JP2022133963A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着器の加熱力に不足が生じる場合でも、画像形成処理のスループットが低下することを抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】コントローラ(12)は、定着器(8)の温度上昇が所定時間を超える場合に第1間隔よりも大きい第2間隔でシートを搬送させ、第2間隔で搬送させたシートの枚数が所定枚数以上になった場合に、第2間隔よりも小さい間隔でシートを搬送させる。【選択図】図3
Description
本開示は、画像形成装置に関する。
電子写真プリンタなどの画像形成装置としては、画像形成対象のシートを加熱して現像剤像を定着させる定着器を備えたものが知られている。このような定着器では、シートを通過させて加熱するごとに、シートに熱を奪われて温度が低下する。
このような温度低下に対して、従来の画像形成装置では、一般的に、定着器のヒータの通電量を大きくして温度を回復させる。しかしながら、定着器の加熱力に不足が生じる場合、例えば、電源電圧が低かったり、雰囲気温度が低かったりする場合では、温度の回復が遅く、連続してシートを通過させた場合に定着性が低下する場合がある。また、従来の画像形成装置として、下記特許文献1には、定着器の温度の回復が遅い場合において、定着器を通過させる、シートの間隔を広げる技術が開示されている。
しかしながら、上記従来技術では、定着器の加熱力に不足が生じる場合において、単位時間当たりの画像形成処理されるシートの枚数が大きく低下して、画像形成装置での画像形成処理のスループットが低下するという問題点を生じることがあった。
本開示は、定着器の加熱力に不足が生じる場合でも、画像形成処理のスループットが低下することを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本開示の第1態様の画像形成装置は、シートが載置されるシートトレイと、前記シートトレイからシートを搬送する搬送部と、前記搬送部にて搬送されたシートに現像剤像を形成する画像形成部と、シートを加熱する加熱部を有し、当該シートに現像剤像を定着させる定着器と、前記定着器の温度を検知する温度センサと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記温度センサの検知温度が予め定められた定着目標温度になるように、前記加熱部の加熱を開始した後、前記検知温度が予め定められた第1温度から予め定められた第2温度まで上昇する際の経過時間が所定時間以内であった場合に、先行するシートと後続するシートとの間隔である搬送間隔を予め定められた第1間隔として、前記搬送部にてシートを搬送させ、前記経過時間が前記所定時間を超えた場合に、前記搬送間隔を前記第1間隔よりも大きい、予め定められた第2間隔として、前記搬送部にてシートを搬送させ、更に、前記第2間隔で搬送させたシートの枚数が所定枚数以上になった場合に、前記搬送間隔を前記第2間隔よりも小さい間隔とする構成を備える。
上記の構成によれば、制御部が定着器での昇温時間が所定時間よりも長いと判別した場合には、制御部は定着器の加熱力に不足が生じていると判断して、上記搬送間隔を第1間隔よりも大きい第2間隔としてシートを搬送させる。その後、制御部は、所定枚数以上のシートが搬送されたか否かを判別することにより、定着器が蓄熱されたかどうかについて判断する。そして、制御部は定着器が蓄熱されたと判断した場合に、制御部は上記搬送間隔を第2間隔よりも小さい間隔とする。これにより、定着器の加熱力に不足が生じる場合でも、画像形成処理のスループットが低下するのを抑制することができる。
本開示の第2態様は、第1態様の画像形成装置であって、前記第2温度は、前記定着目標温度よりも低くてもよい。
上記の構成によれば、定着器の温度が定着目標温度に達する前に、シートの適切な搬送間隔を確実に決定することができる。
本開示の第3態様は、第1態様または第2態様の画像形成装置であって、前記制御部は、前記定着器の回転動作を停止させた状態で前記加熱部の加熱を開始した後、前記検知温度が前記第1温度に達した場合に、前記定着器の回転動作を開始させてもよい。
上記の構成によれば、定着器での温度上昇をより正確に把握することができ、加熱力をより適切に制御することができる。
本開示の第4態様は、第1態様から第3態様のいずれか1つの画像形成装置であって、前記制御部は、前記第1間隔としてシートを搬送させるときの前記定着器におけるシートの搬送速度と、前記第2間隔としてシートを搬送させるときの前記定着器におけるシートの搬送速度とを互いに等しくさせてもよい。
上記の構成によれば、シートの搬送間隔を調整することにより、画像形成処理のスループットを容易に変更することができる。
本開示の第5態様は、第1態様から第4態様のいずれか1つの画像形成装置であって、前記加熱部は、シートを加熱するローラを備え、前記第2間隔は、前記ローラの周長よりも大きくてもよい。
上記の構成によれば、第2間隔でシートを搬送させているときに、定着器を蓄熱させて、定着器の温度をより確実に上昇させることができる。
本開示の第6態様は、第5態様の画像形成装置であって、前記第1間隔は、前記ローラの周長よりも小さくてもよい。
上記構成によれば、定着器の定着効率を向上させて、スループットを容易に向上させることができる。
本開示の第7態様は、第5態様または第6態様の画像形成装置であって、前記ローラは、鉄合金からなる基材を備えてもよい。
上記の構成によれば、ローラを容易に蓄熱させることができ、定着器の温度を容易に上昇させて、画像形成処理のスループットをも容易に向上させることができる。
本開示の第8態様は、第1態様から第7態様のいずれか1つの画像形成装置であって、前記制御部は、前記第2間隔として搬送させたシートの枚数が前記所定枚数以上になった場合に、前記搬送間隔を前記第1間隔としてもよい。
上記の構成によれば、画像形成処理のスループットを速やかに向上させることができる。
本開示の第9態様は、第1態様から第8態様のいずれか1つの画像形成装置であって、前記第2間隔は、シートの搬送方向での寸法以上であってもよい。
上記の構成によれば、第2間隔としてシートを搬送させているときに、定着器を蓄熱させて、定着器の温度をより確実に上昇させることができる。
本開示の一態様によれば、定着器の加熱力に不足が生じる場合でも、画像形成処理のスループットが低下することを抑制することができる画像形成装置が実現できる。
以下、本開示の一実施形態について図1~図6を参照しつつ説明する。本実施形態では、画像形成装置1の一例として、レーザープリンタやLEDプリンタの電子写真プリンタについて説明する。しかしながら、画像形成装置1は、例えば、シートPを加熱する定着器8を有する構成であれば、インクジェットプリンタなどの電子写真プリンタ以外のプリンタであってもよい。また、画像形成とは、印刷である場合について説明する。
〔画像形成装置の全体構成〕
図1は、本開示の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す斜視図である。図1において、画像形成装置1は、例えば、フルカラー画像の画像形成処理を行うカラープリンタである。しかしながら、画像形成装置1は、カラープリンタに限らず、例えばモノクロプリンタであってもよい。
図1は、本開示の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す斜視図である。図1において、画像形成装置1は、例えば、フルカラー画像の画像形成処理を行うカラープリンタである。しかしながら、画像形成装置1は、カラープリンタに限らず、例えばモノクロプリンタであってもよい。
画像形成装置1は、本体10と、本体10の上面に設けられた表示部7と、排出トレイ9と、排出口10Aとを備えている。表示部7は、LEDや液晶ディスプレイなどを備えている。また、表示部7には、タッチパネルや操作ボタンなどの操作部材が設けられており、表示部7は、画像形成装置1の操作部としても機能する。
ユーザは、表示部7の操作部材を操作することによって、シートPの片面又は両面に、所望のカラー画像又はモノクロ画像を形成して印刷を行うことが可能となっている。印刷されたシートPは、排出口10Aを通って、排出トレイ9へ排出される。また、シートPは、画像形成処理が施される記録媒体であって、紙またはプラスチックなどである。
図2は、上記画像形成装置の内部構成を示す概略図である。図3は、上記画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
図2に示すように、本体10の内部には、シートPを収容する2つのシートトレイ2と、ピックアップローラ41と、上流供給ローラ42と、下流供給ローラ43と、レジストレーションローラ44と、排出ローラ45と、転写ローラ32Y、32M、32C、32Kと、感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kと、露光器34Y、34M、34C、34Kと、定着器8とが設けられている。
シートトレイ2は、上面が開放した箱状の部材であり、所定量のシートPを収容する。シートトレイ2は、ユーザが手動で開閉できるように、図2の左右方向に摺動自在に配置されている。2つのシートトレイには、例えば、サイズの異なるシートPがそれぞれ収容されている。なお、シートトレイ2の個数や大きさは、適宜変更可能である。
ピックアップローラ41は、シートトレイ2の上方に配置され、シートトレイ2内に収容された複数枚のシートPの上端の一枚を適度な圧力で圧接して、上流供給ローラ42側へ搬送する。上流供給ローラ42は、ピックアップローラ41よりもシートPの搬送方向下流側に配置され、シートPを下流供給ローラ43側へ搬送する。
下流供給ローラ43は、上流供給ローラ42よりもシートPの搬送方向下流側に配置され、シートPをレジストレーションローラ44側へ搬送する。レジストレーションローラ44は、下流供給ローラ43により搬送されたシートPの先端の移動を一旦停止させた後、所定のタイミングにて転写位置Wに向けてシートPを搬送する。排出ローラ45は、排出口10Aの付近に配置され、シートPを排出トレイ9へ搬送する。
上記したピックアップローラ41、上流供給ローラ42、下流供給ローラ43、レジストレーションローラ44、及び排出ローラ45は、図示しないモータに接続されており、モータからの駆動力により回転駆動する。
レジストレーションローラ44よりもシートPの搬送方向下流側には、一対のベルトローラ30に巻回された搬送ベルトVが設けられている。一対のベルトローラ30のうち一方は、図示しない駆動モータからの駆動力が伝達されることで回動する。搬送ベルトVは、一対のベルトローラ30が回動することにより循環駆動する。
搬送ベルトVの内側には、シートPの搬送方向の上流から下流に向けて、4つの転写ローラ32Y、32M、32C、32Kが配置されている。搬送ベルトVは、図2の左側から右側に向かって水平方向にシートPを搬送する。なお、搬送ベルトVがなくてもよく、転写ローラ32Y、32M、32C、32Kを含む複数のローラを用いてシートPを搬送するようにしてもよい。
また、各転写ローラ32Y、32M、32C、32Kと対向する位置には、シートPの搬送方向上流側から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及び、ブラック(K)の各色に対応した4つの感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kが配置されている。
感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kは、図示しない駆動モータからの駆動力により回転駆動される。なお、感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kの配置順は、これに限定されず、適宜変更可能である。
各感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kの表面は、図示しない帯電器によって一様に帯電される。これら感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kに、各色に対応した後述する露光器34Y、34M、34C、34Kから光が照射されることにより露光が行われる。
露光器34Y、34M、34C、34Kにより露光されることで、シートPに印刷される画像データの静電潜像が、各感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kの表面に形成される。
4つの露光器34Y、34M、34C、34Kは、上記した4つの感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kのそれぞれに対応する位置に設けられている。4つの露光器34Y、34M、34C、34Kは、各感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kに対して、光を照射することにより露光を行う。
4つの露光器34Y、34M、34C、34Kとしては、例えば、不図示のLED露光ヘッドを採用することができる。露光器34Y、34M、34C、34KによりシートPに形成すべき画像データの静電潜像が各感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kの表面に形成される。
そして、図示しないトナーカートリッジに収容されたトナーが、図示しない現像器を介して、各感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kに供給されることによって、各感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kの表面に形成された静電潜像がトナー像となる。なお、カラー印刷では、4つの感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kにそれぞれトナー像が形成される。一方、モノクロ印刷では、感光体ドラム33Kにだけトナー像が形成される。
そして、4つの転写ローラ32Y、32M、32C、32Kには、印加部3Y,3M,3C,3Kから転写バイアスがそれぞれ印加される。
また、シートPは、転写バイアスが印加された転写ローラ32Y、32M、32C、32Kと、感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kとの間で挟持されながら搬送される。これにより、感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kの表面に形成されたトナー像がシートPに転写される。
なお、本実施形態のように、カラープリンタの場合、各感光体ドラム33Y、33M、33C、33K及び各転写ローラ32Y、32M、32C、32KによりシートPが挟まれる領域に、それぞれ転写ニップが形成される。以下では特に断りが無い限り、これらの転写ニップのうち、シートPの搬送方向における最上流の転写ニップの位置を、単に「転写位置W」として説明する。
定着器8は、シートPを加熱する後述の加熱部を有し、当該シートPに現像剤像を定着させる。また、定着器8には、後に詳述するように、例えば、加圧パッド方式の定着器が用いられている。
図3に示すように、本実施形態の画像形成装置1の本体10は、画像形成部3、給紙部4、搬送機構5、本体メモリ6、表示部7、定着器8、温度センサTS、通信部11、及び制御部の一例であるコントローラ12を備えている。
給紙部4は、上述の2つのシートトレイ2を含んでいる。また、給紙部4は、画像形成部3に対して、搬送機構5を含んだ搬送部を介してシートPを給紙する。搬送機構5は、一対のベルトローラ30及び搬送ベルトVを含んでいる。
また、上記搬送部は、搬送機構5と、シートトレイ2から排出トレイ9までシートPを搬送する搬送ローラとしてのピックアップローラ41、上流供給ローラ42、下流供給ローラ43、レジストレーションローラ44、及び排出ローラ45とを備えている。また、搬送部は、コントローラ12からの指示に従って、定着器8での温度上昇に応じて、先行するシートPと後続するシートPとの間隔である搬送間隔を適宜変更してシートPを搬送するように構成されている。詳細は後述する。
画像形成部3は、感光体ドラム33Y、33M、33C、33K、各感光体ドラム33Y、33M、33C、33Kに対応する色のトナーを供給するための上記現像器、及び露光器34Y、34M、34C、34Kを備えている。また、画像形成部3は、転写ローラ32Y、32M、32C、32Kと、印加部3Y,3M,3C,3Kとを含んだ転写装置を具備している。画像形成部3は、コントローラ12からの指示に従って、上記搬送部にて搬送されたシートPに現像剤像を形成する画像形成処理を実行する。
本体メモリ6は、情報の読み出し及び書き込みが可能なメモリである。本体メモリ6は、RAMまたはNVM(不揮発性メモリ)である。本体メモリ6には、印刷枚数などの所定の情報が記憶される。
表示部7は、図1に示したように、例えば、画像形成装置1の本体10の上面に設けられている。また、表示部7は、上述したように、ユーザの操作を入力可能となっており、コントローラ12からの指示に従って、所定の情報表示を行うとともに、画像形成処理の開始などのユーザからの画像形成装置1に対する操作指示を受け付け、コントローラ12に通知する。
通信部11は、コントローラ12の指示に従って、有線形式または無線形式のネットワークを介して画像形成装置1の外部の機器、例えば、コンピュータ端末との間で双方向のデータ通信を行う。
温度センサTSは、例えば、非接触型の温度センサであり、定着器8の近傍に設置されて当該定着器8の温度を検知する。温度センサTSは、検知した検知温度をコントローラ12に出力する。
コントローラ12は、画像形成装置1の各部を制御する制御部であり、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向け集積回路)を有する。コントローラ12は、種々の処理を実行することによって、画像形成装置1に印刷処理及びそれに付随する処理を行わせる。
なお、コントローラ12は、CPU等のプロセッサを備えてもよい。この場合、本体メモリ6に印刷制御方法を実現する制御プログラムが記憶されていてもよい。そして、コントローラ12のプロセッサが、本体メモリ6が記憶する制御プログラムにしたがって動作することにより、画像形成装置1における印刷処理が実行されてもよい。
また、コントローラ12自体が、制御プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えていてもよい。記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、磁気ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、制御プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを利用してもよい。
また、制御プログラムは、制御プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体として、例えば、通信ネットワークや放送波等を介して前記コンピュータに供給されてもよい。
また、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度に基づいて、定着器8での温度上昇、つまり、当該定着器8の加熱力を判断する。そして、コントローラ12は、その判断結果に基づいて、通常モードまたは低スループットモードのいずれかのモードを選択する。通常モードは、上記搬送部により連続して搬送させて定着器8を通過させるシートPの搬送間隔を予め定められた第1間隔とするモードであり、低スループットモードは、当該搬送間隔をこの第1間隔よりも大きい予め定められた第2間隔とするモードである。
更に、コントローラ12は、低スループットモードにおいて、第2間隔で搬送させたシートPの枚数に基づいて、第2間隔よりも小さい間隔で2つのシートPを搬送させる。シートPの搬送間隔を制御する方法、つまり、上記モードの選択方法については後述する。
また、コントローラ12は、通常モードでの第1間隔としてシートPを搬送させるときの定着器8におけるシートPの搬送速度と、低スループットモードでの第2間隔としてシートPを搬送させるときの定着器8におけるシートPの搬送速度とを互いに等しくさせる。
このように、本実施形態の画像形成装置1では、通常モード及び低スループットモードでの定着器8におけるシートPの搬送速度を互いに等しくさせているので、シートPの搬送間隔を調整することにより、画像形成処理のスループットを容易に変更することができる。
なお、ここでいう、搬送速度が互いに等しいとは、搬送速度が実質的に等しいものであればよく、全く同一の数値に限定されない。
〔定着器の構成例〕
図4は、上記画像形成装置に含まれる定着器の構成例を示す断面図である。
図4は、上記画像形成装置に含まれる定着器の構成例を示す断面図である。
図4に示すように、定着器8は、シートPに接して当該シートPを加熱する加熱部81と、図示しない押圧部によって加熱部81側に押圧される加圧部82とを具備している。また、定着器8では、コントローラ12の指示に従って、ニップオン状態とニップオフ状態とのいずれかの状態に切り替えられる。ニップオン状態は、上記押圧部が制御されることにより、加熱部81と加圧部82の間に所定のニップ圧が加えられた状態である。また、ニップオフ状態は、加熱部81と加圧部82の間に所定のニップ圧未満のニップ圧が加えられた状態である。そして、定着器8では、ニップオン状態において、シートPに対する現像剤像の定着処理を行うことにより、現像剤像の定着性を確保することができる。
加熱部81は、ヒータ110と、ローラ120とを備えている。ヒータ110は、例えば、ハロゲンランプを用いて構成されている。また、ヒータ110は、通電によって発光するとともに発熱し、輻射熱によってローラ120を加熱する。具体的には、コントローラ12は、ヒータ110に接続された不図示の通電回路を含んでおり、コントローラ12が当該通電回路の制御を行うことにより、ヒータ110、ひいては加熱部81の加熱が行われる。更に、ヒータ110は、ローラ120の内部で当該ローラ120の回転軸線に沿って配置されている。
ローラ120は、図4の紙面に垂直な方向に延ばされた筒状体であり、シートPを加熱するローラを構成している。また、ローラ120は、例えば、鉄合金からなる基材121と、基材121の外周面を覆う弾性材層122とを有している。弾性材層122は、例えば、シリコンゴムなどのゴム材により構成されている。
このように、ローラ120の基材121が、熱容量が大きい材料、例えば、鉄合金からなるので、ローラ120を容易に蓄熱させることができる。この結果、本実施形態の画像形成装置1では、例えば、画像形成装置1の始動時において、ローラ120が蓄熱した場合にスループットを向上させることができる。
また、ローラ120は、本体10の内部に回転可能に支持されており、図示しないモータに接続されている。ローラ120は、コントローラ12からの指示に従って、上記モータにより、例えば、図4に矢印にて示すように、反時計方向回りに回転駆動される。
加圧部82は、無端ベルト130と、ニップ形成部材Nと、ホルダ140と、ステイ200と、ベルトガイドGと、摺動シート150とを備えている。
無端ベルト130は、可撓性を有する、長尺の筒状部材により構成されている。また、無端ベルト130は、ローラ120が回転したときに、図4に矢印にて示すように、ローラ120またはシートPとの摩擦によって時計方向回りに従動回転する。また、無端ベルト130の内周面131には、グリスなどの潤滑剤が付着されている。更に、無端ベルト130の内側には、ニップ形成部材N、ホルダ140、ステイ200、ベルトガイドG、及び摺動シート150が配置されている。
言い換えれば、ニップ形成部材N、ホルダ140、ステイ200、ベルトガイドG、及び摺動シート150は、無端ベルト130に覆われている。ここで、ホルダ140及びステイ200は、ニップ形成部材Nを支持する支持部材を構成している。
ニップ形成部材Nは、ローラ120との間で無端ベルト130を挟んでニップ部NPを形成する部材である。ニップ形成部材Nは、上流ニップ形成部材N1と、下流ニップ形成部材N2とを備えている。
上流ニップ形成部材N1は、上流パッドP1と、上流固定板B1とを有している。上流パッドP1は、直方体状の部材である。上流パッドP1は、例えば、シリコンゴムなどのゴム材により構成されている。また、上流固定板B1は、上流パッドP1よりも硬い部材、例えば金属などにより構成されている。また、上流パッドP1は、上流固定板B1のローラ120側の表面に固定されている。更に、上流パッドP1は、ローラ120との間で無端ベルト130を挟んで上流ニップ部NP1を形成する。
下流ニップ形成部材N2は、上流ニップ形成部材N1に対して無端ベルト130の移動方向の下流側に所定の間隔をおいて配置されている。下流ニップ形成部材N2は、下流パッドP2と、下流固定板B2とを有している。下流パッドP2は、直方体状の部材である。下流パッドP2は、例えば、シリコンゴムなどのゴム材により構成されている。
また、下流固定板B2は、下流パッドP2よりも硬い部材、例えば金属などにより構成されている。また、下流パッドP2は、下流固定板B2のローラ120側の表面に固定されている。更に、下流パッドP2は、ローラ120との間で無端ベルト130を挟んで下流ニップ部NP2を形成する。
また、上流ニップ部NP1と下流ニップ部NP2との間には、加圧部82からの圧力が直接作用しない中間ニップ部NP3が形成されている。この中間ニップ部NP3では、無端ベルト130はローラ120に接触する。しかしながら、中間ニップ部NP3では、ローラ120との間で無端ベルト130を挟む部材が存在しないため、圧力はほとんど加わらない。
従って、シートPは、ローラ120によって加熱されつつ、ほぼ加圧されることなく中間ニップ部NP3を通過する。本実施形態では、上流ニップ部NP1の上流端から下流ニップ部NP2の下流端までの領域、即ち、無端ベルト130の外周面とローラ120とが接触する全ての領域をニップ部NPと称する。つまり、本実施形態では、ニップ部NPは、上流パッドP1及び下流パッドP2からの押圧力が加わらない部分を含む。
ホルダ140は、ニップ形成部材Nを保持する部材である。ホルダ140は、例えば、耐熱性を有する合成樹脂などにより構成されている。ステイ200は、ホルダ140に対してニップ形成部材Nと反対側に位置してホルダ140を支持する部材である。ステイ200は、第1ステイ210と、第1ステイ210の上流側に設けられた第2ステイ220とを備えている。これらの第1ステイ210及び第2ステイ220は、例えば、金属などにより構成されている。
ベルトガイドGは、無端ベルト130の内周面131をガイドする部材である。ベルトガイドGは、例えば、耐熱性を有する合成樹脂などにより構成されている。ベルトガイドGは、上流ガイドG1と、下流ガイドG2とを有している。
上流ガイドG1は、無端ベルト130の回転方向、詳しくは、ニップ部NPにおける無端ベルト130の移動方向において、ニップ形成部材Nの上流側で無端ベルト130の内周面131をガイドする上流ガイド面Fuを有している。詳しくは、上流ガイド面Fuは、摺動シート150を介して無端ベルト130の内周面131をガイドしている。上流ガイドG1は、無端ベルト130の移動方向において、上流パッドP1から離れている。
下流ガイドG2は、無端ベルト130の回転方向、詳しくは移動方向において、ニップ形成部材Nの下流側で無端ベルト130をガイドする下流ガイド面Fdを有している。詳しくは、下流ガイド面Fdは、摺動シート150を介して無端ベルト130の内周面131をガイドしている。下流ガイドG2は、移動方向において、下流パッドP2から離れている。
摺動シート150は、無端ベルト130と上流パッドP1及び下流パッドP2との各摩擦抵抗を低減するための矩形状のシートである。摺動シート150は、ニップ部NPにおいて、無端ベルト130の内周面131と上流パッドP1及び下流パッドP2との間で挟まれている。摺動シート150は、弾性変形可能な材料を用いて構成されている。なお、摺動シート150の材料は、どのようなものであってもよいが、本実施形態では、例えば、ポリイミドを含有した樹脂シートを採用している。
摺動シート150は、ベース部151と、複数のフック152とを有する。ベース部151は、矩形のシート状に形成されている。ベース部151は、無端ベルト130の内周面131に摺動する摺動面Fsを有している。ベース部151は、無端ベルト130の回転方向における上流端に位置する上流端部151Aと、下流端に位置する下流端部151Bとを有している。
ベース部151の上流端部151Aは、上流ガイドG1に固定されている。また、ベース部151は、上流ガイド面Fu、ニップ形成部材N、及び下流ガイド面Fdを覆うように配置されている。
フック152は、ベース部151の下流端部151Bに設けられている。また、フック152は、摺動シート150の一部分である。言い換えると、フック152は、シート状であり、弾性変形可能な材料を用いて構成されている。フック152は、先端部152Aと、ネック部152Bとを有している。先端部152Aは、ベース部151から遠ざかるほど幅が狭くなる形状となっている。ネック部152Bは、先端部152Aとベース部151を接続している。
なお、上記の説明では、無端ベルト130と、上流パッドP1を有する上流ニップ形成部材N1及び下流パッドP2を有する下流ニップ形成部材N2とを加圧部82に設けた加圧パッド方式の定着器8を用いた場合について説明したが、本実施形態の定着器8はこれに限定されない。例えば、定着器8として、加熱ローラと押圧ローラとを備え、シートPに対して、加熱ローラと押圧ローラとの間で押圧力を与え、且つ加熱ローラにより加熱することによって、定着処理を行うものでもよい。
〔画像形成装置の動作例〕
図5は、上記画像形成装置の動作の一例を説明するグラフである。図5において、横軸は、加熱の動作の開始時点からの経過時間を示しており、縦軸は、温度センサTSの検知温度を示している。図6は、上記画像形成装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
図5は、上記画像形成装置の動作の一例を説明するグラフである。図5において、横軸は、加熱の動作の開始時点からの経過時間を示しており、縦軸は、温度センサTSの検知温度を示している。図6は、上記画像形成装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
図5及び図6では、定着器8の加熱力を鑑みた、連続する2つのシートPの搬送間隔の制御に関する処理を含む画像形成装置1による処理手順について説明する。ここで説明する処理手順は、コントローラ12による画像形成装置1を制御する制御方法の一例である。
コントローラ12が表示部7や通信部11を介して印刷動作を実行する指示を受け付けると、図6に示すように、ステップS1において、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が予め定められた定着目標温度T4になるように、定着器8の加熱を開始する。すなわち、コントローラ12は、定着器8に対して、その加熱部81のヒータ110を動作させる。これにより、定着器8では、その温度が、図5のグラフに例示するように、加熱の動作の開始時点、つまり、“0”時点から定着目標温度T4に向かって上昇し始める。なお、定着目標温度T4は例えば195℃である。
次に、ステップS2において、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が予め定められた第1温度T1に達したか否かについて判別する。第1温度T1は回転開始温度であり、例えば135℃である。コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が第1温度T1に達していないことを判別した場合、つまり、ステップS2でNOの場合、フローは、ステップS2を継続する。
また、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が第1温度T1に達したことを判別した場合、つまり、ステップS2でYESの場合、ステップS3に進む。ステップS3において、コントローラ12は、定着器8に対し、その加熱部81のローラ120を停止状態から回転状態に動作させる指示を通知する。この結果、定着器8では、加熱部81のローラ120が回転動作を開始する。
つまり、定着器8では、図5に示すように、温度センサTSの検知温度が第1温度T1に達した時点t1において、ローラ120の回転動作が開始される。これらのステップS1~S3に示すように、本実施形態の画像形成装置1では、コントローラ12は、定着器8の回転動作を停止させた状態で加熱部81の加熱を開始した後、温度センサTSの検知温度が第1温度T1に達したことを判別した場合に、定着器8のローラ120の回転動作を開始させている。これにより、本実施形態の画像形成装置1では、コントローラ12は、定着器8での温度上昇をより正確に把握することができ、定着器8の加熱力をより適切に制御することができる。
次に、ステップS4において、コントローラ12は、時点t1から所定時間が経過することを判別すると、定着器8に対して、ニップオフ状態からニップオン状態に切り替える指示を通知する。この結果、定着器8では、加熱部81と加圧部82の間に所定のニップ圧が加えられる。つまり、定着器8では、図5に示すように、時点t1から所定時間経過後の時点t2において、ニップオン状態とされる。
その後、図5のグラフにおいて、例えば、時点t3及びt4にて示すように、コントローラ12には、温度センサTSの検知温度が逐次入力されている。
次に、ステップS5において、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が予め定められた第2温度T2に達したか否かについて判別する。第2温度T2はモード判別温度であるとともに定着目標温度T4よりも低い温度であり、例えば165℃である。コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が第2温度T2に達したことを判別した場合、つまり、ステップS5でYESの場合、ステップS6に進む。ステップS6において、コントローラ12は、定着器8が十分に蓄熱されてその加熱力も定着処理に適していると判断して、上記通常モードを選択する。すなわち、コントローラ12は、第1間隔でシートPを搬送して画像形成部3に画像形成処理を実行させる。
また、第2温度T2が、上記定着目標温度T4よりも低く設定されているので、定着器8の温度が定着目標温度T4に達する前に、シートPの適切な搬送間隔を確実に決定することができる。
また、この第1間隔は、シートPがA4規格のシートである場合、例えば、約50mmである。更に、この第1間隔は、ローラ120の周長よりも小さい値が用いられている。具体的には、ローラ120の周長は、例えば、約78mmである。
このように、本実施形態の画像形成装置1では、第1間隔の値をローラの周長よりも小さい値とすることにより、定着器8の定着効率を向上させて、画像形成処理のスループットを容易に向上させることができる。
また、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が第2温度T2に達していないことを判別した場合、つまり、ステップS5でNOの場合、ステップS7に進む。ステップS7において、コントローラ12は、第1温度T1に達した時点t1からの経過時間が所定時間を経過したか否かについて判別する。コントローラ12は、時点t1からの経過時間が所定時間を経過していないことを判別した場合、つまり、ステップS7でNOの場合、フローは、ステップS5に進む。
また、コントローラ12は、時点t1からの経過時間が所定時間を経過したことを判別した場合、つまり、ステップS7でYESの場合、ステップS8に進む。ステップS8において、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が予め定められた第3温度T3に達したか否かについて判別する。第3温度T3は低スループットモードでの画像形成処理開始温度であり、例えば170℃である。コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が第3温度T3に達していないことを判別した場合、つまり、ステップS8でNOの場合、フローは、ステップS8を継続する。
また、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が第3温度T3に達したことを判別した場合、つまり、ステップS8でYESの場合、ステップS9に進む。ステップS9において、コントローラ12は、定着器8の加熱力に不足が生じていると判断して、上記通常モードを選択せずに、上記低スループットモードを選択して、画像形成処理を実行させる。すなわち、コントローラ12は、図5において、時点t6で温度センサTSの検知温度が第3温度T3に達したことを判別すると、第2間隔でシートPを搬送して画像形成部3に画像形成処理を実行させる。
また、この第2間隔は、シートPがA4規格のシートである場合、当該シートPの搬送方向での寸法以上の値、例えば、約347mmである。更に、この第2間隔は、ローラ120の周長、例えば、約78mmよりも大きい値が用いられている。また、この第2間隔を用いた低スループットモードでの画像形成処理のスループットは、第1間隔を用いた通常モードでの画像形成処理のスループットの約半分程度の値となる。
このように、本実施形態の画像形成装置1では、第2間隔の値をローラの周長よりも大きい値とすることにより、第2間隔でシートPを搬送させているときに、定着器8を蓄熱させて、定着器8の温度をより確実に上昇させることができる。また、第2間隔の値をシートPの搬送方向での寸法以上の値とすることにより、定着器8の定着効率を向上させて、画像形成処理のスループットを容易に向上させることができる。
また、上記の説明以外に、第1間隔の値や第2間隔の値について、シートPの寸法や材質などの種類に応じて、適宜変更する構成でもよい。
また、ステップS5~ステップS7で明らかなように、コントローラ12は、温度センサTSの検知温度が第1温度T1から第2温度T2まで上昇する際の経過時間が所定時間以内であるか否かについて判別している。言い換えれば、コントローラ12は、図5において、時点t1から時点t5までの経過時間が所定時間以内であるか否かについて判別している。
そして、コントローラ12は、上記経過時間が所定時間以内であることを判別した場合、第1間隔を用いた通常モードを選択し、上記経過時間が所定時間を超えることを判別した場合、第2間隔を用いた低スループットモードを選択している。
次に、低スループットモードを選択した場合、ステップS10において、コントローラ12は、第2間隔で搬送させたシートPの枚数が所定枚数以上か否かについて判別する。コントローラ12は、第2間隔で搬送させたシートPの枚数が所定枚数以上でないことを判別した場合、つまり、ステップS10でNOの場合、フローは、ステップS10を継続する。
また、コントローラ12は、第2間隔で搬送させたシートPの枚数が所定枚数以上であることを判別した場合、つまり、ステップS10でYESの場合、ステップS11に進む。ステップS11において、コントローラ12は、シートPの搬送間隔を第2間隔より小さい間隔に変更し、当該小さい間隔でシートPを搬送して画像形成部3に画像形成処理を実行させる。
具体的には、コントローラ12は、シートPの搬送間隔を第2間隔から第1間隔に変更して、画像形成処理を実行させる。また、このように、コントローラ12が、第2間隔で搬送させたシートPの枚数が所定枚数以上となった時点t7で直ちに第2間隔から第1間隔に変更させることにより、本実施形態の画像形成装置1では、画像形成処理のスループットを速やかに向上させることができる。尚、定着器8では、その温度は時点t7以降、安定した状態となる。
以上のように、本実施形態の画像形成装置1では、コントローラ12が定着器8での昇温時間が所定時間よりも長いと判別した場合には、コントローラ12は定着器8の加熱力に不足が生じていると判断して、搬送間隔を第1間隔よりも大きい第2間隔としてシートPを搬送させる。その後、コントローラ12は、所定枚数以上のシートPが搬送されたか否かを判別することにより、定着器8が蓄熱されたかどうかについて判断する。そして、コントローラ12は定着器8が蓄熱されたと判断した場合に、コントローラ12はシートPの搬送間隔を第2間隔よりも小さい間隔とする。これにより、本実施形態の画像形成装置1では、定着器8の加熱力に不足が生じる場合でも、画像形成処理のスループットが低下するのを抑制することができる。
また、本実施形態の画像形成装置1では、ステップS10に示したように、第2間隔で搬送させたシートPの枚数が所定枚数未満である場合、コントローラ12は、搬送間隔を第2間隔としてシートPを搬送させる。これにより、本実施形態の画像形成装置1では、第2間隔で搬送させている期間において、定着器8を蓄熱させることができる。例えば、電源電圧が低い場合や、雰囲気温度が低い場合など、定着器8の加熱力が不足する場合であっても、当該定着器8の定着温度を回復することができ、シートPに対する現像剤像の定着性を確保することができる。この結果、本実施形態の画像形成装置1では、画像形成処理の品質低下を抑制することができる。
また、本実施形態の画像形成装置1では、ステップS10に示したように、第2間隔で搬送させたシートPの枚数が所定枚数以上であることを判別した場合、コントローラ12は、搬送間隔を第2間隔から当該第2間隔より小さい間隔に変更してシートPを搬送させる。これにより、本実施形態の画像形成装置1では、定着器8での蓄熱による過分な温度上昇を抑えることができ、当該定着器8の温度がオーバーシュートするのを抑制することができる。
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる構成についても本開示の技術的範囲に含まれる。
1 画像形成装置
2 シートトレイ
3 画像形成部
5 搬送機構(搬送部)
8 定着器
81 加熱部
120 ローラ
121 基材
12 コントローラ(制御部)
TS 温度センサ
P シート
2 シートトレイ
3 画像形成部
5 搬送機構(搬送部)
8 定着器
81 加熱部
120 ローラ
121 基材
12 コントローラ(制御部)
TS 温度センサ
P シート
Claims (9)
- シートが載置されるシートトレイと、
前記シートトレイからシートを搬送する搬送部と、
前記搬送部にて搬送されたシートに現像剤像を形成する画像形成部と、
シートを加熱する加熱部を有し、当該シートに現像剤像を定着させる定着器と、
前記定着器の温度を検知する温度センサと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記温度センサの検知温度が予め定められた定着目標温度になるように、前記加熱部の加熱を開始した後、
前記検知温度が予め定められた第1温度から予め定められた第2温度まで上昇する際の経過時間が所定時間以内であった場合に、先行するシートと後続するシートとの間隔である搬送間隔を予め定められた第1間隔として、前記搬送部にてシートを搬送させ、
前記経過時間が前記所定時間を超えた場合に、前記搬送間隔を前記第1間隔よりも大きい、予め定められた第2間隔として、前記搬送部にてシートを搬送させ、
更に、前記第2間隔で搬送させたシートの枚数が所定枚数以上になった場合に、前記搬送間隔を前記第2間隔よりも小さい間隔とする、画像形成装置。 - 前記第2温度は、前記定着目標温度よりも低い、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、
前記定着器の回転動作を停止させた状態で前記加熱部の加熱を開始した後、前記検知温度が前記第1温度に達した場合に、前記定着器の回転動作を開始させる、請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記第1間隔としてシートを搬送させるときの前記定着器におけるシートの搬送速度と、前記第2間隔としてシートを搬送させるときの前記定着器におけるシートの搬送速度とを互いに等しくさせる、請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記加熱部は、シートを加熱するローラを備え、
前記第2間隔は、前記ローラの周長よりも大きい、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第1間隔は、前記ローラの周長よりも小さい、請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記ローラは、鉄合金からなる基材を備える、請求項5または6に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、
前記第2間隔として搬送させたシートの枚数が前記所定枚数以上になった場合に、前記搬送間隔を前記第1間隔とする、請求項1から7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第2間隔は、シートの搬送方向での寸法以上である、請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021032938A JP2022133963A (ja) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | 画像形成装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2022133963A true JP2022133963A (ja) | 2022-09-14 |
Family
ID=83229999
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021032938A Pending JP2022133963A (ja) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2022133963A (ja) |
-
2021
- 2021-03-02 JP JP2021032938A patent/JP2022133963A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
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