JP2005172859A

JP2005172859A - 画像形成装置

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Publication number: JP2005172859A
Application number: JP2003408230A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sasai; 隆博笹井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: JP4123147B2

Abstract

【課題】本発明は、画像形成に関する一連の準備動作についてより効率的に行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】装置のウォーミングアップ処理において、装置内温度を検知して（Ｓ１０１ａ）、主モータの駆動開始する定着温度である駆動開始温度Ｔｅｍｐ１を決定する（Ｓ１０１ｂ）。Ｔｅｍｐ１は、定着ローラを加熱処理して最終的な設定温度Ｔｅｍｐ２になるタイミングに合せて準備動作が完了するタイマＴ１１がタイムアップするように逆算して決定される。その際に装置内温度により定着温度の温度上昇の勾配が異なるため、予めデータテーブルを記憶しておく。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面に静電潜像を形成し、静電潜像に現像を行って用紙に転写した後用紙に現像された像を定着する−といった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、感光体ドラムへの像形成動作や定着動作を行う前に予め準備動作を行った後定常動作に入り、画像形成を行うようにされている。しかしながら、準備動作を必要以上に行うことは感光体ドラムの摩耗、トナーの消費及び電力消費の増加といった面で問題があり、準備動作を必要最低限だけ行うことが求められる。

例えば、スキャナモータの回転開始時に回転速度が予め決められた速度以上になるまで感光ドラムにレーザー照射を行わないようにし、その後感光ドラムの初期化が終了した後に定着温度が所定温度に達すると、用紙の搬送を開始する点が記載されている。また、特許文献２では、定着ローラの回転開始から所定時間経過後にローラの表面温度を検出して、その検出結果に基づいてウォームアップ回転の終了条件を時間あるいはローラの表面温度のいずれかを選択するようにした点が記載されている。
特開平１０−１３３１３６号公報特開平１１−１３３８０２号公報

上述した先行文献では、露光動作や定着動作といった個々の動作における準備動作について提案されているが、画像形成装置の像形成動作及び定着動作は高度に組み合わされた一連の動作であり、全体として行われる一連の準備動作に関しては検討されていない。

そこで、本発明は、画像形成に関する一連の準備動作についてより効率的に行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体に可視像を形成して用紙を転写する像形成手段と、用紙に転写された可視像を定着させる定着手段と、前記駆動手段、前記像形成手段及び前記定着手段を制御して用紙に画像形成を行うようにする制御手段と、前記定着手段の定着面に関する温度を検知する定着温度検知手段と、装置内の温度を検知する装置内温度検知手段とを備え、前記制御手段は、前記駆動手段の駆動開始に関する信号を受信するタイミングで前記装置内温度検知手段から出力される検知信号に基づき前記駆動手段の駆動を開始する定着温度である駆動開始温度を決定する手段と、前記定着温度検知手段から出力される検知信号に基づき前記駆動開始温度に達したか否か判定する手段と、前記駆動開始温度に達したと判定された場合に前記駆動手段の駆動開始制御を行う手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記制御手段は、前記駆動手段の駆動開始に関する信号としてウォーミングアップ開始信号を受信した場合に、前記駆動手段の駆動開始から所定時間経過後に駆動停止制御する手段を備えていることを特徴とする。さらに、前記制御手段は、前記装置内温度検知手段により検知される温度と負の相関関係を有するように前記駆動開始温度を決定することを特徴とする。

上記のような構成を有することで、駆動手段の駆動開始に関する信号を受信するタイミングで装置内温度検知手段から出力される検知信号に基づき駆動手段の駆動を開始する定着温度である駆動開始温度を決定するので、定着温度と関連付けて駆動開始温度を決めることができ、この駆動開始温度に定着温度が達したときに駆動手段の駆動開始を行うようにすれば、画像形成に関する一連の準備動作を効率よく行うことが可能となる。

画像形成装置の準備動作では、定着手段の定着面の温度が定着可能な所定の温度状態にならないと画像形成を行うことができないため、定着手段が定着可能な温度状態とするための準備動作が必要となるが、この準備動作は、装置内の温度状態に大きく左右される。すなわち、装置内の温度が低い場合に定着手段を加熱するとその温度上昇の勾配は小さいため所定の温度状態にするためには準備動作に時間がかかるが、装置内の温度が高い場合には温度上昇の勾配が大きくなるため準備動作にそれほど時間がかからなくなる。

したがって、装置内温度検知手段により検知された温度データから定着手段の準備動作の温度推移を予測し、どの程度の定着温度になったときに駆動手段の駆動を開始して像形成動作等の準備動作すればよいか決めることができ、定着手段が定着可能な温度状態に達して準備動作が完了したときに像形成動作等の準備動作を完了するように制御することができる。

また、駆動手段の駆動開始に関する信号としてウォーミングアップ開始信号を受信した場合に、駆動手段の駆動開始から所定時間経過後に駆動停止制御するようにすれば、ウォーミングアップ動作において駆動手段による像形成動作等の準備動作にかかる時間を一定時間に設定することで確実に像形成動作等の準備動作を行うことができる。

また、装置内温度検知手段により検知される温度と負の相関関係を有するように駆動開始温度を決定すれば、上述したように装置内温度が低い場合には定着温度の温度上昇の勾配が小さいため駆動開始温度を高く設定して駆動手段の駆動開始のタイミングを遅らせ、逆に装置内温度が高い場合には定着温度の温度上昇の勾配が大きいため駆動開始温度を低く設定して駆動開始のタイミングを早めればよい。ここで、負の相関関係とは、このように装置内温度と駆動開始温度との相関関係が装置内温度の高低の変化に対して駆動開始温度が逆に低高に設定される関係を有することを意味する。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には原稿読取部２が配置され、その下部には、底面から給紙部３、記録部４が配されている。

原稿読取部２では、原稿カバー１０が設けられた原稿トレイ１１に載置された原稿が原稿搬送装置１２により読取手段５に対向する位置に搬送されて原稿読取動作が行われ、原稿排紙トレイ１３に排出される。書籍等を読み取る場合には、原稿カバー１０を上方に回動してフラットベッドプラテン１４に書籍等の被読取部分を配置し読取手段により読取動作が行われる。以上の構成は、いわゆるＡＤＦ及びフラットベッドタイプと称される従来の原稿読取装置と同様のものである。

給紙部３では、給紙カセット１５が配置されており、フラッパ１６に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１５の端部（図１の右端部）には、ピックアップローラ１７が配置されている。そして、フラッパ１６は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１７に圧接するように上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１７が回転駆動すると、摩擦力により用紙が一枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１８及びプレスローラ１９により記録部４に搬送される。記録部４では、搬送された用紙に記録するために、現像器２０、回転ブラシ２１、帯電器２２、感光体ドラム２３、転写ローラ２４、レーザースキャンユニット（以下「ＬＳＵ」と略称する。）２５及び定着ローラ２６が備えられている。

感光体ドラム２３は、円筒状で、外周面に感光体として所定膜厚の光導電膜が設けられている。感光体ドラム２３はメインモータにより回転駆動され、帯電器２２、ＬＳＵ２５及び現像器２０によってその表面に像形成が行われる。帯電器２２は、帯電ローラが用いられ、感光体ドラム２３の表面に接触した状態で帯電電圧が印加されることで、感光体ドラム２３の外周面を一様に帯電するように作用する。帯電ローラの代わりに公知の帯電ブラシを用いてもよい。なお、感光体ドラム２３が帯電した状態とは、感光体ドラム２３の表面に電荷が保持された状態を意味する。

ＬＳＵ２５は、レーザーによって発振されたレーザー光を一様に帯電された感光体ドラム２３の表面に照射して露光する。レーザー光を照射する際にポリゴンミラー等の光学系によって感光体ドラム２３の表面を走査させ画像情報に従って静電潜像を形成する。現像器２０は、内部にトナーが貯留されており、供給ローラ２７及び現像ローラ２８によってトナーを感光体ドラム２３表面に転移して表面に形成された静電潜像を可視像化する。現像ローラ２８には現像電圧が印加されており、感光体ドラム２３の表面の帯電電荷と現像電圧との間の電位差によって現像ローラ２８の表面に付着したトナーが移動してトナー像が形成される。

転写ローラ２４は、電子導電性ローラ又はイオン導電性ローラが主に用いられており、いずれも高電圧の転写電圧が印加されてその電界吸引力により感光体ドラム２３の表面に現像されたトナーを移動させる。感光体ドラム２３と転写ローラ２４との間に用紙が存在している場合には用紙にトナーが転写されるようになる。用紙がない場合には感光体ドラム２３の表面に転写ローラ２４が当接した状態になっている。用紙に転写されたトナーは図示せぬ除電ブラシにより電荷が除かれる。

回転ブラシ２１は、転写ローラ２４の下流側に配置されており、感光体ドラム２３の表面に接触して表面に付着している紙粉を除去したり、転写されずに表面に残留したトナーを感光体ドラム２３の表面で分散させるように作用する。回転ブラシ２１には、一定の電圧が印加されており、残留トナーを効率よく分散させるようにしている。

転写されたトナー像は、定着ローラ２６及びプレスローラ２９によって狭持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着ローラ２６内にはヒータランプが設けられており、ヒータランプを発熱させて加熱する。定着された用紙は、排紙ローラ３０及びプレスローラ３１の間に狭持されて用紙排出トレイ３２に搬出される。

図１において、給紙部３から用紙排出トレイ３２までを一点鎖線で示したのが、用紙搬送路である。また、装置本体１の側面には、反転搬送ユニット４０が着脱自在に装着されており、その装着側面には、用紙搬出口４１及び用紙搬入口４２が形成されている。搬送ユニット４０内には、フィードローラ４３及びプレスローラ４４、フィードローラ４５及びプレスローラ４６の２対の搬送ローラが上下に配設されている。そして、図１の二点鎖線で示すように反転搬送路が、排紙ローラ３０と定着ローラ２６との間の用紙搬送路から分岐して、２対の搬送ローラ４３及び４４、４５及び４６の間を通り、ローラ対１８及び１９とピックアップローラ１７との間の用紙搬送路に合流するように形成される。

用紙搬送路には、排紙ローラ３０と記録部４の定着ローラ２６との間に用紙検知センサ３３が配置されており、ローラ対１８及び１９とピックアップローラ１７との間にも用紙検知センサ３４が配置されている。用紙の片面のみに記録する場合には、一点鎖線で示す用紙搬送路に用紙を搬送し用紙検知センサ３３及び３４の検知信号に基づいて適宜動作制御されて画像形成が行われるが、用紙の両面に記録を行う場合には、片面記録された用紙を一旦用紙排出トレイ３２に排出し、用紙の後端が用紙検知センサ３３により検知されると、排紙ローラ３０を逆回転して用紙を反転搬送路に搬入するように制御される。反転搬送路に搬入された用紙は再び搬送ローラ１８及び１９に搬入されて用紙搬送路を搬送され、もう一方の片面に記録が行われるようになる。

図２は、画像形成装置の全体ブロック図を示している。本実施形態では、ファクシミリ機能及び複写機能を備えており、具体的には、制御手段であるＭＰＵ１００、ネットワークとの交信制御を行うＮＣＵ１０１、ファクシミリ交信制御を行うＭＯＤＥＭ１０２、プログラム等を記憶するＲＯＭ１０３、データ等を記憶するＲＡＭ１０４、受信したり読み取った画像情報を記憶する画像メモリ１０５、画像情報を符号化又は復号化するＣＯＤＥＣ１０６、操作者からの入力情報や警告等の報知情報を送受信する操作部１０７、画像情報を読み取るスキャナ１０８、外部のコンピュータ等からのプリント指令を受信するプリンタインタフェース１０９を備えている。これらの各機能ブロックは、互いにデータバス及びアドレスバスにより接続されており、ＭＰＵ１００により全体制御されるようになっている。そして、ファクシミリで受信した情報、スキャナで読み取った情報及びプリント指令とともに受信した情報は、記録部コントローラ１１０に送信されて用紙に画像形成されるようになる。

図３は、記録部４における回路構成を示す概略図である。上述したように感光体ドラム２３の周囲には、その回転方向に沿って帯電器２２、ＬＳＵ２５、現像器２０、転写ローラ２４及び回転ブラシ２１が順に配列されている。

帯電器２２には、帯電電圧印加回路５０が接続されており、正の帯電電圧ＨＶＣが印加される。記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて帯電電圧印加回路５０が帯電電圧ＨＶＣを帯電器２２に印加すると感光体ドラム２３の表面は約＋９００Ｖに一様に帯電された状態となる。ＬＳＵ２５には、記録部コントローラ１１０から画像情報に基づく記録信号が送信され、レーザー光を感光体ドラム２３の表面に走査しながら記録信号に基づいて照射し、感光体ドラム２３の一様に帯電された表面を露光して画像情報に対応した静電潜像を形成する。露光されることで、感光体ドラム２３の表面電位は約＋１００Ｖの露光電位となる。

現像器２０内の供給ローラ２７、現像ローラ２８及びブレード３５には現像電圧印加回路５１が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて現像電圧印加回路５１がそれぞれに電圧を印加する。供給ローラ２７には所定の供給電圧（＋３００Ｖ〜＋７００Ｖ）が印加されて、現像器２０内のトナーを正に帯電させながら現像ローラ２８に供給する。現像ローラ２８には所定の現像電圧ＨＶＢ（＋３００Ｖ〜＋７００Ｖ）が印加され、感光体ドラム２３の表面に接触しながら露光部分との電位差を利用してトナーを転移する。また、ブレード３５には所定のバイアス電圧（＋３００Ｖ〜＋７００Ｖ）が印加され、現像ローラ２８の表面に対して弾性力によって圧接し現像ローラ２８の表面に付着したトナー層の層厚を均一にする。

転写ローラ２４には転写電圧印加回路５２が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて転写電圧印加回路５２が転写電圧ＨＶＴ（１７００Ｖ）を転写ローラ２４に印加し、感光体ドラム２３の表面に形成されたトナー像を電界吸引力により用紙に転写する。

定着ローラ２６にはヒータ駆動回路５３が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいてヒータ駆動回路５３が動作して定着ローラ２６内のヒータランプを発熱させる。定着ローラ２６の表面温度を検知するためにサーミスタ５４が表面に接触して配置されており、サーミスタ５４の検知信号に基づいて記録部コントローラ１１０はヒータ駆動回路５３を制御し、定着ローラ５３の表面温度を所定温度に維持するようにする。

回転ブラシ２１には分散電圧印加回路５５が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて分散電圧印加回路５５が分散電圧ＨＶＣＬを回転ブラシ２１に印加し、感光体ドラム２３表面の残留トナーを効率よく分散させるようにする。

記録部コントローラ１１０は、主モータ５６及び副モータ５７に対して制御信号を送信して駆動制御を行う。主モータ５６は、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて、ピックアップローラ１７、フィードローラ１８、回転ブラシ２１、感光体ドラム２３、供給ローラ２７、現像ローラ２８、定着ローラ２６、プレスローラ２９を回転駆動させる。また、排紙ローラ３０は、主モータ５６からの回転駆動力によりクラッチを介して用紙を排紙する方向に回転されるようになっている。副モータ５７は、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて、フィードローラ４３及び４５を回転駆動するとともに、排紙ローラ３０をクラッチを介して用紙を反転搬送する方向に回転駆動する。

記録部コントローラ１１０は、装置内に配設された排気ファン５８及び吸気ファン５９に対しても制御信号を送信して装置内の吸排気制御を行う。排気ファン５８は、装置内の空気を外部に排出し、吸気ファン５９は、外気を装置内に取り込むように作用する。

転写ローラ２４には、感光体ドラム２３との間で流れる電流値を検知する電流値検知回路６０が接続されており、また、装置内には、温度検知センサ６１及び湿度検知センサ６２が配設されている。そして、電流値検知回路６０、温度検知センサ６１及び湿度検知センサ６２のそれぞれの検知信号は記録部コントローラ１１０に送信されるようになっている。これらの検知信号に基づいて記録部コントローラ１１０は、感光体ドラム２３の表面のピンホール等の画質低下を招くような異常状態を判定する。

図４は、上述した実施形態において、装置が電源オンしてから待機状態に入るまでのウォーミングアップ処理における準備動作に関する処理フロー図で、図５は、ウォーミングアップ処理におけるタイムチャートを示している。

時刻ｔ₀で装置の電源がオンされると、まずイニシャライズ処理が行われて（Ｓ１００）、装置の初期設定が行われる。イニシャライズ処理後記録部コントローラ１１０は、温度検知センサ６１から装置内温度に関する検知信号を受信して（Ｓ１０１ａ）主モータ５６の駆動開始温度であるＴｅｍｐ１を決定する処理を行う（Ｓ１０１ｂ）。装置内温度に対するＴｅｍｐ１は、予めデータテーブルとして記録部コントローラ１１０に記憶しておく。例えば、図７に例示するように、経過時間（横軸）に対する定着温度Ｔｅｍｐ（縦軸）の変化は、装置内温度が異なるとその温度上昇の勾配が変化する。この例では、装置内温度として３つの温度Ａ、Ｂ、Ｃ（Ａ＜Ｂ＜Ｃとする）に対して温度上昇の勾配は装置内温度が高くなるほど大きくなる。後述するように、ウォーミングアップ処理の際の主モータ５６の駆動時間はタイマＴ１１により一定時間に設定されているため、それぞれの装置内温度で定着温度がＴｅｍｐ２に達する時点からタイマＴ１１の時間だけ逆算した時点の温度がＴｅｍｐ１として決定するようにすれば、定着温度がＴｅｍｐ２に達するときに所定の準備動作を完了して主モータ５６が駆動停止するようになる。したがって、全体として余分な準備動作（主モータ５６の空回転動作や定着ローラへの余分な加熱処理）がなくなり、効率的な準備動作を行うことができる。また、図７からわかるように、装置内温度が高いほどＴｅｍｐ１の設定温度は低くなるように決定される。したがって、こうした負の相関関係に基づいた数式によりＴｅｍｐ１を求めるようにしてもよい。

こうした処理と同時にヒータ駆動回路５３に駆動信号を送信して定着ローラ２６の加熱が開始される（Ｓ１０１ｃ）。定着ローラの表面温度を検知するサーミスタ５４の検知信号が記録部コントローラ１１０に入力されて定着ローラ温度は常時監視され、ウォーミングアップ処理が終了する定着ローラ温度Ｔｅｍｐ２まで温度上昇するための制御が行われる。

定着ローラ２６の加熱が開始されて定着ローラ温度がＴｅｍｐ１まで上昇したか否かチェックされる（Ｓ１０２）。時刻ｔ₁で定着ローラ温度がＴｅｍｐ１に達したとすると、時刻ｔ₁から前回転処理（Ｓ１０３）が行われる。

前回転処理では、ＬＳＵ２５のポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータが回転開始し（Ｓ１０３ａ）、同時に主モータ５６が回転開始する（Ｓ１０３ｂ）。主モータ５６の回転により、感光体ドラム２３、供給ローラ２７、現像ローラ２８、転写ローラ２４及び回転ブラシ２１が回転駆動される。また、主モータ５６の回転開始時からタイマＴ１１がカウント開始する。

前回転処理では、副モータ５７が回転開始し（Ｓ１０３ｃ）、反転搬送ユニット４０内に残存する用紙の有無が検知される。タイムチャートに示すように、副モータ５７は、まずタイマＴ１０１のカウント中に正方向に回転し、次にタイマ１０２のカウント中に逆方向に回転するように駆動処理される。こうした正逆方向の回転処理により残存用紙が排紙トレイ３２に排出されるか、用紙検知センサ３４により検知されるようになる。

前回転処理では、排気ファン５８及び吸気ファン５９の回転制御が開始される（Ｓ１０３ｄ）。排気ファン５８の回転が開始されて定着ローラ近傍の暖気が装置外に排気され、吸気ファン５９の回転が開始されて電源ユニット近傍に外気が取り入れられるようになる。

前回転処理では、感光体ドラム２３のクリーニング処理を行うための電圧制御が行われる（Ｓ１０３ｅ）。主モータ５６が回転を開始した時刻ｔ₁から帯電電圧印加回路５０が駆動開始されて帯電器２２に帯電電圧ＨＶＣが印加され、帯電電圧ＨＶＣの印加により感光体ドラム２３表面が一様に帯電されていく。次に、帯電器２２により帯電された感光体ドラム２３の表面が回転により現像ローラ２８に当接する位置に到来するタイミングで現像ローラ２８に現像電圧ＨＶＢが印加される。

印加される現像電圧ＨＶＢは、最初は画像形成時の現像電圧（例えば＋４００Ｖ）よりも小さい電圧（例えば＋１０Ｖ）に設定される。このように小さい電圧を印加すると、感光体ドラム２３の帯電された表面と現像ローラ２８との間に大きな電位差が生じるので、感光体ドラム２３の表面に残留するトナーを現像ローラ２８に効率よく回収することができる。

次に、帯電器２２により帯電された感光体ドラム２３の表面領域が回転により転写ローラ２４に当接する位置に到来するタイミングで転写ローラ２４に転写電圧ＨＶＴが印加される。印加される転写電圧ＨＶＴは、画像形成時に印加する転写電圧（負極性）とは逆極性の正の転写電圧（例えば＋１０００Ｖ）に設定されており、転写ローラ２４の全周面に付着している残留トナーが転写ローラ２４と感光体ドラム２３の表面との間の電位差により感光体ドラム２３の表面に転移する。

次に、帯電器２２により帯電された感光体ドラム２３の表面が回転により回転ブラシ２１に当接する位置に到来するタイミングで回転ブラシ２１に分散電圧ＨＶＣＬが印加される。分散電圧ＨＶＣＬが印加されることで、感光体ドラム２３表面に付着した残留トナーの付着力が弱められる。

そして、Ｓ１０４では、タイマＴ１１がタイムアップして定着ローラ温度がＴｅｍｐ２に上昇しているかチェックされて、両方の条件が満たされている場合には主モータ５６を停止し（Ｓ１０５）、待機状態制御に移行する。

以上の処理フローでは、電源オンの際のウォーミングアップ処理について説明したが、ユーザーの操作による指示、カバーの開閉時、スリープ状態の解除時といったときにウォーミングアップ処理を行う場合も同様である。

図７は、上述した実施形態における画像形成処理の処理フローを示しており、図８は、画像形成処理におけるタイムチャートを示している。

時刻ｔ₃で用紙への画像形成処理を指令する信号を受信すると、記録部コントローラ１１０は、温度検知センサ６１から装置内温度に関する検知信号を受信して（Ｓ２００ａ）主モータ５６の駆動開始温度であるＴｅｍｐ４を決定する処理を行う（Ｓ２００ｂ）。装置内温度に対するＴｅｍｐ４の値は、上述したＴｅｍｐ１と同様に予めデータテーブルとして記録部コントローラ１１０に記憶しておく。Ｔｅｍｐ４はＴｅｍｐ１と同様に決定すればよいが、この例では、ＬＳＵ２５の準備動作の完了を意味するＲｅａｄｙ信号の出力のタイミングに合せてＴｅｍｐ６に達するようにＴｅｍｐ４を逆算して決定するようにしている。

こうした処理と同時にヒータ駆動回路５３に駆動信号を送信して定着ローラ２６の加熱が開始される（Ｓ２００ｃ）。定着ローラ２６の表面温度を検知するサーミスタ５４の検知信号が記録部コントローラ１１０に入力されて定着ローラ温度は常時監視され、給紙が開始される定着ローラ温度Ｔｅｍｐ６まで温度上昇するための制御が行われる。

定着ローラ２６の加熱が開始されて定着ローラ温度がＴｅｍｐ４まで上昇したか否かチェックされる（Ｓ２０１）。時刻ｔ₄で定着ローラ温度がＴｅｍｐ４に達したとすると、時刻ｔ₄から前回転処理（Ｓ２０２）が行われる。

前回転処理では、ＬＳＵ２５のポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータが回転開始し（Ｓ２０２ａ）、同時に主モータ５６が回転開始する（Ｓ２０２ｂ）。主モータ５６の回転により、感光体ドラム２３、供給ローラ２７、現像ローラ２８、転写ローラ２４及び回転ブラシ２１が回転を開始する。また、同時にファン５８及び５９の制御も開始される（Ｓ２０２ｃ）。そして、ウォーミングアップ処理と同様の電圧制御が開始される（Ｓ２０２ｄ）。

以上のような前回転処理が進められて、時刻ｔ₄からカウントを開始したタイマＴ１４のタイムアップ、ＬＳＵ２５からのＲｅａｄｙ信号の出力及び定着ローラ温度がＴｅｍｐ６に達したことの３つの条件が満たされたか否かチェックされる（Ｓ２０３）。ここで、タイマＴ１４は、主モータ５６からピックアップローラ１７への駆動伝達を接断する給紙クラッチがオフ状態を維持するために設定されている。ＬＳＵ２５からのＲｅａｄｙ信号の出力及び定着ローラ温度がＴｅｍｐ６に達したことで、給紙動作を開始すると、タイマ４２のカウント中に行われる転写ローラ２４のクリーニング中に用紙が感光体ドラム２３と転写ローラ２４との間に搬入されて用紙にトナーが付着して汚れてしまうおそれがあるため、タイマ１４のタイムアップをタイマ４２のタイムアップのタイミングより遅くして、こうしたトラブルを未然に防止している。

ステップＳ２０３の３つの条件が時刻ｔ₅で満たされると、画像形成処理が行われる（Ｓ２０４）。まず、給紙カセット１５から用紙が搬送される（Ｓ２０４ａ）。給紙クラッチがオンされて用紙が給紙カセット１５から搬入されて、用紙検知センサ３４により用紙の前端が検知される。用紙検知センサ３４がオンすると、タイマＴ２及びＴ１６がカウントを開始し、タイマＴ２のタイムアップのタイミングでＬＳＵ２５が感光体ドラム２３の表面に露光を開始する。また、タイマＴ１６のタイムアップのタイミングで、レジストクラッチがオンして用紙がフィードローラ１８及びプレスローラ１９に挟持されて搬送され、感光体ドラム２３と転写ローラ２４との間に搬入される。給紙クラッチは、レジストクラッチよりも早いタイミングでオンするため、給紙された用紙の前端はフィードローラ１８及びプレスローラ１９に当接した状態となり、用紙が斜行している場合には正しい状態に矯正される。

用紙が感光体ドラム２３と転写ローラ２４との間を通過していく際に用紙にトナー像が転写されていき、そして用紙が定着ローラ２６及びプレスローラ２９の間を通過していく際に転写されたトナー像が用紙に定着される。定着ローラ２６及びプレスローラ２９の間を搬出された用紙の前端が用紙検知センサ３３により検知されると、副モータ５７が回転を開始して排紙ローラ３０が回転し、用紙は排紙ローラ３０及びプレスローラ３１の間に狭持されて用紙排出トレイ３２に搬出される。

用紙の後端が用紙検知センサ３４を通過すると、用紙検知センサ３４の検知出力がオフになり、そのタイミングでタイマＴ１７がカウントを開始する。タイマＴ１７のタイムアップのタイミングでレジストクラッチがオフとなる。タイマＴ１７は、用紙検知センサ３４の位置からフィードローラ１８及びプレスローラ１９の位置まで用紙の後端が搬送されるのに必要な時間以上に設定されている。また、用紙の後端が用紙検知センサ３３を通過すると、用紙検知センサ３３の検知出力がオフになり、そのタイミングでタイマ１０５がカウントを開始し、タイマＴ１０５のタイムアップのタイミングで副モータ５７の回転が停止し、排紙ローラ３０による排紙動作が停止する。タイマＴ１０５は、用紙検知センサ３３の位置から用紙の後端が通過して排紙されるのに必要な時間以上の十分な時間に設定されている。

ステップ２０４では、用紙の搬送制御とともに画像形成のための電圧制御が開始される（Ｓ２０４ｂ）。帯電器２２に帯電電圧ＨＶＣが印加されて感光体ドラム２３の表面が一様に帯電され、ＬＳＵ２５の露光制御により形成された静電潜像に対して現像ローラ２８に現像電圧ＨＶＢを印加することで、静電潜像がトナーにより現像されるようになる。そして、転写ローラ２４に転写電圧ＨＶＴを印加して、感光体ドラム２３の表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。帯電電圧ＨＶＣ及び分散電圧ＨＶＣＬは画像形成の間一定電圧に維持されている。

画像形成処理が終了すると、後回転処理が行われる（Ｓ２０５）。後回転処理では、転写ローラに転写電圧ＨＶＴとして小さい電圧が印加されて、急激な電圧変化に伴う転写ローラ２４への負荷を軽減し、その後転写電圧ＨＶＴ及び現像電圧ＨＶＢを制御して転写ローラ２４に付着した残留トナーを回収する。後回転処理後所定のタイミングで主モータ５６の回転が停止される（Ｓ２０６）。

本発明に係る実施形態に関する全体構成を示す概略断面図である。本発明に係る実施形態に関する全体ブロック図である。本発明に係る実施形態に関する要部回路構成図である。本発明に係る実施形態のウォーミングアップ処理フロー図である。本発明に係る実施形態のウォーミングアップ処理時のタイムチャート図である。装置内温度に対する定着温度の変化を説明する図である。本発明に係る実施形態の画像形成処理フロー図である。本発明に係る実施形態の画像形成処理時のタイムチャート図である。

符号の説明

１装置本体
２原稿読取部
３給紙部
４記録部
５読取手段

Claims

像担持体と、該像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体に可視像を形成して用紙を転写する像形成手段と、用紙に転写された可視像を定着させる定着手段と、前記駆動手段、前記像形成手段及び前記定着手段を制御して用紙に画像形成を行うようにする制御手段と、前記定着手段における定着温度を検知する定着温度検知手段と、装置内の温度を検知する装置内温度検知手段とを備え、
前記制御手段は、前記駆動手段の駆動開始に関する信号を受信するタイミングで前記装置内温度検知手段から出力される検知信号に基づき前記駆動手段の駆動を開始する定着温度である駆動開始温度を決定する手段と、前記定着温度検知手段から出力される検知信号に基づき前記駆動開始温度に達したか否か判定する手段と、前記駆動開始温度に達したと判定された場合に前記駆動手段の駆動開始制御を行う手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記駆動手段の駆動開始に関する信号としてウォーミングアップ開始信号を受信した場合に、前記駆動手段の駆動開始から所定時間経過後に駆動停止制御する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記装置内温度検知手段により検知される温度と負の相関関係を有するように前記駆動開始温度を決定す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。