(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に像を形成する像形成手段と、
反転現像方式において、上記像形成手段により上記像担持体に形成された像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、
この現像手段により上記像担持体に上記現像剤像が形成されている間に通電が遮断された場合には、次に通電された時点で、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの間上記像担持体の回転を停止させるとともに、上記現像手段による上記像担持体への上記現像剤像の形成が停止されている待機状態で電源が遮断された場合には、次に通電された時点で、予め記憶手段に記憶された動作履歴が参照され、上記待機状態であることが判断された場合に、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの時間より短い待機時間で上記像形成手段による像形成を許可する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に像を形成する像形成手段と、
反転現像方式において、上記像形成手段により上記像担持体に形成された像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、
通電が遮断された場合であってもデータを保持可能であって、通電が遮断される直前の上記現像手段および上記像形成手段が画像形成中であったか、あるいは上記像担持体への帯電に関するチェックが実施されてから所定時間経過したかの動作状態を保持するデータ保持手段と、
電源が遮断された場合に、上記データ保持手段が保持する上記現像手段と上記像形成手段の動作状態のデータに基づいて、次に通電された時点で、上記像形成手段による像形成を、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの時間と関連付けて許可する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体に像を形成する像形成手段と、
反転現像方式において、上記像形成手段により上記像担持体に形成された像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、
この現像手段と上記像形成手段の動作状態を通電が遮断された場合であっても保持するデータ保持手段と、
このデータ保持手段が保持する通電が遮断される直前の上記現像手段と上記像形成手段の動作状態のデータが、上記現像手段による上記像担持体への上記現像剤像の形成が停止されている待機状態で電源が遮断されたことを示す場合に、次に通電された時点で、上記像担持体への帯電に関するチェックを省略して上記像形成手段による像形成を許可する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記像形成手段への通電が遮断された場合、上記像形成手段への通電が遮断される直前に上記像形成手段が動作中であったならば、次に通電された際に、上記像形成による像形成動作を上記像担持体の残存電位が消滅するまでの時間禁止することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
所定の電位に帯電された状態で選択的に電位分布が変化されることで像を保持する像担持体と、
この像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、
現像剤と現像剤に摩擦帯電を与える現像剤保持部材とを保持し、上記像担持体が保持する像に現像剤を供給して現像剤像を形成する反転現像方式の現像手段と、
通電が遮断されて直後に再び通電された場合、通電が遮断される直前に、上記帯電手段による上記像担持体への帯電が継続されていたか否かに基づき、上記像担持体に上記現像剤像が形成されている間に通電が遮断された場合には、次に通電された時点で、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの間上記像担持体の回転を停止させるとともに、上記現像手段による上記像担持体への上記現像剤像の形成が停止されている待機状態で電源が遮断された場合には、次に通電された時点で、予め記憶手段に記憶された動作履歴が参照され、上記待機状態であることが判断された場合に、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの時間より短い待機時間で上記像形成手段による像形成を許可する像形成制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
所定の電位に帯電された状態で選択的に電位分布が変化されることで像を保持する像担持体と、
この像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、
現像剤と現像剤に摩擦帯電を与える現像剤保持部材とを保持し、上記像担持体が保持する像に現像剤を供給して現像剤像を形成する反転現像方式の現像手段と、
通電が遮断されて直後に再び通電された場合、通電が遮断される直前に、上記帯電手段による上記像担持体への帯電が停止されていたことを、予め記憶手段に記憶された動作履歴により検知した場合には、上記像担持体の動作が停止される時間を最小に管理する像形成制御手段と、
を有す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】
この発明は、電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置におけるウォーミングアップに必要な時間の短縮に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスが利用されている画像形成装置は、光導電性を有する感光体を所定の電位に帯電させたのち画像または画像以外の領域に光を照射して電位を選択的に減衰させることで静電潜像を形成し、静電潜像を現像剤としてのトナーで現像して得られるトナー像を被転写材に転写することで、複写対象物の複写像あるいは印字すべき画像を形成する。
感光体の周囲には、感光体に所定の表面電位を与える帯電装置、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置、感光体表面のトナー像を被転写材に転写する転写装置ならびに感光体表面に残った転写残りトナーを取り除くとともに感光体表面の電荷分布を初期状態に戻すクリーニング装置が、感光体が回転される方向に沿って、順に、配置されている。また、感光体が回転される方向であって、現像装置よりも上流側に画像情報を露光可能な位置には、感光体に画像を露光して静電潜像を形成する露光装置が配置されている。なお、転写装置により感光体表面から剥離された用紙が案内される位置には、トナー像を用紙に定着する定着装置が配置されている。
【０００３】
感光体は、回転可能な円筒状あるいは無端べルト状に形成されたアルミニウム等の導体の表面に、たとえば、セレン (Ｓｅ) あるいはＯＰＣ (Organic-Photo Conductor すなわち有機感光体) 等の光導電性の物質が所定の厚さに形成された光半導体である。感光体は、所定の電位に帯電された状態で、画像あるいは画像以外の領域に露光装置から光が照射されることにより、光が照射された領域のみ導体として機能して帯電電位が消去される。これにより、光が照射された領域とそれ以外の領域との間に電位分布が発生され、感光体表面に、露光された画像に対応する潜像が形成される。
【０００４】
帯電装置は、コロナ放電のための帯電ワイヤを有し、帯電ワイヤに接続された電源装置を介して４〜８キロボルトの電圧が印加されることで、感光体表面に、たとえば、−６００ボルトの表面電位を与える。
【０００５】
露光装置は、予め画像メモリに記憶されている画像データあるいは原稿の画像から変換された画像データに基づいて感光体表面に電位分布を生じさせるための光を照射して、感光体表面に静電潜像を形成する。
【０００６】
現像装置は、感光体表面の現像位置で感光体と対向され、トナーと、トナーを所定の極性に摩擦帯電させるとともに磁気ブラシを形成するキャリアと、を含む現像剤を感光体に形成された静電潜像に接触させて静電潜像にトナーのみを付着させてトナー像を形成する。なお、現像装置としては、トナーのみを利用する１成分現像あるいはトナーとキャリアを含む２成分現像が広く利用されている。
【０００７】
転写装置は、帯電装置に類似したコロナ放電装置あるいは所定の転写バイアス電圧を感光体に供給可能に形成された金属ローラを含み、現像装置から感光体上の静電潜像に供給されたトナーすなわち感光体に形成されたトナー像を、感光体の回転に伴って供給される被転写材に転写する。
【０００８】
定着装置は、内部にヒータが組み込まれた一対のローラであって、ローラ間に所定の圧力を印加した状態で用紙とトナーを加熱することで、被転写材に静電的に付着しているトナーを溶融させて、被転写材に定着する。
【０００９】
クリーニング装置は、感光体の全面に光を照射する除電ランプと感光体の表面に転写されずに残った未転写トナーを掻き落とすクリーナを有し、感光体表面の残留電荷を消去するとともに次の画像形成動作のために感光体の表面状態を安定化する。
【００１０】
上述した画像形成装置では、帯電装置により感光体が所定の表面電位で帯電された状態で画像データに対応する光が露光装置から照射されることにより、画像データに対応する静電潜像が感光体に形成される。
【００１１】
感光体に形成された静電潜像は、現像装置により現像されて、トナー像に変換される。
トナー像は、感光体に提供された表面電位と同一の極性の転写バイアス電圧が転写装置を介して被転写材の背面から印加されることで、感光体に静電的に吸着された被転写材に、転写される。
被転写材に転写されたトナー像は、定着装置からの熱により溶融され、同時に提供される圧力により被転写材に固着される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した画像形成装置は、イニシャルプログラムによる装置の初期 (初動) チェックならびに定着装置の加熱時間に代表されるウォーミングアップのために、画像形成装置の電源が投入されてから一定時間を経過するまでの間、画像形成ができない待ち時間が設定されている。
【００１３】
このことから、上述した画像形成装置において、待機中あるいは画像形成動作中に何等かの理由により装置への通電が遮断されると、通電が遮断された原因が取り除かれて再び通電された場合であっても、通常のウォーミングアップと同様に、一定時間を経過するまでの間、画像形成ができない問題がある。この場合、画像形成装置への通電が遮断された要因が、例えば、画像形成装置を利用しようとした利用者により待機中であった装置の外装カバーを瞬間的に開放したような場合であっても通常のウォーミングアップと同様の時間、画像形成が禁止されることになる。
【００１４】
この発明の目的は、電子写真プロセスに基づいて画像を形成する画像形成装置への通電が一時的に遮断された場合に、最も短い時間で画像形成可能な待機状態にすることのできる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した問題点に基づきなされたもので、像担持体に像を形成する像形成手段と、反転現像方式において、上記像形成手段により上記像担持体に形成された像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、この現像手段により上記像担持体に上記現像剤像が形成されている間に通電が遮断された場合には、次に通電された時点で、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの間上記像担持体の回転を停止させるとともに、上記現像手段による上記像担持体への上記現像剤像の形成が停止されている待機状態で電源が遮断された場合には、次に通電された時点で、予め記憶手段に記憶された動作履歴が参照され、上記待機状態であることが判断された場合に、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの時間より短い待機時間で上記像形成手段による像形成を許可する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１６】
また、この発明は、像担持体に像を形成する像形成手段と、反転現像方式において、上記像形成手段により上記像担持体に形成された像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、通電が遮断された場合であってもデータを保持可能であって、通電が遮断される直前の上記現像手段および上記像形成手段が画像形成中であったか、あるいは上記像担持体への帯電に関するチェックが実施されてから所定時間経過したかの動作状態を保持するデータ保持手段と、電源が遮断された場合に、上記データ保持手段が保持する上記現像手段と上記像形成手段の動作状態のデータに基づいて、次に通電された時点で、上記像形成手段による像形成を、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの時間と関連付けて許可する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１７】
さらに、この発明は、像担持体に像を形成する像形成手段と、反転現像方式において、上記像形成手段により上記像担持体に形成された像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、この現像手段と上記像形成手段の動作状態を通電が遮断された場合であっても保持するデータ保持手段と、このデータ保持手段が保持する通電が遮断される直前の上記現像手段と上記像形成手段の動作状態のデータが、上記現像手段による上記像担持体への上記現像剤像の形成が停止されている待機状態で電源が遮断されたことを示す場合に、次に通電された時点で、上記像担持体への帯電に関するチェックを省略して上記像形成手段による像形成を許可する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
なお、上述した画像形成装置においては、前記制御手段は、前記像形成手段への通電が遮断された場合、上記像形成手段への通電が遮断される直前に上記像形成手段が動作中であったならば、次に通電された際に、上記像形成による像形成動作を上記像担持体の残存電位が消滅するまでの時間禁止することを特徴とするものであります。    
【００１９】
またさらに、この発明は、所定の電位に帯電された状態で選択的に電位分布が変化されることで像を保持する像担持体と、この像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、現像剤と現像剤に摩擦帯電を与える現像剤保持部材とを保持し、上記像担持体が保持する像に現像剤を供給して現像剤像を形成する反転現像方式の現像手段と、通電が遮断されて直後に再び通電された場合、通電が遮断される直前に、上記帯電手段による上記像担持体への帯電が継続されていたか否かに基づき、上記像担持体に上記現像剤像が形成されている間に通電が遮断された場合には、次に通電された時点で、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの間上記像担持体の回転を停止させるとともに、上記現像手段による上記像担持体への上記現像剤像の形成が停止されている待機状態で電源が遮断された場合には、次に通電された時点で、予め記憶手段に記憶された動作履歴が参照され、上記待機状態であることが判断された場合に、上記像担持体の残存電位が消滅するまでの時間より短い待機時間で上記像形成手段による像形成を許可する像形成制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００２０】
さらにまた、この発明は、所定の電位に帯電された状態で選択的に電位分布が変化されることで像を保持する像担持体と、この像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、現像剤と現像剤に摩擦帯電を与える現像剤保持部材とを保持し、上記像担持体が保持する像に現像剤を供給して現像剤像を形成する反転現像方式の現像手段と、通電が遮断されて直後に再び通電された場合、通電が遮断される直前に、上記帯電手段による上記像担持体への帯電が停止されていたことを、予め記憶手段に記憶された動作履歴により検知した場合には、上記像担持体の動作が停止される時間を最小に管理する像形成制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
図１に示されるように、レーザ露光式複写装置２は、後述するレーザ露光装置から供給されるレーザビームによって記録すべき画像に対応する静電潜像が形成される感光体ドラム１０を、概ね中央に有している。
【００２２】
感光体ドラム１０の周囲には、矢印ａで示される感光体ドラム１０の回転方向に沿って、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に帯電する帯電装置１２、後述するレーザ露光装置により感光体ドラム１０に形成された潜像に現像剤としてのトナーを供給することで静電潜像を現像する現像装置１４、現像装置１４により現像された感光体ドラム１０上のトナー像を被記録媒体としての用紙に転写する転写装置１６、感光体ドラム１０の表面に残った転写残りトナーすなわち未転写トナーを掻き落とすクリーニング装置１８および感光体ドラム１０の表面の残留電荷を除去する除電装置２０が順に配置されている。
【００２３】
帯電装置１２は、コロナワイヤ１２ａとグリッドスクリーン１２ｂとを含み、図２を用いて後述する帯電電圧発生回路１１２およびグリッドバイアス電圧発生回路１１４に接続され、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に帯電する。
【００２４】
現像装置１４は、非磁性に形成されたトナーと磁性が与えられたキャリアとが所定の比率で混合された２成分現像剤Ｄを外周にて保持しつつ、図２により後述する現像バイアス発生回路１１６からの現像バイアス電圧により負に帯電されたトナーを感光体ドラム１０に形成された静電潜像に付着させる現像ローラ１４ａを有している。なお、現像ローラ１４ａに印加される現像バイアス電圧により、ハウジング１４ｂに収容されているキャリアＣおよびトナーＴすなわち現像剤Ｄにも所定の現像バイアス電圧が印加される。
【００２５】
以下、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像を現像する際には、現像ローラ１４ａのマグネット媒体の主磁極から発生される磁力線に沿ってスリーブ上に形成されるキャリアの穂 (穂立ち) に、鏡像力により付着されているトナーが感光体ドラム１０と現像ローラ１４ａとが対向する現像領域で、感光体ドラム１０の静電潜像の電位と現像バイアス電圧とにより形成される電界により潜像に向けて移動されて、静電潜像が現像される。
【００２６】
転写装置１６は、図２を用いて後述する転写バイアス発生回路１１８から出力される転写バイアス電圧により、現像装置１４の現像ローラ１４ａからトナーが供給されて現像された感光体ドラム１０の表面のトナー像を記録用紙に静電的に引き寄せて転写する。なお、転写装置１６には、感光体ドラム１０のトナー像を用紙とともに感光体ドラム１０から剥離するための剥離電圧を提供する剥離装置１７が一体に形成されている。この剥離装置１７には、図示しない剥離電圧発生回路により所定の剥離電圧が供給される。
【００２７】
クリーニング装置１８は、感光体ドラム１０の表面に圧接され、感光体ドラム１０の表面の転写トナーを掻き落とすブレード１８ａを有し、感光体ドラム１０の表面の未転写トナーを掻き落として集約する。
【００２８】
除電装置２０は、図示しないランプレギュレータ (点灯回路) を介して所定の光量を提供するよう点灯され、感光体ドラム１０の表面に残った残存電位を消去する。
【００２９】
感光体ドラム１０の上方すなわち装置本体の上部には、複写対象物である原稿Ｄの画像を、光の明暗情報として読み取る画像読取部３０が配置されている。
画像読取部３０は、原稿Ｄを保持する原稿テーブル３１、原稿テーブル３１に載置された原稿Ｄを照明する照明ランプ３２、照明ランプ３２から照射される照明光を原稿Ｄに集光するリフレクタ３３、原稿Ｄからの反射光を原稿テーブルと平行な方向に案内する第１のミラー３４、第１のミラー３４で反射された光を９０°折り曲げる第２のミラー３５および第２のミラー３５で折り曲げられた光をさらに９０°折り曲げて再び原稿テーブルと平行な方向に案内する第３のミラー３６等を有し、図示しない走査モータを用いて照明ランプ３２および第１ないし第３のミラー３４，３５および３６を原稿テーブル３１に沿って移動することにより、原稿テーブル３１に載置された原稿Ｄの画像を光の明暗情報として後段のＣＣＤセンサ３８に伝達する。なお、第２ミラー３５および第３ミラー３６は、周知のように、図示しない駆動機構により、第１ミラー３４が移動される速度の１／２の速度で第１ミラー３４に従動される。
【００３０】
第３ミラー３６により折返された光の光軸を含む面内には、原稿Ｄからの反射光に集束性を与える結像レンズ３７および結像レンズ３７により集束された反射光を光電変換するＣＣＤセンサ３８が配置されている。
【００３１】
感光体ドラム１０の近傍であって、感光体ドラム１０の表面に原稿画像に対応する光を照射可能な位置には、帯電装置１２により所定の表面電位が与えられた感光体ドラム１０の表面に、原稿画像の画像データに対応して基づいて光強度が変化されたレーザビームを照射するレーザ露光装置４０が配置されている。
【００３２】
レーザ露光装置４０は、帯電装置１２から所定の表面電位が与えられた感光体ドラム１０に画像に対応する光すなわちレーザビームを照射して、感光体ドラム１０の表面電位を選択的に変化させることで、レーザビームが照射されていない未露光部の表面電位との間に電位差を生じさせて、感光体ドラム１０に静電潜像を形成するためのレーザビームを発生する図示しない半導体レーザ素子、半導体レーザ素子から出力されたレーザビームを感光体ドラム１０の軸線と平行な方向に、概ね直線状に偏向するポリゴンミラー装置４２、ポリゴンミラー装置４２により偏向されたレーザビームを、感光体ドラム１０の表面に順に照射する複数のミラー４３，４４および４５ (この例では、ミラーを３枚としている) ならびに半導体レーザ素子を出射されたレーザビームのビームスポットの大きさを装置２が画像形成可能な解像力に対応するビームスポットに変換して感光体ドラム１０の軸線と平行な直線として感光体ドラム１０表面に結像させる図示しない複数のレンズを含み、感光体ドラム１０の表面に画像を露光する。
【００３３】
感光体ドラム１０が回転される方向であって、現像装置１４により現像されたトナー像が感光体ドラム１０の回転によって搬送される方向の上流側に対応する位置には、Ａ３サイズ，Ｂ４サイズ，Ａ４サイズあるいはＢ５サイズ等の定型の記録用紙 (以下、単に用紙と示す) を収容するとともに自身が収容している用紙のサイズを表示する図示しないサイズ表示機構を有する用紙カセット５２‥‥‥が挿入される第１，第２のスロット５０ａ，５０ｂが形成されている。なお、各スロット５０ａ，５０ｂには、任意のカセット５２‥‥‥に収容されている用紙のサイズに対応して設定された各カセットの図示しないサイズ表示に基づいて、カセット５２‥‥‥に収容されている記録用紙の大きさを図２を用いて後述するプリンタＣＰＵ１０６に報知するサイズ検知センサ５１ａ，５１ｂが配置されている。
【００３４】
第１のスロット５０ａの上方には、定型以外の用紙あるいはＯＨＰシート等の特殊な記録材料を給送可能とする手差通路５３が、第１のスロット５０ａと一体に形成されている。手差通路５３には、用紙または記録材料が搬送される方向に対して手差通路５３を案内される用紙または記録材料が傾くことを防止する用紙ガイド５３ａが配置されている。
【００３５】
用紙ガイド５３ａは、用紙または記録材料のサイズ (幅) に合わせて移動可能かつ用紙ガイド５３ａの位置を検知することで、手差通路５３に挿入される用紙または記録材料の大きさ (幅) を検出する用紙センサ５３ｂに、用紙または記録材料の大きさを入力可能に形成されている。
【００３６】
感光体ドラム１０と各スロット５０ａ，５０ｂの間には、各スロット５０ａ，５０ｂに対応して配置され、各スロットに挿入された任意のカセット５２‥‥‥から用紙を１枚ずつ引出す第１，第２の給紙ローラ５４ａ，５４ｂ、それぞれの給紙ローラ５４ａ，５４ｂにより引出された用紙を感光体ドラム１０に向けて送出する第１，第２の搬送ローラ５６ａ，５６ｂが配置されている。なお、搬送ローラ５６ａには、手差通路５３により給送される用紙および記録材料も、案内される。
【００３７】
各搬送ローラ５６ａ，５６ｂと感光体ドラム１０の間には、感光体ドラム１０に向けて搬送される用紙 (ここでは、記録材料である場合を含むが、以下、用紙を代表させて説明する) を一時的に停止することにより用紙が搬送される方向に対する用紙の傾きを補正するとともに、感光体ドラム１０上のトナー像の先端と用紙の先端を整合させるレジストローラ５８が配置されている。レジストローラ５８は、外周面の一点で接触されるとともに軸線が平行に配置された従動ローラ５９と対をなして形成されるとともに、図示しない加圧機構を介してそれぞれのローラが接触される位置において、相互に、僅かに、加圧されることで、感光体ドラム１０に案内すべき用紙に、確実に推進力を与える。なお、レジストローラ５８は、外周面の移動速度が感光体ドラム１０の表面が移動される速度と等しい速度となる回転数で回転される。
【００３８】
レジストローラ５８の近傍には、レジストローラ５８に向けて搬送されている用紙を一時的に停止させるために搬送されている用紙の先端を検知するストップスイッチ５８ａが配置されている。
【００３９】
感光体ドラム１０の回転方向下流に対応する位置には、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像が転写され、トナーが静電的に付着している状態の用紙を搬送する搬送べルト６０、用紙に転写されたトナーを加熱するとともに用紙に押圧することで用紙に定着させる定着装置６２ならびにトナー像が定着された用紙を複写装置２の外部の排紙トレイヘ排出させる排紙ローラ６４が配置されている。
【００４０】
図２は、図１に示したレーザ露光式複写装置の画像形成部すなわちプリンタ部を中心として示した制御ブロックを示す概略ブロック図である。
図２に示されるように、レーザ露光式複写装置２の各機構部は、主制御装置としてのＣＰＵ１０１により制御される。ＣＰＵ１０１は、図示しないホスト装置たとえばパーソナルコンピュータまたは伝送回線等を経由して部から供給される画像データの受入れならびに以下に説明する画像形成部への画像形成の指示等を制御する。
【００４１】
ＣＰＵ１０１には、レーザ露光式複写装置２をウォームアップさせて画像形成可能とするためのイニシャルプログラムが記憶されているＲＯＭ (読み出し専用メモリ) １０２、詳述しないコントロールパネルから入力される数値データが一時的に記憶されるＲＡＭ (ランダムアクセスメモリ) １０３、ならびに、装置２を組み立てる際に設定された数値データを半永久的に保持するＮＶＭ (不揮発性メモリ) １０４が接続されている。なお、ＮＶＭ１０４には、装置２のさまざまな位置に配置されたリセットスイッチあるいは２次回路通電スイッチがウォームアップ動作のあとに遮断されたか否かを示すチェックフラグが保持されている。
【００４２】
また、ＣＰＵ１０１には、レーザ露光装置４０により感光体ドラム１０に画像を露光するレーザドライブ回路１０５、画像読取部３０により読み取られた原稿画像をレーザドライブ回路１０５から感光体ドラム１０に向けて露光される画像データとして処理する画像処理回路１０６、ならびに、ＣＣＤセンサ３８による原稿画像の読み取りを制御するとともに、所定の規則に基づいて原稿画像を画像信号に変換して画像処理回路１０６に出力するＣＣＤドライブ回路１０７が接続されている。
【００４３】
次に、図１および図２に示したレーザ露光式複写装置の印字動作を詳細に説明する。
感光体ドラム１０は、ＣＰＵ１０１からのレディ信号に対応して用紙搬送制御部１０８から出力されるモータ駆動信号に対応して回転される図示しないメインモータの回転により、たとえば、外周面が１２５ミリメートル／秒 (以下、ｍｍ／ｓと示す) の移動速度となるよう、回転される。
【００４４】
続いて、帯電装置１２による電荷の供給により、感光体ドラム１０の表面が、所定の大きさの表面電位に帯電される。詳細には、帯電装置１２のコロナワイヤ１２ａによるコロナ放電により感光体ドラム１０の表面に供給されるコロナ放電の放射量がグリッドスクリーン１２ｂに印加されるグリッドバイアス電圧により適当に調整される。
【００４５】
一例を示すと、グリッドスクリーン１２ｂにプロセス制御部１１０のグリッド電圧発生回路１１４により概ね−６００Ｖのグリッドバイアス電圧が印加されることで、帯電電圧発生回１１２ (プロセス制御部１１０) からコロナワイヤ１２ａに供給された帯電電圧に対応するよるコロナ放電の放射量に関連して、感光体ドラム１０に供給される初期表面電位は概ね−６００Ｖに設定される。
【００４６】
続いて、レーザドライブ回路１０５の制御により、レーザ露光装置４０から、感光体ドラム１０の表面に、複写または印字出力すべき画像データすなわち原稿の画像に対応する画像情報あるいは図示しないホスト装置から供給される画像信号に対応した印字信号に応じて強度変調されたレーザビームが照射される。
【００４７】
レーザ露光装置４０によるレーザビームの照射により、感光体ドラム１０の外周面に、印字信号 (画像データ) に対応する静電潜像が形成される。
このようにして形成された静電潜像は、プロセス制御部１１０の現像バイアス発生回路１１６により、たとえば、−４００Ｖの現像バイアス電圧が印加されている現像装置１４の現像ローラ１４ａの回転により供給されるトナーＴによって現像される。なお、この現像工程では、現像ローラ１４ａ内側に固定されている図示しないマグネットの主磁極から発生される磁力線に沿って現像ローラ１４ａの外周面に形成される連鎖状のキャリアＣの穂 (穂立ち) に対して鏡像力により付着されているトナーが感光体ドラム１０と現像ローラ１４ａとが対向する現像領域で感光体ドラム１０の静電潜像の電位と現像バイアス電圧で形成される電界の作用によりトナーが移動されることで、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像が現像される。ここで、現像装置１４内に投入される現像剤としては、好ましくは、平均粒径が６５ミクロン (以下、μｍと示す) の磁性体キャリアと平均粒径が９μｍのトナーとを、６重量百分率 (ｗｔ％) で混合したものが利用される。
【００４８】
感光体ドラム１０への静電潜像の形成と並列に、給紙駆動制御部１０９の制御により、図示しないコントロールパネルから入力された用紙サイズあるいは画像データとともに供給された用紙サイズ信号に基づいて特定されたサイズの用紙を収容しているカセット５２‥‥‥がセットされているスロット５０ａ，５０ｂのいづれかに対応する給紙ローラ５４ａまたは５４ｂが回転され、所望のサイズの用紙がレジストローラ５８に向けて搬送される。なお、手差通路を介して任意の用紙サイズの用紙が給紙されてもよいことはいうまでもない。
【００４９】
現像装置１４にて現像されたトナー像は、感光体ドラム１０と転写装置１６が対向されている転写位置で、転写バイアス発生回路１１８から転写バイアス電圧が印加されている転写装置１６により、用紙搬送制御部１０８を介してレジストローラ５８に予め案内されるとともに感光体ドラム１０に形成された画像の先端と用紙の先端とが整合されて、用紙に、順に転写される。
【００５０】
用紙に転写されたトナー像は、剥離装置１７により用紙上に静電的に付着した状態で感光体ドラム１０の表面から分離され、搬送べルト６０によって定着装置６２へ搬送されて、定着装置６２により、用紙に定着される。
【００５１】
トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ６４を介して排紙トレイ６６に順次排出されて積層される。
トナー像が用紙に転写された感光体ドラム１０は、図示しない主モータの回転ともなって引き続き回転され、クリーニング装置１８により未転写トナーが取り除かれるとともに除電装置２０により除電されて、引き続いて次の画像形成に利用される。
【００５２】
このようにして、一連の画像形成が繰り返される。なお、レーザドライブ回路１０５の制御によりレーザ露光装置４０から感光体ドラム１０に露光される画像データが原稿テーブル３１にセットされた原稿の画像に対応する画像情報である場合、原稿テーブル３１の近傍に配置された図示しない原稿検知センサならびに図示しない原稿テーブルカバースイッチにより複写すべき原稿が存在することが検知されたのち、図示しないスキャンモータにより読取り倍率に対応した速度で移動される照明ランプ３２からの照明光により照明された原稿の画像の反射光がＣＣＤセンサ３８に入力されることはいうまでもない。
【００５３】
ところで、周知のレーザ露光式複写装置では、ウォーミングアップのために、画像形成装置の電源が投入されてから一定時間を経過するまでの間、画像形成ができない待ち時間が設定されている。この待ち時間は、画像形成動作中に何等かの理由により装置への通電が遮断され、通電が遮断された原因が取り除かれ、再び、通電された場合であっても通常のウォーミングアップと同様に要求される。このことから、画像形成動作中に装置への通電が遮断された場合、ウォーミングアップに要求される時間を短縮することにより、次の画像を画像形成可能となるまでに必要な待ち時間を短縮できることになる。
【００５４】
しかしながら、図１および図２のレーザ露光式複写装置を含む反転現像方式の画像形成装置は、図３に示すように、感光体ドラムの帯電 (表面) 電位に対するトナーの帯電電位および極性ならびにキャリアの帯電電位および極性との関係により、現像バイアス電圧を印加するタイミングあるいは現像バイアス電圧の遮断に関して、特有の順番あるいは時系列に従った制御パターンで制御されなければならない。
【００５５】
詳細には、図１および図２に示したレーザ露光式複写装置２においては、帯電装置１２により感光体ドラム１０の表面に帯電される帯電 (表面) 電位は、概ね−６００Ｖに、現像バイアス電圧は、−４００Ｖに、それぞれ設定されている。また、トナーの帯電極性は− (マイナス) であるから、キャリアの帯電極性は＋ (プラス) となる。
【００５６】
以下、図３に示されるように、感光体ドラム１０上の白地に対応する領域は、レーザ露光装置４０からのレーザビームが照射されないことから、帯電装置１２により帯電された表面電位すなわち−６００Ｖをそのまま保持する。この場合、表面電位は、現像バイアス電位よりも低いことから、−に帯電されているトナーは、感光体ドラム１０に付着しない。すなわち、白地画像が形成される。
【００５７】
また、感光体ドラム１０上の中間調画像に対応する領域は、感光体ドラム１０表面に照射されるレーザビームの密度すなわち単位面積当りの露光量が画像濃度に応じて任意に設定されたレーザビームにより表面電位の一部が減衰され、たとえば、−３００Ｖ±５０Ｖに変化される。すなわち、中間調画像領域の表面電位が現像バイアス電圧に比較して０Ｖ側にシフトされ、現像バイアス電位と (中間調画像が露光された感光体ドラムの) 表面電位との電位差に応じて、中間調画像に所定量のトナーが付着されて、中間調画像が現像される。
【００５８】
一方、感光体ドラム１０表面の黒画像に対応する領域は、レーザビームが連続して照射されることにより表面電位が感光体ドラム１０上の感光体の固有の残留電位の近傍の電位、たとえば、−２００Ｖ程度に変化される。すなわち、黒画像領域の表面電位が現像バイアス電圧に比較して大幅に０Ｖ側にシフトされ、現像バイアス電位と黒画像領域の表面電位の電位差に応じて黒画像に所定量のトナーが付着されて、黒画像が現像される。
【００５９】
ところで、何等かの理由により、画像形成動作中に装置への通電が遮断された場合、感光体ドラムに帯電された帯電電位は、感光体ドラムに固有の暗減衰特性により装置への通電が遮断されたあとも所定時間残存するに対し、現像バイアス電圧は、装置への通電が遮断されると概ね同時に０Ｖとなる。この場合、感光体ドラムが慣性により回転されると、感光体ドラムに残った残存電位の影響により現像装置に含まれる現像剤中のキャリアが感光体ドラムに静電的に引き寄せられるキャリア引き現象が生じる。なお、キャリア引き現象が生じた場合には、感光体ドラムに引き寄せられたキャリアがクリーニング装置で捕獲されたのちクリーニング装置と感光体ドラムとの接触により、感光体ドラム表面にキャリアによる傷が発生されることから、装置への通電が遮断された場合、図示しないブレーキ機構により、慣性による感光体ドラムの回転が停止される。このため、反転現像方式の画像形成装置では、画像形成動作中に装置への通電が遮断されて再び通電が開始された場合に、感光体ドラムの残存電位が確実に消滅するまでの間、次の画像形成動作は制限される。
【００６０】
図４は、図１および図２に示したレーザ露光式複写装置のイニシャル動作後の待機中あるいは画像形成動作中に、レーザ露光式複写装置への通電が遮断された場合のウォーミングアップ (リセット) の動作を示すフローチャートである。なお、図４においては、ウォーミングアップ動作におけるチェック工程および所定の手順で実施されるさまざまな工程は、画像読取部、画像形成部および通信制御部を含む信号処理部等のブロックごとに設定されているが、以下、画像形成部を中心として説明する。
【００６１】
図４に示されるように、レーザ露光式複写装置２が待機状態あるいは画像形成動作中に、何等かの理由により装置への通電が遮断され再び通電されると、第１に、ＣＰＵ１０１と接続された各機構部の全出力がオフされ、続いて、初期設定が設定される。また、各タスクは、休止される。
【００６２】
次に、装置２内部のさまざまな位置に配置された図示しない用紙検知スイッチの出力がチェックされ、装置内部に用紙詰まり (ジャム) が生じているか否かが判断される。ここで、ジャムが検知された場合には、用紙詰まりにより装置内部に残存している用紙を取り除くよう、図示しないコントロールパネルの表示領域に所定のシンボルマークあるいは用紙詰まりにより残存している用紙を取り除く処理を促すメッセージすなわちサービスコールが表示される。
【００６３】
続いて、現像装置１４が所定位置に装着されているか否かがチェックされる。ここで、現像装置１４が装着されていないことが検知された場合あるいは装着の状態が好ましくない場合、現像装置１４の装着または現像装置１４の装着状態のチェックを促すメッセージが図示しないコントロールパネルの表示領域に、表示される。
【００６４】
次に、定着装置６２の図示しないヒータがオンされる。なお、ヒータの断線に代表されるヒータの異常は、定着装置６２の温度をモニタすることで検知されることから、ヒータがオンされるに続いて、クリーニング装置により回収された廃トナーを収容する収容部が廃トナーで満たされているか否かすなわちトナーフルがチェックされる。ここで、トナーフルが検知された場合、収容部の廃トナーを廃棄するよう促すメッセージまたはシンボルマークすなわちサービスコールが、図示しないコントロールパネルに表示される。
【００６５】
次に、現像装置１４に一体または現像装置１４に対して着脱可能に形成された図示しないトナー補給部のトナーの残量および現像装置１４内でキャリアと所定比率で混合されているトナーとキャリアの比率すなわちトナー濃度が図示しない濃度センサの出力に基づいてチェックされる。なお、トナー残量は、トナー濃度が所定比率より低くなった場合すなわちトナーエンプティが検知された場合に、図示しないトナー補給機構によりトナー補給部から現像装置１４にトナーを補給し、トナー補給の回数が所定の回数を越えたにもかかわらずトナー濃度が増大に転じない場合に、トナー補給部の補給用トナーが無くなったものと判定される。この場合、現像装置１４の図示しないトナー補給部にトナーを補給するよう促すメッセージすなわちサービスコールが図示しないコントロールパネルの表示領域に、表示される。
【００６６】
以下、所定のタイミングで、図示しない温度センサにより定着装置６２の温度が検知され、ヒータの断線の発生ならびに所定の温度まで加熱されたか否かが、検知される。
【００６７】
次に、帯電装置１２が所定位置に装着されているか否かならびに帯電装置１２の異常がチェックされる。
詳細には、図５に示すように、図示しないメインモータの回転、現像装置１４への現像バイアスの停止、ＰＣＣおよび除電ランプのそれぞれがオンされてから２０００ミリ秒後に帯電装置１２による帯電が開始され、１００ミリ秒後に帯電装置装着検知ポートにより帯電装置１２が装着されていることが確認される。
【００６８】
次に、２００ミリ秒経過後に帯電がオフされ、概ね２０ミリ秒 (感光体ドラム１０上の露光位置から現像装置と感光体ドラム１０とが対向される現像位置まで露光位置で露光された画像が移動される時間に相当する) 後に、現像バイアスが印加される。
【００６９】
以下、３４６ミリ秒後に現像バイアスが停止され、さらに１３８ミリ秒経過後に現像バイアスの極性が反転される。なお、この時点でＰＣＣおよび除電ランプのそれぞれがオフされる。さらに、所定のタイミングで図示しないメインモータが１００ミリ秒逆回転される。
【００７０】
この帯電装置の装着チェックは、概ね３秒を要する。
このチェックにより帯電装置１２が装着されていないことまたは帯電装置１２の異常が検知されると、帯電装置１２の装着あるいは帯電装置１２の異常のチェックを促すメッセージが図示しないコントロールパネルの表示領域に、表示される。
【００７１】
なお、上述した帯電装置１２の装着チェックが実施された場合、画像形成動作が実行されたと同様に、不所望に装置２への通電が遮断されることで、上述したキャリア引きが生じることから、感光体ドラム１０の残存電位が確実に消滅するまでの間、次の画像形成動作は制限される。
【００７２】
ところで、ここまでのチェックは、装置２に通電された場合あるいは装置２が待機中に、何等かの理由で装置２への通電が遮断されて再び通電された場合も、同様に、実施される。また、それぞれのチェックの結果は、ＮＶＭ１０４に書き込まれる。
【００７３】
次に、画像形成動作中に、装置２への通電が遮断された場合に、次の画像形成が可能となるまでの時間すなわち画像形成動作が制限される時間について、説明する。
【００７４】
上述した初期設定および帯電装置１２の装着チェックを除く各チェックに要求される時間は、図６に示されるよう、概ね０．１秒程度である。また、帯電装置１２の装着チェックに要求される時間は、図５を用いて上述したように、概ね３秒程度である。これに対し、既に説明したように、画像形成動作中に装置２への通電が遮断された場合には、図３に示したキャリア引き現象が生じることから、感光体ドラム１０の残存電位が確実に消滅するまでの間、次の画像形成動作は制限される。画像形成動作が制限される時間は、感光体ドラム１０の暗減衰特性に支配されるものの図６に示されるように、概ね２０秒となる。
【００７５】
従って、画像形成動作中に装置２への通電が遮断された場合ならびに帯電装置１２に対するチェックが実施された場合を識別することにより、装置２への通電が遮断された場合であっても、僅かな時間で、待機状態に復帰させることが可能となる。ここで、装置２への通電が遮断される直前の装置２の動作状態すなわち装置２が画像形成動作中あるいは帯電装置１２のチェックが実施されてから所定時間経過したか否かは、ＮＶＭ１０４に書き込まれた装置２の各機構の動作履歴に基づいて容易に判定される。
【００７６】
従って、図４に示されるように、帯電装置１２のチェックが実施されて所定の時間経過したかあるいは装置２への通電が遮断された時点で画像形成動作が実施されていたかをＮＶＭ１０４に書き込まれたデータに基づいて判断し、装置２が待機中であった場合、帯電装置１２に対するチェックを削除することで、装置２への通電が遮断された場合であっても、僅かな時間で、待機状態に復帰させることが可能となる。また、装置２への通電が遮断されたと同様の事象として、装置２の詳述しない外装カバーまたは装置２のさまざまな位置に配置されている利用者を保護するための安全スイッチがオフされることによるリセット動作がある。このため、外装カバーが開放された場合もしくは安全スイッチがオフされた場合のそれぞれにおいて、ＮＶＭ１０４に書き込まれたデータに基づいて、装置２が待機中であった場合を識別することにより、装置２が待機中であった場合には、僅かな時間で、待機状態に復帰させることが可能となる。
【００７７】
このように、装置２への通電が遮断された場合、装置２への通電が遮断される直前の装置２の動作状態を、ＮＶＭ１０４に書き込まれたデータに基づいて識別することにより、キャリア引きの生じる虞れのない条件に対してのウォーミングアップ時間を短縮できる。
【００７８】
これにより、たとえば、装置２が待機中である場合に、誤って、利用者により外装カバーが開放されたり不用意に電源スイッチがオフされた場合であっても、再び装置２が通電された場合には、短時間でウォーミングアップを終了できる。従って、利用者が不所望に待たされることがなくなり、装置の利用効率が向上される。このことは、複写コスト (人件費および間接費) を低減する。
【００７９】
また、たとえば、装置２を組み立てる際に、一連の作業において故意に通電を遮断する場合に、キャリア引きを生じさせることなく、僅かな待ち時間の後、次の作業 (工程) を実施可能となり、作業効率が向上される。このことは、装置の組み立てコストを低減する。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の画像形成装置は、不揮発性メモリに書き込まれたデータに基づいて、装置への通電が遮断される直前の装置の動作状態を判断し、装置がキャリア引きを生じる虞れのない待機中であった場合は、僅かな時間で、待機状態に復帰させることが可能となる。これにより、利用者が不所望に待たされることがなくなり、装置の利用効率が向上される。また、たとえば、装置２を組み立てる際に、一連の作業において故意に通電を遮断する場合に、キャリア引きを生じさせることなく、僅かな待ち時間の後、次の作業 (工程) を実施可能となり、作業効率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態が適用されるレーザ露光式複写装置を示す概略図。
【図２】図１に示したレーザ露光式複写装置の画像形成部を中心としたブロック図。
【図３】図１および図２に示したレーザ露光式複写装置における現像バイアスとトナーおよびキャリアの移動を示す概略図。
【図４】図１および図２に示したレーザ露光式複写装置のイニシャル動作の制御の例を示すフローチャート。
【図５】図１および図２に示したレーザ露光式複写装置の帯電装置の装着チェックの例を示すタイミングチャート。
【図６】図１および図２に示したレーザ露光式複写装置が画像形成動作中に、装置への通電が遮断された場合に生じることのあるキャリア引きを防止するために、画像形成動作が制限される時間を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
２  …レーザ露光式複写装置 (画像形成装置) 、
１０  …感光体ドラム、
１２  …帯電装置、
１４  …現像装置、
１６  …転写装置、
１８  …クリーニング装置、
２０  …除電装置、
３０  …画像読取部、
３１  …原稿テーブル、
３２  …照明ランプ、
３７  …結像レンズ、
３８  …ＣＣＤセンサ、
４０  …レーザ露光装置、
５２  …カセット、
５８  …レジストローラ、
５８ａ…ストップスイッチ、
６０  …搬送ベルト、
６２  …定着装置、
１０１  …ＣＰＵ、
１０２  …ＲＯＭ、
１０３  …ＲＡＭ、
１０４  …ＮＶＭ、
１０５  …レーザドライブ回路、
１０６  …画像処理回路、
１０７  …ＣＣＤドライブ回路、
１０８  …用紙搬送制御部、
１０９  …給紙駆動制御部、
１１０  …プロセス制御部、
１１２  …帯電電圧発生回路、
１１４  …バイアス電圧発生回路、
１１６  …現像バイアス電圧発生回路、
１１８  …転写バイアス発生回路。
【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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