JP2758241B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2758241B2
JP2758241B2 JP2011692A JP1169290A JP2758241B2 JP 2758241 B2 JP2758241 B2 JP 2758241B2 JP 2011692 A JP2011692 A JP 2011692A JP 1169290 A JP1169290 A JP 1169290A JP 2758241 B2 JP2758241 B2 JP 2758241B2
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fixing
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像形成装置に関するものである。
（従来の技術） 従来、電子写真プリンタなどの画像形成装置において
は、帯電させた感光体ドラムを光源により照射してその
表面に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着さ
せて現像を行った後に該トナー像を記録媒体に転写させ
るようになっている。
第９図は画像形成装置における電子写真プロセスを説
明する概念図である。
電子写真プロセスは、外周に感光体面を形成した感光
体ドラム11、該感光体ドラム11を一様に帯電するための
帯電器12、画像データに対応した静電潜像を感光体面に
形成する発光ダイオードアレイ（露光器）13、静電潜像
にトナーを静電吸着させる現像器14、トナー像を紙に転
写する転写器15、転写されたトナー像を加熱し溶融して
紙の繊維間に浸透させる定着器16及び感光体面上に残留
した静電荷とトナーを除去するクリーナ17により構成さ
れる。
そして、上記感光体ドラム11が一回転する間に帯電、
露光、現像、転写、除電、クリーニングの順に各プロセ
スが実行され、印刷用紙上で定着プロセスが行われる。
上記現像器14は、使用するトナーが一成分か二成分か
によって構造が異なるが、一成分トナーを使用した場
合、現像器14はトナーを補給するためのトナー補給ロー
ラ、感光体ドラム11面の静電潜像にトナーを付着させト
ナー顕像に変えるための現像ローラ、現像ローラに付着
したトナーの厚さを均一にするためのブレードで構成さ
れる。
上記トナー補給ローラは現像ローラと摺動しながら回
転するため、現像ローラとトナー間で摩擦帯電が発生
し、現像ローラの表面は（＋）に、トナーは（−）に帯
電する。その結果、トナーが現像ローラに付着する。そ
して、現像ローラに付着したトナーは、ブレードにより
削り落とされ、現像ローラ表面にトナーの薄膜が形成さ
れる。
こうして、感光体ドラム11と現像ローラの接触部でト
ナーが感光体ドラム11の露光部に付着し、静電潜像を可
視像化する。このように、トナーの帯電が摩擦帯電によ
り行われるため、帯電の極性に濃度の差ができやすく、
本来白地であるべき部分にトナーが付着する地かぶりや
トナー飛散が発生して画像の品質が低下したり、必要以
上にトナーを消費してしまう。
また、上記クリーナ17は転写終了後、感光体ドラム11
の感光体面に転写されずに付着している残留トナーをク
リーニングブラシ又はクリーニングブレードでかき落と
し、上記感光体面を清掃する。上記クリーナ17は感光体
面に接触しているため、感光体ドラム11の寿命に最も影
響を与える。
また、上記定着器16としては、ヒートロール定着方式
によるものが一般的であり、テフロン（商品名）コーテ
ィング加工を施したヒータ内蔵のローラ、シリコーンゴ
ムから成る加圧ローラ、定着後の印刷用紙を上記ヒータ
内蔵のローラに巻き付かせないようにするための分離爪
等で構成される。
上記定着器16の寿命は、溶融させられたトナーが上記
ヒータ内蔵のローラと分離爪との間に入り込んでテフロ
ン（商品名）コーティングに傷を付けたり、用紙走行時
における摩擦によって上記テフロン（商品名）コーティ
ング及びシリコーンゴムが摩耗したりすると短くなる。
このように、トナーの消費量、感光体ドラム11及び定
着器16の寿命は一連のプロセスの実行回転数により決定
されるため、無駄な動作を可能な限り減らす必要があ
る。
第10図は従来の画像形成装置の概略構成図である。
図において、印刷装置１はセントロインタフェース等
で構成される外部接続インターフェイス部３を制御部２
内に有しており、該外部接続インタフェース部３を介し
て端末機９から印刷データを受け入れる。
上記制御部２には外部接続インナレース部３のほかに
受信バッファ４、マイクロプロセッサ５、フォントメモ
リ６、イメージメモリ７及びプリンタインタフェース部
８が設けられている。
上記制御部２は該プリンタインタフェース部８を介し
て印刷部10に接続される。該印刷部10には上述したよう
に、外周に感光体面を形成した感光体ドラム11、感光体
ドラム11を一様に帯電するための帯電器12、印刷データ
に対応した静電潜像を感光体面に形成する発光ダイオー
ドアレイ13、静電潜像にトナーを静電吸着させる現像器
14、トナー像を印刷用紙に転写する転写器15、転写され
たトナー像を加熱して溶融し印刷用紙の繊維間に浸透さ
せる定着器16及び感光体面上に残留した静電荷とトナー
を除去するクリーナ17が設けられている。
また、定型の印刷用紙を自動的に供給するための印刷
用紙供給部18、該印刷用紙供給部18から印刷用紙の供給
を行うポッピングローラ19、ポッピングクラッチ20、上
記印刷用紙供給部18から供給された印刷用紙を検知する
給紙センサ22、印刷用紙を搬送するレジストローラ23、
印刷された印刷用紙を搬出部27に排出するための排出ロ
ーラ25、印刷用紙が排出されたことを検出する排紙セン
サ24、用紙供給、用紙搬送及び感光体ドラム11の駆動等
を行うための動力源となるメインモータ21、その動力を
伝達するギヤやベルト等の動力伝達器30及び印刷部10の
機構全体の制御を行うとともに、制御部２との通信を行
う印刷機構制御部26が設けられている。
そして、制御部２及び印刷部10は両者の通信を行うシ
リアルインタフェイス（I/F）28とドットイメージデー
タで形成された印刷データを転送し、制御するためのビ
デオインタフェイス（I/F）29で接続されている。
以上の印刷装置１において、図示しないホストコンピ
ュータから端末機９と外部接続インタフェース部３を介
して印刷データが入力されると、これが受信バッファ４
に取り込まれる。
次にマイクロプロセッサ５がその印刷データに含まれ
る文字コードを読み取り、フォントメモリ６を参照して
印刷用ドットイメージデータを作成する。
そして、この印刷用ドットイメージデータは、例えば
印刷用紙１ページ分の印刷用ドットイメージデータとし
て編集され、イメージメモリ７に書き込まれる。
また、図示しないホストコンピュータからイメージデ
ータを伝送する場合等においてはホストコンピュータ側
でドットイメージ展開処理を行うため、送信開始までに
時間がかかるだけでなく、イメージデータが大容量であ
るため、データ伝達にも時間がかかる。しかし、この場
合マイクロプロセッサ５は受信したイメージデータをイ
メージメモリ７の所定のアドレスにそのまま書き込めば
良い。
また、ビジネスグラフ印刷の場合等は、データがホス
トコンピュータから図形コマンドで送られてくるため、
上記マイクロプロセッサ５はそれを編集演算し、直接イ
メージメモリ７の所定アドレスに書き込む。この場合、
マイクロプロセッサ５はビットマップ展開処理を行うた
め、１ページ分のドットイメージデータをイメージメモ
リ７に書き込むのに長い時間がかかる。
こうして、印刷用ドットイメージデータが完成する
と、印刷用紙が印刷用紙供給部18から転写器15に向かっ
て搬送される。これと並行して印刷用ドットイメージデ
ータが発光ダイオードアレイ13を駆動し、感光体ドラム
11の外周に静電潜像を形成する。感光体ドラム11が矢印
111の方向に回転すると、この静電潜像は現像器14によ
り現像され、転写器15において印刷用紙に転写される。
一方、印刷用紙は、定着器16により定着されて排出部27
に排出される。
このようにして、ホストコンピュータから受信された
印刷データに基づく情報が印刷用紙上に印刷される。
次に、第11図〜第14図を併用して従来の画像形成装置
について説明する。
第11図は従来の画像形成装置の制御部の動作フローチ
ャート、第12図は同印刷部の動作フローチャート、第13
図は従来の画像形成装置のタイムチャート、第14図は従
来の画像形成装置の印刷部の動作説明図である。
ステップ（第11図） まず、印刷データがホストコ
ンピュータから送られてくると、制御部２が１ページ分
の受信処理を行う。
ステップ 次に、編集処理が行われ、１ページ分の
ドットイメージデータが形成される。
ステップ〜 シリアルI/F28を介して印刷部10より
送られてくる給紙可能信号を判定し、可能であれば印刷
開始命令を第13図（ｃ）のタイミングでシリアルI/F28
を介して送出し、実印刷処理に入る。
ステップ〜（第12図） 一方、印刷部10の印刷機構
制御部26は、印刷開始命令を受信すると印刷部10が休止
状態か否かを判断し、休止状態の時には実印刷動作を行
うための印刷予備動作に入る。そして、メインモータ21
をオンし、ベルトやギヤ等の動力伝達器30等の接続手段
により感光体ドラム11、レジストローラ23、定着器16、
排出ローラ25が駆動し（第14図（ａ）参照）、感光体ド
ラム11への一次帯電、現像器14内のトナー攪拌によるト
ナーの帯電及び定着温度を一定にするための予備動作が
行われる。該予備動作は感光体ドラム11が１〜２回転す
る間（時間TR）行われる。
ステップ 次に印刷機構制御部26はホッピングローラ
クラッチ20をオンし、メインモータ21の動力をホッピン
グローラ19に連結し、用紙供給部18から印刷用紙31の取
出しを開始する（第14図（ｂ）参照）。
ステップ 用紙供給部18から取り出された印刷用紙31
は用紙搬送路を走行し、給紙センサ22が用紙有りを検出
した位置（時間TH）で印刷機構制御部26に給紙センサ22
オン信号を通知する（第14図（ｃ）参照）。
ステップ 印刷機構制御部26は印刷用紙31が給紙セ
ンサ22のオンを検知し、レジストローラ23で用紙が搬送
されたことを認識すると、上記ホッピングローラクラッ
チ20がオフし、次に実印刷可能状態となる。
ステップ 発光ダイオードアレイ13で静電潜像が形成
され、現像器14でトナー像が形成され、印刷用紙上にト
ナー像を転写する転写器15に感光体ドラム11が至るまで
の距離l1と転写器15までの印刷用紙の残り搬送距離l1が
同一になった時点（時間TW）で、上記印刷機構制御部26
は実印刷処理を開始し、上記制御部２に対しビデオI/F2
9を介して印刷用ドットイメージデータを要求する（第1
4図（ｄ）参照）。実印刷処理に入ると、ビデオI/F29を
介して制御部２から印刷用ドットイメージデータが送ら
れ、発光ダイオードアレイ13が駆動され、感光体ドラム
11の外周に静電潜像が形成される。
感光体ドラム11は、用紙搬送に同期して矢印111の方
向に回転し、上記静電潜像は現像器14により現像されて
トナー像が形成され、転写器15において印刷用紙31に転
写される（第14図（ｅ）参照）。
ステップ〜 静電潜像形成から転写までの一連の動
作が順次行われている間、上記印刷機構制御部26は、印
刷用紙31の走行状態を監視し、排出センサ24のオン、給
紙センサ22のオフを検出すると、シリアルI/F28を介し
て次ページ給紙可能信号を制御部２へ通知する（第14図
（ｆ）参照）。
ステップ 印刷機構制御部26が排出センサ24のオンを
検出すると、制御部２は次ページ印刷データの編集処理
が完了している場合にはシリアルI/F28を介して印刷部1
0の印刷機構制御部26に対して次ページの印刷開始命令
を送出する。
ステップ 印刷機構制御部26は次ページの印刷開始
命令を受信すると、次ページ給紙処理を開始し、制御部
２に対し、給紙可能信号オフを送出する。
ステップ 制御部２に次ページ印刷データが無い場
合、又は制御部２において編集処理が完了していない場
合は、実印刷処理中の印刷用紙排出待ち状態となる。該
処理ページの転写が終了し（第14図（ｇ）参照）、印刷
用紙が転写器15から距離l2移動した時点、すなわち感光
体ドラム11が転写器15からクリーナ17までの距離l2を移
動すると、感光体ドラム11の表面に残留した静電荷及び
トナーがクリーナ17により除去され、該ページのクリー
ニング処理が完了する（第14図（ｈ）参照）。転写後の
印刷用紙31は、定着器16において定着され（第14図
（ｉ）参照）、該ページが排出センサ24を通過すると
（第14図（ｊ）参照）、印刷機構制御部26はステップ
において、排出センサ24のオフを検出し、メインモータ
21をオフして実印刷処理を終了する。
なお、メインモータ21がオフされるまでの間、ベルト
やギヤ等で連結された感光体ドラム11、現像器14、レジ
ストローラ23、定着器16、排出ローラ25は駆動されたま
まとなっている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の画像形成装置においては、
用紙供給部18、感光体ドラム11、現像器14、レジストロ
ーラ23及び排出ローラ25等を一つの動力源により駆動し
ているため、各要素が同時に駆動開始され駆動停止され
る。すなわち、感光体ドラム11への帯電、現像器14内で
のトナーへの帯電、現像動作、クリーニング及び定着動
作を必要時にだけ行うことができない。
したがって、感光体ドラム11や現像器14の場合は予備
動作（１ページ印刷時のみに行われる）に必要な時間T
R、印刷データ書込み開始までの用紙搬送時間TW、印刷
データ書込みからの転写までの用紙搬送時間Tl1，転写
時間TPのほかに用紙供給時間THや排出時間（TSからのク
リーニング時間を除いた時間）が不要な時間となり、逆
に定着器16の場合は上記時間TR,TH,TW,Tl1が不要にな
る。そして、１ページ印刷/1jobや受信処理、編集処理
時間が長い場合は特に余分な動作を行うことになる。
また、画像形成装置において、用紙供給部18から画像
形成部である感光体ドラム11までの用紙搬送距離が長い
場合、あるいは感光体ドラム11や定着器14から排出部ま
での用紙搬送距離が場合等に感光体ドラム11の定着器14
の寿命が短くなり、トナーの消費量が増加してしまう。
本発明は、上記従来の画像形成装置の問題点を解決し
て、感光体ドラム及び定着器の寿命を長くし、トナーの
消費量を少なくすることができる画像形成装置を提供す
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段） そのために、本発明の画像形成装置においては、帯電
させた感光体ドラムの表面に、光を照射して静電潜像を
形成し、該静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形
成し、該トナー像を、印刷用紙供給部から搬送された印
刷用紙に転写し、定着するようになっている。
そして、感光体ドラムを回転させる第１の作動機構
と、定着器のローラを回転させる第２の作動機構と、搬
送される印刷用紙の前端を検出する印刷用紙検出手段
と、印刷用紙の搬送方向における感光体ドラムと転写器
との間より上流側に設定された第１の位置に印刷用紙が
到達したときに、上記印刷用紙検出手段による印刷用紙
の前端の検出に基づいて、上記第１の作動機構を作動さ
せて感光体ドラムの回転を開始し、印刷用紙の搬送方向
における感光体ドムと転写器との間より下流側におい
て、感光体ドラムの回転量に対応させて設定された第２
の位置に印刷用紙が到達したときに、上記第２の作動機
構を作動させて定着器のローラの回転を開始する印刷機
構制御部とを有する。
（作用） 本発明によれば、上記のように画像形成装置において
は、帯電させた感光体ドラムの表面に、光を照射して静
電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させてトナ
ー像を形成し、該トナー像を、印刷用紙供給部から搬送
された印刷用紙に転写し、定着するようになっている。
そして、感光体ドラムを回転させる第１の作動機構
と、定着器のローラを回転させる第２の作動機構と、搬
送される印刷用紙の前端を検出する印刷用紙検出手段
と、印刷用紙の搬送方向における感光体ドラムと転写器
との間より上流側に設定された第１の位置に印刷用紙が
到達したときに、上記印刷用紙検出手段による印刷用紙
の前端の検出に基づいて、上記第１の作動機構を作動さ
せて感光体ドラムの回転を開始し、印刷用紙の搬送方向
における感光体ドラムと転写器との間より下流側におい
て、感光体ドラムの回転量に対応させて設定された第２
の位置に印刷用紙が到達したときに、上記第２の作動機
構を作動させて定着器のローラの回転を開始する印刷機
構制御部とを有する。
この場合、上記印刷用紙検出手段によって印刷用紙の
前端が検出され、第１の位置に印刷用紙が到達すると、
上記第１の作動機構によって感光体ドラムが回転させら
れ、感光体ドラムが所定の回転量だけ回転して第２の位
置に印刷用紙が到達すると、上記第２の作動機構によっ
て定着器のローラが回転させられる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の
概略構成図である。従来の画像形成装置と機能が同じも
のについては同じ符号を付し、その説明を省略する。
図において、本発明の画像形成装置の印刷装置1aは、
制御部2aと印刷部10aで構成され、制御部2aは従来のも
のとプログラム処理が異なるマイクロプロセッサ5aを有
している。た、印刷部10aは印刷用紙供給部18から印刷
用紙31を取り出すタイミング、印刷用紙搬送及び帯電、
露光、現像、転写、定着、クリーニング等の電子写真プ
ロセス制御に関して従来のものとは異なるプログラム処
理及び制御を行う印刷機構制御部26aを有している。
また、印刷用紙搬送のためのレジストローラ23a、印
刷のための感光体ドラム11a、定着器16aはそれぞれ独立
に駆動するための電気的、あるいは機械的クラッチを有
している。そして、上記感光体ドラム11a及び定着器16a
の駆動タイミングを制御するために用紙搬送状態を検出
する定着センサ32が配設される。
次に、第２図〜第５図を併用して本発明の画像形成装
置の動作について説明する。
第２図は本発明の画像形成装置の制御部の動作フロー
チャート、第３図は本発明の画像形成装置の印刷部のフ
ローチャート、第４図は本発明の画像形成装置のタイム
チャート、第５図は本発明の印刷部の動作説明図であ
る。
ここでは、第２図及び第３図のフローチャートを中心
に説明する。
ステップ〜 まず、印刷データの第１ページ目が端
末機９と外部接続インタフェース部３を介してホストコ
ンピュータから制御部2aに送られてくると、該第１ペー
ジ目の印刷データが制御部2aの受信バッファ４に蓄積
（受信）される段階でマイクロプロセッサ5aはその第１
ページ目の印刷データが印刷データか否かを判定する。
ステップ マイクロプロセッサ5aは送られてきた第１
ページ目の印刷データがフォントデータやその制御デー
タではなく印刷データであると判定すると、印刷部10a
の定着器16aのヒータオン命令を送出する。
ステップ この後、制御部2aは印刷部10aの印刷機構
制御部26aからシリアルインタフェース28を介して送ら
れてくる印刷用紙供給可能信号（給紙センサ22が印刷用
紙31を検出せずオフ状態にあるときに印刷機構制御部26
aが送出する信号）の有無、すなわち印刷用紙を供給す
ることができるか否かを判定する。
ステップ 印刷用紙検出手段としての給紙センサ22が
オフ状態にあり、受信バッファ４が第４図（ａ）に示す
ように、第１ページの印刷データの受信を開始すると、
マイクロプロセッサ5aは第４図（ｃ）で示すタイミング
で印刷用紙供給命令を送出する。
ステップ この後、第１ページ目の印刷データの受信
処理を行い、該受信処理が完了するまでステップ〜
の処理を行い、更に供給済み（給紙センサ22がオフでか
つ印刷用紙供給命令送出済みのとき）のルート44を通
り、ステップに至るまでの同様の各ステップを繰り返
す。
ステップ 印刷データの第１ページ目の受信処理が
完了すると、印刷データの第１ページ目の編集処理に入
る。マイクロプロセッサ5aは、印刷データの第１ページ
目の編集処理が完了するまでステップからステップ
に至り、供給済みのルート44を経て更にステップ〜
、、〜の順に各ステップを繰り返す。
ステップ 印刷データの第１ページ目の編集処理が
完了すると、供給済みのルート46を経てステップへ移
行する。１ページの編集が完了した時点で給紙センサ22
がオフ状態のときはステップに進み用紙供給命令が出
される。なお、受信バッファ４により印刷データの受信
処理（第４図（ａ）参照）やこの受信処理の後行われる
マイクロプロセッサ5aによる印刷データの編集処理（第
４図（ｂ）参照）については、従来のものと同様に行わ
れる。
ステップ 印刷部10aが実印刷可能か否かの判定に入
る。
ステップ 印刷機構制御部26aから実印刷可能信号
が送られてきて、しかも印刷データの第１ページ分の編
集処理が完了しているとき、マイクロプロセッサ5aは実
印刷可能状態にあると判定し、印刷部10aの印刷機構制
御部26aへシリアルインタフェース28を介して実印刷開
始命令を送出し、ドットイメージデータ転送等の実印刷
処理に入る（第４図（ｄ）参照）。
ステップ（第３図） 一方、印刷部10aの印刷機構
制御部26aはステップのヒータオン命令を受信する
と、定着器16aのヒータをオンする。
ステップ また、ステップの用紙供給命令を受信
すると第４図（ｅ）に示すタイミングでメインモータ21
をオンする。
ステップ メインモータ21が安定した回転状態に達す
ると、第４図（ｆ）に示すタイミングでホッピングロー
ラクラッチ20をオンし、印刷用紙供給部18から印刷用紙
31の取出しを開始する（第５図（ａ）参照）。
ステップ 給紙センサ22が印刷用紙供給部18から取り
出された印刷用紙31を検出すると、オンし、その旨を印
刷機構制御部26aに通知する（第４図（ｇ）参照）。
ステップ 印刷機構制御部26aの位置にきたとき、ホ
ッピングローラクラッチ20へ第４図（ｆ）に示すタイミ
ングでオフ指示を与えて停止させる（第５図（ｂ）参
照）。
ステップ 次に、印刷機構制御部26a印刷部10aが休
止状態（感光体ドラム11aへの帯電、露光、現像動作等
が行われてない停止状態）にあるときは、感光体ドラム
11aに第１の作動機構として配設されたクラッチをオン
にし、印刷予備動作に入る。なお、印刷用紙供給部18か
らの用紙取出し時間が短い場合は、予備動作を同時に行
っても良い。この時、感光体ドラム11aはギヤやベルト
等の動力伝達器30を介して動力により矢印111の方向に
回転し、同時に帯電器12により感光体面が一様に帯電さ
れる。また、現像器14内の現像ローラ等が回転し、トナ
ーが摩擦帯電される（第５図（ｃ）参照）。
ステップ 感光体ドラム11aは１〜２回転で実印刷可
能となり、印刷機構制御部26aは給紙センサ22からの通
知（給紙センサ22により印刷用紙31を検出したことによ
るオン信号）と上記印刷予備動作完了によりシリアルイ
ンタフェース28を介して制御部2aのマイクロプロセッサ
5aに実印刷信号を送出する。
なお、ステップにおいて、印刷部10aが前ページの
印刷データを受け取り、既に実印刷処理状態にある場合
には、印刷予備動作には入らず、ステップに至って制
御部2aに対し、直ちに実印刷可能信号を送出する。
ステップ 印刷機構制御部26aがステップの実印
刷開始命令を受信すると、印刷機構制御部26aは、第４
図（ｊ）に示すようにレジストローラクラッチ23aをオ
ンし、印刷用紙搬送を再開する。
ステップ 印刷用紙搬送再開後、一定時間TW経過する
と、上記印刷機構制御部26aは実印刷処理を開始し、感
光体ドラム11aの表面に発光ダイオードアレイ13が静電
潜像を形成する。この時、感光体ドラム11a上の上記発
光ダイオードアレイ13から転写器15までの残り搬送距離
が同一となる。そして、感光体ドラム11aに書込みを行
うため制御部2aに対し、シリアルインタフェース28を介
して第１ページ目の印刷データの要求が行われる（第５
図（ｄ）参照）。この時、同時に印刷機構制御部26aは
感光体ドラム11aのクラッチをオンし、矢印111方向の回
転を開始し、帯電器12により（−）帯電を行う。
制御部2aのマイクロプロセッサ5aよりビデオインタフ
ェース29を介して発光ダイオードアレイ13にドットイメ
ージデータが送られてくると、感光体ドラム11aへの書
込みが行われる。そして、印刷用紙の搬送に同期して感
光体ドラム11aへのドットイメージデータの書込みが順
次行われる。
感光体ドラム11aが回転すると、現像器14は書込みが
行われた順に静電潜像を現像し、現像されたトナー像は
転写器15により印刷用紙31に転写される（第５図（ｅ）
参照）。
ステップ 転写後、感光体ドラム11aが距離l2回転
し、残留トナー、静電荷等を除去するクリーナ17の位置
に至ると、印刷用紙31は定着センサ32に搬送され、該定
着センサ32がオンにされる。
ステップ そのオン信号に基づいて、印刷機構制御
部26aが、定着器16aに第２の作動機構として配設された
クラッチをオンにし、定着動作に入る（第５図（ｆ）参
照）。上記定着器16aのクラッチがオンにされると、テ
フロン（商品名）コーティング加工が施されたヒータ内
蔵のローラとシリコーンゴムから成る加圧ローラとが接
触したまま回転させられ、定着温度は均一になる。
したがって、定着器16aは、印刷用紙31が到達するま
でに数回転させておく必要があり、これを考慮して定着
器16aと定着センサ32との間の距離が決められる。な
お、本実施例とは異なるが、定着器16aと定着センサ32
との間の距離を探ることができない場合は、給紙センサ
22のオン信号を検知することによって定着器16aのクラ
ッチをオンにする場合もある。また、定着は150℃〜190
℃の高温下で行われるので、温度上昇に時間がかかる。
このため、定着器16aのヒータオンは上述したよう
に、上位ホストから印刷データを受信したことをマイク
ロプロセッサ5aが認識し、シリアルインタフェース28を
介して印刷機構制御部26aにそれを通知した時（第３図
ステップ）か上記印刷用紙供給部18からの用紙取
出し時（第３図ステップ）に行われる。
ステップ 上記実印刷動作が順次行われるとともに、
印刷用紙31も同期して搬送される。該印刷用紙31の後端
が給紙センサ22を通過すると（第５図（ｇ）参照）給紙
センサオフ信号が印刷機構制御部26aに通知される。
ステップ 印刷機構制御部26aは給紙センサオフ信号
を検知すると次ページ（例えば第２ページ目）の給紙可
能信号を制御部2aに送出する。
次に、第２ページ目の印刷データの受信処理及び編集
処理について第２図のフローチャートで説明する。
まず、受信処理については第４図（ｇ）に示すよう
に、給紙センサ22がオンするまでステップ〜、供給
済みルート44、ステップ、〜供給済みルート44、
ステップ、、というように各ステップを繰り返
す。そして、給紙センサ22がオンすると、ステップに
おいて供給済みのルート44から右側のルート45に移行す
るが、その他は同様のステップを繰り返す。
第２ページ目の受信処理が完了すると、ステップか
らステップへと移行して編集処理に入る。編集処理に
おいては、給紙センサ22が第４図（ｇ）に示すようにオ
フするまでステップ、、、右側のルート45（給紙
センサ22がオン状態の時）、ステップ〜というよう
に各ステップを繰り返す。そして、給紙センサ22が第４
図（ｇ）に示すようにオフすると、上述したようにマイ
クロプロセッサ5aは給紙センサ22のオフに基づき、印刷
機構制御部26aから供給れる印刷用紙供給可能信号を受
信する。これによりステップからステップへ移行し
て第４図（ｃ）に示すように印刷用紙供給命令を印刷機
構制御部26aへ送出する。印刷部10aでは、印刷機構制御
部26aがこの印刷用紙供給命令を受けると、第１ページ
目の印刷処理の場合と同様の動作を行う。
一方、ステップで印刷用紙供給命令を送出した後、
ステップ〜、、供給済みのルート44、ステップ
〜というようにステップを繰り返す。そして、第２ペ
ージ目の編集処理が完了すると、ステップからステッ
プ、供給済ルート46を経てステップへと移行する。
これ以後のステップ動作については第１ページ目の場合
と同様に行われる。
次に、印刷部10aの次ページ（第２ページ目）につい
ての印刷用紙供給命令の受信及びその後の動作フローチ
ャートについて説明する。
ステップ 印刷用紙31が上記供給センサ22を通過した
後、定着センサ32を通過するまでの間上記次ページ印刷
用紙供給命令待ちとなる。
ステップ 次ページの印刷用紙供給命令を受信した
場合は、ステップへ移行し、印刷機構制御部26aは第
１ページ目と同様第４図（ｆ）のタイミングで印刷用紙
の供給動作を行う。
ステップ 印刷用紙可能信号をオフし、前ページ（第
１ページ目）印刷用紙31の後端が定着センサ32を通過す
るのを待つ。
ステップ 定着センサ32が用紙通過を検知した場合は
感光体ドラム11aをオンする。次ページの印刷用紙供給
命令が制御部2aから送られてくる前に印刷用紙31の後端
が定着センサ32を通過した場合も、同様にステップか
らステップへ移行する。
第５図（ｈ）は１ページ分の転写動作が完了した状態
を示し、第５図（ｉ）は上述したように印刷用紙31の後
端が定着センサ32を通過した状態を示す。この時、感光
体ドラム11aの感光体面に残留したトナーや電荷がクリ
ーニングブラシ又はクリーニングブレードで既に除去さ
れていて、次ページ（第２ページ目）の印刷データが印
刷機構制御部26aに送られてこない場合には、第４図
（ｈ）のタイミングで感光体ドラム11aのクラッチはオ
フされ、同時に現像器14のトナー補給ローラ、現像ロー
ラも停止しトナー補給が停止される。
ステップ その後は、印刷用紙31に転写されたトナ
ー像が定着され、印刷用紙31が排出センサ24を通過する
のを持つ。また、その間においても次ページの印刷用紙
供給命令を受信していない場合は用紙供給命令待ちとな
る。
ステップ 印刷用紙供給命令を受信した場合は上記
ステップと同様の処理を行う。
ステップ〜 定着動作が完了し（第５図（ｊ）参
照）印刷用紙31の後端が排出センサ24を通過する（第９
図（ｋ）参照）と、印刷機構制御部26aは排出センサ24
オフ信号を検知し定着器16aのクラッチ及びメインモー
タ21の回転を停止させる。
定着器のヒータは一定時間後定着温度よりも低い中間
温度に設定し、次印刷立上がりを早める各部の寿命低下
を防ぐ。但し、次ページの印刷用紙供給命令及び印刷デ
ータを既に受信している場合は、メインモータ21の回転
は続行し、定着器16aのクラッチは上述のタイミング、
すなわち定着センサ32のオンで再度オンとなる。
上述したように、感光体ドラム11、現像器14、定着器
16の動作時間が従来の画像形成装置を比べて大幅に短縮
される。
例えば、定着器16の動作時間は従来の画像形成装置の
場合、第10図に示すように予備動作時間TR、用紙供給時
間TH、実印刷可能状態で印刷データ書込み開始までの用
紙搬送時間Tl1、用紙通過時間TP、転写器から排出セン
サまでの用紙搬送時間TSの合計のTR＋TH＋TW＋Tl1＋TP
＋TSである。
感光体ドラム11や現像器14の動作時間についても同様
にTR＋TH＋TW＋Tl1＋TP＋TSとなる。
本発明の画像形成装置の場合、定着器16aの動作時間
は、第４図に示すように用紙通過時間TPと、転写器から
排出センサまでの用紙搬送時間TSと転写器から定着器か
ら定着センサまでの用紙搬送時間Tl2の差との合計TP＋
（TS−Tl2）となる。感光体ドラム11aや現像器14の動作
時間の場合、TR＋TW＋Tl1＋TP＋Tl2となる。
このように、定着器16aの動作時間でTR＋TH＋TW＋Tl1
＋Tl2の時間が短縮され、感光体ドラム11aや現像器14の
動作時間でTH＋TS−Tl2の時間が短縮される。
第６図は画像形成装置の参考例を示す図である。
この場合、定着器がメインモータ21にギヤやベルト等
との動力伝達器30に直結されており、定着器16の回転オ
ン・オフがメインモータ21のオン・オフと同期して制御
される。
そして、第１の実施例の印刷機構制御部26aとは異な
るプログラム処理及び制御を行う印刷機構制御部26bが
用いられ、感光体ドラム11a、現像器14、レジストロー
ラクラッチ23a、ホッピングローラ19が独立懸架で動作
される。定着器16の動作タイミング等を除いて第１の実
施例と同様に動作する。
第７図は本発明の他の実施例を示す画像形成装置の概
略図である。
この場合、ホッピングローラ19、感光体ドラム11b及
び定着器16bがそれぞれ独立にパルスモータ等の動力源
を備え、上記ホッピングローラ19、感光体ドラム11b及
び定着器16bの動作と印刷用紙31の搬送とを同期させる
ためのハードウェア又はプログラム処理によるソフトウ
ェアタイマを備える。そして、印刷機構制御部10cによ
って、参考例の印刷機構制御部26aとは異なるプログラ
ム処理及び制御が行われる。また、感光体ドラム11b
と、現像器14、定着器16b、ホッピングローラ19及びレ
ジストローラ23bとが独立懸架で動作させられる。
第８図は他の実施例における印刷用紙供給状態及び搬
送機構の詳細説明図である。
図において、１個のレジストモータ33が用紙供給用と
用紙搬送用に切換え制御される。レジストモータ33をａ
方向に回転させると、遊星ギヤ34は実線のように移動
し、上記レジストモータ33の動力が遊星ギヤ34を介して
ホッピングローラ19に伝達され、ホッピングローラ19は
矢印ａ方向に回転する。この時、用紙供給部18から印刷
用紙31が取り出され、印刷用紙31が給紙センサ22まで搬
送されると、印刷機構制御部26cはレジストモータ33の
回転を停止させる。印刷用紙31はレジストローラ23bに
突き当たったところで停止する。
次に、印刷機構制御部26bが実印刷処理に入ると、上
記レジストモータ33はｂ方向に回転される。レジストモ
ータ33のｂ方向回転により遊星ギヤ34が破線の位置に移
動し、レジストモータ33の動力が遊星ギヤ34を介してレ
ジストローラ23bに伝達され、レジストローラ23bがｂ方
向に回転して用紙が搬送される。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、画像形
成装置においては、帯電させた感光体ドラムの表面に、
光を照射して静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを
付着させてトナー像を形成し、該トナー像を、印刷用紙
供給部から搬送された印刷用紙に転写し、定着するよう
になっている。
そして、感光体ドラムを回転させる第１の作動機構
と、定着器のローラを回転させる第２の作動機構と、搬
送される印刷用紙の前端を検出する印刷用紙検出手段
と、印刷用紙の搬送方向における感光体ドラムと転写器
との間より上流側に設定された第１の位置に印刷用紙が
到達したときに、上記印刷用紙検出手段による印刷用紙
の前端の検出に基づいて、上記第１の作動機構を作動さ
せて感光体ドラムの回転を開始し、印刷用紙の搬送方向
における感光体ドラムと転写器との間より下流側におい
て、感光体ドラムの回転量に対応させて設定された第２
の位置に印刷用紙が到達したときに、上記第２の作動機
構を作動させて定着器のローラの回転を開始する印刷機
構制御部とを有する。
この場合、上記印刷用紙検出手段によって印刷用紙の
前端が検出され、第１の位置に印刷用紙が到達すると、
上記第１の作動機構によって感光体ドラムが回転させら
れ、感光体ドラムが所定の回転量だけ回転して第２の位
置に印刷用紙が到達すると、上記第２の作動機構によっ
け定着器のローラが回転させられる。
したがって、感光体ドラム及び定着器の作動時間を短
くすることができるので、感光体ドラム及び定着器の寿
命が長くなる。その結果、トナーの消費量を著しく少な
くすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の概
略構成図、第２図は本発明の画像形成装置の制御部の動
作フローチャート、第３図は本発明の画像形成装置の印
刷部のフローチャート、第４図は本発明の画像形成装置
のタイムチャート、第５図は本発明の画像形成装置の印
刷部の動作説明図、第６図は画像形成装置の参考例を示
す図、第７図は本発明の他の実施例を示す画像形成装置
の概略図、第８図は他の実施例における印刷用紙供給状
態及び搬送機構の詳細説明図、第９図は画像形成装置に
おける電子写真プロセスを説明する概念図、第10図は従
来の画像形成装置の概略構成図、第11図は従来の画像形
成装置の制御部の動作フローチャート、第12図は従来の
画像形成装置の印刷部の動作フローチャート、第13図は
従来の画像形成装置のタイムチャート、第14図は従来の
画像形成装置の印刷部の動作説明図である。 11,11a,11b……感光体ドラム、14……現像器、15……転
写器、16,6a,16b……定着器、18……印刷用紙供給部、2
2……供給センサ、23,23b……レジストローラ、24……
排紙センサ、25……排出ローラ、26b,26c……印刷機構
制御部、31……印刷用紙、32……定着センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−319052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−87074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−155167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−111262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−113471（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−316875（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−32376（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−161484（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−109166（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−127549（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−140575（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/00 510 - 534 G03G 15/20

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】帯電させた感光体ドラムの表面に、光を照
    射して静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着さ
    せてトナー像を形成し、該トナー像を、印刷用紙供給部
    から搬送された印刷用紙に転写し、定着する画像形成装
    置において、 （ａ）感光体ドラムを回転させる第１の作動機構と、 （ｂ）定着器のローラを回転させる第２の作動機構と、 （ｃ）搬送される印刷用紙の前端を検出する印刷用紙検
    出手段と、 （ｄ）印刷用紙の搬送方向における感光体ドラムと転写
    器との間より上流側に設定された第１の位置に印刷用紙
    が到達したときに、上記印刷用紙検出手段による印刷用
    紙の前端の検出に基づいて、上記第１の作動機構を作動
    させて感光体ドラムの回転を開始し、印刷用紙の搬送方
    向における感光体ドラムと転写器との間より下流側にお
    いて、感光体ドラムの回転量に対応させて設定された第
    ２の位置に印刷用紙が到達したときに、上記第２の作動
    機構を作動させて定着器のローラの回転を開始する印刷
    機構制御部とを有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】（ａ）上記第１の位置に印刷用紙が到達し
    たときに、感光体ドラムの回転の開始に伴って帯電器、
    現像器及び転写器の動作が開始されるとともに、 （ｂ）印刷データの受信及び編集のタイミングに対応さ
    せて印刷用紙の給紙が行われる請求項１に記載の画像形
    成装置。
  3. 【請求項３】上記第２の位置と定着器との間の距離は、
    定着器のローラの１回転分の距離より長くされる請求項
    １に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項４】上記印刷機構制御部は、転写が終了し、感
    光体ドラムの表面のクリーニングが終了したときに、次
    ページの印刷データの受信の有無に従って、第１の作動
    機構を停止させて感光体ドラムの回転を停止させる請求
    項１に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項５】（ａ）上記印刷用紙検出手段は、印刷用紙
    供給部とレジストローラとの間の第１の位置に配設され
    た給紙センサであり、 （ｂ）転写器と定着器との間で、かつ、該定着器と所定
    の距離を置いた第２の位置に定着センサが配設され、 （ｃ）上記印刷機構制御部は、上記給紙センサによる印
    刷用紙の前端の検出に基づいて第１の作動機構を作動さ
    せて感光体ドラムの回転を開始し、上記定着センサによ
    る印刷用紙の後端の検出に基づいて第１の作動機構を停
    止させて感光体ドラムの回転を停止させ、 （ｄ）上記第２の位置は、上記定着センサによって印刷
    用紙の後端が検出されたときに、感光体ドラムの表面の
    クリーニングが終了している位置に設定される請求項４
    に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項６】（ａ）転写器と定着器との間で、かつ、該
    定着器と所定の距離を置いた第２の位置に定着センサが
    配設され、 （ｂ）上記印刷機構制御部は、上記定着センサによる印
    刷用紙の前端の検出に基づいて第２の作動機構を作動さ
    せて定着器のローラの回転を開始し、排出センサによる
    印刷用紙の後端の検出に基づいて第２の作動機構を停止
    させて定着器のローラの回転を停止させる請求項４に記
    載の画像形成装置。
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