JP2015225316A - 画像形成装置,シート搬送方法,およびプログラム - Google Patents

画像形成装置,シート搬送方法,およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】印刷の生産性の低下を抑えつつ,定着に必要な温度を確保する技術を提供すること。【解決手段】プリンタ100は,トナー像を形成するプロセス部5と,トナー像をシートに定着させる定着部8と,定着部8に向けてシートを搬送する搬送ベルト7とを備える。そして,プリンタ100は,印刷ペースの異なる複数の印刷条件のうち設定された印刷条件の印刷ペースに従ってシートを搬送する。また,プリンタ100は,低温環境時には,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである高温印刷ペース以下の低温印刷ペースとする。さらに,プリンタ100では,高温環境時の印刷ペースが第1の印刷条件よりも高い第2の印刷条件では,高温印刷ペースと低温印刷ペースとの差が,第1の印刷条件における高温印刷ペースと低温印刷ペースとの差よりも大きい。【選択図】図6

Description

本発明は,画像形成装置,シート搬送方法,およびプログラムに関する。さらに詳細には,電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置におけるシート搬送に関する技術である。
従来から,電子写真方式の画像形成装置では,トナー像をシートに定着させる定着装置を備えている。定着装置については,シートが通過する際に,シートに熱を奪われることが知られている。そこで,画像形成装置は,トナー像のシートへの定着に必要な温度を確保するための各種の制御を行う。例えば,特許文献1には,機外温度が規定温度以下の場合に,シート間での定着器の加熱時間を確保するため,シートの搬送間隔を長くする画像処理装置が開示されている。
特開昭63−8779号公報
しかしながら,前記した従来の技術には,次のような問題があった。すなわち,シートの搬送間隔を長くすると,単位時間当たりの印刷枚数が少なくなる,印刷物が得られるまでの時間が長くなる,といった不都合が生じる。
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,印刷の生産性の低下を抑えつつ,定着に必要な温度を確保する技術を提供することにある。
この課題の解決を目的としてなされた画像形成装置は,トナー像を形成する形成部と,前記トナー像をシートに定着させる定着部と,シートを搬送する搬送部と,制御部とを備え,前記制御部は,印刷ペースの異なる複数の印刷条件のうち,設定された印刷条件の印刷ペースに従って,前記搬送部にシートを搬送させる搬送処理と,低温環境時に,前記複数の印刷条件のうち,第1の印刷条件が設定されていれば,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである第1高温印刷ペース以下の第1低温印刷ペースとし,第1の印刷条件よりも高温環境時の印刷ペースが高い第2の印刷条件が設定されていれば,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである第2高温印刷ペース以下であって,かつ,前記第2高温印刷ペースとの差が前記第1高温印刷ペースと前記第1低温印刷ペースとの差よりも大きい第2低温印刷ペースとするペース低減処理とを実行することを特徴としている。
本明細書に開示される画像形成装置は,印刷ペースの異なる複数の印刷条件を備え,設定された印刷条件の印刷ペースにてシートを搬送する。また,低温環境時には,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである高温印刷ペース以下の低温印刷ペースとする。さらに,高温環境時の印刷ペースが第1の印刷条件よりも高い第2の印刷条件では,高温印刷ペースと低温印刷ペースとの差が,第1の印刷条件における高温印刷ペースと低温印刷ペースとの差よりも大きい。なお,印刷ペースは,紙間と搬送速度との少なくとも一方を変更することで変更される。つまり,印刷ペースは,例えば,シートの搬送方向について,前回印刷したシートの後端とシートの先端との間の距離が大きいほど,低い。また,印刷ペースは,例えば,搬送部によるシートの搬送速度が遅いほど,低い。なお,本明細書では,高温環境にいわゆる常温の範囲も含む。つまり,低温環境以外の環境が高温環境である。
すなわち,本明細書に開示される画像形成装置によれば,高温印刷ペースが低い印刷条件では,シートの搬送間隔が長く,あるいは,シートの搬送速度が遅く,定着部の加熱時間を確保し易い。そのため,低温環境下において低温印刷ペースとする際,その低減量を高温印刷ペースが高い印刷条件の場合よりも少なくすることで,生産性の低下を抑えられる。
また,前記第1の印刷条件は,両面印刷を行う印刷条件であり,前記第2の印刷条件は,片面印刷を行う印刷条件であるとよい。両面印刷では,シートを反転させて形成部に戻すまでに時間がかかる。そのため,片面印刷のみを行う場合と比較して,印刷ペースが低い。
また,前記第1の印刷条件は,第1の紙種に印刷を行う印刷条件であり,前記第2の印刷条件は,前記第1の紙種よりも薄紙である第2の紙種に印刷を行う印刷条件であるとよい。厚紙は,薄紙と比較して熱容量が大きく,定着装置を通過する時間を長くする必要があることから,搬送速度が遅い。そのため,薄紙を利用する場合と比較して,印刷ペースが低い。
また,前記制御部は,前記定着部の温度が閾値温度よりも高いか否かを判断する定着判断処理と,前記ペース低減処理の実行後,前記定着判断処理にて前記定着部の温度が前記閾値温度よりも高いと判断された場合に,印刷ペースを,低温環境時の印刷ペース以上とする印刷ペース増加処理とを実行するとよい。定着部の温度が高い状態では,定着部の加熱時間が短くても定着に必要な温度を確保し易い。そのため,印刷ペースを高くし,生産性の低下を抑える方が好ましい。なお,定着部の温度の判断は,定着部の温度を測る温度計から得られる実測値に基づいてもよいし,印刷枚数や稼働時間等から推測される推測値に基づいてもよい。
また,前記定着部は,加熱回転体と,前記加熱回転体の非通紙領域の温度に応じた信号を出力する温度センサとを備え,前記制御部は,前記定着判断処理では,前記温度センサからの信号に基づく温度を前記定着部の温度として,前記閾値温度よりも高いか否かを判断するとよい。非通紙領域の温度が高温であれば,非通紙領域から通紙領域に移動する熱量が多く,定着に必要な温度をより確保し易い。そのため,非通紙領域の温度に応じて,印刷ペースを高くする方が好ましい。
また,前記制御部は,前記搬送部にて搬送されるシートサイズが,所定サイズよりも小さいサイズである小サイズか否かを判断するサイズ判断処理と,前記サイズ判断処理にて小サイズと判断された場合に,前記閾値温度を,前記サイズ判断処理にて小サイズと判断されなかった場合の前記閾値温度である第1の閾値温度よりも低い第2の閾値温度とする閾値低減処理とを実行するとよい。シートサイズが小さいほど定着の熱が奪われ難いことから,シートサイズが小さいほど閾値温度を低くする方が好ましい。なお,シートサイズの判断は,シートセンサから得られる実測値であってもよいし,ユーザによって入力された設定値であってもよい。
また,前記サイズ判断処理にて判断されるシートは,直前に前記定着部に搬送されたシートであるとよい。既に搬送されたシートのシートサイズが小サイズである場合には,そのシートによって奪われた熱が少ないと推測されるので,既に定着部の蓄熱が進んだと推測される。
また,前記制御部は,温度が低い環境であるほど前記閾値温度を高くする閾値増加処理を実行するとよい。環境温度が低いほど定着に必要な温度を確保することが難しいことから,温度が低い環境ほど印刷ペースを高くするための閾値温度を高くする方が好ましい。
また,本明細書に開示される画像形成装置は,前記定着部の表面に接触せずに,温度に応じた信号を出力する非接触温度センサと,前記定着部の表面に接触し,温度に応じた信号を出力する接触温度センサとを備え,前記制御部は,前記ペース低減処理では,前記非接触温度センサに基づく温度と前記接触温度センサに基づく温度との温度差が閾値差よりも大きい場合に,低温環境とするとよい。非接触温度センサは,接触温度センサに比較して,空気の温度の影響を受けやすい。つまり,低温環境であるほど非接触温度センサによる検知結果と,接触温度センサによる検知結果との差が生じやすい。そのため,非接触温度センサに基づく温度と接触温度センサに基づく温度との差に基づいて,低温環境か否かを判断できる。
また,前記制御部は,前記定着部の加熱を停止してから所定時間が経過したことを条件に,前記ペース低減処理を実行するとよい。定着部の加熱を停止して間もない場合には,定着に必要な温度を確保し易い。そのため,印刷ペースを低下させる必要性が低いことから,ペース低減処理を実行しない方が好ましい。
上記画像形成装置の機能を実現するためのシート搬送方法およびコンピュータプログラムも,新規で有用である。
本発明によれば,印刷の生産性の低下を抑えつつ,定着に必要な温度を確保する技術が実現される。
実施の形態にかかるプリンタの概略構成を示す断面図である。 定着器を軸に平行方向に見た場合の概略構成を示す断面図である。 定着器を軸に直角方向に見た場合の各センサの配置を示す説明図である。 プリンタの電気的構成を示すブロック図である。 印刷ペースの例を示す説明図である。 第1の形態の印刷処理の手順を示すフローチャートである。 ペース取得処理の手順を示すフローチャートである。 閾値温度決定処理の手順を示すフローチャートである。 第2の形態の印刷処理の手順を示すフローチャートである。
以下,本発明にかかる画像形成装置を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,電子写真方式による画像形成機能を備えたプリンタに本発明を適用したものである。
本形態のプリンタ100は,両面印刷を実行可能な,電子写真方式のカラープリンタである。プリンタ100は,図1に示すように,シートSに画像を印刷する画像形成部10を備えている。画像形成部10は,電子写真方式によりトナー像を形成するプロセス部5と,プロセス部5にシートSを搬送する搬送ベルト7と,シートS上の未定着のトナー像をシートSに定着させる定着部8とを有している。プロセス部5では,イエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各色のトナー像を形成する各構成が,搬送ベルト7に沿って設けられている。
プロセス部5は,色ごとにそれぞれ,感光体51と,帯電部52と,現像部54と,転写部55とを有し,その上方に各色に共通の露光部53が設けられている。露光部53もプロセス部5の一部である。印刷時には,プリンタ100は,感光体51の表面を帯電部52によって帯電し,続いて,露光部53によって露光する。これにより,感光体51の表面上に画像データに基づいた静電潜像が形成される。さらに,プリンタ100は,形成された静電潜像に対して現像部54によってトナーを供給し,感光体51上にトナー像を形成する。
また,プリンタ100は,印刷に使用するシートSを収容する給紙トレイ91および給紙トレイ92と,印刷済みのシートSを積載する排紙トレイ94とを備えている。そして,プリンタ100は,シートSを搬送するための構成として,搬送ベルト7と,給紙ローラ71と,給紙ローラ72と,レジストローラ対75と,排紙ローラ76とを有している。シートSは,前述した各種の構成によって,プリンタ100の内部の搬送路11を通って,または,搬送路11と搬送路12とを通って搬送される。
搬送路11は,給紙トレイ91または給紙トレイ92からプロセス部5と定着部8とを介して排紙トレイ94へと至るシートSの経路である。搬送路12は,定着部8の下流側で搬送路11から分岐し,レジストローラ対75の上流側で搬送路11に合流するシートSの経路である。なお,図1中では,搬送路11を一点鎖線で,搬送路12を二点鎖線でそれぞれ示している。
搬送ベルト7は,ベルトローラ73と74とによって回転され,シートSをプロセス部5から定着部8に向けて搬送する。給紙ローラ71は,給紙トレイ91に収容されているシートSを搬送路11へ搬送する。給紙ローラ72は,給紙トレイ92に収容されているシートSを搬送路11へ搬送する。レジストローラ対75は,回転および停止の可能なローラ対である。プリンタ100は,レジストローラ対75により,搬送路11上のシートSを搬送ベルト7に搬送するタイミングを調整できる。排紙ローラ76は,印刷済みのシートSを排紙トレイ94に排出する。レジストローラ対75および搬送ベルト7は,搬送部の一例である。
プリンタ100は,シートSへの印刷時には,印刷用のシートSを搬送路11に沿って搬送し,画像形成部10にて印刷する。具体的に,プリンタ100は,プロセス部5にて形成したトナー像をシートS上に転写し,定着部8にてトナー像をシートSに定着させる。そして,片面印刷の実行時には,片面に印刷済みのシートSを排紙トレイ94に排出する。
また,プリンタ100は,両面印刷の実行時には,一方の面の印刷が終了したシートSを,排出せずに搬送路12を経由して再度,画像形成部10に搬送する。つまり,搬送路11を介して定着部8を通過したシートSを排出前に停止させ,搬送方向を反転して,プロセス部5の入り口へ搬送する。そして,画像形成部10にて他方の面に印刷し,印刷済みのシートSを排紙トレイ94に排出する。プロセス部5は,形成部の一例であり,定着部8は,定着部の一例である。
本形態のプリンタ100は,図1に示すように,装置外部の環境を測定するために,装置の外面に設けられた機外サーミスタ61を有している。機外サーミスタ61は,プリンタ100の内部温度の影響を受けにくい場所に設けられ,周囲の温度に応じた信号を出力する。プリンタ100は,機外サーミスタ61の出力信号に基づいて,機外の温度を推定する。なお,プリンタ100では,給紙トレイ91および給紙トレイ92に収容されているシートSの温度は,機外の温度に近い傾向にある。
続いて,プリンタ100の定着部8について,図2を参照して説明する。定着部8は,加熱ローラ81と,加圧ローラ82と,ヒータ83とを有している。加熱ローラ81は,良好な熱伝導性を有する円筒状の部材であり,回転可能に取り付けられている。加圧ローラ82は,軸心とその周囲の弾性層とを有する。加圧ローラ82は,弾性層をやや変形させる程度に加熱ローラ81に押しつけられ,加熱ローラ81との間に定着ニップを形成する。ヒータ83は,例えば,ハロゲンランプであり,加熱ローラ81の内部に配置されている。
定着部8による定着時には,加熱ローラ81は,ヒータ83によって加熱される。また,加圧ローラ82は,加熱ローラ81に押しつけられて回転駆動される。そして,図2に示すように,シートSは,定着ニップにて加熱されるとともに加圧される。これにより,シートS上のトナー像がシートSに定着される。なお,加熱ローラ81は,加圧ローラ82とシートSとに従動して,回転する。
さらに,定着部8は,図2に示すように,加熱ローラ81と加圧ローラ82とを内蔵する略箱状のフレーム85と,そのフレーム85の内側に取り付けられた複数の温度検知部材とを有している。プリンタ100は,温度検知部材として,具体的に,センターサーミスタ63と,サイドサーミスタ64と,サーモスタット65とを有している。これらの温度検知部材は,いずれも,加熱ローラ81の外周またはその近傍の温度を検知対象とするように設けられている。なお,図2では,各温度検知部材はいずれも定着ニップから遠い位置に設けられているが,これに限らず,加熱ローラ81のうちシートSの通過位置以外の箇所が検知対象であればよい。
センターサーミスタ63およびサイドサーミスタ64は,それぞれ検知対象の位置の温度に応じた信号を出力する。図2に示すように,センターサーミスタ63は,フレーム85に取り付けられた支持板86によって,加熱ローラ81に接触しない程度に近い位置にて支持されている。また,サイドサーミスタ64は,フレーム85に取り付けられた支持板87によって,加熱ローラ81の外周に接触して支持されている。センターサーミスタ63は,非接触温度センサの一例であり,サイドサーミスタ64は,接触温度センサの一例である。
サーモスタット65は,加熱ローラ81の外周の温度が所定の温度範囲内となるように,ヒータ83への電力供給をオンオフする。例えば,サーモスタット65の検知温度が予め設定された遮断温度より高温になると,ヒータ83へ電力の供給が遮断される。プリンタ100では,サーモスタット65は,加熱ローラ81に接触していない。
センターサーミスタ63とサーモスタット65は,加熱ローラ81の表面に接触していない。そのため,加熱ローラ81の表面を傷つけるおそれはない。一方,サイドサーミスタ64は,シートSの通過する範囲外において加熱ローラ81に接触する。そのため,サイドサーミスタ64との接触によって加熱ローラ81の表面に多少の傷が付いたとしても,定着部8の定着性能に悪影響を与えるおそれはない。
また,定着部8には,その軸方向長さの制限から,適切に定着できる範囲がある。つまり,定着部8の軸方向の長さに応じて,プリンタ100にて適切に印刷できるシートSには,その搬送方向に直交する方向のサイズに制限がある。プリンタ100にて適切に印刷可能なシートSの最大サイズWmaxと最小サイズWminとは,図3に示すように,予め決定されている。なお,プリンタ100では,シートSは,定着部8の軸方向について,中央位置を通過するように搬送される。
そして,プリンタ100のセンターサーミスタ63は,図3に示すように,加熱ローラ81の軸方向について中央付近に配置されている。つまり,印刷可能な範囲内の幅のシートSは,加熱ローラ81の軸方向について,センターサーミスタ63の検知対象の位置を通過する。
一方,サイドサーミスタ64は,加熱ローラ81の軸方向について端部の定着範囲外であり,シートSの通過しない非通紙領域に配置されている。つまり,印刷可能な範囲内の幅のシートSは,加熱ローラ81の軸方向について,サイドサーミスタ64の検知対象の位置を通過しない。加熱ローラ81は,加熱回転体の一例であり,サイドサーミスタ64は,温度センサの一例である。
続いて,プリンタ100の電気的構成について説明する。プリンタ100は,図4に示すように,CPU31と,ROM32と,RAM33と,NVRAM(不揮発性RAM)34と,ASIC35とを含むコントローラ30を備えている。また,プリンタ100は,画像形成部10と,操作パネル40と,ネットワークインターフェース(IF)37と,USBインターフェース(IF)38とを備え,これらがコントローラ30に電気的に接続されている。
画像形成部10には,プロセス部5と,搬送ベルト7と,定着部8とが含まれている。さらに,プリンタ100は,機外サーミスタ61と,センターサーミスタ63と,サイドサーミスタ64と,サーモスタット65とを備え,これらがコントローラ30に電気的に接続されている。
ROM32には,プリンタ100を制御するための各種制御プログラムや各種設定,初期値等が記憶されている。RAM33は,各種制御プログラムが読み出される作業領域として,あるいは,データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。CPU31は,ROM32から読み出した制御プログラムに従って,その処理結果をRAM33またはNVRAM34に記憶させながら,プリンタ100の各構成要素を制御する。
CPU31は,制御部の一例である。なお,コントローラ30が制御部であってもよいし,ASIC35が制御部であってもよい。なお,図4中のコントローラ30は,CPU31等,プリンタ100の制御に利用されるハードウェアを纏めた総称であって,実際にプリンタ100に存在する単一のハードウェアを表すとは限らない。
ネットワークインターフェース37は,LANケーブル等を用いてネットワークを介して接続された装置と通信を行うためのハードウェアである。USBインターフェース38は,USBケーブル等を介して接続された装置と通信を行うためのハードウェアである。
操作パネル40は,プリンタ100の外面に設けられ,液晶ディスプレイおよびスタートキー,ストップキー,テンキー等から構成されるボタン群を備える。操作パネル40は,ユーザに向けた各種の表示を行い,ユーザによる指示入力を受け付ける。
機外サーミスタ61とセンターサーミスタ63とサイドサーミスタ64とは,それぞれ異なる位置での温度に応じた信号を出力するセンサである。サーモスタット65は,予め決めた遮断温度が設定された遮断器である。
続いて,プリンタ100による印刷処理について説明する。プリンタ100は,複数の印刷条件を備え,受け付けた印刷指示の内容に基づいて,適用する印刷条件を決定する。印刷条件は,例えば,両面印刷と片面印刷との別,印刷対象のシートSの用紙種に応じて異なる。
そして,複数の印刷条件には,互いに印刷ペースの異なるものがある。印刷ペースは,各印刷面についての印刷動作を開始してから定着終了までの所要時間に相当する印刷速度の指標である。プリンタ100は,前回印刷したシートSと今回印刷するシートSとの間の距離,および,今回印刷するシートSの搬送速度の少なくとも一方を変更することによって,印刷ペースを変更することができる。
そして,プリンタ100では,各印刷条件について,低温環境における印刷ペースと,高温環境における印刷ペースとが予め決められている。なお,本明細書では,高温環境は低温環境以外の環境のこととし,高温環境には,いわゆる常温の範囲も含まれる。高温環境は,例えば,気温14℃以上の環境である。以下では,高温環境における印刷ペースを高温印刷ペースとし,低温環境における印刷ペースを低温印刷ペースとする。
低温環境では,高温環境に比較して,印刷前のシートSの温度が低温であり,定着時に加熱ローラ81からシートSに奪われる熱が大きい可能性が高い。そのため,定着後,加熱ローラ81の温度が次回の定着に適した温度となるまでに,低温環境では高温環境よりも長時間を要する可能性がある。プリンタ100では,低温環境時の低温印刷ペースは,高温環境時の高温印刷ペース以下である。これにより,低温環境においても適切な定着が期待できる。
そして,プリンタ100では,印刷条件ごとに,高温印刷ペースと低温印刷ペースとが予め決められており,図5に示すように,印刷ペース表321としてROM32に記憶されている。プリンタ100は,印刷指示を受け付けると,環境温度を取得し,印刷指示に対応する印刷条件と環境温度とに基づいて,印刷ペース表321から該当する印刷ペースを読み出す。そして,決定した印刷ペースに基づいて,レジストローラ対75および搬送ベルト7にシートSを搬送させ,印刷動作を実行する。
なお,図5の印刷ペース表321としては,シート間距離(紙間)に基づく印刷ペースを示す紙間表321Aと,シートSの搬送速度(速度)に基づく印刷ペースを示す速度表321Bとを例示している。プリンタ100は,印刷条件によって,印刷ペース表321のうち,紙間表321Aと速度表321Bとの少なくとも一方から,印刷ペースを読み出す。
紙間表321Aでは,片面印刷と両面印刷との印刷条件を例示している。ここでは,紙間表321Aとして,高温時の片面印刷の印刷ペースを「紙間10」とした場合の,他の条件の印刷ペースを,紙間の相対的な比率で示している。具体的には,紙間の数値が大きいほど,紙間が広いことを示しており,印刷ペースは低い。また,速度表321Bでは,普通紙と厚紙との印刷条件を例示している。ここでは,速度表321Bとして,高温時の普通紙の印刷ペースを「速度10」とした場合の,他の条件の印刷ペースを,速度の相対的な比率で示している。具体的には,速度の数値が小さいほど,搬送速度が遅いことを示しており,印刷ペースは低い。なお,印刷ペースとしては,比率に限らず,紙間または速度の絶対的な数値を記憶してもよいし,これらを総合した指標を記憶してもよい。
図5に示すように,印刷条件によって,印刷ペースは異なる場合がある。例えば,同じサイズのシートSについて,1枚の両面印刷は,2枚の片面印刷よりも印刷ペースは低い。具体的には,同じ2ページ分の画像を,1枚のシートの両面に印刷する場合では,2枚のシートのそれぞれ片面に印刷する場合よりも,印刷回数は同じであっても印刷物が得られるまでに要する時間は長い。
これは,両面印刷の第2面の印刷では,片面への印刷終了後のシートSを搬送路12を介して搬送するため,連続する2枚の片面印刷の場合よりも,搬送に要する時間が長いからである。また,両面印刷では,反転して搬送されるシートSと他のシートSとが衝突しないように,片面印刷の連続の場合に比較して,紙間を広くしている。そのため,図5に示すように,両面印刷の第2面への印刷条件では,片面印刷の印刷条件よりも紙間が広い。両面印刷の印刷条件は,第1の印刷条件の一例であり,片面印刷の印刷条件は,第2の印刷条件の一例である。なお,プリンタ100は,両面印刷か否かを,印刷指示に基づいて判断する。
また,例えば,厚紙への印刷では,普通紙または薄紙への印刷よりも,印刷ペースは低い。これは,厚紙の熱容量が,普通紙または薄紙に比較して大きいからである。そのため,厚紙への印刷時には,普通紙の場合に比較して,定着部8におけるシートSの搬送速度を遅くし,シートSが定着ニップにて加熱される時間を長くすることにより,定着性を向上させている。厚紙への印刷の印刷条件は,第1の印刷条件の一例であり,普通紙または薄紙への印刷の印刷条件は,第2の印刷条件の一例である。なお,プリンタ100は,シートSが厚紙か否かを,印刷指示に含まれる用紙種の設定,または,印刷指示にて選択された給紙トレイに設定されている用紙種に基づいて判断する。
そして,同じ印刷条件では,低温印刷ペースは,高温印刷ペース以下である。例えば,低温印刷ペースは,高温印刷ペースより紙間が広い。具体的に,前のシートSがレジストローラ対75を通過してから,次のシートSをレジストローラ対75の位置から進行させるまでの時間を長くする。これにより,定着開始までに定着部8が充分に高温となっていることが期待できる。あるいは,低温印刷ペースは,高温印刷ペースより,定着部8におけるシートSの搬送速度が遅い。つまり,シートSの各箇所について,定着部8にて定着される期間が長い。これにより,確実な定着が期待できる。
さらに,プリンタ100では,図5に示すように,高温印刷ペースと低温印刷ペースとの差であるペース低減量は,高温印刷ペースの低い印刷条件では高温印刷ペースの高い印刷条件よりも小さい。高温印刷ペースの低い印刷条件では,高温印刷ペースの高い印刷条件に比較して,低温環境で印刷ペースをあまり落とさなくても,確実な定着性が得られる可能性が高いからである。なお,ペース低減量は,紙間や搬送速度の絶対量の差であってもよいし,高温印刷ペースに対する割合であってもよい。
例えば,前述したように,片面印刷では,両面印刷の第2面への印刷に比較して紙間が狭く,印刷ペースは高い。そのため,図5に示すように,片面印刷では,両面印刷の第2面への印刷に比較して,高温と低温との差が大きい。また,例えば,前述したように,普通紙への印刷では,厚紙への印刷に比較して速度が速く,印刷ペースは高い。そのため,普通紙への印刷では,厚紙への印刷に比較して,高温と低温との差が大きい。このようにすることで,生産性の低下を抑えつつ,定着性の確保が期待できる。
なお,印刷ジョブの受け付け時に低温環境であると判断して低温印刷ペースを適用した場合であっても,印刷を継続することで定着部8の温度が充分に高くなった後は,印刷ペースを高くしても良好な定着性が得られる可能性が高い。そこで,プリンタ100は,低温印刷ペースを適用した場合には,定着部8の温度が閾値温度よりも高いか否かを判断し,高いと判断したら印刷ペースを高くする。これにより,生産性を向上させる。ただし,印刷ペースの上限は,その印刷条件での高温印刷ペースである。つまり,高温印刷ペースとしてもよいし,高温印刷ペースと低温印刷ペースとの間の印刷ペースとしてもよい。また,閾値温度は,前述したサーモスタット65に設定されている遮断温度より低い温度である。
続いて,前述した印刷処理をプリンタ100にて実現するための,第1の形態の印刷処理の手順について,図6のフローチャートを参照しつつ説明する。この印刷処理は,プリンタ100がユーザから印刷指示を受け付けたことを契機にCPU31によって実行される。
印刷処理では,プリンタ100は,まず,受け付けた印刷指示に基づいて,印刷ペースを取得するためのペース取得処理を実行する(S101)。S101のペース取得処理では,プリンタ100は,高温印刷ペースと低温印刷ペースとを,両方取得する。
次に,ペース取得処理の手順について,図7のフローチャートを参照して説明する。ペース取得処理では,プリンタ100は,まず,印刷指示に基づいて,印刷条件を取得する(S201)。プリンタ100は,印刷条件として,例えば,両面印刷の有無,印刷対象のシート種を取得する。
そして,プリンタ100は,取得した印刷条件に基づいて,印刷ペース表321から該当する印刷ペースを読み出す。具体的に,プリンタ100は,印刷指示が厚紙への印刷であるか否かを判断する(S203)。厚紙への印刷指示であると判断した場合には(S203:YES),プリンタ100は,厚紙用の高温印刷ペースと低温印刷ペースとを印刷ペース表321から読み出し(S204),ペース取得処理を終了する。
一方,印刷指示が厚紙への印刷ではないと判断した場合には(S203:NO),プリンタ100は,両面印刷であるか否かを判断する(S206)。両面印刷であると判断した場合には(S206:YES),プリンタ100は,両面印刷用の高温印刷ペースと低温印刷ペースとを印刷ペース表321から読み出して(S207),ペース取得処理を終了する。
両面印刷でないと判断した場合には(S206:NO),プリンタ100は,普通紙片面印刷用の高温印刷ペースと低温印刷ペースとを印刷ペース表321から読み出し(S209),ペース取得処理を終了する。なお,印刷条件の異なるページを含む印刷ジョブであった場合には,プリンタ100は,まず1枚目の印刷条件に基づいて,印刷ペースを取得する。
図6に戻り,S101のペース取得処理の後,プリンタ100は,低温環境であるか否かを判断する(S103)。例えば,プリンタ100は,機外サーミスタ61の出力信号に基づいて機外の環境温度を推定し,その推定した環境温度が,予め決められた所定の温度よりも低温であれば,低温環境であると判断する。一方,機外サーミスタ61の出力信号に基づいて推定される温度が,予め決められた所定の温度よりも低温ではない場合には,プリンタ100は,高温環境であると判断する。
そして,低温環境ではないと判断した場合には(S103:NO),プリンタ100は,高温印刷ペースを適用すると決定する(S105)。そして,プリンタ100は,決定した印刷ペースにて印刷動作を開始する(S106)。S106にて開始される印刷動作には,シートを搬送する動作も含まれている。つまり,S106の処理は,搬送処理の一例である。
さらに,プリンタ100は,受け付けた印刷ジョブの印刷が完了したか否かを判断する(S108)。完了していなければ(S108:NO),プリンタ100は,継続して印刷する。印刷ジョブが完了したら(S108:YES),プリンタ100は,印刷処理を終了する。
一方,低温環境であると判断した場合には(S103:YES),プリンタ100は,低温印刷ペースを適用すると決定する(S110)。S110の処理は,ペース低減処理の一例である。例えば,印刷条件が片面印刷または両面印刷であれば,低温印刷ペースは,高温印刷ペースよりも紙間の広い印刷ペースである。この場合には,S110の処理は,紙間拡張処理の一例である。また,例えば,印刷条件が普通紙または厚紙であれば,低温印刷ペースは,高温印刷ペースよりも速度の遅い印刷ペースである。この場合には,S110の処理は,速度低減処理の一例である。
そして,プリンタ100は,印刷ペースを高くするか否かを判断するための,定着部8の閾値温度を決定する閾値温度決定処理を実行する(S111)。
次に,閾値温度決定処理の手順について,図8のフローチャートを参照して説明する。閾値温度決定処理では,プリンタ100は,まず,前回印刷したシートSのシートサイズが,所定サイズより小さい小サイズであるか否かを判断する(S301)。プリンタ100では,図3に示したように,加熱ローラ81の軸方向について,印刷可能なシートSのサイズの範囲が予め決められている。そして,前回のシートSが最大サイズWmaxと最小サイズWminとの中間よりも小さい場合には,プリンタ100は,小サイズのシートSであると判断する。また,プリンタ100は,シートSの搬送方向についてのサイズも考慮して,面積の小さいサイズのシートSであれば,小サイズのシートSであると判断してもよい。
そして,前回印刷したシートSが小サイズのシートSではないと判断した場合には(S301:NO),プリンタ100は,閾値温度を予め決めた規定値とする(S302)。一方,前回印刷したシートSが小サイズのシートSであると判断した場合には(S301:YES),プリンタ100は,閾値温度を規定値よりも低い低値とする(S303)。
次に,プリンタ100は,図6のS103にて取得した環境温度が,所定の温度より特に低い極低温であるか否かを判断する(S305)。環境温度が特に低いと判断した場合には(S305:YES),プリンタ100は,先にS302またはS303にて決定した閾値温度を,環境温度に応じてさらに低い温度とし(S306),閾値温度決定処理を終了する。一方,環境温度が特に低いわけではないと判断した場合には(S305:NO),プリンタ100は,S306をスキップし,S302またはS303にて決定した閾値温度として,閾値温度決定処理を終了する。
図6に戻り,S111の閾値温度決定処理の後,プリンタ100は,印刷動作を開始する(S113)。この場合,プリンタ100は,S110にて決定した低温印刷ペースで印刷動作を実行する。S113にて開始される印刷動作には,シートを搬送する動作も含まれている。つまり,S113の処理は,搬送処理の一例である。
そして,プリンタ100は,定着部8の温度が,S111の閾値温度決定処理にて決定された閾値温度より高いか否かを判断する(S115)。例えば,プリンタ100は,サイドサーミスタ64の出力信号に基づいて,加熱ローラ81の表面温度を推定し,その推定温度と閾値温度とを比較する。サイドサーミスタ64の検知位置は,加熱ローラ81の軸方向について,非通紙領域にあるので,シートSの通過による温度の急激な変化が起こり難く,S115の判断は容易である。
そして,定着部8の温度が閾値温度よりも高いと判断した場合には(S115:YES),プリンタ100は,印刷ペースを高温印刷ペースとする(S116)。一方,定着部8の温度が高くないと判断した場合には(S115:NO),プリンタ100は,S116をスキップする。さらに,プリンタ100は,印刷ジョブを完了したか否かを判断する(S118)。
印刷ジョブを完了していなければ(S118:NO),プリンタ100は,さらに印刷を継続するとともに,定着部8の温度を監視する(S115)。なお,閾値温度として複数の温度を設定し,低温印刷ペースと高温印刷ペースとの間の範囲内で段階的に印刷ペースを高くするようにしてもよい。プリンタ100は,印刷ジョブを完了したら(S118:YES),印刷処理を終了する。
以上,詳細に説明したように,第1の形態のプリンタ100によれば,低温環境であれば,高温環境よりも印刷ペースを低減して確実な定着性を確保する。その低減量は,印刷ペースの低い印刷条件では,印刷ペースの高い印刷条件よりも小さい。従って,印刷の生産性の低下を抑えつつ,定着に必要な温度を確保することができる。
続いて,第2の形態の印刷処理の手順について,図9のフローチャートを参照しつつ説明する。第2の形態の印刷処理は,定着部8のヒータ83への通電をオフしてからの経過時間が短い場合は,環境にかかわらず高温印刷ペースを適用する点で,第1の形態と異なる。なお,第1の形態と同じ処理については,同じ符号を付して説明を省略する。
第2の形態の印刷処理では,プリンタ100は,S101のペース取得処理の後,ヒータ83への通電が停止されている状態が所定時間以上継続しているか否かを判断する(S401)。プリンタ100では,印刷ジョブの印刷完了後,指示入力を受け付けないままで予め決めた時間が経過した場合,例えば,省電力のために,定着部8のヒータ83への電力の供給を停止する。
ヒータ83への通電が停止されている状態が所定時間以上継続していないと判断したら(S401:NO),プリンタ100は,環境温度にかかわらず高温印刷ペースを適用する(S105)。ヒータ83への通電が継続していたり,ヒータ83への通電を停止してからの経過時間が所定時間以内である場合には,加熱ローラ81の温度が高い可能性が高いからである。なお,プリンタ100は,S401の通電が停止されている時間による判断に代えて,サイドサーミスタ64等の信号に基づいて推定される加熱ローラ81の温度によって判断してもよい。
一方,ヒータ83への通電が停止されている状態が所定時間以上継続していると判断した場合には(S401:YES),S103へ進んで,プリンタ100は,低温環境であるか否かを判断する。以後の処理は,第1の形態の印刷処理と同様である。
なお,第2の形態の印刷処理では,プリンタ100は,閾値温度決定処理のS301にて,前回印刷したシートSのシートサイズに基づく判断ではなく,今回印刷するシートSのシートサイズに基づいて判断する。つまり,プリンタ100は,これから印刷するシートSのサイズが小サイズであれば閾値温度を低値とし,小サイズでなければ閾値温度を規定値とする。小サイズか否かの判断の閾値は,第1の形態における閾値とは異なるサイズとしてもよい。
以上,詳細に説明したように,第2の形態のプリンタ100によっても,印刷の生産性の低下を抑えつつ,定着に必要な温度を確保することができる。さらに,第2の形態では,プリンタ100は,定着部の温度が確保されている可能性が高い場合には環境温度を取得しないので,シンプルな処理にて,生産性の低下を抑制できる。一方,第1の形態では,定着部8の状態に関わらず環境温度に応じて印刷ペースを決定するので,定着性を確実に確保できる。
なお,上記の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,プリンタに限らず,複写機,FAX機等,画像形成機能を備えるものであれば適用可能である。また,カラー画像の形成が可能な装置に限らず,モノクロ画像専用の画像形成装置であってもよい。また,上記の形態にて例示した定着部の構成は一例であり,これに限らない。例えば,加熱ローラに代えてベルト部材を使用してもよい。
また,上記の形態では,印刷条件の異なる例として,両面印刷と用紙種とを例示しているが,これに限らない。例えば,両面印刷と用紙種とのいずれかのみでもよいし,さらに多くの条件を有していてもよい。例えば,用紙種として,厚紙以外でも,異なる印刷条件のものがあってもよい。また,シートSのサイズによって,異なる印刷条件としてもよい。
また,上記の形態では,低温印刷ペースを予め決めて記憶しているとしたが,これに限らない。例えば,高温印刷ペースに対して,所定値を減算したり,所定値を乗算したりした結果を,低温印刷ペースとしてもよい。この場合には,所定値を記憶しておいてもよい。また,高温印刷ペースと低温印刷ペースとの2段階に限らず,環境温度に応じた複数の段階の印刷ペースを有していてもよい。
また,上記の形態では機外サーミスタ61の出力信号に基づいて,低温環境であるか否かを判断するとしたが,これに限らない。例えば,センターサーミスタ63の出力とサイドサーミスタ64の出力とに基づいて,低温環境であるか否かを判断してもよい。低温環境では,シートSの温度が低く,シートSが通過する範囲では加熱ローラ81の温度が大きく低下する。そのため,低温のシートSの通過後には,センターサーミスタ63の位置での温度とサイドサーミスタ64の位置での温度との温度差が大きい。また,主電源の入力直後等,加熱ローラ81の温度がほぼ環境温度となっている状態からウォームアップを開始すると,加熱ローラ81の表面に接触しているサイドサーミスタ64では,加熱ローラ81の表面に接触していないセンターサーミスタ63よりも,早期に昇温を検知する。従って,センターサーミスタ63の出力に基づく温度とサイドサーミスタ64の出力に基づく温度との温度差に基づいて,低温環境であるか否かを判断できる。
また,例えば,季節や時刻から推測される推測値に基づいて,低温環境であるか否かを判断してもよい。例えば,冬季の早朝や夜間では,低温環境であると判断してもよい。また,例えば,夏季の昼間では,低温環境ではないと判断してもよい。
また,低温印刷ペースを適用した後,定着部8の温度が閾値温度以上に上昇すれば印刷ペースを高くするとしたが,高くしなくてもよい。例えば,印刷ジョブの途中では印刷ペースを変更しないとしてもよい。あるいは,定着部8の温度に関わらず,所定の枚数の印刷を実行した後は,印刷ペースを高くするとしてもよい。また,閾値温度として,シートSのサイズや環境温度に応じた可変値を用いているが,固定値としてもよい。
また,上記の形態では,1ジョブにつき閾値温度決定処理を1回実行しているが,これに限らない。つまり,複数枚の印刷を含むジョブであれば,閾値温度決定処理を,1ジョブ中に複数回行ってもよい。その場合,S301にてサイズを判断する対象となるのは,直前に印刷したシートSのシートサイズでもよいし,前回のジョブにて印刷したシートSのシートサイズでもよい。
なお,本明細書では,高温印刷ペースの高低によってペース低減量を異なるものとしたが,高温印刷ペースに関わらずペース低減量を固定値または固定割合としてもよい。つまり,印刷条件ごとに1種類の印刷ペースのみを記憶し,低温環境の場合には,その1種類の印刷ペースに基づいて一律に印刷ペースを変更するとしてもよい。例えば,図5に示した印刷ペース表321として,高温印刷ペースのみを記憶し,図7のS204,S207,S209ではそれぞれ,高温印刷ペースのみを読み出す。そして,例えば,図6または図9のS110では,予め決めた算出方法に従って,高温印刷ペースから低温印刷ペースを算出するとしてもよい。このようにした場合でも,ペース低減後に定着部8の温度を監視し,定着部8の温度が閾値温度より高いと判断した場合に印刷ペースを高くすれば,生産性の低下を抑制しつつ定着性の確保が期待できる。
また,実施の形態に開示されている処理は,単一のCPU,複数のCPU,ASICなどのハードウェア,またはそれらの組み合わせで実行されてもよい。また,実施の形態に開示されている処理は,その処理を実行するためのプログラムを記録した記録媒体,または方法等の種々の態様で実現することができる。
5 プロセス部
7 搬送ベルト
8 定着部
31 CPU
61 機外サーミスタ
64 サイドサーミスタ
63 センターサーミスタ
100 プリンタ

Claims (14)

  1. トナー像を形成する形成部と,
    前記トナー像をシートに定着させる定着部と,
    シートを搬送する搬送部と,
    制御部と,
    を備え,
    前記制御部は,
    印刷ペースの異なる複数の印刷条件のうち,設定された印刷条件の印刷ペースに従って,前記搬送部にシートを搬送させる搬送処理と,
    低温環境時に,前記複数の印刷条件のうち,
    第1の印刷条件が設定されていれば,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである第1高温印刷ペース以下の第1低温印刷ペースとし,
    第1の印刷条件よりも高温環境時の印刷ペースが高い第2の印刷条件が設定されていれば,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである第2高温印刷ペース以下であって,かつ,前記第2高温印刷ペースとの差が前記第1高温印刷ペースと前記第1低温印刷ペースとの差よりも大きい第2低温印刷ペースとするペース低減処理と,
    を実行することを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載する画像形成装置において,
    前記第1の印刷条件は,両面印刷を行う印刷条件であり,
    前記第2の印刷条件は,片面印刷を行う印刷条件であることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1に記載する画像形成装置において,
    前記第1の印刷条件は,第1の紙種に印刷を行う印刷条件であり,
    前記第2の印刷条件は,前記第1の紙種よりも薄紙である第2の紙種に印刷を行う印刷条件であることを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載する画像形成装置において,
    前記制御部は,
    前記定着部の温度が閾値温度よりも高いか否かを判断する定着判断処理と,
    前記ペース低減処理の実行後,前記定着判断処理にて前記定着部の温度が前記閾値温度よりも高いと判断された場合に,印刷ペースを,低温環境時の印刷ペース以上とする印刷ペース増加処理と,
    を実行することを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項4に記載する画像形成装置において,
    前記定着部は,
    加熱回転体と,
    前記加熱回転体の非通紙領域の温度に応じた信号を出力する温度センサと,
    を備え,
    前記制御部は,
    前記定着判断処理では,前記温度センサからの信号に基づく温度を前記定着部の温度として,前記閾値温度よりも高いか否かを判断することを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項4または請求項5に記載する画像形成装置において,
    前記制御部は,
    前記搬送部にて搬送されるシートサイズが,所定サイズよりも小さいサイズである小サイズか否かを判断するサイズ判断処理と,
    前記サイズ判断処理にて小サイズと判断された場合に,前記閾値温度を,前記サイズ判断処理にて小サイズと判断されなかった場合の前記閾値温度である第1の閾値温度よりも低い第2の閾値温度とする閾値低減処理と,
    を実行することを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項6に記載する画像形成装置において,
    前記サイズ判断処理にて判断されるシートは,直前に前記定着部に搬送されたシートであることを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項4から請求項7のいずれか1つに記載する画像形成装置において,
    前記制御部は,
    温度が低い環境であるほど前記閾値温度を高くする閾値増加処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか1つに記載する画像形成装置において,
    前記定着部の表面に接触せずに,温度に応じた信号を出力する非接触温度センサと,
    前記定着部の表面に接触し,温度に応じた信号を出力する接触温度センサと,
    を備え,
    前記制御部は,
    前記ペース低減処理では,前記非接触温度センサに基づく温度と前記接触温度センサに基づく温度との温度差が閾値差よりも大きい場合に,低温環境とすることを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項1から請求項9のいずれか1つに記載する画像形成装置において,
    前記制御部は,
    前記定着部の加熱を停止してから所定時間が経過したことを条件に,前記ペース低減処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
  11. トナー像を形成する形成部と,前記トナー像をシートに定着させる定着部と,シートを搬送する搬送部とを備える画像形成装置の,シート搬送方法であって,
    印刷ペースの異なる複数の印刷条件のうち,設定された印刷条件の印刷ペースに従って,前記搬送部にシートを搬送させる搬送ステップと,
    低温環境時に,前記複数の印刷条件のうち,
    第1の印刷条件が設定されていれば,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである第1高温印刷ペース以下の第1低温印刷ペースとし,
    第1の印刷条件よりも高温環境時の印刷ペースが高い第2の印刷条件が設定されていれば,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである第2高温印刷ペース以下であって,かつ,前記第2高温印刷ペースとの差が前記第1高温印刷ペースと前記第1低温印刷ペースとの差よりも大きい第2低温印刷ペースとするペース低減ステップと,
    を含むことを特徴とするシート搬送方法。
  12. トナー像を形成する形成部と,
    前記トナー像をシートに定着させる定着部と,
    シートを搬送する搬送部と,
    を備える画像形成装置に,
    印刷ペースの異なる複数の印刷条件のうち,設定された印刷条件の印刷ペースに従って,前記搬送部にシートを搬送させる搬送処理と,
    低温環境時に,前記複数の印刷条件のうち,
    第1の印刷条件が設定されていれば,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである第1高温印刷ペース以下の第1低温印刷ペースとし,
    第1の印刷条件よりも高温環境時の印刷ペースが高い第2の印刷条件が設定されていれば,印刷ペースを,高温環境時の印刷ペースである第2高温印刷ペース以下であって,かつ,前記第2高温印刷ペースとの差が前記第1高温印刷ペースと前記第1低温印刷ペースとの差よりも大きい第2低温印刷ペースとするペース低減処理と,
    を実行させることを特徴とするプログラム。
  13. トナー像を形成する形成部と,
    前記トナー像をシートに定着させる定着部と,
    シートを搬送する搬送部と,
    制御部と,
    を備え,
    前記制御部は,
    紙間の異なる複数の印刷条件のうち,設定された印刷条件の紙間にて,前記搬送部にシートを搬送させる搬送処理と,
    低温環境時に,前記複数の印刷条件のうち,
    両面印刷が設定されていれば,紙間を,高温環境時の紙間である第1高温紙間以上の第1低温紙間とし,
    両面印刷よりも高温環境時の紙間が狭い片面印刷が設定されていれば,紙間を,高温環境時の紙間である第2高温紙間以上であって,かつ,前記第2高温紙間との差が前記第1高温紙間と前記第1低温紙間との差よりも大きい第2低温紙間とする紙間拡張処理と,
    を実行することを特徴とする画像形成装置。
  14. トナー像を形成する形成部と,
    前記トナー像をシートに定着させる定着部と,
    シートを搬送する搬送部と,
    制御部と,
    を備え,
    前記制御部は,
    搬送速度の異なる複数の印刷条件のうち,設定された印刷条件の搬送速度にて,前記搬送部にシートを搬送させる搬送処理と,
    低温環境時に,前記複数の印刷条件のうち,
    厚紙への印刷が設定されていれば,搬送速度を,高温環境時の搬送速度である第1高温速度以下の第1低温速度とし,
    厚紙への印刷よりも高温環境時の搬送速度が速い厚紙以外への印刷が設定されていれば,搬送速度を,高温環境時の搬送速度である第2高温速度以下であって,かつ,前記第2高温速度との差が前記第1高温速度と前記第1低温速度との差よりも大きい第2低温速度とする速度低減処理と,
    を実行することを特徴とする画像形成装置。
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