JP2006023329A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 使用する用紙種類に応じて最適な定着温度を設定すること。
【解決手段】 ジョブ開始時に設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータを制御する用紙種類検出用ヒータ制御手段(C11A)と、連続印刷枚数(N)が用紙種類判別枚数(N1)になった場合に、定着温度センサ(SN1)の検出した検出定着温度(Th)に基づいて用紙種類を判別する用紙種類判別手段(C8)と、判別された用紙種類に応じて、定着部材(Fh,Fp)の目標定着温度(Ta)を設定する目標定着温度設定手段(C10)と、定着部材(Fh,Fp)の定着温度を、設定された目標定着温度(Ta)に保持するように前記ヒータを制御する用紙種類検出後ヒータ制御手段(C11B)とを備えた定着装置。
【選択図】 図2
【解決手段】 ジョブ開始時に設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータを制御する用紙種類検出用ヒータ制御手段(C11A)と、連続印刷枚数(N)が用紙種類判別枚数(N1)になった場合に、定着温度センサ(SN1)の検出した検出定着温度(Th)に基づいて用紙種類を判別する用紙種類判別手段(C8)と、判別された用紙種類に応じて、定着部材(Fh,Fp)の目標定着温度(Ta)を設定する目標定着温度設定手段(C10)と、定着部材(Fh,Fp)の定着温度を、設定された目標定着温度(Ta)に保持するように前記ヒータを制御する用紙種類検出後ヒータ制御手段(C11B)とを備えた定着装置。
【選択図】 図2
Description
本発明は、記録用紙上のトナー像を定着する定着装置及び前記定着装置を備えたプリンタ、FAX、複写機等の画像形成装置に関し、特に、記録用紙上に形成されたトナー像を加熱定着する定着装置及び前記定着装置を備えた画像形成装置に関する。
従来の電子写真方式の画像形成装置では、記録用紙上に形成されたトナー像を加熱定着する際に、ヒータ(加熱部材)で所定の定着温度に加熱された定着部材(定着ローラや定着ベルト等)によりトナー像を記録用紙に定着する定着装置が使用されている。前記定着部材の温度(定着温度)は、通常、1つの画像記録動作(即ち、ジョブ)内では、一定の目標温度に制御される。
しかし、記録用紙として厚紙等が使用される場合には、厚紙等に定着部材の熱が奪われ、定着温度が所定の目標温度に維持できず、定着温度が低下する場合がある。そして、定着温度が不足すると、定着不良が発生する場合がある。
しかし、記録用紙として厚紙等が使用される場合には、厚紙等に定着部材の熱が奪われ、定着温度が所定の目標温度に維持できず、定着温度が低下する場合がある。そして、定着温度が不足すると、定着不良が発生する場合がある。
このような定着不良を防止するための技術として、以下の技術(J01)が従来公知である。
(J01)特許文献1(特開2000−330408号公報)記載の技術
特許文献1には、用紙種類に応じて目標定着温度を高くして定着温度不足を防止する技術や、一定枚数印刷毎にジョブを中断し、定着部材を加熱するウォームアップ処理(空回転動作)を実行して、定着温度を上昇させる技術が記載されている。また、特許文献1には、給紙タイミングを制御して記録用紙を給紙する間隔を広げ、定着温度の低下を抑える技術も記載されている。
(J01)特許文献1(特開2000−330408号公報)記載の技術
特許文献1には、用紙種類に応じて目標定着温度を高くして定着温度不足を防止する技術や、一定枚数印刷毎にジョブを中断し、定着部材を加熱するウォームアップ処理(空回転動作)を実行して、定着温度を上昇させる技術が記載されている。また、特許文献1には、給紙タイミングを制御して記録用紙を給紙する間隔を広げ、定着温度の低下を抑える技術も記載されている。
(従来技術の問題点)
前記従来技術(J01)では、使用される記録用紙の用紙種類をユーザがジョブを実行する度に指定したり、給紙トレイに収容されている記録用紙の用紙種類を予め登録しておく必要がある。したがって、操作が面倒であり、ユーザが用紙種類の指定や登録を忘れたり、指定や登録を間違えることもある。この結果、使用する用紙種類と、定着温度の設定が異なった状態、即ち、最適な設定では無い状態で印刷が行われることがあり、定着不良が発生する可能性がある。
また、一定枚数印刷毎にジョブを中断する場合や、記録用紙の給紙間隔を広げる場合には、単位時間当たりに搬送される記録用紙の枚数が少なくなるので、生産性が低下するという問題もある。
前記従来技術(J01)では、使用される記録用紙の用紙種類をユーザがジョブを実行する度に指定したり、給紙トレイに収容されている記録用紙の用紙種類を予め登録しておく必要がある。したがって、操作が面倒であり、ユーザが用紙種類の指定や登録を忘れたり、指定や登録を間違えることもある。この結果、使用する用紙種類と、定着温度の設定が異なった状態、即ち、最適な設定では無い状態で印刷が行われることがあり、定着不良が発生する可能性がある。
また、一定枚数印刷毎にジョブを中断する場合や、記録用紙の給紙間隔を広げる場合には、単位時間当たりに搬送される記録用紙の枚数が少なくなるので、生産性が低下するという問題もある。
本発明は、前述の事情に鑑み、次の記載内容(O01)〜(O03)を技術的課題とする。
(O01)使用する用紙種類に応じて最適な温度を設定すること。
(O02)使用する記録用紙の用紙種類を自動的に判別すること。
(O03)生産性の低下を抑えること。
(O01)使用する用紙種類に応じて最適な温度を設定すること。
(O02)使用する記録用紙の用紙種類を自動的に判別すること。
(O03)生産性の低下を抑えること。
(本発明)
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の具体例(実施例)の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の具体例(実施例)の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
(第1発明)
前記技術的課題を解決するために、第1発明の定着装置では、下記の構成要件(A01)〜(A08)を備えたことを特徴とする。
(A01)ヒータ(h)により加熱される加熱部材(Fh)と、前記加熱部材(Fh)に圧接する加圧部材(Fp)とを有し、前記加熱部材(Fh)と前記加圧部材(Fp)との圧接領域(Q4)を通過する際に記録用紙(S)上のトナー像を定着する定着部材(Fh,Fp)、
(A02)前記定着部材(Fh,Fp)の温度を検出する温度センサ(SN1)、
(A03)ジョブ開始時に、設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔で、前記ヒータ(h)を制御する用紙種類検出用ヒータ制御手段(C11A)、
(A04)連続印刷枚数(N)をカウントする連続印刷枚数カウント手段(C6)、
(A05)前記連続印刷枚数(N)が用紙種類の判別を行う用紙種類判別枚数(N1)であるか否かを判別する印刷枚数判別手段(C7)、
(A06)前記連続印刷枚数(N)が用紙種類判別枚数(N1)になった場合に、前記温度センサ(SN1)の検出した検出定着温度(Th)に基づいて前記記録用紙(S)の用紙種類を判別する用紙種類判別手段(C8)、
(A07)前記用紙種類判別手段(C8)で判別された用紙種類に応じて、前記定着部材(Fh,Fp)の目標定着温度(Ta)を設定する目標定着温度設定手段(C10)、
(A08)前記定着部材(Fh,Fp)の温度を、前記目標定着温度設定手段(C10)で設定された目標定着温度(Ta)に保持するように前記ヒータ(h)を制御する用紙種類検出後ヒータ制御手段(C11B)。
前記技術的課題を解決するために、第1発明の定着装置では、下記の構成要件(A01)〜(A08)を備えたことを特徴とする。
(A01)ヒータ(h)により加熱される加熱部材(Fh)と、前記加熱部材(Fh)に圧接する加圧部材(Fp)とを有し、前記加熱部材(Fh)と前記加圧部材(Fp)との圧接領域(Q4)を通過する際に記録用紙(S)上のトナー像を定着する定着部材(Fh,Fp)、
(A02)前記定着部材(Fh,Fp)の温度を検出する温度センサ(SN1)、
(A03)ジョブ開始時に、設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔で、前記ヒータ(h)を制御する用紙種類検出用ヒータ制御手段(C11A)、
(A04)連続印刷枚数(N)をカウントする連続印刷枚数カウント手段(C6)、
(A05)前記連続印刷枚数(N)が用紙種類の判別を行う用紙種類判別枚数(N1)であるか否かを判別する印刷枚数判別手段(C7)、
(A06)前記連続印刷枚数(N)が用紙種類判別枚数(N1)になった場合に、前記温度センサ(SN1)の検出した検出定着温度(Th)に基づいて前記記録用紙(S)の用紙種類を判別する用紙種類判別手段(C8)、
(A07)前記用紙種類判別手段(C8)で判別された用紙種類に応じて、前記定着部材(Fh,Fp)の目標定着温度(Ta)を設定する目標定着温度設定手段(C10)、
(A08)前記定着部材(Fh,Fp)の温度を、前記目標定着温度設定手段(C10)で設定された目標定着温度(Ta)に保持するように前記ヒータ(h)を制御する用紙種類検出後ヒータ制御手段(C11B)。
(第1発明の作用)
前記構成要件(A01)〜(A08)を備えた第1発明の定着装置では、ヒータ(h)により加熱される加熱部材(Fh)と加熱部材(Fh)に圧接する加圧部材(Fp)との圧接領域(Q4)を通過する際に記録用紙(S)上のトナー像が定着される。温度センサ(SN1)は、前記定着部材(Fh,Fp)の温度を検出する。用紙種類検出用ヒータ制御手段(C11A)は、ジョブ開始時に、設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔で、前記ヒータ(h)を制御する。連続印刷枚数カウント手段(C6)は、連続印刷枚数(N)をカウントする。印刷枚数判別手段(C7)は、前記連続印刷枚数(N)が用紙種類の判別を行う用紙種類判別枚数(N1)であるか否かを判別する。
前記構成要件(A01)〜(A08)を備えた第1発明の定着装置では、ヒータ(h)により加熱される加熱部材(Fh)と加熱部材(Fh)に圧接する加圧部材(Fp)との圧接領域(Q4)を通過する際に記録用紙(S)上のトナー像が定着される。温度センサ(SN1)は、前記定着部材(Fh,Fp)の温度を検出する。用紙種類検出用ヒータ制御手段(C11A)は、ジョブ開始時に、設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔で、前記ヒータ(h)を制御する。連続印刷枚数カウント手段(C6)は、連続印刷枚数(N)をカウントする。印刷枚数判別手段(C7)は、前記連続印刷枚数(N)が用紙種類の判別を行う用紙種類判別枚数(N1)であるか否かを判別する。
用紙種類判別手段(C8)は、前記連続印刷枚数(N)が用紙種類判別枚数(N1)になった場合に、前記温度センサ(SN1)の検出した検出定着温度(Th)に基づいて前記記録用紙(S)の用紙種類を判別する。目標定着温度設定手段(C10)は、前記用紙種類判別手段(C8)で判別された用紙種類に応じて、前記定着部材(Fh,Fp)の目標定着温度(Ta)を設定する。用紙種類検出後ヒータ制御手段(C11B)は、前記定着部材(Fh,Fp)の温度を、前記目標定着温度設定手段(C10)で設定された目標定着温度(Ta)に保持するように前記ヒータ(h)を制御する。
したがって、第1発明の定着装置では、用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータ(h)を制御した状態で、連続印刷枚数(N)が用紙種類判別枚数(N1)になった場合に、検出定着温度(Th)に基づいて使用している記録用紙(S)の用紙種類を自動的に判別できる。そして、記録用紙(S)の用紙種類に応じて、最適な目標定着温度(Ta)を設定することもできる。また、前記目標定着温度(Ta)設定後、ジョブを中断したり、給紙間隔を広くせずに、設定された目標定着温度(Ta)に保持するようにヒータ(h)を制御した場合、生産性が低下することを防止できる。
(第2発明)
前記技術的課題を解決するために第2発明の画像形成装置は、下記の構成要件(A09),(A010)を備えたことを特徴とする。
(A09)前記記録用紙(S)上にトナー像を形成するトナー像形成装置(U2)、
(A010)第1発明の定着装置(F)。
(第2発明の作用)
前記構成要件(A09),(A010)を備えた第2発明の画像形成装置では、第1発明の定着装置(F)を備えているので、用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータ(h)を制御した状態で、連続印刷枚数(N)が用紙種類判別枚数(N1)になった場合に、検出定着温度(Th)に基づいて使用している記録用紙(S)の用紙種類を自動的に判別できる。そして、記録用紙(S)の用紙種類に応じて、最適な目標定着温度(Ta)を設定することもできる。また、前記目標定着温度(Ta)設定後、ジョブを中断したり、給紙間隔を広くせずに、設定された目標定着温度(Ta)に保持するようにヒータ(h)を制御した場合、生産性が低下することを防止できる。
前記技術的課題を解決するために第2発明の画像形成装置は、下記の構成要件(A09),(A010)を備えたことを特徴とする。
(A09)前記記録用紙(S)上にトナー像を形成するトナー像形成装置(U2)、
(A010)第1発明の定着装置(F)。
(第2発明の作用)
前記構成要件(A09),(A010)を備えた第2発明の画像形成装置では、第1発明の定着装置(F)を備えているので、用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータ(h)を制御した状態で、連続印刷枚数(N)が用紙種類判別枚数(N1)になった場合に、検出定着温度(Th)に基づいて使用している記録用紙(S)の用紙種類を自動的に判別できる。そして、記録用紙(S)の用紙種類に応じて、最適な目標定着温度(Ta)を設定することもできる。また、前記目標定着温度(Ta)設定後、ジョブを中断したり、給紙間隔を広くせずに、設定された目標定着温度(Ta)に保持するようにヒータ(h)を制御した場合、生産性が低下することを防止できる。
前述の本発明は、下記の効果(E01)〜(E03)を奏する。
(E01)使用する用紙種類に応じて最適な定着温度を設定することができる。
(E02)使用する記録用紙の用紙種類を自動的に判別することができる。
(E03)生産性の低下を抑えることができる。
(E01)使用する用紙種類に応じて最適な定着温度を設定することができる。
(E02)使用する記録用紙の用紙種類を自動的に判別することができる。
(E03)生産性の低下を抑えることができる。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
図1は実施例1の画像形成装置の縦断面図である。
図1において、実施例1の画像形成装置としてのプリンタUは、プリンタ本体U1を有しており、プリンタ本体U1の上面には第1排紙トレイ(フェイスダウントレイ)TRhが設けられている。図1において、ホストコンピュータHCから送信された画像データやプリンタ制御コマンド等の電気信号は、プリンタUのコントローラCに入力される。コントローラCはマイクロコンピュータおよび記憶装置等により構成されている。コントローラCは、入力される画像データを一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動回路DLに出力する。
図1において、実施例1の画像形成装置としてのプリンタUは、プリンタ本体U1を有しており、プリンタ本体U1の上面には第1排紙トレイ(フェイスダウントレイ)TRhが設けられている。図1において、ホストコンピュータHCから送信された画像データやプリンタ制御コマンド等の電気信号は、プリンタUのコントローラCに入力される。コントローラCはマイクロコンピュータおよび記憶装置等により構成されている。コントローラCは、入力される画像データを一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動回路DLに出力する。
レーザ駆動回路DLは、入力された画像データに応じてレーザ駆動信号をROS(潜像形成装置)に出力する。なお、UI(ユーザインタフェース)、レーザ駆動回路DLと、後述の現像ロールGa、転写装置としての転写ロールRtにバイアス電圧を印加する電源回路E等の動作はコントローラCにより制御される。
図1において、前記ROSの左方には、黒色のトナー像を形成するトナー像形成装置U2が配置されている。潜像形成装置(潜像形成光学系)ROSの前記図示しないレーザダイオードから出射したレーザビームLは、回転する感光体PRに入射する。
図1において、回転軸を中心に矢印方向に回転する感光体(像担持体)PRと、帯電ロール(帯電部材)CRと、現像装置Gと、クリーナCLとを有している。また、前記トナー像形成装置U2はユニット化されており、プロセスユニットとして画像形成装置本体U1に着脱可能に構成されている。前記プロセスユニットU2の着脱は、画像形成装置本体U1の前面に開閉可能に支持されたフロントカバー(図示せず)を開放した状態で行う。
図1において、回転軸を中心に矢印方向に回転する感光体(像担持体)PRと、帯電ロール(帯電部材)CRと、現像装置Gと、クリーナCLとを有している。また、前記トナー像形成装置U2はユニット化されており、プロセスユニットとして画像形成装置本体U1に着脱可能に構成されている。前記プロセスユニットU2の着脱は、画像形成装置本体U1の前面に開閉可能に支持されたフロントカバー(図示せず)を開放した状態で行う。
前記像担持体PRの表面は、帯電ロールCRにより一様に帯電された後、潜像書込位置において前記ROS(潜像形成装置)のレーザビームLにより露光走査されて静電潜像が形成される。
前記静電潜像が形成された像担持体PR表面は回転移動して現像装置Gと対向する現像領域、転写ロールRtに対向する転写領域(シート転写領域)Q3を順次通過する。
現像装置Gは、現像バイアスが印加される現像ロールGa、トナーを現像ロールに撹拌しながら搬送するトナー撹拌部材Gb,Gcを回転可能に支持し且つトナーを収容する現像容器Vを有している。そして、現像領域を通過する像担持体PR上の静電潜像を現像ロールGaによりトナー像に現像する。
前記静電潜像が形成された像担持体PR表面は回転移動して現像装置Gと対向する現像領域、転写ロールRtに対向する転写領域(シート転写領域)Q3を順次通過する。
現像装置Gは、現像バイアスが印加される現像ロールGa、トナーを現像ロールに撹拌しながら搬送するトナー撹拌部材Gb,Gcを回転可能に支持し且つトナーを収容する現像容器Vを有している。そして、現像領域を通過する像担持体PR上の静電潜像を現像ロールGaによりトナー像に現像する。
前記現像容器Vの前端部には、プリンタUに固定支持されたトナー補給装置THの補給路の一端が接続されており、前記カートリッジトナー補給装置THの補給路の他端はトナーカートリッジTCのトナー排出口TC3に接続されている。
図1において、トナーカートリッジTCは、内部にトナーを収容するトナー容器TC1を有し、前記トナー容器TC1内にはトナー搬送部材TC2が回転可能に支持されている。したがって、現像装置Gでのトナーの消費に応じて、前記トナー搬送部材TC2が回転駆動してトナー容器TC1内のトナーを、前側(+X側)のトナー排出口TC3に搬送する。トナー排出口TC3から排出されたトナーは、トナー補給装置THのトナー補給路内の図示しないトナー搬送部材(オーガ等)により現像装置Gの現像容器Vに搬送される。
図1において、トナーカートリッジTCは、内部にトナーを収容するトナー容器TC1を有し、前記トナー容器TC1内にはトナー搬送部材TC2が回転可能に支持されている。したがって、現像装置Gでのトナーの消費に応じて、前記トナー搬送部材TC2が回転駆動してトナー容器TC1内のトナーを、前側(+X側)のトナー排出口TC3に搬送する。トナー排出口TC3から排出されたトナーは、トナー補給装置THのトナー補給路内の図示しないトナー搬送部材(オーガ等)により現像装置Gの現像容器Vに搬送される。
前記トナーカートリッジTCは、プリンタUに対して前後方向に挿抜することにより着脱可能に構成されている。前記トナーカートリッジTCの着脱は、画像形成装置本体U1の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーを開放した状態で行う。
前記感光体PR、帯電ロールCR、ROS(静電潜像形成装置)、現像装置G等により、感光体PR上にトナー像(画像)を形成するトナー像形成装置U2が形成されている。
前記感光体PR、帯電ロールCR、ROS(静電潜像形成装置)、現像装置G等により、感光体PR上にトナー像(画像)を形成するトナー像形成装置U2が形成されている。
図1において、プリンタUの下部には、複数の給紙トレイTR1〜TR4が配置されている。複数の給紙トレイTR1〜TR4は、前記転写領域Q3に搬送するための画像記録用の記録用シートSを収容しており、前記各給紙トレイTR1〜TR4はプリンタUの前面に形成された給紙トレイ挿入口からプリンタU内部のトレイ収容空間に出入可能である。
図1において、プリンタUの下部内部(トレイ収容空間)には、給紙トレイ挿入口から出入(挿入および抜出)される給紙トレイTR1〜TR4の左右両端部を移動可能に支持するレール(トレイ支持部材)RL1,RL1が配置されており、左右一対のレールRL1,RL1により各給紙トレイTR1〜TR4は前後方向に移動可能に支持されている。
図1において、プリンタUの下部内部(トレイ収容空間)には、給紙トレイ挿入口から出入(挿入および抜出)される給紙トレイTR1〜TR4の左右両端部を移動可能に支持するレール(トレイ支持部材)RL1,RL1が配置されており、左右一対のレールRL1,RL1により各給紙トレイTR1〜TR4は前後方向に移動可能に支持されている。
図1において、前記各給紙トレイTR1〜TR4の給紙側上部には、ピックアップロールRpと、フィードロールおよびリタードロールを有するさばきロールRsとを有する給紙装置Kが設けられている。
給紙装置KのピックアップロールRpにより取出された記録用のシートSは、さばきロールRsにより1枚ずつ分離されて、シート搬送装置SHの本体シート搬送路(第1標準シート搬送路)SH1に給紙される。給紙されたシートSは複数のシート搬送ロールRaにより搬送され、レジロールRr(図1参照)により所定のタイミングで、前記転写領域Q3に搬送される。
給紙装置KのピックアップロールRpにより取出された記録用のシートSは、さばきロールRsにより1枚ずつ分離されて、シート搬送装置SHの本体シート搬送路(第1標準シート搬送路)SH1に給紙される。給紙されたシートSは複数のシート搬送ロールRaにより搬送され、レジロールRr(図1参照)により所定のタイミングで、前記転写領域Q3に搬送される。
また、プリンタ(画像記録装置)Uの左側部には、手差トレイTR0が装着されている。前記手差トレイTR0から給紙されたシートSは、オプション手差用シート搬送路SH5から、手差トレイ用シート搬送路SH2を通過して、前記本体シート搬送路(第1標準シート搬送路)SH1に搬送され、前記本体シート搬送路SH1に沿って配置されたシート搬送ロールRa、レジロールRrにより前記転写領域Q3に搬送される。
図1において、前記転写領域Q3には転写バイアスが印加される転写ロールRtが配置されている。この転写ロールRtは転写領域Q3において前記感光体PRに圧接しており、転写領域Q3を通過するシートSに感光体PR上のトナー像を転写する。なお、感光体PR上に形成されたトナー像(画像)をシート上に転写(記録)する転写装置は、実施例1のように転写ロールRtのみにより構成する代わりに、コロトロンのような放電式の転写部材により構成することが可能である。また、転写装置は、中間転写体と、感光体上のトナー像を前記中間転写体に1次転写する1次転写部材と、中間転写体上のトナー像をシートに2次転写する2次転写部材とにより構成することが可能である。
前記感光体PR、帯電ロールCR、ROS(潜像形成装置)、現像装置Gにより構成されるトナー像形成装置U2と、転写装置としての転写ロールRtとにより、シートSに画像(トナー像)を記録する画像記録部材(U2+Rt)が構成されている。
感光体PR表面のトナー像が転写領域Q3においてシートSに転写された後、前記感光体PRは、クリーナCLにより表面に付着した残留トナーが回収される。前記クリーナCLにより表面に付着した残留トナーが回収された感光体PRは、前記帯電ロールCRにより帯電される。
感光体PR表面のトナー像が転写領域Q3においてシートSに転写された後、前記感光体PRは、クリーナCLにより表面に付着した残留トナーが回収される。前記クリーナCLにより表面に付着した残留トナーが回収された感光体PRは、前記帯電ロールCRにより帯電される。
前記転写領域Q3において未定着のトナー像が転写された記録用紙Sは、トナー像が未定着の状態で転写領域Q3の上方に配置された定着装置Fに搬送される。前記定着装置Fは、ヒータhを内蔵する加熱ロール(加熱部材)Fhと、前記加熱ロールFhに圧接する加圧ロール(加圧部材)Fpとからなる一対の定着ロール(定着部材)Fh,Fpを有しており、前記加熱ロールFhと加圧ロールFpとの圧接領域により定着領域Q4が形成されている。また、前記定着装置Fは、加熱ロールFh表面の温度(定着温度)を検出する定着温度センサSN1を有している。
記録用紙S上の未定着トナー像は、定着領域Q4において定着部材Fh,Fpにより加熱定着される。
定着トナー像が形成されたシートSは、その後、シートガイドにガイドされて排紙ロールR1に搬送される。シートSは、前記排紙ロールR1によりシート排出口Haから排紙トレイ(第1排紙トレイ)TRhに排出される。
記録用紙S上の未定着トナー像は、定着領域Q4において定着部材Fh,Fpにより加熱定着される。
定着トナー像が形成されたシートSは、その後、シートガイドにガイドされて排紙ロールR1に搬送される。シートSは、前記排紙ロールR1によりシート排出口Haから排紙トレイ(第1排紙トレイ)TRhに排出される。
プリンタU内部には前記シート排出口Haに接続された本体シート反転路SH3が設けられている。前記手差しトレイTR0の上部には、オプションのシート反転装置U3が装着されている。前記シート反転装置U3の内部には、前記本体シート反転路SH3に接続するオプションシート反転路SH4が形成されている。したがって、両面印刷時には、前記定着領域Q4でトナー像が定着されたシートSが、前記本体シート反転路SH3、オプションシート反転路SH4を通過して、前記レジロールRrに搬送され、シートSの表裏が反転した状態で前記転写領域Q3に再送される。
前記本体シート反転路SH3、オプションシート反転路SH4により、シート反転路(SH3+SH4)が構成されている。
前記給紙装置K、シート搬送ロールRa、レジロールRr、排紙ロールR1、シート搬送路SH1〜SH5等によりシート搬送装置SHが構成されている。
前記本体シート反転路SH3、オプションシート反転路SH4により、シート反転路(SH3+SH4)が構成されている。
前記給紙装置K、シート搬送ロールRa、レジロールRr、排紙ロールR1、シート搬送路SH1〜SH5等によりシート搬送装置SHが構成されている。
(実施例1の制御部の説明)
図2は実施例1の画像形成装置の制御部分が備えている各機能をブロック図(機能ブロック図)で示した図である。
図2において、前記コントローラCは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インターフェース)、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)やハードディスク、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、前記ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびにクロック発振器等を有するマイクロコンピュータにより構成されており、前記ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
図2は実施例1の画像形成装置の制御部分が備えている各機能をブロック図(機能ブロック図)で示した図である。
図2において、前記コントローラCは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インターフェース)、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)やハードディスク、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、前記ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびにクロック発振器等を有するマイクロコンピュータにより構成されており、前記ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
(前記コントローラCに接続された信号入力要素)
前記コントローラCは、UI(ユーザインタフェース)、定着温度センサSN1等の信号入力要素からの信号が入力されている。
前記UIは、表示部UI1や複数の入力キー等を備えており、それらが入力されたことを検出して、その検出信号をコントローラCに入力する。
前記定着温度センサSN1は、記録用紙Sが通過する通紙域の加熱ロールFhの表面温度(定着部材Fp、Fhの温度、即ち、定着温度)を検出し、その検出信号をコントローラCに入力する。
前記コントローラCは、UI(ユーザインタフェース)、定着温度センサSN1等の信号入力要素からの信号が入力されている。
前記UIは、表示部UI1や複数の入力キー等を備えており、それらが入力されたことを検出して、その検出信号をコントローラCに入力する。
前記定着温度センサSN1は、記録用紙Sが通過する通紙域の加熱ロールFhの表面温度(定着部材Fp、Fhの温度、即ち、定着温度)を検出し、その検出信号をコントローラCに入力する。
(前記コントローラCに接続された制御要素)
また、コントローラCは、メインモータ駆動回路D1、シート搬送用モータ駆動回路D2、電源回路E、その他の制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。
前記電源回路Eは現像用電源回路E1や帯電用電源回路E2、転写用電源回路E3、加熱用電源回路E4等を有する。
前記現像用電源回路E1は、前記現像装置Gの現像ロールGaに現像バイアスを印加する。
前記帯電用電源回路E2は、前記帯電ロールCRに帯電バイアスを印加する。
また、コントローラCは、メインモータ駆動回路D1、シート搬送用モータ駆動回路D2、電源回路E、その他の制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。
前記電源回路Eは現像用電源回路E1や帯電用電源回路E2、転写用電源回路E3、加熱用電源回路E4等を有する。
前記現像用電源回路E1は、前記現像装置Gの現像ロールGaに現像バイアスを印加する。
前記帯電用電源回路E2は、前記帯電ロールCRに帯電バイアスを印加する。
前記転写用電源回路E3は、前記転写ロールRtに転写バイアスを印加する。
前記加熱用電源回路E4は、定着装置Fhの加熱ロールFhのヒータhにヒータ加熱用の電流を供給する。
前記メインモータ駆動回路D1はメインモータM1を介して像担持体PR、現像器Gの現像ロールGa、定着装置F等を回転駆動する。
前記加熱用電源回路E4は、定着装置Fhの加熱ロールFhのヒータhにヒータ加熱用の電流を供給する。
前記メインモータ駆動回路D1はメインモータM1を介して像担持体PR、現像器Gの現像ロールGa、定着装置F等を回転駆動する。
(前記コントローラCの機能)
前記コントローラCは、前記各信号出力要素からの出力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能(制御手段)を有している。前記コントローラCの機能(制御手段)を次に説明する。
C1:ジョブ制御手段
ジョブ制御手段C1は、ホストコンピュータHCから送信された画像データに応じて、前記ROS、像担持体PR、転写装置Rt、定着装置F等の動作を制御して、画像記録動作であるジョブ(印刷動作、画像形成動作)を実行する。
前記コントローラCは、前記各信号出力要素からの出力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能(制御手段)を有している。前記コントローラCの機能(制御手段)を次に説明する。
C1:ジョブ制御手段
ジョブ制御手段C1は、ホストコンピュータHCから送信された画像データに応じて、前記ROS、像担持体PR、転写装置Rt、定着装置F等の動作を制御して、画像記録動作であるジョブ(印刷動作、画像形成動作)を実行する。
C2:メインモータ回転制御手段
メインモータ回転制御手段C2は、前記メインモータ駆動回路D1を制御して、像担持体PRや現像器G、定着装置F等の回転駆動を制御する。
C3:電源回路制御手段
電源回路制御手段C3は、現像用電源制御手段C3A、帯電用電源制御手段C3B、転写用電源制御手段C3Cを有し、電源回路Eを制御して画像形成装置Uの各部材への電源供給の制御を行う。
メインモータ回転制御手段C2は、前記メインモータ駆動回路D1を制御して、像担持体PRや現像器G、定着装置F等の回転駆動を制御する。
C3:電源回路制御手段
電源回路制御手段C3は、現像用電源制御手段C3A、帯電用電源制御手段C3B、転写用電源制御手段C3Cを有し、電源回路Eを制御して画像形成装置Uの各部材への電源供給の制御を行う。
C3A:現像用電源制御手段
現像用電源制御手段C3Aは、現像用電源回路E1を制御して現像バイアスを制御する。
C3B:帯電用電源制御手段
帯電用電源制御手段C3Bは、帯電用電源回路E2を制御して帯電バイアスを制御する。
C3C:転写用電源制御手段
転写用電源制御手段C3Cは、転写用電源回路E3を制御して転写バイアスを制御する。
現像用電源制御手段C3Aは、現像用電源回路E1を制御して現像バイアスを制御する。
C3B:帯電用電源制御手段
帯電用電源制御手段C3Bは、帯電用電源回路E2を制御して帯電バイアスを制御する。
C3C:転写用電源制御手段
転写用電源制御手段C3Cは、転写用電源回路E3を制御して転写バイアスを制御する。
C4:画像データ受信手段
画像データ受信手段C4は、ホストコンピュータHCから送信された印刷用データを受信する。前記印刷用データには、画像データに加え、両面印刷の指定の有無等の印刷設定データが含まれる。
C5:受信データ記憶手段
受信データ記憶手段C5は、前記画像データ受信手段C4で受信した印刷用データを記憶する。
C6:連続印刷枚数カウント手段
連続印刷枚数カウント手段C6は、画像が記録される記録用紙Sの連続印刷枚数Nをカウントする。
画像データ受信手段C4は、ホストコンピュータHCから送信された印刷用データを受信する。前記印刷用データには、画像データに加え、両面印刷の指定の有無等の印刷設定データが含まれる。
C5:受信データ記憶手段
受信データ記憶手段C5は、前記画像データ受信手段C4で受信した印刷用データを記憶する。
C6:連続印刷枚数カウント手段
連続印刷枚数カウント手段C6は、画像が記録される記録用紙Sの連続印刷枚数Nをカウントする。
C7:印刷枚数判別手段
印刷枚数判別手段C7は、用紙種類検出枚数記憶手段C7Aを有し、連続印刷枚数Nが用紙種類の判別を行う用紙種類判別枚数N1であるか否かを判別する。
C7A:用紙種類検出枚数記憶手段
用紙種類検出枚数記憶手段C7Aは、前記用紙種類判別枚数N1を記憶する。実施例1の用紙種類検出枚数記憶手段C7Aは、用紙種類判別枚数N1として、50枚を記憶している。
印刷枚数判別手段C7は、用紙種類検出枚数記憶手段C7Aを有し、連続印刷枚数Nが用紙種類の判別を行う用紙種類判別枚数N1であるか否かを判別する。
C7A:用紙種類検出枚数記憶手段
用紙種類検出枚数記憶手段C7Aは、前記用紙種類判別枚数N1を記憶する。実施例1の用紙種類検出枚数記憶手段C7Aは、用紙種類判別枚数N1として、50枚を記憶している。
図3は実施例1の定着装置において検出定着温度から用紙種類を判別する際に使用する用紙種類判別テーブルの説明図である。
C8:用紙種類判別手段
用紙種類判別手段C8は、定着温度センサSN1が検出した定着温度から用紙種類を判別する際に使用する用紙種類判別テーブル(図3参照)を記憶する用紙種類判別テーブル記憶手段C8Aを有する。そして、用紙種類判別手段C8は、連続印刷枚数Nが用紙種類判別枚数N1になった場合に、定着温度センサSN1の検出した判別時検出定着温度Thに基づいて、記録用紙Sの用紙種類を判別する。実施例1の用紙種類判別手段C8は、用紙種類判別テーブル(図3参照)を参照して、連続印刷枚数Nが50枚になった時の判別時検出定着温度Thに対応する用紙種類を記録用紙Sの用紙種類と判別する。即ち、図3において、連続印刷枚数Nが50枚になった時の判別時検出定着温度Thが177℃以上の場合、用紙種類が普通紙(用紙坪量70g/m2以下)であると判別する。そして、判別時検出定着温度Thが174℃以上177℃未満の場合、厚紙1(用紙坪量70g/m2〜130g/m2)と判別し、判別時検出定着温度Thが170℃以上174℃未満の場合、厚紙2(用紙坪量130g/m2〜180g/m2)と判別し、判別時検出定着温度Thが170℃未満の場合、厚紙3(用紙坪量180g/m2〜200g/m2)と判別する。
C8:用紙種類判別手段
用紙種類判別手段C8は、定着温度センサSN1が検出した定着温度から用紙種類を判別する際に使用する用紙種類判別テーブル(図3参照)を記憶する用紙種類判別テーブル記憶手段C8Aを有する。そして、用紙種類判別手段C8は、連続印刷枚数Nが用紙種類判別枚数N1になった場合に、定着温度センサSN1の検出した判別時検出定着温度Thに基づいて、記録用紙Sの用紙種類を判別する。実施例1の用紙種類判別手段C8は、用紙種類判別テーブル(図3参照)を参照して、連続印刷枚数Nが50枚になった時の判別時検出定着温度Thに対応する用紙種類を記録用紙Sの用紙種類と判別する。即ち、図3において、連続印刷枚数Nが50枚になった時の判別時検出定着温度Thが177℃以上の場合、用紙種類が普通紙(用紙坪量70g/m2以下)であると判別する。そして、判別時検出定着温度Thが174℃以上177℃未満の場合、厚紙1(用紙坪量70g/m2〜130g/m2)と判別し、判別時検出定着温度Thが170℃以上174℃未満の場合、厚紙2(用紙坪量130g/m2〜180g/m2)と判別し、判別時検出定着温度Thが170℃未満の場合、厚紙3(用紙坪量180g/m2〜200g/m2)と判別する。
図4は実施例1の用紙種類判別テーブルを作成する際に行った実験結果の説明図である。
図3に示す実施例1の用紙種類判別テーブルにおいて、各用紙種類に対応する判別時検出定着温度Thは、後述する用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータhを制御した場合の定着温度Tの推移を観察した実験結果から設定されている。図4は、普通紙(用紙坪量64g/m2)、厚紙1(用紙坪量105g/m2)、厚紙2(用紙坪量157g/m2)、厚紙3(用紙坪量180g/m2)を使用して、10枚毎に検出した定着温度の推移を示すグラフである。図4に示すように、連続印刷枚数が増加すると、用紙種類毎の検出定着温度Tに差が出やすいことが分かる。また、図4において、普通紙の場合、連続印刷枚数Nが30枚以上になるとほとんど定着温度が低下しない(定着温度が安定する)ことが分かる。図4の実験結果に基づいて、実施例1の用紙種類判別テーブルでは、連続印刷枚数Nが50枚の場合の定着温度の差に注目して判別時検出定着温度Thを設定した。
図3に示す実施例1の用紙種類判別テーブルにおいて、各用紙種類に対応する判別時検出定着温度Thは、後述する用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータhを制御した場合の定着温度Tの推移を観察した実験結果から設定されている。図4は、普通紙(用紙坪量64g/m2)、厚紙1(用紙坪量105g/m2)、厚紙2(用紙坪量157g/m2)、厚紙3(用紙坪量180g/m2)を使用して、10枚毎に検出した定着温度の推移を示すグラフである。図4に示すように、連続印刷枚数が増加すると、用紙種類毎の検出定着温度Tに差が出やすいことが分かる。また、図4において、普通紙の場合、連続印刷枚数Nが30枚以上になるとほとんど定着温度が低下しない(定着温度が安定する)ことが分かる。図4の実験結果に基づいて、実施例1の用紙種類判別テーブルでは、連続印刷枚数Nが50枚の場合の定着温度の差に注目して判別時検出定着温度Thを設定した。
C9:定着温度記憶手段
定着温度記憶手段C9は、ジョブ開始時定着温度記憶手段C9Aと、目標定着温度設定テーブル記憶手段C9Bと、スタンバイモード時定着温度記憶手段C9Cとを有する。そして、定着温度記憶手段C9は、定着部材Fh,Fpの定着温度の設定値(目標値)を記憶する。
C9A:ジョブ開始時定着温度記憶手段
ジョブ開始時定着温度記憶手段C9Aは、画像記録動作であるジョブを開始する時の定着温度の設定値(制御目標値)であるジョブ開始時定着温度Tkを記憶する。実施例1のジョブ開始時定着温度記憶手段C9Aは、前記ジョブ開始時定着温度Tkとして、普通紙用の定着温度Ta(=190℃)を記憶している。
定着温度記憶手段C9は、ジョブ開始時定着温度記憶手段C9Aと、目標定着温度設定テーブル記憶手段C9Bと、スタンバイモード時定着温度記憶手段C9Cとを有する。そして、定着温度記憶手段C9は、定着部材Fh,Fpの定着温度の設定値(目標値)を記憶する。
C9A:ジョブ開始時定着温度記憶手段
ジョブ開始時定着温度記憶手段C9Aは、画像記録動作であるジョブを開始する時の定着温度の設定値(制御目標値)であるジョブ開始時定着温度Tkを記憶する。実施例1のジョブ開始時定着温度記憶手段C9Aは、前記ジョブ開始時定着温度Tkとして、普通紙用の定着温度Ta(=190℃)を記憶している。
図5は実施例1の定着装置の目標定着温度設定テーブルの説明図である。
C9B:目標定着温度設定テーブル記憶手段
目標定着温度設定テーブル記憶手段C9Bは、用紙種類判別後の定着温度の目標値である目標定着温度Taを設定する際に使用される目標定着温度設定テーブル(図5参照)を記憶する。図5において、実施例1の目標定着温度設定テーブルは、用紙種類が普通紙(用紙坪量70g/m2以下)の場合の目標定着温度Taとして190℃、厚紙1(用紙坪量70g/m2〜130g/m2)の場合の目標定着温度Taとして210℃、厚紙2(用紙坪量130g/m2〜180g/m2)の場合の目標定着温度Taとして230℃、厚紙3(用紙坪量180g/m2〜200g/m2)の場合の目標定着温度Taとして240℃を記憶している。
C9B:目標定着温度設定テーブル記憶手段
目標定着温度設定テーブル記憶手段C9Bは、用紙種類判別後の定着温度の目標値である目標定着温度Taを設定する際に使用される目標定着温度設定テーブル(図5参照)を記憶する。図5において、実施例1の目標定着温度設定テーブルは、用紙種類が普通紙(用紙坪量70g/m2以下)の場合の目標定着温度Taとして190℃、厚紙1(用紙坪量70g/m2〜130g/m2)の場合の目標定着温度Taとして210℃、厚紙2(用紙坪量130g/m2〜180g/m2)の場合の目標定着温度Taとして230℃、厚紙3(用紙坪量180g/m2〜200g/m2)の場合の目標定着温度Taとして240℃を記憶している。
C9C:スタンバイモード時定着温度記憶手段
スタンバイモード時定着温度記憶手段C9Cは、ジョブ終了後に新たなジョブが開始された場合に速やかに新たなジョブが実行できる状態(スタンバイモード)に保持される期間中の定着温度の目標値であるスタンバイモード時定着温度Tsを記憶する。実施例1のスタンバイモード時定着温度記憶手段C9Cは、スタンバイモード時定着温度Tsとして160℃を記憶している。そして、スタンバイモード時定着温度記憶手段C9Cは、定着温度Tをスタンバイモード時定着温度Ts程度に保持する際のヒータhの制御で使用されるスタンバイ下限温度Ts1及びスタンバイ上限温度Ts2として、Ts1=155℃、Ts2=165℃を記憶している。
スタンバイモード時定着温度記憶手段C9Cは、ジョブ終了後に新たなジョブが開始された場合に速やかに新たなジョブが実行できる状態(スタンバイモード)に保持される期間中の定着温度の目標値であるスタンバイモード時定着温度Tsを記憶する。実施例1のスタンバイモード時定着温度記憶手段C9Cは、スタンバイモード時定着温度Tsとして160℃を記憶している。そして、スタンバイモード時定着温度記憶手段C9Cは、定着温度Tをスタンバイモード時定着温度Ts程度に保持する際のヒータhの制御で使用されるスタンバイ下限温度Ts1及びスタンバイ上限温度Ts2として、Ts1=155℃、Ts2=165℃を記憶している。
C10:目標定着温度設定手段
目標定着温度設定手段C10は、用紙種類判別手段C8で判別された用紙種類に応じて定着部材Fh,Fpの目標定着温度Taを設定する。実施例1の目標定着温度設定手段C10は、図4に示す目標定着温度設定テーブルを参照して、判別された用紙種類に応じた目標定着温度Taを設定する。
C11:ヒータ制御手段
ヒータ制御手段C11は、用紙種類検出用ヒータ制御手段C11Aと、用紙種類検出後ヒータ制御手段C11Bと、スタンバイモード時ヒータ制御手段C11Cと、スリープモード移行時間記憶手段C11Dと、スリープモード移行タイマTM1と、スリープモード移行判別手段C11Eとを有する。そして、ヒータ制御手段C11は、前記加熱用電源回路E4を制御して、加熱ロールFhのヒータhのオン・オフを制御する。
目標定着温度設定手段C10は、用紙種類判別手段C8で判別された用紙種類に応じて定着部材Fh,Fpの目標定着温度Taを設定する。実施例1の目標定着温度設定手段C10は、図4に示す目標定着温度設定テーブルを参照して、判別された用紙種類に応じた目標定着温度Taを設定する。
C11:ヒータ制御手段
ヒータ制御手段C11は、用紙種類検出用ヒータ制御手段C11Aと、用紙種類検出後ヒータ制御手段C11Bと、スタンバイモード時ヒータ制御手段C11Cと、スリープモード移行時間記憶手段C11Dと、スリープモード移行タイマTM1と、スリープモード移行判別手段C11Eとを有する。そして、ヒータ制御手段C11は、前記加熱用電源回路E4を制御して、加熱ロールFhのヒータhのオン・オフを制御する。
C11A:用紙種類検出用ヒータ制御手段
用紙種類検出用ヒータ制御手段C11Aは、ジョブ開始時に、設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔で、ヒータhを制御する。実施例1の用紙種類検出用オン・オフ間隔は、ヒータhのオンの時間とオフの時間が同じ長さになるように設定されている。即ち、実施例1では、前記オンの時間とオフの時間の割合が1:1に設定されている。
用紙種類検出用ヒータ制御手段C11Aは、ジョブ開始時に、設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔で、ヒータhを制御する。実施例1の用紙種類検出用オン・オフ間隔は、ヒータhのオンの時間とオフの時間が同じ長さになるように設定されている。即ち、実施例1では、前記オンの時間とオフの時間の割合が1:1に設定されている。
C11B:用紙種類検出後ヒータ制御手段
用紙種類検出後ヒータ制御手段C11Bは、記録用紙Sの用紙種類が判別された後に、定着部材Fh,Fpの定着温度Tを、目標定着温度設定手段C10で設定された目標定着温度Taに保持するようにヒータhを制御する。実施例1の用紙種類検出後ヒータ制御手段C11Bは、定着温度Tを目標定着温度Ta程度に保持するために、定着温度Tが、目標定着下限温度Ta1以上、目標定着上限温度Ta2以下になるようにヒータhのオン・オフを制御する。なお、実施例1では、前記目標定着下限温度Ta1は目標定着温度Taより5℃低い温度(即ち、Ta1=Ta−5℃)に設定され、目標定着上限温度Ta2は目標定着温度Taより5℃高い温度(即ち、Ta2=Ta+5℃)に設定されている。
用紙種類検出後ヒータ制御手段C11Bは、記録用紙Sの用紙種類が判別された後に、定着部材Fh,Fpの定着温度Tを、目標定着温度設定手段C10で設定された目標定着温度Taに保持するようにヒータhを制御する。実施例1の用紙種類検出後ヒータ制御手段C11Bは、定着温度Tを目標定着温度Ta程度に保持するために、定着温度Tが、目標定着下限温度Ta1以上、目標定着上限温度Ta2以下になるようにヒータhのオン・オフを制御する。なお、実施例1では、前記目標定着下限温度Ta1は目標定着温度Taより5℃低い温度(即ち、Ta1=Ta−5℃)に設定され、目標定着上限温度Ta2は目標定着温度Taより5℃高い温度(即ち、Ta2=Ta+5℃)に設定されている。
C11C:スタンバイモード時ヒータ制御手段
スタンバイモード時ヒータ制御手段C11Cは、スタンバイモードの期間中の定着温度Tが前記スタンバイモード時定着温度Tsに保持されるようにヒータhを制御する。
C11D:スリープモード移行時間記憶手段
スリープモード移行時間記憶手段C11Dは、スタンバイモードの継続時間、即ち、ジョブ終了後、ヒータをオフにしてスリープモード(省電力状態)に移行するまでの時間であるスリープモード移行時間t1を記憶する。
スタンバイモード時ヒータ制御手段C11Cは、スタンバイモードの期間中の定着温度Tが前記スタンバイモード時定着温度Tsに保持されるようにヒータhを制御する。
C11D:スリープモード移行時間記憶手段
スリープモード移行時間記憶手段C11Dは、スタンバイモードの継続時間、即ち、ジョブ終了後、ヒータをオフにしてスリープモード(省電力状態)に移行するまでの時間であるスリープモード移行時間t1を記憶する。
TM1:スリープモード移行タイマ
スリープモード移行タイマTM1は、前記スリープモード移行時間t1がセットされ、スタンバイモードの継続時間t1が経過するとタイムアップする。
C11E:スリープモード移行判別手段
スリープモード移行判別手段C11Eは、前記スリープモード移行タイマTM1がタイムアップしたか否かを判別する。即ち、スリープモード移行時間t1が経過したか否かを判別する。
FL1:ジョブ実行可能判別フラグ
ジョブ実行可能判別フラグFL1は、初期値は「0」であり、ジョブ開始時に、定着部材Fh,Fpの定着温度Tがジョブ開始時定着温度Tkに達し、定着装置Fがジョブを実行可能な状態になると「1」になり、ジョブが終了すると「0」となる。
スリープモード移行タイマTM1は、前記スリープモード移行時間t1がセットされ、スタンバイモードの継続時間t1が経過するとタイムアップする。
C11E:スリープモード移行判別手段
スリープモード移行判別手段C11Eは、前記スリープモード移行タイマTM1がタイムアップしたか否かを判別する。即ち、スリープモード移行時間t1が経過したか否かを判別する。
FL1:ジョブ実行可能判別フラグ
ジョブ実行可能判別フラグFL1は、初期値は「0」であり、ジョブ開始時に、定着部材Fh,Fpの定着温度Tがジョブ開始時定着温度Tkに達し、定着装置Fがジョブを実行可能な状態になると「1」になり、ジョブが終了すると「0」となる。
(実施例1のフローチャートの説明)
(ヒータ制御処理のメインフローチャートの説明)
図6は実施例1の画像形成装置のヒータ制御処理のメインフローチャートである。
図6のフローチャートの各ST(ステップ)の処理は、前記コントローラCのROMやハードディスク等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は画像形成装置Uの他の各種処理と並行してマルチタスクで実行される。
図6に示すフローチャートは画像形成装置Uの電源オンにより開始される。
(ヒータ制御処理のメインフローチャートの説明)
図6は実施例1の画像形成装置のヒータ制御処理のメインフローチャートである。
図6のフローチャートの各ST(ステップ)の処理は、前記コントローラCのROMやハードディスク等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は画像形成装置Uの他の各種処理と並行してマルチタスクで実行される。
図6に示すフローチャートは画像形成装置Uの電源オンにより開始される。
図6のST1において、印刷用データを受信したか否かを判別する。ノー(N)の場合はST1を繰り返し、イエス(Y)の場合はST2に移る。
ST2において、定着温度センサSN1の検出した定着温度Tがジョブ開始時定着温度Tk以上になったか否かを判別する。ノー(N)の場合はST3に移り、イエス(Y)の場合はST4に移る。
ST3において、ヒータhをオンにして、ST2に戻る。
ST4において、ジョブ実行可能判別フラグFL1を「1」とする。そして、ST5に移る。
ST2において、定着温度センサSN1の検出した定着温度Tがジョブ開始時定着温度Tk以上になったか否かを判別する。ノー(N)の場合はST3に移り、イエス(Y)の場合はST4に移る。
ST3において、ヒータhをオンにして、ST2に戻る。
ST4において、ジョブ実行可能判別フラグFL1を「1」とする。そして、ST5に移る。
ST5において、用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータhをオン・オフ制御する。そして、ST6に移る。
ST6において、連続印刷枚数Nが用紙種類検出枚数N1以上であるか否かを判別する。ノー(N)の場合はST7に移り、イエス(Y)の場合はST8に移る。
ST7において、ジョブが終了したか否かを判別する。ノー(N)の場合はST5に移り、イエス(Y)の場合はST14に移る。
ST8において、次の処理(1)〜(4)を実行して、ST9に移る。
(1)判別時検出定着温度Thを検出する。
(2)判別時検出定着温度Thに基づいて用紙種類を判別する。
(3)判別された用紙種類に対応する目標定着温度Taを設定する。
(4)ヒータhをオンにする。
ST6において、連続印刷枚数Nが用紙種類検出枚数N1以上であるか否かを判別する。ノー(N)の場合はST7に移り、イエス(Y)の場合はST8に移る。
ST7において、ジョブが終了したか否かを判別する。ノー(N)の場合はST5に移り、イエス(Y)の場合はST14に移る。
ST8において、次の処理(1)〜(4)を実行して、ST9に移る。
(1)判別時検出定着温度Thを検出する。
(2)判別時検出定着温度Thに基づいて用紙種類を判別する。
(3)判別された用紙種類に対応する目標定着温度Taを設定する。
(4)ヒータhをオンにする。
ST9において、定着温度Tが目標定着下限温度Ta1以下であるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST10に移り、ノー(N)の場合はST11に移る。
ST10において、ヒータhをオンにする。そして、ST13に移る。
ST11において、定着温度Tが目標定着上限温度Ta2以上であるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST12に移り、ノー(N)の場合はST13に移る。
ST12において、ヒータhをオフにする。そして、ST13に移る。
ST10において、ヒータhをオンにする。そして、ST13に移る。
ST11において、定着温度Tが目標定着上限温度Ta2以上であるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST12に移り、ノー(N)の場合はST13に移る。
ST12において、ヒータhをオフにする。そして、ST13に移る。
ST13において、ジョブが終了したか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST14に移り、ノー(N)の場合はST9に戻る。
ST14において、ジョブ実行可能判別フラグFL1を「0」とする。そして、ST15に移る。
ST15において、定着温度Tをスタンバイモード時定着温度Ts程度に保持するスタンバイモード時ヒータ制御処理(後述する図7のサブルーチン参照)を実行し、ST16に移る。
ST16において、ヒータhをオフにして、スリープモードに移行する。そして、ST1に戻る。
ST14において、ジョブ実行可能判別フラグFL1を「0」とする。そして、ST15に移る。
ST15において、定着温度Tをスタンバイモード時定着温度Ts程度に保持するスタンバイモード時ヒータ制御処理(後述する図7のサブルーチン参照)を実行し、ST16に移る。
ST16において、ヒータhをオフにして、スリープモードに移行する。そして、ST1に戻る。
(ジョブ時及びスタンバイモード時ヒータ制御処理の説明)
図7はスタンバイモード時ヒータ制御処理の説明図であり、図6のST15のサブルーチンのフローチャートである。
図7のST21において、スリープモード移行タイマTM1にスリープモード移行時間t1をセットする。そして、ST22に移る。
ST22において、定着温度Tがスタンバイ下限温度Ts1以下であるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST23に移り、ノー(N)の場合はST24に移る。
ST23において、ヒータhをオンにする。そして、ST26に移る。
図7はスタンバイモード時ヒータ制御処理の説明図であり、図6のST15のサブルーチンのフローチャートである。
図7のST21において、スリープモード移行タイマTM1にスリープモード移行時間t1をセットする。そして、ST22に移る。
ST22において、定着温度Tがスタンバイ下限温度Ts1以下であるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST23に移り、ノー(N)の場合はST24に移る。
ST23において、ヒータhをオンにする。そして、ST26に移る。
ST24において、定着温度Tがスタンバイ上限温度Ts2以上であるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST25に移り、ノー(N)の場合はST26に移る。
ST25において、ヒータhをオフにする。そして、ST26に移る。
ST26において、新たなジョブが開始されたか否かを判別する。ノー(N)の場合はST27に移り、イエス(Y)の場合は図6のヒータ制御処理のメインルーチンのST2に戻る。
ST27において、スリープモード移行タイマTM1がタイムアップしたか否か、即ち、スリープモード移行時間t1が経過したか否かを判別する。ノー(N)の場合はST22に戻り、イエス(Y)の場合は図7のサブルーチンを終了して、図6のヒータ制御処理のメインルーチンに戻る。
ST25において、ヒータhをオフにする。そして、ST26に移る。
ST26において、新たなジョブが開始されたか否かを判別する。ノー(N)の場合はST27に移り、イエス(Y)の場合は図6のヒータ制御処理のメインルーチンのST2に戻る。
ST27において、スリープモード移行タイマTM1がタイムアップしたか否か、即ち、スリープモード移行時間t1が経過したか否かを判別する。ノー(N)の場合はST22に戻り、イエス(Y)の場合は図7のサブルーチンを終了して、図6のヒータ制御処理のメインルーチンに戻る。
(実施例1の作用)
図8は普通紙使用時の定着ロールの温度の推移を示すタイムチャートである。
図8において、前記構成を備えた実施例1の画像形成装置Uでは、記録用紙Sとして普通紙を使用する場合、印刷用データを受信すると、ヒータがオンになり、定着ロールFh,Fpの定着温度が上昇する。そして、定着ロールFh,Fpの温度が、ジョブ開始時定着温度Tkまで上昇すると、ジョブが開始される。
図8は普通紙使用時の定着ロールの温度の推移を示すタイムチャートである。
図8において、前記構成を備えた実施例1の画像形成装置Uでは、記録用紙Sとして普通紙を使用する場合、印刷用データを受信すると、ヒータがオンになり、定着ロールFh,Fpの定着温度が上昇する。そして、定着ロールFh,Fpの温度が、ジョブ開始時定着温度Tkまで上昇すると、ジョブが開始される。
そして、ジョブ開始後は、用紙種類検出用オン・オフ間隔でヒータがオン・オフ制御される。このとき、定着部材Fh,Fpは、定着領域Q4を通過する記録用紙Sに熱を奪われるので、定着温度が徐々に低下する。そして、連続印刷枚数Nが用紙種類検出枚数N1(50枚)になった時、判別時検出定着温度Thが検出され、用紙種類が普通紙と判別されて、目標定着温度Taが普通紙用の目標定着温度である190℃に設定される。そして、定着温度Tが目標定着温度Taに保持されるように、ヒータがオン・オフ制御される。なお、実施例1の画像形成装置Uでは、用紙種類が判別され、目標定着温度Taが設定され、目標定着温度Taまで上昇・保持される間、ジョブは中断されず、継続される。そして、ジョブ終了後、スタンバイモードに移行し、スリープモード移行時間t1が経過するとスリープモードに移行する。
図9は、厚紙3使用時の定着ロールの温度の推移を示すタイムチャートである。
図9において、記録用紙Sとして厚紙3を使用する場合、判別時検出定着温度Thが、普通紙の場合よりも低い温度になる。しかし、実施例1の画像形成装置Uでは、厚紙3を使用しても用紙種類検出枚数N1(50枚)印刷時に定着不良が発生しない温度になるように、用紙種類検出用オン・オフ間隔が設定されているので、定着不良は発生しない。そして、用紙種類が厚紙3と判別されると、最適な目標定着温度Taに定着温度Tが保持され、ジョブが継続される。
図9において、記録用紙Sとして厚紙3を使用する場合、判別時検出定着温度Thが、普通紙の場合よりも低い温度になる。しかし、実施例1の画像形成装置Uでは、厚紙3を使用しても用紙種類検出枚数N1(50枚)印刷時に定着不良が発生しない温度になるように、用紙種類検出用オン・オフ間隔が設定されているので、定着不良は発生しない。そして、用紙種類が厚紙3と判別されると、最適な目標定着温度Taに定着温度Tが保持され、ジョブが継続される。
したがって、実施例1の画像形成装置Uでは、判別時検出定着温度Thに基づいて使用している記録用紙Sの用紙種類を自動的に判別でき、自動判別された記録用紙Sの用紙種類に応じて、最適な目標定着温度Taを設定することができる。また、前記目標定着温度Ta設定時や目標定着温度Taまで上昇する際に、ジョブを中断したり、給紙間隔を広くしないので、生産性が低下することを防止できる。
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H011)を下記に例示する。
(H01)本発明は、プリンタに限定されず、複写機、FAX、複合機等の画像形成装置に適用可能である。また、モノクロの画像形成装置に限定されず、カラーの画像形成装置にも適用可能である。さらに、カット紙を使用する画像形成装置に限定されず、連続紙を使用可能な画像形成装置にも使用可能である。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H011)を下記に例示する。
(H01)本発明は、プリンタに限定されず、複写機、FAX、複合機等の画像形成装置に適用可能である。また、モノクロの画像形成装置に限定されず、カラーの画像形成装置にも適用可能である。さらに、カット紙を使用する画像形成装置に限定されず、連続紙を使用可能な画像形成装置にも使用可能である。
(H02)前記実施例において、普通紙、厚紙1〜3の4種類の用紙種類について判別を行ったが、4種類に限定されず、例えば、2種類や3種類、あるいは5種類以上の用紙種類に対して判別するように構成することも可能である。例えば、普通紙とそれ以外用紙の2種類や、薄紙、普通紙、厚紙1〜3の5種類としたり、厚紙を用紙坪量に応じて更に細分化して分類することも可能である。
(H03)前記実施例において、ジョブ開始時定着温度Tkや目標定着温度Ta、スタンバイモード時定着温度Ts等の数値は、画像形成装置Uの機種や設計に応じて任意に変更可能である。また、用紙種類検出枚数N1や用紙種類検出用オン・オフ間隔、用紙種類判別テーブル、目標定着温度設定テーブルの各値も、機種や設計、実験結果等に応じて変更可能である。例えば、ヒータオンの時間とオフの時間の割合を2:1に変更したり、1.5:1や、1:1.5等に変更することも可能である。
(H03)前記実施例において、ジョブ開始時定着温度Tkや目標定着温度Ta、スタンバイモード時定着温度Ts等の数値は、画像形成装置Uの機種や設計に応じて任意に変更可能である。また、用紙種類検出枚数N1や用紙種類検出用オン・オフ間隔、用紙種類判別テーブル、目標定着温度設定テーブルの各値も、機種や設計、実験結果等に応じて変更可能である。例えば、ヒータオンの時間とオフの時間の割合を2:1に変更したり、1.5:1や、1:1.5等に変更することも可能である。
(H04)前記実施例において、用紙種類の判別後は、定着温度センサSN1の検出した定着温度Tに基づいて、ヒータhを制御したが、例えば、定着温度センサSN1の検出定着温度Tを使用せず、用紙種類判別後、用紙種類毎に異なるオン・オフの間隔でヒータを制御することも可能である。例えば、普通紙の場合、オンとオフの割合を1:1(用紙種類検出用オン・オフ間隔と同じ)とし、厚紙1は1.5:1、厚紙2は2:1、厚紙3は2.5:1とするといった制御を行うことも可能である。
(H05)前記実施例において、定着部材として定着ローラFh,Fpを使用したが、ベルト状の定着部材を使用することも可能である。
(H06)前記実施例において、厚紙と普通紙の場合について説明したが、コート紙やラベル紙、OHPシート等の判別を行うように構成することも可能である。
(H07)前記実施例において、普通紙の場合に判別時検出定着温度Thがジョブ開始時定着温度Tkよりも低下するように用紙種類検出用オン・オフ間隔が設定されていたが、これに限定されず、普通紙使用時には、判別時検出定着温度Thがジョブ開始時定着温度Tkとほぼ同じ温度に維持され且つ、厚紙使用時に判別時定着温度Thがジョブ開始時定着温度Tkより低下するように用紙種類検出用オン・オフ間隔を設定することも可能である。他にも、普通紙使用時には、判別時検出定着温度Thがジョブ開始時定着温度Tkより上昇し、厚紙1使用時にジョブ開始時定着温度Tkとほぼ同等に維持され、厚紙2、3使用時に低下するように設定することも可能である。
(H06)前記実施例において、厚紙と普通紙の場合について説明したが、コート紙やラベル紙、OHPシート等の判別を行うように構成することも可能である。
(H07)前記実施例において、普通紙の場合に判別時検出定着温度Thがジョブ開始時定着温度Tkよりも低下するように用紙種類検出用オン・オフ間隔が設定されていたが、これに限定されず、普通紙使用時には、判別時検出定着温度Thがジョブ開始時定着温度Tkとほぼ同じ温度に維持され且つ、厚紙使用時に判別時定着温度Thがジョブ開始時定着温度Tkより低下するように用紙種類検出用オン・オフ間隔を設定することも可能である。他にも、普通紙使用時には、判別時検出定着温度Thがジョブ開始時定着温度Tkより上昇し、厚紙1使用時にジョブ開始時定着温度Tkとほぼ同等に維持され、厚紙2、3使用時に低下するように設定することも可能である。
(H08)前記実施例において、ジョブ開始時定着温度Tkとして、使用する可能性が高い普通紙の目標定着温度Taと同じ温度を使用したが、これに限定されず、厚紙用の目標定着温度Taを使用することも可能である。あるいは、ユーザが手動で設定できるように構成することも可能である。
(H09)前記実施例において、全てのジョブにおいて用紙種類を自動判別したが、例えば、受信する印刷用データに用紙種類を自動判別するか、ユーザが指定した用紙種類を使用するかを特定するデータを含ませ、自動判別が指定されている場合に用紙種類の自動判別を行い、用紙種類がユーザにより指定されている場合には、ユーザが指定した用紙種類に応じて目標定着温度を設定するように構成することも可能である。
(H09)前記実施例において、全てのジョブにおいて用紙種類を自動判別したが、例えば、受信する印刷用データに用紙種類を自動判別するか、ユーザが指定した用紙種類を使用するかを特定するデータを含ませ、自動判別が指定されている場合に用紙種類の自動判別を行い、用紙種類がユーザにより指定されている場合には、ユーザが指定した用紙種類に応じて目標定着温度を設定するように構成することも可能である。
(H010)前記実施例において、用紙種類を判別する場合や目標定着温度を設定する場合に、ジョブを中断せずにジョブを継続して生産性を高めたが、目標定着温度設定後、目標定着温度Taに定着温度Tが上昇するまでジョブを中断するように構成することも可能である。
(H011)前記実施例において、用紙種類判別テーブルは、図4の一般実験室環境での実験結果に基づいて設定したが、複数の環境下(例えば、低温低湿、常温常湿、高温高湿等)で実験を行ってそれぞれの環境下での用紙種類判別テーブルを記憶しておき、画像形成装置内に環境温度センサ及び環境湿度センサを設け、画像形成時の環境温度や環境湿度に基づいて、用紙種類を判別する様に構成することも可能である。
(H011)前記実施例において、用紙種類判別テーブルは、図4の一般実験室環境での実験結果に基づいて設定したが、複数の環境下(例えば、低温低湿、常温常湿、高温高湿等)で実験を行ってそれぞれの環境下での用紙種類判別テーブルを記憶しておき、画像形成装置内に環境温度センサ及び環境湿度センサを設け、画像形成時の環境温度や環境湿度に基づいて、用紙種類を判別する様に構成することも可能である。
C6…連続印刷枚数カウント手段、
C7…印刷枚数判別手段、
C8…用紙種類判別手段、
C10…目標定着温度設定手段、
C11A…用紙種類検出用ヒータ制御手段、
C11B…用紙種類検出後ヒータ制御手段、
F…定着装置、
Fh…加熱部材、
Fh,Fp…定着部材、
Fp…加圧部材、
h…ヒータ、
N…連続印刷枚数、
N1…用紙種類判別枚数、
Q4…圧接領域、
S…記録用紙、
SN1…定着温度センサ、
Ta…目標定着温度、
Th…検出定着温度、
U2…トナー像形成装置。
C7…印刷枚数判別手段、
C8…用紙種類判別手段、
C10…目標定着温度設定手段、
C11A…用紙種類検出用ヒータ制御手段、
C11B…用紙種類検出後ヒータ制御手段、
F…定着装置、
Fh…加熱部材、
Fh,Fp…定着部材、
Fp…加圧部材、
h…ヒータ、
N…連続印刷枚数、
N1…用紙種類判別枚数、
Q4…圧接領域、
S…記録用紙、
SN1…定着温度センサ、
Ta…目標定着温度、
Th…検出定着温度、
U2…トナー像形成装置。
Claims (2)
- 下記の構成要件(A01)〜(A08)を備えたことを特徴とする定着装置、
(A01)ヒータにより加熱される加熱部材と、前記加熱部材に圧接する加圧部材とを有し、前記加熱部材と前記加圧部材との圧接領域を通過する際に記録用紙上のトナー像を定着する定着部材、
(A02)前記定着部材の温度を検出する温度センサ、
(A03)ジョブ開始時に、設定された用紙種類検出用オン・オフ間隔で、前記ヒータを制御する用紙種類検出用ヒータ制御手段、
(A04)連続印刷枚数をカウントする連続印刷枚数カウント手段、
(A05)前記連続印刷枚数が用紙種類の判別を行う用紙種類判別枚数であるか否かを判別する印刷枚数判別手段
(A06)前記連続印刷枚数が用紙種類判別枚数になった場合に、前記温度センサの検出した検出定着温度に基づいて前記記録用紙の用紙種類を判別する用紙種類判別手段、
(A07)前記用紙種類判別手段で判別された用紙種類に応じて、前記定着部材の目標定着温度を設定する目標定着温度設定手段、
(A08)前記定着部材の温度を、前記目標定着温度設定手段で設定された目標定着温度に保持するように前記ヒータを制御する用紙種類検出後ヒータ制御手段。 - 下記の構成要件(A09),(A010)を備えたことを特徴とする画像形成装置、
(A09)前記記録用紙上にトナー像を形成するトナー像形成装置、
(A010)請求項1記載の定着装置。
Priority Applications (1)
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