JP6345091B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ装置、ファクシミリ装置、複写機または複合機等の画像形成装置に関し、転写されたトナーを熱で溶融して記録媒体に定着させる定着器を有する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は、印刷を行う前に定着器を予熱するウォームアップ動作において、定着ローラを加熱する２つの熱源のうち、どちらか一方を加熱制御して定着ローラの長手方向における中央部と端部の温度のバランスを取るようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、定着ローラが過剰に昇温した状態で定着動作を行うことを防止するため、印刷動作が終了した後に、定着ローラのクールダウンを行うようにしている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２−１１８１４０号公報 特開２００４−１０２１０４号公報

しかしながら、従来の技術においては、連続紙を保持しつつ省電力状態や待機状態から復帰等する場合に定着器のウォームアップ動作を行うときや印刷動作が終了した後に定着器のクールダウン動作を行うとき、そのウォームアップ動作やクールダウン動作に所定の時間が必要となり、ウォームアップ動作やクールダウン動作を行っている間は定着器の定着部材を回転させるため、連続紙が搬送され、連続紙を無駄に排出してしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、定着器の温度制御を行うときに排出する連続紙の量を少なくすることを目的とする。

そのため、本発明は、連続媒体を搬送して定着器を通過させながら前記定着器の温度制御を行う画像形成装置において、前記定着器は、現像剤を加熱して連続媒体に定着させる定着部材を備え、前記定着部材を加熱制御する温度制御部と、連続媒体を搬送して前記定着器を通過させる搬送部材と、前記搬送部材による連続媒体の搬送速度を制御する搬送制御部と、を有し、印刷前に前記定着器を目標温度まで加熱するとき、前記搬送制御部は、予め設定されている搬送速度のうち最も速い搬送速度よりも低速で連続媒体を搬送し、前記温度制御部は、前記定着器で連続媒体を挟持して搬送した状態で前記定着部材の加熱制御を開始することを特徴とする。

このようにした本発明は、定着器の温度制御を行うときに排出する連続紙の量を少なくすることができるという効果が得られる。

実施例における印刷装置の制御構成を示すブロック図 実施例における印刷装置の構成を示す説明図 実施例における定着ユニットの構成を示す説明図 実施例における定着ユニットの温度検出素子の説明図 実施例における印刷装置の制御システムの構成を示すブロック図 実施例における表示部およびパネル部の説明図 実施例におけるウォームアップ処理の流れを示すフローチャート 実施例における定着ベルトの温度変化を示すグラフ 実施例におけるウォームアップ動作を示すグラフ 実施例における排出用紙の長さを示すグラフ 実施例における媒体情報管理部の構成を示す説明図 実施例における印刷速度管理部の構成を示す説明図 実施例におけるメディアウェイトの説明図 実施例におけるクールダウン処理の流れを示すフローチャート 実施例における定着ベルトの温度変化を示すグラフ 実施例における排出用紙の長さを示すグラフ 実施例における印刷時投入熱量とヒータ温度の関係を示すグラフ 実施例における印刷時投入熱量とクールダウン時間設定の関係を示すグラフ

以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。

図２は実施例における印刷装置の構成を示す説明図である。
図２において、画像形成装置としての印刷装置１は、記録媒体を搬送して定着器としての定着ユニット３０を通過させながら、印刷前後の定着ユニット３０の温度制御としての予熱（以下、「ウォームアップ」という。）および放熱（以下、「クールダウン」という。）を行うものであり、媒体カセット３と、プロセスユニット１０（１１、１２、１３、１４、１５）と、転写ベルトユニット２０と、定着ユニット３０と、カッターユニット７０とを有している。

媒体カセット３は、印刷する前の連続した印刷用紙である記録媒体２をロール状に巻回して収納するものである。なお、記録媒体２は、ラベル紙、光沢紙、または透明なフィルム媒体等であっても良い。また、印刷装置１で印刷等され、排出された記録媒体４はロール状に巻き取られる。

プロセスユニット１０（１１、１２、１３、１４、１５）は、電子写真プロセスユニットであり、カラー印刷装置の場合は、プロセスの色毎に設けられ、例えばプロセスユニット１１は白色や透明の特色、プロセスユニット１２はシアン色、プロセスユニット１３はマゼンタ色、プロセスユニット１４はイエロー色、プロセスユニット１５はブラック色の電子写真プロセスユニットである。なお、プロセスユニット１１、１２、１３、１４、１５を総称してプロセスユニット１０とする。
転写ベルトユニット２０は、中間転写ベルトユニットであり、一次転写ローラ２１、２２、２３、２４、２５と、ローラ２６、２７と、中間転写ベルト２８と、二次転写ローラ４８とを有している。

一次転写ローラ２１、２２、２３、２４、２５は、それぞれプロセスユニット１１、１２、１３、１４、１５に中間転写ベルト２８を介して対向し、接触して配置されている。転写ベルト２８は、無端状のベルトでありローラ２６、２７および二次転写ローラ４８に回転可能に張架されている。二次転写ローラ４８は、中間転写ベルト２８を介して二次転写ローラ４７と対向し、接触して配置されている。この中間転写ベルト２８は、ローラ２６、２７により図中矢印１００、１０１、１０２が示す搬送方向に搬送され、プロセスユニット１０により各色の現像剤としてのトナーが転写される。

中間転写ベルト２８に転写されたトナーは、二次転写ローラ４７、４８により形成される二次転写部としてのニップ部において媒体カセット３から搬送されてきた記録媒体２に転写される。
定着器としての定着ユニット３０は、記録媒体に転写されたトナーを熱と圧力により定着させるものであり、トナーを加熱して記録媒体に定着させる定着部材および媒体を搬送して定着ユニット３０を通過させる搬送部材としての定着ベルト５０と、加圧ベルト４９とを有している。なお、定着ユニット３０の詳細は後述する。

カッターユニット７０は、媒体カセット３から搬送した記録媒体２を所定の長さで切断するものである。
また、印刷装置１は、媒体カセット３から記録媒体２を図中矢印９０が示す方向に引き出すためのピックアップローラ４０と、ピックアップローラ４０で引き出された記録媒体２を挟持して図中矢印９１が示す媒体搬送方向に搬送するレジストローラ４１、４２と、搬送ローラ４３、４４とを有している。

搬送ローラ４３、４４と二次転写ローラ４７、４８との間には、搬送ローラ４５、４６が配置され、搬送ローラ４５、４６の回転および停止により二次転写のタイミングを制御することができるようになっている。
媒体搬送方向における二次転写ローラ４７、４８および定着ユニット３０の下流側には、搬送ローラ５１、５２と、排出ローラ５３、５４とが設けられ、その搬送ローラ５１、５２および排出ローラ５３、５４は、定着ユニット３０でトナーが定着された記録媒体２を挟持して図中矢印９３、９４が示す媒体搬送方向に搬送する。

また、記録媒体２を搬送する搬送路には、媒体の通過を検知する媒体通過センサ６０、６１、６２、６３が設けられている。媒体通過センサ６０は、レジストローラ４１、４２と、搬送ローラ４３、４４との間に配置され、媒体通過センサ６１は、搬送ローラ４３、４４と、搬送ローラ４５、４６との間に配置され、媒体通過センサ６２は、搬送ローラ４５、４６と、二次転写ローラ４７、４８との間に配置され、媒体通過センサ６３は、定着ユニット３０と、搬送ローラ５１、５２との間に配置されている。

図３は実施例における定着ユニットの構成を示す説明図である。
図３において、定着ユニット３０は、加圧ベルト４９と、定着ベルト５０と、ローラ８０、８１、８２、８３、８４、８５と、ヒータ８６、８７、８８と、温度検出素子３１、３２、３３と、離間機構部材５００とを有し、図中矢印Ｃが示す媒体搬送方向に搬送され、現像剤１２３が付着した記録媒体２に熱と圧力を加えて現像剤１２３を記録媒体２に定着させるものである。

加圧ベルト４９および定着ベルト５０は、無端状の回転可能なベルトであり、ゴムベルトやＳＵＳ等の金属ベルトである。加圧ベルト４９および定着ベルト５０は、それぞれ内部に設けられたローラ８３、８４、８５と、ローラ８０、８１、８２とにより挟持され、押圧されている。なお、定着ベルト５０は駆動源により回転し、加圧ベルト４９は定着ベルト５０の外周に当接し、定着ベルト５０の回転に従動して回転する。

離間機構としての離間機構部材５００は、加圧ベルト４９の内周面に接触するローラ８３、８４、８５と接続され、加圧ベルト４９およびローラ８３、８４、８５を定着ベルト５０およびローラ８０、８１、８２に対して図中矢印Ａが示す離間方向および矢印Ｂが示す近接方向に移動可能に構成されている。
この離間機構部材５００が、図中矢印Ａが示す離間方向に移動すると、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とは離間状態となり、図中矢印Ｂが示す近接方向に移動すると、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とは当接、加圧されたニップ状態となる。

定着ベルト５０の内側には、熱源としてのヒータ８６、８７（本実施例では、ハロゲンヒータ等の熱源）が配設され、また加圧ベルト４９の内側には、熱源としてのヒータ８８（本実施例では、ハロゲンヒータ等の熱源）が配設されている。
温度検出素子３１は、非接触で定着ベルト５０の表面温度を計測する素子であり、例えばサーミスタやサーモパイル等である。

温度検出素子３２も非接触で定着ベルト５０の表面温度を計測する素子であり、例えばサーミスタや赤外線センサ等である。温度検出素子３２は、温度検出素子３１の出力の補完や異常の検出を行うために使用される。
温度検出素子３３は、加圧ベルト４９の表面温度を計測する素子であり、接触式または非接触式のどちらでも良く、例えばサーミスタ等である。

図４は実施例における定着ユニットの温度検出素子の説明図であり、図３に示す定着ベルト５０、加圧ベルト４９を矢印Ｃが示す媒体搬送方向から見た図である。
図４において、定着ベルト５０と加圧ベルト４９との間を搬送される記録媒体２は、端部が用紙端基準に合うように案内されて搬送される。そのため、温度検出素子３１、３２が温度の検出を行う領域は、搬送される記録媒体２の媒体搬送方向と直交する方向（定着ベルト５０の長手方向）の最小幅の内側であり、本実施例では最小用紙幅の内側に存在する領域３１ａ、３２ａである。

また、温度検出素子３３が温度の検出を行う領域は、記録媒体２の媒体搬送方向と直交する方向（定着ベルト５０の長手方向）における領域３１ａ、３２ａと略同じ位置の領域３３ａである。
このように、本実施例では、領域３１ａ、３２ａの温度を測定するように温度検出素子３１、３２が配置され、また領域３３ａの温度を測定するように温度検出素子３３が配置されている。

図５は実施例における印刷装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
図５において、印刷装置の制御システムは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９００と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９０１と、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）９０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３と、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）９０４と、外部Ｉ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）９０５と、タイマ９０６とにより構成されている。

ＣＰＵ９００は、印刷装置全体の動作を制御するものであり、ＲＯＭ９０１に格納されている制御プログラム（ソフトウェア）を読み出し実行する装置である。ＲＯＭ９０１は、ＣＰＵ９００が実行する制御プログラムを格納する不揮発性のメモリである。ＥＥＰＲＯＭ９０２は、書換え可能なＲＯＭである。ＲＡＭ９０３は、一時的に読み出し、書込みを行うメモリである。Ｉ／Ｏ９０４は、センサやモータ等の各デバイスとの入出力を制御するものである。外部Ｉ／Ｆ９０５は、本印刷装置に印刷を要求するホストコンピュータとの間で通信を行うものである。タイマ９０６は、時間の経過を計測する計時手段である。

図１は実施例における印刷装置の制御構成を示すブロック図である。
図１において、印刷装置１は、制御部１０６と、記憶部１０７と、タイマ１０８と、印刷速度管理部１０９と、定着温度制御部１１８と、用紙搬送制御部１１４と、排出センサ信号１２１と、パネル制御部１６０と、媒体情報管理部１６３と、インターフェース部１５０と、画像形成制御部４００と、離間制御部５０２とを有している。

制御部１０６は、印刷装置１全体の動作を制御するものであり、例えば図５に示す制御システムで構成されたものである。この制御部１０６は、接続された記憶部１０７と、タイマ１０８と、印刷速度管理部１０９と、定着温度制御部１１８と、用紙搬送制御部１１４と、排出センサ信号１２１と、パネル制御部１６０と、媒体情報管理部１６３と、インターフェース部１５０と、画像形成制御部４００と、離間制御部５０２とを制御する。

記憶部１０７は、ＲＡＭ等で構成され、制御部１０６の制御により、定着温度制御部１１８の温度設定部１１７、パネル制御部１６０、媒体情報管理部１６３、インターフェース部１５０、用紙搬送制御部１１４、およびタイマ１０８からの情報を必要に応じて記憶するものである。
温度制御部としての定着温度制御部１１８は、温度検出部１１５から定着ベルト５０および加圧ベルト４９（図３参照、以下同様）の表面温度を読み出すものである。温度検出部１１５は、温度検出素子３１、３２で検出された定着ベルト５０の表面温度と、温度検出素子３３で検出された加圧ベルト４９の表面温度を検出するものである。

また、定着温度制御部１１８は、温度検出部１１５で検出した定着ベルト５０の表面温度に基づいて温度設定部１１７で設定された温度のうち、制御目標温度Ｔｇに定着ベルト５０の表面温度が近づくように、電源部１１２へヒータ制御信号を出力し、定着ベルト５０を加熱制御するものである。
温度設定部１１７は、制御目標温度Ｔｇ（例えば、１６５℃）を設定するものである。
電源部１１２は、定着温度制御部１１８が出力するヒータ制御信号に基づいて商用ＡＣ電源２００から供給される電源をヒータ８６、８７、８８に対して通電するものである。

搬送制御部としての用紙搬送制御部１１４は、制御部１０６の制御信号に基づいて用紙搬送機構１７４を制御し、また定着部回転制御部１１３に駆動信号を出力して定着部回転機構１７３を制御し、記録媒体の搬送速度の制御を行い、搬送制御を行うものである。さらに、用紙搬送制御部１１４は、制御部１０６の制御信号に基づいて転写ベルト搬送制御部３００に駆動信号を出力して転写ベルト回転機構３０１を制御し、中間転写ベルトを回転させて記録媒体の搬送制御を行うものである。

なお、定着部回転制御部１１３および転写ベルト搬送制御部３００は、モータ等に代表されるＤＣモータやステッピングモータ等の駆動源を制御し、記録媒体の搬送速度を制御する。
画像形成制御部４００は、制御部１０６の制御信号に基づいてプロセスユニット１０が電子写真プロセスにより画像形成ができるように、高圧電源部３０３を制御するものである。

離間制御部５０２は、制御部１０６の制御信号に基づいて離間制御機構５０１を制御し、図３に示す離間機構部材５００を図中矢印Ａが示す離間方向および矢印Ｂが示す近接方向に移動させ、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とを離間した状態または当接、加圧したニップ状態にする制御を行うものである。この離間制御部５０２は、用紙搬送制御部１１４が媒体の搬送を終了したとき、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とを離間させ、用紙搬送制御部１１４が媒体の搬送を開始するとき、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とを当接させる。

パネル制御部１６０は、ユーザの入力操作を受付ける入力手段としてのパネル部１６１から操作情報を入力する制御を行うものである。パネル部１６１は、例えば操作ボタンスイッチやタッチパネル等の入力手段である。
パネル制御部１６０は、パネル部１６１から入力した操作情報を制御部１０６に送信し、またパネル部１６１から入力した操作情報に基づいて表示部１６２に表示情報を送信するものである。表示部１６２は、受信した表示情報に基づいてユーザの入力操作を誘導する文字や図等を表示するものである。表示部１６２は、例えば液晶表示パネルやＬＥＤディスプレイ等の表示手段である。

このパネル部１６１および表示部１６２は、例えば図６に示す操作パネルである。パネル部１６１は、各種操作ボタンが配設され、表示部１６２に表示されたカーソル等を移動させる「↑」、「←」、「→」等の矢印キー、入力内容を確定させる「ＯＫ」キー、ホストコンピュータ１５１との通信を可能にする「ＯＮＬＩＮＥ」キー、入力操作を取り消す「ＣＡＮＣＥＬ」キー等で構成されたものである。また、表示部１６２は、パネル部１６１に隣接して配置され、ユーザの操作を誘導する情報や装置の状態情報の表示等を行うものである。

媒体情報管理部１６３は、ユーザの操作によりパネル部１６１で入力された情報のうち、記録媒体に関する媒体情報、例えば用紙サイズ（メディアサイズ）、用紙の厚さ（メディアウェイト）、用紙種類（メディアタイプ）等の情報を管理するものである。また、制御部１０６は、媒体情報管理部１６３が管理している媒体情報を読み出すことができるようになっている。

インターフェース部１５０は、ホストコンピュータ１５１との間で通信回線を介して通信制御を行うもの（例えば、図５に示す外部Ｉ／Ｆ９０５）であり、ホストコンピュータ１５１から印刷情報を受信し、印刷情報を受信した旨を制御部１０６に通知し、また制御部１０６からの指示により各種情報をホストコンピュータ１５１に送信する。なお、通信回線としては有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や無線ＬＡＮ、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、セントロニクスＩ／Ｆ等が挙げられる。
タイマ１０８は、時間の経過を計測する計時手段（例えば、図５に示すタイマ９０６）である。

排出センサ信号１２１は、図２に示す定着ユニット３０を通過した記録媒体の位置を制御部１０６が認識するために媒体通過センサ６３が出力する信号である。
印刷速度管理部１０９は、媒体情報管理部１６３の媒体情報やパネル制御部１６０を介してユーザにより設定された情報に基づいて決定した印刷速度情報を記憶して管理するものである。すなわち、印刷速度管理部１０９は印刷する媒体の種類に対応させて搬送速度を記憶する記憶部である。制御部１０６は、この印刷速度管理部１０９の情報に基づいて記録媒体を搬送するように用紙搬送制御部１１４を制御する。

ここで、印刷速度管理部１０９の印刷速度情報は、例えば図１２に示す印刷速度情報１０９ａであり、装置条件である印刷時、ウォームアップ時およびクールダウン時と、メディアウェイト設定とにより決定される記録媒体の搬送速度（ｉｎｃｈ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ：インチ／秒）の情報である。この印刷速度情報は、例えば図１２に示すように、印刷時は媒体情報のメディアウェイトに対応させて２〜６ｉｐｓ（厚い記録媒体ほど搬送速度が低い）の記録媒体の搬送速度が設定され、ウォームアップ時およびクールダウン時は媒体情報のメディアウェイトに関わらず２ｉｐｓの記録媒体の搬送速度が設定されたものである。

なお、メディアウェイトは、例えば図１３に示すように、坪量Ｗが、Ｗ≦８３ｇ／ｍ^２の場合は「普通紙」、８３ｇ／ｍ^２＜Ｗ＜１０５ｇ／ｍ^２の場合は「やや厚い紙」、１０５ｇ／ｍ^２≦Ｗ≦１２０ｇ／ｍ^２の場合は「厚い紙」、１２０ｇ／ｍ^２＜Ｗ≦１２８ｇ／ｍ^２の場合は「より厚い紙」、１２８ｇ／ｍ^２＜Ｗの場合は「ごく厚い紙」と定義される。
本実施例では、ウォームアップ時およびクールダウン時の記録媒体の搬送速度は、印刷時の搬送速度のうち最も低速の搬送速度を設定するものとしている。

上述した構成の作用について説明する。
まず、印刷装置が行う定着ユニットのウォームアップ処理を図７の実施例におけるウォームアップ処理の流れを示すフローチャートの図中Ｓで表すステップに従って図１、図２および図３を参照しながら説明する。
まず、印刷装置１は、ホストコンピュータから受信した印刷情報に基づいて印刷動作を行っているものとする。

Ｓ１０１：印刷装置１の制御部１０６は、印刷が終了したか否かを判定し、印刷が終了したと判定すると処理をＳ１０２へ移行し、印刷が終了していないと判定すると印刷が終了するまで待機する。
Ｓ１０２：印刷が終了したと判定した制御部１０６は定着温度制御部１１８にヒータ８６、８７、８８による加熱を停止する指示を通知し、定着温度制御部１１８は、電源部１１２を制御してヒータ８６、８７、８８をオフして定着ユニット３０の加熱を停止する。

Ｓ１０３：定着温度制御部１１８がヒータ８６、８７、８８をオフ（ＯＦＦ）すると、用紙搬送制御部１１４は、制御部１０６の指示により、定着部回転制御部１１３と転写ベルト搬送制御部３００を制御し、記録媒体の搬送を停止する。
Ｓ１０４：用紙搬送制御部１１４が記録媒体の搬送を停止すると、離間制御部５０２は、制御部１０６の指示により、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とがニップ状態から離間した状態になるように離間制御機構５０１を制御する。離間制御機構５０１を制御することにより、離間機構部材５００が図３に示す矢印Ａ方向に移動し、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とが離間した状態に移行する。

Ｓ１０５：離間制御部５０２が定着ベルト５０と加圧ベルト４９とを離間した状態にすると、制御部１０６は、待機状態に移行し、ヒータ８６、８７、８８をオフしたままの状態にする。
この状態は、連続した記録媒体を印刷装置１内に待機しておき、印刷動作の再開に備えている状態である。この状態においては、離間機構部材５００が離間制御機構５０１により制御されて定着ベルト５０と加圧ベルト４９とが離間した状態となり、待機している記録媒体には、定着ベルト５０と加圧ベルト４９との挟持によるダメージを与えないように制御されている。

Ｓ１０６：待機状態に移行した制御部１０６は、ホストコンピュータ１５１からの印刷情報の受信を待機し、インターフェース部１５０を介してホストコンピュータ１５１から印刷を指示する印刷情報を受信し、定着ユニット３０のウォームアップ動作を開始するものとする。
Ｓ１０７：印刷情報を受信した制御部１０６は、離間制御部５０２に定着ベルト５０と加圧ベルト４９とをニップ状態にする指示を通知し、離間制御部５０２は、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とが離間した状態からニップ状態になるように離間制御機構５０１を制御する。離間制御機構５０１を制御することにより、離間機構部材５００が図３に示す矢印Ｂ方向に移動し、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とがニップ状態に移行する。これにより、加圧ベルト４９も回転可能な状態になる。

Ｓ１０８：制御部１０６は、媒体情報管理部１６３の媒体情報に基づいて印刷速度管理部１０９から印刷速度情報を読み出す。
媒体情報管理部１６３の媒体情報は、例えば図１１に示す媒体情報１６３ａであり、メディアタイプが「ラベル」、メディアウェイトが「普通紙」等の情報である。この媒体情報は、パネル制御部１６０が図６に示す表示部１６２およびパネル部１６１を制御し、予めユーザによる入力操作を受付けて設定されるものである。
なお、媒体情報管理部１６３の媒体情報と、Ｓ１０１で終了した印刷における媒体情報とが異なる場合、ウォームアップ動作は行わないものとする。

Ｓ１０９：用紙搬送制御部１１４は、印刷速度情報を読み出した制御部１０６の指示により、印刷速度管理部１０９の印刷速度情報に予め設定されているウォームアップ時の搬送速度（例えば、図１２に示す印刷速度情報１０９ａに設定されているウォームアップ時の２ｉｐｓ）で記録媒体を搬送する。
なお、本実施例では、ウォームアップ時の搬送速度を図１２に示す印刷速度情報１０９ａに設定されているウォームアップ時の搬送速度としたが、印刷速度情報１０９ａに設定されている印刷時の搬送速度のうち最も低速の搬送速度としても良い。

Ｓ１１０：定着温度制御部１１８は、制御部１０６の指示により、媒体情報管理部１６３の媒体情報に基づいて温度設定部１１７に制御目標温度Ｔｇを設定する。
Ｓ１１１：定着温度制御部１１８は、温度検出部１１５からの温度情報により、温度検出素子３１の温度が制御目標温度Ｔｇに到達したか否かを判定し、到達したと判定すると処理をＳ１１３へ移行し、到達していないと判定すると処理をＳ１１２へ移行する。

Ｓ１１２：温度検出素子３１の温度が制御目標温度Ｔｇに到達していないと判定した定着温度制御部１１８は、電源部１１２を制御してヒータ８６、８７、８８をオンして定着ユニット３０の加熱を開始し、処理をＳ１１１へ移行する。このとき、用紙搬送制御部１１４により記録媒体の搬送が行われている状態で定着ユニット３０の加熱が行われる。
ここで、定着ベルト５０の温度変化について図８を用いて説明する。
図８は、ヒータ８６、８７、８８をオンしてから定着ベルト５０の温度が制御目標温度Ｔｇに到達するまでの時間の経過（横軸）と定着ベルト５０の温度（縦軸）との関係を表している。

温度波形７００は、ウォームアップ時の搬送速度である低速（２ｉｐｓ）でウォームアップしたときの定着ベルト５０の温度の変化を表す波形であり、ヒータ８６、８７、８８をオンしてウォームアップを開始してから制御目標温度Ｔｇに到達するまでの時間がｔｗｕｐ１であることを表している。
一方、温度波形７０１は、印刷時の搬送速度（６ｉｐｓ）でウォームアップしたときの定着ベルト５０の温度の変化を表す波形であり、ヒータ８６、８７、８８をオンしてウォームアップを開始してから制御目標温度Ｔｇに到達するまでの時間がｔｗｕｐ２であることを表している。

ｔｗｕｐ１とｔｗｕｐ２の関係は、ｔｗｕｐ１＜ｔｗｕｐ２の関係がある。図３に示す定着ユニット３０において、ヒータ８６、８７で加熱された定着ベルト５０の熱を奪う要素が低速では少なくなるため、ウォームアップの時間は短くなる。この関係をグラフにすると図９に示すようなグラフとなり、記録媒体の搬送速度が低速になるほどウォームアップの時間は短くなることを表している。

また、記録媒体の搬送速度と、排出してしまう記録媒体の長さ（排出用紙（損紙）長さ）との関係は、図１０に示すグラフとなる。例えば、２．５ｉｐｓで定着ユニット３０のウォームアップを行うと、１ｍの損紙が発生し、６ｉｐｓで定着ユニット３０のウォームアップを行うと、７ｍの損紙が発生する。したがって、損紙をできる限り短くするためには、記録媒体の搬送速度を低速にしなければならない。

Ｓ１１３：Ｓ１１１において、定着温度制御部１１８が温度検出素子３１の温度が制御目標温度Ｔｇに到達したと判定すると、制御部１０６は、媒体情報管理部１６３の媒体情報に基づいて印刷速度管理部１０９から印刷時の印刷速度情報を読み出す。用紙搬送制御部１１４は、印刷時の印刷速度情報を読み出した制御部１０６の指示により、印刷速度管理部１０９に予め設定されている印刷時の印刷速度（例えば、６ｉｐｓ）で記録媒体を搬送し、本処理を終了する。

このように、制御部１０６は、用紙搬送制御部１１４により、印刷速度管理部１０９に予め設定されている搬送速度のうち最も低速の搬送速度であるウォームアップ時の搬送速度（例えば、２ｉｐｓ）で記録媒体を搬送させながら、定着温度制御部１１８が、電源部１１２を制御してヒータ８６、８７、８８をオンして定着ユニット３０の加熱を行うようにしたことにより、印刷前に定着ユニット３０の予熱を行うときに排出する記録媒体を少なくすることができる。

次に、印刷装置が行う定着ユニットのクールダウン処理を図１４の実施例におけるクールダウン処理の流れを示すフローチャートの図中Ｓで表すステップに従って図１、図２および図３を参照しながら説明する。
まず、印刷装置１は、ホストコンピュータから受信した印刷情報に基づいて印刷動作を行っているものとする。
Ｓ２０１：印刷装置１は待機状態であり、制御部１０６は、定着温度制御部１１８にヒータ８６、８７、８８による加熱を停止する指示を通知し、定着温度制御部１１８は、電源部１１２を制御してヒータ８６、８７、８８をオフ（ＯＦＦ）している状態であるものとする。

この状態は、連続した記録媒体を印刷装置１内に待機しておき、印刷動作の再開に備えている状態である。この状態においては、離間機構部材５００が離間制御機構５０１により制御されて定着ベルト５０と加圧ベルト４９とが離間した状態となり、待機している記録媒体には、定着ベルト５０と加圧ベルト４９との挟持によるダメージを与えないように制御されている。
Ｓ２０２：待機状態の制御部１０６は、ホストコンピュータ１５１からの印刷情報の受信を待機し、インターフェース部１５０を介してホストコンピュータ１５１から印刷を指示する印刷情報を受信すると、上述した定着ユニット３０のウォームアップ動作を開始する。

Ｓ２０３：印刷情報を受信した制御部１０６は、離間制御部５０２に定着ベルト５０と加圧ベルト４９とをニップ状態にする指示を通知し、離間制御部５０２は、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とが離間した状態からニップ状態になるように離間制御機構５０１を制御する。離間制御機構５０１を制御することにより、離間機構部材５００が図３に示す矢印Ｂ方向に移動し、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とがニップ状態に移行する。これにより、加圧ベルト４９も回転可能な状態になる。

Ｓ２０４：制御部１０６は、媒体情報管理部１６３の媒体情報に基づいて印刷速度管理部１０９から印刷速度情報を読み出す。
媒体情報管理部１６３の媒体情報は、例えば図１１に示す媒体情報１６３ａであり、メディアタイプが「ラベル」、メディアウェイトが「普通紙」等の情報である。
Ｓ２０５：用紙搬送制御部１１４は、印刷速度情報を読み出した制御部１０６の指示により、印刷速度管理部１０９の印刷速度情報に予め設定されているウォームアップ時の搬送速度（例えば、図１２に示す印刷速度情報１０９ａに設定されているウォームアップ時の２ｉｐｓ）で記録媒体を搬送する。

Ｓ２０６：定着温度制御部１１８は、制御部１０６の指示により、媒体情報管理部１６３の媒体情報に基づいて温度設定部１１７に制御目標温度Ｔｇを設定する。
Ｓ２０７：定着温度制御部１１８は、温度検出部１１５からの温度情報により、温度検出素子３１の温度が制御目標温度Ｔｇに到達したか否かを判定し、到達したと判定すると処理をＳ２０９へ移行し、到達していないと判定すると処理をＳ２０８へ移行する。

Ｓ２０８：温度検出素子３１の温度が制御目標温度Ｔｇに到達していないと判定した定着温度制御部１１８は、電源部１１２を制御してヒータ８６、８７、８８をオンして定着ユニット３０の加熱を開始し、処理をＳ２０７へ移行する。このとき、用紙搬送制御部１１４により記録媒体の搬送が行われている状態で定着ユニット３０の加熱が行われる。

Ｓ２０９：Ｓ２０７において、定着温度制御部１１８が温度検出素子３１の温度が制御目標温度Ｔｇに到達したと判定すると、制御部１０６は、媒体情報管理部１６３の媒体情報に基づいて印刷速度管理部１０９から印刷時の印刷速度情報を読み出す。用紙搬送制御部１１４は、印刷時の印刷速度情報を読み出した制御部１０６の指示により、印刷速度管理部１０９に予め設定されている印刷時の印刷速度（例えば、６ｉｐｓ）で記録媒体を搬送し、印刷を行う。

Ｓ２１０：印刷装置１の制御部１０６は、印刷が終了したか否かを判定し、印刷が終了したと判定すると定着ユニット３０のクールダウンを行うため処理をＳ２１１へ移行し、印刷が終了していないと判定すると印刷が終了するまで待機する。
Ｓ２１１：印刷が終了したと判定した制御部１０６は定着温度制御部１１８にヒータ８６、８７、８８による加熱を停止する指示を通知し、定着温度制御部１１８は、電源部１１２を制御してヒータ８６、８７、８８をオフして定着ユニット３０の加熱を停止する。

Ｓ２１２：用紙搬送制御部１１４は、制御部１０６の指示により、印刷速度管理部１０９の印刷速度情報に予め設定されているクールダウン時の搬送速度（例えば、メディアウェイトの設定に関わらず、図１２に示す印刷速度情報１０９ａに設定されているクールダウン時の２ｉｐｓ）で記録媒体を搬送し、定着ユニット３０を放熱させるクールダウンを行う。

このクールダウンを行う理由は、印刷が終了して即時に記録媒体の搬送を停止させると、定着ベルト５０の内部に配設されている部材、主にヒータ８６、８７の熱により定着ベルト５０の温度が急激に上昇し、定着ベルト５０の回転方向において温度ムラが発生することを防止するためである。本クールダウン処理では、ヒータ８６、８７の温度が所定の温度に低下するまで記録媒体の搬送を行う。
Ｓ２１３：用紙搬送制御部１１４は、制御部１０６の指示により、定着温度制御部１１８がヒータ８６、８７、８８をオフしてから所定時間（例えば、１０秒）が経過すると、定着部回転制御部１１３と転写ベルト搬送制御部３００を制御し、記録媒体の搬送を停止する。

図１５は実施例における定着ベルトの温度変化を示すグラフであり、印刷を開始してから印刷を終了するまでの時間の経過と定着ベルト５０の温度変化の関係を示している。
図１５において、実線８００は、記録媒体の搬送速度を低速（２ｉｐｓ）としてクールダウンしたときの温度波形であり、破線８０１は、記録媒体の搬送速度を通常速度、すなわち印刷速度（６ｉｐｓ）としてクールダウンしたときの温度波形である。

実線８００が示す搬送速度を低速（２ｉｐｓ）とした場合に対して、破線８０１が示す搬送速度を印刷速度（６ｉｐｓ）とした場合の方が定着ベルト５０の温度の低下が若干大きくなる。これは、記録媒体の搬送速度が高速であれば定着ベルト５０の熱を奪う要素（記録媒体の搬送距離）が多くなるためである。ただし、定着ベルト５０の内部に配置されているローラ８０、８１、８２の蓄熱があるため、温度差は大きなものとはならない。

さらに、記録媒体の搬送を停止した後は、定着ベルト５０の温度に対してヒータ８６、８７の温度が非常に高いため、定着ベルト５０の温度が上昇し、定着ベルト５０の温度は、実線８００が示す記録媒体の搬送速度が２ｉｐｓである場合と、破線８０１が示す記録媒体の搬送速度が６ｉｐｓである場合とで変わらない温度まで上昇する。ここで、記録媒体の搬送速度を高速にして温度が低下するのは定着ベルト５０、およびローラ８０、８１、８２であり、記録媒体の搬送速度を高速にしてもヒータ８６、８７の温度の低下には影響を与えない。

ヒータ８６、８７は、定着ベルト５０の内部の外気への自然空冷のみであり、本実施例においては、印刷動作が終了した後に、温度が５００℃、１０秒経過後に４００℃となり、ヒータ８６、８７の温度は、記録媒体の搬送速度が低速（２ｉｐｓ）の場合と、印刷速度（６ｉｐｓ）の場合とでは変わらない。したがって、記録媒体の搬送を停止した後、定着ベルト５０の温度はヒータ８６、８７の熱により記録媒体の搬送速度によらず同等の温度まで上昇することとなる。

クールダウン時の記録媒体としての用紙の排出量（長さ）と搬送速度との関係をグラフにすると、図１６に示すグラフとなる。例えば、搬送速度を２ｉｐｓでクールダウンすると、約０．５ｍの損紙が発生するが、搬送速度を６ｉｐｓでクールダウンすると、約１．５ｍの損紙が発生する。したがって、損紙をできる限り短くするためには、搬送速度を低速にすることが必要になることが分かる。

また、本実施例では、Ｓ２１３において、ヒータ８６、８７、８８をオフしてから定着部回転制御部１１３と転写ベルト搬送制御部３００を制御して記録媒体の搬送を停止するまでのクールダウン時間（所定時間）を１０秒としたが、印刷時の投入熱量とヒータの温度は図１７に示す関係があるため、図１８に示す印刷時投入熱量とクールダウン時間の関数を用いてクールダウン時間を算出して設定するようにしても良い。

Ｓ２１４：用紙搬送制御部１１４が記録媒体の搬送を停止すると、離間制御部５０２は、制御部１０６の指示により、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とがニップ状態から離間した状態になるように離間制御機構５０１を制御する。離間制御機構５０１を制御することにより、離間機構部材５００が図３に示す矢印Ａ方向に移動し、定着ベルト５０と加圧ベルト４９とが離間した状態に移行し、本処理を終了する。

このように、制御部１０６は、用紙搬送制御部１１４により、印刷速度管理部１０９に予め設定されている搬送速度のうち最も低速の搬送速度であるクールダウン時の搬送速度（例えば、２ｉｐｓ）で記録媒体を搬送させ、定着温度制御部１１８によりヒータ８６、８７、８８をオフしてから所定時間（例えば、１０秒）が経過すると、定着部回転制御部１１３と転写ベルト搬送制御部３００を制御し、記録媒体の搬送を停止させるようにしたことにより、印刷後に定着ユニット３０の放熱を行うときに排出する記録媒体を少なくすることができる。

なお、本実施例では、最良の形態として予め設定されている搬送速度のうち最も低速の搬送速度で媒体を搬送する例を示した。しかし、印刷装置のおかれている環境などにより最も低速の搬送速度で搬送した場合に騒音や共振（振動）などが問題となる場合が考えられる。その場合には、最も低速でなくても良く、最も速い搬送速度よりも低速、すなわち普通紙の印刷時の搬送速度よりも低速で搬送するものを適宜選択することで排出する記録媒体を少なくすることができ、本件の課題を解決することができる。

また、印刷前または印刷後のうち少なくとも一方の定着ユニット３０の温度制御としての予熱または放熱を行うとき、予め設定されている搬送速度のうち最も速い搬送速度よりも低速で媒体を搬送することで、排出する記録媒体を少なくすることができ、本件の課題を解決することができる。
さらに、印刷前および印刷後の定着ユニット３０の温度制御としての予熱および放熱の両方において、予め設定されている搬送速度のうち最も速い搬送速度よりも低速で媒体を搬送することで、排出する記録媒体をさらに少なくすることができる。

以上説明したように、本実施例では、設定できる最低速度で記録媒体を搬送させながら定着ユニットのウォームアップを行うようにしたことにより、ウォームアップ時間を短縮して排出する記録媒体の長さを最小限に抑えることができるという効果が得られる。
また、設定できる最低速度で記録媒体を搬送させながら定着ユニットのクールダウンを行うようにしたことにより、クールダウン時に排出する記録媒体の長さを最小限に抑えることができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、画像形成装置を印刷装置として説明したが、それに限られることなく、熱定着を行う複写機、ファクシミリ装置、複合機（ＭＦＰ）等としても良い。

１ 印刷装置
３ 媒体カセット
１０、１１、１２、１３、１４、１５ プロセスユニット
２０ 転写ベルトユニット
３０ 定着ユニット
３１、３２、３３ 温度検出素子
４９ 加圧ベルト
５０ 定着ベルト
８０、８１、８２、８３、８４、８５ ローラ
８６、８７、８８ ヒータ
１０６ 制御部
１０７ 記憶部
１０８ タイマ
１０９ 印刷速度管理部
１１４ 用紙搬送制御部
１１８ 定着温度制御部
１２１ 排出センサ信号
１６０ パネル制御部
１６３ 媒体情報管理部
１５０ インターフェース部
４００ 画像形成制御部
５００ 離間機構部材
５０２ 離間制御部

Claims (9)

1. 連続媒体を搬送して定着器を通過させながら前記定着器の温度制御を行う画像形成装置において、
   前記定着器は、現像剤を加熱して連続媒体に定着させる定着部材を備え、
   前記定着部材を加熱制御する温度制御部と、
   連続媒体を搬送して前記定着器を通過させる搬送部材と、
   前記搬送部材による連続媒体の搬送速度を制御する搬送制御部と、
   を有し、
   印刷前に前記定着器を目標温度まで加熱するとき、
   前記搬送制御部は、予め設定されている搬送速度のうち最も速い搬送速度よりも低速で連続媒体を搬送し、
   前記温度制御部は、前記定着器で連続媒体を挟持して搬送した状態で前記定着部材の加熱制御を開始することを特徴とする画像形成装置。
2. 連続媒体を搬送して定着器を通過させながら前記定着器の温度制御を行う画像形成装置において、
   前記定着器は、現像剤を加熱して連続媒体に定着させる定着部材を備え、
   前記定着部材を加熱制御する温度制御部と、
   連続媒体を搬送して前記定着器を通過させる搬送部材と、
   前記搬送部材による連続媒体の搬送速度を制御する搬送制御部と、
   を有し、
   印刷後に前記定着器の放熱を行うとき、
   前記搬送制御部は、予め設定されている搬送速度のうち最も速い搬送速度よりも低速で媒体を搬送し、
   前記定着部材を加熱する熱源が所定の温度に低下するまで前記低速での連続媒体の搬送を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   印刷後に前記定着器の放熱を行うとき、前記搬送制御部は、予め設定されている搬送速度のうち最も速い搬送速度よりも低速で連続媒体を搬送することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１、請求項２、または請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記搬送制御部は、
   前記定着器の加熱を行うとき、一定した第１の低速の搬送速度で連続媒体を搬送し、
   前記定着器の放熱を行うとき、一定した第２の低速の搬送速度で連続媒体を搬送することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記搬送制御部は、予め設定されている搬送速度のうち普通紙を印刷する速度よりも低速で連続媒体を搬送することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記搬送制御部は、予め設定されている搬送速度のうち最も低速の搬送速度で連続媒体を搬送することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記定着部材は、
   無端状の回転可能な定着ベルトと、前記定着ベルトの外周に当接する無端状の回転可能な加圧ベルトであり、
   前記定着ベルトと前記加圧ベルトとを当接または離間させる離間機構を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記離間機構を制御する離間制御部を有し、
   前記離間制御部は、
   前記搬送制御部が連続媒体の搬送を終了したとき、前記定着ベルトと前記加圧ベルトとを離間させ、
   前記搬送制御部が連続媒体の搬送を開始するとき、前記定着ベルトと前記加圧ベルトとを当接させることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像形成装置において、
   印刷する連続媒体の種類に対応させて前記搬送速度を記憶する記憶部を備え、
   印刷前後のうち少なくとも一方の前記定着器の温度制御を行うとき、前記搬送制御部は、前記記憶部に記憶された前記搬送速度のうち最も低速な前記搬送速度で連続媒体を搬送することを特徴とする画像形成装置。

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