JP2020154108A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】カセットヒータが装着されているか否かによって、適切な制御を行う。【解決手段】CPUは、絶対水分量が所定の水分量以上、且つ、給送部に格納された記録材の坪量が所定の坪量未満である場合に、カセットヒータの装着の有無により分離改善制御と通常制御とを決定する。給送部にカセットヒータが装着されている場合には通常制御を実行し、定着装置のヒータの加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部に突入させるまでの時間が第1時間A1となるようにする。一方、給送部にカセットヒータが装着されていない場合には分離改善制御を実行し、上述の時間が第1時間A1よりも長い第2時間A2となるようにする。【選択図】図6
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。
従来から画像形成装置として、記録材を格納するカセットに、カセット内の記録材を加熱する加熱手段としてのカセットヒータを備えたものがある(例えば、特許文献1)。
ここで、トナー像が形成された記録材は、定着装置の加熱部材とニップ形成部材とで形成される定着ニップ部で加熱されることにより、トナー像が定着される。但し、薄紙のような坪量が小さい記録材を高湿環境で定着ニップ部に通過させた場合、記録材が加熱部材から分離しにくく、分離不良が生じる虞がある。このため、このような条件下では、加熱部材の加熱が開始されてから記録材を定着ニップ部に突入させるまでの時間を長くしたり、1枚目の記録材が定着ニップ部を通過する際の加熱部材の温度を低くしたりする制御を行うようにしている。そして、記録材の分離不良が生じにくくしている。
しかしながら、カセットヒータを着脱可能として、カセットヒータをオプション設定とした構成がある。このような構成の場合、同じ装置であってもカセットヒータが装着されている場合とされていない場合とがある。このため、カセットヒータの装着の有無に拘らず、分離不良が生じ易い状況では、上述したような分離不良が生じにくい制御を行うことが考えられる。
但し、カセットヒータが装着されていると、カセット内の記録材が乾燥するため、坪量が小さい記録材を高湿環境で定着装置を通過させても、上述のような分離不良が生じにくい。一方で、上述のような分離不良が生じにくい制御を行うと、記録材が定着ニップ部に突入するまでの時間を長くすることで生産性が低下したり、定着温度を低くすることで画像品質が低下したりする。
このため、カセットヒータ(加熱手段)が装着されているか否かによって、適切な制御を行うことが望まれる。
本発明の画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体内に配置され、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、加熱部材と、前記加熱部材との間で記録材を挟持しつつ搬送するニップ部を形成するニップ形成部材とを有し、前記画像形成部でトナー像が形成された記録材を前記ニップ部で加熱することで記録材にトナー像を定着させる定着装置と、前記画像形成部へ搬送される記録材を格納する格納部であって、前記格納部内の記録材を加熱可能な加熱手段が着脱可能な格納部と、前記格納部に対する前記加熱手段の有無に関する情報が入力可能である入力部と、前記装置本体内の温度及び湿度を検知可能な環境センサと、前記環境センサの検知結果により求められる絶対水分量が所定の水分量以上、且つ、前記格納部に格納された記録材の坪量が所定の坪量未満である場合に、前記加熱部材の加熱を開始してから1枚目の記録材を前記ニップ部に突入させるまでの時間が、前記格納部に前記加熱手段が装着されている場合には第1時間となるように、前記格納部に前記加熱手段が装着されていない場合には前記第1時間よりも長い第2時間となるように、前記画像形成部と前記定着装置を制御可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体内に配置され、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、加熱部材と、前記加熱部材との間で記録材を挟持しつつ搬送するニップ部を形成するニップ形成部材とを有し、前記画像形成部でトナー像が形成された記録材を前記ニップ部で加熱することで記録材にトナー像を定着させる定着装置と、前記画像形成部へ搬送される記録材を格納する格納部であって、前記格納部内の記録材を加熱可能な加熱手段が着脱可能な格納部と、前記格納部に対する前記加熱手段の有無に関する情報が入力可能である入力部と、前記装置本体内の温度及び湿度を検知可能な環境センサと、前記環境センサの検知結果により求められる絶対水分量が所定の水分量以上、且つ、前記格納部に格納された記録材の坪量が所定の坪量未満である場合に、前記加熱部材の加熱を開始してから1枚目の記録材を前記ニップ部に突入させる際の前記加熱部材の温度が、前記格納部に前記加熱手段が装着されている場合には第1温度となるように、前記格納部に前記加熱手段が装着されていない場合には前記第1温度よりも低い第2温度となるように、前記定着装置を制御可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、加熱手段が装着されているか否かによって、適切な制御を行うことができる。
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図7を用いて説明する。まず、図1を用いて、本実施形態の画像形成装置の概略構成について説明する。
第1の実施形態について、図1ないし図7を用いて説明する。まず、図1を用いて、本実施形態の画像形成装置の概略構成について説明する。
[画像形成装置]
画像形成装置100は、中間転写ベルト12の回転方向に沿って画像形成ステーションPY、PM、PC、PKが直列状に配置されたタンデム型中間転写方式の画像形成装置である。このような画像形成装置100は、パーソナルコンピュータなどの外部機器から送信された画像信号や原稿読み取り装置からの画像信号などに応じて、電子写真方式によりシート(用紙、プラスチックシートなど)などの記録材2にフルカラー画像を形成する。
画像形成装置100は、中間転写ベルト12の回転方向に沿って画像形成ステーションPY、PM、PC、PKが直列状に配置されたタンデム型中間転写方式の画像形成装置である。このような画像形成装置100は、パーソナルコンピュータなどの外部機器から送信された画像信号や原稿読み取り装置からの画像信号などに応じて、電子写真方式によりシート(用紙、プラスチックシートなど)などの記録材2にフルカラー画像を形成する。
このような画像形成装置100は、記録材2に画像を形成する画像形成動作を実行可能であって、装置本体101内に配置され、記録材2に画像を形成する画像形成部110、定着装置13、給送部28A、28B、28Cなどを有する。画像形成部110は、複数の画像形成ステーションPY、PM、PC、PK、露光装置10、中間転写体としての中間転写ベルト12などを備える。画像形成ステーションPY、PM、PC、PKでは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像が形成される。
なお、画像形成装置100が備える4つの画像形成ステーションPY、PM、PC、PKは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、以下、代表して画像形成ステーションPYについて説明し、他の画像形成ステーションの構成は、画像形成ステーションPYにおける構成に付した符号の添え字「Y」をそれぞれM、C、Kに置き換えて示し、説明を省略する。
画像形成ステーションPYには、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム5Yが配設されている。感光ドラム5Yは、図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム5Yの周囲には、帯電手段としての帯電器7Y、現像手段としての現像器8Y、一次転写手段としての一次転写ローラ4Yなどが配置されている。また、感光ドラム5Yの図中下方には露光装置(レーザースキャナ)10が配置されている。
感光ドラム5Y、帯電器7Y、現像器8Yは、装置本体101に着脱可能なカートリッジ22Yに搭載されている。一次転写ローラ4Yは、不図示のソレノイドを動作することによって位置を変えることができ、中間転写ベルト12と感光ドラム5Yの接触(当接)状態と離間状態を切り換えることができる。
感光ドラム5Yは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム5Yを画像形成動作に応じて、図1の時計周り方向に回転させる。帯電器7Yは、感光ドラム5Yに当接して回転する帯電ローラ7YRを備え、感光ドラム5Yの表面を一様に帯電させる。露光装置10は、帯電された感光ドラム5Yの表面に露光光(レーザ光)を照射し、感光ドラム5Yの表面を選択的に露光することにより、感光ドラム5Yの表面に静電潜像を形成する。
現像器8Yは、上述のように感光ドラム5Yの表面に形成された静電潜像を現像剤により現像可能である。即ち、現像器8Yは、現像剤としてのトナーを収容すると共に、現像ローラ8YRが備えられている。現像剤担持体としての現像ローラ8YRは、感光ドラム5Yと対向して配置され、現像器8Y内の現像剤を担持して回転する。そして、現像ローラ8YRにより感光ドラム5Yとの対向部に搬送されたトナーを用いて、感光ドラム5Y上の静電潜像を現像して、トナー像とする。
フルカラー画像形成時は、中間転写ベルト12は、感光ドラム5Y、5M、5C、5Kに接触した状態で反時計周り方向に回転し、一次転写ローラ4Y、4M、4C、4Kに印加された一次転写バイアスによって各色のトナー像の転写を受ける。そして、二次転写ローラ9の位置において記録材2を挟持搬送することにより、記録材2にフルカラーのトナー像が同時に重畳転写される。
一方、モノクロ画像形成時は、中間転写ベルト12は、感光ドラム5Kのみに接触した状態で反時計周り方向に回転し、一次転写ローラ4Kに印加された一次転写バイアスによってトナー像の転写を受ける。そして、二次転写ローラ9の位置において記録材2を挟持搬送することにより、記録材2にモノクロのトナー像が転写される。なお、一次転写ローラ4Y、4M、4C、4K及び二次転写ローラ9は、中間転写ベルト12の回転に伴って回転する。
記録材2は、格納部としての給送部28A、28B、28Cの給送カセット1A、1B、1Cに収納されている。そして、記録材2は、給送カセット1A、1B、1Cから、ピックアップローラ32A、32B、32C、給送ローラ33A、33B、33C、引き抜きローラ対34A、34B、34Cにより搬送パス25を通ってレジストローラ対3まで搬送される。更に記録材2は、中間転写ベルト12上のトナー像とタイミングを同期させて、レジストローラ対3によって二次転写ローラ9の位置まで搬送され、上述のように中間転写ベルト12からトナー像が転写される。
ここで、給送部28Aは、画像形成装置100と一体となった標準フィーダであり、給送部28B、給送部28Cは、装置本体101に対して着脱可能なオプションフィーダである。
定着装置13は、中間転写ベルト12からトナー像が転写された記録材2を搬送しながら、転写されたトナー像を記録材に定着させるものである。このような定着装置13は、記録材2を加熱する加熱部材を構成する定着ベルト15と、記録材2を定着ベルト15に圧接させるための加圧ローラ14とを備えている。ニップ形成部材としての加圧ローラ14は、定着ベルト15との間で記録材を挟持しつつ搬送するニップ部としての定着ニップ部Nを形成する。画像形成部110でトナー像が形成された記録材は、定着ニップ部Nで加圧及び加熱されることで、表面にトナー像が定着される。トナー像定着後の記録材2は、排出ローラ対31により排出トレイ27に排出される。これにより画像形成動作を終了する。
また、画像形成装置100は、装置本体内の温度及び湿度を検知可能な環境センサ39を有する。環境センサ39は、画像形成装置100が設置された場所の温度や湿度などの環境情報を検知するためのセンサであり、検知結果は、画像形成のための各種高圧の補正や後述する定着装置の制御などのために用いられる。
本実施形態の画像形成装置100は、加熱手段としてのカセットヒータ60A、60B、60Cを有する。カセットヒータ60A、60B、60Cは、それぞれ給送部28A、28B、28Cの装着部29A、29B、29Cに対して着脱可能である。装着部29A、29B、29Cは、例えば、給送部28A、28B、28Cの給送カセット1A、1B、1Cの上方に設けられている。カセットヒータ60A、60B、60Cは、給送部28A、28B、28C内(格納部内)の記録材を、それぞれ加熱可能であり、給送部28A、28B、28Cの内部及び給送カセット1A、1B、1Cに収納する記録材2の除湿を目的としたヒータである。
冷却手段としての冷却ファン40は、装置本体101内を冷却するためのファンである。本実施形態では、冷却ファン40は、装置本体101内の空気を外部に排出する排気ファンである。
[画像形成装置の制御部の構成]
次に、画像形成装置100の制御部全体のシステム構成について図2のブロック図を用いて説明する。画像形成装置100のエンジン制御部203は、ビデオインタフェース部204、CPU(中央演算処理装置)205、ROM206、RAM207、絶対水分量検出部222を有している。このようなエンジン制御部203は、画像形成部110、定着装置13など画像形成装置100全体の構成を制御可能である。
次に、画像形成装置100の制御部全体のシステム構成について図2のブロック図を用いて説明する。画像形成装置100のエンジン制御部203は、ビデオインタフェース部204、CPU(中央演算処理装置)205、ROM206、RAM207、絶対水分量検出部222を有している。このようなエンジン制御部203は、画像形成部110、定着装置13など画像形成装置100全体の構成を制御可能である。
コントローラ部201は、ホストコンピュータ200から画像情報と画像形成命令(プリント信号)を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換する。そして、ビデオインタフェース部204を介して、画像形成予約コマンド、画像形成開始コマンド及びビデオ信号をエンジン制御部203に送出する。また、ホストコンピュータ200は、画像形成する記録材の種類などを設定可能であり、エンジン制御部203は、ホストコンピュータ200から入力された情報に基づいて、記録材の坪量などを認識可能である。
なお、本実施形態の画像形成装置100は、例えば、液晶パネルなどを有する操作部210を有しており、操作部210により記録材の種類の設定を行うことができる。更には、操作部210が備える画像形成スタートボタンを押すことで、画像形成を行うことも可能である。
制御手段としてのCPU205は、各種センサから取得した情報に基づいて、各種アクチュエータに対して出力を行うことによって画像形成動作を完了させる。CPU205は、プログラムコード及びデータを記憶したROM206及び一時的なデータ記憶に用いるRAM207を備えている。
また、CPU205は、信号を出力し定着モータM1などを回転させる。定着モータM1は、後述するように加圧ローラ14を回転駆動する。また、CPU205は、給電制御回路80を介して、後述する定着装置13のヒータ70を制御する。
入力部としてのカセットヒータ有無検出センサ214は、給送部28A、28B、28Cの給送カセット1A、1B、1C各々に対するカセットヒータ60A、60B、60Cの装着の有無の情報を検出する。この情報は、CPU205に入力される。即ち、カセットヒータ有無検出センサ214は、給送部28A、28B、28Cの給送カセット1A、1B、1Cに対するカセットヒータ60A、60B、60Cの有無に関する情報が入力可能である。CPU205は、この情報からカセットヒータ60A、60B、60Cの装着を検出した場合に、信号を出力してカセットヒータ60A、60B、60Cを加熱状態とする。
環境センサ39は、環境情報である温度信号、湿度信号を検出し、CPU205に出力する。絶対水分量検出部222は、環境センサ39からの出力信号をもとに装置本体内の絶対水分量を検出する。具体的には、絶対水分量検出部222は、環境センサ39により検知された温度及び湿度から装置本体内の絶対水分量を算出する。カセット開閉検知センサ61は、給送カセット1A、1B、1Cの開閉を検知する。
[カセットヒータの構成]
次に、給送部28A、28B、28Cに装着するカセットヒータ60A、60B、60Cについて、図1を参照しつつ図3を用いて説明する。カセットヒータ60A、60B、60Cは、同一の構成を有するため、代表してカセットヒータ60Aについて説明する。図3は、カセットヒータ60Aの構成を示す斜視図である。カセットヒータ60Aは、カセットヒータプレート302、カセットヒータプレート302の下部に設けられたカセットヒータユニット300、カセットヒータ電源ユニット303を備える。カセットヒータプレート302の端部には、それぞれカセットヒータホルダ301a、301b、301c、301dが設けられている。
次に、給送部28A、28B、28Cに装着するカセットヒータ60A、60B、60Cについて、図1を参照しつつ図3を用いて説明する。カセットヒータ60A、60B、60Cは、同一の構成を有するため、代表してカセットヒータ60Aについて説明する。図3は、カセットヒータ60Aの構成を示す斜視図である。カセットヒータ60Aは、カセットヒータプレート302、カセットヒータプレート302の下部に設けられたカセットヒータユニット300、カセットヒータ電源ユニット303を備える。カセットヒータプレート302の端部には、それぞれカセットヒータホルダ301a、301b、301c、301dが設けられている。
カセットヒータ60Aを給送部28Aに装着する際には、カセットヒータホルダ301a、301b、301c、301dにより、給送部28Aの上部に設けられた装着部29Aにカセットヒータプレート302を取り付ける。そして、カセットヒータプレート302の下部に設けられたカセットヒータユニット300の熱によって、給送カセット1A内に収納された記録材2及び給送部28A内部(格納部内)の除湿を行う。
また、カセットヒータ電源ユニット303は、カセットヒータユニット300に電力を供給する。カセットヒータ電源ユニット303は、内部にカセットヒータ60Aの接続を検出するカセットヒータ有無検出センサ214と、CPU205(図2)からの指示に従って電力の供給、停止を切り替えるスイッチ回路とを有する。
なお、カセットヒータ電源ユニット303は、装置本体101から電力を供給される構成でも良いし、商用電源などの外部電源用のプラグ受けに差し込み可能な差込プラグを有し、装置本体101とは別に、外部電源から電力が供給されるものであっても良い。
[環境センサの構成]
次に、環境センサ39の構成について、図4を用いて説明する。環境センサ39は、温度検出部901と、湿度検出部902と、A/D変換部903とを備える。温度検出部901は、環境センサ39が設置された箇所の付近の温度を検出する。温度検出部901により検出された検出信号は、A/D変換部903に入力される。湿度検出部902は、環境センサ39が設置された箇所の付近の湿度を検出する。湿度検出部902により検出された検出信号は、A/D変換部903に入力される。A/D変換部903は、入力された信号をA/D変換して出力する。出力された信号は、CPU205(図2)によって読み出される。CPU205は、所定時間おきに選択的に温度データと湿度データを読み出し、読み出したデータは、RAM207(図2)に記憶される。
次に、環境センサ39の構成について、図4を用いて説明する。環境センサ39は、温度検出部901と、湿度検出部902と、A/D変換部903とを備える。温度検出部901は、環境センサ39が設置された箇所の付近の温度を検出する。温度検出部901により検出された検出信号は、A/D変換部903に入力される。湿度検出部902は、環境センサ39が設置された箇所の付近の湿度を検出する。湿度検出部902により検出された検出信号は、A/D変換部903に入力される。A/D変換部903は、入力された信号をA/D変換して出力する。出力された信号は、CPU205(図2)によって読み出される。CPU205は、所定時間おきに選択的に温度データと湿度データを読み出し、読み出したデータは、RAM207(図2)に記憶される。
図2に示した絶対水分量検出部222は、RAM207に記憶された温度データに基づいた飽和水蒸気量と、湿度データから得られた相対湿度を用いて以下の式により絶対水分量を算出する。
絶対水分量[g/m3]=飽和水蒸気量[g/m3]×相対湿度[%]
算出された絶対水分量はRAM207に記憶され、後述する定着制御の決定のために用いられる。
絶対水分量[g/m3]=飽和水蒸気量[g/m3]×相対湿度[%]
算出された絶対水分量はRAM207に記憶され、後述する定着制御の決定のために用いられる。
[定着装置]
次に、定着装置13について、図5を用いて説明する。なお、以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。
次に、定着装置13について、図5を用いて説明する。なお、以下の説明において、定着装置及び定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。
本実施形態の定着装置13は、フィルム加熱方式の定着装置である。定着装置13は、無端状のベルトである定着ベルト15、ニップ形成部材としての加圧ローラ14、ヒータ70、ヒータ支持体72、温度検知部材74を備える。定着ベルト15、ヒータ70及びヒータ支持体72で、加熱部材としての定着ベルトユニット15Aを構成する。
定着ベルト15は、フィルム状に形成されており、基層と、基層の外周面上に設けられた弾性層と、弾性層の外周面上に設けられた離型層とから構成される。基層は、熱容量が小さく、耐熱性、熱可塑性を有する、例えば厚み30μmのステンレス製のスリーブである。弾性層は、基層の外周面上に、シリコーンゴムを成形した耐熱性の300μmの薄膜弾性ゴム層である。離型層は、弾性層の外周面上にフッ素樹脂により形成されるが、省略しても良い。
定着ベルト15の基層の材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS、PFA、PTFE、FEP等の樹脂フィルム、あるいは、ステンレス(SUS)などの単層の薄膜金属スリーブも使用することができる。薄膜弾性ゴム層としては、フッ素ゴムなどを用いることもできる。また、離型層は、PFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂などから成る耐熱離型性層を用いることができる。
回転体としての加圧ローラ14は、金属製の断面円形の軸状の芯金14aの外周面上に、弾性ゴム層14bとしてシリコーンゴムを、例えば厚み3mmに形成したものを用いた。弾性ゴム層14bの材料としては、フッ素ゴムなどの耐熱ゴムを用いてもよい。弾性ゴム層の外周面上にはPFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂などから成る耐熱離型性層14cを形成しても良い。
この加圧ローラ14は、定着ベルト15と当接して定着ベルト15を回転させる。即ち、加圧ローラ14は、定着ベルト15に当接するように定着ベルト15と平行に配設され、芯金14aの長手方向両端部が軸受(不図示)を介して定着装置13のフレーム(不図示)に回転自在に支持されている。そして、その芯金14aの長手方向両端部の軸受が加圧ばね(不図示)により定着ベルト15側に所定の加圧力で付勢され、これにより加圧ローラ14と後述するヒータ70の間に定着ベルト15を挟んで所定幅の定着ニップ部Nが形成されている。この定着ニップ部Nには、ヒータ70の通電発熱抵抗体70bの長手中央位置と記録材2の幅中心とを合わせた状態で未定着のトナー画像を担持する記録材2が導入される。
発熱部材としてのヒータ70は、セラミックヒータであり、長手方向に細長い板状のヒータ基板70aを有している。このヒータ基板70aには、ヒータ基板70aの長手方向に沿って発熱体としての通電発熱抵抗体70bが形成されている。そして、この通電発熱抵抗体70bを覆うように保護ガラス層70cが形成されている。
ヒータ基板70aは、Al2O3を用いた薄板の基板である。ヒータ基板70aの材料としてはAlNを用いることも可能である。通電発熱抵抗体70bは、Ag/Pdを主成分とした通電発熱抵抗体ペーストを用いてヒータ基板70aの表面上にスクリーン印刷等でパターン形成し、焼成することでヒータ基板70aに具備させている。通電発熱抵抗体70bは、ヒータ基板70aの長手方向両端部の内側に通電発熱抵抗体70bと一体に形成された給電用電極パターン(不図示)と共に電気回路を構成している。通電発熱抵抗体70bは給電用電極パターンを介して給電制御回路80(図2)から通電されることで発熱する。保護ガラス層70cは、通電発熱抵抗体70bの電気的絶縁性を確保し、かつ、後述する定着ベルト15との耐摩耗性を確保するために通電発熱抵抗体70bにコーティングされるガラスコーティング層である。
支持部材としてのヒータ支持体72は、横断面が略半円形樋型に形成されている。ヒータ支持体72の下面(加圧ローラ14側の面)にはヒータ支持体72の短手方向中央に長手方向に沿って溝部が形成されている。そして、この溝部でヒータ70を保護ガラス層70cが下向き(加圧ローラ14側)になるように支持している。ヒータ70を支持させたヒータ支持体72の外周には、定着ベルト15がルーズに外嵌されている。したがって、ヒータ支持体72は、ヒータ70を支持するとともに定着ベルト15を支持して円滑な回転を促す案内部材の役割もしている。ヒータ支持体72としては、PPSを型成形したものを用いた。ヒータ支持体72の材料としては、定着ニップ部Nと反対方向への放熱を防ぐため断熱性に優れたものが好ましく、例えば液晶ポリマー、フェノール樹脂、PEEK等も使用することができる。
温度検知部材74は、例えば温度によって抵抗値が変化する半導体などの温度検知素子を有し、不図示の電気回路によってその抵抗値の変化をモニタすることで温度を検知することが可能な部材である。温度検知部材74は、ヒータ70の近傍であって、画像形成装置100に使用可能な最小幅の記録材を定着ニップ部Nに通過させたときにヒータ70の記録材が通過する領域(通過領域)に配置されている。通過領域に温度検知部材74を配置する理由は、次の通りである。即ち、最小幅の記録材だけでなく画像形成装置に使用可能な最大幅の記録材を定着ニップ部Nに通過させても良好な定着性を得られる温度になるように、ヒータ70の通過領域の温度を制御するためである。
[定着装置の制御]
次に本実施形態の定着装置13の制御について、図2及び図5を用いて説明する。定着装置13は、プリント信号に応じてエンジン制御部203が所定の回転駆動制御シーケンスを実行し、加圧ローラ14と定着ベルト15の回転動作を行う。即ち、エンジン制御部203は、プリント信号に応じて定着モータM1を駆動し加圧ローラ14の芯金14aの長手方向端部に設けられた駆動ギア(不図示)を所定の方向へ回転させる。これにより加圧ローラ14は矢印方向へ所定の搬送速度で回転する。
次に本実施形態の定着装置13の制御について、図2及び図5を用いて説明する。定着装置13は、プリント信号に応じてエンジン制御部203が所定の回転駆動制御シーケンスを実行し、加圧ローラ14と定着ベルト15の回転動作を行う。即ち、エンジン制御部203は、プリント信号に応じて定着モータM1を駆動し加圧ローラ14の芯金14aの長手方向端部に設けられた駆動ギア(不図示)を所定の方向へ回転させる。これにより加圧ローラ14は矢印方向へ所定の搬送速度で回転する。
この加圧ローラ14の回転力は、定着ニップ部Nにおける加圧ローラ14表面と定着ベルト15表面との摩擦力によって定着ベルト15に伝達される。これにより定着ベルト15は、定着ベルト15の内周面(内面)がヒータ70の保護ガラス層70cに摺動しながらヒータ支持体72の外周を加圧ローラ14の回転に追従して回転する。また、エンジン制御部203は、プリント信号に応じて所定の温度制御シーケンスを実行し、ヒータ70の温度制御を行う。
ここで、定着処理時に、記録材のトナー像を担持する側の面が、定着ニップ部Nを通過した後にも定着ベルト15から分離せず、定着ベルト15に張り付いたままとなる分離不良が生じることがある。この分離不良は、高湿環境で、且つ、薄紙のような坪量の小さい記録材を定着ニップ部Nに通過させる場合に生じ易い。これは、高湿環境では、記録材中の水分量が増加し、記録材の剛性が弱くなるためであり、特に、薄紙などの坪量の小さい記録材では、分離不良が生じ易くなる。
また、このような分離不良は、定着ニップ部を形成する一対の定着部材としての定着ベルト15と加圧ローラ14との間で温度差が大きい場合に生じ易い。特に、本実施形態のように、定着ニップ部を形成する一対の定着部材のうち、加熱源としてのヒータが片側にしかない定着装置において定着部材間の温度差が大きくなり易い。
即ち、本実施形態の定着装置13の定着ベルトユニット15Aは、定着ベルト15と、定着ベルト15を加熱するヒータ70とを有し、加圧ローラ14は、ヒータを有さない。言い換えれば、本実施形態の定着装置13は、定着ニップ部Nを通過する記録材がヒータ70のみにより加熱される構成である。このため、プリント信号を受けて画像形成ジョブが開始されヒータ70の加熱が開始される際は、定着ベルト15はヒータ70の加熱により早期に温度上昇するが、加圧ローラ14はヒータを有さないため、定着ベルト15に比べて温度上昇が遅くなる。この結果、特に、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際に定着ベルト15と加圧ローラ14との間に温度差が生じ易い。
そして、定着ベルト15と加圧ローラ14との間の温度差が大きい場合、定着ニップ部N通過後に記録材の表裏に温度差ができる。この結果、記録材の温度が放熱により低下する過程で記録材の表裏の熱収縮量に差が生じて記録材が変形する、いわゆるヒートカールが発生して、記録材が定着ベルト15から分離しない分離不良が発生し易くなる。
このために本実施形態では、実行する温度制御シーケンスを、絶対水分量と、定着ニップ部を通過する記録材の坪量と、カセットヒータの有無とに応じて異ならせている。具体的には、絶対水分量が所定の水分量以上、記録材の坪量が所定の坪量未満、且つ、カセットヒータが装着されていない場合は、分離不良が生じ易くなるので、後述する分離改善制御を実行する。一方、それ以外の場合には、次述する通常制御を実行する。更に言えば、絶対水分量が所定の水分量以上、且つ、記録材の坪量が所定の坪量未満であっても、カセットヒータが装着されていれば、通常制御を実行するようにしている。
[通常制御]
まず、通常制御について説明する。エンジン制御部203は、プリント信号に応じて給電制御回路80をONし、この給電制御回路80からヒータ70の給電用電極パターンを介して通電発熱抵抗体70bに通電する。これにより通電発熱抵抗体70bが発熱し保護ガラス層70cを介して回転中の定着ベルト15を加熱する。このとき温度検知部材74はヒータ70の通過領域の温度を検知し、エンジン制御部203に出力する。エンジン制御部203は、温度検知部材74からの出力信号を取り込み、この出力信号に基づいてヒータ70の温度が所定の定着温度(目標温度)に到達するように給電制御回路を制御する。
まず、通常制御について説明する。エンジン制御部203は、プリント信号に応じて給電制御回路80をONし、この給電制御回路80からヒータ70の給電用電極パターンを介して通電発熱抵抗体70bに通電する。これにより通電発熱抵抗体70bが発熱し保護ガラス層70cを介して回転中の定着ベルト15を加熱する。このとき温度検知部材74はヒータ70の通過領域の温度を検知し、エンジン制御部203に出力する。エンジン制御部203は、温度検知部材74からの出力信号を取り込み、この出力信号に基づいてヒータ70の温度が所定の定着温度(目標温度)に到達するように給電制御回路を制御する。
加圧ローラ14と定着ベルト15が回転され、かつヒータ70が所定の定着温度に到達したタイミングで、未定着のトナー画像を担持する記録材2がトナー画像担持面を上側にして定着ニップ部Nに突入する。通常制御では、ヒータ70により定着ベルト15の加熱が開始されてから1枚目の記録材2が定着ニップ部Nに突入するまでの時間を第1時間A1とする。
定着ニップ部Nに突入した記録材2は、定着ニップ部Nで定着ベルト15表面と加圧ローラ14表面とで挟持搬送される。そして、その搬送過程において定着ベルト15の熱と定着ニップ部Nの圧力とを受けることによってトナー像は記録材2に加熱定着される。その後、記録材2は、トナー像担持面が定着ベルト15表面から分離しながら定着ニップ部Nから排出される。
[分離改善制御]
次に、分離改善制御について説明する。分離改善制御でも、通常制御と同様に、プリント信号に応じて給電制御回路80をONし、ヒータ70の加熱が開始される。但し、通常制御と異なり、ヒータ70により定着ベルト15の加熱が開始されてから1枚目の記録材2が定着ニップ部Nに突入するまでの時間を、第1時間A1よりも長い第2の時間A2としている。即ち、ヒータ70が所定の定着温度に到達後、所定時間定着温度で保持してから、未定着のトナー像を担持する記録材2を定着ニップ部Nに突入させるようにしている。言い換えれば、分離改善制御では、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに搬送する前に、ヒータ70により定着ベルト15を加熱しつつ定着ベルト15及び加圧ローラ14を回転する時間を、通常制御よりも延長している。
次に、分離改善制御について説明する。分離改善制御でも、通常制御と同様に、プリント信号に応じて給電制御回路80をONし、ヒータ70の加熱が開始される。但し、通常制御と異なり、ヒータ70により定着ベルト15の加熱が開始されてから1枚目の記録材2が定着ニップ部Nに突入するまでの時間を、第1時間A1よりも長い第2の時間A2としている。即ち、ヒータ70が所定の定着温度に到達後、所定時間定着温度で保持してから、未定着のトナー像を担持する記録材2を定着ニップ部Nに突入させるようにしている。言い換えれば、分離改善制御では、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに搬送する前に、ヒータ70により定着ベルト15を加熱しつつ定着ベルト15及び加圧ローラ14を回転する時間を、通常制御よりも延長している。
図6は、通常制御と分離改善制御の定着ニップ部Nへの記録材の突入タイミングと、定着ベルト15と加圧ローラ14のニップ内温度差の説明図である。図6の実線で示されているのは、画像形成ジョブ中のヒータ70の温度推移である。通常制御では、定着ベルト15の表面温度が所定の定着温度(目標温度)に到達したタイミング(第1時間A1)で、記録材が定着ニップ部Nに突入する。一方、分離改善制御では、ヒータ70が所定の定着温度に到達後、所定時間経過してから、即ち、第2時間A2で未定着のトナー像を担持する記録材2が定着ニップ部Nに突入する。
図6の点線で示されているのは、定着ベルト15と加圧ローラ14の定着ニップ部N内の温度差推移である。本実施形態のように、定着ニップ部Nを構成する一対の定着部材のうち、加熱源が片側にしかない定着装置では、加熱源がない側の定着部材は加熱源がある定着部材からの伝熱により昇温するので昇温速度が遅い。立ち上げ時のような加熱源の昇温過程では、図6の点線で示すように、定着部材間の温度差は広がる傾向にある。一方で、加熱源を所定の温度で保持する場合は、加熱源がある側の定着部材は温度変化が小さく、加熱源がない側の定着部材は昇温するので、定着部材間の温度差は小さくなる。そのため、通常制御に比べて、分離改善制御時の方が、定着ニップ部Nに記録材が突入するタイミングでの定着部材間の温度差は小さくなる。定着部材間の温度差が小さいほど、ヒートカールは小さくなり分離性能が向上することから、分離改善制御を行うことにより、記録材の分離性能が向上する。
[通常制御と分離改善制御の決定の流れ]
次に、通常制御と分離改善制御の決定の流れの一例について、図7のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートはROM206に記憶され、CPU205によって実行される。
次に、通常制御と分離改善制御の決定の流れの一例について、図7のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートはROM206に記憶され、CPU205によって実行される。
画像形成ジョブ(JOB)が投入されると、CPU205は、環境センサ39が出力した環境温湿度に基づいて絶対水分量検出部222により絶対水分量を算出する。そして、算出された絶対水分量が所定の水分量以上であるか否かを判断する(S101)。本実施形態では、所定の水分量を15g/cm3とした。算出した絶対水分量が15g/cm3未満(所定の水分量未満)であれば(S101のNO)、記録材が分離しにくい厳しい環境ではないので、通常制御を開始する(S105)。一方、算出された絶対水分量が15g/cm3以上(所定の水分量以上)であれば(S101のYES)、S102に移行する。
S102では、CPU205は、給送部28A、28B、28Cの給送カセット1A、1B、1Cのうち、その画像形成ジョブで画像形成部110に記録材を搬送する給送部(給送段)に格納された記録材の情報を取得する。そして、格納された記録材の坪量が所定の坪量未満であるか否かを判断する(S102)。本実施形態では、所定の坪量を75g/cm2とした。格納された記録材の坪量が75g/cm2以上(所定の坪量以上)であれば(S102のNO)、記録材が分離し易い剛度を有するため、通常制御を開始する(S105)。一方、格納された記録材の坪量が75g/cm2未満(所定の坪量未満)であれば、S103に移行する。
S103では、CPU205は、給送部28A、28B、28Cのうち、その画像形成ジョブで画像形成部110に記録材を搬送する給送部(給送段)にカセットヒータが装着されているか否かを判断する(S103)。即ち、CPU205は、それぞれの給送部28A、28B、28Cのカセットヒータ有無検出センサ214の信号によりカセットヒータ60A、60B、60Cが装着されているかを検出する。そして、給送段にカセットヒータが装着されている場合は(S103のNO)、記録材の含水量が所定量以下(例えば7.5%以下)に保持でき、記録材が分離し易い剛度を維持することができるため、通常制御を開始する(S105)。一方、給送段にカセットヒータが装着されていない場合は(S103のYES)、記録材が分離しにくいため、分離改善制御を開始する(S104)。
以上説明したように、本実施形態によれば、カセットヒータが装着されているか否かによって、適切な制御を行うことができる。即ち、絶対水分量が所定の水分量以上、記録材の坪量が所定の坪量未満、且つ、カセットヒータが装着されていない場合は、分離不良が生じ易くなるので、上述した分離改善制御を実行することで、定着ベルト15から記録材を分離し易くしている。
一方、絶対水分量が所定の水分量以上、且つ、記録材の坪量が所定の坪量未満であっても、カセットヒータが装着されていれば、記録材が除湿されており、記録材が定着ベルト15から分離し易いため、通常制御を実行するようにしている。通常制御では、分離改善制御よりも1枚目の記録材を定着ニップ部Nに早く送ることができるため、生産性が低下することを抑制できる。したがって、本実施形態では、記録材の分離性の確保と生産性向上との両立を図ることができる。
<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図1ないし図5、図7を参照しつつ図8を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、分離改善制御において、通常制御よりもヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材が定着ニップ部Nに突入するまでの時間を長くしている。これに対して本実施形態では、分離改善制御において、通常制御よりもヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を低くしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同じ構成には同一の符号を付し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
第2の実施形態について、図1ないし図5、図7を参照しつつ図8を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、分離改善制御において、通常制御よりもヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材が定着ニップ部Nに突入するまでの時間を長くしている。これに対して本実施形態では、分離改善制御において、通常制御よりもヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を低くしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同じ構成には同一の符号を付し、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態では、分離改善制御として、記録材が分離しにくい条件の場合に、画像形成ジョブ開始初期の数枚の定着温度を下げている。具体的には、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を、通常制御では第1温度B1となるように、分離改善制御では第1温度よりも低い第2温度B2となるようにしている。
図8(a)は、通常制御と分離改善制御のヒータ70の温度推移の比較を、図8(b)は、通常制御と分離改善制御の「定着ベルト15と加圧ローラ14のニップ内温度差推移」を、それぞれ示す図である。図8(a)の実線で示されているのは通常制御のヒータ70の温度推移、点線で示されているのは分離改善制御のヒータ70の温度推移である。図8(b)の実線で示されているのは通常制御の定着ベルト15と加圧ローラ14のニップ内温度差推移、点線で示されているのは分離改善制御の定着ベルト15と加圧ローラ14のニップ内温度差推移である。
図8(a)の実線で示すように、通常制御では、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を第1温度B1としている。このため、図8(b)に示すように、通常制御では、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際の定着ベルト15と加圧ローラ14のニップ内温度差が最も大きい。そして、連続して記録材が定着ニップ部Nを通過することにより温度差が小さくなり、3枚目以降はほぼ変化していない。実際、連続して記録材を定着ニップ部Nに通過させて記録材の分離性を確認すると、1枚目が最も分離性が良くなく、連続して記録材を通過させることで分離性が改善していく。
これに対して分離改善制御では、図8(a)の点線で示すように、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を第1温度B1よりも低い第2温度B2としている。即ち、1枚目の記録材の先端が定着ニップ部Nに突入する際のヒータ70の温度を低く設定し、連続して記録材を通過させつつ徐々にヒータ70の温度を上げていくようにしている。このため、図8(b)の点線で示すように、分離改善制御では、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際の定着ベルト15と加圧ローラ14のニップ内温度差が最も小さい。そして、連続して記録材が定着ニップ部Nを通過することにより温度差が小さくなり、3枚目以降はほぼ変化していない。
このような本実施形態の場合も、第1の実施形態の図7に示した場合と同様に、通常制御と分離改善制御の決定を行う。このため、本実施形態の場合も、カセットヒータが装着されているか否かによって、適切な制御を行うことができる。但し、図7のS104における分離改善制御では、第1の実施形態と異なり、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を、通常制御の第1温度B1よりも低い第2温度B2としている。
これにより、記録材の分離性が低下する条件において、通常制御においてニップ内温度が大きくなる初期の数枚の記録材が定着ニップ部Nに突入する際のニップ内温度差を小さくでき、初期の数枚(少なくとも1枚目)の記録材の分離性を良好にできる。
本実施形態では、第1の実施形態と比べて、分離改善制御において、1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させるまでの時間を延長させないため、生産性が低下することを抑制できる。但し、初期の数枚の定着温度を下げているため、定着性は通常時に対して低下する可能性がある。
一方、絶対水分量が所定の水分量以上、且つ、記録材の坪量が所定の坪量未満であっても、カセットヒータが装着されていれば、記録材が除湿されており、記録材が定着ベルト15から分離し易いため、通常制御を実行するようにしている。通常制御では、分離改善制御よりも1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を高くしているため、初期の数枚から定着性を確保することができる。したがって、本実施形態では、記録材の分離性の確保と定着性の確保との両立を図ることができる。また、通常制御であっても分離改善制御であっても、同等の生産性を確保できる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態について、図1ないし図8を参照しつつ、図9及び図10を用いて説明する。上述の第1、第2の実施形態では、図7に示すように、S103においてカセットヒータの装着の有無だけで、分離改善制御か通常制御の何れかを選択していた。これに対して本実施形態では、給送カセットを開閉した時点やカセットヒータを装着した時点からの経過時間も考慮して、分離改善制御か通常制御の何れかを選択するようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1、第2の実施形態と同様であるため、同じ構成には同一の符号を付し、以下、第1、第2の実施形態と異なる点を中心に説明する。
第3の実施形態について、図1ないし図8を参照しつつ、図9及び図10を用いて説明する。上述の第1、第2の実施形態では、図7に示すように、S103においてカセットヒータの装着の有無だけで、分離改善制御か通常制御の何れかを選択していた。これに対して本実施形態では、給送カセットを開閉した時点やカセットヒータを装着した時点からの経過時間も考慮して、分離改善制御か通常制御の何れかを選択するようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1、第2の実施形態と同様であるため、同じ構成には同一の符号を付し、以下、第1、第2の実施形態と異なる点を中心に説明する。
格納部としての給送部28A、28B、28Cは、記録材が格納される給送カセット1A、1B、1Cを有する。給送カセット1A、1B、1Cは、記録材を格納すべく装置本体101に対して、少なくとも記録材が格納される部分を外部に露出及びこの部分を装置本体101内に収容可能に移動する。具体的には、給送カセット1A、1B、1Cは、装置本体101に対して引き出し及び挿入可能で、引き出されることで記録材を格納することができるものである。以下の説明では、給送カセット1A、1B、1Cを引き出すことを、給送カセットを開くといい、給送カセット1A、1B、1Cを装置本体101に挿入することを、給送カセットを閉じるという。
また、本実施形態では、給送カセット1A、1B、1Cが装置本体に収容された、即ち、給送カセットが閉じられたことをそれぞれ検知する収容検知部としてのカセット開閉検知センサ61(図2)を有する。CPU205は、カセット開閉検知センサ61の信号から、給送カセット1A、1B、1C各々の開閉状態を認識する。
ここで、給送部28A、28B、28Cの少なくとも何れかの給送部にカセットヒータが装着されている状態で、その給送部の給送カセットが開けられ、給送カセット内へ機外に置いてあった別の記録材の束を入れた場合の動作について説明する。機外の環境に放置されていた記録材の束をカセットヒータが装着されている給送部の給送カセットに収納した場合、記録材の吸湿状態がカセットヒータの影響を受けた給送カセット内の環境に馴染むのに、つまり記録材を除湿するために一定の時間T1を要する。
この一定時間T1の間で印刷を行った場合、記録材は、前述の図7の制御フローでは、分離不良が発生する可能性がある。更に、カセットヒータが装着されていない給送部にカセットヒータを装着した直後も、その給送部の給送カセットに格納されていた記録材がカセットヒータにより除湿されるのに、一定時間T1を要する。一定時間は、例えば、1時間である。
本実施形態では、このような時間T1の間で印刷を行った場合でも、通常制御と分離改善制御の選択を適切に行えるようにしている。即ち、CPU205は、カセット開閉検知センサ61により給送カセットが装置本体101に収容されたこと(カセット閉)を検知した時点からの経過時間を計測する。又は、CPU205は、カセットヒータ有無検出センサ214によりカセットヒータが給送部に装着されたことに関する情報が入力された時点(即ち、カセットヒータ有無検出センサ214がカセットヒータの装着を検出した時点)からの経過時間を計測する。そして、CPU205は、給送部にカセットヒータが装着されている場合であっても、経過時間が所定時間未満(時間T1未満)である場合には、分離改善制御を実行する。
分離改善制御は、第1の実施形態の制御でも第2の実施形態の制御でも良い。第1の実施形態の制御の場合、CPU205は、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させるまでの時間を、通常制御の第1時間A1よりも長い第3時間とする。この第3時間は、図6で説明した第2時間A2と同じでも良いし、異なっていてもよい。
一方、分離改善制御として第2の実施形態の制御を用いる場合、CPU205は、ヒータ70の加熱を開始してから1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を第1温度B1よりも低い第3温度とする。この第3温度は、図8(a)で説明した第2温度B2と同じでも良いし、異なっていても良い。
[経過時間の計測]
次に、本実施形態における通常制御と分離改善制御の決定する制御について、図9及び図10のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートはROM206に記憶され、CPU205によって実行される。
次に、本実施形態における通常制御と分離改善制御の決定する制御について、図9及び図10のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートはROM206に記憶され、CPU205によって実行される。
まず、カセットヒータ装着直後やカセットに記録材を格納した時点からの経過時間Tが時間T1(閾値)以上経過したかどうかを判別するために、経過時間Tを計測する処理について図10を用いて説明する。本処理は、それぞれの給送部28A、28B、28Cの給送カセット1A、1B、1C毎に独立して実行される。また、図9のフローチャートとも独立して、画像形成装置100の電源ON中、常に実行される。
CPU205は、経過時間Tを0とする(S301)。次に、CPU205は、カセットヒータ有無検出センサ214の検出信号により、給送部にカセットヒータが装着されているか否かを判断する(S302)。カセットヒータが装着されていなければ(S302のNO)、S301に戻る。一方、カセットヒータが装着されている場合は(S302のYES)、CPU205は、カセット開閉検知センサ61の信号により、給送カセットが開いているか否かを判別する(S303)。給送カセットが開いている場合は(S303のYES)、給送カセットが閉じるのを待つ(S306)。S306で、給送カセットが閉じたら(S306のYES)、S301へ移行し処理を繰り返す。
一方、S303において給送カセットが閉じている場合は(S303のNO)、給送カセットが閉じたままの状態が1分間継続するのを待つ(S304)。1分経過したら(S304のYES)、経過時間Tの値をインクリメントすると共にRAM207へ記憶する(S305)。次に、S302へ移行して処理を繰り返す。この一連の処理により給送部にカセットヒータが装着された後の経過時間T、及び、カセットヒータが装着されていてカセットが開閉されてからの経過時間Tが計測される。
次に、本実施形態における通常制御と分離改善制御の決定の流れの一例について、図9のフローチャートを用いて説明する。なお、図9のS201〜S203は、図7のS101〜S103と同様である。このため、S203以降について説明する。
S203において、CPU205は、その画像形成ジョブで画像形成部110に記録材を搬送する給送部(給送段)にカセットヒータが装着されているか否かを判断する。そして、給送段にカセットヒータが装着されている場合は(S203のNO)、図10のフローチャートで決定する経過時間Tが時間T1(閾値)未満であるか否かを判断する(S204)。経過時間Tが時間T1以上経過している場合は(S204のNO)、通常制御を開始する(S206)。経過時間Tが時間T1未満の場合は(S204のYES)、分離改善温度制御を開始する(S205)。
なお、給送段にカセットヒータが装着されていない場合は(S203のYES)、記録材が分離しにくいため、図7のフローと同様に、分離改善制御を開始する(S205)。また、S205の分離改善制御は、上述した通りであり、S206の通常制御は、第1、第2の実施形態で説明した通りである。
以上、説明したように、本実施形態によれば、カセットヒータ装着時において、カセットヒータによる記録材の除湿状態に応じて最適な制御を実施することにより、記録材の分離性の確保と定着性の確保の両立を行うことができる。
なお、本実施形態では過渡期の時間T1を閾値にして、通常制御と分離改善制御の切り替えを判断しているが、さらに時間T1を細分して異なるレベルの分離改善制御を用意してもよい。例えば、経過時間が短い場合の方が1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させるまでの延長時間を長くする。或いは、経過時間が短い場合の方が1枚目の記録材を定着ニップ部Nに突入させる際のヒータ70の温度を低くする。
また、本実施形態では給送部に記録材が格納されたことをカセット開閉検知センサ61で判別している。但し、単なる給送カセットの開閉や、ジャム処理時の給送カセットの開閉を識別するために、さらに給送カセット内の記録材の残量の変化を条件に加えてもよい。
この場合、例えば、給送カセット内の記録材の残量を検知可能なセンサを設け、記録材の残量が給送カセットの開閉前よりも増えている場合には、記録材が格納されたと判断する。そして、図10のS306において、カセット閉となった場合に、経過時間Tを0にリセットする。一方、記録材の残量が給送カセットの開閉前と変わらない場合には、ジャム処理など、記録材の補充以外の条件で給送カセットが開閉されたと判断する。この場合、給送カセット内の記録材は、機外から補充されたものではないので、図10のS303において、カセット開と認識せず、S304へ進む。
<他の実施形態>
上述の各実施形態では、定着装置がセラミックヒータを用いたフィルム加熱方式である構成について説明したが、本発明の定着装置はこのような構成に限定されるものではない。例えば、ハロゲンランプを熱源とするフィルム加熱方式や熱ローラ方式の定着装置、電磁誘導加熱方式の定着装置など、その他の構成の定着装置を使用することもできる。
上述の各実施形態では、定着装置がセラミックヒータを用いたフィルム加熱方式である構成について説明したが、本発明の定着装置はこのような構成に限定されるものではない。例えば、ハロゲンランプを熱源とするフィルム加熱方式や熱ローラ方式の定着装置、電磁誘導加熱方式の定着装置など、その他の構成の定着装置を使用することもできる。
また、上述の各実施形態では、CPU205は、カセットヒータ有無検出センサ214の信号によりカセットヒータ60A、60B、60Cが装着されているかを検出すると説明した。但し、画像形成装置は、このようなカセットヒータ有無検出センサを有さず、操作部210(図2)から操作手がカセットヒータの有無を入力することで、CPU205がカセットヒータの有無を検出できるようにしても良い。この場合、操作部210が入力部に相当する。
また、カセットヒータ60A、60B、60Cは、上述したように、装置本体101とは別に、外部電源から電力が供給される構成とすることができる。この場合に、カセットヒータ60A、60B、60Cを、装置本体101の主電源のオン、オフに拘らず、差込プラグが外部電源用のプラグに差し込まれていれば、常時通電される構成としても良い。
1A、1B、1C・・・給送カセット/2・・・記録材/13・・・定着装置/14・・・加圧ローラ(ニップ形成部材)/15・・・定着ベルト(ベルト)/15A・・・定着ベルトユニット(加熱部材)/28A、28B、28C・・・給送部(格納部)/39・・・環境センサ/60A、60B、60C・・・カセットヒータ(加熱手段)/70・・・ヒータ/100・・・画像形成装置/101・・・装置本体/110・・・画像形成部/203・・・エンジン制御部/205・・・CPU(制御手段)/210・・・操作部(入力部)/214・・・カセットヒータ有無検出センサ(入力部)
Claims (5)
- 装置本体と、
前記装置本体内に配置され、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
加熱部材と、前記加熱部材との間で記録材を挟持しつつ搬送するニップ部を形成するニップ形成部材とを有し、前記画像形成部でトナー像が形成された記録材を前記ニップ部で加熱することで記録材にトナー像を定着させる定着装置と、
前記画像形成部へ搬送される記録材を格納する格納部であって、前記格納部内の記録材を加熱可能な加熱手段が着脱可能な格納部と、
前記格納部に対する前記加熱手段の有無に関する情報が入力可能である入力部と、
前記装置本体内の温度及び湿度を検知可能な環境センサと、
前記環境センサの検知結果により求められる絶対水分量が所定の水分量以上、且つ、前記格納部に格納された記録材の坪量が所定の坪量未満である場合に、前記加熱部材の加熱を開始してから1枚目の記録材を前記ニップ部に突入させるまでの時間が、前記格納部に前記加熱手段が装着されている場合には第1時間となるように、前記格納部に前記加熱手段が装着されていない場合には前記第1時間よりも長い第2時間となるように、前記画像形成部と前記定着装置を制御可能な制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記格納部は、記録材を格納すべく前記装置本体に対して、少なくとも記録材が格納される部分を外部に露出及び前記部分を前記装置本体内に収容可能に移動するカセットを有し、
前記カセットが前記装置本体に収容されたことを検知する収容検知部を備え、
前記制御手段は、前記収容検知部により前記カセットが前記装置本体に収容されたことを検知した時点からの経過時間、又は、前記入力部により前記加熱手段が前記格納部に装着されたことに関する情報が入力された時点からの経過時間を計測し、前記格納部に前記加熱手段が装着されている場合であっても、前記経過時間が所定時間未満である場合には、前記加熱部材の加熱を開始してから1枚目の記録材を前記ニップ部に突入させるまでの時間を前記第1時間よりも長い第3時間とする、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 装置本体と、
前記装置本体内に配置され、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
加熱部材と、前記加熱部材との間で記録材を挟持しつつ搬送するニップ部を形成するニップ形成部材とを有し、前記画像形成部でトナー像が形成された記録材を前記ニップ部で加熱することで記録材にトナー像を定着させる定着装置と、
前記画像形成部へ搬送される記録材を格納する格納部であって、前記格納部内の記録材を加熱可能な加熱手段が着脱可能な格納部と、
前記格納部に対する前記加熱手段の有無に関する情報が入力可能である入力部と、
前記装置本体内の温度及び湿度を検知可能な環境センサと、
前記環境センサの検知結果により求められる絶対水分量が所定の水分量以上、且つ、前記格納部に格納された記録材の坪量が所定の坪量未満である場合に、前記加熱部材の加熱を開始してから1枚目の記録材を前記ニップ部に突入させる際の前記加熱部材の温度が、前記格納部に前記加熱手段が装着されている場合には第1温度となるように、前記格納部に前記加熱手段が装着されていない場合には前記第1温度よりも低い第2温度となるように、前記定着装置を制御可能な制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記格納部は、記録材を格納すべく前記装置本体に対して、少なくとも記録材が格納される部分を外部に露出及び前記部分を前記装置本体内に収容可能に移動するカセットを有し、
前記カセットが前記装置本体に収容されたことを検知する収容検知部を備え、
前記制御手段は、前記収容検知部により前記カセットが前記装置本体に収容されたことを検知した時点からの経過時間、又は、前記入力部により前記加熱手段が前記格納部に装着されたことに関する情報が入力された時点からの経過時間を計測し、前記格納部に前記加熱手段が装着されている場合であっても、前記経過時間が所定時間未満である場合には、前記加熱部材の加熱を開始してから1枚目の記録材を前記ニップ部に突入させる際の前記加熱部材の温度を前記第1温度よりも低い第3温度とする、
ことを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記加熱部材は、無端状のベルトと、前記ベルトを加熱するヒータとを有し、
前記ニップ形成部材は、前記ベルトと当接して前記ベルトを回転させる回転体であり、
前記ニップ部を通過する記録材は、前記ヒータのみにより加熱される、
ことを特徴とする、請求項1ないし4の何れか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019051992A JP2020154108A (ja) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019051992A JP2020154108A (ja) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020154108A true JP2020154108A (ja) | 2020-09-24 |
Family
ID=72558841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019051992A Pending JP2020154108A (ja) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020154108A (ja) |
-
2019
- 2019-03-19 JP JP2019051992A patent/JP2020154108A/ja active Pending
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