JP2011043734A

JP2011043734A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2011043734A
Application number: JP2009192931A
Authority: JP
Inventors: Hideki Tanaka; 秀樹田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2011-03-03

Abstract

【課題】第１面印字後における第２面印字時における定着温度の最適化を図ることができ、この定着後の記録媒体を重ね合せた際の貼り付きを防止できるとともに、定着温度不適切によるオフセット画像を防止できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体Ｓに転写されたトナー像を記憶媒体Ｓに加熱定着させる加熱定着手段７５を備え、記録媒体Ｓの第１面印字と第２面印字との両面印字が可能な画像形成装置である。記録媒体Ｓの温度を検出する記録媒体温度検出手段６３と、記録媒体温度検出手段６３からの温度情報に基づいて、記録媒体Ｓの第１面印字後における第２面印字時の加熱定着手段７５での定着設定温度を制御する制御手段６６とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、印刷機、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機など、用紙やＯＨＰシート等の記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関し、特に記録媒体の両面に画像を形成する画像形成装置に関する。

画像形成装置には、記録体を転写手段と定着手段とに通してその一方の面に画像を記録した後、反転搬送路で記録体を反転させる。そして、転写手段及び定着手段にスイッチバックさせて、もう一方の面にも画像を記録するもの（両面印字タイプ）がある。両面印字タイプには、従来においては種々のものがある(特許文献１〜特許文献５)。

特許文献１では、記録媒体の表裏両面の表面粗さを測定し、その表面粗さに最適な定着温度を設定するものである。特許文献２では、加熱定着部材、加圧部材両方の温度を検知する手段を設けて、狙いの温度より高い場合には、ニップ幅を小さくすることにより、記録媒体に適切な熱量を与えるものである。特許文献３では、定着手段ニップ部よりも、記録媒体搬送方向下流において、記録媒体の温度を検出する手段を設けて、初期のプリント動作時の記録媒体温度と、プリント動作中の記録媒体温度から、定着温度を制御し良好な画像を得るものである。特許文献４では、特許文献３と基本的に同様である。特許文献５では、記録媒体の光沢度を検出する手段を用いて、第1面の定着通過後の光沢度を測定し、第2面の定着制御温度を決定するものである。

片面印字に対して、このような両面印字タイプでは、対応する記録媒体（用紙等）の厚さに制限が設けられている。この制限は、例えば、記録媒体が普通紙の場合に、装置本体に設けられる給紙カセット(本体給紙装置)にセットされた片面印字用では、６０〜２５６ｇ／ｍ²（５２〜２２０ｋｇ）とされ、手差しトレイにセットされた片面印字用では、５２〜２５６ｇ／ｍ²（４５〜２２０ｋｇ）とされる。そして、両面印字用では、６０〜１０５ｇ／ｍ²（５２〜９０ｋｇ）とされる。

これは、近年において装置全体の小型化が図られ、両面搬送経路が小型化しているためである。このように、両面搬送経路が小型化されれば、両面搬送経路は屈曲した経路となり、厚さのある紙の搬送が困難となっている。

屈曲した経路であっても、搬送用ローラ機構の加圧力を上げることによって、搬送力を上げれば、搬送性能を確保することができて、厚さのある紙であっても可能である。しかしながら、この場合、画像にローラの痕がつくなどの画像問題の発生が懸念される。また、両面搬送経路が屈曲しているために、紙の搬送音も大きくなる傾向にある。

このように、厚い紙（コート紙、耐水紙等）を自動両面で印字する場合には、いくつかの課題が付きまとう。そのため、ある程度以上の厚さの紙は、自動両面を受け付けない設定とし、ユーザーが自動両面を受け付けない厚さの紙で両面印字を実施したい場合には、一旦片面印字で排出した紙を、再度カセット（本体、手差しを問わず）にセットし、もう1面を印字させる（マニュアル両面）方法を提示している。

このマニュアル両面の場合にも、課題はある。コート紙、耐水紙といった紙は、蓄熱量が大きいため、片面（第1面）の印字直後に、再セットし第2面を印字しようとした場合、まだ紙は十分に熱を持っている状態となっている。逆に、第1面印字後、充分時間をおいてから、第2面の印字を行った場合には、十分に室温と同様まで冷めていることもある。

このように、マニュアル両面を実施する場合、第2面印字時の紙の温度は、第1面印字からの時間経過及び放置状態によって大きく異なる。特に、蓄熱量の大きいコート紙、耐水紙等では、顕著である。第2面印字時の紙の温度の違いは、ユーザーの使用状況によるため、マシン側では把握しきれず、そのため最適な定着温度の設定ができないという問題がある。すぐに第2面を印字することを想定した場合には、第2面印字時の定着温度を低く設定できるが、その条件のマシンにて十分に放置した紙で第2面を印字した場合には、熱量不足による定着不良が発生してしまう。また、第１面印字終了後に直ぐに第２面印字のためにこの記録媒体（記録紙）をセットした場合、この記録紙はまだ非常に熱い状態にある。このため、このままでは定着熱量過多となり、ホットオフセットや、排紙後の記録紙の貼り付き（トナーによる貼り付き）といった問題が発生する。

図９に示すグラフ図は、排紙後の記録媒体の温度経過を示している。記録媒体として、コート紙、耐水紙は、排出直後では非常に高い熱を持っており、かつ、温度が徐々に低下するものである。このため、外気温度との差が比較的大きい状態が継続することになる。外気温度との差が定着の熱量としては過多になる。なお、このコート紙や耐水紙は、厚さ寸法が大であり、搬送経路の曲率がきつい場合には両面印字には適さない紙である。普通紙は、排出直後では比較的高い熱を持っているが、温度が急激に低下する。

なお、逆に装置の大きさを充分取ることができ、厚い紙でも自動両面搬送が可能な装置の場合には、第2面が定着部に到達する際の紙の温度をある程度、実験から把握できるので、それに適した値に設定すれば問題ないことになる。

ところで、前記特許文献１では、記録媒体の裏表でそれぞれ表面特性が異なることによって画像の定着性に差が出たり、表裏の何れかで画像のホットオフセットが生じたりといった事態を抑えるものである。特許文献２においては、記録媒体に適切な熱量を与えるようにして、定着部材の温度変化によらずに目標とした熱量を記録媒体に与えることや、過不足なく必要なだけ記録媒体に熱量を与えることができるものである。特許文献３においては、記録材の種類や定着装置の状態に応じて自動的に最適な定着条件に切り替えられるので、記録材の変形が防止され、安定した定着性能が得られるものである。特許文献４においては、自動で記録材の種類を判別し、記録材が定着部材に巻き付きやすい時には、記録材の供給間隔を変えることで記録材へ与える熱量を最適化し、記録材の種類によらず安定した記録材搬送を行うものである。特許文献５においては、表裏面画像の光沢性の違いを低減し、品質の高い両面画像を形成するものである。

しかしながら、前記特許文献１〜特許文献５に記載のものにおいては、一旦片面印字で排出した紙を、再度カセット（本体、手差しを問わず）にセットし、もう1面を印字させる方法（マニュアル両面印字方法）を行う場合の対応は全くなされていない。すなわち、段落０００９に記載したような問題が発生したままである。

本発明は、斯かる事情に鑑み、第１面印字後における第２面印字時における定着温度の最適化を図ることができ、この定着後の記録媒体を重ね合せた際の貼り付きを防止できるとともに、定着温度不適切によるオフセット画像を防止できる画像形成装置を提供しようとするものである。

本発明の画像形成装置は、記録媒体に転写されたトナー像を記憶媒体に加熱定着させる加熱定着手段を備え、前記記録媒体の第１面印字と第２面印字との両面印字が可能な画像形成装置において、記録媒体の温度を検出する記録媒体温度検出手段と、記録媒体温度検出手段からの温度情報に基づいて、記録媒体の第１面印字後における第２面印字時の加熱定着手段での定着設定温度を制御する制御手段とを備えたものである。

本発明の画像形成装置によれば、記録媒体の第１面印字後における第２面印字時の加熱定着手段での定着設定温度を、記録媒体温度検出手段からの温度情報に基づいて決定するものであるので、この定着設定温度を第２面印字時の最適温度とすることが可能である。すなわち、第２面印字時における記録媒体の温度に応じて、最適な定着温度の設定ができる。

第１面印字終了後に装置から排出された記録媒体に対する第２面印字動作のマニュアル指令の選択が可能な選択手段を備え、この選択手段にてマニュアル両面動作が選択されたときに、前記記録媒体温度検出手段にて、第１面印字後の第２面印字時における記録媒体の温度を検出するようにできる。

記録媒体温度検出手段は、記録媒体がセットされる記録媒体セット位置において記録媒体の温度を検出するものであっても、記録媒体がセットされる記録媒体セット位置において、記録媒体の有無を検出する記録媒体検出手段を備えたものであってもよい。記録媒体検出手段を備えたものでは、記録媒体セット位置に記録媒体がセットされている場合のみ、記録媒体の温度を検出して行う第２面印字動作が開始されることなる。

前記加熱定着手段は、定着部材と、この定着部材と記録媒体を挟んで加圧搬送する加圧部材とを備え、定着部材及び／又は加圧部材の表面温度を検出する定着温度検出手段を設けるのが好ましい。このように、定着設定温度に設定する場合、定着温度検出手段にて定着装置の温度を検出して、フィードバック制御を行うことができ、定着設定温度に安定して設定することができる。

第１面印字後の第２面印字時における記録媒体の温度に基づいて、定着手段での定着設定温度を決定し、この定着設定温度に対して予め設定した動作開始温度になった後、第２面印字動作を開始するようにしてもよい。このように設定することによって、記録媒体の温度検出は、第２面印字動作を開始しない静止状態で行うことになり、この温度検出の精度の向上を図ることができる。

前記記録媒体温度検出手段は、記録媒体に対して非接触状態で配置されるのが好ましい。この場合、前記記録媒体温度検出手段は、そのセンサ部を手差し給紙分離部近傍に設けたり、そのセンサ部を本体給紙分離部近傍に設けたりできる。このようにセンサ部が記録媒体に対して非接触状態であれば、記録媒体の傷つきを防止できるとともに、記録媒体の送り出しの妨げとならない。

検出される記録媒体の温度に基づいて、所定時間毎に定着設定温度を設定するようにしてもよい。このように設定することによって、多数枚のマニュアル両面印字を実施した場合でも、記録媒体温度検出手段からの情報によって、随時第２面の定着設定温度を最適温度に変化させることができる。しかも、データ処理数の減少を図ることができる。

外気温度を検出する外気温度検出手段を備え、前記記録媒体温度検出手段にて検出した記録媒体温度が、外気温度検出手段にて検出した外気温度以下である場合には、この外気温度に基づいて第２面印字動作における定着設定温度を決定するものであってもよい。このように設定すれば、記録媒体の温度と、外気温度とを比較して、記録媒体温度が外気温度以下である場合には、外気温度に基づいて第２面印字動作における定着設定温度を決定することができ、記録媒体温度が外気温度を越えていれば、記録媒体温度に基づいて第２面印字動作における定着設定温度を決定することができる。

記録媒体の温度が、外気温度より低くなることは、通常では考えられない。このため、このような場合は誤検出である。記録媒体の温度が、外気温度より低い場合であっても、記録媒体の温度に基づいて定着温度を設定することはできる。しかしながら、このような場合、前記したように誤検出であるにもかかわらず、その値に基づいて定着設定温度を設定すれば、定着設定温度が高くなりすぎ、オフセット画像が発生する。記録媒体の温度と、外気温度の比較により、記録媒体の温度が外気温度以下である場合には、外気温度によって、第2面定着温度を設定することによって、重大な画像問題の発生を防止することができる。なお、記録媒体の温度が外気温度より低い場合であっても、この差は若干であり、記録媒体の温度に基づいて定着設定温度を制御しても比較的最適値に近いものとなり問題はない。

本発明では、第１面印字直後か、長時間放置後かによらず、第２面印字時における記録媒体の温度に応じて、最適な定着温度の設定ができ、定着後において記録媒体を重ね合せても、記録媒体の貼り付きを防止できるとともに、定着温度の不適切によるオフセット画像の発生を回避することができて高品質の画像形成が可能となる。

両面動作が選択されたときのみに、第１面印字後の第２面印字時における記録媒体の温度を検出するものであれば、不必要なデータ処理を行う必要がなくなって、安定した定着温度の設定が可能となる。

記録媒体がセットされる記録媒体セット位置において記録媒体の温度を検出するものであれば、２面印字時における記録媒体の温度を安定して測定できる。また、記録媒体の有無を検出する記録媒体検出手段を備えたものであれば、記録媒体セット位置において記録媒体がセットされていない場合には、記録媒体の温度を検出して行う第２面印字動作が開始されず、無駄な動作がなくなり、作業性の向上を図ることができる。

定着温度検出手段を設けることによって、定着設定温度に安定して設定することができ、貼り付き防止及びオフセット画像発生防止の信頼性の向上を図ることができる。

第２面印字動作を開始しない静止状態で記録媒体の温度検出を行うものであれば、この温度検出の精度の向上を図ることができて、より最適な第２面印字の定着設定温度を設定でき、高精度の画像形成を行うことができる。

前記記録媒体温度検出手段が記録媒体に対して非接触状態で配置されるものであれば、記録媒体の傷つきを防止でき、品質の向上を図ることができ、また、記録媒体の送り出しの妨げとならず、安定した印字動作を行うことができる。

所定時間毎に定着設定温度を設定するようにした場合、多数枚のマニュアル両面印字を実施した場合でも、記録媒体温度検出手段からの情報によって、随時第２面の定着設定温度を最適温度に変化させることができ、定着後の記録媒体を重ね合せた際に発生する貼り付きや、設定温度不適切によるオフセット画像を防止できる。しかも、データ処理数の減少を図ることができ、作業性の向上を図ることができる。

外気温度を検出する外気温度検出手段を備えたものでは、記録媒体の温度検出の検出エラーによる異常画像の発生を防ぐことができる。

本発明の画像形成装置の全体構成を示す簡略図である。前記画像形成装置の要部簡略図である。前記画像形成装置の手差しトレイと温度検出手段との関係を示す簡略図である。前記画像形成装置の本体側の給紙トレイを示す簡略図である。前記画像形成装置の手差しトレイを示し、（ａ）は用紙がセットされていない状態の簡略図であり、（ｂ）は用紙がセットされている状態の簡略図である。前記画像形成装置の簡略構成図である。前記画像形成装置の動作を示すフローチャート図である。前記画像形成装置のセット時の紙の温度と定着設定温度との関係を示すグラフ図である。記録媒体である記録媒体の温度変化を示すグラフ図である。

以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。

図１には、この発明に係る画像形成装置の構成が示されている。この画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト５６を備えている。中間転写ベルト５６は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、４つのローラ５２、５３、５４、５５に掛け回して支持され、図中矢印Ａ方向に回転駆動される。中間転写ベルト５６の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つの作像ユニットが中間転写ベルト５６のベルト面に沿って並んでいる。

また、４つの作像ユニットの下方には、帯電した各感光体の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置９が備えられている。

中間転写ベルト５６を挟んで、各感光体１と対向する位置には、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５６上に一次転写する一次転写ローラ５１がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ５１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。

中間転写ベルト５６のローラ５２で支持された部分の外側には、二次転写ローラ２７が圧接されている。二次転写ローラ２７は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ２７と中間転写ベルト５６との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト５６上のトナー像が転写紙（記録媒体）に転写される。

中間転写ベルト５６のローラ５５で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト５６の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置５７が設けられている。

二次転写部の上方には、転写紙上のトナー像を転写紙に半永久的に定着させる加熱定着手段７５としての定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ７２及び定着ローラ７３に巻き掛けられた無端の定着ベルト７１と、定着ベルト７１を介して定着ローラ７３に対向、圧接して配置される加圧ローラ７４とから構成されている。

画像形成装置の下部には、転写紙を載置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す給紙装置２０が備えられている。

図２に記録媒体の搬送経路を示す。搬送経路は、給紙装置２０の給紙トレイ（第１給紙トレイ）２２から記録媒体を給紙する給紙ローラ２１と、手差しトレイ２３から記録媒体を給紙する手差し給紙ローラ２４と、搬送補助ローラ対２５と、レジストローラ対２６と、二次転写ローラ２７と、二次転写出口ガイド板２８と、定着装置入口ガイド板２９と、定着装置出口ガイド板３０と、分離板３１等を備える。また、この搬送経路では、３つの排出口４１，４２，４３を有する。

この搬送経路では、第1給紙トレイ２２（または、手差しトレイ２３）にセットされている記録媒体は、第1カセット給紙ローラ２１（または、手差し給紙ローラ２４）によって、分離、搬送される。その後、搬送補助ローラ対２５を経て、レジストローラ対２６にて、一旦停止し、中間転写ベルト５６上に形成されている、トナー像との位置をあわせるタイミングで、記録媒体を再スタートさせる。

なお、搬送補助ローラ対２５を図示しているが、本発明においては、この搬送補助ローラ対２５がなくても、効果は変わらない。また、給紙トレイは、第1給紙トレイ２２のみ図示しているが、実際には、第1給紙トレイ２２の下方位置に複数の給紙トレイが配置される。この図示していない給紙トレイも、基本的には第1給紙トレイ２２からの動作と同一である。

レジストローラ対２６から再スタートした記録媒体は、二次転写ローラ２７と中間転写ベルト５６の間を通過する際に、圧力と電界によってトナーが転写される。記録媒体上にトナーを保持した状態で、各ガイド板２８，２９に沿って搬送され、定着ベルト７１と加圧ローラ７４の間にて、加圧、加熱されることにより、トナー像は記録媒体に定着する。

片面（第1面）の印字動作が終了して、そのまま排出する場合には、排出口４１、４２、４３から排紙される。すなわち、記録媒体は搬送経路の往路４６を通って排出口４１、４２、４３から排紙される。そして、自動両面動作（両面印字）が選択されている場合（自動両面動作の命令を受けている場合）には、一旦第２の排出口４２に向かった記録媒体は、その後逆方向に搬送され、復路４７を通って再度、レジストローラ対２６に到達する。すなわち、第２面印字動作が行われる。

そこで、片面（第1面）印字動作と同様に一旦停止し、中間転写ベルト５６上に形成されている、トナー像との位置をあわせるタイミングで、記録媒体を再スタートさせる。これによって、第２面への印字が行われる。

ところで、本発明では、第１面印字（片面印字）終了後に装置から排出された記録媒体Ｓに対する第２面印字動作を行えるようにしている。すなわち、第１面印字（片面印字）終了後の記録媒体Ｓを、再度、手差しトレイ２３又は第１給紙トレイ２２等にセットし、この記録媒体Ｓの第２面印字を可能としている。そのため、第１面印字終了後に装置から排出された記録媒体に対する第２面印字動作のマニュアル指令の選択が可能な選択手段６１（図６参照）を備える。また、本発明では、図６に示すように、加熱定着手段７５の定着設定温度を安定して設定できる制御システムを具備している。この制御システムは、前記選択手段（マニュアル両面選択手段）６１と、外気の温度を検出する外気温度検出手段６２と、記録媒体の温度を検出する記録媒体温度検出手段６３と、記録媒体がセット位置にセットされているか否かを判断する記録媒体セット検出手段６４と、加熱定着手段７５の加熱手段（ヒータ）６０と、加熱定着手段７５の定着部材（定着ローラ７３又は定着ベルト７２）及び／又は加圧部材（加圧ローラ７４又は加圧ベルト）の表面温度を検出する定着温度検出手段６５とを備える。

そして、制御手段６６にて、記録媒体温度検出手段６３等からの温度情報等に基づいて、記録媒体の第１面印字後における第２面印字時の加熱定着手段７５（図１参照）での定着設定温度を制御するものである。この際、電源部６７にて、加熱定着手段７５の加熱手段（ヒータ）６０の加熱温度を調整することになる。なお、制御手段６６は、例えば、マイクロコンピュータ等にて構成することができる。また、選択手段６１の選択操作は、装置本体ケーシング５０に設けられる操作パネル（図示省略）のスイッチ操作にて行うものである。

すなわち、制御手段６６に対して、選択手段６１からの情報、外気温度、記録媒体温度、記録媒体セット状況当業者の情報が入り、それらを基に決定した定着温度を達成するためのヒータ点灯Ｄｕｔｙ（通電量）を決定し、そのＤｕｔｙに基づいた命令を電源部６７に送ることになる。そして、その命令によって、定着温度がどのようになっているか定着温度検出手段６５によって検出し、それを制御手段６６にフィードバックすることによって、定着温度を狙いの温度で安定させる。

各温度検出手段６２、６３は、例えばサーモパイルを用いることができる。サーモパイルとは非接触で個々の物体から放射される赤外線を受けると、そのエネルギー量に応じた熱起電力を発生する赤外線センサであり、そのエネルギー絶対量(温度)が検出可能である。

外気温度検出手段６２は、そのセンサ部（図示省略）が装置本体ケーシング５０に設けられ、記録媒体温度検出手段６３は、図３に示すように、そのセンサ部６３ａが手差しトレイ２３の近傍、及び図４に示すように、そのセンサ部６３ａが第１給紙トレイ２２の近傍に設けられる。この場合、手差しトレイ２３の近傍にセンサ部６３ａが設けられた記録媒体温度検出手段６３は、手差しトレイ２３にセットされた記録媒体Ｓに対して非接触状となり、第１給紙トレイ２２の近傍にセンサ部６３ａが設けられた記録媒体温度検出手段６３は、第１給紙トレイ２２にセットされた記録媒体Ｓに対して非接触状となっている。

すなわち、装置本体ケーシング５０には、手差しトレイ２３に所定間隔をもって対向するアーム部５０ａが設けられ、このアーム部５０ａに記録媒体温度検出手段６３のセンサ部６３ａが配置されている。また、第１給紙トレイ２２の上方位置に第１給紙トレイ２２に所定間隔をもって対向するように配設されている。

記録媒体セット検出手段６４は、フォトセンサ、メカ接点センサ等の種々の検出器を用いることができる。図５に示す記録媒体セット検出手段６４では、メカ接点センサ８０であって、図５（ａ）に示すように、記録媒体がセットされていない状態では、接触子８０ａが上方へ揺動した状態となって、記録媒体がセットされていないことを検出でき、図５（ｂ）に示すように、記録媒体がセットされていれば、接触子８０ａが下方へ揺動した状態となって、記録媒体がセットされていることを検出できる。

図４に示す記録媒体セット検出手段６４でも、メカ接点センサ８１であって、記録媒体がセットされていれば、接触子８１ａが上方へ揺動した状態となって、記記録媒体がセットされていることを検出でき、記録媒体がセットされていなければ、接触子８１ａが下方へ揺動した状態となって、記記録媒体がセットされていないことを検出できる。なお、記録媒体セット検出手段６４としては、記録媒体Ｓがセットされているかどうかを信号の変化で、検知することができればよいので、フォトセンサ、メカ接点センサ等に限るものではない。

次に図７に示すフローチャート図を用いて印字動作を説明する。まず、マニュアル両面印字が選択されているか否かを判断する(ステップＳ１)。マニュアル両面印字が選択されていない場合、ステップＳ３へ移行して、通常印字動作（第１面印字動作）を行う。両面印字が選択されている場合、ステップＳ２へ移行して、給紙段を決定する。すなわち、手差しトレイ２３、第１給紙トレイ２２、さらには他の給紙トレイの記録媒体を印字するかを決定する。

給紙段を決定（選択）した後、ステップＳ４へ移行して、その決定したトレイに記録媒体Ｓ（第２面印字を行う記録媒体）がセットされているか否かを判断する。セットされていなければ、セットする。そして、セットされていれば、ステップＳ５へ移行して、記録媒体Ｓの温度（Ｔｐ）を記録媒体温度検出手段６３で検出する。また、ステップＳ６で外気温度（Ｔａ）を外気温度検出手段６２で検出する。なお、記録媒体Ｓの温度の検出と外気温度の検出とはいずれを先に行ってもよく、また、同時検出であってもよい。

記録媒体の温度（Ｔｐ）と外気温度（Ｔａ）との検出後は、ステップＳ７へ移行して、Ｔｐ≦Ｔａであるかを判断する。ステップＳ７で、Ｔｐ≦Ｔａであれば、ステップＳ８へ移行し、ステップＳ７で、Ｔｐ≦Ｔａでなければ、つまりＴｐ＞ａであれば、ステップＳ９へ移行する。

ステップＳ８では外気温度（Ｔａ）に基づいて定着温度を設定する。ステップＳ９では記録媒体Ｓの温度（Ｔｐ）に基づいて定着温度を設定する。記録媒体Ｓの温度と、外気温度の比較により、記録媒体Ｓの温度が外気温度以下である場合には、外気温度によって、第2面定着温度を設定する。これによって、重大な画像問題の発生を防止することができる。なお、記録媒体Ｓの温度が外気温度より低い場合であっても、この差は若干であり、記録媒体Ｓの温度に基づいて定着設定温度を制御しても比較的最適値に近いものとなり問題はない。

この装置では、前記したように定着温度検出手段６５を備えているので、定着設定温度に設定する場合、定着温度検出手段６５にて定着装置７０の温度を検出して、フィードバック制御を行うことができる。また、定着設定温度の設定としては、記録媒体Ｓ毎に行うことなく、所定時間毎、又は所定数毎に行うようにしてもよい。

ステップＳ８又はステップＳ９終了後に、第２面印字の印字動作がスタートする（ステップＳ１０）。印字動作がスタートした後は、ステップＳ１１へ移行してこの動作が終了か（ＪＯＢ終了か）を判断する。終了ならば印字動作が終了する。また、印字動作が終了しない場合は、ステップＳ４かステップＳ５へ戻る。
この印字動作のスタートは、定着設定温度を決定し、この定着設定温度に対して予め設定した動作開始温度になった後に行うように制御してもよい。すなわち、第２面印字動作を開始しない静止状態で記録媒体Ｓの温度検出を行うものである。ここで、動作開始温度とは、設定した定着設定温度と同一温度であっても、僅かに低温であっても僅かに高温であってもよい。

このように、マニュアル両面印字を実施する場合、第２面印字時の記録媒体Ｓの温度は、第1面印字からの時間経過及び放置状態によって大きく異なる。特に、蓄熱量の大きいコート紙、耐水紙等では、顕著である。この第2面印字時の記録媒体Ｓの温度の違いは、ユーザーの使用状況によるため、装置側では把握しきれず、そのため最適な定着温度の設定ができないという問題がある。

すぐに第2面を印字することを想定した場合には、第2面印字時の定着温度を低く設定できるが、その条件のマシンにて十分に放置した紙で第2面を印字した場合には、熱量不足による定着不良が発生してしまう。

すなわち、図８に示すように、第１面印字後の状態によって、最適定着温度が異なることになる。図８において、ｔ０は第１面印字後すぐにセットした場合の温度を示し、ｔ１は第１面印字後に所定時間放置した場合の温度を示している。そして、Ｔ０が第１面印字後すぐにセットした場合の定着設定温度を示し、Ｔ１が第１面印字後に所定時間放置した場合の定着設定温度を示している。

このため、本発明では、第１面印字直後か、長時間放置後かによらず、第２面印字時における記録媒体Ｓの温度に応じて、記録媒体Ｓの温度に応じて定着設定温度を設定でき、最適な定着温度の設定ができ、定着後において記録媒体Ｓを重ね合せても、記録媒体Ｓの貼り付きを防止できるとともに、定着温度の不適切によるオフセット画像の発生を回避することができて高品質の画像形成が可能となる。

両面動作が選択されたときに、第１面印字後の第２面印字時における記録媒体Ｓの温度を検出することができるので、不必要なデータ処理を行う必要がなくなって、安定した定着温度の設定が可能となる。

記録媒体Ｓがセットされる記録媒体セット位置において記録媒体Ｓの温度を検出するものであれば、２面印字時における記録媒体Ｓの温度を安定して測定できる。また、記録媒体Ｓの有無を検出する記録媒体セット検出手段６４を備えたものであれば、記録媒体セット位置において記録媒体Ｓがセットされていない場合には、記録媒体Ｓの温度を検出して行う第２面印字動作が開始されず、無駄な動作がなくなり、作業性の向上を図ることができる。

定着温度検出手段６５を設けることによって、定着設定温度に設定する場合、定着温度検出手段６５にて定着装置の温度を検出して、フィードバック制御を行うことができ、定着設定温度に安定して設定することができる。このため、貼り付き防止及びオフセット画像発生防止の信頼性の向上を図ることができる。

第２面印字動作を開始しない静止状態で記録媒体Ｓの温度検出を行うものであれば、この温度検出の精度の向上を図ることができ、より高精度の画像形成を行うことができる。

記録媒体温度検出手段６３が記録媒体Ｓに対して非接触状態で配置されているので、記録媒体Ｓの傷つきを防止でき、品質の向上を図ることができ、また、記録媒体Ｓの送り出しの妨げとならず、安定した印字動作を行うことができる。

所定時間毎に定着設定温度を設定するようにした場合、多数枚のマニュアル両面印字を実施した場合でも、記録媒体温度検出手段６３からの情報によって、随時第２面の定着設定温度を最適温度に変化させることができ、定着後の記録媒体Ｓを重ね合せた際に発生する貼り付きや、設定温度不適切によるオフセット画像を防止できる。しかも、データ処理数の減少を図ることができ、作業性の向上を図ることができる。

外気温度を検出する外気温度検出手段６２を備えたものでは、記録媒体Ｓの温度検出の検出エラーによる異常画像の発生を防ぐことができる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。このため、使用する記録媒体Ｓとしては、普通紙、コート紙、耐水紙等の種々の用紙が可能である。また、厚さとしても、使用する記録媒体Ｓの材質に応じて種々変更できる。

Ｓ記録媒体
６１選択手段
６２外気温度検出手段
６３記録媒体温度検出手段
６３ａセンサ部
６４記録媒体セット検出手段
６５定着温度検出手段
６６制御手段
７５加熱定着手段

特開２００５−２４２１６９号公報特開２００９−５３４２１号公報特許第４２６２１１９号公報特開２００６−３８９２０号公報特開２００８−４０３８６号公報

Claims

記録媒体に転写されたトナー像を記憶媒体に加熱定着させる加熱定着手段を備え、前記記録媒体の第１面印字と第２面印字との両面印字が可能な画像形成装置において、
記録媒体の温度を検出する記録媒体温度検出手段と、
記録媒体温度検出手段からの温度情報に基づいて、記録媒体の第１面印字後における第２面印字時の加熱定着手段での定着設定温度を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
第１面印字終了後に装置から排出された記録媒体に対する第２面印字動作のマニュアル指令の選択が可能な選択手段を備え、この選択手段にてマニュアル両面動作が選択されたときに、前記記録媒体温度検出手段にて、第１面印字後の第２面印字時における記録媒体の温度を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
記録媒体温度検出手段は、記録媒体がセットされる記録媒体セット位置において記録媒体の温度を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
記録媒体がセットされる記録媒体セット位置において、記録媒体の有無を検出する記録媒体検出手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記加熱定着手段は、定着部材と、この定着部材と記録媒体を挟んで加圧搬送する加圧部材とを備え、定着部材及び／又は加圧部材の表面温度を検出する定着温度検出手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
第１面印字後の第２面印字時における記録媒体の温度に基づいて、定着手段での定着設定温度を決定し、この定着設定温度に対して予め設定した動作開始温度になった後、第２面印字動作を開始することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記記録媒体温度検出手段は、記録媒体に対して非接触状態で配置されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記記録媒体温度検出手段は、そのセンサ部を手差し給紙分離部近傍に設けたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記記録媒体温度検出手段は、そのセンサ部を本体給紙分離部近傍に設けたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
検出される記録媒体の温度に基づいて、所定時間毎に定着設定温度を設定することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
外気温度を検出する外気温度検出手段を備え、前記記録媒体温度検出手段にて検出した記録媒体温度が、外気温度検出手段にて検出した外気温度以下である場合には、この外気温度に基づいて第２面印字動作における定着設定温度を決定することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。