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JP4794890B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式等の画像形成装置に関する。より具体的には、記録媒体を搬送する経路上に記録媒体上の未定着トナーを熱定着させる複数の定着手段を備えており、記録媒体の搬送方向に対して上流側の定着手段に記録媒体を通過させた後に下流側の定着手段への通過が行なえる画像形成装置に関する。
印刷機、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、より高画質な画像出力を求められるようになってきている。高画質の指針の一つとして、印刷された画像の光沢度がある。特に写真やイラストのような画像の場合、光沢度が高い画像が好まれる傾向がある。
画像光沢を決めるのは、未定着トナー像を用紙やOHPフィルムなどのシートに定着させるための定着装置における、定着時間や定着温度、定着幅、定着圧などの定着条件である。定着時の定着条件によって、トナーの溶融状態やシートに対する浸透率が変化し、これにより画像光沢が変化する。通常、定着時間が多くなるほど、定着温度が高くなるほど、定着幅が広くなるほど、定着圧が高くなるほど、画像光沢が高くなる。
しかし、単に光沢度を高めるだけでなく、定着装置のウォームアップ時間の短縮や、消費電力の低減も求められている。
従来技術としては、省エネ、少ウォームアップタイム、高光沢度を実現するため定着手段である定着器を複数備えた画像形成装置が考案されている。このような画像形成装置では、省エネの観点から一部の定着器の通電を控える構成がある。特許文献1では、像加熱器(定着器)を複数持つ画像形成装置において、スタンバイ時は、少なくとも1個以上の像加熱器を設定温度に駆動して、そのほかの像加熱器を駆動しないことで消費電力を抑えている。また、特許文献2では、複数の像加熱器が設けられ、光沢モード時には通過する複数の像加熱器のうち一の像加熱器の通電をOFFにする一方で非光沢モード時には複数の像加熱器に通電を行う構成が記載されている。このように、使用する機会の少ない像加熱器への通電機会を少なくするようにしている。
特開平7−271226号公報 特開2002−372882号公報
画像形成動作中に複数の画像形成ジョブの入力が行える画像形成装置においては、上記のような複数の像加熱手段を有する場合には以下の問題が発生する。
複数の像加熱手段を用いない画像形成ジョブの動作中には、画像形成に用いられない像加熱手段への通電をOFFにしたり、通電量が少なくする構成が省エネの観点から望ましい。しかし、この画像形成ジョブ中に、複数の像加熱手段を用いる新たな画像形成ジョブが入力されたときに、ジョブの入力時に使用されていない像加熱手段を像加熱可能状態にするための通電を開始して像加熱可能状態に維持すると、現在行われているジョブが長いと待ち時間が長くエネルギーのロスとなる。逆に、新たなジョブのスタート時に像加熱状態にするための通電を開始するとウェイト時間が長くなる。そのため、このような場合に短いウェイト時間で、できるだけ像加熱可能状態を短くする構成が望ましい。
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録材上にトナー画像を形成する未定着画像形成手段と、記録材上の画像を加熱する第1像加熱部材と、選択により第1像加熱部材により加熱された記録材上の画像を加熱する第2像加熱部材と、第1像加熱部材により加熱された記録材を第2像加熱部材へ選択的に案内する選択手段と、第2像加熱部材の温度制御を通電により行う温度制御手段と、を有し、第2像加熱部材による加熱が行われない画像形成動作中の第2像加熱部材は像加熱時の設定温度よりも低い温度状態で待機する画像形成装置において、第2像加熱部材を記録材が通過しない第1の画像形成ジョブの実行中に第2像加熱部材による像加熱が行われる第2の画像形成ジョブが入力されたときに、第2の画像形成ジョブの入力時から第1の画像形成ジョブの終了時までのジョブ経過時間が第2の画像形成ジョブの入力時から第2像加熱部材の像加熱可能状態への到達までの準備時間よりも大きい場合には、少なくとも第1の画像形成ジョブの終了時に第2像加熱部材が像加熱可能状態に達するように第2の画像形成ジョブの入力時から所定期間後に第2像加熱部材を像加熱可能状態に切換える動作を開始することを特徴とする。
本発明によると、一部の像加熱部材を使用しない画像形成中にこの像加熱部材を使用する新たなジョブが入力されたとき、新たなジョブの開始を遅らせることなく第2像加熱部材の低い温度のスタンバイ状態を長くすることができる。
(1)画像形成装置例
図1は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は電子写真方式のディジタル複写機であり、電子写真プロセスにより記録媒体(記録材、用紙)に原稿画像を形成して出力する装置である本体画像出力部1、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部2、本体画像入力部2の上部に装着された自動原稿送り装置(以下:フィーダ)3、本体画像出力部1の右側に配設した給紙デッキ4、本体画像出力部1の左側に配設したソータ5、等を備えている。
フィーダ3は、これに積載してセットした原稿を一枚ずつ分離給紙して本体画像入力部2の原稿台ガラス6上に画像面下向きで搬送して所定の位置に停止させ、その後排出搬送する動作をする。
本体画像入力部2は、フィーダ3により原稿台ガラス6上に搬送された原稿の下向画像面の画像情報を光電読取りする。本例の本体画像入力部2は光学系移動型の光電読取り機構であり、原稿台ガラス6上の原稿の下向画像面を照射しながら走査する光源7を備える。光源7は光学系モータ(不図示)から駆動力を得て、図1の左右方向に往復駆動する。光源照射光の原稿面からの反射光が、ミラー8、9、10及びレンズ11を介してCCD12に伝送されて結像される。ミラー8、9、10は光源7と連動して駆動される。CCD12は結像された光学像を電気信号に変換する素子により構成されている。この素子の働きにより伝送されてきた光学像が電気信号に変換され、さらにディジタル信号(画素化された画像データ)に変換される。光電読取りされた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加えられ、ジョブ記憶手段である画像メモリ(不図示)に蓄積される。この画像メモリには、原稿から読取られる画像や画像形成装置に入力される画像データの出力等の画像などの複数の画像形成ジョブの記憶が可能である。
その画像データを本体画像出力部1に転送し、画像再生して記録媒体にコピーする。本体画像出力部1は、画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、さらに露光制御部により適正な出力値に増幅し、光学照射部13により光信号(変調レーザ光)に変換する。その光信号はスキャナー14、レンズ15及びミラー16を伝播して、回転駆動されている電子写真感光ドラム(像担持体)17上に照射され、該感光ドラム17上に画像データに対応した静電潜像が形成される。感光ドラム17の周囲には、該感光ドラムの周面を一様に帯電する帯電器、感光ドラム上に形成された静電潜像をトナー画像として可視化する現像器、感光ドラム上に形成されたトナー画像を転写部において記録媒体に静電転写する転写帯電器、記録媒体分離後の感光ドラム上の転写残トナーを除去するクリーニング器等の電子写真プロセス機器が配設されている。この電子写真機構、作像原理、作像プロセスは公知に属するのでその説明は省略する。
本体画像出力部1の本体下部には、第1〜第3の給紙トレイ部18〜20が配設してあり、それぞれに記録媒体Pをある程度蓄積しておくことが可能である。また、本体画像出力部11の右側に、操作者が少数の任意種類の記録媒体を比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ21が設置されている。またこの手差しトレイ21は、OHPシートや厚紙、はがきサイズ紙など特殊な記録媒体を使用する場合にも使用される。
給紙デッキ4は本体画像出力部1の右側に連結して配置されており、記録媒体Pを大量に蓄積しておくことが可能である。
制御部は、上記の第1〜第3の給紙トレイ部18〜20、手差しトレイ21、給紙デッキ4の内の指定された給紙部の給紙ローラを駆動してその給紙部の記録媒体Pを一枚分離給送する。給送された記録媒体Pは本体画像出力部1内の所定の搬送経路を搬送されて転写部に所定の制御タイミングで導入されて、感光ドラム17上のトナー画像の静電転写を受ける。
以上の転写部までが記録材上(記録媒体上)に未定着画像を形成する未定着画像形成手段である。
転写部を出た記録媒体は感光ドラム17の面から分離されて搬送され、タンデム構成の定着装置Aへ導入される。この定着装置Aは記録媒体搬送方向に対して上流側の像加熱手段としての第1定着器22(第1像加熱部材)と下流側の像加熱手段としての第2定着器23(第2像加熱部材)の2つ定着器を有している。そして、定着装置Aへ導入された記録媒体は、第1定着器22を通り、次いで第2定着器23を通って第1と第2の定着器22・23による都合2回の定着処理を受けてソータ5に導入されるか、第1定着器22を通り、次いで第2定着器23を迂回する記録媒体搬送経路26を通ることで第1定着器22による1回だけの定着処理を受けてソータ5に導入される。このタンデム構成の定着装置Aについては次の(2)項で詳述する。
ソータ5は本体画像出力部1の左側に連結して設置されている装置であり、本体画像出力部1から出力された記録媒体を複数の排紙トレイ(ビン)27に仕分けして排紙する処理を行う。ソータ5は制御部により制御され、出力された記録媒体は制御部の指示した任意の排紙トレイに排出される。
また、両面コピーモードが指定されているときには、制御部は、第2定着器23を出た片面コピー済みの記録媒体P、あるいは第2定着器23を迂回する記録媒体搬送経路26を出た片面コピー済みの記録媒体Pを、定着後フラッパ28を制御して、反転再給紙機構部29に導入する。反転再給紙機構部29は片面コピー済みの記録媒体Pを所定の搬送経路を搬送させて表裏反転状態で再び転写部に所定の制御タイミングで導入する。これにより、片面コピー済みの記録媒体Pの反対面にトナー画像が転写形成される。この記録媒体Pは、第1定着器22、次いで第2定着器23を通過して、あるいは第2定着器23を迂回する記録媒体搬送経路26を通過して、両面コピーとしてソータ5に導入される。
本体画像出力部1内の各部の記録媒体搬送経路は、ガイド部材と搬送ローラにより構成されている。各給紙部の給紙ローラおよび各部の記録媒体搬送経内の搬送ローラは駆動源としてのステッピングモータに歯車等の伝達装置を介して接続されている。
DCブラシレスモータで制御される、潜像を形成するための感光ドラム17と、記録媒体上にトナーを定着し、画像データを記録するための、第1と第2の定着器22・23における定着ローラの回転速度はプロセススピードと呼ばれ、トナーの形状や定着性、レーザーの発光特性などに大きく左右される。
(2)定着装置A
図2は、第1と第2の直列2つの定着器22・23を有する、タンデム構成の定着装置A部分の拡大図である。第1と第2の2つの定着器22・23は記録媒体搬送方向に関して、第1定着器22は上流側の定着器であり、第2定着器23は下流側の定着器である。本実施例における第1と第2の2つの定着器22・23は共に熱ローラ方式の定着器である。
1)第1定着器22
第1定着器22において、22aと22bは像加熱部材としての定着ローラ(定着上ローラ)と加圧部材としての加圧ローラで(定着下ローラ)ある。
定着ローラ22aは、例えば、Al等の円筒状芯金上にシリコンゴム等の弾性層と、更にその表面にPFAチューブ等の離形層を被覆したものである。この定着ローラ22aには発熱体としてのハロゲンランプ等の定着ヒータ22cを内包させてある。
加圧ローラ22bは、例えば、芯金上にシリコンゴム層を形成し、更にその表面にPFAチューブ等の離形層を被覆したものである。加圧ローラ22bは定着ローラ22aに対して所定の押圧力で圧接させて所定幅(記録媒体搬送方向の寸法)の定着ニップ部N1を形成させている。
定着ローラ22aは不図示の駆動系により矢印の時計方向に回転駆動される。加圧ローラ22bはこの定着ローラ22aの回転に従動して回転する。また、定着ローラ22aに対して接触させて、または非接触に対向させて温度検知部材としてのサーミスタ22dを配設してある。定着ローラ22aは給電部(不図示)から定着ヒータ22cに給電がなされて該定着ヒータの発熱で加熱される。該定着ローラ22aの表面温度がサーミスタ22dで検知され、その温度情報が制御部にフィードバックされる。制御部はサーミスタ22dからフィードバックされる定着ローラ表面温度情報が所定の定着温度に温調されるように給電部から定着ヒータ22cに対する供給電力を制御する。
2)第2定着器23
第2定着器23において、23aと23bは像加熱部材としての定着ローラと加圧部材としての加圧ローラである。
定着ローラ23aは、例えば、Al等の円筒状芯金上にシリコンゴム等の弾性層と、更にその表面にPFAチューブ等の離形層を被覆したものである。この定着ローラ23aには発熱体としてのハロゲンランプ等の定着ヒータ23cを内包させてある。
加圧ローラ23bは、例えば、芯金上にシリコンゴム層を形成し、更にその表面にPFAチューブ等の離形層を被覆したものである。加圧ローラ23bは定着ローラ23aに対して所定の押圧力で圧接させて所定幅の定着ニップ部N2を形成させている。
定着ローラ23aは不図示の駆動系により矢印の時計方向に回転駆動される。加圧ローラ23bはこの定着ローラ23aの回転に従動して回転する。また,定着ローラ23aに対して接触させて、または非接触に対向させて温度検知手段としてのサーミスタ23dを配設してある。定着ローラ23aは給電部(不図示)から定着ヒータ22cに給電がなされて該定着ヒータの発熱で加熱される。該定着ローラ23aの表面温度がサーミスタ23dで検知され、その温度情報が制御部にフィードバックされる。制御部はサーミスタ23dからフィードバックされる定着ローラ表面温度情報が所定の定着温度に温調されるように給電部から定着ヒータ23cに対する供給電力を制御する。
24は第1定着器22と第2定着器23との間に配設した記録媒体進路切替用の選択手段としての定着フラッパである。即ち、第1定着器22により加熱された記録媒体を第2定着器23への案内を選択する選択手段である。制御部はジョブ(画像データ/マテリアル/設定)により、定着フラッパ24を駆動して、第1定着器22を通った記録媒体Pを第2定着器23に導入する記録媒体搬送経路25に導く第1切替え姿勢に制御するか、第1定着器22を通った記録媒体Pを第2定着器23を迂回させる記録媒体搬送経路26に導く第2切替え姿勢に制御する。
例えば、ジョブが記録媒体として光沢紙を用いた場合や画像の光沢を必要とする光沢画像モードの場合には、制御部は定着フラッパ24を第1切替え姿勢に切替えて、第1定着器22を通った記録媒体Pを記録媒体搬送経路25を通して第2定着器23に導入し、第1と第2の定着器22・23による都合2回の定着処理を受けさせる。第2定着器23に導入された記録媒体は既に第1定着器23を通過してトナーが定着している状態になっているので、更に第2定着器23を通過することにより、記録媒体のマテリアルや画像データに関わらず、安定した定着性や所望の光沢性の確保を実現することができる。
また、光沢を必要としない非光沢画像モードの場合には、制御部は定着フラッパ24を第2切替え姿勢に切替えて、第1定着器22を通った記録媒体Pを第2定着器23を迂回させる記録媒体搬送経路26に導いて、第1定着器22による1回だけの定着処理を受けさせる。この光沢モードと非光沢モードは画像形成装置の操作部等の入力により指示可能である。
(3)画像形成装置の制御系
1)図3は画像形成装置の全体的制御系の一例を示すブロック図である。本図において、200は制御部(コントローラ)で、CPU200a、ROM200b、RAM200c等から構成され、ROM200bに格納されたプログラムに基づいて複写シーケンスを総括制御する。
操作部219は、複写モード設定キー、複写枚数設定キー、複写動作開始キー、複写動作停止キー、第2定着器23の電力供給量を調整する定着省電力キー(以下:省エネボタン)、動作モードを標準状態に復帰させるリセットキー、出力画像の光沢度を指定する光沢度設定キー等のキー入力部、及び、動作モードの設定状態等を表示するLED、液晶等の表示部が配置されている。
操作部219上の省エネボタンが押下された場合、第2定着器23の電力供給は停止する。
サーミスタ22dは第1定着器22の定着ローラ22aの表面温度を検知する。その検知表面温度についてA/D変換器201でA/D変換された値がコントローラ200に入力される。コントローラ200は、サーミスタ22dの検知値により、第1定着器22の定着ローラ22aの表面温度が所定値(設定定着温度)になるように制御している。これが第1定着器22の温度制御を通電により行う温度制御手段である。
同様に、サーミスタ23dは第2定着器23の定着ローラ23aの表面温度を検知する。その検知表面温度についてA/D変換器203でA/D変換された値がコントローラ200に入力される。コントローラ200は、サーミスタ23dの検知値により、第2定着器23の定着ローラ23aの表面温度が所定値(設定定着温度)になるように制御している。これが第2定着器23の温度制御を通電により行う温度制御手段である。
高圧部205は、本体画像出力部1における、一次帯電器、転写帯電器等の帯電系、及び、現像装置等に所定の電位を印加する高圧ユニット206の制御を行う。
モータ制御部207は、各種ステッピングモータ等のモータ208の駆動を制御する。
DC負荷制御部209は、定着フラッパ24のソレノイド、定着後フラッパ28のソレノイド、感光ドラム17や、第1と第2定着器22・23の定着ローラ22a・23a、及び、ファン等の駆動を制御する。
210は、記録媒体の紙詰まり検知用等のセンサ類で、制御部200に入力される。
ACドライバ211は、光源7等のAC負荷212、及び第1と第2定着器22・23の定着ヒータ22c・23cへのAC電源供給を制御する。また、光源7、定着ヒータ22c・23c等の異常を検知し、シャットオフ機能付きのメインスイッチ216をオフ状態にする。
DC電源215は、コントローラ200等にDC電源を供給し、電源プラグ218から入力されたAC電源はドアスイッチ217、メインスイッチ216を介してDC電源215に入力される。
給紙デッキ4は、記録媒体の積載枚数を増やすための給紙装置で、オプションとして接続される。
エディタ221は、トリミング、マスキング処理等の位置情報を入力するためのもので、オプションで接続される。
フィーダ3は、複数枚の原稿を自動的にセットするためのもので、オプションで接続される。
ソータ5は、排出される記録媒体を仕分けするためのもので、オプションで接続される。
2)次に、第1の画像形成ジョブ要求を受け付けてから画像形成動作を開始している際の第1と第2の定着器22・23の制御を図4〜6で説明する。この時、既に操作部219上の省エネボタンが押下された状態であり、第2定着器23の電力供給は停止されている。
図5、図6は既に第1の画像形成ジョブを開始している場合の第1と第2の定着器22・23の制御について時系列に示した図である。また、図4はそのときの制御をフローチャートで示した図である。
図5、図6において、縦軸が定着温度で、横軸が時間を表している。第1の画像形成ジョブ要求を受けて画像形成を行っているわけだが、その時の第1定着器22の定着ローラ22aの温度は、画像形成中における定着目標温度になっている。第2定着器23の定着ローラ22aの熱源23cには電力供給されておらず、第2定着器23の使用状況によるが本実施例では環境温度とほぼ同等の温度となっている状況下において、ユーザにより操作部219の複写動作開始キーが押下されると、制御部200は第2の画像形成ジョブ要求が受信されたと判断する(図4のステップS320)。制御部200によって第2の画像形成ジョブ要求が受信されていないと判断した場合は、受信されたと判断されるまでポーリングで待機する(ステップS320)。即ち、第2定着器23による加熱が行われない画像形成動作中の第2定着器23は像加熱時の設定温度よりも低い温度状態で待機する。
ステップS320で第2の画像形成ジョブ要求を受信したと判断された場合、プロセスの諸条件が予め決められた所定条件を少なくとも1つでも満たすかどうかの判断をする(ステップS321)。ステップS321の判断内容については後述する。
ステップS321において、制御部200がプロセスの諸条件が所定条件を満たさないと判断した場合、第2の画像形成ジョブ要求受付タイミングから第1画像形成ジョブが終了するまでの時間T時間分待機する(ステップS322)。
次に、第1画像形成ジョブにおいて第2定着器23の定着ローラ23aの熱源23cに電力供給されていない場合は何もせず終了する(ステップS323)。
しかし、第1画像形成ジョブにおいて第2定着器23の定着ローラ23aの熱源23c既に電力供給されていて、定着ローラ23aの温度が定着目標温度に到達している場合、熱源23cに対する電力供給を停止して第2定着器23の駆動を停止する(ステップS323)。
また、ステップS321において、制御部200がプロセスの諸条件が所定条件を満たすと判断した場合、図5・図6に示すように、第2の画像形成ジョブ要求受付タイミングから第1の画像形成ジョブ終了(終了時)までの時間(ジョブ経過時間)をT時間とし、更に第2定着器23の熱源23cに電力供給されて定着ローラ23aの温度が第2の画像形成ジョブ要求受付時(第2の画像形成ジョブの入力時)の温度から定着目標温度(像加熱可能状態)までに上昇するまでの時間(準備時間)をTup時間とすると、時間Tと時間Tupの比較を行う(ステップS324)。
ステップS324において時間Tが時間Tupよりも大きいと判断された場合、つまり、図5に示すように、第1の画像形成ジョブ終了までに時間より、第2定着器23の定着ローラ23aの定着目標温度までの上昇時間が短い場合、[T−Tup]時間分待機する(ステップS325)。次に[T−Tup]時間分待機した後(所定期間後)、第2定着器23の熱源23cに電力供給、即ち第2定着器23の像加熱可能状態への移行を開始する(ステップS326)。
即ち、第2定着器23の像加熱可能状態への切換え開始タイミング(像加熱可能状態に切換える動作を開始するタイミング)は、第2の画像形成ジョブ入力時の第2定着器23の温度に基づいて決定される。記録材が第2定着器23を通過しない第1の画像形成ジョブの実行中に第2定着器23による像加熱が行われる第2の画像形成ジョブが入力されたときには、第2の画像形成ジョブ開始前に行われる第2定着器23の像加熱可能状態への切換え動作開始は第2の画像形成ジョブの実行開始タイミングに対応して行われる。
そして、第2の画像形成ジョブ入力してから第2の画像形成ジョブの開始予定までの時間(準備時間)が設定された時間(ジョブ経過時間)よりも大きいときは、像加熱可能状態への切換えは第2の画像形成ジョブの実行開始タイミングに対応するタイミングで行われる。
第2定着器23の像加熱可能状態への切換え動作は、第2定着器23の温調温度を像加熱時の設定温度に切換えることである。
そうすることにより、第1画像形成ジョブが終了するタイミングで第2定着器23の定着ローラ23aは定着目標温度に到達しており、生産性を落とすことなく、引き続き第2の画像形成ジョブを開始することができる。
また図6に示すように、時間Tが時間Tupよりも小さいと判断された場合(ステップS324)、つまり、第2定着器23の定着ローラ23aが定着目標温度までに到達するよりも早く第1の画像形成ジョブが終了してしまう場合、即第2定着器23の熱源23cに対して電力供給を開始する(ステップS327)。次にTup時間分待機して、画像形成ジョブは開始しない(ステップS328)。仮に、第1の画像形成ジョブが終了したとしても[Tup−T]時間分は、つまり、第2定着器23の定着ローラ23aが定着目標温度に到達するまでは、所望の定着性、光沢度を実現できなくなるので、第2の画像形成ジョブを禁止する。
即ち、第2の画像形成ジョブが入力してから第2の画像形成ジョブの開始予定までの時間が予め設定された時間よりも小さいときは、像加熱可能状態への切換えは第2の画像形成ジョブの入力時に行われる。
次にステップS321における第2定着器23の熱源23cに電力供給を開始するかどうかを判断するためのプロセス諸条件と所定条件との比較フローを図7を用いて説明する。
まず、ステップS310において通紙使用する記録媒体(以下、用紙と記す)のマテリアルが厚紙もしくは粗悪紙であった場合、条件を満たすものとし(ステップS315)、そのまま比較フローを終了する。用紙マテリアルの検知は操作部219からのユーザによる設定でも良いし、CCDやフォトインタラプタなどのセンサによる自動検知でもよい。厚紙もしくは粗悪紙の場合、第1定着器22を通過する際に定着ローラ22aから用紙へと熱が吸収されてしまい、高い定着性を満足することができなくなる可能性がある。よって、用紙マテリアルが厚紙もしくは粗悪紙の場合は、第2定着器23を通過させて定着性を確保する必要がある。
次にステップS311において、制御部200が画像データにより光沢が必要であると判断した場合、条件を満たすものとし(ステップS315)、そのまま比較フローを終了する。
画像メモリに蓄積された画像データは、像域分離などで画像データと文字データの比率を検知し、画像データの比率が高い場合、光沢が必要であると判断しても良いし、操作部219からのユーザによる設定でも良い。通常、未定着トナー画像を担持させた記録媒を搬送経路の上流側にある第1定着器22を通過させることで定着性は満足するものとなっているが、更に下流側にある第2定着器23を通過させることで高い光沢性を満足することができる。よって画像データにより高い光沢性が求められるかどうか判断する必要がある。
次にステップS312において、制御部200により環境温度が所定温度を越えていないと判断した場合、条件をみたすものとし(ステップS315)、そのまま比較フローを終了する。環境温度が高ければ高いほど、用紙に対する画像の定着性は良好なものとなるので、第2定着器23に通過させる必要がない。所定温度は任意に設定することができる。よって、環境温度が所定温度を越えているかいないかを判断する必要がある。
次にステップS313において、用紙温度が所定温度を越えていない場合、条件を満たすものとし(ステップS315)、そのまま比較フローを終了する。用紙温度は給紙部から給送された用紙の温度を温度センサにより測定することができる。用紙温度が高ければ高いほど、用紙に対する画像の定着性は良好なものとなるので、第2定着器23に通過させる必要がない。所定温度は任意に設定することができる。よって、用紙温度が所定温度を越えているかいないかを判断する必要がある。また、ここでは用紙温度を検知しているが、両面画像形成動作を行うかどうかの判断でも良い。なぜなら両面動作を行う場合、既に表面に画像定着させる際に第1定着器22を通過させていることにより、用紙自身の温度が高温の状態になっているからである。両面画像形成動作を行わない場合、条件を満たすものとし(ステップS315)、そのまま比較フローを終了する。
以上のプロセス条件の比較により条件を満たさないと判断された場合(ステップS314)、そのまま比較フローを終了する。
本実施例では、第1の画像形成ジョブ実行中には第2定着器への通電はされない設定であったが、待機中の設定温度が異なる複数の省エネルギーモードをもっている構成において、第2定着器の像加熱時の設定温度よりも低いスタンバイ設定温度で待機している場合であっても同様の効果を得ることができる。
また、第1定着器及び第2定着器の像加熱中の設定温度は、複数設ける構成であっても問題ない。例えば、画像形成装置に入力される光沢度の段階によって第2定着器の像加熱中の設定温度を変更する構成、また、記録媒体の種類によって第1定着器の像加熱中の設定温度を変更する構成であっても問題ない。
また、本実施例では、定着ローラの構成であったが、定着ベルト等を用いる構成であっても同様の効果を得ることができる。また、定着ローラはヒータによって加熱されていたが、その他にコイルを用いた誘導加熱方式による定着ローラの発熱であっても同様の効果を得ることができる。
以上説明したように、画像形成要求を受け付ける受信手段を備え、該受信手段により画像形成要求が受け付けられた事を検知する場合、残りの複数の定着器を稼動させる制御手段とを備えた構成にして、用紙のマテリアル、用紙自体の状態、環境、画像データによって複数ある定着器の少なくとも1つの定着器のみに電力供給を行うので、無駄な電力を消費することはなくなる。
また、第1の画像形成ジョブ中に複数ある定着器の少なくとも1つの定着器のみに電力供給を行っている時に、複数ある定着器を使用しなければならない第2の画像形成ジョブ要求を受信した場合にも、第1の画像形成ジョブ動作が終了する直前で複数の定着器が定着目標温度に到達するので、無駄な電力を消費することはなく、更に待機することなく第2の画像形成ジョブ動作を開始することができるので高い生産性を保つことが出来る。
また、仮に複数の定着器が定着目標温度に到達する前に、第1の画像形成ジョブ動作が終了したとしても、複数の定着器が定着目標温度に到達するまで第2の画像形成ジョブ動作を禁止するので、低温定着による定着不良を防止することができる。
なお、タンデム構成の定着装置の複数の定着器(定着手段)は実施例の熱ローラ方式定着器に限られるものではない。また定着器の数も実施例の2つに限られず、3つ以上にすることができる。
以上のように、本発明により一部の像加熱部材を使用しない画像形成中にこの像加熱部材を使用する新たなジョブが入力されたとき、新たなジョブの開始を遅らせることなく第2像加熱部材の低い温度のスタンバイ状態を長くすることができる。
更なる実施例を説明する。Tup時間について、実施例1では、第2の画像形成ジョブが入力されたときの第2定着器の温度(サーミスタ23dの出力)を検知して、その温度から像加熱時の設定温度までの時間を算出したものであった。
本実施例では、予め決まった複数の設定時間が設定されており、第2の画像形成ジョブが入力されたときの第2定着器の温度(サーミスタ23dの出力)を検知して、その温度から予め設定された時間を選択するものである。像加熱時の設定温度が200℃に設定されているとき、本実施例では、
1)〜30℃未満
2)30°〜70℃未満
3)70℃〜120℃未満
4)120℃〜
の分類に分けれている。そして、それぞれの温度の領域に対して、1)のときは第2の画像形成ジョブ開始前から30秒前に像加熱可能状態に移行、2)のときは第2の画像形成ジョブ開始前から20秒前に像加熱可能状態に移行、3)のときは第2の画像形成ジョブ開始前から10秒前に像加熱可能状態に移行、4)のときは第2の画像形成ジョブ開始前から5秒前に像加熱可能状態に移行にする。
このような構成にすることでのときは第2の画像形成ジョブが入力されたときの第2定着器の温度から設定温度に到達するまでの時間を算出しなくても、簡易な構成で一部の像加熱部材を使用しない画像形成中にこの像加熱部材を使用する新たなジョブが入力されたとき、新たなジョブの開始を遅らせることなく第2像加熱部材の低い温度のスタンバイ状態を長くすることができる。
実施例の画像形成装置の概略構成図。 タンデム構成の定着装置部分の拡大図。 画像形成装置の制御系を示すブロック図。 画像形成中の定着装置の制御フロー図。 画像形成中の定着装置の制御について時系列に示した図(その1)。 画像形成中の定着装置の制御について時系列に示した図(その2)。 プロセス条件の比較を示したフロー図。
符号の説明
1:本体画像出力部、2:本体画像入力部、3:自動原稿紙送り装置、5:ソータ、7:光源、8・9・10:ミラー、11:レンズ、12:CCD、13:光学照射部、14:スキャナー、15:レンズ、16:ミラー、17:感光ドラム、22:第1定着器、23:第2定着器、27:排紙トレイ、18・19・20:給紙トレイ、4:給紙デッキ、21:手差しトレイ、24:定着フラッパ、25・26:定着搬送経路、200:制御部、200a:CPU、200b:ROM、200c:RAM、22d・23d:サーミスタ、205:高圧部、206:高圧ユニット、207:モータ制御部、208:各種ステッピングモータ,209:DC負荷制御部、210:センサ類、211:ACドライバ、212:AC負荷、22c・23c:定着ヒータ、215:DC電源、216:メインスイッチ、217:ドアスイッチ、218:電源プラグ、219:操作部、220:給紙デッキ、221:エディタ、222:フィーダ、223:ソータ、T:第2の画像形成ジョブ要求受付から第1の画像形成ジョブが終了するまでの時間、Tup:定着ローラ32bの熱源が環境温度から定着目標温度に達するまでの時間

Claims (6)

  1. 記録材上にトナー画像を形成する未定着画像形成手段と、記録材上の画像を加熱する第1像加熱部材と、選択により第1像加熱部材により加熱された記録材上の画像を加熱する第2像加熱部材と、第1像加熱部材により加熱された記録材を第2像加熱部材へ選択的に案内する選択手段と、第2像加熱部材の温度制御を通電により行う温度制御手段と、を有し、第2像加熱部材による加熱が行われない画像形成動作中の第2像加熱部材は像加熱時の設定温度よりも低い温度状態で待機する画像形成装置において、
    第2像加熱部材を記録材が通過しない第1の画像形成ジョブの実行中に第2像加熱部材による像加熱が行われる第2の画像形成ジョブが入力されたときに、第2の画像形成ジョブの入力時から第1の画像形成ジョブの終了時までのジョブ経過時間が第2の画像形成ジョブの入力時から第2像加熱部材の像加熱可能状態への到達までの準備時間よりも大きい場合には、少なくとも第1の画像形成ジョブの終了時に第2像加熱部材が像加熱可能状態に達するように第2の画像形成ジョブの入力時から所定期間後に第2像加熱部材を像加熱可能状態に切換える動作を開始することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記動作の開始タイミングは、第2の画像形成ジョブ入力時の第2像加熱部材の温度に基づいて決定されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 準備時間がジョブ経過時間よりも大きい場合には、第2の画像形成ジョブの入力に伴い第2像加熱部材を像加熱可能状態に切換える動作を開始することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記動作は、第2像加熱部材の温調温度を像加熱時の設定温度に切換えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 第2像加熱部材による加熱が行われない画像形成動作中の第2像加熱部材の温度は、像加熱時の設定温度よりも低い設定温度で温度制御されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 第2像加熱部材による加熱が行われない画像形成動作中の第2像加熱部材の温度制御のための通電は停止されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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