JP4241308B2

JP4241308B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4241308B2
Application number: JP2003351567A
Authority: JP
Inventors: 浩松本
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: JP2005115196A

Description

本発明は、電子写真の画像形成手段によって形成される転写材上のトナー画像を熱溶着して定着画像を作成する画像形成装置に関する。

特許文献１及び特許文献２に示すように、従来は画像形成装置の通紙中に、定着ローラの温度がアラーム温度として設定した所定温度を下回ると、画像形成が一旦停止し、アラーム制御がはじまり、所定の復帰温度に上昇するまで、画像形成動作（プリント動作）は停止される。この際、残りの画像形成枚数（プリント枚数）が極少数枚の場合でも、所定の復帰温度に達するまでの時間、待たされることになり、機械利用者にとっては、非常に効率の悪いものであった。

また、上記特許文献と共に特許文献３及び特許文献４にも示すように、例えば、ウォーミングアップ直後に、ＪＯＢ（画像形成において、予め計画して入力されている幾つかのプリント作業群の内で個々の作業群のことをいう）の中で、大きなＪＯＢが入った場合において、まだアラーム温度に達していない場合には、画像形成装置の稼働を停めないで速度を落とすようにしたものであり、特に、特許文献４においてはアラーム温度に達した場合にはＪＯＢの残り枚数から、速度ダウンをして続行するか、一旦停止させて復帰時間が経ってから正規の速度で再稼働させるか、のうちプリント終了が早くなる方を選択するようにしてある。

また、従来のアラーム制御の動作は、画像形成装置の設置位置の環境に関係なく一様のため、相対的に比較的高温や常温の環境のように、定着性が有利な環境では、アラーム停止時間が必要以上に長く、低温環境のように、定着性が不利な環境では、アラーム復帰後の定着耐力が弱く、稼働持続時間が短くなる傾向にあった。

更に、従来は定着ローラ温度がアラーム温度を下回った際にアラーム動作に入るため、連続するＪＯＢが来た場合、ＪＯＢが始まったばかりでアラーム停止してしまう事があった。使用者にとっては、非常に使いづらく、不愉快であった。
特開平４−９９７２号公報特開平４−９９７３号公報特公平７−４０１６２号公報特開平７−２９５４３４号公報

本発明はこのような従来技術の問題点を排除して、残りの画像形成枚数（プリント枚数）を考慮したり、或いは転写材としての紙の種類を考慮して、必要な定着温度に達したところで、アラーム制御を終了し、早く残りプリントが行えるようにしたり、ＪＯＢ間で次のＪＯＢ中のアラーム温度の検知による停止の可能性を確認し、アラーム温度の検知が発生するようであれば、ＪＯＢ開始前にアラーム制御の動作を行う事で、短時間のアラーム動作で、ＪＯＢ途中の機械停止を防ぐようにして、使いやすい画像形成装置を提供し、且つ、それぞれの環境温度に応じたアラーム制御の動作をさせることで、無駄の無いアラーム制御をする画像形成装置を提供することを課題目的にする。

この目的は、次の技術手段（１）〜（４）項の何れかによって達成される。

（１）感光体と、これを帯電させる帯電器と、前記感光体上に静電潜像を書き込む像露光手段と、静電潜像をトナー像化する現像器と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転写器と、転写材上のトナー像を定着させるヒータを装着した加熱ローラ及びヒータを装着しない加圧ローラを備えた定着器とを有し、画像形成中に前記定着器の定着温度が、アラーム温度として設定した所定温度を下回った際、画像形成を一旦停止し、前記定着器の定着温度が画像形成を再開する温度としての復帰温度まで上昇するように制御するアラーム制御を行う画像形成装置において、一旦停止時の前記加熱ローラ及び加圧ローラの両方の温度情報と前記一旦停止時の残プリント枚数により、前記復帰温度を変えて設定し、該復帰温度の設定に伴い、画像形成を一旦停止してから復帰温度に復帰して再開するまでの時間であるアラーム復帰時間を変えるように制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。

（２）感光体と、これを帯電させる帯電器と、前記感光体上に静電潜像を書き込む像露光手段と、静電潜像をトナー像化する現像器と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転写器と、転写材上のトナー像を定着させるヒータを装着した加熱ローラ及びヒータを装着しない加圧ローラを備えた定着器とを有し、画像形成中に前記定着器の定着温度が、アラーム温度として設定した所定温度を下回った際、画像形成を一旦停止し、前記定着器の定着温度が画像形成を再開する温度としての復帰温度まで上昇するように制御するアラーム制御を行う画像形成装置において、一旦停止時の前記加熱ローラ及び加圧ローラの両方の温度情報と、前記一旦停止時の残プリント枚数と、画像形成される転写材の種類により前記復帰温度を変えて設定し、該復帰温度の設定に伴い、画像形成を一旦停止してから復帰温度に復帰して再開するまでの時間であるアラーム復帰時間を変更するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。

（３）感光体と、これを帯電させる帯電器と、前記感光体上に静電潜像を書き込む像露光手段と、静電潜像をトナー像化する現像器と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転写器と、転写材上のトナー像を定着させる定着器とを有し、画像形成中に前記定着器の定着温度が、アラーム温度として設定した所定温度を下回った際、画像形成を一旦停止し、前記定着器の定着温度が画像形成を再開する温度としての復帰温度まで上昇するように制御するアラーム制御を行う画像形成装置において、前記アラーム温度と前記復帰温度との間に、もう１水準の所定温度として第２アラーム温度を設け、前記画像形成装置に入力されるＪＯＢが連続する時、現ＪＯＢと次ＪＯＢ間で定着温度を検知して、第２アラーム温度以下の場合は、本来のアラーム温度以下になっていなくても、ＪＯＢ間で画像形成を停止し、アラーム制御の動作を行い、この時のアラーム復帰時間は、通常のアラーム復帰時間以下とすることを特徴とする画像形成装置。

（４）前記ＪＯＢ間で定着温度を検知して、第２アラーム温度を下回った場合、次のＪＯＢの枚数を確認し、そのままＪＯＢを続けても次ＪＯＢ終了までに、本来のアラーム温度を下回るか否かを判断し、下回らない場合は、そのままＪＯＢを続け、下回る場合は、ＪＯＢ開始前にアラーム制御の動作に入るようにすることを特徴とする、（３）項に記載の画像形成装置。

ここに、定着器の定着ローラとはニップ部を形成する加熱ローラ及び加圧ローラのうち加熱ローラのことをいう。また、定着器の定着温度とは定着ローラ即ち加熱ローラの温度のことをいう。

本発明により、一旦停止時の残りの画像形成枚数（プリント枚数）が少ない場合（たとえば１０枚以下）は、短時間のアラーム復帰時間で、多い場合（たとえば１１枚以上）は、通常の長さのアラーム復帰時間のアラーム制御を行うように、状況に応じてアラーム復帰時間を変えることができるようになりユーザにとって使いやすい画像形成装置を提供できるようになった。

また、画像形成中の紙種が普通紙の場合は、アラーム復帰時間を短く、厚紙の場合は、アラーム復帰時間を長くすることで、無駄の無いアラーム制御を実現することが可能になった。

更に、アラーム制御による復帰温度を決定するときに、一旦停止時に検知される加熱ローラ及び・加圧ローラ両方の温度情報を元に決定する、あるいは、復帰温度を決定するときに、その日の画像形成装置の電源ＯＮからの積算通電時間情報を元に決定することで、より無駄の無いアラーム制御の動作とすることが出来る。

また、定着性に有利な環境下で動いている場合には、アラーム復帰時間を相対的に短くし、低温環境など、定着性に不利な環境下で動いている場合には、アラーム復帰時間を相対的に長くすることにより、効率的なアラーム制御が行えるようになった。

そして、アラーム温度と通常の復帰温度との間に、もう１水準の所定温度として第２アラーム温度を設けることによって、より効率の高いアラーム制御を行うことが可能になった。

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。

先ず、本発明に適用される画像形成装置の実施の形態の概略について、図１の概略構成図により説明する。

図１に示す画像形成装置１は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部Ｃ、転写材搬送手段としての転写材搬送部Ｄから構成されている。

画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。

一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。

読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。

画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周に、帯電手段である帯電器２２、現像手段である現像器２３、転写手段である転写器２４、分離手段である分離器２５、クリーニング手段２６及び光除電手段としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。感光体２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が好ましく使用され、図示の時計方向に駆動回転される。

回転する感光体２１へは帯電器２２による一様帯電がなされた後、像露光手段３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段３０は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い潜像を形成する。

感光体２１上の潜像は現像器２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。転写材搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写材Ｐが収納された転写材収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された転写材Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される転写材の傾きと偏りの修正を行うレジストローラ対４４によって転写材Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６に案内され、感光体２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写器２４によって転写材Ｐに転写され、次いで分離器２５によって除電されて転写材Ｐは感光体２１面より分離し、搬送装置４５により定着器５０に搬送される。

定着器５０は定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを有しており、転写材Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを溶着させる。片面即ち１面目（表面）のトナー画像の定着を終えた転写材Ｐは、次に述べるモードに従って他面即ち２面目（裏面）にもトナー画像を形成する両面画像形成を行い、排紙トレイ６４上に排出されることができるし、片面（表面）だけの画像形成で排紙トレイ６４上に排出されることもできるようにしてある。

両面画像形成モードが選択されたときは、表面の画像定着を終えた転写材Ｐは搬送方向切り替え部材６２に案内されて、反転搬送路６０に沿って下降し、スイッチバック経路６０ａに一旦搬入されたのち搬出されて表面と裏面との反転が行われ第２反転搬送路６０ｂを搬送ローラ対４３ｂによって駆動され、更に、前記の案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って再給紙され、転写材の傾きと偏りの補正を行うレジストローラ対４４によって転写材Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、感光体２１上に形成された裏面画像のトナー像は転写位置Ｂｏにおいて転写器２４によって転写材Ｐの裏面に転写されたのち分離搬送され、定着がなされて排紙トレイ６４上に排出される。

片面画像形成モードが選択されたときは、表面画像の定着を終えた転写材Ｐはそのまま直進して排紙トレイ６４上に排出され、或いは搬送方向切り替え部材６２によって反転搬送路６０に案内された後スイッチバックにより上下面の反転を行って排紙トレイ６４上に排出される。

さて、本発明の大きな特色である定着器５０において定着温度が下がってアラーム温度を割ってきたとき、定着器５０を装着した画像形成装置１に画像形成の停止や再開復帰をさせて合理的に制御するようにした各実施の形態について、画像形成装置１に装着される定着器５０の制御手段を示すブロック図である図２と、各フローチャートである図３及び図４とを用いて説明する。

図２の制御回路のブロック図は、ＪＯＢ入力情報８１、ＪＯＢ進捗情報８２、通紙する紙の種類情報８３、環境温度検知器７１Ａからの環境管理温度情報７１、画像形成動作の一旦停止時からの定着ローラの回転時間ｔ１及びその日の積算通電時間ｔ２のうち幾つかを選択して装着されている状態管理情報処理部８０が設けられ、定着器５０の定着ローラ（加熱ローラ）５１の各表面温度によって表すアラーム温度Ｔ１、場合によっては第２アラーム温度Ｔ２も組みこんで決められる復帰温度Ｔ３を前記一旦停止時の加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２の各表面温度を加味して調節し、前記復帰温度Ｔ３と前記状態管理情報処理部８０からの各情報とにより、アラーム復帰時間ｔ３を演算して、該アラーム復帰時間ｔ３により定着器５０を装着した画像形成装置１の画像形成（プリント作成）の停止及び再開を制御する制御手段７０が設けられていることを示している。

本発明の第１の実施の形態例は、図３のフローチャートに示すようにＳｔ１の画像形成動作（プリント動作）中に、Ｓｔ２で定着温度検知器５３によりアラーム温度Ｔ１を下回ることを検知して画像形成装置１を一旦停止させ、その段階において、Ｓｔ３で残画像形成枚数（残プリント枚数）が少ない場合（たとえば１０枚以下）は、Ｓｔ４に進み、ショートアラーム制御の動作によって短時間のアラーム復帰時間ｔ３で画像形成を再開し、多い場合（たとえば１１枚以上）は、Ｓｔ５に進み、通常のアラーム制御の動作により、定常のアラーム復帰時間ｔ３で画像形成を再開するように、アラーム復帰時間ｔ３をそれぞれ変え、Ｓｔ６で画像形成（プリント）を継続するようにしたものである。

また、本発明の第２の実施の形態例は、前記図３のフローチャートに示したＳｔ４とＳｔ５の段階で、通紙している紙種が普通紙の場合は、アラーム復帰時間ｔ３を短く、厚紙の場合は、アラーム復帰時間ｔ３を長くすることをも加味して、無駄の無いアラーム制御を実現するようにしたものである。

さらに、本発明の第３の実施の形態例は、復帰温度Ｔ３を決定するときに、一旦停止時の加熱ローラ５１と共に加圧ローラ５２の両方の表面温度を加熱ローラ温度検知器（定着温度検知器）５３及び加圧ローラ温度検知器５４で検知して、その温度情報をも加味して決定するものであり、あるいは、第４の実施の形態例は、復帰温度Ｔ３を決定するときに、前記図３のフローチャートに示したＳｔ４とＳｔ５の段階で、その日の画像形成装置の電源ＯＮからの積算通電時間ｔ２の情報を元に決定することも加味して、ショートアラーム制御動作にするか、通常のアラーム制御動作にするかを選択して、より無駄の無いアラーム制御動作とすることが出来るようにしたものである。

また、本発明の第５の実施の形態例は、アラーム復帰時間ｔ３の変更には、前記復帰温度Ｔ３の変更及び／又は定着ローラ（加熱ローラ）５１を前記アラーム復帰時間ｔ３内で回転させるときその回転時間ｔ１の変更で行うように制御するものである。

そして、本発明の第６の実施の形態例は、定着器５０の温度が通紙中にある一定の温度であるアラーム温度Ｔ１を下回った際、画像形成を一旦停止し、定着温度が復帰温度Ｔ３まで上昇するアラーム制御をする画像形成装置１において、表１に一例を示すように、常温以上の高温になる環境など、定着性に有利な環境下で動いている場合には、アラーム復帰時間ｔ３を相対的に短くし、低温環境など、定着性に不利な環境下で動いている場合には、アラーム復帰時間ｔ３を相対的に長くすることにより、効率的なアラーム制御の動作が行えるように制御するようにしたものである。

また、本発明の第７の実施の形態例は、定着器５０の温度が画像形成中にアラーム温度Ｔ１を下回った際、画像形成を一旦停止し、定着温度が復帰温度Ｔ３まで復帰させるようにしたアラーム制御をする画像形成装置１に対して、アラーム温度Ｔ１と通常の復帰温度Ｔ３との間に、もう１水準の管理温度として第２アラーム温度Ｔ２を設け、画像形成装置１に入力されたＪＯＢが連続する時、図４のフローチャートに示すように、Ｓｔ１で前ＪＯＢが終了して、Ｓｔ２で、プログラムされたＪＯＢ間の定着温度を検出して、該定着温度が第２アラーム温度Ｔ２以下の場合は、Ｓｔ３で次ＪＯＢの情報を入れ、Ｓｔ４で次ＪＯＢの終了までの間でアラーム温度Ｔ１以下になり、一旦停止が掛かると判断されるときは、その時アラーム温度Ｔ１になっていなくても、Ｓｔ５で直ちにアラーム動作に入りＪＯＢ間で画像形成を停止し、早めに復帰温度Ｔ３に戻すようにアラーム制御の動作を行い、Ｓｔ６で次ＪＯＢに継続できるようにし、また、Ｓｔ４で次ＪＯＢの終了までの間でアラーム温度Ｔ１以下にならないで、即ち一旦停止のアラームが掛からないと判断されるときは、直ちにＳｔ６に進み次ＪＯＢを開始するように制御するものである。

また、本発明の第８の実施の形態例は、前記第７の実施の形態例の中で、ＪＯＢ間で定着温度を検出し、第２アラーム温度Ｔ２を下回った場合、次ＪＯＢの枚数を確認し、そのままＪＯＢを続けた場合、次ＪＯＢ終了までに、アラーム温度Ｔ１を下回るか否かを判断し、下回らない場合は、そのままＪＯＢを続け、下回る場合は、ＪＯＢ開始前にアラーム制御の動作に入るようにしてある。

本発明に適用される画像形成装置の実施の形態の概略構成図である。本発明の画像形成装置に装着される定着器の制御手段を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態例及びそれに第２、第４の実施の形態例も付加したフローチャートである。本発明の第７の実施の形態例及びそれに第８の実施の形態例も付加したフローチャートである。

符号の説明

１画像形成装置
２１感光体
２２帯電器
２３現像器
２４転写器
２５分離器
５０定着器
５１定着ローラ（加熱ローラ）
５２加圧ローラ
５３加熱ローラ温度検知器（定着ローラ温度検知器）
５４加圧ローラ温度検知器
６０反転搬送路
７０制御手段
７１環境管理温度情報
７１Ａ環境温度検知器
８０状態管理情報処理部
８１ＪＯＢ入力情報
８２ＪＯＢ進捗情報
８３紙の種類情報
Ｐ転写材
Ｔ１アラーム温度
Ｔ２第２アラーム温度
Ｔ３復帰温度

Claims

感光体と、これを帯電させる帯電器と、前記感光体上に静電潜像を書き込む像露光手段と、静電潜像をトナー像化する現像器と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転写器と、転写材上のトナー像を定着させるヒータを装着した加熱ローラ及びヒータを装着しない加圧ローラを備えた定着器とを有し、画像形成中に前記定着器の定着温度が、アラーム温度として設定した所定温度を下回った際、画像形成を一旦停止し、前記定着器の定着温度が画像形成を再開する温度としての復帰温度まで上昇するように制御するアラーム制御を行う画像形成装置において、一旦停止時の前記加熱ローラ及び加圧ローラの両方の温度情報と前記一旦停止時の残プリント枚数により、前記復帰温度を変えて設定し、該復帰温度の設定に伴い、画像形成を一旦停止してから復帰温度に復帰して再開するまでの時間であるアラーム復帰時間を変えるように制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
感光体と、これを帯電させる帯電器と、前記感光体上に静電潜像を書き込む像露光手段と、静電潜像をトナー像化する現像器と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転写器と、転写材上のトナー像を定着させるヒータを装着した加熱ローラ及びヒータを装着しない加圧ローラを備えた定着器とを有し、画像形成中に前記定着器の定着温度が、アラーム温度として設定した所定温度を下回った際、画像形成を一旦停止し、前記定着器の定着温度が画像形成を再開する温度としての復帰温度まで上昇するように制御するアラーム制御を行う画像形成装置において、一旦停止時の前記加熱ローラ及び加圧ローラの両方の温度情報と、前記一旦停止時の残プリント枚数と、画像形成される転写材の種類により前記復帰温度を変えて設定し、該復帰温度の設定に伴い、画像形成を一旦停止してから復帰温度に復帰して再開するまでの時間であるアラーム復帰時間を変更するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
感光体と、これを帯電させる帯電器と、前記感光体上に静電潜像を書き込む像露光手段と、静電潜像をトナー像化する現像器と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転写器と、転写材上のトナー像を定着させる定着器とを有し、画像形成中に前記定着器の定着温度が、アラーム温度として設定した所定温度を下回った際、画像形成を一旦停止し、前記定着器の定着温度が画像形成を再開する温度としての復帰温度まで上昇するように制御するアラーム制御を行う画像形成装置において、前記アラーム温度と前記復帰温度との間に、もう１水準の所定温度として第２アラーム温度を設け、前記画像形成装置に入力されるＪＯＢが連続する時、現ＪＯＢと次ＪＯＢ間で定着温度を検知して、第２アラーム温度以下の場合は、本来のアラーム温度以下になっていなくても、ＪＯＢ間で画像形成を停止し、アラーム制御の動作を行い、この時のアラーム復帰時間は、通常のアラーム復帰時間以下とすることを特徴とする画像形成装置。
前記ＪＯＢ間で定着温度を検知して、第２アラーム温度を下回った場合、次のＪＯＢの枚数を確認し、そのままＪＯＢを続けても次ＪＯＢ終了までに、本来のアラーム温度を下回るか否かを判断し、下回らない場合は、そのままＪＯＢを続け、下回る場合は、ＪＯＢ開始前にアラーム制御の動作に入るようにすることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。