JP2008009247A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ユーザが不快と考える音や風という条件をファンを使った場合には完全に無くすことができない。また、当初このような冷却装置を不要と考えて設計を開始し、後に必要性が出た場合にその時点から冷却装置を組み込むのは非常に困難を伴った。また、定着手段から排出され排紙トレイなどに積載されている転写材の温度を確認していないため実際の転写材の状況に応じた制御が行われていなかった。
【解決手段】
排出された転写材の検出温度から温度上昇を抑える制御を行うことと、また装置の大型化を招くことなくユーザに不快な思いをさせない画像装置提供することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、熱定着を行う装置において特に画像形成された後に排出される転写材の温度制御の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を応用した画像形成装置においては、感光体ドラムに形成されたトナー像を転写材に転写した後、定着手段によって過熱することによりトナー像を転写材に定着するようにしている。

このように定着装置から搬出された転写材は温度が上昇していることから、トナーが再溶融してトナー画像が剥がれたたり、転写材同士が張り付くといった問題が発生する可能性があることから次のような提案がなされている。

実開昭60-186447号ではヒートパイプを使っての転写材の冷却が、特開平1-172981では電子冷却素子（ペルチェ素子）を使っての転写材の冷却が、実開昭62-140058や特開2002-72729においてはファンを使っての転写材の冷却が提案されている。

また、これらの提案は、定着手段を抜けたところで転写材の温度を確認する方法のものであったが機外に排出した後の転写材温度を確認する方法ものではなかった。
実開昭60-186447 実開昭62-140058 特開平1-172981 特開2002-72729

しかしながら、上記提案の場合どうしても冷却装置を組み込むための空間を確保する必要があることから、装置が大きくなり、現状の装置を次の製品に流用しずらいといったことや、装置が高価になる可能性があった。

また、ユーザが不快と考える音や風という条件をファンを使った場合には完全に無くすことができない。また、当初このような冷却装置を不要と考えて設計を開始し、後に必要性が出た場合にその時点から冷却装置を組み込むのは非常に困難を伴った。また、定着手段から排出され排紙トレイなどに積載されている転写材の温度を確認していないため実際の転写材の状況に応じた制御が行われていなかった。

請求項１の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材表面温度検出する手段と、前記温度検出手段により検出された温度をもとに予め規定されていた温度との比較から排出される転写材の温度を抑制する制御が必要の有無を判断する判断手段と、その判断により、転写材の温度を抑制する制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。

請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記転写材の温度を抑制する制御として転写材の画像形成間隔を広げることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記転写材の温度を抑制する制御として転写材の給紙搬送を待機させることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の画像形成装置において、転写材の温度を抑制する制御を行うかどうかを選択可能なことを特徴とする。

請求項５の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材表面温度検出する手段と、転写材の搬送速度および画像形成の速度を可変する手段と、前記温度検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の搬送速度とそれに併せた画像形成の速度を遅くする制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。

請求項６の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記転写材の間隔を制御する制御部と、前記定着部の排紙側に転写材表面温度検出する手段と、複数の転写材排出口と、各排出口が利用可能かどうかを検出する手段と、前記転写材が予め規定された温度以上と判断された場合に現在のジョブを待機させると判定した時にその待機時間を予測する手段と、要求されているジョブの処理時間を予測する手段と、現在ジョブの処理中にジョブを待機させる条件となる転写材の表面温度が検出された場合は次のジョブが要求されているかチェックし、次のジョブが要求されている場合は前記待機時間を予測手段による予測時間に対して次のジョブの処理時間が待機時間と同じか、あるいは小さい場合は、次のジョブの処理に移す制御を行うことを特徴とする画像形成装置。

請求項７の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材が来たことを判断する判断手段と、前記判断手段により加熱部の排紙側に転写材が来たことが判断された所で転写材の表面温度検出する手段と、前記温度検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の温度を上昇させないための制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。

請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、排紙部上に転写材があることを検出する手段をもち、転写材が無いと判定した時は転写材の温度検出を行わないことを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項７の画像形成装置において、転写材が排紙側に来たことを判定する手段は、排紙転写材の積載を検出する手段、排紙を検出する手段、搬送路中の用紙検出手段での用紙検出から一定の時間経過後、搬送路中の搬送用ローラの駆動開始からの何れかであることを特徴とする。

請求項１０の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材が積載された転写材最下部の表面温度検出する手段と、前記転写材の間隔を制御する制御部と、前記温度検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の搬送間隔を広げる制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。

請求項１１の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材が積載された転写材最下部の表面温度検出する手段と、前記検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の搬送を待機させるための制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。

請求項１２の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記転写材の間隔を制御する制御部と、前記定着部の排紙側に転写材が積載された所で転写材の表面温度検出する手段と、複数の“転写材排出口”と、各排出口が利用可能かどうかを検出する手段と、前記転写材が予め規定された温度以上の場合に現在のジョブを待機させると判定した時にその待機時間を予測する手段と、要求されているジョブの処理時間を予測する手段と、現在ジョブの処理中にジョブを待機させる条件となる転写材の表面温度が検出された場合は次のジョブが要求されているかチェックし、次のジョブが要求されている場合は前記待機時間を予測手段による予測時間に対して次のジョブの処理時間が待機時間と同じか、あるいは小さい場合は、次のジョブの処理に移す制御を行うことを特徴とする画像形成装置。

請求項１３の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材が積載される部材の温度検出をする手段と、前記温度検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の温度を上昇させないための制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。

請求項１４の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材得る定着部を有する画像形成装置において、複数の排出先と、予め排出先の積載枚数を記憶する記憶手段と、要求されたジョブの要求枚数が、2つ以上の排出先に跨るかどうかを判断する判断手段と、要求されたジョブが前記判断手段により2つ以上の排出先に跨ると判断された場合は、部数単位で排出口を切り替えることを特徴とした画像形成装置。

請求項１５の発明は、感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材得る定着部を有する画像形成装置において、複数の排出経路と、予め排出経路の情報を記憶する記憶手段と、要求されたジョブの要求枚数が、規定枚数以上かどうかを判断する判断手段と、要求されたジョブが前記判断手段により規定値以上の枚数と判断された場合は、予め記憶されている排出経路の情報により判断し経路を変更することを特徴とした画像形成装置。

請求項１６の発明は、請求項１５の画像形成装置において、判定用規定値枚数は可変であることを特徴とする。

請求項１７の発明は、画像形成開始時点で、転写材の温度が規定値以上であるための処置が行われていた場合、少なくとも、転写材の取り除きを促す、あるいは、別の排紙口指定を促すことを表示部に表示することを特徴とした画像形成装置。

以上説明したように本発明のように排出された転写材の検出温度から温度上昇を抑える制御を行うことと、また装置の大型化を招くことなくユーザに不快な思いをさせない画像装置提供することができる。

下記に本発明の実施例について、図面にて詳細に説明する。

画像形成装置のうち、コピー機を例にとって説明する。コピー機は図１のような機構をしている。図１において、１００は静電担持体である感光体ドラム、１０４はスキャナモータ、１０５はレーザスキャナーユニット。

１０２は感光体ドラム１００上を一様に帯電するための一次帯電ローラ、１１３は感光体ドラム１００上に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像スリーブである。

１０３は現像されたトナー像を所定の転写材に転写するための転写ローラ、３は記録転写材に転写されたトナーを熱にて融着するための定着器である。

１０７は１回転することにより、カセット１０６から転写材を給紙し、搬送路に送り出すカセット給紙ローラ。

１０９は給紙された転写材を感光体ドラム１００へ送り込むレジストローラ、１０８は給紙された転写材に対し、感光体ドラム１００への画像書き込み（記録／印字）と転写材搬送の同期を取るとともに、給紙された転写材の搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。

１１２は定着後の転写材を機外に排出するための排出ローラである。200は、定着された転写材の表面温度を測定するセンサである。表面を測定するセンサとしては、サ−モパイルなどがある。

このような機構部を制御するための制御系回路構成のブロック図を図２に示す。図２において、10は不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するとともに、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示するためのプリンタコントローラである。

12はプリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ10の指示にしたがって動作制御するとともに、プリンタコントローラ10へプリンタエンジン内部情報を報知するためのエンジン制御部である。

13はエンジン制御部12の指示にしたがい、記録転写材搬送のためにモータ／ローラ等の駆動／停止を行う転写材搬送制御部、14は帯電、現像、転写等各工程における各高圧出力制御をエンジン制御部12の指示にしたがっておこなう高圧制御部である。

15はスキャナモータ１０４の駆動／停止、レーザビームの点灯をエンジン制御部12の指示にしたがって制御する光学系制御部である。17は定着ヒータへの通電の駆動／停止をエンジン制御部の指示にしたがって行う定着部温調制御部である。200は定着後の転写材表面の温度を測定する表面温度検出センサで、ともにエンジン制御部12と接続されている。

転写材の表面温度検出センサ200による検出温度をTs、搬送制御の変更を判断する規定温度をToとした場合に、Ts>Toとなったことをプリンタコントローラ10が判定した場合に画像形成間隔を広げる制御を行う。

これにより、転写材の温度上昇を抑えることができユーザが転写材を取り出すときに転写材の熱さによる不快な思いをせずに済む。

また、間隔を広げる制御は、一度に間隔を広げても、段階的に行っても良いし、転写材検出温度が下がったと判定した場合には広げた間隔を戻しても良い。

更に、画像形成間隔を広げる代わりに、プリンタエンジンを通常の画像形成間隔に戻しても大丈夫と判断可能な温度T1＝Tsとなるまでプリンタエンジンを待機させる制御としても良い。

更に、転写材の搬送速度および画像形成の速度を可変する手段と、温度検出手段によって、予め規定されていた温度以上であることが検出された場合には、転写材の搬送速度とそれに併せた画像形成の速度を遅くする制御としても良い。

また、以上のように転写材の温度を抑制する制御を行うかどうかを選択しても良い。

次に図７に示すようにPCやワークステーションなどの外部装置とLANなどにより繋がれていて、外部装置からプリント要求が可能な構成で、かつ、図5に示すような排出口を複数有する構成の場合に、実施例１の場合のようにTs>Toであるとプリンタコントローラ１０が判定した場合、現在排出先としているのとは別の排出口が利用可能かどうかを判断する。

図示されていない排出された転写材の満載検知などにより利用不可と判断された場合は実施例１と同じ制御を行う。他の排出口が利用可能と判断した場合は、現ジョブとは別のジョブが待機しているかどうかを判定し、待機しているジョブがない場合は実施例１と同じ制御を行う。

待機しているジョブの存在が確認された場合は、要求されているジョブの処理時間Tnjobを予測し、前記待機時間、あるいは、広げた紙間時間Txと比較し、予め決められた誤差範囲時間Δtを含めてTnjob ≦(Δt+Tx) である場合には、次のジョブのプリントジョブを実行し、かつ、その後に元のジョブの処理に戻ることを行う。これにより、無駄に装置を待機状態にすることなく処理を行い、かつ、ユーザがジョブ終了後の転写材を取るときに不快な思いをせずに済む。

上記実施例において転写材表面の温度を測定する表面温度検出センサ200の取り付け位置はサーモパイルなどでは図3のAの位置を想定しているが、サーミスタなどの接触型の転写材表面の温度を測定する表面温度検出センサ201では図４のCのようにエンジン本体排出口、あるいはBのようにエンジン本体に取り付ける外付けのトレイの表面上に取り付けても良い。

更に、図６のDやEの場所に設置された場合には転写材の温度を直接検知できないため、例えば20度環境においてDやEの位置での検出温度が40度を超えて上昇していくことが検出された場合は、転写材の抑制の制御が必要と判断する。

なお、以上の制御において、転写材表面の温度を測定する表面温度検出センサでの温度検出の開始、あるいは、温度判定の開始は転写材が排出側に来たことをプリンタコントローラ１０が判断した時点であり、判断のトリガーは排出先のトレイ上の転写材有無検知、排出口のセンサ、搬送ローラの駆動開始からの時間経過の何れかである。

もし、ジョブ終了時点、あるいは、ジョブ開始時点に転写材表面の温度を測定する表面温度検出センサの検出温度が予め決められた規定温度Ty以上と判定された場合は、ユーザに対して表示部への表示、音での通知、あるいはPCやワークステーション、モバイルフォンなどへ情報通知することを行っても良い。

また、以上のように、転写材表面の温度を測定する表面温度検出センサでの温度検出後のエンジン制御部を待機させる制御、あるいは、画像形成間隔を広げる制御、あるいはジョブの切り替えといった制御が行われる場合はユーザに対して表示、音による通知、あるいはPCやワークステーション、モバイルフォンなどに情報通知することを行っても良い。

本発明の第一の実施例に係わる画像形成装置の概略図 本発明の第一の実施例に係わる制御構成図 転写材温度検出装置取り付け位置Aの図 転写材温度検出装置取り付け位置B,Cの図 本発明の第二の実施例に係わる画像形成装置の概略図 転写材温度検出装置取り付け位置D,Eの図 本発明の第二の実施例に係わる制御構成図

符号の説明

１ メインモータ
２ ファン
３ 定着ユニット
４ ADF
５ 転写ローラ
６ 排紙トレイ
７ リーダー
１００ 感光体ドラム
１０２ 一次帯電ローラ
１０３ 転写ローラ
１０４ スキャナモータ
１０５ レーザスキャナーユニット
１０６ カセット
１０７ 給紙ローラ
１０８ トップセンサ
１０９ レジストローラ
１１０ 定着ローラ
１１１ 排紙センサ
１１２ 排紙ローラ
１１３ 現像スリーブ
１０７ 給紙ローラ
１０８ トップセンサ
１０９ レジストローラ
１１０ 定着ローラ
１１１ 排紙センサ
１１２ 排紙ローラ
１１３ 現像スリーブ
２００ 表面温度検出センサ
２０１ 表面温度検出センサ

Claims (17)

1. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材表面温度検出する手段と、前記温度検出手段により検出された温度をもとに予め規定されていた温度との比較から排出される転写材の温度を抑制する制御が必要の有無を判断する判断手段と、その判断により、転写材の温度を抑制する制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写材の温度を抑制する制御として転写材の画像形成間隔を広げることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写材の温度を抑制する制御として転写材の搬送を待機させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記転写材の温度を抑制する制御を行うかどうか選択可能なことを特徴とする請求項１〜３に記載の画像形成装置。
5. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る加熱部を有する画像形成装置において、前記加熱部の排紙側に転写材表面温度検出する手段と、転写材の搬送速度、および、画像形成の速度を可変する手段と、前記温度検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の搬送速度とそれに併せた画像形成の速度を遅くする制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
6. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記転写材の間隔を制御する制御部と、前記定着部の排紙側に転写材表面温度検出する手段と、複数の転写材排出口と、各排出口が利用可能かどうかを検出する手段と、前記転写材が予め規定された温度以上と判断された場合に現在のジョブを待機させると判定した時にその待機時間を予測する手段と、要求されているジョブの処理時間を予測する手段と、現在ジョブの処理中にジョブを待機させる条件となる転写材の表面温度が検出された場合は次のジョブが要求されているかチェックし、次のジョブが要求されている場合は前記待機時間を予測手段による予測時間に対して次のジョブの処理時間が待機時間と同じか、あるいは小さい場合は、次のジョブの処理に移す制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
7. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材が来たことを判断する判断手段と、前記判断手段により加熱部の排紙側に転写材が来たことが判断された所で転写材の表面温度検出する手段と、前記温度検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の温度を上昇させないための制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
8. 排紙部上に転写材があることを検出する手段をもち、転写材が無いと判定した時は転写材の温度検出を行わないことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 転写材が排紙側に来たことを判定する手段は、排紙転写材の積載を検出する手段、排紙を検出する手段、搬送路中の用紙検出手段での用紙検出から一定の時間経過後、搬送路中の搬送用ローラの駆動開始から一定時間経過、の何れかであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
10. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に積載された転写材最下部の表面温度検出する手段と、前記転写材の間隔を制御する制御部と、前記温度検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の搬送間隔を広げる制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
11. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に積載された転写材最下部の表面温度検出する手段と、前記検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の搬送を待機させるための制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
12. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記転写材の間隔を制御する制御部と、前記定着部の排紙側に転写材が積載された所で転写材の表面温度検出する手段と、複数の“転写材排出口”と、各排出口が利用可能かどうかを検出する手段と、前記転写材が予め規定された温度以上の場合に現在のジョブを待機させると判定した時にその待機時間を予測する手段と、要求されているジョブの処理時間を予測する手段と、現在ジョブの処理中にジョブを待機させる条件となる転写材の表面温度が検出された場合は次のジョブが要求されているかチェックし、次のジョブが要求されている場合は前記待機時間を予測手段による予測時間に対して次のジョブの処理時間が待機時間と同じか、あるいは小さい場合は、次のジョブの処理に移す制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
13. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材を得る定着部を有する画像形成装置において、前記定着部の排紙側に転写材が積載される部材の温度検出をする手段と、前記温度検出手段により予め規定されていた温度以上であることが検出された場合、転写材の温度を上昇させないための制御を行う制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
14. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材得る定着部を有する画像形成装置において、複数の排出先と、予め排出先の積載枚数を記憶する記憶手段と、要求されたジョブの要求枚数が、2つ以上の排出先に跨るかどうかを判断する判断手段と、要求されたジョブが前記判断手段により2つ以上の排出先に跨ると判断された場合は、部数単位で排出口を切り替えることを特徴とした画像形成装置。
15. 感光体ドラムに形成されているトナー像が転写された転写材を、加熱定着して画像形成された転写材得る定着部を有する画像形成装置において、複数の排出経路と、予め排出経路の情報を記憶する記憶手段と、要求されたジョブの要求枚数が、規定枚数以上かどうかを判断する判断手段と、要求されたジョブが前記判断手段により規定値以上の枚数と判断された場合は、予め記憶されている排出経路の情報により判断し経路を変更することを特徴とした画像形成装置。
16. 判定用規定値枚数は可変であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 画像形成開始時点で、転写材の温度が規定値以上であるための処置が行われていた場合、少なくとも、転写材の取り除きを促す、あるいは、別の排紙口指定を促すことを表示部に表示することを特徴とした画像形成装置。
    

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