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JP4250371B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP4250371B2
JP4250371B2 JP2002087540A JP2002087540A JP4250371B2 JP 4250371 B2 JP4250371 B2 JP 4250371B2 JP 2002087540 A JP2002087540 A JP 2002087540A JP 2002087540 A JP2002087540 A JP 2002087540A JP 4250371 B2 JP4250371 B2 JP 4250371B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一連の画像形成プロセスによって画像を記録材に記録する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来にあっては、例えば、潜像を担持可能な潜像担持体たる感光ドラムと、該感光ドラム表面を所定の電位に帯電せしめる帯電手段たる帯電ローラと、画像情報に応じて該帯電ローラによる帯電後の上記感光ドラム上を露光処理することにより上記感光ドラム上に潜像を形成せしめる露光手段たる露光装置と、該露光装置によって形成された上記潜像を現像剤像たるトナー像として可視化する現像手段たる現像装置と、該トナー像を上記感光ドラムから記録材に未定着像として転写する転写手段たる転写ローラと、該未定着像を該記録材に定着させる定着手段たる定着装置とを備える画像形成装置が知られている。
【0003】
かかる画像形成装置では、給紙手段たる給紙ローラが、画像形成開始信号の指令後の給紙タイミングで転写位置に向けて記録材を給紙するようになっており、この給紙タイミング後に上記転写ローラによって上記感光ドラムから記録材にトナー像が転写されるよう画像形成動作がなされる。又、この画像形成開始信号の指令から画像形成動作開始までの間は、安定して良好な画像を得る等のため、感光ドラム、帯電ローラ、露光装置、現像装置、転写ローラ、定着装置等が所定の準備動作が行なわれる準備期間となっている。そのため、上記画像形成動作は、この準備動作の終了後、画像形成装置の状態が所定の動作可能状態となった後に行なわれることとなる。
【0004】
ところで、かかる画像形成装置の定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式等の接触加熱方式が広く用いられている。このような接触加熱方式を採用する定着装置においては、ハロゲンランプや発熱抵抗体を有する加熱体を電力供給により発熱させ、ローラやフィルムを介して記録材上のトナー像の加熱が行なわれる。例えば、フィルム加熱方式の定着装置としては、セラミックの基板上に抵抗発熱体のパターンを設けてなる加熱体を発熱させ、薄いフィルムを介して記録材を加熱する方法が特開昭63−313182にて提案されている。
【0005】
このような定着装置においては、例えば、定着装置に入力される電力が小さい場合や、記録材の秤量が大きかったり記録材の表面性が悪かったりする場合、画像形成装置の雰囲気温度が極端に低い場合には、定着装置の加熱体の昇温速度が低下して加熱遅延を生じたり定着時の温調温度の低下を招き、定着性が低下する場合がある。そのため、従来にあっては、これらのような場合には、定着装置の加熱体の加熱遅延を補ったり定着時の温調温度を高く設定したりする等のため、給紙タイミングを遅らせて上記準備期間における加熱体の加熱時間を延長する制御が設定されている。これにより、上記のような場合であっても、安定して良好な画像を得ることができることとなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の画像形成装置にあっては、画像形成装置の状態が所定の動作可能状態に達した後に画像形成動作が開始されるよう給紙タイミングが設定されており、この給紙タイミング後でなければ感光ドラムから記録材へのトナー像の転写がなされないため、画像形成開始信号の指令から画像形成完了までの時間であるファーストプリントアウトタイム(以下、FPOTと略す)の遅延を招くこととなる。
【0007】
又、上述のように、定着装置に入力される電力が小さい場合や、記録材の秤量が大きかったり記録材の表面性が悪かったりする場合、画像形成装置の雰囲気温度が極端に低い場合等に給紙タイミングを遅らせる制御を採用する画像形成装置では、更にFPOTの遅延を招くこととなる。
【0008】
ユーザが必要以上な高画質での画像形成よりもFPOTの短縮を優先させたい場合にも上述のようなFPOTの遅延を招くのでは、高い顧客満足を得ることが難しい。
【0009】
そこで、本発明は、形成される画像の画質の確保しつつ、画像形成開始の指令から画像形成完了までの時間であるファーストアウトプリントタイムを必要に応じて短縮することができる画像形成装置の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本出願によれば、上記目的は、潜像を担持可能な潜像担持体と、前記潜像担持体の表面を所定の電位に帯電する帯電手段と、画像情報に応じて前記帯電手段による帯電後の前記潜像担持体上を露光処理することにより前記潜像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記露光手段によって形成された前記潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、前記潜像担持体に可視化された前記現像剤像を記録材に転写する転写手段と、前記転写手段によって前記記録材に転写された前記現像剤像を該記録材に定着させる定着手段とを備える画像形成装置であって、記録材を給紙する給紙手段と、画像形成開始信号に応じて前記露光手段の動作を開始させる制御手段であって、前記露光手段の動作を開始させた後、該露光手段の動作状態が第1の状態になったタイミングを基準として、前記転写手段によって記録材に前記現像剤像を転写する際の電圧を決定するための第1の電圧制御動作を開始させて、前記帯電手段と前記露光手段と前記現像手段と前記転写手段と前記定着手段とを用いて画像形成動作を行なうデフォルトモードと、前記露光手段の動作を開始させた後、該露光手段の状態が前記第1の状態とは異なる第2の状態になったタイミングを基準として、前記転写手段によって記録材に前記現像剤像を転写する際の電圧を決定するための前記第1の電圧制御動作とは異なる第2の電圧制御動作を開始させて、前記帯電手段と前記露光手段と前記現像手段と前記転写手段と前記定着手段とを用いて画像形成動作を行なうドラフトモードとを切り換え可能に設定する制御手段を有し、前記露光手段の動作開始から前記第2の状態になるまでの時間が、前記露光手段の動作開始から前記第1の状態になるまでの時間よりも短い時間であり、かつ、前記第2の電圧制御動作に要する時間が前記第1の電圧制御動作に要する時間よりも短い時間であって、前記制御手段は、前記デフォルトモードが設定されている場合には、前記第1の電圧制御動作が終了するタイミング以降に、前記転写手段によって前記記録材に前記現像剤像を転写する転写位置に該記録材が到達するように、前記露光手段が前記第1の状態になったタイミングに基づいて前記給紙手段によって該記録材を給紙するように制御し、前記ドラフトモードが設定されている場合には、前記第2の電圧制御動作の終了するタイミング以降に、前記転写手段によって前記記録材に前記現像剤像を転写する転写位置に該記録材が到達するように、前記露光手段が前記第2の状態になったタイミングに基づいて前記給紙手段によって該記録材を給紙するように制御するという発明によって達成される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に関して、添付図面に基づき説明する。
【0022】
(第一の実施形態)
先ず、本発明の第一の実施形態について説明する。
【0023】
図1は、本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【0024】
かかる画像形成装置にあっては、図1に示すように、潜像担持体たる感光ドラム1の周囲に、その回転方向に沿って順に、帯電手段たる帯電ローラ2、露光手段たる露光装置3、現像手段たる現像装置4、転写手段たる転写ローラ5、クリーニング装置6等が配置されている。
【0025】
又、かかる画像形成装置の本体下部には、紙等のシート状の記録材Pを収納した給紙カセット7が配置されている。この給紙カセット7からの記録材Pの搬送経路に沿って上流側から順に、給紙手段たる給紙ローラ15、搬送ローラ8、トップセンサ9、転写ローラ5、搬送ガイド10、定着手段たる定着装置11、搬送ローラ12、排紙ローラ13、排紙トレイ14等が配置されている。
【0026】
次に、上記構成の画像形成装置の動作について説明する。
【0027】
感光ドラム1は、駆動手段(図示せず)によって矢印R1方向に回転駆動され、その表面が帯電ローラ2によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。次いで、帯電ローラ2による帯電後の感光ドラム1は、その表面に対しレーザ光学系等の露光装置3によって画像情報に基づいた画像露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【0028】
上記静電潜像は、現像装置4によって現像される。現像装置4は、現像ローラ4aを有しており、この現像ローラ4aと感光ドラム1との間に現像バイアスを印加することにより、感光ドラム1上の上記静電潜像にトナーを付着させることで上記静電潜像をトナー像として顕像化を行う。
【0029】
一方、記録材Pは、給紙カセット7に収納されており、給紙ローラ15、搬送ローラ8によって給紙、搬送され、トップセンサ9の検知位置を通過して、感光ドラム1と転写ローラ5との間の転写ニップ部に搬送される。このとき、記録材Pは、トップセンサ9によって先端が検知され、感光ドラム1上の上記トナー像と同期がとられる。
【0030】
上記トナー像は、転写ローラ5によって紙等の記録材Pに転写される。このとき、トップセンサ9の信号によって感光ドラム1と転写ローラ5との間には、転写バイアスの印加が開始され、これにより感光ドラム1上の上記トナー像が記録材Pに未定着トナー像として転写される。
【0031】
上記未定着トナー像を担持した記録材Pは、搬送ガイド10に沿って定着装置11に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されて記録材P表面に定着される。上記トナー像定着後の記録材Pは、搬送ローラ12、排紙ローラ13によって画像形成装置本体上面の排紙トレイ14上に搬送、排出される。
【0032】
一方、転写ローラ5による記録材Pへのトナー像転写後の感光ドラム1は、記録材Pに転写されないで感光ドラム1表面に残ったトナーがクリーニング装置6のクリーニングブレード6aによって除去され、次の画像形成に備える。
【0033】
このように、かかる画像形成装置にあっては、上述の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。
【0034】
本実施形態では、上記の転写ローラ5は、SUS、Fe等の芯金(図示せず)上に導電性ゴム或いは導電性スポンジの弾性層(図示せず)が形成されている。この弾性体層は、高抵抗から中抵抗までのゴムにカーボン等の低抵抗の材料を添加させることで106〜1010Ωに抵抗調節されて電子導電性体となっている。
【0035】
又、感光ドラム1と転写ローラ5との間には、感光ドラム1に露光装置3からのレーザビームにより画像情報が書き込まれるまでの間、若しくは紙間等において、一定の電流値で定電流制御されたバイアスが印加される。そして、この定電流制御時に転写ローラ5に生じた電圧Voが検出され、このVoを基に転写バイアスの転写電圧Vtが決定される(このような転写電圧の決定のための制御をActive Transfer Voltage Control(以下、ATVCと略称する)という)。転写ローラ5には、この転写電圧Vtで定電圧制御された転写バイアスが印加される。ATVCを行う理由は、転写ローラの周方向での抵抗値にはばらつきがあり、接触転写方式では転写ローラの抵抗値により印加すべき最適な電圧値が変わってくるため、転写ローラの抵抗値に応じて適正な転写性を得るためである。
【0036】
ここで、本実施形態の定着装置11について図2に基づき説明する。
【0037】
図2は、フィルム加熱方式の定着装置11の概略構成を示す断面図である。
【0038】
定着装置11にあっては、図2(a)に示すように、エンドレスで耐熱性のフィルム102が、加熱体103を含む加熱体支持体101に外嵌されて回転自在にガイドされている。このフィルム102の内周長は加熱体支持体101の外周長よりも例えば3mm程度大きく形成されており、従って、フィルム102は加熱体支持体101に対し周長が余裕をもってルーズに外嵌されている。
【0039】
又、フィルム102には、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上の耐熱性のあるPTFE、PFA、FEPの単層、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等の外周表面にPTFE、PFA、FEP等をコーティングした複合層のフィルムを使用できる。本実施形態ではポリイミドフィルムの外周表面にPTFE、PFAEをコーティングしたものを用いている。
【0040】
加熱体103は、アルミナ等でできた基板表面に、例えばAg、Pd(銀とパラジウム)等の電気抵抗材料がスクリーン印刷等により厚さ約10μm、幅1〜3mmで塗工され、その上に保護層107としてガラスやフッ素樹脂等がコートされている。
【0041】
加圧ローラ104は、フィルム102を介して加熱体103に圧せられることによりニップNを形成しフィルム102を駆動する回転体である。又、加圧ローラ104は、芯金104aとシリコンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム104bとを有し、芯金104aの軸線方向端部に接続された駆動手段(図示せず)によって回転駆動されるようになっている。
【0042】
図2(b)に示すように、加熱体103上に設けられたサーミスタ105の出力はA/D変換されCPU110に取り込まれ、その情報をもとにCPU110がトライアック111を駆動させ、加熱体103に供給される電力がそのAC電圧の位相、波数制御等により制御されて所定の目標温調温度に維持されるよう温調される。
【0043】
次に、上述の構成の画像形成装置における各部の動作タイミングについて説明する。
【0044】
図3は、通常プリント(後述のデフォルトモード)時における画像形成装置の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【0045】
図3に示すように、画像形成装置に画像形成開始信号(以下、プリント信号という)の指令により(時間A)、その後、定着装置11の加熱体103の加熱が開始されると同時に露光装置3のポリゴンミラー(図示せず)の回転が開始される。
【0046】
そして、定着装置11の加熱体103の加熱状態、露光装置3の上記ポリゴンミラーの回転状態がある条件を満たしたとき(時間B)、給紙カセット7より記録材Pが給紙ローラ15によって給紙される。
【0047】
給紙された記録材Pの搬送方向先端をトップセンサ9が検知したとき(時間C−1)から所定時間経過後(時間D)のタイミングで露光装置3のレーザ露光が開始され、感光ドラム1上に潜像が形成される。
【0048】
感光ドラム1上に形成された潜像は、感光ドラム1の回転に伴い移動し、現像装置4によってトナー像として可視化される。その後、感光ドラム1の回転方向におけるトナー像の先端位置が転写部に到達したとき(時間E−1)、転写ローラ5による転写バイアスの印加が開始され、記録材Pに対する上記トナー像の転写がなされる。
【0049】
次に、上記トナー像の先端位置に対応する記録材P位置が定着装置11に到達した時(時間F)、定着装置11による定着処理が開始され、上記トナー像の転写を受けた記録材P部は、上記トナー像が記録材P上へ永久固着されていく。
【0050】
その後、記録材Pの搬送方向後端がトップセンサ9の検知位置を通過したとき(時間C−2)から、トップセンサ9は記録材を検知しなくなる(時間C−2)。
【0051】
又、複数の記録材を連続して記録材にプリントしていく場合には、先行記録材の搬送方向後端がトップセンサ9を通過した時(時間C−2)から所定時間後に所定のタイミング(時間G)にて、上記先行記録材に後続する後行記録材は、給紙ローラ15によって給紙されトップセンサ9によってその搬送方向先端が検知される(時間C−3)といったように上述と同様の処理が行われる。以下、時間C−2と時間C−3との間の時間、若しくは先行記録材と後行記録材との間の距離を「紙間」という。
【0052】
尚、本例では、転写バイアスは、記録材が転写部を通過している際にのみ印加されている。そして、記録材が転写部を通過して該転写部に存在しなくなり次第(時間E−2)、転写バイアスは転写時の電圧値、電流値よりも小さく設定される。これは、記録材が転写部に存在しないときに感光ドラム1に対して転写バイアスのように高いバイアスが印加されると、感光ドラム1上に露光と同様の現象が発生し、感光ドラム1上にメモリーが発生してしまうことがあるからである。
【0053】
又、本例において、帯電バイアスの印加開始タイミング(時間G)と現像バイアスの印加開始タイミング(時間H)とはATVCを行う前とする必要がある。又、帯電バイアス及び現像バイアスは、トップセンサ9が記録材Pを検知する前(時間C−1より前)に終了させる必要がある。更に、現像バイアス(時間H)は帯電バイアス(時間G)よりも遅れて印加する必要がある。これらの時間関係を簡単に説明すると、現像バイアスを帯電バイアスよりも早いタイミングで印加すると感光ドラム1に帯電されていない部分、つまり露光されている状態が感光ドラム1上に存在してしまい、その部分が現像されてしまうため、現像バイアスは帯電バイアスの後に印加する必要があるのである。又、ATVCについては、感光ドラム1上に帯電バイアス及び現像バイアスを印加した状態で測定を行うことがより良い検知精度を生むからである。尚、ここで詳細な説明は省略しているが、帯電バイアスにはAC成分とDC成分の混合バイアスを用いており、帯電バイアスとは主にDC成分のことを意味している。又、現像バイアスにはAC成分とDC成分の混合バイアスを用いており、現像バイアスとは主にDC成分のことを意味している。
【0054】
上述したように、本実施形態では、図3に示すように、給紙タイミングは、プリント信号の指令から画像形成装置の状態が所定の動作可能状態となるまでの時間によって決定され、給紙タイミング(時間B)後に記録材へのトナー像の転写が行なわれる。つまり、本実施形態では、プリント信号の指令から記録材へのトナー像の転写までの間の時間は、プリント信号の指令から定着装置11及び露光装置3がレディ状態となるまでの時間と、該レディ状態から転写ローラ5のATVCの動作完了までの時間とにより決定される。
【0055】
そこで、本実施形態では、プリント信号の指令から未定着像としてのトナー像が記録材に形成されるまでの時間の短縮化を図ることにより、FPOTの短縮化を図る例について説明する。
【0056】
本実施形態では、プリント信号の指令により画像形成装置の状態が上述の所定の動作可能状態に達した後に画像形成動作がなされるデフォルトモードと、プリント信号の指令により画像形成装置の状態が上記所定の動作可能状態に達する前に画像形成動作がなされるドラフトモードとが切り換え可能に設定されている。又、給紙ローラ15は、ドラフトモード時の給紙タイミングがデフォルトモード時の給紙タイミングよりも早くなっている。
【0057】
先ず、本実施形態における、上述の従来例と同様のデフォルトモードについて、図3に基づき詳細に説明する。
【0058】
尚、本実施形態の画像形成装置の条件については、温度23℃、湿度50%、電源電圧106V、電源周波数60Hz、記録材の坪量75g/m2(Xerox社製Xx4024)である。又、本実施形態の画像形成装置のスペックについては、単位時間あたりの画像形成枚数14枚/分、最大通紙サイズLTRサイズ、プロセススピード105mm/sec、定着装置11の加熱体103のヒータ総抵抗値20Ωである。更に、部品の寸法については、感光ドラム1がφ30、帯電ローラ2がφ12、現像ローラ4aがφ16、転写ローラ5がφ14.5である。感光ドラム1の回転中心から転写ローラ5の回転中心に延びる線と、感光ドラム1の回転中心から帯電ローラ2の回転中心、露光装置3による感光ドラム1に対するレーザ照射位置、帯電ローラ2の回転中心にそれぞれ延びる線とのなす角度は、95°、160°、185°である。
【0059】
<デフォルトモード>
(1) 先ず、上述のような状態におかれた画像形成装置にプリント信号の指令により画像情報が入力されると、画像情報の展開が行われる。このとき、例えばパソコン等のホスト装置によって画像情報が作られる、所謂ホストベースの場合には、ホスト装置によって画像情報の展開が行なわれる。
【0060】
(2) その後、画像形成装置内のモータ(図示せず)の回転が開始され、転写ローラ5、定着フィルム102、各搬送ローラ8,12等の各部品の回転駆動が開始される。
【0061】
(3) 上記モータの回転開始とほぼ同時のタイミングで、図2に示す加熱体103による加熱と露光装置3のポリゴンミラー(図示せず)の回転が開始される。
【0062】
(4) 加熱体103がレディ状態(本実施形態では定着装置が常温から目標温調温度200℃に達した状態)となり、且つ、上記ポリゴンミラーがレディ状態(目標回転数の99%に達した状態)になった時点を第一の規準とする。デフォルトモードにおいて、上記条件では(1)から(4)までのステップで「6.00sec」必要である。
【0063】
(5) 上記第一の規準と同時に感光ドラム1に対し帯電バイアスのAC成分及びDC成分の印加が開始される。
【0064】
(6) 上記第一の規準から0.56sec後に現像バイアスのDC成分が印加される。これは、先にも述べたが、帯電されていない感光ドラム1表面部に現像バイアスが印加されるとトナーにより現像されてしまうためである。従って、帯電後の感光ドラム1表面部に現像バイアスが印加される。
【0065】
(7) 上記第一の規準から0.81sec後に転写ローラ5のATVCが開始される。これについても先に述べたが、感光ドラム1が所定の帯電電位及び現像電位にある状態でATVCのためのバイアスを印加してATVCすることで、精度の良い転写バイアス制御が可能となる。
【0066】
(8) 上記(7)のATVC終了は上記第一の規準から2.83sec後である。これは、ATVCの精度を上げるために転写ローラ5の4周分のATVCを行う時間を確保するためである。
【0067】
(9) 上記第一の規準から1.80sec後に記録材Pの給紙が開始される。これは、記録材Pが給紙されてから搬送されて転写部位に到達するまでの時間を考慮し、記録材の転写部位到達前に上記(1)から(8)までのステップを終了させるため、これらのステップよりも給紙タイミングが遅らされている。本実施形態では、この給紙タイミングは、ATVCが終了するタイミングで記録材Pの搬送方向先端がトップセンサ9に到達するよう設定されている。
【0068】
(10) 上記第一の規準から2.83sec後に記録材Pがトップセンサ9に到達する(この時のタイミングを第二の規準とする)。
【0069】
(11) 上記第二の規準から0.03sec後に現像バイアスのAC成分の印加が開始される。本実施形態では、ジャンピング現像法を採用しており、このAC成分を印加することで、はじめて感光ドラム1上の潜像への現像が可能となる。又、このAC成分の印加開始のタイミングに基づき、感光ドラム1上の潜像の先端と記録材の搬送方向先端とのタイミングの同期がとられて、感光ドラム1上への露光処理が開始される。
【0070】
(12) 上記第二の規準から0.42sec後に転写バイアスの印加が開始される。この転写バイアスの印加タイミングは、上述の如く、感光ドラム1上のトナー像先端が記録材Pの搬送方向先端に同期されたタイミングである。
【0071】
このように、上述の(1)から(12)までのステップにより、適切なタイミングで帯電、現像、転写の各バイアスの印加が開始されることで、記録材の適正な位置に画像を形成することが可能となる。
【0072】
このデフォルトモードにおいては、プリント信号の指令から記録材Pの搬送方向先端が転写部位に到着するまでに要する時間は、
(a) プリント信号の指令から露光装置3のポリゴンミラー、定着装置11の加熱体103がレディ状態になるまでに6.00sec、
(b) 上記レディ状態となってから記録材Pの搬送方向先端がトップセンサ9に到達するまでに2.83sec、
(c) 記録材Pの搬送方向先端がトップセンサ9に到達してから転写部位に到達し転写バイアスの印加が開始されるまでに0.42sec
の合計、即ち、(a)+(b)+(c)=9.25secである。
【0073】
転写部位から記録材Pの搬送方向先端が搬送されてから、この記録材Pが定着部位を経由し、この記録材Pの搬送方向後端が排紙ローラ13によって排出されるまでに要する時間(d)は、5.00sec(LTRサイズ長:279mm)である。
【0074】
よって、プリント信号の指令により上述のモータの回転が開始されて画像形成プロセスが開始されてから記録材が排出されるまでに要する時間、つまりFPOTは9.25sec+(d)=14.25secとなる。
【0075】
次に、本実施形態におけるドラフトモードについて、図4に基づき詳細に説明する。尚、画像形成装置の条件については、上述のドラフトモードの場合と同様である。
【0076】
図4は、ドラフトモード時における画像形成装置の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【0077】
<ドラフトモード>
(1) 先ず、上述のような状態におかれた画像形成装置にプリント信号の指令により画像情報が入力されると、画像情報の展開が行われる。
【0078】
(2) その後、画像形成装置内のモータ(図示せず)の回転が開始され、転写ローラ5、定着フィルム102、各搬送ローラ8,12等の各部品の回転駆動が開始される。
【0079】
(3) 上記モータの回転開始とほぼ同時のタイミングで、加熱体103による加熱と露光装置3のポリゴンミラーの回転が開始される。
【0080】
(4) 加熱体103がレディ状態(本実施形態では定着装置が常温から目標温調温度200℃に達した状態)となり、且つ、上記ポリゴンミラーがレディ状態(目標回転数の90%に達した状態)になった時点を第一の規準とする。ドラフトモードにおいて、上記条件では(1)から(4)までのステップで「5.50sec」必要である。
【0081】
(5) 上記第一の規準と同時に感光ドラム1に対し帯電バイアスのAC成分及びDC成分の印加が開始される。
【0082】
(6) 上記第一の規準から0.56sec後に現像バイアスのDC成分の印加が開始される。
【0083】
(7) 上記第一の規準から0.81sec後に転写ローラ5のATVCが開始される。
【0084】
(8) 上記(7)のATVC終了は上記第一の規準から1.30sec後である。これは、ATVCの精度を維持するために転写ローラ5の1周分のATVCを行う時間を確保するためである。
【0085】
(9) 上記第一の規準から0.27sec後に記録材Pの給紙が開始される。
【0086】
(10) 上記第一の規準から1.30sec後に記録材Pがトップセンサ9に到達する(この時のタイミングを第二の規準とする)。
【0087】
(11) 上記第二の規準から0.03sec後に現像バイアスのAC成分の印加が開始される。
【0088】
(12) 上記第二の規準から0.42sec後に転写バイアスの印加が開始される。
【0089】
このように、上述の(1)から(12)までのステップにより、適切なタイミングで帯電、現像、転写の各バイアスの印加が開始されることで、記録材Pの適正な位置に画像を画像形成することが可能となる。
【0090】
この本実施形態のドラフトモードにおいては、プリント信号の指令から記録材Pの搬送方向先端が転写部位に到着するまでに要する時間は、
(a) プリント信号の指令から露光装置3のポリゴンミラー、定着装置11の加熱体103がレディ状態になるまでに5.50sec、
(b) 上記レディ状態となってから記録材Pの搬送方向先端がトップセンサ9に到達するまでに1.30sec、
(c) 記録材Pの搬送方向先端がトップセンサ9に到達してから転写部位に到達し転写バイアスの印加が開始されるまでに0.42sec
の合計、即ち、(a)+(b)+(c)=7.22secである。
【0091】
よって、本実施形態のドラフトモード時におけるFPOTは、7.22sec+(d)=12.22secとなる。
【0092】
ここで、デフォルトモードとドラフトモードを見比べると、ステップ(4)とステップ(8)においてドラフトモードの方がステップ(4)では0.5sec、ステップ(8)では1.53sec時間が短縮されている。
【0093】
ステップ(4)において、デフォルトモードでは99%になるまでレディ状態にはしていなかったが、ドラフトモードでは90%で第一の規準とすることが可能な理由として、デフォルトモードの際の露光装置3のポリゴンミラー回転数と時間との関係は図5に示すようになっており、デフォルトモードでは、立ち上げた後の上記ポリゴンミラー回転数は規定の回転数をはるかに超えオーバーシュートしているために規定の回転数までに集束するまでに時間がかかっていた。又、デフォルトモードでは、ポリゴンミラーを回転させるためのコイルへの通電電流量も、立ち上げ時は一定のままであったため、規定回転数の99%を超えるまでそのまま通電しつづけているというものであった。そこで、本実施形態におけるドラフトモードを選択した際は、第一の規準を90%とし、上記コイルへ通電する電流量をその時点で少なくさせることでオーバーシュートを防止し、更に規定回転数までの集束時間を短くすることができるのである。
【0094】
一方、ステップ(8)において、デフォルトモードではATVCを行う際、転写ローラの抵抗値が円周方向に4周分測定され、その平均値の値によってバイアスの印加電圧が決定されていた。この電圧については、いかなる環境で画像形成装置を動作させた場合においても、転写バイアスが強いことによって発生するドラムメモリーによる画像問題である「突き抜け」や、転写バイアスが弱いことによりトナーの保持力が低下し記録材上から離れてしまうことによるトナーの飛び散りである「爆発」の現象が発生することのないよう、これらの現象が発生しない転写バイアスのちょうど中心値のバイアスを印加するように制御がなされていた。しかし、本実施形態のドラフトモードでは、ATVCを転写ローラ一周分だけしか行わないため、最適な転写バイアスを印加することができなくなるが、画像問題として比較的問題にならない「突き抜け」画像を少々緩和する方向の電圧の転写バイアスを印加する。本実施形態では、転写ローラの円周方向での測定抵抗値の1周分の平均値よりも高めの値によって転写バイアスの印加電圧を決定する制御がなされる。これにより、比較的最適な転写バイアスの印加が可能となっている。
【0095】
上述したように、本実施形態では、デフォルトモード時のFPOTが14.25secとなり、ドラフトモードのFPOTが12.22secとなり、デフォルトモード時よりもドラフトモード時の方が2.03secもFPOTが短くなる。
【0096】
このように、本実施形態においては、ポリゴンミラーの回転数制御やATVCの各制御を変更して、画像形成動作可能とする条件をデフォルトモード時の所定の動作可能状態前とし、デフォルトモード時よりも早い給紙タイミングとすることで、FPOTを短縮することが可能となるのである。又、デフォルトモード時よりも早い給紙タイミングとすることで、帯電、現像、転写のための各バイアスの印加開始タイミングをデフォルトモード時よりも早くすることが可能となり、これら各バイアスの印加開始タイミングをデフォルトモード時よりも早くすることにより、正常にトナー像を形成して画質を確保することができる。
【0097】
(第二の実施形態)
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。尚、上述の第一の実施形態と同様の構成に関しては、その説明を省略する。
【0098】
上述の第一の実施形態にて説明したようにFPOTを短くすることが可能となるが、モータ回転から記録材が転写部位へ到達する時間が短くなれば、記録材が定着装置に到達する時間もそれに伴い短くなっていく。上述の第一の実施形態では2.03secデフォルトモードよりも早く記録材は定着装置に突入していく。そのため、定着装置の制御をデフォルトモード時のまま変更せずにドラフトモード時に定着を行うと定着装置が温まり不足で定着不良が発生してしまうことがある。
【0099】
そこで、本実施形態ではドラフトモードを選択した際に定着に関する各制御を後述するように変更することで上記問題を解決するようになっている。
【0100】
デフォルトモードでは、
目標温調温度 200℃
立ち上げ電力 入力電力の90%
オフセット電力 入力電力の60%
この時の定着性 10%(目標定着性15%以下、FoxRiverBond90g/m2)としている。尚、ここで、定着性とは定着による画像濃度低下率をいう。
【0101】
しかし、上述の第一の実施形態ではドラフトモード(定着に関して何も変更しない場合)が選択された際には、
目標温調温度 200℃
立ち上げ電力 入力電力の90%
オフセット電力 入力電力の60%
この時の定着性 17〜20%(目標定着性15%以下、FoxRiverBond90g/m2
としているため、デフォルトモードよりも定着性が若干悪化する。
【0102】
そこで、ドラフトモードにおける定着性を向上させる方法の一つとして、
目標温調温度 210℃
立ち上げ電力 入力電力の90%
オフセット電力 入力電力の60%
この時の定着性 14%(目標定着性15%以下、FoxRiverBond90g/m2)とし、目標温調温度を上昇させることで記録材一枚目の定着性を確保することが可能となる。
【0103】
しかし、これでも目標の定着性に対してマージンが少ないため、本実施形態のドラフトモードでは、更なる定着性向上のために、
目標温調温度 210℃
立ち上げ電力 入力電力の100%
オフセット電力 入力電力の60%
この時の定着性 10〜12%(目標定着性15%以下、FoxRiverBond90g/m2
としている。
【0104】
これにより、本実施形態では、目標温調温度を上昇させ、更に目標温調温度へ立ち上げる際の入力電力を増やすことによって早く目標温調温度へ到達させることが可能となり、定着装置をあたためることが可能となる。
【0105】
ここで、デフォルトモードで立ち上げ時の電力を90%としていた理由としては、目標温調温度に到達したあとの温度のオーバーシュートを防止するためである。この例で、この立ち上げ電力を100%にすることが可能とした理由は、先のオーバーシュートが発生し先端部に多少のホットオフセットが発生する可能性があるものの全体的な定着性としては最適な値を得ることができるためである。更に他の方法としてオフセット電力を増やすことでも同様の効果が得られる。
【0106】
次に、上記の方法で一枚目の記録材の定着性は確保できるが、連続的に搬送された二枚目の記録材の定着性に関してもFPOTが短いために一枚目ほどではないが若干定着性が悪いことがある。これは、デフォルトモードでは、記録材の幅の狭いものが定着装置に通紙された場合の非通紙部昇温の対策として、紙間における目標温調温度(以下、紙間目標温度という)を低く抑えているために二枚目の記録材が到達するまでに定着装置の温まり方が少ないために発生する。
【0107】
デフォルトモードでは、
紙間目標温調温度 190℃
この時の二枚目の定着性 15%(目標定着性15%以下、FoxRiverBond90g/m2
としていいる。
【0108】
上述の第一の実施形態ではドラフトモード(紙間に関して何も変更しない場合)が選択された場合には、
目標温調温度 190℃
この時の二枚目の定着性 17〜20%(目標定着性15%以下、FoxRiverBond90g/m2
としていたため、このままでは二枚目以降の記録材の定着性が若干悪化する。
【0109】
そこで、本実施形態では、ドラフトモードにおける二枚目以降の定着性を向上させる方法として、
紙間目標温調温度 195℃
この時の定着性 15%(目標定着性15%以下、FoxRiverBond90g/m2)としている。
【0110】
これにより、本実施形態では、紙間目標温調温度を上昇させることで二枚目以降の記録材の定着性を確保することが可能となる。
【0111】
非通紙部昇温に対しては、本実施形態では、特に対策をとらないで問題が無い。その理由は、本実施形態で紙間目標温調温度をデフォルトモードに比べて高くするのは連続通紙の一枚目と二枚目との間、二枚目と三枚目との間、三枚目と四枚目との間、四枚目と五枚目の間の各紙間だけに実施し、五枚目以降の紙間目標温調温度はデフォルトモードと同じ紙間目標温調温度にするからである。初期の一枚目〜五枚目での紙間だけを目標温調温度アップした程度では非通紙部昇温は若干悪化し異常昇温のマージンが少なくなる程度でユーザにとって何ら装置の動作に変化は見られない(FPOTは除く)。
【0112】
よって、本実施形態によれば、ドラフトモードが選択された際には定着装置の目標温調温度、紙間目標温調温度、立ち上げ電力、オフセット電力等の制御についてこれらの値をデフォルトモード時の値から上述したように変更することで、上述の第一の実施形態と同様にFPOTを短縮できることに加え、定着性を確保することができる。
【0113】
尚、本実施形態では、ドラフトモード時の目標温調温度をデフォルトモード時よりも高く設定した例について説明したが、記録材の種類を薄いものや表面性のよいもの等に限定することでドラフトモード時の目標温調温度をデフォルトモード時よりも低く設定することが可能となる。このような低い目標温調温度に設定することで、目標温調温度までの立ち上がり時間が短縮され、FPOTを短縮することができる。
【0114】
(第三の実施形態)
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。尚、上述の第一の実施形態又は第二の実施形態と同様の構成に関しては、その説明を省略する。
【0115】
本実施形態では、ドラフトモードで画像形成可能な記録材の種類を限定し、更に記録材種類の自動判別可能な例について説明する。
【0116】
上述の第二の実施形態によりFPOTの短縮化を図りつつ、定着性を確保することは可能となるが記録材の種類によっては定着不良になる場合がある。
【0117】
そこで、本実施形態では、正常な画像を形成し定着性も良好にするために画像形成可能若しくは不可能な記録材の種類をアナウンスすることによって、上述の第二の実施形態に用いたようなドラフトモード時のための定着制御をデフォルトモード時の定着制御の他に別途設けることなく、定着性を確保することが可能となる。
【0118】
上記アナウンスの内容は、画像形成可能な記録材をアナウンスする場合、定着性の良い、例えば「坪量80g/m2以下のものをセットしてください」等とする。反対に画像形成不可能な記録材をアナウンスする場合には、例えば、「坪量80g/m2以上のものはセットしないでください」等としたり、記録材の表面性が悪くても定着性に影響があるため、「Bond紙、再生紙はセットしないでください」等とアナウンスをしたりする。
【0119】
これらの紙種の選定を行った経緯として、上述の第一の実施形態と同様の画像形成装置を使用して様々な紙種について定着性を確認した。その結果を表1に示す。
【0120】
【表1】

Figure 0004250371
【0121】
表1には、紙種の一例と、それぞれの坪量、表面性、定着性が示されている。
【0122】
この表1からわかるように、坪量が約80g/m2以上では定着性が満足されておらず、更に表面性が悪い紙でも定着性が悪いと判断できる。尚、この表1中の表面性とは、規準をXx4024の坪量75g/m2とし、この紙種よりも表面性の悪い紙種を「×」とし、表面性の良い紙を「○」とした。又、定着性とは、濃度低下率が15%以上の場合を「×」とし、濃度低下率が15%以下の場合を「○」とした。
【0123】
次に、上記アナウンスの具体的な仕方について説明する。
【0124】
ユーザによってドラフトモードが選択された場合では、ユーザの情報表示装置(例えばモニタ)に図6(a)に示すような紙種設定ウィンドウなる画面を表示して、画像形成可能若しくは不可能な記録材の情報を表示してアナウンスする。又、図6(b)に示すように画像形成装置のためのプリンタ設定情報ウィンドウの中に表示したり、図6(c)に示すようにその設定情報ウィンドウの紙種設定部に画像形成可能な記録材の種類のみを表示したりしてアナウンスする。これらのアナウンスによって、ユーザは記録材を選択、若しくは記録材を再セットしなおし画像形成開始動作に移行することとなる。
【0125】
尚、このアナウンスの他の方法として、画像形成可能若しくは画像形成不可能な記録材の種類を音声としてユーザにアナウンスする方法もある。
【0126】
一方、ユーザによってドラフトモードは選択されなくても、給紙カセット等にセットされている記録材の種類を自動で判別することで、ユーザの手を煩わせることなくドラフトモードに移行してFPOTの短縮化を図ることができる。又、セットされている記録材の種類が画像形成不可能なものである場合には、ユーザの情報表示装置(例えばモニタ)に紙種設定ウィンドウなる画面を表示して、セットされている紙種の変更を促すための情報を表示したり、画像形成装置のためのプリンタ設定情報ウィンドウの中に同様な変更を促す情報を表示したり、その設定情報ウィンドウの紙種設定部にセットされている記録材の種類を表示し、画像形成可能な紙種情報を一覧で表示したりしてアナウンスする。これらのアナウンスによって、ユーザは記録材を変更し画像形成開始動作に移行することとなる。
【0127】
尚、画像形成可能或いは画像形成不可能な記録材の情報を報知する方法としては、上述のような画面等での表示の他に、音声によっても可能であり、又、これらの報知方法を組み合わせることも可能である。
【0128】
よって、本実施形態によれば、画像形成可能或いは画像形成不可能な記録材の種類等の情報が給紙タイミング前に報知されることによって、定着に最適な記録材が選択されて給紙されることが可能となるので、上述の第二の実施形態の効果に加え、更なる定着性の向上が図られて高画質な画像を得ることができる。又、記録材の情報が自動判別されることによって、自動的にデフォルトモード又はドラフトモードの選択をすることが可能となり、ユーザビリティの向上を図ることができる。
【0129】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願にかかる発明によれば、デフォルトモードとドラフトモードとを有する画像形成装置において、ドラフトモードにおける露光手段の動作開始から露光手段が第2の状態になるまでの時間が、通常モードにおける露光手段の動作開始から露光手段が第1の状態になるまでの時間よりも短い時間であって、かつ、ドラフトモードにおける第2の電圧制御動作に要する時間が通常モードにおける第1の電圧制御動作に要する時間よりも短い時間とされるので、形成される画像の画質の確保しつつ、画像形成開始の指令から画像形成完了までの時間であるファーストプリントアウトタイムを必要に応じて短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図2】図1の画像形成装置に備えられた定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図3】本発明の第一の実施形態におけるデフォルトモード時の画像形成装置の各部動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図4】本発明の第一の実施形態におけるドラフトモード時の画像形成装置の各部動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図5】本発明の第一の実施形態における露光手段に備えられたポリゴンミラーの回転数と時間との関係を示した図である。
【図6】本発明の第三の実施形態における画像形成可能な或いは画像形成不可能な記録材の報知方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム(潜像担持体)
2 帯電ローラ(帯電部材)
3 露光装置(露光手段)
4 現像装置(現像手段)
4a 現像ローラ(現像剤担持体)
5 転写ローラ(転写部材)
11 定着装置(定着手段)
15 給紙ローラ(給紙手段)
103 加熱体
P 記録材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that records an image on a recording material by a series of image forming processes.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a photosensitive drum as a latent image carrier capable of carrying a latent image, a charging roller as charging means for charging the surface of the photosensitive drum to a predetermined potential, and the charging roller according to image information. By exposing the charged photosensitive drum to an exposure process, an exposure device as an exposure unit that forms a latent image on the photosensitive drum, and the latent image formed by the exposure device are visualized as a toner image as a developer image. A developing device as developing means; a transfer roller as transfer means for transferring the toner image from the photosensitive drum to a recording material as an unfixed image; and a fixing device as fixing means for fixing the unfixed image onto the recording material. An image forming apparatus is known.
[0003]
In such an image forming apparatus, a paper feed roller as a paper feed unit feeds a recording material toward a transfer position at a paper feed timing after a command of an image formation start signal. An image forming operation is performed so that the toner image is transferred from the photosensitive drum to the recording material by the transfer roller. Also, from the command of the image formation start signal to the start of the image forming operation, a photosensitive drum, a charging roller, an exposure device, a developing device, a transfer roller, a fixing device, etc. It is a preparation period in which a predetermined preparation operation is performed. For this reason, the image forming operation is performed after the preparatory operation is completed and the state of the image forming apparatus becomes a predetermined operable state.
[0004]
By the way, as a fixing device of such an image forming apparatus, a contact heating method such as a heat roller method and a film heating method is widely used. In a fixing device employing such a contact heating method, a heating element having a halogen lamp or a heating resistor is heated by supplying power, and the toner image on the recording material is heated via a roller or a film. For example, as a film heating type fixing device, a method of heating a recording material through a thin film by heating a heating element in which a resistance heating element pattern is provided on a ceramic substrate is disclosed in JP-A-63-313182. Has been proposed.
[0005]
In such a fixing device, for example, when the electric power input to the fixing device is small, or when the weighing of the recording material is large or the surface property of the recording material is poor, the ambient temperature of the image forming apparatus is extremely low. In such a case, the heating rate of the heating body of the fixing device may decrease, causing a heating delay or a decrease in temperature control temperature at the time of fixing, resulting in a decrease in fixability. For this reason, conventionally, in such cases, the above-mentioned delay is caused by delaying the sheet feeding timing in order to compensate for the heating delay of the heating body of the fixing device or to set the temperature control temperature at the time of fixing high. Control for extending the heating time of the heating body in the preparation period is set. Thereby, even in the above case, a good image can be stably obtained.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional image forming apparatus as described above, the sheet feeding timing is set so that the image forming operation is started after the state of the image forming apparatus reaches a predetermined operable state. Since the toner image is not transferred from the photosensitive drum to the recording material until after the paper timing, a first printout time (hereinafter abbreviated as FPOT), which is the time from the command of the image formation start signal to the completion of the image formation, is delayed. Will be invited.
[0007]
In addition, as described above, when the power input to the fixing device is small, when the recording material is weighed or the surface quality of the recording material is poor, or when the ambient temperature of the image forming apparatus is extremely low, etc. In an image forming apparatus that employs a control that delays the paper feed timing, the FPOT is further delayed.
[0008]
Even when the user wants to give priority to shortening the FPOT over the image formation with an unnecessarily high image quality, it is difficult to obtain high customer satisfaction if the FPOT delay is caused as described above.
[0009]
Therefore, the present invention provides an image forming apparatus capable of shortening the first out print time, which is the time from the start of image formation to the completion of image formation, as necessary, while ensuring the image quality of the formed image. With the goal.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present application, the object is to provide a latent image carrier capable of carrying a latent image, charging means for charging the surface of the latent image carrier to a predetermined potential, and charging by the charging means according to image information. Exposure means for forming a latent image on the latent image carrier by exposing the latent image carrier to a later exposure; and developing means for visualizing the latent image formed by the exposure means as a developer image; Transfer means for transferring the developer image visualized on the latent image carrier to a recording material; and fixing means for fixing the developer image transferred to the recording material by the transfer means to the recording material. An image forming apparatus comprising: a sheet feeding unit that feeds a recording material; and a control unit that starts an operation of the exposure unit in response to an image formation start signal, after the operation of the exposure unit is started The operating state of the exposure means is the first state Based on the determined timing, a first voltage control operation for determining a voltage for transferring the developer image onto the recording material by the transfer unit is started, and the charging unit, the exposure unit, and the development unit are started. A default mode in which an image forming operation is performed using the image forming unit, the transfer unit, and the fixing unit, and a second mode in which the state of the exposure unit is different from the first state after the operation of the exposure unit is started. The second voltage control operation different from the first voltage control operation for determining the voltage when the developer image is transferred onto the recording material by the transfer unit is started on the basis of the timing when the state is reached. Control means for setting the draft mode for performing the image forming operation using the charging means, the exposure means, the developing means, the transfer means, and the fixing means to be switchable, The time from the start of operation of the exposure means to the second state is shorter than the time from the start of operation of the exposure means to the first state, and the second voltage When the time required for the control operation is shorter than the time required for the first voltage control operation, and the control means is configured to end the first voltage control operation when the default mode is set. After the timing of the exposure, the feeding means is based on the timing at which the exposure means enters the first state so that the recording material reaches the transfer position where the developer image is transferred to the recording material. When the recording mode is controlled to be fed by the paper unit and the draft mode is set, the transfer unit performs the recording after the timing at which the second voltage control operation ends. The recording material is fed by the paper feeding means based on the timing when the exposure means is in the second state so that the recording material reaches the transfer position where the developer image is transferred to the recording material. This is achieved by the invention of controlling as described above.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0022]
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
[0023]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment.
[0024]
In such an image forming apparatus, as shown in FIG. 1, a charging roller 2 as a charging means, an exposure apparatus 3 as an exposure means, in order along the rotation direction around the photosensitive drum 1 as a latent image carrier, A developing device 4 as developing means, a transfer roller 5 as transferring means, a cleaning device 6 and the like are arranged.
[0025]
In addition, a paper feed cassette 7 containing a sheet-like recording material P such as paper is disposed at the lower part of the main body of the image forming apparatus. In this order from the upstream side along the transport path of the recording material P from the paper cassette 7, the paper feed roller 15, the transport roller 8, the top sensor 9, the transfer roller 5, the transport guide 10, and the fixing unit are fixed. An apparatus 11, a transport roller 12, a paper discharge roller 13, a paper discharge tray 14, and the like are arranged.
[0026]
Next, the operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described.
[0027]
The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the direction of the arrow R1 by a driving means (not shown), and the surface thereof is uniformly charged to a predetermined polarity and a predetermined potential by the charging roller 2. Next, the surface of the photosensitive drum 1 charged by the charging roller 2 is subjected to image exposure based on image information by an exposure device 3 such as a laser optical system, and the charge of the exposed portion is removed to form an electrostatic latent image. It is formed.
[0028]
The electrostatic latent image is developed by the developing device 4. The developing device 4 has a developing roller 4a. By applying a developing bias between the developing roller 4a and the photosensitive drum 1, the toner is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. Then, the electrostatic latent image is visualized as a toner image.
[0029]
On the other hand, the recording material P is stored in the paper feed cassette 7, fed and transported by the paper feed roller 15 and the transport roller 8, passes through the detection position of the top sensor 9, and passes through the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5. Is transferred to the transfer nip between the two. At this time, the leading edge of the recording material P is detected by the top sensor 9 and is synchronized with the toner image on the photosensitive drum 1.
[0030]
The toner image is transferred onto a recording material P such as paper by a transfer roller 5. At this time, application of a transfer bias is started between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5 by a signal from the top sensor 9, whereby the toner image on the photosensitive drum 1 becomes an unfixed toner image on the recording material P. Transcribed.
[0031]
The recording material P carrying the unfixed toner image is transported to the fixing device 11 along the transport guide 10, where the unfixed toner image is heated and pressurized and fixed on the surface of the recording material P. The recording material P after the toner image is fixed is conveyed and discharged onto a discharge tray 14 on the upper surface of the image forming apparatus main body by a transfer roller 12 and a discharge roller 13.
[0032]
On the other hand, after the toner image is transferred to the recording material P by the transfer roller 5, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 without being transferred to the recording material P is removed by the cleaning blade 6a of the cleaning device 6 and the next. Prepare for image formation.
[0033]
Thus, in such an image forming apparatus, it is possible to perform image formation one after another by repeating the above-described operation.
[0034]
In the present embodiment, the transfer roller 5 has a conductive rubber or conductive sponge elastic layer (not shown) formed on a core metal (not shown) such as SUS or Fe. This elastic layer is formed by adding a low resistance material such as carbon to rubber having a high resistance to a medium resistance. 6 -10 Ten The resistance is adjusted to Ω to form an electronic conductor.
[0035]
Further, a constant current control is performed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5 at a constant current value until image information is written on the photosensitive drum 1 by a laser beam from the exposure device 3 or between sheets. Applied bias. Then, the voltage Vo generated in the transfer roller 5 during this constant current control is detected, and the transfer bias transfer voltage Vt is determined based on this Vo (the control for determining the transfer voltage is the Active Transfer Voltage). Control (hereinafter referred to as ATVC). A transfer bias controlled at a constant voltage by the transfer voltage Vt is applied to the transfer roller 5. The reason why ATVC is performed is that the resistance value in the circumferential direction of the transfer roller varies, and in the contact transfer method, the optimum voltage value to be applied varies depending on the resistance value of the transfer roller. This is to obtain an appropriate transfer property accordingly.
[0036]
Here, the fixing device 11 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0037]
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the film heating type fixing device 11.
[0038]
In the fixing device 11, as shown in FIG. 2A, an endless and heat-resistant film 102 is externally fitted to a heating body support 101 including a heating body 103 and is rotatably guided. The inner peripheral length of the film 102 is formed to be, for example, about 3 mm larger than the outer peripheral length of the heating body support 101. Therefore, the film 102 is loosely fitted to the heating body support 101 with a sufficient margin. Yes.
[0039]
Further, the film 102 has a heat-resistant PTFE, PFA, FEP monolayer or polyimide having a film thickness of 100 μm or less, preferably 50 μm or less and 20 μm or more in order to reduce the heat capacity and improve the quick start property. A composite layer film in which PTFE, PFA, FEP or the like is coated on the outer peripheral surface of polyamideimide, PEEK, PES, PPS or the like can be used. In the present embodiment, the outer peripheral surface of the polyimide film is coated with PTFE or PFAE.
[0040]
The heating body 103 is coated on the substrate surface made of alumina or the like with an electric resistance material such as Ag or Pd (silver and palladium) with a thickness of about 10 μm and a width of 1 to 3 mm by screen printing or the like. The protective layer 107 is coated with glass, fluorine resin, or the like.
[0041]
The pressure roller 104 is a rotating body that drives the film 102 by forming a nip N by being pressed against the heating body 103 through the film 102. The pressure roller 104 has a cored bar 104a and a heat-resistant rubber 104b having good releasability such as silicon rubber, and is rotated by a driving means (not shown) connected to the axial end of the cored bar 104a. It is designed to be driven.
[0042]
As shown in FIG. 2 (b), the output of the thermistor 105 provided on the heating body 103 is A / D converted and taken into the CPU 110, and the CPU 110 drives the triac 111 based on the information, and the heating body 103 The temperature of the power supplied to is controlled so as to be maintained at a predetermined target temperature control temperature by controlling the phase of the AC voltage, the wave number control, and the like.
[0043]
Next, the operation timing of each unit in the image forming apparatus having the above-described configuration will be described.
[0044]
FIG. 3 is a timing chart showing the operation timing of each unit of the image forming apparatus during normal printing (default mode described later).
[0045]
As shown in FIG. 3, in response to a command of an image formation start signal (hereinafter referred to as a print signal) to the image forming apparatus (time A), after that, heating of the heating body 103 of the fixing device 11 is started and at the same time, the exposure apparatus 3. The rotation of the polygon mirror (not shown) is started.
[0046]
Then, when the heating state of the heating body 103 of the fixing device 11 and the rotation state of the polygon mirror of the exposure device 3 satisfy certain conditions (time B), the recording material P is fed from the paper feed cassette 7 by the paper feed roller 15. Paper.
[0047]
Laser exposure of the exposure device 3 is started at a timing after a predetermined time has elapsed (time D) from when the top sensor 9 detects the leading end of the fed recording material P (time C-1), and the photosensitive drum 1 A latent image is formed on top.
[0048]
The latent image formed on the photosensitive drum 1 moves as the photosensitive drum 1 rotates, and is visualized as a toner image by the developing device 4. Thereafter, when the leading end position of the toner image in the rotation direction of the photosensitive drum 1 reaches the transfer portion (time E-1), application of the transfer bias by the transfer roller 5 is started, and the transfer of the toner image to the recording material P is started. Made.
[0049]
Next, when the recording material P position corresponding to the leading edge position of the toner image reaches the fixing device 11 (time F), the fixing processing by the fixing device 11 is started, and the recording material P which has received the transfer of the toner image is started. The toner image is permanently fixed on the recording material P.
[0050]
Thereafter, the top sensor 9 no longer detects the recording material (time C-2) from the time when the rear end of the recording material P in the transport direction passes the detection position of the top sensor 9 (time C-2).
[0051]
When a plurality of recording materials are continuously printed on the recording material, a predetermined timing is reached after a predetermined time from the time when the trailing end of the preceding recording material passes through the top sensor 9 (time C-2). At (time G), the succeeding recording material following the preceding recording material is fed by the feed roller 15 and the top sensor 9 detects the leading end in the transport direction (time C-3). The same processing is performed. Hereinafter, the time between the time C-2 and the time C-3, or the distance between the preceding recording material and the succeeding recording material is referred to as “paper interval”.
[0052]
In this example, the transfer bias is applied only when the recording material passes through the transfer portion. Then, as soon as the recording material passes through the transfer portion and no longer exists in the transfer portion (time E-2), the transfer bias is set smaller than the voltage value and current value at the time of transfer. This is because when a high bias, such as a transfer bias, is applied to the photosensitive drum 1 when no recording material is present in the transfer portion, a phenomenon similar to exposure occurs on the photosensitive drum 1, and This is because memory may be generated.
[0053]
In this example, the charging bias application start timing (time G) and the development bias application start timing (time H) must be set before ATVC. The charging bias and the developing bias need to be terminated before the top sensor 9 detects the recording material P (before time C-1). Furthermore, the development bias (time H) needs to be applied later than the charging bias (time G). To briefly explain these time relationships, when the developing bias is applied at a timing earlier than the charging bias, a portion that is not charged on the photosensitive drum 1, that is, an exposed state exists on the photosensitive drum 1. Since the portion is developed, the developing bias needs to be applied after the charging bias. In addition, regarding ATVC, it is possible to obtain better detection accuracy if measurement is performed in a state where a charging bias and a developing bias are applied to the photosensitive drum 1. Although a detailed description is omitted here, a mixed bias of an AC component and a DC component is used as the charging bias, and the charging bias mainly means a DC component. Further, a mixed bias of an AC component and a DC component is used for the developing bias, and the developing bias mainly means a DC component.
[0054]
As described above, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the paper feed timing is determined by the time from the command of the print signal until the state of the image forming apparatus becomes a predetermined operable state. After (time B), the toner image is transferred onto the recording material. That is, in this embodiment, the time from the command of the print signal to the transfer of the toner image onto the recording material is the time from the command of the print signal until the fixing device 11 and the exposure device 3 are ready. It is determined by the time from the ready state to the completion of the ATVC operation of the transfer roller 5.
[0055]
Therefore, in the present embodiment, an example in which FPOT is shortened by shortening the time from the command of the print signal until the toner image as an unfixed image is formed on the recording material will be described.
[0056]
In this embodiment, a default mode in which an image forming operation is performed after the state of the image forming apparatus reaches the above-described predetermined operable state by a print signal command, and the state of the image forming apparatus by the print signal command is The draft mode in which the image forming operation is performed before reaching the operable state is set to be switchable. The paper feed roller 15 has a paper feed timing in the draft mode earlier than a paper feed timing in the default mode.
[0057]
First, a default mode similar to the above-described conventional example in this embodiment will be described in detail with reference to FIG.
[0058]
The conditions of the image forming apparatus of the present embodiment are as follows: temperature 23 ° C., humidity 50%, power supply voltage 106 V, power supply frequency 60 Hz, and recording material basis weight 75 g / m. 2 (Xx4024 manufactured by Xerox). The specifications of the image forming apparatus of the present embodiment are as follows: the number of image forming sheets per unit time is 14 sheets / minute, the maximum sheet passing size LTR size, the process speed is 105 mm / sec, and the heater total resistance of the heating body 103 of the fixing device 11. The value is 20Ω. Further, regarding the dimensions of the parts, the photosensitive drum 1 is φ30, the charging roller 2 is φ12, the developing roller 4a is φ16, and the transfer roller 5 is φ14.5. A line extending from the rotation center of the photosensitive drum 1 to the rotation center of the transfer roller 5, a rotation center of the charging roller 2 from the rotation center of the photosensitive drum 1, a laser irradiation position on the photosensitive drum 1 by the exposure device 3, and a rotation center of the charging roller 2. The angles formed by the lines extending respectively are 95 °, 160 °, and 185 °.
[0059]
<Default mode>
(1) First, when image information is input to the image forming apparatus in the above-described state in response to a print signal command, the image information is developed. At this time, for example, in a so-called host base in which image information is created by a host device such as a personal computer, the image information is developed by the host device.
[0060]
(2) Thereafter, rotation of a motor (not shown) in the image forming apparatus is started, and rotation of each component such as the transfer roller 5, the fixing film 102, the transport rollers 8 and 12 is started.
[0061]
(3) Heating by the heating body 103 shown in FIG. 2 and rotation of a polygon mirror (not shown) of the exposure apparatus 3 are started at substantially the same timing as the start of rotation of the motor.
[0062]
(4) The heating element 103 is in a ready state (in this embodiment, the fixing device has reached a target temperature control temperature of 200 ° C. from normal temperature), and the polygon mirror has reached a ready state (99% of the target rotation speed). The first criterion is the time when the state is reached. In the default mode, the above condition requires “6.00 sec” in steps (1) to (4).
[0063]
(5) Simultaneously with the first criterion, application of the AC component and DC component of the charging bias to the photosensitive drum 1 is started.
[0064]
(6) The DC component of the developing bias is applied 0.56 sec after the first criterion. As described above, this is because, when a developing bias is applied to the surface portion of the photosensitive drum 1 that is not charged, the toner is developed. Accordingly, a developing bias is applied to the surface of the photosensitive drum 1 after charging.
[0065]
(7) ATVC of the transfer roller 5 is started after 0.81 sec from the first criterion. As described above, it is possible to perform transfer bias control with high accuracy by performing ATVC by applying a bias for ATVC while the photosensitive drum 1 is at a predetermined charging potential and developing potential.
[0066]
(8) The end of ATVC in (7) above is 2.83 seconds after the first criterion. This is to secure time for performing ATVC for four rotations of the transfer roller 5 in order to increase the accuracy of ATVC.
[0067]
(9) Feeding of the recording material P is started after 1.80 sec from the first criterion. This is because the steps from (1) to (8) are completed before reaching the transfer portion of the recording material in consideration of the time from when the recording material P is fed until it is transported to reach the transfer portion. The paper feed timing is later than these steps. In the present embodiment, the sheet feeding timing is set so that the leading end of the recording material P in the transport direction reaches the top sensor 9 at the timing when the ATVC ends.
[0068]
(10) The recording material P reaches the top sensor 9 after 2.83 sec from the first standard (the timing at this time is the second standard).
[0069]
(11) Application of the AC component of the developing bias is started 0.03 sec after the second criterion. In the present embodiment, a jumping development method is employed, and the development of a latent image on the photosensitive drum 1 is possible only by applying this AC component. Further, based on the timing of starting the application of the AC component, the timing of the leading edge of the latent image on the photosensitive drum 1 and the leading edge of the recording material in the conveyance direction are synchronized, and the exposure process on the photosensitive drum 1 is started. The
[0070]
(12) The application of the transfer bias is started 0.42 sec after the second criterion. The transfer bias application timing is the timing at which the front end of the toner image on the photosensitive drum 1 is synchronized with the front end of the recording material P in the transport direction, as described above.
[0071]
As described above, by applying the charging, developing, and transfer biases at appropriate timings by the steps (1) to (12), an image is formed at an appropriate position on the recording material. It becomes possible.
[0072]
In this default mode, the time required from the instruction of the print signal until the leading edge of the recording material P in the conveyance direction arrives at the transfer site is
(A) 6.00 seconds from the command of the print signal until the polygon mirror of the exposure device 3 and the heating element 103 of the fixing device 11 are in a ready state.
(B) 2.83 sec from when the ready state is reached until the leading edge of the recording material P in the conveyance direction reaches the top sensor 9;
(C) 0.42 sec from the time when the leading end of the recording material P in the conveying direction reaches the top sensor 9 to the time when the recording material P reaches the transfer site and the transfer bias starts to be applied.
That is, (a) + (b) + (c) = 9.25 sec.
[0073]
The time required for the recording material P to be discharged from the transfer portion by the paper discharge roller 13 after the recording material P is conveyed in the conveyance direction at the front end in the conveyance direction. d) is 5.00 sec (LTR size length: 279 mm).
[0074]
Therefore, the time required from the start of the rotation of the motor in response to a print signal command to the start of the image forming process until the recording material is discharged, that is, FPOT is 9.25 sec + (d) = 14.25 sec. Become.
[0075]
Next, the draft mode in the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. The conditions of the image forming apparatus are the same as those in the draft mode described above.
[0076]
FIG. 4 is a timing chart showing the operation timing of each part of the image forming apparatus in the draft mode.
[0077]
<Draft mode>
(1) First, when image information is input to the image forming apparatus in the above-described state in response to a print signal command, the image information is developed.
[0078]
(2) Thereafter, rotation of a motor (not shown) in the image forming apparatus is started, and rotation of each component such as the transfer roller 5, the fixing film 102, the transport rollers 8 and 12 is started.
[0079]
(3) Heating by the heating body 103 and rotation of the polygon mirror of the exposure apparatus 3 are started at substantially the same timing as the start of rotation of the motor.
[0080]
(4) The heating element 103 is in a ready state (in this embodiment, the fixing device has reached a target temperature control temperature of 200 ° C. from normal temperature), and the polygon mirror has reached a ready state (90% of the target rotational speed). The first criterion is the time when the state is reached. In the draft mode, the above condition requires “5.50 sec” in steps (1) to (4).
[0081]
(5) Simultaneously with the first criterion, application of the AC component and DC component of the charging bias to the photosensitive drum 1 is started.
[0082]
(6) Application of the DC component of the developing bias is started 0.56 seconds after the first criterion.
[0083]
(7) ATVC of the transfer roller 5 is started after 0.81 sec from the first criterion.
[0084]
(8) The end of ATVC in (7) above is 1.30 sec after the first criterion. This is to secure time for performing ATVC for one rotation of the transfer roller 5 in order to maintain the accuracy of ATVC.
[0085]
(9) Feeding of the recording material P is started 0.27 sec after the first criterion.
[0086]
(10) The recording material P reaches the top sensor 9 after 1.30 seconds from the first criterion (the timing at this time is the second criterion).
[0087]
(11) Application of the AC component of the developing bias is started 0.03 sec after the second criterion.
[0088]
(12) The application of the transfer bias is started 0.42 sec after the second criterion.
[0089]
As described above, the application of the respective biases for charging, developing, and transfer is started at an appropriate timing through the above steps (1) to (12), so that an image is formed at an appropriate position on the recording material P. It becomes possible to form.
[0090]
In the draft mode of this embodiment, the time required from the instruction of the print signal until the leading edge of the recording material P in the conveyance direction arrives at the transfer portion is
(A) 5.50 seconds from the command of the print signal until the polygon mirror of the exposure device 3 and the heating element 103 of the fixing device 11 become ready;
(B) 1.30 sec from when the ready state is reached until the leading edge of the recording material P in the conveyance direction reaches the top sensor 9;
(C) 0.42 sec from the time when the leading end of the recording material P in the conveying direction reaches the top sensor 9 to the time when the recording material P reaches the transfer site and the transfer bias starts to be applied.
That is, (a) + (b) + (c) = 7.22 sec.
[0091]
Therefore, the FPOT in the draft mode of this embodiment is 7.22 sec + (d) = 12.22 sec.
[0092]
Here, when comparing the default mode and the draft mode, the draft mode in step (4) and step (8) is 0.5 sec shorter in step (4) and 1.53 sec in step (8). .
[0093]
In step (4), the default mode is not ready until it reaches 99%, but in the draft mode, 90% can be set as the first standard. 3 shows the relationship between the rotational speed of the polygon mirror and time as shown in FIG. 5. In the default mode, the rotational speed of the polygon mirror after the startup is far exceeding the specified rotational speed and overshoots. For this reason, it took time to converge to the specified rotational speed. In the default mode, the energization current to the coil for rotating the polygon mirror also remained constant at the time of start-up, so it continued to be energized until it exceeded 99% of the specified rotation speed. there were. Therefore, when the draft mode in the present embodiment is selected, the first criterion is set to 90%, and the amount of current supplied to the coil is reduced at that time to prevent overshoot, and further up to the specified rotational speed. The focusing time can be shortened.
[0094]
On the other hand, in step (8), when performing ATVC in the default mode, the resistance value of the transfer roller was measured for four rounds in the circumferential direction, and the bias application voltage was determined by the average value. With regard to this voltage, even when the image forming apparatus is operated in any environment, the toner holding power is reduced due to “piercing”, which is an image problem caused by a drum memory caused by a strong transfer bias, or due to a weak transfer bias. In order to prevent the occurrence of the “explosion” phenomenon, which is the scattering of toner due to the decrease and separation from the recording material, the control is performed so that the bias at the center value of the transfer bias that does not cause these phenomena is applied. It was made. However, in the draft mode of this embodiment, since ATVC is performed only for one rotation of the transfer roller, an optimum transfer bias cannot be applied, but the “punch-through” image, which is not a relatively problematic image problem, is slightly relieved. A transfer bias having a voltage in the direction is applied. In the present embodiment, control is performed to determine the transfer bias application voltage based on a value higher than the average value of one rotation of the measured resistance value in the circumferential direction of the transfer roller. As a result, a relatively optimal transfer bias can be applied.
[0095]
As described above, in this embodiment, the FPOT in the default mode is 14.25 sec, the FPOT in the draft mode is 12.22 sec, and the FPOT is 2.03 sec shorter in the draft mode than in the default mode. .
[0096]
As described above, in the present embodiment, the conditions for enabling the image forming operation by changing the polygon mirror rotation speed control and the ATVC control are set to be before the predetermined operable state in the default mode, and from the default mode. By setting the paper feeding timing as early as possible, the FPOT can be shortened. In addition, by setting the paper feed timing earlier than that in the default mode, the application start timing of each bias for charging, developing, and transfer can be made earlier than in the default mode. By making this faster than in the default mode, it is possible to normally form a toner image and ensure image quality.
[0097]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the description is abbreviate | omitted regarding the structure similar to the above-mentioned 1st embodiment.
[0098]
As described in the first embodiment, the FPOT can be shortened. However, if the time for the recording material to reach the transfer portion from the rotation of the motor is shortened, the time for the recording material to reach the fixing device. Will also get shorter. In the first embodiment described above, the recording material enters the fixing device earlier than the 2.03 sec default mode. For this reason, if fixing is performed in the draft mode without changing the control of the fixing device in the default mode, the fixing device may not be warmed and fixing failure may occur.
[0099]
Therefore, in this embodiment, when the draft mode is selected, the above-described problem is solved by changing each control relating to fixing as described later.
[0100]
In default mode,
Target temperature control temperature 200 ℃
Startup power 90% of input power
Offset power 60% of input power
Fixability at this time 10% (target fixability 15% or less, FoxRiverBond 90g / m 2 ). Here, the fixability means an image density reduction rate due to fixing.
[0101]
However, in the above-described first embodiment, when the draft mode (when nothing is changed regarding fixing) is selected,
Target temperature control temperature 200 ℃
Startup power 90% of input power
Offset power 60% of input power
Fixability at this time 17 to 20% (target fixability 15% or less, FoxRiverBond 90 g / m 2 )
Therefore, the fixability is slightly worse than in the default mode.
[0102]
Therefore, as one of the methods to improve the fixability in the draft mode,
Target temperature control temperature 210 ℃
Startup power 90% of input power
Offset power 60% of input power
Fixability at this time 14% (target fixability 15% or less, FoxRiverBond 90g / m 2 ) And increasing the target temperature control temperature, it is possible to ensure the fixing property of the first recording material.
[0103]
However, since this still has a small margin for the target fixability, in the draft mode of this embodiment, in order to further improve the fixability,
Target temperature control temperature 210 ℃
Startup power 100% of input power
Offset power 60% of input power
Fixability at this time 10 to 12% (target fixability 15% or less, FoxRiverBond 90 g / m 2 )
It is said.
[0104]
As a result, in the present embodiment, the target temperature adjustment temperature is raised, and it is possible to quickly reach the target temperature adjustment temperature by increasing the input power when starting up to the target temperature adjustment temperature, and the fixing device is warmed up. Is possible.
[0105]
Here, the reason why the power at the time of startup in the default mode is 90% is to prevent overshoot of the temperature after reaching the target temperature control temperature. In this example, the reason that the startup power can be made 100% is that although the above overshoot may occur and some hot offset may occur at the tip, This is because an optimum value can be obtained. As another method, the same effect can be obtained by increasing the offset power.
[0106]
Next, the fixability of the first recording material can be ensured by the above method, but the fixability of the second recording material conveyed continuously is not as high as that of the first because the FPOT is short. There may be some poor fixability. In the default mode, this is a target temperature control temperature between sheets (hereinafter referred to as a target temperature between sheets) as a countermeasure for increasing the temperature of the non-sheet passing portion when a narrow recording material is passed through the fixing device. This occurs because the fixing device is not warmed up until the second recording material arrives.
[0107]
In default mode,
Target temperature control temperature between paper 190 ° C
Fixability of second sheet at this time 15% (target fixability 15% or less, FoxRiverBond 90 g / m 2 )
It is said.
[0108]
In the first embodiment described above, when the draft mode (when nothing is changed with respect to the sheet interval) is selected,
Target temperature control temperature 190 ℃
Fixability of second sheet at this time 17-20% (target fixability 15% or less, FoxRiverBond 90 g / m 2 )
Therefore, in this state, the fixability of the second and subsequent recording materials is slightly deteriorated.
[0109]
Therefore, in the present embodiment, as a method for improving the fixability of the second and subsequent sheets in the draft mode,
Target temperature control between papers 195 ℃
Fixability at this time 15% (target fixability 15% or less, FoxRiverBond 90 g / m 2 ).
[0110]
As a result, in this embodiment, it is possible to secure the fixability of the second and subsequent recording materials by raising the target temperature adjustment temperature between sheets.
[0111]
In the present embodiment, no particular measures are taken against the temperature increase of the non-sheet passing portion, and there is no problem. The reason for this is that the target temperature adjustment temperature between the sheets in this embodiment is higher than that in the default mode, between the first and second sheets of continuous paper, between the second and third sheets, Performed only between the third and fourth sheets, and between each sheet between the fourth and fifth sheets. The target temperature control temperature between the fifth and subsequent sheets is the same as the default mode. Because it makes it. If the target temperature control temperature is increased only between the first and fifth sheets of paper, the temperature rise of the non-sheet passing part is slightly worsened and the margin for abnormal temperature rise is reduced. No change is seen (except for FPOT).
[0112]
Therefore, according to the present embodiment, when the draft mode is selected, these values are set in the default mode for the control of the fixing device target temperature control temperature, the paper-to-paper target temperature control temperature, the startup power, the offset power, and the like. By changing the value from the above value as described above, it is possible to shorten the FPOT as in the first embodiment described above, and to secure the fixing property.
[0113]
In this embodiment, the example in which the target temperature control temperature in the draft mode is set higher than that in the default mode has been described. However, the draft is limited by limiting the type of the recording material to a thin one or a surface having a good surface property. The target temperature control temperature in the mode can be set lower than in the default mode. By setting to such a low target temperature control temperature, the rise time to the target temperature control temperature is shortened, and FPOT can be shortened.
[0114]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, the description is abbreviate | omitted regarding the structure similar to the above-mentioned 1st embodiment or 2nd embodiment.
[0115]
In the present embodiment, an example will be described in which the types of recording materials that can form an image in the draft mode are limited and the recording material types can be automatically determined.
[0116]
According to the second embodiment described above, it is possible to secure the fixability while shortening the FPOT, but depending on the type of the recording material, a fixing failure may occur.
[0117]
Therefore, in the present embodiment, in order to form a normal image and improve the fixability, the type of recording material that can be formed or cannot be imaged is announced, so that it is used in the second embodiment described above. Fixing control for the draft mode can be secured without separately providing fixing control other than the fixing control for the default mode.
[0118]
The content of the announcement is such that, when an image-forming recording material is announced, it has good fixability, for example, “basis weight 80 g / m 2 Please set the following ". On the other hand, when announcing a recording material incapable of image formation, for example, “basis weight 80 g / m 2 Do not set the above "or make an announcement such as" Do not set Bond paper or recycled paper "because the fixing performance is affected even if the surface quality of the recording material is poor.
[0119]
As a background to selecting these paper types, fixing properties were confirmed for various paper types using an image forming apparatus similar to that of the first embodiment described above. The results are shown in Table 1.
[0120]
[Table 1]
Figure 0004250371
[0121]
Table 1 shows an example of paper types and their basis weights, surface properties, and fixing properties.
[0122]
As can be seen from Table 1, the basis weight is about 80 g / m. 2 As described above, it is possible to determine that the fixing property is not satisfied, and even a paper having a poor surface property has a poor fixing property. In addition, the surface property in Table 1 is based on a basis weight of 75 g / m of Xx4024. 2 The paper type having a surface property worse than that of this paper type was “X”, and the paper type having a good surface property was “◯”. In addition, the fixing property is “x” when the density reduction rate is 15% or more, and “◯” when the density reduction rate is 15% or less.
[0123]
Next, a specific method of the announcement will be described.
[0124]
When the user selects the draft mode, a screen that is a paper type setting window as shown in FIG. 6A is displayed on the user's information display device (for example, a monitor) so that an image can be formed or cannot be recorded. Display and announce information. Further, it can be displayed in the printer setting information window for the image forming apparatus as shown in FIG. 6B, or an image can be formed in the paper type setting section of the setting information window as shown in FIG. 6C. Only the type of recording material is displayed. By these announcements, the user selects a recording material or resets the recording material and shifts to an image formation start operation.
[0125]
As another method of this announcement, there is also a method of announcing to the user the type of recording material capable of image formation or image formation not possible.
[0126]
On the other hand, even if the user does not select the draft mode, by automatically determining the type of recording material set in the paper feed cassette or the like, the mode is shifted to the draft mode without the user's trouble, and the FPOT Shortening can be achieved. If the type of the recording material that has been set is an image that cannot be formed, a paper type setting window is displayed on the user's information display device (for example, a monitor), and the paper type that has been set is displayed. Is displayed in the printer type information window for the image forming apparatus, or is displayed in the paper type setting section of the setting information window. The type of recording material is displayed, and the paper type information on which image formation is possible is displayed in a list and announced. With these announcements, the user changes the recording material and shifts to an image formation start operation.
[0127]
In addition to the display on the screen as described above, the method of notifying the information of the recording material capable of forming an image or not capable of image formation is also possible by sound, and these notification methods are combined. It is also possible.
[0128]
Therefore, according to the present embodiment, information such as the type of recording material capable of image formation or non-image formation is notified before the paper feeding timing, so that the optimum recording material for fixing is selected and fed. Therefore, in addition to the effects of the second embodiment described above, the fixing property is further improved and a high-quality image can be obtained. Further, by automatically determining the recording material information, it is possible to automatically select the default mode or the draft mode, and the usability can be improved.
[0129]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of the present application, in the image forming apparatus having the default mode and the draft mode, the time from the start of the operation of the exposure means in the draft mode until the exposure means becomes the second state. The time required for the second voltage control operation in the draft mode is shorter than the time from the start of the operation of the exposure unit in the normal mode until the exposure unit is in the first state, and the first time in the normal mode. Therefore, the first printout time, which is the time from the start of image formation to the completion of image formation, is set as necessary while ensuring the image quality of the image to be formed. Can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device provided in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of each part of the image forming apparatus in the default mode according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of each part of the image forming apparatus in the draft mode according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of rotations of a polygon mirror provided in the exposure means and time in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for informing a recording material capable of image formation or image formation in a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum (latent image carrier)
2 Charging roller (charging member)
3 Exposure equipment (exposure means)
4 Developing device (Developing means)
4a Development roller (developer carrier)
5 Transfer roller (transfer member)
11 Fixing device (fixing means)
15 Paper feed roller (paper feed means)
103 Heating body
P Recording material

Claims (4)

潜像を担持可能な潜像担持体と、前記潜像担持体の表面を所定の電位に帯電する帯電手段と、画像情報に応じて前記帯電手段による帯電後の前記潜像担持体上を露光処理することにより前記潜像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記露光手段によって形成された前記潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、前記潜像担持体に可視化された前記現像剤像を記録材に転写する転写手段と、前記転写手段によって前記記録材に転写された前記現像剤像を該記録材に定着させる定着手段とを備える画像形成装置であって、
記録材を給紙する給紙手段と、
画像形成開始信号に応じて前記露光手段の動作を開始させる制御手段であって、前記露光手段の動作を開始させた後、該露光手段の動作状態が第1の状態になったタイミングを基準として、前記転写手段によって記録材に前記現像剤像を転写する際の電圧を決定するための第1の電圧制御動作を開始させて、前記帯電手段と前記露光手段と前記現像手段と前記転写手段と前記定着手段とを用いて画像形成動作を行なうデフォルトモードと、前記露光手段の動作を開始させた後、該露光手段の状態が前記第1の状態とは異なる第2の状態になったタイミングを基準として、前記転写手段によって記録材に前記現像剤像を転写する際の電圧を決定するための前記第1の電圧制御動作とは異なる第2の電圧制御動作を開始させて、前記帯電手段と前記露光手段と前記現像手段と前記転写手段と前記定着手段とを用いて画像形成動作を行なうドラフトモードとを切り換え可能に設定する制御手段を有し、
前記露光手段の動作開始から前記第2の状態になるまでの時間が、前記露光手段の動作開始から前記第1の状態になるまでの時間よりも短い時間であり、かつ、前記第2の電圧制御動作に要する時間が前記第1の電圧制御動作に要する時間よりも短い時間であって、
前記制御手段は、前記デフォルトモードが設定されている場合には、前記第1の電圧制御動作が終了するタイミング以降に、前記転写手段によって前記記録材に前記現像剤像を転写する転写位置に該記録材が到達するように、前記露光手段が前記第1の状態になったタイミングに基づいて前記給紙手段によって記録材を給紙するように制御し前記ドラフトモードが設定されている場合には、前記第2の電圧制御動作の終了するタイミング以降に、前記転写手段によって前記記録材に前記現像剤像を転写する転写位置に該記録材が到達するように、前記露光手段が前記第2の状態になったタイミングに基づいて前記給紙手段によって記録材を給紙するように制御することを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier capable of carrying a latent image, a charging unit for charging the surface of the latent image carrier to a predetermined potential, and exposing the latent image carrier after charging by the charging unit according to image information. An exposure unit that forms a latent image on the latent image carrier by processing, a developing unit that visualizes the latent image formed by the exposure unit as a developer image, and the latent image carrier visualized on the latent image carrier An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers the developer image to a recording material; and a fixing unit that fixes the developer image transferred to the recording material by the transfer unit.
A paper feeding means for feeding the recording material;
A control means for starting the operation of the exposure means in response to an image formation start signal, and after starting the operation of the exposure means, the timing when the operation state of the exposure means becomes the first state as a reference And starting a first voltage control operation for determining a voltage when the developer image is transferred to the recording material by the transfer unit, and the charging unit, the exposure unit, the developing unit, and the transfer unit, A default mode in which an image forming operation is performed using the fixing unit, and a timing at which the state of the exposure unit becomes a second state different from the first state after the operation of the exposure unit is started. As a reference, a second voltage control operation different from the first voltage control operation for determining a voltage for transferring the developer image onto the recording material by the transfer unit is started, and the charging unit in front A control unit for setting capable of switching between draft mode that performs an image forming operation by using said exposure means and the developing means and the transfer means and said fixing means,
The time from the start of operation of the exposure means to the second state is shorter than the time from the start of operation of the exposure means to the first state, and the second voltage A time required for the control operation is shorter than a time required for the first voltage control operation,
When the default mode is set, the control unit is configured to transfer the developer image onto the recording material by the transfer unit after the timing at which the first voltage control operation ends. If the recording material is to reach, by the feeding means based on the timing of the exposing unit becomes the first state controlled to feeding the recording material, the draft mode is set The exposure means includes the first and second exposure means so that the recording material reaches a transfer position at which the developer image is transferred to the recording material by the transfer means after the end timing of the second voltage control operation. 2. An image forming apparatus, wherein the recording material is controlled to be fed by the paper feeding unit based on the timing when the state 2 is reached.
定着手段は、記録材に前記現像剤像を定着する場合に所定の目標温調温度で加熱される加熱体を有し、前記ドラフトモード時における前記目標温度が前記デフォルトモード時における前記目標温度よりも高い温度であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。  The fixing unit includes a heating body that is heated at a predetermined target temperature control temperature when fixing the developer image on the recording material, and the target temperature in the draft mode is higher than the target temperature in the default mode. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the temperature is higher. 更に、前記ドラフトモード時における前記定着装置に入力する電力の値を前記デフォルトモード時における前記定着装置に入力する電力の値よりも大きくすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 2, further comprising a power value input to the fixing device in the draft mode greater than a power value input to the fixing device in the default mode. 更に、複数の記録材に対して連続して画像形成動作を実行する場合に、前記デフォルトモード時及び前記ドラフトモード時の夫々における、記録材と記録材との間における前記加熱体を加熱する際の紙間目標温度を、前記所定の目標温度よりも低い温度に設定し、かつ、前記ドラフトモード時における前記紙間目標温度が前記デフォルトモード時における前記紙間目標温度よりも高い温度であることを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。Further, when the image forming operation is continuously performed on a plurality of recording materials, the heating body between the recording material and the recording material is heated in each of the default mode and the draft mode. Is set to a temperature lower than the predetermined target temperature, and the target temperature between sheets in the draft mode is higher than the target temperature between sheets in the default mode. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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