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技術 画像形成装置および制御方法

出願人 ブラザー工業株式会社
発明者 河村政輝吉元俊二鈴木悟内山由宇多
出願日 2015年8月18日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2015-161089
公開日 2017年2月23日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2017-040714
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における乾式現像
主要キーワード 掻取部材 所定量未満 ローラ周速 所定回数連続 ドラムフレーム クリーニングフレーム 連続回数 ニップ板
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年2月23日)のものです。
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図面 (7)

課題

現像剤の劣化を抑えるとともに、現像剤の帯電不足を抑えることを目的とする。

解決手段

画像形成装置は、感光体感光体ドラム61)と、感光体に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部材現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75)を有する現像器現像ユニット7)と、制御部100を備える。制御部100は、印刷データが入力された場合には、印刷データの印刷枚数分の記録シートに対して画像形成を行う画像形成制御を実行し、画像形成制御において現像器によって感光体に現像剤像を形成するときには、現像剤搬送部材を第1速度で回転させる第1回転制御を実行し、現像器によって感光体に現像剤像を形成していないときには、印刷データの履歴に基づいて、現像剤搬送部材を第1速度よりも小さい第2速度で回転させる第2回転制御と、現像剤搬送部材を第2速度よりも大きい第3速度で回転させる第3回転制御とを選択的に実行する。

概要

背景

従来、画像形成装置として、画像を形成しないときに不要に現像剤を撹拌することで現像剤が劣化してしまう問題を解決するために、画像を形成しないとき、すなわち紙間が一定以上となった場合に、現像剤を撹拌する部材の回転速度を減速させる制御を行うものが知られている(特許文献1参照)。

概要

現像剤の劣化を抑えるとともに、現像剤の帯電不足を抑えることを目的とする。画像形成装置は、感光体感光体ドラム61)と、感光体に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部材現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75)を有する現像器現像ユニット7)と、制御部100を備える。制御部100は、印刷データが入力された場合には、印刷データの印刷枚数分の記録シートに対して画像形成を行う画像形成制御を実行し、画像形成制御において現像器によって感光体に現像剤像を形成するときには、現像剤搬送部材を第1速度で回転させる第1回転制御を実行し、現像器によって感光体に現像剤像を形成していないときには、印刷データの履歴に基づいて、現像剤搬送部材を第1速度よりも小さい第2速度で回転させる第2回転制御と、現像剤搬送部材を第2速度よりも大きい第3速度で回転させる第3回転制御とを選択的に実行する。

目的

本発明は、現像剤の劣化を抑えるとともに、現像剤の帯電不足を抑えることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

回転駆動される感光体と、回転駆動され、前記感光体に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部材を有する現像器と、制御部と、を備え、前記制御部は、印刷データが入力された場合には、前記印刷データの印刷枚数分の記録シートに対して画像形成を行う画像形成制御を実行し、前記画像形成制御において前記現像器によって前記感光体に現像剤像を形成するときには、前記現像剤搬送部材を第1速度で回転させる第1回転制御を実行し、前記現像器によって前記感光体に現像剤像を形成していないときには、前記印刷データの履歴に基づいて、前記現像剤搬送部材を前記第1速度よりも小さい第2速度で回転させる第2回転制御と、前記現像剤搬送部材を前記第2速度よりも大きい第3速度で回転させる第3回転制御とを選択的に実行することを特徴とする画像形成装置

請求項2

前記制御部は、前記第1回転制御を実行する前に、前記第2回転制御と前記第3回転制御を選択的に実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記制御部は、前記現像器によって前記感光体に現像剤像を形成していないときにおいて、印刷枚数が所定枚数以下の印刷データが所定回数連続して入力された場合に、前記第3回転制御を実行することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記制御部は、前記現像器内の現像剤の量が所定量以上の場合には、前記現像器によって前記感光体に現像剤像を形成していないときに、前記印刷データの履歴に基づいて、前記第2回転制御と、前記第3回転制御とを選択的に実行し、前記現像器内の現像剤の量が所定量未満の場合には、前記現像器によって前記感光体に現像剤像を形成していないときに、前記第2回転制御を実行することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項5

モータと、前記モータと前記現像剤搬送部材との間に設けられ、前記現像剤搬送部材の回転速度を切り替え変速部と、を備え、前記制御部は、前記変速部を制御することで、前記第2回転制御と前記第3回転制御とを選択的に実行することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項6

前記現像器は、現像剤を収容する収容部と、前記現像剤搬送部材としての現像ローラと、前記現像器の下壁から上方に延びて前記収容部と前記現像ローラとを仕切る壁とを有し、前記壁は、上部に前記収容部から前記現像ローラに向けて連通する開口を有することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項7

前記現像器は、前記現像ローラと前記壁との間に、前記現像ローラに接触して回転する、前記現像剤搬送部材としての供給ローラを備えていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。

請求項8

前記壁は、前記供給ローラよりも上方に突出していることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。

請求項9

前記現像ローラと前記供給ローラは、同じ方向に回転することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の画像形成装置。

請求項10

前記現像器は、前記収容部内の現像剤を前記現像ローラに向けて搬送する、前記現像剤搬送部材としてのアジテータを備えていることを特徴とする請求項6から請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項11

感光体に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部材の回転速度を制御する制御方法であって、印刷データが入力された場合に、前記印刷データの印刷枚数分の記録シートに対して画像形成を行う画像形成制御を実行する工程と、前記画像形成制御において前記現像器によって前記感光体に現像剤像を形成するときに、前記現像剤搬送部材を第1速度で回転させる第1回転制御を実行する工程と、前記現像器によって前記感光体に現像剤像を形成していないときに、前記印刷データの履歴に基づいて、前記現像剤搬送部材を前記第1速度よりも小さい第2速度で回転させる第2回転制御と、前記現像剤搬送部材を前記第2速度よりも大きい第3速度で回転させる第3回転制御とを選択的に実行する工程と、を備えることを特徴とする制御方法。

技術分野

0001

本発明は、感光体に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部材の回転速度を変更可能な制御部を有する画像形成装置と、前記制御部による制御方法に関する。

背景技術

0002

従来、画像形成装置として、画像を形成しないときに不要に現像剤を撹拌することで現像剤が劣化してしまう問題を解決するために、画像を形成しないとき、すなわち紙間が一定以上となった場合に、現像剤を撹拌する部材の回転速度を減速させる制御を行うものが知られている(特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2005−309042号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、少ない印刷枚数、例えば1枚分の印刷データが制御部に連続して複数回入力された場合には、現像剤を撹拌する部材が低速で駆動する時間の割合が多くなるので、現像剤の撹拌不足によって現像剤の帯電量が低下し、その結果、画質が低下するおそれがあった。

0005

そこで、本発明は、現像剤の劣化を抑えるとともに、現像剤の帯電不足を抑えることを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、回転駆動される感光体と、回転駆動され、感光体に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部材を有する現像器と、制御部と、を備える。
制御部は、印刷データが入力された場合には、印刷データの印刷枚数分の記録シートに対して画像形成を行う画像形成制御を実行し、画像形成制御において現像器によって感光体に現像剤像を形成するときには、現像剤搬送部材を第1速度で回転させる第1回転制御を実行し、現像器によって感光体に現像剤像を形成していないときには、印刷データの履歴に基づいて、現像剤搬送部材を第1速度よりも小さい第2速度で回転させる第2回転制御と、現像剤搬送部材を第2速度よりも大きい第3速度で回転させる第3回転制御とを選択的に実行する。

0007

また、本発明に係る制御方法は、感光体に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送部材の回転速度を制御する制御方法であって、印刷データが入力された場合に、印刷データの印刷枚数分の記録シートに対して画像形成を行う画像形成制御を実行する工程と、画像形成制御において現像器によって感光体に現像剤像を形成するときに、現像剤搬送部材を第1速度で回転させる第1回転制御を実行する工程と、現像器によって感光体に現像剤像を形成していないときに、印刷データの履歴に基づいて、現像剤搬送部材を第1速度よりも小さい第2速度で回転させる第2回転制御と、現像剤搬送部材を第2速度よりも大きい第3速度で回転させる第3回転制御とを選択的に実行する工程と、を備える。

0008

前記した各構成によれば、現像器によって感光体に現像剤像を形成していないときに、現像剤搬送部材を第2速度で回転させた場合には、現像剤の劣化を抑制することができる。また、現像器によって感光体に現像剤像を形成していないときに、印刷データの履歴に基づいて現像剤搬送部材の回転速度を第2速度より大きい第3速度にした場合には、現像剤の帯電不足を抑えることができる。

発明の効果

0009

本発明によれば、現像剤の劣化を抑えるとともに、現像剤の帯電不足を抑えることができる。

図面の簡単な説明

0010

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
プロセスカートリッジの後部の構造を拡大して示す拡大断面図である。
プロセスカートリッジの各部材を駆動するためのモータおよび変速機構と制御部との関係を示す図である。
現像ローラの回転を制御する処理を示すフローチャートである。
枚数印刷連続回数を判断する処理を示すフローチャートである。
少枚数印刷の連続回数が所定回数以上であるときとないときの制御部の動作を示すタイムチャートである。

実施例

0011

以下、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、実施形態に係る画像形成装置の概略構成について説明し、その後、本発明の特徴部分の詳細な構成について説明する。また、以下の説明において、方向は、図1に示す方向で説明する。具体的には、図1の右側を「前」とし、図1の左側を「後」とし、図1紙面手前側を「左」とし、図1の紙面奥側を「右」とする。また、図1の上下方向を「上下」とする。

0012

図1に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、本体筐体2と、用紙Sを供給する給紙部3と、給紙された用紙Sに画像を形成する画像形成部Gとを主に備えている。

0013

給紙部3は、本体筐体2内の下部に設けられ、用紙Sを収容する給紙トレイ31と、用紙押圧板32と、給紙機構33と、レジストレーションローラ34とを主に備えている。給紙部3は、給紙トレイ31内の用紙Sを、用紙押圧板32によって上方に寄せ、給紙機構33によって1枚ずつ送り出して画像形成部Gに供給する。

0014

画像形成部Gは、露光装置4と、プロセスカートリッジ5と、定着装置8とを備えている。

0015

露光装置4は、本体筐体2内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラーレンズ反射鏡などを備えている。露光装置4は、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光鎖線参照)を、感光体ドラム61の表面で高速走査することで、感光体ドラム61の表面を露光する。

0016

プロセスカートリッジ5は、露光装置4の下方に配置され、本体筐体2に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から本体筐体2に対して着脱可能に構成されている。プロセスカートリッジ5は、ドラムユニット6と、現像器の一例としての現像ユニット7とを備えている。ドラムユニット6は、感光体の一例としての感光体ドラム61と、スコロトロン型の帯電器62と、転写ローラ63とを主に有している。現像ユニット7は、現像ローラ71と、供給ローラ72と、層厚規制ブレード73と、現像剤としての正帯電性トナーを収容する収容部74と、収容部74内で回転するアジテータ75とを主に有している。なお、本実施形態においては、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75を、感光体ドラム61に向けてトナーを搬送する現像剤搬送部材の一例として例示する。

0017

収容部74は、略円筒状に形成されており、その後部には、収容部74の内部から現像ローラ71側に向けて連通する開口74Aが設けられている。言い換えると、現像ユニット7の下壁7Aには、上方に向けて延びて、収容部74の後側に隣接する仕切り壁7Bが設けられており、この仕切り壁7Bの上部に、開口74Aが形成されている。

0018

仕切り壁7Bは、収容部74内と、供給ローラ72等が収容される現像室76内とを仕切っている。言い換えると、現像室76は、現像ローラ71と、層厚規制ブレード73と、仕切り壁7Bと、現像ユニット7のフレーム(例えば下壁7A)とによって形成されている。仕切り壁7Bは、供給ローラ72よりも上方に突出している。

0019

供給ローラ72は、現像ローラ71に接触した状態で、現像ローラ71と仕切り壁7Bとの間に配置されている。供給ローラ72は、現像ローラ71と同じ方向に回転する。これにより、供給ローラ72の現像ローラ71との接触部と、現像ローラ71の供給ローラ72との接触部とが、互いに逆方向に移動する。

0020

プロセスカートリッジ5は、回転駆動される感光体ドラム61の表面を、帯電器62によって一様に帯電し、露光装置4からのレーザ光によって露光することで、感光体ドラム61上に画像データに基づく静電潜像を形成する。また、プロセスカートリッジ5は、収容部74内のトナーを、回転駆動されるアジテータ75によって撹拌しながら現像ローラ71側に向けて搬送する。詳しくは、アジテータ75は、円筒状の収容部74の内壁に接しながら図示時計回りに回転することで、トナーを開口74Aから現像ローラ71側に向けて搬送する。供給ローラ72は、現像ローラ71に接触して回転することで、アジテータ75によって収容部74から排出されたトナーを現像ローラ71に供給する。現像ローラ71は、層厚規制ブレード73に接触して回転することで、層厚規制ブレード73との間で一定の厚さに規制されたトナーを表面に担持する。

0021

その後、現像ユニット7は、現像ローラ71上に担持されたトナーを、感光体ドラム61に供給することで静電潜像を可視像化し、感光体ドラム61上にトナー像を形成する。そして、給紙部3から供給された用紙Sを、感光体ドラム61と転写ローラ63との間で搬送することで、感光体ドラム61上のトナー像を用紙Sに転写する。

0022

定着装置8は、プロセスカートリッジ5の後方に配置され、ハロゲンヒータ81A、定着ベルト81B、ニップ板81Cなどを有する加熱ユニット81と、加熱ユニット81のニップ板81Cとの間で定着ベルト81Bを挟持する加圧ローラ82とを主に備えている。定着装置8は、トナー像が転写された用紙Sを、加熱ユニット81と加圧ローラ82との間で搬送することで、用紙Sにトナー像を熱定着する。トナー像が熱定着された用紙Sは、排紙ローラ23によって排紙トレイ22上に排出される。

0023

図2に示すように、プロセスカートリッジ5、詳細には、プロセスカートリッジ5を構成するドラムユニット6は、感光体ドラム61や帯電器62、転写ローラ63などのほか、さらに、クリーニングユニット64と、除電ランプ90と、ドラムフレーム200とを有している。なお、本実施形態に係る帯電器62は、帯電ワイヤ62Aと、帯電ワイヤ62Aと感光体ドラム61との間に配置されるグリッド電極62Bとを備える構成となっている。

0024

感光体ドラム61は、導電性を有する円筒状のドラム本体61Bの外周面感光層を形成した部材であり、ドラム本体61Bに導通する軸61Aが接地された状態で設けられている。この感光体ドラム61に対し、帯電器62は、感光体ドラム61の上方で感光体ドラム61に対向して配置され、転写ローラ63は、感光体ドラム61の下方で感光体ドラム61に接触して配置されている。また、現像ユニット7の現像ローラ71は、感光体ドラム61の矢印で示す回転方向における、感光体ドラム61と帯電器62とが対向する位置よりも下流側であって、感光体ドラム61と転写ローラ63とが対向する位置よりも上流側で、感光体ドラム61に接触して配置されている。なお、供給ローラ72は、現像ローラ71の感光体ドラム61とは反対側の部分に接触して配置されている。

0025

クリーニングユニット64は、トナー像転写後の感光体ドラム61の外周面に付着したトナーや紙粉などの付着物回収するためのユニットであり、クリーニングローラ64Aと、回収ローラ64Bと、掻取部材64Cと、クリーニングローラ64Aなどを支持するクリーニングフレーム64Dとを主に有している。クリーニングローラ64Aは、感光体ドラム61の回転方向における、感光体ドラム61と転写ローラ63とが対向する位置よりも下流側であって、感光体ドラム61と帯電器62とが対向する位置よりも上流側で、付着物を回収できる程度に感光体ドラム61に近接して配置されている。

0026

クリーニングユニット64は、感光体ドラム61上の付着物をクリーニングローラ64Aによって回収し、クリーニングローラ64A上に付着した付着物を回収ローラ64Bで回収する。そして、回収ローラ64B上に付着した付着物を掻取部材64Cによって回収ローラ64B上から掻き取り、クリーニングフレーム64Dに形成された貯留部64Eに貯留する。

0027

除電ランプ90は、感光体ドラム61の表面に対向する発光部91を有し、発光部91から感光体ドラム61の表面に光を出射することで、転写後の感光体ドラム61の表面に残留する電荷減衰させるように構成されている。除電ランプ90の発光部91は、感光体ドラム61の回転方向における、感光体ドラム61と転写ローラ63とが対向する位置よりも下流側であって、感光体ドラム61とクリーニングローラ64Aとが対向する位置よりも上流側で、感光体ドラム61に対向して配置されている。

0028

ドラムフレーム200は、ドラムユニット6のフレームを形成する部材であり、感光体ドラム61や転写ローラ63などを回転可能に支持するとともに、クリーニングユニット64を支持している。また、ドラムフレーム200は、現像ユニット7が着脱自在に装着されるように構成されている。

0029

次に、本発明の特徴部分について詳細に説明する。
本体筐体2内には、図3に示すように、モータ210と、変速部の一例としての変速機構220と、受付部110と、制御部100とが設けられている。受付部110は、パソコン等から出力されてくる印刷ジョブ受け付けて、印刷ジョブを印刷データに変換して制御部100に出力する。受付部110は、複数の印刷ジョブを所定の短い時間の間で受け付けた場合には、複数の印刷ジョブを1つの印刷データとしてまとめ、この印刷データを制御部100に出力する。

0030

制御部100は、CPU、RAM、ROM、入出力回路などを備えており、モータ210と変速機構220を制御する機能を有している。

0031

モータ210は、感光体ドラム61、現像ローラ71、供給ローラ72、アジテータ75、クリーニングローラ64Aなどに駆動力を供給するための駆動源であり、第1回転速度と、当該第1回転速度よりも大きな第2回転速度で回転するように制御部100によって制御されている。なお、感光体ドラム61は、モータ210に固定のギヤ比で連結されているため、モータ210を第1回転速度とすると、当該第1回転速度に対応した第1ドラム周速で回転し、モータ210を第2回転速度とすると、当該第2回転速度に対応し、かつ、第1ドラム周速よりも大きな第2ドラム周速で回転するようになっている。以下の説明では、第1回転速度や第1ドラム周速を「低速」とも称し、第2回転速度や第2ドラム周速を「高速」とも称する。

0032

このモータ210は、感光体ドラム61およびクリーニングローラ64Aに対しては、所定数ギヤを介して連結され、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75に対しては、現像ローラ71等の回転速度を変更するための変速機構220を介して連結されている。詳しくは、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75は、所定のギヤを介して連結されており、互いに所定の周速比で同時に回転するように構成されている。

0033

変速機構220は、モータ210と現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75とのギヤ比を切り換える、言い換えると、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75の回転速度、具体的には周速切り替えるための機構であり、モータ210と、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75を駆動するギヤ機構との間に配置されている。変速機構220により現像ローラ71の周速を小から大に切り替えると、供給ローラ72およびアジテータ75の周速も同様に小から大に切り替わり、現像ローラ71の周速を大から小に切り替えると、供給ローラ72およびアジテータ75の周速も同様に大から小に切り替わる。つまり、変速機構220による周速の切り替えは、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75のそれぞれについて同じように行われるので、以下の説明では、現像ローラ71の周速の切り替えを代表して説明することとする。

0034

変速機構220は、モータ210を低速で回転させる場合において、現像ローラ71の周速vを、第2速度の一例としての第2ローラ周速v2と、第2ローラ周速v2よりも大きな、第3速度の一例としての第3ローラ周速v3とに切り替えている。ここで、第2ローラ周速v2は、後述する画像形成制御時における現像ローラ71の周速である第1ローラ周速v1よりも小さく、かつ、0よりも大きな値に設定されている。この変速機構220により現像ローラ71の周速vを切り替えると、感光体ドラム61に対する現像ローラ71の周速比が切り替わるようになっている。本実施形態においては、第3ローラ周速v3は、感光体ドラム61の周速よりも大きな値とし、第2ローラ周速v2は、感光体ドラム61の周速よりも小さな値となっている。つまり、現像ローラ71の周速vを第2ローラ周速v2にした場合に、感光体ドラム61に対する現像ローラ71の周速比が1未満となり、現像ローラ71の周速vを第3ローラ周速v3にした場合に、感光体ドラム61に対する現像ローラ71の周速比が1以上となっている。

0035

変速機構220は、現像ローラ71を第3ローラ周速v3で回転させるための第1ギヤ比で構成される第1伝達機構221と、現像ローラ71を第2ローラ周速v2で回転させるための第2ギヤ比で構成される第2伝達機構222と、モータ210からの駆動力の伝達経路を第1伝達機構221または第2伝達機構222に切り替えるための電磁クラッチ223とを備えている。この変速機構220では、電磁クラッチ223をOFFにすると、モータ210からの駆動力が第2伝達機構222を介して現像ローラ71に伝達され、電磁クラッチ223をONにすると、モータ210からの駆動力が第1伝達機構221を介して現像ローラ71に伝達されるようになっている。

0036

制御部100は、感光体ドラム61に静電潜像の形成を開始する前に、感光体ドラム61と現像ローラ71とを回転させる準備回転制御と、感光体ドラム61に静電潜像を形成するとともに現像ローラ71から静電潜像にトナーを供給して感光体ドラム61にトナー像を形成する画像形成制御と、を実行する機能を有している。

0037

ここで、画像形成制御は、印刷データの印刷枚数分の用紙Sに対して画像形成を行う制御であり、印刷データの印刷枚数のうち1枚目の用紙Sの給紙の開始から、最後の用紙Sの排紙トレイ22への排出までに行われる制御である。具体的には、制御部100は、画像形成制御において、用紙Sの給紙を行う給紙処理や、露光装置4で感光体ドラム61を露光して静電潜像を形成する露光処理や、現像ローラ71から感光体ドラム61上の静電潜像にトナーを供給する現像処理や、感光体ドラム61上のトナー像を用紙Sに転写する転写処理や、トナー像を用紙Sに熱定着させる定着処理などを実行する。

0038

制御部100は、受付部110から印刷データが入力された場合には、まず、準備回転制御を実行し、その後に画像形成制御を実行するように構成されている。制御部100は、画像形成制御において現像ユニット7によって感光体ドラム61にトナー像を形成するときには、モータ210を高速で回転させるとともに、電磁クラッチ223をONにすることで、現像ローラ71を、第1速度の一例としての第1ローラ周速v1で回転させる第1回転制御を実行する。

0039

制御部100は、準備回転制御、つまり現像ユニット7によって感光体ドラム61にトナー像を形成していないときには、モータ210を低速で回転させるとともに、印刷データの履歴に基づいて電磁クラッチ223のON・OFFを切り替えることで、現像ローラ71の周速を切り替えている。詳しくは、制御部100は、準備回転制御において、印刷枚数が所定枚数以下の印刷データが所定時間以上の時間間隔を空けて所定回数連続して入力されたか否かを判断し、入力されていないと判断した場合には、電磁クラッチ223をOFFにして、現像ローラ71を第1ローラ周速v1よりも小さい第2ローラ周速v2で回転させる第2回転制御を実行する。また、制御部100は、準備回転制御において、印刷枚数が所定枚数以下の印刷データが所定時間以上の時間間隔を空けて所定回数連続して入力されたと判断した場合には、電磁クラッチ223をONにして、現像ローラ71を第2ローラ周速v2よりも大きい第3ローラ周速v3で回転させる第3回転制御を実行する。

0040

ここで、所定枚数および所定回数は、実験シミュレーション等により、現像ローラ71の周速とトナーの帯電量との関係に応じて設定される。具体的に、所定枚数は、例えば1枚、2枚、3枚などの少ない枚数に設定することができる。所定枚数は、第2ローラ周速v2が小さい場合ほど少ない枚数に設定してもよい。所定回数は、例えば10回から100回など、現像ローラ71が第2ローラ周速v2で駆動する時間の割合が多くなり、現像剤の撹拌不足によって現像剤の帯電量が低下する回数に設定される。所定時間は、例えば1つの印刷データにおいて複数枚の用紙Sを連続印刷する場合の紙間に対応した時間よりも長い時間に設定してもよいし、受付部110によって複数の印刷ジョブを1つの印刷データとしてまとめるときの基準となる時間よりも長い時間に設定してもよい。

0041

また、制御部100は、現像ユニット7内のトナーの残量が所定量以上の場合には、準備回転制御において、前述したように印刷データの履歴に基づいて第2回転制御と第3回転制御とを選択的に実行する。制御部100は、現像ユニット7内のトナーの残量が所定量未満の場合には、印刷データの履歴を参照することなく、準備回転制御において第2回転制御を実行する。なお、現像ユニット7内のトナーの残量を判断する方法としては、例えばトナーの残量を検知するセンサからの情報に基づいて判断してもよいし、新品状態の現像ユニット7の使用開始からの現像ローラ71等の駆動量に基づいてトナーの残量を判断してもよい。

0042

次に、制御部100による制御方法について詳細に説明する。
図4に示すように、制御部100は、まず、受付部110からの印刷データの入力があったか否かを判断する(S1)。ステップS1において入力がない場合には(No)、制御部100は、本制御を終了する。

0043

ステップS1において入力があった場合には(Yes)、制御部100は、印刷データの入力時刻を図示せぬタイマから取得して、記憶部に記憶する(S2)。ステップS2の後、制御部100は、モータ210をONにして、モータ210を低速で回転させることで(S3)、準備回転制御を開始させる。詳しくは、制御部100は、モータ210に第1電流A1を供給することで、モータ210を低速で回転させる。

0044

ステップS3の後、制御部100は、現像ユニット7内のトナーの残量が所定量以上であるか否かを判断する(S4)。ステップS4においてトナーの残量が所定量以上であると判断した場合には(Yes)、制御部100は、印刷枚数が所定枚数以下の印刷データが所定時間以上の時間間隔を空けて所定回数連続して入力されたか否かを判断する処理を実行する(S100)。なお、以下の説明では、ステップS100の処理を、少枚数印刷の連続回数判断処理ともいう。

0045

図5に示すように、制御部100は、少枚数印刷の連続回数判断処理において、まず、ステップS2で記憶した印刷データの入力時刻に基づいて、前回の印刷データの入力から今回の印刷データの入力までの時間間隔を算出する(S101)。ステップS101の後、制御部100は、ステップS101で算出した時間間隔が所定時間以上であるか否かを判断する(S102)。

0046

ステップS102において時間間隔が所定時間以上であると判断した場合には(Yes)、制御部100は、今回の印刷データの印刷枚数が所定枚数以下であるか否かを判断する(S103)。ステップS103において印刷枚数が所定枚数以下であると判断した場合には(Yes)、制御部100は、所定枚数以下の印刷データが連続して入力された回数を示す連続回数をカウントアップする(S104)。

0047

ステップS104の後、制御部100は、ステップS104でカウントアップした連続回数が所定回数以上であるか否かを判断する(S106)。ステップS106において連続回数が所定回数以上であると判断した場合には(Yes)、制御部100は、印刷枚数が所定枚数以下の印刷データが所定時間以上の時間間隔を空けて所定回数連続して入力されたことを示すフラグFを1にして(S107)、少枚数印刷の連続回数判断処理を終了する。

0048

ステップS102において時間間隔が所定時間未満であると判断した場合や(No)、ステップS103において印刷枚数が所定枚数より多いと判断した場合には(No)、制御部100は、連続回数をリセットして0にする処理を実行する(S105)。ステップS105の後や、ステップS106において連続回数が所定回数未満であると判断した場合には(No)、制御部100は、フラグFを0にして(S108)、少枚数印刷の連続回数判断処理を終了する。

0049

図4に戻って、制御部100は、少枚数印刷の連続回数判断処理(S100)の終了後に、フラグFが0であるか否かを判断する(S5)。ステップS5においてフラグFが0であると判断した場合には(Yes)、制御部100は、電磁クラッチ223をOFF状態のままに維持することで、第2回転制御を実行する(S6)。また、ステップS4においてトナーの残量が所定量未満であると判断した場合には(No)、制御部100は、少枚数印刷の連続回数判断処理(S100)を行うことなく、第2回転制御を実行する(S6)。

0050

ステップS5においてフラグFが1であると判断した場合には(No)、制御部100は、電磁クラッチ223をONにして、第3回転制御を実行する(S7)。ステップS7の後、制御部100は、連続回数をリセットして0に戻すとともに(S8)、フラグFを0に戻す(S9)。

0051

ステップS6またはステップS9の後、所定のタイミングで、制御部100は、モータ210に第1電流A1よりも大きな第2電流A2を供給するとともに、電磁クラッチ223をONにすることで、第1回転制御を実行する(S10)。ここで、所定のタイミングは、準備回転制御が終了するタイミングに設定される。つまり、ステップS10において、制御部100は、所定のタイミングになったと判断することで、準備回転制御が終了したと判断し、画像形成制御を開始すべく、第1回転制御を実行する。また、制御部100は、ステップS10において、既に電磁クラッチ223がONにされている場合には電磁クラッチ223をONの状態に維持し、電磁クラッチ223がOFF状態である場合には電磁クラッチ223をONにする。

0052

ステップS10の後、制御部100は、画像形成制御が終了したか否かを判断する(S11)。なお、画像形成制御の終了後に感光体ドラム61等を回転させる後回転制御を行う場合には、ステップS11の処理を、後回転制御が終了したか否かを判断する処理に代えてもよい。

0053

ステップS11において、制御部100は、画像形成制御が終了していないと判断した場合には(No)、ステップS11の処理を繰り返し、画像形成制御が終了したと判断した場合には(Yes)、モータ210への電力供給を停止するとともに、電磁クラッチ223をOFFにして(S12)、本制御を終了する。

0054

次に、制御部100の動作の一例を図6に示すタイムチャートを参照して説明する。
図6に示すように、制御部100は、受付部110から印刷データが入力されると(時刻t0)、モータ210に第1電流A1を供給する。これにより、モータ210の回転速度が低速に向けて徐々に上昇して、現像ローラ71の周速が第2ローラ周速v2に向けて徐々に上昇する。なお、この際、現像ローラ71に同期して回転する供給ローラ72およびアジテータ75の周速も徐々に上昇する。

0055

また、制御部100は、印刷データの履歴に基づいて、印刷枚数が所定枚数以下の印刷データが所定時間以上の時間間隔を空けて所定回数連続して入力されたか否か、つまりフラグFが1であるか否かを判断する。フラグFが1でないと判断した場合には、制御部100は、図に破線で示すように、電磁クラッチ223をOFF状態に維持することで、現像ローラ71を第2ローラ周速v2で回転させる(時刻t1)。また、フラグFが1であると判断した場合には、制御部100は、図に実線で示すように、電磁クラッチ223をONにすることで、現像ローラ71を第3ローラ周速v3で回転させる(時刻t1)。

0056

準備回転制御が終了すると(時刻t2)、制御部100は、モータ210に供給する電流を第1電流A1から第2電流A2に切り替えるとともに、電磁クラッチ223をONにすることで、画像形成制御を開始する。これにより、モータ210の回転速度が、低速から高速に向けて徐々に上昇するとともに、現像ローラ71の周速が、第2ローラ周速v2または第3ローラ周速v3から第1ローラ周速v1に向けて上昇して、画像形成制御時の速度となる。

0057

画像形成制御の終了後(時刻t3)、制御部100は、電磁クラッチ223をOFFにするとともに、モータ210への電力供給を停止する。

0058

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
準備回転制御時において、現像ローラ71を第1ローラ周速v1より小さい第2ローラ周速v2で回転させた場合には、現像ローラ71周りのトナーの劣化を抑制することができる。また、この際、現像ローラ71と所定の周速比で同時に回転する供給ローラ72およびアジテータ75も、第2ローラ周速v2に対応した周速で回転するので、供給ローラ72およびアジテータ75周りのトナーの劣化も抑制することができる。

0059

準備回転制御時において、印刷データの履歴に基づいて現像ローラ71の周速を第2ローラ周速v2より大きい第3ローラ周速v3とした場合には、現像ローラ71の回転によってトナーの帯電量が増加するので、トナーの帯電不足を抑えることができる。また、この際、現像ローラ71と所定の周速比で同時に回転する供給ローラ72およびアジテータ75も、第3ローラ周速v3に対応した周速で回転するので、供給ローラ72およびアジテータ75の回転によってもトナーの帯電量を増加させることができる。

0060

準備回転制御時、つまり画像形成制御を実行する前に、第3回転制御を選択的に実行するので、第3回転制御によってトナーの帯電量を増加させた直後に画像形成制御を行うことができるので、良好に帯電されたトナーによって画像形成を良好に行うことができ、画質を向上させることができる。

0061

印刷枚数が所定枚数以下の印刷データが所定回数連続して入力された場合には、高速の第1回転制御が実行された総時間に比較して低速の第2回転制御が実行された総時間の割合が大きくなり、トナーの帯電量が低下してしまう。これに対し、本実施形態では、このような場合に、第3回転制御を選択するので、現像ローラ71等の回転速度を、第2回転制御を実行するときより大きくすることによりトナーの帯電量を増加させることができる。

0062

現像ユニット7内のトナーの残量が少なくなった場合には、トナーの帯電量の低下による影響は少なくなる。このような現象踏まえ、前記実施形態では、トナーの残量が所定量未満になった場合に、少枚数印刷の連続回数判断処理を飛ばして常に第2回転制御を行うように構成したので、例えばトナーの残量が少なくなった場合にも第3回転制御を選択的に実行する形態に比べ、トナーの劣化を抑えることができる。

0063

電磁クラッチ223の制御によって、モータ210の回転速度を低速に保った状態で、現像ローラ71等の周速を切り替えることで、第2回転制御と第3回転制御を選択的に実行することができる。

0064

現像室76と収容部74とを仕切る仕切り壁7Bが下壁7Aから上方に延び、仕切り壁7Bの上部に開口74Aが設けられる構成においては、収容部74から開口74Aを通って現像室76に送られてきたトナーが、現像ローラ71が第2ローラ周速v2で回転している際において、現像室76の上部に滞留しやすい。このような構造において、現像ローラ71を第2ローラ周速v2より大きい第3ローラ周速v3で回転させる第3回転制御を選択的に行うことで、現像室76の上部でのトナーの滞留を抑えることができ、トナーを良好に帯電させることができる。

0065

仕切り壁7Bと現像ローラ71との間に供給ローラ72が設けられる構成においては、収容部74から開口74Aを通って現像室76に送られてきたトナーが、現像ローラ71および供給ローラ72が低速回転する第2回転制御において、供給ローラ72の上方に滞留しやすい。このような構造において、供給ローラ72を高速回転させる第3回転制御を選択的に行うことで、供給ローラ72の上部でのトナーの滞留を抑えることができ、トナーを良好に帯電させることができる。

0066

仕切り壁7Bが供給ローラ72よりも上方に突出している構成では、現像ローラ71および供給ローラ72が低速回転する第2回転制御において、トナーが供給ローラ72の上方により滞留しやすい。このような構成において、前記した第3回転制御を選択的に行うことで、トナーの滞留を抑えることができ、トナーを良好に帯電させることができる。

0067

現像ローラ71と供給ローラ72が同じ方向に回転することで、現像ローラ71の供給ローラ72との接触部と、供給ローラ72の現像ローラ71との接触部が互いに逆方向に移動するので、現像ローラ71と供給ローラ72との間でトナーを良好に帯電させることができる。

0068

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。

0069

前記実施形態では、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75に対して第2回転制御と第3回転制御を選択的に実行するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75がそれぞれギヤで連結されておらず、独立して回転可能である場合には、現像ローラ71、供給ローラ72およびアジテータ75のうち少なくとも1つの部材に対して第2回転制御と第3回転制御を選択的に実行し、残りの部材に対しては第2回転制御を常に実行してもよい。

0070

前記実施形態では、画像形成制御の前、つまり第1回転制御の前において、第2回転制御と第3回転制御を選択的に実行したが、本発明はこれに限定されず、第2回転制御と第3回転制御の選択的な実行は、現像ユニット7によって感光体ドラム61にトナー像を形成していないときであれば、いつであってもよい。例えば、画像形成制御の後に後回転制御を行う場合には、後回転制御において第2回転制御と第3回転制御を選択的に実行してもよい。

0071

前記実施形態では、感光体として感光体ドラム61を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばベルト状の感光体であってもよい。

0072

前記実施形態では、帯電器としてスコロトロン型の帯電器62を例示したが、本発明はこれに限定されず、帯電器は、例えば感光体に接触する帯電ローラであってもよい。

0073

前記実施形態では、レーザプリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機複合機などに本発明を適用してもよい。

0074

前記実施形態では、現像剤として正帯電性のトナーを例示したが、本発明はこれに限定されず、負帯電性のトナーであってもよい。なお、この場合には、グリッド電圧現像電圧等は、極性のみを、負のトナーに合わせて負に変更すればよく、その大きさ(絶対値)は前記実施形態と同様の関係にすればよい。

0075

前記実施形態では、記録シートとして、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Sを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばOHPシートであってもよい。

0076

1レーザプリンタ
7現像ユニット
61感光体ドラム
71現像ローラ
72供給ローラ
75アジテータ
100 制御部
S 用紙

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