JP5303584B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式等の画像形成装置に関するものである。
従来の画像形成装置では、例えば、特許文献1に記載されているように、像担持体としての感光ドラムと、転写部としての転写ローラとによって、媒体としての用紙に、現像剤像としてのトナー像を転写している。
特開2006−124058号公報
しかしながら、従来の画像形成装置では、用紙が給紙カセットから給紙されると共に感光ドラム又は転写ローラの駆動を開始していたため、感光ドラム又は転写ローラの寿命が十分に得られない場合があった。
本発明の内の第1発明の画像形成装置は、現像剤像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と、前記転写部へ前記媒体を搬送するために媒体搬送方向に前記媒体を供給する第1の媒体供給部と、前記媒体搬送方向における前記第1の媒体供給部の下流側であって前記転写部の上流側に配設された媒体検出部と、前記媒体検出部における検出結果に基づいて前記像担持体と前記転写部の駆動を制御する制御部と、前記像担持体の帯電電圧が、前記像担持体に前記現像剤像を形成する画像生成プロセスを開始できる帯電電圧であるか否かを判定する帯電電圧判定部と、を有し、前記帯電電圧判定部によって、前記画像生成プロセスを開始できると判断したとき、前記画像生成プロセスにおいて静電潜像の形成から開始することを特徴とする。
第2発明の画像形成装置は、現像剤像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と、前記転写部へ前記媒体を搬送するために媒体搬送方向に前記媒体を供給する第1の媒体供給部と、前記媒体搬送方向における前記第1の媒体供給部の下流側であって前記転写部の上流側に配設された媒体検出部と、前記媒体検出部における検出結果に基づいて前記像担持体と前記転写部の駆動を制御する制御部と、前記像担持体への電圧印加をオフした後の経過時間によって、前記像担持体の帯電電圧が前記像担持体に前記現像剤像を形成する画像生成プロセスを開始できる帯電電圧であるか否かを判定する帯電電圧判定部と、を有し、前記帯電電圧判定部によって、前記画像生成プロセスを開始できると判断したとき、前記画像生成プロセスにおいて静電潜像の形成から開始することを特徴とする。
第3発明の画像形成装置は、現像剤像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と、前記像担持体と前記転写部の駆動を制御する制御部と、前記転写部へ前記媒体を搬送するために媒体搬送方向に前記媒体を供給する第1の媒体供給部と、前記媒体の搬送方向サイズを検出するサイズ検出部と、前記転写部から第1の距離だけ下流側に配設され、前記転写部から前記媒体の先端が排出されたことを検出する先端検出部とを有している。前記制御部は、前記先端検出部によって前記媒体の先端が検出されたのち、前記サイズ検出部によって検出された前記搬送方向サイズから前記第1の距離を引いた距離だけ前記媒体を搬送したならば、前記像担持体の駆動を停止することを特徴とする。
本発明の画像形成装置によれば、制御部の制御により、媒体が転写部における現像剤像の転写に間に合う位置となったときに、像担持体及び転写部の駆動を開始するので、像担持体及び転写部の無駄な駆動を防ぎ、これら消耗品の長寿命化に貢献できる。
図1は、本発明の実施例1の画像形成装置を示す概略の構成図である。 図2は、図1における画像形成装置の画像形成ユニットを示す概略の構成図である。 図3は、図1の画像形成装置の回路構成を示す図である。 図4は、図1の画像形成装置のオプショントレイの回路構成を示す図である。 図5は、本発明の実施例1における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 図6は、本発明の実施例1における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。 図7は、図2の感光ドラムにおけるドラム表面電位と経過時間の関係を示す図である。 図8は、本発明の実施例2における画像形成装置の動作を示すフローチャート(その1)である。 図9は、本発明の実施例2における画像形成装置の動作を示すフローチャート(その2)である。 図10は、本発明の実施例2における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。 図11は、本発明の実施例3における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 図12は、本発明の実施例3における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。 図13は、本発明の実施例4における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 図14は、本発明の実施例4における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
(実施例1の構成)
図1は、本発明の実施例1の画像形成装置10を示す概略の構成図である。
画像形成装置10は、タンデム方式のプリンタ装置であり、装置下部に設けられた装置に備え付けの第3の媒体供給部としての用紙カセット110−1と、この用紙カセット110−1の下部に増設された第2の媒体供給部としての第2トレイ11−2と、この第2トレイ11−2の下部に増設された第1の媒体供給部としての第1トレイ11−3とを備えている。
この画像形成装置10は、例えば記録用紙等である媒体としての印刷媒体100を供給する給紙部と、印刷媒体100に現像剤像としてのトナー像を形成する転写部20と、印刷媒体100にトナー像を定着させる定着部40と、印刷媒体100を排紙する用紙排出部50と、排紙された印刷媒体100を収納するスタッカ55又はフェイスアップスタッカ56を有している。更に画像形成装置10は、各ローラ類を回すための後述するモータと、媒体搬送路のローラへの動力伝達のオン/オフを行うクラッチと、画像形成ユニット22の帯電ローラ24や転写ローラ21等に200V〜5000Vの高電圧を供給する後述する図3に示す高圧電源63と、回路やモータに5V直流や24V直流を供給する低圧電源を有している。
第3の媒体供給部である給紙部は、この画像形成装置10の下部に装着された用紙カセット110−1と、この用紙カセット110−1に格納されている印刷媒体100と、用紙カセット110−1内から分離用舌辺等を併用して1枚ずつ印刷媒体100を分離して取り出すためのピックアップローラ12−1と、取り出した印刷媒体100を給紙する給紙ローラ13−1と、給紙を判定する給紙センサ14−1と、印刷媒体100の位置を判定する第1INセンサ15−1、第2INセンサ17、及びWRセンサ19と、印刷媒体100を転写部20に搬送する第1レジストローラ16−1及び第2レジストローラ18とを有している。
第2の媒体供給部である第2トレイ11−2は、用紙カセット110−2に格納されている印刷媒体100と、用紙カセット110−2内から分離用舌辺等を併用して1枚ずつ印刷媒体100を分離して取り出すためのピックアップローラ12−2と、取り出した印刷媒体100を給紙する給紙ローラ13−2と、給紙を判定する給紙センサ14−2と、印刷媒体100の位置を判定する搬送センサ15−2と、印刷媒体100を画像形成装置10に搬送する搬送ローラ16−2とを有している。
第1の媒体供給部である第1トレイ11−3は、第2トレイ11−2と同様の構成を有している。
各用紙カセット110(=110−1〜110−3)は、複数の印刷媒体100を格納する機能を有している。印刷媒体100は、モノクロ又はカラーの画像を記録するための所定の大きさの上質紙、再生紙、光沢紙、マット紙、又はOHP(Over Head Projector)フィルム等である。
画像形成装置10の給紙部、第2トレイ11−2、及び第1トレイ11−3にそれぞれ設けられているピックアップローラ12(=12−1〜12−3)は、印刷媒体100に圧接して回転するものである。更に、媒体搬送路の下流側には、それぞれ給紙ローラ13(=13−1〜13−3)が配設され、その下流側に、給紙センサ14(=14−1〜14−3)がそれぞれ設けられている。
画像形成装置10の給紙部に設けられている給紙センサ14−1の媒体搬送路の下流側には、第1INセンサ15−1が印刷媒体100を検出するように配設されている。その下流側には、第1レジストローラ16−1と、第2INセンサ17と、第2レジストローラ18と、WRセンサ19とが順に配設されている。
第2トレイ11−2に設けられている給紙センサ14−2の媒体搬送路の下流側には、搬送センサ15−2が印刷媒体100を検出するように配設されている。搬送センサ15−2は、媒体搬送ルートにおいて安定して媒体搬送される略直線状の媒体搬送路上に配置されている。その下流側には、搬送ローラ16−2が設けられている。搬送ローラ16−2は、印刷媒体100を、画像形成装置10の給紙部に設けられた第1INセンサ15−1と第1レジストローラ16−1の位置に搬送する。図1に示す点Pから、媒体搬送方向における最上流側にある感光ドラム23−1と転写ローラ21−1とで形成されるニップBまでの距離をL2、ピックアップローラ12−1と印刷媒体100の接点Aから、ニップBまでの距離をLlとしたとき、Ll=L2とすることが好ましい。
第1トレイ11−3に設けられている給紙センサ14−3の媒体搬送路の下流側には、搬送センサ15−3が印刷媒体100を検出するように配設されている。その下流側には、搬送ローラ16−3が設けられている。搬送ローラ16−3は、印刷媒体100を、第2トレイ11−2に設けられた搬送センサ15−2と搬送ローラ16−2とを介して、画像形成装置10の給紙部に設けられた第1INセンサ15−1と第1レジストローラ16−1の位置に搬送する。
転写部20は、図1の左側からブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に4台配設されている画像形成ユニット22(=22−1〜22−4)と、これら画像形成ユニット22の下にそれぞれ配設されている転写ローラ21(=21−1〜21−4)とを有している。駆動部30は、従動ローラ32と、ベルト駆動ローラ33と、この従動ローラ32及びベルト駆動ローラ33に張架されている媒体搬送用の搬送ベルト31とを有している。ベルト駆動ローラ33は、搬送ベルト31を駆動する。従動ローラ32は、搬送ベルト31を連れまわり回転させる。
ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)4色に対応した各画像形成ユニット22は、画像情報にもとづく静電潜像を担持する感光ドラム23、感光ドラム23を帯電させる帯電ローラ24、画像情報に対応した光を感光ドラム23の表面に照射する発光ダイオード(以下「LED」という。)ヘッド25、感光ドラム23表面の静電潜像を現像剤としてのトナーにより現像する現像ローラ26、トナーを現像ローラ26に供給する供給ローラ27、分離可能な現像剤収納カートリッジ29、図示しないトナー規制部材、及び、感光ドラム23に残留したトナーを掻き落とすための後述する図2に示すクリーニングブレード28を有している。搬送ベルト31は、印刷媒体100を搬送すると共に、感光ドラム23に形成されたトナー像を印刷媒体100へ転写させる。搬送ベルト31を介して、各感光ドラム23(=23−1〜23−4)と各転写ローラ21(=21−1〜21−4)とが、当接されている。転写部20は、トナー像を印刷媒体100上に現像する現像手段としての機能を有している。
定着部40は、定着ローラ41と、バックアップローラ42と、ヒータ43とを備えている。定着ローラ41内部には、ハロゲンランプに代表されるヒータ43が配設されている。定着部40は、印刷媒体100を加圧加熱することによって、トナー像を定着させる定着手段としての機能を有している。
用紙排出部50は、先端検出部としてのEXITセンサ51と、複数の排出ローラ52〜54とを備えている。EXITセンサ51は、転写部20のうち最下流の画像形成ユニット22−4から、第1の距離だけ下流側に配設され、転写部20から印刷媒体100が排出されたことを検出する。複数の排出ローラ52〜54は、定着部40の媒体搬送路の下流側に印刷媒体100を挟むように配設されており、それぞれ図示しないモータによって駆動される。
図2は、図1における画像形成装置10の画像形成ユニット22を示す概略の構成図である。
画像形成ユニット22は、感光ドラム23と、感光ドラム23に圧接する帯電ローラ24と、感光ドラム23上部に設置されたLEDヘッド25と、感光ドラム23に当接する現像ローラ26と、現像ローラ26に当接する供給ローラ27と、供給ローラ27上部に設けられた現像剤収納カートリッジ29と、感光ドラム23の表面に接触するよう配置されているクリーニングブレード28とを有している。
感光ドラム23は、アルミニウム等から成る導電性基層の上に光導電層と電荷輸送層からなる感光層を備え、形状は円筒であり、回転可能に支持されて配設されている。感光ドラム23は、帯電ローラ24と、転写ローラ21と、現像ローラ26とが当接し、クリーニングブレード28の先端部が接触するよう配設されている。感光ドラム23は、表面に電荷を蓄えることによって、トナー像を担持する像担持体として機能し、図2の反時計回りの方向に回転する。以下、画像形成ユニット22の構成について感光ドラム23の回転方向順に説明する。
帯電ローラ24は、導電性の金属シャフトがシリコーン等の半導電性ゴムによって被覆され、形状は円筒であり、感光ドラム23に圧接して回転可能に支持されて配設されている。帯電ローラ24は、後述する図3に示す高圧電源63によって帯電し、感光ドラム23に圧接して回転することにより、感光ドラム23に所定の電圧を印加し、表面に一様に電荷を蓄える。
LEDヘッド25は、複数のLEDと、レンズアレイと、LED駆動素子とで構成され、感光ドラム23の上方に配設されている。LEDヘッド25は、画像情報に対応した光を感光ドラム23の表面に照射し、感光ドラム23の表面に静電潜像を形成する露光手段として機能する。
供給ローラ27は、導電性を有する金属シャフトがゴムによって被覆されて作られ、形状は円筒であり、現像ローラ26に当接するよう配設されている。供給ローラ27は、後述する図3に示す高圧電源63によって帯電し、現像ローラ26に圧接することにより、現像ローラ26にトナーを供給する。
現像ローラ26は、導電性を有する金属シャフトが半導電ウレタンゴム材等によって被覆されて作られ、形状は円筒であり、供給ローラ27と感光ドラム23とに当接し、図示しないトナー規制部材の先端部が接触するよう配設されている。現像ローラ26は、後述する図3に示す高圧電源63によって耐電し、供給ローラ27と圧接することによりトナーが供給される。
図示しないトナー規制部材は、ステンレス等で作られ、形状は板状であり、先端部が現像ローラ26の表面に接触するよう配設されている。図示しないトナー規制部材は、現像ローラ26の表面の一定量を越えたトナーを掻き取ることで、現像ローラ26の表面に形成されるトナーの厚みを、常に均一となるように規制する。
クリーニングブレード28は、ゴム材等で作られ、形状は板状であり、先端部が感光ドラム23の表面に接触するよう配設されている。クリーニングブレード28は、感光ドラム23上に形成されたトナー像を印刷媒体100に転写した後において、感光ドラム23に残留したトナーを掻き取ってクリーニングする。
図3は、図1の画像形成装置10の回路構成を示す図である。
画像形成装置10は、制御部60と、サイズ検出部としての画像処理回路61と、表示部62と、高圧電源63と、制御線64と、リード・オンリ・メモリ(以下、「ROM」という。)65と、ランダム・アクセス・メモリ(以下、「RAM」という。)66と、不揮発性メモリ67と、入出力ポート(以下「I/Oポート」という。)68と、カウンタからなるビデオ処理回路(以下「VIDEO処理回路」という。)69と、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(以下、「DRAM」という。)70と、I/Oポート71と、複数の駆動回路72〜76と、ヒータ駆動回路77と、帯電電圧判定部としてのタイマ78と、オプショントレイインタフェース回路(以下、「オプショントレイIF回路」という。)79と、給紙センサ14−1と、第1INセンサ15−1と、第2INセンサ17と、WRセンサ19と、EXITセンサ51と、複数のLEDヘッド25(=25−1〜25−4)と、ヒータ43と、給紙モータ91と、レジストモータ93と、ドラムモータ94と、ベルトモータ95と、定着モータ96と、制御線64とを有している。
制御部60は、制御線64を介して画像処理回路61と、表示部62と、高圧電源63と、ROM65と、RAM66と、不揮発性メモリ67と、I/Oポート68と、VIDEO処理回路69と、I/Oポート71と、タイマ78と、オプショントレイIF回路79とに接続されている。
I/Oポート68は、給紙センサ14−1と、第1INセンサ15−1と、第2INセンサ17と、WRセンサ19と、EXITセンサ51とに接続されている。VIDEO処理回路(カウンタ)69は、複数のLEDヘッド25(=25−1〜25−4)と、DRAM70とに接続されている。
I/Oポート71は、駆動回路72を介して給紙モータ91に接続され、駆動回路73を介してレジストモータ93に接続され、駆動回路74を介してドラムモータ94に接続され、駆動回路75を介してベルトモータ95に接続され、駆動回路76を介して定着モータ96に接続され、ヒータ駆動回路77を介してヒータ43に接続されている。
制御部60は、画像形成装置10全体を制御する制御部であって、各センサ14,15,17,19,51の検出結果を監視しつつ、各ローラ12,13,16,18,52,53,54、定着部40、感光ドラム23、転写ローラ21及び搬送ベルト31の駆動及び電圧印加の制御を行う。また、制御部60は画像形成プロセスの制御を行う。画像処理回路61は、画像形成装置10に接続された上位の画像転送装置から接続手段である制御信号線87を介して送られてくる画像データを取り込み、印刷可能なデータ形式に変換する機能を有している。表示部62は、画像形成装置10の状態をモニタし、ユーザにアクションを促す機能を有している。ROM65は、本実施例1を動作させる制御プログラムを保管する機能を有している。RAM66は、本実施例1の制御プログラムのワーク用メモリとしての機能を有している。不揮発性メモリ67は、本実施例1を制御するにあたり、電源を落とされても保管しておくべき情報を保管しておく機能を有している。
I/Oポート68は、給紙センサ14−1と、第1INセンサ15−1と、第2INセンサ17と、WRセンサ19と、EXITセンサ51と、その他図示しないセンサ群の状態を監視している。VIDEO処理回路69は、画像処理回路61でデータ変換された画像データを露光手段であるLEDヘッド25に出力する機能と同時に、DRAM70によって何ドットを印刷によって出力したかをカウントする機能を有している。DRAM70は、画像処理回路61によって出力された画像データを、一時的に記憶する機能を有している。
I/Oポート71は、複数の駆動回路72〜76に対して、給紙モータ91と、レジストモータ93と、ベルトモータ95と、ドラムモータ94と、定着モータ96とを駆動させるための制御信号をそれぞれ出力し、ヒータ駆動回路77に対して、定着部40のヒータ43を駆動させるための制御信号を出力する機能を有している。タイマ78は、制御に必要なタイマ処理機能を有している。
高圧電源63は、画像形成に必要な高電圧信号を出力する機能を有している。高圧電源63は、複数の帯電ローラ24−1〜24−4にそれぞれ印加する電圧CH−1〜CH−4と、複数の現像ローラ26−1〜26−4にそれぞれ印加する電圧DB−1〜DB−4と、複数の供給ローラ27−1〜27−4にそれぞれ印加する電圧SB−1〜SB−4と、複数の転写ローラ21−1〜21−4にそれぞれ印加する電圧TR−1〜TR−4とを出力する機能を有している。オプショントレイIF回路79は、後述する図4に示すオプショントレイ11との間で通信する機能を有している。
図4は、図1の画像形成装置10のオプショントレイ11の回路構成を示す図である。
オプショントレイ11は、オプショントレイ制御部80と、メイン基板インタフェース回路(以下、「メイン基板IF回路」という。)81と、オプショントレイROM82と、RAM83と、I/Oポート84,85と、駆動回路86と、給紙センサ14と、搬送センサ15と、トレイモータ92と、制御信号線87とを有している。
オプショントレイ制御部80は、制御信号線87を介してメイン基板IF回路81と、オプショントレイROM82と、I/Oポート84,85とに接続されている。I/Oポート84は、給紙センサ14と、搬送センサ15に接続されている。I/Oポート85は、駆動回路86を介してトレイモータ92に接続されている。
オプショントレイ制御部80は、オプショントレイ11全体を制御する機能を有している。メイン基板IF回路81は、画像形成装置10のオプショントレイIF回路79と通信可能に接続されている。
オプショントレイROM82は、オプショントレイ11を制御するためのプログラムを格納する機能を有している。I/Oポート84は、オプショントレイ11の給紙センサ14と搬送センサ15とを監視する機能を有している。I/Oポート85は、駆動回路86にトレイモータ92を駆動させる制御信号を出力する機能を有している。
オプショントレイ11の回路基板は、それぞれ第2トレイ11−2と第1トレイ11−3に実装されており、個別に本体の制御部60と通信可能である。
(比較例の動作)
図1を元に、画像形成装置10本体の給紙部から印刷媒体100を給紙する場合の印刷動作の比較例について説明する。
印刷媒体100は、媒体搬送路に沿って上流側から下流側に搬送される。用紙カセット110−3が最も上流側で、スタッカ55及びフェイスアップスタッカ56が最も下流側である。
画像形成装置10は、ケーブル或いは無線を通じて図示しない上位装置に接続されている。この上位装置から印刷データを受信し、給紙部に格納されている印刷媒体100の印刷の指示を受ける。画像形成装置10は、給紙モータ91によってピックアップローラ12−1を回転させ、複数の印刷媒体100を1枚ずつ分離して、媒体搬送路の下流側に送る。
ピックアップローラ12−1から搬送されてきた印刷媒体100は、給紙ローラ13−1によって搬送される。このピックアップローラ12−1と給紙ローラ13−1は、給紙モータ91によって駆動される。給紙モータ91の駆動開始と略同時タイミングで、レジストモータ93と、ベルトモータ95と、ドラムモータ94と、定着モータ96とは駆動を開始する。
レジストモータ93は、給紙モータ91の駆動力により搬送されてきた印刷媒体100を、第1レジストローラ16−1と第2レジストローラ18で略等速で搬送するため、前もって略等速で回転しておく。
ドラムモータ94により駆動される感光ドラム23と、ベルトモータ95により駆動される搬送ベルト31とは、画像を印刷媒体100上に転写させるために接触している。画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラム23の表面を一定電位以上の電位レベルに帯電する帯電動作によって開始するため、感光ドラム23と搬送ベルト31とを前もって略等速で回転しておく。
定着モータ96は、定着ローラ41が目標温度に達していない場合は事前にウォームアッブの駆動が開始されるが、目標温度に達していた場合は、給紙開始と略同時に駆動を開始する。
印刷媒体100は、給紙センサ14−1によって正常に給紙されたことが確認されると、第1INセンサ15−1と第1レジストローラ16−1によってスキュ取りの突き当て制御が行われる。スキュ取りのために、レジストモータ93の駆動力は図示しない駆動力伝達手段により非伝達状態になっており、規定量の突き当て動作が完了すると、駆動力伝達手段が伝達状態に変更され、搬送が再開される。
印刷媒体100は、第2INセンサ17を通過し、第2レジストローラ18に搬送される。印刷媒体100は、第2レジストローラ18に搬送され、WRセンサ19を通過すると、搬送ベルト31の上に乗り上げて搬送される。
印刷媒体100は、WRセンサ19をオンしたのち、媒体搬送路の下流側の搬送ベルト31に搬送される。WRセンサ19がオンした一定時間後に、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)4色の各画像形成ユニット22のLEDヘッド25が露光を開始し、それぞれの色に対応した静電潜像を感光ドラム23上に形成する。
ベルト駆動ローラ33が回転すると、このベルト駆動ローラ33に張架されている搬送ベルト31は、媒体搬送路に沿って駆動される。印刷媒体100は、搬送ベルト31の駆動によって、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に4台配設されている画像形成ユニット22(=22−1〜22−4)に順に搬送される。
ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4台の各画像形成ユニット22の感光ドラム23は、反時計回りの方向に回転すると共に、最初に帯電ローラ24によって表面が一様に帯電する。一様に帯電した感光ドラム23は、LEDヘッド25によって上位装置から受信した画像情報に基づく光を照射され、静電潜像を形成する。静電潜像を形成した感光ドラム23は、供給ローラ27と現像ローラ26によってトナー像を現像する。トナー像を現像した感光ドラム23と転写ローラ21とは、搬送ベルト31と印刷媒体100を挟持搬送する。転写ローラ21に印加された約+3000Vの電圧により、感光ドラム23上のトナーを印刷媒体100側に引き寄せ、トナー像を印刷媒体100へ転写する。トナー像が転写された印刷媒体100は、定着部40に送られる。感光ドラム23上に残留したトナーは、クリーニングブレード28によって掻き取られ、新たなトナー像の形成に備えられる。
ここで、画像生成プロセスとは、帯電ローラ24によって感光ドラム23の表面を帯電させるステップと、感光ドラム23の表面にLEDヘッド25によって露光することで感光ドラム23に静電潜像を形成するステップと、像担持体としての感光ドラム23に形成された静電潜像に現像ローラ26によってトナー像を現像するステップと、感光ドラム23に形成されたトナー像を転写ローラ21によって媒体に転写するステップとからなる。
ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)4色の各トナー像が転写された印刷媒体100は、定着部40において定着ローラ41とバックアップローラ42によって形成されたニップ領域を挟持搬送される。印刷媒体100は、ニップ領域において定着ローラ41の熱と、バックアップローラ42の付勢力による圧力が加えられ、トナーが溶融することによってトナー像が定着される。
トナー像が定着した印刷媒体100は、EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出され、複数の排出ローラ52〜54の回転によって搬送される。印刷媒体100がEXITセンサ51を抜け、所定の時間が経過したならば、ベルトモータ95とドラムモータ94とを停止する。その後に所定の時間が経過したならば、定着モータ96を停止する。搬送された印刷媒体100は、ユーザが選択した排出ルートによって、スタッカ55又はフェイスアップスタッカ56のいずれかに排出される。
次に、図1を元に、画像形成装置10の第1トレイ11−3から印刷媒体100を給紙する場合の印刷動作の比較例について説明する。
画像形成装置10は、図示しない上位装置から印刷データを受信し、第1トレイ11−3に格納されている印刷媒体100の印刷の指示を受ける。画像形成装置10は、第1トレイモータ92−3によってピックアップローラ12−3を回転させ、複数の印刷媒体100を1枚ずつ分離して、媒体搬送路の下流側に送る。
ピックアップローラ12−3から搬送されてきた印刷媒体100は、給紙ローラ13−3によって搬送される。このピックアップローラ12−3と給紙ローラ13−3は、第1トレイモータ92−3によって駆動される。第1トレイモータ92−3の駆動開始と略同時タイミングで、レジストモータ93と、ベルトモータ95と、ドラムモータ94と、定着モータ96と、第2トレイモータ92−2とは駆動を開始する。
ベルトモータ95とドラムモータ94とは、第1トレイモータ92−3と略同時に駆動を開始する。画像形成プロセスは、感光ドラム23の表面を一定電位以上の電位レベルに帯電する帯電動作によって開始する。
定着モータ96は、定着ローラ41が目標温度に達していない場合は事前にウォームアッブの駆動が開始されるが、目標温度に達していた場合は、給紙開始と略同時に駆動を開始する。
印刷媒体100は、給紙センサ14−3によって正常に給紙されたことが確認されると、搬送センサ15−3と搬送ローラ16−3によってスキュ取りの突き当て制御が行われる。印刷媒体100は、媒体検出部としての搬送センサ15−2と、搬送ローラ16−2と、第1INセンサ15−1と、第1レジストローラ16−1と、第2INセンサ17とを通過し、第2レジストローラ18に搬送される。印刷媒体100は、第2レジストローラ18に搬送され、WRセンサ19を通過すると、搬送ベルト31の上に乗り上げて搬送される。
以降の動作は、画像形成装置10本体の給紙部からの給紙と同様である。印刷媒体100は、WRセンサ19をオンしたのち、媒体搬送路の下流側の搬送ベルト31に搬送され、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に4台配設されている画像形成ユニット22に順に搬送される。
印刷媒体100は、画像形成ユニット22によって4色の各トナー像が転写され、定着部40によって、トナー像が定着される。
トナー像が定着した印刷媒体100は、EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出され、排出ローラ52〜54の回転によって搬送される。印刷媒体100がEXITセンサ51を抜け、所定の時間が経過したならば、ベルトモータ95とドラムモータ94とを停止する。その後に所定の時間が経過したならば、定着モータ96を停止する。搬送された印刷媒体100は、ユーザが選択した排出ルートによって、スタッカ55又はフェイスアップスタッカ56のいずれかに排出される。
(実施例1の動作)
本実施例1の特徴は、印刷媒体100の搬送距離が長い場合であるため、特に第1トレイ11−3からの給紙を例として説明する。搬送距離が長ければ画像形成装置10本体の給紙部からの給紙にも適用可能である。
画像形成装置10は、図示しない上位装置から印刷データを受信し、第1トレイ11−3に格納されている印刷媒体100の印刷の指示を受ける。画像形成装置10は、第1トレイモータ92−3によってピックアップローラ12−3を回転させ、複数の印刷媒体100を1枚ずつ分離して、媒体搬送路の下流側に送る。
本実施例1では、サイズ検出部としての画像処理回路61は、上位装置からの印刷データにより、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出する。
ピックアップローラ12−3から搬送されてきた印刷媒体100は、給紙ローラ13−3によって搬送される。このピックアップローラ12−3と給紙ローラ13−3は、第1トレイモータ92−3によって駆動される。本実施例1では、第1トレイモータ92−3の駆動開始と略同時タイミングで、レジストモータ93と、定着モータ96と、第2トレイモータ92−2とが駆動を開始する。しかし、比較例とは異なり、ベルトモータ95とドラムモータ94とは駆動を開始しない。
本実施例1で、ベルトモータ95とドラムモータ94が、第1トレイモータ92−3と略同時に回転を開始しないのは、転写部20におけるトナー像の転写に間に合う位置である点Pの媒体搬送方向における上流側に第1トレイ11−3が配設されており、この第1トレイ11−3から転写部20までに印刷媒体100を搬送するまでの経路が長く、そのため、印刷媒体100が転写部20におけるトナー像の転写に間に合う位置にいるからである。トナー像の転写に間に合う位置とは、転写部20の最上流にある画像形成ユニット22−1まで印刷媒体100を搬送する搬送距離が、画像生成プロセスの開始から感光ドラム23上のトナー像が転写されるまでの感光ドラム23の移動距離以上であることをいう。
定着モータ96は、定着ローラ41が目標温度に達していない場合は事前にウォームアッブの駆動が開始されるが、目標温度に達していた場合は、給紙開始と略同時に駆動を開始する。
印刷媒体100は、給紙センサ14−3によって正常に給紙されたことが確認されると、搬送センサ15−3と搬送ローラ16−3によってスキュ取りの突き当て制御が行われる。印刷媒体100は、搬送センサ15−2と、搬送ローラ16−2と、第1INセンサ15−1と、第1レジストローラ16−1と、第2INセンサ17とを通過し、第2レジストローラ18に搬送される。
本実施例1において、制御部60は、搬送センサ15−2によって印刷媒体100の先端が検出されると、検出位置からI/Oポート85を通して第2トレイモータ92−2の駆動回路86−2へ出力される駆動パルス数を、第2トレイ11−2のオプショントレイ制御部80でカウントする。このカウントにより、印刷媒体100の先端部から、感光ドラム23−1と転写ローラ21−1のニップ部B点までの搬送距離が、画像形成装置10本体の給紙部から、ニップ部B点までの搬送距離と、略同等になったところで(正確には、前述したトナー像の転写に間に合う位置が限界の場所)、ドラムモータ94とベルトモータ95の駆動を開始する。
本実施例1では、このタイミングでベルトモータ95とドラムモータ94を回転開始することにより、比較例の制御では無駄に回転していた感光ドラム23及び搬送ベルト31の回転を抑え、回転による消耗を防げる。更に、画像形成装置10本体の給紙部から給紙された場合と同じタイミングで、搬送ベルト31と感光ドラム23を回転制御することで、確実に感光ドラム23表面を帯電させることもでき、帯電不良による画質の劣化も防げる。
その後、印刷媒体100は、第2レジストローラ18に搬送され、WRセンサ19を通過すると、搬送ベルト31の上に乗り上げて搬送される。
印刷媒体100は、WRセンサ19をオンしたのち、媒体搬送路の下流側の搬送ベルト31に搬送され、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に4台配設されている画像形成ユニット22に順に搬送される。
印刷媒体100は、画像形成ユニット22によって4色の各トナー像が転写され、定着部40によって、トナー像が定着される。
トナー像が定着した印刷媒体100は、EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出され、複数の排出ローラ52〜54の回転によって搬送される。本実施例1では、サイズ検出部としての画像処理回路61が、上位装置からの印刷データにより、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出している。よって、完全に印刷媒体100の後端が定着ローラ41を抜けてEXITセンサ51を通過するまで、搬送ベルト31と感光ドラム23の回転停止を待つ必要は無い。EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出されてから、ベルトモータ95の駆動パルス数によって、印刷媒体100の後端が最下流の画像形成ユニット22−4の転写点を通過したことが判明したら、ベルトモータ95とドラムモータ94を停止する。この駆動パルス数は、印刷媒体100の搬送方向サイズから、転写部20のうち最下流の画像形成ユニット22−4からEXITセンサ51までを示す第1の距離を引いた距離の搬送に相当する駆動パルスである。
その後、更に所定の時間が経過したならば、定着モータ96を停止する。搬送された印刷媒体100は、ユーザが選択した排出ルートによって、スタッカ55又はフェイスアップスタッカ56のいずれかに排出される。
図5は、本発明の実施例1における画像形成装置10の動作を示すフローチャートであり、図6は、本発明の実施例1における画像形成装置10の動作を示すタイムチャートである。
図6のタイムチャートは、それぞれ縦軸は上がオン、下がオフを示し、横軸は時間の経過を示し、太実線は実施例1による制御を示し、太破線は比較例による制御を示している。
処理が開始すると、画像形成装置10の制御部60は、ステップS1において、第1トレイモータ92−3と、第2トレイモータ92−2と、レジストモータ93と、定着モータ96と、タイムチャートに図示しない電子写真プロセスに必要な高圧電源63とをオンする。
ステップS2において、画像形成装置10の制御部60は、第1トレイ11−3から給紙された印刷媒体100が、その先端で第2トレイ11−2の搬送センサ15−2をオンするまで待つ。
ステップS3において、画像形成装置10の制御部60は、オプショントレイ制御部80に指示することで、距離D1の搬送が完了したと判断されるまで印刷媒体100を搬送する。距離D1は、印刷媒体100の先端が第2トレイ11−2の搬送センサ15−2をオンしたのち、印刷媒体100の後端が第1トレイ11−3の搬送ローラ16−3を通過するまでの搬送距離に、更に安全マージンを加えた値である。
ステップS4において、画像形成装置10の制御部60は、オプショントレイ制御部80に指示することで、第1トレイモータ92−3を停止し、制御部60が、ベルトモータ95とドラムモータ94の駆動を開始し、高圧電源63をオンする。ここから印刷媒体100は、第1トレイモータ92−3による後押し制御が無い状態で搬送される。
ステップS5において、画像形成装置10の制御部60は、第2INセンサ17のオンを検出するまで待ち、ステップS6において、距離D2の搬送が完了するまで待つ。距離D2は、印刷媒体100の先端が第2INセンサ17をオンしたのち、印刷媒体100の後端が第2トレイ11−2の搬送ローラ16−2を通過するまでの搬送距離に、更に安全マージンを加えた値である。
ステップS7において、画像形成装置10の制御部60は、オプショントレイ制御部80に指示することで、第2トレイモータ92−2をオフする。ここから印刷媒体100は、第2トレイモータ92−2による後押し制御が無い状態で搬送される。
ステップS8において、画像形成装置10の制御部60は、印刷媒体100の後端によるWRセンサ19のオフを検出すると、ステップS9において距離D3の搬送が完了するまで待つ。距離D3は、印刷媒体100の後端がWRセンサ19を通過したのち、安全マージンを加えた値である。
ステップS10において、画像形成装置10の制御部60は、レジストモータ93をオフする。印刷媒体100は、転写部20での感光ドラム23と転写ローラ21による搬送力と、定着部40の搬送力で下流へ進む。
ステップS11において、画像形成装置10の制御部60は、印刷媒体100の先端によるEXITセンサ51のオンを検出すると、ステップS12において距離D4の搬送が完了するまで待つ。距離D4は、印刷媒体100の先端がEXITセンサ51を通過してから、最下流の転写部20を通過するまでの距離に安全マージンを加えた値である。
ステップS13において、画像形成装置10の制御部60は、ドラムモータ94とベルトモータ95とを停止し,高圧電源63をオフする。
ステップS14において、画像形成装置10の制御部60は、定着モータ96により排出が完了し、且つ定着部40が回転停止しても良い温度であったならば、ステップS15において、定着モータ96を停止し、図5に示す印刷動作を完了する。
(実施例1の効果)
本実施例1の画像形成装置10によれば、次の(A)〜(C)のような効果がある。
(A) 比較例では、印刷媒体100が転写部20におけるトナー像の転写に間に合う位置よりも上流にあった場合でも、感光ドラム23と搬送ベルト31が無駄に回転していた。これに対し、本実施例1では、印刷媒体100が転写部20におけるトナー像の転写に間に合う最下流の位置となったときに、ドラムモータ94とベルトモータ95の駆動を開始する。よって、感光ドラム23と搬送ベルト31の無駄な回転を防ぎ、これら消耗品の長寿命化に貢献できる。
(B) 本実施例1では、印刷媒体100の後端が最下流の画像形成ユニット22−1の転写点を通過したことが判明したら、ベルトモータ95とドラムモータ94を停止する。よって、感光ドラム23と搬送ベルト31の無駄な回転を防ぎ、これら消耗品の長寿命化に貢献できる。
(C) 制御部60が、感光ドラム23−1の媒体搬送方向における上流側に配置され、第1トレイ11−3の媒体搬送方向における下流側に設けられ、且つ、安定して媒体搬送される略直線状の媒体搬送路に配置された搬送センサ15−2の検出結果に基づいて、感光ドラム23と転写ローラ21の駆動を制御するようにしたので、第1トレイ11−3からの給紙がもたついた場合においても、安定して感光ドラム23と転写ローラ21の駆動を制御することができる。
(実施例2の構成)
本発明の実施例2における画像形成装置10の構成は、図1に示す実施例1の構成と同一である。
図7は、図2の感光ドラム23におけるドラム表面電位と経過時間の関係を示す図であり、縦軸は感光ドラム23の表面電位を示し、横軸は経過時間を示している。
図7に示すグラフは、感光ドラム23に電圧を印加しなくなった時点からの経過時間に対する表面電位の減衰を示している。電圧Vxは、画像品質に影響がでないレベルの表面電位の限界値を示している。時間Txは、電圧Vxに到達するまでの経過時間を示している。
図7に示す感光ドラム23の表面電位減衰特性データは、不揮発性メモリ67のなかに格納されている。なお、本実施例2の感光ドラム23は、表面電位減衰特性が良く、減衰しにくい特性であることが望ましい。
(実施例2の動作)
本実施例2の動作を、図1を用いて説明する。
本実施例2の特徴は、実施例1と同様に印刷媒体100の搬送距離が長い場合であるため、特に第1トレイ11−3からの給紙を例として説明する。搬送距離が長ければ、画像形成装置10本体の給紙部からの給紙にも適用可能である。
画像形成装置10は、図示しない上位装置から印刷データを受信し、第1トレイ11−3に格納されている印刷媒体100の印刷の指示を受ける。画像形成装置10は、第1トレイモータ92−3によってピックアップローラ12−3を回転させ、複数の印刷媒体100を1枚ずつ分離して、媒体搬送路の下流側に送る。
本実施例2では、実施例1と同様に、サイズ検出部としての画像処理回路61が、上位装置からの印刷データにより、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出する。
ピックアップローラ12−3から搬送されてきた印刷媒体100は、給紙ローラ13−3によって搬送される。このピックアップローラ12−3と給紙ローラ13−3は、第1トレイモータ92−3によって駆動される。本実施例2では、実施例1と同様に、第1トレイモータ92−3の駆動開始と略同時タイミングで、レジストモータ93と、定着モータ96と、第2トレイモータ92−2とが、駆動を開始する。しかし、比較例とは異なり、ベルトモータ95とドラムモータ94とは駆動を開始しない。本実施例2において、ベルトモータ95とドラムモータ94が、第1トレイモータ92−3と略同時に回転を開始しないのは、実施例1と同様の理由である。
定着モータ96は、定着ローラ41が目標温度に達していない場合は事前にウォームアッブの駆動が開始されるが、目標温度に達していた場合は、給紙開始と略同時に駆動を開始する。
印刷媒体100は、給紙センサ14−3によって正常に給紙されたことが確認されると、搬送センサ15−3と搬送ローラ16−3によってスキュ取りの突き当て制御が行われる。印刷媒体100は、搬送センサ15−2と、搬送ローラ16−2と、第1INセンサ15−1と、第1レジストローラ16−1と、第2INセンサ17とを通過し、第2レジストローラ18に搬送される。
本実施例2では、実施例1と同様に、搬送センサ15−2によって印刷媒体100の先端が検出されると、検出位置からI/Oポート85を通して第2トレイモータ92−2の駆動回路86−2へ出力される駆動パルス数を、第2トレイ11−2のオプショントレイ制御部80でカウントする。このカウントにより、印刷媒体100の先端部から、感光ドラム23−1と転写ローラ21−1のニップ部B点までの搬送距離が、画像形成装置10本体の給紙部から、ニップ部B点までの搬送距離と、略同等となる値になったならば、本実施例2の制御部60は、帯電電圧判定部としてのタイマ78により計測されている帯電処理停止時間が、図7に示された画質に影響を及ぼす時間Txを越えているか否かを判定する。タイマ78は、感光ドラム23への電圧印加をオフした後の経過時間によって、感光ドラム23の帯電電圧が、画像生成プロセスを行えるか否かを判定する。
制御部60は、画質に影響を及ぼす時間Txを越えており、画質劣化を生じさせると判断した場合は、実施例1と同様に、ドラムモータ94とベルトモータ95とを駆動させ始め、高圧電源63をオンする。
本実施例2において、制御部60は、帯電処理停止時間が時間Txを超えておらず画質に影響しないため、感光ドラム23の帯電電圧が画像生成プロセスを行えると判断した場合には、第1トレイモータ92−3のみをオフする。更に、WRセンサ19のオンを検出したのち、距離D5の搬送が完了したならば、ドラムモータ94とベルトモータ95の駆動を開始し、高圧電源63をオンする。距離D5は、印刷媒体100の先端がWRセンサ19に差し掛かった位置から、印刷媒体100が画像形成プロセスに間に合う所定位置までの距離である。このとき、本実施例2の画像形成プロセスは、実施例1の画像形成プロセスとは異なり、像担持体である感光ドラム23の感光体表面に静電潜像を形成することによって開始する。
本実施例2において、制御部60は、感光ドラム23の帯電処理が停止している時間を測定し、この測定結果が画質に影響を及ぼす時間Txに到達していないときには、事前の帯電処理無しで露光開始のための回転動作から画像生成プロセスを開始する。このタイミングでベルトモータ95とドラムモータ94の駆動を開始することにより、比較例の制御や実施例1の制御よりも、更に感光ドラム23及び搬送ベルト31の回転を抑止し、消耗を防ぐことが可能である。
その後、印刷媒体100は、第2レジストローラ18に搬送され、WRセンサ19を通過すると、搬送ベルト31の上に乗り上げて搬送される。
印刷媒体100は、WRセンサ19をオンしたのち、媒体搬送路の下流側の搬送ベルト31に搬送され、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に4台配設されている画像形成ユニット22に順に搬送される。
印刷媒体100は、画像形成ユニット22によって4色の各トナー像が転写され、定着部40によって、トナー像が定着される。
トナー像が定着した印刷媒体100は、EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出され、複数の排出ローラ52〜54の回転によって搬送される。本実施例2でも実施例1と同様に、サイズ検出部としての画像処理回路61は、上位装置からの印刷データにより、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出している。よって、完全に印刷媒体100の後端が定着ローラ41を抜けてEXITセンサ51を通過するまで、搬送ベルト31と感光ドラム23の回転停止を待つ必要は無い。EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出されてから、ベルトモータ95の駆動パルス数によって、印刷媒体100の後端が最下流の画像形成ユニット22−4の転写点を通過したことが判明したら、ベルトモータ95とドラムモータ94を停止し、所定の時間が経過したならば、定着モータ96を停止する。
搬送された印刷媒体100は、ユーザが選択した排出ルートによって、スタッカ55又はフェイスアップスタッカ56のいずれかに排出される。
図8及び図9は、本発明の実施例2における画像形成装置の動作を示すフローチャート(その1)、(その2)であり、実施例1を示す図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図10は、本発明の実施例2における画像形成装置の帯電処理停止時間が時間Txを超えていない場合の動作を示すタイムチャートであり、実施例1を示す図6中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。それぞれ縦軸は上がオン、下がオフを示し、横軸は時間の経過を示し、太実線は実施例2による制御を示し、太破線は比較例による制御を示している。
処理が開始したのち、ステップS1〜S4の処理は、実施例1の処理と同様である。ステップS20において、画像形成装置10の制御部60は、タイマ78により計測されている帯電処理停止時間が、図7に示された画質に影響を及ぼす時間Txを越えているか否かを判定する。
帯電処理停止時間が時間Txを超えていない場合には、ステップS4Aにおいて、第1トレイモータ92−3をオフする。これ以降、印刷媒体100は、第1トレイモータ92−3による後押し制御が無い状態で搬送される。ステップS5A〜S7Aの処理は、実施例1のステップS5〜S7の処理と同様である。ステップS21Aにおいて、WRセンサ19のオンを検出すると、ステップS22において、距離D5の搬送が完了するまで待つ。距離D5は、印刷媒体100の先端がWRセンサ19に差し掛かった位置から、印刷媒体100が画像形成プロセスに間に合う所定位置までの距離である。ステップS23において、画像形成装置10の制御部60は、ドラムモータ94とベルトモータ95の駆動を開始し、高圧電源63をオンし、ステップS8の処理を行う。
一方、ステップS20において帯電処理停止時間がTxを超えている場合は、ステップS4〜S7の処理を行ったのち、ステップS21において、WRセンサ19のオンを検出するまで待ち、実施例1と同様なステップS8の処理を行ったのち、図9に示すノードAの処理を行う。
図9に示すノードAの処理が開始すると、実施例1と同様に、ステップS9〜S15の処理を行い、図9の印刷処理を終了する。
(実施例2の効果)
本実施例2の画像形成装置10によれば、感光ドラム23と搬送ベルト31の駆動を停止できる期間が更に増える。よって、感光ドラム23と搬送ベルト31の無駄な駆動を、実施例1よりも更に抑えることが可能であり、一層の長寿命化が図れる。
(実施例3の構成)
本発明の実施例3における画像形成装置10の構成は、図1に示す実施例1の構成と同一である。
(実施例3の動作)
本実施例3の特徴は、印刷媒体100の搬送距離が長い場合であるため、特に第1トレイ11−3からの給紙を例として説明する。搬送距離が長ければ、画像形成装置10本体の給紙部からの給紙にも適用可能である。
画像形成装置10は、図示しない上位装置から印刷データを受信し、第1トレイ11−3に格納されている印刷媒体100の印刷の指示を受ける。画像形成装置10は、第1トレイモータ92−3によってピックアップローラ12−3を回転させ、複数の印刷媒体100を1枚ずつ分離して、媒体搬送路の下流側に送る。
本実施例3では、実施例1,2と同様に、サイズ検出部としての画像処理回路61が、上位装置からの印刷データにより、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出する。
ピックアップローラ12−3から搬送されてきた印刷媒体100は、給紙ローラ13−3によって搬送される。このピックアップローラ12−3と給紙ローラ13−3は、第1トレイモータ92−3によって駆動される。本実施例3では、第1トレイモータ92−3の駆動開始と略同時タイミングで、レジストモータ93と、定着モータ96と、第2トレイモータ92−2とが駆動を開始し、ベルトモータ95とドラムモータ94とは、低速で駆動を開始する。この場合の駆動速度は、通常の印刷時の駆動速度よりも遅くしている。印刷速度で回転するときよりも、感光ドラム23及び搬送ベルト31の消耗が少なく、長寿命化に貢献できる。
定着モータ96は、定着ローラ41が目標温度に達していない場合は事前にウォームアッブの駆動が開始されるが、目標温度に達していた場合は、給紙開始と略同時に駆動を開始する。
印刷媒体100は、給紙センサ14−3によって正常に給紙されたことが確認されると、搬送センサ15−3と搬送ローラ16−3によってスキュ取りの突き当て制御が行われる。印刷媒体100は、搬送センサ15−2と、搬送ローラ16−2と、第1INセンサ15−1と、第1レジストローラ16−1と、第2INセンサ17とを通過し、第2レジストローラ18に搬送される。
本実施例3では、実施例1,2と同様に、搬送センサ15−2によって印刷媒体100の先端が検出されると、この検出位置から第2トレイモータ92−2の駆動回路86−2の駆動パルス数を、第2トレイ11−2のオプショントレイ制御部80でカウントする。このカウントにより、印刷媒体100の先端部から、感光ドラム23−1と転写ローラ21−1のニップ部B点までの搬送距離が、画像形成装置10本体の給紙部から、ニップ部B点までの搬送距離と、略同等になったところで、ドラムモータ94とベルトモータ95の印刷速度での駆動を開始する。
本実施例3では、このタイミングでベルトモータ95とドラムモータ94を印刷速度で回転開始することにより、感光ドラム23及び搬送ベルト31の回転を抑えて消耗を防げる。更に、感光ドラム23表面を帯電させることもでき、帯電不良による画質の劣化も防げる。
その後、印刷媒体100は、第2レジストローラ18に搬送され、WRセンサ19を通過すると、搬送ベルト31の上に乗り上げて搬送される。
印刷媒体100は、WRセンサ19をオンしたのち、媒体搬送路の下流側の搬送ベルト31に搬送され、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に4台配設されている画像形成ユニット22に順に搬送される。
印刷媒体100は、画像形成ユニット22によって4色の各トナー像が転写され、定着部40によって、トナー像が定着される。
トナー像が定着した印刷媒体100は、EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出され、複数の排出ローラ52〜54の回転によって搬送される。本実施例3では、実施例1,2と同様に、サイズ検出部としての画像処理回路61が、上位装置からの印刷データにより、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出している。よって、完全に印刷媒体100の後端が定着ローラ41を抜けてEXITセンサ51を通過するまで、搬送ベルト31と感光ドラム23の回転停止を待つ必要は無い。EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出されてから、ベルトモータ95の駆動パルス数によって、印刷媒体100の後端が最下流の画像形成ユニット22−1の転写点を通過したことが判明したら、ベルトモータ95とドラムモータ94を停止し、所定の時間が経過したならば、定着モータ96を停止する。
搬送された印刷媒体100は、ユーザが選択した排出ルートによって、スタッカ55又はフェイスアップスタッカ56のいずれかに排出される。
図11は、本発明の実施例3における画像形成装置の動作を示すフローチャートであり、実施例1を示す図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図12は、本発明の実施例3における画像形成装置の動作を示すタイムチャートであり、実施例1を示す図6中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。それぞれ縦軸は上がオン、下がオフを示し、横軸は時間の経過を示し、太実線は実施例3による制御を示し、太破線は比較例による制御を示している。
処理が開始すると、ステップS1Cにおいて、画像形成装置10の制御部60は、第1トレイモータ92−3と、第2トレイモータ92−2と、レジストモータ93と、定着モータ96と、タイムチャートには図示しない高圧電源63とをオンし、ドラムモータ94とベルトモータ95とを低速モードで駆動する。ステップS2,S3の処理は、実施例1と同様である。
ステップS4Cにおいて、制御部60は、オプショントレイ制御部80に指示することで、第1トレイモータ92−3をオフする。ここから印刷媒体100は、第1トレイモータ92−3による後押し制御が無い状態で搬送される。ステップS5〜S7の処理は、実施例1と同様である。
ステップS30において、制御部60、印刷媒体100の先端によるWRセンサ19のオンが検出されるまで待ち、ステップS31において、距離D5の搬送が完了するまで待ち、ステップS32において、ドラムモータ94とベルトモータ95の駆動速度を印刷速度にアップする。その後、ステップS8〜S15の処理は、実施例1と同様である。
(実施例3の効果)
本実施例3の画像形成装置10によれば、実施例2のような表面電位減衰特性が良く、減衰しにくい特性の感光ドラム23を搭載しなくとも、感光ドラム23や搬送ベルト31の駆動を抑えて長寿命化を図ることができる。更に、感光ドラム23を充分に帯電させ、良好な画質で転写させることが可能である。
(実施例4の構成)
本発明の実施例4における画像形成装置10の構成は、図1に示す実施例1の構成と同一である。
(実施例4の動作)
本実施例4の特徴は、印刷媒体100の搬送距離が長い場合であるため、特に第1トレイ11−3からの給紙を例として説明する。搬送距離が長ければ、画像形成装置10本体の給紙部からの給紙にも適用可能である。
画像形成装置10は、図示しない上位装置から印刷データを受信し、第1トレイ11−3に格納されている印刷媒体100の印刷の指示を受ける。画像形成装置10は、第1トレイモータ92−3によってピックアップローラ12−3を回転させ、複数の印刷媒体100を1枚ずつ分離して、媒体搬送路の下流側に送る。
本実施例4では、実施例1〜3と同様に、サイズ検出部としての画像処理回路61が、上位装置からの印刷データにより、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出する。
ピックアップローラ12−3から搬送されてきた印刷媒体100は、給紙ローラ13−3によって搬送される。このピックアップローラ12−3と給紙ローラ13−3は、第1トレイモータ92−3によって駆動される。本実施例4では、第1トレイモータ92−3の駆動開始と略同時タイミングで、レジストモータ93と、定着モータ96と、第2トレイモータ92−2とが、駆動を開始する。しかし、比較例とは異なり、ベルトモータ95とドラムモータ94とは駆動を開始しない。
定着モータ96は、定着ローラ41が目標温度に達していない場合は事前にウォームアッブの駆動が開始されるが、目標温度に達していた場合は、給紙開始と略同時に駆動を開始する。
印刷媒体100は、給紙センサ14−3によって正常に給紙されたことが確認されると、搬送センサ15−3と搬送ローラ16−3によってスキュ取りの突き当て制御が行われる。印刷媒体100は、搬送センサ15−2と、搬送ローラ16−2と、第1INセンサ15−1と、第1レジストローラ16−1と、第2INセンサ17とを通過し、第2レジストローラ18に搬送される。
本実施例4では、制御部60により、第1トレイ11−3から給紙が開始したのち時間T1が経過すると、タイマ78によって割り込み処理が発生する。割り込み処理が発生するタイミングは、印刷媒体100の先端位置から、感光ドラム23−1と転写ローラ21−1のニップ部B点までの搬送距離が、画像形成装置10本体の給紙部から、ニップ部B点までの搬送距離と、略等しくなったときである。但し、印刷媒体100の先端の位置は、装置の構造等に依存する。感光ドラム23と搬送ベルト31が回転を開始して、転写部20による転写に間に合うタイミングであるならば、これよりも遅くても良い。このタイミングでベルトモータ95とドラムモータ94を回転開始することにより、比較例の制御では無駄に回転していた感光ドラム23及び搬送ベルト31の回転を抑え、回転による消耗を防げる。更に、画像形成装置10本体の給紙部から給紙された場合と同じタイミングで、搬送ベルト31と感光ドラム23を回転制御することで、確実に感光ドラム23表面を帯電させることもでき、帯電不良による画質の劣化も防げる。
その後、印刷媒体100は、第2レジストローラ18に搬送され、WRセンサ19を通過すると、搬送ベルト31の上に乗り上げて搬送される。
印刷媒体100は、WRセンサ19をオンしたのち、媒体搬送路の下流側の搬送ベルト31に搬送され、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に4台配設されている画像形成ユニット22に順に搬送される。
印刷媒体100は、画像形成ユニット22によって4色の各トナー像が転写され、定着部40によって、トナー像が定着される。
トナー像が定着した印刷媒体100は、EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出され、複数の排出ローラ52〜54の回転によって搬送される。本実施例4では、実施例1〜3と同様に、サイズ検出部としての画像処理回路61が、上位装置からの印刷データにより、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出している。よって、完全に印刷媒体100の後端が定着ローラ41を抜けてEXITセンサ51を通過するまで、搬送ベルト31と感光ドラム23の回転停止を待つ必要は無い。EXITセンサ51によって印刷媒体100の先端が検出されてから、ベルトモータ95の駆動パルス数によって、印刷媒体100の後端が最上流の画像形成ユニット22−4の転写点を通過したことが判明したら、ベルトモータ95とドラムモータ94を停止し、所定の時間が経過したならば、定着モータ96を停止する。
搬送された印刷媒体100は、ユーザが選択した排出ルートによって、スタッカ55又はフェイスアップスタッカ56のいずれかに排出される。
図13は、本発明の実施例4における画像形成装置10の動作を示すフローチャートであり、実施例1を示す図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図14は、本発明の実施例4における画像形成装置10の動作を示すタイムチャートであり、実施例1を示す図6中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。それぞれ縦軸は上がオン、下がオフを示し、横軸は時間の経過を示し、太実線は実施例4による制御を示し、太破線は比較例による制御を示している。
ステップS1は、実施例1の処理と同様である。ステップS3Cにおいて、制御部60は、タイマ78によって第1の時間である時間T1が経過するまで待つ。時間T1は、印刷媒体100の搬送を開始したのち、感光ドラム23と搬送ベルト31が回転を開始しないと印刷媒体100に画像を転写できなくなる所定のタイミングまでの時間である。
本実施例4において、時間T1とは、例えば、第2トレイ11−2から印刷媒体100が給紙されてから、図1の点Pに示す場所まで搬送された時間をいう。図1に示す点Pは、画像形成装置10本体の給紙部のピックアップローラ12−1から転写部20までの距離と等しい距離の点である。
その後、ステップS4〜S15の処理は、実施例1の処理と同様である。
(実施例4の効果)
実施例4の画像形成装置10によれば、感光ドラム23と搬送ベルト31の回転開始タイミングを、タイマ78による割り込み処理だけで制御している。よって、制御が単純になり、且つ制御の精度向上も期待できる。
(変形例)
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(e)のようなものがある。
(a) 実施例1〜4は、全てカラーの電子写真プリンタを例に説明した。しかし、これに限定されず、同様な構造を持つモノクロコピー機、カラーコピー機、モノクロ複合機、カラー複合機等である画像形成装置にも適用可能である。
(b) 実施例1〜4は、全て搬送ベルト31により搬送される印刷媒体100へ、直接転写が行われる直接転写方式の画像形成装置10の例が記載されている。しかし、これに限定されず、像担持体として中間転写ベルトを用いる中間転写方式の画像形成装置や、或いは搬送ベルト31を使用せず、搬送される印刷媒体100に直接転写する画像形成装置にも適用可能である。
(c) 装置下段に媒体収容部としての用紙トレイを追加していく場合において、画像形成装置10に予め設けられている給紙部と、この給紙部の媒体搬送方向における上流側にオプションとして装置本体に対して追加して増設される第2トレイ11−2と、更に第2トレイ11−2の上流側に配置される第1トレイ11−3のうち、どれから給紙されるかを判断し、給紙される部位に応じて予備動作時の感光ドラム23と搬送ベルト31の停止時間を予め定めておいて、媒体搬送及び画像形成しても良い。
この場合、例えば画像形成装置10に予め設けられている給紙部からの給紙の場合は、給紙部から転写部20までの用紙搬送中に、感光ドラム23と搬送ベルト31を停止しない。或いは、給紙と共に感光ドラム23と搬送ベルト31を一旦停止し、第1の時間が経過したならば、感光ドラム23と搬送ベルト31の駆動を開始する。
第2トレイ11−2が追加され、この第2トレイ11−2から給紙される場合には、第2トレイ11−2から転写部20までの用紙搬送中において、給紙と共に感光ドラム23と搬送ベルト31を一旦停止し、第1の時間よりも長い第2の時間が経過したならば、感光ドラム23と搬送ベルト31の駆動を開始する。
第1トレイ11−3が追加され、この第1トレイ11−3からの給紙が行われる場合には、第1トレイ11−3から転写部20までの用紙搬送中において、給紙と共に感光ドラム23と搬送ベルト31を一旦停止し、第2の時間よりも長い第3の時間が経過したならば、感光ドラム23と搬送ベルト31の駆動を開始する。
(d) 実施例1〜4においては、第2の媒体供給部としての第2トレイ11−2からの搬送、及び第1の媒体供給部としての第1トレイ11−3からの印刷媒体100の搬送において、印刷媒体100の搬送中に、感光ドラム23と搬送ベルト31を停止している。しかし、第3の媒体供給部としての画像形成装置10本体の給紙部から転写部20に到達するまでの距離、又は、印刷媒体100が搬送され初めてから転写部20に到達するまでの時間が十分にある場合には、第3の媒体給紙部から印刷媒体100が搬送される場合であっても、感光ドラム23と搬送ベルト31を停止させる動作をしても良い。
(e) 実施例1〜4では、印刷媒体100の搬送方向サイズは、上位装置からの印刷データによって知ることとしているが。これに限定されず、印刷媒体100の搬送速度と、給紙センサ14、搬送センサ15、第1INセンサ15−1、第2INセンサ17、又はWRセンサ19のいずれか1つのオンからオフまでの時間間隔を検出することによって、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出しても良い。更に、給紙部及びオプショントレイ11に、専用の用紙サイズセンサを設けて、印刷媒体100の搬送方向サイズを検出しても良い。
10 画像形成装置
11 オプショントレイ
12 ピックアップローラ
13 給紙ローラ
14 給紙センサ
15−1 第1INセンサ
16−1 第1レジストローラ
17 第2INセンサ
18 第2レジストローラ
19 WRセンサ
20 転写部
22 画像形成ユニット
23 感光ドラム
31 搬送ベルト
40 定着部
50 用紙排出部
51 EXITセンサ
52〜54 排出ローラ
60 制御部
69 VIDEO処理回路
78 タイマ
80 オプショントレイ制御部
91 給紙モータ
92 トレイモータ
94 ドラムモータ
95 ベルトモータ
100 印刷媒体
110 用紙カセット

Claims (14)

  1. 現像剤像が形成される像担持体と、
    前記像担持体に形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と、
    前記転写部へ前記媒体を搬送するために媒体搬送方向に前記媒体を供給する第1の媒体供給部と、
    前記媒体搬送方向における前記第1の媒体供給部の下流側であって前記転写部の上流側に配設された媒体検出部と
    前記媒体検出部における検出結果に基づいて前記像担持体と前記転写部の駆動を制御する制御部と、
    前記像担持体の帯電電圧が、前記像担持体に前記現像剤像を形成する画像生成プロセスを開始できる帯電電圧であるか否かを判定する帯電電圧判定部と、を有し、
    前記帯電電圧判定部によって、前記画像生成プロセスを開始できると判断したとき、前記画像生成プロセスにおいて静電潜像の形成から開始することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御部は、
    前記媒体が前記転写部における前記現像剤像の転写に間に合う位置にある場合は、前記像担持体の駆動を停止することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記制御部は、
    前記媒体が前記転写部における前記現像剤像の転写に間に合う位置にある場合は、前記媒体が前記転写部における前記現像剤像の転写に間に合う位置よりも前記媒体搬送方向における下流側にある場合よりも前記像担持体の駆動速度を低速とすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記媒体が前記転写部における前記現像剤像の転写に間に合う位置とは、
    前記位置から前記媒体を前記転写部へと搬送するまでの距離が、前記像担持体において前記現像剤像を形成する画像生成プロセスが開始されてから前記像担持体に形成された前記現像剤像が前記媒体に転写されるまでの前記像担持体の移動距離よりも大きくなる位置であることを特徴とする請求項2又は3記載の画像形成装置。
  5. 前記制御部は、
    前記媒体が前記転写部における前記現像剤像の転写に間に合うタイミングにある場合は、前記像担持体の駆動を停止することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  6. 前記制御部は、
    前記媒体が前記転写部における前記現像剤像の転写に間に合うタイミングにある場合は、前記媒体が前記転写部における前記現像剤像の転写に間に合うタイミングよりも前記媒体搬送方向における下流側にある場合よりも前記像担持体の駆動速度を低速とすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  7. 前記媒体が前記転写部における前記現像剤像の転写に間に合うタイミングとは、
    前記タイミングから前記媒体を前記転写部へと搬送するまでの時間が、前記像担持体において前記現像剤像を形成する画像生成プロセスが開始されてから前記像担持体に形成された前記現像剤像が前記媒体に転写されるまでの前記像担持体の移動する時間よりも大きくなるタイミングであることを特徴とする請求項5又は6記載の画像形成装置。
  8. 現像剤像が形成される像担持体と、
    前記像担持体に形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と、
    前記転写部へ前記媒体を搬送するために媒体搬送方向に前記媒体を供給する第1の媒体供給部と、
    前記媒体搬送方向における前記第1の媒体供給部の下流側であって前記転写部の上流側に配設された媒体検出部と、
    前記媒体検出部における検出結果に基づいて前記像担持体と前記転写部の駆動を制御する制御部と、
    前記像担持体への電圧印加をオフした後の経過時間によって、前記像担持体の帯電電圧が前記像担持体に前記現像剤像を形成する画像生成プロセスを開始できる帯電電圧であるか否かを判定する帯電電圧判定部と、を有し、
    前記帯電電圧判定部によって、前記画像生成プロセスを開始できると判断したとき、前記画像生成プロセスにおいて静電潜像の形成から開始することを特徴とする画像形成装置。
  9. 現像剤像が形成される像担持体と、
    前記像担持体に形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と、
    前記像担持体と前記転写部の駆動を制御する制御部と、
    前記転写部へ前記媒体を搬送するために媒体搬送方向に前記媒体を供給する第1の媒体供給部と、
    前記媒体の搬送方向サイズを検出するサイズ検出部と、
    前記転写部から第1の距離だけ下流側に配設され、前記転写部から前記媒体の先端が排出されたことを検出する先端検出部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記先端検出部によって前記媒体の先端が検出されたのち、前記サイズ検出部によって検出された前記搬送方向サイズから前記第1の距離を引いた距離だけ前記媒体を搬送したならば、前記像担持体の駆動を停止することを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置は、更に、
    前記第1の媒体供給部から供給された前記媒体の搬送距離よりも短い搬送距離だけ前記媒体を前記媒体搬送方向に供給する第2の媒体供給部を有し、
    前記制御部は、
    前記第2の媒体供給部から前記媒体が供給された場合には、前記媒体の供給と共に前記像担持体を駆動して前記転写部で転写させ、
    前記第1の媒体供給部から前記媒体が供給された場合には、前記媒体の供給後、前記像担持体の駆動を停止させ、第2の時間が経過したならば、前記像担持体の駆動を開始して前記転写部で転写させることを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置は、更に、
    前記第1の媒体供給部から供給された前記媒体の搬送距離よりも短い搬送距離だけ前記媒体を前記媒体搬送方向に供給する第2の媒体供給部を有し、
    前記制御部は、
    前記第2の媒体供給部から前記媒体が供給された場合には、前記媒体の供給後、前記像担持体の駆動を停止させ、第1の時間が経過したならば、前記像担持体の駆動を開始して前記転写部で転写させ、
    前記第1の媒体供給部から前記媒体が供給された場合には、前記媒体の供給後、前記像担持体の駆動を停止させ、前記第1の時間よりも長い第2の時間が経過したならば、前記像担持体の駆動を開始して前記転写部で転写させることを特徴とする画像形成装置。
  12. 前記第1の媒体供給部及び前記第2の媒体供給部は、画像形成装置本体に増設されることを特徴とする請求項10又は11記載の画像形成装置。
  13. 請求項10〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置は、更に、
    前記第2の媒体供給部から供給された前記媒体の搬送距離よりも短い搬送距離だけ前記媒体を前記媒体搬送方向に供給する第3の媒体供給部を有し、
    前記制御部は、
    前記第3の媒体供給部から前記媒体が供給された場合には、前記媒体の供給と共に前記像担持体を駆動して前記転写部で転写させ、
    前記第1の媒体供給部から前記媒体が供給された場合には、前記媒体の供給後、前記像担持体の駆動を停止させ、前記第2の時間よりも長い第3の時間が経過したならば、前記像担持体の駆動を開始して前記転写部で転写させることを特徴とする画像形成装置。
  14. 前記像担持体は、感光ドラム又は/及び中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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