JP2004133268A

JP2004133268A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004133268A
Application number: JP2002298806A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ogawa; 小川　賢一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】所定時間内に出力する紙の量を多くする。
【解決手段】ドラフトモードが選択された場合は、加熱ヒーターの定着温調温度の制御値をデフォルトモードの設定値よりも高くしたり、搬送しているｎ枚目の該記録材後端とｎ＋１枚目の該記録材先端の間における該記録材該定着器内の１乃至複数の加熱ヒーターの発熱温度の制御値はデフォルトモードの設定値よりも同じかそれよりも高くする。記録材の最小幅領域外に配置している温度検知素子の制御値をデフォルトモードの制御値から変更する。印字可能領域をデフォルトモードよりも小さくする。給紙部において記録材の使用可能な記録材の坪量又は種類又は厚み又は商品名又はそれらのいずれかをアナウンス（情報表示画面、音声）したり、又は給紙／搬送を行わない記録材の坪量又は種類又は厚み又は商品名又はそれらのいずれかをアナウンス（情報表示画面、音声）すること。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に画像形成装置における記録材上にある該未定着画像の永久固着工程に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、本実施例の画像形成装置の断面図である。図３において、感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラー（帯電装置）２・露光装置３・現像装置４・転写ローラー５・クリーニング装置６を配置している。また、装置本体の下部には、紙等のシート状の記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配置されており、記録材Ｐの搬送経路に沿って上流側から順に、給紙ローラー１５・搬送ローラー８・トップセンサー９・転写ローラー・搬送ガイド１０・定着装置１１・搬送ローラー１２・排紙ローラー１３・排紙トレイ１４を配置している。
【０００３】
次に、上記構成の画像形成装置の動作を説明する。
【０００４】
不図示の動手段によって矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラムは、帯電ローラーによって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラムは、その表面に対しレーザー光学系等の露光装置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。静電潜像は、現像装置によって現像される。現像装置は、現像ローラーを有しており、この現像ローラーに現像バイアスを印加し、感光ドラム上の静電潜像にトナーを付着させることでトナー像としての顕像化を行う。トナー像は、転写ローラーによって紙等の記録材に転写される。記録材は、給紙カセットに収納されており、給紙ローラー・搬送ローラーによって給紙・搬送され、トップセンサーを介して、感光ドラムと転写ローラーとの間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材は、トップセンサーによって先端が検知され、感光ドラム上のトナー像と同期がとられる。また、トップセンサーの信号によって転写ローラーには、転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム上のトナー像が記録材に転写される。転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材は、搬送ガイドに沿って定着装置に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱／加圧されて記録材表面に定着される。トナー像定着後の記録材は、搬送ローラー・排出ローラーによって装置本体上面の排紙トレイ上に搬送・排出される。一方、トナー像転写後の感光ドラムは、記録材に転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置のクリーニングブレードによって除去され、次の画像形成に備える。以上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。上記の転写ローラーは、ＳＵＳ、Ｆｅ等の芯金上に導電性ゴムあるいは導電性スポンジの弾性層を形成している。この弾性体層は、高抵抗から中抵抗のゴムにカーボン等低抵抗の材料を添加させることで１０^６〜１０^１０Ωに抵抗調節して電子導電性体としている。
【０００５】
転写部では感光ドラムに露光装置からのレーザービームにより画像情報を書き込むまでの間、もしくは紙間等において、転写ローラーに一定の電流値で定電流制御を行う。そして定電流制御時に転写ローラーに生じた電圧Ｖｏを検出し定電流制御を停止して、Ｖｏを基に決定された転写電圧Ｖｔで転写ローラーを定電圧制御する（この制御はＡｃｔｉｖｅ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌと呼ぶ。以下、ＡＴＶＣと略称する）。ＡＴＶＣを行う理由は、接触転写方式では（転写ローラーの抵抗値）により印加すべき最適な電圧値が変わってくるため、転写ローラーを使用した際でも適正な転写性を得るためである。
【０００６】
定着部では、給紙、搬送された該記録材は像加熱装置に搬送されていく。加熱定着装置に代表される像加熱装置としては、従来から熱ローラー方式、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。このような装置はハロゲンランプ、発熱抵抗体に電流を流して発熱させ、ローラーやフィルムを介してトナー像の加熱を行っている。そこでセラミックの基板上に抵抗発熱体のパターンを設けて加熱体を作り、これを発熱させて薄いフィルムを介して被加熱体を加熱する方法が特開昭６３−３１３１８２で提案されている。図４はフィルム加熱定着装置の概略断面図である。２はエンドレスの耐熱性フィルムであり、加熱体を含むフィルムのガイド部材でもある加熱体支持体１に外かんさせてある。このエンドレスの耐熱フィルムの内周長と加熱体を含む加熱体支持体１の外周長はフィルム２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、したがってフィルム２は加熱体支持体１に対し周長が余裕をもってルーズに外かんしている。
【０００７】
フィルム２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、フィルム膜厚は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、あるいはポリイミド、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フィルムを使用できる。本実施例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た。
【０００８】
３は加熱体であり、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）等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工、その上に保護層７としてガラスやフッ素樹脂等をコートしてある。４は加熱体３との間でフィルム２を挟んでニップＮを形成し、フィルムを駆動する回転体としての加圧ローラーであり、芯金４−ａとシリコンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム４−ｂからなり、芯金４−ａの端部より不図示の手段により駆動する。
【０００９】
温度制御加熱体３上に設けられたサーミスター５の出力をＡ／Ｄ変換しＣＰＵ１０に取り込み、その情報をもとにトライアック１１により加熱体に通電するＡＣ電圧を位相、波数制御等により、加熱体通電電力を制御することで行う。
【００１０】
ここでデフォルトモードの各タイミングを図１を元に説明する。装置のおかれている条件は、２３℃／５０％、電源電圧１０６Ｖ／６０Ｈｚ、装置は常温（２３℃）、記録材の種類坪量７５ｇ／ｍ２（Ｘｅｒｏｘ社製Ｘｘ４０２４）である。また、装置のスペックは１０枚／分、最大通紙サイズＬＴＲサイズ、プロセススピード５７ｍｍ／ｓｅｃ、定着器ヒーター総抵抗値２０Ωである。また、カートリッジ内に含まれている部品の寸法は、像担持体がφ３０、帯電ローラーがφ１２、現像ローラーがφ１６、転写ローラーがφ１４．５であり、それぞれの角度は像担持体と転写ローラーの中心軸を規準として現像ローラーの中心は９５°、レーザー照射位置は１６０°、帯電ローラーは１８５°である。このような構成の状態でデフォルトプリントを行った時のタイミングチャートを図２に示す。図２の様に、該画像形成装置にプリント信号が来た（時間Ａ）後に定着器を暖めると同時にレーザースキャナーのポリゴンミラーの回転を開始する。そして、定着器、スキャナー自体がある条件を満たしたとき（時間Ｂ）にカセットより記録材を給紙部材によって給紙する。給紙された記録材をトップセンサーが検知したとき（時間Ｃ−１）から所定のタイミングを経過後、時間Ｄにおいてレーザー露光をドラムに対し照射し潜像を形成する。ドラムに形成された潜像部分の先端は転写部へ移動し、その照射部分に現像されたドラム上のトナーは記録材へ転写され（時間Ｅ−１）ていく。
【００１１】
次に、転写が終了した部分の記録材の位置は定着部へ移動していき（時間Ｆ）、トナー像が記録材上へ永久固着されていく。その後、記録材が搬送されるとトップセンサーは記録材を検知しなくなる（Ｃ−２）。また、連続して記録材に印字していく場合には、先の記録材がトップセンサーを通過した後に所定のタイミング（時間Ｇ）にて給紙され、トップセンサーが検知（時間Ｃ−３）するといったように順じ同様の処理が行われる。ここで転写バイアス印加について補足しておくが、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している。記録材が転写部から無くなり次第（時間Ｅ−２）転写バイアスは転写時の電圧値／電流値よりも小さいものにしている。これは、記録材が通紙されていないときにドラムに対して転写バイアスのように高いバイアスを印加すると、ドラム上に露光されたと同じ現象が発生し、ドラム上にメモリーが発生してしまうことがあるからである。この中で時間Ｃ−２と時間Ｃ−３を記録材と記録材の間部分を「紙間」という。帯電バイアス（時間Ｇ）と現像バイアス（時間Ｈ）の印加タイミングは、ＡＴＶＣを行う前に印加を開始し、トップセンサーが記録材を検知する前（時間Ｃ−１より前）に終了させる必要がある。
【００１２】
さらに、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く印加すると像担持体に帯電されていない部分、つまり露光されている状態が像担持体に存在してしまい、その部分を現像してしまうため、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（本件の場合詳細な説明は除い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印加しており、この場合の帯電バイアスとは主にＤＣ成分のことを意味している）。さらに、ＡＴＶＣはＡＴＶＣの精度を上げるために像担持体上に帯電バイアスと現像バイアス（本件の場合詳細な説明は除いているが現像バイアスにはＡＣ成分とＤＣ成分の混合バイアスを印加しており、この場合の現像バイアスとは主にＤＣ成分のことを意味している）を印加した状態で測定を行うことがより良い検知制度を生むのである。
【００１３】
このように、図２を元に説明を行ったが、プロセススピードに関しては何の変更も行っていない。プロセススピードの変更に関しては、プロセススピードを遅くする制御を設けている画像形成装置は今までに存在していた。これは、加熱装置内の加圧ローラーが加熱体の熱によって熱膨張し加圧ローラーの外型が大きくなるため、記録材を引っ張りぎみに搬送してしまうため、記録材に対する印字画像が伸び気味になってしまい、後端の余白領域が少なくなってしまうのを防止する為である。具体的にはプロセススピードを若干遅くし、画像形成プロセスの像担持体に形成する潜像画像の副走査方向（搬送方向）の画像を短めに印字することで記録材の中に対する印字画像の大きさを調整していた。他に、低電力入力によって発生する定着器の温まり遅延を補うように先の給紙タイミング（時間Ｂ）を遅らせて定着器を暖めるというウェイトシーケンスという制御を導入したり、記録材の坪量が重かったり表面性が悪かったりする場合にも給紙タイミングを遅らせて定着器を暖めて定着性を確保するといった制御を盛り込んでいるものがあった。また、画像形成装置の置かれている雰囲気温度が極端に低い場合にも給紙タイミングを遅らせて定着器を暖めるといった制御をしている場合もあった。
【００１４】
その反面、プロセススピードを早くするといった制御を用いている画像形成装置は無いのが現状であった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来デフォルトプリントモードおいては、画像形成時のプロセススピードは主に一定であったが、中にはプロセススピードを遅くすることで画像の伸びを適正化する装置も存在していた。
【００１６】
本発明のようなプロセススピードをアップさせるドラフトモードでは、メディアや環境をかなり狭い範囲で限定することによって定着レベルの低下を抑制していたが、これでは使用する条件がかなり限定されてしまいフレキシビリティーの欠けたものとなってしまう。さらに、使用制限以外で使用した場合に定着性などの不具合が生じてしまい画質レベルが悪化してしまっていた。そこで本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、プロセススピードをアップさせるドラフトモードの定着プロセスにおいて、画像形成装置の使用可能環境を広げ、さらに使用可能メディアの幅を広げられる制御の方法を提案するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
ドラフトモードが選択された場合は、加熱ヒーターの定着温調温度の制御値をデフォルトモードの設定値よりも高くしたり、搬送しているｎ枚目の該記録材後端とｎ＋１枚目の該記録材先端の間における該記録材該定着器内の１乃至複数の加熱ヒーターの発熱温度の制御値はデフォルトモードの設定値よりも同じかそれよりも高くしたりすることで定着性の向上を図る。
【００１８】
記録材の最小幅領域外に配置している温度検知素子の制御値をデフォルトモードの制御値から変更することで、安全性の確保を得る。
【００１９】
印字可能領域をデフォルトモードよりも小さくする。具体的には記録材先端部（ヘッダー部）もしくは後端部（フッター部）、もしくはその両方の余白領域を大きくし、オフセット画像の防止を行ったり、記録材の後端部に少なくとも加熱体の外周長以上の余白を設けたりすることでもオフセット画像を防止する。
【００２０】
給紙部において記録材の使用可能な記録材の坪量、もしくは種類、もしくは厚み、もしくは商品名、もしくはそれらのいずれかをアナウンス（情報表示画面、音声）したり、あるいは給紙／搬送を行わない記録材の坪量、もしくは種類、もしくは厚み、もしくは商品名、もしくはそれらのいずれかをアナウンス（情報表示画面、音声）したりすることで画像不良の印字を防止する。
【００２１】
記録材の表面粗さ、厚み、坪量の内少なくとも一つ以上の状態を判別する機能をさせたりすることでも画像不良の防止を行う。
【００２２】
プリント動作を終了する際に、画像形成装置の本体停止前に定着器をクリーニングすることでも画像不良の防止を行う。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施例１）定着性の向上（温調アップ、紙間温調アップ）
以下に実施例１を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
図３は、本実施例の画像形成装置の断面図である。図３において、感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラー（帯電装置）２・露光装置３・現像装置４・転写ローラー５・クリーニング装置６を配置している。また、装置本体の下部には、紙等のシート状の記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配置されており、記録材Ｐの搬送経路に沿って上流側から順に、給紙ローラー１５・搬送ローラー８・トップセンサー９・転写ローラー・搬送ガイド１０・定着装置１１・搬送ローラー１２・排紙ローラー１３・排紙トレイ１４を配置している。
【００２５】
次に、上記構成の画像形成装置の動作を説明する。
【００２６】
不図示の動手段によって矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラムは、帯電ローラーによって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラムは、その表面に対しレーザー光学系等の露光装置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。静電潜像は、現像装置によって現像される。現像装置は、現像ローラーを有しており、この現像ローラーに現像バイアスを印加し、感光ドラム上の静電潜像にトナーを付着させることでトナー像としての顕像化を行う。トナー像は、転写ローラーによって紙等の記録材に転写される。記録材は、給紙カセットに収納されており、給紙ローラー・搬送ローラーによって給紙・搬送され、トップセンサーを介して、感光ドラムと転写ローラーとの間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材は、トップセンサーによって先端が検知され、感光ドラム上のトナー像と同期がとられる。また、トップセンサーの信号によって転写ローラーには、転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム上のトナー像が記録材に転写される。転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材は、搬送ガイドに沿って定着装置に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱／加圧されて記録材表面に定着される。トナー像定着後の記録材は、搬送ローラー・排出ローラーによって装置本体上面の排紙トレイ上に搬送・排出される。一方、トナー像転写後の感光ドラムは、記録材に転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置のクリーニングブレードによって除去され、次の画像形成に備える。以上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。上記の転写ローラーは、ＳＵＳ、Ｆｅ等の芯金上に導電性ゴムあるいは導電性スポンジの弾性層を形成している。この弾性体層は、高抵抗から中抵抗のゴムにカーボン等低抵抗の材料を添加させることで１０^６〜１０^１０Ωに抵抗調節して電子導電性体としている。
【００２７】
転写部では感光ドラムに露光装置からのレーザービームにより画像情報を書き込むまでの間、もしくは紙間等において、転写ローラーに一定の電流値で定電流制御を行う。そして定電流制御時に転写ローラーに生じた電圧Ｖｏを検出し定電流制御を停止して、Ｖｏを基に決定された転写電圧Ｖｔで転写ローラーを定電圧制御する（この制御はＡｃｔｉｖｅ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌと呼ぶ。以下、ＡＴＶＣと略称する）。ＡＴＶＣを行う理由は、接触転写方式では（転写ローラーの抵抗値）により印加すべき最適な電圧値が変わってくるため、転写ローラーを使用した際でも適正な転写性を得るためである。
【００２８】
定着部では、給紙、搬送された該記録材は像加熱装置に搬送されていく。加熱定着装置に代表される像加熱装置としては、従来から熱ローラー方式、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。このような装置はハロゲンランプ、発熱抵抗体に電流を流して発熱させ、ローラーやフィルムを介してトナー像の加熱を行っている。そこでセラミックの基板上に抵抗発熱体のパターンを設けて加熱体を作り、これを発熱させて薄いフィルムを介して被加熱体を加熱する方法が特開昭６３−３１３１８２で提案されている。図４はフィルム加熱定着装置の概略断面図である。２はエンドレスの耐熱性フィルムであり、加熱体を含むフィルムのガイド部材でもある加熱体支持体１に外かんさせてある。このエンドレスの耐熱フィルムの内周長と加熱体を含む加熱体支持体１の外周長はフィルム２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、したがってフィルム２は加熱体支持体１に対し周長が余裕をもってルーズに外かんしている。
【００２９】
フィルム２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、フィルム膜厚は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、あるいはポリイミド、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フィルムを使用できる。本実施例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た。
【００３０】
３は加熱体であり、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）等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工、その上に保護層７としてガラスやフッ素樹脂等をコートしてある。４は加熱体３との間でフィルム２を挟んでニップＮを形成し、フィルムを駆動する回転体としての加圧ローラーであり、芯金４−ａとシリコンゴム等の離型性の良い耐熱ゴム４−ｂからなり、芯金４−ａの端部より不図示の手段により駆動する。
【００３１】
温度制御加熱体３上に設けられたサーミスター５の出力をＡ／Ｄ変換しＣＰＵ１０に取り込み、その情報をもとにトライアック１１により加熱体に通電するＡＣ電圧を位相、波数制御等により、加熱体通電電力を制御することで行う。
本実施例で用いる画像形成装置は、従来の技術に記載したものと同じであり、デフォルトプリントモードのプロセススピードが５７ｍｍ／ｓｅｃで１０枚／分（Ａ４）、とする。さらに装置のおかれている条件は、２３℃／５０％、電源電圧１０６Ｖ／６０Ｈｚ、装置は常温（２３℃）、記録材の種類坪量９０ｇ／ｍ２（ＦｏｘＲｉｖｅｒ社製ＦｏｘＲｉｖｅｒＢｏｎｄ）である。本画像形成装置には、装置の置かれている雰囲気温度を検知する第三の温度検知素子を有しており、雰囲気温度が比較的高い場合においてドラフトモードに入るようになっている。雰囲気温度が低い場合には、定着性を満足しづらくなったり、スキャナー内にある、オイルなどの粘性が低温時には高いため、回転速度が安定するまでに時間がかかったりすることがある。そのため、温度が高い場合に限りドラフトモードを実行させることとした。こうすることで定着性の確保が容易に満足できたり、定着温調温度に立ち上がる時間の軽減ができたり、イメージスキャナーの立ち上がり速度を早くすることが可能となるため、スループットを早くすることができる。具体的には、本実施例の条件を満たす室温（該画像形成装置の置かれている雰囲気温度）としては１５℃以上の場合としている。
【００３２】
本実施例温度検知そして、本実施例に用いるドラフトモードのプロセススピードを８５．５ｍｍ／ｓｅｃで１５枚／分（Ａ４）とする。ここで、本実施例と従来例における温調温度と記録材と記録材の間の温調温度に関していかに一覧を載せる。
【００３３】
先ず、下記の表はデフォルトモード時を示している。同時に定着性の測定結果も載せる。
【００３４】
【表１】

【００３５】
上記定着性における「○　△　×」とは、「○」は問題の無いレベルを示し、「△」はマージナルな状態を示し、「×」は問題有りの状態を示す。
【００３６】
上記表では、何れの枚数目も定着性に問題はなくＯＫレベルである。
【００３７】
次に、下記の表はドラフトモード時を示している。これは、温調温度はデフォルトモードと同じにしたときにプロセススピードの速いドラフトモードで通紙した場合どうなるかを検証した。
【００３８】
【表２】

【００３９】
上記表では、最初から２０枚目で若干定着性が落ち、さらに２１枚目以降の定着性がさらに悪くなっている。
【００４０】
次に、下記の表はドラフトモード時を示している。同時に定着性の測定結果も載せる。デフォルトモード時の定着温調温度から一律１０ｄｅｇ．温調を上昇させている。ここで、以下本実施例におけるドラフトモードの制御方法をのせるが、記録材の枚数を２０枚以内と設定している。この理由として、通紙枚数が多くなればなるほど、加圧ローラーに蓄えられた熱量は枚数を重ねるうちに無くなってしまい、熱量が奪われた後の加圧ローラーの蓄熱量では記録材の定着性を満足できるほど確保されておらず、定着性としては良くならないためである。また、その２０枚以降に関しては、通常モードに戻り、スループットは遅いものへと切り替わる。
【００４１】
【表３】

【００４２】
上記結果からわかるように、記録材を通紙しているときの定着温調温度を上昇させると定着性はよくなり、問題のない画像となる。
【００４３】
次に、紙間における温調温度（紙間温度）を変更したとき定着性を示す。
【００４４】
下記の表はデフォルトモード時から、紙間温調のみを高めに変更している。プロセススピードはデフォルトモード時のままである。
【００４５】
【表４】

【００４６】
上記表では、紙間における温調温度を約１０ｄｅｇ．上昇させることで定着性が確保できている。
【００４７】
ドラフトモード時に紙間温調温度のみで定着性を確保することは可能ではあるが、記録材を通紙中の温調温度よりも高い温度設定となる場合があるので記録材の温調温度も同時に上昇させたほうがより良い結果が得られる。
そのときの温調状態を以下の表に示す。
【００４８】
【表５】

【００４９】
上記結果からわかるように、記録材の温調温度を若干上昇させ、さらに紙間での温調温度も若干上昇させることで良好な定着性を得ることが出来るようになる。
【００５０】
（実施例２）サブサーミスターの制御を変更する
実施例１の制御でプロセススピードを早くしながら定着性を満足することが可能となる。しかし、定着時の温調温度と紙間の温調温度を上昇させるだけでは小サイズ紙（後述）を通紙した際に発生する非通紙部昇温に影響があり、小サイズ紙のスループットが少なくなる場合がある。他にも、記録材が重送した際、加熱体と加圧ローラーで形成される定着ニップが細くなる部分において異常に温度が上昇してしまい、加熱体を支持する部材が破壊してしまう恐れがある。
【００５１】
そこで、本発明は非通紙部（小サイズ紙通紙領域外）に配置した温度検地素子の閾値を変更することで上記問題を解決する手段を提案する。本実施例における小サイズ紙とはＢ５サイズ以下のことを示す。
【００５２】
まず、図５に加熱体の長手図面をのせる。図のように、小サイズ紙内に第一の温度検知素子を配置し（図中×印）、小サイズ紙よりも外側でフルサイズ紙よりも内側に第二の温度検知素子を配置する（図中△印）。
【００５３】
この第二の温度検知素子が検知した温度によって本実施例はスループットを遅くさせたり、異常時の画像形成動作を変更させたりする。
【００５４】
まず、非通紙部昇温における装置の破壊を防止する為に、デフォルトモードでは、温調温度が１７０℃、１６５℃、１６０℃の時、第二の温度検知素子の検知した温度が下記の切り替え閾値に到達した時点で各スループットに変更する。
【００５５】
【表６】

【００５６】
次に、ドラフトモードは、温調温度が１８０℃、１７５℃、１７０℃の時、第二の温度検知素子の検知した温度が下記の切り替え閾値に到達した時点で各スループットに変更する。
【００５７】
【表７】

【００５８】
上記を比較すると、ドラフトモードでは温度が高い時点で閾値を設定しているが、温調温度が高く、さらにプロセススピードが速い場合にはヒーターのパワーが強くオーバーシュートが高めに出てしまう場合があるためにこのような設定にしている。
【００５９】
なお、第二の温度検知素子を配置する位置であるが、本実施例ではフルサイズとしてＬＴＲ幅と設定しているため小サイズ紙と書いたが、非通紙部昇温に厳しい記録材ならばこれに限らない。つまり、フルサイズがＡ３やＬＧＲ（レジャー）サイズとした場合には、非通紙部昇温に厳しい記録材としてＡ４縦通紙があり、この場合は例えはＡ４幅サイズよりも外側に第二の温度検知素子を配置しても良い。
【００６０】
次に、重送時の制御について説明する。
【００６１】
デフォルトモードでは、第二の温度検知素子が２８０℃を検知した際にヒーターへの通電をシャットダウンしてヒーターの発熱を停止するのに対し、ドラフトモードでは２７５℃の時にヒーターへの通電を停止する。この場合でもドラフトモード時の閾値が低めに設定されているが、理由は非通紙部昇温時のときと同じで、ヒーターへの通電を停止しても、それまでの通電具合によってオーバーシュートが高くなるためである。
【００６２】
以上、このように閾値をデフォルトモードとドラフトモードで再設定しなおすことで装置の破壊を防ぎ良好な画像を得ることができる。
【００６３】
（実施例３）通紙可能な記録材のアナウンスを行う（手動、自動）
実施例１及び２を行うことでプロセススピードを早くしつつ、定着性を確保し、安全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。
【００６４】
そこで、本実施例は正常な画像を印字し、定着性も良好にするために通紙可能も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、実施例１に用いたようなデフォルトモード時の定着制御とドラフトモード時の定着温度を分けることなく定着性を確保することが可能となる。アナウンスの内容は、通紙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」などとする。また反対に通紙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」などとしたり、通紙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」などとアナウンスをしたりする。これらの紙種の選定を行った経緯として、本発明の中に記載した画像形成装置を使用して紙種をいろいろ振り定着性を確認した。その結果を表１に示す。表１には紙種の一例と、それぞれの坪量、表面性、定着性を示している。この表から判るように、坪量が約８０ｇ／ｍ２以上では定着性が満足されておらず、さらに表面性が悪い紙でも定着性が悪いと判断できる。この中表の表面性とは、規準をＸｘ４０２４の坪量７５ｇ／ｍ２とおき、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。また定着性とは、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。
【００６５】
次に具体的な表示の仕方は、ユーザーによってドラフトモードが選択された場合では、ユーザーの情報表示装置（例えばモニター）に紙種設定ウィンドウなる画面（図６−１）を表示して、通紙可能もしくは不可能な記録材の情報を表示したり、印字の為のプリンター設定情報ウィンドウの中に表示（図６−２）したり、その設定情報ウィンドウの紙種設定部に印字可能な記録材の種類のみを表示（図６−３）したりしてアナウンスする。このアナウンスによって、ユーザーは記録材を選択、もしくは記録材を再セットしなおし印字動作に移行していく。
他の方法として、印字可能もしくは、印字不可能な記録材の種類を音声としてユーザーにアナウンスする方法もある。
【００６６】
一方、ユーザーによってドラフトモードを選択しなくても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ーの手を煩わせることなくドラフトモードに移行することができる。また、せっとされている記録材の種類が通紙不可能なものである場合には、ユーザーの情報表示装置（例えばモニター）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、印字の為のプリンター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、印字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。このアナウンスによって、ユーザーは記録材を変更し印字動作に移行していく。
【００６７】
他の方法として、印字可能もしくは、印字不可能な記録材の種類を音声としてユーザーにアナウンスする方法もある。
【００６８】
（実施例４）余白を設け、定着器のクリーニングを行う（後端、先端、縮める）
実施例３では、紙種を限定することで定着性の確保ができていたが、それでもユーザーがアナウンスされた通紙可能な記録材をセットし忘れたり、複数の給紙位置（不図示：例えば、記録材カセット１と記録材カセット２等）の設定を間違え、せっかくセットしなおした位置の記録材カセットの選択ミスをしたりする場合がある。この場合、印字する為に記録材が給紙され、画像形成の一連動作を終了し、定着器に入った時点から記録材への定着が甘くなり結果として機内やユーザーの手を汚してしまう場合がある。
【００６９】
そこで、本実施例ではドラフトモードが選択された／選択した場合において、例えば印字画像を半分にして記録材二つに分けて印字することで記録材後端の余白領域を多くしたり、印字画像を若干搬送方向に短縮させたりすることで後端の余白を多くしたりすることを提案する。
【００７０】
具体的には、最初に画像を半分にして記録材二つ分に分割して後端余白を確保する例を示す。そのときの印字画像を図７−１、２、３に記載する。図７−１は本来ユーザーが出力しようとした画像である。図７−２及び図７−３はそれぞれ図７−１画像の先端半分部分と画像の後端半分部分である。これらの画像に分けて厚紙や表面性の悪い記録材をドラフトモードで通紙した場合、定着性が悪くなるのは容易に考えられる。その際、定着性が甘いために定着器の中の部材、特に本実施例ではフィルム定着を使用しているために定着フィルムが未定着トナーで汚れてしまうことがある。そのため本実施例の様に後端余白部に定着させる領域を作ってあげることで、このような汚れた状態のフィルムを綺麗にすることが可能となり、次に通紙される記録材の画像を綺麗に、良好に得ることができ、印字画像を鮮明に見ることが可能となる。なお、後端部の余白領域は本実施例の場合フィルム一周分を想定している。さらに、この余白領域は本実施例の場合一周以上あれば、さらにフィルムを良好な状態に保つことが可能となる。上記例は後端余白を想定したが、先端部の余白を同様の大きさに確保することで、印字された画像を鮮明にみることは可能である。
【００７１】
他の方法として、画像を短縮させて記録材後端部の余白を確保するものがある。この方法を使えば記録材上には横長の印字画像となるが、上記実施例のように半分に分ける必要が無く記録材の無駄が省ける。印字画像としては図１−１、２に記載しているように、図１−１は元の予定印字画像を示し、図１−２は本件のドラフトモードを選択した場合の印字画像である。このように、後端余白を設けることで、先に示した画像を半分にしたときの効果と同じように、フィルムに付着した未定着トナーを除去することが可能となる。本例も上記実施例と同様に余白を先端側に持っていっても効果は同じである。
【００７２】
さらに、加圧ローラー側にもある本来不必要なトナーも無くすことが可能となることがある。それは、加圧ローラー側に付着したトナーが、紙間においてフィルム側へ転写され、加圧ローラーのトナーを持っていってくれることで可能となる現象である。
【００７３】
さらに他の方法として、ドラフトモード選択時、通常の画像を形成し、その後一枚から数枚セットされている記録材を通紙することで、その紙に搬送面・転写ローラー・加圧ローラー・フィルム等に付着したトナーをくっつけ、本体内を綺麗に保つことができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、定着性を確保しつつ、安全性も確保しながらプロセススピードを早くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に用いた印字画像である。
【図２】従来におけるタイミングチャートの図である
【図３】装置の断面図である
【図４】定着器の断面図である
【図５】加熱体周辺の長手配置図である（第一と第二のサーミスター他）
【図６】本実施例に用いたアナウンス状態を示した図である。
【図７】本実施例に用いた印字画像の図である。
【符号の説明】
１　感光ドラム
２　帯電ローラー
３　現像装置

Claims

記録材を画像形成装置内に給紙搬送するための給紙部材を有し、該画像形成装置内の像担持体上へ露光装置より潜像画像を形成する露光装置を有し、該画像形成装置内の転写部において該記録材に未定着画像を形成、転写する転写部材を有し、該記録材上の未定着画像を永久固着させるための定着器を有し、該定着器内には該記録材上の未定着画像を永久固着させる為の加熱体を有し、さらに該加熱体の温度を検知する温度検知素子を有し、該画像形成装置周辺の温度を検知する雰囲気温度センサーを有し、デフォルトモードよりもプロセススピードが早いドラフトモードを有する画像形成装置において、
該ドラフトモードは該雰囲気温度センサーの温度が所定温度以上の場合にのみ該ドラフトモードに入ることを特徴とした画像形成装置。
上記請求項１に記載の画像形成装置において、該ドラフトモードに入った場合は、所定枚数のみプロセススピードを早くすることを特徴とした画像形成装置。
上記請求項１における画像形成装置において、該所定温度以上とは、該雰囲気温度センサーが１５℃以上を検知した場合であることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１における画像形成装置において、該所定枚数とは２０枚以内であることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項４における画像形成装置において、該ドラフトモードが選択された場合はプロセススピードが速い場合において、該定着器内の１乃至複数の加熱ヒーターを発熱させ該記録材上の未定着画像を永久固着させる為の定着温調温度の制御値をデフォルトモードの設定値から変更することを特徴とする画像形成装置。
上記請求項５に記載の画像形成装置において、
該制御値は、デフォルトモードの設定値よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
記録材を画像形成装置内に給紙搬送するための給紙部材を有し、該画像形成装置内の像担持体上へ露光装置より潜像画像を形成する露光装置を有し、該画像形成装置内の転写部において該記録材に未定着画像を形成、転写する転写部材を有し、該記録材上の未定着画像を永久固着させるための定着器を有し、該定着器内には該記録材上の未定着画像を永久固着させる為の加熱体を有し、さらに該加熱体の温度を検知する温度検知素子を有し、デフォルトモードよりもプロセススピードが早いドラフトモードを有する画像形成装置において、
該ドラフトモードが選択された場合は、プロセススピードが速い場合において搬送しているｎ枚目の該記録材後端とｎ＋１枚目の該記録材先端の間における該記録材該定着器内の１乃至複数の加熱ヒーターの発熱温度の制御値はデフォルトモードの設定値から変更することを特徴とする画像形成装置。
上記請求項７に記載の画像形成装置において、
該制御値は、デフォルトモードの設定値よりも同じかそれよりも高いことを特徴とする画像形成装置。
記録材を画像形成装置内に給紙搬送するための給紙部材を有し、該画像形成装置内の像担持体上へ露光装置より潜像画像を形成する露光装置を有し、該画像形成装置内の転写部において該記録材に未定着画像を形成、転写する転写部材を有し、該記録材上の未定着画像を永久固着させるための定着器を有し、該定着器内には該記録材上の未定着画像を永久固着させる為の加熱体を有し、さらに該加熱体の温度を検知する温度検知素子を複数有し、該温度検知素子の少なくとも一つは該記録材の最小幅領域内に配置し、該温度検知素子の少なくとも一つは該記録材の最小幅領域外に配置し、デフォルトモードよりもプロセススピードが早いドラフトモードを有する画像形成装置において、
該ドラフトモードが選択された場合は、プロセススピードが速い場合において該記録材の最小幅領域外に配置している該温度検知素子の制御値を該デフォルトモードの制御値から変更することを特徴とする画像形成装置。
記録材を画像形成装置内に給紙搬送するための給紙部材を有し、該画像形成装置内の像担持体上へ露光装置より潜像画像を形成する露光装置を有し、該画像形成装置内の転写部において該記録材に未定着画像を形成、転写する転写部材を有し、該記録材上の未定着画像を永久固着させるための定着器を有し、該定着器内には該記録材上の未定着画像を永久固着させる為の加熱体を有し、さらに該加熱体の温度を検知する温度検知素子を有し、デフォルトモードよりもプロセススピードが早いドラフトモードを有する画像形成装置において、該ドラフトモードが選択された場合は、プロセススピードが速い場合において印字可能領域をデフォルトモードよりも小さくすることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１０に記載の画像形成装置において、
該印字可能領域を小さくする為に、該記録材の搬送方向の先端部（ヘッダー部）もしくは後端部（フッター部）、もしくはその両方の余白領域を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１０に記載の画像形成装置において、該加熱体は円柱状のエンドレスローラーもしくはエンドレスベルト形状をしており、
該印字可能領域を小さくする為に、該記録材の後端部に少なくとも該加熱体の外周長以上の余白を設けることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１から１２のいずれか１項に記載の該画像形成装置において、
該画像形成装置がドラフトモードを選択した際には、該給紙部において給紙／搬送する該記録材の使用可能な該記録材の坪量、もしくは種類、もしくは厚み、もしくは商品名、もしくはそれらのいずれかをアナウンス（情報表示画面、音声）する、あるいは給紙／搬送を行わない該記録材の坪量、もしくは種類、もしくは厚み、もしくは商品名、もしくはそれらのいずれかをアナウンス（情報表示画面、音声）することを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１から１２のいずれか１項に記載の該画像形成装置において、
該画像形成装置には該記録材の表面粗さ、厚み、坪量の内少なくとも一つ以上の状態を判別する機能を備えていることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１から１４のいずれか１項に記載の該画像形成装置において、
該画像形成装置がドラフトモードを選択し、プリント動作を終了する際に、該画像形成装置の本体停止前に該定着器をクリーニングする目的の該記録材を通紙してから該画像形成装置の動作を終了することを特徴とした画像形成装置。
上記請求項１から１５のいずれか１項に記載の該画像形成装置において、
いずれかの組み合わせによってなる画像形成装置。