(57)【要約】【課題】定着性に関わる諸条件が悪いときでも良好な定着性を確保でき、定着器１つ当りのヒーターの発熱量を小さくすることにより、安全性を向上させ、高トナー比率の画像でも安定して連続印刷することを可能にすること。【解決手段】記録媒体上の未定着トナー画像を定着する、直列に配置された２つの熱定着器と、前記２つの熱定着へ、それぞれ前記記録媒体を通すか否か選択する定着経路切り替え手段を各々１つずつ備え、選択的に定着経路を切り替えられるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の未定着トナー画像を定着する、直列に配置された２つの熱定着器と、前記２つの熱定着へ、それぞれ前記記録媒体を通すか否か選択する定着経路切り替え手段を各々１つずつ備え、選択的に定着経路を切り替えられることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
【請求項２】
印刷開始時に前記２つの熱定着器の温度を比較して、何れかの定着器を使用するよう選択し、前記定着経路切り替え手段を切り替えることを特徴とする請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項３】
印刷動作中に使用している一方の定着器の温度を監視し、所定の温度以下になると、もう一方の定着器を使用するよう、前記定着経路切り替え手段を切り替えることを特徴とする請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項４】
印刷動作中に使用している一方の定着器での印刷完了枚数を計数し、所定の枚数に達すると、もう一方の定着器を使用するよう、前記定着経路切り替え手段を切り替えることを特徴とする請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置。
【請求項５】
熱定着器の発熱量を、一方の熱定着器で複数枚連続印刷を続けた場合、熱定着器の温度を適正温度以上に保てない程度の発熱量に設定したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電子写真方式の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来の画像形成装置の一例の全体構成を示す断面図であり、電子写真方式のフルカラープリンタの概略構成を示している。
【０００３】
同図において、１はプリンタ本体、２ａ〜２ｄは４色の感光ドラム、３ａ〜３ｄは帯電器、４ａ〜４ｄはクリーナ、５ａ〜５ｄはレーザー走査ユニット、６ａ〜６ｄは転写ブレード、７ａ〜７ｄは現像ユニット、８は中間転写ベルト、１０、１１は中間転写ベルト８を支持しているローラ、１２はクリーナである。
【０００４】
１３は記録紙Ｓを収納した手差しトレイ、１４、１５はそのピックアップローラ、１６はレジローラ、１７は記録紙Ｓを収納した給紙カセット、１８、１９はそのピックアップローラ、２０は縦パスローラ、２１は回転ローラ、２２は二次転写ローラ、２３は定着ユニット、２４は排紙ローラ、２５は排紙トレイである。
【０００５】
上記構成のカラープリンタにおいては、各色の感光ドラム２ａ〜２ｄに対し、半導体レーザーを光源とする各々のレーザー走査ユニット５ａ〜５ｄにより静電潜像が形成され、この静電潜像は各々の現像器７ａ〜７ｄにより現像される。そして、この感光ドラム２ａ〜２ｄ上に現像された各色のトナー画像は、中間転写ベルト８等による中間転写手段により、二次転写ローラ２２部で、記録紙に４色が一括転写され、定着定着器２６、排紙ローラ２４等から成る熱定着器を通してトナーが溶着されて永久画像となる。
【０００６】
熱定着器２６は図７に示すように２つの熱ローラを主要部分として構成される。
【０００７】
又、いわゆる厚紙等の記録媒体に画像形成する場合、通常のいわゆる普通紙に比べて熱容量が大きいため、定着ローラの回転速度を約半分程度に落として、十分な定着性を確保する（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
一方、記録紙は給紙カセット１７若しくは手差しトレイ１３等から給紙され、レジローラ１６でレジタイミングをとりつつ二次転写ローラ２２へ搬送される。その際、給紙カセット１７から給紙するためのピックアップローラ１８、１９、縦パスローラ２０、レジローラ１６や、手差しトレイ１３から給紙するためのピックアップローラ１４、１５等の用紙搬送部は、高速で安定した搬送動作を実現するため、各々独立したステッピングモーターにより駆動される。
【０００９】
【特許文献１】特開平０８−３０５２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
いわゆる厚紙等の熱容量の大きい記録媒体に画像形成する場合、前述のように定着ローラの回転速度を落としたり、或は定着ヒーターの発熱量を大きくする等、記録媒体への単位時間当りの熱量を増やさなければならないが、回転速度を遅くすると生産性が犠牲になる。定着ヒーターの発熱量を大きくしても、ヒーターからローラへ熱が伝達されるまでにタイムラグが発生し、所望の温度にするには、やはり時間が掛かってしまう。又、定着ヒーターの発熱量を大きくする場合、異常時の安全性に、より配慮する必要がある。
【００１１】
又、通常の印刷動作では、定着ローラ温度は所定範囲内の一定温度に保たれるが、装置周辺の環境温度が低く、装置のAC入力電圧が低い等の悪条件が重なり、トナー使用比率が高い画像を連続で印刷する場合、定着ヒーターの発熱量が相対的に不足して定着ローラの温度が低下してしまう場合もある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、定着性に関わる諸条件が悪いときでも良好な定着性を確保でき、定着器１つ当りのヒーターの発熱量を小さくすることにより、安全性を向上させ、普通紙の場合でも、連続印刷によって一方の定着ローラ温度が低下すると、もう一方の定着器を使用するよう切り替えるようにすることで、高トナー比率の画像でも安定して連続印刷することを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を達成するため、請求項１記載の発明は、記録媒体上の未定着トナー画像を定着する、直列に配置された２つの熱定着器と、前記２つの熱定着へ、それぞれ前記記録媒体を通すか否か選択する定着経路切り替え手段を各々１つずつ備え、選択的に定着経路を切り替えられるように構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に関し、印刷開始時に前記２つの熱定着器の温度を比較して、何れかの定着器を使用するよう選択し、前記定着経路切り替え手段を切り替えるように構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明に関し、印刷動作中に使用している一方の定着器の温度を監視し、所定の温度以下になると、もう一方の定着器を使用するよう、前記定着経路切り替え手段を切り替えるように構成したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に関し、印刷動作中に使用している一方の定着器での印刷完了枚数を計数し、所定の枚数に達すると、もう一方の定着器を使用するよう、前記定着経路切り替え手段を切り替えるように構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４記載の発明に関し、熱定着器の発熱量を、一方の熱定着器で複数枚連続印刷を続けた場合、熱定着器の温度を適正温度以上に保てない程度の発熱量に設定するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜４記載の発明によれば、定着性に関わる諸条件が悪いときでも良好な定着性を確保できる。
更に、請求項１〜５記載の発明によれば、定着器１つ当りのヒーターの発熱量を小さくすることができるため、安全性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す断面図であり、電子写真方式のフルカラープリンタの概略構成を示している。
【００２０】
同図において、１はプリンタ本体、２ａ〜２ｄは４色の感光ドラム、３ａ〜３ｄは帯電器、４ａ〜４ｄはクリーナ、５ａ〜５ｄはレーザー走査ユニット、６ａ〜６ｄは転写ブレード、７ａ〜７ｄは現像ユニット、８は中間転写ベルト、１０、１１中間転写ベルト８を支持しているローラ、１２はクリーナである。
【００２１】
１３は記録紙Ｓを収納した手差しトレイ、１４、１５はそのピックアップローラ、１６はレジローラ、１７は記録紙Ｓを収納した給紙カセット、１８、１９はそのピックアップローラ、２０は縦パスローラ、２１は回転ローラ、２２は二次転写ローラ、２３は定着ユニット、２４は排紙ローラ、２５は排紙トレイである。
【００２２】
上記構成のカラープリンタにおいては、各色の感光ドラム２ａ〜２ｄに対し、半導体レーザーを光源とする各々のレーザー走査ユニット５ａ〜５ｄにより静電潜像が形成され、この静電潜像は各々の現像器７ａ〜７ｄにより現像される。そして、この感光ドラム２ａ〜２ｄ上に現像された各色のトナー画像は、中間転写ベルト８等による中間転写手段により、二次転写ローラ２２部で、記録紙に４色が一括転写され、後述する定着ローラを２つ備えた定着器２３、排紙ローラ２４等から成る熱定着器を通してトナーが溶着されて永久画像となる。
【００２３】
一方、記録紙は給紙カセット１７若しくは手差しトレイ１３等から給紙され、レジローラ１６でレジタイミングを取りつつ二次転写ローラ２２へ搬送される。その際、給紙カセット１７から給紙するためのピックアップローラ１８、１９、縦パスローラ２０、レジローラ１６や、手差しトレイ１３から給紙するためのピックアップローラ１４、１５等の用紙搬送部は、高速で安定した搬送動作を実現するため、各々独立したステッピングモーターにより駆動される。
【００２４】
図２は、前述の定着ローラを２つ備えた定着器２３の詳細を示す図である。
【００２５】
未定着のトナー画像が載った記録紙は、図中Aの方向から進入し、後述するフローによって選択された３つの定着パスＰ−１、Ｐ−２、Ｐ−３の何れか通って、Bの方向へ排出される。
【００２６】
図３は、前述の３つの定着パスＰ−１、Ｐ−２、Ｐ−３を選択するフローチャートである。印刷動作開始から定着器２３に進入前の何れかのタイミングにおいて使用する定着パスを選択を開始する（Ｓ１）。
【００２７】
先ず、Ｓ２において、記録紙の紙種を判別する。使用する記録紙が所定の厚さより厚い場合は、２つの定着器を使用するため定着パスＰ−２を選択し、図２の第１のフラッパ１０２−１をU側に動作させ、第２のフラッパ１０２−２をＬ側に動作させる（Ｓ６）。
【００２８】
Ｓ２において使用する記録紙が所定の厚さより薄い場合は、何れか一方の定着器を使用するため、２つの定着ローラの温度を比較する（Ｓ３）。
【００２９】
第１の定着器１０１−１の温度Ｔ１が、第２の定着器１０１−２の温度Ｔ２より高いか同じ（Ｔ１≧Ｔ２）場合は、第１の定着器を使用するため、定着パスＰ−１を選択し、第１のフラッパ１０２−１、第２のフラッパ１０２−２をともにＵ側に動作させ（Ｓ４）、定着パス選択を終了（Ｓ７）する。
【００３０】
逆に、第１の定着器１０１−１の温度Ｔ１が、第２の定着器１０１−２の温度Ｔ２より低い（Ｔ１＜Ｔ２）場合は、第２の定着器を使用するため、定着パスＰ−３を選択し、第１のフラッパ１０２−１をＬ側に動作させ（Ｓ３）、定着パス選択を終了（Ｓ７）する。この際、第２のフラッパ１０２−２はどちら側にあっても構わない。
【００３１】
図４は、普通紙モードで定着動作中の２つの定着器温度Ｔ１、Ｔ２の変化を示す図である。図５は、その間に使用する定着器を選択するフローチャートである。図４中Ｔ１は、第１定着器のローラ温度、Ｔ２は第２定着器のローラ温度である。通常、これらは制御部（図示せず）によって、ＴｂからＴｃの温度範囲に制御されているが、装置周辺の環境温度が低く、装置のAC入力電圧が低いなど悪条件が重なり、トナー使用比率が高い画像を連続で印刷する場合、定着ヒーターの発熱量が相対的に不足する場合がある。
【００３２】
普通紙モードの印刷が開始される（Ｓ１１）と、Ｓ１２では前述した印刷開始の定着パス選択によってどちらの定着器が選択されているか判別する。第１定着器が選択されていればＳ１３に進み、第１定着ローラ温度Ｔ１と所定の値に設定された定着下限温度Ｔａとを比較する。定着下限温度Ｔａとは、画質上十分な定着性を得られる下限の温度である。Ｔ１がＴａ以上で有ればＳ１４へ進み、残りの印刷ジョブがなければＳ１７へ進み普通紙モードの定着動作を終了する。残りの印刷ジョブが有れば再びＳ１３に戻りＴ１とＴａを比較する。Ｔ１がＴａより低くなるとＳ５へ進み、第２定着器の使用に切り替える。
【００３３】
Ｓ１５、Ｓ１６では、同様に第２定着器のローラ温度について比較判断し、Ｔ２がＴａより低くなると、Ｓ４へ進み、再び第１定着器の使用に切り替える。
【００３４】
第２定着器を使用して印刷している間に、一旦低下した第１定着器ローラ温度Ｔ１は上昇し、適正な温度範囲Ｔｂ〜Ｔｃの間に保たれる。逆に、第１定着器を使用して印刷している間は一旦低下した第２定着器ローラ温度Ｔ２は上昇し、適正な温度範囲Ｔｂ〜Ｔｃの間に保たれる。
【００３５】
＜実施の形態２＞
装置全体構成については、前述の実施の形態1と同様で図１、図２に示す構成である。
【００３６】
熱定着器はその発熱量を、一方の熱定着器で複数枚連続印刷を続けた場合、熱定着器の温度を適正温度以上に保てない程度の発熱量に設定されている。
【００３７】
印刷開始時にも同様に、図３に示すフローに基づき、どの定着器を使用するか選択する。
【００３８】
図８は普通紙定着モード時に使用する定着器を選択するフローチャートである。
【００３９】
普通紙モードの印刷が開始される（Ｓ２１）と、Ｓ２２では前述した印刷開始の定着パス選択によってどちらの定着器が選択されているか判別する。第１定着器が選択されていればＳ２３に進み、第１定着器使用枚数Ｐ１を計数するとともに、所定の枚数Ｐａとを比較する。所定の枚数Ｐａは、連続印刷した場合でも定着下限温度Ｔａまで下がらないように設定されている。定着下限温度Ｔａとは、画質上十分な定着性を得られる下限の温度である。
【００４０】
Ｐ１がＰａ以下であればＳ２４へ進み、残りの印刷ジョブがなければＳ２７へ進み普通紙モードの定着動作を終了する。残りの印刷ジョブがあればふたたびＳ２３に戻りＰ１とＰａを比較する。
【００４１】
Ｐ１がＰａを越えると、Ｓ５へ進み第２定着器の使用に切り替える。
【００４２】
Ｓ２５、Ｓ２６では同様に第２定着器使用枚数Ｐ２について比較判断し、Ｐ２がＰａを越えるとＳ４へ進み、再び第１定着器の使用に切り替える。
【００４３】
第２定着器を使用して印刷している間に、いったん低下した第１定着器ローラ温度は上昇し、適正な温度範囲Ｔｂ〜Ｔｃの間に保たれる。逆に、第１定着器を使用して印刷している間はいったん低下した第２定着器ローラ温度Ｔ２は上昇し、適正な温度範囲Ｔｂ〜Ｔｃの間に保たれる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】定着ローラを２つ備えた定着器の詳細を示す図である。
【図３】３つの定着パスを選択するフローチャートである。
【図４】普通紙モードで定着動作中の２つの定着器温度Ｔ１、Ｔ２の変化を示す図である。
【図５】普通紙モードで定着動作中に使用する定着器を選択するフローチャートである。
【図６】従来の画像形成装置の断面図である。
【図７】従来の画像形成装置の熱定着器の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態２における普通紙定着モード時に使用する定着器を選択する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１          プリンタ本体
２ａ〜２ｄ  感光ドラム
３ａ〜３ｄ  帯電器
４ａ〜４ｄ  クリーナ
５ａ〜５ｄ  レーザー走査ユニット
６ａ〜６ｄ  転写ブレード
７ａ〜７ｄ  現像ユニット
８          中間転写ベルト
１０        支持ローラ
１１        支持ローラ
１２        クリーナ
１３        手差しトレイ
１４        ピックアップローラ
１５        ピックアップローラ
１６        レジローラ
１７        給紙カセット
１８        ピックアップローラ
１９        ピックアップローラ
２０        縦パスローラ
２１        回転ローラ
２２        二次転写ローラ
２３        定着ユニット
２４        排紙ローラ
２５        排紙トレイ
【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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【図８】
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