JP2009075358A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成部内の正確な温度を取得して最適な温度制御を行うことができ、それにより、像担持体の表面等の残トナーの固着を防止し得る画像形成装置を提供する。
【解決手段】
印刷媒体上のトナー像を加熱定着する画像形成装置において、像担持体表面にトナー像を形成する画像形成部と、印刷媒体を搬送する搬送部と、像担持体上のトナー像を搬送部が搬送した印刷媒体に転写する転写部と、印刷媒体上に転写されたトナー像を該印刷媒体に加熱定着する定着部と、定着部の温度を検知する定着部温度検知手段と、定着部温度検知手段の検知結果に基づき定着部の温度を制御する定着温度制御手段と、画像形成装置内部温度を検知する内部温度検知手段とを持ち、内部温度検知手段は、画像形成部外で画像形成部内にあるトナー収容部が定着部から受ける影響に対応して温度変化する位置に配置し、定着温度制御手段は定着部の温度設定値を内部温度検知手段の検知結果に基づき設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印刷媒体上のトナー像を加熱定着する画像形成装置に関する。

従来、この種の画像形成装置として、例えば引用文献１に開示されているように、像担持体の表面に残留する残トナーをクリーニングローラを用いて掻き取り除去する画像形成装置が提案されている。上記画像形成装置では、定着部における加熱定着の処理に伴って画像形成部内の温度が上昇し、残トナーが固化して像担持体の表面やクリーニングローラに固着することを防止するために、クリーニングローラのシャフトと接続して温度センサを配設し、該温度センサにより検出される温度が予め実験等により設定したトナーが固化しない温度以下になるよう定着部の定着ローラ内に配設されたヒータの加熱温度の制御を行っている。
特開平８−１２３２７４号公報

しかしながら、上記画像形成装置では、温度センサは、定着部の近傍に配設されるため、該定着部のヒータの発する熱の影響を受け、画像形成部内の実際の温度よりも高い温度を検出してしまう。このため、上記画像形成装置では、画像形成部内の温度を正確に検出できないため最適な温度制御ができず、像担持体の表面等の残トナーの固着を防ぐことができないという問題があった。

正確に温度を測定するために、例えば、画像形成部内に温度センサを配設することが考えられるが、着脱式の画像形成部では装置側と温度センサとの接続関係を確保することが難しく、又小型化が図られている画像形成装置では、画像形成部に配線空間を確保することが困難なため、温度センサを配設することができない。

以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、画像形成部内の正確な温度を取得して最適な温度制御を行うことができ、それにより、像担持体の表面等の残トナーの固着を防止し得る画像形成装置を提供することにある。

本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
本発明の画像形成装置は、印刷媒体上のトナー像を加熱定着する画像形成装置において、像担持体表面にトナー像を形成する画像形成部と、印刷媒体を搬送する搬送部と、像担持体上のトナー像を搬送部が搬送した印刷媒体に転写する転写部と、印刷媒体上に転写されたトナー像を該印刷媒体に加熱定着する定着部と、定着部の温度を検知する定着部温度検知手段と、定着部温度検知手段の検知結果に基づき定着部の温度を制御する定着温度制御手段と、画像形成装置内部温度を検知する内部温度検知手段とを持ち、内部温度検知手段は、画像形成部外で画像形成部内にあるトナー収容部が定着部から受ける影響に対応して温度変化する位置に配置し、定着温度制御手段は、定着部の温度設定値を内部温度検知手段の検知結果に基づき設定することを特徴とする。

本発明によれば、定着部の定着ローラ内に配設されたヒータから画像形成部内の規定位置までの距離と該ヒータからの距離が等しい装置側の位置に温度センサを配設することにより、該温度センサが画像形成部内と同じ条件でヒータから発する熱の影響を受けて温度を検出するので、画像形成部内の正確な温度を取得して最適な温度制御を行うことができ、これにより、画像担持体の表面等の残トナーの固着を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図を用いて詳細に説明する。

＜実施例の構成＞
本発明の実施例の画像形成装置１００は、例えばネットワーク接続されているＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の上位装置から取得した画像データに基づいて画像形成を行うプリンタであり、例えば利用者の自宅などに導入される。ここで、本実施例では、画像形成装置１００がプリンタの場合を例に説明するが、これに限らず、例えばＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）でもよい。

上記画像形成装置１００は、図１及び図２に示すように、給紙カセット１と、媒体ステージ２と、搬送ローラ３と、押えローラ４と、通過センサ５と、画像形成ユニット６と、転写ローラ７と、画像定着ユニット８と、排出ローラ９と、押えローラ１０と、装置側サーミスタ１１と、加熱ローラ用サーミスタ１２と、搬送路フレーム１３と、画像形成部モールド１４と、画像定着部モールド１５と、トップカバー１６とを備える。

画像形成ユニット６は、トナー像を形成する機構であり、図１に示すように、感光ドラム６１と、帯電ローラ６２と、ＬＥＤヘッド６３と、トナータンク６４と、現像ローラ６５と、クリーニングブレード６６と、残トナー回収部６７とから構成される。ここで、画像形成ユニット６は、画像形成装置１００の装置本体から着脱可能である。

画像定着ユニット８は、トナー像を印刷媒体に定着する機構であり、図１に示すように、加熱ローラ８１と、加圧ローラ８２とから構成される。ここで、加熱ローラ８１は、ローラ内に該加熱ローラ８１を加熱するためのヒータ８１１を有する。

そして、画像形成装置１００は、図３に示すように、上記構成に加え、装置全体を制御する装置制御部１０１と、画像メモリ１０２と、高圧制御部１０３と、電源部１０４と、モータ制御部１０５と、定着モータ１０６と、搬送ローラ駆動モータ１０７と、ドラムモータ１０８と、排出ローラ駆動モータ１０９と、印刷制御規定情報格納部１１０とを備える。

画像形成装置１００の図示しないＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒ／Ｆａｃｅ）部を介して上位装置から画像データを取得すると、この画像データは、装置制御部１０１の制御により画像メモリ１０２に記憶される。ここで、上記Ｉ／Ｆ部は、上位装置から画像データを受信及び受信した画像データの処理結果の通知を行う通信部であり、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などのシリアルインタフェースや、ＩＥＥＥ１２８４等のパラレルインタフェースであり、各インタフェースの所定プロトコルで上位装置と接続されている。

一方、利用者が画像形成装置１００の図示しない読取部に原稿を載置し、図示しない入力部に備えるボタンを介して印刷を指示すると、該読取部は、該原稿を読み取って画像データを生成する。上記読取部が画像データを生成すると、この画像データは、装置制御部１０１の制御により画像メモリ１０２に記憶される。

画像データが画像メモリ１０２に記憶されると、装置制御部１０１の制御により、モータ制御部１０５は、画像形成装置１００の図示しない媒体ステージ駆動モータ及び給紙ローラ駆動モータへ電源部１０４の電圧を供給し、該媒体ステージ駆動モータ及び給紙ローラ駆動モータを駆動させる。

給紙カセット１は、印刷媒体を保持するための保持部であり、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）及びレターサイズ（２１５．９ｍｍ×２７９．４ｍｍ）の印刷媒体が配置可能であるが、より縦方向に長い例えばリーガルサイズ（２１５．９ｍｍ×３５５．６ｍｍ）の印刷媒体にも対応可能な形状になっている。

媒体ステージ２は、給紙カセット１で保持する印刷媒体の先端側を位置させるための台であり、上記媒体ステージ駆動モータの駆動に伴って上方に移動することにより、最上部の印刷媒体を搬送路に送り込む。

上記媒体ステージ駆動モータの駆動により、媒体ステージ２は、上方に移動する。ここで、モータ制御部１０５は、媒体ステージ２で保持する最上部の印刷媒体の先端が搬送路の高さになるよう上記媒体ステージ駆動モータの駆動を制御し、媒体ステージ２を上方に移動させる。媒体ステージ２の上方への移動により、最上部の印刷媒体は、後述する画像形成装置１００の図示しない給紙ローラ方向に送り込まれる。

一方、上記給紙ローラ駆動モータの駆動により、画像形成装置１００の図示しない給紙ローラは、回転を開始する。これにより、上記給紙ローラは、媒体ステージ２から送り込まれた印刷媒体を給紙すべく搬送する。

上記給紙ローラが印刷媒体を給紙すると共に、装置制御部１０１の制御により、モータ制御部１０５は、搬送ローラ３を回転させるための搬送ローラ駆動モータ１０７と、感光ドラム６１を回転させるためのドラムモータ１０８と、加熱ローラ８１を回転させるための定着モータ１０６と、排出ローラ９を回転させるための排出ローラ駆動モータ１０９に電源部１０４の電圧を供給し、該搬送ローラ駆動モータ１０７と、ドラムモータ１０８と、定着モータ１０６と、排出ローラ駆動モータ１０９とを駆動させる。

搬送ローラ駆動モータ１０７の駆動により、搬送ローラ３は、回転を開始する。これにより、記給紙ローラから搬送された印刷媒体は、搬送ローラ３及び該搬送ローラ３に対向して配設される押えローラ４とに挟まれて搬送される。

搬送ローラ３及び押えローラ４に挟まれて搬送される印刷媒体の先端が通過センサ５に到達すると、装置制御部１０１の制御により、帯電ローラ６２は、感光ドラム６１の表面を帯電する。

感光ドラム６１の表面が帯電すると、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイを配列してなるＬＥＤヘッド６３は、装置制御部１０１の制御により発光し、帯電する感光ドラム６１の表面に画像メモリ１０２で保持する画像データに基づいた静電潜像を形成する。ここで、感光ドラム６１の表面の静電潜像は、装置制御部１０１の制御により、印刷媒体の先端の位置に応じて形成される。

感光ドラム６１の表面に静電潜像が形成されると、トナータンク６４で保持されるトナーは、装置制御部１０１の制御により、現像ローラ６５を介して感光ドラム６１上の静電潜像に現像される。これにより、感光ドラム６１の表面には、静電潜像に応じたトナー像が可視像として形成される。

感光ドラム６１上にトナー像が形成されると、装置制御部１０１の制御により、印刷媒体が感光ドラム６１及び転写ローラ７に挟まれて搬送されるとともに、感光ドラム６１の表面のトナー像は、転写ローラ７によって印刷媒体上に転写される。ここで、転写ローラ７は、装置制御部１０１の制御により電源部１０４からの高電圧が転写電圧として印加されている。

感光ドラム６１の表面のトナー像が印刷媒体上に転写された後、該感光ドラム６１の表面に残留するトナー（残トナー）は、クリーニングブレード６６によって掻き取り除去される。そして、掻き取られた残トナーは、残トナー回収部６７により回収される。

感光ドラム６１の表面のトナー像が印刷媒体上に転写される時点では、装置制御部１０１の制御により、加熱ローラ８１の表面は、該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１により、後述する加熱ローラ規定温度に加熱されている。ここで、ヒータ８１１は、装置制御部１０１の制御により、高圧制御部１０３を介して電源部１０４から高電圧を供給され発熱する。

そして、トナー像が転写された印刷媒体が上記加熱ローラ規定温度まで加熱された加熱ローラ８１と、該加熱ローラ８１と対向して配設される加圧ローラ８２とに挟まれて搬送されると、印刷媒体上のトナー像は、該加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２により加熱、加圧され、印刷媒体上に定着される。

加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２により定着処理された印刷媒体は、回転する排出ローラ９と、該排出ローラ９と対向して配設される押えローラ１０とに挟まれて搬送され、画像形成装置１００の図示しない排出口から排出される。これにより、画像形成装置１００における１枚の印刷媒体に対する印刷処理は終了する。

ところで、画像形成装置１００の図示しないスイッチが押下され、電源部１０４からの電圧が供給されると、装置制御部１０１は、上記した制御を実行すると共に、上記装置側サーミスタ１１及び加熱ローラ用サーミスタ１２から温度検出信号を取り込む。

装置側サーミスタ１１は、画像形成ユニット６内と同じ条件で加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１からの熱の影響を受ける装置側の所定位置の温度を検出する温度センサである。ここで、装置側サーミスタ１１は、図１に示すように、ヒータ８１１から距離Ｌ１の搬送路フレーム１３の背面位置に配設される。装置側サーミスタ１１のこのような配置は、図１に示すように搬送路フレーム１３の厚さと、画像形成部モールド１４及び画像定着部モールド１５の膨出部１５ａの各厚さの総和がほぼ等しくなるように決定した。そして、上記距離Ｌ１は、図１に示すように、ヒータ８１１から画像画像形成ユニット６内の予め設定した規定位置までの距離Ｌ１´と等しい。

予め実験により計測した装置側サーミスタ１１が検出した画像形成装置１００の所定位置の温度を示す装置側温度と、実験のために熱電対を用いて検出した画像形成ユニット６内の検出温度を示す画像形成ユニット内温度との関係を図４に示す。図４では、例えば画像形成ユニット内温度＝３０℃の場合には、装置側温度＝３０℃である。また、図４では、例えば画像形成ユニット内温度＝５０度の場合には、装置側温度＝５５℃である。装置側温度をｙとし、画像形成ユニット内温度をｘとすると、図４に示すようにｙ＝１．２９９１ｘ−９．５８２４の関係式が成り立つ。従って、ヒータ８１１で発熱した熱は、画像形成ユニット６内と装置側サーミスタ１１とにほぼ等しく熱伝導されることになるので、上記装置側温度＝画像形成ユニット内温度とした。

装置側サーミスタ１１は、配設された装置側の所定位置の温度、つまり装置側温度を検出する。

一方、加熱ローラ用サーミスタ１２は、加熱ローラ８１の上方に配設され、該加熱ローラ８１の表面温度を制御するために、該加熱ローラ８１の表面温度を検出する温度センサである。ここで、加熱ローラ用サーミスタ１２は、加熱ローラ８１の表面に接触して配設されている。

即ち、加熱ローラ用サーミスタ１２は、ローラ内にヒータ８１１を配設する加熱ローラ８１の表面の温度を示す定着ローラ表面温度を検出する。

印刷制御規定情報格納部１１０は、装置側サーミスタ１１で検出した装置側温度に基づいて、印刷媒体搬送速度及び加熱ローラ８１の表面温度を制御するための印刷制御規定情報を格納する格納部である。ここで、印刷制御規定情報は、図５に示すように、装置側温度が４２℃以下の場合には、印刷媒体搬送速度＝２０ｐｐｍ（ｐａｇｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅｓ：１分間の印刷可能枚数）、定着ローラの表面温度＝１７０℃に制御するよう設定されている。

また、印刷制御規定情報は、図５に示すように、装置側温度が４２℃より高く、４７℃以下の場合には、印刷媒体搬送速度＝１０ｐｐｍ、定着ローラの表面温度＝１３０℃に制御するよう設定されている。

更に、印刷制御規定情報は、図５に示すように、装置側温度が４７℃を超えている場合には、印刷媒体の搬送を停止し、加熱ローラ８１を駆動する定着モータ１０６へ電源部１０４からの高電圧の印加を行わないよう設定されている。

以下に、印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報の上記各制御値の算出方法について、詳細に説明する。

予め実験により計測したトナー温度と、該トナー温度におけるトナーが固化するまでの耐久時間との関係を図６に示す。図６では、例えばトナー温度＝５４℃の場合には、トナー耐久時間＝１時間である。また、図６では、例えばトナー温度＝４９℃の場合には、トナー耐久時間＝１００時間である。従って、トナーの固化を防止するためには、画像形成ユニット６内の温度を５４℃以下に保つことが必要である。

そして、画像形成ユニット６内の温度は、画像形成装置１００における印刷処理が終了すると、画像定着ユニット８からの煽り熱によりオーバーシュートという形で上昇する。ここで、予め実験により計測した印刷媒体搬送速度と、オーバーシュートによる画像形成ユニット６内の上昇温度との関係を図７に示す。図７では、例えば、印刷媒体搬送速度＝１０ｐｐｍの場合には、上記上昇温度＝７℃である。また、図７では、例えば印刷媒体搬送速度＝２０ｐｐｍの場合には、上記上昇温度＝１２℃である。

従って、印刷媒体搬送速度が２０ｐｐｍの場合には、オーバーシュートによる上昇温度が１２℃であることを考慮して、上記トナーの固化を防止するためのトナー温度の閾値＝５４℃から該上昇温度１２℃を差し引いた４２℃を画像形成ユニット６内の温度の閾値＝装置側サーミスタ１１の温度の閾値とした。これにより、図５に示すように、装置側サーミスタ１１が検出した装置側温度が４２℃以下である場合には、印刷媒体搬送速度を２０ｐｐｍに制御するよう印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報に設定した。ここで、印刷媒体搬送速度＝２０ｐｐｍの場合における加熱ローラ規定温度＝１７０℃の設定については、画像形成装置１００に対する実験により得られた結果に基づいているものとする。

また、印刷媒体搬送速度が１０ｐｐｍの場合には、オーバーシュートによる上昇温度が７℃であることを考慮して、上記トナーの固化を防止するためのトナー温度の閾値＝５４℃から該上昇温度７℃を差し引いた４７℃を画像形成ユニット６内の温度の閾値＝装置側サーミスタ１１の温度の閾値とした。これにより、図５に示すように、装置側サーミスタ１１が検出した装置側温度が４２℃より大きく、４７℃以下である場合には、印刷媒体搬送速度を１０ｐｐｍに制御するよう印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報に設定した。ここで、印刷媒体搬送速度＝１０ｐｐｍの場合における加熱ローラ規定温度＝１３０℃の設定については、画像形成装置１００に対する実験により得られた結果に基づいているものとする。

更に、上記装置側温度が４７℃を超えた場合には、トナーの固化を防ぐために加熱ローラ８１の表面温度を低下させる必要があるため、図５に示すように、該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１を加熱するための高電圧の供給を停止すると共に、印刷媒体を搬送する各ローラを回転する各モータへの電圧の供給を停止するよう印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報に設定した。

装置制御部１０１は、画像データを画像メモリ１０２に記憶すると、装置側サーミスタ１１が検出する装置側温度に基づいて、印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報を検索し、装置側温度が４２℃以下である場合には、モータ制御部１０５に該装置側温度に対応する印刷媒体搬送速度＝２０ｐｐｍで印刷媒体を搬送するよう指示すると共に、高圧制御部１０３に加熱ローラ８１の表面温度が１７０℃になるよう該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給を指示する。

そして、装置制御部１０１は、上記装置側温度が４２℃より高く、４７℃以下の場合には、上記印刷制御規定情報に基づいて、モータ制御部１０５に該装置側温度に対応する印刷媒体搬送速度＝１０ｐｐｍで印刷媒体を搬送するよう指示すると共に、高圧制御部１０３に加熱ローラ８１の表面温度が１３０℃になるよう該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給を指示する。

また、装置制御部１０１は、上記装置側温度が４７℃を超える場合には、上記印刷制御規定情報に基づいて、モータ制御部に画像形成装置１００が有する全モータの駆動の停止を指示すると共に、高圧制御部１０３に加熱ローラ８１のローラ内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給の停止を指示する。

モータ制御部１０５は、全モータの駆動の停止の指示を受けると、画像形成装置１００が有する全モータへの電源部１０４からの電圧の供給を停止する。これにより、画像形成装置１００が有する全モータの駆動は停止する。

高圧制御部１０３は、加熱ローラ８１のローラ内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給の停止の指示を受けると、該ヒータ８１１への電源部１０４からの高電圧の供給を停止する。これにより、ヒータ８１１の発熱が停止するので、該ヒータ８１１による加熱ローラ８１への加熱処理は停止する。

画像形成装置１００が有する全モータの駆動が停止し、加熱ローラ８１のローラ内に配設されたヒータ８１１による該加熱ローラ８１の加熱処理が停止すると、装置制御部１０１は、該ヒータ８１１の温度を調整中である旨を利用者に通知するために該画像形成装置１００の図示しない表示部に備えるディスプレイ上のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を２秒おきに点滅させる動作を行うと共に、印刷処理中の画像データの送信先である上位装置に対してヒータ１０５１の温度を調整中である旨を伝えるためのヒータ温度調整中信号を生成し、該信号を該上位装置に送信する。

上位装置は、上記ヒータ温度調整中信号を受けると、該上位装置が有する図示しないメモリの制御プログラムを実行し、例えば「テイチャクオンドチョウセイチュウ」のメッセージを含む表示画面を該上位装置が有する図示しない表示部に備えるディスプレイに表示させる。これにより、利用者は、上位装置から送信した画像データの印刷処理状況を把握することができる。

その後、装置制御部１０１は、装置側サーミスタ１１が検出する装置側温度が４７℃以下になると、モータ制御部１０５に該装置側温度に対応する印刷媒体搬送速度＝１０ｐｐｍで印刷媒体を搬送するよう指示すると共に、高圧制御部１０３に加熱ローラ８１の表面温度が１３０℃になるよう該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給を指示する。

モータ制御部１０５は、１０ｐｐｍ及び２０ｐｐｍのいずれか一方の印刷媒体搬送速度で印刷媒体を搬送するよう指示を受けると、搬送ローラ３と、加熱ローラ８１と、感光ドラム６１と、排出ローラ９とが１０ｐｐｍ及び２０ｐｐｍのいずれか一方の印刷媒体搬送速度で印刷媒体を搬送するよう、搬送ローラ駆動モータ１０７と、定着モータ１０６と、ドラムモータ１０８と、排出ローラ駆動モータ１０９とに電源部１０４からの電圧を供給し、駆動させる。

高圧制御部１０３は、１３０℃及び１７０℃のいずれか一方の加熱ローラ規定温度になるようヒータ８１１への高電圧の供給の指示を受けると、加熱ローラ用サーミスタ１２が検出する加熱ローラ表面温度が１３０℃及び１７０℃のいずれか一方になるよう、電源部１０４からの高電圧をヒータ８１１に供給する。

画像形成装置１００の図示しない排出口から印刷処理済の印刷媒体を排出すると、装置制御部１０１は、印刷処理が終了した画像データが最後のページであるか否かを判定するために画像メモリ１０２を検索し、最後のページであると、モータ制御部１０５に全てのモータの駆動を停止するよう指示すると共に、高圧制御部１０３に高電圧の供給を停止するよう指示する。ここで、上記画像データが最後のページであるか否かの判定方法については周知であるため、説明を割愛する。

一方、装置制御部１０１は、印刷処理が終了した画像データが最後のページでないと、装置側サーミスタ１１が検出する装置側温度に基づいて、印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報を検索し、該当する装置側温度に対応する印刷媒体搬送速度で印刷媒体を搬送するようモータ制御部１０５に指示すると共に、該当する装置側温度に対応する加熱ローラ規定温度になるよう該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給を高圧制御部１０３に指示する。

＜実施例の動作＞
以下、本発明に係る実施例の画像形成装置１００の動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。ここで、画像形成装置１００が上位装置から受信した画像データは、Ａ４サイズで複数ページから成ることを前提として説明を行う。

画像形成装置１００の図示しないスイッチが押下され、電源部１０４からの電圧が供給されると、装置側サーミスタ１１は、配設された装置側の所定位置の温度、つまり装置側温度の検出し（ステップＳ１０１）、加熱ローラ用サーミスタ１２は、ローラ内にヒータ８１１を配設する加熱ローラ８１の表面の温度を示す定着ローラ表面温度を検出する。

装置制御部１０１は、装置側サーミスタ１１及び加熱ローラ用サーミスタ１２から、装置側温度及び定着ローラ表面温度に基づく温度検出信号を取り込む。

画像形成装置１００の装置制御部１０１は、該画像形成装置１００の図示しないインタフェース（Ｉ／Ｆ）部を介して該画像形成装置１００とネットワーク接続されている上位装置から画像データを受信すると、該画像データを画像メモリ１０２に記憶する（ステップＳ１０２）。

画像データが画像メモリ１０２に記憶されると、装置制御部１０１の制御により、モータ制御部１０５は、画像形成装置１００の図示しない媒体ステージ駆動モータ及び給紙ローラ駆動モータへ電源部１０４の電圧を供給し、該媒体ステージ駆動モータ及び給紙ローラ駆動モータを駆動させる。

上記媒体ステージ駆動モータの駆動により、媒体ステージ２は、モータ制御部１０５の制御により、媒体ステージ２で保持する最上部の印刷媒体の先端が搬送路の高さになるよう上方に移動する。媒体ステージ２の上方への移動により、最上部の印刷媒体は、画像形成装置１００の図示しない給紙ローラ方向に送り込まれる。

一方、上記給紙ローラ駆動モータの駆動により、画像形成装置１００の図示しない給紙ローラは、回転を開始する。これにより、上記給紙ローラは、媒体ステージ２から送り込まれた印刷媒体を給紙すべく搬送する。

上記給紙ローラが印刷媒体を給紙すると共に、装置制御部１０１は、装置側サーミスタ１１が装置側温度（例えば３０℃）を検出すると、該装置側温度に基づいて印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報を検索し、装置側温度が４２℃より低いので（ステップＳ１０３）、モータ制御部１０５に該装置側温度に対応する印刷媒体搬送速度＝２０ｐｐｍで印刷媒体を搬送するよう指示すると共に、高圧制御部１０３に加熱ローラ８１の表面温度が１７０℃になるよう該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給を指示する。

モータ制御部１０５は、２０ｐｐｍの印刷媒体搬送速度で印刷媒体を搬送するよう指示を受けると、搬送ローラ３と、加熱ローラ８１と、感光ドラム６１と、排出ローラ９とが２０ｐｐｍの印刷媒体搬送速度で印刷媒体を搬送するよう、搬送ローラ駆動モータ１０７と、定着モータ１０６と、ドラムモータ１０８と、排出ローラ駆動モータ１０９とに電源部１０４からの電圧を供給し、駆動させる。

高圧制御部１０３は、１７０℃の加熱ローラ規定温度になるようヒータ８１１への高電圧の供給の指示を受けると、加熱ローラ用サーミスタ１２が検出する加熱ローラ表面温度が１７０℃になるよう、電源部１０４からの高電圧をヒータ８１１に供給する。

搬送ローラ３及び押えローラ４に挟まれて搬送される印刷媒体の先端が通過センサ５に到達すると、装置制御部１０１の制御により、帯電ローラ６２は、感光ドラム６１の表面を帯電する。

感光ドラム６１の表面が帯電すると、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイを配列してなるＬＥＤヘッド６３は、装置制御部１０１の制御により発光し、帯電する感光ドラム６１の表面に画像メモリ１０２で保持する画像データに基づいた静電潜像を形成する。ここで、感光ドラム６１の表面の静電潜像は、装置制御部１０１の制御により、印刷媒体の先端の位置に応じて形成される。

感光ドラム６１の表面に静電潜像が形成されると、トナータンク６４で保持されるトナーは、装置制御部１０１の制御により、現像ローラ６５を介して感光ドラム６１上の静電潜像に現像される。これにより、感光ドラム６１の表面には、静電潜像に応じたトナー像が可視像として形成される。

感光ドラム６１上にトナー像が形成されると、装置制御部１０１の制御により、印刷媒体が感光ドラム６１及び転写ローラ７に挟まれて搬送されるとともに、感光ドラム６１の表面のトナー像は、転写ローラ７によって印刷媒体上に転写される。ここで、転写ローラ７は、装置制御部１０１の制御により電源部１０４からの高電圧が印加されている。

感光ドラム６１の表面のトナー像が印刷媒体上に転写された後、該感光ドラム６１の表面に残留するトナー（残トナー）は、クリーニングブレード６６によって掻き取り除去される。そして、掻き取られた残トナーは、残トナー回収部６７により回収される。

感光ドラム６１の表面のトナー像が印刷媒体上に転写される時点では、装置制御部１０１の制御により、加熱ローラ８１の表面は、該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１により、後述する加熱ローラ規定温度に加熱されている。ここで、ヒータ８１１は、装置制御部１０１の制御により、高圧制御部１０３を介して電源部１０４から高電圧を供給され発熱する。

そして、トナー像が転写された印刷媒体が上記加熱ローラ規定温度まで加熱された加熱ローラ８１と、該加熱ローラ８１と対向して配設される加圧ローラ８２とに挟まれて搬送されると、印刷媒体上のトナー像は、該加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２により加熱、加圧され、印刷媒体上に定着される。

加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２により定着処理された印刷媒体は、回転する排出ローラ９と、該排出ローラ９と対向して配設される押えローラ１０とに挟まれて搬送され、画像形成装置１００の図示しない排出口から排出される（ステップＳ１０４）。

画像形成装置１００の図示しない排出口から印刷処理済の印刷媒体を排出すると、装置制御部１０１は、印刷処理が終了した画像データが最後のページであるか否かを判定するために画像メモリ１０２を検索する（ステップＳ１０５）。複数ページの印刷が終了し、装置側サーミスタ１１が装置側温度（例えば４３．５℃）を検出すると、該装置側温度（例えば４３．５℃）に基づいて印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報を検索し、装置側温度が４２℃より高く、４７℃以下なので（ステップＳ１０６）、モータ制御部１０５に該装置側温度に対応する印刷媒体搬送速度１０ｐｐｍで印刷媒体を搬送するよう指示すると共に、高圧制御部１０３に加熱ローラ８１の表面温度が１３０℃になるよう該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給を指示する。

モータ制御部１０５は、１０ｐｐｍの印刷媒体搬送速度で印刷媒体を搬送するよう指示を受けると、搬送ローラ３と、加熱ローラ８１と、感光ドラム６１と、排出ローラ９とが２０ｐｐｍの印刷媒体搬送速度で印刷媒体を搬送するよう、搬送ローラ駆動モータ１０７と、定着モータ１０６と、ドラムモータ１０８と、排出ローラ駆動モータ１０９とに電源部１０４からの電圧を供給し、駆動させる。

高圧制御部１０３は、１３０℃の加熱ローラ規定温度になるようヒータ８１１への高電圧の供給の指示を受けると、加熱ローラ用サーミスタ１２が検出する加熱ローラ表面温度が１７０℃になるよう、電源部１０４からの高電圧をヒータ８１１に供給する。その後、画像形成装置１００は、印刷媒体上に２ページ目の画像データに基づくトナー像を画像形成及び定着し、該印刷媒体を画像形成装置１００の図示しない排出口から排出する（ステップＳ１０７）。

画像形成装置１００の図示しない排出口から印刷処理済の印刷媒体を排出すると、装置制御部１０１は、印刷処理が終了した画像データが最後のページであるか否かを判定するために画像メモリ１０２を検索し（ステップＳ１０５）、残ページが存在するにもかかわらず、装置側サーミスタ１１が装置側温度（例えば４７．１℃）を検出すると、該装置側温度（例えば４７．１℃）に基づいて印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報を検索し、装置側温度が４７℃を超えるので（ステップＳ１０６）、上記印刷制御規定情報に基づいて、モータ制御部に画像形成装置１００が有する全モータの駆動の停止を指示すると共に、高圧制御部１０３に加熱ローラ８１のローラ内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給の停止を指示する。

モータ制御部１０５は、全モータの駆動の停止の指示を受けると、画像形成装置１００が有する全モータへの電源部１０４からの電圧の供給を停止する。これにより、画像形成装置１００が有する全モータの駆動は停止する。

高圧制御部１０３は、加熱ローラ８１のローラ内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給の停止の指示を受けると、該ヒータ８１１への電源部１０４からの高電圧の供給を停止する。これにより、ヒータ８１１の発熱が停止するので、該ヒータ８１１による加熱ローラ８１への加熱処理は停止する。

画像形成装置１００が有する全モータの駆動が停止し、加熱ローラ８１のローラ内に配設されたヒータ８１１による該加熱ローラ８１の加熱処理が停止すると、装置制御部１０１は、該ヒータ８１１の温度を調整中である旨を利用者に通知するために該画像形成装置１００の図示しない表示部に備えるディスプレイ上のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を２秒おきに点滅させる動作を行うと共に、印刷処理中の画像データの送信先である上位装置に対してヒータ１０５１の温度を調整中である旨を伝えるためのヒータ温度調整中信号を生成し、該信号を該上位装置に送信する。

上位装置は、上記ヒータ温度調整中信号を受けると、該上位装置が有する図示しないメモリの制御プログラムを実行し、例えば「テイチャクオンドチョウセイチュウ」のメッセージを含む表示画面を該上位装置が有する図示しない表示部に備えるディスプレイに表示させる。これにより、利用者は、上位装置から送信した画像データの印刷処理状況を把握することができる。

その後、装置制御部１０１は、装置側サーミスタ１１が検出する装置側温度が４７℃以下になると、モータ制御部１０５に該装置側温度に対応する印刷媒体搬送速度＝１０ｐｐｍで印刷媒体を搬送するよう指示すると共に、高圧制御部１０３に加熱ローラ８１の表面温度が１３０℃になるよう該加熱ローラ８１内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給を指示する。その後、画像形成装置１００は、残りの印刷媒体の印刷を再開し、画像データに基づくトナー像を画像形成及び定着し、該印刷媒体を画像形成装置１００の図示しない排出口から排出する（ステップＳ１０８）。

画像形成装置１００の図示しない排出口から印刷処理済の印刷媒体を排出すると、装置制御部１０１は、印刷処理が終了した画像データが最後のページであるか否かを判定するために画像メモリ１０２を検索し（ステップＳ１０９）、最後のページであるので、モータ制御部１０５に全てのモータの駆動を停止するよう指示すると共に、高圧制御部１０３に高電圧の供給を停止するよう指示する。

モータ制御部１０５は、全モータの駆動の停止の指示を受けると、画像形成装置１００が有する全モータへの電源部１０４からの電圧の供給を停止する。これにより、画像形成装置１００が有する全モータの駆動は停止する。

高圧制御部１０３は、加熱ローラ８１のローラ内に配設されたヒータ８１１への高電圧の供給の停止の指示を受けると、該ヒータ８１１への電源部１０４からの高電圧の供給を停止する。これにより、ヒータ８１１の発熱が停止するので、該ヒータ８１１による加熱ローラ８１への加熱処理は停止する。

＜実施例の効果＞
本発明の実施例の画像形成装置１００によれば、加熱ローラ８１内に配設されたヒータ１０５１から画像形成ユニット６内の規定位置までの距離と該ヒータ１０５１からの距離が等しい装置側の搬送路フレーム１３０を背面にした位置に装置側サーミスタ１１を配設することにより、該装置側サーミスタ１１が画像形成ユニット６内と同じ条件でヒータ１０５１から発する熱の影響を受ける場所の温度を検出するので、画像形成ユニット６内の正確な温度を取得して最適な温度制御を行うことができ、これにより感光ドラム６１の表面等の残トナーの固着を防止することができる。

尚、本発明の実施例では、装置側サーミスタ１１が検出する装置側温度に基づいて、加熱ローラ８１の表面温度が１３０℃及び１７０℃のいずれかになるようヒータ１０５１を加熱するための高電圧の供給を制御したが、より正確に画像形成ユニット６内の温度制御を行うために、１３０℃及び１７０℃の中間の温度である１５５℃も含む１３０℃、１５５℃、１７０℃のいずれかの温度になるよう制御してもよい。図９に加熱ローラ８１の表面温度を１５５℃に制御する設定を含む印刷制御規定情報の構成の一例を示す。

上記構成において、図７に示す印刷媒体搬送速度とオーバーシュートによる画像形成ユニット６内の上昇温度との関係を示す実験データにより、印刷媒体搬送速度が１６ｐｐｍの場合には、オーバーシュートによる上昇温度は９℃である。従って、印刷媒体搬送速度が１６ｐｐｍの場合には、オーバーシュートによる上昇温度が９℃であることを考慮して、上記記載したトナーの固化を防止するためのトナー温度の閾値＝５４℃から該上昇温度９℃を差し引いた４５℃を画像形成ユニット６内の温度の閾値＝装置側サーミスタ１１の温度の閾値とした。これにより、図９に示すように、装置側サーミスタ１１が検出した装置側温度が４２℃より高く、４５℃以下である場合には、印刷媒体搬送速度を１６ｐｐｍに制御するよう印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報に設定した。ここで、印刷媒体搬送速度＝１６ｐｐｍの場合における加熱ローラ規定温度＝１５５℃の設定については、画像形成装置１００に対する実験により得られた結果に基づいているものとする。

また、上記構成では、図９に示すように、装置側サーミスタ１１が検出した装置側温度が４５℃より高く、４７℃以下である場合には、印刷媒体搬送速度を２０ｐｐｍに制御するよう印刷制御規定情報格納部１１０で保持する印刷制御規定情報に設定した。

上記した実施例では、本発明の画像形成装置１００をプリンタとして適用した例を説明したが、これに限る必要はなく、例えば、ファクシミリ、複写機、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）等にも適用可能である。

本発明に係る実施例のプリンタの場合における画像形成装置の構成図（その１）である。 本発明に係る実施例のプリンタの場合における画像形成装置の構成図（その２）である。 本発明に係る実施例の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施例の画像形成ユニット内温度及び装置側温度の関係を示すグラフである。 本発明に係る実施例の印刷制御規定情報格納部の構成を示す図（その１）である。 本発明に係る実施例のトナー耐久時間及びトナー温度の関係を示すグラフである。 印刷媒体搬送速度及び画像形成ユニット内オーバーシュートの関係を示すグラフである。 本発明に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る実施例の印刷制御規定情報格納部の構成を示す図（その２）である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１ 給紙カセット
２ 媒体ステージ
３ 搬送ローラ
４ 押えローラ
５ 通過センサ
６ 画像形成ユニット
６１ 感光ドラム
６２ 帯電ローラ
６３ ＬＥＤヘッド
６４ トナータンク
６５ 現像ローラ
６６ クリーニングブレード
６７ 残トナー回収部
７ 転写ローラ
８ 画像定着ユニット
８１ 加熱ローラ
８１１ ヒータ
８２ 加圧ローラ
９ 排出ローラ
１０ 押えローラ
１１ 装置側サーミスタ
１２ 加熱ローラ用サーミスタ
１３ 搬送路フレーム
１４ 画像形成部モールド
１５ 画像定着部モールド
１６ トップカバー
１０１ 装置制御部
１０２ 画像メモリ
１０３ 高圧制御部
１０４ 電源部
１０５ モータ制御部
１０６ 定着モータ
１０７ 搬送ローラ駆動モータ
１０８ ドラムモータ
１０９ 排出ローラ駆動モータ
１１０ 印刷制御規定情報格納部

Claims (10)

1. 印刷媒体上のトナー像を加熱定着する画像形成装置において、
   像担持体表面に前記トナー像を形成する画像形成部と、
   前記印刷媒体を搬送する搬送部と、
   前記像担持体上のトナー像を前記搬送部が搬送した前記印刷媒体に転写する転写部と、
   前記印刷媒体上に転写されたトナー像を該印刷媒体に加熱定着する定着部と、
   前記定着部の温度を検知する定着部温度検知手段と、
   前記定着部温度検知手段の検知結果に基づき前記定着部の温度を制御する定着温度制御手段と、
   画像形成装置内部温度を検知する内部温度検知手段とを持ち、
   前記内部温度検知手段は、前記画像形成部外で前記画像形成部内にあるトナー収容部が前記定着部から受ける影響に対応して温度変化する位置に配置し、
   前記定着温度制御手段は前記定着部の温度設定値を前記内部温度検知手段の検知結果に基づき設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー収容部は、廃トナーを収容することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記内部温度検知手段から前記定着部までの距離は、前記トナー収容部から前記定着部までの距離と等しいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記内部温度検知手段から前記定着部間にあるモールド部材と、前記トナー収容部から前記定着部間にあるモールド部材は同じ材質を持つことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記内部温度検知手段から前記定着部間にあるモールド部材の厚さと、前記トナー収容部から前記定着部間にあるモールド部材の厚さは等しい厚さを持つことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記定着温度制御手段は、前記内部温度検知手段が検知する画像形成装置内部温度が予め実験により検出したトナーが固化しない耐久温度及び前記定着部からの熱の影響によるオーバーシュートの温度に基づいて設定された規定温度になるよう前記定着部の加熱温度を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記内部温度検知手段が検知した画像形成装置内部温度に予め求めた画像形成部が停止した後に上昇するオーバーシュートの温度を加えた温度の持続時間は、予め実験で求めたトナーの温度に対する耐久時間より短いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記内部温度検知手段が検知した画像形成装置内部温度に基づいて、前記搬送部における印刷媒体の搬送速度を制御する搬送速度制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置、
9. 前記搬送速度制御手段は、前記内部温度検知手段が検知する画像形成装置内部温度が第１の温度以下の場合には、前記搬送部が第１の速度で印刷媒体を搬送するよう搬送速度を制御し、前記画像形成装置内部温度が第１の温度より高い場合には、前記搬送部が第１の速度より遅い第２の速度で印刷媒体を搬送するよう搬送速度を制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記搬送速度制御手段は、前記内部温度検知手段が検知する画像形成装置内部温度が前記第２の温度を超える場合には、前記搬送部が印刷媒体の搬送を停止するよう搬送速度を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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