JP2008033008A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】剥離ブリスターの発生を防止すること。
【解決手段】プリンタ2は、熱定着ローラ54及びベルト55を含む定着装置50と、駆動モータMと、定着温度検知体S1と、コントローラ80とを備えている。コントローラ80は、定着温度補正制御テーブルを備えると共に、待機状態からプリント状態に移行して駆動モータMを回転駆動させてから、1分を一区切りとして駆動モータMの停止回数をカウントし、該停止回数が2回以上のときには、定着温度補正制御テーブルを参照して、設定定着温度を下降側に1レベルだけ補正する。
【選択図】 図1
【解決手段】プリンタ2は、熱定着ローラ54及びベルト55を含む定着装置50と、駆動モータMと、定着温度検知体S1と、コントローラ80とを備えている。コントローラ80は、定着温度補正制御テーブルを備えると共に、待機状態からプリント状態に移行して駆動モータMを回転駆動させてから、1分を一区切りとして駆動モータMの停止回数をカウントし、該停止回数が2回以上のときには、定着温度補正制御テーブルを参照して、設定定着温度を下降側に1レベルだけ補正する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、静電写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置、更に詳しくは、加熱体により加熱される熱定着ローラと、外周面における周方向の一部領域が、熱定着ローラの外周面における周方向の一部領域に押圧される無端状のベルトとを含む定着装置を備えた画像形成装置に関する。
画像形成装置に装着された定着装置は、未定着トナーを用紙に定着させるため、高い温度と一定時間の圧力を必要としている。特に近年、ニーズが多くなってきているカラー画像形成装置においては、多色のトナーを重ねて印字するため、モノクロ機よりも高い熱量と圧力が必要とされる。この要求に応えるためには、熱定着ローラと圧ローラとのニップ幅が大きい定着装置が有利である。
このような技術的背景から、圧ローラに代えて無端状のベルトを使用した定着装置が開発されている。このような定着装置の一つの典型例としては、加熱体により加熱される熱定着ローラと、外周面における周方向の一部領域が、熱定着ローラの外周面における周方向の一部領域に押圧される無端状のベルトとを含む定着装置と、熱定着ローラを回転駆動する駆動モータとを備えた定着装置、を挙げることができる(特許文献1参照)。この定着装置において、相互に接触する該ベルトの該一部領域と熱定着ローラの該一部領域との間にニップ領域が形成され、熱定着ローラが駆動モータにより回転駆動されると該ベルトが従動させられる。
上記ベルト式の定着装置によれば、熱定着ローラの弾性層を極力薄くしながら、該ベルトと熱定着ローラとのニップ幅を増加することが可能となり、良好な定着性を確保することが可能になった。
ところで、上記ベルト式の定着装置において、良好な定着性を確保するための一つの要件としては、剥離ブリスターと称される不具合を回避しながら、加熱体の温度制御を行う必要がある。剥離ブリスターとは、要約すると、用紙内に存在する水分が加熱により気化されることにより生成された水蒸気のうち、特に、加熱体側(熱定着ローラ側)の、トナーが存在しない領域に抜け出た水蒸気の圧力が大きくなることに起因して、加熱体側から用紙が剥離し、画像に光沢むらが発生する現象をいう(特開2002−372870号公報参照)。剥離ブリスターが発生すると、定着性も悪化する(用紙に対し、トナーが剥がれ易くなる)。
特許文献2には、発熱手段(ハロゲンランプ)により加熱される熱定着ローラと、無端状のベルトを含む加圧ベルト機構であって、該ベルトの外周面における周方向の一部領域が、熱定着ローラの外周面における周方向の一部領域に押圧される加圧ベルト機構と、熱定着ローラに適宜接触しかつ、それぞれ発熱手段により加熱される第1外部加熱ローラ及び第2外部加熱ローラと、熱定着ローラの表面温度、第1及び第2外部加熱ローラの表面温度をそれぞれ検知する温度検知体と、第1及び第2外部加熱ローラ、各発熱手段などを制御する制御部と、を備えたベルト式の定着装置が開示されている。第2の外部加熱ローラの熱容量は第1の外部加熱ローラのそれよりも小さく設定されている。第1外部加熱ローラ及び第2外部加熱ローラはそれぞれ発熱手段により加熱される。各ローラの表面温度は、常に各温度検知体により検知され、制御部は、該検知温度に基づいて、各ローラの表面温度が設定温度に維持されるよう、各発熱手段を制御する。
そして、制御部は、熱定着ローラの回転開始から用紙の挿通開始時までは比較的熱容量の大きな第1の外部加熱ローラを熱定着ローラに当接させる一方、用紙の、熱定着ローラとベルトとのニップ領域への挿通開始後は比較的熱容量の小さな第2の外部加熱部材を熱定着ローラに当接させるよう制御する。その結果、熱定着ローラの駆動開始直後におけるその表面温度の急速な低下を効果的に防止することができると共に、用紙の該挿通開始後における周期的な表面温度の変動をも抑えることができ、常に熱定着ローラの表面温度をほぼ一定に保持して高品位の定着画像を得ることが可能となる。
しかしながら、上記定着装置において、熱定着ローラの表面温度は制御部により温度制御されるが、ベルトの表面温度についての温度制御はなされていない。したがって、例えば、用紙が間欠的に該ニップ領域に挿入される場合においては、ベルトの表面温度が過剰に高い温度に上昇するおそれがある。ベルトの表面温度が過剰に高い温度に上昇すると、先に述べた剥離ブリスターが発生し易くなるので、画像の光沢性及び定着性を所要のとおり均一に保持できなくなるおそれがある。したがって、上記形態の定着装置を備えた画像形成装置には、改善が要望される。
特開2004−212844号公報
特開平11−038802号公報
本発明の目的は、簡単な構成により、熱定着ローラにニップされるベルトの表面温度の過剰な上昇を抑止することにより剥離ブリスターの発生を防止して、画像の光沢性及び定着性を所要のとおり均一に保持することを可能にする、新規な画像形成装置を提供することである。
本発明によれば、
加熱体により加熱される熱定着ローラと、外周面における周方向の一部領域が、熱定着ローラの外周面における周方向の一部領域に押圧される無端状のベルトとを含む定着装置と;熱定着ローラを回転駆動する駆動モータと;熱定着ローラの表面温度を検知する定着温度検知体と;加熱体及び駆動モータを制御しうるコントローラと;を備え、コントローラは、定着温度検知体により検知された温度に基づき、画像形成状態においては、熱定着ローラの表面温度が設定定着温度となるよう、また待機状態においては、熱定着ローラの表面温度が設定待機温度となるよう、加熱体を制御する画像形成装置において、
コントローラは、設定定着温度の補正段階を示す複数の温度補正レベルと、該補正レベルに対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として下降側に高くなるよう設定された、設定定着温度に対する補正温度とを有する定着温度補正制御テーブルを備えると共に、待機状態から画像形成状態に移行して駆動モータを回転駆動させてから、単位時間を一区切りとして駆動モータの停止回数をカウントし、該停止回数が設定停止回数以上のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、設定定着温度を下降側に1レベルだけ補正する制御を遂行する、
ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
コントローラは、該停止回数が設定停止回数以上のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが下降側最後の補正レベル以外の補正レベルである場合には該制御を遂行しかつ、下降側最後の補正レベルの場合には補正を行わない制御を遂行する、ことが好ましい。
コントローラは、該停止回数が設定停止回数未満のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが、最初の補正レベル及び次の補正レベル以外の補正レベルである場合には、設定定着温度を上昇側に1レベルだけ補正しかつ、最初の補正レベル及び次の補正レベルである場合には補正を行わない制御を遂行する、ことが好ましい。
コントローラは、該単位時間経過後に画像形成状態が継続している場合には該制御を遂行し、該単位時間経過後に画像形成状態が継続していない場合には、直ちに待機状態とするか又は、更に該単位時間の経過を待ってその間も画像形成状態が継続していない場合にはじめて待機状態とする制御を遂行する、ことが好ましい。
コントローラは、設定待機温度を、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う設定定着温度の補正に対応して補正する制御を遂行する、ことが好ましい。
コントローラは、待機状態の継続が所定時間を経過した場合には、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが、最初の補正レベル及び次の補正レベル以外の補正レベルである場合には、設定定着温度及び設定待機温度を上昇側に1レベルだけ補正しかつ、最初の補正レベル及び次の補正レベルである場合には補正を行わない制御を遂行する、ことが好ましい。
環境温度を検知する環境温度検知体及び環境湿度を検知する湿度検知体が備えられ、該定着温度補正制御テーブルの補正温度は、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下であることを条件として設定され、環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下である場合、コントローラは、該定着温度補正制御テーブルを参照して該制御を遂行する、ことが好ましい。
該定着温度補正制御テーブルは、更に、環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値であることを条件として設定された他の補正温度であって、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下であることを条件として設定された該補正温度よりも高く設定された他の補正温度を有し、環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、該定着温度補正制御テーブルの該他の補正温度に基づいて該制御を遂行する、ことが好ましい。
該定着温度補正制御テーブルは、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定現像バイアスに対する補正現像バイアスを有し、環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、設定現像バイアスを、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う該温度補正に対応して補正する制御を遂行する、ことが好ましい。
該定着温度補正制御テーブルは、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定転写バイアスに対する補正転写バイアスを有し、環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、設定転写バイアスを、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う該温度補正に対応して補正する制御を遂行する、ことが好ましい。
加熱体により加熱される熱定着ローラと、外周面における周方向の一部領域が、熱定着ローラの外周面における周方向の一部領域に押圧される無端状のベルトとを含む定着装置と;熱定着ローラを回転駆動する駆動モータと;熱定着ローラの表面温度を検知する定着温度検知体と;加熱体及び駆動モータを制御しうるコントローラと;を備え、コントローラは、定着温度検知体により検知された温度に基づき、画像形成状態においては、熱定着ローラの表面温度が設定定着温度となるよう、また待機状態においては、熱定着ローラの表面温度が設定待機温度となるよう、加熱体を制御する画像形成装置において、
コントローラは、設定定着温度の補正段階を示す複数の温度補正レベルと、該補正レベルに対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として下降側に高くなるよう設定された、設定定着温度に対する補正温度とを有する定着温度補正制御テーブルを備えると共に、待機状態から画像形成状態に移行して駆動モータを回転駆動させてから、単位時間を一区切りとして駆動モータの停止回数をカウントし、該停止回数が設定停止回数以上のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、設定定着温度を下降側に1レベルだけ補正する制御を遂行する、
ことを特徴とする画像形成装置、が提供される。
コントローラは、該停止回数が設定停止回数以上のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが下降側最後の補正レベル以外の補正レベルである場合には該制御を遂行しかつ、下降側最後の補正レベルの場合には補正を行わない制御を遂行する、ことが好ましい。
コントローラは、該停止回数が設定停止回数未満のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが、最初の補正レベル及び次の補正レベル以外の補正レベルである場合には、設定定着温度を上昇側に1レベルだけ補正しかつ、最初の補正レベル及び次の補正レベルである場合には補正を行わない制御を遂行する、ことが好ましい。
コントローラは、該単位時間経過後に画像形成状態が継続している場合には該制御を遂行し、該単位時間経過後に画像形成状態が継続していない場合には、直ちに待機状態とするか又は、更に該単位時間の経過を待ってその間も画像形成状態が継続していない場合にはじめて待機状態とする制御を遂行する、ことが好ましい。
コントローラは、設定待機温度を、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う設定定着温度の補正に対応して補正する制御を遂行する、ことが好ましい。
コントローラは、待機状態の継続が所定時間を経過した場合には、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが、最初の補正レベル及び次の補正レベル以外の補正レベルである場合には、設定定着温度及び設定待機温度を上昇側に1レベルだけ補正しかつ、最初の補正レベル及び次の補正レベルである場合には補正を行わない制御を遂行する、ことが好ましい。
環境温度を検知する環境温度検知体及び環境湿度を検知する湿度検知体が備えられ、該定着温度補正制御テーブルの補正温度は、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下であることを条件として設定され、環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下である場合、コントローラは、該定着温度補正制御テーブルを参照して該制御を遂行する、ことが好ましい。
該定着温度補正制御テーブルは、更に、環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値であることを条件として設定された他の補正温度であって、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下であることを条件として設定された該補正温度よりも高く設定された他の補正温度を有し、環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、該定着温度補正制御テーブルの該他の補正温度に基づいて該制御を遂行する、ことが好ましい。
該定着温度補正制御テーブルは、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定現像バイアスに対する補正現像バイアスを有し、環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、設定現像バイアスを、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う該温度補正に対応して補正する制御を遂行する、ことが好ましい。
該定着温度補正制御テーブルは、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定転写バイアスに対する補正転写バイアスを有し、環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、設定転写バイアスを、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う該温度補正に対応して補正する制御を遂行する、ことが好ましい。
以下、本発明に従って構成された画像形成装置であるタンデム型カラープリンタ2(以下、単に「プリンタ2」と略称する)の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
先ず、図1を参照して、プリンタ2の全体構成について説明する。プリンタ2は、ほぼ直方体の画像形成装置本体であるプリンタ本体4(以下、単に「本体4」と略称する)を備えている。本体4内には、イエロー用プロセスユニット6、マゼンタ用プロセスユニット8、シアン用プロセスユニット10及びブラック用プロセスユニット12が、図1において左から右に向かってこの順に配列されている。これらのプロセスユニット6、8、10及び12は、それぞれ、感光体ドラム14、帯電器16、LEDヘッド18、現像ローラ21を備えた現像装置20、一次転写ローラ22、クリーニング装置24などの作像エレメントを備えている。なお、図1においては、図示の簡略化のため、上記作像エレメントの符号は、ブラック用プロセスユニット12においてのみ付してある。これらのプロセスユニット6、8、10及び12は、ほぼ水平方向に、実施形態においては図1において左から右斜め上方に向かってほぼ直線状に前記順序で並列されている。
各プロセスユニット6、8、10及び12の現像装置20には、それぞれ、対応する色のトナーを補給するためのトナー補給容器20Y、20M、20C及び20Bが装着されている。プロセスユニット6、8、10及び12の下側には、中間転写ベルト機構26が配設されている。中間転写ベルト機構26は、駆動ローラ28と、従動ローラ30及び32と、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト34とを備えている。中間転写ベルト34をクリーニングするためのクリーニング装置35は、中間転写ベルト機構26の、図1において左端に隣接して配設されている。
プロセスユニット6、8、10及び12の各々において、一次転写ローラ22は、感光体ドラム14に対し、中間転写ベルト34の上端走行領域を介して下方から圧接させられている。従動ローラ32の下方には二次転写ローラ36が配置されている。二次転写ローラ36は、従動ローラ32に対し中間転写ベルト34を介して下方から圧接されている。駆動ローラ28は図1において時計方向に回転駆動させられるので、中間転写ベルト34、一次転写ローラ22、従動ローラ30及び32も時計方向に回転させられる。
中間転写ベルト機構26の下方には、記録媒体である用紙を搬送する搬送路38が、図1において左右方向にほぼ水平に延在している。二次転写ローラ36と従動ローラ32とのニップ部は搬送路38の途中に配置されている。搬送路38の下方には給紙カセット40が配設されている。給紙カセット40の、図1において右端部における直上方にはピックアップローラ42が配設され、ピックアップローラ42の下流側には、分離ローラ対44が配設されている。分離ローラ対44の下流側は、反転路46を介して搬送路38に接続されている。搬送路38の、二次転写ローラ36よりも上流側にはレジストローラ対48が配設されている。
搬送路38の、二次転写ローラ36よりも下流側には、定着装置50及び搬送ローラ対52が下流に向かってこの順に配設されている。定着装置50は、熱定着ローラ54と、加圧ベルト機構56とを備えている。搬送路38は、搬送ローラ対52の直下流から、本体4の一側4aに沿ってほぼ鉛直上方に延び、その上端部は、本体4の上端に配設された排紙トレイ58に向かってカーブしている。本体4の一側4aに沿って延びている搬送路38には、搬送ローラ対60及び排出ローラ対62が、上流から下流に向ってその順に配設されている。排出ローラ対62は、搬送路38の上端(下流端)に配設されている。搬送路38における、排出ローラ対62の上流側には、排出スイッチSWが配設されている。
上記プリンタ2において、プリント動作そのものは周知のとおりにして行われるので、以下、簡単に説明する。図示しないパソコンPCから、プリンタ2の、後述するコントローラ80にプリント信号が送信されると、プロセスユニット6、8、10及び12において、それぞれ帯電器16により一様に帯電された感光体ドラム14の表面がLEDヘッド18により露光されることにより静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置20により現像されてトナー像となる。このトナー像は、一次転写ローラ22によって、中間転写ベルト機構26の中間転写ベルト34に、上流側のプロセスユニット6によって形成されたトナー像から順次重ね合わされて転写される。中間転写ベルト34に転写されたカラートナー像は、給紙カセット40から送られた用紙が、従動ローラ32と二次転写ローラ36とのニップ部を通過する間に用紙に転写される。用紙に転写されたトナー像は、定着装置50を通過する間に用紙に熱定着される。該トナー像が定着された用紙は、搬送ローラ対52、搬送ローラ対60及び排出ローラ対62により、搬送路38を通して排紙トレイ58にフェイスダウンの状態で排出される。
なお、上記プリント動作時において、現像ローラ21には、所定のタイミングで、現像バイアス用電源装置21Pにより所定の現像バイアスが印加される。また、一次転写ローラ22には、所定のタイミングで、一次転写バイアス用電源装置22Pにより所定の一次転写バイアスが印加され、二次転写ローラ36には、所定のタイミングで、二次転写バイアス用電源装置36Pにより所定の二次転写バイアスが印加される。
次に、上記定着装置50の構成について簡単に説明する。図2を参照して、定着装置50は、熱定着ローラ54と、外周面における周方向の一部領域が、熱定着ローラ54の外周面における周方向の一部領域に押圧される無端状のベルト55を含む加圧ベルト機構56とを備えている。加圧ベルト機構56は、熱定着ローラ54の半径方向外側において相互に熱定着ローラ54の接線方向に間隔をおいて配置された上流側支持ローラ64及び下流側支持ローラ66と、上流側支持ローラ64及び下流側支持ローラ66間に巻き掛けられた上記ベルト55とを備えている。上流側支持ローラ64は、熱定着ローラ54の回転方向上流側に配置され、下流側支持ローラ66は熱定着ローラ54の回転方向下流側に配置されている。
熱定着ローラ54の両端には、円筒状の軸部68が両端から軸方向の両側に延び出すよう一体に形成されている。熱定着ローラ54の軸部68の各々は、定着装置50の、図示しない一対の側壁に、それぞれ図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。熱定着ローラ54の中心部には、例えばハロゲンヒータからなる加熱体Hが配設されている。加熱体Hの両端部は、定着装置50の、図示しない側壁の各々の外側に離脱自在に装着される側カバー(不図示)に静止状態で支持される。
相互に実質的に同じ構成を有している上流側支持ローラ64及び下流側支持ローラ66の両端には、円筒状の軸部70が、両端から軸方向の両側に延び出すよう一体に形成されている。上流側支持ローラ64の軸部70の各々は、それぞれ、定着装置50の、図示しない側壁の各々に形成された長穴72に、図示しない軸受部材を介して回転自在にかつ、長穴72に沿って摺動可能に支持されている。長穴72の各々は、熱定着ローラ54の接線方向であって、下流側支持ローラ66に対し接近及び離隔する方向に長く延在するよう形成されている。下流側支持ローラ66の軸部70の各々は、それぞれ、該側壁の各々に形成された長穴74に、図示しない軸受部材を介して回転自在にかつ、長穴70に沿って摺動可能に支持されている。長穴70の各々は、熱定着ローラ54の実質的に半径方向に長く延在するよう形成されている。
該側壁の各々と、上流側支持ローラ64の、対応する軸部70との間には圧縮コイルばね76が配設され、軸部70の各々を、矢印A方向に付勢している。これにより、上流側支持ローラ64は、下流側支持ローラ66に対し離隔する方向であって、熱定着ローラ54の接線方向と一致する方向に付勢され、ベルト55に張力が付与される。該側壁の各々と、下流側支持ローラ66の、対応する軸部70との間には圧縮コイルばね78が配設され、軸部70の各々を、矢印B方向に付勢している。これにより、下流側支持ローラ66は、熱定着ローラ54の実質的に半径方向に向って付勢され、ベルト55を介して熱定着ローラ54に圧接させられる。これにより、ベルト55の周方向における一部領域、実施形態においては、ベルト55の、下流側支持ローラ66と熱定着ローラ54とのニップ部から上流側の一部領域が熱定着ローラ54の周方向における一部領域に押圧される。上流側支持ローラ64の、ベルト55が巻き掛けられた周方向領域であって、熱定着ローラ54に対向する領域は、熱定着ローラ54に対し、ベルト55が巻き掛けられた状態で、隙間をおいて位置付けられている。なお、ベルト55はポリイミド樹脂から形成されている。
熱定着ローラ54は、ギヤなどの動力伝達機構を介して、熱定着ローラ54を回転駆動する、例えば電動モータからなる駆動モータMに駆動連結されている。実施形態において、駆動モータMは、熱定着ローラ54を回転駆動するための専用モータから構成されているが、プロセスユニット6、8、10及び12の各々における感光体ドラム14及び現像ローラ21を同時に駆動する1個のメーンモータから構成する他の実施形態もある。熱定着ローラ54が駆動モータMにより図2において時計方向に回転駆動されると、下流側支持ローラ66及び上流側支持ローラ64は、ベルト55と共に反時計方向に従動回転させられる。加熱体Hが通電され、発熱が開始されると、熱定着ローラ54の昇温が開始される。熱定着ローラ54に伝達された熱は、ベルト55及び、ベルト55を介して下流側支持ローラ66及び上流側支持ローラ64にも伝達される。熱定着ローラ54の表面温度が設定定着に達した後、片面(上面)にトナーが転写された図示しない用紙が図2において右から左に向かって搬送され、熱定着ローラ54とベルト55とのニップ部を通過すると、用紙の片面に転写された未定着トナーは、熱定着ローラ54によって用紙の片面に溶融定着される。熱定着ローラ54の表面温度は、熱定着ローラ54の周表面であって、図示しない非通紙領域の周表面の温度を検知することができるよう配設された接触式又は非接触式の定着温度検知体S1、例えばサーミスタからなる定着温度検知体S1により検知される。
プリンタ本体4には、プリンタ2が設置される図示しない室内の環境温度を検知することができる環境温度検知体S2、例えばサーミスタからなる環境温度検知体S2及び環境湿度を検知することができる湿度検知体S3、例えば湿度センサからなる湿度検知体S3が配設されている。なお、本明細書においては、理解を容易にするため、熱定着ローラ54の表面温度を検知するための温度検知体S1を定着温度検知体S1と称し、プリンタ2が設置される図示しない室内の環境温度を検知することができる温度検知体S2を環境温度検知体S2と称している。
本発明によるプリンタ2は、加熱体H及び駆動モータMなどを制御しうるコントローラ80を備えている。図3を参照して、コントローラ80は、マイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)、制御プログラムを格納するROM、演算結果等を格納する読み書き可能なRAM、タイマ、カウンタ、入力インターフェース及び出力インターフェースなどを備えている。このように構成されたコントローラ80の入力インターフェースには、上記パソコンPC、定着温度検知体S1、環境温度検知体S2、湿度検知体S3、排出スイッチSW、その他のスイッチあるいは検知体等から、送信信号、検知信号などが入力される。出力インターフェースからは、加熱体H、駆動モータM、現像バイアス用電源装置21P、一次転写バイアス用電源装置22P、二次転写バイアス用電源装置36P、その他の図示しない駆動モータ、図示しない電磁クラッチなどに制御信号を出力する。パソコンPCからプリンタ2のコントローラ80には、用紙サイズ、プリント枚数などのプリント情報が入力される。コントローラ80は、該信号に基づいて、プリンタ2をプリント作動させる。
コントローラ80は、定着温度検知体S1(図1)により検知された温度に基づき、画像形成状態であるプリント状態においては、熱定着ローラ54の表面温度が設定定着温度となるよう加熱体Hを制御する。他方、待機状態においては、熱定着ローラ54の表面温度が設定待機温度となるよう加熱体Hを制御する。
コントローラ80は、設定定着温度の補正段階を示す複数の温度補正レベルと、該補正レベルに対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として下降側に高くなるよう設定された、設定定着温度に対する補正温度とを有する定着温度補正制御テーブルを備えている。図10に示されている定着温度補正制御テーブル(1)の実施形態においては、設定定着温度の補正段階を示す5個の温度補正レベル(レベル0からレベル4までの5コイルの補正段階からなる温度補正レベル)と、該補正レベル0、1、2、3及び4に対応しかつ該補正レベル0、1、2、3及び4の順に補正値がゼロを最初として下降側に一つレベルダウンする毎に−4℃づつ高くなるよう設定された、設定定着温度に対する補正温度とを有している。すなわち、レベル0では該補正温度は0であるが、レベル1では−4℃、以下、レベル2〜4までは、一つレベルダウンする毎に−4℃づつ、該補正温度が下降側に高くなるよう設定されている。
定着温度補正制御テーブル(1)(図10)に基づく制御は、環境温度が28℃未満及び/又は環境湿度が30%未満の条件で遂行されるが、制御の本質的な形態は、後述するいわゆる高温多湿の環境のもとでも、実質的に共通である。環境温度は、環境温度検知体S2により検知された温度に基づいて判断され、環境湿度は、湿度検知体S3により検知された湿度に基づいて判断されることはいうまでもない。なお、図10に図示されているように、レベルダウンとは、レベル0から4に向かう補正段階の変化(該補正温度が下降側に高くなる変化)を意味し、レベルアップとは、レベル4から0に向かう補正段階の変化(該補正温度が下降側に低くなる変化)を意味するものである。
図示の実施形態による、プリンタ2は以上のように構成されており、以下、本発明がかかわる部分の作動について説明する。
図1、図4及び図10を参照して、プリンタ2の電源が投入されると(ST1)、コントローラ80は、図示しないメインモータと共に駆動モータMを回転駆動して、感光体ドラム14、現像装置20、定着装置50などを、プリント開始可能な安定状態にするための、それ自体は周知の準備作動(ウォームアップ)を行って、プリンタ2を(もちろん定着装置50を含めて)待機状態1とし(ST2)、待機状態(Ready状態)1のタイマをスタートさせて、待機状態1の継続時間のカウントを開始する(不図示)。このタイマのカウントは、コントローラ80によるプリント命令の遂行によりリセットされる。後述する待機状態2(図4)、待機状態3及び4(図6)においても、同様な制御が遂行されるので、同じ説明は省略する。なお、実施形態において、初期の設定定着温度は170℃、また初期の待機温度は165℃である。このときの定着温度補正制御テーブル(1)(図10)における温度補正レベルは0である。
プリンタ2が待機状態1になると同時に、プリンタ2は、図示しないパソコンPCからのプリント信号待ちの状態となる(ST3)。コントローラ80は、パソコンPCからプリント信号を受信せず、所定の時間(実施形態では5分)が経過したと判断すると(ST4)、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、設定定着温度を下降側に1レベルだけ補正(レベルダウン)し(ST5)、プリンタ2を待機状態2とする(ST6)。温度補正レベルは0から1となり、設定定着温度は−4℃だけ補正される。その結果、設定定着温度は166℃、待機温度は161℃に補正される。プリンタ2は、図示しないパソコンPCからのプリント信号待ちの状態となる(ST7)。プリンタ2を待機状態1から待機状態2とする理由は、待機状態1が所定時間(5分)継続されると、ベルト55の温度も上昇するので、この状態でプリントが行われると、ベルト55の温度が過剰に上昇するおそれがあるからである。
図1、図4及び図5を参照して、コントローラ80は、ステップST3又はステップST7(いずれも図4)において、図示しないパソコンPCからのプリント信号を受信すると、プリント開始を命令して、駆動モータMの回転駆動を開始すると同時にタイマ及びカウンタをスタートさせる(ST8)。タイマは単位時間(実施形態においては1分)を一区切りとするカウントを行い、連続の場合は、単位時間(1分)を一区切りとするカウントをくり返す。カウンタは、駆動モータMの回転駆動停止回数をカウントする。コントローラ80は、駆動モータMの回転駆動開始から単位時間(1分)経過した(タイマが1分をカウントした)と判断すると(ST9)、該単位時間(1分)における駆動モータMの回転駆動停止回数が設定回数(実施形態においては2回)以上か否かを判断する(ST10)。
図1、図5、図6及び図10を参照して、コントローラ80は、該単位時間における駆動モータMの回転駆動停止回数が設定回数(2回)以上と判断した場合には、現在の温度補正レベルを確認する(ST11)。現在の温度補正レベルの確認は、RAMに現在の温度補正レベルを記憶させておき、補正ごとに上書きすることにより行うことができる。現在の温度補正レベルが0、1、2又は3のいずれかである場合には、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、温度補正レベルを1レベルだけレベルダウンして、設定定着温度を下降側に1レベルだけレベルダウンさせる温度補正を行う(ST12)。例えば、現在の温度補正レベルが0である場合にはレベル1に補正され、設定定着温度170℃は−4℃だけ補正されて166℃となり、現在の温度補正レベルが3である場合にはレベル4に補正され、設定定着温度170℃は−16℃だけ補正されて154℃となる。なお、コントローラ80は、設定待機温度も、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して行われる全ての設定定着温度の補正に対応して補正する。例えば、現在の温度補正レベルが0である場合にはレベル1に補正され、設定待機温度165℃は−4℃だけ補正されて161℃となり、現在の温度補正レベルが3である場合にはレベル4に補正され、設定待機温度165℃は−16℃だけ補正されて149℃となる。
続いてコントローラ80は、補正後の温度補正レベルを確認する(ST13)。温度補正レベルが1の場合、画像形成状態であるプリント状態(プリントモード)が継続しているか否かをチェックする(ST14)。コントローラ80は、定着後の用紙により排出スイッチSWがOFFされかつ、駆動モータMの回転駆動が停止されると共に、コントローラ80にプリントデータが入力されていない場合には、プリント状態が継続されていないと判断して、タイマ及びカウンタ[図5における(ST8)]をリセットする(ST15)。プリンタ2は、コントローラ80によって、プリント状態から待機状態2[図4における(ST6)]に切り替えられる。なお、コントローラ80は、ステップST14において、プリント状態(プリントモード)が継続していないと判断しても、次の単位時間(1分)が経過するまでは待機状態に切り替えずに待ち(その間はプリント状態継続とみなし)、その間にプリント信号が入力されない場合にはじめて待機状態に切り替える、他の制御もある。
コントローラ80は、ステップST14において、プリント状態が継続されていると判断した場合には、ステップST9(図5)に戻って制御を行う。プリント状態が継続されているとの判断は、定着後の用紙により排出スイッチSWがONされている、駆動モータMの回転駆動が継続されている、コントローラ80にプリントデータが入力されている、のいずれかを確認することで可能である。
コントローラ80は、ステップST13において、温度補正レベルが2又は3と確認した場合には、プリント状態が継続しているか否かをチェックする(ST16)。コントローラ80は、プリント状態が継続していると判断した場合には、ステップST9(図5)に戻って制御を行う。この場合、ステップST9(図5)においては、次の単位時間(1分)がカウントされると、ステップST10(図5)において、次の単位時間(1分)における駆動モータMの回転駆動停止回数が設定回数(2回)以上か否かが判断されるが、次の単位時間(1分)における該停止回数は、前の単位時間(1分)における該停止回数のデータに上書きすることにより容易に記録することができる。
コントローラ80は、ステップST16において、プリント状態が継続されていないと判断した場合には、タイマ及びカウンタ[図5におけるステップST8]をリセットする(ST17)。プリンタ2は、コントローラ80により、プリント状態から待機状態3に切り替えられる。
プリンタ2が待機状態3になると同時に、プリンタ2は、図示しないパソコンPCからのプリント信号待ちの状態となる(ST19)。コントローラ80は、図示しないパソコンPCからのプリント信号を受信すると、ステップST8(図5)に戻って制御を行う。他方、コントローラ80は、パソコンPCからプリント信号を受信せず、所定の時間(実施形態では5分)が経過したと判断すると(ST20)、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、設定定着温度を上昇側に1レベルだけ補正(レベルアップ)する(ST21)。待機状態3において温度補正レベルが3であった場合にはレベル2にレベルアップされ、設定定着温度は−8℃だけ補正される。その結果、設定定着温度は162℃、待機温度は157℃に補正される。他方、待機状態3において温度補正レベルが2であった場合にはレベル1にレベルアップされ、設定定着温度は−4℃だけ補正される。その結果、設定定着温度は166℃、待機温度は161℃に補正される。
続いてコントローラ80は、補正後の温度補正レベルを確認し(ST22)、温度補正レベルが2の場合、待機状態3(ST18)に戻って制御を行う。他方、温度補正レベルが1の場合、プリンタ2は、待機状態2(図4におけるステップST6)に戻って制御を行う。
コントローラ80は、上記ステップ11において、補正後の温度補正レベルが4であることを確認すると、プリント状態が継続しているか否かをチェックする(ST23)。コントローラ80は、プリント状態が継続していると判断した場合には、ステップST9(図5)に戻って制御を行う。コントローラ80は、ステップST23において、プリント状態が継続されていないと判断した場合には、タイマ及びカウンタ(図5におけるステップST8)をリセットする(ST24)。プリンタ2は、コントローラ80により、プリント状態から待機状態4に切り替えられる(ST25)。待機状態4は温度補正レベルが4であるので、補正温度は−16℃であり(図10に示す定着温度補正制御テーブル(1)参照)、設定定着温度は154℃、設定待機温度は149℃に補正された状態にある。
プリンタ2が待機状態4になると同時に、プリンタ2は、図示しないパソコンPCからのプリント信号待ちの状態となる(ST26)。コントローラ80は、図示しないパソコンPCからのプリント信号を受信すると、ステップST8(図5)に戻って制御を行う。他方、コントローラ80は、パソコンPCからプリント信号を受信せず、所定の時間(実施形態では5分)が経過したと判断すると(ST27)、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、設定定着温度を上昇側に1レベルだけ補正(レベルアップ)する(ST28)。温度補正レベルは4から3にレベルアップされる。続いてコントローラ80は、補正後の温度補正レベルが3であることを確認し(ST29)、ステップST18に戻って制御を行う。
コントローラ80は、上記ステップST13において、補正後の温度補正レベルが4であることを確認した場合には、プリント状態が継続しているか否かをチェックする(ST30)。コントローラ80は、プリント状態が継続していると判断した場合には、ステップST9(図5)に戻って制御を行う。他方、コントローラ80は、プリント状態が継続していないと判断した場合には、ステップ(ST24)に戻って制御を行う。
図1、図7及び図10を参照して、コントローラ80は、上記ステップST10(図5)において、該単位時間(1分)における駆動モータMの回転駆動停止回数が設定回数(2回)未満と判断した場合には、現在の温度補正レベルを確認する(ST31)。温度補正レベルが0の場合、プリント状態が継続しているか否かをチェックする(ST32)。コントローラ80は、プリント状態が継続されていると判断した場合には、ステップST9(図5)に戻って制御を行う。コントローラ80は、プリント状態が継続されていないと判断した場合には、タイマ及びカウンタ(図5におけるステップST8をリセットして(ST33)、プリンタ2を、プリント状態から待機状態1(図4におけるステップST2)に切り替える。
コントローラ80は、上記ステップST31において、温度補正レベルが1であることを確認した場合には、ステップST14(図6)に戻って制御を行う。コントローラ80は、上記ステップST31において、温度補正レベルが2、3又は4のいずれかであることを確認した場合には、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、設定定着温度をそれぞれ上昇側に1レベルだけ補正(レベルアップ)する(ST34)。続いてコントローラ80は、補正後の温度補正レベルを確認し(ST35)、温度補正レベルが1の場合には、ステップST14(図6)に戻って制御を行う。他方、温度補正レベルが2又は3の場合には、ステップST16(図6)に戻って制御を行う。
上記プリンタ2によれば、コントローラ80は、待機状態から画像形成状態であるプリント状態に移行して駆動モータMを回転駆動させてから、単位時間である1分を一区切りとして駆動モータMの停止回数をカウントし、該停止回数が設定停止回数である2回以上のときには、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、設定定着温度を下降側に1レベルだけ補正する制御を遂行する。この構成によれば、プリンタ2が間欠運転されて、用紙が間欠的に熱定着ローラ54(図2)とベルト55とのニップ領域に挿入されても、ベルト55の表面温度が過剰に高い温度に上昇することが抑止されかつ、ある温度以上に上昇することも抑止される。その結果、剥離ブリスターの発生が防止され、画像の光沢性及び定着性を所要のとおり均一に保持することが可能になる。また、上記効果は、ベルト55の表面温度を検知するためのベルト温度検知体(例えばサーミスタ)を配設することなく達成できるので、構成が簡単で、低コストで実用化が可能となる。なお、上記説明から容易に理解されるように、本明細書において、間欠運転とは、単位時間(実施形態においては1分=60秒)を一区切りとしたとき、該単位時間において画像形成動作、実施形態においてはプリント動作の1ジョブが複数回(実施形態においては2回以上)繰り返される動作を意味するものである。
上記プリンタ2によれば、コントローラ80は、該停止回数が設定停止回数(2回)以上のときには、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、現在の補正レベルが、下降側最後の補正レベル(レベル4)以外の補正レベル(レベル0〜3)である場合には、設定定着温度を下降側に1レベルだけ補正しかつ、下降側最後の補正レベル(レベル4)の場合には補正を行わない制御を遂行する。この構成によれば、ベルト55の表面温度が過剰に高い温度に上昇することが抑止されかつ、ある温度以上に上昇することも抑止されるので、上記効果を確実に達成することに寄与する。
上記プリンタ2によれば、コントローラ80は、該停止回数が設定停止回数(2回)未満のときには、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、現在の補正レベルが、最初の補正レベル(レベル0)及び次の補正レベル(レベル1)以外の補正レベル(レベル2〜4)である場合には、設定定着温度を上昇側に1レベルだけ補正しかつ、最初の補正レベル(レベル0)及び次の補正レベル(レベル1)である場合には補正を行わない制御を遂行する。プリンタ2が間欠運転されない場合には、ベルト55の温度が過剰に上昇することはないので、レベルダウンしている場合にはレベルアップして定着性を確保するようにしている。次の補正レベル(レベル1)である場合には補正を行わない理由については、図4に示すフローチャートの説明の中に記載されているので参照されたい。
上記プリンタ2によれば、コントローラ80は、該単位時間(1分)経過後に画像形成状態であるプリント状態が継続している場合には該制御を遂行し、該単位時間(1分)経過後にプリント状態が継続していない場合には、直ちに待機状態とするか又は、更に該単位時間(1分)の経過を待ってその間もプリント状態が継続していない場合にはじめて待機状態とする制御を遂行する。この構成によれば、プリンタ2が間欠運転(1分間における駆動モータMの停止回数が2回以上)をくり返した場合でも、設定定着温度が定着温度補正制御テーブル(1)(図10)の範囲内で1レベルづつレベルダウンさせられるので、ベルト55(図1)の過剰な温度上昇が防止される。またプリント状態が継続していない場合には、待機状態に切り替えられ、熱定着ローラの過剰な加熱を防止できる。
上記プリンタ2によれば、コントローラ80は、設定待機温度を、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して行われる設定定着温度の補正に対応して補正する制御を遂行する。この構成によれば、設定待機温度を、設定定着温度の補正に合せて同じ温度だけ補正するので、設定定着温度と設定待機温度とのバランス(温度差)が常時一定に保持され、安定した定着の遂行に寄与する。以上のことから、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)は、待機温度の温度補正と共用されるもので、定着温度及び待機温度補正制御テーブルと称してもよいといえる。このことは、後述する定着温度補正制御テーブル(2)〜(4)(図11〜図13)についても同じである。
上記プリンタ2によれば、コントローラ80は、待機状態において、定着温度検知体S1により検知された温度に基づいて、熱定着ローラ54の表面温度が設定待機温度となるように加熱体Hを制御し、待機状態の継続が所定時間(5分)を経過した場合には、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、現在の補正レベルが、最初の補正レベル(レベル0)及び次の補正レベル(レベル1)以外の補正レベル(レベル2〜4)である場合には、設定定着温度及び設定待機温度を上昇側に1レベルだけ補正しかつ、最初の補正レベル(レベル0)及び次の補正レベル(レベル1)である場合には補正を行わない制御を遂行する。この構成によれば、待機状態が続いたときに、ベルト55の表面温度が過剰に低下するのを防止することができ、安定した定着の遂行に寄与する。
上記プリンタ2によれば、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)の補正温度は、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下、実施形態においては所定値未満(環境温度<28℃及び/又は環境湿度<30%)であることを条件として設定される。そして環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下、実施形態においては所定値未満である場合、コントローラ80は、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して該制御を遂行する。この構成によれば、いわゆる高温多湿でない環境に適応した定着温度制御及び待機温度を遂行することができる。
上記した初期設定定着温度(170℃)、初期設定待機温度(165℃)、環境温度<28℃及び/又は環境湿度<30%、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)における温度補正レベルの補正段階の数(5レベル)、温度補正レベルに対応した補正温度(−4℃づつ増減される)などは、それぞれ一つの実施形態であって、実用上は、機械に応じて適宜に決定すればよい。また、上記単位時間(1分)及び該単位時間(1分)における駆動モータMの設定停止回数(2回以上)も、それぞれ上記実施形態に限定される理由はない。
なお、図4において2点鎖線で示されているように、電源を投入した後(ST1)、環境温度検知体S2により環境温度を確認して環境温度に適応した待機温度を設定し、プリンタ2をウォームアップしてから待機状態1(ST2)とすることが好ましい。また、プリント命令がなされた後、環境温度検知体S2により環境温度を確認して環境温度に適応した定着温度を設定してからプリント動作を遂行することが好ましい。
コントローラ80による上記制御は、先に述べたような環境(実施形態においては、環境温度<28℃及び/又は環境湿度<30%)のもとで行われるが、環境がいわゆる高温多湿(実施形態において、環境温度≧28℃、環境湿度≧30%)となった場合には、後述する他の形態の制御を遂行することが好ましい。しかし、先にも述べたように、制御の本質的な形態(温度補正レベルに対応して、定着温度及び待機温度を段階的に補正する制御)は、環境が相違しても実質的に共通である。以下、本発明の他の実施形態について説明する。
図1及び図11を参照して、プリンタ2の他の実施形態において、定着温度補正制御テーブル(2)(図11)の補正温度は、環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値、実施形態においては所定値以上(環境温度≧28℃、環境湿度≧30%)であることを条件として設定されかつ、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下、実施形態においては所定値未満(環境温度<28℃及び/又は環境湿度<30%)であることを条件として設定された補正温度(定着温度補正制御テーブル(1)(図10)の補正温度)よりも高く設定される。図11に示されている定着温度補正制御テーブル(2)の実施形態においては、設定定着温度の補正段階を示す複数の温度補正レベル(実施形態において、レベル0からレベル4までの5個の補正段階からなる温度補正レベル)と、該補正レベル0、1、2、3及び4に対応しかつ該補正レベル0、1、2、3及び4の順に補正値がゼロを最初として下降側に一つレベルダウンする毎に−7℃づつ高くなるよう設定された、設定定着温度に対する補正温度とを有している。すなわち、レベル0では該補正温度は0であるが、レベル1では−7℃、以下、レベル2〜4までは、一つレベルダウンする毎に−7℃づつ、該補正温度が下降側に高くなるよう設定されている。
環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を越えた値、実施形態においては所定値以上(環境温度≧28℃、環境湿度≧30%)である場合、コントローラ80は、環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を越えた値、実施形態においては所定値以上(環境温度≧28℃、環境湿度≧30%)であることを条件として設定された補正温度を有する定着温度補正制御テーブル(2)(図11)を参照して該制御を遂行する。
プリンタ2の上記他の実施形態によれば、用紙の含水量が多く、剥離ブリスターが発生しやすい、いわゆる高温多湿の環境において、各温度補正レベルにおける補正温度量を、高温多湿ではない環境におけるよりもアップさせているので、高温多湿の環境においても、高温多湿でない環境におけるのと同様な効果を達成することができる。
図1及び図12を参照して、プリンタ2の更に他の実施形態について説明する。定着温度補正制御テーブル(3)(図12)の補正温度は、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下、実施形態においては所定値未満(環境温度<28℃及び/又は環境湿度<30%)であることを条件として設定される。実施形態において、補正レベル及び補正温度は、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)の補正温度と同じであるが、プリンタ2が設置される環境、プリント2の性質などにより適宜に定められる。定着温度補正制御テーブル(3)(図12)は、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定現像バイアス(DC)に対する補正現像バイアス(DC)を有している。実施形態において、プロセスユニット6、8、10及び12(図1)の各々における現像装置20において、現像ローラ21には、プリント時に、現像バイアス用電源装置21Pにより、DCバイアスにACバイアスが重畳されるが、補正されるのは、DCバイアスである。実施形態において、印加される初期設定現像バイアスにおけるDCバイアスは300Vである。
図12に示されている定着温度補正制御テーブル(3)においては、設定現像バイアスの補正段階を示す複数の温度補正レベル(レベル0からレベル4までの5個の補正段階からなる温度補正レベル)と、該補正レベル0、1、2、3及び4に対応しかつ該補正レベル0、1、2、3及び4の順に補正値がゼロを最初として一つレベルダウンするごとに+50Vづつ高くなるよう設定された、設定現像バイアス(DC)に対する補正現像バイアス(DC)とを有している。すなわち、レベル0では該補正現像バイアスは0Vであるが、レベル1では+50V、以下、レベル2〜4までは、一つレベルダウンするごとに+50Vづつ、該補正現像バイアスが上昇側に高くなるよう設定されている。補正温度が、一つレベルダウンするごとに−4℃づつ下降側に高くなるのと逆の傾向に制御される。
環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超える値、実施形態においては所定値以上(環境温度≧28℃、環境湿度≧30%)である場合、コントローラ80は、設定現像バイアスを、定着温度補正制御テーブル(3)(図12)を参照して行われる該温度補正に対応して補正する制御を遂行する。実施形態において、定着温度補正制御テーブル(3)(図12)は、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)に、補正現像バイアスを追加することにより構成されている。
プリンタ2の上記更に他の実施形態によれば、いわゆる高温多湿の環境において、高温多湿でない環境におけるのと同じ温度補正を行うことにより、先に述べたように、ベルト55の表面温度が過剰に高い温度に上昇することが抑止されかつ、ある温度以上に上昇することも抑止される。そして更に、上記温度補正に並行して現像バイアスを補正するよう制御するので、トナーにおける帯電量が増加し、トナー同士の電気的吸着力も増加するので、剥離ブリスターの発生を防止することができる。また、高温多湿時でない環境条件における補正温度を変えることなく、先に述べたのと実質的に同じ効果を達成することができる。更にはまた、定着温度補正制御テーブル(3)(図12)を利用すれば、高温多湿でない環境における制御と高温多湿の環境における制御とを遂行することができ、実用上有用である。
図1及び図13を参照して、プリンタ2の更に他の実施形態について説明する。定着温度補正制御テーブル(4)(図13)の補正温度は、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下、実施形態においては所定値未満(環境温度<28℃及び/又は環境湿度<30%)であることを条件として設定される。実施形態において、補正レベル及び補正温度は、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)の補正温度と同じであるが、プリンタ2が設置される環境、プリント2の性質などにより適宜に定められる。定着温度補正制御テーブル(4)(図13)は、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定一次転写バイアスに対する補正一次転写バイアスを有している。実施形態において、プロセスユニット6、8、10及び12(図1)の各々における一次転写ローラ22には、プリント時に、一次転写バイアス用電源装置22Pにより所定の一次転写バイアスが印加されるが、この一次転写バイアスが補正される。実施形態において、印加される初期設定一次転写バイアスは1.0Kvである。
図13に示されている定着温度補正制御テーブル(4)の実施形態においては、設定一次転写バイアスの補正段階を示す複数の一次転写バイアス補正レベル(レベル0からレベル4までの5個の補正段階からなる一次転写バイアス補正レベル)と、該補正レベル0、1、2、3及び4に対応しかつ該補正レベル0、1、2、3及び4の順に補正値がゼロを最初として一つレベルダウンするごとに+0.3Kvづつ高くなるよう設定された、設定一次転写バイアスに対する補正一次転写バイアスとを有している。すなわち、レベル0では補正一次転写バイアスは0Kvであるが、レベル1では+0.3Kv、以下、レベル2〜4までは、一つレベルダウンするごとに+0.3Kvづつ、該補正一次転写バイアスが上昇側に高くなるよう設定されている。一次転写バイアスは、上記補正温度が、一つレベルダウンするごとに−4℃づつ下降側に高くなるのと逆の傾向に制御される。
環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超える値、実施形態においては所定値以上(環境温度≧28℃、環境湿度≧30%)である場合、コントローラ80は、設定一次転写バイアスを、定着温度補正制御テーブル(4)(図13)を参照して行われる該温度補正に対応して補正する制御を遂行する。実施形態において、定着温度補正制御テーブル(4)(図13)は、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)に、補正一次転写バイアスを追加することにより構成されている。
プリンタ2の上記更に他の実施形態によれば、いわゆる高温多湿の環境において、高温多湿でない環境における温度補正を行うことにより、先に述べたように、ベルト55(図1)の表面温度が過剰に高い温度に上昇することが抑止されかつ、ある温度以上に上昇することも抑止される。そして更に、上記温度補正に並行して設定一次転写バイアスを補正するよう制御するので、トナーにおける帯電量が増加し、トナー同士の電気的吸着力も増加するので、剥離ブリスターの発生を防止することができる。また、高温多湿でない環境における補正温度を変えることなく、先に述べたのと実質的に同じ効果を達成することができる。更にはまた、定着温度補正制御テーブル(4)(図13)を利用すれば、高温多湿でない環境における制御と高温多湿の環境における制御とを遂行することができ、実用上有用である。なお、設定一次転写バイアスと共に設定二次転写バイアスを補正する他の実施形態もある。モノクロ式の画像形成装置であるプリンタにおいては、設定転写バイアスを、上記したのと実質的に同じとおりにして補正すればよい。
なお、高温多湿の環境において、コントローラ80が、図11〜図13に示す定着温度補正制御テーブル(2)、(3)又は(4)を参照して行う制御は、図4〜図7に示すフローチャートをベースとして行うことができる。具体的には、ステップST5(図4)、ステップST12(図6)、ステップST21(図6)、ステップST28(図6)及びステップST34(図7)における補正(温度補正、又は温度及び現像バイアス補正、又は温度及び転写バイアス補正)を、定着温度補正制御テーブル(2)、(3)又は(4)のいずれかを参照して行うことでよい。
上記した制御は、いわゆる高温多湿でない環境か高温多湿の環境か、いずれかの条件のもとで行われるものとして説明した。これらの制御は、プリンタ2が設置される環境が、高温多湿でない環境又は高温多湿の環境のいずれかで、実質的に変化しない場合には、実用的である。しかしながら、環境が高温多湿でない環境と高温多湿の環境との間で変化する場合には、環境の変化に対応して、高温多湿でない環境における制御又は高温多湿の環境における制御のいずれかに随時切り替えながら遂行することが好ましい。このような、環境の変化に対応した制御は、図8及び図9にそれぞれ示す制御X1及びY1(高温多湿でない環境における温度制御)、制御X2及びY2(高温多湿の環境における温度制御の実施形態)、制御X3及びY3(高温多湿の環境における温度制御の他の実施形態)又は制御X4及びY4(高温多湿の環境における温度制御の更に他の実施形態)を、図4〜図7に示すフローチャートにそれぞれ組み込むことにより、容易に遂行可能である。
先ず、制御X1について説明する。図4、図8、図10及び図11を参照して、コントローラ80は、ステップST4において、所定の時間(5分)が経過したと判断したならば、環境を確認する。すなわち、環境温度検知S2及び湿度検知体S3により環境温度及び環境湿度を確認する(STX1)。そして高温多湿でない環境(以下、通常の環境と称する)であると判断した場合には、すなわち、検知された環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満(実施形態においては、環境温度<28℃及び/又は環境湿度<30%)である場合には、コントローラ80は、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、ステップST5におけるのと同じ温度補正を行った後(STX2)、プリンタ2を待機状態2(ST6)とする。
他方、コントローラ80は、ステップX1(STX1)において、いわゆる高温多湿の環境であると判断した場合には、すなわち、環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上(実施形態において、環境温度≧28℃、環境湿度≧30%)である場合には、定着温度制御テーブル(2)(図11)を参照してレベルダウンの温度補正を行った後(STX3)、プリンタ2を待機状態2とする(ST6)。以下、上記ステップSTX1からステップSTX2に至る制御を制御X1、ステップSTX1からステップSTX3に至る制御を制御X2と称することとする。制御X1及びX2は、図4〜図7に示すフローチャートにおいて、上記ステップST5(図4)及びステップST12(図6)に代わって行われる。
制御X1及びX2はレベルダウンの温度補正であるが、レベルアップの場合には、同じ定着温度制御テーブル(1)(図10)及び(2)(図11)を参照して行われる制御Y1が行われる。図6、図9、図10及び図11を参照して、コントローラ80は、ステップST20において、所定の時間(5分)が経過したと判断したならば、環境を確認する。すなわち、環境温度検知S2及び湿度検知体S3により環境温度及び環境湿度を確認する(STY1)。そして通常の環境であると判断した場合には、すなわち、検知された環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満(実施形態においては、環境温度<28℃及び/又は環境湿度<30%)である場合には、コントローラ80は、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して、ステップST21におけるのと同じ温度補正を行った後(STY2)、温度補正のレベルを確認する(ST22)。
他方、コントローラ80は、ステップY1(STY1)において、いわゆる高温多湿の環境であると判断した場合には、すなわち、環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上(環境温度≧28℃、環境湿度≧30%)である場合には、定着温度制御テーブル(2)(図11)を参照してレベルアップの温度補正を行った後(STY3)、温度補正のレベル確認を行う(ST22)。上記ステップSTY1からステップSTY2に至る制御を制御Y1、ステップSTY1からステップYSTY3に至る制御を制御Y2と称することとする。制御Y1及びY2は、図4〜図7に示すフローチャートにおいて、上記ステップST21(図6)、ステップST28(図6)及びステップST34(図7)に代わって行われる。
上記制御において、通常の環境においては、制御X1(レベルダウン)(図8)と制御Y1(レベルアップ)(図9)とを含む温度補正が遂行され、高温多湿の環境においては、制御X2(レベルアップ)と制御Y2(レベルアップ)とを含む温度制御が遂行される。
図8、図9、図12及び図13を参照して、高温多湿の環境における上記制御X2及びY2を、それぞれ他の実施形態である制御X3及びY3又は、更に他の実施形態である制御X4及びY4に代えることも可能である。制御X3(図8)は、ステップSTX1からステップSTX4に至る制御であり、ステップSTX4は、定着温度制御テーブル(3)(図12)を参照してレベルダウンの温度補正及び現像バイアスの補正を行う制御である。制御Y3(図9)は、ステップSTY1からステップSTY4に至る制御であり、ステップSTY4は、定着温度制御テーブル(3)(図12)を参照してレベルアップの温度補正及び現像バイアスの補正を行う制御である。
制御X4(図8)は、ステップSTX1からステップSTX5に至る制御であり、ステップSTX5は、定着温度制御テーブル(4)(図13)を参照してレベルダウンの温度補正及び転写バイアスの補正を行う制御である。制御Y4(図9)は、ステップSTY1からステップSTY5に至る制御であり、ステップSTY5は、定着温度制御テーブル(4)(図13)を参照してレベルアップの温度補正及び転写バイアスの補正を行う制御である。
上記プリンタ2によれば、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)の補正温度は、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下であることを条件として設定される。環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下である場合、コントローラ80は、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して該制御を遂行する。この制御は、通常の環境における制御であるが、本発明の他の実施形態によれば、通常の環境から高温多湿の環境へ、あるいはその逆へ環境が変化しても、いずれの環境にも適応可能である。
本発明の他の実施形態において、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)は、更に、環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値であることを条件として設定された他の補正温度であって、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下であることを条件として設定された該補正温度よりも高く設定された他の補正温度(図11に示される他の補正温度)を有している。環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラ80は、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)の該他の補正温度に基づいて該制御を遂行する。この構成は、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)に、定着温度補正制御テーブル(2)(図11)の補正温度を付加して一つのテーブルとし、環境の変化に対応して、該テーブルのいずれかの補正温度に基づいて制御を遂行する、というものである。
本発明の更に他の実施形態において、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)は、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定現像バイアスに対する補正現像バイアス(図12に示される補正現像バイアス)を有している。環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラ80は、設定現像バイアスを、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して行う該温度補正に対応して補正する制御を遂行する。この構成は、要するに、通常の環境における該制御は、図12に示されている定着温度補正制御テーブル(3)(図12)の補正温度に基づいて遂行し、高温多湿の環境においては、定着温度補正制御テーブル(3)(図12)の補正温度及び補正現像バイアスに基づいて遂行する(通常の環境では温度補正のみ行う、高温多湿の環境では温度補正に加えて現像バイアスの補正をも行う)、というものである。
本発明の更に他の実施形態において、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)は、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定転写バイアスに対する補正転写バイアス(図13に示される補正転写バイアス)を有している。環境温度検知体S2及び湿度検知体S3により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラ80は、設定転写バイアスを、該定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して行う該温度補正に対応して補正する制御を遂行する。この構成は、要するに、通常の環境における該制御は、図13に示されている定着温度補正制御テーブル(4)の補正温度に基づいて遂行し、高温多湿の環境においては、図12に示されている定着温度補正制御テーブル(3)(図12)の補正温度及び補正転写バイアスに基づいて遂行する(通常の環境では温度補正のみ行う、高温多湿の環境では温度補正に加えて転写バイアスの補正をも行う)、というものである。
上記した本発明の他の実施形態によれば、環境の変化に対応して、通常の環境における制御又は高温多湿の環境における制御のいずれかに随時切り替えながら上記制御を遂行することが容易に可能である。その結果、環境の変化にもかかわらず、熱定着ローラ54(図1)にニップされるベルト55(図1)の表面温度の過剰な上昇を抑止することにより剥離ブリスターの発生を防止して、画像の光沢性及び定着性を所要のとおり均一に保持することを可能にする。
本発明者は、本発明の効果を確認するために、図1に示す形態のプリンタを使用して幾つかの実験を行ったので紹介する。
[実験1]
図1及び図14を参照して、環境温度が27℃、環境湿度が30%の下で、駆動モータMを回転駆動し、熱定着ローラ54の表面温度を設定定着温度170℃に制御してプリンタをプリントモードとし、連続プリントを行った。時間の経過と共にベルト55の表面温度は徐々に上昇させられるが、上昇するベルト55の表面温度を段階的に側定し、測定した該表面温度の各々において定着された用紙の剥離ブリスターの発生状況を調べた。その結果が図14に示されている。図14によれば、ベルトの表面温度が145℃以上になると、剥離ブリスターが発生することがわかる。
なお、図14において、
印:剥離ブリスターが発生していないことを示す。
△印:剥離ブリスターの発生は目視できないが、拡大すると認識される程度を示す。
×印:剥離ブリスターの発生が目視できる程度を示す。
剥離ブリスターの発生状況を示すこれらのマークの意味は、図15〜図18に示す実験結果においても同じである。
[実験1]
図1及び図14を参照して、環境温度が27℃、環境湿度が30%の下で、駆動モータMを回転駆動し、熱定着ローラ54の表面温度を設定定着温度170℃に制御してプリンタをプリントモードとし、連続プリントを行った。時間の経過と共にベルト55の表面温度は徐々に上昇させられるが、上昇するベルト55の表面温度を段階的に側定し、測定した該表面温度の各々において定着された用紙の剥離ブリスターの発生状況を調べた。その結果が図14に示されている。図14によれば、ベルトの表面温度が145℃以上になると、剥離ブリスターが発生することがわかる。
なお、図14において、
印:剥離ブリスターが発生していないことを示す。
△印:剥離ブリスターの発生は目視できないが、拡大すると認識される程度を示す。
×印:剥離ブリスターの発生が目視できる程度を示す。
剥離ブリスターの発生状況を示すこれらのマークの意味は、図15〜図18に示す実験結果においても同じである。
上記実験に使用した主要な部材の構造、材質及び寸法は次のとおりである。
熱定着ローラ54:アルミ製の円筒部を有し、該円筒部の直径は36mm、円筒部の外周面を覆うシリコンゴムの厚みは1.0mmである。
上流側支持ローラ64及び下流側支持ローラ66:アルミニウム製の円筒部を有し、該円筒部の直径は17.0mmである。
ベルト55:材質はポリイミド樹脂。直径は30.0mm、線速は157.0mm/sec、ニップ幅は13.0〜14.0mmである。
熱定着ローラ54:アルミ製の円筒部を有し、該円筒部の直径は36mm、円筒部の外周面を覆うシリコンゴムの厚みは1.0mmである。
上流側支持ローラ64及び下流側支持ローラ66:アルミニウム製の円筒部を有し、該円筒部の直径は17.0mmである。
ベルト55:材質はポリイミド樹脂。直径は30.0mm、線速は157.0mm/sec、ニップ幅は13.0〜14.0mmである。
[実験2]
図1及び図15を参照して、上記実験1は、要するに連続プリント時におけるベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況の確認であるが、環境温度が27℃、環境湿度が30%の下で行った実験2は、要するに間欠プリント時におけるベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況の確認である。すなわち、プリントモードにおいて、所定の画像データが定着された1枚の用紙を排出した後、駆動モータMの回転駆動を停止する。そして1秒後に駆動モータMを回転駆動し、所定の画像データが定着された1枚の用紙を排出した後、駆動モータMの回転駆動を停止する。このようなプリント作動を繰り返し行った。その他の条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。図15に示されるように、時間の経過と共にベルト55の表面温度が徐々に上昇するが、160℃近くになると飽和することが確認された。そして、上昇するベルト55の表面温度を段階的に側定し、測定した該表面温度の各々において定着された用紙の剥離ブリスターの発生状況を調べた。その結果は図15に示すとおりである。図15によれば、ベルトの表面温度が145℃以上になると、剥離ブリスターが発生することがわかる。
図1及び図15を参照して、上記実験1は、要するに連続プリント時におけるベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況の確認であるが、環境温度が27℃、環境湿度が30%の下で行った実験2は、要するに間欠プリント時におけるベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況の確認である。すなわち、プリントモードにおいて、所定の画像データが定着された1枚の用紙を排出した後、駆動モータMの回転駆動を停止する。そして1秒後に駆動モータMを回転駆動し、所定の画像データが定着された1枚の用紙を排出した後、駆動モータMの回転駆動を停止する。このようなプリント作動を繰り返し行った。その他の条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。図15に示されるように、時間の経過と共にベルト55の表面温度が徐々に上昇するが、160℃近くになると飽和することが確認された。そして、上昇するベルト55の表面温度を段階的に側定し、測定した該表面温度の各々において定着された用紙の剥離ブリスターの発生状況を調べた。その結果は図15に示すとおりである。図15によれば、ベルトの表面温度が145℃以上になると、剥離ブリスターが発生することがわかる。
図14と図15とを比較することで容易に理解されるように、連続プリント時においては、用紙が、短い時間間隔で連続的に熱定着ローラ54とベルト55とのニップ領域を通過する。その結果、用紙がベルト55の熱を吸収して運んでいくので、短時間でのベルト55の温度上昇が抑制される。しかしながら、間欠プリントの場合には、用紙が、連続プリント時におけるよりも長い時間間隔で間欠的に熱定着ローラ54とベルト55とのニップ領域を通過するので、連続プリント時におけるよりも短時間でベルト55の温度が上昇する。実験2のような1枚ごとの間欠プリントは、最もベルト55の温度が急上昇しやすいモードであるといえる。以上が実験2の意味するところである。
[実験3]
図1、図10及び図16を参照して、実験3は、通常の環境である、環境温度が27℃、環境湿度が30%の下で間欠プリントを行いかつ、本発明による上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実線条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。図16に示されるように、この間欠プリントによれば、ベルト55の温度を最高135℃に抑えることができ、しかも剥離ブリスターの発生を防止することができる。
図1、図10及び図16を参照して、実験3は、通常の環境である、環境温度が27℃、環境湿度が30%の下で間欠プリントを行いかつ、本発明による上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実線条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。図16に示されるように、この間欠プリントによれば、ベルト55の温度を最高135℃に抑えることができ、しかも剥離ブリスターの発生を防止することができる。
[実験4]
図1、図10及び図17を参照して、実験4は、高温多湿の環境である、環境温度が30℃、環境湿度が80%の下で間欠プリントを行いかつ、上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実験条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。図17に示されているように、この間欠プリントによれば、ベルト55の温度を最高135℃に抑えることができるにもかかわらず、ベルト55の温度が128℃以上で、剥離ブリスターの発生が確認された。この実験結果は、いわゆる高温多湿時においては、用紙の含水率が高いので、ベルト55の温度を、通常の環境においては剥離ブリスターが発生しないレベルにまで下げたとしても、剥離ブリスターが発生することを示している。
図1、図10及び図17を参照して、実験4は、高温多湿の環境である、環境温度が30℃、環境湿度が80%の下で間欠プリントを行いかつ、上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(1)(図10)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実験条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。図17に示されているように、この間欠プリントによれば、ベルト55の温度を最高135℃に抑えることができるにもかかわらず、ベルト55の温度が128℃以上で、剥離ブリスターの発生が確認された。この実験結果は、いわゆる高温多湿時においては、用紙の含水率が高いので、ベルト55の温度を、通常の環境においては剥離ブリスターが発生しないレベルにまで下げたとしても、剥離ブリスターが発生することを示している。
[実験5]
図1、図11及び図18を参照して、実験5は、高温多湿の環境である、環境温度が30℃、環境湿度が80%の下で間欠プリントを行いかつ、本発明による上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(2)(図11)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実験条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。図18に示されるように、この間欠プリントによれば、ベルト55の温度を最高125℃に抑えることができかつ、剥離ブリスターの発生を防止することができる。実験5は、いわゆる高温多湿の環境においては、補正温度を、通常の環境におけるよりも大きくすることにより、剥離ブリスターの発生を防止できることを実証するものである。
図1、図11及び図18を参照して、実験5は、高温多湿の環境である、環境温度が30℃、環境湿度が80%の下で間欠プリントを行いかつ、本発明による上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(2)(図11)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実験条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。図18に示されるように、この間欠プリントによれば、ベルト55の温度を最高125℃に抑えることができかつ、剥離ブリスターの発生を防止することができる。実験5は、いわゆる高温多湿の環境においては、補正温度を、通常の環境におけるよりも大きくすることにより、剥離ブリスターの発生を防止できることを実証するものである。
[実験6]
図1、図12及び図18を参照して、実験6は、高温多湿の環境である、環境温度が30℃、環境湿度が80%の下で間欠プリントを行いかつ、本発明による上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(3)(図12)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実験条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。実験結果は、実験5におけるのと同じ如く、図18に示されている。この実験によれば、補正温度は、通常の環境におけるのと同じであっても、現像バイアスを下げることで、剥離ブリスターの発生を防止できることが確認された。
図1、図12及び図18を参照して、実験6は、高温多湿の環境である、環境温度が30℃、環境湿度が80%の下で間欠プリントを行いかつ、本発明による上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(3)(図12)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実験条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。実験結果は、実験5におけるのと同じ如く、図18に示されている。この実験によれば、補正温度は、通常の環境におけるのと同じであっても、現像バイアスを下げることで、剥離ブリスターの発生を防止できることが確認された。
[実験7]
図1、図13及び図18を参照して、実験7は、高温多湿の環境である、環境温度が30℃、環境湿度が80%の下で間欠プリントを行いかつ、本発明による上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(4)(図13)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実験条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。実験結果は、実験5及び6におけるのと同じ如く、図18に示されている。この実験によれば、補正温度は、通常の環境におけるのと同じであっても、転写バイアスを下げることで、剥離ブリスターの発生を防止できることが確認された。
図1、図13及び図18を参照して、実験7は、高温多湿の環境である、環境温度が30℃、環境湿度が80%の下で間欠プリントを行いかつ、本発明による上記温度制御を、定着温度補正制御テーブル(4)(図13)を参照して行って、ベルト55の温度変化と剥離ブリスターの発生状況を確認したものである。その他の実験条件は、実験1におけるのと同じであるので説明は省略する。実験結果は、実験5及び6におけるのと同じ如く、図18に示されている。この実験によれば、補正温度は、通常の環境におけるのと同じであっても、転写バイアスを下げることで、剥離ブリスターの発生を防止できることが確認された。
2:プリンタ
4:プリンタ本体
50:定着装置
54:熱定着ローラ
55:ベルト
80:コントローラ
H:加熱体
M:駆動モータ
PC:パソコン
S1:定着温度検知体
S2:環境温度検知体
S3:湿度検知体
SW:排出スイッチ
4:プリンタ本体
50:定着装置
54:熱定着ローラ
55:ベルト
80:コントローラ
H:加熱体
M:駆動モータ
PC:パソコン
S1:定着温度検知体
S2:環境温度検知体
S3:湿度検知体
SW:排出スイッチ
Claims (10)
- 加熱体により加熱される熱定着ローラと、外周面における周方向の一部領域が、熱定着ローラの外周面における周方向の一部領域に押圧される無端状のベルトとを含む定着装置と;熱定着ローラを回転駆動する駆動モータと;熱定着ローラの表面温度を検知する定着温度検知体と;加熱体及び駆動モータを制御しうるコントローラと;を備え、コントローラは、定着温度検知体により検知された温度に基づき、画像形成状態においては、熱定着ローラの表面温度が設定定着温度となるよう、また待機状態においては、熱定着ローラの表面温度が設定待機温度となるよう、加熱体を制御する画像形成装置において、
コントローラは、設定定着温度の補正段階を示す複数の温度補正レベルと、該補正レベルに対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として下降側に高くなるよう設定された、設定定着温度に対する補正温度とを有する定着温度補正制御テーブルを備えると共に、待機状態から画像形成状態に移行して駆動モータを回転駆動させてから、単位時間を一区切りとして駆動モータの停止回数をカウントし、該停止回数が設定停止回数以上のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、設定定着温度を下降側に1レベルだけ補正する制御を遂行する、
ことを特徴とする画像形成装置。 - コントローラは、該停止回数が設定停止回数以上のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが下降側最後の補正レベル以外の補正レベルである場合には該制御を遂行しかつ、下降側最後の補正レベルの場合には補正を行わない制御を遂行する、請求項1記載の画像形成装置。
- コントローラは、該停止回数が設定停止回数未満のときには、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが、最初の補正レベル及び次の補正レベル以外の補正レベルである場合には、設定定着温度を上昇側に1レベルだけ補正しかつ、最初の補正レベル及び次の補正レベルである場合には補正を行わない制御を遂行する、請求項2記載の画像形成装置。
- コントローラは、該単位時間経過後に画像形成状態が継続している場合には該制御を遂行し、該単位時間経過後に画像形成状態が継続していない場合には、直ちに待機状態とするか又は、更に該単位時間の経過を待ってその間も画像形成状態が継続していない場合にはじめて待機状態とする制御を遂行する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- コントローラは、設定待機温度を、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う設定定着温度の補正に対応して補正する制御を遂行する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- コントローラは、待機状態の継続が所定時間を経過した場合には、該定着温度補正制御テーブルを参照して、現補正レベルが、最初の補正レベル及び次の補正レベル以外の補正レベルである場合には、設定定着温度及び設定待機温度を上昇側に1レベルだけ補正しかつ、最初の補正レベル及び次の補正レベルである場合には補正を行わない制御を遂行する、請求項5記載の画像形成装置。
- 環境温度を検知する環境温度検知体及び環境湿度を検知する湿度検知体が備えられ、
該定着温度補正制御テーブルの補正温度は、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下であることを条件として設定され、
環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下である場合、コントローラは、該定着温度補正制御テーブルを参照して該制御を遂行する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 該定着温度補正制御テーブルは、更に、環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値であることを条件として設定された他の補正温度であって、環境温度及び環境湿度の両方又は片方が所定値未満又は所定値以下であることを条件として設定された該補正温度よりも高く設定された他の補正温度を有し、
環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、該定着温度補正制御テーブルの該他の補正温度に基づいて該制御を遂行する、請求項7記載の画像形成装置。 - 該定着温度補正制御テーブルは、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定現像バイアスに対する補正現像バイアスを有し、
環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、設定現像バイアスを、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う該温度補正に対応して補正する制御を遂行する、請求項7記載の画像形成装置。 - 該定着温度補正制御テーブルは、更に、該補正レベル及び該補正温度に対応しかつ該補正レベルの順に補正値がゼロを最初として上昇側に高くなるよう設定された、設定転写バイアスに対する補正転写バイアスを有し、
環境温度検知体及び湿度検知体により検知された環境温度及び環境湿度がそれぞれ所定値以上又は所定値を超えた値である場合、コントローラは、設定転写バイアスを、該定着温度補正制御テーブルを参照して行う該温度補正に対応して補正する制御を遂行する、請求項7記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006206325A JP2008033008A (ja) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | 画像形成装置 |
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ID=39122505
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014211551A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-11-13 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
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2006
- 2006-07-28 JP JP2006206325A patent/JP2008033008A/ja not_active Withdrawn
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