JP2005208221A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 潤滑油を用いた玉軸受けや油動圧を利用した油潤滑式軸受け等を採用するスキャナモータを有する画像形成装置において、低温時の消費電流を抑制し、電源の容量を大きくすることなしに、低温時でも画像形成装置の起動を可能にし、画像形成装置のコストアップや本体サイズの大型化を防止する。
【解決手段】 レーザ光走査用の回転鏡を駆動するためのスキャナモータを有する画像形成装置において、画像形成装置本体のおかれている環境の温度を検知する手段をもち、画像形成装置本体がおかれている環境が所定の温度以下の場合、スキャナモータ起動の次に起動するユニットについて、スキャナモータ起動から、該ユニットを起動するまでの待ち時間を、前記検知した温度に応じて変化させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像形成装置および方法に関し、たとえば電子写真方式の画像形成装置および制御装置に関するものである。

まず、画像形成装置の構成について説明する。

図８は、４色すなわち、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像形成手段を備えたカラー画像形成装置を示すもので、同図において、１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用を示す）は現像ユニットであり、静電潜像を形成する感光ドラム１ａ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用を示す）と、前記静電潜像を現像する図示しない現像器とともにユニット化され、本体に着脱可能な構成となっている。６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用を示す）は各現像ユニットを駆動するモータである。

２は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１ａ上に静電潜像を形成するレーザスキャナー、３は用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、無端状の搬送ベルトである。４は、モータとギア等でなる駆動手段と接続され、搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ、６ｅは駆動ローラ４を駆動するモータ、５は用紙に転写されたトナーを溶融、固着する定着器である。６ｆは定着ユニットを駆動するモータである。

７は、搬送ローラである。８は印字した用紙を排出する排出部、９は、両面を印字するために、片面を印字した用紙を再給紙するための両面ユニットである。２０は画像形成装置のおかれている環境を検知する環境センサであり、温度と湿度を検知する。

次に、画像形成装置の動作について説明する。

ＰＣからプリントすべきデータがプリンタに送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了しプリンタ可能状態となると、図示しない用紙カセットから用紙が供給され搬送ベルト３に到達し、搬送ベルト３により用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト３による用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナー２に送られ、感光ドラム１ａ上に静電潜像が形成され、図示しない現像器により、静電潜像がトナーで現像され、図示しない転写部で用紙上に転写される。同図においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順次画像形成される。その後用紙は搬送ベルトから分離され、定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着される。

定着器の温度制御は、定着ローラの温度を監視しながら、目標温度となるように、ヒータへの通電を制御することによって行われる。

定着器５を出た用紙は、搬送ローラ７によって、片面印字の場合は排出部８に搬送される。両面印字の場合は、用紙を排出部方向に搬送し、一旦停止させた後、スイッチバックさせ、両面ユニット９に搬送する。

また、前述の各動作は環境センサの検知した情報により、画像形成装置本体のおかれている環境に適した条件で制御される。

しかしながら、上記従来例では、以下のような欠点があった。

スキャナモータに使用される軸受けは潤滑油を用いた玉軸受けや油動圧を利用した油潤滑式軸受けが広く採用されている。これらの軸受けでは、使用する潤滑油の粘性は温度に依存し、低温では粘性が高い。このため、低温時にスキャナモータを起動すると、負荷トルクが重いため、消費電流が大きくなるという問題があった。

したがって、特に、スキャナモータを複数個搭載しているカラー画像形成装置においては、低温時に消費電流が増大し、その分、電源の容量を大きくしておく必要があり、画像形成装置のコストアップや装置本体のサイズの大型化を招いていた。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、以下の構成を備える。

（１）レーザ光走査用の回転鏡を駆動するためのスキャナモータを有する画像形成装置において、画像形成装置本体のおかれている環境の温度を検知する手段をもち、画像形成装置本体がおかれている環境が所定の温度以下の場合、スキャナモータ起動の次に起動するユニットについて、スキャナモータ起動から、該ユニットを起動するまでの待ち時間を、前記検知した温度に応じて変化させることを特徴とする。

（２）上記（１）の構成において、画像形成装置のおかれている環境の温度を検知する手段は、画像形成装置のおかれている環境の湿度や温度を検知し、画像形成上の制御にフィードバックするための環境センサであることを特徴とする。

（３）上記（１）〜（２）いずれかの構成において、前記、画像形成装置のおかれている環境の温度を検知する手段は、定着ユニットの温度を検知する温度検知センサであることを特徴とする。

（４）レーザ光走査用の回転鏡を駆動するためのスキャナモータを有する画像形成装置において、スキャナモータの温度を検知する手段をもち、スキャナモータの温度が所定の温度以下の場合、スキャナモータ起動の次に起動するユニットについて、スキャナモータ起動から、該ユニットを起動するまでの待ち時間を、前記検知した温度に応じて変化させることを特徴とする。

（５）上記（４）の構成において、前記、画像形成装置のおかれている環境の温度を検知する手段は、スキャナモータが起動してから所定の回転数に達するまで時間を計測する手段を持ち、スキャナモータが起動してから所定の回転数に達するまでの時間により、画像形成装置のおかれている環境の温度を判断することを特徴とする。

（６）上記（１）〜（５）のいずれかの構成において、前記スキャナモータは、スキャナモータ自体の温度により負荷トルクが変動するような軸受けを使用しているスキャナモータであることを特徴とする。

（７）上記（１）〜（６）のいずれかの構成において、前記スキャナモータの軸受けは、潤滑材としてグリス等の油脂をもちいている玉軸受けであることを特徴とする。

（８）上記（１）〜（６）のいずれかの構成において、前記スキャナモータの軸受けは、シャフトと軸受けが所定速度で回転中は非接触状態となる油潤滑式軸受けであることを特徴とする。

上記構成において、低温時の消費電流を抑制し、電源の容量を大きくすることなしに、低温時でも画像形成装置の起動を可能にし、画像形成装置のコストアップや本体サイズの大型化を防止する。

本発明によれば、電源の容量を大きくすること無く、低温環境下でも画像形成装置の消費電流を抑制し、画像形成装置の起動を可能とするため、電源の容量増大のためのコストアップや画像形成装置本体サイズの大型化を防止できる。

以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。

（第１の実施例）
図２は本装置の制御システムの概略構成を示す。１０は画像形成装置としてのプリンタである。１１はプリンタ内の各装置を制御するプリンタ制御部である。１２はプリンタ内の各装置へ電力を供給する電源である。１３はプリンタ内の各部の状況を検知するセンサ類である。１４はプリンタ制御部の指示によりモータ類および定着器を制御する駆動制御部である。５は用紙に転写されたトナー像を定着する定着器である。１５はプリンタ内の各装置の動力源であるモータ類である。１６はプリンタの動作状況をユーザに報知する表示部である。１７はプリンタとホストコンピュータとの通信を行う通信コントローラである。１８はプリンタに印刷するデータを転送するホストコンピュータである。

次に、図３によりスキャナモータの構成を説明する。

３０はシャフトであり、２１はポリゴンミラー、２２はロータである。２０シャフトは２１ポリゴンミラーと２２ロータと結合されている。２３はポリゴンミラーを固定するためのバネ部材である。２４は軸受けブラケットであり、２５は潤滑用オイルである。２５潤滑用オイルは、２０シャフトと２４軸受けブラケットとの隙間に充填されており、２０シャフトが所定の回転数で回転中は、オイル動圧により２０シャフトと２４軸受けブラケットは非接触状態に保たれる。２６は珪素鋼鈑製の板金で、２４軸受けブラケットと不図示の駆動回路が搭載される。２７はステータコア、２８はアマチュアコイル、２９はロータマグネットである。

図４は常温時のスキャナモータの特性を示す図である。横軸がスキャナモータ起動からの経過時間であり、縦軸はスキャナモータ速度と、消費電流である。

スキャナモータ起動から、徐々に回転数が上昇し、やがて所定回転数に収束する。

図５は低温時のスキャナモータの特性を示す図である。横軸がスキャナモータ起動からの経過時間であり、縦軸はスキャナモータ速度と、消費電流である。

スキャナモータ起動から、徐々に回転数が上昇し、やがて所定回転数に収束する。収束するまでの時間が常温時よりも長い。また、低温時にはオイルの粘性が高くトルクが大きいため、消費電流が多い。モータ回転とともに、軸受け温度が上昇しオイルの粘性がさがりトルクが減るため、消費電流は小さくなる。

次に、図１によりプリンタ制御部の動作シーケンスを説明する。

プリンタ制御部は、駆動制御部に、定着モータの駆動を指示する（図１ステップ１）とともに、タイマー値をクリアする。（図１ステップ２）。次に駆動制御部報知してくる、モータレディ情報を受信し（図１ステップ３）、モータが正常に起動したかどうか判断する（図１ステップ４）。レディ信号がＦａｌｓｅの場合、タイマ値が所定の値α１以上にになったか確認し（図１ステップ５）、タイマ値がα１以上でない場合は、一定周期でタイマ値を＋１する（図１ステップ６）。なお、α１は定着モータが起動するのに十分な時間としておく。レディ信号がＴｒｕｅにならず、タイマ値がα１以上になった場合は、モータ故障として、プリンタの動作を停止する。（図１ステップ７）
タイマ値がα１以上でなく、かつ、レディ信号がＴｒｕｅになった場合、さらにタイマ値が所定の値β１になるまで待ち（図１ステップ８、９）、スキャナモータを起動し（図１ステップ１０）、タイマー値をクリアする。（図１ステップ１１）。次にスキャナモータからの、モータレディ情報を受信し（図１ステップ１２）、モータが正常に起動したかどうか判断する（図１ステップ１３）。レディ信号がＦａｌｓｅの場合、タイマ値が所定の値α２以上にになったか確認し（図１ステップ１４）、タイマ値がα２以上でない場合は、一定周期でタイマ値を＋１する（図１ステップ１５）。なお、α２はスキャナモータが起動するのに十分な時間としておく。レディ信号がＴｒｕｅにならず、タイマ値がα２以上になった場合は、スキャナモータ故障として、プリンタの動作を停止する。（図１ステップ１６）
タイマ値がα２以上でなく、かつ、レディ信号がＴｒｕｅになった場合、画像形成装置本体がおかれている環境の温度を環境センサによって検知し、タイマ値β２を設定する（図１ステップ１７）。

このとき、温度が低いほどβ２を長くする。温度とβ２の関係は、事前にスキャナモータの起動後の消費電流の変化から求めておく。すなわち、次に起動するユニットを起動しても、電源の供給できる電流の最大定格以内に収まるように、スキャナモータの温度が上昇し、スキャナモータの消費電流が減るのに、十分な時間とする。

次にタイマがβ２だけカウントするのを待つ。（図１ステップ１８、１９）
タイマ値がβ２以上になったら、各ドラムモータおよび搬送部を起動し、印字シーケンスを実行する（図１ステップ２０）。以降の印字シーケンスは従来例と同様なので説明を省略する。

（第２の実施例）
本発明の第２の実施の形態を説明する。

本装置の画像形成装置構成、制御システムの概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。

本実施例では、定着器に装備されているサーミスタにより、本体がおかれている温度を検知する点が第一実施例と異なる。

図６によりプリンタ制御部のシーケンスを説明する。

プリンタ制御部は、まず定着器に装備されている温度センサの出力を検知し、画像形成装置本体がおかれている環境を検知する（図６ステップ１）。すなわち、所定の値以下の場合、本体が低温環境に有り、かつ所定の時間以上動作していないため、スキャナモータが低温状態にあると判断する。

次に駆動制御部に、定着モータの駆動を指示する（図６ステップ２）とともに、タイマ値をクリアする。（図６ステップ３）。次に駆動制御部報知してくる、モータレディ情報を受信し（図６ステップ４）、モータが正常に起動したかどうか判断する（図６ステップ５）。 レディ信号がＦａｌｓｅの場合、タイマ値が所定の値α１以上にになったか確認し（図６ステップ６）、タイマ値がα１以上でない場合は、一定周期でタイマ値を＋１する（図６ステップ７）。なお、α１は定着モータが起動するのに十分な時間としておく。レディ信号がＴｒｕｅにならず、タイマ値がα１以上になった場合は、モータ故障として、プリンタの動作を停止する。（図６ステップ８）
タイマ値がα１以上でなく、かつ、レディ信号がＴｒｕｅになった場合、さらにタイマ値が所定の値β１になるまで待ち（図６ステップ９、１０）、スキャナモータを起動と（図６ステップ１１）、タイマ値のクリア（図６ステップ１２）を行う。次にスキャナモータからの、モータレディ情報を受信し（図６ステップ１３）、モータが正常に起動したかどうか判断する（図６ステップ１４）。レディ信号がＦａｌｓｅの場合、タイマ値が所定の値α２以上にになったか確認し（図６ステップ１５）、タイマ値がα２以上でない場合は、一定周期でタイマ値を＋１する（図６ステップ１６）。なお、α２はスキャナモータが起動するのに十分な時間としておく。レディ信号がＴｒｕｅにならず、タイマ値がα２以上になった場合は、スキャナモータ故障として、プリンタの動作を停止する。（図６ステップ１７）
タイマ値がα２以上でなく、かつ、レディ信号がＴｒｕｅになった場合、タイマ値β２を設定する（図６ステップ１８）。このとき、β２は、シーケンス開始時に検知した、画像形成装置本体がおかれている環境の温度によって変更する。すなわち、温度が低いほどβ２を長くする。温度に対するβ２の求め方は実施例１と同様なので説明を省略する。

次に、タイマ値がβ２以上になるまで待ち（図６ステップ１９、２０）、その後、各ドラムモータおよび搬送部を起動し、印字シーケンスを実行する（図６ステップ２１）。以降の印字シーケンスは従来例と同様なので説明を省略する。

（第３の実施例）
本発明の第３の実施の形態を説明する。

本装置の画像形成装置構成、制御システムの概略構成は第一実施例と同様なので説明を省略する。

本実施例では、スキャナモータの起動から所定の回転数に達するまでの時間により、スキャナモータのモータの温度を検知する。

プリンタ制御部のシーケンスを説明する。

プリンタ制御部は、駆動制御部に、定着モータの駆動を指示する（図７ステップ１）とともに、タイマ値をクリアする。（図７ステップ２）。次に駆動制御部報知してくる、モータレディ情報を受信し（図７ステップ３）、モータが正常に起動したかどうか判断する（図７ステップ４）。 レディ信号がＦａｌｓｅの場合、タイマ値が所定の値α１以上にになったか確認し（図７ステップ５）、タイマ値がα１以上でない場合は、一定周期でタイマ値を＋１する（図７ステップ６）。なお、α１は定着モータが起動するのに十分な時間としておく。レディ信号がＴｒｕｅにならず、タイマ値がα１以上になった場合は、モータ故障として、プリンタの動作を停止する。（図７ステップ７）
タイマ値がα１以上でなく、かつ、レディ信号がＴｒｕｅになった場合、さらにタイマ値が所定の値β１になるまで待つ（図７ステップ８、９）。その後、スキャナモータを起動し（図７ステップ１０）、タイマ値をクリアする（図７ステップ１１）。次にスキャナモータからの、モータレディ情報を受信し（図７ステップ１２）、モータが正常に起動したかどうか判断する（図７ステップ１３）。レディ信号がＦａｌｓｅの場合、タイマ値が所定の値α２以上にになったか確認し（図７ステップ１４）、タイマ値がα２以上でない場合は、一定周期でタイマ値を＋１する（図７ステップ１５）。なお、α２はスキャナモータが起動するのに十分な時間としておく。レディ信号がＴｒｕｅにならず、タイマ値がα２以上になった場合は、スキャナモータ故障として、プリンタの動作を停止する。（図７ステップ１６）
タイマ値がα２以上でなく、かつ、レディ信号がＴｒｕｅになった場合、そのときのタイマ値から、スキャナモータの起動から所定の回転数になるまでの起動時間を求める。このスキャナモータの起動時間から、スキャナモータの温度を検知する（図７ステップ１７）。すなわち起動時間がながいほど低温状態にあるとする。次に、検知した温度からタイマ値β２を設定する（図７ステップ１８）。このとき、β２は、温度が低いほどβ２を長くする。温度に対するβ２の求め方は実施例１と同様なので説明を省略する。

次に、タイマ値がβ２になるまで待つ（図７ステップ１９、２０）。

タイマ値がβ２以上になったら、各ドラムモータおよび搬送部を起動し、印字シーケンスを実行する（図７ステップ２１）。以降の印字シーケンスは従来例と同様なので説明を省略する。

第一実施例の動作を説明する図 本発明の実施例に係る画像形成装置の制御システムの概略構成を説明する図 第一実施例の動作を説明する図 第一実施例の動作を説明する図 第一実施例の動作を説明する図 第二実施例の動作を説明する図 第三実施例の動作を説明する図 画像形成装置の全体を説明する図

符号の説明

１ 現像ユニット
２ レーザスキャナー
３ 搬送ベルト
４ 駆動ローラ
５ 定着器
６ モータ
７ 搬送ローラ
８ 排出部
９ 両面ユニット
１０ プリンタ
１１ プリンタ制御部
１２ 電源
１３ センサ類
１４ 駆動制御部
１５ モータ類
１６ 表示部
１７ 通信コントローラ
１８ ホストコンピュータ
１９ 通信部
２０ 環境センサ
２１ ポリゴンミラー
２２ ロータ
２３ バネ部材
２４ 軸受けブラケット
２５ 潤滑用オイル
２６ 板金
２７ ステータコア
２８ アマチュアコイル
２９ ロータマグネット
３０ シャフト

Claims (8)

1. レーザ光走査用の回転鏡を駆動するためのスキャナモータを有する画像形成装置において、画像形成装置本体のおかれている環境の温度を検知する手段をもち、画像形成装置本体がおかれている環境が所定の温度以下の場合、スキャナモータ起動の次に起動するユニットについて、スキャナモータ起動から、該ユニットを起動するまでの待ち時間を、前記検知した温度に応じて変化させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記、画像形成装置のおかれている環境の温度を検知する手段は、画像形成装置のおかれている環境の湿度や温度を検知し、画像形成上の制御にフィードバックするための環境センサであ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、画像形成装置のおかれている環境の温度を検知する手段は、定着ユニットの温度を検知する温度検知センサであることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. レーザ光走査用の回転鏡を駆動するためのスキャナモータを有する画像形成装置において、スキャナモータの温度を検知する手段をもち、スキャナモータの温度が所定の温度以下の場合、スキャナモータ起動の次に起動するユニットについて、スキャナモータ起動から、該ユニットを起動するまでの待ち時間を、前記検知した温度に応じて変化させることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記、画像形成装置のおかれている環境の温度を検知する手段は、スキャナモータが起動してから所定の回転数に達するまで時間を計測する手段を持ち、スキャナモータが起動してから所定の回転数に達するまでの時間により、画像形成装置のおかれている環境の温度を判断することを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記スキャナモータは、スキャナモータ自体の温度により負荷トルクが変動するような軸受けを使用しているスキャナモータであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記スキャナモータの軸受けは、潤滑材としてグリス等の油脂をもちいている玉軸受けであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記スキャナモータの軸受けは、シャフトと軸受けが所定速度で回転中は非接触状態となる油潤滑式軸受けであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
   

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