JP2012203010A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤の劣化抑制効果を向上させる。
【解決手段】 遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時までには、現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替え、かつ、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降に、現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速からスロー周速に切り替える。これにより、画像形成に直接関与しない時間は現像ローラ３Ｄの周速が遅くなるので、十分な現像剤の劣化抑制効果を得ることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、用紙等のシートに現像剤を転写することによりシートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

例えば、特許文献１に記載の発明では、現像ローラの回転速度を遅くすることにより、現像剤の劣化を抑制することが可能である旨が記載されている（特に、特許文献１の段落００１１〜００１２参照）。

特開２００６−１８４５５５号公報

ところで、特許文献１に記載の発明は、「１ページ分の中の画像データに中間調とベタ画像とが混在している場合においても良好な画像を形成する」ことを「発明が解決しようとする課題」としてなされた発明である。因みに「ベタ画像」とは、用紙等のシートの地色が目視不可能となる程度の濃い色の画像をいう。

そして、その具体的な解決手段は、「用紙に転写される現像剤像を感光ドラムに現像する際に、感光ドラムの露光領域と被露光領域との露光割合に基づいて現像ローラの回転速度を変化させる」ことであり、この解決手段の副次的な効果として、特許文献１に記載の発明では、現像剤の劣化を抑制することができる。

このため、例えば、画像データが全てベタ画像である場合には「現像剤の劣化を抑制する」という観点においては、十分に現像剤の劣化を抑制することができない可能性がある。

本発明は、上記点に鑑み、現像剤の劣化抑制効果を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、シートに現像剤像を転写することによりシートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、駆動力を発生させる駆動源（Ｍｏ）と、シートに転写される現像剤を担持するとともに、駆動源（Ｍｏ）から駆動力を得て回転する感光ドラム（３Ａ）と、感光ドラム（３Ａ）を露光する露光器（４）と、露光器（４）により露光された感光ドラム（３Ａ）に現像剤を供給して感光ドラム（３Ａ）を現像するとともに、駆動源（Ｍｏ）から駆動力を得て回転する現像ローラ（３Ｄ）と、シートを搬送するとともに、駆動源（Ｍｏ）から駆動力を得て回転する搬送ローラ（１４）と、駆動源（Ｍｏ）から現像ローラ（３Ｄ）に至る駆動力伝達回路に設けられ、現像ローラ（３Ｄ）を第１の周速で回転させる場合と、現像ローラ（３Ｄ）を第１の周速より遅い第２の周速で回転させる場合とを切り替えるための周速切替機構（３０）と、周速切替機構（３０）の作動を制御する制御手段（４０）とを備え、制御手段（４０）は、遅くとも感光ドラム（３Ａ）の現像が開始される時までには、現像ローラ（３Ｄ）の周速を第２の周速から第１の周速に切り替え、かつ、感光ドラム（３Ａ）の現像が終了した時以降に、現像ローラ（３Ｄ）の周速を第１の周速から第２の周速に切り替えることを特徴とする。

これにより、本発明では、遅くとも感光ドラム（３Ａ）の現像が開始される時までには、現像ローラ（３Ｄ）の周速が第２の周速から第１の周速に切り替えられ、かつ、感光ドラム（３Ａ）の現像が終了した時以降に、現像ローラ（３Ｄ）の周速が第１の周速から第２の周速に切り替えるので、画像形成に直接関与しない時間は現像ローラ（３Ｄ）の周速が遅くなる。したがって、十分な現像剤の劣化抑制効果を得ることが可能となる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１の中央断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置１の制御系のブロック図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る歯車機構２０の斜視図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る歯車機構２０の模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る現像ローラ用電磁クラッチ３２の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の現像ローラ用電磁クラッチの作動を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の現像ローラ用電磁クラッチの作動を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る周速切替機構３０の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る歯車機構２０の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る歯車機構２０の斜視図である。

本実施形態は、キャリアが混在していない１成分系の現像剤を用いた画像形成装置に本発明を適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
１．画像形成装置の概略構成
画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成部２及び給紙装置１０等から構成されており、画像形成部２は、用紙やＯＨＰシート等（以下、用紙という。）に画像を形成（印刷）する画像形成手段であり、給紙装置１０は、画像形成部２に用紙を送り出す給紙手段である。

そして、画像形成部２は、プロセスカートリッジ３、露光器４及び定着器５等からなる電子写真方式の画像形成手段にて構成されており、プロセスカートリッジ３には、現像剤像が担持される感光ドラム３Ａ、感光ドラム３Ａを帯電させる帯電器３Ｂ、及び感光ドラム３Ａと常に接触した状態で回転しながら現像剤を感光ドラム３Ａに供給する現像ローラ３Ｄ等が収納されている。

露光器４は、帯電した感光ドラム３Ａの外周面を露光して感光ドラム３Ａに静電潜像を形成する露光手段であり、静電潜像が形成された感光ドラム３Ａに現像ローラ３Ｄにより現像剤が供給されると、感光ドラム３Ａが現像されて現像剤像が感光ドラム３Ａに担持される。

一方、給紙装置１０から画像形成部２に向けて搬出された用紙は一対のレジストローラ６まで搬送され、一対のレジストローラ６は、搬送されてきた用紙の搬送を一旦停止させることにより用紙の斜行を矯正するとともに、予め設定された所定タイミングにて用紙を感光ドラム３Ａ側に送り出すことにより、用紙への転写タイミングを調整する。

そして、搬送される用紙を挟んで感光ドラム３Ａと対向する位置には、感光ドラム３Ａに担持されている現像剤像を用紙に転写させる転写ローラ７が配設されており、現像剤像の転写が終了した用紙は、定着器５にて加熱された後、その搬送方向が上方側に転向されて画像形成装置１の上端面側に設けられた排紙トレイ８に排出される。なお、転写された現像剤像は、定着器５にて加熱されると、用紙に溶着して定着する。

また、給紙装置１０は、画像形成部２に搬送される用紙が積層状態で収容される給紙トレイ１１、給紙トレイ１１に載置された用紙のうち積層方向上端に位置する用紙に接触して用紙を画像形成部２側に送出するピックアップローラ１２、分離パッド１３Ａ及び分離ローラ１３Ｂ等からなる分離機構１３、並びに用紙に搬送力を付与する搬送ローラ１４等から構成されている。

なお、分離機構１３は、ピックアップローラ１２により送出された複数枚の用紙のうち一方側の用紙に接触する分離パッド１３Ａにて搬送抵抗を付与しつつ、他方側の用紙に接触する分離ローラ１３Ｂにて搬送力を付与することにより、送出された複数枚の用紙を１枚ずつ分離して画像形成部２に送り出す機構である。

また、再搬送ユニット１５は、定着器５から排出された用紙、つまり一方の面（表面）への画像形成が終了した用紙をレジストローラ６の入口側に搬送することにより、他方の面（裏面）にも画像形成を行うための両面印刷ユニットであり、この再搬送ユニット１５には、再搬送ユニット１５上を搬送される用紙に搬送力を付与する搬送ローラ１５Ａが設けられている。

なお、画像形成が終了した用紙を排紙トレイ８に排出する排出口８Ａには、用紙を排紙トレイ８に排出するに排出するための排紙ローラ９が設けられており、用紙を再搬送ユニット１５側に搬送する場合には、排紙ローラ９の回転方向を逆転させる。

２．感光ドラムや現像ローラ等の駆動系
２．１．概要
本実施形態では、感光ドラム３Ａ及び現像ローラ３Ｄ等の画像形成に直接的に関わるローラ類、並びにピックアップローラ１２、搬送ローラ１４及びレジストローラ６等の用紙搬送（再搬送ユニット１５による再搬送も含む。）に関わるローラ類は、複数枚の歯車等からなる歯車機構を介して１つの電動モータＭｏ（図２参照）から駆動力を得て回転する。

そして、ピックアップローラ１２やレジストローラ６の停止タイミング及び回転開始タイミング等は、電動モータＭｏからピックアップローラ１２やレジストローラ６に至る駆動力伝達経路を断続する電磁クラッチＭｃ１〜Ｍｃ２（図２参照）への通電（ＯＮ／ＯＦＦ）タイミングを制御することにより行われている。

なお、電動モータＭｏから排紙ローラ９に至る駆動力の伝達経路として、正転（用紙を排紙トレイ８に排出するための回転方向）用の伝達経路、及び逆転（用紙を再搬送ユニット１５側に搬送するための回転方向）用の伝達経路が設けられており、これら２つの経路を、例えば排紙用電磁ソレノイドＭｓ１（図２参照）により切替制御している。

また、電動モータＭｏの駆動力を現像ローラ３Ｄに伝達する歯車機構２０は、図３に示すように第１周速（以下、ノーマル周速という。）で現像ローラ３Ｄを回転させる場合とノーマル周速より遅い第２周速（以下、スロー周速という。）で現像ローラ３Ｄを回転させる場合とを切り替えるための周速切替機構３０を有している。

そして、図３（ａ）の実線で示す経路は、ノーマル周速で現像ローラ３Ｄを駆動するための駆駆動力伝達回路を示し、図３（ａ）の二点鎖線で示す経路は、スロー周速で現像ローラ３Ｄを回転させるための駆駆動力伝達回路を示している。

なお、本実施形態では、ノーマル周速は感光ドラム３Ａの周速より大きく、スロー周速は感光ドラム３Ａの周速より小さく、かつ、感光ドラム３Ａは周速切替機構３０の作動状態によらず、一定の周速で回転するように設定されている。

２．２．歯車機構及び周速切替機構の詳細構造
歯車機構２０は、図３（ａ）に示すように、電動モータＭｏから出力された駆動力を減速して周速切替機構３０に伝達するため歯車２１〜２４、及び周速切替機構３０から出力された駆動力を現像ローラ３Ｄに伝達するための歯車（現像ローラ駆動歯車）２５等から構成されている。

歯車２１は電動モータＭｏから駆動力を受けて分配歯車２２に駆動力を伝達する駆動歯車であり、分配歯車２２は、図３（ｂ）に示すように、同軸状に配列された３種類の歯車２２Ａ〜２２Ｃが一体化された３段歯車であって、駆動歯車２１から伝達された駆動力をノーマル周速用の駆駆動力伝達回路とスロー周速用の駆駆動力伝達回路とに分配する。

具体的には、分配歯車２２の歯車２２Ａは駆動歯車２１と噛み合う従動歯車であり、歯車２２Ｂは、周速切替機構３０の第１入力歯車３０Ａ側に駆動力を伝達する従動歯車であり、歯車２２Ｃは、周速切替機構３０の第２入力歯車３０Ｂ側に駆動力を伝達する従動歯車である。

なお、分配歯車２２の歯車２２Ｂは、第１中間歯車２３を介して第１入力歯車３０Ａに駆動力を伝達し、分配歯車２２の歯車２２Ｃは、第２中間歯車２４を介して第２入力歯車３０Ｂに駆動力を伝達する。

このため、電動モータＭｏが回転すると、これに連動して歯車２１〜２４が回転するので、周速切替機構３０の第１入力歯車３０Ａ及び第２入力歯車３０Ｂも電動モータＭｏの回転・停止に連動して回転・停止する。つまり、第１入力歯車３０Ａ及び第２入力歯車３０Ｂは、周速切替機構３０（現像ローラ用電磁クラッチ３２）の状態によらず、電動モータＭｏの回転・停止に連動して回転・停止する。

そして、周速切替機構３０は、図４（ａ）に示すように、第１入力歯車３０Ａ、第２入力歯車３０Ｂ及び出力歯車３０Ｃ、並びにワンウェイクラッチ３１及び現像ローラ用電磁クラッチ３２等から構成されている。

第１入力歯車３０Ａは、現像ローラ３Ｄをノーマル周速で回転させるための第１入力部であり、第２入力歯車３０Ｂは現像ローラ３Ｄをスロー周速で回転させるための第２入力部であり、出力歯車３０Ｃは、第１入力歯車３０Ａ又は第２入力歯車３０Ｂから駆動力を得て回転し、現像ローラ駆動歯車２５と噛み合って現像ローラ３Ｄ側に駆動力を出力する出力部である。

そして、出力歯車３０Ｃには回転軸３３が一体化されており、この回転軸３３は、軸線方向に延びて第１入力歯車３０Ａ及び第２入力歯車３０Ｂを貫通しているとともに、第２入力歯車３０Ｂとワンウェイクラッチ３１を介して連結されている。

このため、第２入力歯車３０Ｂから出力歯車３０Ｃに至る駆動力伝達回路においては、ワンウェイクラッチ３１により、第２入力歯車３０Ｂから出力歯車３０Ｃに向かう回転力のみが回転軸３３に伝達され、出力歯車３０Ｃ（回転軸３３）から第２入力歯車３０Ｂに向かう回転力の伝達は遮断される。

また、現像ローラ用電磁クラッチ３２のロータコイル３２Ａは、回転軸３３に設けられたスプライン（ＪＩＳ Ｄ ２００１等参照）やセレーション（ＪＩＳ Ｂ １６０２等参照）等を介して係合しているため、回転軸３３と一体的に回転しながら、軸方向に変位することができる。

一方、現像ローラ用電磁クラッチ３２の固定鉄心をなすアーマチャ３２Ｂは、第１入力歯車３０Ａに一体化されており、この第１入力歯車３０Ａは、軸受（図示せず。）を介して回転軸３３に対して回転自在に組み付けられている。

したがって、ロータコイル３２Ａへ通電すると、電磁吸引力によりロータコイル３２Ａがアーマチャ３２Ｂに吸着されてロータコイル３２Ａとアーマチャ３２Ｂとが一体化するので、第１入力歯車３０Ａから伝達されてきた駆動力が回転軸３３に伝達されるので、第１入力歯車３０Ａから出力歯車３０Ｃまでの駆動力伝達回路が繋がる（図４（ａ）参照）。

このとき、回転軸３３には、第１入力歯車３０Ａから伝達されてきた駆動力（以下、ノーマル駆動力という。）と第２入力歯車３０Ｂから伝達されてきた駆動力（以下、スロー駆動力という。）とが作用するが、スロー駆動力はノーマル駆動力より回転数が低いので、回転軸３３から見ると、スロー駆動力は、ノーマル駆動力による回転方向と逆向きに回転軸３３を回転させようとするので、ワンウェイクラッチ３１によりスロー駆動力の伝達が遮断される。

このため、ロータコイル３２Ａに通電されている場合（以下、ＯＮ状態という。）には、ノーマル駆動力のみが回転軸３３に伝達されるので、現像ローラ３Ｄはノーマル周速にて回転する。

一方、ロータコイル３２Ａへ通電が遮断された場合（以下、ＯＦＦ状態という。）には、電磁吸引力が消滅し、第１入力歯車３０Ａから伝達されてきた駆動力の出力歯車３０Ｃ（回転軸３３）への伝達が遮断されるので（図４（ｂ）参照）、スロー駆動力のみが回転軸３３に伝達され、現像ローラ３Ｄはスロー周速にて回転する。

３．現像ローラ用電磁クラッチ等の制御系
電動モータＭｏ、電磁クラッチＭｃ１〜Ｍｃ２、現像ローラ用電磁クラッチ３２及び電磁ソレノイドＭｓ１等の作動は、図２に示すように、制御部４０により制御されており、この制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されたものである。なお、後述する制御を実行するためのプログラム等は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶手段（以下、ＲＯＭという。）に記憶されている。

また、制御部４０には、給紙トレイ１１から用紙が送り出されたか否かを検出するための用紙後端センサＳ１、レジストローラ６から用紙が送り出されたか否かを検出するためのレジ後センサＳ２、及び定着器５から用紙が送り出されたか否かを検出するための排紙センサＳ３からの信号が入力されており、制御部４０は、これらセンサＳ１〜Ｓ３から信号発信タイミング等に基づいて予め記憶されているプログラムに従って現像ローラ用電磁クラッチ３２等の作動を制御する。

なお、用紙後端センサＳ１、レジ後センサＳ２及び排紙センサＳ３は、それらセンサＳ１〜Ｓ３が配設された各箇所に用紙が存在しているときにはＯＮ信号を発し、当該箇所に用紙が存在しないときにはＯＦＦ信号を発する。

４．現像ローラの周速（現像ローラ用電磁クラッチの作動）制御
４．１．制御作動の概略（図５参照）
制御部４０は、現像ローラ用電磁クラッチ３２をＯＦＦとした状態で電動モータＭｏへの通電を開始するとともに、遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時までには、現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替え、かつ、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降に、現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速からスロー周速に切り替える。

換言すれば、制御部４０は、給紙装置１０による給紙作動が実行された後、つまり給紙用電磁クラッチＭｃ１が繋がれてピックアップローラ１２が回転し始めたときには、スロー周速にて現像ローラ３Ｄを回転させ、その後、遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時までには、現像ローラ用電磁クラッチ３２をＯＮとして現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速に切り替え、かつ、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降に、現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速からスロー周速に切り替える。

ここで、「遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時」とは、本実施形態では、（ａ）給紙用電磁クラッチＭｃ１が繋がれてピックアップローラ１２が回転し始めた時から所定時間が経過した時、又は（ｂ）用紙後端センサＳ１からＯＮ信号が発せられた時（ＯＦＦ信号からＯＮ信号に切り替わった時）から所定時間が経過した時等をいう。

また、本実施形態では、上記２種類の「所定時間（以下、第１所定時間という。）」は、感光ドラム３Ａに向けて送り出された用紙の搬送方向先端が、感光ドラム３Ａと転写ローラ７とのニップ点Ｐ１（図１参照）に対して、感光ドラム３Ａの周長分だけ手前の位置に到達するに必要な時間として決定される。

つまり、本実施形態では、給紙装置１０への給紙開始指示タイミングをパラメータとして現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替えるタイミングが決定されることとなる。

また、「感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降」とは、用紙の搬送方向後端がニップ点Ｐ１を通過した時以降を意味するが、本実施形態では、レジ後センサＳ２がＯＦＦとなった時（ＯＮ信号からＯＦＦ信号に切り替わった時）から所定時間が経過した時以降をいう。

そして、本実施形態では、当該「所定時間（以下、第２所定時間という。）」は、用紙の搬送方向後端が、ニップ点Ｐ１に対して感光ドラム３Ａの周長分だけ進んだ位置に到達するに必要な時間として決定される。

つまり、本実施形態では、レジ後センサＳ２により用紙の存在が検知されたタイミングをパラメータとして現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速からスロー周速に切り替えるタイミングが決定されることとなる。

但し、２枚以上連続して画像形成（印刷）を実行する場合、つまり、給紙用電磁クラッチＭｃ１が繋がれてピックアップローラ１２が回転し始めて最初の用紙が送り出された時からの経過時間が所定時間（以下、第３所定時間という。）を経過する前に、再び、給紙用電磁クラッチＭｃ１が繋がれて次の用紙への給紙開始指示がされた場合には、最初の用紙についての第２所定時間が経過したときであっても、現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速からスロー周速に切り替えることなくノーマル周速が維持される（図５のＳＸ印字作動の破線で示されるタイミングチャート参照）。

また、表面への画像形成が終了した用紙に対して引き続き、裏面への画像形成を実行する（以下、両面印刷（ＤＸ印字動作）という。）場合には、再搬送ユニット１５から感光ドラム３Ａに用紙が搬送されて「遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時」までに現像ローラ３Ｄの周速がスロー周速からノーマル周速に切り替えられる。

この場合の「遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時」とは、本実施形態では、（ａ）排紙ローラ９の回転が逆転から正転に切り替わった時（排紙用電磁ソレノイドＭｓ１がＯＮからＯＦＦとなった時）から所定時間が経過した時、又は（ｂ）排紙センサＳ３からＯＦＦ信号が発せられた時（ＯＮ信号からＯＦＦ信号に切り替わった時）から所定時間が経過した時等をいう。

そして、本実施形態では、上記２種類の「所定時間（以下、第４所定時間という。）」も第１所定時間と同様に、再搬送ユニット１５から感光ドラム３Ａに向けて送り出された用紙の搬送方向先端が、ニップ点Ｐ１に対して感光ドラム３Ａの周長分だけ手前の位置に到達するに必要な時間として決定される。

４．２．制御作動の詳細（図６参照）
図６に示すフローチャートは、上記した制御作動についての具体的な制御フローの一例を示すものであり、本制御を実行するためのプログラムはＲＯＭに記憶されている。

そして、例えば、パーソナルコンピュータ等から画像形成装置１に印刷指令（画像形成指令）されると、先ず、現像ローラ用電磁クラッチ３２をＯＦＦとした状態で電動モータＭｏへの通電が開始され後（Ｓ１０）、その印刷指令が両面印刷指令であるか否かが判定される（Ｓ１５）。

このとき、印刷指令が両面印刷指令でない、つまり片面印刷指令であると判定された場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、給紙用電磁クラッチＭｃ１が繋がれて給紙装置１０による給紙作動が実行される後（Ｓ２０）。

そして、用紙後端センサＳ１からＯＮ信号が発せられた時から第１所定時間が経過した時に現像ローラ用電磁クラッチ３２がＯＮされて現像ローラ３Ｄの周速がスロー周速からノーマル周速に切り替えられる（Ｓ２５）。

その後、レジ後センサＳ２により用紙の存在が検出されたか否か、つまりレジ後センサＳ２の信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったか否かが判定され（Ｓ３０）、用紙の存在を検出できないと判定された場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、再び、Ｓ３０が実行される。

一方、用紙の存在を検出できたと判定された場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、次の用紙への給紙開始指示がされたか否かが判定され（Ｓ３５）、次の用紙への給紙開始指示がされたと判定された場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、再び、Ｓ３５が実行され、現像ローラ３Ｄの周速がノーマル周速に維持される。

なお、Ｓ３５の判定は、レジ後センサＳ２がＯＮ信号を発しているときに実行されるので、この判定は、最初の用紙について給紙用電磁クラッチＭｃ１がＯＮされた時から第３所定時間内に実行される。

そして、次の用紙への給紙開始指示がされていないと判定された場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降であるか、つまりレジ後センサＳ２がＯＦＦとなった時から第２所定時間が経過したか否かが判定される（Ｓ４０）。

このとき、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降でないと判定された場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、再び、Ｓ４０が実行され、一方、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降であると判定された場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、現像ローラ用電磁クラッチ３２がＯＦＦとされて現像ローラ３Ｄの周速がノーマル周速からスロー周速に切り替えられる（Ｓ４５）。

次に、画像形成（印刷）予定枚数分の画像形成が完了したか否かが判定され（Ｓ５０）、予定枚数分の画像形成が完了したと判定された場合には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、電動モータＭｏが停止され（Ｓ５５）、一方、予定枚数分の画像形成が完了していないと判定された場合には（Ｓ５０：ＮＯ）、再び、Ｓ１５が実行される。

また、Ｓ１５にて、両面印刷指令であると判定された場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、給紙用電磁クラッチＭｃ１が繋がれて給紙装置１０による給紙作動が実行された後（Ｓ６０）、用紙後端センサＳ１からＯＮ信号が発せられた時から第１所定時間が経過した時に現像ローラ用電磁クラッチ３２がＯＮされて現像ローラ３Ｄの周速がスロー周速からノーマル周速に切り替えられる（Ｓ６５）。

その後、レジ後センサＳ２により用紙の存在が検出されたか否かが判定され（Ｓ７０）、用紙の存在を検出できないと判定された場合には（Ｓ７０：ＮＯ）、再び、Ｓ７０が実行される。一方、用紙の存在を検出できたと判定された場合には（Ｓ７０：ＹＥＳ）、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降であるか否かが判定される（Ｓ７５）。

このとき、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降でないと判定された場合には（Ｓ７５：ＮＯ）、再び、Ｓ７５が実行され、一方、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降であると判定された場合には（Ｓ７５：ＹＥＳ）、現像ローラ用電磁クラッチ３２がＯＦＦとされて現像ローラ３Ｄの周速がノーマル周速からスロー周速に切り替えられる（Ｓ８０）。

次に、排紙センサＳ３により用紙の存在を検出したか否か、つまり排紙センサＳ３の信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったか否かが判定され（Ｓ８５）、用紙の存在を検出できないと判定された場合には（Ｓ８５：ＮＯ）、再び、Ｓ８５が実行される。

一方、用紙の存在を検出できたと判定された場合には（Ｓ８５：ＹＥＳ）、排紙センサＳ３からＯＦＦ信号が発せられた時から第４所定時間が経過したか否かが判定され（Ｓ９０）、第４所定時間が経過していないと判定された場合には（Ｓ９０：ＮＯ）、再び、Ｓ９０が実行される。

また、第４所定時間が経過したと判定された場合には（Ｓ９０：ＹＥＳ）、現像ローラ用電磁クラッチ３２がＯＮされて現像ローラ３Ｄの周速がスロー周速からノーマル周速に切り替えられた後（Ｓ９５）、次の用紙への給紙開始指示がされたか否かが判定される（Ｓ１００）。

このとき、次の用紙への給紙開始指示がされたと判定された場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、現像ローラ３Ｄの周速がノーマル周速に維持された状態で、再び、Ｓ７０が実行され、一方、次の用紙への給紙開始指示がされていないと判定された場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、現像ローラ用電磁クラッチ３２がＯＦＦされて現像ローラ３Ｄの周速がノーマル周速からスロー周速に切り替えられた後（Ｓ１０５）、Ｓ５０が実行される。

５．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、給紙装置１０への給送開始指示タイミングをパラメータとして現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替えるタイミングを決定し、かつ、レジ後センサＳ２により用紙の存在が検知されたタイミングをパラメータとして現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速からスロー周速に切り替えるタイミングを決定することを特徴としている。

これにより、本実施形態では、画像形成に直接関与しない時間については、現像ローラ３Ｄの周速を遅くすることができるので、十分な現像剤の劣化抑制効果を得ることが可能となる。

また、本実施形態では、給紙装置１０へ給送開始指示を発した時からの経過時間が第１所定時間を経過した時に現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替えることを特徴としている。

これにより、本実施形態では、遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時までには、現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替えることができるので、良好な画像形成を維持しながら、十分な現像剤の劣化抑制効果を得ることが可能となる。

また、本実施形態では、給送開始指示を発した時からの経過時間が第３所定時間を経過する前に給送開始指示が発せられた場合には、現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速に維持することを特徴としている。

これにより、本実施形態では、用紙が２枚以上連続して給送される場合に、画像形成速度を低下させることなく、画像形成を実行することができる。
また、本実施形態では、感光ドラム３Ａから排出される用紙をレジストローラ６の入口側に搬送する再搬送ユニット１５と、再搬送ユニット１５により搬送される用紙の有無を検知するための排紙センサＳ３とを備え、排紙センサＳ３により用紙の存在が検知されたタイミングをパラメータとして現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替えるタイミングを決定することを特徴としている。

これにより、本実施形態では、表面への画像形成が終了した後、裏面への画像形成に直接関与しない時間については、現像ローラ３Ｄの周速を遅くすることができるので、十分な現像剤の劣化抑制効果を得ることが可能となる。

ところで、本実施形態では、現像ローラ３Ｄの周速を切り替えることにより、現像剤の劣化を抑制しているが、周速の切り替えタイミングと同様なタイミングで現像ローラ３Ｄを感光ドラム７Ａに対して接触又は非接触としても現像剤の劣化を抑制することができる。

しかし、この解決手段では、現像ローラ３Ｄを変位させるための機構を設ける必要があるので、画像形成装置１の構成が複雑となり、製造原価上昇を招いてしまう。
これに対して、本実施形態では、感光ドラム３Ａと現像ローラ３Ｄとは、常に接触していることを特徴としている。つまり、本実施形態では、現像ローラ３Ｄを変位させることなく、十分な現像剤の劣化抑制効果を得ることが可能であるので、現像ローラ３Ｄを変位させるための機構を設けた画像形成装置に比べて、その構成を簡素なものしつつ、十分な現像剤の劣化抑制効果を得ることができる。

また、本実施形態では、遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時までには、現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替え、かつ、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降に、現像ローラ３Ｄの周速をノーマル周速からスロー周速に切り替えることを特徴としている。

つまり、本実形態では、遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時までには、現像ローラ３Ｄの周速がスロー周速からノーマル周速に切り替えられ、かつ、感光ドラム３Ａの現像が終了した時以降に、現像ローラ３Ｄの周速がノーマル周速からスロー周速に切り替えられるので、画像形成に直接関与しない時間は現像ローラ３Ｄの周速が遅くなる。したがって、十分な現像剤の劣化抑制効果を得ることが可能となる。

この場合、給紙装置１０による給紙作動が実行された後、遅くとも感光ドラム３Ａの現像が開始される時までには、現像ローラ３Ｄの周速をスロー周速からノーマル周速に切り替えることを特徴とすることが望ましい。

（第２実施形態）
上述の実施形態では、現像ローラ用電磁クラッチ３２により周速切替機構３０を構成したが、本実施形態は、図７に示すように、遊星歯車機構により周速切替機構３０を構成するとともに、ソレノイド３４（図８参照）により遊星歯車機構（周速切替機構３０）の太陽歯車３５Ａの状態を切り替えるものである。

すなわち、遊星歯車機構（周速切替機構３０）は、図７に示すように、太陽歯車３５Ａ、太陽歯車３５Ａを旋回中心して太陽歯車３５Ａと噛み合いながら旋回、かつ、回転可能な遊星歯車３５Ｂ、各遊星歯車３５Ｂを旋回、かつ、回転可能に支持するとともに、電動モータＭｏから駆動力を受けて回転するキャリア歯車３５Ｃ、及び太陽歯車３５Ａと同軸上に回転可能に配設されて遊星歯車３５Ｂと噛み合う内歯車３５Ｄ等から構成されている。

また、太陽歯車３５Ａと一体的に回転する回転軸３５Ｅには、第１出力歯車３５Ｆ及びソレノイド３４と協働して太陽歯車３５Ａ（回転軸３５Ｅ）の回転を許容する場合と規制する場合とを切り替えるためのラチェット歯車３５Ｇが設けられている。

そして、ソレノイド３４に通電されてＯＮ状態となると、図８に示すように、ラチェット歯車３５Ｇに係止爪３５Ｈが係合して太陽歯車３５Ａの回転が規制され、ソレノイド３４への通電が遮断されてＯＦＦ状態となると、図９に示すように、ラチェット歯車３５Ｇと係止爪３５Ｈとの係合が解除されて太陽歯車３５Ａが自由に回転可能となる。

また、内歯車３５Ｄには、内歯車３５Ｄと一体的に回転して現像ローラ駆動歯車２５と噛み合う第２出力歯車３５Ｊが設けられている。一方、第１出力歯車３５Ｆは、ワンウェイクラッチを内蔵した２段歯車３６の大径部３６Ａに噛み合っており、この２段歯車３６の小径部３６Ｂは、中間歯車３７を介して現像ローラ駆動歯車２５と噛み合っている。

そして、太陽歯車３５Ａの回転が規制された状態でキャリア歯車３５Ｃが電動モータＭｏからの駆動力を受けて回転すると、その駆動力はノーマル周速とするまで減速されて内歯車３５Ｄに伝達された後、現像ローラ駆動歯車２５に伝達される。

なお、このとき、現像ローラ駆動歯車２５の駆動力は、中間歯車３７を介して２段歯車３６の小径部３６Ｂに伝達されるものの、２段歯車３６に内蔵されたワンウェイクラッチにより、第１出力歯車３５Ｆ側への伝達が遮断される。

一方、太陽歯車３５Ａが回転可能とした状態でキャリア歯車３５Ｃが電動モータＭｏからの駆動力を受けて回転すると、第２出力歯車３５の回転の向きと第１出力歯車３５Ｆの回転の向きとが逆向きであることから、キャリア歯車３５Ｃの回転に連動して第１出力歯車３５Ｆが回転し、その駆動力は、図９に示すように、２段歯車３６及び中間歯車３７を介してノーマル周速とするまで減速されて現像ローラ駆動歯車２５に伝達される。

なお、スロー周速とノーマル周速との切替タイミング、つまりソレノイド３４のＯＮ／ＯＦＦ切替タイミングは、制御部４０により第１実施形態と同じタイミングで制御される。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、モノクロ方式の画像形成装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ダイレクトタンデム方式又は中間転写方式のカラー画像形成装置にも適用できる。

また、周速切替機構３０は、上述の実施形態に示された機構に限定されるものではなく、その他方式の周速切替機構３０であってもよい。
また、上述の実施形態では、用紙が感光ドラム３Ａと転写ローラ７とで挟持（ニップ）されたタイミングに対して、感光ドラム３Ａの周長分に相当する時間だけ早くスロー周速からノーマル周速に切り替え、かつ、感光ドラム３Ａ等による用紙のニップが終了したタイミングに対して、感光ドラム３Ａの周長分に相当する時間だけ経過した時にノーマル周速からスロー周速に切り替えたが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１…画像形成装置、２…画像形成部、３…プロセスカートリッジ、
３Ａ…感光ドラム、３Ｂ…帯電器、３Ｄ…現像ローラ、４…露光器、
５…定着器、６…レジストローラ、７…転写ローラ、８…排紙トレイ、
８Ａ…排出口、９…排紙ローラ、１０…給紙装置、１１…給紙トレイ、
１１Ａ…用紙収容部、１２…ピックアップローラ、１３…分離機構、
１３Ａ…分離パッド、１３Ｂ…分離ローラ、１５…再搬送ユニット、
１５Ａ…搬送ローラ、２０…歯車機構、２１…駆動歯車、２１…歯車、
２２…分配歯車、２３…第１中間歯車、２４…第２中間歯車、
２５…現像ローラ駆動歯車、３０…周速切替機構、３０Ａ…第１入力歯車、
３０Ｂ…第２入力歯車、３０Ｃ…出力歯車、３１…ワンウェイクラッチ、
３２…現像ローラ用電磁クラッチ、３２Ａ…ロータコイル、３２Ｂ…アーマチャ。

Claims (7)

1. シートに現像剤像を転写することによりシートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
   駆動力を発生させる駆動源と、
   シートに転写される現像剤を担持するとともに、前記駆動源から駆動力を得て回転する感光ドラムと、
   前記感光ドラムを露光する露光器と、
   前記露光器により露光された前記感光ドラムに現像剤を供給して前記感光ドラムを現像するとともに、前記駆動源から駆動力を得て回転する現像ローラと、
   シートを搬送するとともに、前記駆動源から駆動力を得て回転する搬送ローラと、
   前記駆動源から前記現像ローラに至る駆動力伝達回路に設けられ、前記現像ローラを第１の周速で回転させる場合と、前記現像ローラを前記第１の周速より遅い第２の周速で回転させる場合とを切り替えるための周速切替機構と、
   前記周速切替機構の作動を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、遅くとも前記感光ドラムの現像が開始される時までには、前記現像ローラの周速を前記第２の周速から前記第１の周速に切り替え、かつ、前記感光ドラムの現像が終了した時以降に、前記現像ローラの周速を前記第１の周速から前記第２の周速に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光ドラムに搬送されるシートが載置される載置トレイと、
   前記載置トレイに載置されているシートを前記感光ドラムに給送する給送手段とを備え、
   前記制御手段は、前記給送手段による給送作動が実行された後、遅くとも前記感光ドラムの現像が開始される時までには、前記現像ローラの周速を前記第２の周速から前記第１の周速に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記感光ドラムの周速は、前記周速切替機構の作動状態によらず、一定であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記周速切替機構は、
   前記現像ローラを前記第１の周速で回転させるために前記駆動源から駆動力を得て回転する第１入力部、
   前記現像ローラを前記第２の周速で回転させるために前記駆動源から駆動力を得て回転する第２入力部、
   前記第１入力部又は前記第２入力部から駆動力を得て回転し、前記現像ローラ側に駆動力を出力する出力部、
   前記第２入力部と前記出力部との間の駆動力伝達回路に設けられ、前記第２入力部から前記出力部に向かう駆動力を伝達するとともに、前記出力部から前記第２入力部に向かう駆動力の伝達を遮断するワンウェイクラッチ、及び
   前記第１入力部から前記出力部に至る駆動力伝達回路を断続する電磁クラッチを有して構成されており、
   前記制御手段は、前記電磁クラッチへの通電を制御することにより前記現像ローラの周速を切り替えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の周速は、前記感光ドラムの周速より大きく、
   さらに、前記第２の周速は、前記感光ドラムの周速より小さいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記感光ドラムと前記現像ローラとは、常に接触していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記現像剤は、一成分系の現像剤であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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