JP4617135B2

JP4617135B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4617135B2
Application number: JP2004309554A
Authority: JP
Inventors: 康弘林; 寛人西原; 直人渡辺; 幸生横山; 隆子花田; 邦恭木村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2024-10-25
Also published as: US7412182B2; DE602005027157D1; EP1650036A3; US20070140717A1; US7639962B2; CN1766758B; EP1650036A2; EP1837190B1; CN1766758A; EP1650036B1; US20080118267A1; EP1837190A2; JP2006119517A; EP1837190A3

Description

本発明は、熱と圧により記録材上のトナー画像を加熱定着する定着器を複数備えた画像形成装置に関する。

電子写真技術を用いたプリンターや複写機などのフルカラー画像形成装置が数多く製品化されている。近年、フルカラー画像形成装置に要求されている性能として、特に、様々な記録材に画像形成出来ることや、高速・高画質であることがある。様々な記録材に画像形成する上で、定着器としては常に最適な熱量を記録材とトナーに与えることが重要である。最適な熱量を与えることで、充分な定着強度を確保し、かつ、好適な画像光沢を得ることが出来るからである。例えば、厚みのある記録材を使用するときには、記録材上のトナー画像を加熱溶融してトナー画像を定着させるのに、厚い記録材は熱容量が大きくなるので通常の記録材よりも多くの熱量が必要になる。従って、厚い記録材を使用するときは、定着温度を高く設定したり、定着速度を遅くすることで定着時間を長くして対応している。しかし、前者の場合、温度を高くしすぎると、特に透気度の低いコート紙に画像形成する場合には、記録材コート紙中の水分が一気に蒸発して水蒸気になり、コート紙表面のコーティング層に凹凸ができて画像が乱れるといった問題が生じてしまう。また、定着部材や周辺部材の熱劣化を促進する等、弊害が発生することが多いので、通常後者で対応するのが一般的であった。定着速度を低下させずに市場からの要望である高速化を様々な記録材を使用しても達成出来るように、最近、定着器を複数個用いて記録材とトナーに定着器の個数だけ複数回にわたって熱を与えることのできる画像形成装置が例えば特許文献１や特許文献２に開示されている様に提案されている。特許文献２においては、使用する記録材によって使用する定着器の個数を変更して、画像の光沢を調整するものである。
特開２００２−４９２５８号公報特開２０００−２２１８２１号公報

しかしながら、使用する記録材によって使用する定着器の個数を変更する画像形成装置において、一個の定着器のみを使用する記録材しか使用しない使用者にとっては、残りの定着器をいつでも定着可能な待機状態にしておくと、残りの定着器が無駄な電力を消費してしまうといった欠点があった。また、残りの定着器は使用しないのに、加熱状態であるので、熱劣化が徐々に進行して定着器の寿命が短くなるといった欠点もあった。

そこで本発明の目的は、定着器で消費する電力を削減し、定着器の寿命を維持できる画像形成装置を提供することである。

そこで、本発明は、熱により記録材上の画像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段に圧接し、記録材を挟持搬送する第一加圧部材と、を備えた第一像加熱装置と、熱により記録材上の画像を加熱する第二像加熱手段と、前記第二像加熱手段に圧接し、記録材を挟持搬送する第二加圧部材と、を備え、記録材の搬送方向において前記第一像加熱装置よりも下流側に配置されている第二像加熱装置と、前記第一像加熱装置により加熱された画像を、前記第二像加熱装置により加熱する第一画像形成モードと、前記第二像加熱装置を用いず、前記第一像加熱装置を用いて記録材の画像を加熱する第二画像形成モードと、を実行する実行部と、画像形成信号の入力を待機する待機時に前記第一像加熱手段の待機温度と前記第二像加熱手段の待機温度とをそれぞれ維持するようにそれぞれの像加熱手段への通電を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、画像形成信号の入力を待機する待機時において、前記第一像加熱手段の待機温度をより低い温度に下げるタイミングを前記第二像加熱手段の待機温度をより低い温度に下げるタイミングよりも遅くすることを特徴とする。また、熱により記録材上の画像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段に圧接し、記録材を挟持搬送する第一加圧部材と、を備えた第一像加熱装置と、熱により記録材上の画像を加熱する第二像加熱手段と、前記第二像加熱手段に圧接し、記録材を挟持搬送する第二加圧部材と、を備え、記録材の搬送方向において前記第一像加熱装置よりも下流側に配置されている第二像加熱装置と、前記第一像加熱装置により加熱された画像を、前記第二像加熱装置により加熱する第一画像形成モードと、前記第二像加熱装置を用いず、前記第一像加熱装置を用いて記録材の画像を加熱する第二画像形成モードと、を実行する実行部と、画像形成信号の入力を待機する待機時に前記第一像加熱手段の待機温度と前記第二像加熱手段の待機温度とをそれぞれ維持するようにそれぞれの像加熱手段への通電を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、画像形成信号の入力を待機する待機状態において、前記第一像加熱手段への通電をオフするタイミングを前記第二像加熱手段への通電をオフするタイミングよりも遅くすることを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、定着器で消費する電力を削減し、定着器の寿命を維持できる画像形成装置を提供することができる。

以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施の形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。

本実施例の画像形成装置の定着装置以外の部分は、従来技術と同様で一般的に知られた公知技術であるので、ここではその説明を省略する。

図１は本発明の画像形成装置で適用される定着装置の一例を示す模式図である。なお、記録材とは、例えば、普通紙、コート紙、透明フィルム等の画像が形成されるシート状の部材のことをいい、他の呼称として転写紙、記録紙、記録材、シート、シート材等が挙げられる。

同図に示すように、定着装置Ａは、枠体９を有しており、この枠体９の内側に、２個の定着器Ｉ、定着器IIとが収納されている。定着器Ｉは上流側に配置され、記録材Ｐの搬送方向の下流側に定着器IIが配置されている。

まず、上流側の定着器Ｉについて説明する。

上流側の定着器Ｉは、加熱体として定着ローラ３２ａを有し、また、加圧体として加圧ローラ３２ｃを有している。定着ローラ３２ａは、記録材Ｐ上の未定着トナー画像Ｔと接触して、記録材Ｐ上に画像を定着する定着体として機能する。このうち、定着ローラ３２ａは、外径が４６ｍｍで厚さが３ｍｍのアルミ製の円筒状芯金の外周に、厚みが２ｍｍのシリコーンゴム（硬度はＪＩＳ−Ａ１０°）を被覆し、更に表面離型層として圧さ５０μｍのＰＦＡチューブが被覆されている。合計の外径は約５０ｍｍになる。加圧ローラ３２ｃも定着ローラ３２ａと同様でよい。また、定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｃは加圧と離間の２つの状態を取ることが出来るが、図１は離間の状態を表している。加圧の状態の時は、図示しないバネなどを用いた加圧方法によって、１００ｋｇｆ（９８０Ｎ）の総荷重で加圧される。その時の定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｃとの圧接部（ニップ部）の搬送方向の幅（ニップ幅）は、約１０ｍｍになる。定着器Ｉの定着速度は、２００ｍｍ／ｓｅｃであり、１分間あたりＡ４サイズの紙を４０枚定着することが可能である。離間状態から加圧状態、加圧状態から離間状態に移行するのに所要する時間は０．５秒であるが、動作の詳細については後で説明する。定着ローラ３２ａの内部には、７００Ｗのハロゲンヒーター２１３（サーミスタ）が配置されている。定着ローラ３２ａの表面に当接して配置された温度センサー２０２（サーミスタ）は、定着ローラ３２ａの表面温度を検出する。定着ローラ３２ａの表面温度は、温度センサー２０２（サーミスタ）によって検出された信号をもとに、所定の目標温度になるように、ハロゲンヒーター２１３をオン・オフすることによって温度制御される。定着ニップで定着された記録材Ｐは、排紙ローラ４０ａで定着器Ｉの下流側に搬送される。

下流側の定着器IIは、加熱体として定着ローラ３２ｂを有し、また、加圧体として加圧ローラ３２ｄを有している。このうち、定着ローラ３２ａは、外径が４６ｍｍで厚さが３ｍｍのアルミ製の円筒状芯金の外周に、厚みが２ｍｍのシリコーンゴム（硬度はＪＩＳ−Ａ１０°）を被覆し、更に表面離型層として圧さ５０μｍのＰＦＡチューブが被覆されている。合計の外径は約５０ｍｍになる。ここでは、定着ローラ３２ａと同一のものを使用したが、都合に応じて適宜変更可能である。加圧ローラ３２ｄは定着ローラ３２ｂと同様でよい。また、定着ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ｄは加圧と離間の２つの状態を取ることが出来るが、図１は離間の状態を表している。加圧の状態の時は、図示しないバネなどを用いた加圧方法によって、１００ｋｇｆ（９８０Ｎ）の総荷重で加圧される。その時の定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｃとの圧接部（ニップ部）の搬送方向の幅（ニップ幅）は、約１０ｍｍになる。定着器Ｉの定着速度は、２００ｍｍ／ｓｅｃであり、１分間あたりＡ４サイズの紙を４０枚定着することが可能である。離間状態から加圧状態、加圧状態から離間状態に移行するのに所要する時間は０．５秒であるが、動作の詳細については後で説明する。定着ローラ３２ｂの内部には、５００Ｗのハロゲンヒーター２１４が配置されている。定着ローラ３２ｂの表面に当接して配置された温度センサー２０４（サーミスタ）は、定着ローラ３２ｂの表面温度を検出する。定着ローラ３２ｂの表面温度は、温度センサ２０４によって検出された信号をもとに、所定の目標温度になるように、ハロゲンヒーター２１４をオン・オフすることによって温度制御される。定着ニップで定着された記録材Ｐは、排紙ローラ４０ｂで定着器IIの下流側に搬送される。なお、上流側定着器Ｉの搬送ローラ４０ａと下流側定着器IIの搬送ローラ４０ｂとの間の距離は、最も搬送方向に小さいサイズの記録材、例えば葉書よりも短い１４０ｍｍで設定している。従って、下流側定着器IIの定着ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ｄが離間状態であっても、上流側定着器Ｉで定着後、搬送ローラ４０ａと搬送ローラ４０ｂによって、下流側定着器IIの下流側に記録材Ｐを搬送することができる。

図２は本発明の画像形成装置の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，定着ローラ３２ｂ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。

サーミスタ２０２は、定着ローラ３２ａの表面温度を検知し、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２０２の検知値により、定着装置３２ａの表面温度が所定値になるように制御している。同様に、サーミスタ２０４は、定着ローラ３２ｂの表面温度を検知し、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２０２の検知値により、定着ローラ３２ｂの表面温度が所定値になるように制御している。

高圧部２０５は、図外の一次帯電器、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５０のソレノイド、感光ドラム３１や定着ローラ３２ａ、３２ｂ、及び、ファン等の駆動を制御する。

２１０は、記録紙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２１等のＡＣ負荷２１２、及び定着ヒータ２１３，２１４へのＡＣ電源供給を制御する。また、光源２１、定着ヒータ等の異常を検知し、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２２０は、転写紙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２２２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２２３は、排出される記録紙を仕分けするためのもので、オプションで接続される。

次に記録材の種類に応じた定着動作について説明する。

坪量が１０５ｇ／ｍ^２以下の普通紙に画像形成する時は、上流側定着器Ｉのみで定着を行う。フローチャートを図３に示す。画像形成開始と同時に上流側定着器Ｉの定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｃを加圧し回転を開始する。このとき同時に搬送ローラ４０ａと搬送ローラ４０ｂも回転を開始する。定着ローラ３２ａの目標温度は１６０℃であり、この定着条件であれば、坪量が１０５ｇ／ｍ^２以下の普通紙を問題なく良好な定着画像を得ることができる。搬送ローラ４０ａを通過した紙は、離間している下流側定着器IIの定着ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ｄの間を各ローラに接触することなく通過し、搬送ローラ４０ｂによって搬送される。６０°法で測定した画像の光沢は、約１５である。下流側定着器IIの定着ローラ３２ｂの目標温度は１８０℃である。定着動作が終了すると、各ローラの回転を停止し、再び上流側定着器Ｉの定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｃを離間させて、待機状態へ移行する。

次に坪量が１０５ｇ／ｍ^２以上の普通紙に画像形成する時は、上流側定着器Ｉと下流側定着器IIの二つを使用する。画像形成開始と同時に上流側定着器Ｉの定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｃを加圧し回転を開始し、下流側定着器IIの定着ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ｄIIを加圧し回転を開始する。このとき同時に搬送ローラ４０ａと搬送ローラ４０ｂも回転を開始する。定着ローラ３２ａの目標温度は坪量が１０５ｇ／ｍ^２以下の普通紙の時と同じ１６０℃である。この定着条件では、上流側定着器Ｉで定着した直後の定着状態は、トナーが紙にかろうじて定着している程度の定着強度である。しかし、定着ローラ３２ａへのトナーオフセットや、搬送ローラ４０ａによる搬送で、トナーが剥がれない程度の定着強度は確保している。従って、画像の光沢は低く最終画像としては未完成の状態である。上流側定着器Ｉで定着した後、紙は搬送ローラ４０ａによって、下流側定着器IIのニップ部へと案内されて、二回目の定着を行う。定着ローラ２の目標温度は１８０℃である。下流側定着器IIにより二回目の定着を行うと、定着強度が充分に高まり、画像の光沢も上がって良好な画像を得ることができる。上流側定着器Ｉで定着した直後の画像の光沢は、６０°法で測定すると約５であったものが、下流側定着器IIで定着した後には、約１５になる。紙は、下流側定着器IIのニップ部を通過すると、搬送ローラ４０ｂによって、定着器外に搬送される。定着動作が終了すると、各ローラの回転を停止し、再び上流側定着器Ｉの定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｃ、下流側定着器IIの定着ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ｄを離間させて、待機状態へ移行する。通常、厚紙に画像形成する時には、紙に奪われる熱量が多いので、搬送速度を遅くすることが必要になるが、本実施例では、上記で説明したように２つの定着器を使用することで、定着速度を遅くすること無く画像形成可能になるという利点がある。

次にコート紙に画像形成する時について説明する。定着条件は、坪量が１０５ｇ／ｍ^２以上の普通紙に画像形成する時と同じでよい。但し、特に透気度が高い（例えば２０００秒以上）のコート紙に画像形成する場合は、紙ブリスターを防止するために上流側定着器Ｉの目標温度を例えば１４０℃の様に下げても良い。こうすることで、コート紙中の空気や水分が定着器による熱で膨張し、コート層を変形させて紙が凸凹になる（紙ブリスター）のを防止できる。また、下流側定着器IIで定着する時には、上流側定着器Ｉで一度定着しているので紙中の水分が減少して紙ブリスタが置きにくいので、１８０℃で定着しても差し支えない。

上記では、下流側定着器ＩＩを使用しないときでも、常時下流側定着器ＩＩの温度制御を行っている制御について説明した。これは、画像形成装置の使用者が使用する記録材の種類によらず、待つこと無しに、直ちに画像形成可能な状態を提供するためである。本実施例の場合、定着装置の電源がオフ状態から定着可能な状態になるまでに所要する時間は、上流側定着器Ｉが約４分、下流側定着器ＩＩが約６分である。しかし、坪量が１０５ｇ／ｍ^２以下の普通紙に画像形成するのがほとんどな使用者にとっては、使用しない下流側定着器ＩＩを常時温度制御しておくのは無駄になる。温度制御を行うと、電力を消費するし、下流側定着器ＩＩの各部品の熱劣化が促進されてしまう。この無駄を解消するために、各定着器に個別制御可能なするスイッチを設けるとよい。このスイッチは、画像形成装置の操作パネルに配置してもよいし、各定着器近傍に配置してもよく、適宜選択可能である。また、両方を設けても良い。また、画像形成装置が、プリンターである場合は、パーソナルコンピューター上で操作可能にしても良い。このスイッチで制御できるのは、各定着器のオンとオフ、画像形成待機中の定着ローラの目標温度である。

本実施例では、画像形成装置待機中の下流側定着器ＩＩの温度制御を変更可能なスイッチが、画像形成装置操作パネルにある場合について下記で説明する。この操作パネルは、画像形成装置の中央部の使用者の使いやすい位置に配置されている（図示していない）。操作パネル上に、画像形成装置待機中の下流側定着器ＩＩの温度制御を、１８０℃、１００℃、オフの３つの状態を選択可能なスイッチを設けてある。通常下流側定着器ＩＩの定着ローラ３２ｂは１８０℃で定着を行うが、１００℃から１８０℃に復帰するまでに約３分、オフ状態から１８０℃に復帰するまでに最長６分所要する。厚紙やコート紙など多くの種類の記録材を使用する使用者は、画像形成装置待機中の下流側定着器ＩＩの温度制御を１８０℃にすれば便利である。また、ほとんど坪量が１０５ｇ／ｍ^２以下の普通紙しか使用しない使用者は、画像形成装置待機中の下流側定着器ＩＩの温度制御をオフすると良い。オフしない場合と比べて、画像形成装置が待機中の定着装置全体で消費する電力を、約６０％削減可能である。稀に厚紙やコート紙を使用する程度であれば、１００℃を選択すると良い。厚紙やコート紙を使用する時には３分待てば、画像形成可能な状態に復帰できる。この他、画像形成装置使用者の都合にあわせて適宜選択可能である。また、下流側定着器ＩＩのスイッチを手動で切り替えることを説明したが、画像形成終了後所定時間経過後に自動でスイッチが切り替わっても良い。具体的には、図４のフローチャートに示したように、画像形成終了後、１５分経過しても画像形成装置が使用されないときに、自動的に下流側定着器の目標温度を、１８０℃から１００℃に切り替える。更に３０分経過しても画像形成装置が使用されないときに、自動的に下流側定着器の目標温度を、１００℃からオフ状態に切り替える。

下流側定着器IIの温度制御の目標温度が１００℃に下げられている状態、又はオフ状態の時に、使用者が画像形成する時の定着器動作について説明する。ここでは、温度制御がオフ状態の時をフローチャートである図５で説明する。使用する記録材が坪量１０５ｇ／ｍ^２以下の普通紙の場合は、下流側定着器IIの状態は変化させずに上流側定着器Ｉのみで定着を行う。使用する記録材が坪量１０５ｇ／ｍ^２以上の普通紙（厚紙）であったり、コート紙である場合には、記録材の種類が画像形成装置で判明した時から、自動的に下流側定着器IIの目標温度を１８０℃に変更する。または、使用者が手動で下流側定着器IIの目標温度を変更（１８０℃に復下流側定着器IIの温度が１８０℃になるのを確認したら、画像形成動作を開始する帰）しても良い。ここでは、画像形成終了後所定時間経過後、下流側定着器の温度のみを自動的に下げることについて説明したが、上流側定着器の温度を同時に変更しても良い。具体的には、表１に示すように、画像形成終了後、３０分経過したら上流側定着器の目標温度を１６０℃から９０℃に、４５分経過したら温度制御オフにすると良い。

本実施例においては、同一な２つの定着器を使用した画像形成装置について説明したが、異なる２つの定着器を使用したり、３個以上の定着器を使用しても良い。

以上説明したように、本実施例によれば、複数の定着器を使用しても、使用頻度の低い定着器で消費する電力を削減し、定着器の寿命を維持できる画像形成装置を提供することができる。

まず、電源投入時〜画像形成動作直前において、ユーザにより操作部２１９の複写動作開始キーが押下された時の定着ローラ３２ａ／ｂの制御を図６、７で説明する。図６は操作部２１９の省エネボタンが押下された時の制御をフローチャートで示した図である。また、図７は制御を時系列に示した図である。縦軸が定着温度で、横軸が時間を表している。

まず、定着ローラ３２ａの図外の熱源の温度は定着目標温度になるべく定着ローラ３２ａ／ｂの図外の熱源に電力供給がされている（Ｓ３００）。

操作部２１９の省エネボタンがユーザにより押下されたら（Ｓ３０１）、定着ローラ３２ｂの図外の熱源には電力供給を停止する（Ｓ３０２）。図４に示されているように、定着ローラ３２ｂの図外の熱源温度はＴｄｏｗｎ時間後に環境温度とほぼ同等の温度へ下降する。逆に、省エネボタンがユーザにより解除されたら（Ｓ３０１）、定着ローラ３２ｂの図外の熱源には電力供給を開始する（Ｓ３０３）。既に定着ローラ３２ｂの図外の熱源に電力供給されている場合は何もしない。次に制御部２００は、複写動作開始キーがユーザによって押下することによる第１の画像形成ジョブ要求を受け付けたかどうかを判断する（Ｓ３０４）。Ｓ３０４において、制御部２００が第１の画像形成ジョブ要求を受け付けていないと判断した場合、Ｓ３０１に戻り同様の処理をポーリングで行う。Ｓ３０４において、制御部２００が第１の画像形成ジョブ要求を受け付けたと判断した場合、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（Ｓ３０５）。Ｓ３０５の判断内容については後述する。

次に、Ｓ３０５において、Ｓ３０５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、そのまま画像形成装置の状態を画像形成中に移行する。逆に、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、定着ローラ３２ｂの図外の熱源に電力供給を開始する（Ｓ３０６）。既に電力供給がなされている場合は何もしない。

では次にＳ３０５における定着ローラ３２ｂの図外の熱源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８のフローチャート図を用いて説明する。まず、Ｓ３１０において用紙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（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、定着ローラ３２ａを通過する際に図外の熱源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、定着ローラ３２ｂを通過させて定着性を確保する必要がある。次に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（Ｓ３１５）、そのまま比較フローを終了する。画像メモリ（図外）の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、搬送経路の上流にある定着ローラ３２ａ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、下流にある定着ローラ３２ｂ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（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、定着ローラ３２ｂ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（Ｓ３１５）、そのまま比較フローを終了する。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、定着ローラ３２ｂ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定着ローラ３２ａ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（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（Ｓ３１４）、そのまま比較フローを終了する。

次に画像形成中にユーザにより操作部２１９の省エネボタンが押下された時の制御を図９のフローチャート図を用いて説明する。

まず、制御部２００が画像形成中に操作部２１９の省エネボタンが押下されたかどうかを判断する（Ｓ３２０）。Ｓ３２０において、制御部２００によって省エネボタンが押下されていないと判断された場合、定着ローラ３２ｂの図外の熱源への電力供給を開始する（Ｓ３２１）。既に電力供給済みならば何もしない。逆にＳ３２０において、制御部２００によって省エネボタンが押下されていると判断された場合、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（Ｓ３２２）。Ｓ３２２の判断内容については既に説明済みである。Ｓ３２２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、定着ローラ３２ｂの図外の熱源への電力供給を停止する（Ｓ３２３）。既に電力供給を停止している場合は何もしない。逆に、Ｓ３２２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、定着ローラ３２ｂの図外の熱源への電力供給を開始する（Ｓ３２３）。既に電力供給されている場合は何もしない。次に制御部２００は画像形成動作が終了しているかどうかを判断する（Ｓ３２５）。Ｓ３２５において、制御部２００が画像形成動作が終了していると判断した場合、実施例２で説明した図６のＳ３０１に戻り、電源投入時〜画像形成動作直前におけるシーケンスを行う。逆にＳ３２５において、制御部２００が画像形成動作が終了していないと判断した場合、Ｓ３２０に戻り同様の処理をポーリングで行う。

図１０は本発明の画像形成装置で適用される定着装置の一例を示す模式図である。上流側定着器IIIを構成している各定着部材は、実施例１で説明した上流側定着器Ｉのものと同一でよい。また、下流側定着器IVを構成している各定着部材も、実施例１で説明した下流側定着器IIのものと同一でよい。

本実施例は、上流側定着器IIIの後の記録材搬送パスが２つあるものである。上流側定着器IIIによって定着後、搬送ローラ４０ａを記録材が通過すると、搬送パス切り替えガイド１０５０によって、２つの搬送パスのどちらかへ記録材が案内される。記録材が坪量１０５ｇ／ｍ^２以下の普通紙の場合は実施例１で説明したのと同様で、上流側定着器IIIのみで定着を行う。よって、搬送パス切り替えガイド１０５０は、下流側定着器回避搬送パスＸへ記録材を案内するように移動する。記録材は搬送パスＸを通過して、排紙ローラ１１４５へ搬送されるように搬送パス切り替えガイド１１５０に案内され、排紙ローラ１１４５により排紙される。また、記録材が、坪量１０５ｇ／ｍ^２以上の普通紙（厚紙）や、コート紙の場合、２つの定着器を併用する。まず、上流側定着器IIIで定着後、排紙ローラ４０ａを通過すると直ぐに、搬送パス切り替えガイド１０５０によって、下流側定着器搬送パスＹに案内される。下流側定着器IVで定着後、排紙ローラ４０ｂを経て、排紙ローラ１１４５へ搬送されるように搬送パス切り替えガイド１１５０に案内され、排紙ローラ１１４５により排紙される。

実施例１で説明したのと同様に、本実施例も使用する記録材の種類に応じて使用する定着器の個数を変える。また、下流側定着器IVの目標温度を手動・自動で変更する制御についても全く同一でよいので説明は省略する。

実施例１では、下流側定着器IIを使用しないときには、下流側定着器IIの定着ローラ３２ｂと加圧ローラ３２ｄを離間させてその間を記録材Ｐを通過させた。本実施例では、下流側定着器IVを使用しないで画像形成する時に、専用の記録材搬送パスＸを有するので、安定して記録材を搬送することが出来る。たとえば、上流側定着器IIIで定着直後の画像面が、下流側定着器IVの定着部材に接触して画像不良が発生することは無くなる。また、上流側定着器IIIで定着直後の記録材にカールが発生しても、安定して記録材を搬送できる。さらに、下流側定着器回避パスにおいて各種制御、例えば、記録材搬送の斜行補正、カール矯正等を行うこともできる。

本実施例では、下流側定着器IVが下流側定着器回避パスＸの下になる構成について説明したが、逆でも良い。

以上説明したように、本実施例によれば、複数の定着器を使用しても、使用頻度の低い定着器で消費する電力を削減し、定着器の寿命を維持できる画像形成装置を提供することができる。また、下流側定着器を使用しないときでも、記録材を安定かつ画像不良の発生無しに搬送することができる。

実施例１の定着装置断面図である。画像形成装置の制御系を示す図である。実施例１のフローチャートである。実施例１のフローチャートである。実施例１のフローチャートである。操作部２１９の省エネボタンが押下された時の制御をフローチャートで示した図である。制御を時系列に示した図である。プロセス諸条件と所定条件との比較フローを示す図である。省エネボタンが押下された時の制御を示す図である。実施例４の定着装置断面図である。

符号の説明

Ｉ上流側定着器
II 下流側定着器
III 上流側定着器
IV 下流側定着器
１０本体画像出力部
１１本体画像入力部
１２自動原稿紙送り装置
１３ソータ
２１光源
２２、２３、２４ミラー
２５レンズ
２６ＣＣＤ
２７光学照射部
２８スキャナー
２９レンズ
３０ミラー
３１感光ドラム
３２ａ、３２ｂ定着ローラ
３３排紙トレイ
３４、３５給紙トレイ
３６給紙デッキ
３７手差しトレイ
３８、３９、４０、４１、４２給紙ローラ
５０定着フラッパ
５１ａ、５１ｂ定着搬送経路
２００制御部
２００ａＣＰＵ
２００ｂＲＯＭ
２００ｃＲＡＭ
２０２、２０４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
２０９ＤＣ負荷制御部
２１０センサ類
２１１ＡＣドライバ
２１２ＡＣ負荷
２１３、２１４定着ヒータ
２１５ＤＣ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
Ｔｄｏｗｎ定着ローラ３２ｂの熱源が定着目標温度から環境温度に下降するまでの時間

Claims

熱により記録材上の画像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段に圧接し、記録材を挟持搬送する第一加圧部材と、を備えた第一像加熱装置と、熱により記録材上の画像を加熱する第二像加熱手段と、前記第二像加熱手段に圧接し、記録材を挟持搬送する第二加圧部材と、を備え、記録材の搬送方向において前記第一像加熱装置よりも下流側に配置されている第二像加熱装置と、前記第一像加熱装置により加熱された画像を、前記第二像加熱装置により加熱する第一画像形成モードと、前記第二像加熱装置を用いず、前記第一像加熱装置を用いて記録材の画像を加熱する第二画像形成モードと、を実行する実行部と、画像形成信号の入力を待機する待機時に前記第一像加熱手段の待機温度と前記第二像加熱手段の待機温度とをそれぞれ維持するようにそれぞれの像加熱手段への通電を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、
画像形成信号の入力を待機する待機時において、前記第一像加熱手段の待機温度をより低い温度に下げるタイミングを前記第二像加熱手段の待機温度をより低い温度に下げるタイミングよりも遅くすることを特徴とする画像形成装置。
前記第一像加熱手段の温度が予め設定した待機温度となるように温度制御すると共に前記第二像加熱手段への通電をオフして、画像形成信号を入力を待機する待機モードの実行が可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第一像加熱手段への通電をオフすると共に前記第二像加熱手段への通電をオフして、画像形成信号を入力を待機する待機モードの実行が可能であ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。
待機モードを選択する操作部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
熱により記録材上の画像を加熱する第一像加熱手段と、前記第一像加熱手段に圧接し、記録材を挟持搬送する第一加圧部材と、を備えた第一像加熱装置と、熱により記録材上の画像を加熱する第二像加熱手段と、前記第二像加熱手段に圧接し、記録材を挟持搬送する第二加圧部材と、を備え、記録材の搬送方向において前記第一像加熱装置よりも下流側に配置されている第二像加熱装置と、前記第一像加熱装置により加熱された画像を、前記第二像加熱装置により加熱する第一画像形成モードと、前記第二像加熱装置を用いず、前記第一像加熱装置を用いて記録材の画像を加熱する第二画像形成モードと、を実行する実行部と、画像形成信号の入力を待機する待機時に前記第一像加熱手段の待機温度と前記第二像加熱手段の待機温度とをそれぞれ維持するようにそれぞれの像加熱手段への通電を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、
画像形成信号の入力を待機する待機状態において、前記第一像加熱手段への通電をオフするタイミングを前記第二像加熱手段への通電をオフするタイミングよりも遅くすることを特徴とする画像形成装置。
前記第一像加熱手段の温度が予め設定した待機温度となるように温度制御すると共に前記第二像加熱手段への通電をオフして、画像形成信号を入力を待機する待機モードの実行が可能であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
待機モードを選択する操作部を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。