(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム形状の感光体と、
前記感光体の表面を均一に帯電する帯電手段と、
画像情報に基づいてレーザービームを照射し前記感光体に静電潜像を形成するスキャナユニットと、
前記感光体に対して当接及び離間可能な現像ローラを有し前記感光体にトナーを供給して前記静電潜像を現像する現像手段と、
前記感光体から転写されたトナー画像を担持する転写材を定着ニップ部で挟持搬送しつつ転写材上のトナー画像を転写材に加熱定着する定着手段と、
転写材を転写材収容部から給紙する給紙部と、
を有し、
プリント信号が入力すると、前記定着手段が定着可能温度に向けて昇温開始すると共に前記感光体が回転開始し、前記感光体が回転開始した後に前記帯電手段への帯電バイアス印加が始まり、前記定着手段の温度が前記定着可能温度より低く且つ昇温動作を続ければ装置が設置されている環境温度又は電源電圧の振れに拘わらず転写材が前記定着手段に到達した時に前記定着手段が前記定着可能温度に到達可能な所定温度に達した時点で、前記現像ローラが回転開始すると共に前記現像ローラへの現像バイアス印加が始まり、その後前記現像ローラが前記感光体に当接して前記給紙部から転写材の給紙が始まり、更にその後前記スキャナユニットによって前記感光体への静電潜像形成が始まる画像形成装置において、
前記現像ローラが回転開始すると共に前記現像ローラへの現像バイアス印加が始まるタイミングは、前記帯電手段への帯電バイアス印加開始からの経過時間が前記感光体の表面電位が画像形成時の正規の電位に達するために必要な所定時間に達しており且つ前記定着手段の温度が前記定着可能温度より低い前記所定温度に達した時点であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式等を利用した熱定着手段を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置における定着手段としては、近年の省エネルギー化の要望を受けてフィルム加熱方式の定着装置が実用化されている。フィルム加熱方式の定着装置は、発熱手段としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に、耐熱性を有する薄いフィルムを挟ませて定着ニップを形成させたもので、フィルムと加圧ローラとを共に回転させることで被記録材を搬送しながら熱と圧力をかけて未定着トナー像を定着する。
【０００３】
このフィルム加熱方式の定着装置では、従来の熱ローラ方式の定着装置に比べ、加熱部材であるフィルムの熱容量が非常に小さいため、発熱手段からの熱エネルギーを定着プロセスに効率よく使用することができる。このため、画像形成装置の電源投入からプリント可能状態までの待ち時間を短くすることができるクイックスタートが可能であり。さらに、加熱部材の熱容量が小さく、プリント待機中に加熱部材を予熱する必要がないため、画像形成装置の消費電力を低く抑えることができ省エネルギー化が可能である。
【０００４】
さらに高効率なフィルム加熱方式の定着装置として、導電性のフィルム自身を発熱させる電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されている。実開昭５１−１０９７３９号公報には、電磁誘導加熱方式の定着装置として、交番磁場により金属フィルムに渦電流を誘導させ、その金属フィルムをジュール熱で発熱させる定着装置が開示されている。電磁誘導加熱方式ではフィルム自身を発熱させることができるため、発熱手段からの熱エネルギーを定着プロセスにさらに効率よく使用することができる。
【０００５】
このような、ヒータによるフィルム加熱方式や電磁誘導によるフィルム加熱方式の定着装置は６０秒以下で定着可能温度まで立ち上げが可能でありクイックスタート定着装置と呼ばれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなクイックスタート定着装置の特徴を生かしてプリントを開始してからプリント済みの転写材の排出が終了するまでの時間（ファーストプリントアウトタイム，ＦＰＯＴ）を短くしようとすると、定着装置の昇温具合を予想し、定着装置の昇温が完了した時に転写材が定着装置に到達するように、画像形成を定着装置の昇温に並行して行う必要がある。
【０００７】
ところが画像形成装置が低温環境下に置かれている場合や画像形成装置に供給される電源の電圧が下限値に低下している場合等は、想定した時間で定着装置が完全に昇温しきれないことがある。このため、最悪条件も考慮してプリント開始から定着開始までの時間に余裕を持たせたタイミング設定を行うと通常の条件下においてもＦＰＯＴが延びてしまう。
【０００８】
以上のような状況を鑑み、本発明では熱定着装置を備えた画像形成装置において、ＦＰＯＴを最短にするために画像形成と定着装置の昇温を並行して行い、定着装置の昇温が画像形成に対して間に合わない場合にも画像形成装置の構成部材に負担を与えることなく適切に定着装置の昇温を行う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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の画像形成装置にあっては、
ドラム形状の感光体と、
前記感光体の表面を均一に帯電する帯電手段と、
画像情報に基づいてレーザービームを照射し前記感光体に静電潜像を形成するスキャナユニットと、
前記感光体に対して当接及び離間可能な現像ローラを有し前記感光体にトナーを供給して前記静電潜像を現像する現像手段と、
前記感光体から転写されたトナー画像を担持する転写材を定着ニップ部で挟持搬送しつつ転写材上のトナー画像を転写材に加熱定着する定着手段と、
転写材を転写材収容部から給紙する給紙部と、
を有し、
プリント信号が入力すると、前記定着手段が定着可能温度に向けて昇温開始すると共に前記感光体が回転開始し、前記感光体が回転開始した後に前記帯電手段への帯電バイアス印加が始まり、前記定着手段の温度が前記定着可能温度より低く且つ昇温動作を続ければ装置が設置されている環境温度又は電源電圧の振れに拘わらず転写材が前記定着手段に到達した時に前記定着手段が前記定着可能温度に到達可能な所定温度に達した時点で、前記現像ローラが回転開始すると共に前記現像ローラへの現像バイアス印加が始まり、その後前記現像ローラが前記感光体に当接して前記給紙部から転写材の給紙が始まり、更にその後前記スキャナユニットによって前記感光体への静電潜像形成が始まる画像形成装置において、
前記現像ローラが回転開始すると共に前記現像ローラへの現像バイアス印加が始まるタイミングは、前記帯電手段への帯電バイアス印加開始からの経過時間が前記感光体の表面電位が画像形成時の正規の電位に達するために必要な所定時間に達しており且つ前記定着手段の温度が前記定着可能温度より低い前記所定温度に達した時点であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１〜６図を参照して、第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
【００１９】
［全体構成］
まず画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概要説明する。
【００２０】
図１は画像形成装置の一態様であるレーザービームプリンタＡの全体構成を示す縦断面図である。感光ドラム１は、不図示の駆動手段によって、同図中、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４、感光ドラム１上のトナー像を転写材Ｐに転写させる転写ローラ５、転写後の感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６等が配設されている。
【００２１】
ここで、感光ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を形成している。
【００２２】
スキャナユニット３は、感光ドラム１の略水平方向に配置され、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモータ（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９に照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０を介して帯電済みの感光ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【００２３】
感光ドラム１に対向して配置される転写ローラ５としては、例えば金属の芯金を体積抵抗率１０7〜１０11Ω・ｃｍ程度に調整したＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）、ウレタンゴム、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）等の弾性体で覆った構成にしたものを用いることができる。転写ローラ５には不図示の電源から正極性のバイアスが印可され、このバイアスによる電界により、感光ドラム１に接触中の転写材Ｐに、感光ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。
【００２４】
給紙部８は、画像形成部に転写材Ｐを給紙搬送するものであり、複数枚の転写材Ｐが給紙カセット１１に収納されている。画像形成時には給紙ローラ１２（半月ローラ）、レジストローラ対１３が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット１１内の転写材Ｐを１枚毎に分離給送するとともに、転写材Ｐ先端はレジストローラ対１３に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後、転写ローラ５と感光ドラム１とで形成されるニップへと給紙されていく。２４はレジセンサでここを転写材が横切った時点を基準に画像形成が行われる。
【００２５】
定着装置１４は、電磁誘導加熱方式のクイックスタート定着装置で、転写材Ｐに転写されたトナー像を定着させるものであり、発熱層（導電性磁性部材）を有する回転体としての円筒状の定着フィルム１４０と、これに圧接して転写材Ｐに熱及び圧力を与える加圧ローラ１４３とからなる（定着装置の構成は後で詳述する）。  すなわち、感光ドラム１上のトナー像を転写した転写材Ｐは定着装置１４を通過する際に定着フィルム１４０、加圧ローラ１４３とで搬送されるとともに、熱及び圧力を与えられる。これによってトナー像が転写材Ｐ表面に定着される。定着された転写材Ｐは、排紙ローラ対１５によって、排紙部１６から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
【００２６】
制御装置Ｂは画像形成装置Ａの動作を制御するもので、ＣＰＵ１７、ＲＡＭ（読み書き可能なメモリ）１８、ＲＯＭ（読み出し専用のメモリ）１９を有している。ＲＯＭ１９には、画像形成装置を制御するためのプログラムや各種データが書き込まれており、ＲＡＭ１８は画像形成装置を制御するにあたって取り込んだデータの保存等に使われる。
【００２７】
［プロセスカートリッジ］
本実施の形態に係るトナーを収容したプロセスカートリッジについて図２及び図３により詳細に説明する。図２は第１の実施の形態に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す縦断面図であり、図３は第１の実施の形態に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す斜視図である。
【００２８】
プロセスカートリッジ７は、感光ドラム１と、帯電手段及びクリーニング手段を備えた感光ドラムユニット５０、及び感光ドラム１上の静電潜像を現像する現像手段を有する現像ユニット４に分かれている。
【００２９】
感光ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。
【００３０】
感光ドラムユニット５０は、感光ドラム１が軸受３１（３１ａ、３１ｂ）（ベアリング）を介してクリーニング枠体５１に回転自在に取り付けてられている。感光ドラム１の周上には、感光ドラム１の表面を一様に帯電させるための帯電装置２、及び感光ドラム上に残ったトナーを除去するためのクリーニングブレード６０が配置され、さらにクリーニングブレード６０によって感光ドラム１表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構５２によってクリーニング枠体後方に設けられた廃トナー室５３に順次送られる。そして図示後方の一方端に図示しない駆動モータの駆動力を伝達することにより、感光ドラム１を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転駆動させるようにしている。
【００３１】
現像ユニット４は、感光ドラム１に当接して矢印方向に回転する現像ローラ４０、及びトナーが収容されたトナー容器４１と現像枠体４５とから構成される。現像ローラ４０は軸受部材を介して回転自在に現像枠体４５に支持され矢印Ｙ方向に回転する。また現像ローラ４０の周上には、現像ローラ４０と接触して矢印Ｚ方向に回転するトナー供給ローラ４３と現像ブレード４４がそれぞれ配置されている。さらにトナー容器４１内には収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ４３に搬送するためのトナー搬送機構４２が設けられている。
【００３２】
そして現像ユニット４は、現像ユニット４の両端に取り付けられた軸受部材４７、４８にそれぞれ設けられた支持軸４９を中心に、ピン４９ａによって現像ユニット４全体が感光ドラムユニット５０に対して揺動自在に支持された吊り構造となっており、プロセスカートリッジ７単体（プリンタ本体に装着しない）の状態においては、支持軸４９を中心に回転モーメントにより現像ローラ４０が感光ドラム１に当接するよう、加圧ばね５３によって現像ユニット４が常に付勢されている。さらに現像ユニット４のトナー容器４１には、現像ローラ４０を感光ドラム１から離間させる際にプリンタ本体Ａの離間手段（後述）が接触するためのリブ４６が一体的に設けられている。
【００３３】
［定着装置］
本実施の形態に係る定着装置について図４により詳細に説明する。図４は第１の実施の形態に係る電磁誘導加熱方式の定着装置の概略構成を示す縦断面図である。
【００３４】
１４０は、発熱層（導電性磁性部材）を有する回転体としての円筒状の定着フィルムである。１４６ａ、１４６ｂは横断面略半円弧状樋型のフィルム支持部材（フィルムガイド）であり、開口側を互いに向かい合わせて略円柱体を構成し円筒状定着フィルム１４０は、このフィルムガイド１４６の外側にルーズに外嵌させてある。
【００３５】
フィルムガイド１４６の内側には励磁コイル１４８とＥ型の磁性コア１４７と励磁回路（不図示）からなる磁場発生手段が配設される。１４２はフィルム支持部材１４６ｂの内面平面部に当接させて配設した横長の加圧用剛性ステイである。１４９は磁性コア１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃ及び励磁コイル１４８と加圧用剛性ステイ１４２の間を絶縁するための絶縁部材である。
【００３６】
１４３は、加圧ローラである。この加圧ローラ１４３及びフィルムガイド１４６によって定着フィルム１４０を挟み、加圧ローラ１４３からフィルムガイド１４６に対して所定の加圧力をかけることにより、フィルムガイド１４６と加圧ローラ１４３とが所定幅の定着ニップ部Ｎを形成して相互圧接している。前記磁場発生手段１４５の磁性コア１４７は、定着ニップ部Ｎが形成された位置に対応させて配設してある。
【００３７】
加圧ローラ１４３は駆動手段Ｍにより、矢示方向に回転駆動される。この加圧ローラ１４３の回転駆動により、前記加圧ローラ１４３と定着フィルム１４０外面との間で摩擦力が発生し、定着フィルム１４０に回転力が作用する。そして、定着フィルム１４０はその内面を定着ニップ部Ｎにおいてフィルムガイド１４６の下面に密着して摺動させながら、加圧ローラ１４３の周速度にほぼ対応した周速度をもって、矢印ｂで示される時計方向にフィルムガイド１４６の外周を回転する（加圧ローラ駆動方式）。
【００３８】
励磁コイル１４８は励磁回路（不図示）から供給される交番電流によって交番磁束を発生する。Ｅ字型の磁性コア１４７が定着ニップ部Ｎの位置に対応して設けられているため、交番磁束は定着ニップ部Ｎに集中的に分布し、その交番磁束は定着ニップ部Ｎにおいて、定着フィルム１４０の発熱層に渦電流を発生させる。この渦電流は発熱層の固有抵抗によって発熱層にジュール熱を発生させる。
【００３９】
定着ニップ部Ｎの温度は、温度センサ１４１（検出手段）を含む温調制御系（不図示）により、励磁コイル１４８への電流供給が制御されることで、所定の温度が維持されるように調節される。
【００４０】
［駆動構成］
次にプロセスカートリッジ７をプリンタ本体Ａに装着した際の動作機構について詳細に説明する。
【００４１】
前述したように、プロセスカートリッジ７は単体の状態では図２のように現像ローラ４０が常に感光ドラム１に当接した状態になっている。
【００４２】
一方、プリンタ本体Ａのプロセスカートリッジ７の挿入方向奥側には、現像ユニット４の付勢力に抗して現像ローラ４０を感光ドラム１から離間させるためのカム２０が配置されている。カム２０は不図示の駆動手段により回転され、カム２０がリブ４６を上げることで現像ローラ４０は感光ドラム１から離間し、カム２０がリブ４６の押し上げを解除すると現像ローラ４０が感光ドラム１に当接する。通常プロセスカートリッジをプリンタ本体に装着するとカム２０がリブ４６を押し上げ現像ローラ４０が感光ドラム１から離間するようになっている。
【００４３】
従って、プロセスカートリッジ７を装着した状態で長時間使用しない場合であっても、現像ローラ４０は感光ドラム１に対して常に離間された状態になるので、現像ローラ４０を長期間感光ドラム１に当接させることにより発生するローラ層の永久変形を確実に防止することができる。画像形成装置本体Ａに装着されたプロセスカートリッジ７の感光ドラム１及び現像ローラ４０は不図示のモータにより別々に駆動が可能である。
【００４４】
［画像形成動作］
本実施の形態に係る画像形成動作について図１、図５及び図６により詳細に説明する。図５は第１の実施の形態に係る画像形成装置の動作シーケンスを表すタイミングチャートである。図６は第１の実施の形態に係る画像形成装置の動作を表すフローチャートである。
【００４５】
画像形成装置本体へのプリント信号の入力により、画像形成装置の動作が開始されると（Ｓｔａｒｔ，Ｓ６００）、ＣＰＵ１７はまず第１のシーケンス群として、定着装置１４を所定の温度に制御する定着温調、感光ドラム１の回転及びスキャナ３の回転を開始する（Ｈｅａｔ−ｏｎ、Ｓ６０１）。本実施の形態においては上記の３つのシーケンスを併せて第１のシーケンス群とする。この時現像ローラ４０は停止したままである。
【００４６】
次に、感光ドラム１が回転を始めて所定時間後に帯電バイアスの印加を開始する（Ｃｈ−ｏｎ、Ｓ６０２）。これは感光ドラムの回転と帯電バイアスの印加を同時に行うと感光ドラム上にメモリを作る恐れがあるためである。この帯電バイアスの印加も第一のシーケンス群に含まれる。
【００４７】
次に、ＣＰＵ１７は定着装置１４の温度Ｔが所定の温度Ｔ１に達しているか判定する（Ｓ６０３）。この所定の温度Ｔ１は、このまま温調を続ければ、画像形成装置が低温度環境下にある時や供給される電源電圧が下限値になっている時でも、転写材Ｐが定着装置１４に到達する時には定着装置１４の温度が転写材の定着に十分な温度（定着可能温度）に到達できると見込まれる温度である。
【００４８】
定着装置１４の温度ＴがＴ１に達していれば帯電バイアスの印加開始（Ｃｈ−ｏｎ）から所定時間Ｔ＿ｄｅｖ後に現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加を開始する（Ｄｅｖ−ｏｎ、Ｓ６０４）。この時、定着装置の温度ＴがＴ１に達していなければ引き続き定着装置１４の温度のモニタを行い、Ｔ１に達したのがＴ＿ｄｅｖ以内であったらＴ＿ｄｅｖに達するのを待ってから（Ｓ６０５）現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加を開始する。本実施の形態では、現像バイアスの印加、現像ローラ回転等の制御が、第二のシーケンス群に該当し、上記のように定着装置の検出温度が所定の温度Ｔ１に到達しているか否かにより、第二のシーケンス群の動作のタイミングが決定されることになる。
【００４９】
Ｔ１に達するのがＴ＿ｄｅｖ以降であったらＴ１に達した時点で現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加を開始する。通常、感光ドラム１と現像ローラ４０との間には十分な離間距離がとられており現像ローラ４０が離間していれば感光ドラム１表面が適正に帯電されていなくても現像ローラ４０から感光ドラム１にトナーが飛翔することはない。
【００５０】
しかし、何らかの原因で離間距離が短くなった場合でもトナーが飛翔することがないように感光ドラム１が帯電されて正規の電位になる時間Ｔ＿ｄｅｖ後に現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加を開始するようにしている。従ってたとえＴ＿ｄｅｖ以内に定着装置の温度ＴがすでにＴ１に達していてもＴ＿ｄｅｖになるまでは現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加は行わず、Ｔ＿ｄｅｖの時に現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加を始めた画像形成動作が最短のプリント時間となる。
【００５１】
Ｔ＿ｄｅｖ以降はＴ＿ｄｅｖを基準に所定時間後に現像ローラを感光ドラム１に当接させ（Ｄ＿Ｒ−ｏｎ、Ｓ６０６）次に転写材のピックアップを行い（Ｐ−ｐｉｃｋ、Ｓ６０７）、画像形成を行う（Ｐｒｉｎｔ、Ｓ６０８）。
【００５２】
定着装置の昇温具合を転写材のピックアップ後に判断した場合、定着装置の温度がこのままでは不十分であると判断して画像形成動作を一旦止めて定着装置の昇温だけを行ったりすると、印字精度の低下を招く恐れがある。従って、昇温具合の判断は転写材のピックアップ以前に行わなければならない。
【００５３】
しかし、転写材のピックアップが始まる直前に行った場合、感光ドラムや現像ローラの回転はすでにスタートしており、もしここで定着装置の昇温が不十分で所定の温度に到達するまでピックアップ動作を待機させることになると感光ドラムや現像ローラがその間回転し続けることになってしまう。現像器の寿命は現像ローラの回転数が大きく影響するので現像ローラの回転時間は必要最小限にしたい。
【００５４】
一方、一度帯電された感光ドラムの表面電位は転写バイアスが印加されたり、露光されなければ減衰することがないので、帯電バイアスが印加されて回転しているだけならば感光ドラムに対して帯電のための放電が起き続けることはない。従って、放電によって感光ドラム表面が削れて寿命が短くなる恐れはない。
【００５５】
そこで本実施の形態のように、定着装置１４の温度Ｔを温度センサ１４１により検出し、Ｓ６０３において温度ＴがＴ１に到達しているかを判断し、その判断結果により、第二のシーケンス群が動作を開始するタイミング、本実施の形態においては現像ローラ４０の回転開始と現像バイアスの印加のタイミングを制御すれば、たとえ画像形成装置が低温度環境下にある場合や、供給される電源電圧が下限値に低下している場合でも現像器の寿命を短くすることなく確実に定着装置を昇温することができる。
【００５６】
尚、第二のシーケンス群は上記に述べた動作でなくても、プリント信号入力後から所定の時間後の定着装置の検出温度から、転写材が定着装置に到達する際に定着装置が所定の温度になっているように、転写材のピックアップ等の画像形成動作のタイミングを決定する動作も含まれる。
【００５７】
従って、以上述べたように、画像形成と定着装置の昇温を並行して行い、定着装置の昇温が画像形成に対して間に合わない場合には定着装置が所定の温度に到達してから、第二のシーケンス群である現像ローラの回転等の画像形成動作を行うようにしたので現像装置等の不必要な画像形成動作を減少させ、ＦＰＯＴが延びることなく、現像装置又は感光ドラムの寿命を延ばすことが可能となる。
【００５８】
（第１の参考例）第１の参考例に係る画像形成動作について図１、図７及び図８により詳細に説明する。図７は第１の参考例に係る画像形成装置の動作を表すタイミングチャートである。図８は第１の参考例に係る画像形成装置の動作を表すフローチャートである。
【００５９】
画像形成装置本体へのプリント信号の入力により、画像形成装置の動作が開始されると（Ｓｔａｒｔ，Ｓ８００）、ＣＰＵ１７はまず第一のシーケンス群として、定着装置１４を所定の温度に制御する定着温調及びスキャナ３の回転を開始する（Ｈｅａｔ−ｏｎ、Ｓ８０１）。本参考例においては、第１の実施の形態と異なり感光ドラムの回転および帯電バイアスの印加は第一のシーケンス群には含まれていない。
【００６０】
次に、ＣＰＵ１７は定着装置１４の温度Ｔが所定の温度Ｔ１に達しているか判定する（Ｓ８０２）。この所定の温度Ｔ１は、このまま温調を続ければ画像形成装置が低温度環境下にある時や供給される電源電圧が下限値になっている時でも、転写材Ｐが定着装置１４に到達する時には定着装置１４の温度が転写材の定着に十分な温度に到達できると見込まれる温度である。定着装置１４の温度ＴがＴ１に達するまでは加熱を続け、Ｔ１に達した時点で感光ドラムの回転（Ｐｈ−ｏｎ、Ｓ８０３）及び帯電バイアスの印加（Ｃｈ−ｏｎ、Ｓ８０４）、現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加（Ｄｅｖ−ｏｎ、Ｓ８０５）、現像ローラの当接（Ｄ＿Ｒ−ｏｎ、Ｓ８０６）、転写材のピックアップ（Ｐ−ｐｉｃｋ、Ｓ８０７）、画像形成（Ｐｒｉｎｔ、Ｓ８０８）を所定の間隔を開けて開始する。本参考例では、感光ドラムの回転、帯電バイアスの印加、現像バイアスの印加、現像ローラ回転等の制御が、第二のシーケンス群に該当し、上記のように定着装置の検出温度が所定の温度Ｔ１に到達しているか否かにより、第二のシーケンス群の動作のタイミングが決定されることになる。
【００６１】
第１の実施の形態では定着器の昇温を待っている間感光ドラムは回転を続けている。第１の実施の形態では感光ドラムを回しているだけならば帯電のための放電は起き続けないので、放電により感光ドラムが削れることはない。しかし、実際には感光ドラム１にはクリーニングブレード６０が当接しているためわずかながら削れることがある。特に、画像形成時に感光ドラム１上のトナー像が転写材に転写される効率が非常に良い場合は感光ドラム１上に転写残としてクリーニングブレード６０によって掻き取られるトナーの量が少なくなり、その結果、感光ドラム１とクリーニングブレード６０との間の潤滑剤として作用するトナーの量が減るのでクリーニングブレード６０の摩擦抵抗が大きくなり感光ドラム１は削れやすくなってしまう。
【００６２】
そこで本参考例のように、定着装置１４の温度Ｔを温度センサ１４１により検出し、Ｓ８０２において温度ＴがＴ１に到達しているかを判断し、その判断結果により、第二のシーケンス群が動作を開始するタイミング、本参考例においては感光ドラム１の回転開始以降の各画像形成シーケンスのタイミングを制御すれば、たとえ画像形成装置が低温度環境下にある場合や、供給される電源電圧が下限値に低下している場合でも感光ドラムや現像器の寿命を短くすることなく確実に定着装置を昇温することができる。
【００６３】
（第２の参考例）以下に、第２の参考例に係る画像形成動作について説明する。本参考例では第１の実施の形態の画像形成装置において、画像形成装置の動作が停止している時（スタンバイ時）に定着装置を予熱しておくことを特徴とする。
【００６４】
第１の実施の形態のような電磁誘導加熱方式のクイックスタート定着装置は従来の熱ローラ式の定着装置と異なり加熱部材の熱容量が小さいためわずかな電力で予熱を行うことができる。そこで本参考例ではスタンバイ時には定着装置を１２０℃程度に予熱しておき、画像形成動作スタートと同時に通常の加熱を行うようにする。
【００６５】
このようにすれば室温から昇温するのと異なりすでに１２０℃程度になっているので定着温度までの昇温が早くなり現像ローラの回転と現像バイアスの印加開始のタイミングを遅らせるようなことはほとんど起こらなくなり安定したＦＰＯＴを保つことができる。また、たとえ極端な低温度環境下に置かれたり、電源電圧が下限値になってしまった場合でも、現像ローラの回転と現像バイアスの印加時間を最小限にすることができる。
【００６６】
ただし、このような予熱状態においてもプリントスタート後の温度制御時間にはばらつきが生じる。従って、予熱に引き続くプリント動作時においても第１の実施の形態等で説明した本発明を同様に用いることでさらなるＦＰＯＴの短縮を行うことができる。
【００６７】
（第３の参考例）
以下に、第３の参考例について説明する。本参考例は第１の実施の形態をカラー画像形成装置に適用したものである。尚、第１の実施の形態と同様な構成、作用のものは同一の番号を付し説明は省略する。
【００６８】
［全体構成］
本参考例に係る画像形成装置について図９により詳細を説明する。図９は第３の参考例に係るカラー画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタＣの全体構成を示す縦断面図である。
【００６９】
同図に示すカラー画像形成装置Ｃは、第１の実施の形態で説明したプロセスカートリッジにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納したプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）を垂直に重ねた構成になっている。
【００７０】
スキャナユニット３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）は、プロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）と同様に垂直に重ねられ、感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）と略水平方向に配置されている。
【００７１】
次にすべての感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト２１が配設される。静電転写ベルト２１は厚さ５０〜３００μｍ、体積抵抗率１０9〜１０16Ω・ｃｍ程度のＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂材料や厚さ０．５〜２ｍｍ、体積抵抗率１０9〜１０16Ω・ｃｍ程度のクロロプレーンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタンゴム等のゴム材料が用いられる。また、必要に応じて、これらの材料にカーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2等の導電性充填材を分散させて、体積抵抗率を１０7〜１０11Ω・ｃｍ程度に調整することもある。この静電転写ベルト２１は、垂直方向に４軸のローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに支持され、図中左側の外周面に転写材Ｐを静電吸着して上記感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）に転写材Ｐを接触させるべく循環移動する。これにより、転写材Ｐは静電転写ベルト２１により転写位置まで搬送され、感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）上の各トナー像がそれぞれ転写される。
【００７２】
この静電転写ベルト２１の内側に当接し、４個の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向した位置に転写ローラ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が並設される。
【００７３】
転写ローラ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）は、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されたトナー像を、転写ベルト２１上の転写材Ｐに静電的に転写するものであり、例えば金属の芯金を体積抵抗率１０5〜１０8Ω・ｃｍ程度に調整したＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）、ウレタンゴム、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）等の弾性体で覆った構成にしたものを用いることができる。これら転写ローラ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）には不図示の電源から正極性のバイアスが印加され、このバイアスによる電界により、感光ドラム１に接触中の転写材Ｐに、感光ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。
【００７４】
［駆動構成］
次にプロセスカートリッジ７をプリンタ本体Ｃに装着した際の動作機構について詳細に説明する。
【００７５】
第１の実施の形態ではプロセスカートリッジの挿入方向奥側には、現像ユニット４の付勢力に抗して現像ローラ４０を感光ドラム１から離間させるためのカムがあった。本参考例では同時に４色の現像ローラの離間、当接が行えるように離間板２３が配置されている。この離間板２３は不図示の駆動モータにより上下に移動することができる。そして、離間板２３が上に上がれば現像ローラ４０は感光ドラム１から離間し、下に下がれば現像ローラ４０は感光ドラム１に当接する。
【００７６】
通常、現像ローラを感光ドラムに当接すると当接のショックにより感光ドラムが振動する。従って、現像ローラの当接は４色順番に行うのではなく本参考例のように４色同時に行って当接のショックの発生を一回にすれば画像への影響を抑えることができて好ましい。
【００７７】
プロセスカートリッジ７のプリンタ本体Ｃ装着の際には、離間板２３は押し上げられた状態となっており、従ってプロセスカートリッジ７の挿入動作に沿って現像ユニット４に設けられたリブ４６が離間板２３に乗り上げ、現像ローラ４０は感光ドラム１と所定間隙だけ離間された状態となる。この離間状態は電源オフ時及び現像が行われていない状態で常に維持される。
【００７８】
従って、プロセスカートリッジ７を装着した状態で長時間使用しない場合であっても、現像ローラ４０は感光ドラム１に対して常に離間された状態になるので、現像ローラ４０を長期間感光ドラム１に当接させることにより発生するローラ層の永久変形を確実に防止することができる。画像形成装置本体Ｃに装着されたプロセスカートリッジ７の感光ドラム１及び現像ローラ４０は不図示のモータによってそれぞれ独立して駆動が可能である。
【００７９】
［画像形成動作］
次に本参考例の画像形成動作について図９の概略図、図１０のタイミングチャート、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００８０】
画像形成装置本体へのプリント信号の入力により、画像形成装置の動作が開始されると（Ｓｔａｒｔ，Ｓ１１００）、ＣＰＵ１７はまず第一のシーケンス群として定着装置１４を所定の温度に制御する定着温調、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの回転、静電転写ベルト２１の回転を開始する（Ｈｅａｔ−ｏｎ、Ｓ１１０１）。次に所定時間後に、スキャナ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの回転を開始する（Ｓｃａｎ−ｏｎ、Ｓ１１０２）。これは感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを駆動するモータ４つと静電転写ベルト２１を駆動するモータ１つ、スキャナモータ４つを同時に起動すると電源の容量をオーバーする可能性があるためここでは起動タイミングをずらしている。この時現像ローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは停止したままである。
【００８１】
次に、メモリ防止のため感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが回転を始めて所定時間後に帯電バイアスの印加を開始する（Ｃｈ−ｏｎ、Ｓ１１０３）。その次にＣＰＵ１７は定着装置１４の温度Ｔが所定の温度Ｔ１に達しているか判定する（Ｓ１１０４）。この所定の温度Ｔ１は、このまま温調を続ければ画像形成装置が低温度環境下にある時や供給される電源電圧が下限値になっている時でも、転写材Ｐが定着装置１４に到達する時には定着装置１４の温度が転写材の定着に十分な温度に到達できると見込まれる温度である。
【００８２】
定着装置１４の温度ＴがＴ１に達していれば帯電バイアスの印加開始（Ｃｈ−ｏｎ）から所定時間Ｔ＿ｄｅｖ後に現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加を開始する（Ｄｅｖ−ｏｎ、Ｓ１１０５）。
【００８３】
この時、定着装置の温度ＴがＴ１に達していなければ引き続き定着装置１４の温度のモニタを行いＴ１に達したのがＴ＿ｄｅｖ以内であったらＴ＿ｄｅｖに達するのを待ってから（Ｓ１１０６）現像ローラ４０の回転と現像バイアスの印加を開始する。Ｔ１に達するのがＴ＿ｄｅｖ以降であったらＴ１に達した時点で現像ローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの回転と現像バイアスの印加を開始する。Ｔ＿ｄｅｖ以降はＴ＿ｄｅｖを基準に所定時間後に現像ローラを感光ドラム１に当接させ（Ｄ＿Ｒ−ｏｎ、Ｓ１１０７）次に転写材の転写材のピックアップを行い（Ｐ−ｐｉｃｋ、Ｓ１１０８）、画像形成を行う（Ｐｒｉｎｔ、Ｓ１１０９）。
【００８４】
そこで本参考例のように、定着装置１４の温度Ｔを温度センサ１４１により検出し、Ｓ１１０４において温度ＴがＴ１に到達しているかを判断し、その判断結果により、第二のシーケンス群が動作を開始するタイミング、本参考例においては現像ローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの回転開始と現像バイアスの印加のタイミングを制御すれば、たとえ画像形成装置が低温度環境下にある場合や、供給される電源電圧が下限値に低下している場合でも現像器の寿命を短くすることなく確実に定着装置を昇温することができる。
【００８５】
尚、本発明に係る画像形成装置は上述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲で種々に変更可能である。すなわち、上記実施の形態ではプロセスカートリッジの感光ドラムと現像ローラは別々のモータで駆動していたが１つのモータからギヤとクラッチを利用して駆動を分けるような方法を用いてもよい。また離間板ではなくカムを用いる等別の方法を使ってもよい。
【００８６】
また、定着装置、感光ドラム、スキャナの起動タイミングや現像ローラの当接と転写材のピックアップのタイミングは上記の順番以外でも構わない。上記実施の形態においては画像走査方式のスキャナを用いたがＬＥＤアレイを用いた露光装置を使ってももちろん構わない。その場合はスキャナのような立ち上げ動作は必要ないので起動タイミングはスキャナとは異なる。さらに、タンデム型のカラー画像形成装置以外にも従来よく知られている１つの感光ドラムに対して複数の現像装置を備えたカラー画像形成装置にも本発明は適用できる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る画像形成装置において、特にクイックスタート定着装置を備えた画像形成装置において、ＦＰＯＴを最短にするために画像形成と定着装置の昇温を並行して行い、定着装置の昇温が画像形成に対して間に合わない場合には定着装置が所定の温度に到達してから現像ローラの回転、又は感光ドラムの回転等の画像形成動作を行うようにしたので現像器や感光ドラムといった画像形成装置の構成部材の寿命へ影響を与えずに適切に定着装置の昇温を行うことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す縦断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す斜視図である。
【図４】第１の実施の形態に係る定着装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る画像形成装置の動作を表すタイミングチャートである。
【図６】第１の実施の形態に係る画像形成装置の動作を表すフローチャートである。
【図７】第１の参考例に係る画像形成装置の動作を表すタイミングチャートである。
【図８】第１の参考例に係る画像形成装置の動作を表すフローチャートである。
【図９】第３の参考例に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図１０】第３の参考例に係る画像形成装置の動作を表すタイミングチャートである。
【図１１】第３の参考例に係る画像形成装置の動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  感光ドラム
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  帯電装置（帯電ローラ）
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  スキャナ
４  現像装置
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  転写ローラ
６  クリーニング装置
７  プロセスカートリッジ
１４  定着装置
２１  静電転写ベルト
２３  離間板
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ  現像ローラ
１４０  定着フィルム
１４１  温度センサ
１４３  加圧ローラ
Ａ、Ｃ  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004266541.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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