JP4598589B2

JP4598589B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4598589B2
Application number: JP2005121151A
Authority: JP
Inventors: 悟石掛
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2025-04-19
Also published as: JP2006301192A

Description

本発明は、自動両面印刷機能を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、トナーが転写される用紙の含水分率が転写性に大きく寄与することが従来から知られている。例えば、２３℃湿度５０％の環境において調湿した用紙の含水分率はおよそ５％前後であり、この環境では、不具合なくトナーが転写されるが、高温高湿環境において放置された用紙は含水分率が１０％を超えることがあり、この場合トナーの転写性が著しく悪化し、特にトナー付着量が多い部分において、画像がかすれるという不具合が発生することがある。
このような不具合を解消するために、例えば、特許文献１には定着器において発生する高温の空気をダクト、除湿フィルタ、ファンにより、高温乾燥空気として給紙トレイ内に送り込むことで、用紙の吸湿を防止する技術が提案されている。
特開平５−３４６７１７号公報

しかしながら、上記従来技術は定着器から発生する熱を利用して給紙トレイ内の用紙を乾燥させる構成であるため、給紙トレイ内に多数の用紙が積載されている場合は用紙の最上面から遠ざかるに従って効果が少なくなり、乾燥させる度合いが均一でなくなるという問題がある。また、定着器と給紙トレイは装置の構成上比較的離れた位置に配置されている場合が多く、定着器近傍では高温の空気であっても給紙トレイに達するときには温度が下降するという現象が発生するため、十分な用紙乾燥効果が得られないという問題がある。
本発明では上記問題点を解消し、装置内の給紙トレイと定着器の配置関係や給紙トレイに積載されている用紙枚数の多寡に関わらず、転写時の用紙の含水分率を最適化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。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくとも、用紙を給紙する給紙部と、用紙に画像を転写する転写部と、前記用紙に転写したトナーを加熱して定着する定着器と、前記用紙の両面に印刷を行うための自動両面印刷装置と、を備えた画像形成装置において、前記給紙部から給紙された用紙が初めて前記転写部を通過するときに前記用紙に画像を転写する通常印刷モードと、前記給紙部から給紙された用紙が初めて前記転写部を通過するときに前記用紙に画像を転写することなく、前記定着器と前記自動両面印刷装置を経由して前記用紙を再給紙したときに前記用紙に印刷を行う無印刷通過モードと、前記通常印刷モード又は前記無印刷通過モードの何れかを選択して実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、画像パターンの印刷面積率を所定の値と比較した結果が前記所定の値より大きい場合、前記無印刷通過モードを選択することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、湿度センサを設け、前記制御手段は、前記湿度センサの記録データを所定の値と比較した結果により、前記通常印刷モードと前記無印刷通過モードの何れかを選択する制御を行うことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、給紙トレイの開閉履歴と、前記湿度センサの記録データとを併せた結果により、前記通常印刷モードと前記無印刷通過モードの何れかを選択する制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、給紙部から給紙された用紙が初めて転写部を通過するときに用紙に画像を転写する通常印刷モードと、給紙部から給紙された用紙が初めて転写部を通過するときに用紙に画像を転写することなく、定着器と自動両面印刷装置を経由して用紙を再給紙したときに用紙に印刷を行う無印刷通過モードと、通常印刷モード又は無印刷通過モードの何れかを選択して実行する制御手段を備えたことにより、装置内の給紙トレイと定着器の配置関係や給紙トレイに積載されている用紙枚数の多寡に関わらず、転写時の用紙の含水分率を最適化することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。感光体１の周囲には、レーザ書込ユニット２、現像器３、中間転写ベルト４等が配置されている。感光体１を中心とした作像部の下方には用紙Ｐを収容した給紙トレイ５が配置されている。
レジストローラ６の下流側には２次転写部７があり、２次転写部７の下流側には定着器８がある。またその下流側には切換爪９が設けてあり、この切換爪９によって用紙Ｐは排紙ローラ１０側と、自動両面装置１１の反転ローラ１２側とに切り換えられるようになっている。
周知の作像プロセスによって、２次転写部７において中間転写ベルト４から用紙Ｐにトナー像が転写され、定着器８で定着される。片面印刷の場合及び両面印刷済みの場合、用紙Ｐはその後切換爪９によって排紙ローラ１０側に導かれ、排紙トレイ１３上に排紙される。また両面印刷モードにおける片面印刷済みの場合、用紙Ｐはその後切換爪９によって反転ローラ１２側に導かれる。自動両面装置１１に導かれた用紙Ｐは反転された状態でレジストローラ６に至る。
図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部機能ブロック図である。
ＣＰＵ２１には定着器８の他、湿度センサ２２、定着温度センサ２３、無印刷通過モード実行モジュール（以下、「無印刷通過モード」という）２４、通常印刷モード実行モジュール（以下、「通常印刷モード」という）２５、無印刷積載モード実行モジュール（以下、「通常印刷モード」という）２６が接続されている。その制御内容に付いて以下の実施例で説明する。

［第１実施例］
第１実施例においては、湿度が高く、給紙トレイ５に積載された用紙Ｐの含水分率が高い場合、ＣＰＵ２１は、現像プロセスによって画像を形成せず、よって２次転写部７において用紙Ｐに画像を転写しない無印刷通過モード２４を実行する。無印刷通過モード２４では、用紙Ｐは定着器８の熱で除湿された後、自動両面装置１１を経由して再び２次転写部７に達し画像が転写される。つまり無印刷通過モード２４では、用紙第１面は無印刷で２次転写部７を通過し、第２面に印刷（画像転写）される。
このように用紙Ｐの含水分率が多い場合、除湿した状態で画像を用紙Ｐに転写することができるため、画像のかすれなど転写に関わる不具合の発生を防止することができる。
［第２実施例］
図３は第２実施例の制御動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ２１は、無印刷通過モード２４か否か判断し（Ｓ１）、通常印刷モード２５であれば、通常印刷時の設定温度である１７０℃に設定する（Ｓ２）。無印刷通過モード２４であれば、定着器８の温度をそれより低く、かつ用紙Ｐを乾燥するに十分な１５０℃に設定し（Ｓ３）、次の印刷要求を判断し（Ｓ４）、なければこのフローを抜ける。このように無印刷通過モード２４の場合、定着器８の温度を低く設定し、用紙の含水分率を過度に下げないようにしたため最適な印刷品質を得ることができる。
［第３実施例］
第３実施例においては、無印刷通過モード２４の実行に際し、２次転写部７から定着器８に至る間の通紙順序を、１枚目の第１面の後、２枚目の第１面、１枚目の第２面、３枚目の第１面、２枚目の第２面、４枚目の第１面のように第１面と第２面を交互に通過させるインターリーブモードとする。
このように、第１面に対する無印刷通過モード２４と第２面に対する通常印刷モード２５を交互に連続して実行するため、２次転写部７を通過する用紙間の間隔が広がることなく、効率的に印刷することができる。

［第４実施例］
第４実施例においては、２次転写に関わる諸条件によって、無印刷通過モード２４を実行するか、通常印刷モード２５を実行するかＣＰＵ２１が判断するアルゴリズムを設ける。
このように、諸条件によって通紙モード（無印刷通過モード２４と通常印刷モード２５）を自動的に設定するため、用紙の吸湿状態をオペレータが判断することなく、最適な印刷品質を得ることができる。
［第５実施例］
第５実施例においては、用紙の含水分率が高く、かつパソコン等から転送された印刷パターンの印刷率が所定の割合より高いとき、または特定の領域において２色以上のトナーの付着量が各々最大値に近いときなど、転写性の確保が困難な場合には、ＣＰＵ２１は無印刷通過モード２４を実行する。
このように印刷パターン（いわゆるベタ部の有無、及び画像全体に対する割合）の違いによって、すなわち画像のかすれなど転写に関わる不具合の発生しやすさによって通紙モードを選択するため、総合的に印刷品質、印刷速度等の性能を最適化することができる。
［第６実施例］
第６実施例においては、ＣＰＵ２１は、湿度センサ２２の記録データから用紙の含水分率を予測し、所定の設定値を超える場合は、無印刷通過モード２４を実行する。湿度センサ２２により３０分毎に装置内の湿度を記録し、印刷要求時は３時間前までの記録を参照し、湿度７０％を超えるデータが１／２以上であるときには無印刷通過モード２４を実行する。
このように、用紙の含水分率に密接に関わる設置環境の湿度の履歴によって、すなわち画像のかすれなどの不具合の発生しやすさによって、通紙モードを選択するため、総合的に印刷品質、印刷速度等の性能を最適化することができる。

［第７実施例］
第７実施例においては、実施例６の制御と併せて、給紙トレイ５の開閉動作（装置本体に対する脱着動作）の履歴（最近の開閉動作からの経過時間）を参照することにより、用紙の含水分率を予測し、所定の設定値を超える場合は、無印刷通過モード２４を実行する。実施例６で述べた判断条件に加えて、給紙トレイ５の最近の開閉動作から３時間以上経過している場合は、無印刷通過モード２４を実行する。
このように、用紙の含水分率に密接に関わる用紙の放置時間を給紙トレイの開閉履歴（最近の開閉からの経過時間）によって、すなわち画像のかすれといった不具合の発生し易さによって、通紙モードを選択するため、印刷品質、印刷速度を総合的に最適化することができる。
［第８実施例］
第８実施例においては、ＣＰＵ２１は、無印刷積載モード２６を実行する。このモードは、無印刷による通紙を連続して行うものである。設置環境（温湿度）、給紙トレイ５に用紙Ｐを積載してからの経過時間などを勘案し、用紙Ｐの含水分率が高くなったと予測されるときに、無印刷積載モード２６を実行し、排紙トレイ１３（図１）にまとめて無印刷用紙を積載する。その後無印刷用紙束を再度給紙トレイに収容し、印刷要求に備える。
このように、無印刷積載モード２６を設けているため、給紙トレイ５に収容した用紙の含水分率が上がったときはこのモードを予め実行し、給紙トレイに再度収容しておくことで、印刷要求時には迅速に対応することができる。
各実施例での条件、設定値は一例であり、実施にあたってはこれらの条件、設定値に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図。本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部機能ブロック図。第２実施例の制御動作を示すフローチャート。

符号の説明

１感光体、２レーザ書込ユニット、３現像器、４中間転写ベルト、５給紙トレイ、６レジストローラ、７２次転写部、８定着器、９切換爪、１０排紙ローラ、１１自動両面装置、１２反転ローラ、２１ＣＰＵ（制御手段）、２４無印刷通過モード、２５通常印刷モード

Claims

少なくとも、用紙を給紙する給紙部と、用紙に画像を転写する転写部と、前記用紙に転写したトナーを加熱して定着する定着器と、前記用紙の両面に印刷を行うための自動両面印刷装置と、を備えた画像形成装置において、
前記給紙部から給紙された用紙が初めて前記転写部を通過するときに前記用紙に画像を転写する通常印刷モードと、
前記給紙部から給紙された用紙が初めて前記転写部を通過するときに前記用紙に画像を転写することなく、前記定着器と前記自動両面印刷装置を経由して前記用紙を再給紙したときに前記用紙に印刷を行う無印刷通過モードと、
前記通常印刷モード又は前記無印刷通過モードの何れかを選択して実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、画像パターンの印刷面積率を所定の値と比較した結果が前記所定の値より大きい場合、前記無印刷通過モードを選択することを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
湿度センサを設け、前記制御手段は、前記湿度センサの記録データを所定の値と比較した結果により、前記通常印刷モードと前記無印刷通過モードの何れかを選択する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、給紙トレイの開閉履歴と、前記湿度センサの記録データとを併せた結果により、前記通常印刷モードと前記無印刷通過モードの何れかを選択する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。