JP2020055216A - 画像形成装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 印刷動作の中断があった場合にも、動作に応じて適切に温度制御することができる画像形成装置、方法およびプログラムを提供すること。【解決手段】 画像を形成する媒体を加熱するＩＲランプ３７ａと、ランプハウス３７ｂの温度を測定するランプハウス温度センサ３９と、ＩＲランプ３７ａが加熱した領域の温度を測定するキュアヒータ部温度センサ３８と、ＩＲランプ３７ａの温度を制御するヒータ制御部５０６とを含み、ヒータ制御部５０６は、ランプハウス温度センサ３９の測定値および、キュアヒータ部温度センサ３８の測定値に基づいて、ＩＲランプ３７ａを制御する。【選択図】 図５

Description

本発明は、画像形成装置、方法およびプログラムに関する。

印刷業界の事業形態の多様化に伴って、画像形成装置の多様な制御技術が求められている。

印刷される画像の画質を向上するために、記録媒体として用いられる用紙を加熱する技術が知られている。例えば、インクジェット方式の画像形成装置では、記録媒体の表面に吐出されたインク液滴を乾燥させるための加熱機構を備えたものがある。また、レーザー方式の画像形成装置では、トナーを定着させるために、記録媒体を加熱するのが一般的である。特に産業向けの画像形成装置では、記録媒体として大判の用紙を用いることがあり、記録媒体の適切な温度制御が求められている。

記録媒体の温度が適当でなく、温度分布が不均一である場合には、局所的な記録媒体の熱膨張が生じ、波うち（コックリング）が発生することで、画質が低下する。また、インクジェット方式の画像形成装置において、インク液滴を乾燥するための加熱が不充分な場合には、上部に積層された他の記録媒体の貼り付き（ブロッキング）が発生することがある。また、加熱が過剰な場合には、記録媒体の内部に存在する空気の膨張（ブリスタ）が発生することがある。これらの症状は、画像の画質の低下や、記録媒体の搬送異常の原因ともなる。

ところで画像形成を行う過程での加熱においては、用紙が搬送されているか否かに応じて温度制御を行うことが好ましい。搬送異常などによって用紙が停止しているにもかかわらず、搬送されているものと検知する誤検知が発生した場合には、加熱が継続されるので、用紙の加熱が過剰になることがあるからである。

この点につき、特開２０１８−１２３２３号公報（特許文献１）では、制御部は、連帳紙の搬送が開始されたか否かを判別し、連帳紙の搬送が開始されたときには赤外線ヒータをオン状態にし、連帳紙の搬送が停止されたか否かを判別する構成が開示されている。特許文献１によれば、連帳紙の搬送が停止されたときには赤外線ヒータをオフ状態にし、連帳紙の搬送が停止されていないときには、温度センサ検知信号を読み込んでアイドラローラ側の検出温度Ｔ０が所定温度Ｔａ以上になった（Ｔ０≧Ｔａ）か否かを判別し、検出温度Ｔ０が所定温度Ｔａ以上になったときには、赤外線ヒータをオフ状態にして加熱を停止させることで、搬送状態の誤検知による異常加熱を防止することができる。

しかしながら、特許文献１では、連帳紙の搬送が停止されたときには赤外線ヒータをオフ状態にするものであり、搬送停止中は一律にヒータをオフにすることから、搬送の中断が一時的なメンテナンスによるものである場合などには、搬送再開後の温度分布が不均一となるおそれがあった。そこで、さらなる温度制御技術が求められていた。

本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、印刷動作の中断があった場合にも、動作に応じて適切に温度制御することができる画像形成装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。

すなわち、本発明によれば、画像を形成する媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の温度を測定する第１の温度検知手段と、
前記加熱手段が加熱した領域の温度を測定する第２の温度検知手段と、
前記加熱手段の温度を制御する制御手段と
を含み、
前記制御手段は、
前記第１の温度検知手段の測定値と、第１の閾値とを比較した結果および、前記第２の温度検知手段の測定値と、第２の閾値とを比較した結果に基づいて、前記加熱手段を制御する、
画像形成装置が提供される。

上述したように、本発明によれば、印刷動作の中断があった場合にも、動作に応じて適切に温度制御することができる画像形成装置、方法およびプログラムが提供される。

本発明の実施形態における画像形成装置の概略構成を示す図。 本実施形態の画像形成装置のキャリッジ走査機構の構成を示す概略図。 本実施形態の加熱部の構成を示す断面図。 本実施形態の画像形成装置に含まれるハードウェア構成を示す図。 本実施形態の画像形成装置に含まれるソフトウェアブロック図。 本実施形態の画像形成装置における各種ヒータとセンサの配置を説明する断面図。 従来技術による制御における温度検知の例を示す図。 本実施形態の画像形成装置が実行する温度制御処理を示すフローチャート。 本実施形態の制御における温度検知の例を示す図。 他の実施形態において画像形成装置が実行する温度制御処理を示すフローチャート。

以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜その説明を省略するものとする。また、以下の説明では、記録媒体に用紙５０を使用するインクジェット式の画像形成装置を例に説明するが、実施形態を限定するものではない。

図１は、本発明の実施形態における画像形成装置１０の概略構成を示す図である。図１に示す画像形成装置１０は、フレーム９０によって本体部が支持される構成となっている。画像形成装置１０の本体部の両側板の内側には、ガイドロッド１５と副ガイドロッド１１が架け渡されている。また、各ガイドロッドに沿う方向に配置される駆動プーリ１９と加圧プーリ１４とは、タイミングベルト１３が架け渡されて接続されている。駆動プーリ１９は、主走査モータ１８によって回転し、タイミングベルト１３を駆動させる。また、加圧プーリ１４は、タイミングベルト１３に張力をかけることができ、これによって、タイミングベルト１３は、弛むことなく回転駆動することができる。

キャリッジ１２は、ガイドロッド１５、副ガイドロッド１１およびタイミングベルト１３に保持されている。これによって、キャリッジ１２は、図１の矢線Ａ方向に往復移動することができる。以下、Ａ方向を「主走査方向」として参照する。キャリッジ１２は、後述の記録ヘッドを備えており、キャリッジ１２が、主走査方向に移動し、記録ヘッドが備える複数のノズルからインクを吐出することで、矢線Ｂ方向に搬送される用紙５０上に画像を形成することができる。以下、Ｂ方向を「副走査方向」として参照する。

また、画像形成装置１０には、カートリッジ２０が備えられており、記録ヘッド２３にインクを供給する。インクが吐出され、画像が形成された用紙５０は、加熱部１７において加熱され、インクの乾燥工程処理が行われる。なお、加熱部１７は複数の加熱手段によって構成されてもよく、また、インク吐出前やインク吐出中に加熱工程を行う構成であってもよい。さらに画像形成装置１０には、記録ヘッド２３が備える複数のノズルをメンテナンスする維持機構１６が備えられ、定期的なメンテナンス処理によって、ノズルの詰まりなどを抑制することができる。

図２は、本実施形態の画像形成装置１０のキャリッジ走査機構の構成を示す概略図である。キャリッジ１２には、記録ヘッド２３ｋ、２３ｃ、２３ｍ、２３ｙ、主走査エンコーダセンサ２４、物体検知センサ２５が搭載されており、キャリッジ１２が主走査方向に移動するとともに用紙５０が副走査方向に搬送されることで、用紙５０の任意の位置にインクを吐出することができる。なお、記録ヘッド２３ｋ、記録ヘッド２３ｃ、記録ヘッド２３ｍ、記録ヘッド２３ｙのヘッドは、それぞれＫ（黒）色、Ｃ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色のインクを吐出するノズルを備え、これらの各色のインクを組み合わせることでカラー画像を形成することができる。

記録ヘッド２３は、カートリッジ２０から供給される種々の色のインクをノズルから吐出することで、所定の画像を形成する。キャリッジ１２は、主走査エンコーダセンサ２４がエンコーダシート２２を読み取りながら主走査方向に移動することで、キャリッジ１２の位置を適宜取得することができるので、用紙５０上の適切な位置にインクを吐出することができる。

また、プラテン２１は、キャリッジ１２に対向して配置されており、副走査方向に搬送される用紙５０を下部より支持する。キャリッジ１２に搭載される物体検知センサ２５は、キャリッジ１２の下部にある物体を検知する。これによって、キャリッジ１２の位置が、プラテン２１外部のエリアであるか、プラテン２１上のエリアであるか、用紙５０上のエリアであるかなどを識別することができる。また、物体検知センサ２５の検知情報と、主走査エンコーダセンサ２４のエンコーダ値とを組み合わせることで、用紙５０の主走査方向の寸法を算出することができる。

なお、図２において一点鎖線で示されるキャリッジホームポジションは、キャリッジ１２が主走査方向に移動する基準となる位置である。キャリッジホームポジションは任意の位置に設定することができ、一例としては、維持機構１６の上部に設定することができる。

図３は、本実施形態の加熱部１７の構成を示す断面図である。加熱部１７は、種々の方法によって用紙５０を加熱し、画像形成工程における用紙５０の平坦性の維持や、画像形成後のインクの乾燥を促進させる。そこで、加熱部１７は、加熱の効果に応じた複数の加熱手段を含んで構成されることが好ましい。本実施形態の加熱部１７は、図３に示すように、用紙搬送方向にしたがって、プレヒータ３１、プラテンヒータ３３、ポストヒータ３５、キュアヒータ３７が配置されている。なお、用紙搬送方向は、副走査方向に対応する方向である。

プレヒータ３１は、画像形成工程の前に用紙５０を加熱する手段である。プレヒータ３１によって予備過熱をすることで、用紙５０にインク液滴が着弾した際に、インクの水分を蒸発しやすくできる。これによって、迅速に乾燥させることができることから、画像の画質を向上することができる。

プラテンヒータ３３は、キャリッジ１２の動線の下部に配置されるプラテン２１を加熱する手段であり、用紙５０とともに着弾したインク液滴を加熱し、インク液滴の表面を造膜化させることを目的とする。加熱によってインク表面に膜を形成することで、インク液滴の大きさを適切とすることができ、画質の低下を抑制する。

ポストヒータ３５は、インク液滴が着弾して搬送される用紙５０をさらに加熱する手段である。インク着弾後もポストヒータ３５によって加熱を続けることで、インクの水分や溶剤を蒸発させ、乾燥を促進する。

キュアヒータ３７は、インク表面を遠赤外線によってインク内部から加熱する手段である。キュアヒータ３７によってインクを内部から加熱することで、インク樹脂の重合反応を起こし、インクを硬化させ、用紙５０に定着させる。またキュアヒータ３７は、効率的に加熱するために、遠赤外線を遮蔽し、反射するランプハウスに格納される。ランプハウスは、乾燥対象であるインクの反対側に放出される遠赤外線を、インク側に反射させることができるので、効率的な加熱が可能となる。本実施形態のランプハウスには、キュアヒータ３７の過剰な加熱を防止するために、ランプハウス温度センサ３９が備えられている。

また、上記の各ヒータ３１，３３，３５，３７に近接して、搬送面や用紙５０の温度を測定する温度センサ３２，３４，３６，３８，３９が備えられている。各ヒータは、各温度センサが測定した温度データに基づいて、所定の温度となるように制御される。図３に示す例では、プレヒータ部温度センサ３２、プラテンヒータ部温度センサ３４、ポストヒータ部温度センサ３６としてサーミスタが用いられ、搬送面に取り付けられて、搬送面の温度を測定する。また、キュアヒータ部温度センサ３８には、非接触型のサーモパイルなどを用いることができ、搬送される用紙５０の温度を測定する。ランプハウス温度センサ３９は、ランプハウスに取り付けられて、キュアヒータ３７の温度状態を測定する。

次に、画像形成装置１０のハードウェア構成について説明する。図４は、本実施形態の画像形成装置１０に含まれるハードウェア構成を示す図である。本実施形態の画像形成装置１０は、図１〜３にて説明したキャリッジ１２、主走査モータ１８、加熱部１７の他、図４に示すように、制御部４００、搬送部４１０、巻取部４２０、給紙部４３０を含んで構成される。

制御部４００は、画像形成装置１０の動作を制御する手段であり、各種ハードウェアから信号を受信し、制御信号を出力する。制御部４００は、ＣＰＵ４０１と、ＦＰＧＡ４０２と、ＲＡＭ４０３と、ＲＯＭ４０４と、モータドライバ４０５とを含んで構成される。

ＣＰＵ４０１は、画像形成装置１０の動作を制御するプログラムを実行し、所定の処理を行う装置である。ＦＰＧＡ４０２は、画像処理の用に供する集積回路であり、特定の用途に特化した構成であることから、ＣＰＵ４０１と比べて高速な処理を行うことができる。

ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ４０２が実行するプログラムの実行空間を提供するための揮発性の記憶装置であり、プログラムやデータの格納用、展開用として使用される。ＲＯＭ４０４は、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ４０２が実行するプログラムやファームウェアなどを記憶するための不揮発性の記憶装置である。

モータドライバ４０５は、画像形成装置１０が備える種々のモータを制御する手段であり、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ４０２が算出する駆動信号を各種モータに出力する。

キャリッジ１２は、制御部４００からの駆動制御信号を受けた主走査モータ１８によって主走査方向に往復移動する。キャリッジ１２の移動に伴い、主走査エンコーダセンサ２４は、エンコーダシート２２を読み取り、エンコーダ値を制御部４００に出力する。また、キャリッジ１２に搭載される物体検知センサ２５は、キャリッジ１２の対向する位置にプラテン２１があるか否か、用紙５０があるか否かを検知し、検知結果を制御部４００に出力する。制御部４００は、エンコーダ値、センサ検知値に基づいて、画像形成処理の制御を行う。

搬送部４１０は、制御部４００からの制御信号を受けた副走査モータ４１１が搬送ローラ４１２の動作を制御することで、搬送面上の用紙５０を副走査方向に搬送する。搬送部４１０は、副走査エンコーダセンサ４１３を備えており、用紙５０の副走査方向への移動量を取得して、エンコーダ値として制御部４００に出力する。

巻取部４２０は、用紙５０を乾燥した後に、巻き戻して印字開始位置をすでに形成された画像の後端位置に調整するなど、任意に印字開始位置を変えることができる。巻取部４２０は、制御部４００からの制御信号を受けた巻取モータ４２１が巻取ローラ４２２の動作を制御する。巻取部４２０は、巻取エンコーダセンサ４２３を備えており、エンコーダ値として制御部４００に出力する。

給紙部４３０は、制御部４００からの制御信号を受けた給紙モータ４３１が給紙ローラ４３２の動作を制御することで、用紙５０を給紙トレイから搬送面へと移動させる。また、給紙部４３０は、給紙エンコーダセンサ４３３を備えており、用紙５０の移動量をエンコーダ値として制御部４００に出力する。

加熱部１７は、図３に示したように、プレヒータ３１、プレヒータ部温度センサ３２、プラテンヒータ３３、プラテンヒータ部温度センサ３４、ポストヒータ３５、ポストヒータ部温度センサ３６、キュアヒータ３７、キュアヒータ部温度センサ３８、ランプハウス温度センサ３９を具備して構成される。各種ヒータは、副走査方向に並んで配置され、制御部４００からのヒータ制御信号を受けて、温度制御される。また、各温度センサは、ヒータの近傍に設置され、各ヒータによって加熱される搬送面や用紙５０の温度を測定し、温度値として制御部４００にフィードバックする。これによって、各種ヒータを測定された温度データに基づいて温度制御することができ、用紙５０の温度を適切にすることができる。

以上、本実施形態の画像形成装置１０に含まれるハードウェア構成について説明した。次に、本実施形態における各ハードウェアによって実行される機能手段について、図５を以て説明する。図５は、本実施形態の画像形成装置１０に含まれるソフトウェアブロック図である。

画像形成装置１０は、画像形成部５０１、メンテナンス処理部５０２、動作判定部５０３、温度取得部５０４、温度状態判定部５０５、ヒータ制御部５０６の各モジュールを含んで構成される。以下に各機能手段の詳細について説明する。

画像形成部５０１は、パソコン端末などから入力される印刷ジョブに基づいて、キャリッジ１２や搬送部４１０などの動作を制御し、用紙５０の表面に画像を形成する手段である。

メンテナンス処理部５０２は、維持機構１６の動作を制御する手段である。メンテナンス処理部５０２は、キャリッジ１２を構成するインク吐出ノズルをクリーニングし、ノズルの詰まりなどを抑制することができる。メンテナンス処理は、印刷ジョブの実行中に行うこともでき、この場合には、用紙５０の搬送を中断して行う。

動作判定部５０３は、画像形成装置１０の動作状態を判定する手段である。動作判定部５０３は、画像形成部５０１やメンテナンス処理部５０２の動作状態に基づいて、搬送中であるか否か、すなわち印字中であるか否かを判定する。なお、画像形成工程における搬送の制御にあっては、キャリッジ１２が用紙５０上を主走査方向に移動する間は搬送を停止し、キャリッジ１２が１ライン分の画像を形成した後に、用紙５０をさらに１ライン分だけ副走査方向に搬送する、いわゆる「間欠動作」を行うことができる。

温度取得部５０４は、各温度センサ３２，３４，３６，３８，３９を制御し、搬送面、用紙５０、ランプハウスなどの温度値を取得する手段である。

温度状態判定部５０５は、温度取得部５０４が取得した各部の温度情報に基づいて、温度状態が適切であるか否かを判定する手段である。温度状態判定部５０５は、温度値とあらかじめ設定された閾値とを比較することで、温度状態を判定することができる。

ヒータ制御部５０６は、各ヒータ３１，３３，３５，３７を制御する信号を出力することで、ヒータの温度を制御する手段である。ヒータ制御部５０６は、温度状態判定部５０５による判定結果に基づいて、各種ヒータのオン／オフを切り替えることで、ヒータの温度を所望の温度とすることができる。

なお、上述したソフトウェアブロックは、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ４０２が本実施形態のプログラムを実行することで、各ハードウェアを機能させることにより、実現される機能手段に相当する。また、各実施形態に示した機能手段は、全部がソフトウェア的に実現されても良いし、その一部または全部を同等の機能を提供するハードウェアとして実装することもできる。

図６は、本実施形態の画像形成装置１０における各種ヒータとセンサの配置を説明する断面図である。図６に示す断面図は、図３に示した断面図の一部を簡略化したものであり、また、キュアヒータ３７の構造を詳細に示したものである。したがって、以下では、図３で説明したものについては適宜省略して、図６についての説明をする。

図６に示すように用紙５０は、搬送用部材４０の間欠動作によって、副走査方向（Ｂ方向）に搬送される。プラテンヒータ３３によって加熱された用紙５０は、ノズルが吐出するインクによって表面に画像が形成される。その後、さらに間欠動作による搬送が進むと、用紙５０は、ポストヒータ３５とキュアヒータ３７によって加熱され、インクの乾燥が行われる。

キュアヒータ３７は、赤外線を放出するＩＲランプ３７ａと、赤外線を特定の方向に対して遮蔽し、反射して効率的に加熱するランプハウス３７ｂを具備している。ＩＲランプ３７ａが放出する光が照射されると、照射された領域は、熱エネルギーによって加熱される。本実施形態では、搬送用部材４０上の用紙５０を加熱することで、用紙５０表面に着弾したインクを乾燥させる。

ここで、本実施形態の画像形成装置１０は、複数のキュアヒータ３７を含んで構成されてもよい。例えば、図６に示すように、副走査方向に対して複数のキュアヒータ３７が配置されてもよく、表面にインクが着弾した用紙５０は、まず、第１のキュアヒータ３７によって加熱されたあと、副走査方向にさらに搬送されて第２のキュアヒータ３７によって加熱される構成であってもよい。なお、以下では、キャリッジ１２側にあるキュアヒータ３７を「上流側のキュアヒータ３７」として参照し、用紙５０が搬送される方向にあるキュアヒータ３７を「下流側のキュアヒータ３７」として、便宜的に区別するものとする。

画像形成装置１０は、上述したように、用紙５０を適切な温度とするために各種の温度センサを備える。例えば、プラテンヒータ部温度センサ３４やポストヒータ部温度センサ３６は、それぞれのヒータの温度を取得してフィードバック制御する。また、キュアヒータ部温度センサ３８が、非接触型のセンサである。特に、キュアヒータ部温度センサ３８が赤外線によって温度を測定するサーモパイルである場合には、ＩＲランプ３７ａの照射光によって測定値が影響を受けることから、ＩＲランプ３７ａの照射光が遮蔽される位置に配置されることが好ましい。したがって、本実施形態では、図６に示すように、キュアヒータ部温度センサ３８は、複数のキュアヒータ３７の間に配置され、搬送される用紙５０の温度を測定する。

ここで、キュアヒータ３７のランプハウス３７ｂには、ＩＲランプ３７ａの温度が過剰となるのを制御するために、ランプハウス温度センサ３９が設けられている。ランプハウス温度センサ３９がランプハウス３７ｂの温度を測定することで、ＩＲランプ３７ａが適切に動作しているかを判定することができる。この場合において、ランプハウス３７ｂの温度が所定の温度以上になった場合には、ＩＲランプ３７ａの動作が異常であると判定し、画像形成装置１０の動作を緊急停止することで、装置全体を安全に動作することができる。

一方で、印刷ジョブを実行している間にメンテナンス処理が行われると、従来技術では、ランプハウス温度センサ３９が検出する温度が高くなり、装置が異常停止する場合があった。図７は、従来技術による制御における温度検知の例を示す図である。

図７に示す例では、画像形成装置１０は、時刻Ｔ_０から時刻Ｔ_ｍまで用紙５０に印字を行い、用紙５０を間欠動作によって搬送している。そして、時刻Ｔ_ｍ以降では、メンテナンス処理を実行するために、用紙５０への印字および用紙５０の搬送を停止している。図７では、このような場合における各部の温度センサの測定値の変動を示しており、太線はランプハウス温度センサ３９の測定値を、細線はキュアヒータ部温度センサ３８の測定値をそれぞれ示している。

図７に示す従来技術における制御では、キュアヒータ部温度センサ測定値が９０℃を超えた場合にＩＲランプ３７ａの出力をオフにし、キュアヒータ部温度センサ測定値が９０℃以下となった場合にＩＲランプ３７ａの出力をオンにする。このような制御とすることで、用紙５０を適切な温度に加熱することができ、形成される画質を向上することができる。

また、上述したように、キュアヒータ３７のＩＲランプ３７ａが長時間出力を続けると、キュアヒータ３７が過剰に加熱され、画像形成装置１０の故障につながる。したがって、図７に示す例では、ランプハウス温度の測定値が８５℃以上となった場合には、高温異常として、画像形成装置１０を停止し、装置を保護する。

図７では、時刻Ｔ_０から時刻Ｔ_１までは、キュアヒータ部温度センサ３８の測定値が９０℃を超えていることから、ＩＲランプ３７ａの出力はオフとなる。時刻Ｔ_０から時刻Ｔ_１のようにＩＲランプ３７ａのオフ状態が続くと、キュアヒータ部温度センサ３８が検出する領域の温度が下がり、時刻Ｔ_１では、測定値が９０℃以下となる。したがって、時刻Ｔ_１においてＩＲランプ３７ａの出力がオンとなる。

時刻Ｔ_１でＩＲランプ３７ａの出力がオンとなると、搬送される用紙５０が加熱され、キュアヒータ部温度センサ３８の測定値も上昇する。一方で、９０℃以下となった測定値が再度９０℃を超えるまで加熱されるのにはタイムラグが生じることから、時刻Ｔ_２までは、ＩＲランプ３７ａの出力のオン状態が継続する。時刻Ｔ_２では、キュアヒータ部温度センサ３８の測定値が９０℃を超えたことから、ＩＲランプ３７ａの出力は再びオフとなる。

時刻Ｔ_２から時刻Ｔ_３までは、時刻Ｔ_０から時刻Ｔ_１までと同様に、ＩＲランプ３７ａの出力がオフの状態が継続する。ＩＲランプ３７ａの出力がオフとなることで、キュアヒータ部温度センサ３８が検出する領域の温度が下がり、時刻Ｔ_３では、測定値が９０℃以下となるので、時刻Ｔ_３においてＩＲランプ３７ａの出力は、再びオンとなる。

ここで、時刻Ｔ_３後の時刻Ｔ_ｍにおいて、画像形成装置１０がメンテナンス処理を実行する場合について考える。印刷ジョブ実行中に画像形成装置１０がメンテンナンスモードに入ると、画像形成装置１０は用紙５０の搬送を停止する。すなわち、図６における上流側のキュアヒータ３７によって加熱された用紙５０が、キュアヒータ部温度センサ３８の検知領域に搬送されなくなる。一方で、キュアヒータ部温度センサ３８の検知領域では、用紙５０の同一の箇所が停止することとなるが、当該箇所は上流側のキュアヒータ３７を通過した後、キュアヒータ３７から加熱されないことから、温度が低下することとなる。したがって、図７に示すように、キュアヒータ部温度センサ３８の測定値は、ＩＲランプ３７ａがオフ状態である時刻Ｔ_ｍ以降であっても、徐々に低下することとなる。

一方で、メンテナンス処理の実行によって用紙５０の搬送が停止すると、ＩＲランプ３７ａは同一箇所を加熱し続ける。したがって、ランプハウス温度センサ３９の検知領域には熱が滞留することとなり、図７に示すようにランプハウス温度センサ３９の測定値が上昇する。温度上昇が続くと、時刻Ｔ４において８５℃を超え、高温異常として判定されることから、画像形成装置１０は停止する。このようにして画像形成装置１０が高温異常によって停止すると、復旧に時間がかかることから、運用上好ましくない。

そこで、本実施形態では、用紙５０の搬送が停止した場合であっても適切にＩＲランプ３７ａの動作を制御することで、高温異常検知による装置の停止を抑制する。図８は、本実施形態の画像形成装置１０が実行する温度制御処理を示すフローチャートである。

画像形成装置１０は、ステップＳ１０００から処理を開始する。ステップＳ１００１において温度取得部５０４は、各温度センサから温度の測定値を取得する。

次に、ステップＳ１００２では、温度状態判定部５０５は、温度取得部５０４が取得した測定値に基づいて、ランプハウス温度が所定の値以上であるか否かを判定し、処理を分岐する。ここでは、所定の温度の一例として、装置を安全に保護するために、８０℃以上であるか否かによって処理を分岐する例を示している。ランプハウス温度が８０℃以上である場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１００８に進み、装置が異常な高温状態であるとして停止する処理を行う。また、このとき、装置が高温異常状態であることをアラームなどによって報知することができる。その後、ステップＳ１００９で処理を終了する。

ステップＳ１００２において、ランプハウス温度が８０℃未満である場合には（ＮＯ）、ステップＳ１００３に進む。ステップＳ１００３では、動作判定部５０３が、画像形成部５０１やメンテナンス処理部５０２の動作状態に基づいて、印字中であるか否かを判定する。例えば、画像形成部５０１がキャリッジ１２などを駆動させ、間欠動作によって搬送処理を行っている場合には、動作判定部５０３は印字中であると判定する。

ステップＳ１００３において印字中でないと判定した場合には（ＮＯ）、ステップＳ１００１に戻り、再度各センサから温度の測定値を取得する。印字中でない場合の一例としては、画像形成装置１０がスタンバイ状態にある場合が挙げられる。印字中でないと判定した場合にステップＳ１００１に戻ることで、画像形成装置１０は、ＩＲランプ３７ａの温度異常を常時監視することができる。

ステップＳ１００３において印字中であると判定した場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１００４に進む。ステップＳ１００４では、温度状態判定部５０５が、キュアヒータ部温度センサ３８が取得した温度測定値が所定の温度以上であるか否かを判定し、処理を分岐する。ここで、ステップＳ１００４における所定の温度は、用紙５０を適切に加熱する温度とすることができ、一例として、９０℃として設定することができる。

ステップＳ１００４においてキュアヒータ部温度センサ３８の測定値が９０℃以上である場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１００７に進む。ステップＳ１００７では、加熱を抑制するために、ヒータ制御部５０６は、ＩＲランプ３７ａの出力をオフにする。

ステップＳ１００４においてキュアヒータ部温度センサ３８の測定値が９０℃未満である場合には（ＮＯ）、ステップＳ１００５に進む。ステップＳ１００５では、温度状態判定部５０５が、ランプハウス温度の測定値が所定の温度以上であるか否かを判定し、処理を分岐する。ここで、ランプハウスの所定の温度は、ＩＲランプ３７ａによる過剰な加熱を未然に防止する観点から、一例として６５℃として設定することができる。

ステップＳ１００５においてランプハウスの温度測定値が６５℃以上である場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１００７に進み、ヒータ制御部５０６は、ＩＲランプ３７ａの出力をオフにする。一方で、ステップＳ１００５においてランプハウスの温度測定値が６５℃未満である場合には（ＮＯ）、ステップＳ１００６に進む。ステップＳ１００６では、ヒータ制御部５０６が、ＩＲランプ３７ａの出力をオンにする。

ステップＳ１００６、Ｓ１００７の処理を行った後、画像形成装置１０は、ステップＳ１００１に戻り、上記の処理を繰り返す。このように、図８に示す処理によって、画像形成装置１０は、適切にＩＲランプ３７ａの動作を制御することができ、高温異常による装置の停止を防止することができる。

次に、図８に示した処理による、温度検知の例について説明する。図９は、本実施形態の制御における温度検知の例を示す図である。以下では、図９の温度検知について、図８のフローチャートを適宜参照して説明する。なお、図９に示す例は、時刻Ｔ_ｍまでは、図７に示した従来技術における温度検知の例と同様であることから、詳細な説明を省略する。

図９において時刻Ｔ_ｍ以降では、メンテナンス処理の実行に伴い用紙５０の搬送が停止している。しかしながら、画像形成装置１０の動作状態は印字中であることから（ステップＳ１００３・ＹＥＳ）、キュアヒータ部温度センサ３８や、ランプハウス温度センサ３９の温度測定値に基づいてＩＲランプ３７ａの出力を制御する（ステップＳ１００４，Ｓ１００５）。図９において時刻Ｔ_ｍから時刻Ｔ_４までは、ランプハウス温度の測定値は６５℃未満であることから（ステップＳ１００５・ＹＥＳ）、ＩＲランプ３７ａの出力はオンとする（ステップＳ１００６）。

その後、時刻Ｔ_４においてランプハウス温度が６５℃以上となったことから（ステップＳ１００５・ＹＥＳ）、ＩＲランプ３７ａの出力をオフにする（ステップＳ１００７）。さらにその後、ランプハウス温度が６５℃以上である時刻Ｔ_５までＩＲランプ３７ａのオフ状態を継続する。時刻Ｔ_５では、ランプハウス温度が６５℃を下回ったことから（ステップＳ１００５・ＮＯ）、ＩＲランプ３７ａの出力をオンとし（ステップＳ１００６）、加熱する。

ＩＲランプ３７ａの出力をオンとしたことで、さらにその後、時刻Ｔ_６においてキュアヒータ部温度センサ３８の測定値が９０℃以上となり（ステップＳ１００４・ＹＥＳ）、ＩＲランプ３７ａの出力をオフとする（ステップＳ１００７）。

このように、メンテナス処理を実行している間でも、温度制御の判定を適切に選択することで、図７に示したような高温異常となることを防止できる。なお、図８、図９で例は、キュアヒータ部温度測定値およびランプハウス温度測定値に基づく温度制御について説明したが、これ以外の測定値に基づいて温度制御をしてもよい。例えば、キュアヒータ３７に近接して配置されるポストヒータ部温度センサ３６は、ＩＲランプ３７ａの加熱の影響を受け得ることから、他の好ましい実施形態では、ポストヒータ部温度センサ３６の測定値に基づく制御としてもよい。図１０は、他の実施形態において画像形成装置１０が実行する温度制御処理を示すフローチャートである。以下の図１０に示すフローチャートの説明では、図８に示したものと共通する処理については、上述の通りであることから、詳細な説明は適宜省略する。

ステップＳ２０００からＳ２００５は、ステップＳ１０００からＳ１００５の処理と同様である。ステップＳ２００５において、キュアヒータ温度が９０℃よりも低いと判定した場合（ＹＥＳ）、すなわち、ランプハウス温度、キュアヒータ温度ともに所定値よりも低い場合には、ステップＳ２００６に進む。

ステップＳ２００６では、ポストヒータ温度が所定の閾値以上であるか否かによって処理を分岐する。例えば所定の閾値が９０℃として設定されている場合には、温度状態判定部５０５は、ポストヒータ温度が９０℃以上であるか否かを判定する。ポストヒータ温度が９０℃以上である場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２００８に進み、ＩＲランプ３７ａの出力をオフにする。

一方で、ステップＳ２００６において温度状態判定部５０５が、ポストヒータ温度が９０℃よりも低いと判定した場合には（ＮＯ）、ステップＳ２００７に進み、ＩＲランプ３７ａの出力をオンにする。なお、ステップＳ２００７、Ｓ２００８の処理は、ステップＳ１００６、Ｓ１００７の処理と同様である。

図１０に示す処理によれば、画像形成装置１０の温度制御をより適切に行うことができ、高温異常状態を防止でき、また、形成する画質を向上することができる。

なお、ここまで説明した実施形態において設定される、温度制御の判定基準となる所定の温度は、上述したものに限定されず、任意の値を設定することができる。また、用紙５０の種類によって熱の伝わり方や熱によるダメージの受け方などが異なることから、所定の温度は、用紙５０の種類に応じて変更できる構成としてもよい。

以上、説明した本発明の実施形態によれば、印刷動作の中断があった場合にも、動作に応じて適切に温度制御することができる画像形成装置、方法およびプログラムを提供することができる。

上述した本発明の実施形態の各機能は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等で記述された装置実行可能なプログラムにより実現でき、本実施形態のプログラムは、ハードディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、フレキシブルディスク、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等の装置可読な記録媒体に格納して頒布することができ、また他装置が可能な形式でネットワークを介して伝送することができる。

以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１０…画像形成装置、１１…副ガイドロッド、１２…キャリッジ、１３…タイミングベルト、１４…加圧プーリ、１５…ガイドロッド、１６…維持機構、１７…加熱部、１８…主走査モータ、１９…駆動プーリ、２０…カートリッジ、２１…プラテン、２２…エンコーダシート、２３…記録ヘッド、２４…主走査エンコーダセンサ、２５…物体検知センサ、３１…プレヒータ、３２…プレヒータ部温度センサ、３３…プラテンヒータ、３４…プラテンヒータ部温度センサ、３５…ポストヒータ、３６…ポストヒータ部温度センサ、３７…キュアヒータ、３７ａ…ＩＲヒータ、３７ｂ…ランプハウス…、３８…キュアヒータ部温度センサ、３９…ランプハウス温度センサ、５０…用紙、９０…フレーム、４００…制御部、４０１…ＣＰＵ、４０２…ＦＰＧＡ、４０３…ＲＡＭ、４０４…ＲＯＭ、４０５…モータドライバ、４１０…搬送部、４１１…副走査モータ、４１２…搬送ローラ、４１３…副走査エンコーダセンサ、４２０…巻取部、４２１…巻取モータ、４２２…巻取ローラ、４２３…巻取エンコーダセンサ、４３０…給紙部、４３１…給紙モータ、４３２…給紙ローラ、４３３…給紙エンコーダセンサ、５０１…画像形成部、５０２…メンテナンス処理部、５０３…動作判定部、５０４…温度取得部、５０５…温度状態判定部、５０６…ヒータ制御部

特開２０１８−１２３２３号公報

また、画像形成装置１０には、カートリッジ２０が備えられており、記録ヘッド２３（図２参照）にインクを供給する。インクが吐出され、画像が形成された用紙５０は、加熱部１７において加熱され、インクの乾燥工程処理が行われる。なお、加熱部１７は複数の加熱手段によって構成されてもよく、また、インク吐出前やインク吐出中に加熱工程を行う構成であってもよい。さらに画像形成装置１０には、記録ヘッド２３が備える複数のノズルをメンテナンスする維持機構１６が備えられ、定期的なメンテナンス処理によって、ノズルの詰まりなどを抑制することができる。

なお、図２において一点鎖線で示されるキャリッジホームポジションは、キャリッジ１２が主走査方向に移動する基準となる位置である。キャリッジホームポジションは任意の位置に設定することができ、一例としては、維持機構１６（図１参照）の上部に設定することができる。

Claims (9)

1. 画像を形成する媒体を加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段の温度を測定する第１の温度検知手段と、
   前記加熱手段が加熱した領域の温度を測定する第２の温度検知手段と、
   前記加熱手段の温度を制御する制御手段と
   を含み、
   前記制御手段は、
   前記第１の温度検知手段の測定値と、第１の閾値とを比較した結果および、 前記第２の温度検知手段の測定値と、第２の閾値とを比較した結果に基づいて、前記加熱手段を制御する、
   画像形成装置。
2. 第３の閾値が前記第１の閾値よりも高く設定され、前記制御手段は、前記第１の温度検知手段の温度が、前記第３の閾値よりも高い場合に、画像形成装置の動作を停止する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記媒体の種類に応じて、前記加熱手段の温度を制御する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成装置に含まれ、画像を形成する媒体を加熱する加熱手段を制御する方法であって、
   前記加熱手段の温度を測定する第１の測定ステップと、
   前記加熱手段が加熱した領域の温度を測定する第２の測定ステップと、
   前記第１の測定ステップにおける測定値と、第１の閾値とを比較した結果および、前記第２の測定ステップにおける測定値と、第２の閾値とを比較した結果に基づいて、前記加熱手段を制御する制御ステップと
   を含む、方法。
5. 第３の閾値が前記第１の閾値よりも高く設定され、前記制御ステップは、前記第１の測定ステップにおける測定値が、前記第３の閾値よりも高い場合に、画像形成装置の動作を停止する、請求項４に記載の方法。
6. 前記制御ステップは、前記媒体の種類に応じて、前記加熱手段の温度を制御する、請求項４または５に記載の方法。
7. 画像を形成する媒体を加熱する加熱手段を含む画像形成装置が実行するプログラムであって、前記画像形成装置を、
   前記加熱手段の温度を測定する第１の温度検知手段、
   前記加熱手段が加熱した領域の温度を測定する第２の温度検知手段、
   前記加熱手段の温度を制御する制御手段
   として機能させ、
   前記制御手段は、
   前記第１の温度検知手段の測定値と、第１の閾値とを比較した結果および、 前記第２の温度検知手段の測定値と、第２の閾値とを比較した結果に基づいて、前記加熱手段を制御する、
   プログラム。
8. 第３の閾値が前記第１の閾値よりも高く設定され、前記制御手段は、前記第１の温度検知手段の温度が、前記第３の閾値よりも高い場合に、前記画像形成装置の動作を停止する、請求項７に記載のプログラム。
9. 前記制御手段は、前記媒体の種類に応じて、前記加熱手段の温度を制御する、請求項７または８に記載のプログラム。