JP2022174464A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着不良が生じる可能性を低減する。【解決手段】 実施形態の画像形成装置は、発熱部、押圧部、検出部、制御部及び設定部を備える。発熱部は、搬送方向に搬送される用紙を、搬送方向に直交する方向の全域にわたって加熱するために発熱する。押圧部は、発熱部により加熱された用紙に、搬送方向に直交する方向の全域にわたって圧力を与える。検出部は、押圧部の温度を検出する。制御部は、記検出部により検出された温度を制御温度に近付けるように発熱部を制御する。設定部は、１ジョブに関する画像形成の開始前に、当該ジョブでの画像形成枚数と使用する用紙サイズとに基づいて、それぞれ異なる複数の候補温度のうちの１つを制御温度として設定する。【選択図】 図４

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置に関する。

例えば電子写真方式の画像形成装置においては、用紙に付着させた現像剤の定着のために加熱されたローラが用いられる。
このローラにより用紙と現像剤とに与える圧力が減少すると、定着不良が生じる恐れがある。
このような事情から、定着不良が生じる可能性を低減できることが望まれていた。

特開２００６－２４２９８２号公報

本発明が解決しようとする課題は、定着不良が生じる可能性を低減できる画像形成装置を提供することである。

実施形態の画像形成装置は、発熱部、押圧部、検出部、制御部及び設定部を備える。発熱部は、搬送方向に搬送される用紙を、搬送方向に直交する方向の全域にわたって加熱するために発熱する。押圧部は、発熱部により加熱された用紙に、搬送方向に直交する方向の全域にわたって圧力を与える。検出部は、押圧部の温度を検出する。制御部は、記検出部により検出された温度を制御温度に近付けるように発熱部を制御する。設定部は、１ジョブに関する画像形成の開始前に、当該ジョブでの画像形成枚数と使用する用紙サイズとに基づいて、それぞれ異なる複数の候補温度のうちの１つを制御温度として設定する。

一実施形態に係るＭＦＰの機械的な構成を概略的に示す図。 図１に示されるＭＦＰの制御に関わる構成を概略的に示すブロック図。 図２に示されるシステムコントローラの要部回路構成を示すブロック図。 図３に示されるプロセッサによるプリント制御処理のフローチャート。 図１に示される定着ベルトの温度を、定着ベルトの長手方向についての複数の位置に関して計測した結果を表す図。 図１に示されるプレスローラの温度を、プレスローラの長手方向についての複数の位置に関して計測した結果を表す図。 図１に示される定着ベルトの温度を、定着ベルトの長手方向についての複数の位置に関して計測した結果を表す図。 図１に示されるプレスローラの温度を、プレスローラの長手方向についての複数の位置に関して計測した結果を表す図。 制御温度及びプリント速度と図１に示されるプレスローラの長手方向の位置に応じた温度差との関係を表す図。 図１に示されるプレスローラの長手方向の位置に応じた温度差と外径差との関係を表す図。 制御温度と及びプリント速度とオフセットレベルとの関係を表す図。

以下、実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態では、画像形成装置を含んで構成されたＭＦＰ（multi-function peripheral）を例に説明する。以下に説明する各種の動作及び各種の処理の内容は一例であって、一部の動作及び処理の順序の変更、一部の動作及び処理の省略、あるいは別の動作及び処理の追加などは適宜に可能である。

まず、本実施形態に係るＭＦＰの構成について説明する。
図１は実施形態に係るＭＦＰ１００の機械的な構成を概略的に示す図である。
図１に示すように、ＭＦＰ１００は、スキャナ１０１及びプリンタ１０２を有する。

スキャナ１０１は、原稿の画像を読み取って、当該原稿に対応する画像データを生成する。スキャナ１０１は、例えばＣＣＤ（charge-coupled device）ラインセンサなどのイメージセンサを用い、原稿の読取面からの反射光像に応じた画像データを生成する。スキャナ１０１は、原稿台に載置された原稿を、当該原稿に沿って移動するイメージセンサによりスキャンする。スキャナ１０１はあるいは、ＡＤＦ（auto document feeder）が搬送する原稿を、固定されたイメージセンサによりスキャンする。

プリンタ１０２は、画像形成の対象となる媒体に電子写真方式により画像を形成する。媒体は、典型的にはカット紙等のプリント用紙である。そこで以下では、媒体としてプリント用紙が用いられることとして説明する。ただし、媒体としては、カット紙とは別の紙製のシート材が用いられてもよいし、紙以外の樹脂等の素材のシート材が用いられてもよい。プリンタ１０２は、カラー画像をプリント用紙に印刷するカラー印刷機能と、モノクロの画像をプリント用紙に印刷するモノクロ印刷機能とを有する。プリンタ１０２は、例えばイエロー、マゼンタ及びシアンの３色、あるいはこれにブラックを加えた４色の現像剤をそれぞれ用いた要素画像を重ね合わせて形成することによってカラー画像を形成する。また、プリンタ１０２は、例えばブラックの現像剤を用いてモノクロ画像を形成する。現像剤は例えばトナーである。現像剤は例えばトナーとキャリアとを含んでもよい。ただしプリンタ１０２は、カラー印刷機能及びモノクロ印刷機能のいずれか一方のみを備えてもよい。

図１に示す構成例において、プリンタ１０２は、給紙ユニット１、プリントエンジン２、定着ユニット３、ＡＤＵ（automatic double-sided unit）４及び排紙トレイ５を含む。
給紙ユニット１は、給紙カセット１０－１，１０－２，１０－３、ピックアップローラ１１－１，１１－２，１１－３、搬送ローラ１２－１，１２－２，１２－３、搬送ローラ１３及びレジストローラ１４を含む。

給紙カセット１０－１，１０－２，１０－３は、プリント用紙を積み重ねた状態で収納する。給紙カセット１０－１，１０－２，１０－３がそれぞれ収納するプリント用紙は、サイズ及び材質が異なる別種のプリント用紙であっても、同種のプリント用紙であってもよい。給紙ユニット１は、他に、手差しトレイを含んでもよい。
ピックアップローラ１１－１，１１－２，１１－３は、各給紙カセット１０－１，１０－２，１０－３からプリント用紙を一枚ずつ取り出す。ピックアップローラ１１－１，１１－２，１１－３は、取り出したプリント用紙を搬送ローラ１２－１，１２－２，１２－３へと送り込む。
搬送ローラ１２－１，１２－２，１２－３は、ピックアップローラ１１－１，１１－２，１１－３から送り込まれたプリント用紙を、図示しないガイド部材などにより形成された搬送路を介して搬送ローラ１３へと送り込む。

搬送ローラ１３は、搬送ローラ１２－１，１２－２，１２－３のいずれかから送り込まれたプリント用紙を更に搬送し、レジストローラ１４へと送り込む。
レジストローラ１４は、プリント用紙の傾きを正す。レジストローラ１４は、プリントエンジン２へとプリント用紙を送り込むタイミングを調整する。
給紙カセット、ピックアップローラ及び搬送ローラは、３組に限定されるものではなく、任意の組数が設けられてよい。また、手差しトレイを設けるのであれば、給紙カセットと、それと対をなすピックアップローラ及び搬送ローラとは、１組も設けなくてもよい。

プリントエンジン２は、ベルト２０、支持ローラ２１，２２，２３、画像形成ユニット２４－１，２４－２，２４－３，２４－４、露光ユニット２５及び転写ローラ２６を含む。
ベルト２０は、無端状をなし、図１に示す状態を維持するように支持ローラ２１，２２，２３により支持される。ベルト２０は、支持ローラ２１の回転に伴って、図１中の反時計回りに回転する。ベルト２０は、外側に位置する面（以下、像担持面と称する）に、プリント用紙に形成すべき現像剤の像を一時的に担持する。ベルト２０には、耐熱性及び対磨耗性の点から、例えば半導電性ポリイミドが用いられる。ベルト２０の回転に伴う像担持面の移動により、いわゆる副走査が実現されるのであり、像担持面の移動方向は副走査方向とも呼ばれる。

画像形成ユニット２４－１～２４－４は、それぞれが感光体、帯電器、現像器、転写ローラ及びクリーナを含み、露光ユニット２５との協働により電子写真方式による画像形成を行うための周知の構造を持つ。画像形成ユニット２４－１～２４－４は、それぞれの感光体の軸方向が互いに平行する状態で、ベルト２０に沿って配列されている。画像形成ユニット２４－１～２４－４は、用いる現像剤の色が異なるのみであり、構造及び動作は同様である。画像形成ユニット２４－１は、例えばブラックの現像剤を用いて要素画像を形成する。画像形成ユニット２４－２は、例えばシアンの現像剤を用いて要素画像を形成する。画像形成ユニット２４－３は、例えばマゼンタの現像剤を用いて要素画像を形成する。画像形成ユニット２４－４は、例えばイエローの現像剤を用いて要素画像を形成する。画像形成ユニット２４－１～２４－４は、各色の要素画像を、ベルト２０の像担持面上で互いに重なり合うようにする。これにより、画像形成ユニット２４－１～２４－４は、画像形成ユニット２４－１を通過した時点におけるベルト２０の像担持面上に、各色の各要素画像を重ね合わせたカラー画像を形成する。なお図示は省略しているが、各色の現像剤を収容する現像剤容器が、例えばベルト２０の情報の空間に配置される。

露光ユニット２５は、画像形成ユニット２４－１～２４－４のそれぞれの感光体を、各色の要素画像を表した画像データに従って露光する。露光ユニット２５としては、レーザスキャナ又はＬＥＤ（light emitting diode）ヘッドなどが用いられる。露光ユニット２５は、レーザスキャナが用いられるならば例えば、半導体レーザ素子、ポリゴンミラー、結像レンズ系及びミラーを含む。そしてこの場合の露光ユニット２５は例えば、半導体レーザ素子から画像データに従って出射されたレーザビームを、ミラーによる出射方向の切り替えによって画像形成ユニット２４－１～２４－４のそれぞれの感光体に選択的に入射させる。また露光ユニット２５は、上記のレーザビームを、ポリゴンミラーによって感光体の軸方向（図１中の奥行き方向）に走査する。このレーザビームの走査は、いわゆる主走査であり、その方向は主走査方向と呼ばれる。

転写ローラ２６は、支持ローラ２３と平行に配置され、支持ローラ２３との間にベルト２０を挟み込む。転写ローラ２６は、レジストローラ１４から送り出されたプリント用紙を、ベルト２０の像担持面との間に挟み込む。そして転写ローラ２６は、ベルト２０の像担持面に形成された現像剤の像を、静電力を利用してプリント用紙に対して転写する。つまり、支持ローラ２３及び転写ローラ２６により転写部が構成される。ベルト２０の像担持面には、プリント用紙に転写し切れずに現像剤が残る場合がある。このため、支持ローラ２３と転写ローラ２６との間を通過したのちにベルト２０の像担持面に付着している現像剤は、画像形成ユニット２４－４に至るまでに図示しないクリーナによって除去される。
かくしてプリントエンジン２は、レジストローラ１４により送り込まれるプリント用紙に対して、電子写真方式により画像を形成する。

定着ユニット３は、プリントエンジン２から送り出されるプリント用紙に付着した現像剤を溶融させつつ押しつけることによって、当該現像剤をプリント用紙に定着させる。定着ユニット３は、定着ベルト３０、押圧パッド３１、ヒータ３２、プレスローラ３３、剥離プレート３４及び温度センサ３５を含む。なお、定着ベルト３０及びプレスローラ３３については、回転軸に垂直な面での断面を表している。

定着ベルト３０は、例えば耐熱性の樹脂からなる無端状のベルトである。定着ベルト３０は、図１中の奥行き方向に延びる回転軸周りを回転するように、図示しない支持機構により支持されている。定着ベルト３０は、回転軸方向の長さが、プリント用紙の搬送方向（図１中の上下方向）に直交する方向（図１中の奥行き方向）についてのプリント用紙の長さ（以下、幅と称する）の最大値よりも大きい。定着ベルト３０の外径は、典型的には回転軸方向の長さよりも小さい。従って、回転軸方向が、定着ベルト３０の長手方向である。定着ベルト３０は、ヒータ３２により加熱されることによって、プリント用紙及びそのプリント用紙に付着した現像剤を加熱する。
押圧パッド３１は、定着ベルト３０の内側面に接するように設けられ、定着ベルト３０をプレスローラ３３に押圧する。

ヒータ３２は、定着ベルト３０を加熱する。ヒータ３２は、例えばＩＨ（induction heating）ヒータであるが、他の任意のタイプのヒータを適宜に利用できる。ヒータ３２は、発熱要素を１つのみ備えるのでもよいし、複数の発熱要素を回転軸方向に並べて備えるのでもよい。かくしてヒータ３２は、定着ベルト３０を介してプリント用紙を加熱するために発熱するのであり、発熱部の一例である。

プレスローラ３３は、定着ベルト３０と平行して設けられている。プレスローラ３３は、図１中の奥行き方向に延びる回転軸周りを回転するように、図示しない支持機構により支持されている。プレスローラ３３は、回転軸方向の長さが、プリント用紙の最大幅よりも大きい。プレスローラ３３の外径は、典型的には回転軸方向の長さよりも小さい。従って、回転軸方向が、プレスローラ３３の長手方向である。プレスローラ３３は、プリントエンジン２から送り出されたプリント用紙を定着ベルト３０との間に挟み込みつつ、定着ベルト３０とともにＡＤＵ４へと送り出す。かくしてプレスローラ３３は、プリント用紙を押圧パッド３１との間に定着ベルト３０とともに挟み込む際に、プリント用紙を押圧する。つまり、定着ベルト３０、押圧パッド３１及びプレスローラ３３の協働により押圧部としての機能を実現する。なおプレスローラ３３についても、定着ベルト３０の熱により加熱されて、プリント用紙に付着した現像剤を加熱する機能の一端を担う。
ただし、定着部としての機能は、上記の構成により実現されるのには限定されず、プリント用紙を押圧できる構造であれば、どのような構造であっても構わない。例えば、定着ベルト３０及び押圧パッド３１に代えて、一般的なローラが用いられてもよく、当該ローラ及びプレスローラ３３の少なくとも一方が他方のローラの方向に押圧されることにより押圧部としての機能が実現されてもよい。あるいは例えば、プレスローラ３３に代えて、定着ベルト３０及び押圧パッド３１と同様な構造を設けることにより押圧部としての機能が実現されてもよい。さらには例えば、互いに接するローラと固定板との間にプリント用紙を通す構造とすることによって、当該のローラと固定板とによって押圧部としての機能が実現されてもよい。
プリント用紙の加熱も、定着ベルト３０及びプレスローラ３３を加熱する形態に代えて、別の様々な形態を適宜に採用できる。例えば、ヒータ３２に代えて、あるいはヒータ３２に加えて、プレスローラ３３を直接的に加熱するようにヒータを備えてもよい。あるいは例えば、ヒータ３２に代えて、あるいはヒータ３２に加えて、定着ベルト３０とプレスローラ３３とによって挟み込まれる前にプリント用紙を直接的に加熱するようにヒータを備えてもよい。これらの場合、ヒータ３２に代えて、あるいはヒータ３２に加えて備えられるヒータも発熱部に相当する。

剥離プレート３４は、定着ベルト３０とプレスローラ３３との間を通過したプリント用紙を定着ベルト３０から剥離し、プリント用紙が定着ベルト３０に巻き込まれることを防止する。
温度センサ３５は、定着ベルト３０の温度を測定する。温度センサ３５は、典型的には、定着ベルト３０の長手方向についての中央近辺の温度を測定するように配置される。温度センサ３５は、検出部の一例である。ただし、温度センサ３５は、定着ベルト３０の温度を計測できれば、どのように設けられていてもよい。温度センサ３５は、ヒータ３２の温度、プレスローラ３３の温度、あるいは定着ベルト又はプレスローラ３３の周辺の温度を測定するように設けられてもよい。つまり検出部は、押圧部の温度を直接的に検出するほか、間接的に検出するように実現されても構わない。

ＡＤＵ４は、複数のローラを含み、次の２つの動作を選択的に行う。第１の動作は、定着ユニット３を通過したプリント用紙をそのまま排紙トレイ５に向けて送り出す。この第１の動作は、片面プリント又は両面プリントを終えた場合に行われる。第２の動作は、定着ユニット３を通過したプリント用紙を、一旦は排紙トレイ５の側へと搬送したのち、スイッチバックさせてプリントエンジン２へと送り込む。この第２の動作は、両面プリントにおける一面のみへの画像形成を終えた場合に行われる。
排紙トレイ５は、画像が形成されて排出されたプリント用紙を受ける。

図２はＭＦＰ１００の制御に関わる構成を概略的に示すブロック図である。なお図２において、図１に示されるのと同一の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
ＭＦＰ１００は、スキャナ１０１及びプリンタ１０２に加えて、通信ユニット１０３、システムコントローラ１０４及びオペレーションパネル１０５を含む。

通信ユニット１０３は、ＬＡＮ（local area network）及び公衆通信網などの通信ネットワークを介して、コンピュータ装置などの情報端末及びファクシミリ装置などの画像端末と通信するための処理を行う。
システムコントローラ１０４は、ＭＦＰ１００としての所期の動作を実現するために、ＭＦＰ１００を構成する各部を統括的に制御する。なお、ＭＦＰ１００としての所期の動作は、例えば既存のＭＦＰにより実現される種々の機能を実現するための動作である。
オペレーションパネル１０５は、入力デバイス及び表示デバイスを含む。オペレーションパネル１０５は、入力デバイスにより、操作者による指示を入力する。オペレーションパネル１０５は、表示デバイスにより、操作者に対して通知すべき各種の情報を表示する。オペレーションパネル１０５としては、例えばタッチパネルが利用できる。

プリンタ１０２が備える前述した定着ユニット３、ＡＤＵ４、画像形成ユニット２４－１～２４－４、露光ユニット２５及び転写ローラ２６は、制御の対象となる要素である。プリンタ１０２はこれらに加えて、モータ群６を制御の対象となる要素として含む。モータ群６は、ピックアップローラ１１－１，１１－２，１１－３、搬送ローラ１２－１，１２－２，１２－３、搬送ローラ１３、レジストローラ１４、支持ローラ２１、転写ローラ２６、定着ベルト３０及びプレスローラ３３の少なくともいずれか一方、さらにはＡＤＵ４に含まれるローラなどを回転させるための複数のモータを含む。

プリンタ１０２はさらに、センサ群７、プリンタコントローラ８１、形成コントローラ８２、露光コントローラ８３、転写コントローラ８４、定着コントローラ８５、反転コントローラ８６及びモータコントローラ８７を含む。
センサ群７は、装置の動作状態を監視するための各種のセンサを含む。
プリンタコントローラ８１は、システムコントローラ１０４の制御の下に、プリンタ１０２としての所期の動作を実現するために、プリンタ１０２を構成する各部を総括的に制御する。

形成コントローラ８２、露光コントローラ８３、転写コントローラ８４、定着コントローラ８５、反転コントローラ８６及びモータコントローラ８７は、いずれもプリンタコントローラ８１の制御の下に動作し、画像形成ユニット２４－１～２４－４、露光ユニット２５、転写ローラ２６、ＡＤＵ４及びモータ群６の動作をそれぞれ制御する。なお定着コントローラ８５は、ヒータ３２に供給する駆動電力を調整することなどにより、温度センサ３５により測定される温度を制御温度に近付けるようにヒータ３２の発熱を制御する機能を備える。ただし定着コントローラ８５は、ヒータ３２の全体を一括で制御する。つまり定着コントローラ８５は、定着ベルト３０の長手方向に関しての複数の領域のそれぞれで個別にヒータ３２の温度を制御する機能は備えない。つまり定着コントローラ８５は、制御部としての機能を備える。

図３はシステムコントローラ１０４の要部回路構成を示すブロック図である。
システムコントローラ１０４は、プロセッサ１０４１、メインメモリ１０４２、補助記憶ユニット１０４３、インタフェースユニット１０４４及び伝送路１０４５を含む。

プロセッサ１０４１、メインメモリ１０４２及び補助記憶ユニット１０４３を伝送路１０４５で接続することによって、上記の制御のための情報処理を行うコンピュータを構成する。
プロセッサ１０４１は、上記コンピュータの中枢部分に相当する。プロセッサ１０４１は、オペレーティングシステム、ミドルウェア及びアプリケーションプログラム等の情報処理プログラムに従って、後述する情報処理を実行する。

メインメモリ１０４２は、上記コンピュータの主記憶部分に相当する。メインメモリ１０４２は、不揮発性のメモリ領域と揮発性のメモリ領域とを含む。メインメモリ１０４２は、不揮発性のメモリ領域では情報処理プログラムを記憶する。またメインメモリ１０４２は、プロセッサ１０４１が各部を制御するための処理を実行する上で必要なデータを不揮発性又は揮発性のメモリ領域で記憶する場合もある。メインメモリ１０４２は、揮発性のメモリ領域を、プロセッサ１０４１によってデータが適宜書き換えられるワークエリアとして使用する。

補助記憶ユニット１０４３は、上記コンピュータの補助記憶部分に相当する。補助記憶ユニット１０４３としては、例えばＥＥＰＲＯＭ（electric erasable programmable read-only memory）、ＨＤＤ（hard disc drive）及びＳＳＤ（solid state drive）等の周知の記憶デバイスを単独で又は複数組み合わせて用いることができる。補助記憶ユニット１０４３は、プロセッサ１０４１が各種の処理を行う上で使用するデータや、プロセッサ１０４１での処理によって生成されたデータを保存する。補助記憶ユニット１０４３は、情報処理プログラムを記憶する。

インタフェースユニット１０４４は、スキャナ１０１、プリンタ１０２、通信ユニット１０３、システムコントローラ１０４及びオペレーションパネル１０５との間でデータを授受するための周知の処理を行う。インタフェースユニット１０４４としては、周知のインタフェースデバイス又は通信デバイスなどを単独で又は複数組み合わせて用いることができる。
伝送路１０４５は、アドレスバス、データバス及び制御信号線等を含み、接続された各部の間で授受されるデータ及び制御信号を伝送する。

次に以上のように構成されたＭＦＰ１００の動作について説明する。なお、以下においては、別の既存のＭＦＰの動作とは異なる動作を中心に説明し、その他の動作の説明は省略する。

プリンタ１０２でのプリントを伴う、コピーなどのようなジョブの開始が要求されると、システムコントローラ１０４にてプロセッサ１０４１は、プリンタ１０２を制御するための情報処理（以下、プリント制御処理と称する）をアプリケーションプログラムに従って実行する。なお以下においては、ここで要求されたジョブを対象ジョブと称する。

図４はプロセッサ１０４１によるプリント制御処理のフローチャートである。
ＡＣＴ１としてプロセッサ１０４１は、プリントデータを取り込む。プロセッサ１０４１は例えば、対象ジョブがコピーであるならば、スキャナ１０１に原稿を読み取らせ、これにより生成されたプリントデータをスキャナ１０１から取り込む。またプロセッサ１０４１は例えば、対象ジョブがネットワークプリント又はファクシミリ受信であるならば、通信ユニット１０３にプリントデータを受信させる。なおプロセッサ１０４１では、対象ジョブでプリントすべき全てのプリントデータを取得する。

ＡＣＴ２としてプロセッサ１０４１は、使用するプリント用紙を判定する。プロセッサ１０４１は例えば、用紙の自動選択が指定されている場合には、ＡＣＴ１で取得したプリントデータが表す原稿のサイズを判定し、そのサイズの原稿をプリントするのに適するプリント用紙を、使用するプリント用紙として設定する。プロセッサ１０４１は例えば、使用するプリント用紙を指定する操作が例えばオペレーションパネル１０５にて操作者により行われたならば、その指定されたプリント用紙を、使用するプリント用紙として設定する。

ＡＣＴ３としてプロセッサ１０４１は、使用するプリント用紙が予め小幅用紙として定められたプリント用紙であるか否かを確認する。なお、どのサイズのプリント用紙を小幅用紙とするかは、例えばＭＦＰ１００の設計者などにより任意に定められてよい。ただし小幅用紙は、プレスローラ３３の長手方向に関して、プリント用紙が接触する領域（以下、接触領域と称する）と、プリント用紙が接触しない領域(以下、非接触領域と称する）との温度差が大きく、プレスローラ３３の外径差による定着不良が生じるようなプリント用紙とする。

ここで、プレスローラ３３の外径差による定着不良について説明する。
図５は定着ベルト３０の温度を、定着ベルト３０の長手方向についての複数の位置に関して計測した結果を表す図である。図６はプレスローラ３３の温度を、プレスローラ３３の長手方向についての複数の位置に関して計測した結果を表す図である。なお、これら図５及び図６は、同じジョブでのプリントに際しての温度測定の結果を表す。

図５及び図６のいずれも、破線の曲線は、１枚目のプリント用紙の先端が定着ベルト３０とプレスローラ３３との間を通過する際の測定結果を表す。また図５及び図６のいずれも、実線の曲線は、５０枚目のプリント用紙の先端が定着ベルト３０とプレスローラ３３との間を通過する際の測定結果を表す。使用したプリント用紙の幅は、定着ベルト３０及びプレスローラ３３の長手方向の長さのおよそ１／２である。プリント速度及び制御温度は、何れも標準値として予め定められた速度（以下、標準速度と称する）及び温度（以下、標準温度と称する）である。

図５及び図６から分かるように連続でのプリント枚数が増加すると、定着ベルト３０及びプレスローラ３３ともに、中央部の温度が低下する。これは、プリント用紙が接触することによって、プリント用紙に熱を奪われるからである。
そして、プレスローラ３３は、熱膨張により外径が変化するから、長手方向の中央部は、長手方向の端部よりも外径が小さくなる。これは、プレスローラ３３の中央部における定着ベルト３０への押圧力が低下することに繋がり、プレスローラ３３の中央部における定着不良を生じさせる恐れがある。

このような定着不良は、上記のような原因から、プリント用紙の幅が小さいほどに生じ易い。そこで例えばＭＦＰ１００の設計者は、実験、シミュレーション又は経験則などに基づいて、定着不良が問題となるサイズのプリント用紙を小幅用紙として定めておく。一例としては、幅が１５０ｍｍ以下であるＡ５判サイズ及びＳＴ－Ｒサイズのプリント用紙を小幅用紙として定めることが想定される。

プロセッサ１０４１は、使用するプリント用紙が小幅用紙に該当するならば図４中のＡＣＴ３にてＹＥＳと判定し、ＡＣＴ４へと進む。
ＡＣＴ４としてプロセッサ１０４１は、対象ジョブでの総プリント枚数を判定する。プロセッサ１０４１は例えば、ＡＣＴ１で取り込んだプリントデータが表す原稿のページ数を確認し、当該プリントデータに含まれたプリント部数、又は別途に指定されたプリント部数を上記のページ数に乗ずることにより総プリント枚数を判定する。

ＡＣＴ５としてプロセッサ１０４１は、ＡＣＴ４にて判定した総プリント枚数に渡るプリントが、予め定められた大量プリントに該当するか否かを確認する。プロセッサ１０４１は例えば、プリント枚数と転写不良の発生との関係を考慮して予め定められた閾値をプリント枚数が越えるときに大量プリントに該当すると判定する。なお、どのような状況を大量プリントに該当すると判定するか、あるいはその判定を具体的にどのような処理により行うかは、例えばＭＦＰ１００の設計者により、実験、シミュレーション又は経験則などに基づいて適宜に定められてよい。例えば、上記の閾値は、使用するプリント用紙のサイズに応じて変更されてもよい。

プロセッサ１０４１は、大量プリントに該当しないならばＡＣＴ５にてＮＯと判定し、ＡＣＴ６へと進む。プロセッサ１０４１は、使用するプリント用紙が小幅用紙ではない場合は、ＡＣＴ３にてＮＯと判定し、ＡＣＴ６へと進む。つまりプロセッサ１０４１は、使用するプリント用紙が小幅用紙ではない場合、あるいは大量プリントに該当しない場合は、いずれもＡＣＴ６へと進む。

ＡＣＴ６としてプロセッサ１０４１は、ＡＣＴ１で取り込んだプリントデータに基づくプリントの開始をプリンタコントローラ８１に対して指示する。プリンタコントローラ８１は、このようなシステムコントローラ１０４からの指示に応じて、プリントデータが表す原稿をプリント用紙にプリントするべく各部を動作させる。この動作は、例えば同種の別のプリンタにより行われているのと同様であってよい。ただしプリンタコントローラ８１は、定着ユニット３における制御温度は標準温度とするように定着コントローラ８５に指示する。またプリンタコントローラ８１は、プリント速度は予め定められた標準速度とするように、形成コントローラ８２、露光コントローラ８３、反転コントローラ８６及びモータコントローラ８７に指示する。なお、標準温度は、典型的には、モノクロプリント時とカラープリント時で個別に定められ、モノクロプリント時の標準温度よりもカラープリント時の標準温度が高い。また、減速プリントを行う場合、あるいは使用するプリント用紙が厚紙である場合などで、それぞれ異なる標準温度が定められる場合もある。

ＡＣＴ７としてプロセッサ１０４１は、ＡＣＴ６で開始を指示したプリントが完了するのを待ち受ける。そしてプロセッサ１０４１は、プリンタコントローラ８１からプリント完了が通知されたならばＹＥＳと判定し、プリント制御処理を終了する。

一方でプロセッサ１０４１は、使用するプリント用紙が小幅用紙であり、かつ大量プリントに該当する場合には、ＡＣＴ５にてＹＥＳと判定してＡＣＴ８へと進む。
ＡＣＴ８としてプロセッサ１０４１は、制御温度及びプリント速度に関する設定を変更するようにプリンタコントローラ８１に指示する。プロセッサ１０４１は例えば、制御温度を、標準温度よりも高く定められた増大温度に変更するようプリンタコントローラ８１に指示する。またプロセッサ１０４１は例えば、プリント速度を、標準速度よりも低く定められた低減速度に変更するようプリンタコントローラ８１に指示する。増大温度及び低減速度は、例えばＭＦＰ１００の設計者により、実験、シミュレーション又は経験則などに基づいて適宜に定められてよい。なお増大温度は、プレスローラ３３の長手方向に関する温度差が定着不良を生じない程度に低減される温度とされることが望ましい。また増大温度は、ヒータ３２の発熱による温度変化が生じる様々な要素に変形などを生じさせない程度に定められることが望ましい。また低減速度は、生産性の低下を最小限に抑えるべく、標準速度に対する低減量を必要最小限に留めるように定められることが望ましい。なお増大温度は、一例としては、上述のようにプリントの条件に応じて標準温度を変更する場合は、それらの複数の標準温度のいずれよりも高い温度に定められる。かくして情報処理プログラムに基づく情報処理をプロセッサ１０４１が実行することによって、プロセッサ１０４１を中枢部分とするコンピュータは設定部として機能する。

ＡＣＴ９としてプロセッサ１０４１は、ＡＣＴ１で取り込んだプリントデータに基づくプリントの開始をプリンタコントローラ８１に対して指示する。プリンタコントローラ８１は、このようなシステムコントローラ１０４からの指示に応じて、プリントデータが表す原稿をプリント用紙にプリントするべく各部を動作させる。この動作は、例えば同種の別のプリンタにより行われているのと同様であってよい。ただしプリンタコントローラ８１は、定着ユニット３における制御温度は増大温度とするように定着コントローラ８５に指示する。またプリンタコントローラ８１は、プリント速度は低減速度とするように、形成コントローラ８２、露光コントローラ８３、反転コントローラ８６及びモータコントローラ８７に指示する。

ＡＣＴ１０としてプロセッサ１０４１は、ＡＣＴ９で開始を指示したプリントが完了するのを待ち受ける。そしてプロセッサ１０４１は、プリンタコントローラ８１からプリント完了が通知されたならばＹＥＳと判定し、ＡＣＴ１１へと進む。
ＡＣＴ１１としてプロセッサ１０４１は、ＡＣＴ８で変更した設定を基に戻すようにプリンタコントローラ８１に指示する。プロセッサ１０４１は例えば、制御温度及びプリント速度を、標準温度及び標準速度に戻すようにプリンタコントローラ８１に指示する。そしてプロセッサ１０４１はこののち、プリント制御処理を終了する。
以上のようにＭＦＰ１００では、幅の狭いプリント用紙を用いた大量の連続プリントにおいては、制御温度を増大温度とし、プリント速度を低減速度とする。

図７は定着ベルト３０の温度を、定着ベルト３０の長手方向についての複数の位置に関して計測した結果を表す図である。図８はプレスローラ３３の温度を、プレスローラ３３の長手方向についての複数の位置に関して計測した結果を表す図である。これら図７及び図８は、同じジョブでのプリントに際しての温度測定の結果を表す。
図７及び図８は、制御温度及びプリント速度を増大温度及び低減速度に変更した以外は、図５及び図６と同じ計測条件である。

５０枚目におけるプレスローラ３３の最大の温度差は、図６におけるΔＴＡに比べて、図８におけるΔＴＢは減少している。このため、プレスローラ３３の長手方向の位置に応じた外径差は、制御温度及びプリント速度を標準温度及び標準速度のままとする場合に比べて小さく抑えられる。

図９は制御温度及びプリント速度とプレスローラ３３の長手方向の位置に応じた温度差との関係を表す図である。
図９から、制御温度を増大するほど、またプリント速度を低減するほど、温度差が小さくなる傾向にあることが分かる。そしてこの結果として、上記のように温度差ΔＴＢが温度差ΔＴＡに比べて減少している。

図１０はプレスローラ３３の長手方向の位置に応じた温度差と外径差との関係を表す図である。
図１０から、温度差が小さいほど、外径差が小さくなる傾向にあることが分かる。従って、上記のように温度差ΔＴＡが減少していることにより、プレスローラ３３の長手方向の位置に応じた外径差が小さく抑えられる。
かくしてＭＦＰ１００によれば、プレスローラ３３の長手方向の位置に応じた押圧力のばらつきが減少し、定着不良が生じる可能性を低減できる。

またＭＦＰ１００は、使用するプリント用紙が小幅用紙ではない場合、あるいは大量プリントに該当しない場合には、プリント速度を低減しない。従って、プリント速度を低減するのは一部のジョブに限られ、生産性の低下は小さく抑えられる。

またＭＦＰ１００は、１ジョブに関するプリント開始前に、制御温度及びプリント速度を増大温度及び低減速度に設定した場合は、当該ジョブに関するプリントが終了するまでの間、制御温度及びプリント速度を増大温度及び低減速度に維持する。このため、該当のジョブに関する全てのプリントにおいて、定着不良が生じる可能性を低減できる。

図１１は制御温度と及びプリント速度とオフセットレベルとの関係を表す図である。
図１１から、制御温度を増大することにより、またプリント速度を低減することにより、オフセットレベルを低減できる傾向にあることが分かる。なおオフセットレベルとは、プリント用紙から定着ベルト３０に付着した現像剤がプリント用紙に再付着することにより生じる残像の画質への影響を目視により評価したものである。なお、例えばオフセットレベルＯＡＡ以下であるならば、残像が許容できるレベルに収まるとするならば、プリント速度を５０ＣＰＭ以下とすることが有効である。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
プロセッサ１０４１は、図４のＡＣＴ８としては、制御温度に関する設定のみを変更するようにプリンタコントローラ８１に指示するのでもよい。つまり、プリント速度は標準速度のままとしてもよい。

プロセッサ１０４１は、ＡＣＴ９としてプリント開始を指示した後、ＡＣＴ１０にてプリント完了を確認するまでの間に、何らかの事情で、制御温度及びプリント速度の少なくとも一方を変更させてもよい。

プリント制御処理は、プリンタコントローラ８１に備えられたプロセッサにより実行されてもよい。

定着ユニット３は、定着ベルト３０に代えてローラを用いるか、逆にプレスローラ３３に代えてベルトを用いるなど、用紙の加熱及び押圧を行う機能を有していれば、どのような構成に変更されてもよい。

情報処理によりプロセッサ１０４１が実現する各機能は、その一部又は全てをロジック回路などのようなプログラムに基づかない情報処理を実行するハードウェアにより実現することも可能である。また上記の各機能のそれぞれは、上記のロジック回路などのハードウェアにソフトウェア制御を組み合わせて実現することも可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…給紙ユニット、２…プリントエンジン、３…定着ユニット、４…ＡＤＵ、５…排紙トレイ、６…モータ群、７…センサ群、１０－１～１０－３…給紙カセット、１１－１～１１－３…ピックアップローラ、１２－１～１２－３…搬送ローラ、１３…搬送ローラ、１４…レジストローラ、２０…ベルト、２１～２３…支持ローラ、２４－１～２４－４…画像形成ユニット、２５…露光ユニット、２６…転写ローラ、３０…定着ベルト、３１…押圧パッド、３２…ヒータ、３３…プレスローラ、３４…剥離プレート、３５…温度センサ、８１…プリンタコントローラ、８２…形成コントローラ、８３…露光コントローラ、８４…転写コントローラ、８５…定着コントローラ、８６…反転コントローラ、８７…モータコントローラ、１０１…スキャナ、１０２…プリンタ、１０３…通信ユニット、１０４…システムコントローラ、１０５…オペレーションパネル、１０４１…プロセッサ、１０４２…メインメモリ、１０４３…補助記憶ユニット、１０４４…インタフェースユニット、１０４５…伝送路。

Claims (6)

1. 搬送方向に搬送される用紙を、前記搬送方向に直交する方向の全域にわたって加熱するために発熱する発熱部と、
   前記発熱部により加熱された用紙に、前記搬送方向に直交する方向の全域にわたって圧力を与える押圧部と、
   前記押圧部の温度を検出する検出部と、
   前記検出部により検出された温度を制御温度に近付けるように前記発熱部を制御する制御部と
   １ジョブに関する画像形成の開始前に、当該ジョブでの画像形成枚数と使用する用紙サイズとに基づいて、それぞれ異なる複数の候補温度のうちの１つを前記制御温度として設定する設定部と、
   を具備する画像形成装置。
2. 前記設定部はさらに、前記制御温度として設定する候補温度に応じた画像形成速度を設定する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記設定部は、１ジョブに関する画像形成の開始前の設定を、当該１ジョブの終了まで維持する、
   請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記設定部は、予め定められた大量プリント状態であると画像形成の総枚数に基づき判定でき、かつ前記搬送方向に直交する方向の幅が規定幅よりも小さい用紙サイズの用紙を用いるジョブに関しては、それ以外の場合よりも大きな候補温度を前記制御温度として設定する、
   請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記設定部は、１ジョブでの画像形成枚数が規定枚数よりも大きく、かつ前記搬送方向に直交する方向の幅が規定幅よりも小さい用紙サイズである場合には、それ以外の場合よりも低い目標速度を設定する、
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記押圧部は、別の部材との間に用紙を挟み込むベルトを含み、
   前記検出部は、前記ベルトの温度を検出する、
   請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
   

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