JP3780081B2

JP3780081B2 - 画像形成装置

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Authority: JP
Inventors: 敏男宮本
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録材上に形成された未定着画像を定着させるための定着装置、特にフィルム加熱方式の定着装置を備えた、例えば、電子写真式プリンター、複写機、及び、静電記録装置などの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真方式の複写機、プリンター等には、記録材上に形成された未定着画像（トナー画像）を定着させるための定着装置が備えられている。
【０００３】
そして、この定着装置の多くは、定着手段として省エネルギータイプのフィルム加熱方式を採用している。
【０００４】
フィルム加熱方式の定着装置としては、例えば特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７８７８，４−４４０７５〜４４０８３，４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示されている。
【０００５】
すなわち、フィルム加熱方式の定着装置は、加熱用回転体である耐熱性フィルム（定着フィルム）を、加圧用回転体（弾性ローラ）によって、加熱体に密着させながら摺動搬送させ、耐熱性フィルムを挟んで加熱体と加圧部材とで形成される圧接ニップ部に、未定着画像を担持した記録材を導入して、耐熱性フィルムと一緒に搬送させて、耐熱性フィルムを介して付与される加熱体からの熱と圧接ニップ部の加圧力によって未定着画像を記録材上に永久画像として定着させる装置である。
【０００６】
このようなフィルム加熱方式の定着装置には、加熱体として低熱容量線状加熱体を用いることができ、また、耐熱性フィルムとして薄膜の低熱容量のものを用いることが出来るため、省電力化・ウエイトタイム短縮化（クイックスタート性の向上）が可能である。
【０００７】
又、この種の装置における定着方式としては、定着フィルムの駆動方式にフィルム内周面に駆動ローラーを設け、フィルムにテンションを加えながら駆動する方式と、フィルムをフィルムガイドにルーズに嵌合させ、加圧用回転体を駆動することで、フィルムを加圧用回転体に対し従動回転させる方式（加圧用回転体駆動方式）が知られている。
【０００８】
特に、近年では部品点数が少なくて済むことから、後者の加圧用回転体駆動方式が採用されることが多い。
【０００９】
ここで、熱ローラ式の加熱定着装置の場合には熱容量が大きいので、温調は所定温調に一定に保つという簡単なもので良いが、上述のフィルム加熱方式の定着装置の場合では、オンデマンド性を持たせるため熱容量を小さくする必要があり、以下に示すように温調制御する必要性があった。
【００１０】
すなわち、フィルム加熱方式の定着装置では、加圧ローラの温度によって紙に与える熱量がかなり異なるので、一定温調にすることができず、プリント枚数や前回定着してからの経過時間などにより、紙に与える熱量を一定にするように温調温度を常に変更する。
【００１１】
例えば、具体的には電源スイッチオン後の加圧ローラ温度が低いときは、温調温度を高く設定し、プリントを重ねるうちに加圧ローラ温度が高くなると、温調温度を徐々に下げていく。
【００１２】
このような温調制御により、定着不良やホットオフセットを防止することができた。
【００１３】
例えば、図６に温調制御の一例を示す。図において、横軸はプリント枚数で、縦軸は温調温度である。
【００１４】
図に示したのは連続プリントの例であるが、１０枚ごとに温調温度を低下させている。
【００１５】
ただ、いくらでも温調温度を下げるわけではなく、本例では５０枚程度で加圧ローラ温度が安定してくるので、この温調を最終温調として一定にしている。
【００１６】
また、プリントと休止が交互に行われる間欠プリントでは、プリント間隔すなわち紙と紙との間隔が広がり、定着装置でフィルムを介して加圧ローラがヒータに加熱される時間が長いため加圧ローラ温度が連続プリントの場合よりも上昇する。
【００１７】
そこで連続プリントの場合よりも温調温度を早い枚数から低下させる。
【００１８】
図６中、点線で示したものがそれである。
【００１９】
ただし、間欠プリントの場合は休止の間隔によって加圧ローラの温度が変わるので一概に同じ温調とすることはできない。
【００２０】
たとえば、３０枚間欠プリントをしたあと最終温調に入るが、ここで長い休止をはさむと加圧ローラ温度が低下してしまうため、再び、高い温調温度としていた。
【００２１】
この場合、加圧ローラの温度を推測するために、ヒータに付いている温調用サーミスタ等のセンサーで検知して、所定のテーブルに対応した最適の温調に入れるようにしていた。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術に係るオンデマンド式の定着装置では、サーミスタ部分の加圧ローラ温度しか考慮していなかった。
【００２３】
したがって、封筒のような小サイズ紙のプリント後は、長手方向において封筒が通っていた通紙域は、従来の方法でも加圧ローラ温度検知が可能であるが、ヒータが長手方向最大通紙幅全域で均一な発熱を行っているため、非通紙域においては、紙に奪われる熱量がないことから高温になっていた（いわゆる非通紙部昇温）。
【００２４】
この場合、通紙域にあるサーミスタにより、従来の方法で設定した温調では、非通紙域では過定着となるためホットオフセットによる画像汚れが発生していた。
【００２５】
ここで、次のプリントがこれまでと同じ封筒の場合（すなわち、同じサイズのものを搬送する場合）については、通紙域では異常昇温は起こっていないので、単に温調温度を低下させるようにすると、定着不良が発生してしまう。
【００２６】
また、加圧ローラ駆動方式のオンデマンド定着で、特に加圧ローラにフッ素樹脂のチューブを用いた場合には、封筒などの小サイズ紙通紙後に、加圧ローラの非通紙部昇温により、記録材である紙から激しく水分が蒸発して、加圧ローラの搬送力が失って、記録材がスリップすることもあった。
【００２７】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、サイズの異なるものに交換して、続けて作業を行った場合においても安定した画像品質を可能とする品質性に優れた画像形成装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、搬送される記録材上に形成された未定着画像を加熱して定着させる加熱手段を備えた画像形成装置において、連続プリントした記録材のサイズ及び枚数を記憶するとともに、次にプリントする記録材のサイズを検知し、記憶した情報及び検知結果に基づいて前記加熱手段による加熱温度の温調を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、連続プリントした記録材の枚数に応じて段階的に温調温度を低下させるとともに、次にプリントする記録材が、直前にプリントした第１のサイズの記録材よりも大きい第２のサイズの記録材である場合には、第１のサイズの記録材を連続プリントしたときに枚数に応じて決定される温調温度よりもさらに低い温度に温調温度を制御することを特徴とする。このとき、前記制御手段は、前記第１のサイズの記録材を連続プリントしたときに枚数に応じて決定される温調温度よりもさらに低い温度に温調温度を制御する際に、連続プリントした第１のサイズの記録材の枚数に応じて、温調温度の下げ幅を変化させるとよい。
【００２９】
したがって、これから加熱定着させる記録材の情報、および、既に加熱定着させた記録材の情報に応じて、適正な加熱温度の温調が可能となるので、未定着画像は適正に定着される。
【００３４】
前記加熱手段は、内部に加熱ヒータを備えた加熱用回転体と、該加熱用回転体に対して加圧する加圧回転体と、を有し、該加熱用回転体と加圧用回転体との挟持部に、未定着画像が形成された記録材を搬送させて未定着画像を定着させるとよい。
【００３５】
既に加熱定着させた記録材の情報により加圧用回転体表面の温度分布を予測して、次に加熱定着させる記録材の情報により該記録材の通過領域の予測温度分布に基づいた制御を行うとよい。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４２】
（第１の実施の形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
【００４３】
まず、図１を参照して画像形成装置全体の構成等について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【００４４】
図１において、１は像担持体たる感光ドラムであり、ＯＰＣ等の感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基板上に形成して構成されている。
【００４５】
画像形成を行う際には、まず初めに、感光ドラム１の表面は、帯電装置としての帯電ローラ２によって一様に帯電される。
【００４６】
次に露光手段であるレーザービーム３により、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されて走査露光がなされ、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。
【００４７】
この静電潜像は、現像装置４で現像され、可視化（未定着画像（トナー像）が形成）される。
【００４８】
なお、現像方法としては、ジャンピング現像法等が用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。
【００４９】
記録材Ｐは手差しトレイ２１またはカセット２６から給紙ローラ２２あるいは２７によって取り出され、記録材Ｐはレジストローラ２４によって、感光ドラム１表面に形成されたトナー像と同期されながら感光ドラム１と転写ローラ５とで形成される転写ニップ部に供給される。
【００５０】
転写ニップ部において、感光ドラム１上のトナー像は不図示の電源による転写バイアスの作用で記録材Ｐに転写される。
【００５１】
トナー像を保持した記録材Ｐは加熱手段を構成する定着装置６へ搬送され、定着装置６のニップ部で加熱・加圧されてトナー像が記録材Ｐ上に定着され永久画像となり機外へ排出される。
【００５２】
一方、転写後に感光ドラム１上に残留する転写残留トナーは、クリーニング装置７により感光ドラム１表面より除去される。
【００５３】
次に、本発明の実施の形態の特徴である加熱手段を構成する定着装置について、特に図２を参照して説明する。図２は本発明の実施の形態に係る定着装置の概略構成断面図である。
【００５４】
図２において、１３は加熱用回転体を構成するエンドレスベルト状の耐熱フィルム（定着フィルム）であり、半円弧状のフィルムガイド部材（ステイ）１０に対して周長に余裕を持たせた形で外嵌している。
【００５５】
フィルム１３は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下２０μｍ以上とすることが好適である。
【００５６】
また、その素材としては、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＰＰＳ等の単層フィルム、或いはポリイミド，ポリアミドイミド，ＰＥＥＫ，ＰＥＳ等のフィルム表面にＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ等を離型層としてコーティングした複合層フィルムとすることができる。
【００５７】
１２は加熱ヒーターとしてのセラミックヒーターであり、セラミック基板上に発熱ペーストを印刷した発熱体、発熱体の保護と絶縁性を確保するためのガラスコーティング層を順次形成したものであり、ヒーター１２上の発熱体へ電力制御されたＡＣ電流を流すことにより発熱させることができる。
【００５８】
セラミック基板の裏にはチップサーミスタ１４が接着してあり、非通紙時の一定時間ヒーターへの通電をＯＦＦ又はＯＮした時間内の温度変化を該チップサーミスタ１４により検知し、この検知結果を基にヒーターの目標温度を決定して、不図示のヒーター駆動手段を制御してヒーター１２への電力制御を行いヒーター温度を目標温度（プリント温度）に保つ構成となっている。
【００５９】
なお、本実施の形態の定着装置においては、記録材上の長手端部付近に温度検知素子を配置して、記録材のサイズによらず定着フィルム１０上の所定の位置を常に記録材端部が通過する片側基準の構成である。
【００６０】
１１は加圧用回転体としての加圧ローラであり、芯金上にシリコーンゴム等の耐熱性ゴムを成形した弾性層、或いはシリコーンゴムを発泡して成るスポンジ弾性層を構成した回転体で、弾性体上にはＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等のフッ素樹脂から成る耐熱離型層を形成するのも好適である。
【００６１】
加圧ローラ１１は不図示のバネにより加熱部材に圧接され配され、不図示の駆動系により回転駆動されており、記録材Ｐと定着フィルム１０は加圧ローラ１１によって従動回転され、搬送される構成となっている。
【００６２】
未定着のトナー像は定着装置の加熱部（フィルム及びセラミックヒーター）と加圧ローラにより形成された圧接ニップ部内で加熱・加圧されて、記録材Ｐ上に定着され、定着後の記録材Ｐは機外へ排出される。
【００６３】
次に、特に図３、図４および図５を参照して、上述のように構成された画像形成装置の動作制御等について説明する。
【００６４】
図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置のブロック図であり、図４は本発明の第１の実施の形態に係る定着装置のフローチャート図であり、図５は本発明の第１の実施の形態に係る定着装置に具備された加圧ローラの温度変化グラフ図である。
【００６５】
本実施の形態においては、小サイズの記録材として封筒をプリントした後に、普通サイズの記録材として普通紙をプリントする場合に、ホットオフセットや定着不良を防止する制御を示す。
【００６６】
本実施の形態においては、封筒等の小サイズ紙を１枚でも通紙した後に、所定時間内（本実施の形態では６０秒以内）に普通サイズプリントを行う場合は、一律に温調を低下させている。
【００６７】
なお、小サイズの検知は紙サイズ情報と図１に示したセンサー２５によって紙長さを検知し、本実施の形態では２５０ｍｍ以下の場合は小サイズと判定する。
【００６８】
すなわち、図４のフローチャートに示したように、プリンタを行う紙長さを検知して、２５０ｍｍ以下でなければそのままの温調により行われ、２５０ｍｍ以下であった場合には、その次の紙長さも２５０ｍｍ以下であればそのままの温調により行われるが、その次の紙長さが２５０ｍｍ以下でなければ、温調を低下させる制御を行う（本実施の形態においては３０℃低下させる）。
【００６９】
したがって、１枚でも小サイズの記録材がプリントされた場合には、次に続けて普通サイズ（あるいは大サイズ）の記録材をプリントする場合には、温調が下げられることになる。
【００７０】
図５は定着装置を電源スイッチオンしてＣＯＭ１０封筒（横２４１ｍｍ，縦１０５ｍｍの定型封筒）を連続３０枚プリントしたときの加圧ローラの温度変化をグラフにしたものである。
【００７１】
通紙域においては、プリント中、加圧ローラ温度は紙間で加熱され、通紙中は冷めるという繰り返しで、振動しながら８０℃程度から１００℃程度に徐々に上昇していく（図中（ａ））。
【００７２】
一方、非通紙域においては、プリント中、加圧ローラ温度がどんどん上昇し、１枚目で１００℃程度、１０枚目で２００℃程度、３０枚目で２２０℃程度と通紙域に比べ非常に高い温度になっていき、４０〜５０枚程度で２３０℃付近でほぼ飽和してきた（図中（ｂ））。
【００７３】
なお、図には示していないが、封筒プリント終了後は、加圧ローラ温度は低下し始めるが、数十秒の時点では、非通紙域では加圧ローラが２００℃程度とまだ熱い。
【００７４】
一方、通紙域では１００℃から７０℃程度となり、通紙域と非通紙域との間で大きな温度差が生じている状態となる。
【００７５】
この状態（ＣＯＭ１０封筒を連続３０枚プリントした状態）で、続けて普通サイズ（この場合はＡ４サイズ）をプリントする場合は、従来の制御においては、図６で示した第３温調１９０℃でプリントを行う。
【００７６】
この温調は加圧ローラ温度が１００℃程度の場合にふさわしい定着を得られる温調であるから、封筒通紙域内であった部分では良好な定着性を得られるが、封筒非通紙部であった部分は定着過多になりホットオフセットが発生する可能性がある。
【００７７】
そこで、本発明の実施の形態による制御においては、封筒プリントが行われた後は、温調温度を３０℃低下させるモードにはいるため１６０℃温調とする。
【００７８】
以下の表に、本発明の実施の形態（１６０℃温調とする場合）と、比較例（１９０℃温調とする場合）の定着性とホットオフセットについて示す。
【００７９】
【表１】

表によれば、本実施の形態では定着性は問題なくて、ホットオフセットも発生しなかったが、比較例では定着性は十分であるが、非通紙域においてホットオフセットが発生してしまった。
【００８０】
以上は、封筒３０枚プリントした後に普通紙のプリントを行う場合を示したが、次に、封筒１枚プリントした後に普通紙のプリントを行う場合を示す。
【００８１】
図４に示したように封筒１枚のみの場合は、加圧ローラの非通紙部の昇温は１２０℃程度、通紙部の昇温は８０〜９０℃程度で、通紙、非通紙域での温度差は２０℃程度であるので、ホットオフセットは比較例でも３０枚の後に比べ軽いレベルではある。
【００８２】
ここで、温調は第１温調で２００℃であるが、本発明の実施の形態においては、封筒後の普通紙温調を３０℃低下させ１７０℃とすることで、ホットオフセットを完全になくすることができる。
【００８３】
このようにすることによって、定着性においては若干不利な方向ではあるが、定着性の悪いボンド紙を使用した場合でも、通常温度２３℃環境においては文字が剥れることはなく、実用上問題ないレベルであった。
【００８４】
また、本実施の形態では、封筒通紙後の普通サイズプリントにおいては、一律に温調低下させているので、温調シーケンスが複雑になることなく、封筒通紙後の普通サイズの定着性の安定化を図ることができる。
【００８５】
このように、本来、ホットオフセットや定着不良を発生させないように、突入温調を決定してはいるが、封筒のような小サイズ紙の場合は長手方向の温度分布が不均一になるために従来の制御ではホットオフセットを防げなかったが、上述のような制御を行うことで、この問題を解決することができた。
【００８６】
特に、小サイズプリント時に、通紙部と非通紙部との温度差が大きくなるようなプロセススピードの速い画像形成装置において有効である。
【００８７】
以上のように、封筒など小サイズ紙のプリントが行われ終了した後、次にプリントを行うとき、次の記録材の通紙領域の、加圧ローラの温度を予測し、その温度に対応して適正な温調を決定して定着を行うことで、ホットオフセット、スリップジャムを防止する効果がある。
【００８８】
したがって、常に適正な定着が可能となり、形成される画像品質を良好に保たせることができ、品質性が向上する。
【００８９】
（第２の実施の形態）
図７には、本発明の第２の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形態では、小サイズの記録材から普通サイズの記録材に変える場合には、一律に温調を一定温度だけ低下させる構成を示したが、本実施の形態では、小サイズの記録材の加熱定着枚数（プリント枚数）に応じて、普通サイズの記録材に変える場合に下げる温調温度を変化させる構成を示している。
【００９０】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００９１】
図７は本発明の第２の実施の形態に係る定着装置のフローチャート図である。
【００９２】
本実施の形態では、小サイズ紙をプリントしたあとに、普通サイズ紙をプリントする場合には、封筒通紙枚数に応じて、普通サイズのプリント時の温調低下温度を所定の値に変化させている。
【００９３】
すなわち、その一例を図７のフローチャートに示したように、プリンタを行う紙長さを検知して、２５０ｍｍ以下でなければそのままの温調により行われ、２５０ｍｍ以下であった場合には、その次の紙長さも２５０ｍｍ以下であればそのままの温調により行われるが、その次の紙長さが２５０ｍｍ以下でなければ、温調を低下させる制御を行うことについては、上述の第１の実施の形態の場合と同様であるが、本実施の形態では２５０ｍｍ以下ものが何枚通紙されたかをカウントし、カウント数によって低下させる温調を変化させている。
【００９４】
本実施の形態では、小サイズ紙を１〜１０枚連続プリントした後は、普通サイズ紙１０℃低下、小サイズ紙を１１〜２０枚連続プリントした後は、普通サイズ紙２０℃低下、小サイズ紙を２１〜３０枚連続プリントした後は、普通サイズ紙３０℃低下、小サイズ紙を３１枚以上連続プリントした後は、普通サイズ紙４０℃低下させる。
【００９５】
なお、ここで連続プリントとは、連続プリントおよび６０秒以内の間欠プリントのことである。
【００９６】
以下の表に、本発明の実施の形態（小サイズの記録材のプリント枚数に応じて温調変化する場合）と、比較例（１９０℃温調とする場合）の定着性とホットオフセットについて示す。
【００９７】
【表２】

表に示したように、本実施の形態では封筒などの小サイズ紙のプリント枚数に応じて定着温度の低下温度を変えているので、封筒枚数が１枚の場合でも定着性は良好である。
【００９８】
また封筒を４０枚程度プリントした直後でも、ホットオフセットの発生を防ぐことができた。
【００９９】
以上のように、本実施の形態は上述の第１の実施の形態の場合よりも温調シーケンスとしては複雑であるが、封筒などの小サイズ紙のプリント枚数にかかわらずより、良好な定着を得ることができる。
【０１００】
（第１の参考の形態）
図８には、第１の参考の形態が示されている。上述の実施の形態では、小サイズの記録材から普通サイズの記録材に変える場合には、温調を低下させる構成を示したが、本参考の形態では、小サイズの記録材から普通サイズの記録材に変える場合には、プリント時の休止時間を変化させる（休止時間を長くする）構成を示している。
【０１０１】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１０２】
図８は本参考の形態に係る定着装置に具備された加圧ローラの温度変化グラフ図である。
【０１０３】
ここでは、封筒（小サイズ紙）をプリントしたあとに、普通サイズ紙をプリントする場合には、封筒通紙枚数に応じて、普通サイズのプリント時の休止時間を変化させる制御を行っている。
【０１０４】
なお、画像形成装置に具備される定着装置に用いられる圧ローラは、芯金上にシリコーンゴム等の耐熱性ゴムを成形した弾性層、或いはシリコーンゴムを発泡して成るスポンジ弾性層を構成した回転体で、ＰＦＡのフッ素樹脂から成るチューブを被せている。
【０１０５】
そして、封筒など小サイズ紙を１〜１０枚連続プリントした後の普通サイズ紙の場合は休止時間を１０秒、小サイズ紙を１１〜２０枚連続プリントした後の普通サイズ紙の場合は休止時間を３０秒、小サイズ紙を２１〜３０枚連続プリントした後の普通サイズ紙の場合は休止時間を６０秒、小サイズ紙を３１枚以上連続プリントした後の普通サイズ紙の場合は休止時間を９０秒となるように制御している。
【０１０６】
ここで連続プリントとは、連続プリントおよび６０秒以内の間欠プリントである。
【０１０７】
この休止時間は、小サイズのプリント終了後に、プリント信号がきた場合に、それが普通サイズのプリントである場合は、次のプリント動作を一時休止する時間のことである。
【０１０８】
なお、前と同じく小サイズのプリントである場合は、休止することなくプリント動作を続ける。
【０１０９】
図８に示したように、ＣＯＭ１０封筒２０枚プリントした後の加圧ローラが温度低下していく様子が分かる。
【０１１０】
なお、図中（ａ）は通紙域の温度変化であり、（ｂ）は非通紙域の温度変化である。
【０１１１】
図中、Ｔで示した時間が加圧ローラ非通紙部分の昇温が冷めて通紙域のプリント中の温度とほぼ同じ温度になるのに要する時間である。
【０１１２】
なお、本参考の形態おける測定結果では、Ｔは約３０秒であった。
【０１１３】
プリント終了時は２３０℃程度あった加圧ローラの温度が、３０秒待つことにより通紙域のプリント中の温度である１２０℃程度に低下するため、非通紙部分のホットオフセットは発生しなかった。
【０１１４】
このとき通紙域の部分の加圧ローラ温度も当然冷めて行くわけであるが、温度の冷めかたとして高温である非通紙域の方が、冷めかたが急激であり、特に通紙域で定着不良が発生するということはなかった。
【０１１５】
同様に、封筒通紙を１枚、１０枚、３０枚、５０枚プリントしたあとに普通紙プリントを行ってみたところ、いずれの場合においても、ホットオフセット、定着不良などの問題は発生しなかった。
【０１１６】
以上のように、封筒など小サイズ紙のプリントが行われ終了した後、次のプリントを行うとき、次の記録材の通紙領域の、加圧ローラの温度を予測し、その温度に対応して適正な休止時間後にプリントを行うことで、ホットオフセット、スリップジャムを防止する効果がある。
【０１１７】
（第２の参考の形態）
上述の第１の参考の形態では、小サイズの記録材から普通サイズの記録材に変える場合には、小サイズの記録材の通紙枚数に応じて休止時間を変化させる構成を示したが、本参考の形態では、小サイズの記録材から普通サイズの記録材に変える場合には、小サイズの記録材の通紙枚数に応じてプリント時の前回転時間、後回転時間を変化させる構成を示している。
【０１１８】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１１９】
ここでは、小サイズ紙をプリントしたあとに、普通サイズ紙をプリントする場合には、封筒通紙枚数に応じて、普通サイズのプリント時の前回転時間、後回転時間を、図９に示したように変化させるように制御している。
【０１２０】
図９は本参考の形態に係る画像形成装置の動作のタイミングチャート図であり、上側のチャートが通常の動作、下側のチャートが制御により変化させた後の動作をイメージ的に示している。
【０１２１】
ここで、前回転とは、一般的に、プリント信号を受けてからのプリント準備動作で、紙の給紙搬送、感光ドラムの帯電と潜像形成、定着装置の温調準備等の動作のことである。
【０１２２】
また、後回転とは、プリント動作が終わった後のかたずけの動作で、プリントされた紙の排紙トレイまでの排紙、転写ローラのクリーニング、感光ドラム上の残トナーのクリーニング等の動作のことである。
【０１２３】
例えば、図に示したように、２枚のプリント動作を行う場合には、前回転、プリント、紙間、プリント、後回転の動作が連続的に行われ、この間メインモータは駆動し続けることになる。
【０１２４】
そして、ここでは、前回転時間あるいは後回転時間を延長するように制御することで、加圧ローラの非通紙部の昇温を下げるようにコントロールするものである。
【０１２５】
なお、画像形成装置に具備される定着装置に用いられる加圧ローラは、芯金上にシリコーンゴム等の耐熱性ゴムを成形した弾性層、或いはシリコーンゴムを発泡して成るスポンジ弾性層を構成した回転体で、ＰＦＡのフッ素樹脂から成るチューブを被せている。
【０１２６】
本参考の形態においては、以下のように制御する。
【０１２７】
小サイズ紙を１〜１０枚連続プリントした後の後回転を５秒延ばし、次のプリントが普通サイズ紙の場合は前回転時間を５秒延長する。
【０１２８】
小サイズ紙を１１〜２０枚連続プリントした後の後回転を１５秒延ばし、次のプリントが普通サイズ紙の場合は前回転時間を１５秒延長する。
【０１２９】
小サイズ紙を２１〜３０枚連続プリントした後の後回転を３０秒延ばし、次のプリントが普通サイズ紙の場合は前回転時間を３０秒延長する。
【０１３０】
小サイズ紙を３１枚以上連続プリントした後の普通サイズ紙の後回転を４５秒延ばし、次のプリントが普通サイズ紙の場合は前回転時間を４５秒延長する。
【０１３１】
ここで連続プリントとは、連続プリントおよび６０秒以内の間欠プリントである。
【０１３２】
この後回転の延長は、小サイズのプリント終了後に次のプリント時間が、まだこない場合と、普通サイズのプリント信号がきた場合に行う。
【０１３３】
前回転の延長は、次のプリント信号がきた場合、それが普通サイズのプリントである場合は前回転を延長し、それが前と同じく小サイズのプリントである場合は、延長することなくプリント動作を行うものである。
【０１３４】
ここでは後回転、前回転に分けて時間を延長したが、それに限るものでなく、前回転にだけ延長を設けることももちろん可能である。
【０１３５】
本参考の形態においても、ＣＯＭ１０封筒２０枚プリントした後の加圧ローラが温度低下していく様子は、図８に示したものと同様である。
【０１３６】
すなわち、図中、Ｔで示した時間が加圧ローラ非通紙部分の昇温が冷めて通紙域のプリント中の温度とほぼ同じ温度になるのに要する時間である。
【０１３７】
なお、本参考の形態おける測定結果では、Ｔは約３０秒であった。
【０１３８】
プリント終了時は２２０℃程度あった加圧ローラの温度が、３０秒間を後回転、前回転延長によって待つことにより通紙域のプリント中の温度である１２０℃程度に低下するため、非通紙部分のホットオフセットは発生しなかった。
【０１３９】
同様に、封筒通紙を１枚、１０枚、３０枚、５０枚プリントしたあとに普通紙プリントを行ってみたところ、いずれの場合においても、ホットオフセット、定着不良などの問題は発生しなかった。
【０１４０】
以上のように、封筒など小サイズ紙のプリントが行われ終了した後、次のプリントを行
うとき、次の記録材の通紙領域の、加圧ローラの温度を予測し、その温度に対応して適正な後回転、前回転延長後にプリントを行うことで、ホットオフセット、スリップジャム防止に効果がある。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、これから加熱定着させる記録材の情報、および、既に加熱定着させた記録材の情報に応じて、適正な加熱温度の温調を可能としたので、未定着画像を適正に定着することができ、サイズの異なる記録材に交換して、続けて作業を行った場合においても安定した画像品質を達成でき品質性が向上する。
【０１４４】
既に加熱定着させた記録材の枚数の情報に応じた制御を行えば、少数の場合に対しても、多数の場合に対しても、適正に未定着画像を定着することができる。
【０１４５】
次に加熱定着させる記録材のサイズが、直前に加熱定着させた記録材のサイズよりも大きい場合には、温調温度を下げるように制御すれば、小サイズの記録材の場合によって温度分布が不均一になり所定よりも高い温度になった領域部の温度を下げて、温度分布を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態に係る定着装置の概略構成断面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置のブロック図である。
【図４】図４は本発明の第１の実施の形態に係る定着装置のフローチャート図である。
【図５】図５は本発明の第１の実施の形態に係る定着装置に具備された加圧ローラの温度変化グラフ図である。
【図６】図６は温調制御の一例である。
【図７】図７は本発明の第２の実施の形態に係る定着装置のフローチャート図である。
【図８】図８は第１の参考の形態に係る定着装置に具備された加圧ローラの温度変化グラフ図である。
【図９】図９は第２の参考の形態に係る画像形成装置の動作のタイミングチャート図である。

Claims

搬送される記録材上に形成された未定着画像を加熱して定着させる加熱手段を備えた画像形成装置において、
連続プリントした記録材のサイズ及び枚数を記憶するとともに、次にプリントする記録材のサイズを検知し、記憶した情報及び検知結果に基づいて前記加熱手段による加熱温度の温調を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
連続プリントした記録材の枚数に応じて段階的に温調温度を低下させるとともに、次にプリントする記録材が、直前にプリントした第１のサイズの記録材よりも大きい第２のサイズの記録材である場合には、第１のサイズの記録材を連続プリントしたときに枚数に応じて決定される温調温度よりもさらに低い温度に温調温度を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、
前記第１のサイズの記録材を連続プリントしたときに枚数に応じて決定される温調温度よりもさらに低い温度に温調温度を制御する際に、連続プリントした第１のサイズの記録材の枚数に応じて、温調温度の下げ幅を変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記加熱手段は、内部に加熱ヒータを備えた加熱用回転体と、該加熱用回転体に対して加圧する加圧用回転体と、を有し、
該加熱用回転体と加圧用回転体との挟持部に、未定着画像が形成された記録材を搬送させて未定着画像を定着させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
既に加熱定着させた記録材の情報により加圧用回転体表面の温度分布を予測して、次に加熱定着させる記録材の情報により該記録材の通過領域の予測温度分布に基づいた制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。