JP2004157222A - 画像形成装置および複写装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】適正なタイミングでプロセス制御を行なうとともに、プリンタエンジンにおける像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても加熱ローラの昇温を早めてファーストプリント時間を早くする。
【解決手段】プリンタエンジン８における像坦持体１４およびこの像坦持体１４の動作に連動すべき部材とレジスト部材２４と加熱定着部材２６とを単一の駆動源３４によって駆動する画像形成装置１で、電源投入時に加熱定着部材２６の温度を検出し、検出した温度が規定温度以下である場合に、初回の作像動作終了後にトナー像の濃度を適性値に調整するプロセス制御を行なうようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】プリンタエンジン８における像坦持体１４およびこの像坦持体１４の動作に連動すべき部材とレジスト部材２４と加熱定着部材２６とを単一の駆動源３４によって駆動する画像形成装置１で、電源投入時に加熱定着部材２６の温度を検出し、検出した温度が規定温度以下である場合に、初回の作像動作終了後にトナー像の濃度を適性値に調整するプロセス制御を行なうようにした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置および複写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を保持するケースと、ケース中に保持するトナーを静電潜像が形成された感光体等の像坦持体表面に供給する現像ローラとを有する現像装置を備える電子写真方式の画像形成装置がある。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置には、一例として、静電潜像が形成された感光体表面に対して現像ローラを用いてトナーを付着させることで該感光体表面にトナー像を形成し、このトナー像を用紙等に転写した後、転写したトナー像を加熱ローラ等の加熱定着部材によって加熱溶融させて用紙に定着させる。このような画像形成装置には、プリンタエンジンに対する用紙の供給タイミングを調整するレジストローラ等のレジスト部材を備えているものがある。
【０００４】
上述した画像形成装置では、プリンタエンジンにおける感光体、感光体に接触配置された現像ローラや転写ローラ等の感光体に連動して動作すべき部材、加熱ローラ、レジストローラ等を、モータ等の単一の駆動源の駆動力によって駆動するようにしたものがある。これによって、画像形成装置の小型化を図り、消費電力や装置コストを低下させることができる。
【０００５】
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、形成する画像濃度が適性値になるような調整（プロセス制御）を自動的に行なうものがある。
【０００６】
このようなプロセス制御を行なう画像形成装置としては、例えば、画像形成装置を長時間休止させた場合に、画像形成装置を長時間休止させた状態で感光体上に形成される画像濃度と、それ以外の場合に感光体上に形成される画像濃度とに基づいて、ケース中のトナー濃度を制御するための基準値を調整するようにした画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、例えば、電源がＯＦＦになってからの再度ＯＮになるまでの経過時間や加熱ローラの温度変化に応じて、感光体上に形成される画像濃度の調整を行なうようにした画像形成装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、例えば、電源投入時の加熱ローラの温度が所定温度以下である場合、以降の所定枚数までの連続作像動作に際しては、ケース中のトナー濃度を制御するための基準値を所定の間隔で調整するようにした画像形成装置がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２９６７３３公報
【特許文献２】
特開２００２−１４４９８公報
【特許文献３】
特開２００１−１２５３６５公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したように、プリンタエンジンにおける感光体、現像ローラおよび転写ローラと、加熱ローラと、レジストローラとを単一のモータによって駆動する画像形成装置において、上述した特許文献１、２、３に示すようなプロセス制御を行なうと、消費電力を低下させるために画像形成装置が備える各部を単一の駆動源によって駆動するようにしているにも拘わらず、プロセス制御に必要のない加熱ローラも駆動されてしまう。
【００１１】
また、加熱ローラは回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有しており、上述したように、プリンタエンジンにおける感光体、現像装置および転写装置と加熱ローラとレジストローラとを単一のモータによって駆動する画像形成装置において上述したようなプロセス制御をプリントジョブの実行前に行なうと、加熱ローラの昇温が遅れてファーストプリント時間が低下してしまう。
【００１２】
この対策として、定着機構と駆動源との間にクラッチを設け、このクラッチによりモータの駆動力を必要時のみに加熱ローラに伝達することが考えられるが、これにより構成が複雑化し、コストアップしてしまう。
【００１３】
別の対策として、加熱ローラの昇温を早めるために、加熱ローラを昇温させるヒータのパワーを上げることが考えられるが、消費電力を低下させるために単一のモータを用いているにも拘わらず、却って消費電力が増加してしまうことが考えられる。
【００１４】
また、別の対策として、プリントジョブの実行後にプロセス制御を行なうようにすることが考えられるが、この場合にも、プロセス制御を行なわないわけにはいかないという一方で、パフォーマンスが低下するためにプリントジョブを実行する毎にプロセス制御を行なうわけにはいかないため、適性なタイミングでプロセス制御を行なう必要がある。
【００１５】
本発明の目的は、適正なタイミングでプロセス制御を行なうとともに、プリンタエンジンにおける像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材とレジストローラと加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても加熱ローラの昇温を早めてファーストプリント時間を早くすることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を保持する現像装置を備え、静電潜像が形成された像坦持体表面に前記現像装置が保持するトナーを供給することで該像坦持体表面にトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体に転写するプリンタエンジンと、前記プリンタエンジンに対する前記記録媒体の供給タイミングを調整するレジスト部材と、転写されたトナーを加熱溶融させて前記記録媒体に定着させる加熱定着部材と、前記プリンタエンジンにおける前記像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材と前記レジスト部材と前記加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する駆動機構と、前記駆動機構によって、前記プリンタエンジンにおける前記像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材と前記レジスト部材と前記加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動することにより前記記録媒体に対する作像動作を行なう作像手段と、電源投入時に、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出手段と、検出した温度が規定温度以下である場合に、温度検出後一回目の作像動作終了後に前記像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度が適性値になるように調整するプロセス制御手段と、を具備する。
【００１７】
したがって、電源ＯＮ時の加熱定着部材の温度が規定温度以下である場合に限ってプロセス制御を行なうことにより、例えば、電源ＯＦＦ後直ちに電源ＯＮとされた場合のように、不必要である状況下でプロセス制御を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御を行なうことができる。
【００１８】
ところで、加熱ローラは回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有している。
【００１９】
したがって、プロセス制御を行なうタイミングを、電源をＯＮしてから一回目の作像動作終了後とするため、電源ＯＮ時におけるプリンタの起動処理を駆動源を駆動することなく行なうことができるので、プリンタエンジンにおける像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても、加熱定着部材の昇温を早めることができ、これによって電源をＯＮしてから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記作像動作の非実行状態が所定時間連続した場合に、通常待機時よりも消費電力が低い省エネモードを設定するモード設定手段と、前記作像動作の実行を宣言する作像宣言手段と、を具備し、前記温度検出手段は、前記省エネモードの設定下で前記作像動作の実行が宣言された場合に、前記加熱定着部材の温度を検出する。
【００２１】
したがって、作像動作の非実行状態が所定時間連続した場合に省エネモードを設定する画像形成装置で、省エネモードから復帰した時の加熱定着部材の温度が規定温度以下である場合に限ってプロセス制御を行なうことにより、例えば、省エネモードを設定後直ちに作像動作の実行が宣言された場合のように、不必要である状況下でプロセス制御を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御を行なうことができる。また、プロセス制御を行なうタイミングを、省エネモードから復帰してから一回目の作像動作終了後とするため、省エネモードからの復帰処理をメイン駆動源を駆動することなく行なうことができるので、プリンタエンジンにおける像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても、加熱定着部材の昇温を早めることができ、これによって省エネモードから復帰してから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記像坦持体表面に基準パターンのトナー像を形成する基準画像形成手段と、前記基準パターンのトナー像の濃度を検出する像濃度検出手段と、前記現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を検出するトナー濃度検出手段と、前記現像装置にトナーを供給するトナー供給手段と、を具備し、前記プロセス制御手段は、前記基準パターンのトナー像の濃度に基づいて前記現像装置にトナーを供給して前記現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を調整することで、前記像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度を調整する。
【００２３】
したがって、前記基準パターンのトナー像の濃度に基づいて現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を調整することにより、像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度調整を良好に行なうことができる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の画像形成装置において、トナー像を形成するトナーは、ＴＨＦ可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィによる分子量分布値が１０００から１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下である。
【００２５】
したがって、耐オフセット性および熱保存性が良好で、低温での定着性に優れたトナーを用いることで、従来と比較して、加熱定着部材が低温でも定着を可能とし、加熱ローラの昇温を待機することによるファーストプリントの遅れを低減して、従来のプリンタと比較してファーストプリント時間を早くすることができる。
【００２６】
請求項５記載の発明の複写装置は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、前記画像読取装置が読み取った画像を記録媒体に形成する請求項１ないし４のいずれか一に記載の画像形成装置と、を具備する。
【００２７】
したがって、請求項１ないし４のいずれか一に記載の発明と同様の作用を得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について図１ないし図９を参照して説明する。本実施の形態は、画像形成装置として電子写真方式のプリンタへの適用例を示す。
【００２９】
図１は、本実施の形態のプリンタを示す縦断側面図である。プリンタ１のハウジング２には、記録媒体としてのシート状の用紙３を積層状態で収納する手差しトレイ５と、プリンタ１の電源のＯＮ／ＯＦＦを行なう電源スイッチ６（図４参照）とが設けられている。ハウジング２内には、用紙３を積層状態で収納する給紙カセット７が設けられている。手差しトレイ５および給紙カセット７には、普通紙等の用紙が収納されていてもよいし、ＯＨＰシート等が収納されていてもよい。
【００３０】
手差しトレイ５または給紙カセット７には、手差しトレイ５または給紙カセット７から電子写真方式のプリンタエンジン８や定着装置９を経由して排紙トレイ１０に至る用紙経路１１が連通されている。この用紙経路１１に対しては、ハウジング２内に設けられた手差し給紙ローラ１２または給紙ローラ１３によって、手差しトレイ５または給紙カセット７に収納された用紙３が一枚ずつ給送される。
【００３１】
手差し給紙ローラ１２および給紙ローラ１３は、それぞれ、手差しトレイ５および給紙カセット７に収納された用紙３の最上位紙に当接するように付勢されており、後述するプリントジョブの実行に際しては、手差し給紙ローラ１２または給紙ローラ１３のいずれか一方が駆動される。
【００３２】
プリンタエンジン８は、円筒状に形成されて軸心周りに回転自在とされた像坦持体としての感光体１４や、感光体１４の周囲に配設された帯電装置１５、光走査装置１６、現像装置１７、転写装置１８を有している。
【００３３】
帯電装置１５は、感光体１４表面を一様に帯電させる。帯電装置１５は、例えば、外周面を感光体１４表面に接触させて配設されて感光体１４との間に帯電電圧を印加することによって感光体１４表面を帯電させる接触方式の帯電ローラであってもよいし、感光体１４表面を非接触帯電させるコロナ放電方式のコロナチャージャ等であってもよい。
【００３４】
光走査装置１６は、帯電装置１５によって一様に帯電された感光体１４表面を画像データに基づいて露光走査することにより、感光体１４表面に静電潜像を書き込む。公知の技術であるため詳細な図示および説明を省略するが、一例として、光走査装置１６は、光を発する光源と、光源で発した光を走査させるポリゴンミラー、ポリゴンミラーを回転させるモータ、および、ポリゴンミラーで走査された光をレンズを介して感光体へ向けて反射させるミラー等によって構成することができる。
【００３５】
現像装置１７は、トナーボトル１９から供給されるトナーおよびキャリアからなる二成分現像剤を保持するケース２０と、ケース２０内に保持されたトナーを感光体１４表面に供給する現像ローラ２１とを備えており、現像ローラ２１の動作によって感光体１４表面にトナーを供給することにより、光走査装置１６による光走査によって感光体１４表面に書き込まれた静電潜像を顕像化する。また、現像装置１７は、ケース２０内の透磁率を検出することによりケース２０内におけるトナー濃度を検出するセンサ２２を備えている。ケース２０内には、ケース２０内のトナーおよびキャリアを攪拌する攪拌部材２０ａが設けられている。
【００３６】
公知の技術であるため説明を省略するが、トナーボトル１９は、螺旋状に巻回された螺旋状突起を内周面に備え、螺旋軸心方向を中心として回転されることによりトナーボトルの螺旋軸心方向の一端側に設けられたトナー吐出口から現像装置のケースにトナーを供給する。トナー吐出口からケースまでは、図示しないトナー経路によって連通されている。
【００３７】
本実施の形態のプリンタ１で用いられるトナーは、トナーのＴＨＦ（Ｔｅｔｒａ ｈｙｄｒｏ Ｆｒａｎ）可溶分により求められるＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）による分子量分布の値が１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下に設定されている。なお、本実施の形態のプリンタで用いられるトナーについては、特開２００２−８２４８公報に記載されているトナーと同様であるため説明を省略するが、ＴＨＦ可溶分により求められるＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下に設定されているトナーを用いることにより、良好な耐ホットオフセット性および良好な熱保存性を得ることができる。
【００３８】
ここで、表１は本実施の形態のプリンタ１で用いられるトナーの組成を示しており、表２および表３は該トナーの特性を示している。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】
表１、表２および表３からも判るように、本実施の形態のプリンタ１で用いるトナーは、低融点でありながら、耐オフセット性および熱保存性が良好であることが判る。すなわち、本実施の形態のプリンタ１で用いるトナーは、低温での定着性が良好であることが判る。
【００４３】
転写装置１８は、感光体１４との間に転写電圧を印加することにより、感光体１４表面に付着するトナーを、用紙経路１１中を搬送される用紙３に転写する。本実施の形態の転写装置１８は、軸心を用紙搬送方向に直交する方向に沿って配列されて、外周面を感光体１４の表面に接触させたローラ形状を有している。
【００４４】
感光体１４の回転方向で現像装置１７より下流側には、後述するプロセス制御処理に際して、感光体１４表面に形成された基準パターン画像の濃度を検出するセンサ２３が設けられている。センサ２３は、後述するプロセス制御処理に際して感光体１４表面に形成される基準パターン画像に対するからの出力値Ｖｓｐと、後述するプロセス制御処理に際して感光体１４表面に形成される基準パターン画像以外の非画像領域に対する出力値Ｖｓｇとに基づいて、Ｖｓｐ／Ｖｓｇで表わされるＶｐを出力する。
【００４５】
本実施の形態では、現像装置１７における現像ローラ２１、転写装置１８を「プリンタエンジン８において感光体の動作に連動すべき部材」とする。なお、「プリンタエンジン８において感光体の動作に連動すべき部材」は、現像ローラ２１、転写装置１８に限るものではなく、例えば、接触帯電方式の帯電装置を用いる場合、この帯電装置も「プリンタエンジン８において感光体の動作に連動すべき部材」に含む。また、例えば、外周面を感光体１４に接触させたクリーニングローラによって感光体１４表面に残存するトナーを除去する図示しないクリーニング装置を設ける場合、このクリーニング装置を「プリンタエンジン８において感光体の動作に連動すべき部材」に含めるようにしてもよい。
【００４６】
用紙経路１１のプリンタエンジン８より用紙搬送方向上流側には、レジスト部材としてのレジストローラ２４が設けられている。レジストローラ２４には、レジストローラ２４方向に付勢されたピンチローラ２５が当接されており、手差しトレイ５または給紙カセット７から給送された用紙３をこのピンチローラ２５との間で狭持することで一旦停止させ、感光体１４表面に形成されたトナー像が、感光体１４と転写装置１８との対向位置である転写位置へ移動するタイミングに合わせて回転することで該用紙３を転写位置へ送りこむ。
【００４７】
定着装置９は、用紙に転写されたトナー像を形成するトナー粒を加熱溶融させる加熱定着部材としての加熱ローラ２６と、トナー像が転写された用紙に対して加圧する加圧ローラ２７とを備えており、加熱ローラ２６および加圧ローラ２７によって加熱および加圧することでトナー像を用紙３に定着させる。加熱ローラ２６および加圧ローラ２７は用紙搬送方向に直交する方向を軸心方向として配設されており、加熱ローラ２６の内周部には加熱ローラ２６を昇温させるヒータ２８（図４参照）が軸心方向に沿って設けられている。
【００４８】
また、定着装置９は、加熱ローラ２６の温度を検出するサーミスタ２９およびサーモスイッチ３０を備えている。公知の技術であるが、サーミスタ２９は、温度によって電気抵抗が変化する半導体素子である。また、サーモスイッチ３０は、検出した温度に応じた電流を、サーモスイッチ３０に接続されたヒューズ３１に流す。公知の技術であるが、ヒューズ３１は、既知の抵抗値を有しており、流れた電流に応じて発熱し、過剰電流が流れると溶断する。すなわち、ヒューズ３１は、加熱ローラ２６の温度が所定温度以上に上昇した場合に飛ぶようになっている。
【００４９】
ここで、図２は、回転時と非回転時とにおける加熱ローラ２６の温度の立ち上がり特性を示している。図２からも判るように、加熱ローラ２６は、回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有している。
【００５０】
定着装置９より用紙搬送方向下流側には、ピンチローラ３２ａが当接された排紙ローラ３２が設けられている。排紙ローラ３２は、トナー像定着後の用紙３を排紙トレイ１０上に排出する。排紙ローラ３２の近傍には、排紙センサ３３が設けられている。排紙センサ３３は、プリンタエンジン８を通過した用紙が通過することによって出力が変化する。
【００５１】
本実施の形態のプリンタ１では、上述した感光体１４、現像装置１７、転写装置１８、レジストローラ２４、手差し給紙ローラ１２、給紙ローラ１３、加熱ローラ２６および排紙ローラ３２を、単一の駆動源としてのメインモータ３４（図３参照）から伝達される駆動力によって駆動する。
【００５２】
ここで、図３は、メインモータ３４の駆動力を、メインモータ３４によって駆動される各部に伝達するギア構成を示す側面図である。図３に示すように、メインモータ３４の駆動軸３５には、ギア３６を介して、現像装置１７の現像ローラ２１を回転駆動するギア３７が連結されている。このギア３７には、ギア３８，３９，４０，４１を介して、ギア４２が連結されている。ギア４２は、回転中心が加熱ローラ２６の軸心と同心円上に位置するように加熱ローラ２６に固定されている。これにより、メインモータ３４を駆動するとギア４２が回転駆動され、ギア４２とともに加熱ローラ２６が回転駆動される。加圧ローラ２７は、外周面が加熱ローラ２６の外周面に圧接されているため、加熱ローラ２６の回転に連動して回転する。
【００５３】
また、メインモータ３４の駆動軸３５には、ギア４３，４４を介して、ギア４５が連結されている。ギア４５は、回転中心が感光体１４の軸心と同心円上に位置するように感光体１４に固定されている。これにより、メインモータ３４を駆動するとギア４５が回転駆動され、ギア４５とともに感光体１４が回転駆動される。
【００５４】
ギア４３には、ギア４６を介して、トナーボトルクラッチ４７が連結されている。トナーボトルクラッチ４７は、回転中心がトナーボトル１９を回転させる図示しないボトル回転機構の回転中心と同心円上に位置するようにボトル回転機構に連結されている。トナーボトルクラッチ４７は、ＯＮ状態にあるときにボトル回転機構に対してメインモータ３４の駆動力を伝達し、ＯＦＦ状態にあるときにボトル回転機構に対するメインモータ３４からの駆動力の伝達を遮断する。これにより、メインモータ３４が駆動するとともにトナーボトルクラッチ４７がＯＮ状態にある場合にのみ、ボトル回転機構が回転駆動される。
【００５５】
さらに、メインモータ３４の駆動軸３５には、２段ギア４８が連結されており、この２段ギア４８にはギア４９を介してギア５０が連結されている。ギア５０は、レジストクラッチ５１を介して、回転中心がレジストローラ２４の軸心と同心円上に位置するようにレジストローラ２４に連結されている。レジストクラッチ５１は、ＯＮ状態にあるときにレジストローラ２４に対してメインモータ３４の駆動力を伝達し、ＯＦＦ状態にあるときにレジストローラ２４に対するメインモータ３４からの駆動力の伝達を遮断する。これにより、メインモータ３４が駆動するとともにレジストクラッチ５１がＯＮ状態にある場合にのみ、レジストローラ２４が回転駆動される。
【００５６】
ギア４９には、ギア５２，５３，５４を介して、ギア５５が連結されている。ギア５５は、手差用給紙クラッチ５６を介して、回転中心が手差し給紙ローラ１２の軸心と同心円上に位置するように手差し給紙ローラ１２に連結されている。手差用給紙クラッチ５６は、ＯＮ状態にあるときに手差し給紙ローラ１２に対してメインモータ３４の駆動力を伝達し、ＯＦＦ状態にあるときに手差し給紙ローラ１２に対するメインモータ３４からの駆動力の伝達を遮断する。これにより、メインモータ３４が駆動するとともに手差用給紙クラッチ５６がＯＮ状態にある場合にのみ、手差し給紙ローラ１２が回転駆動される。
【００５７】
ギア５２は、給紙クラッチ５７を介して、回転中心が給紙ローラ１３の軸心と同心円上に位置するように給紙ローラ１３に連結されている。給紙クラッチ５７は、ＯＮ状態にあるときに給紙ローラ１３に対してメインモータ３４の駆動力を伝達し、ＯＦＦ状態にあるときに給紙ローラ１３に対するメインモータ３４からの駆動力の伝達を遮断する。これにより、メインモータ３４が駆動するとともに給紙クラッチ５７がＯＮ状態にある場合にのみ、給紙ローラ１３が回転駆動される。
【００５８】
なお、手差用給紙クラッチ５６と給紙クラッチ５７とは、いずれか一方がＯＮ状態にある場合、他方がＯＦＦ状態となるように制御される。これにより、メインモータ３４からの駆動力は、手差用給紙クラッチ５６および給紙クラッチ５７により、手差し給紙ローラ１２または給紙ローラ１３のいずれか一方に伝達される。
【００５９】
加えて、ギア４２には、ギア３２ｂ，３２ｃを介して、排紙ローラ３２を回転駆動するギア３２ｄが連結されている。
【００６０】
本実施の形態では、メインモータ３４，ギア３６〜４６，トナーボトルクラッチ４７，ギア４８〜５０，レジストクラッチ５１，ギア５２〜５５，手差用給紙クラッチ５６および給紙クラッチ５７によって駆動機構５９が実現されている。
【００６１】
このように、感光体１４、現像装置１７、転写装置１８、レジストローラ２４および加熱ローラ２６を、単一のメインモータによって駆動することにより、複数のモータを用いる場合と比較して、消費電力の低減を図るとともに、プリンタ１の小型化を図ることができる。
【００６２】
次に、プリンタ１が備える各部の電気的接続について図４を参照して説明する。図４は、プリンタ１が備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
【００６３】
プリンタ１は、プリンタ１が備える各部を駆動制御する制御部５８を備えている。特に図示しないが、制御部５８は、プリンタ１が備える各部を駆動制御するＣＰＵや、ＲＯＭやＲＡＭ等によって構成されてＣＰＵが実行する各種制御プログラムを記憶するプログラムファイルや、制御プログラムの実行に際して使用される各種データが設定されるテーブルおよびバッファ等を備える記憶装置を接続することにより構成されるマイクロコンピュータを主体として構成されている。また、特に図示しないが、制御部５８は計時機能を有しており、この計時機能を利用して、プリントジョブを実行しない状態が予め設定された規定待機時間以上連続したことを判断することができる。プリンタ１は、プリントジョブを実行しない状態が予め設定された規定待機時間以上連続した場合に、プリンタ１の動作モードを、プリンタ１が備える各部を休止状態とする省エネモードに設定する。ここに、モード設定手段としての機能が実現される。なお、プリンタ１の動作モードを省エネモードに設定する技術については公知の技術であるため説明を省略する。
【００６４】
記憶装置には、例えば、後述するプロセス制御処理に際して参照される基準パターンのデータ等が記憶されている。
【００６５】
制御部５８の記憶装置には、図５に示すように、後述するプロセス制御選択実行処理に際して参照され、同様に後述するフラグ設定処理で０または１がセットされるプロセス制御フラグエリア６０が確保されている。プロセス制御フラグエリア６０には、通常、０がデフォルトとして設定されている。
【００６６】
また、記憶装置には、図６に示すように、後述するプロセス制御選択実行処理に際して参照される温度判定テーブル６１が設けられている。温度判定テーブル６１に設定される判定温度値Ｔｓは、例えば、トナーを溶融させ、用紙に定着させることが可能である温度に基づいて設定される値である。本実施の形態では、温度判定テーブル６１に設定される判定温度値Ｔｓに基づいて取得される温度を規定温度とする。
【００６７】
さらに、記憶装置には、図７に示すように、補正値ファイル６２が格納されている。補正値ファイル６２は、センサ２３の出力値に基づき取得されるＶｐと、濃度補正値ΔＶｔｒｅｆとを対応付けて記憶するファイル構造を備えている。ここで、センサ２３の出力値に基づき取得されるＶｐは、上述したように、Ｖｐ＝Ｖｓｐ／Ｖｓｇで表わされる。また、補正値ファイル６２における濃度補正値ΔＶｔｒｅｆは、例えば、実験等により予め設定される。
【００６８】
加えて、記憶装置には、図８に示すように、後述するプロセス制御選択実行処理のプロセス制御に際して、センサ２２の目標濃度値Ｖｔｒｅｆが設定される目標値設定テーブル６３が設けられている。目標値設定テーブル６３に設定されるセンサ２２の目標濃度値Ｖｔｒｅｆは、Ｖｔｒｅｆ＝Ｖｔｐ＋ΔＶｔｒｅｆで表わされる。詳細は後述するが、トナーボトル１９からケース２０へ供給されるトナー量は、目標値設定テーブル６３に設定された目標濃度値Ｖｔｒｅｆに応じて決められる。
【００６９】
制御部５８には、メインモータ３４が接続されている。メインモータ３４は、制御部５８からの制御信号に応じて回転駆動される。
【００７０】
また、制御部５８には、レジストクラッチ５１、手差用給紙クラッチ５６、給紙クラッチ５７およびトナーボトルクラッチ４７が接続されている。各クラッチ４７，５１，５６，５７は、制御部５８によってそれぞれＯＮ／ＯＦＦ駆動される。
【００７１】
さらに、制御部５８には、排紙センサ３３、サーミスタ２９およびサーモスイッチ３０が接続されている。制御部５８は、排紙センサ３３の出力変化に基づいて、排紙トレイ１０に用紙３が排紙されたか否かを判断する。制御部５８は、サーミスタ２９における電気抵抗の変化に基づいて加熱ローラ２６の温度を検出する。上述したように、サーモスイッチ３０が検出する加熱ローラ２６の温度が所定温度以上になるとヒューズ３１が飛んで制御部５８への信号出力が断たれるため、制御部５８は、サーモスイッチ３０からの検出信号の有無に応じて加熱ローラ２６の昇温限界を判断し、サーモスイッチ３０からの検出信号の出力が断たれた場合には加熱ローラ２６の温度が所定温度以上になったと判断して、ヒータ２８による加熱ローラ２６の昇温を停止する。
【００７２】
また、制御部５８には、電源スイッチ６が接続されている。電源スイッチ６は、プリンタ１の電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御部に出力する。制御部５８は、電源スイッチ６から出力される信号に基づいてプリンタ１の状態を判断する。
【００７３】
加えて、特に図示しないが、制御部５８には、例えば、パーソナルコンピュータ等の図示しない外部装置との間でデータ通信を行なうインターフェイスが接続されている。インターフェイスを介して外部装置から受信するデータとしては、例えば、実プリントデータおよびこの実プリントデータのプリントコマンド等によって構成されるプリントデータがある。本実施の形態では、インターフェイスを介して外部装置からプリントデータを受信することにより、該プリントデータ中の実プリントデータに基づく作像動作の実行が宣言される。ここに、作像宣言手段としての機能が実現される。
【００７４】
次に、記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するフラグ設定処理について図９を参照して説明する。図９は、記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するフラグ設定処理を概略的に説明するフローチャートである。フラグ設定処理は、電源スイッチ６の操作によってプリンタ１の電源が投入された場合、または、パーソナルコンピュータ等の外部装置から転送されたプリントデータを受信することにより省エネモードから復帰した場合に開始される。
【００７５】
電源スイッチ６の操作によってプリンタ１の電源が投入されたと判断する、または、パーソナルコンピュータ等の外部装置から転送されたプリントデータを受信することにより省エネモードから復帰したと判断するまで待機しており（Ｓ１のＮ）、電源スイッチ６の操作によってプリンタ１の電源が投入されたと判断する、または、パーソナルコンピュータ等の外部装置から転送されたプリントデータを受信することにより省エネモードから復帰したと判断した場合には（Ｓ１のＹ）、サーミスタ２９からの出力値に基づいて、定着装置９における加熱ローラ２６の温度を検出し（Ｓ２）、温度判定テーブル６１を参照して、検出した加熱ローラ２６の温度が判定温度値Ｔｓに基づいて取得される温度以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。ここに、ステップＳ２によって、温度検出手段としての機能が実行される。
【００７６】
検出した加熱ローラ２６の温度が判定温度値Ｔｓに基づいて取得される温度以下であると判断した場合（Ｓ３のＹ）、プロセス制御フラグエリア６０に１をセットする（Ｓ４）。
【００７７】
一方、検出した加熱ローラ２６の温度が判定温度値Ｔｓに基づいて取得される温度以下ではないと判断した場合（Ｓ３のＮ）、プロセス制御フラグエリア６０に０をセットしたまま処理を終了する。
【００７８】
次に、記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するプロセス制御選択実行処理について図１０を参照して説明する。図１０は、記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するプロセス制御選択実行処理を概略的に説明するフローチャートである。プロセス制御選択実行処理は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から転送されたプリントデータを受信した場合に開始される。
【００７９】
プリントデータを受信すると、作業が終了したと判断するまで（Ｓ１２のＮ）、受信したプリントデータに基づくプリントジョブを実行する（Ｓ１１）。公知の技術であるため説明を省略するが、ステップＳ１１では、受信したプリントデータに含まれる実プリントデータに基づいて光走査装置１６を駆動制御して、帯電装置１５によって一様に帯電された感光体１４表面に静電潜像を形成し、現像ローラ２１によって静電潜像を顕像化したトナー像を、転写装置１８によって用紙３に転写する。そして、トナー像が転写された用紙３が定着装置６を通過する際に、加熱ローラ２６によって用紙３上のトナーを加熱溶融させるとともに、加圧ローラ２７によって加圧することで、転写されたトナー像を用紙３に定着させ排紙トレイ１０に排紙する。このとき、駆動機構５９によって、感光体１４と現像ローラ２１と転写装置１８とレジストローラ２４と加熱ローラ２６とが、単一のメインモータ３４の駆動力によって駆動されることにより用紙３上に対する作像動作が行われるため、ここに、作像手段としての機能が実行される。
【００８０】
受信したプリントデータに基づくプリントジョブが終了したと判断すると（Ｓ１２のＹ）、プロセス制御フラグエリア６０をチェックする（Ｓ１３）。
【００８１】
チェックしたプロセス制御フラグエリア６０に１がセットされている場合（Ｓ１３のＹ）、以下に説明するプロセス制御処理を行ない（Ｓ１４）、チェックしたプロセス制御フラグエリア６０に０がセットされている場合（Ｓ１３のＮ）、プロセス制御処理を行なわずにステップＳ１５に進む。ここに、ステップＳ１４によって、プロセス制御手段としての機能が実現される。
【００８２】
ここで、ステップＳ４で実行するプロセス制御処理は、まず、プリンタエンジン８において、感光体１４表面を一様に帯電させ、一様に帯電させた感光体１４表面に対して、光走査装置１６によって基準パターン潜像を形成し、この基準パターンの静電潜像に現像装置１７によってトナーを付着させることで感光体１４表面に基準パターン画像を形成する。ここに、基準画像形成手段としての機能が実現される。そして、センサ２３からの出力値Ｖｐに基づいて、感光体１４表面の基準パターン画像の濃度を検出する。ここに、像濃度検出手段としての機能が実現される。また、センサ２２からの出力値Ｖｔｐに基づいて、ケース２０中のトナー濃度を検出する。ここに、トナー濃度検出手段としての機能が実現される。
【００８３】
続いて、センサ２３からの出力値Ｖｐ、および、センサ２２からの出力値Ｖｔｐに基づいて、補正値ファイル６２より濃度補正値ΔＶｔｒｅｆを取得する。そして、センサ２２からの出力値Ｖｔｐと濃度補正値ΔＶｔｒｅｆとを加算して目標濃度値Ｖｔｒｅｆを取得し、取得した目標濃度値Ｖｔｒｅｆを目標値設定テーブル６３に設定する。その後、目標濃度値Ｖｔｒｅｆを参照して、メインモータ３４の駆動中にトナーボトルクラッチ４７をＯＮにしてトナーボトル１９を回転させ、トナー吐出口およびトナー経路を介してケース２０内にトナーを供給する。ここに、トナー供給手段としての機能が実現される。
【００８４】
そして、プロセス制御フラグエリア６０に０をセットし（Ｓ１６）、作像後処理を実行して（Ｓ１７）、処理を終了する。なお、ステップＳ１７で実行する作像後処理については公知の技術であるため説明を省略する。
【００８５】
本実施の形態のプリンタ１によれば、プリンタ１が電源ＯＮとされたとき、または、省エネモードから復帰したときの定着装置９の加熱ローラ２６の温度に応じてプロセス制御処理を行なうか否かを判定するため、例えば、電源ＯＦＦ後直ちに電源ＯＮとされた場合のように、不必要である状況下でプロセス制御処理を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御処理を行なうことができる。
【００８６】
また、本実施の形態のプリンタ１によれば、プロセス制御処理を行なうタイミングをプリントジョブ実行後とするため、電源ＯＮ時におけるプリンタ１の起動処理に際してメインモータ３４を駆動させる必要がない。上述したように、加熱ローラ２６は回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有しているため、電源ＯＮ時におけるプリンタ１の起動処理をメインモータ３４を駆動することなく行なうことで加熱ローラ２６の昇温を早めることができ、プリンタ１の電源ＯＮとされてから、または、省エネモードから復帰してから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【００８７】
さらに、本実施の形態のプリンタ１によれば、低温での定着性が良好なトナーを用いているため、従来の定着温度と比較して、定着温度を低く設定することができ、加熱ローラ２６の昇温を待機することによるファーストプリントの遅れを低減し、従来のプリンタと比較してファーストプリント時間を早くすることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態では、感光体１４を像担持体として、感光体１４表面に形成した基準パターン画像の濃度を検出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、感光体１４表面に形成したトナー像を図示しない中間転写ベルト等の中間転写媒体を介して用紙に転写する中間転写方式の画像形成装置における中間転写ベルトを像担持体としてもよい。
【００８９】
次に、本発明の第２の実施の形態について図１１を参照して説明する。本実施の形態は、複写装置への適用例を示す。なお、第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
【００９０】
図１１は、本実施の形態の複写装置を示す縦断側面図である。図１１に示すように、複写装置７０は、原稿の画像を読み取る画像読取装置としてのスキャナ７１と、スキャナ７１で読み取った画像を用紙に形成するプリンタ１とによって構成されている。また、複写装置７０における電源スイッチ６は、複写装置７０の電源のＯＮ／ＯＦＦを行なう。
【００９１】
公知の技術であるため説明を省略するが、スキャナ７１は、原稿が載置されるコンタクトガラス７２や、このコンタクトガラス７２上に載置された原稿の画像をコンタクトガラス７２を介して露光走査する露光光学系７３、および、露光光学系７３が露光走査した原稿画像を光学的に読み取る読取センサ７４等を有している。露光光学系７３は、光を発する光源７５と、原稿からの反射光を読取センサ７６に導くミラー７７，７８，７９、および、ミラー７９からの反射光を読取センサ７４に結像するレンズ７４ａ等によって構成され、光源７５およびミラー７７，７８，７９は、コンタクトガラス７２に沿って往復動する走行体８０，８１に搭載されている。走行体８０，８１は、図示しない単一のスキャナモータによって、２：１の速度比で駆動される。
【００９２】
原稿画像の複写に際しては、光源７５を点灯させた状態で走行体８０，８１を走行させることにより、コンタクトガラス７２上に載置された原稿画像を露光走査し、原稿画像を読み取る。
【００９３】
プリンタ１は、スキャナ７１が読み取った画像データに基づいて、光走査装置１６によって感光体１４表面を露光走査することにより、感光体１４表面に静電潜像を形成する。以降、第１の実施の形態と同様にして、用紙３に画像を形成する。
【００９４】
本実施の形態では、スキャナ７１により原稿の画像を読み取り、スキャナ７１が読み取った画像データ（プリントデータ）に基づいてプリンタ１で画像を形成する動作を複写動作とする。
【００９５】
特に図示しないが、複写装置７０は、操作者によって操作されることにより複写動作の実行を宣言するスタートキーを備えている。スタートキー操作されることにより複写動作、すなわち、プリンタにおける作像動作の実行が宣言されるため、ここに、作像宣言手段としての機能が実現される。
【００９６】
複写装置７０は、第１の実施の形態のプリンタ１と同様に、スキャナ７１による原稿画像の読み取りやプリンタ１による画像形成を一定期間行なわない場合、省電力モードを設定し、復帰を待機する。
【００９７】
本実施の形態の複写装置７０によれば、上述した第１の実施の形態のプリンタ１が奏する効果と同様の効果を奏することができる。
【００９８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の画像形成装置によれば、電源ＯＮ時の加熱定着部材の温度が規定温度以下である場合に限ってプロセス制御を行なうことにより、例えば、電源ＯＦＦ後直ちに電源ＯＮとされた場合のように、不必要である状況下でプロセス制御を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御を行なうことに加えて、プロセス制御を行なうタイミングを、電源をＯＮしてから一回目の作像動作終了後とするため、電源ＯＮ時におけるプリンタの起動処理をメインモータを駆動することなく行なうことができるので、像坦持体とプリンタエンジンにおいて像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても、回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有する加熱定着部材の昇温を早めることができ、これによって電源をＯＮしてから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【００９９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、作像動作の非実行状態が所定時間連続した場合に省エネモードを設定する画像形成装置で、省エネモードから復帰した時の加熱定着部材の温度が規定温度以下である場合に限ってプロセス制御を行なうことにより、例えば、省エネモードを設定後直ちに作像動作の実行が宣言された場合のように、不必要である状況下でプロセス制御を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御を行なうことに加えて、プロセス制御を行なうタイミングを、省エネモードから復帰してから一回目の作像動作終了後とするため、省エネモードからの復帰処理をメインモータを駆動することなく行なうことができるので、像坦持体とプリンタエンジンにおいて像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても、加熱定着部材の昇温を早めることができ、これによって省エネモードから復帰してから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【０１００】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の画像形成装置において、基準パターンのトナー像の濃度に基づいて現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を調整することにより、像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度調整を良好に行なうことができる。
【０１０１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、２または３記載の画像形成装置において、トナー像を形成するトナーを、ＴＨＦ可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィによる分子量分布値が１０００から１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下として、耐オフセット性および熱保存性が良好で、低温での定着性に優れたトナーを用いることで、従来と比較して、加熱定着部材が低温でも定着を可能とし、加熱ローラの昇温を待機することによるファーストプリントの遅れを低減して、従来のプリンタと比較してファーストプリント時間を早くすることができる。
【０１０２】
請求項５記載の発明の複写装置によれば、請求項１ないし４のいずれか一に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプリンタを示す縦断側面図である。
【図２】回転時と非回転時とにおける加熱ローラの温度の立ち上がり特性を示すグラフである。
【図３】メインモータの駆動力を、メインモータによって駆動される各部に伝達するギア構成を示す側面図である。
【図４】プリンタが備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図５】プロセス制御フラグエリアの構成を示す説明図である。
【図６】温度判定テーブルの構成を示す説明図である。
【図７】補正値ファイルのファイル構造を示す説明図である。
【図８】目標値設定テーブルの構成を示す説明図である。
【図９】記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するフラグ設定処理を概略的に説明するフローチャートである。
【図１０】記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するプロセス制御選択実行処理を概略的に説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の複写装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
８ プリンタエンジン
１４ 像坦持体
１７ 現像装置
２４ レジスト部材
２６ 加熱定着部材
３４ 駆動源
５９ 駆動機構
７０ 複写装置
７１ 画像読取装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置および複写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を保持するケースと、ケース中に保持するトナーを静電潜像が形成された感光体等の像坦持体表面に供給する現像ローラとを有する現像装置を備える電子写真方式の画像形成装置がある。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置には、一例として、静電潜像が形成された感光体表面に対して現像ローラを用いてトナーを付着させることで該感光体表面にトナー像を形成し、このトナー像を用紙等に転写した後、転写したトナー像を加熱ローラ等の加熱定着部材によって加熱溶融させて用紙に定着させる。このような画像形成装置には、プリンタエンジンに対する用紙の供給タイミングを調整するレジストローラ等のレジスト部材を備えているものがある。
【０００４】
上述した画像形成装置では、プリンタエンジンにおける感光体、感光体に接触配置された現像ローラや転写ローラ等の感光体に連動して動作すべき部材、加熱ローラ、レジストローラ等を、モータ等の単一の駆動源の駆動力によって駆動するようにしたものがある。これによって、画像形成装置の小型化を図り、消費電力や装置コストを低下させることができる。
【０００５】
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、形成する画像濃度が適性値になるような調整（プロセス制御）を自動的に行なうものがある。
【０００６】
このようなプロセス制御を行なう画像形成装置としては、例えば、画像形成装置を長時間休止させた場合に、画像形成装置を長時間休止させた状態で感光体上に形成される画像濃度と、それ以外の場合に感光体上に形成される画像濃度とに基づいて、ケース中のトナー濃度を制御するための基準値を調整するようにした画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、例えば、電源がＯＦＦになってからの再度ＯＮになるまでの経過時間や加熱ローラの温度変化に応じて、感光体上に形成される画像濃度の調整を行なうようにした画像形成装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、例えば、電源投入時の加熱ローラの温度が所定温度以下である場合、以降の所定枚数までの連続作像動作に際しては、ケース中のトナー濃度を制御するための基準値を所定の間隔で調整するようにした画像形成装置がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２９６７３３公報
【特許文献２】
特開２００２−１４４９８公報
【特許文献３】
特開２００１−１２５３６５公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したように、プリンタエンジンにおける感光体、現像ローラおよび転写ローラと、加熱ローラと、レジストローラとを単一のモータによって駆動する画像形成装置において、上述した特許文献１、２、３に示すようなプロセス制御を行なうと、消費電力を低下させるために画像形成装置が備える各部を単一の駆動源によって駆動するようにしているにも拘わらず、プロセス制御に必要のない加熱ローラも駆動されてしまう。
【００１１】
また、加熱ローラは回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有しており、上述したように、プリンタエンジンにおける感光体、現像装置および転写装置と加熱ローラとレジストローラとを単一のモータによって駆動する画像形成装置において上述したようなプロセス制御をプリントジョブの実行前に行なうと、加熱ローラの昇温が遅れてファーストプリント時間が低下してしまう。
【００１２】
この対策として、定着機構と駆動源との間にクラッチを設け、このクラッチによりモータの駆動力を必要時のみに加熱ローラに伝達することが考えられるが、これにより構成が複雑化し、コストアップしてしまう。
【００１３】
別の対策として、加熱ローラの昇温を早めるために、加熱ローラを昇温させるヒータのパワーを上げることが考えられるが、消費電力を低下させるために単一のモータを用いているにも拘わらず、却って消費電力が増加してしまうことが考えられる。
【００１４】
また、別の対策として、プリントジョブの実行後にプロセス制御を行なうようにすることが考えられるが、この場合にも、プロセス制御を行なわないわけにはいかないという一方で、パフォーマンスが低下するためにプリントジョブを実行する毎にプロセス制御を行なうわけにはいかないため、適性なタイミングでプロセス制御を行なう必要がある。
【００１５】
本発明の目的は、適正なタイミングでプロセス制御を行なうとともに、プリンタエンジンにおける像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材とレジストローラと加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても加熱ローラの昇温を早めてファーストプリント時間を早くすることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を保持する現像装置を備え、静電潜像が形成された像坦持体表面に前記現像装置が保持するトナーを供給することで該像坦持体表面にトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体に転写するプリンタエンジンと、前記プリンタエンジンに対する前記記録媒体の供給タイミングを調整するレジスト部材と、転写されたトナーを加熱溶融させて前記記録媒体に定着させる加熱定着部材と、前記プリンタエンジンにおける前記像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材と前記レジスト部材と前記加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する駆動機構と、前記駆動機構によって、前記プリンタエンジンにおける前記像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材と前記レジスト部材と前記加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動することにより前記記録媒体に対する作像動作を行なう作像手段と、電源投入時に、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出手段と、検出した温度が規定温度以下である場合に、温度検出後一回目の作像動作終了後に前記像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度が適性値になるように調整するプロセス制御手段と、を具備する。
【００１７】
したがって、電源ＯＮ時の加熱定着部材の温度が規定温度以下である場合に限ってプロセス制御を行なうことにより、例えば、電源ＯＦＦ後直ちに電源ＯＮとされた場合のように、不必要である状況下でプロセス制御を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御を行なうことができる。
【００１８】
ところで、加熱ローラは回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有している。
【００１９】
したがって、プロセス制御を行なうタイミングを、電源をＯＮしてから一回目の作像動作終了後とするため、電源ＯＮ時におけるプリンタの起動処理を駆動源を駆動することなく行なうことができるので、プリンタエンジンにおける像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても、加熱定着部材の昇温を早めることができ、これによって電源をＯＮしてから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記作像動作の非実行状態が所定時間連続した場合に、通常待機時よりも消費電力が低い省エネモードを設定するモード設定手段と、前記作像動作の実行を宣言する作像宣言手段と、を具備し、前記温度検出手段は、前記省エネモードの設定下で前記作像動作の実行が宣言された場合に、前記加熱定着部材の温度を検出する。
【００２１】
したがって、作像動作の非実行状態が所定時間連続した場合に省エネモードを設定する画像形成装置で、省エネモードから復帰した時の加熱定着部材の温度が規定温度以下である場合に限ってプロセス制御を行なうことにより、例えば、省エネモードを設定後直ちに作像動作の実行が宣言された場合のように、不必要である状況下でプロセス制御を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御を行なうことができる。また、プロセス制御を行なうタイミングを、省エネモードから復帰してから一回目の作像動作終了後とするため、省エネモードからの復帰処理をメイン駆動源を駆動することなく行なうことができるので、プリンタエンジンにおける像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても、加熱定着部材の昇温を早めることができ、これによって省エネモードから復帰してから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記像坦持体表面に基準パターンのトナー像を形成する基準画像形成手段と、前記基準パターンのトナー像の濃度を検出する像濃度検出手段と、前記現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を検出するトナー濃度検出手段と、前記現像装置にトナーを供給するトナー供給手段と、を具備し、前記プロセス制御手段は、前記基準パターンのトナー像の濃度に基づいて前記現像装置にトナーを供給して前記現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を調整することで、前記像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度を調整する。
【００２３】
したがって、前記基準パターンのトナー像の濃度に基づいて現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を調整することにより、像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度調整を良好に行なうことができる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の画像形成装置において、トナー像を形成するトナーは、ＴＨＦ可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィによる分子量分布値が１０００から１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下である。
【００２５】
したがって、耐オフセット性および熱保存性が良好で、低温での定着性に優れたトナーを用いることで、従来と比較して、加熱定着部材が低温でも定着を可能とし、加熱ローラの昇温を待機することによるファーストプリントの遅れを低減して、従来のプリンタと比較してファーストプリント時間を早くすることができる。
【００２６】
請求項５記載の発明の複写装置は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、前記画像読取装置が読み取った画像を記録媒体に形成する請求項１ないし４のいずれか一に記載の画像形成装置と、を具備する。
【００２７】
したがって、請求項１ないし４のいずれか一に記載の発明と同様の作用を得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について図１ないし図９を参照して説明する。本実施の形態は、画像形成装置として電子写真方式のプリンタへの適用例を示す。
【００２９】
図１は、本実施の形態のプリンタを示す縦断側面図である。プリンタ１のハウジング２には、記録媒体としてのシート状の用紙３を積層状態で収納する手差しトレイ５と、プリンタ１の電源のＯＮ／ＯＦＦを行なう電源スイッチ６（図４参照）とが設けられている。ハウジング２内には、用紙３を積層状態で収納する給紙カセット７が設けられている。手差しトレイ５および給紙カセット７には、普通紙等の用紙が収納されていてもよいし、ＯＨＰシート等が収納されていてもよい。
【００３０】
手差しトレイ５または給紙カセット７には、手差しトレイ５または給紙カセット７から電子写真方式のプリンタエンジン８や定着装置９を経由して排紙トレイ１０に至る用紙経路１１が連通されている。この用紙経路１１に対しては、ハウジング２内に設けられた手差し給紙ローラ１２または給紙ローラ１３によって、手差しトレイ５または給紙カセット７に収納された用紙３が一枚ずつ給送される。
【００３１】
手差し給紙ローラ１２および給紙ローラ１３は、それぞれ、手差しトレイ５および給紙カセット７に収納された用紙３の最上位紙に当接するように付勢されており、後述するプリントジョブの実行に際しては、手差し給紙ローラ１２または給紙ローラ１３のいずれか一方が駆動される。
【００３２】
プリンタエンジン８は、円筒状に形成されて軸心周りに回転自在とされた像坦持体としての感光体１４や、感光体１４の周囲に配設された帯電装置１５、光走査装置１６、現像装置１７、転写装置１８を有している。
【００３３】
帯電装置１５は、感光体１４表面を一様に帯電させる。帯電装置１５は、例えば、外周面を感光体１４表面に接触させて配設されて感光体１４との間に帯電電圧を印加することによって感光体１４表面を帯電させる接触方式の帯電ローラであってもよいし、感光体１４表面を非接触帯電させるコロナ放電方式のコロナチャージャ等であってもよい。
【００３４】
光走査装置１６は、帯電装置１５によって一様に帯電された感光体１４表面を画像データに基づいて露光走査することにより、感光体１４表面に静電潜像を書き込む。公知の技術であるため詳細な図示および説明を省略するが、一例として、光走査装置１６は、光を発する光源と、光源で発した光を走査させるポリゴンミラー、ポリゴンミラーを回転させるモータ、および、ポリゴンミラーで走査された光をレンズを介して感光体へ向けて反射させるミラー等によって構成することができる。
【００３５】
現像装置１７は、トナーボトル１９から供給されるトナーおよびキャリアからなる二成分現像剤を保持するケース２０と、ケース２０内に保持されたトナーを感光体１４表面に供給する現像ローラ２１とを備えており、現像ローラ２１の動作によって感光体１４表面にトナーを供給することにより、光走査装置１６による光走査によって感光体１４表面に書き込まれた静電潜像を顕像化する。また、現像装置１７は、ケース２０内の透磁率を検出することによりケース２０内におけるトナー濃度を検出するセンサ２２を備えている。ケース２０内には、ケース２０内のトナーおよびキャリアを攪拌する攪拌部材２０ａが設けられている。
【００３６】
公知の技術であるため説明を省略するが、トナーボトル１９は、螺旋状に巻回された螺旋状突起を内周面に備え、螺旋軸心方向を中心として回転されることによりトナーボトルの螺旋軸心方向の一端側に設けられたトナー吐出口から現像装置のケースにトナーを供給する。トナー吐出口からケースまでは、図示しないトナー経路によって連通されている。
【００３７】
本実施の形態のプリンタ１で用いられるトナーは、トナーのＴＨＦ（Ｔｅｔｒａ ｈｙｄｒｏ Ｆｒａｎ）可溶分により求められるＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）による分子量分布の値が１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下に設定されている。なお、本実施の形態のプリンタで用いられるトナーについては、特開２００２−８２４８公報に記載されているトナーと同様であるため説明を省略するが、ＴＨＦ可溶分により求められるＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下に設定されているトナーを用いることにより、良好な耐ホットオフセット性および良好な熱保存性を得ることができる。
【００３８】
ここで、表１は本実施の形態のプリンタ１で用いられるトナーの組成を示しており、表２および表３は該トナーの特性を示している。
【００３９】
【表１】
【表２】
【表３】
表１、表２および表３からも判るように、本実施の形態のプリンタ１で用いるトナーは、低融点でありながら、耐オフセット性および熱保存性が良好であることが判る。すなわち、本実施の形態のプリンタ１で用いるトナーは、低温での定着性が良好であることが判る。
【００４３】
転写装置１８は、感光体１４との間に転写電圧を印加することにより、感光体１４表面に付着するトナーを、用紙経路１１中を搬送される用紙３に転写する。本実施の形態の転写装置１８は、軸心を用紙搬送方向に直交する方向に沿って配列されて、外周面を感光体１４の表面に接触させたローラ形状を有している。
【００４４】
感光体１４の回転方向で現像装置１７より下流側には、後述するプロセス制御処理に際して、感光体１４表面に形成された基準パターン画像の濃度を検出するセンサ２３が設けられている。センサ２３は、後述するプロセス制御処理に際して感光体１４表面に形成される基準パターン画像に対するからの出力値Ｖｓｐと、後述するプロセス制御処理に際して感光体１４表面に形成される基準パターン画像以外の非画像領域に対する出力値Ｖｓｇとに基づいて、Ｖｓｐ／Ｖｓｇで表わされるＶｐを出力する。
【００４５】
本実施の形態では、現像装置１７における現像ローラ２１、転写装置１８を「プリンタエンジン８において感光体の動作に連動すべき部材」とする。なお、「プリンタエンジン８において感光体の動作に連動すべき部材」は、現像ローラ２１、転写装置１８に限るものではなく、例えば、接触帯電方式の帯電装置を用いる場合、この帯電装置も「プリンタエンジン８において感光体の動作に連動すべき部材」に含む。また、例えば、外周面を感光体１４に接触させたクリーニングローラによって感光体１４表面に残存するトナーを除去する図示しないクリーニング装置を設ける場合、このクリーニング装置を「プリンタエンジン８において感光体の動作に連動すべき部材」に含めるようにしてもよい。
【００４６】
用紙経路１１のプリンタエンジン８より用紙搬送方向上流側には、レジスト部材としてのレジストローラ２４が設けられている。レジストローラ２４には、レジストローラ２４方向に付勢されたピンチローラ２５が当接されており、手差しトレイ５または給紙カセット７から給送された用紙３をこのピンチローラ２５との間で狭持することで一旦停止させ、感光体１４表面に形成されたトナー像が、感光体１４と転写装置１８との対向位置である転写位置へ移動するタイミングに合わせて回転することで該用紙３を転写位置へ送りこむ。
【００４７】
定着装置９は、用紙に転写されたトナー像を形成するトナー粒を加熱溶融させる加熱定着部材としての加熱ローラ２６と、トナー像が転写された用紙に対して加圧する加圧ローラ２７とを備えており、加熱ローラ２６および加圧ローラ２７によって加熱および加圧することでトナー像を用紙３に定着させる。加熱ローラ２６および加圧ローラ２７は用紙搬送方向に直交する方向を軸心方向として配設されており、加熱ローラ２６の内周部には加熱ローラ２６を昇温させるヒータ２８（図４参照）が軸心方向に沿って設けられている。
【００４８】
また、定着装置９は、加熱ローラ２６の温度を検出するサーミスタ２９およびサーモスイッチ３０を備えている。公知の技術であるが、サーミスタ２９は、温度によって電気抵抗が変化する半導体素子である。また、サーモスイッチ３０は、検出した温度に応じた電流を、サーモスイッチ３０に接続されたヒューズ３１に流す。公知の技術であるが、ヒューズ３１は、既知の抵抗値を有しており、流れた電流に応じて発熱し、過剰電流が流れると溶断する。すなわち、ヒューズ３１は、加熱ローラ２６の温度が所定温度以上に上昇した場合に飛ぶようになっている。
【００４９】
ここで、図２は、回転時と非回転時とにおける加熱ローラ２６の温度の立ち上がり特性を示している。図２からも判るように、加熱ローラ２６は、回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有している。
【００５０】
定着装置９より用紙搬送方向下流側には、ピンチローラ３２ａが当接された排紙ローラ３２が設けられている。排紙ローラ３２は、トナー像定着後の用紙３を排紙トレイ１０上に排出する。排紙ローラ３２の近傍には、排紙センサ３３が設けられている。排紙センサ３３は、プリンタエンジン８を通過した用紙が通過することによって出力が変化する。
【００５１】
本実施の形態のプリンタ１では、上述した感光体１４、現像装置１７、転写装置１８、レジストローラ２４、手差し給紙ローラ１２、給紙ローラ１３、加熱ローラ２６および排紙ローラ３２を、単一の駆動源としてのメインモータ３４（図３参照）から伝達される駆動力によって駆動する。
【００５２】
ここで、図３は、メインモータ３４の駆動力を、メインモータ３４によって駆動される各部に伝達するギア構成を示す側面図である。図３に示すように、メインモータ３４の駆動軸３５には、ギア３６を介して、現像装置１７の現像ローラ２１を回転駆動するギア３７が連結されている。このギア３７には、ギア３８，３９，４０，４１を介して、ギア４２が連結されている。ギア４２は、回転中心が加熱ローラ２６の軸心と同心円上に位置するように加熱ローラ２６に固定されている。これにより、メインモータ３４を駆動するとギア４２が回転駆動され、ギア４２とともに加熱ローラ２６が回転駆動される。加圧ローラ２７は、外周面が加熱ローラ２６の外周面に圧接されているため、加熱ローラ２６の回転に連動して回転する。
【００５３】
また、メインモータ３４の駆動軸３５には、ギア４３，４４を介して、ギア４５が連結されている。ギア４５は、回転中心が感光体１４の軸心と同心円上に位置するように感光体１４に固定されている。これにより、メインモータ３４を駆動するとギア４５が回転駆動され、ギア４５とともに感光体１４が回転駆動される。
【００５４】
ギア４３には、ギア４６を介して、トナーボトルクラッチ４７が連結されている。トナーボトルクラッチ４７は、回転中心がトナーボトル１９を回転させる図示しないボトル回転機構の回転中心と同心円上に位置するようにボトル回転機構に連結されている。トナーボトルクラッチ４７は、ＯＮ状態にあるときにボトル回転機構に対してメインモータ３４の駆動力を伝達し、ＯＦＦ状態にあるときにボトル回転機構に対するメインモータ３４からの駆動力の伝達を遮断する。これにより、メインモータ３４が駆動するとともにトナーボトルクラッチ４７がＯＮ状態にある場合にのみ、ボトル回転機構が回転駆動される。
【００５５】
さらに、メインモータ３４の駆動軸３５には、２段ギア４８が連結されており、この２段ギア４８にはギア４９を介してギア５０が連結されている。ギア５０は、レジストクラッチ５１を介して、回転中心がレジストローラ２４の軸心と同心円上に位置するようにレジストローラ２４に連結されている。レジストクラッチ５１は、ＯＮ状態にあるときにレジストローラ２４に対してメインモータ３４の駆動力を伝達し、ＯＦＦ状態にあるときにレジストローラ２４に対するメインモータ３４からの駆動力の伝達を遮断する。これにより、メインモータ３４が駆動するとともにレジストクラッチ５１がＯＮ状態にある場合にのみ、レジストローラ２４が回転駆動される。
【００５６】
ギア４９には、ギア５２，５３，５４を介して、ギア５５が連結されている。ギア５５は、手差用給紙クラッチ５６を介して、回転中心が手差し給紙ローラ１２の軸心と同心円上に位置するように手差し給紙ローラ１２に連結されている。手差用給紙クラッチ５６は、ＯＮ状態にあるときに手差し給紙ローラ１２に対してメインモータ３４の駆動力を伝達し、ＯＦＦ状態にあるときに手差し給紙ローラ１２に対するメインモータ３４からの駆動力の伝達を遮断する。これにより、メインモータ３４が駆動するとともに手差用給紙クラッチ５６がＯＮ状態にある場合にのみ、手差し給紙ローラ１２が回転駆動される。
【００５７】
ギア５２は、給紙クラッチ５７を介して、回転中心が給紙ローラ１３の軸心と同心円上に位置するように給紙ローラ１３に連結されている。給紙クラッチ５７は、ＯＮ状態にあるときに給紙ローラ１３に対してメインモータ３４の駆動力を伝達し、ＯＦＦ状態にあるときに給紙ローラ１３に対するメインモータ３４からの駆動力の伝達を遮断する。これにより、メインモータ３４が駆動するとともに給紙クラッチ５７がＯＮ状態にある場合にのみ、給紙ローラ１３が回転駆動される。
【００５８】
なお、手差用給紙クラッチ５６と給紙クラッチ５７とは、いずれか一方がＯＮ状態にある場合、他方がＯＦＦ状態となるように制御される。これにより、メインモータ３４からの駆動力は、手差用給紙クラッチ５６および給紙クラッチ５７により、手差し給紙ローラ１２または給紙ローラ１３のいずれか一方に伝達される。
【００５９】
加えて、ギア４２には、ギア３２ｂ，３２ｃを介して、排紙ローラ３２を回転駆動するギア３２ｄが連結されている。
【００６０】
本実施の形態では、メインモータ３４，ギア３６〜４６，トナーボトルクラッチ４７，ギア４８〜５０，レジストクラッチ５１，ギア５２〜５５，手差用給紙クラッチ５６および給紙クラッチ５７によって駆動機構５９が実現されている。
【００６１】
このように、感光体１４、現像装置１７、転写装置１８、レジストローラ２４および加熱ローラ２６を、単一のメインモータによって駆動することにより、複数のモータを用いる場合と比較して、消費電力の低減を図るとともに、プリンタ１の小型化を図ることができる。
【００６２】
次に、プリンタ１が備える各部の電気的接続について図４を参照して説明する。図４は、プリンタ１が備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
【００６３】
プリンタ１は、プリンタ１が備える各部を駆動制御する制御部５８を備えている。特に図示しないが、制御部５８は、プリンタ１が備える各部を駆動制御するＣＰＵや、ＲＯＭやＲＡＭ等によって構成されてＣＰＵが実行する各種制御プログラムを記憶するプログラムファイルや、制御プログラムの実行に際して使用される各種データが設定されるテーブルおよびバッファ等を備える記憶装置を接続することにより構成されるマイクロコンピュータを主体として構成されている。また、特に図示しないが、制御部５８は計時機能を有しており、この計時機能を利用して、プリントジョブを実行しない状態が予め設定された規定待機時間以上連続したことを判断することができる。プリンタ１は、プリントジョブを実行しない状態が予め設定された規定待機時間以上連続した場合に、プリンタ１の動作モードを、プリンタ１が備える各部を休止状態とする省エネモードに設定する。ここに、モード設定手段としての機能が実現される。なお、プリンタ１の動作モードを省エネモードに設定する技術については公知の技術であるため説明を省略する。
【００６４】
記憶装置には、例えば、後述するプロセス制御処理に際して参照される基準パターンのデータ等が記憶されている。
【００６５】
制御部５８の記憶装置には、図５に示すように、後述するプロセス制御選択実行処理に際して参照され、同様に後述するフラグ設定処理で０または１がセットされるプロセス制御フラグエリア６０が確保されている。プロセス制御フラグエリア６０には、通常、０がデフォルトとして設定されている。
【００６６】
また、記憶装置には、図６に示すように、後述するプロセス制御選択実行処理に際して参照される温度判定テーブル６１が設けられている。温度判定テーブル６１に設定される判定温度値Ｔｓは、例えば、トナーを溶融させ、用紙に定着させることが可能である温度に基づいて設定される値である。本実施の形態では、温度判定テーブル６１に設定される判定温度値Ｔｓに基づいて取得される温度を規定温度とする。
【００６７】
さらに、記憶装置には、図７に示すように、補正値ファイル６２が格納されている。補正値ファイル６２は、センサ２３の出力値に基づき取得されるＶｐと、濃度補正値ΔＶｔｒｅｆとを対応付けて記憶するファイル構造を備えている。ここで、センサ２３の出力値に基づき取得されるＶｐは、上述したように、Ｖｐ＝Ｖｓｐ／Ｖｓｇで表わされる。また、補正値ファイル６２における濃度補正値ΔＶｔｒｅｆは、例えば、実験等により予め設定される。
【００６８】
加えて、記憶装置には、図８に示すように、後述するプロセス制御選択実行処理のプロセス制御に際して、センサ２２の目標濃度値Ｖｔｒｅｆが設定される目標値設定テーブル６３が設けられている。目標値設定テーブル６３に設定されるセンサ２２の目標濃度値Ｖｔｒｅｆは、Ｖｔｒｅｆ＝Ｖｔｐ＋ΔＶｔｒｅｆで表わされる。詳細は後述するが、トナーボトル１９からケース２０へ供給されるトナー量は、目標値設定テーブル６３に設定された目標濃度値Ｖｔｒｅｆに応じて決められる。
【００６９】
制御部５８には、メインモータ３４が接続されている。メインモータ３４は、制御部５８からの制御信号に応じて回転駆動される。
【００７０】
また、制御部５８には、レジストクラッチ５１、手差用給紙クラッチ５６、給紙クラッチ５７およびトナーボトルクラッチ４７が接続されている。各クラッチ４７，５１，５６，５７は、制御部５８によってそれぞれＯＮ／ＯＦＦ駆動される。
【００７１】
さらに、制御部５８には、排紙センサ３３、サーミスタ２９およびサーモスイッチ３０が接続されている。制御部５８は、排紙センサ３３の出力変化に基づいて、排紙トレイ１０に用紙３が排紙されたか否かを判断する。制御部５８は、サーミスタ２９における電気抵抗の変化に基づいて加熱ローラ２６の温度を検出する。上述したように、サーモスイッチ３０が検出する加熱ローラ２６の温度が所定温度以上になるとヒューズ３１が飛んで制御部５８への信号出力が断たれるため、制御部５８は、サーモスイッチ３０からの検出信号の有無に応じて加熱ローラ２６の昇温限界を判断し、サーモスイッチ３０からの検出信号の出力が断たれた場合には加熱ローラ２６の温度が所定温度以上になったと判断して、ヒータ２８による加熱ローラ２６の昇温を停止する。
【００７２】
また、制御部５８には、電源スイッチ６が接続されている。電源スイッチ６は、プリンタ１の電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御部に出力する。制御部５８は、電源スイッチ６から出力される信号に基づいてプリンタ１の状態を判断する。
【００７３】
加えて、特に図示しないが、制御部５８には、例えば、パーソナルコンピュータ等の図示しない外部装置との間でデータ通信を行なうインターフェイスが接続されている。インターフェイスを介して外部装置から受信するデータとしては、例えば、実プリントデータおよびこの実プリントデータのプリントコマンド等によって構成されるプリントデータがある。本実施の形態では、インターフェイスを介して外部装置からプリントデータを受信することにより、該プリントデータ中の実プリントデータに基づく作像動作の実行が宣言される。ここに、作像宣言手段としての機能が実現される。
【００７４】
次に、記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するフラグ設定処理について図９を参照して説明する。図９は、記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するフラグ設定処理を概略的に説明するフローチャートである。フラグ設定処理は、電源スイッチ６の操作によってプリンタ１の電源が投入された場合、または、パーソナルコンピュータ等の外部装置から転送されたプリントデータを受信することにより省エネモードから復帰した場合に開始される。
【００７５】
電源スイッチ６の操作によってプリンタ１の電源が投入されたと判断する、または、パーソナルコンピュータ等の外部装置から転送されたプリントデータを受信することにより省エネモードから復帰したと判断するまで待機しており（Ｓ１のＮ）、電源スイッチ６の操作によってプリンタ１の電源が投入されたと判断する、または、パーソナルコンピュータ等の外部装置から転送されたプリントデータを受信することにより省エネモードから復帰したと判断した場合には（Ｓ１のＹ）、サーミスタ２９からの出力値に基づいて、定着装置９における加熱ローラ２６の温度を検出し（Ｓ２）、温度判定テーブル６１を参照して、検出した加熱ローラ２６の温度が判定温度値Ｔｓに基づいて取得される温度以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。ここに、ステップＳ２によって、温度検出手段としての機能が実行される。
【００７６】
検出した加熱ローラ２６の温度が判定温度値Ｔｓに基づいて取得される温度以下であると判断した場合（Ｓ３のＹ）、プロセス制御フラグエリア６０に１をセットする（Ｓ４）。
【００７７】
一方、検出した加熱ローラ２６の温度が判定温度値Ｔｓに基づいて取得される温度以下ではないと判断した場合（Ｓ３のＮ）、プロセス制御フラグエリア６０に０をセットしたまま処理を終了する。
【００７８】
次に、記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するプロセス制御選択実行処理について図１０を参照して説明する。図１０は、記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するプロセス制御選択実行処理を概略的に説明するフローチャートである。プロセス制御選択実行処理は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から転送されたプリントデータを受信した場合に開始される。
【００７９】
プリントデータを受信すると、作業が終了したと判断するまで（Ｓ１２のＮ）、受信したプリントデータに基づくプリントジョブを実行する（Ｓ１１）。公知の技術であるため説明を省略するが、ステップＳ１１では、受信したプリントデータに含まれる実プリントデータに基づいて光走査装置１６を駆動制御して、帯電装置１５によって一様に帯電された感光体１４表面に静電潜像を形成し、現像ローラ２１によって静電潜像を顕像化したトナー像を、転写装置１８によって用紙３に転写する。そして、トナー像が転写された用紙３が定着装置６を通過する際に、加熱ローラ２６によって用紙３上のトナーを加熱溶融させるとともに、加圧ローラ２７によって加圧することで、転写されたトナー像を用紙３に定着させ排紙トレイ１０に排紙する。このとき、駆動機構５９によって、感光体１４と現像ローラ２１と転写装置１８とレジストローラ２４と加熱ローラ２６とが、単一のメインモータ３４の駆動力によって駆動されることにより用紙３上に対する作像動作が行われるため、ここに、作像手段としての機能が実行される。
【００８０】
受信したプリントデータに基づくプリントジョブが終了したと判断すると（Ｓ１２のＹ）、プロセス制御フラグエリア６０をチェックする（Ｓ１３）。
【００８１】
チェックしたプロセス制御フラグエリア６０に１がセットされている場合（Ｓ１３のＹ）、以下に説明するプロセス制御処理を行ない（Ｓ１４）、チェックしたプロセス制御フラグエリア６０に０がセットされている場合（Ｓ１３のＮ）、プロセス制御処理を行なわずにステップＳ１５に進む。ここに、ステップＳ１４によって、プロセス制御手段としての機能が実現される。
【００８２】
ここで、ステップＳ４で実行するプロセス制御処理は、まず、プリンタエンジン８において、感光体１４表面を一様に帯電させ、一様に帯電させた感光体１４表面に対して、光走査装置１６によって基準パターン潜像を形成し、この基準パターンの静電潜像に現像装置１７によってトナーを付着させることで感光体１４表面に基準パターン画像を形成する。ここに、基準画像形成手段としての機能が実現される。そして、センサ２３からの出力値Ｖｐに基づいて、感光体１４表面の基準パターン画像の濃度を検出する。ここに、像濃度検出手段としての機能が実現される。また、センサ２２からの出力値Ｖｔｐに基づいて、ケース２０中のトナー濃度を検出する。ここに、トナー濃度検出手段としての機能が実現される。
【００８３】
続いて、センサ２３からの出力値Ｖｐ、および、センサ２２からの出力値Ｖｔｐに基づいて、補正値ファイル６２より濃度補正値ΔＶｔｒｅｆを取得する。そして、センサ２２からの出力値Ｖｔｐと濃度補正値ΔＶｔｒｅｆとを加算して目標濃度値Ｖｔｒｅｆを取得し、取得した目標濃度値Ｖｔｒｅｆを目標値設定テーブル６３に設定する。その後、目標濃度値Ｖｔｒｅｆを参照して、メインモータ３４の駆動中にトナーボトルクラッチ４７をＯＮにしてトナーボトル１９を回転させ、トナー吐出口およびトナー経路を介してケース２０内にトナーを供給する。ここに、トナー供給手段としての機能が実現される。
【００８４】
そして、プロセス制御フラグエリア６０に０をセットし（Ｓ１６）、作像後処理を実行して（Ｓ１７）、処理を終了する。なお、ステップＳ１７で実行する作像後処理については公知の技術であるため説明を省略する。
【００８５】
本実施の形態のプリンタ１によれば、プリンタ１が電源ＯＮとされたとき、または、省エネモードから復帰したときの定着装置９の加熱ローラ２６の温度に応じてプロセス制御処理を行なうか否かを判定するため、例えば、電源ＯＦＦ後直ちに電源ＯＮとされた場合のように、不必要である状況下でプロセス制御処理を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御処理を行なうことができる。
【００８６】
また、本実施の形態のプリンタ１によれば、プロセス制御処理を行なうタイミングをプリントジョブ実行後とするため、電源ＯＮ時におけるプリンタ１の起動処理に際してメインモータ３４を駆動させる必要がない。上述したように、加熱ローラ２６は回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有しているため、電源ＯＮ時におけるプリンタ１の起動処理をメインモータ３４を駆動することなく行なうことで加熱ローラ２６の昇温を早めることができ、プリンタ１の電源ＯＮとされてから、または、省エネモードから復帰してから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【００８７】
さらに、本実施の形態のプリンタ１によれば、低温での定着性が良好なトナーを用いているため、従来の定着温度と比較して、定着温度を低く設定することができ、加熱ローラ２６の昇温を待機することによるファーストプリントの遅れを低減し、従来のプリンタと比較してファーストプリント時間を早くすることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態では、感光体１４を像担持体として、感光体１４表面に形成した基準パターン画像の濃度を検出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、感光体１４表面に形成したトナー像を図示しない中間転写ベルト等の中間転写媒体を介して用紙に転写する中間転写方式の画像形成装置における中間転写ベルトを像担持体としてもよい。
【００８９】
次に、本発明の第２の実施の形態について図１１を参照して説明する。本実施の形態は、複写装置への適用例を示す。なお、第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
【００９０】
図１１は、本実施の形態の複写装置を示す縦断側面図である。図１１に示すように、複写装置７０は、原稿の画像を読み取る画像読取装置としてのスキャナ７１と、スキャナ７１で読み取った画像を用紙に形成するプリンタ１とによって構成されている。また、複写装置７０における電源スイッチ６は、複写装置７０の電源のＯＮ／ＯＦＦを行なう。
【００９１】
公知の技術であるため説明を省略するが、スキャナ７１は、原稿が載置されるコンタクトガラス７２や、このコンタクトガラス７２上に載置された原稿の画像をコンタクトガラス７２を介して露光走査する露光光学系７３、および、露光光学系７３が露光走査した原稿画像を光学的に読み取る読取センサ７４等を有している。露光光学系７３は、光を発する光源７５と、原稿からの反射光を読取センサ７６に導くミラー７７，７８，７９、および、ミラー７９からの反射光を読取センサ７４に結像するレンズ７４ａ等によって構成され、光源７５およびミラー７７，７８，７９は、コンタクトガラス７２に沿って往復動する走行体８０，８１に搭載されている。走行体８０，８１は、図示しない単一のスキャナモータによって、２：１の速度比で駆動される。
【００９２】
原稿画像の複写に際しては、光源７５を点灯させた状態で走行体８０，８１を走行させることにより、コンタクトガラス７２上に載置された原稿画像を露光走査し、原稿画像を読み取る。
【００９３】
プリンタ１は、スキャナ７１が読み取った画像データに基づいて、光走査装置１６によって感光体１４表面を露光走査することにより、感光体１４表面に静電潜像を形成する。以降、第１の実施の形態と同様にして、用紙３に画像を形成する。
【００９４】
本実施の形態では、スキャナ７１により原稿の画像を読み取り、スキャナ７１が読み取った画像データ（プリントデータ）に基づいてプリンタ１で画像を形成する動作を複写動作とする。
【００９５】
特に図示しないが、複写装置７０は、操作者によって操作されることにより複写動作の実行を宣言するスタートキーを備えている。スタートキー操作されることにより複写動作、すなわち、プリンタにおける作像動作の実行が宣言されるため、ここに、作像宣言手段としての機能が実現される。
【００９６】
複写装置７０は、第１の実施の形態のプリンタ１と同様に、スキャナ７１による原稿画像の読み取りやプリンタ１による画像形成を一定期間行なわない場合、省電力モードを設定し、復帰を待機する。
【００９７】
本実施の形態の複写装置７０によれば、上述した第１の実施の形態のプリンタ１が奏する効果と同様の効果を奏することができる。
【００９８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の画像形成装置によれば、電源ＯＮ時の加熱定着部材の温度が規定温度以下である場合に限ってプロセス制御を行なうことにより、例えば、電源ＯＦＦ後直ちに電源ＯＮとされた場合のように、不必要である状況下でプロセス制御を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御を行なうことに加えて、プロセス制御を行なうタイミングを、電源をＯＮしてから一回目の作像動作終了後とするため、電源ＯＮ時におけるプリンタの起動処理をメインモータを駆動することなく行なうことができるので、像坦持体とプリンタエンジンにおいて像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても、回転時よりも非回転時の方がより早く昇温するという立ち上がり特性を有する加熱定着部材の昇温を早めることができ、これによって電源をＯＮしてから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【００９９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、作像動作の非実行状態が所定時間連続した場合に省エネモードを設定する画像形成装置で、省エネモードから復帰した時の加熱定着部材の温度が規定温度以下である場合に限ってプロセス制御を行なうことにより、例えば、省エネモードを設定後直ちに作像動作の実行が宣言された場合のように、不必要である状況下でプロセス制御を行なうことがなく、適正なタイミングでプロセス制御を行なうことに加えて、プロセス制御を行なうタイミングを、省エネモードから復帰してから一回目の作像動作終了後とするため、省エネモードからの復帰処理をメインモータを駆動することなく行なうことができるので、像坦持体とプリンタエンジンにおいて像坦持体の動作に連動すべき部材とレジスト部材と加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する画像形成装置であっても、加熱定着部材の昇温を早めることができ、これによって省エネモードから復帰してから一回目の作像動作までの時間（ファーストプリント時間）を早くすることができる。
【０１００】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の画像形成装置において、基準パターンのトナー像の濃度に基づいて現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を調整することにより、像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度調整を良好に行なうことができる。
【０１０１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、２または３記載の画像形成装置において、トナー像を形成するトナーを、ＴＨＦ可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィによる分子量分布値が１０００から１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下として、耐オフセット性および熱保存性が良好で、低温での定着性に優れたトナーを用いることで、従来と比較して、加熱定着部材が低温でも定着を可能とし、加熱ローラの昇温を待機することによるファーストプリントの遅れを低減して、従来のプリンタと比較してファーストプリント時間を早くすることができる。
【０１０２】
請求項５記載の発明の複写装置によれば、請求項１ないし４のいずれか一に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプリンタを示す縦断側面図である。
【図２】回転時と非回転時とにおける加熱ローラの温度の立ち上がり特性を示すグラフである。
【図３】メインモータの駆動力を、メインモータによって駆動される各部に伝達するギア構成を示す側面図である。
【図４】プリンタが備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図５】プロセス制御フラグエリアの構成を示す説明図である。
【図６】温度判定テーブルの構成を示す説明図である。
【図７】補正値ファイルのファイル構造を示す説明図である。
【図８】目標値設定テーブルの構成を示す説明図である。
【図９】記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するフラグ設定処理を概略的に説明するフローチャートである。
【図１０】記憶装置に記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵが実行するプロセス制御選択実行処理を概略的に説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の複写装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
８ プリンタエンジン
１４ 像坦持体
１７ 現像装置
２４ レジスト部材
２６ 加熱定着部材
３４ 駆動源
５９ 駆動機構
７０ 複写装置
７１ 画像読取装置
Claims (5)
- トナーとキャリアとを含む現像剤を保持する現像装置を備え、静電潜像が形成された像坦持体表面に前記現像装置が保持するトナーを供給することで該像坦持体表面にトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体に転写するプリンタエンジンと、
前記プリンタエンジンに対する前記記録媒体の供給タイミングを調整するレジスト部材と、
転写されたトナーを加熱溶融させて前記記録媒体に定着させる加熱定着部材と、
前記プリンタエンジンにおける前記像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材と前記レジスト部材と前記加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動する駆動機構と、
前記駆動機構によって、前記プリンタエンジンにおける前記像坦持体およびこの像坦持体の動作に連動すべき部材と前記レジスト部材と前記加熱定着部材とを単一の駆動源の駆動力によって駆動することにより前記記録媒体に対する作像動作を行なう作像手段と、
電源投入時に、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出手段と、
検出した温度が規定温度以下である場合に、温度検出後一回目の作像動作終了後に前記像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度が適性値になるように調整するプロセス制御手段と、
を具備する画像形成装置。 - 前記作像動作の非実行状態が所定時間連続した場合に、通常待機時よりも消費電力が低い省エネモードを設定するモード設定手段と、
前記作像動作の実行を宣言する作像宣言手段と、
を具備し、
前記温度検出手段は、前記省エネモードの設定下で前記作像動作の実行が宣言された場合に、前記加熱定着部材の温度を検出する請求項１記載の画像形成装置。 - 前記像坦持体表面に基準パターンのトナー像を形成する基準画像形成手段と、
前記基準パターンのトナー像の濃度を検出する像濃度検出手段と、
前記現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を検出するトナー濃度検出手段と、
前記現像装置にトナーを供給するトナー供給手段と、
を具備し、
前記プロセス制御手段は、前記基準パターンのトナー像の濃度に基づいて前記現像装置にトナーを供給して前記現像装置が保持するトナーとキャリアとの混合比を調整することで、前記像坦持体表面に形成されるトナー像の濃度を調整する請求項１または２記載の画像形成装置。 - トナー像を形成するトナーは、ＴＨＦ可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィによる分子量分布値が１０００から１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分子量分布の半値幅が分子量１５０００以下である請求項１、２または３記載の画像形成装置。
- 原稿の画像を読み取る画像読取装置と、
前記画像読取装置が読み取った画像を記録媒体に形成する請求項１ないし４のいずれか一に記載の画像形成装置と、
を具備する複写装置。
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