JP2006292823A

JP2006292823A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006292823A
Application number: JP2005109760A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Hanamoto; 英俊花本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】少ボリュームプリント時のスループット向上とプリント画質の安定化。
【解決手段】蓄電手段と紙乾燥ヒータを備えた画像形成装置において、プリント開始から所定プリント枚数のプリント速度を向上させる。転写前に記録紙を乾燥させることで、転写効率を安定させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真プロセス等を利用した画像形成装置に関するものである。

一般に電子写真プロセスを用いたプリンタや複写機、ファクシミリなどの画像形成装置は、記録紙あるいはＯＨＰシートなどの記録媒体に形成した未定着トナー像を永久像とするために、熱により溶融して定着させる定着器が設けられている。このような画像形成装置において記録媒体が記録紙である場合には、定着器で供給された熱量の大部分が記録紙に含まれる水分を蒸発させるために利用される。

電子写真プロセスを利用した画像形成装置では、一般に感光体上に形成されたトナー像を転写部に転写バイアスを印加することにより記録媒体に転写する。従来、記録媒体への転写工程において、記録紙が湿気を帯びて含有水分量が多い場合には、記録紙紙の導電性が高くなり転写のための電荷が逃げて転写効率が低下したり、転写抜けが生じたりする場合があった。この問題に対する対策として、従来は画像形成装置の給紙トレイ内に記録紙を乾燥するための乾燥装置を設けて、記録紙の乾燥を行っている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この様な方法では、画像形成時以外にも記録紙を乾燥する必要があり、画像形成に使用しない記録紙も乾燥するため消費電力を浪費してしまう問題がある。
２００３−１５００２４号公報

上述したように従来の記録紙を乾燥させる機能をもたない画像形成装置では、定着器で供給された熱量の大部分が記録紙に含まれる水分を蒸発させるために利用されていた。また、記録媒体への転写工程において、記録紙が湿気を帯びて含有水分量が多い場合には転写効率が低下したり、転写抜けが生じたりする場合があった。この対策として従来は画像形成装置の給紙トレイ内に記録紙を乾燥するための乾燥装置を設けて、記録紙の乾燥を行っていた。しかし、この様な方法では、画像形成時以外にも記録紙を乾燥する必要があり、画像形成に使用しない記録紙も乾燥するため消費電力を浪費してしまう問題があった。

画像形成装置であるレーザビームプリンタでは、一般的には大量なボリュームの連続プリントよりも数枚や数十枚の少ボリュームプリントが多く行われている。

本発明では、少ボリュームプリントにおけるプロダクティビィティが高く、高画質な画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上から記録媒体上にトナー画像を転写する転写手段とを備えた画像形成装置であって、直流電力で発熱する加熱手段の熱によって、前記記録媒体に含まれる水分量を減少させる記録媒体加熱手段と、前記加熱手段へ電力を供給する充放電が可能な蓄電手段とを有し、前記記録媒体が前記転写手段に到達する前に、前記記録媒体加熱手段によって前記記録媒体を加熱させることを特徴とする。

本出願に係る第２の発明は、画像形成開始から所定枚数以内は、前記蓄電手段で前記加熱手段を加熱して、その間の画像形成速度を上げることを特徴とする。

本出願に係る第３の発明は、画像形成開始から所定のモノクロ画像形成枚数以内もしくは所定のカラー画像形成枚数以内の画像形成時は、前記蓄電手段で前記加熱手段を加熱して、その間の画像形成速度を上げることを特徴とする。

本出願に係る第４の発明は、請求項１に記載の画像形成装置に更に、前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段を有し、画像形成時に前記蓄電容量検出手段で検出した前記蓄電手段の蓄電容量が所定以上の場合には前記蓄電手段で前記加熱手段を加熱し、その間の画像形成速度を上げることを特徴とする。

本出願に係る第５の発明は、前記記録媒体加熱手段を動作させて画像形成を行う場合には、前記転写手段の転写条件を変更することを特徴とする。

本出願に係る第６の発明は、画像形成時に前記蓄電容量検出手段で検出した前記蓄電手段の蓄電容量が所定以下の場合には、商用電源からの電力により前記加熱手段を加熱すること特徴とする。

本出願に係る第７の発明は、請求項１に記載の画像形成装置に更に、前記記録媒体が前記記録媒体加熱手段に到達する前に前記記録媒体の種類を判別する記録媒体判別手段を有し、前記記録媒体判別手段の判別結果によって、前記記録媒体加熱手段を動作させることを特徴とする。

本出願に係る第８の発明は、請求項１に記載の画像形成装置に更に、前記記録媒体に含まれる水分量を検知する水分量検出手段を有し、前記水分量検出手段の検出結果によって、前記記録媒体加熱手段を動作させることを特徴とする。

本出願に係る第９の発明は、請求項１に記載の画像形成装置に更に、前記画像形成装置内の湿度を検出する湿度検出手段を有し、前記湿度検出手段の検出結果によって、前記記録媒体加熱手段を動作させることを特徴とする。

本出願に係る第１０の発明は、前記蓄電手段は二次電池又はコンデンサ又は電気二重層コンデンサ又はプロトンポリマー電池を有することを特徴とする。

本出願に係る第１１の発明は、前記記録媒体加熱手段の対向部に前記記録媒体から発生した蒸気を画像形成装置外に排出する風路を設けることを特徴とする。

本発明によれば、所定枚数以内のプリントでは、蓄電手段によって紙乾燥ヒータを加熱することで、紙の水分量を減らし定着器で奪われる熱量を減らす。定着器・電源を大型化することなく、且つ、例えば１５Ａの商用電源の規格内で所定枚数以内のスループットを上げることができ、高画質の画像形成装置を提供することができる。

転写前の搬送部に紙乾燥ヒータを設けることで、従来の給紙トレイから供給される記録媒体だけではなく、マルチパーパストレイからの記録媒体にも対応できる。更に、プリント直前に１枚毎に乾燥を行うので、従来の給紙トレイ内に乾燥装置を設けて紙束を常時乾燥させる場合よりも省エネとなる。

以下に、本発明を実施するための最良の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下で説明する実施例では、図１に示すレーザビームプリンタの場合を例に説明する。但し、本発明は電子写真プロセスを使用した画像形成装置全般に適用できるものであり、特にレーザビームプリンタに限定されるものではない。

図１は本発明の実施例に係る画像形成装置であるカラーレーザビームプリンタの概略構成図を示したものである。

図１に示すように、画像形成装置１００は記録媒体１０１を給送ローラ１０２で給送して、中間転写体１０３に向けて搬送する。

感光ドラム１０４は、図示しない駆動モータの動力によって所定の速度で半時計回り方向に回転駆動され、その回転過程で１次帯電器１０５によって一様に帯電処理される。

画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザビームスキャナ１０６から出力され、感光ドラム１０４上を選択的に走査露光して静電潜像を形成する。

１０７は現像器であり、静電潜像に現像体である粉体トナーを付着させてトナー像（現像体像）として可視像化される。感光ドラム１０４上に形成されたトナー像は、感光ドラム１０４と接触して回転する中間転写体１０３上に一次転写された後、中間転写体１０３の回転と同期をとった適切なタイミングで搬送された記録媒体１０１が転写バイアスを印加された転写ローラ１０８で中間転写体１０３に圧接されて、トナー像が記録媒体１０１上に二次転写される。

上記、感光ドラム１０４、1次帯電器１０５、レーザビームスキャナ１０６、現像器１０７はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色分がそれぞれ配置されており、４色分のトナー像が記録媒体上に順次、二次転写される。

定着器１０９は、定着ヒータ１１０を内蔵した定着ローラ１１１と、定着ローラ１１１に圧接するための加圧ローラ１１２を備えており、記録媒体１０１を加熱及び加圧することによりトナー像が定着されて、画像形成物として機外へ排出される。

１１３は記録媒体の種類を判別するメディアセンサであり、給送された記録媒体が記録紙であるかシートであるかを二次転写前に判別する。１１４は記録媒体に含まれる水分量を検知する水分量検知手段であり、１１５は画像形成装置内の湿度を検出する湿度センサである。

商用電源１１６に接続された主電源１１７は、交流から直流への整流作用をもち、前述のプロセスで消費される電力は、通常主電源１１７から装置各部へ供給される。

１１８は蓄電手段であり、前記蓄電手段は二次電池やプロトンポリマー電池、電気二重層コンデンサをはじめとするコンデンサ等の充放電が可能なものが利用できる。寿命の短い二次電池を用いる場合、蓄電手段１１８は脱着可能であることが望ましい。電気二重層コンデンサは、静電容量が数Ｆ以上と大きく、二次電池と比べて急速充電が可能であり、長寿命であるため近年多くの分野において注目されている素子である。本実施例では、蓄電手段１１８に電気二重層コンデンサを用いた場合について述べるものの、電気二重層コンデンサに限定されるものではない。

紙乾燥ヒータ１１９は記録媒体１０１の乾燥手段であり、転写ローラ１０８と中間転写体１０３が圧接されてニップを形成する二次転写以前の記録媒体搬送部に設置され、発熱体によってトナー像が形成される前の記録媒体を加熱し水分を蒸発させて記録媒体を乾燥させる。

図２，図３は本発明の実施例に係る画像形成装置１００の主要部を示すブロック図、図４，図５は本発明の実施例に係る紙乾燥ヒータの概略構成を示す図、図６は本実施例のフローチャート図、図７は図１の画像形成装置に用いられている定着器１０９の温度と紙乾燥ヒータの温度、図示しない記録媒体の搬送センサ信号の時間遷移を示す図である。

図２において、２００は主電源１１７内にあり、装置外部の商用電源１１６から電力が供給され、交流から直流への整流を行う主電源回路である。２０１は画像形成装置１００を構成する各部を制御する制御部である。１０９は記録媒体１０１を加熱及び加圧することによりトナー像を定着させる定着器であり、定着ヒータ１１０を備えている。前記定着ヒータの温度は定着制御回路２０２によって検知するとともに前記定着ヒータ１１０へ供給する電力を制御する。

制御部２０１の充電指示により、充電回路２０３は蓄電手段１１８に所定電圧Ｖ_ａを供給し、蓄電手段１１８を所定電圧Ｖ_ｂに充電する。蓄電手段１１８の充電電圧Ｖ_ｘは蓄電電圧検出回路２０４により検出し、該検出結果を例えばアナログ信号として制御部２０１内にある図示しないＣＰＵのＡ／Ｄポートに送信する。蓄電手段１１８を充電する場合には、スイッチ２０５をオフして紙乾燥ヒータ１１９から蓄電手段１１８を切断し、制御部２０１は充電回路２０３に充電指示を行う。

蓄電手段１１８がニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池である場合は、蓄電容量による出力電圧の変動が少ないため、紙乾燥ヒータ１１９に抵抗体のヒータなどの直流発熱体を用いた場合でもほぼ一定の電力を供給できる。一方、蓄電手段１１８に電気二重層キャパシタなどのキャパシタは蓄電容量の低下に伴って出力電圧が低下するため、紙乾燥ヒータ１１９に抵抗体のヒータを用いた場合には、供給電力が徐々に低下してしまう。このため、蓄電手段１１８にキャパシタを用いる場合には、図３に示すように定電圧制御回路３００を介して蓄電手段１１８を紙乾燥ヒータに接続することが望ましい。定電圧制御回路３００は蓄電手段１１８の充電電圧を紙乾燥ヒータ１１９の加熱に最適な一定電圧に制御し、紙乾燥ヒータ１１９に電圧を供給する。

制御部２０１は、蓄電手段１１８と紙乾燥ヒータ１１９との間に設けたスイッチ２０５を図示しない制御信号によってオン・オフすることで、蓄電手段１１８と紙乾燥ヒータ１１９の接続を制御する。このスイッチ２０５にはオン・オフの耐久性の理由から、ＦＥＴなどの半導体スイッチを使用するのが好ましいものの、オン・オフ回数などの寿命が問題なければ電磁リレー等のメカニカルスイッチを用いても構わない。また、スイッチの代わりに制御部２０１から送信する図示しない制御信号によって定電圧制御回路３００内のクロックを停止することでの出力をオフしてもよい。

図４は紙乾燥ヒータ１１９の概略構成を示す図である。

１１９は紙乾燥ヒータであり、フィルム４００を介して記録媒体１０１を加熱する。紙乾燥ヒータ１１９はセラミックヒータやシーズヒータ，ハロゲンヒータなどの直流電源で加熱できる抵抗体のものがよい。紙乾燥ヒータ１１９に対向して、図示しない駆動モータから動力を与えられる２本の搬送ローラ４０１が設けてあり、記録媒体１０１が図示しない給紙トレイ或いはマルチパーパストレイから図中に示す矢印の方向に搬送される。記録媒体１０１が蓄電手段１１８によって加熱された紙乾燥ヒータ１１９上を通過すると、記録媒体１０１中に含まれた水分が加熱されて蒸発する。蒸発した水蒸気は、２本の搬送ローラ部に設けられた図示しない風路を図示しないファンよって機外へ排出される。図４では記録媒体１０１の搬送ローラ４０１が２本設けてある例を示したものの、搬送ローラ４０１は２本でなくてもよい。

また、図５にフィルムではなく紙乾燥ローラ５００を備えた紙乾燥ヒータ１１９の概略構成を示す。

図５では、紙乾燥ローラ５００内に紙乾燥ヒータ１１９を内包し、対向に動力を与えられていないコロ５０１を配置する。図示しない駆動モータの動力によって所定の速度で回転駆動された紙乾燥ローラ５００に図中に示す矢印の方向に記録媒体１０１が搬送される。記録媒体１０１は図４と同様に紙乾燥ローラ５００に接すると紙乾燥ヒータ１１９の熱によって記録媒体１０１中に含まれた水分が加熱されて蒸発する。蒸発した水蒸気は、コロ５０１部に設けられた図示しない風路を図示しないファンよって機外へ排出される。

図６はプリント開始時の制御シーケンスを示すフローチャートである。

制御部は所定プリント枚数Ｐ_Ｘ分の記録媒体を紙乾燥ヒータで所定の水分量Ｍ_Ｌ以下まで乾燥できる蓄電容量である蓄電電圧Ｖ_Ｌを制御部の図示しない記憶部に予め記憶しておく。プリントジョブを制御部が受け取ると、制御部は蓄電手段の電圧を蓄電電圧検出回路により検出する（Ｓ６０１）。蓄電手段の電圧が上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以上である場合には、メディアセンサによって給紙した記録媒体の紙種を判断する（Ｓ６０２）。蓄電手段の電圧が上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以下である場合や上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以上であっても記録媒体が記録紙以外の場合には、通常プリントモードでプリントを行う（Ｓ６０３）（Ｓ６０４）。

該記録媒体が水分を吸収しやすい記録紙である場合には（Ｓ６０５）、水分量検知手段で記録紙に含まれる水分量を検出する（Ｓ６０６）。記録紙の水分量がＭ_Ｌ以上の場合には（Ｓ６０７）、制御部はスイッチをオンして蓄電手段と紙乾燥ヒータを接続して紙乾燥ヒータを加熱する（Ｓ６０８）。続いて、紙乾燥ヒータを使用しない通常プリントモードよりも記録媒体の搬送・作像および転写スピード等のプロセススピードを高速にした高速プリントモードで画像形成装置のイニシャルシーケンスを行う。高速プリントモードで紙乾燥ヒータに搬送された記録紙は、紙乾燥ヒータ上を通過することで所定の水分量Ｍ_Ｌ以下まで乾燥されてプリントされる（Ｓ６０９）。

ステップＳ６０７において記録紙の水分量がＭ_Ｌ以下の場合には紙乾燥ヒータは用いずに高速プリントモードでプリントを行う。上記シーケンスをプリント枚数が所定プリント枚数Ｐ_Ｘに達するまで繰り返す（Ｓ６１０）。一般的に記録紙の水分含有量が多い場合には二次転写効率が低下する。このため、紙乾燥ヒータを用いて高速プリントモードでプリントを行う場合は、中間転写体から記録紙への二次転写バイアスを水分量がＭ_Ｌ以下の記録紙で最適となるような値に設定することが望ましい。

プリントが終了すると、制御部は充電回路に蓄電手段を充電するように指示して、次のプリントジョブに備える。

次に図７を用いて本実施例の効果を説明する。

図７において従来例（１）は、従来の画像形成装置においてスタンバイ状態から通常プリントモードでプリントを開始した時の定着器の温度と記録媒体の搬送センサ信号を示したものである。スタンバイ状態からプリントを開始する場合、制御部は定着器の温度を定着が可能な下限温度Ｔ_Ｌ以上に加熱する。記録媒体が定着器を通過すると、記録媒体上のトナーの溶融や記録媒体が含有する水分を蒸発させるために熱が奪われて定着器の温度が低下する。制御部は定着器の温度が低下すると定着器への電力供給量を調整して定着器の温度が上記温度Ｔ_Ｌと定着が可能な上限温度Ｔ_Ｈの範囲となるように制御する。

図７における従来例（２）は、従来の画像形成装置においてスタンバイ状態から前記プロセススピードを高速にした高速プリントモードでプリントを開始した時の定着器の温度と記録媒体の搬送センサ信号を示したものである。従来例（１）と同様な定着器の制御を行っているものの、定着器へ投入可能な電力が不足あるいは定着ヒータの加熱容量による制限によって、定着器の温度が徐々に低下する。定着器の温度が、前記定着可能な下限温度Ｔ_Ｌを下回ると定着不良を起こしてしまう。

本実施例である図７における本発明の実施形態の例を説明する。

スタンバイ状態から前記プロセススピードを高速にした高速プリントモードでプリントを開始した時の定着器の温度と紙乾燥ヒータの温度、記録媒体の搬送センサ信号を示したものである。記録媒体が記録紙であると、紙乾燥ヒータを記録紙が所定の水分量Ｍ_Ｌ以下まで乾燥可能な紙乾燥ヒータ温度Ｄ_Ｌ以上まで加熱する。紙乾燥ヒータを記録紙が通過すると、記録紙に含まれる水分を蒸発させるために紙乾燥ヒータの熱が奪われて温度が低下するものの、記録紙と記録紙の紙間において紙乾燥ヒータの温度が上昇する。所定プリント枚数Ｐ_Ｘをプリントしても前記紙乾燥ヒータ温度Ｄ_Ｌ以上となる電力量を蓄電手段から供給する。

紙乾燥ヒータによって乾燥した記録紙は定着器で奪う熱が通常よりも小さく、従来例（１），（２）と同様な定着器の制御を行っていても、定着器の温度が前記定着可能な下限温度Ｔ_Ｌを下回ることなく高速なプリントが可能となる。

一般的にプロセススピードを変更すると各種駆動モータの速度が安定するまで時間を要することがある。本実施例では、前記プロセススピードを高速にした高速プリントモードでプリントをする例を示したものの、前記プロセススピードは通常プリントモードと同じで、記録媒体と記録媒体の紙間を狭くする高速プリントモードを用いても同様の効果が得られる。

本実施例では、記録紙の水分量を水分量検知手段により検出する例を示した。記録紙の水分量検出手段の他に、画像形成装置内もしくは前記画像形成装置外の湿度を検出する湿度センサを用いることでもカセット内に保存された記録紙の水分量を予測することができるため、同様な効果が得られる。

本発明の第２の実施例においては、画像形成装置の構成等については第１の実施例と同様のため説明を省略し、異なる部分のみ説明する。

図８は本実施例のフローチャート図、図９は図１の画像形成装置に用いられている定着器１０９の温度と紙乾燥ヒータの温度、図示しない記録媒体の搬送センサ信号の時間遷移を示す図である。

図８はプリント開始時の制御シーケンスを示すフローチャートである。制御部は所定プリント枚数Ｐ_Ｘ分の記録媒体を紙乾燥ヒータで所定の水分量Ｍ_Ｌ以下まで乾燥できる蓄電容量である蓄電電圧Ｖ_Ｌを制御部の図示しない記憶部に予め記憶しておく。プリントジョブを制御部が受け取ると、制御部は蓄電手段の電圧を蓄電電圧検出回路により検出する（Ｓ８０１）。蓄電手段の電圧が上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以上である場合には、制御部は送られてきたプリントジョブの画像がモノクロかカラーを判断する（Ｓ８０２）。プリントジョブがモノクロであると、メディアセンサによって給紙した記録媒体の紙種を判断する（Ｓ８０３）。蓄電手段の電圧が上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以下である場合やプリントジョブがカラーの場合、上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以上であっても記録媒体が記録紙以外の場合には、通常プリントモードでプリントを行う（Ｓ８０４）（Ｓ８０５）。

該記録媒体が水分を吸収しやすい記録紙である場合には（Ｓ８０６）、制御部はスイッチをオンして蓄電手段と紙乾燥ヒータを接続して紙乾燥ヒータを加熱する（Ｓ８０７）。紙乾燥ヒータに搬送された記録紙は、紙乾燥ヒータ上を通過することで所定の水分量Ｍ_Ｌ以下まで乾燥される。紙乾燥ヒータを使用しない通常プリントモードよりも記録媒体と記録媒体の紙間を短くしてプリント速度を上げたモノクロプリントモードでプリントされる（Ｓ８０８）。上記シーケンスをモノクロプリント枚数が所定プリント枚数Ｐ_Ｘに達するまで繰り返す（Ｓ８０９）。一般的に記録紙の水分含有量が多い場合には二次転写効率が低下する。このため、紙乾燥ヒータを用いてモノクロプリントモードでプリントを行う場合は、中間転写体から記録紙への二次転写バイアスを水分量がＭ_Ｌ以下の記録紙で最適となるような値に設定することが望ましい。

次に図９を用いて本実施例の効果を説明する。

図９において従来例（１）は、従来の画像形成装置においてスタンバイ状態から通常プリントモードでプリントを開始した時の定着器の温度と記録媒体の搬送センサ信号を示したものである。スタンバイ状態からプリントを開始する場合、制御部は定着器の温度を定着が可能な下限温度Ｔ_Ｌ以上に加熱する。記録媒体が定着器を通過すると、記録媒体上のトナーの溶融や記録媒体が含有する水分を蒸発させるために熱が奪われて定着器の温度が低下する。制御部は定着器の温度が低下すると定着器への電力供給量を調整して定着器の温度が上記温度Ｔ_Ｌと定着が可能な上限温度Ｔ_Ｌの範囲となるように制御する。

図９における従来例（２）は、従来の画像形成装置においてスタンバイ状態から、通常プリントモードよりも記録媒体と記録媒体の紙間を短くしてプリント速度を上げたモノクロプリントモードでプリントを開始した時の定着器の温度と記録媒体の搬送センサ信号を示したものである。従来例（１）と同様な定着器の制御を行っているものの、定着器へ投入可能な電力が不足あるいは定着ヒータの加熱容量による制限によって、定着器の温度が徐々に低下する。定着器の温度が、前記定着可能な下限温度Ｔ_Ｌを下回ると定着不良を起こしてしまう。

本実施例である図９における本発明の実施形態の例を説明する。

スタンバイ状態からモノクロプリントモードでプリントを開始した時の定着器の温度と紙乾燥ヒータの温度、記録媒体の搬送センサ信号を示したものである。記録媒体が記録紙であると、紙乾燥ヒータを記録紙が所定の水分量Ｍ_Ｌ以下まで乾燥可能な紙乾燥ヒータ温度Ｄ_Ｌ以上まで加熱する。紙乾燥ヒータを記録紙が通過すると、記録紙に含まれる水分を蒸発させるために紙乾燥ヒータの熱が奪われて温度が低下するものの、記録紙と記録紙の紙間において紙乾燥ヒータの温度が上昇する。所定プリント枚数Ｐ_Ｘをプリントしても前記紙乾燥ヒータ温度Ｄ_Ｌ以上となる電力量を蓄電手段から供給する。

本実施例では、通常プリントモードと前記モノクロプリントモードの切り替えは紙間の変更のみのため、実施例１よりも早くプリントモードを切り替えることができる。本実施例では紙間を短くすることで高速プリントを行う例を示したものの、前記プロセススピードを高速にした高速プリントモードでプリントをしても同様の効果が得られるのは言うまでもない。また、実施例１のように水分量検知手段あるいは湿度センサを用いると、記録紙に含まれる水分量に応じて紙乾燥ヒータのオン・オフを制御できるため、蓄電容量をより有効に利用することができる。

本実施例では、プリントジョブがモノクロ画像の場合にプリント速度を上げる例を示した。印字面積が等しい画像では、一般的にモノクロ画像に比べてカラー画像の方がトナーの量が多くなる。このため、定着器で奪われる熱量も多く、本実施例とは逆にプリントジョブがカラー画像の場合にプリント速度を上げることでも本実施例と同様の効果が得られる。

本発明の第３の実施例においては、画像形成装置の構成等については第１の実施例と同様のため説明を省略し、異なる部分のみ説明する。

図１０は本発明の実施例に係る画像形成装置１００の主要部を示すブロック図、図１１は本実施例のフローチャート図である。

図１０において実施例１で説明した図３との相違は、主電源回路から紙乾燥ヒータに直流電力が供給可能な点である。

図１１はプリント開始時の制御シーケンスを示すフローチャートである。

プリントジョブを制御部が受け取ると、制御部は蓄電手段の電圧を蓄電電圧検出回路により検出する（Ｓ１１０１）。蓄電手段の電圧が上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以上である場合には、メディアセンサによって給紙した記録媒体の紙種を判断する（Ｓ１１０２）。蓄電手段の電圧が上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以下である場合、直流電力を主電源回路から紙乾燥ヒータに供給し、加熱する（Ｓ１１０３）。プリント速度は通常プリントモードでプリントを行う（Ｓ１１０４）。上記蓄電電圧Ｖ_Ｌ以上であっても記録媒体が記録紙以外の場合には、同様に通常プリントモードでプリントを行う。

該記録媒体が水分を吸収しやすい記録紙である場合には（Ｓ１１０５）、制御部はスイッチをオンして蓄電手段と紙乾燥ヒータを接続して紙乾燥ヒータを加熱する（Ｓ１１０６）。紙乾燥ヒータに搬送された記録紙は、紙乾燥ヒータ上を通過することで所定の水分量Ｍ_Ｌ以下まで乾燥される。紙乾燥ヒータを使用しない通常プリントモードよりも記録媒体と記録媒体の紙間を短くしてプリント速度を上げた高速プリントモードでプリントされる（Ｓ１１０７）。上記シーケンスをプリントジョブが無くなるまで繰り返す（Ｓ１１０８）。主電源回路によって紙乾燥ヒータを加熱する場合は紙乾燥ヒータに供給する電力分の直流負荷が大きくなるものの、定着器を通過する記録紙の水分量が減少しているため定着器への供給電力は少なくて済む。

一般的に記録紙の水分含有量が多い場合には二次転写効率が低下する。本実施例では全てのプリントにおいて紙乾燥ヒータを用いるため、中間転写体から記録媒体へ転写する二次転写における記録紙の水分量は前記水分量Ｍ_Ｌ以下である。このため常に転写効率が安定した二次転写を行うことができ、高画質なプリント結果を得ることができる。また、プリント開始時の蓄電容量に応じたプリント枚数分のプリント速度が速くなる。

本実施例によって例えば、商用電源が規格上１００Ｖ，１５Ａ，即ち１５００Ｗに制限されていて、定着器へ１２００Ｗ供給し、他の負荷で３００Ｗ消費している画像形成装置に、プリント開始から高速プリントを行いたいプリント枚数に応じた蓄電容量をもつ蓄電手段と紙乾燥ヒータを備えることによって、所定プリント枚数は高速化できるとともに、従来よりも高画質な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成図である。本発明の実施例１に係る画像形成装置の主要部を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る画像形成装置の主要部を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る紙乾燥ヒータの概略構成を示す図である。本発明の実施例１に係る紙乾燥ヒータの概略構成を示す図である。本発明の実施例１に係るフローチャート図である。本発明の実施例１に係る定着器の温度と紙乾燥ヒータの温度、記録媒体の搬送センサ信号の時間遷移を示す図である。本発明の実施例２に係るフローチャート図である。本発明の実施例２に係る定着器の温度と紙乾燥ヒータの温度、記録媒体の搬送センサ信号の時間遷移を示す図である。本発明の実施例３に係る画像形成装置の主要部を示すブロック図である。本発明の実施例３に係るフローチャート図である。

符号の説明

１００画像形成装置
１０１記録媒体
１０２給送ローラ
１０３中間転写体
１０４感光ドラム
１０５一次帯電器
１０６レーザビームスキャナ
１０７現像器
１０８転写ローラ
１０９定着器
１１０定着ヒータ
１１１定着ローラ
１１２加圧ローラ
１１３メディアセンサ
１１４水分量検知手段
１１５湿度センサ
１１６商用電源
１１７主電源
１１８蓄電手段
１１９紙乾燥ヒータ
２００主電源回路
２０１制御部
２０２定着制御回路
２０３充電回路
２０４蓄電電圧検出回路
２０５スイッチ
３００定電圧制御回路
４００フィルム
４０１搬送ローラ
５００紙乾燥ローラ
５０１コロ

Claims

像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上から記録媒体上にトナー画像を転写する転写手段とを備えた画像形成装置であって、直流電力で発熱する加熱手段の熱によって、前記記録媒体に含まれる水分量を減少させる記録媒体加熱手段と、前記加熱手段へ電力を供給する充放電が可能な蓄電手段とを有し、前記記録媒体が前記転写手段に到達する前に、前記記録媒体加熱手段によって前記記録媒体を加熱させることを特徴とする画像形成装置。
画像形成開始から所定枚数以内は、前記蓄電手段で前記加熱手段を加熱して、その間の画像形成速度を上げることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
画像形成開始から所定のモノクロ画像形成枚数以内もしくは所定のカラー画像形成枚数以内の画像形成時は、前記蓄電手段で前記加熱手段を加熱して、その間の画像形成速度を上げ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１に記載の画像形成装置において、前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段を有し、画像形成時に前記蓄電容量検出手段で検出した前記蓄電手段の蓄電容量が所定以上の場合には前記蓄電手段で前記加熱手段を加熱し、その間の画像形成速度を上げることを特徴とする画像形成装置。
前記記録媒体加熱手段を動作させて画像形成を行う場合には、前記転写手段の転写条件を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
画像形成時に前記蓄電容量検出手段で検出した前記蓄電手段の蓄電容量が所定以下の場合には、商用電源からの電力により前記加熱手段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１に記載の画像形成装置において、前記記録媒体が前記記録媒体加熱手段に到達する前に前記記録媒体の種類を判別する記録媒体判別手段を有し、前記記録媒体判別手段の判別結果によって、前記記録媒体加熱手段を動作させることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記記録媒体に含まれる水分量を検知する水分量検出手段を有し、前記水分量検出手段の検出結果によって、前記記録媒体加熱手段を動作させることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置内もしくは前記画像形成装置外の湿度を検出する湿度検出手段を有し、前記湿度検出手段の検出結果によって、前記記録媒体加熱手段を動作させることを特徴とする画像形成装置。
前記蓄電手段は二次電池又はコンデンサ又は電気二重層コンデンサ又はプロトンポリマー電池を有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置。
前記記録媒体加熱手段の対向部に前記記録媒体から発生した蒸気を画像形成装置外に排出する風路を設けることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の画像形成装置。