JP4235406B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなど、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の作像手段によって、電子写真感光体・静電記録誘電体・磁気記録磁性体・中間転写体等の像担持体にトナー画像を形成させ、像担持体に形成されたトナー画像を記録部材に転写装置で転写させ、転写装置から搬送された記録部材を定着装置の一対の定着回転体のニップに導入してトナー画像を定着せしめて画像形成物（コピー、プリント）を得る画像形成装置（印刷装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
便宜上、電子写真プロセス方式を応用した画像形成装置を例にして説明する。この画像形成装置は、レーザビームプリンタや複写機に代表され、その静粛性から広く利用されている。このような画像形成装置では、公知の電子写真技術、すなわち露光、現像、転写のプロセスを経て、記録部材上にトナーで可視化した像を担持させ、このトナー像を記録部材に加熱加圧して定着させることで、印刷を行っている。
【０００３】
これらの画像形成装置においては、像担持体である電子写真感光体（感光ドラム）の回転駆動と、定着装置の定着回転体の回転駆動の駆動源が同一で、駆動により同時に回転している。
【０００４】
そこで、特開平５−６１２５号公報にて提案されているように、電子写真感光体と定着回転体の回転駆動を独立させ、印刷を行わない待機状態においては、所定時間毎に定着回転体を回転させて変形を防止させる時には、定着回転体の回転駆動のみ行うような工夫をしてきている。この工夫により、変形防止時における電子写真感光体の削れをなくしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像形成装置の高速化が進んで記録部材の搬送速度が上がってきており、また、単位時間当たりの印刷枚数も増加してきており、回転量が多くなることで定着回転体の磨耗が進み、回転量および高圧出力増大になることで電子写真感光体の磨耗と削れが進み、定着回転体および電子写真感光体の寿命が短くなる傾向にある。
【０００６】
一方、画像形成装置に対するユーザのメンテナンス作業を少なくさせるため、交換部品である電子写真感光体および定着回転体の寿命を少しでも伸ばして、交換回数を減らしたいというユーザからの要望がある。
【０００７】
本発明の目的は、定着ローラ及び加圧ローラの寿命の低下を抑えることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
感光体と、画像データに応じた光で前記感光体を走査するスキャナユニットと、前記感光体を回転させるための第１の駆動手段と、前記感光体から転写されたトナー画像を担持する用紙を挟持搬送する定着ローラ及び加圧ローラと前記定着ローラの内部に配置されているヒータを有し用紙上にトナー画像を定着する定着手段と、前記定着ローラ及び前記加圧ローラを回転させるための第２の駆動手段と、を有するエンジン部と、外部機器から送られてくる画像データをビットデータに展開するビデオコントローラと、前記エンジン部を制御するエンジン制御部と、を有し、前記ビデオコントローラが前記エンジン制御部へ印字条件を含む印字指示を送信すると前記エンジン制御部は前記印字条件に応じて前記エンジンの制御を開始し、前記エンジン制御部から前記ビデオコントローラへ垂直同期要求信号を送信した後、前記エンジン制御部は前記ビデオコントローラから送信される垂直同期信号により前記スキャナユニットを制御して前記感光体への走査を開始する画像形成装置において、
普通紙にトナー画像を形成する場合、前記エンジン制御部は、前記ビデオコントローラから前記印字指示を受けると、前記感光体を回転開始させ、その後、前記ビデオコントローラから前記垂直同期信号を受けると、前記スキャナユニットを制御して前記感光体への走査を開始し且つ前記定着手段の制御目標温度を定着処理中の温度に設定して前記定着手段を昇温させると共に前記定着ローラ及び前記加圧ローラの回転を開始し、封筒にトナー画像を形成する場合、前記エンジン制御部は、前記ビデオコントローラから前記印字指示を受けると、前記定着ローラと前記加圧ローラの間に掛かる圧力を低下させて前記定着手段の制御目標温度を定着処理中の温度に設定して前記定着手段を昇温させると共に前記定着ローラ及び前記加圧ローラの回転を開始させた後、前記感光体を回転開始させ、前記ビデオコントローラから前記垂直同期信号を受けると、前記スキャナユニットを制御して前記感光体への走査を開始することを特徴とする画像形成装置。
【００３３】
【発明の実施の形態】
〈参考例１〉
（１）画像形成装置例
本参考例１の画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザプリンタである。１はプリンタ本体、３５はプリンタ本体１に対して着脱可能なプロセスカートリッジである。プロセスカートリッジ３５には、電子写真の主要作像機器である、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１５、前露光ランプ３６、一次帯電器３７、現像器３８、クリーナー３９を包含させている。
【００３４】
感光ドラム１５は不図示の駆動手段により矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動され、前露光ランプ３６による全面露光処理、一次帯電器３７による所定の極性・電位の一様帯電処理、レーザスキャナ部３０によるレーザ走査露光、現像器３８による現像処理を準じに受けることで、レーザ走査露光パターンに対応したトナー画像が形成される。この感光ドラム１５に対するトナー画像の作像プロセス・原理は公知であるからその説明は省略する。
【００３５】
感光ドラム１５に形成されたトナー画像は感光ドラム１５と転写帯電器４０との対向部である転写部に給紙機構部から所定の制御タイミングにて搬送された紙等の記録部材（記録媒体）に対して順次に静電転写されていく。転写部を通った記録部材は感光ドラム１５の面から分離されて定着装置２８に導入されてトナー画像の定着処理を受け、排紙積載トレイ２１に排紙される。また記録部材分離後の感光ドラム１５の面はクリーナー３９により転写残トナー等の残留汚染物が除去されて清浄面化され、繰返して作像に供される。
【００３６】
レーザスキャナ部３０は、外部装置４４から送出される画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット３１、このレーザユニット３１からのレーザ光を感光ドラム１５上に走査するためのスキャナモータユニット３２、結像レンズ群３３、折り返しミラー３４により構成されている。スキャナモータユニット３２は、スキャナモータ３２ａおよびポリゴンミラー３２ｂから構成される。
【００３７】
本例のプリンタ本体１は、記録部材を収納する、上段カセット２、下段カセット５、マルチトレー１０の３つの選択的な給紙口を有している。上段カセット２から上段ピックアップ給紙ローラ３により記録媒体を繰り出し、上段給紙搬送ローラ４により記録媒体を搬送する。また、下段カセット５から下段ピックアップ給紙ローラ６により記録媒体を繰り出し、下段給紙搬送ローラ７により記録媒体を搬送する。上段カセット２もしくは下段カセット５より搬送された記録部材は、下流の給紙センサ８により検知され、再給紙ローラ９によりさらに搬送される。また、マルチトレー１０からは、マルチピックアップ給紙ローラ１１により記録媒体を繰り出し、マルチ給紙搬送ローラ１２により記録媒体を搬送する。
【００３８】
上段カセット２、下段カセット５、マルチトレー１０の３つの給紙口から選択的に給紙搬送された記録部材は、さらに下流のレジセンサ１３により検知され、レジストローラ対１４によって所定のループ量を作成して搬送を停止する。画像形成タイミング（ＶＳＹＮＣ信号）と同期をとって、レジストローラ対１４により記録部材の搬送が再開され、転写部に対して所定の制御タイミングにて搬送される。
【００３９】
定着装置２８の下流には記録部材の搬送状態を検知する定着排紙センサ１８および記録部材を排紙部へ搬送する定着排紙ローラ１７が設けられており、記録部材は排紙ローラ２０により排紙積載トレイ２１に排紙される。
【００４０】
両面印字モードの場合は、定着装置２８を出た、片面側印字済みの記録部材が両面フラッパ１９により反転機構部分へ導かれる。反転機構へ導かれた記録部材は、反転センサ２２により検知され、反転ローラ２３により引き込みされる。引き込みが終了すると、反転ローラ２３の回転方向を逆にすることで記録部材を反転させ、両面搬送部へ導く。両面搬送部へ導かれた記録部材は、切り欠けローラ２５で搬送され、切り欠けローラ２５の切り欠け部分が記録部材と接する位置で搬送を停止し、記録部材が自由になったところで横レジスト調整板２４にて斜行を補正する。その後、切り欠けローラ２５により搬送を再開し、下流の両面ローラ２６に引き継がれ、両面センサ２７で記録部材の搬送位置を確認する。そして、再給紙ローラ９、レジストローラ対１４にて再び転写部に搬送されて、２面目の画像形成がなされる。
【００４１】
（２）定着装置２８
図２は定着装置２８の概略構成を示す横断面模型図である。本参考例１における定着装置２８は、例えば特開平９−１４６３９１号公報等に提案されている、加圧ローラ駆動タイプ（テンションレスタイプ）のフィルム加熱方式の定着装置である。このフィルム加熱方式は別名オンデマンド方式とも呼ばれ、ウォームアップ時間が短いので、待機状態ではヒータをオフしておける利点がある。
【００４２】
５１は加熱ユニット、１６は加圧回転体としての弾性加圧ローラであり、両者５１・１６の圧接により定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００４３】
加熱ユニット５１は図面に垂直方向を長手とする部材であり、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有する断熱ステイホルダー（フィルムホルダー）５２と、この断熱ステイホルダー５２の下面に、該部材の長手に沿って設けた凹溝部に嵌め入れて固定して配設した、通電により発熱する加熱ヒータ（加熱体）２９と、ヒータ２９を取り付けた断熱ステイホルダー５２にルーズに外嵌した、定着回転体（加熱回転体）としての円筒状の耐熱性の定着フィルム５３等からなる。この定着フィルム５３と加圧ローラ１６とが一対の定着回転体となる。
【００４４】
加圧ローラ１６は、芯金１６ａと、該芯金上に同心一体に形成具備させたシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層１６ｂとから成る回転体である。弾性層１６ｂ上にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂などから成る耐熱離型性層１６ｃを形成してあってもよい。
【００４５】
加圧ローラ１６は芯金１６ａの両端部を装置シャーシー（不図示）の手前側と奥側の側板間に軸受部材を介して回転自由に軸受保持させて配設してある。
【００４６】
加熱ユニット５１は、この加圧ローラ１６の上側に、加熱ヒータ２９側を下向きにして加圧ローラ１６に並行に配置し、断熱ステイホルダー５２の両端部を不図示のバネ等の加圧手段にて加圧ローラ１６の軸線方向に附勢することで、加熱ヒータ２９の下向き面を定着フィルム５３を介して加圧ローラ１６の弾性層１６ｂに該弾性層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させてある。加圧ローラ１６側を加圧手段にて加熱ユニット５１の下面に押し上げ附勢して所定幅の定着ニップ部Ｎを形成する装置構成にすることもできる。
【００４７】
加圧ローラ１６は駆動手段Ｍにより矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ１６の回転駆動による該加圧ローラ１６の外面と定着フィルム５３との、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力により円筒状の定着フィルム５３に回転力が作用して該定着フィルム５３がその内面側がヒータ２９の下向き面に密着して摺動しながら断熱ステイホルダー５２の外周りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。
【００４８】
ヒータ２９はセラミックヒータである。セラミックヒータの表面には図示しない温度検知素子を当接し、温度検知結果にもとづきヒータに対する電力供給をＯＮ／ＯＦＦして、定着回転体である定着フィルム５３の表面温度を一定に制御している。
【００４９】
加圧ローラ１６が回転駆動され、それに伴って円筒状の定着フィルム５３が従動回転状態になり、また加熱ヒータ２９に通電がなされ、該加熱ヒータが昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態において、定着回転体としての定着フィルム５３と加圧回転体としての加圧ローラ１６とが成す定着ニップ部Ｎに未定着トナー画像ｔを担持した記録部材Ｐが導入され、定着ニップ部Ｎにおいて記録部材Ｐのトナー画像担持面側が定着フィルム５３の外面に密着してフィルム５３と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ２９の熱が定着フィルム５３を介して記録部材Ｐに付与され、記録部材Ｐ上の未定着トナー像ｔが記録部材Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録部材Ｐは定着フィルム５３から曲率分離される。
【００５０】
この定着装置２８の定着回転体５３・１６を回転駆動させる駆動手段Ｍは前記感光ドラム１５の回転駆動させる駆動手段とは独立である。すなわち感光ドラム１５と定着装置２８の定着回転体５３・１６とは互いに独立に回転駆動制御される。
【００５１】
（３）制御系
図１において、４１はプリンタ制御装置であり、プリンタ本体１を制御する装置である。このプリンタ制御装置４１は図３のように、ビデオコントローラ４２およびエンジン制御部４３から構成されている。ビデオコントローラ４２は、マイクロコンピュータ、タイマ、メモリなどで構成される。エンジン制御部４３は、マイクロコンピュータ、タイマ、メモリ等で構成される。さらに、プリンタ制御装置４１は、インターフェース４５を介して外部装置４４（ホストＰＣなど）と通信可能な状態で接続されている。また、プリンタ本体１には、ユーザに情報を通知したりユーザが選択設定を操作したりするための表示操作パネル５０（図３）を持っている。
【００５２】
図３は、本参考例１を示す画像形成装置における機能構成を示すブロック図である。上記したように、プリンタ本体１には、プリンタ制御装置４１があり、ビデオコントローラ４２とエンジン制御部４３から構成される。
【００５３】
ビデオコントローラ４２は、ホストコンピュータなどの外部機器４４からインターフェース４５を介して送られてくる画像データを、プリントの印字に必要なビットデータに展開する。そして、ビデオコントローラ４２は、シリアルＩ／Ｆによってエンジン制御部４３に対して、印字する画像毎に、印字条件（給紙口、排紙口など）を指定しながら印字指示を行う。
【００５４】
エンジン制御部４３は、ビデオコントローラ４２から指示された印字条件の印字指示に従って、給紙ローラや搬送ローラやリフタなどの用紙搬送機構４６を制御し印字条件の給紙口より給紙を行う。そして、ビデオコントローラ４２へ垂直同期要求信号（ＶＳＲＥＱ信号）を出力し、ビデオコントローラ４２より垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ信号）が来るのを待つ。ＶＳＹＮＣ信号とともに、エンジン制御部４３は１ライン毎に水平同期信号（ＨＳＹＮＣ信号）を出しながら、ビデオコントローラ４２よりビデオ信号（ＶＤＯ信号）に従って、レーザスキャナユニット３０を制御しながら画像形成を行う。そして、画像形成された画像を、高圧ユニット４９によって用紙に転写し、定着装置（定着器）２８によって定着し、用紙搬送機構４６を制御して印字条件の排紙口へ排紙を行う。
【００５５】
また、ビデオコントローラ４２は、プリンタ状態を表示操作パネル５０に表示したり、表示操作パネル５０によってオペレータが操作した設定内容を認識したりする機能をもっている。
【００５６】
また、エンジン制御部４３は、センサ入力部４７により、各種のセンサ読み込みを行い、搬送路上のセンサの紙有無検知をしたりする。
【００５７】
なお、用紙搬送機構４６において、感光ドラム１５の回転駆動と、定着加圧回転体１６の回転駆動は、独立した駆動源（独立した２つのモータ）とし、それぞれが干渉することなく、片方ずつの回転が可能である。
【００５８】
図４は、本参考例１の画像形成装置の印字のタイムチャートである。（１）は、本参考例１での印字のタイムチャートであり、（２）は従来の印字のタイムチャートである。上段カセット２から排紙トレイ２１へ、２枚の片面印字を行うことを想定している。上段カセット２には、普通紙のＡ４サイズの用紙が２枚以上格納されている。
【００５９】
まず、図４の（１）の場合において、ビデオコントローラ４２より、１頁目の画像ビット展開が終了したら、シリアル通信を介して、エンジン制御部４３に、１頁目の印字条件（給紙口＝上段、排紙口＝排紙トレイ）の印字指示を行う。
【００６０】
エンジン制御部４３は、印字条件について、印字動作可能かどうかチェックし条件が整っているので、印字動作を開始する。まず、スキャナモータ回転開始してスキャナ立ち上げ、感光ドラム１５を回転開始して高圧立ち上げを行う。
【００６１】
そして給紙を完了したら、エンジン制御部４３からビデオコントローラ４２へＶＳＲＥＱ信号を出力し、ビデオコントローラ４２からエンジン制御部４３へＶＳＹＮＣ信号を出力（垂直同期信号のやりとり）をして、画像形成を開始する。同時に、定着加圧回転体の回転駆動を開始し、ヒータ駆動を開始（定着のための１９０℃温調）する。
【００６２】
そして、ビデオコントローラ４２よりエンジン制御部４３へ、２頁目の印字条件（給紙口＝上段、排紙口＝排紙トレイ）での印字指示が出る。また、１頁目は画像形成とともに、定着を行い排出トレイへ排出を行う。２頁目の給紙が完了したら、垂直同期信号のやりとりをして、２頁目の画像形成を行い、定着を開始する。２頁目の画像形成が終了したら、最後の印字につき、高圧を立ち下げて感光ドラム１５の回転駆動を停止させ、スキャナモータの回転も停止させる。
【００６３】
定着および排出が終了したら、ヒータ駆動をオフにして、定着加圧回転体１６の回転駆動を停止させる。印刷待ちの待機状態へ戻る。
【００６４】
一方、図４の（２）は、従来例での印字のタイムチャートであり、感光ドラム１５と定着加圧回転体１６の駆動源が同一で、同時に回転が行われてしまう構成での例である。
【００６５】
１頁目の印字指示とともに、スキャナモータ回転を開始しスキャナを立ち上げ、感光ドラムおよび定着加圧回転体の回転を開始し、高圧立ち上げを行う。そして、給紙完了後に、垂直同期信号のやりとりをして、１頁目の画像形成を開始する。２頁目の印字指示とともに、２頁目の給紙を開始する。そして、１頁目の画像形成から、定着を開始し、定着および排紙する。２頁目を給紙完了後に、垂直同期信号のやりとりをして、２頁目の画像形成を開始し、定着させる。
【００６６】
定着および排紙の終了に合わせるように高圧の立ち下げを行い、スキャナモータの回転を停止させ、感光ドラムおよび定着加圧回転体の回転を停止させ、ヒータをオフする。
【００６７】
本参考例１のタイムチャートである（１）と、従来例のタイムチャートである（２）を比較して明らかなように、印刷の開始において定着加圧回転体１６の回転開始を遅らせることで、定着加圧回転体の回転時間を短縮できた。
【００６８】
また、印刷の終了において、高圧立ち下げと感光ドラム１５の回転停止を早めることで、感光ドラム１５の回転時間および高圧印加時間を短縮できた。定着加圧回転体１６の回転時間の短縮、感光ドラム１５の回転時間および高圧印加時間の短縮により、それぞれの寿命を伸ばすことが可能となった。
【００６９】
図５は、本参考例１の画像形成装置のエンジン制御部４３における印刷動作に関する処理を示すフローチャートである。
【００７０】
印字指示により、印刷動作を開始する。まず、スキャナモータの回転駆動、感光ドラムの回転駆動、高圧の立ち上げを行う（ステップＳ１０１）。
【００７１】
そして、給紙完了して、垂直同期信号のやりとり（つまりＶＳＹＮＣ受信）を待つ（ステップＳ１０２）。
【００７２】
ＶＳＹＮＣ受信して画像形成を開始したら、同時に、定着加圧回転体の回転を開始し、ヒータを１９０℃温調とする（ステップＳ１０３）。
【００７３】
最後の印刷頁の画像形成終了まで待つ（ステップＳ１０４）。最後の画像形成が終了したら、高圧を立ち下げ（ステップＳ１０５）、感光ドラムの回転を停止し、スキャナモータ回転を停止させる（ステップＳ１０６）。
【００７４】
最後の定着および排紙が終了するのを待つ（ステップＳ１０７）。定着排紙が終了したら、ヒータをオフして、定着加圧回転体の回転駆動を停止させる（ステップＳ１０８）。
【００７５】
以上説明したように、感光ドラム１５および定着加圧回転体１６の回転駆動を独立にしたことで、印刷の開始において定着加圧回転体の回転開始を遅らせる制御を行うことで、定着加圧回転体の回転時間を短縮できた。また、印刷の終了において、高圧立ち下げと感光ドラムの回転停止を早める制御を行うことで、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間を短縮できた。定着加圧回転体の回転時間の短縮、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間の短縮により、それぞれの寿命を伸ばすことが可能となった。
【００７６】
〈参考例２〉
本参考例２の画像形成装置は、前述参考例１の画像形成装置において定着装置２８を図２のフィルム加熱方式の定着装置から図６の熱ローラ方式の定着装置２８Ａに変更したものであり、その他の画像形成装置のハード構成は同じであるから再度の説明を省略する。
【００７７】
本参考例２における熱ローラ方式の定着装置２８Ａは、特開平９−１４６３９１号公報に提案されているものである。この定着装置２８Ａは、互いに加圧圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させた、定着回転体としての加熱ローラ（定着ローラ）１６Ａおよび加圧回転体としての弾性加圧ローラ１６と、加熱ローラ内部に設けられたハロゲンヒータ２９から構成されている。加熱ローラ１６Ａの表面には図示しない温度検知素子を当接させ、温度検知結果にもとづきヒータ２９をＯＮ／ＯＦＦして、加熱ローラの表面温度を一定に制御している。熱ローラ方式では、印刷を行わない待機状態においてもある程度の温度（本参考例２では１７０℃）を保っておく必要がある。
【００７８】
前述図３の機能構成を示すブロック図も本参考例２においても同様であるが、参考例１とは、ビデオコントローラ４２とエンジン制御部４３における印刷指示の方法が異なる。
【００７９】
特開２００２−０４６８７６号公報、特開２００１−０８８４０６号公報、特開２００１−０８８３７０号公報、特開２００１−１９２１３２号公報に提案されているように、ビデオコントローラ４２からエンジン制御部４３へ印字予約指示と印字開始（画像形成開始）指示の２種類の指示により印刷指示を行う。
【００８０】
ビデオコントローラ４２は、シリアルＩ／Ｆによってエンジン制御部４３に対して、印字する画像毎にＩＤを割り当て、印字条件（給紙口、排紙口など）を指定して、ＩＤによって印字予約を行う。
【００８１】
エンジン制御部４３は、ビデオコントローラ４２から通知された印字予約に従って、給紙ローラや搬送ローラやリフタなどの用紙搬送機構４６を制御し印字条件の給紙口より給紙を行う。
【００８２】
そして、ビデオコントローラ４１は、ホストコンピュータなどの外部機器４４からインターフェース４５を介して送られてくる画像データを、プリントの印字に必要なビットデータに展開終了したら、エンジン制御部４３へ画像形成指示を出す。
【００８３】
ビデオコントローラ４２からシリアルＩ／Ｆによって通知された画像形成指示に従って、スキャナ立ち上げおよび高圧立ち上げおよび給紙が完了していれば、垂直同期要求信号（ＶＳＲＥＱ信号）を出力し、ビデオコントローラ４２より垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ信号）が来るのを待つ。ＶＳＹＮＣ信号とともに、エンジン制御部は１ライン毎に水平同期信号（ＨＳＹＮＣ信号）を出しながら、ビデオコントローラ４２よりビデオ信号（ＶＤＯ信号）に従って、レーザスキャナユニット３０を制御しながら画像形成を行う。
【００８４】
そして、画像形成された画像を、高圧ユニット４９によって用紙に転写し、定着器２８によって定着し、用紙搬送機構４６を制御して印字条件の排紙口へ排紙を行う。
【００８５】
また、ビデオコントローラ４２は、プリンタ状態を表示操作パネル５０に表示したり、表示操作パネル５０によってオペレータが操作した設定内容を認識したりする機能をもっている。
【００８６】
また、エンジン制御部４３は、センサ入力部４７により、各種のセンサ読み込みを行い、搬送路上のセンサの紙有無検知をしたりする。
【００８７】
用紙搬送機構４６において、感光ドラム１５の回転駆動と、定着回転体１６Ａ・１６の回転駆動は、独立した駆動源（独立した２つのモータ）とし、それぞれが干渉することなく片方ずつの回転が可能である。
【００８８】
図７は、本参考例２の画像形成装置の印字のタイムチャートである。参考例１と同様に、上段カセット２から排紙トレイ２１へ、２枚の片面印字を行うことを想定している。上段カセット２には、普通紙のＡ４サイズの用紙が２枚以上格納されている。
【００８９】
まず、ビデオコントローラ４２より、シリアル通信を介して、エンジン制御部４３に、１頁目のＩＤ番号を割り付け、印字条件（ＩＤ＝１、給紙口＝上段、排紙口＝排紙トレイ）の印字予約指示を行う。引き続き、２頁目のＩＤ番号を割り付け、印字条件（ＩＤ＝２、給紙口＝上段、排紙口＝排紙トレイ）の印字予約指示を行う。
【００９０】
エンジン制御部４３は、ビデオコントローラ４２からの印字予約に基づき、予約された順に、印字条件（ＩＤ番号、給紙口、排紙口）とその予約時点の紙サイズを、印字予約テーブルに登録記憶する。
【００９１】
エンジン制御部４３は、印字条件について、印字動作可能かどうかチェックし条件が整っているので、印字動作を開始する。
【００９２】
まず、スキャナモータ回転開始してスキャナ立ち上げ、感光ドラムを回転開始して高圧立ち上げを行う。ビデオコントローラ４２より、１頁目の画像ビット展開が終了したら、シリアル通信を介して、エンジン制御部４３に、１頁目の画像形成指示を行う。
【００９３】
エンジン制御部４３は、同時に、定着加圧回転体の回転駆動を開始し、ヒータ駆動を定着のための１９０℃温調に切替える。
【００９４】
給紙を完了したら、エンジン制御部４３からビデオコントローラ４２へＶＳＲＥＱ信号を出力し、ビデオコントローラ４２からエンジン制御部４３へＶＳＹＮＣ信号を出力（垂直同期信号のやりとり）をして、画像形成を開始する。
【００９５】
そして、ビデオコントローラ４２よりエンジン制御部４３へ、２頁目の画像形成指示が出る。また、１頁目は画像形成とともに、定着を行い排出トレイへ排出を行う。２頁目の給紙が完了したら、垂直同期信号のやりとりをして、２頁目の画像形成を行い、定着を開始する。２頁目の画像形成が終了したら、最後の印字につき、高圧を立ち下げて感光ドラムの回転駆動を停止させ、スキャナモータの回転も停止させる。定着および排出が終了したら、ヒータ駆動を待機状態のための１７０℃温調に切替えて、定着加圧回転体の回転駆動を停止させる。印刷待ちの待機状態へ戻る。
【００９６】
本参考例２のタイムチャート図７と、従来例のタイムチャートである前記図４の（２）を比較して明らかなように、印刷の開始において定着加圧回転体の回転開始を遅らせることで、定着加圧回転体の回転時間を短縮できた。
【００９７】
また、印刷の終了において、高圧立ち下げと感光ドラムの回転停止を早めることで、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間を短縮できた。定着加圧回転体の回転時間の短縮、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間の短縮により、それぞれの寿命を伸ばすことが可能となった。
【００９８】
図８は、本参考例２の画像形成装置のエンジン制御部４３における印刷動作に関する処理を示すフローチャートである。
【００９９】
印字予約指示により、印刷動作を開始する。まず、スキャナモータの回転駆動、感光ドラムの回転駆動、高圧の立ち上げを行う（ステップＳ２０１）。
【０１００】
そして、画像形成指示を待つ（ステップＳ２０２）。画像形成指示とともに、定着加圧回転体の回転を開始し、ヒータを１９０℃温調とする（ステップＳ２０３）。
【０１０１】
給紙完了して、垂直同期信号のやりとりをして画像形成を開始したら、最後の画像形成が終了するのを待つ（ステップＳ２０４）。
【０１０２】
最後の画像形成が終了したら、高圧を立ち下げ（ステップＳ２０５）、感光ドラムの回転を停止し、スキャナモータ回転を停止させる（ステップＳ２０６）。
【０１０３】
最後の定着および排紙が終了するのを待つ（ステップＳ２０７）。定着排紙が終了したら、ヒータを待機状態のための１７０℃温調に切替えて、定着加圧回転体の回転駆動を停止させる（ステップＳ２０８）。
【０１０４】
以上説明したように、感光ドラムおよび定着加圧回転体の回転駆動を独立にしたことで、印刷の開始において定着加圧回転体の回転開始を遅らせる制御を行うことで、定着加圧回転体の回転時間を短縮できた。
【０１０５】
また、印刷の終了において、高圧立ち下げと感光ドラムの回転停止を早める制御を行うことで、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間を短縮できた。定着加圧回転体の回転時間の短縮、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間の短縮により、それぞれの寿命を伸ばすことが可能となった。
【０１０６】
〈実施例〉
本実施例は特殊印刷モードの場合である。画像形成装置のハード構成は定着装置として熱ローラ熱ローラ方式の定着装置２８Ａを用いた参考例２の画像形成装置（図１）と同様であり、前述図３の機能構成を示すブロック図も本実施例においても同様であるので再度の説明を省略する。
【０１０７】
図９は、本実施例を示す画像形成装置の印字のタイムチャートである。（１）は、本実施例での通常印刷の印字のタイムチャートであり、（２）は本実施例での特殊印刷の印字のタイムチャートである。また図１０の（１）は従来の通常印刷の印字のタイムチャートであり、（２）は従来の特殊印刷の印字のタイムチャートである。
【０１０８】
通常印刷については、図９の（１）であり、参考例１での図４の（１）と同様である。参考例１では、フィルム加熱方式の定着装置であったので待機状態でヒータはオフであったが、本実施例では熱ローラ方式の定着装置のため待機状態のヒータ駆動は１７０℃温調である点が異なる。
【０１０９】
上段カセット２から排紙トレイ２１へ、２枚の片面印字を行うことを想定している。上段カセット２には、普通紙のＡ４サイズの用紙が２枚以上格納されている。
【０１１０】
まず、ビデオコントローラ４２より、１頁目の画像ビット展開が終了したら、シリアル通信を介して、エンジン制御部４３に、１頁目の印字条件（給紙口＝上段、排紙口＝排紙トレイ）の印字指示を行う。
【０１１１】
エンジン制御部４３は、印字条件について、印字動作可能かどうかチェックし条件が整っているので、印字動作を開始する。
【０１１２】
まず、スキャナモータ回転開始してスキャナ立ち上げ、感光ドラムを回転開始して高圧立ち上げを行う。
【０１１３】
そして、給紙を完了したら、エンジン制御部４３からビデオコントローラ４２へＶＳＲＥＱ信号を出力し、ビデオコントローラ４２からエンジン制御部４３へＶＳＹＮＣ信号を出力（垂直同期信号のやりとり）をして、画像形成を開始する。同時に、定着加圧回転体の回転駆動を開始し、ヒータ駆動を定着のための１９０℃温調に切替える。
【０１１４】
そして、ビデオコントローラ４２よりエンジン制御部４３へ、２頁目の印字条件（給紙口＝上段、排紙口＝排紙トレイ）での印字指示が出る。また、１頁目は画像形成とともに、定着を行い排出トレイへ排出を行う。２頁目の給紙が完了したら、垂直同期信号のやりとりをして、２頁目の画像形成を行い、定着を開始する。２頁目の画像形成が終了したら、最後の印字につき、高圧を立ち下げて感光ドラムの回転駆動を停止させ、スキャナモータの回転も停止させる。
【０１１５】
定着および排出が終了したら、ヒータ駆動を待機状態のための１７０℃温調に切替え、定着加圧回転体の回転駆動を停止させる。印刷待ちの待機状態へ戻る。
【０１１６】
一方、特殊印刷については図９の（２）である。マルチトレー１０から排紙トレイ２１へ、２枚の封筒の片面印字を行うことを想定している。マルチトレー１０には、封筒が２枚以上格納されている。
【０１１７】
まず、ビデオコントローラ４２より、１頁目の画像ビット展開が終了したら、シリアル通信を介して、エンジン制御部４３に、１頁目の印字条件（給紙口＝上段、排紙口＝排紙トレイ、紙サイズ＝封筒）の印字指示を行う。
【０１１８】
エンジン制御部４３は、印字条件について、印字動作可能かどうかチェックし条件が整っているので、印字動作を開始する。封筒は特殊印刷につき、まず、定着加圧回転体の回転駆動を開始し、ヒータ駆動を定着のための１９０℃温調に切替える。
【０１１９】
そして、このまましばらく待機する。これは、封筒ではシワを防止するため定着加圧回転体の加圧力を弱めるものの、定着性は良くしたいので１０秒程度あらかじめヒータの温度を上げて回転させておくことで、ヒータの入っている定着ローラから加圧ローラへ熱を与えておくとともに、加圧ローラが膨張しニップ量を増やしておくことで、定着性を向上させるためである。所定時間７秒経過したら、スキャナモータ回転開始してスキャナ立ち上げ、感光ドラムを回転開始して高圧立ち上げを行う。
【０１２０】
スキャナモータ立ち上げには３秒を要するので、定着回転体の回転時間およびヒータの１９０℃温調時間は、７秒＋３秒で封筒のための予備加熱時間１０秒となる。そして給紙を完了したら、エンジン制御部４３からビデオコントローラ４２へＶＳＲＥＱ信号を出力し、ビデオコントローラ４２からエンジン制御部４３へＶＳＹＮＣ信号を出力（垂直同期信号のやりとり）をして、画像形成を開始する。
【０１２１】
そして、ビデオコントローラ４２よりエンジン制御部４３へ、２頁目の印字条件（給紙口＝マルチトレー、排紙口＝排紙トレイ、紙サイズ＝封筒）での印字指示が出る。
【０１２２】
また、１頁目は画像形成とともに、定着を行い排出トレイへ排出を行う。２頁目の給紙が完了したら、垂直同期信号のやりとりをして、２頁目の画像形成を行い、定着を開始する。
【０１２３】
２頁目の画像形成が終了したら、最後の印字につき、高圧を立ち下げて感光ドラムの回転駆動を停止させ、スキャナモータの回転も停止させる。
【０１２４】
定着および排出が終了したら、ヒータ駆動を待機状態のための１７０℃温調に切替え、定着加圧回転体の回転駆動を停止させる。印刷待ちの待機状態へ戻る。
【０１２５】
この例では、特殊印刷の例として封筒の印刷で説明した。この他に、紙幅が小から大へ切替った時の印刷や、定着のクリーニングを伴う印刷でも良い。
【０１２６】
ヒータ駆動は、紙幅の中央を温めるメインヒータおよび紙幅の両端を温めるサブヒータの２本のヒータから構成されているような定着装置においては、紙幅が小から大へ切替った時の印刷では、切替った直後の紙幅大の定着に画像不良が発生することがある。
【０１２７】
つまり、紙幅が小の印刷ではメインヒータのみで定着しているので、定着加圧回転体は中央部の温度が高く、両端部の温度は低いという温度むらが発生しており、そのまま紙幅が大の印刷を行うと、温度むらにより中央部と両端部の境目でシワを生じたり、両端部の定着性が悪くなったりしてしまう。
【０１２８】
そのため、紙幅が小から大へ切替った時の印刷を、特殊印刷とし、あらかじめ両方のヒータを駆動して回転させ３０秒程度予備加熱させて温度むらを解消させると良好な定着性が得られる。
【０１２９】
また、定着のクリーニングを伴う印刷においても、あらかじめヒータで温度を上げ回転させて４０秒程度予備加熱させる特殊印刷とすると良い。
【０１３０】
あらかじめヒータの温度を上げて回転させることで、ヒータの入っている定着ローラから加圧ローラへ熱を与えておくとともに、加圧ローラの温度が上昇する。加圧ローラの温度が上昇すると、加圧ローラ表面に付着しているトナーが温められ、１枚目の印刷の定着のときに、記録部材の裏面にトナーを誘導して付着していたトナーを回収することで定着加圧回転体のクリーニングの効果が得られる。
【０１３１】
このように、特殊印刷では、あらかじめヒータを駆動して定着加圧回転体を回転させておく予備加熱が行われる。
【０１３２】
一方、図１０の（１）は、従来例での通常印刷の印字のタイムチャートであり、参考例１の図４の（２）と同様なので説明を省略する。
【０１３３】
図１０の（２）は、従来例での特殊印刷の印字のタイムチャートである。特殊印刷のため予備加熱を行うが、感光ドラムと定着加圧回転体の駆動源が同一で、同時に回転が行われてしまうため、予備加熱の時間においても、スキャナモータの回転、感光ドラムの回転、感光ドラムへの高圧印加がされていた。
【０１３４】
本実施例のタイムチャート図９の（１）、（２）と、従来例のタイムチャート図１０の（１）、（２）をそれぞれ比較して明らかなように、通常印刷の開始において定着加圧回転体の回転開始を遅らせることで、定着加圧回転体の回転時間を短縮でき、特殊印刷の開始において感光ドラムの回転開始と高圧立ち上げを遅らせることで、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間を短縮できた。
【０１３５】
また、印刷の終了において、高圧立ち下げと感光ドラムの回転停止を早めることで、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間を短縮できた。定着加圧回転体の回転時間の短縮、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間の短縮により、それぞれの寿命を伸ばすことが可能となった。
【０１３６】
図１１は、本実施例の画像形成装置のエンジン制御部４３における印刷動作に関する処理を示すフローチャートである。
【０１３７】
ステップＳ３０１〜Ｓ３０８までは、参考例１のステップＳ１０１〜Ｓ１０８もしくは参考例２のステップＳ２０１〜Ｓ２０８とほぼ同様であり、通常印刷での工程である。
【０１３８】
ステップＳ３０９〜Ｓ３１１が特殊印刷で追加された工程である。印字指示により、印刷動作を開始する。まず、特殊印刷であるかどうかをチェックする（ステップＳ３０９）。そして、特殊印刷であれば、定着加圧回転体の回転を開始し、ヒータを定着のための１９０℃温調に切替え（ステップＳ３１０）、予備加熱のため所定時間の経過を待つ（ステップＳ３１１）。
【０１３９】
そして、特殊印刷も通常印刷においても、スキャナモータの回転駆動、感光ドラムの回転駆動、高圧の立ち上げを行う（ステップＳ３０１）。
【０１４０】
そして、給紙完了して、垂直同期信号のやりとり（つまりＶＳＹＮＣ受信）を待つ（ステップＳ３０２）。ＶＳＹＮＣ受信して画像形成を開始したら、同時に、定着加圧回転体の回転を開始し、ヒータを１９０℃温調とする（ステップＳ３０３）。
【０１４１】
この場合、特殊印刷の時には、すでに定着加圧回転体の回転を開始しており、ヒータも１９０℃温調となっているので、そのまま継続する。最後の印刷頁の画像形成終了まで待つ（ステップＳ３０４）。
【０１４２】
最後の画像形成が終了したら、高圧を立ち下げ（ステップＳ３０５）、感光ドラムの回転を停止し、スキャナモータ回転を停止させる（ステップＳ３０６）。最後の定着および排紙が終了するのを待つ（ステップＳ３０７）。定着排紙が終了したら、ヒータを待機状態の１７０℃温調に切替えて、定着加圧回転体の回転駆動を停止させる（ステップＳ３０８）。
【０１４３】
以上説明したように、定着加圧回転体と感光ドラムの回転駆動を独立させ、通常印刷の開始において定着加圧回転体の回転開始を遅らせることで、定着加圧回転体の回転時間を短縮でき、特殊印刷の開始において感光ドラムの回転開始と高圧立ち上げを遅らせることで、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間を短縮できた。
【０１４４】
また、印刷の終了において、高圧立ち下げと感光ドラムの回転停止を早めることで、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間を短縮できた。定着加圧回転体の回転時間の短縮、感光ドラムの回転時間および高圧印加時間の短縮により、それぞれの寿命を伸ばすことが可能となった。
【０１４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、封筒にトナー像を形成する場合の定着性を犠牲にせず、普通紙にトナー像を形成する場合に定着ローラ及び加圧ローラの回転時間が短くなるので定着ローラ及び加圧ローラの寿命の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例１における画像形成装置の概略構成の断面模式図である。
【図２】 参考例１における画像形成装置に搭載させた定着装置（フィルム加熱方式）の概略構成の断面模式図である。
【図３】 参考例１、参考例２、実施例における画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】 参考例１における印字のタイムチャートである。
【図５】 参考例１における制御部の印刷に関する処理を示すフローチャートである。
【図６】 参考例２および実施例における画像形成装置に搭載させた定着装置（熱ローラ方式）の概略構成の断面模式図である。
【図７】 参考例２における印字のタイムチャートである。
【図８】 参考例２における処理を示すフローチャートである。
【図９】 実施例における印字のタイムチャートである。
【図１０】 従来例での印字のタイムチャートである。
【図１１】 実施例における制御部の印刷に関する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…プリンタ本体、２…上段カセット、３…上段ピックアップ給紙ローラ、４…上段給紙搬送ローラ、５…下段カセット、６…下段ピックアップ給紙ローラ、７…下段給紙搬送ローラ、８…給紙センサ、９…再給紙ローラ、１０…マルチトレー、１１…マルチピックアップ給紙ローラ、１２…マルチ給紙搬送ローラ、１３…レジセンサ、１４…レジストローラ対、１５…感光ドラム、５３・１６Ａ・１６…定着回転体、１７…定着排紙ローラ、１８…定着排紙センサ、１９…両面フラッパ、２０…排紙ローラ、２１…排紙積載トレイ、２２…反転センサ、２３…反転ローラ、２４…横レジスト調整板、２５…切り欠けローラ、２６…両面ローラ、２７…両面センサ、２８…定着装置（定着器）、２９…ヒータ、３０…レーザスキャナ部、３１…レーザユニット、３２…スキャナモータユニット、３３…結像レンズ群、３４…折り返しミラー、３５…プロセスカートリッジ、３６…前露光ランプ、３７…一次帯電器、３８…現像器、３９…クリーナー、４０…転写帯電器、４１…プリンタ制御装置、４２…ビデオコントローラ、４３…エンジン制御部、４４…外部機器、４５…インターフェース

Claims (1)

1. 感光体と、画像データに応じた光で前記感光体を走査するスキャナユニットと、前記感光体を回転させるための第１の駆動手段と、前記感光体から転写されたトナー画像を担持する用紙を挟持搬送する定着ローラ及び加圧ローラと前記定着ローラの内部に配置されているヒータを有し用紙上にトナー画像を定着する定着手段と、前記定着ローラ及び前記加圧ローラを回転させるための第２の駆動手段と、を有するエンジン部と、外部機器から送られてくる画像データをビットデータに展開するビデオコントローラと、前記エンジン部を制御するエンジン制御部と、を有し、前記ビデオコントローラが前記エンジン制御部へ印字条件を含む印字指示を送信すると前記エンジン制御部は前記印字条件に応じて前記エンジンの制御を開始し、前記エンジン制御部から前記ビデオコントローラへ垂直同期要求信号を送信した後、前記エンジン制御部は前記ビデオコントローラから送信される垂直同期信号により前記スキャナユニットを制御して前記感光体への走査を開始する画像形成装置において、
   普通紙にトナー画像を形成する場合、前記エンジン制御部は、前記ビデオコントローラから前記印字指示を受けると、前記感光体を回転開始させ、その後、前記ビデオコントローラから前記垂直同期信号を受けると、前記スキャナユニットを制御して前記感光体への走査を開始し且つ前記定着手段の制御目標温度を定着処理中の温度に設定して前記定着手段を昇温させると共に前記定着ローラ及び前記加圧ローラの回転を開始し、封筒にトナー画像を形成する場合、前記エンジン制御部は、前記ビデオコントローラから前記印字指示を受けると、前記定着ローラと前記加圧ローラの間に掛かる圧力を低下させて前記定着手段の制御目標温度を定着処理中の温度に設定して前記定着手段を昇温させると共に前記定着ローラ及び前記加圧ローラの回転を開始させた後、前記感光体を回転開始させ、前記ビデオコントローラから前記垂直同期信号を受けると、前記スキャナユニットを制御して前記感光体への走査を開始することを特徴とする画像形成装置。

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