(57)【要約】【課題】冷却液による熱交換により加温対象を加温する構成において画質劣化の発生を抑制可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】ポンプにより冷却液が循環される流路が熱定着部と用紙を収容する給紙カセット近傍を通過するように配設された画像形成装置において、電源がオンされると定着部のウォームアップを開始し（Ｓ１）、ポンプをオンする（Ｓ３）。これにより冷却液が循環し、その間に定着部からの熱を受けつつその熱を用紙に付与する熱交換が行われる。用紙周辺温度Ｔ１を検出し（Ｓ４）、Ｔ１＜所定値αであれば（Ｓ５「Ｎ」）、用紙温度が画質に影響する程度まで低下しているとしてプリントを禁止する（Ｓ６）。用紙温度が上がりＴ１≧αになると（Ｓ５「Ｙ」）、プリント禁止を解除し（Ｓ９）、ウォームアップが終了していれば（Ｓ１０「Ｙ」）、プリント可能なレディ状態に移行する（Ｓ１１）。【選択図】図４
2010181815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上に画像を形成し、当該シート上に形成された未定着画像を熱定着する定着部を有する画像形成装置であって、
熱媒体が流れる流路に、前記定着部からの熱を受け入れる受熱部と、当該受熱部より前記流れ方向下流側の位置に配され前記受け入れられた熱により昇温された熱媒体の熱を前記定着部以外の加温対象に伝える放熱部とが設けられてなる熱交換手段と、
前記加温対象またはその付近の温度を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出温度が所定の温度より低いときに画像形成を禁止し、前記所定の温度以上のときに前記禁止を解除する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記熱媒体が液体であると共に、前記流路は前記液体が一方向に流れる循環路であり、
前記熱交換手段は、
前記放熱部から前記流れ方向に前記受熱部までの間の流路に配され、その間を流れる液体を冷却する冷却部と、
前記流れ方向に、前記放熱部から前記冷却部までの間の流路の途中で分岐し、前記冷却部をバイパスして、前記冷却部から前記受熱部までの間の流路に戻るバイパス路と、
前記冷却部と前記バイパス路のいずれかに前記液体を通流させるための切換手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記切換手段を制御して、前記検出手段による検出温度が前記所定の温度より低いときには前記液体が前記バイパス路を流れ、前記所定の温度以上のときには前記液体が前記冷却部を流れるように切り換えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
所定のイベントの発生により前記定着部に配されるヒータにより当該定着部の温度を目標温度まで昇温させる定着ウォームアップ動作を開始させ、
前記定着ウォームアップが終了していても前記検出手段による検出温度が前記所定の温度より低い状態が続いているときには前記画像形成の禁止を継続す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。
【請求項４】
シートを収容し、収容されているシートを画像形成の際に繰り出す給送部を備え、
前記加温対象は、前記給送部に収容されているシートであり、
前記流路の放熱部は、前記給送部に収容されているシートに近接する位置に配されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記給送部は、種類の異なるシートを収容することが可能に構成されてなり、
前記所定の温度は、収容されるシートの種類毎に設定されており、
前記制御手段は、前記所定の温度を、収容されているシートの種類に応じた値に切り換えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着部とは別に熱を発する発熱部を有し、
前記流路には、前記発熱部からの熱を受け入れる、前記受熱部とは別の受熱部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記発熱部は、装置内部に設けられた電気ヒータであり、
前記流路は、前記電気ヒータの近傍を通過するように形成されてなり、
前記別の受熱部は、前記流路の、前記電気ヒータの近傍に位置する部分に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記熱定着後のシートを収容する収容トレイを備え、
前記流路は、前記収容トレイの直下を通過するように形成されてなり、
前記流路の前記収容トレイの直下に位置する部分に、前記収容トレイに収容されている熱定着後のシートの熱を当該収容トレイを介して受け入れる受熱部がさらに設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部からの熱を利用して加温対象を加温する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給紙カセットから給送された用紙上にトナー像を形成し、用紙上に形成されたトナー像を定着部で加熱、加圧して用紙に定着するプリンタなどの画像形成装置において、内部を冷却液が流れる長尺のパイプを、定着部と給紙カセットを囲繞するように配置し、熱交換の作用により、パイプ内の冷却液が定着部を通過する際に定着部からの熱を受け入れて定着部を冷却しつつ、その熱により昇温された冷却液が給紙カセットの部位を通過する際に熱を放出して加温対象としての用紙を加温する構成が知られている（特許文献１）。
【０００３】
このような構成をとれば、定着部からの排熱を利用して給紙カセット内の用紙を加温すると共に用紙の湿気を除くことができ、用紙の低温により定着が良好に行えなかったり用紙の吸湿により転写不良が生じたりといった画質不良を抑制しつつ、専用の電気ヒータに常時、通電して加温する構成に比べて節電に寄与することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４４０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、画像形成装置は、電源オンで定着部が昇温し始め、定着部の温度が目標温度に達するとウォームアップ終了として画像形成可能なレディ状態に移行し、プリントの指示があるとプリントを実行する構成になっている。
上記特許文献１の構成では、定着部の昇温に連れて冷却液も昇温して用紙が加温されるが、電源オン時点での用紙の温度や吸湿の状態によっては用紙の昇温や除湿にある程度の時間がかかり、電源オンから定着部の温度が目標温度に達するまでの時間だけでは加温が十分ではない場合があり得る。このような場合でも、従来の構成では、ウォームアップ終了によりプリントが開始されると、吸湿等のまま用紙が給送されてしまい、用紙の吸湿等に起因する画質劣化が発生するおそれがある。
【０００６】
このような問題は、加温対象が用紙である場合に限られない。例えば、現像器内のトナーなどの現像剤が適正な現像を行える湿度範囲の上限よりも高湿になっている場合にその現像剤の湿気を除くために加温するような場合にも同様に生じ得る。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、冷却液などの熱媒体による熱交換作用により加温対象を加温する構成において画質劣化の発生を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、シート上に画像を形成し、当該シート上に形成された未定着画像を熱定着する定着部を有する画像形成装置であって、熱媒体が流れる流路に、前記定着部からの熱を受け入れる受熱部と、当該受熱部より前記流れ方向下流側の位置に配され前記受け入れられた熱により昇温された熱媒体の熱を前記定着部以外の加温対象に伝える放熱部とが設けられてなる熱交換手段と、前記加温対象またはその付近の温度を検出する検出手段と、前記検出手段による検出温度が所定の温度より低いときに画像形成を禁止し、前記所定の温度以上のときに前記禁止を解除する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記熱媒体が液体であると共に、前記流路は前記液体が一方向に流れる循環路であり、前記熱交換手段は、前記放熱部から前記流れ方向に前記受熱部までの間の流路に配され、その間を流れる液体を冷却する冷却部と、前記流れ方向に、前記放熱部から前記冷却部までの間の流路の途中で分岐し、前記冷却部をバイパスして、前記冷却部から前記受熱部までの間の流路に戻るバイパス路と、前記冷却部と前記バイパス路のいずれかに前記液体を通流させるための切換手段と、を備え、前記制御手段は、前記切換手段を制御して、前記検出手段による検出温度が前記所定の温度より低いときには前記液体が前記バイパス路を流れ、前記所定の温度以上のときには前記液体が前記冷却部を流れるように切り換えることを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記制御手段は、所定のイベントの発生により前記定着部に配されるヒータにより当該定着部の温度を目標温度まで昇温させる定着ウォームアップ動作を開始させ、前記定着ウォームアップが終了していても前記検出手段による検出温度が前記所定の温度より低い状態が続いているときには前記画像形成の禁止を継続することを特徴とする。
また、シートを収容し、収容されているシートを画像形成の際に繰り出す給送部を備え、前記加温対象は、前記給送部に収容されているシートであり、前記流路の放熱部は、前記給送部に収容されているシートに近接する位置に配されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記給送部は、種類の異なるシートを収容することが可能に構成されてなり、前記所定の温度は、収容されるシートの種類毎に設定されており、前記制御手段は、前記所定の温度を、収容されているシートの種類に応じた値に切り換えることを特徴とする。
また、前記定着部とは別に熱を発する発熱部を有し、前記流路には、前記発熱部からの熱を受け入れる、前記受熱部とは別の受熱部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記発熱部は、装置内部に設けられた電気ヒータであり、前記流路は、前記電気ヒータの近傍を通過するように形成されてなり、前記別の受熱部は、前記流路の、前記電気ヒータの近傍に位置する部分に設けられていることを特徴とする。
さらに、前記熱定着後のシートを収容する収容トレイを備え、前記流路は、前記収容トレイの直下を通過するように形成されてなり、前記流路の前記収容トレイの直下に位置する部分に、前記収容トレイに収容されている熱定着後のシートの熱を当該収容トレイを介して受け入れる受熱部がさらに設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このように加温対象の温度が所定温度よりも低い場合には、画像形成が禁止されるので、例えば加温対象がシートである場合にそのシートが吸湿したまま画像形成に供されるといったことを防止して画質不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プリンタの全体の構成を示す図である。
【図２】プリンタに設けられた熱交換部の構成を示す図である。
【図３】プリンタの制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】電源オン時に実行される処理の内容を示すフローチャートである。
【図５】プリンタの電源がオンされた場合に冷却液の昇温により用紙Ｓの温度が上昇していく様子を示すグラフである。
【図６】流路切換処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図７】補助ヒータを配置しない構成における用紙温度の昇温の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして説明する。
（１）プリンタの全体の構成
図１は、プリンタ１０の全体の構成を示す図である。
同図に示すように、プリンタ１０は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、画像プロセス部１１と、給送部１２と、定着部１３と、制御部１４と、熱交換部１５などを備え、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
【００１５】
画像プロセス部１１は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、中間転写ベルト２１などを備えている。
作像部２０Ｙは、感光体ドラム１、その周囲に配設された帯電器２、露光部３、現像器４、一次転写ローラ５、感光体ドラムを清掃するためのクリーナ６などを備えており、感光体ドラム１にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部２０Ｍ〜２０Ｋは、基本的に作像部２０Ｙと同様の構成であり、同図では、符号を省略している。
【００１６】
中間転写ベルト２１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ２２と従動ローラ２３に張架されて、同図矢印方向に周回駆動される。
給送部１２は、記録用のシートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット３１と、給紙カセット３１内の用紙Ｓを搬送路３９に向けて１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ３２と、繰り出された用紙Ｓを搬送路３９上を搬送させる搬送ローラ対３３と、搬送される用紙Ｓを二次転写位置３６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対３４と、二次転写位置３６において中間転写ベルト２１を挟んで駆動ローラ２２に圧接される二次転写ローラ３５などを備えている。
【００１７】
定着部１３は、定着ローラ４１と、定着ローラ４１に圧接され定着ローラ４１との間に定着ニップを確保する加圧ローラ４２と、定着ローラ４１を加熱して定着に必要な温度（目標温度：例えば１９０℃）まで昇温させる定着ヒータ４３と、定着ローラ４１の温度を検出するための温度検出センサ４４などを備える。
熱交換部１５は、定着部１３などから発せられる排熱を利用して加温対象、ここでは給紙カセット３１内の用紙Ｓを加温する。熱交換部１５は、その一部を除いて装置奥側の位置に配され、装置正面側から見ると画像プロセス部１１と重なるような位置関係にあり、画像プロセス部１１と併記すると両者の構成が判り難くなるため、同図では破線でその外郭のみを概略して示している。この熱交換部１５の構成については、後述する。
【００１８】
制御部１４は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、各作像部の露光部３に配されたレーザダイオードを駆動するための駆動信号を生成する。生成された駆動信号により作像部毎に、露光部３のレーザダイオードが駆動されて、レーザビームが出射され、感光体ドラム１が露光走査される。この露光走査を受ける前に、各作像部の感光体ドラム１は、帯電器２により一様に帯電されており、レーザビームの露光により、感光体ドラム１表面に静電潜像が形成される。
【００１９】
各静電潜像は、現像器４によりトナーで現像される。各色のトナー像は、一次転写ローラ５と感光体ドラム１間に作用する静電力により中間転写ベルト２１上に一次転写される。この際、各色の作像動作は、トナー像が中間転写ベルト２１上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト２１上に多重転写された各色トナー像は、中間転写ベルト２１の周回により二次転写位置３６に移動する。
【００２０】
上記作像動作のタイミングに合わせて、給送部１２からは、タイミングローラ対３４を介して用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ３５の間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ３５と駆動ローラ２２間に作用する静電力により、中間転写ベルト２１上の各色トナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
二次転写位置３６を通過した用紙Ｓは、定着部１３に搬送され、定着ニップを通過する際に、トナー像が加熱、加圧されて用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対３７を介して排出され、収容トレイ３８に収容される。なお、用紙Ｓに二次転写されずに中間転写ベルト２１上に残ったトナーは、クリーナ２４により清掃される。
【００２１】
（２）熱交換部１５の構成
図２は、熱交換部１５の構成を示す図であり、熱交換部１５の構成をわかり易くするために、作像部など熱交換部１５の説明に関係のない部分を省略してある。
同図に示すように、熱交換部１５は、冷却液５０の流路を形成するパイプ５１と、ポンプ５２と、切換弁５３と、温度検出センサ５４、５５と、補助ヒータ５６などを備える。
【００２２】
パイプ５１は、その一方の端部がポンプ５２の吐出口５２１に接続され、他方の端部がポンプ５２の吸込口５２２に接続されており、ポンプ５２の吐出口５２１から定着部１３、収容トレイ３８の直下、補助ヒータ５６、給紙カセット３１を経てポンプ５２の吸込口５２２に至る流路を形成してなる。パイプ５１内の冷却液５０は、ポンプ５２により同図の矢印方向（一方向）に送られ、パイプ５１内を循環する。
【００２３】
パイプ５１のうち、給紙カセット３１に対向する部分５１６は、給紙カセット３１に収容されている最上位の用紙Ｓの直上であり用紙Ｓからわずかに離れたところに位置し、同図の吹き出し（矢印Ａ方向から見た平面図）に示すように蛇行する形状に形成されている。ここでは、部分５１６は、Ｘ方向（装置を正面から見たときの左右方向に相当）に給紙カセット３１内の用紙Ｓの先端から後端までの領域、かつＹ方向（装置正面から奥側に向かう方向：装置前後方向に相当）に用紙幅に相当する領域に渡って形成される。
【００２４】
後述のように部分５１６は、用紙Ｓを加温するための熱を放熱する放熱部として機能し、蛇行形状にすることにより、放熱部を構成するパイプ長をより長く確保でき、冷却液５０の熱が用紙Ｓの全面に渡って伝わり易くなる。
パイプ５１の一部が蛇行形状になっているのは、部分５１６だけでなく、定着部１３の近傍に位置する部分５１３、収容トレイ３８の直下に位置する部分５１４、補助ヒータ５６の近傍に位置する部分５１５について同様である。これら部分５１３〜５１５は、受熱部として機能し、定着部１３からの排熱、排出された定着直後の用紙Ｓから発せられた熱を周囲（下方）に発散する収容トレイ３８からの熱、補助ヒータ５６からの熱を受け取る。パイプ５１内を流れる冷却液５０は、吸熱された熱により昇温される。以下、部分５１３〜５１５を受熱部、部分５１６を放熱部という。
【００２５】
パイプ５１の、放熱部５１６から冷却液５０の流れる方向にポンプ５２の吸込口５２２までの間の流路は、１つの流路が途中で２つの流路５１１、５１２に並列に分かれ、下流側の合流点において合流して１つの流路に戻る構成になっている。この流路５１１、５１２の開閉は、切換弁５３により切り換えられる。切換弁５３は、例えば電磁弁などからなり、流路５１１、５１２の一方を開放し、他方を閉じるためのものであり、制御部１４の指示に基づき、いずれかの流路に冷却液が通流するように開閉の切換を行う。
【００２６】
流路５１１には、冷却液５０を冷却するためのリザーブタンク５１８と放熱部５１９が設けられている。リザーブタンク５１８は、多量の冷却液５０を貯留可能な容量のものが用いられ、放熱部５１９は、蛇行形状に形成され、両者の外表面には放熱用のフィン（不図示）などが配設されてなる。放熱部５１６を通過した冷却液５０は、放熱部５１９を通る際にさらに冷却され、その後、リザーブタンク５１８に送られる。
【００２７】
リザーブタンク５１８は、放熱部５１９の管径よりも内径が大幅に大きくなっているので、放熱部５１９からリザーブタンク５１８に送り込まれた冷却液５０は、直ちにポンプ５２に送られず、ある程度の時間、リザーブタンク５１８内に貯留され、貯留中にさらに冷却され、その後、ポンプ５２に送られる。
このような冷却部を設けているのは、冷却液５０による定着部１３周辺の冷却および定着直後の用紙Ｓが収容トレイ３８に収容されたときの当該収容トレイ３８の冷却がより行われ易くするためである。すなわち、冷却液５０は、用紙Ｓの加温と共に、定着部１３や収容トレイ３８から周辺に発せられる余分な熱を吸熱して、その周辺の温度が高温になるのを防止するという冷却の役割も有している。このような冷却を効率良く行うには、冷却液５０の温度をより低くした方が、冷却液５０に伝わる熱量がより多くなって周辺部材の温度をより低下させ易くなるからである。この意味で、流路５１１は、用紙の加温用というよりも定着部１３等の余分な熱の冷却用の流路（冷却路）といえる。
【００２８】
一方、流路５１２は、リザーブタンク５１８と放熱部５１９をバイパスするバイパス路であり、冷却液５０は、冷却部により冷却されることなく流路５１１よりも早い時間で通過する。このように冷却部をバイパスする流路を別に設けているのは、用紙Ｓの加温をより行い易くするためである。すなわち、用紙Ｓの加温が必要なときとは、装置内の温度が低温（例えば１０℃以下のときなど）になっているときであり、このようなときには定着部１３等の周辺も同様に低温であることから、定着部１３等の周辺の温度上昇を考慮して冷却液５０を冷却する必要がなく、逆に冷却液５０の温度がより上昇され易くなるようにしたものである。この意味で、流路５１２は、用紙の加温用の流路といえる。
【００２９】
後述のように電源オン時に装置内の温度が低温であるような場合には、用紙加温用の流路５１２が用いられ、ウォームアップ終了後に装置内の温度がある程度まで上がると、冷却用の流路５１１に切り換えられるようになっている。
温度検出センサ５４は、放熱部５１６の直上の位置に配設され、放熱部５１６の周辺温度を用紙周辺温度を示すものとして検出し、その検出信号を制御部１４に送る。また、温度検出センサ５５は、パイプ５１の、吸熱（受熱）部５１５よりも下流側に位置する部分の温度（冷却液５０の温度）を検出し、その検出信号を制御部１４に送る。
【００３０】
（３）制御部１４の構成
図３は、制御部１４の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部１４は、主な構成要素として、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部７１、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７３、ＲＡＭ７４およびタイマー７５を備えており、各部はバス７６を介して通信を行えるようになっている。
【００３１】
通信Ｉ／Ｆ部７１は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースであり、外部からのプリントジョブの受信などを行う。
ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７３から必要なプログラムを読み出して、画像プロセス部１１等の動作をタイミングを取りながら統一的に制御して、外部からのプリントジョブのデータに基づくプリントジョブを円滑に実行させる。また、温度検出センサ４４の検出信号を受け取り、その検出信号から定着ローラ４１の温度を把握して、定着ローラ４１の温度が目標温度になるように定着ヒータ４３の通電を制御する。さらに、電源がオンされると定着ヒータ４３を制御して、定着ローラ４１の温度を目標温度まで昇温させるウォームアップを実行し、目標温度に達するとプリント可能なレディ状態に移行する処理を行う。また、熱交換部１５のポンプ５２を駆動して、パイプ５１内の冷却液５０を循環させる。
【００３２】
ＲＯＭ７３には、プリントジョブを実行するための制御プログラム、ウォームアップを実行するためのプログラム等が格納されている。ＲＡＭ７４は、ＣＰＵ７２のプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。
タイマー７５は、冷却液５０の流路を流路５１２から流路５１１に切り換える処理を実行する際の計時に用いられる。以下、流路５１１が用いられるときの流路を流路Ａ、流路５１２が用いられるときの流路を流路Ｂという。
【００３３】
（４）電源オン時にＣＰＵ７２により実行される処理
図４は、電源オン時に実行される処理の内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、定着ウォームアップを開始する（ステップＳ１）。この定着ウォームアップは、定着ヒータ４３に通電を行って定着ローラ４１を目標温度まで昇温させる処理である。なお、ステップＳ２以降においてその処理中に定着ローラ４１の温度が目標温度に達すると目標温度に維持する制御を実行する。このヒータ制御以外に他の処理、例えばレジスト補正や階調補正などの画像安定化処理を並行して実行するとしても良い。
【００３４】
次に、切換弁５３を駆動制御して、冷却液５０の流路を流路Ｂに切り換え（ステップＳ２）、ポンプ５２を駆動（オン）する（ステップＳ３）。これにより、パイプ５１内の冷却液５０がポンプ５２から受熱部５１３〜５１５、放熱部５１６、加温用の流路５１２を経てポンプ５２に戻るまでの経路を流れて、この経路を循環する動作が開始される。
例えば、夜間に電源をオフしており次の朝に電源をオンしたときに、プリンタ１０の設置場所の温度（室温）が低温、例えば１０℃以下で用紙Ｓの温度も低温になっているような場合を想定すると、冷却液５０は、定着ローラ４１の昇温に伴い定着部１３から発せられる熱を受熱部５１３で受け入れる。これにより冷却液５０の温度が上昇する。温度が上昇した冷却液５０の液体部分が放熱部５１６を通る際に、その液体部分の熱が放熱により低温状態の用紙Ｓに伝わって用紙Ｓが加温される。この熱の移動により冷却液５０の温度が低下する。この熱交換が冷却液５０の循環により継続して行われ、用紙Ｓの温度が徐々に上昇し、夜間に用紙Ｓが吸湿した場合のその湿気が用紙の昇温に伴って除かれていく。
【００３５】
なお、受熱部５１４については、定着部１３を通過した（定着部１３で熱せられた）直後の用紙Ｓが収容トレイ３８上に収容されていなければ熱源が存在しないことになるので熱の受け入れが行われない。同様に、受熱部５１５についても補助ヒータ５６が通電（オン）されていなければ熱の受け入れが行われない。
図５は、装置内の温度が室温と略同じ低温になっているときにプリンタ１０の電源がオンされた場合に冷却液５０の昇温により用紙Ｓの温度が上昇していく様子を示すグラフである。同図では、横軸（時間）と縦軸（温度）の交点が電源オン時点と室温をそれぞれ表している。また、定着部１３の温度変化を実線で、温度検出センサ５５により検出される冷却液５０の温度変化を破線で、温度検出センサ５４により検出される用紙周辺温度を一点鎖線で、用紙Ｓの温度変化を二点差線でそれぞれ示している。電源オンからの時間経過により定着部１３の温度が目標温度、例えば１９０℃に向けて上昇するに連れて、冷却液５０、用紙周辺、用紙Ｓの温度が室温から徐々に上昇していくことが判る。
【００３６】
図４に戻り、ステップＳ４では、用紙周辺温度Ｔ１を検出する。この温度の検出は、温度検出センサ５４からの検出信号を受信することにより行われる。
そして、検出温度Ｔ１が所定値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。
ここで、所定値αは、これ以上の温度であれば、給送される用紙の温度が低すぎることや用紙の吸湿などに起因する二次転写の転写率の低下や定着性の低下などの画質劣化が生じないと想定される温度（当該画質劣化が生じないと想定される温度域の下限値）に相当し、予め実験などから求められて、その情報がＲＯＭ７３などに格納される。所定値αは、図５の例に示す温度αに相当する。
【００３７】
なお、例えば種類の異なる用紙（普通紙、再生紙、ＯＨＰフィルム、厚紙、薄紙など）を選択的に給送可能な構成であれば、種類毎に所定値αを決めておき、セットされている用紙の種類を判別して、判別した用紙に対応する所定値αを用いるとしても良い。用紙種類の判別は、例えばユーザの指定を受け付ける方法をとることができる。
また、用紙の種類毎に反射率が異なる場合には、種類毎の反射率を予め求めておいて、現にセットされている用紙の反射率を検出し、その検出値に相当する反射率を有する用紙を自動的に選択する方法をとることもできる。
【００３８】
用紙周辺温度Ｔ１が所定値α以上ではない、すなわちＴ１＜αであると判断すると（ステップＳ５で「ＮＯ」）、プリントを禁止する（ステップＳ６）。プリント禁止は、例えばプリント禁止を示すフラグを立てることにより行われる。この禁止フラグが立っているときには、定着ウォームアップが終了してもプリント禁止状態が継続される。従って、レディ状態には移行されない。プリント禁止を実行すると、補助ヒータ５６をオンさせた後（ステップＳ７）、ステップＳ４に戻る。流路Ｂ（流路５１２）が用いられるので、流路Ａのように冷却液５０が積極的に冷却されることがなく、定着部１３からの熱に加えて補助ヒータ５６からの熱により、冷却液５０の温度は、受熱部５１５からの熱も加わって急上昇される。冷却液５０の温度上昇により放熱部５１６での単位時間当たりの放熱量がより多くなって、用紙周辺温度Ｔ１の昇温速度が速まり、用紙Ｓの加温速度が上昇する。
【００３９】
Ｔ１≧αであると判断されるまで、ステップＳ４〜Ｓ７の処理を繰り返し実行し、Ｔ１≧αであると判断されると（ステップＳ５で「ＹＥＳ」）（図５の例では時点ｔ０）、現在、プリント禁止状態にあれば（ステップＳ８で「ＹＥＳ」）、その禁止を解除して（ステップＳ９）、ステップＳ１０に移る。プリント禁止の解除は、ここでは上記禁止フラグを消すことにより行われる。
【００４０】
一方、禁止状態になければ（ステップＳ８で「ＮＯ」）、ステップＳ１０に移る。プリント禁止状態にない場合とは、例えば電源オンの状態で一旦、電源をオフし、その直後に再度オンしたような場合が想定される。前回の電源オン中に装置内の温度がある程度高い状態になっており、今回の電源オン時点でＴ１≧αであればステップＳ５で「ＹＥＳ」になって、ステップＳ６のプリント禁止処理が実行されず、このときにプリント禁止状態になっていない場合が生じることになる。
【００４１】
ステップＳ１０では、定着ウォームアップが終了しているか否かを判断する。この判断は、定着ローラ４１の温度が目標温度に達しているか否かにより行われる。定着ウォームアップが終了していることを判断すると（ステップＳ１０で「ＹＥＳ」）、プリント可能なレディ状態に移行する（プリント動作の実行を許可する）（ステップＳ１１）。レディ状態への移行により、例えば待機中のプリントジョブがある場合にはそのジョブが実行され、また新たにジョブを受け付けるとそのジョブが実行される。次に、流路切換処理を実行して（ステップＳ１２）、当該処理を終了する。
【００４２】
図６は、流路切換処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、冷却液温度Ｔ２を検出する（ステップＳ２１）。この温度の検出は、温度検出センサ５５からの検出信号を受信することにより行われる。
検出温度Ｔ２が所定値β以上であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここで、所定値βは、冷却液５０が過昇温になることを防止するために分岐路による流路をＢからＡに切り換えるのに適した温度として、予め実験などから求められた温度であり、その情報がＲＯＭ７３などに格納される。この所定値βは、図５の例に示す温度βに相当する。
【００４３】
検出温度Ｔ２が所定値β以上ではない、すなわちＴ２＜βと判断すると（ステップＳ２２で「ＮＯ」）、補助ヒータ５６がオンされていれば（ステップＳ２３で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２１に戻る。一方、補助ヒータ５６がオンされていなければ（ステップＳ２３で「ＮＯ」）、補助ヒータ５６をオンして（ステップＳ２４）、ステップＳ２１に戻る。
ここで、補助ヒータ５６がオンされていない場合とは、上記のように電源オフの直後にオンしたときに装置内の温度がある程度高い状態になっており、Ｔ１≧αのためにステップＳ５で「ＹＥＳ」になり、ステップＳ７の補助ヒータ５６のオンが実行されなかった場合が想定される。
【００４４】
Ｔ２≧βになるまでステップＳ２１〜Ｓ２３の処理を繰り返し、Ｔ２≧βであると判断すると（ステップＳ２２で「ＹＥＳ」）、補助ヒータ５６がオンされていなければ（ステップＳ２５で「ＮＯ」）、ステップＳ２７に移る。補助ヒータ５６がオンされていない場合とは、上記ステップＳ２３の場合と同じである。
一方、補助ヒータ５６がオンされていれば（ステップＳ２５で「ＹＥＳ」）、補助ヒータ５６をオフして（ステップＳ２６）、タイマー７５を起動する（ステップＳ２７）。タイマー７５によるカウント値が所定時間を経過すると、切換弁５３を制御して流路をＢからＡに切り換えて（ステップＳ２８）、リターンする。これにより、冷却液５０の循環路がポンプ５２から受熱部５１３〜５１５、放熱部５１６、冷却用の流路５１１を経てポンプ５２に戻るまでの経路に切り換わる。流路５１１を流れることにより、放熱部５１９とリザーブタンク５１８で冷却され、上記のように定着部１３からの余分な熱により周辺が高温になるといったことが防止される。
【００４５】
上記の所定時間は、冷却液５０の液体部分が温度検出センサ５５の近傍を通過してから放熱部５１６を通って放熱部５１９に至るまでに要すると想定される時間とされる。この時間の経過後に流路をＡに切り換えることにより、温度検出センサ５５の位置で温度βまで上昇していた液体部分が分岐点に到達したときに流路Ａに導かれるようになり、流路Ａにおいて冷却される。この時間は、例えば温度検出センサ５５の位置から冷却液５０の流れる方向に放熱部５１９までの流路長を流速で除することにより求められる。なお、所定時間が上記のものに限られることはなく、冷却液５０の過昇温防止の点から適した時間を予め決めるとしても良い。
【００４６】
図５において冷却液５０の温度は、温度βに達した以降はβ付近で安定しているが、これは流路Ａの冷却作用によるものである。すなわち、装置内の温度がある程度まで上昇すると、用紙温度も上昇していることになるため、放熱部５１６から用紙Ｓへの熱の移動が電源オン直後よりも少なくなって冷却液５０が上昇していくことになるが、流路Ａへの切り換えにより、その温度上昇を抑制して略一定温度に維持することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態では、冷却液５０の流路に定着部１３からの熱を受け入れる受熱部と給紙カセット３１内の用紙Ｓに熱を付与する放熱部を設け、定着部１３からの熱を利用して用紙Ｓを加温する構成において、用紙周辺温度が用紙の低温や吸湿などに起因する転写性や定着性の低下などの画質劣化が生じないと想定される温度域の下限値よりも低いときには、ウォームアップ完了の有無に関わらずプリント動作を禁止し、その温度域まで上昇すると上記の禁止を解除してプリント実行を許可するので、用紙の低温等に起因する画質劣化の発生を防止することができる。
【００４８】
また、冷却液５０の流路を、冷却部が設けられた流路Ａと冷却部が設けられていない流路Ｂに選択的に切換可能に構成しているので、装置内の温度が低温であり用紙温度も低温になっている場合には、流路Ｂに切り換えることにより冷却液５０の温度がより速く上昇するようにして用紙Ｓが加温され易くすることができる。
一方、時間経過に伴って装置内の温度が上昇し、用紙の温度も低温域を脱して常温（２０℃程度）またはこれ以上になったときには、もはや用紙Ｓを加温する必要がなく、逆に定着部１３等から発せられる熱による周辺温度を低下させるために流路をＡに切り換えることにより、冷却液５０を積極的に冷却することができ、定着部１３等の周辺の温度が高温になることを防止できる。
【００４９】
さらに、上記では電源オン時を所定のイベントの発生として、電源オン時に実行されるウォームアップのときにプリントの許否を判断する構成例を説明したが、電源オン時のものに限られない。定着部１３の温度が目標温度より低い温度になっているときに目標温度まで昇温させるウォームアップが実行される場合に同様に適用できる。
例えば、定着部１３の温度を目標温度よりも低い温度で維持する節電モードを実行可能な構成において、その節電モードを解除して通常モードに復帰するときのウォームアップが実行される場合、トラブル発生により定着ヒータ４３への通電が切断され、その後、トラブルが解消されて復帰するときに定着ヒータ４３への通電が再開されて定着部１３が昇温されるときのウォームアップが実行される場合などに、それぞれのときを所定のイベントの発生時としてプリントの許否判断を行うとしても良い。
【００５０】
本発明は、画像形成装置に限られず、上記熱交換部１５を有する構成において用紙温度またはその周辺温度に応じてプリントの許否を判断する方法であるとしても良い。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしても良い。
（５）変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
【００５１】
（５−１）上記実施の形態では、補助ヒータ５６を配した構成としたが、これに限られず、例えば補助ヒータ５６を配置しない構成をとることもできる。図７は、補助ヒータを配置しない構成における用紙温度の昇温の様子を示す図である。同図から、温度検出センサ５４による検出温度（用紙周辺温度Ｔ１）が所定値αに達するまでの時間ｔ０´が、補助ヒータ５６を配置した構成における図５のグラフの時間ｔ０に比べて、やや長くなっているが、補助ヒータを設けない分、装置全体の消費電力の低減を図れる。
【００５２】
（５−２）上記実施の形態では、１つの流路を分岐させて２つの流路５１１、５１２を並列に設ける構成としたが、装置構成によっては、分岐路を設けずに冷却路だけ、またはバイパス路だけを設ける構成とすることもできる。また、冷却部が上記のリザーブタンクなどを有する構成に限られることもない。冷却液を冷却できれば良く、例えば冷却ファンによる空冷としても良い。
【００５３】
また、加温対象を用紙としたが、これに限られず、定着部以外の部分であり、形成画像の画質を維持するために所定の温度への昇温が必要とされる部材、例えば感光体ドラム、現像部などを加温対象としても良い。感光特性が低温時とこれ以外とで変わる、または低温時に低下するような感光体ドラムを用いる場合や、トナーやキャリアなどの現像剤の帯電特性が低温時や高湿時とこれ以外とで変化する、または低下するような現像部を用いる場合に有効である。加温の必要な部材一般に適用できる。冷却液の流路が加温対象部材またはその近傍の位置を通るように設けられる。
【００５４】
（５−３）上記実施の形態では、加温対象の温度に応じてプリント禁止の要否を判断する構成としたが、例えば当該要否判断を行う場合と行わない場合（用紙温度が低下していてもプリントを禁止しない場合）とを選択的に切り換える構成をとるとしても良い。例えば、ユーザにとって用紙低温による画質劣化を看過してもプリントを急ぐような事態が生じたときに要否判断を行わないように切り換えることが想定される。切換方法としては、例えば操作パネルなどの入力受付部からユーザが入力できるようにする方法がある。
【００５５】
（５−４）上記実施の形態では、定着ウォームアップが終了していても用紙周辺温度Ｔ１≧所定値αという温度条件が満たされていなければプリント禁止状態を継続するとしたが、例えば定着ウォームアップ終了時点から所定時間経過したときに温度条件に関らずプリント禁止を解除してレディ状態に移行する制御をとるとしても良い。例えば、用紙湿度などに起因する画質劣化が多少生じるとしてもそれを看過してプリントを急ぐことを希望するユーザにとって便宜になる。このような制御をとることの選択をユーザから受け付ける構成をとることが考えられる。選択入力の受付方法としては、例えば操作パネルや外部端末からその指示を受け付ける方法などをとることができる。
【００５６】
（５−５）上記実施の形態では、給紙カセット３１内の用紙Ｓの温度を直接検出せず、その周辺の温度を検出するとしたが、例えば非接触式の温度センサを用いて用紙表面温度を検出して、その検出温度に基づきプリント禁止の要否判断を行うとしても良い。
また、熱媒体として冷却液５０がパイプ５１内を循環する構成としたが、これに限られない。例えば冷却液を貯留しているタンクから冷却液を流路に送り出し、送り出された冷却液を吸熱と放熱による熱交換後に別のタンクに収容する構成をとることもできる。さらに、熱媒体としては液体に限られず、例えば気体を用いる構成をとることも可能であろう。その構成をとる場合、例えば定着部１３の排熱により暖められた温風を流路を介して給紙カセット３１まで送り、その温風を流路の出口から用紙Ｓに向けて排出することにより用紙を加温する構成などが考えられる。
【００５７】
（５−６）上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、シート上の未定着画像を熱定着する定着部を有し、定着部以外の加温対象を加温する構成の画像形成装置一般、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。また、定着部としては、上記のようなハロゲンヒータによる方式に限られず、例えば電磁誘導方式などを用いることもできる。さらに、放熱部５１６が給紙カセット３１に収容されているシートＳの直上の位置に配され、シートＳの略全面に対向するように蛇行形状に形成される構成としたが、これに限られない。シートを加温できるように給紙カセット３１に近接する位置に配置すれば良い。また、定着部などの熱源が給紙カセット内のシートなどの加温対象よりも上に位置する（高い位置にある）装置構成としたが、これらの位置関係が上記のものに限られることもない。
【００５８】
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、熱定着部を有する画像形成装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０      プリンタ
１３      定着部
１４      制御部
１５      熱交換部
３１      給紙カセット
３８      収容トレイ
４３      定着ヒータ
４４、５４、５５      温度検出センサ
５０      冷却液
５１      パイプ（流路）
５２      ポンプ
５３      切換弁
５６      補助ヒータ
５１１      冷却用の流路（冷却路）
５１２      加温用の流路（バイパス路）
５１３、５１４、５１５      受熱部
５１６、５１９      放熱部
５１８      リザーブタンク
Ｓ      用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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