JP2005275009A

JP2005275009A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005275009A
Application number: JP2004088532A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sasai; 隆博笹井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】従来の画像形成装置では、オプションユニットの装着の有無に関わらず、一律にフルオプション装着に対応する前回転動作条件が設定されており、従って、あまりオプションユニットを装着していない画像形成装置にとっては、その画像形成装置に最適な前回転動作時間よりも長く前回転動作が行われて、ユーザーを必要以上に待たせるなどの問題点があった。
【解決手段】画像形成装置１の立ち上がり時に画像形成装置１への給紙をスタンバイするための前回転動作を行う制御装置２０を具備する画像形成装置１において、前記制御装置２０は、画像形成装置本体１ａを含む基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類を認識する認識手段２１と、認識手段２１による認識結果に基づき前回転動作条件を設定変更する変更手段２２と、を備えた構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置の立ち上がり時に画像形成が可能なように各部材の状態を整えるための前回転動作を実行する制御手段を備えた画像形成装置に関する。

コピー機や、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置においては、電源投入時などの画像形成装置の立ち上がり時に定着装置内のヒートローラとプレスローラの各々の表面温度を均一にしたり、感光体ドラムや転写ローラ上に付着した残トナーを除去したり、用紙搬送経路上に残っている用紙を検出及び排出するために、これらの部材を駆動する駆動モータを所定時間（以下、前回転動作時間という）、回転動作（以下、前回転動作という）させるものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
このような画像形成装置では、電源投入後やジャム処理後の定着装置のウォームアップにおいて、ヒートローラの表面温度が所定の温度に達するまで、前回転動作を行っている。

特開平８−１６０３２号公報

特開平１０−１０８９１号公報

画像形成装置は、画像形成処理に最低限必要な構成の基本ユニットと、該基本ユニットに着脱可能なオプションユニットと、を有し、該基本ユニットには幾つかのオプションユニットの中から必要なものを選択的に取り付けることができるようになっている。この基本ユニットは、画像形成装置本体とその直下方の給紙装置とで構成されており、該基本ユニットにはオプションユニットを装着することができるようになっている。例えば、装置本体の直下方の給紙装置のそのまた下にオプションユニットとして新たな給紙装置を装着し、各給紙装置の給紙カセットにはサイズの異なる用紙を収容して、給紙装置を多段に重ねた構成などとすることもできる。

画像形成装置の制御装置では、用紙への画像形成不良を発生させないためにも、画像形成装置本体に全てのオプションユニットを装着したときのことを想定して制御シーケンスが組み込まれており、前記の前回転動作時間（最短の前回転動作時間）も全てのオプションユニットの装着を想定して設定されている。このフルオプション装着に対応する前回転動作時間は、オプションユニットの有無などに関わらず一定であり、従って、該フルオプション装着に対応する前回転動作時間は、あまりオプションユニットを装着していない画像形成装置にとっては、その画像形成装置に最適な前回転動作時間よりも長くなっている。殊に、オプションユニットが何も装着されていない基本ユニット構成の画像形成装置とっての最適な前回転動作時間に対しては、かなり長くなっている。

このように一律にフルオプション装着に対応する前回転動作時間が設定されていると、画像形成装置によっては、その画像形成装置に最適な前回転動作時間よりも長く前回転動作が行われて、ギアやローラなどの部材の摩耗や劣化が早まるのみならず、ユーザーを必要以上に待たせることになる。
そこで、本発明では、このような点を鑑みて、上記の問題点の解消を図った画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上のとおりであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
まず、請求項１に記載のように、画像形成装置の立ち上がり時に画像形成が可能なように各部材の状態を整えるための前回転動作を行う制御手段を具備する画像形成装置において、前記制御手段は、画像形成装置本体を含む基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類を認識する認識手段と、前記認識手段による認識結果に基づき前回転動作条件を設定変更する変更手段と、を備えた構成とする。

また、請求項２に記載のように、前記認識手段は、前記基本ユニットへオプションユニットを着脱したときに認識を行う構成とする。

そして、請求項３に記載のように、前記認識手段は、手動入力された前記基本ユニットへのオプションユニットの着脱に関する情報によって認識を行う構成とする。

本発明は、以上のように構成したことにより、次のような効果を奏する。
まず、請求項１に記載の発明では、基本ユニットにオプションユニットを着脱したときに、その画像形成装置にとって最適な前回転動作条件に設定することができ、ギアやローラなどの部材の摩耗を必要最小限に抑えることができるとともに、ユーザーを必要以上に待たせることもなくなり、利便性が向上する。

また、請求項２に記載の発明では、基本ユニットへオプションユニットを着脱したときに、その画像形成装置にとって最適な前回転動作条件に自動的に設定することができ、ギアやローラなどの部材の摩耗を必要最小限に抑えることができるとともに、ユーザーを必要以上に待たせることもなくなり、利便性が向上する。

そして、請求項３に記載の発明では、基本ユニットへのオプションユニットの着脱に関する情報の手動入力操作によって、その画像形成装置にとって最適な前回転動作条件に設定することができ、ギアやローラなどの部材の摩耗を必要最小限に抑えることができるとともに、ユーザーを必要以上に待たせることもなくなり、利便性が向上する。

次に、本発明の実施の一形態を、図面を参照しながら説明する。
まず、図１を参照しながら、コピー機やファクシミリ、プリンタ等が具備する画像形成装置１について概略説明する。

図１に示すように、画像形成装置１の装置本体１ａは給紙部５の上方に配置されており、該装置本体１ａの上方には操作部９が設けられて、該装置本体１ａの上部に排紙トレイ６が形成されている。装置本体１ａの内部には、給紙部５から繰り込まれた用紙を搬送する第１用紙搬送経路１１と、用紙の紙面を反転するための第２用紙搬送経路１２とが形成されており、該第１用紙搬送経路１１に沿い、下流側へ向けて、現像器ユニット２、感光体ユニット３、定着器ユニット４が配置されている。これらのユニット２、３、４で画像形成部が構成されており、給紙部５から繰り込まれた用紙は該画像形成部で画像情報が転写されて定着が行われた後、排紙トレイ６へ排出されるように構成されている。

画像形成装置１の一側部にはジャムアクセスカバー７が装置本体１ａに対して開閉（回動）可能に設けられており、該ジャムアクセスカバー７は装置本体１ａの一側端部の下部位置を中心に上下回動可能に構成されて、用紙搬送経路１１、１２でジャムが発生した場合などに、装置本体１ａの一側部を開放できるように構成されている。

定着手段である定着器ユニット４は、ヒートローラ４１と、第１用紙搬送経路１１を挟んでヒートローラ４１の外周面と接触するように配置されるプレスローラ４２とを備えている。ヒートローラ４１内の軸心位置若しくは軸心位置から少しプレスローラ４２側に寄せた位置には熱源としてハロゲンランプ等のランプヒータ４３が内装されており、ランプヒータ４３にて発生した熱がヒートローラ４１の外周部に伝達されるように構成されている。また、ヒートローラ４１の外周表面には、温度検出手段であるサーミスタ４５が設けられており、ヒートローラ４１の外周温度を検出するように構成されている。

次に、画像形成装置１の前回転動作条件の設定について説明する。
図２に示すように、画像形成装置１は、装置本体１ａに、画像形成装置１の立ち上がり時に画像形成装置１への給紙をスタンバイし、画像形成が可能なように各部材の状態を整えるための前回転動作を行う制御装置２０を備えており、この制御手段である制御装置２０は、前記各ユニット２、３、４のローラ等を駆動する駆動源である駆動モータ２８に通信接続されて、画像形成装置１の電源をＯＮにして、画像形成装置１が立ち上がる時に、該駆動モータ２８を所定時間前回転駆動するように構成されている。

この画像形成装置１の立ち上がりは、画像形成装置１の電源の投入した時に、画像形成装置１が立ち上がる場合や、ジャムアクセスカバー７を開いた後閉じた時に、これをトリガーとしてウォームアップを開始して画像形成装置１が立ち上がる場合や、節電モードに移行した画像形成装置１が操作部９上の節電解除キー等を操作した時に、この操作をトリガーとしてウォームアップを開始して画像形成装置１が立ち上がる場合などを含み、このとき画像形成装置１の前回転動作が実行される。

ここで、説明をわかり易くするために、前回転動作条件の設定について、まず、具体的な例を挙げて説明し、その後で、一般的な場合を説明する。

画像形成装置１は、画像形成処理に最低限必要な構成の基本ユニットと、該基本ユニットに着脱可能なオプションユニットと、を有し、該基本ユニットには幾つかのオプションユニットの中から必要なものを選択的に取り付けることができるようになっている。図１においては、基本ユニットは、画像形成装置１の装置本体１ａとその直下方の第１給紙装置５１とで構成されており、オプションユニットは、例えば、該第１給紙装置５１の下方の第２給紙装置５２などがある。なお、第２給紙装置５２の下方にも、オプションユニットとしての給紙装置をさらに装着することができる。

図１においては、前記給紙部５は第１給紙装置５１と第２給紙装置５２とであり、これらの給紙装置５１・５２はそれぞれ給紙カセットを備えて、各給紙カセットにはサイズの異なる用紙がセットされている。ここで、第２給紙装置５２の給紙カセットには、第１給紙装置５１の給紙カセットにセットされている用紙よりも大きなサイズの用紙がセットされているものとする。

ここで補足すると、各給紙装置５１・５２の給紙カセットには、給紙カセットの長手方向に摺動可能で用紙の長辺又は短辺の一辺を揃える第１ガイド部材と、給紙カセットの短手方向に摺動可能で用紙の長辺又は短辺の他辺を揃える第２ガイド部材と、を備え、該第１ガイド部材と該第２ガイド部材とで用紙の縦横両辺を揃えたときに、該第１ガイド部材の規制位置と該第２ガイド部材の規制位置とで、用紙のサイズが検出されるように構成されている。こうして各給紙装置５１・５２では現在セットされている用紙のサイズを検出していて、その検出結果を制御装置２０（詳しくは、後述の認識手段２０）へ出力している。

次に、図３、図４に基づき、装置本体１ａに第１給紙装置５１が取り付けられている基本ユニット構成の場合と、該基本ユニットにオプションユニットとしての第２給紙装置５２を装着した場合の、最適な前回転動作条件を説明する。ここでは、前回転動作条件を、前回転動作開始時の定着器ユニット４のヒートローラ４１の外周温度（以下、前回転動作開始温度という）と、前回転動作時間としており、なお、この前回転動作条件は、これらの前回転動作開始温度と前回転動作時間に限定するものではない。

図３は画像形成装置１の立ち上がりに伴って加熱されるヒートローラ４１の表面温度の変化を示す図であり、前記のように、ヒートローラ４１の外周温度はサーミスタ４５によって検出されるように構成されている。図２に示すように、前記サーミスタ４５と前記ランプヒータ４３とは制御装置２０に通信接続されており、画像形成装置１の電源をＯＮにするなどして画像形成装置１の立ち上がり操作がなされると、これをトリガーとして制御装置２０からランプヒータ４３へ加熱指令が出力される。これによりヒートローラ４１の外周温度は上昇していき、サーミスタ４５で所定温度（図３においては温度Ｔａ又は温度Ｔｂ）が検出されると、制御装置２０から駆動モータ２８へ前回転駆動指令が出力され、そして、このときから所定時間経過後（図４における時間τａｃ又は時間τｂｃ）に、制御装置２０から駆動モータ２８へ前回転停止指令が出力されるように構成されている。

図４（ａ）は装置本体１ａに第１給紙装置５１が取り付けられている基本ユニット構成の場合の最適な前回転動作を示す図であり、図４（ｂ）は基本ユニットに第２給紙装置５２を装着した場合の最適な前回転動作を示す図である。

図３に示すように、基本ユニット構成の最適な前回転動作開始温度Ｔａは、基本ユニットに第２給紙装置５２を装着した構成の最適な前回転動作開始温度Ｔｂよりも高く設定されており、図４に示すように、基本ユニットに第２給紙装置５２を装着した構成の最適な前回転動作時間τｂｃ（図４（ｂ）における時刻τｂから時刻τｃまでの時間）は、基本ユニット構成の最適な前回転動作時間τａｃ（図４（ａ）における時刻τａから時刻τｃまでの時間）よりも長く設定されている。なお、温度Ｔｃは前回転動作を終了するときの温度である。

従来は、この前回転動作開始温度と前回転動作時間とは、基本ユニットにフルオプションを装着した場合を想定して、一律にフルオプション装着に対応する前回転動作開始温度と前回転動作時間とで設定されていたが、この場合、あまりオプションユニットを装着していない画像形成装置１にとっては、その画像形成装置１に最適な前回転動作時間よりも長く前回転動作が行われることになり、前記各ユニット２、３、４のローラやギアなどの部材の摩耗や劣化が早まるのみならず、ユーザーを必要以上に待たせることになっていた。

そこで、本発明では、前記制御装置２０は、画像形成装置本体１ａを含む基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類を認識する認識手段２１と、該認識手段２１による認識結果に基づき前回転動作開始温度と前回転動作時間などの前回転動作条件を設定変更する変更手段２２と、を備えた構成として、基本ユニットにオプションユニットを着脱したときに、自動又は手動で、そのときの画像形成装置１にとって最適な前回転動作条件に設定することができるようにする。

自動で最適な前回転動作条件が設定される場合は、認識手段２１は、オプションユニットである第２給紙装置５２を基本ユニットへ着脱したときに、第２給紙装置５２の有無を認識し、自動で最適な前回転動作条件を設定する場合は、認識手段２１は、操作部９でオプションユニットである第２給紙装置５２の基本ユニットへの着脱に関する情報を手動入力操作することによって、第２給紙装置５２の有無を認識するように構成されている。これらの構成の詳細についてはここでは割愛し、後述することとする。

以上のような構成で、装置本体１ａに第１給紙装置５１が取り付けられている基本ユニット構成の場合には、前回転動作条件として前回転動作開始温度はＴａに、前回転動作時間はτａｃに設定され、基本ユニットに第２給紙装置５２を装着した場合には、前回転動作条件として前回転動作開始温度はＴｂに、前回転動作時間はτｂｃに設定されて、画像形成装置１の立ち上がり時には、それぞれの場合の前回転動作条件に基づき、前回転動作が行われる。このような構成で、各ユニット２、３、４のローラやギアなどの部材の摩耗が必要最小限に抑えられ、ユーザーを必要以上に待たせることもなくなって、利便性が向上する。

次に、一般に、複数のオプションユニット３１・３２・３３・・・が着脱可能な画像形成装置１においての前回転動作条件の設定について説明する。
以下では、上記の説明との共通箇所には同一符号を付しており、その説明については省略することする。前記のように、画像形成装置１の制御装置２０は、認識手段２１と、変更手段２２と、を備えており、認識手段２１については、例えば、次のように２通りの実施形態がある。

まず、認識手段２１Ａの第１実施形態について図５を参照しながら説明する。
装置本体１ａを含む基本ユニットには、第１オプションユニット３１、第２オプションユニット３１、第３オプションユニット３３などが装着可能に構成されており、この第１実施形態に係る認識手段２１Ａは基本ユニットへオプションユニット３１（又は３２、３３、・・・）を着脱したときに、基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類を自動的に認識するように構成されている。オプションユニット３１（又は３２、３３、・・・）を基本ユニットに装着するときに、オプションユニット３１（又は３２、３３、・・・）の制御ポートが基本ユニット側の制御ポートに接続されようになっており、このとき認識手段２１Ａで基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類が検出されて、各オプションユニット３１、３２、３３、・・・の有無が認識されるようになっている。

また、この認識手段２１Ａは、画像形成装置１の電源を投入するなどして画像形成装置１が立ち上がる度に、現在基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類を確認するように構成されている。

以上のような構成で、認識手段２１Ａでは、基本ユニットに装着されているオプションユニットの有無及び種類を自動的に認識して、変更手段２２では、該認識手段２１Ａによる認識結果に基づき、前回転動作開始温度や前回転動作時間などの前回転動作条件を設定変更している。

図６に示すように、変更手段２２は、基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類と、そのときの最適な前回転動作開始温度及び前回転動作時間との対応関係を示すテーブルを備えており、認識手段２１Ａでの認識結果に基づいて、該テーブルを参照しながら最適な前回転動作開始温度と前回転動作時間とが選択設定される。

図６において、ＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３はそれぞれ第１オプションユニット３１、第２オプションユニット３２、第３オプションユニット３３の略であり、「ＯＰ１＋ＯＰ２」は、基本ユニットに第１オプションユニット３１と第２オプションユニット３２とが装着されていることを示している。

例を挙げて説明すると、変更手段２２では、認識手段２１Ａで、基本ユニットに何もオプションユニットが装着されていないと認識された場合は、前回転動作開始温度はＴ０、前回転動作時間はτ０と選択設定され、基本ユニットに第１オプションユニット３１のみが装着されていると認識された場合は、前回転動作開始温度はＴ１、前回転動作時間はτ１と選択設定され、基本ユニットに第１オプションユニット３１と第２オプションユニット３２が装着されていると認識された場合は、前回転動作開始温度はＴ４、前回転動作時間はτ４と選択設定されるなどとなっている。

なお、変更手段２２は、この構成以外にも、認識手段２１Ａでの認識結果に基づき最適な前回転動作開始温度と前回転動作時間とを演算するように構成してもよく、変更手段２２の構成は特に限定するものではない。

次に、前回転動作条件が設定された後、前回転動作が開始されて完了するまでの流れを説明する。
図７に示すように、まず、ユーザーが画像形成装置１の電源を投入するなどして画像形成装置１の立ち上がり操作が行われると（ステップＳ１）、認識手段２１Ａで認識されている基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類の認識情報が一旦消去されて初期化が行われる（ステップＳ２）。この初期化が行われた後に、認識手段２１Ａでは、改めて現在基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類の認識（確認）が行われ（ステップＳ３）、この認識手段２１Ａによる認識結果が変更手段２２に出力されて、該変更手段２２で、このときの画像形成装置１にとって最適な前回転動作開始温度Ｔｎ（＝Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・）と前回転動作時間τｎ（＝τ０、τ１、τ２，・・・）とが設定される（ステップＳ４）。

前記ステップＳ１で、画像形成装置１の立ち上がり操作が行われた時に、制御装置２０からランプヒータ４３へ加熱指令が出力されていて、該ランプヒータ４３はヒートローラ４１を加熱しており、サーミスタ４５で検出されたヒートローラ４１の外周温度Ｔが前記前回転動作開始温度Ｔｎに達すると（ステップＳ５）、制御装置２０から駆動モータ２８へ前回転駆動指令が出力されて、前回転動作が開始される（ステップＳ６）。

制御装置２０では、この前回転動作が開始されたときからの経過時間τが計測されており、該計測時間τが前記前回転動作時間τｎに達すると（ステップＳ７）、制御装置２０から駆動モータ２８へ前回転停止指令が出力されて、前回転動作が終了するとともに（ステップＳ８）、制御装置２０からランプヒータ４３へ温度保持指令が出力されて、該ランプヒータ４３はＯＮ／ＯＦＦ制御を繰り返しながらヒートローラ４１の表面温度を前記Ｔｃ付近に保ち、画像形成装置１は画像形成処理を待ち受ける待機状態に移行する（ステップＳ９）。

次に、認識手段２１Ｂの第２実施形態について図８を参照しながら説明する。
第２実施形態に係る認識手段２１Ｂは基本ユニットへのオプションユニットの着脱に関する情報の手動入力操作によって認識が行われるように構成されている。前記操作部９は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）で構成された表示パネルと、この表示手段である表示パネルの側に配置された表示対応キーと、を備え、該表示対応キーの操作によって、表示パネル上にオプションユニットの着脱に関する情報を呼び出して選択設定できるように構成されている。
なお、基本ユニットへのオプションユニットの着脱に関する情報を入力操作する構成は、この構成に限定するものではない。

このような構成で、オプションユニット３１（又は３２、３３、・・・）を基本ユニットに装着したときには、操作部７でその装着したオプションユニット３１（又は３２、３３、・・・）に関する情報を手動入力し、これにより認識手段２１Ｂで基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類が検出されて、各オプションユニット３１、３２、３３、・・・の有無が検出されるようになっている。そして、変更手段２２では、該認識手段２１Ｂによる認識結果に基づき、前回転動作開始温度や前回転動作時間などの前回転動作条件を設定変更している。

この第２実施形態では、基本ユニットに装着されているオプションユニット３１（又は３２、３３、・・・）が手動入力されて、既に最適な前回転動作開始温度Ｔｎと前回転動作時間τｎとが設定されており、前回転動作が開始されて完了するまでの流れについては、前記第１実施形態の説明でのステップＳ４からステップＳ９までの流れで行われる（図７参照）。

なお、この第２実施形態においても、オプションユニット３１（又は３２、３３、・・・）の制御ポートと基本ユニット側の制御ポートとが接続されていることから、画像形成装置１の電源を投入するなどして画像形成装置１が立ち上がる度に、認識手段２１Ｂで、現在基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類を確認するように構成してもよく、この場合、前回転動作は、前記第１実施形態の説明でのステップＳ１からステップＳ９までの流れで行われる（図７参照）。

画像形成装置１の概略構成を示す正面断面図。画像形成装置１の制御構成を示すブロック図。画像形成装置１の立ち上がりに伴って加熱されるヒートローラ４１の表面温度の変化を示すグラフ。（ａ）は基本ユニット構成の場合の最適な前回転動作を示す図。（ｂ）は基本ユニットに第２給紙装置５２を装着した場合の最適な前回転動作を示す図。画像形成装置１の制御構成を示すブロック図。変更手段２２に格納されているテーブルの一例を示す図。前回転動作の流れを説明するフローチャート。清掃部材３４の移動手段の構成を示す正面断面図。

符号の説明

１画像形成装置
１ａ装置本体
４定着器ユニット
５給紙部
７ジャムアクセスカバー
９操作部
２０制御装置
２１認識手段
２２変更手段
２８駆動モータ
３１第１オプションユニット
３２第２オプションユニット
３３第３オプションユニット
４１ヒートローラ
４３ランプヒータ
４５サーミスタ
５１第１給紙装置
５２第２給紙装置

Claims

画像形成装置の立ち上がり時に画像形成が可能なように各部材の状態を整えるための前回転動作を行う制御手段を具備する画像形成装置において、
前記制御手段は、画像形成装置本体を含む基本ユニットに装着されているオプションユニットの種類を認識する認識手段と、前記認識手段による認識結果に基づき前回転動作条件を設定変更する変更手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記認識手段は、前記基本ユニットへオプションユニットを着脱したときに認識を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記認識手段は、手動入力された前記基本ユニットへのオプションユニットの着脱に関する情報によって認識を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。