JP2004291243A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品寿命の延長とファーストプリント時間短縮の両立が可能な画像読取装置を備えた画像形成装置の提供。
【解決手段】画像読取装置２０１を備えたレーザビームプリンタ（画像形成装置）１０１であって、コピーモード選択手段と、コピー開始指示手段とを備え、さらに、複数の異なる立上げシーケンスと、選択されたコピーモードに応じて前記複数の異なる立上げシーケンスから最適な立上げシーケンスを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イメージスキャナなどの画像読取装置を備えた画像形成装置に関するもので、特に読み取った画像データを様々なコピーモードに応じ、選択／整形して印刷が可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像形成装置であるレーザビームプリンタなどに画像読取装置を付与しコピー機としても使用可能な、複数の機能を備えた多機能タイプの画像形成装置が普及している。
【０００３】
このような画像形成装置の一例を図１に示すＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ：多機能型プリンタ）の概略断面図を参照して説明する。
【０００４】
レーザビームプリンタ本体１０１（以下、本体１０１）は、記録紙Ｓを収納するカセット１０２を有し、カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検知するカセット有無センサ１０３、カセット１０２の記録紙Ｓのサイズを検知するカセットサイズセンサ１０４（複数個のマイクロスイッチで構成される）、カセット１０２から記録紙Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けられている。そして、給紙ローラ１０５の下流には記録紙Ｓを同期搬送するレジストローラ対１０６が設けられている。また、レジストローラ対１０６の下流にはレーザスキャナ部１０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上にトナー像を形成するカートリッジ１０８が設けられている。さらに、カートリッジ１０８の下流には記録紙Ｓ上に形成されたトナー像を熱定着する定着器１０９が設けられており、定着器１０９の下流には排紙部の搬送状態を検知する排紙センサ１１０、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ１１１、記録の完了した記録紙Ｓを積載する積載トレイ１１２が設けられている。
【０００５】
また、前記レーザスキャナ部１０７は、後述する外部装置１３１から送出される画像信号（画像信号ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット１１３、このレーザユニット１１３からのレーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するためのポリゴンモータ１１４、結像レンズ１１５、折り返しミラー１１６等により構成されている。
【０００６】
また、メインモータ１２３は、給紙ローラ１０５に対しては給紙ローラクラッチ１２４を介して、また、レジストローラ対１０６に対してはレジストローラ１２５を介して駆動力を与えており、更に定着器１０９、排紙ローラ１１１にも駆動力を与えている。ドラムモータ１２３−２は、感光ドラム１１７を含むカートリッジ１０８の各ユニットに駆動力を与えている。そして１２６はエンジンコントローラであり、レーザスキャナ部１０７、カートリッジ１０８、定着器１０９による電子写真プロセスの制御、及び前記本体１０１内の記録紙Ｓの搬送制御を行っている。そして、１２７はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と汎用のインタフェース（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）１３０で接続されており、この汎用のインタフェース１３０から送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデータをＶＤＯ信号として、エンジンコントローラ１２６へ送出している。そして、前記カートリッジ１０８内は、公知の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、１次帯電ローラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２１、クリーナ１２２、から構成されている。
【０００７】
また、１４０は操作部で、ビデオコントローラ１２７に接続されており、ビデオコントローラ１２７からの情報によりプリンタの状況、状態を示す。また、２０１は着脱式のイメージスキャナであり２０２は複写すべき原稿を載置する原稿台ガラスであり、２０３は載置した原稿を押さえる原稿圧板であり、２０４は操作部である。
【０００８】
また、２０８は原稿を照射する露光ランプであり、２０９、２１０、２１１は露光ランプによって照射された原稿からの反射光をイメージセンサ２１２に結像させるためのミラーであり、２１３はその光学系に配置した結像レンズであり、２１４はイメージセンサ２１２からの画像信号に原稿を忠実に再現するように各種補正をかけ、レーザを点灯させるための多値の画像データを生成する画像データ生成部である。また、イメージスキャナ２０１をコントロールするイメージスキャナコントローラ２０５により制御を行っている。また、イメージスキャナコントローラ２０５とエンジンコントローラ１２６は接続されて、イメージスキャナ２０１と本体１０１は通信制御を行っており、本体１０１はイメージスキャナ２０１の状態を常時監視している。
【０００９】
ユーザが原稿のコピーを印刷する場合、原稿圧板２０３を上げ、原稿台ガラス２０２上に原稿を載せ、原稿圧板２０３を下ろす。そして、操作部２０４上に設けられたコピーボタンを押下し、コピーの開始をＭＦＰに指示する。ＭＦＰは露光ランプ２０８を原稿の端からもう一方の対向する端に向かい動かすか、原稿自身を原稿台ガラス２０２上で動かすかして、原稿表面の印字データを読み取る。イメージスキャナ２０１の原稿圧板２０３が原稿を原稿台ガラス２０２上に載せるために上げられた時、または原稿を原稿台ガラス２０２上に固定するために原稿圧板２０３が下ろされたとき、またはコピーを取るために操作部２０４上に設けられたコピーボタンを押下したときに、イメージスキャナコントローラ２０５よりコピー開始をエンジンコントローラ１２６に伝達する。コピー開始を指示されたエンジンコントローラ１２６は、ポリゴンモータ１１４等の光学系、１次帯電ローラ１１９転写帯電ローラ１２１などの高圧系、定着器１０９などの定着系、メインモータ１２３、ドラムモータ１２３−２などの用紙搬送系の駆動を開始する（既存の装置を改良した発明。）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、昨今のＭＦＰは原稿台に置かれた原稿をそのまま印刷するのではなく、縮尺を変えたり、黒白反転を行ったり、印刷方向を９０度変更したりするなどの様々なコピーモードを選択可能になっている。このような画像データに対し加工を行うコピーモードの場合、コピーボタンを押下すると、原稿を一通り読み取った後に画像データの加工を行い、エンジンコントローラに対し加工後の画像データを送信する。従来例にあるようにコピーボタンを押下された時点でエンジンコントローラが作像部を駆動させると、実際に画像データが送信されてくるまでにはデータの加工時間が追加され、無駄にエンジンを動作させながら待機する時間が増えてしまうという問題が発生する。また、作像部の駆動時間が増えることにより、各部品の寿命も短くなってしまうという問題も発生する。
【００１１】
一方、各作像部の状態が、エンジンコントローラに画像データが送信されてきた時点で即座に印字可能な状態になっていることは、ファーストプリント時間を短縮するために必要なことである。部品寿命を延ばすためにファーストプリント時間が長くなることは避けねばならず、部品寿命とファーストプリント時間短縮の両立が必要となる。
【００１２】
本発明は、上述の点に着目して成されたもので、部品寿命の延長とファーストプリント時間短縮の両立が可能な画像読取装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１４】
（１）画像読取装置を備えた画像形成装置であって、コピーモード選択手段と、コピー開始指示手段とを備え、さらに、複数の異なる立上げシーケンスと、選択されたコピーモードに応じて前記複数の異なる立上げシーケンスから最適な立上げシーケンスを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（２）前項（１）に記載の画像形成装置において、前記複数の異なる立上げシーケンスの一つは、感光体ドラムを回転させることを目的としたモータの駆動タイミングを通常よりも遅らせたことを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
（３）前項（１）に記載の画像形成装置において、前記複数の異なる立上げシーケンスの一つは、ポリゴンモータの駆動タイミングを通常よりも遅らせたことを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
（４）前項（１）に記載の画像形成装置において、前記複数の異なる立上げシーケンスの一つは、定着器の温度制御の開始タイミングを通常よりも遅らせたことを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
（５）前項（１）に記載の画像形成装置において、前記複数の異なる立上げシーケンスの一つは、感光体ドラムを回転させることを目的としたモータの駆動タイミングと、ポリゴンモータの駆動タイミングと、定着器の温度制御の開始タイミングとをそれぞれ最適化したことを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
（６）画像読取装置を備えた画像形成装置であって、コピーモード選択手段と、コピー開始指示手段とを備え、さらに、複数の異なる立上げシーケンスと、選択されたコピーモードに応じて前記複数の異なる立上げシーケンスから最適な立上げシーケンスを選択する選択手段とを備えると共に、各作像部の現在の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて各作像部の立上げシーケンスを変更し、変更された各作像部の立上げシーケンスを組合せ、最適な立上げシーケンスを選択・決定可能とすることを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図２は、本発明に係る第１の実施例におけるポリゴンモータの停止状態から印字状態までの回転数の遷移を表したグラフである。
【００２１】
尚、ハードウエアとしての構成は図１と変りはないので、ここでの説明は省略する。
【００２２】
ポリゴンモータ１１４は、停止状態から駆動を指示され所定範囲の下限の値に達するまでにｔ１の時間を要する。このときのｔ１が短い場合、ポリゴンモータ１１４は急速に立上げられるため所定の範囲に対してオーバーシュートを生じる（ｔ２の時点）。さらにこのオーバーシュートが大きかった場合、所定の範囲に対してアンダーシュートを生じる（ｔ３の時点）。最終的に印字に耐えうる精度で回転が安定する（ｔ４の時点）までにかかる時間はｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４である。印字が終了しポリゴンモータ１１４の駆動信号をＯＦＦにすると（ｔ５の時点）、回転数は所定の時間をかけて低下する。このときポリゴンモータ１１４は高速で回転させるために軸受けなどの抵抗を極力下げてあることで、完全に停止するまでにはかなりの時間が必要となる。
【００２３】
また、ポリゴンモータ１１４が回転を開始してから，所定の下限値に到達し、さらにポリゴンモータ１１４が所定の回転数の範囲で安定するまでにかかる時間は、環境の違いや、部品のばらつき等により装置の慣性が異なるため毎回異なる。特にポリゴンモータ１１４の軸受けに流体を用いた場合は、環境温度に大きく依存することになる。
【００２４】
他に高圧の立上げ処理や定着ヒータの温度制御も、各々ばらつきの要因を含めて印字可能状態になるまでに掛かる時間が定義できる。
【００２５】
上記定義付けの為に、図５の従来例を参考にして以下に説明する。
【００２６】
図５（ａ）は従来の印字の場合の立上げシーケンスを示している。便宜上ここではメインモータ、ドラムモータ、ポリゴンモータ、高圧制御、定着ヒータの温度制御の５つの要因での立上げ制御を示す。
【００２７】
メインモータ１２３の立上げにかかる時間がｔ１′、ドラムモータ１２３−２の立上げにかかる時間がｔ２′、ポリゴンモータ１１４の立上げにかかる時間がｔ３′、高圧の立上げにかかる時間がｔ４′、定着ヒータの立上げにかかる時間がｔ５′であり、メインモータ１２３、ドラムモータ１２３−２、ポリゴンモータ１１４は起動タイミングが重ならないように順次起動するように起動タイミングがずらしてある。また、感光体ドラム１１７を回転させるドラムモータ１２３−２を駆動する場合、同時に１次帯電のための電圧を印加する必要があり、高圧制御が同時に起動している。各制御が立ち上がりマージンを取った時間をもって印字可能状態になる。
【００２８】
印字データは、印字開始指示から印字可能状態になるまでの時間の間に十分に画像信号ＶＤＯに展開可能であるとする。
【００２９】
次に、コピーモード選択手段によって画像データの加工を行うようなモードが選択された場合について説明する。
【００３０】
画像データを加工する場合は、一旦全ての画像データを取り込んでから、さらに画像データを加工した後、画像信号ＶＤＯに展開するので画像信号ＶＤＯが出力可能になるまで従来に比べて時間が掛かる。
【００３１】
図５（ｂ）に示すように、従来、時間Ｔで展開できていたものが時間Ｔ′かかるようになるとする。そこでメインモータ、ドラムモータ、ポリゴンモータ、高圧制御、定着ヒータの各温度制御を図５（ｂ）のようなシーケンスで行うようにする。メインモータは用紙搬送制御などとの関係で印字開始指示と同時に起動する。
【００３２】
次に従来だと、ドラムモータを起動していたところを、立上げに一番時間のかかる定着ヒータを起動する。起動するタイミングも画像信号ＶＤＯに印字データが展開を終了するタイミングから算出される分だけ遅らせることとする。
【００３３】
次にポリゴンモータを起動し、最後にポリゴンモータの起動から所定時間ずらしてドラムモータを起動し、ドラムモータの起動と同期して高圧制御を起動する。
【００３４】
図５（ａ）と図５（ｂ）を比較すると起動順序が入れ替わっていることが分かる。また、図５（ｂ）でメインモータの起動から定着ヒータの温度制御の開始までのタイミングが早すぎると、各制御の立上げ後、印字可能状態になるまでの待機時間が長くなり、部品寿命が短くなるため、各制御の起動タイミングは画像データを画像信号ＶＤＯに展開するまでにかかる時間Ｔ′を見越して、可能な限り待機状態が短い時間で済むようにタイミング調整を行っている。
【００３５】
コピーモード選択手段によって選択されるコピーモードには、縮尺変更、印刷方向変更、黒白反転などが考えられるが、さらにそれらを組合せたコピーモードも選択可能である。
【００３６】
各々のコピーモードによる画像データを画像信号ＶＤＯに展開するまでにかかる時間Ｔ′も異なるが、さらに各コピーモードの組合せによっても画像データを画像信号ＶＤＯに展開するまでにかかる時間Ｔ′は異なる。
【００３７】
よって各コピーモードに応じてメインモータの起動から定着ヒータの温度制御の開始までの時間ｔ６′を変更した複数の立上げシーケンスから、最適なシーケンスを選択する必要がある。
【００３８】
（第２の実施例）
本発明に係る第２の実施例は、環境の違いや、部品のばらつき等を考慮し、定義した各制御の立上げ時間を、各制御対象の状態に応じて可変にしたものである。
【００３９】
以下に、ポリゴンモータを例に説明する。
【００４０】
図３（ａ）、（ｂ）は印字が終了しポリゴンモータの駆動終了後、まだ惰性で回転中に再印字指示が生じた場合のポリゴンモータの動作を表している。印字終了後所定時間内に再び印字を実行しようとし、ポリゴンモータを駆動しようとした場合（ｔ６の時点）、そのままポリゴンモータに駆動指示を行うと図３（ａ）のようにオーバーシュートが大きくなり回転数が安定するまでに要する時間（ｔ７の時点）が長くなる。そのために印字終了後、所定時間内の再印字指示に対しては、所定回転数までポリゴンモータの回転数が低下するのを待ってから立上げる必要がある。
【００４１】
前述の処理を行った場合のポリゴンモータの回転数の変化の様子を図３（ｂ）に示す。再印字の指示から印字可能な所定回転数で安定するまでに要する時間（ｔ７′の時点）が、図３（ａ）より短くなっていることが分かる。
【００４２】
ポリゴンモータは印字終了時のみならず、動作確認のために単独で回転をさせることなどもあることから、印字終了後の経過時間で制御を行うよりも、印字指示を受けた時点でのポリゴンモータの回転速度を用いて制御を行う方がより有効である。
【００４３】
このことに鑑み、第１の実施例において説明したように、コピーモードに応じて立上げシーケンスを変更するだけでなく、併せて、各作像部の現在の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて各作像部の立上げシーケンスを変更し、変更された各作像部の立上げシーケンスを組合せて最適な立上げを実施することで、ファーストプリント時間の短縮と部品寿命の延長とを両立させることができる。
【００４４】
従来のポリゴンモータの制御は、図６のフローチャートで示すような手順で行われていた。ポリゴンモータの回転が開始されると（Ｓ６０１）、回転速度が所定の範囲（周期）内に入ったか否かを監視し（Ｓ６０２）、所定の範囲（周期）内に入ったと判断されると、その時点から所定時間が経過するのを待つ（Ｓ６０３）。所定時間の経過後にポリゴンモータが使用可能状態になったと判断する（Ｓ６０４）。
【００４５】
ここで、所定の周期になってから所定時間待つ理由は、回転開始時の制御においては、図２に示すように、ポリゴンモータの回転速度が所定値に対してオーバーシュートとアンダーシュートを起こし、ポリゴンモータの回転速度が所定値に安定するまでに、ある時間がかかるためである。従来はこのポリゴンモータが所定の範囲（周期）の速度となってからポリゴンモータが使用可能状態になったと判断するまでの時間を、部品や環境のばらつきを考え、最長の時間で一定値を用いていた。
【００４６】
本実施例におけるポリゴンモータの駆動制御タイミングの決定は、図４のフローチャートのようになっている。
【００４７】
即ち、印字開始指示を受けると（Ｓ４０１）、ポリゴンモータの回転速度を検出し（Ｓ４０２）、所定の回転数より速いか遅いかを判断する（Ｓ４０３）。所定の回転数よりも遅ければ、コピーモードに応じたタイミングをポリゴンモータの駆動開始タイミングとして設定する（Ｓ４０６）。所定の回転数よりも速ければ、所定の回転数まで回転数が落ちてくるであろう時間を起動タイミング調整値として用意する（Ｓ４０４）。コピーモードに応じた起動タイミングと起動タイミング調整値を演算しコピーモードに応じた起動タイミングを更新する（Ｓ４０５）。ポリゴンモータの駆動開始タイミングとしてコピーモードに応じた起動タイミングを設定する（Ｓ４０６）。
【００４８】
ここでは、ポリゴンモータの駆動タイミングについてのみ説明したが、高圧制御や定着ヒータの温度制御シーケンスを、そのときの各作像部の状態に合わせて変更することで、立上げ制御にかかる時間を最適化し、各作像部の立上げシーケンスを変更することが可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像読取装置を備えた画像形成装置において、
１）コピーモード選択手段と、コピー開始指示手段とを備え、さらに、複数の異なる立上げシーケンスと、選択されたコピーモードに応じて前記複数の異なる立上げシーケンスから最適な立上げシーケンスを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００５０】
また、２）前記複数の異なる立上げシーケンスの一つは感光体ドラムを回転させることを目的としたモータの駆動タイミングを通常よりも遅らせたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００５１】
また、３）前記複数の異なる立上げシーケンスの一つはポリゴンモータの駆動タイミングを通常よりも遅らせたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００５２】
また、４）前記複数の異なる立上げシーケンスの一つは定着器の温度制御の開始を通常よりも遅らせたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００５３】
また、５）前記複数の異なる立上げシーケンスの一つは、感光体ドラムを回転させることを目的としたモータの駆動タイミングと、ポリゴンモータの駆動タイミングと、定着器の温度制御の開始をそれぞれ最適化したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【００５４】
また、６）画像読取装置を備えた画像形成装置において、コピーモード選択手段と、コピー開始指示手段とを備え、さらに、複数の異なる立上げシーケンスと、選択されたコピーモードに応じて前記複数の異なる立上げシーケンスから最適な立上げシーケンスを選択する選択手段とを備えると共に、各作像部の現在の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて各作像部の立上げシーケンスを変更し、変更された各作像部の立上げシーケンスを組合せ、最適な立上げシーケンスを選択・決定可能とすることを特徴とする画像形成装置。
とすることによって、ファーストプリント時間を最短にすると共に、各作像部の立上げシーケンス実施後の待機時間を最短にし、且つ部品寿命を延ばすことを同時に可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例としての多機能型プリンタ（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）の概略断面図
【図２】本発明に係る第１の実施例におけるポリゴンモータの停止状態から印字状態までの回転数の遷移を表したグラフ
【図３】（ａ）、（ｂ） 印字が終了しポリゴンモータの駆動終了後、まだ惰性で回転中に再印字指示が生じた場合のポリゴンモータの動作を表しているグラフ
【図４】本発明に係る第２の実施例におけるポリゴンモータの駆動制御タイミングの決定までの手順を示すフローチャート
【図５】（ａ）、（ｂ） 従来例における印字の場合の立上げシーケンスを示す図
【図６】従来例におけるポリゴンモータの制御シーケンスを示すフローチャート
【符号の説明】
ｔ１ ポリゴンモータの停止状態から駆動を指示され所定範囲の下限の値に達するまでに要する時間
ｔ２ 所定の範囲に対してオーバーシュートを生じた時点
ｔ３ 所定の範囲に対してアンダーシュートを生じた時点
ｔ４ 最終的に印字に耐えうる精度で回転が安定した時点
ｔ４〜ｔ５ この間が印字状態を示す時間
ｔ５ 印字が終了しポリゴンモータの駆動信号をＯＦＦにした時点
１０１ 画像形成装置の例としてのレーザビームプリンタ本体
１０２ カセット
１０３ カセット有無センサ
１０４ カセットサイズセンサ
１０５ 給紙ローラ
１０６ レジストローラ
１０７ レーザスキャナ部
１０８ カートリッジ
１０９ 定着器
１１０ 排紙センサ
１１１ 排紙ローラ
１１２ 積載トレイ
１１３ レーザユニット
１１４ ポリゴンモータ
１１５ 結像レンズ
１１６ 折り返しミラー
１１７ 感光ドラム
１２０ 現像器
１１９ １次帯電ローラ
１２１ 転写帯電ローラ
１２２ クリーナ
１２３ メインモータ
１２６ エンジンコントローラ
１２７ ビデオコントローラ
１４０ 操作部
２０１ イメージスキャナ（画像読取装置）
２０２ 原稿台ガラス
２０３ 原稿圧板
２０４ 操作部
２０５ イメージスキャナコントローラ
２０８ 露光ランプ
２０９、２１０、２１１ ミラー
２１２ イメージセンサ

Claims (1)

1. 画像読取装置を備えた画像形成装置であって、コピーモード選択手段と、コピー開始指示手段とを備え、さらに、複数の異なる立上げシーケンスと、選択されたコピーモードに応じて前記複数の異なる立上げシーケンスから最適な立上げシーケンスを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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