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技術 画像形成装置及びプログラム

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 田村暢康
出願日 2016年3月2日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2016-039512
公開日 2017年9月7日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2017-156530
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における定着
主要キーワード 加熱周期 加熱開始位置 用紙搬送ローラー ヒーター制御 メモリー空間 加熱期間 単色画像データ 加熱パターン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年9月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

加圧ローラー側に加熱手段がなくても加圧ローラーの温度を制御することができる画像形成装置を提供する。

解決手段

用紙に形成されたトナー像を加熱する定着ローラー181と、用紙を定着ローラー181に圧接させる加圧ローラー182と、定着ローラー181を加熱するハロゲンランプヒーター184と、用紙が定着ローラー181に位置する第1の期間と用紙が定着ローラー181に位置しない紙間である第2の期間のうち、第2の期間を含まない加熱期間で定着ローラー181を加熱する第1の加熱パターンと、第2の期間を含む加熱周期間で定着ローラー181を加熱する第2の加熱パターンのいずれかにより定着ローラー181を加熱する制御部10とを備える。

概要

背景

従来、画像形成装置において、省エネルギーの観点から加圧ローラー側に加熱手段であるヒーターを設けない場合がある。

但し、画像形成装置において使用される記録媒体である用紙は、薄紙、ラフ紙、コート紙、厚紙等の多種多様な種類があり、これらの用紙に対する画像品質を維持するためには、加圧ローラーの温度を管理する必要がある。

このため、用紙と用紙の間(以下、紙間と呼ぶ。)における温度制御を行わず、ヒーターを点灯させて、紙間部分で加圧ローラーを加熱して、当該加圧ローラーの温度を制御することにより、用紙のカール定着不良を抑制する画像形成装置等がある(特許文献1参照)。

概要

加圧ローラー側に加熱手段がなくても加圧ローラーの温度を制御することができる画像形成装置を提供する。用紙に形成されたトナー像を加熱する定着ローラー181と、用紙を定着ローラー181に圧接させる加圧ローラー182と、定着ローラー181を加熱するハロゲンランプヒーター184と、用紙が定着ローラー181に位置する第1の期間と用紙が定着ローラー181に位置しない紙間である第2の期間のうち、第2の期間を含まない加熱期間で定着ローラー181を加熱する第1の加熱パターンと、第2の期間を含む加熱周期間で定着ローラー181を加熱する第2の加熱パターンのいずれかにより定着ローラー181を加熱する制御部10とを備える。

目的

本発明の課題は、加圧ローラー側に加熱手段がなくても加圧ローラーの温度を制御することができる画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

用紙に形成されたトナー像を加熱する定着部材と、前記用紙を前記定着部材に圧接させる加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記用紙が前記定着部材に位置する第1の期間と前記用紙が前記定着部材に位置しない紙間である第2の期間のうち、前記第2の期間を含まない加熱期間で前記定着部材を加熱する第1の加熱パターンと、前記第2の期間を含む加熱期間で前記定着部材を加熱する第2の加熱パターンのいずれかにより前記定着部材を加熱する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置

請求項2

前記制御手段は、前記用紙の種類に基づき、前記第1の加熱パターン又は前記第2の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記加圧部材の温度を測定する温度測定手段を備え、前記制御手段は、前記温度測定手段の測定温度に基づき、前記第1の加熱パターン又は前記第2の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項4

前記第1の加熱パターンは、前記第1の期間と前記第2の期間を合わせた制御周期先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであり、前記第2の加熱パターンは、前記制御周期の後尾において加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像形成装置。

請求項5

前記第1の加熱パターンは、前記第1の期間と前記第2の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであり、前記第2の加熱パターンは、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像形成装置。

請求項6

前記制御手段は、前記加熱期間を、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点に、又は、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点に、切り換える場合、切り換え直後の前記加熱期間を間引くことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。

請求項7

前記加熱期間は、前記制御周期の整数倍、又は、整数分の1の期間であることを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の画像形成装置。

請求項8

前記定着部材と前記加熱手段とに張架される定着ベルトを備え、前記制御手段は、前記定着ベルトの加熱開始位置と、前記用紙が前記定着部材と前記加圧部材とで圧接されるタイミングを合わせることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の画像形成装置。

請求項9

前記制御手段は、定着動作中に前記加熱期間の設定位置を変更する場合、前記加熱期間の変動分の補正を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の画像形成装置。

請求項10

前記用紙の搬送間隔を調整する調整手段を備え、前記制御手段は、前記調整手段を制御して前記第2の期間の長さを変更することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の画像形成装置。

請求項11

前記制御手段は、定着動作中に前記第2の期間の長さを変更する場合、前記加熱期間の変動分の補正を行うことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。

請求項12

用紙に形成されたトナー像を加熱する定着部材と、前記用紙を前記定着部材に圧接させる加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段とを備える画像形成装置のコンピューターを、前記用紙が前記定着部材に位置する第1の期間と前記用紙が前記定着部材に位置しない紙間である第2の期間のうち、前記第2の期間を含まない加熱期間で前記定着部材を加熱する第1の加熱パターンと、前記第2の期間を含む加熱期間で前記定着部材を加熱する第2の加熱パターンのいずれかにより前記加熱手段を制御する制御手段として機能させるプログラム

請求項13

コンピューターを、前記用紙の種類に基づき、前記第1の加熱パターン又は前記第2の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項12に記載のプログラム。

請求項14

前記加圧部材の温度を測定する温度測定手段を備えるコンピューターを、前記温度測定手段の測定温度に基づき、前記第1の加熱パターン又は前記第2の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項13に記載のプログラム。

請求項15

コンピューターを、前記第1の加熱パターンは、前記第1の期間と前記第2の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記第2の加熱パターンは、前記制御周期の後尾において加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項12から14のいずれか一項に記載のプログラム。

請求項16

コンピューターを、前記第1の加熱パターンは、前記第1の期間と前記第2の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記第2の加熱パターンは、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項12から14のいずれか一項に記載のプログラム。

請求項17

前記加熱期間を、前記制御周期の整数倍、又は、整数分の1の期間として、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項15又は16に記載のプログラム。

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

背景技術

0002

従来、画像形成装置において、省エネルギーの観点から加圧ローラー側に加熱手段であるヒーターを設けない場合がある。

0003

但し、画像形成装置において使用される記録媒体である用紙は、薄紙、ラフ紙、コート紙、厚紙等の多種多様な種類があり、これらの用紙に対する画像品質を維持するためには、加圧ローラーの温度を管理する必要がある。

0004

このため、用紙と用紙の間(以下、紙間と呼ぶ。)における温度制御を行わず、ヒーターを点灯させて、紙間部分で加圧ローラーを加熱して、当該加圧ローラーの温度を制御することにより、用紙のカール定着不良を抑制する画像形成装置等がある(特許文献1参照)。

先行技術

0005

特開2007−065313号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1に記載された画像形成装置では、紙間においてヒーターを点灯させて温度制御を行わないため、定着ローラーとヒーターを有する加熱ローラーとに定着ベルト張架された構成では、定着ベルトの温度が変動してしまい、光沢ムラ等の不具合が生じてしまうといった問題点があった。

0007

また、定着ローラーと加圧ローラーとが直接圧接する構成であっても、紙間においてヒーターを点灯させて温度制御を行わないので、用紙の種類(例えば、薄紙等)によっては、通紙中の用紙を介して加圧ローラーに熱が伝搬する度合いが異なるため、加圧ローラーが必要以上に加熱されてしまい、加圧ローラーの温度をうまく制御することができないといった問題点があった。

0008

本発明の課題は、加圧ローラー側に加熱手段がなくても加圧ローラーの温度を制御することができる画像形成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を達成するため、請求項1に記載の発明の画像形成装置は、
用紙に形成されたトナー像を加熱する定着部材と、
前記用紙を前記定着部材に圧接させる加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記用紙が前記定着部材に位置する第1の期間と前記用紙が前記定着部材に位置しない紙間である第2の期間のうち、前記第2の期間を含まない加熱期間で前記定着部材を加熱する第1の加熱パターンと、前記第2の期間を含む加熱期間で前記定着部材を加熱する第2の加熱パターンのいずれかにより前記定着部材を加熱する制御手段と、
を備えることを特徴としている。

0010

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記用紙の種類に基づき、前記第1の加熱パターン又は前記第2の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱することを特徴としている。

0011

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記加圧部材の温度を測定する温度測定手段を備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段の測定温度に基づき、前記第1の加熱パターン又は前記第2の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱することを特徴としている。

0012

請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記第1の加熱パターンは、前記第1の期間と前記第2の期間を合わせた制御周期先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであり、
前記第2の加熱パターンは、前記制御周期の後尾において加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであることを特徴としている。

0013

請求項5に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記第1の加熱パターンは、前記第1の期間と前記第2の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであり、
前記第2の加熱パターンは、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであることを特徴としている。

0014

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記加熱期間を、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点に、又は、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点に、切り換える場合、切り換え直後の前記加熱期間を間引くことを特徴としている。

0015

請求項7に記載の発明は、請求項4から6のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記加熱期間は、前記制御周期の整数倍、又は、整数分の1の期間であることを特徴としている。

0016

請求項8に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記定着部材と前記加熱手段とに張架される定着ベルトを備え、
前記制御手段は、前記定着ベルトの加熱開始位置と、前記用紙が前記定着部材と前記加圧部材とで圧接されるタイミングを合わせることを特徴としている。

0017

請求項9に記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、定着動作中に前記加熱期間の設定位置を変更する場合、前記加熱期間の変動分の補正を行うことを特徴としている。

0018

請求項10に記載の発明は、請求項1から9のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記用紙の搬送間隔を調整する調整手段を備え、
前記制御手段は、前記調整手段を制御して前記第2の期間の長さを変更することを特徴としている。

0019

請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、定着動作中に前記第2の期間の長さを変更する場合、前記加熱期間の変動分の補正を行うことを特徴としている。

0020

請求項12に記載の発明のプログラムは、
用紙に形成されたトナー像を加熱する定着部材と、
前記用紙を前記定着部材に圧接させる加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段とを備える画像形成装置のコンピューターを、
前記用紙が前記定着部材に位置する第1の期間と前記用紙が前記定着部材に位置しない紙間である第2の期間のうち、前記第2の期間を含まない加熱期間で前記定着部材を加熱する第1の加熱パターンと、前記第2の期間を含む加熱期間で前記定着部材を加熱する第2の加熱パターンのいずれかにより前記加熱手段を制御する制御手段として機能させる。

0021

請求項13に記載の発明は、請求項12に記載のプログラムにおいて、
コンピューターを、
前記用紙の種類に基づき、前記第1の加熱パターン又は前記第2の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

0022

請求項14に記載の発明は、請求項13に記載のプログラムにおいて、
前記加圧部材の温度を測定する温度測定手段を備えるコンピューターを、
前記温度測定手段の測定温度に基づき、前記第1の加熱パターン又は前記第2の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

0023

請求項15に記載の発明は、請求項12から14のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
コンピューターを、
前記第1の加熱パターンは、前記第1の期間と前記第2の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、
前記第2の加熱パターンは、前記制御周期の後尾において加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

0024

請求項16に記載の発明は、請求項12から14のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
コンピューターを、
前記第1の加熱パターンは、前記第1の期間と前記第2の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、
前記第2の加熱パターンは、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

0025

請求項17に記載の発明は、請求項15又は16に記載のプログラムにおいて、
前記加熱期間を、前記制御周期の整数倍、又は、整数分の1の期間として、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

発明の効果

0026

本発明によれば、加圧ローラー側に加熱手段がなくても加圧ローラーの温度を制御することができる。

図面の簡単な説明

0027

本発明を適用した実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
画像定着部の構成を示す模式図である。
画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
画像定着部における加熱制御の一例を示す説明図である。
各種条件における加圧ローラーの温度の一例を示す説明図である。
画像形成装置の他の動作の一例を示すフローチャートである。
加熱期間の位置の変更時の補正量及び紙間補正量の一例を示す説明図である。
画像形成装置の他の動作の一例を示すフローチャートである。
画像定着部における加熱制御の他の一例を示す説明図である。
画像定着部における加熱制御の他の一例を示す説明図である。
画像定着部における加熱制御の他の一例を示す説明図である。
画像定着部における加熱制御の他の一例を示す説明図である。

実施例

0028

(実施形態)
[1.構成の説明]
以下、本発明の画像形成装置に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態である画像形成装置1の概略構成を示す図である。図2は、画像形成装置1の主要な機能構成を示すブロック図である。

0029

画像形成装置1は、CPU101(Central Processing Unit)、RAM102(Random Access Memory)及びROM103(Read Only Memory)を有する制御部10、記憶部11、操作部12、表示部13、インターフェース14、スキャナー15、画像処理部16、画像形成部17、画像定着部18及び搬送部19等を備える。制御手段である制御部10は、バス21を介して記憶部11、操作部12、表示部13、インターフェース14、スキャナー15、画像処理部16、画像形成部17、画像定着部18及び搬送部19と接続されている。

0030

CPU101は、ROM103又は記憶部11に記憶されている制御用プログラム読み出して実行し、各種演算処理を行う。

0031

RAM102は、CPU101に作業用メモリー空間を提供し、一時データを記憶する。

0032

ROM103は、CPU101により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ROM103に代えてEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。

0033

これらのCPU101、RAM102及びROM103を備える制御部10は、上述の各種制御用プログラムに従って画像形成装置1の各部を統括制御する。例えば、制御部10は、画像処理部16に画像データに対する所定の画像処理を行わせて記憶部11に記憶させる。また、制御部10は、搬送部19に用紙を搬送させ、記憶部11に記憶された画
像データに基づいて画像形成部17により用紙に画像を形成させる。

0034

記憶部11は、半導体メモリーであるDRAM(Dynamic Random Access Memory)やHDD(Hard Disk Drive)等の記憶手段により構成され、スキャナー15により取得された画像データや、インターフェース14を介して外部から入力された画像データ等が記憶される。なお、これらの画像データ等はRAM102に記憶されてもよい。

0035

操作部12は、操作キーや表示部13の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部10に出力する。

0036

表示部13は、LCD(Liquid crystal display)等の表示装置を備え、画像形成装置1の状態や、タッチパネルへの入力操作の内容を示す操作画面等を表示する。

0037

インターフェース14は、外部のコンピューター、他の画像形成装置などとの間でデータの送受信を行う手段であり、例えば、各種シリアルインターフェースのいずれかにより構成される。

0038

スキャナー15は、用紙に形成された画像を読み取り、R(赤)、G(緑)及びB(青)の色成分毎単色画像データを含む画像データを生成して記憶部11に記憶させる。

0039

画像処理部16は、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部を備え、記憶部11に記憶された画像データに各種画像処理を施して記憶部11に記憶させる。

0040

画像形成部17は、記憶部11に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部17は、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)及びK(黒)の色成分に各々対応する4組の露光部171、感光体ドラム172及び現像部173を備えている。また、画像形成部17は、転写体174及び2次転写ローラー175を備えている。

0041

露光部171は、発光素子としてのLD(Laser Diode)を備えている。露光部171
は、画像データに基づいてLDを駆動し、帯電する感光体ドラム172上にレーザー光照射、露光して感光体ドラム172上に静電潜像を形成する。現像部173は、露光された感光体ドラム172上に帯電する現像ローラーにより所定の色(C、M、Y及びKのいずれか)のトナー色材)を供給して、感光体ドラム172上に形成された静電潜像を現像する。
C、M、Y及びKに対応する4つの感光体ドラム172上に各々C、M、Y及びKのトナーで形成された画像(単色画像)は、各感光体ドラム172から転写体174上に順次重ねられて転写される。これにより、転写体174上にC、M、Y及びKを色成分とするカラー画像が形成される。転写体174は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトであり、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。
2次転写ローラー175は、転写体174上のカラー画像を、給紙トレイ22又は外部に設けられる給紙装置から給紙された用紙上に転写する。詳しくは、用紙及び転写体174を挟持する2次転写ローラー175に所定の転写電圧印加されることにより、転写体174上においてカラー画像を形成しているトナーが用紙側に引き寄せられて用紙に転写される。

0042

画像定着部18は、トナーが転写された用紙を加熱及び加圧してトナーを用紙に定着させる定着処理を行う。

0043

図3は、画像定着部18の構成を示す模式図である。画像定着部18は、定着部材である定着ローラー181、加圧部材である加圧ローラー182、加熱ローラー183、加熱手段であるハロゲンランプヒーター184、定着ベルト185及び温度測定手段である温度検出部186等を備える。画像定着部18及び制御部10により定着装置が構成される。

0044

加熱ローラー183は、その回転軸方向に延在する定着ランプ(或いは、定着ヒーター)であるハロゲンランプヒーター184を備える。ハロゲンランプヒーター184は、制御部10による制御下で通電することにより発熱する。
定着ベルト185は、定着ローラー181と加熱ローラー183とに張架され、定着ローラー181及び加圧ローラー182は、当該定着ベルト185を介して、用紙を挟持して搬送するニップ部を構成する。

0045

また、定着ローラー181は、制御部10による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転する。なお、定着ローラー181ではなく、定着ベルト185の張架により連動する加熱ローラー183が、制御部10による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転するものとしてもよい。

0046

さらに、加熱ローラー183には、加熱ローラー183の温度を検出する温度検出部186が設けられている。温度検出部187は、加熱ローラー183の温度を検出することができれば、一つ設けられていてもよいし複数設けられていてもよい。

0047

また、図3に示すように、加圧ローラー182は、弾性部材(図示略)により定着ローラー181に近づく方向に付勢され、定着ベルト185を介して定着ローラー181に圧着され、定着ローラー181との間にニップ部を形成しながら定着ローラー181の回転に伴って回転する。なお、加圧ローラー182は、制御部10による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転するものとしてもよい。

0048

定着ローラー181及び加圧ローラー182は、用紙をニップ部で挟持して、所定の搬送方向に搬送しながら用紙を加熱及び加圧する。これにより、定着ローラー181及び加圧ローラー182は、用紙上のトナーを溶融させて定着させる。用紙と接触する際の定着ローラー181(定着ベルト185)の温度は、例えば、180℃以上200℃以下の範囲とされる。したがって、ハロゲンランプヒーター184は、加熱ローラー183を介して定着ベルト185がこの温度となるように加熱ローラー183を加熱する。

0049

図1に示すように、搬送部19は、用紙を挟持した状態で回転することで用紙を搬送する用紙搬送ローラーを複数備え、所定の搬送経路で用紙を搬送する。搬送部19は、画像定着部18により定着処理が行われた用紙の表裏反転させて2次転写ローラー175へ搬送する反転機構191を備えている。画像形成装置1では、用紙の両面に画像を形成する場合に反転機構191による用紙の表裏の反転が行われて両面に画像が形成された後に用紙が排紙トレイ23に排出される。用紙の片面にのみ画像を形成する場合には、反転機構191による用紙の表裏の反転が行われることなく片面に画像が形成された用紙が排紙トレイ23に排出される。

0050

[2.画像形成装置の動作の説明]
ここで、図4のフローチャートを用いて画像形成装置1の動作を説明する。
図4に示すように、制御部10は、印刷の指示があったか否かを判断し(ステップS41)、印刷の指示がなかったと判断した場合(ステップS41:No)、ステップS41に戻り、印刷の指示があったと判断した場合(ステップS41:Yes)、搬送される用
紙の種別判別する(ステップS42)。

0051

制御部10は、選択された用紙トレイの情報から搬送される用紙の種別を判別してもよいし、別途センサーを備えて搬送される用紙の種別を判別してもよい。

0052

そして、制御部10は、判別された用紙の種別に基づき加圧ローラー182を、高温にする必要があるか否かを判断する(ステップS43)。例えば、搬送される用紙が厚紙の場合には、当該用紙を介して加圧ローラーに伝搬する熱量が少なくなるので、加圧ローラー182を高温にする必要があると判断する。一方、例えば、搬送される用紙が薄紙の場合には、当該用紙を介して加圧ローラーに伝搬する熱量は多いので、加圧ローラー182を低温にする必要があると判断する。

0053

制御部10が、加圧ローラー182を高温にしない、言い換えれば、低温にする必要があると判断した場合(ステップS43:No)、制御周期の先頭に加熱期間を設定する(ステップS44)。一方、制御部10が、加圧ローラー182を高温にする必要があると判断した場合(ステップS43:Yes)、制御周期の後尾に加熱期間を設定する(ステップS45)。

0054

最後に、制御部10は、設定された加熱期間に基づき加圧ローラー182を加熱して印刷処理を行う(ステップS46)。

0055

ここで、制御周期とは、図5に示すように、用紙全体がニップ部を通過する期間(第1の期間)と、次の用紙の先頭がニップ部に到達するまで(この部分を「紙間」と呼ぶ。)の期間(第2の期間)の合計時間であり、例えば、制御周期CT51、制御周期CT52及び制御周期CT53のようになり、用紙の先端とタイミングが一致している。

0056

また、加熱期間とは、例えば、当該制御周期の整数倍、又は、整数分の1の期間であって、加熱期間HT51、加熱期間HT52、加熱期間HT53、加熱期間HT54、加熱期間HT55加熱期間HT及び加熱期間HT56のようになる。例えば、図5においては、加熱期間HT51〜加熱期間HT56は、制御周期CT51〜制御周期CT53の1/4としている。

0057

すなわち、図5(a)に示すように、制御周期CT51〜制御周期CT53の先頭に加熱期間HT51〜加熱期間HT53を設定することは、制御周期CT51〜制御周期CT53がON(ハロゲンランプヒーター184を点灯)から開始されることになる(以降、「ヒーター制御をONから開始」と呼ぶ。)。

0058

また、図5(b)に示すように、制御周期CT51〜制御周期CT53の後尾に加熱期間HT54〜加熱期間HT56を設定することは、制御周期CT51〜制御周期CT53がOFF(ハロゲンランプヒーター184を消灯)から開始されることになる(以降、「ヒーター制御をOFFから開始」と呼ぶ。)。

0059

但し、図3に示すような画像定着部18の構成では、ハロゲンランプヒーター184により加熱された定着ベルト185がニップ部に到達するまでに時間的な遅延が生じるので、制御部10は、定着ベルト185の加熱開始位置と、用紙の先頭がニップ部に到達するタイミングを合わせる必要がある。勿論、定着ローラー181にハロゲンランプヒーターを有する構成であれば、このようなタイミング調整は不要になる。

0060

また、ヒーター制御をOFFから開始した場合、加熱期間HT54〜加熱期間HT56が、紙間の部分を全て含んでしまい、本来の印刷において、用紙に供給される必要のある
熱量の一部が、加圧ローラー182に直接伝播してロスしてしまうので、補正量CM51、補正量CM52、補正量CM53が加算され、補正量の分だけハロゲンランプヒーター184のヒーター点灯期間が長くなる。

0061

ここで、図6は、印刷枚数(枚/分)、紙間(mm)、制御周期(秒)と、ONから開始、或いは、OFFから開始の各種条件における加圧ローラー182の温度の一例を示す説明図である。

0062

図6から分かるように、同一条件の場合、ヒーター制御をOFFから開始した方がヒーター制御をONから開始するよりも、加圧ローラー182の温度が高くなる。また、紙間が広がるほど、加圧ローラー182に直接伝播する熱量が多くなるので、加圧ローラー182の温度がより高くなる。

0063

また、前述のように、ヒーター制御をOFFから開始した場合、補正量が加算されるので、制御周期におけるハロゲンランプヒーター184の点灯率(制御周期におけるヒーター点灯期間)は、ヒーター制御をONから開始した場合と比べて大きくなる。また、紙間が広がるほど、加圧ローラー182に直接伝播する熱量が多くなるので、補正量が大きくなる。

0064

以上のように、制御部10が、搬送される用紙の種別に応じて、ヒーター制御をONから開始する、又は、ヒーター制御をOFFから開始するかを選択する、言い換えれば、用紙と用紙との期間を含まない加熱期間で加熱する第1の加熱パターンと、用紙と用紙との期間を含む加熱期間で加熱する第2の加熱パターンのいずれかにより、加熱することにより、加圧ローラー182の温度を適切に制御することができる。

0065

[3.画像形成装置の他の動作の説明]
図4に示すフローチャートでは、搬送される用紙の種別に応じて、制御周期における加熱期間の位置を選択している。すなわち、用紙の種別が1種類である場合を想定しているが、一連の印刷処理において用紙の種別が切り換わる場合がある。

0066

例えば、搬送される用紙が厚紙から薄紙に切り換わった場合、これまでと同様のヒーター制御(ヒーター制御をOFFから開始)を維持すると、加圧ローラー182の温度が高くなりすぎてしまう。このため、図7は、搬送される用紙の種別に応じて、制御周期における加熱期間の位置を変更する場合の動作を示すフローチャートである。

0067

図7に示すように、制御部10は、搬送される用紙の種別が切り替わったことによる制御周期における加熱期間の変更の位置の必要性の有無を判断し(ステップS71)、制御周期における加熱期間の位置の変更が必要ないと判断した場合(ステップS71:No)、ステップS71に戻り、制御周期における加熱期間の位置の変更が必要であると判断した場合(ステップS71:Yes)、現状のヒーター制御がONから開始であるか否かを判断する(ステップS71)。

0068

制御部10が、現状のヒーター制御がONから開始であると判断した場合(ステップS72:Yes)、制御周期の後尾に加熱期間を変更(ヒーター制御がOFFから開始)すると共に、加熱期間に補正量を加算してヒーター点灯期間とする(ステップS73)。

0069

現状のヒーター制御がONから開始である場合、図5(a)の状態から図5(b)に切り換わることになるので、加熱期間HT54、加熱期間HT55及び加熱期間HT56に補正量CM51、補正量CM52及び補正量CM53を加算して、ヒーター点灯期間を補正することにより、本来の印刷において、用紙に供給される必要のある熱量の一部が、加
圧ローラー182に直接伝播して生じるロスを補償することができる。

0070

一方、制御部10が、現状のヒーター制御がONから開始ではないと判断した場合(ステップS72:No)、制御周期の先頭に加熱期間を変更(ヒーター制御がONから開始)すると共に、加熱期間から補正量を減算してヒーター点灯期間する(ステップS74)。

0071

現状のヒーター制御がONから開始ではない、言い換えれば、現状のヒーター制御がOFFから開始である場合、図5(b)の状態から図5(a)に切り換わることになるので、ヒーター点灯期間から補正量CM51、補正量CM52及び補正量CM53を減算して、ヒーター点灯期間を本来の加熱期間HT51、加熱期間HT52及び加熱期間HT53に戻すことにより、加圧ローラー182の温度が必要以上に高くなることを防止できる。

0072

図8(a)は、印刷枚数(枚/分)、紙間(mm)の各種条件における補正量の一例を示す説明図である。図8(a)から分かるように、紙間が広がるほど、加圧ローラー182に直接伝播する熱量が多くなるので、補正量が大きくなる。

0073

そして、制御部10は、制御周期において設定された加熱期間の位置であって、補正された点灯期間だけ、ハロゲンランプヒーター184を点灯させる(ステップS75)。

0074

以上のように、制御部10が、搬送される用紙の種別に応じて、制御周期における加熱期間の位置を変更すると共に、加熱期間に対して補正量を増減させることにより、印刷処理の途中で搬送された用紙の種別が切り換わった場合であっても、加圧ローラー182の温度を適切に制御することができる。

0075

[4.画像形成装置の他の動作の説明]
図4或いは図7に示すフローチャートでは、搬送される用紙の種別に応じて、加圧ローラー182を高温にする必要があると判断した場合、制御周期の後尾に加熱期間を設定している。

0076

但し、搬送される用紙の種別によっては、制御周期の後尾に加熱期間を設定しても、加圧ローラーの温度が十分高くならない場合がある。この場合には、生産性は低下するものの、紙間を広げることにより、加圧ローラー182に直接伝播する熱量を増加させて対応することができる。このため、図9は、搬送される用紙の種別に応じて、紙間を広げる制御を行う場合の動作を示すフローチャートである。

0077

なお、図9において、ステップS91〜ステップS94及びステップS98は、図4のステップS41〜ステップS44及びステップS46と、同じであるので説明は省略する。

0078

図9に示すように、制御部10が、加圧ローラー182を高温にする必要があると判断した場合(ステップS93:Yes)、現在の紙間で加圧ローラーの温度確保が可能であるか否かを判断する(ステップS95)。

0079

制御部10が、現在の紙間で加圧ローラーの温度確保が可能であると判断した場合(ステップS95:Yes)、制御周期の後尾に加熱期間を設定し(ステップS96)、ステップS98に進む。

0080

一方、制御部10が、現在の紙間で加圧ローラーの温度確保が可能ではないと判断した場合(ステップS95:No)、紙間を広げると共に、制御周期の後尾に加熱期間を設定
し(ステップS97)、ステップS98に進む。具体的には、制御部10は、調整手段である搬送部19を制御して、用紙の搬送速度等を調整して、用紙と用紙との間の間隔(紙間)を広げる。

0081

但し、ステップS97において、紙間を広くした場合には、本来の印刷において、用紙に供給される必要のある熱量の一部が、加圧ローラー182に直接伝播して生じるロスが大きくなって、前述の補正量の増減だけでは、当該ロスを補償することができなくなってしまう。

0082

このため、制御部10は、図8(b)に示すような紙間補正量を加熱期間に加算して、紙間における熱量のロスを補償する。なお、紙間を広げた場合には、ヒーター制御をONから開始、或いは、ヒーター制御をOFFから開始に関わりなく、加熱期間に紙間補正量を加算する。

0083

例えば、図8(b)に示すように、印刷枚数:40(枚/分)、紙間:52.5(mm)の状態から、印刷枚数:40(枚/分)、紙間:210.0(mm)の状態に変更した場合、紙間補正量は14%となり、変更前の加熱期間に紙間補正量14%を加算した値を、ヒーター点灯期間とする。

0084

なお、紙間を広げた状態から搬送される用紙の種別に応じて、紙間を狭くする場合は、対応する紙間補正量を、ヒーター点灯期間から減算すればよい。

0085

以上のように、制御部10が、搬送される用紙の種別に応じて、紙間を広げる場合、加熱期間に紙間補正量を加算してヒーター点灯期間とすることにより、本来の印刷において、用紙に供給される必要のある熱量の一部が、加圧ローラー182に直接伝播して生じるロスを補償することができ、加圧ローラー182側に加熱手段がなくても加圧ローラー182の温度を適切に制御することができる。

0086

なお、実施形態の説明に際しては、図5に示すように、制御周期の先頭と、ニップ部に到達する用紙の先端とが一致しているが、必ずしも、一致している必要はない。

0087

例えば、図10に示すように、制御周期における加熱期間が、用紙、又は、用紙と用紙との間(紙間)を含む部分のいずれか一方に設定されればよい。すなわち、用紙にのみ加熱期間が位置する場合と比べて、紙間を含む部分に加熱期間が位置することで、定着ベルト185の熱が加圧ローラー182に直接伝播して、加圧ローラー182の温度が上昇し易くなる。

0088

また、実施形態の説明に際しては、図5に示すように、制御周期の先頭と、ニップ部に到達する用紙の先端とが一致しているが、制御周期の先端がニップ部に到達する用紙の後端であってもよい。例えば、図11(b)に示すように、制御周期の先端がニップ部に到達する用紙の後端に一致させるようにしてもよい。

0089

但し、制御周期の先端をニップ部に到達する用紙の先端から用紙の後端に切り換え、又は、制御周期の先端をニップ部に到達する用紙の後端から用紙の先端に切り換える場合には、同一の制御周期において加熱期間が重複してしまうので、切り換え直後の加熱期間を1回間引く等して調整する必要がある。

0090

また、実施形態の説明に際しては、図5に示すように、制御周期は、用紙全体がニップ部を通過する時間と、紙間の時間の合計時間としているが、当該合計時間を整数分の1にした時間を制御周期としてもよい。例えば、図12に示すように、制御周期CT121、
制御周期CT122、制御周期CT123及び制御周期CT124は、用紙全体がニップ部を通過する時間と、紙間の時間の合計時間の1/2になっている。

0091

また、同様に、制御周期は、用紙全体がニップ部を通過する時間と、紙間の時間の合計時間の整数倍であってもよい。例えば、図13に示すように、制御周期CT131及びCT132は、用紙全体がニップ部を通過する時間と、紙間の時間の合計時間の2倍になっている。

0092

また、実施形態の説明に際しては、画像定着部18において、定着ベルト185は、加熱ローラー183と定着ローラー181とに張架され、定着ローラー181及び加圧ローラー182は、当該定着ベルト185を介して、用紙を挟持して搬送するニップ部を構成しているが、加熱ローラー183と定着ベルト185とを用いることなく、回転軸方向に延在するハロゲンランプヒーター184を備えた定着ローラー181と加圧ローラー182とが、用紙を挟持して搬送するニップ部を構成するようにしてもよい。なお、加圧ローラー182が、ハロゲンランプヒーター184を備えるものであってもよい。

0093

また、実施形態の説明に際しては、例えば、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)等の色毎に画像形成用ユニットを備え、用紙上にカラー画像を形成する画像形成装置1を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、例えば、単色の画像を形成する画像形成装置であってもよい。

0094

また、実施形態の説明に際しては、定着ローラー181と加圧ローラー182を区別して説明しているが、一対の定着部材と考えてもよい。

0095

1画像形成装置
10 制御部(制御手段)
18画像定着部
181定着ローラー(定着部材)
182加圧ローラー(加圧部材)
183加熱ローラー
184ハロゲンランプヒーター(加熱手段)
185定着ベルト(定着部材)
186温度検出部(温度測定手段)
19 搬送部(調整手段)
CT51、CT52、CT53制御周期
HT51、HT52、HT53、HT54、HT55、HT56加熱期間
CM51、CM52、CM53補正量

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