JP2008070497A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続通紙直後において定着部材の温度の落ち込みが軽減されて、コールドオフセットやホットオフセットが発生することがない、画像形成装置を提供する。
【解決手段】電圧検知手段で検知された電圧（Ｖ１）が所定電圧（Ｖ０）以上である場合には、単位時間当たりの搬送枚数（ＣＰＭ）が所定の通常値（Ｎ）になるように可変手段を制御する（ステップＳ３）。これに対して、電圧検知手段で検知された電圧（Ｖ１）が所定電圧（Ｖ０）よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間（ｔ秒）が経過するまで単位時間当たりの搬送枚数（ＣＰＭ）が通常値（Ｎ）に比べて低い値（Ｎ１）なるように可変手段を制御する（ステップＳ４）。
【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、トナー像を記録媒体に定着する定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置には、ヒータ方式や電磁誘導加熱方式の定着装置が設置されている。そして、いずれの方式の定着装置であっても、出力画像上に定着不良が生じないように、定着ローラや定着ベルト等の定着部材の温度が所定の範囲内になるように温度制御している（例えば、特許文献１参照。）。

すなわち、定着部材の温度が低すぎると、トナーを加熱・溶融するための熱量が少なくなってしまい、トナーが充分に溶融しない状態で定着部材に付着する現象（これをコールドオフセットという。）が生じてしまう。これに対して、定着部材の温度が高すぎると、トナーを加熱・溶融するための熱量が多くなってしまい、トナーが過剰に溶融した状態で定着部材に付着する現象（これをホットオフセットという。）が生じてしまう。そして、いずれのオフセットが発生しても、出力画像上に定着不良が生じてしまう。

このような画像形成装置では、定着部材の温度制御をしている場合であっても、記録媒体を連続的に通紙すると、記録媒体によって奪われる定着部材の熱に対して加熱手段による定着部材の加熱が追いつかなくなって、やがてオフセットが生じてしまう問題が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

このような問題を解決するために、特許文献１、特許文献２等には、定着部材の温度を検知して定着部材の温度が所定温度以下になったときに、ＣＰＭダウン制御（単位時間当たりの記録媒体の搬送枚数を低下させる制御である。）をおこなう技術が開示されている。

一方、特許文献３等には、画質が安定した画像を出力することを目的として、商用電源のＡＣ電圧レベルを検知してその検知結果に基いて記録媒体の搬送間隔を可変する技術が開示されている。

また、特許文献４等には、低温環境下であっても定着不良の発生を抑止することを目的として、室温を検知してその検知結果に基いて記録媒体の搬送間隔を可変する技術が開示されている。

特開２００１−２６５１６１号公報 特開平９−１８５２７６号公報 特開２００４−２２６８８８号公報 特開２００２−２４４４８１号公報

上述した従来の技術は、記録媒体の温度が低くかったり、定着部材を加熱する加熱手段に入力される電圧が低い場合に、オフセットの発生を充分に抑止することができなかった。

すなわち、特許文献１、特許文献２等の技術は、定着部材の温度を検知して定着部材の温度が所定温度以下になったときにＣＰＭダウン制御をおこなうものであるために、記録媒体の温度が低くかったり定着部材を加熱する加熱手段に入力される電圧が低くて定着部材の温度の落ち込みが大きい場合には、ＣＰＭダウン制御が間に合わずにコールドオフセットが発生してしまっていた。具体的に、装置本体の主電源が入っていない状態で長時間放置された場合や、装置にセットされた記録媒体が冷えている状態であってさらにその記録媒体が厚手で熱容量が大きい場合等には、連続通紙時に定着部材の温度低下が大きくなって、コールドオフセットが生じやすくなっていた。

また、連続通紙時のオフセットの発生を抑止するために、通紙通紙開始直後における定着部材の表面温度の低下を見越して、定着部材の温度を予め高く設定する方策も考えられる。しかし、その場合、熱容量の大きな厚手の記録媒体を連続通紙するときには奪われる熱量が大きく温度低下も大きくなるため、定着部材の温度を定着下限温度よりも大幅に高い温度に設定しておく必要がある。したがって、連続通紙開始直後に通紙された記録媒体の画像は、高温のためホットオフセットが発生してしまう可能性がある。

一方、上述した特許文献３等の技術は、商用電源のＡＣ電圧レベルを検知してその検知結果に基いて記録媒体の搬送間隔を可変するものであって、連続通紙直後において定着部材の温度の落ち込みが大きい場合のオフセットの発生を直接的に抑止する効果は期待できない。
同様に、上述した特許文献４等の技術は、室温を検知してその検知結果に基いて記録媒体の搬送間隔を可変するものであって、連続通紙直後において定着部材の温度の落ち込みが大きい場合のオフセットの発生を直接的に抑止する効果は期待できない。

なお、上述した問題は、定着装置における加熱手段の方式に関わらず共通するものであるが、特に、定着装置における加熱手段として昇温時間が短い電磁誘導加熱方式を用いた場合には無視できないものになっている。すなわち、電磁誘導加熱方式の定着装置は、見かけ上の熱容量が小さく蓄熱量も小さいために、連続通紙直後において定着部材の温度の落ち込みの度合いが大きくなる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、連続通紙直後において定着部材の温度の落ち込みが軽減されて、コールドオフセットやホットオフセットが発生することがない、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着部材と、前記定着部材を直接的又は間接的に加熱する加熱手段と、前記加熱手段に電圧を供給する電源部と、前記電源部から前記加熱手段に供給される前記電圧を検知する電圧検知手段と、連続的に搬送される記録媒体の単位時間当たりの搬送枚数を可変する可変手段と、を備え、前記電圧検知手段で検知された電圧が所定電圧以上である場合には、前記単位時間当たりの搬送枚数が所定の通常値になるように前記可変手段を制御して、前記電圧検知手段で検知された電圧が前記所定電圧よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで前記単位時間当たりの搬送枚数が前記通常値に比べて低くなるように前記可変手段を制御するものである。

また、この発明の請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着部材と、前記定着部材を直接的又は間接的に加熱する加熱手段と、前記記録媒体の温度を直接的又は間接的に検知する温度検知手段と、連続的に搬送される記録媒体の単位時間当たりの搬送枚数を可変する可変手段と、を備え、前記温度検知手段で検知された温度が所定温度以上である場合には、前記単位時間当たりの搬送枚数が所定の通常値になるように前記可変手段を制御して、前記温度検知手段で検知された温度が前記所定温度よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで前記単位時間当たりの搬送枚数が前記通常値に比べて低くなるように前記可変手段を制御するものである。

また、この発明の請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着部材と、前記定着部材を直接的又は間接的に加熱する加熱手段と、前記加熱手段に電圧を供給する電源部と、前記電源部から前記加熱手段に供給される前記電圧を検知する電圧検知手段と、前記記録媒体の温度を直接的又は間接的に検知する温度検知手段と、連続的に搬送される記録媒体の単位時間当たりの搬送枚数を可変する可変手段と、を備え、前記電圧検知手段の検知結果と前記温度検知手段の検知結果とに基いて前記可変手段を制御するものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記電圧検知手段で検知された電圧が所定電圧以上であって前記温度検知手段で検知された温度が所定温度以上である場合には、前記単位時間当たりの搬送枚数が所定の通常値になるように前記可変手段を制御して、前記電圧検知手段で検知された電圧が前記所定電圧よりも低くて前記温度検知手段で検知された温度が所定温度以上である場合、又は、前記電圧検知手段で検知された電圧が所定電圧以上であって前記温度検知手段で検知された温度が前記所定温度よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで前記単位時間当たりの搬送枚数が前記通常値に比べて低い第１低速値になるように前記可変手段を制御するものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記電圧検知手段で検知された電圧が前記所定電圧よりも低くて前記温度検知手段で検知された温度が前記所定温度よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで前記単位時間当たりの搬送枚数が前記第１低速値に比べて低い第２低速値になるように前記可変手段を制御するものである。

また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記加熱手段は、前記定着部材を電磁誘導加熱するものである。

本発明は、加熱手段に供給される電圧が所定電圧よりも低い場合や、記録媒体の温度が所定温度よりも低い場合に、記録媒体の連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで単位時間当たりの搬送枚数が低くなるように制御している。これにより、連続通紙直後において定着部材の温度の落ち込みが軽減されて、コールドオフセットやホットオフセットが発生することがない、画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図３にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのレーザープリンタの装置本体、３は画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム１８上に照射する露光部、４は装置本体１に着脱自在に設置される作像部としてのプロセスカートリッジ、７は感光体ドラム１８上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１０は出力画像が載置される排紙トレイ、１１、１２は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、１３は記録媒体Ｐを転写部７に搬送するレジストローラ、１５は主として給紙部１１、１２の記録媒体Ｐとは異なるサイズの記録媒体Ｐを搬送する際に用いる手差し給紙部、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、４０は装置１内の種々のユニットに電力を供給する電源部、４１は電源部４０から定着装置２０の加熱手段に供給される電圧を検知する電圧検知手段としての電圧センサ、４５は記録媒体Ｐの温度を間接的に検知する温度検知手段としての温度センサ、を示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、露光部３（書込部）から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、プロセスカートリッジ４の感光体ドラム１８上に向けて発せられる。感光体ドラム１８は図中の反時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム１８上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、転写部７で、レジストローラ１３により搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

一方、転写部７に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１１、１２のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１１が選択されたものとする。）。なお、複数の給紙部１１、１２には、それぞれ、異なるサイズの記録媒体Ｐや、搬送方向の異なる同一サイズの記録媒体Ｐが、収納されている。

そして、給紙部１１に収納された記録媒体Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Ｐは、搬送経路Ｋを通過してレジストローラ１３の位置に達する。そして、レジストローラ１３の位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７に向けて搬送される。

そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間に送入されて、定着ベルトから受ける熱と加圧ローラから受ける圧力とによってトナー像が定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、定着ベルトと加圧ローラとの間から送出された後に、出力画像として画像形成装置本体１から排出されて、排紙トレイ１０上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

ここで、本実施の形態１における画像形成装置は、連続的に搬送される記録媒体Ｐの単位時間当たりの搬送枚数（以後、適宜に「ＣＰＭ」と呼ぶ。）を可変できるように構成されている（可変手段が設けられている。）。具体的に、可変手段は、連続的に搬送される記録媒体の搬送間隔（又は、搬送速度）を可変制御するもので、その可変範囲が３０〜４５枚／分になるように設定されている。

また、本実施の形態１では、給紙部１１、１２の近傍に、温度検知手段としての温度センサ４５が設置されている。温度センサ４５は、給紙部１１、１２の近傍の雰囲気温度（環境温度）を検知するものであって、記録媒体Ｐの温度を間接的に検知している。

次に、図２にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、定着補助ローラ２１、定着部材としての定着ベルト２２、加熱ローラ２３、加熱手段としての誘導加熱部２４、加圧ローラ３０、サーモスタット３７、オイル塗布ローラ３４、ガイド板３５、分離板３６、等で構成される。

ここで、定着補助ローラ２１は、外径が３０〜５０ｍｍであって、その表面にシリコーンゴム等の弾性層が形成されていて、不図示の駆動部によって図２の反時計方向に回転駆動される。
加熱ローラ２３は、外径が１５〜２５ｍｍであって、ＳＵＳ３０４等の非磁性材料からなる円筒体（厚さが３００〜１０００μｍである。）であって、図２の反時計方向に回転する。加熱ローラ２３の内部には、フェライト等の強磁性材料からなる内部コア２３ａと、銅等の透磁性の低い材料からなる遮蔽部材２３ｂと、が設置されている。内部コア２３ａは、定着ベルト２２を介してコイル部２５に対向している。また、遮蔽部材２３ｂは、内部コア２３ａの幅方向両端部を遮蔽できるように構成されている。内部コア２３ａと遮蔽部材２３ｂとは一体的に回転するように構成されている。この内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂの回転は、加熱ローラ２３（円筒体）の回転とは別々におこなわれる。そして、記録媒体Ｐの幅方向サイズに応じて、内部コア２３ａ及び遮蔽部材２３ｂを所定角度回転させて、加熱ローラ２３の非通紙領域に作用する磁束を遮蔽する。これにより、加熱ローラ２３の通紙領域のみが加熱範囲となって、加熱ローラ２３の非通紙領域における過昇温が抑止される。

定着部材としての定着ベルト２２は、周長が５０〜８０ｍｍであって、加熱ローラ２３と定着補助ローラ２１とに張架・支持されている。定着ベルト２２は、ポリイミド樹脂等からなるベース層（層厚が５０〜２００μｍである。）や、銀やニッケルや鉄等からなる発熱層や、シリコーンゴム等からなる弾性層（層厚が７０〜３００μｍである。）や、フッ素化合物等からなる離型層（層厚が５〜５０μｍである。）、等からなる多層構造のエンドレスベルトである。定着ベルト２２の離型層によって、トナーＴに対する離型性が担保されている。

加熱手段としての誘導加熱部２４は、コイル部２５、コア部２６、コイルガイド２９等で構成される。
ここで、コイル部２５は、加熱ローラ２３に巻装された定着ベルト２２の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイド２９は、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、コイル部２５を保持する。コア部２６は、フェライト等の透磁性の高い材料からなり、サイドコア２７及びセンターコア２８が形成されている。コア部２６は、幅方向に延設されたコイル部２５に対向するように設置されている。サイドコア２７は、コイル部２５の端部に設置されている。センターコア２８は、コイル部２５の中央に設置されている。
加熱手段としての誘導加熱部２４は、定着ベルト２２の発熱層を直接的に加熱（電磁誘導加熱）するとともに、加熱ローラ２３を加熱（電磁誘導加熱）して間接的にも定着ベルト２２を加熱することになる。

ここで、本実施の形態１では、電源部４０から誘導加熱部２４（加熱手段）に供給される電圧（電力）を検知する電圧検知手段としての電圧センサ４１が設置されている。そして、電圧センサ４１の検知結果に基いて、連続的に搬送される記録媒体Ｐの単位時間当たりの搬送枚数（ＣＰＭ）を可変している。具体的に、電圧センサ４１で検知された電圧が所定電圧以上である場合には、単位時間当たりの搬送枚数が所定の通常値（例えば、ＣＰＭが４５枚／分である。）になるように制御している。これに対して、電圧センサ４１で検知された電圧が所定電圧よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで、単位時間当たりの搬送枚数が通常値に比べて低い値（例えば、ＣＰＭが３０枚／分である。）になるように制御している。これにより、連続通紙直後において定着部材の温度の落ち込みが軽減されて、コールドオフセットやホットオフセットの発生が抑止される。なお、これについては、図３を用いて後で詳しく説明する。

図２を参照して、加圧ローラ３０は、外径が３０〜５０ｍｍであって、芯金上にフッ素ゴムやシリコーンゴム等の弾性層が形成されたものであり、定着ベルト２２を介して定着補助ローラ２１に圧接している。そして、定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部（定着ニップ部である。）に、記録媒体Ｐが搬送される。

定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部の入口側には、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。
定着ベルト２２と加圧ローラ３０との当接部の出口側には、記録媒体Ｐの搬送を案内するとともに記録媒体Ｐが定着ベルト２２から分離するのを促進する分離板３６が配設されている。

加圧ローラ３０の外周面の一部には、オイル塗布ローラ３４が当接している。オイル塗布ローラ３４は、加圧ローラ３０上と、加圧ローラ３０を介して定着ベルト２２上と、にシリコーンオイル等のオイルを供給する。これにより、定着ベルト２２上におけるトナー離型性がさらに担保される。なお、オイル塗布ローラ３４には、その表面上の汚れを除去するクリーニングローラ３３が当接されている。

加熱ローラ２３の外周面の一部には、サーモスタット３７が当接されている。サーモスタット３７で検知した加熱ローラ２３の温度が所定の温度を超えた場合には、サーモスタット３７によって誘導加熱部２４への通電が切断される。
また、定着ベルト２２上にはサーミスタ３８が設置されていて、定着ベルト２２上の表面温度（定着温度）を直接的に検知して定着温度の制御をおこなっている。なお、サーミスタ３８の代わりに、非接触で定着ベルト２２の温度を検知するサーモパイルを用いることもできる。

このように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
定着補助ローラ２１の回転駆動によって、定着ベルト２２は図２中の矢印方向に周回するとともに、加熱ローラ２３の円筒体も反時計方向に回転して、加圧ローラ３０も矢印方向に回転する。定着ベルト２２は、誘導加熱部２４との対向位置で加熱される。詳しくは、コイル部２５に高周波の交番電流を流すことで、コア部２６と内部コア２３ａとの間に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、加熱ローラ２３表面と定着ベルト２２の発熱層とにそれぞれ渦電流が生じて、それぞれの電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、加熱ローラ２３に巻装された定着ベルト２２が直接的かつ間接的に加熱される。

その後、誘導加熱部２４によって加熱された定着ベルト２２表面は、加圧ローラ３０との当接部に達する。そして、搬送される記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔを加熱して溶融する。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Ｔを担持した記録媒体Ｐが、ガイド板３５に案内されながら定着ベルト２２と加圧ローラ３０との間に送入される（矢印Ｙ１の搬送方向の移動である。）。そして、定着ベルト２２から受ける熱と加圧ローラ３０から受ける圧力とによってトナー像Ｔが記録媒体Ｐに定着されて、記録媒体Ｐは定着ベルト２２と加圧ローラ３０との間から送出される。

以下、図３を用いて、本実施の形態１において特徴的な、連続通紙時のＣＰＭ制御について説明する。
図３に示すように、まず、装置本体１においてプリント信号の入力がされると（ステップＳ１）、電源部４０から誘導加熱部２４に印加される電圧Ｖ１（電圧センサ４１によって検知される実測値である。）が予め定められた電圧Ｖ０（予め制御部に記憶された閾値である。）よりも大きいかが判別される（ステップＳ２）。
その結果、誘導加熱部２４に印加される電圧Ｖ１が所定電圧Ｖ０よりも大きいと判別された場合（Ｖ１＞Ｖ０である。）、誘導加熱部２４への電圧の供給不足は生じておらず連続通紙直後において定着ベルト２２の温度の落ち込みが生じる可能性はないものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常のＣＰＭ（Ｎ）に設定する（ステップＳ３）。そして、通常値（Ｎ）で連続通紙がおこなわれる。

これに対して、誘導加熱部２４に印加される電圧Ｖ１が所定電圧Ｖ０よりも小さいと判別された場合（Ｖ１≦Ｖ０である。）、誘導加熱部２４への電圧の供給不足が生じていて連続通紙直後において定着ベルト２２の温度の落ち込みが生じる可能性があるものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常値よりも低いＣＰＭ（Ｎ１）に設定する（ステップＳ４）。そして、ｔ秒間だけ低速のＣＰＭ（Ｎ１）で通紙をおこなった後に、通常のＣＰＭ（Ｎ）で通紙がおこなわれる。
このような制御をおこなうことで、装置本体１の立ち上げ時等であって誘導加熱部２４への印加電圧が小さくなる場合であっても、連続通紙による定着ベルト２２の急激な温度の落ち込みを防止することができるために、コールドオフセットの発生を抑止することができる。さらに、通紙通紙開始直後における定着ベルト２２の表面温度の低下を見越して、定着ベルト２２の温度を予め高く設定する場合であっても、上述の制御をおこなうことで連続通紙による定着ベルト２２の急激な温度の落ち込みを防止できるために、予め高く設定する温度の引き上げ温度幅を小さく設定できて、ホットオフセットの発生を抑止することができる。

その後、連続通紙中に、定着ベルト２２の温度Ｔ１（サーミスタ３８によって検知される実測値である。）が予め定められた温度Ｔ０（予め制御部に記憶された閾値である。）よりも大きいかが判別される（ステップＳ５）。
その結果、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも大きいと判別された場合（Ｔ１＞Ｔ０である。）、定着ベルトの温度の落ち込みが生じていないものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常のＣＰＭ（Ｎ）に設定する（ステップＳ６）。そして、通常値（Ｎ）で連続通紙がおこなわれる。

これに対して、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも小さいと判別された場合（Ｔ１≦Ｔ０である。）、定着ベルトの温度の落ち込みが生じているものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常値よりも低いＣＰＭ（Ｎ１）に設定する（ステップＳ７）。そして、低速のＣＰＭ（Ｎ１）で通紙をおこない、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも大きくなった時点で通常のＣＰＭ（Ｎ）で通紙をおこなう。このような制御をおこなうことで、コールドオフセットの発生を抑止することができる。
こうして、プリント動作が終了される（ステップＳ８）。

なお、本実施の形態１では、Ｖ１≦Ｖ０のときに所定時間ｔだけＣＰＭをダウンするように制御したが、Ｖ１≦Ｖ０のときに連続通紙が開始されてから所定枚数の出力分だけＣＰＭをダウンするように制御することもできる。
また、本実施の形態１では、ＣＰＭを１段階でダウンさせたが、ＣＰＭを複数段階でダウンさせることもできる。
さらに、記録媒体Ｐの種類や厚さに応じて、ＣＰＭダウンさせる時間や程度を可変することもできる。
これらの場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態１では、誘導加熱部２４（加熱手段）に供給される電圧Ｖ１が所定電圧Ｖ０よりも低い場合に、記録媒体Ｐの連続的な通紙が開始されてから所定時間ｔが経過するまで単位時間当たりの搬送枚数（ＣＰＭ）が低くなるように制御している。これにより、連続通紙直後において定着ベルト２２（定着部材）の温度の落ち込みが軽減されて、コールドオフセットやホットオフセットの発生を抑止することができる。特に、記録媒体Ｐとして熱容量の大きな厚紙が連続通紙されるときには、大きな効果を奏することになる。

実施の形態２．
図４にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図４は実施の形態２における画像形成装置でおこなわれる制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。本実施の形態２は、温度検知手段４５の検知結果に基いてＣＰＭを可変制御している点が、電圧検知手段４１の検知結果に基いてＣＰＭを可変制御している前記実施の形態１のものとは相違する。

図４に示すように、まず、装置本体１においてプリント信号の入力がされると（ステップＳ１１）、記録媒体Ｐの間接的な温度Ｔａ（温度検知手段としての温度センサ４５によって検知される環境温度である。）が予め定められた温度Ｔｂ（予め制御部に記憶された閾値である。）よりも大きいかが判別される（ステップＳ１２）。
その結果、温度Ｔａが所定温度Ｔｂよりも大きいと判別された場合（Ｔａ＞Ｔｂである。）、記録媒体Ｐに奪われる定着ベルト２２の熱量が小さくて連続通紙直後において定着ベルト２２の温度の落ち込みが生じる可能性はないものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常のＣＰＭ（Ｎ）に設定する（ステップＳ１３）。そして、通常値（Ｎ）で連続通紙がおこなわれる。

これに対して、温度Ｔａが所定温度Ｔｂよりも小さいと判別された場合（Ｔａ≦Ｔｂである。）、記録媒体Ｐに奪われる定着ベルト２２の熱量が大きくて連続通紙直後において定着ベルト２２の温度の落ち込みが生じる可能性があるものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常値よりも低いＣＰＭ（Ｎ１）に設定する（ステップＳ１４）。そして、ｔ秒間だけ低速のＣＰＭ（Ｎ１）で通紙をおこなった後に、通常のＣＰＭ（Ｎ）で通紙がおこなわれる。
このような制御をおこなうことで、低温環境で装置本体１が長時間放置されたとき等であって記録媒体Ｐの温度が低くなる場合であっても、連続通紙による定着ベルト２２の急激な温度の落ち込みを防止することができるために、コールドオフセットの発生を抑止することができる。さらに、通紙通紙開始直後における定着ベルト２２の表面温度の低下を見越して、定着ベルト２２の温度を予め高く設定する場合であっても、上述の制御をおこなうことで連続通紙による定着ベルト２２の急激な温度の落ち込みを防止できるために、予め高く設定する温度の引き上げ温度幅を小さく設定できて、ホットオフセットの発生を抑止することができる。

その後、連続通紙中に、定着ベルト２２の温度Ｔ１（サーミスタ３８によって検知される実測値である。）が予め定められた温度Ｔ０（予め制御部に記憶された閾値である。）よりも大きいかが判別される（ステップＳ１５）。
その結果、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも大きいと判別された場合（Ｔ１＞Ｔ０である。）、定着ベルトの温度の落ち込みが生じていないものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常のＣＰＭ（Ｎ）に設定する（ステップＳ１６）。そして、通常値（Ｎ）で連続通紙がおこなわれる。

これに対して、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも小さいと判別された場合（Ｔ１≦Ｔ０である。）、定着ベルトの温度の落ち込みが生じているものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常値よりも低いＣＰＭ（Ｎ１）に設定する（ステップＳ１７）。そして、低速のＣＰＭ（Ｎ１）で通紙をおこない、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも大きくなった時点で通常のＣＰＭ（Ｎ）で通紙をおこなう。このような制御をおこなうことで、コールドオフセットの発生を抑止することができる。
こうして、プリント動作が終了される（ステップＳ１８）。

以上説明したように、本実施の形態２では、記録媒体Ｐの温度Ｔａが所定温度Ｔｂよりも低い場合に、記録媒体Ｐの連続的な通紙が開始されてから所定時間ｔが経過するまで単位時間当たりの搬送枚数（ＣＰＭ）が低くなるように制御している。これにより、連続通紙直後において定着ベルト２２（定着部材）の温度の落ち込みが軽減されて、コールドオフセットやホットオフセットの発生を抑止することができる。

なお、本実施の形態２では、温度検知手段としての温度センサ４５を、給紙部１１、１２の近傍の雰囲気温度（環境温度）を検知するものとして、記録媒体Ｐの温度を間接的に検知した。これに対して、温度検知手段としての温度センサ４５を、記録媒体Ｐの温度を直接的に検知するものとすることもできる。その場合にも、本実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図５にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図５は実施の形態３における画像形成装置でおこなわれる制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。本実施の形態３は、電圧検知手段４１の検知結果と温度検知手段４５の検知結果とに基いてＣＰＭを可変制御している点が、電圧検知手段４１の検知結果に基いてＣＰＭを可変制御している前記実施の形態１のものとは相違する。

図５に示すように、まず、装置本体１においてプリント信号の入力がされると（ステップＳ２１）、記録媒体Ｐの間接的な温度Ｔａ（温度検知手段としての温度センサ４５によって検知される環境温度である。）が予め定められた温度Ｔｂ（予め制御部に記憶された閾値である。）よりも大きいかが判別される（ステップＳ２２）。
その結果、温度Ｔａが所定温度Ｔｂよりも大きいと判別された場合（Ｔａ＞Ｔｂである。）、制御上のＣＰＭが第１低速値（Ｎ１）にセットされる（ステップＳ２４）。その後、電源部４０から誘導加熱部２４に印加される電圧Ｖ１（電圧センサ４１によって検知される実測値である。）が予め定められた電圧Ｖ０（予め制御部に記憶された閾値である。）よりも大きいかが判別される（ステップＳ２５）。

その結果、電圧Ｖ１が所定電圧Ｖ０よりも大きいと判別された場合（Ｖ１＞Ｖ０である。）、記録媒体Ｐに奪われる定着ベルト２２の熱量が小さくて、誘導加熱部２４への電圧の供給不足も生じておらず、連続通紙直後において定着ベルト２２の温度の落ち込みが生じる可能性はないものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常のＣＰＭ（Ｎ）に設定する（ステップＳ２６）。そして、通常値（Ｎ）で連続通紙がおこなわれる。
これに対して、電圧Ｖ１が所定電圧Ｖ０よりも小さいと判別された場合（Ｖ１≦Ｖ０である。）、記録媒体Ｐに奪われる定着ベルト２２の熱量が小さいが、誘導加熱部２４への電圧の供給不足が生じていて連続通紙直後において定着ベルト２２の温度の落ち込みが生じる可能性があるものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常値よりも低いＣＰＭ（Ｎ１）に設定する（ステップＳ２７）。そして、ｔ秒間だけ低速のＣＰＭ（Ｎ１）で通紙をおこなった後に、通常のＣＰＭ（Ｎ）で通紙がおこなわれる。

一方、ステップＳ２２にて、温度Ｔａが所定温度Ｔｂよりも小さいと判別された場合（Ｔａ≦Ｔｂである。）、さらに誘導加熱部２４に印加される電圧Ｖ１が予め定められた電圧Ｖ０よりも大きいかが判別される（ステップＳ２８）。
その結果、電圧Ｖ１が所定電圧Ｖ０よりも大きいと判別された場合（Ｖ１＞Ｖ０である。）、制御上のＣＰＭが第１低速値（Ｎ１）にセットされる（ステップＳ２９）。そして、誘導加熱部２４への電圧の供給不足は生じていないが、記録媒体Ｐに奪われる定着ベルト２２の熱量が大きくて連続通紙直後において定着ベルト２２の温度の落ち込みが生じる可能性があるものとして、ｔ秒間だけ第１低速値（Ｎ１）で連続通紙がおこなわれる。

これに対して、ステップＳ２８にて、電圧Ｖ１が所定電圧Ｖ０よりも小さいと判別された場合（Ｖ１≦Ｖ０である。）、記録媒体Ｐに奪われる定着ベルト２２の熱量が大きい上に、誘導加熱部２４への電圧の供給不足が生じていて、連続通紙直後において定着ベルト２２の温度の大きな落ち込みが生じる可能性があるものとして、連続通紙時のＣＰＭが第１低速値よりもさらに低い第２低速値（Ｎ２）に設定される（ステップＳ３１）。そして、ｔ秒間だけ第２低速値（Ｎ２）で連続通紙がおこなわれる（ステップＳ３２）。なお、制御上のＣＰＭの大小関係は、Ｎ＞Ｎ１＞Ｎ２となる。

このような制御をおこなうことで、記録媒体Ｐの温度が低くなる現象と、誘導加熱部２４に供給される電圧が低くなる現象と、が別々に生じたり同時に生じたりしても、個々の状況に応じて連続通紙による定着ベルト２２の温度の落ち込みを最適に防止することができるために、コールドオフセットの発生を抑止することができる。さらに、通紙通紙開始直後における定着ベルト２２の表面温度の低下を見越して、定着ベルト２２の温度を予め高く設定する場合であっても、上述の制御をおこなうことで連続通紙による定着ベルト２２の急激な温度の落ち込みを防止できるために、予め高く設定する温度の引き上げ温度幅を小さく設定できて、ホットオフセットの発生を抑止することができる。

その後、連続通紙中に、定着ベルト２２の温度Ｔ１が予め定められた温度Ｔ０よりも大きいかが判別される（ステップＳ３３）。
その結果、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも大きいと判別された場合（Ｔ１＞Ｔ０である。）、定着ベルトの温度の落ち込みが生じていないものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常のＣＰＭ（Ｎ）に設定する（ステップＳ３４）。そして、通常値（Ｎ）で連続通紙がおこなわれる。

これに対して、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも小さいと判別された場合（Ｔ１≦Ｔ０である。）、定着ベルトの温度の落ち込みが生じているものとして、連続通紙時のＣＰＭを通常値よりも低い第１低速値（Ｎ１）（又は第２低速値（Ｎ２））に設定する（ステップＳ３５）。そして、低速のＣＰＭで通紙をおこない、定着ベルト２２の温度Ｔ１が所定温度Ｔ０よりも大きくなった時点で通常値（Ｎ）で通紙をおこなう。このような制御をおこなうことで、コールドオフセットの発生を抑止することができる。
こうして、プリント動作が終了される（ステップＳ３６）。

以上説明したように、本実施の形態３では、記録媒体Ｐの温度Ｔａが所定温度Ｔｂよりも低い場合や、誘導加熱部２４（加熱手段）に供給される電圧Ｖ１が所定電圧Ｖ０よりも低い場合に、記録媒体Ｐの連続的な通紙が開始されてから所定時間ｔが経過するまで単位時間当たりの搬送枚数（ＣＰＭ）が低くなるように制御している。これにより、連続通紙直後において定着ベルト２２（定着部材）の温度の落ち込みが軽減されて、コールドオフセットやホットオフセットの発生を抑止することができる。

なお、前記各実施の形態では、加熱手段を誘導加熱部２４とする電磁誘導加熱方式の定着装置に対して本発明を適用したが、加熱手段をヒータとするヒータ方式の定着装置に対しても本発明を適用することができる。その場合も、ヒータ（加熱手段）に供給される電圧が所定電圧よりも低い場合や、記録媒体Ｐの温度が所定温度よりも低い場合に、記録媒体Ｐの連続的な通紙が開始されてから所定時間ｔが経過するまで単位時間当たりの搬送枚数（ＣＰＭ）が低くなるように制御することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、前記各実施の形態では、モノクロの画像形成装置に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置に設置される定着装置を示す断面図である。 図１の画像形成装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２における画像形成装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３における画像形成装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着補助ローラ、
２２ 定着ベルト（定着部材）、
２３ 加熱ローラ、
２４ 誘導加熱部、
３０ 加圧ローラ、
４０ 電源部、
４１ 電圧センサ（電圧検知手段）、
４５ 温度センサ（温度検知手段）、 Ｐ 記録媒体。

Claims (6)

1. トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着部材と、
   前記定着部材を直接的又は間接的に加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段に電圧を供給する電源部と、
   前記電源部から前記加熱手段に供給される前記電圧を検知する電圧検知手段と、
   連続的に搬送される記録媒体の単位時間当たりの搬送枚数を可変する可変手段と、を備え、
   前記電圧検知手段で検知された電圧が所定電圧以上である場合には、前記単位時間当たりの搬送枚数が所定の通常値になるように前記可変手段を制御して、
   前記電圧検知手段で検知された電圧が前記所定電圧よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで前記単位時間当たりの搬送枚数が前記通常値に比べて低くなるように前記可変手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着部材と、
   前記定着部材を直接的又は間接的に加熱する加熱手段と、
   前記記録媒体の温度を直接的又は間接的に検知する温度検知手段と、
   連続的に搬送される記録媒体の単位時間当たりの搬送枚数を可変する可変手段と、を備え、
   前記温度検知手段で検知された温度が所定温度以上である場合には、前記単位時間当たりの搬送枚数が所定の通常値になるように前記可変手段を制御して、
   前記温度検知手段で検知された温度が前記所定温度よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで前記単位時間当たりの搬送枚数が前記通常値に比べて低くなるように前記可変手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
3. トナー像を加熱して記録媒体に定着する定着部材と、
   前記定着部材を直接的又は間接的に加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段に電圧を供給する電源部と、
   前記電源部から前記加熱手段に供給される前記電圧を検知する電圧検知手段と、
   前記記録媒体の温度を直接的又は間接的に検知する温度検知手段と、
   連続的に搬送される記録媒体の単位時間当たりの搬送枚数を可変する可変手段と、を備え、
   前記電圧検知手段の検知結果と前記温度検知手段の検知結果とに基いて前記可変手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記電圧検知手段で検知された電圧が所定電圧以上であって前記温度検知手段で検知された温度が所定温度以上である場合には、前記単位時間当たりの搬送枚数が所定の通常値になるように前記可変手段を制御して、
   前記電圧検知手段で検知された電圧が前記所定電圧よりも低くて前記温度検知手段で検知された温度が所定温度以上である場合、又は、前記電圧検知手段で検知された電圧が所定電圧以上であって前記温度検知手段で検知された温度が前記所定温度よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで前記単位時間当たりの搬送枚数が前記通常値に比べて低い第１低速値になるように前記可変手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記電圧検知手段で検知された電圧が前記所定電圧よりも低くて前記温度検知手段で検知された温度が前記所定温度よりも低い場合には、連続的な通紙が開始されてから所定時間が経過するまで前記単位時間当たりの搬送枚数が前記第１低速値に比べて低い第２低速値になるように前記可変手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記加熱手段は、前記定着部材を電磁誘導加熱することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。

Images