JP2022179364A - 画像形成装置および制御方法 - Google Patents

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勇希 福定
Yuuki Fukusada
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Tatsuya Furuyama
宏太郎 藤代
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Abstract

【課題】印字指令を受けてからシート先端が感光ドラムに達するまでの間の感光ドラムの無駄な回転を抑制すること。【解決手段】制御部は、印字指令を受信した場合に、加熱部材の回転を開始し、加熱部材の回転を開始してから待機時間が経過したときに感光ドラムの回転を開始し、感光ドラムの回転を開始した後にシートの搬送を開始し、シートの搬送を開始した後にシートにトナー像を形成する。第2色のトナーだけを用いてトナー像を形成するモノクロモードを実行する場合の待機時間は、第1色のトナーと第2色のトナーの両方を用いてトナー像を形成するカラーモードを実行する場合の待機時間よりも長い。【選択図】図6

Description

本発明は、感光ドラムおよび加熱ローラの回転を制御する制御部を備えた画像形成装置および制御方法に関する。
従来、画像形成装置として、印字指令を受けてから最初のシートの供給が開始される前に行われるプロセス前回転処理であって、帯電器を作動させた状態で感光ドラムを所定回数以上回転させることで感光ドラムの表面電位を安定させるプロセス前回転処理を実行する制御部を備えたものが知られている(特許文献1参照)。この技術では、印字指令を受けた後、定着器の温度が定着モータ回転可能温度に到達したときに定着モータを起動して加熱ローラの回転を開始させ、その後、定着器の温度がプロセスモータ回転可能温度に到達したときにプロセスモータを起動することでプロセス前回転処理を開始する。また、この技術では、プロセスモータを起動した後、感光ドラムを露光するレーザダイオードを発光させ、レーザダイオードの出力が安定した後にシートの供給を開始することで、定着器の温度が画質保証温度になった後に、シートの供給を開始している。
特開2015-069039号公報
ところで、従来技術では、定着器の温度に基づいたプロセスモータの起動に基づいてシートの供給開始のタイミングを決めるため、シートの供給開始のタイミングは、印刷指令を受けたときの環境温度や加熱ローラ等の温度などの影響を受けてばらつく。これに対し、プロセス前回転処理の実行期間は、温度の影響を受けず、予め定められた所定期間となっている。
印刷を適正に行うためには、印字指令を受けてから最初のシートの先端が感光ドラムに到達するまでの間に、プロセス前回転処理が完了している必要がある。そこで、従来では、シートの供給開始のタイミングがばらついたとしても、最初のシートの先端が感光ドラムに到達する前にプロセス前回転処理が確実に完了するように、プロセス前回転処理の開始タイミングを早めに設定している。しかしながら、このようにプロセス前回転処理の開始タイミングを早めに設定した場合には、プロセス前回転処理が完了してから最初のシートの先端が感光ドラムに到達するまでの間、感光ドラムを無駄に回転させてしまうという問題が生じる。
そこで、本発明は、印字指令を受けてから最初のシートの先端が感光ドラムに到達するまでの間において、感光ドラムが無駄に回転するのを抑制することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、シートを供給する供給機構と、前記供給機構により供給されたシートをシート搬送方向へ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトに搬送されるシートに第1色のトナー像を形成するための第1感光ドラムと、前記搬送ベルトに搬送されるシートに第2色のトナー像を形成するための第2感光ドラムであって前記第1感光ドラムの前記シート搬送方向における下流に配置された第2感光ドラムと、シートを加熱するための加熱部材であって回転可能な加熱部材と、制御部とを備える。
前記制御部は、第1色のトナーと第2色のトナーの両方を用いてトナー像を形成するカラーモードと、第2色のトナーだけを用いてトナー像を形成するモノクロモードを実行可能である。
前記制御部は、印字指令を受信した場合に、前記加熱部材の回転を開始する。
前記制御部は、前記カラーモードを実行する場合は前記加熱部材の回転を開始してから第1待機時間が経過したときに前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始し、前記モノクロモードを実行する場合は前記加熱部材の回転を開始してから前記第1待機時間より長い第2待機時間が経過したときに前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始する。
前記制御部は、前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始した後に前記供給機構にシートを供給させ、前記供給機構によりシートが供給された後にシートにトナー像を形成する。
このような画像形成装置によれば、モノクロモードにおいてもカラーモードにおいても感光ドラムが無駄に回転することを抑制できる。
また、本発明に係る画像形成装置は、シートにトナー像を形成する感光ドラムと、シートを加熱可能な加熱部材であって回転可能な加熱ローラを有する加熱部材と、制御部と、を備える。
前記制御部は、印字指令を受信した場合に、加熱処理と、定着前回転処理と、プロセス前回転処理と、シート供給処理と、を実行可能である。
前記加熱処理は、前記加熱ローラを加熱する処理である。
前記定着前回転処理は、前記加熱ローラの回転を開始し前記加熱ローラを第1実行期間TMpの間回転させる処理である。
前記プロセス前回転処理は、前記加熱ローラの回転開始から待機時間TMwが経過したときに前記感光ドラムの回転を開始し前記感光ドラムを第2実行期間TMdの間回転させる処理である。
前記シート供給処理は、前記定着前回転処理が完了したという第1条件と、前記加熱ローラの温度が所定温度以上になったという第2条件の両方を満たした場合に、シートの供給を開始する処理である。
前記待機時間TMwは、シートの供給を開始してから当該シートの先端が前記感光ドラムに到達するまでの時間をTMfとして、
TMw=(TMp+TMf)-TMd
である。
このような画像形成装置によれば、感光ドラムが無駄に回転することを抑制できる。
また、本発明に係る制御方法は、シートを供給する供給機構と、前記供給機構により供給されたシートをシート搬送方向へ搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトに搬送されるシートに第1色のトナー像を形成するための第1感光ドラムと、前記搬送ベルトに搬送されるシートに第2色のトナー像を形成するための第2感光ドラムであって前記第1感光ドラムの前記シート搬送方向における下流に配置された第2感光ドラムと、シートを加熱するための加熱部材であって回転可能な加熱部材と、制御部とを備える画像形成装置の前記制御部による制御方法である。
前記制御方法では第1色のトナーと第2色のトナーの両方を用いてトナー像を形成するカラーモードと、第2色のトナーだけを用いてトナー像を形成するモノクロモードを実行可能である。
前記制御方法では、印字指令を受信した場合に、前記加熱部材の回転を開始する。
前記制御方法では、前記カラーモードを実行する場合は前記加熱部材の回転を開始してから第1待機時間が経過したときに前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始し、前記モノクロモードを実行する場合は前記加熱部材の回転を開始してから前記第1待機時間より長い第2待機時間が経過したときに前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始する。
前記制御方法では、前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始した後に前記供給機構にシートを供給させ、前記供給機構によりシートが供給された後にシートにトナー像を形成する。
このような画像形成装置の制御方法によれば、モノクロモードにおいてもカラーモードにおいても感光ドラムが無駄に回転することを抑制できる。
また、前記制御部は、前記加熱部材の回転を開始してから第1実行期間が経過したという第1条件と、前記加熱部材の温度が所定温度以上になったという第2条件の両方を満たしたと判定したときに、前記供給機構にシートを供給させてもよい。
また、前記制御部は、前記第1実行期間を、シートの種類に応じて変更してもよい。
また、前記制御部は、前記第1実行期間を、環境温度に応じて変更してもよい。
また、前記画像形成装置は、前記加熱ローラを回転させる第1モータを備え、前記制御部は、前記第1モータの駆動を開始することで、前記加熱部材の回転を開始してもよい。
また、前記画像形成装置は、前記第1感光ドラムと第2感光ドラムを回転させる第2モータを備え、前記制御部は、前記第2モータの駆動を開始することで、前記第1感光ドラムと第2感光ドラムの回転を開始してもよい。
また、前記制御部は、前記印字指令を受信したことを契機に、前記加熱部材の加熱を開始し、前記加熱部材の温度が回転開始温度になったことを契機に前記加熱部材の回転を開始してもよい。
また、前記制御部は、前記印字処理がシートに第1色のトナーと第2色のトナーの両方を用いてトナー像を形成するカラーモードである場合は、前記シートの供給を開始してから当該シートの先端が前記感光ドラムに到達するまでの時間TMfを第1の長さとして前記TMwを求め、前記印字処理がシートに第2色のトナーだけを用いてトナー像を形成するモノクロモードを実行する場合は、前記シートの供給を開始してから当該シートの先端が前記感光ドラムに到達するまでの時間TMfを前記第1の長さより長い第2の長さとして前記TMwを求めてもよい。
本発明によれば、シートにトナー像を形成する印字処理を実行する場合に、印字指令を受けてから最初のシートの先端が感光ドラムに到達するまでの間において、感光ドラムが無駄に回転するのを抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るカラープリンタを示す図である。 感光ドラムと現像ローラの圧接・離間の状態を説明する図である。 モータの駆動力の伝達経路などを示す図である。 制御部の動作を示すフローチャートである。 プロセス前回転処理を示すフローチャートである。 定着前回転処理の実行中に、検出温度がピックアップ可能温度に達する例を示すタイムチャートである。 定着前回転処理の完了後に、検出温度がピックアップ可能温度に達する例を示すタイムチャートである。
以下、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ1は、本体筐体2と、供給部3と、画像形成部4と、定着装置8と、搬送部9とを備えている。本体筐体2は、上面に排出トレイ21を有している。
供給部3は、本体筐体2内の下部に設けられ、シートSを収容する供給トレイ31と、供給トレイ31内のシートSを画像形成部4に供給する供給機構32とを備えている。供給機構32は、ピックアップローラ33と、分離ローラ34と、分離パッド35と、レジストレーションローラ36とを備えている。
供給部3は、ピックアップローラ33によって供給トレイ31内のシートSを分離ローラ34に向けて供給し、分離ローラ34と分離パッド35の間でシートSを1枚に分離する。レジストレーションローラ36は、シートSの先端の位置を揃えた後、画像形成部4に向けてシートSを搬送する。
画像形成部4は、露光装置5と、4つのプロセスユニット6と、転写ユニット7とを備えている。
露光装置5は、本体筐体2内の上部に配置され、図示しない光源やポリゴンミラーなどを備えている。露光装置5は、感光ドラム61の表面に光を照射することで、感光ドラム61の表面を露光する。
プロセスユニット6は、感光ドラム61と、帯電器62と、現像ローラ63とを備えている。さらに、プロセスユニット6は、感光ドラム61の表面をクリーニングするドラムクリーナ64と、感光ドラム61の表面に光を照射して除電する除電ランプ65とを備えている。4つのプロセスユニット6内には、現像剤の一例としてのトナーが収容されている。
プロセスユニット6は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナーが入った6Y,6M,6C,6Kの符号で示すものがシートSの搬送方向上流からこの順で並んで配置されている。なお、本明細書および図面において、トナーの色に対応した感光ドラム61や現像ローラ63などを特定する場合には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれに対応させて、Y,M,C,Kの記号を付することとする。
図2に示すように、現像ローラ63は、感光ドラム61に接触する接触位置と、感光ドラム61から離間する離間位置との間で移動可能となっている。カラープリンタ1は、圧接離間機構300と、制御部100とをさらに備えている。圧接離間機構300は、現像ローラ63を接触位置と離間位置との間で移動させる機構である。制御部100は、CPU、ROM、RAMなどを有し、予め用意されたプログラムなどに従い、印刷指令の受信などに応じて様々な処理を実行するように構成されている。
制御部100は、シートSに複数の色のトナーからなるトナー像を形成するカラーモードと、シートSに単一の色のトナーからなるトナー像を形成するモノクロモードと、すべての現像ローラ63をそれぞれ対応する感光ドラム61から離間させる全離間モードとを実行可能である。制御部100は、カラーモードにおいては、すべての現像ローラ63をそれぞれ対応する感光ドラム61に接触させる。また、制御部100は、モノクロモードにおいては、ブラック用の現像ローラ63Kのみを感光ドラム61Kに接触させ、その他の3色の現像ローラ63Y,63M,63Cについては、対応する感光ドラム61Y,61M,61Cから離間させる。さらに、制御部100は、例えば感光ドラム61をクリーニングする場合などには、全離間モードを実行することで、すべての現像ローラ63をそれぞれ対応する感光ドラム61から離間させる。
以下の説明では、カラーモードで使用し、モノクロモードでは使用しない部材であって、Y,M,Cの記号が付された部材の名称の先頭に「第1」の文字を付し、カラーモードおよびモノクロモードの両方で使用する部材であって、Kの記号が付された部材の名称の先頭に「第2」の文字を付して区別する場合がある。例えば、感光ドラム61Y,61M,61Cは、第1感光ドラム61Y,61M,61Cとも表記する場合がある。また、感光ドラム61Kは、第2感光ドラム61Kとも表記する場合がある。
図1に示すように、転写ユニット7は、駆動ローラ71と、従動ローラ72と、搬送ベルト73と、4つの転写ローラ74とを備えている。搬送ベルト73は、無端状のベルトであり、駆動ローラ71と従動ローラ72との間に張設されている。搬送ベルト73の内側には、転写ローラ74が対応する感光ドラム61との間で搬送ベルト73を挟持するように配置されている。
帯電器62は、感光ドラム61の表面を帯電させる部材である。言い換えると、第1帯電器62Yは、第1感光ドラム61Yの表面を帯電させる。第2帯電器62Kは、第2感光ドラム61Kの表面を帯電させる。露光装置5は、帯電された感光ドラム61の表面を露光して、感光ドラム61の表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。
現像ローラ63は、感光ドラム61上に形成された静電潜像にトナーを供給する。これにより、感光ドラム61上にトナー像が形成される。その後、搬送ベルト73によってシートSが、感光ドラム61と転写ローラ74の間に搬送されると、感光ドラム61上のトナー像がシートSに転写される。
定着装置8は、シートSにトナー像を熱定着させる装置である。定着装置8は、シートSを加熱する加熱ローラ81と、加熱ローラ81との間でシートSを挟む加圧ローラ82とを備えている。加熱ローラ81は、円筒形状であり、内側にヒータHを有している。加圧ローラ82は、加熱ローラ81に圧接され、回転する加熱ローラ81に従動して回転する。
搬送部9は、主に、定着装置8から排出されたシートSを本体筐体2外に向けて搬送するように構成されている。搬送部9は、搬送ローラ91と、排出ローラ92とを主に備えている。定着装置8から排出されたシートSは、搬送ローラ91により排出ローラ92に搬送され、排出ローラ92によって排出トレイ21に排出される。
図3に示すように、カラープリンタ1は、第1モータの一例としてのメインモータM1と、第2モータの一例としてのプロセスモータM2と、供給クラッチC1と、現像クラッチC2と、圧接離間クラッチC3と、帯電バイアス供給回路Vと、温度センサ83とをさらに備えている。
メインモータM1は、供給機構32、加熱ローラ81、モノクロ用の現像ローラ63Kおよび圧接離間機構300に駆動力を供給するモータである。メインモータM1は、図示せぬギヤおよび供給クラッチC1を介してピックアップローラ33に連結されている。供給クラッチC1は、メインモータM1の駆動力をピックアップローラ33に伝達する状態と、メインモータM1からピックアップローラ33への駆動力の伝達を遮断する状態とに切替可能なクラッチである。
メインモータM1は、図示せぬギヤを介して加熱ローラ81に連結されている。メインモータM1は、図示せぬギヤおよび現像クラッチC2を介して現像ローラ63Kに連結されている。現像クラッチC2は、メインモータM1の駆動力を現像ローラ63Kに伝達する状態と、メインモータM1から現像ローラ63Kへの駆動力の伝達を遮断する状態とに切替可能なクラッチである。
メインモータM1は、図示せぬギヤおよび圧接離間クラッチC3を介して圧接離間機構300に連結されている。圧接離間クラッチC3は、メインモータM1の駆動力を圧接離間機構300に伝達する状態と、メインモータM1から圧接離間機構300への駆動力の伝達を遮断する状態とに切替可能なクラッチである。
プロセスモータM2は、カラー用の現像ローラ63Y,63M,63C、4つの感光ドラム61および駆動ローラ71に駆動力を供給するモータである。プロセスモータM2は、図示せぬギヤを介して、現像ローラ63Y,63M,63C、4つの感光ドラム61および駆動ローラ71に連結されている。
帯電バイアス供給回路Vは、帯電器62に帯電バイアスを供給する回路である。帯電バイアス供給回路Vは、4つの帯電器62のそれぞれに対して1つずつ設けられている。例えば、第1帯電バイアス供給回路VYは、第1帯電器62Yに対して1つ設けられている。第2帯電バイアス供給回路VKは、第2帯電器62Kに対して1つ設けられている。
温度センサ83は、加熱ローラ81の温度を検出するセンサである。温度センサ83で検出された温度は、制御部100に出力される。
制御部100は、印字指令を受けた後、定着前回転処理と、プロセス前回転処理と、シート供給処理と、を実行するように構成されている。定着前回転処理は、加熱ローラ81と加圧ローラ82の状態を定着に適した状態にするために印字の前に加熱ローラ81と加圧ローラ82を回転させる処理である。詳しくは、定着前回転処理は、加熱ローラ81の回転を開始して、加熱ローラ81を第1実行期間TMpの間、回転させる処理である。制御部100は、メインモータM1の駆動を開始することで、定着前回転処理を開始する。
制御部100は、第1実行期間TMpを、環境温度およびシートSの種類に応じて変更するように構成されている。具体的に、制御部100は、RAM等の記憶部に記憶されている第1テーブルであって、第1実行期間TMpと、環境温度およびシートSの種類との関係を示す第1テーブルに基づいて第1実行期間TMpを設定する。
制御部100は、環境温度が低いほど、第1実行期間TMpを大きくする。制御部100は、シートSの厚さおよび面積が大きいほど、第1実行期間TMpを大きくする。
プロセス前回転処理は、感光ドラム61等の状態を印字に適した状態にするために印字の前に感光ドラム61等を回転させる処理である。詳しくは、プロセス前回転処理は、感光ドラム61の回転を開始し、感光ドラム61の回転開始から、第2実行期間TMdの間、実行される処理であって、帯電器62を作動させた状態で感光ドラム61を回転させる処理である。制御部100は、プロセスモータM2の駆動を開始することで、プロセス前回転処理を開始する。
図6に示すように、第2実行期間TMdは、第1時間TM1、第2時間TM2、第3時間TM3、第4時間TM4および第5時間TM5を含んでいる。第1時間TM1は、プロセスモータM2の回転を開始してからプロセスモータM2のロック信号がONになるまでの時間である。
第2時間TM2は、プロセスモータM2のロック信号がONになった後、感光ドラムの回転が安定するまでの時間である。第3時間TM3は、帯電バイアス供給回路Vが帯電器62への帯電バイアスの供給を開始してから帯電バイアス供給回路Vが供給する帯電バイアスが安定するまでの時間である。
第4時間TM4は、帯電バイアスが安定した後、感光ドラム61がN回転するまでにかかる時間である。第5時間TM5は、現像ローラを感光ドラムに圧接させた後、現像ローラ63がM回転するのにかかる時間である。N,Mは、それぞれ1以上の値に設定することができる。第1時間TM1、第2時間TM2、第3時間TM3、第4時間TM4および第5時間TM5は、それぞれ、実験やシミュレーション等により決定される固定値として予め設定されている。これにより、第2実行期間TMdは、固定値となっている。
シート供給処理は、定着前回転処理が完了したという第1条件と、加熱ローラ81の温度が所定温度以上になったという第2条件の両方を満たしたと判定したときに、シートSの供給を開始する処理である。以下の説明では、所定温度を、ピックアップ可能温度Tpともいう。
制御部100は、定着前回転処理の開始から待機時間TMwが経過したと判定したときに、プロセス前回転処理を開始するように構成されている。
待機時間TMwは、シートSの供給を開始してから当該シートSの先端が感光ドラム61に到達するまでのフィード時間をTMf、感光ドラム61が半回転するのにかかる時間をαとして、
A=(TMp+TMf)-TMd
A-α≦TMw≦A
を満たす値である。
具体的に、制御部100は、記憶部に記憶されている第2テーブルであって、待機時間TMwと、第1実行期間TMp、フィード時間TMfおよび第2実行期間TMdとの関係を示す第2テーブルに基づいて、待機時間TMwを設定する。
ここで、αは、固定値である。なお、αは、感光ドラム61が半回転するのにかかる時間以下の値であれば、適宜変更可能である。例えば、αは、感光ドラム61が1/3回転、1/4回転、1/5回転するなど、半回転未満で回転するのにかかる時間に設定してもよい。また、αは、0に設定してもよい。つまり、A=TMwとしてもよい。なお、本実施形態では、αを0として、TMw=(TMp+TMf)-TMdとなるように、待機時間TMwを設定することとする。
フィード時間TMfは、ピックアップローラ33から感光ドラム61までの搬送距離と、シートSの搬送速度により決定される値である。
ピックアップローラ33から、印字に使用される感光ドラム61のうちシートSの搬送方向における最上流の感光ドラム61までの距離は、カラーモードの場合とモノクロモードの場合とで異なる。具体的には、カラーモードの場合には、搬送距離は、ピックアップローラ33から第1感光ドラム61Yまでの距離である。モノクロモードの場合には、ピックアップローラ33から第2感光ドラム61Kまでの距離である。そのため、フィード時間TMfは、モノクロモードの場合には、カラーモードの場合よりも大きな値に設定される。
制御部100は、記憶部に記憶されている第3テーブルであって、モード(カラーモードとモノクロモード)とフィード時間TMfとの関係を示す第3テーブルに基づいて、フィード時間TMfを設定する。
次に、制御部100の動作について、図4に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。なお、図4の処理を実行する前の初期状態において、前述した各クラッチC1~C3は、切断された状態となり、4つの現像ローラ63はそれぞれ対応する感光ドラム61から離間している。
図4に示すように、制御部100は、まず、印字指令があるか否かを判定する(S1)。ステップS1において印字指令がないと判定した場合には(No)、制御部100は、本処理を終了する。
ステップS1において印字指令があると判定した場合には(Yes)、制御部100は、第1実行期間TMp、第2実行期間TMdおよびフィード時間TMfを設定する(S2)。詳しくは、ステップS2において、制御部100は、第1テーブルに基づいて、第1実行期間TMpを設定する。また、制御部100は、記憶部に記憶されている第2実行期間TMdに対応した固定値を、第2実行期間TMdとして設定する。また、制御部100は、第3テーブルに基づいて、フィード時間TMfを設定する。
ステップS2の後、制御部100は、第2テーブルに基づいて、待機時間TMwを設定する(S3)。詳しくは、ステップS3において、制御部100は、TMw=(TMp+TMf)-TMdとなるように、待機時間TMwを設定する。
ステップS3の後、制御部100は、ヒータHをONにし(S4)、温度センサ83での検出温度Tが、メインモータ回転開始温度Tm以上であるか否かを判定する(S5)。
ステップS5においてT≧Tmでないと判定した場合には(No)、制御部100は、ステップS5の処理を繰り返す。
ステップS5においてT≧Tmであると判定した場合には(Yes)、制御部100は、メインモータM1の駆動を開始して加熱ローラ81の回転を開始させることで、定着前回転処理を開始する(S6)。ステップS6の後、制御部100は、定着前回転処理の開始から待機時間TMwが経過したか否かを判定する(S7)。
ステップS7において待機時間TMwが経過していないと判定した場合には(No)、制御部100は、ステップS7の処理を繰り返す。ステップS7において待機時間TMwが経過したと判定した場合には(Yes)、制御部100は、図5に示すプロセス前回転処理を開始する(S8)。
図5に示すように、プロセス前回転処理において、制御部100は、まず、プロセスモータM2の駆動を開始することで、カラー用の現像ローラ63Y,62M,63Cと感光ドラム61の回転を開始させる(S31)。また、制御部100は、ステップS31において、現像クラッチC2をONにすることで、モノクロ用の現像ローラ63Kも回転させる。
ステップS31の後、制御部100は、プロセスモータM2の回転が安定したか否かを判定する(S32)。ここで、プロセスモータM2は、回転を開始してから所定の回転速度に到達すると、プロセスモータロック信号を制御部100に出力する。制御部100は、プロセスモータロック信号を取得すると、プロセスモータM2の回転が安定したと判定する。
なお、プロセスモータM2の回転開始からプロセスモータロック信号が出力されるまでの時間は、環境温度等に関わらず、略一定の時間、詳しくは前述した第1時間TM1となる。そのため、ステップS32において、制御部100は、プロセスモータM2の回転開始から第1時間TM1が経過したか否かを判定することで、プロセスモータM2の回転が安定したか否かを判定してもよい。
ステップS32においてプロセスモータM2の回転が安定していないと判定した場合には(No)、制御部100は、ステップS32の処理を繰り返す。ステップS32においてプロセスモータM2の回転が安定したと判定した場合には(Yes)、制御部100は、感光ドラム61の回転が安定したか否かを判定する(S33)。詳しくは、ステップS33において、制御部100は、プロセスモータM2の回転が安定してから第2時間TM2が経過したか否かを判定することで、感光ドラム61の回転が安定したか否かを判定する。
ステップS33において感光ドラム61の回転が安定していないと判定した場合には(No)、制御部100は、ステップS33の処理を繰り返す。ステップS33において感光ドラム61の回転が安定したと判定した場合には(Yes)、制御部100は、除電ランプ65をONにするとともに、帯電バイアス供給回路Vから帯電器62への帯電バイアスの供給を開始して帯電器62をONにする(S34)。
ステップS34の後、制御部100は、所定のタイミングで圧接離間クラッチC3をONにすることで、現像ローラ63の感光ドラム61への圧接を開始する(S35)。詳しくは、図6に示すように、帯電器62をONにした時刻t5から時間(TM3+TM4)が経過した時刻t8において、現像ローラ63が感光ドラム61に圧接した状態でM回転するように圧接離間クラッチC3をONにする。言い換えると、時刻t5から時間(TM3+TM4-TM6)が経過した時刻t7に現像ローラ63の感光ドラム61への圧接が完了するように、圧接離間クラッチC3をONにするタイミングが設定されている。
帯電器62がONになってから時間(TM3+TM4+TM5)が経過した時刻t9においては、安定した帯電バイアスが供給された帯電器62で帯電された感光ドラム61がN回転以上回転するとともに、感光ドラム61に圧接した状態の現像ローラ63がM回転することになる。これにより、感光ドラム61および現像ローラ63が印字に適した状態となるので、時刻t9でプロセス前回転処理が完了する。なお、制御部100は、プロセス前回転処理を積極的に終了させる処理を行うことはなく、時間の経過によりプロセス前回転処理が完了した後(感光ドラム61等が印字に適した状態になった後)は、引き続き感光ドラム61および現像ローラ63の回転を継続させることで、シートにトナー像を形成する印字処理にそのまま入る。
図4に戻って、ステップS8においてプロセス前回転処理を開始した後、制御部100は、メインモータM1の回転開始から第1実行期間TMpが経過したという第1条件と、温度センサ83での検出温度Tがピックアップ可能温度Tp以上であるという第2条件の両方を満たしたか否かを判定する(S9)。ステップS9において第1条件と第2条件の少なくとも一方を満たしていないと判定した場合には(No)、制御部100は、ステップS9の処理を繰り返す。ステップS9において第1条件と第2条件の両方を満たすと判定した場合には(Yes)、制御部100は、供給クラッチC1をONにして、最初のシートSの供給を開始する(S10)。
ステップS10の後、制御部100は、印字指令に指定された枚数分のシートSの印刷を行った後(S11)、本処理を終了する。なお、本処理の終了時には、制御部100は、各クラッチC1~C3や圧接離間機構300などを初期状態に戻す。
次に、制御部100の動作の一例について詳細に説明する。図6に示す例は、定着前回転処理を実行する第1実行期間TMpの間に、検出温度Tがピックアップ可能温度Tpに達する例を示す。
図6に示すように、制御部100は、印字指令を受けると(時刻t1)、ヒータHをONにする(図示略)。これにより、加熱ローラ81の温度Tが所定勾配で上昇していく。
加熱ローラ81の温度Tがメインモータ回転開始温度Tmに達すると(時刻t2)、制御部100は、メインモータM1をONにして定着前回転処理を開始する。定着前回転処理を開始すると、加熱ローラ81および加圧ローラ82が回転することで、回転する加圧ローラ82によって加熱ローラ81の熱が奪われる。これにより、加熱ローラ81の温度Tは、所定勾配よりも小さな勾配で上昇していく。
図6の例では、加熱ローラ81の温度Tは、定着前回転処理が完了する時刻t11よりも前の時刻t21において、ピックアップ可能温度Tpに達する。加熱ローラ81の温度Tがピックアップ可能温度Tpに達すると第2条件が満たされるが、時刻t21においては第1条件がまだ満たされていないため、制御部100は、時刻t21でシートSの供給を開始しない。なお、温度Tが定着温度Toに達すると、制御部100は、温度Tが定着温度Toに維持されるようにヒータHを制御する。
定着前回転処理を開始した時刻t2から待機時間TMwが経過すると(時刻t3)、制御部100は、プロセスモータM2をONにしてプロセス前回転処理を開始する。これにより、各感光ドラム61の回転が開始される。なお、時刻t3においては、前述したように、制御部100は、プロセスモータM2をONにするとともに現像クラッチC2をONにすることで、各現像ローラ63も回転させる。
時刻t3から第1時間TM1が経過すると、プロセスモータM2の回転が安定する(時刻t4)。時刻t4から第2時間TM2が経過すると、感光ドラム61の回転が安定する(時刻t5)。
時刻t3から時間(TM1+TM2)が経過すると(時刻t5)、制御部100は、除電ランプ65をONにするとともに、帯電器62をONにする。時刻t5から第3時間TM3が経過すると、帯電器62に供給される帯電バイアスが安定する(時刻t6)。
時刻t6の後、制御部100は、所定のタイミングで圧接離間クラッチC3をONにする(時刻t7)。定着前回転処理を開始した時刻t2から第1実行期間TMpが経過すると(時刻t11)、第1条件が満たされるので、制御部100は、供給クラッチC1をONにして、シートSの供給を開始する。
時刻t7に現像ローラ63を感光ドラム61に圧接させることで、帯電バイアスが安定した時刻t6から第4時間TM4が経過したとき、つまり感光ドラム61がN回転したときに(時刻t8)、現像ローラ63が感光ドラム61に圧接した状態で現像ローラ63がM回転することになる。時刻t8から第5時間TM5が経過すると、つまり感光ドラム61に圧接された現像ローラ63がM回転すると(時刻t9)、感光ドラム61および現像ローラ63の状態が印字に適した状態となり、プロセス前回転処理が終了する。つまり、プロセス前回転処理は、定着前回転処理を開始した時刻t2から時間(TMw+TMd)が経過したときに完了する。
一方、時刻t11において供給が開始されたシートSの先端は、時刻t11からフィード時間TMfの経過後に感光ドラム61に到達する(時刻t9)。つまり、第1実行期間TMpの間に検出温度Tがピックアップ可能温度Tpに達する場合には、定着前回転処理を開始した時刻t2から時間(TMp+TMf)が経過したときに、シートSの先端が感光ドラム61に到達する(時刻t9)。
待機時間TMwは、前述したようにTMw=(TMp+TMf)-TMdとなるように設定されている。そのため、定着前回転処理を開始した時刻t2からプロセス前回転処理が完了するまでの時間(TMw+TMd)は、定着前回転処理を開始した時刻t2からシートSの先端が感光ドラム61に到達するまでの時間(TMp+TMf)と等しくなる。
したがって、シートSの先端が感光ドラム61に到達したときにプロセス前回転処理が完了することになるので、印字指令を受けてからシートSの先端が感光ドラム61に到達するまでの間における、感光ドラム61の無駄な回転を抑制することができる。
図7に示す例は、定着前回転処理の完了後に、検出温度Tがピックアップ可能温度Tpに達する例を示す。図7の例では、図6の例と比べ、シートSの供給を開始するタイミングだけが異なり、後の処理は図6と同様である。
図7の例では、時刻t2から、第1実行期間TMpよりも長い時間(TMp+TMf+TMa)の経過後に、加熱ローラ81の温度Tがピックアップ可能温度Tpに達するので(時刻t22)、制御部100は、時刻t22で供給クラッチC1をONにして、シートSの供給を開始する。この場合、プロセス前回転処理(TMd)が完了した時刻t9から、シートSの先端が感光ドラム61に到達する時刻t23までの時間(TMa+TMf)の間、感光ドラム61が無駄に回転することになる。しかしながら、図7の例においても、待機時間TMwの間は、感光ドラム61を回転させないので、例えば定着前回転処理とプロセス前回転処理を同時に開始させる形態と比べ、感光ドラム61の無駄な回転を抑制することができる。
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
定着前回転処理が完了する前に加熱ローラ81の温度Tがピックアップ可能温度Tpに達する場合には、シートSの先端が感光ドラム61に到達したときに、プロセス前回転処理が完了するので、感光ドラム61が無駄に回転するのを抑制することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、カラープリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えばモノクロのプリンタ、複写機、複合機などに本発明を適用してもよい。なお、モノクロのプリンタのように現像ローラを圧接・離間させない場合には、第2実行期間TMdは、第5時間TM5(現像ローラがM回転するのにかかる時間)を含んでいなくてもよい。
第1実行期間TMpなどのパラメータは、テーブルに基づいて設定する方法に限らず、例えば、計算式を用いて算出してもよい。
前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。
61 感光ドラム
62 帯電器
81 加熱ローラ
100 制御部
S シート

Claims (10)

  1. シートを供給する供給機構と、
    前記供給機構により供給されたシートをシート搬送方向へ搬送する搬送ベルトと、
    前記搬送ベルトに搬送されるシートに第1色のトナー像を形成するための第1感光ドラムと、
    前記搬送ベルトに搬送されるシートに第2色のトナー像を形成するための第2感光ドラムであって、前記第1感光ドラムの前記シート搬送方向における下流に配置された第2感光ドラムと、
    シートを加熱するための加熱部材であって、回転可能な加熱部材と、
    制御部と、を備え、
    第1色のトナーと第2色のトナーの両方を用いてトナー像を形成するカラーモードと、第2色のトナーだけを用いてトナー像を形成するモノクロモードを実行可能な画像形成装置において、
    前記制御部は、
    印字指令を受信した場合に、
    前記加熱部材の回転を開始し、
    前記カラーモードを実行する場合は前記加熱部材の回転を開始してから第1待機時間が経過したときに前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始し、
    前記モノクロモードを実行する場合は前記加熱部材の回転を開始してから前記第1待機時間より長い第2待機時間が経過したときに前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始し、
    前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始した後に前記供給機構にシートを供給させ、
    前記供給機構によりシートが供給された後にシートにトナー像を形成すること
    を特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御部は、
    前記加熱部材の回転を開始してから第1実行期間が経過したという第1条件と、前記加熱部材の温度が所定温度以上になったという第2条件の両方を満たしたと判定したときに、前記供給機構にシートを供給させること
    を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記制御部は、前記第1実行期間を、シートの種類に応じて変更すること
    を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御部は前記第1実行期間を、環境温度に応じて変更することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記加熱部材を回転させる第1モータを備え、
    前記制御部は、前記第1モータの駆動を開始することで、前記加熱部材の回転を開始することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記第1感光ドラムと第2感光ドラムを回転させる第2モータを備え、
    前記制御部は、前記第2モータの駆動を開始することで、前記第1感光ドラムと第2感光ドラムの回転を開始することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記制御部は、
    前記印字指令を受信したことを契機に、前記加熱部材の加熱を開始し、
    前記加熱部材の温度が回転開始温度になったことを契機に前記加熱部材の回転を開始することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  8. シートにトナー像を形成する感光ドラムと、
    シートを加熱可能な加熱部材であって、回転可能な加熱ローラを有する加熱部材と、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    印字指令を受信した場合に、
    前記加熱ローラを加熱する加熱処理と、
    前記加熱ローラの回転を開始し前記加熱ローラを第1実行期間TMpの間回転させる定着前回転処理と、
    前記加熱ローラの回転開始から待機時間TMwが経過したときに前記感光ドラムの回転を開始し前記感光ドラムを第2実行期間TMdの間回転させるプロセス前回転処理と、
    前記定着前回転処理が完了したという第1条件と、前記加熱ローラの温度が所定温度以上になったという第2条件の両方を満たした場合に、シートの供給を開始するシート供給処理と、
    を実行し、
    前記待機時間TMwは、シートの供給を開始してから当該シートの先端が前記感光ドラムに到達するまでの時間をTMfとして、
    TMw=(TMp+TMf)-TMd
    であることを特徴とする画像形成装置。
  9. 前記制御部は、
    前記印字処理がシートに第1色のトナーと第2色のトナーの両方を用いてトナー像を形成するカラーモードである場合は、前記シートの供給を開始してから当該シートの先端が前記感光ドラムに到達するまでの時間TMfを第1の長さとして前記TMwを求め、
    前記印字処理がシートに第2色のトナーだけを用いてトナー像を形成するモノクロモードを実行する場合は、前記シートの供給を開始してから当該シートの先端が前記感光ドラムに到達するまでの時間TMfを前記第1の長さより長い第2の長さとして前記TMwを求めること
    を特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. シートを供給する供給機構と、
    前記供給機構により供給されたシートをシート搬送方向へ搬送する搬送ベルトと、
    前記搬送ベルトに搬送されるシートに第1色のトナー像を形成するための第1感光ドラムと、
    前記搬送ベルトに搬送されるシートに第2色のトナー像を形成するための第2感光ドラムであって、前記第1感光ドラムの前記シート搬送方向における下流に配置された第2感光ドラムと、
    シートを加熱するための加熱部材であって、回転可能な加熱部材と、を備え、
    第1色のトナーと第2色のトナーの両方を用いてトナー像を形成するカラーモードと、第2色のトナーだけを用いてトナー像を形成するモノクロモードを実行可能な画像形成装置の制御方法であって、
    印字指令を受信した場合に、
    前記加熱部材の回転を開始し、
    前記カラーモードでは前記加熱部材の回転を開始してから第1待機時間が経過したときに前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始し、
    前記モノクロモードでは前記加熱部材の回転を開始してから前記第1待機時間より長い第2待機時間が経過したときに前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始し、
    前記第1感光ドラムと前記第2感光ドラムの回転を開始した後に前記供給機構にシートを供給させ、
    前記供給機構によりシートが供給された後にシートにトナー像を形成すること
    を特徴とする制御方法。
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