JP2022133963A - 画像形成装置 - Google Patents

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。

特開２００２‐２６８４４６号公報

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。

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。 上記画像形成装置の内部構成を示す概略図である。 上記画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 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。 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。 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。

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。

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

Claims (9)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。

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