(57)【要約】【課題】記録材上に形成される画像の有無によって定着手段の駆動を制御して、白紙出力や空白の多い記録材を出力する場合等電力を無駄に消費することを防止した画像装置について、近年の印刷スピード高速化に十分に対応可能にする。【解決手段】定着手段の加熱部材について記録材上の顕画像を定着するプリント温度に温度調整するプリント温度温調手段と、プリント温度よりも低い予備加熱温度に温度調整する予備加熱温度温調手段と、を有し、予備加熱温度は、感光部材上へのレーザ光照射位置に対応した記録材の位置が定着加熱されるまでにプリント温度まで温調が可能な温度であり、レーザ光照射タイミングでプリント温度まで温調を開始し、顕画像を定着するタイミングでプリント温度とし、レーザ光照射停止タイミングで予備加熱温度まで温調を開始する。【選択図】図６
2006215450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光部材に対して、形成する画像に対応する位置にレーザ照射手段によりレーザ光を照射する行程を含む作像プロセスを適用して顕画像を形成し、形成された顕画像を給紙手段から給紙された記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材を加熱部材によって加熱することによって顕画像を記録材に定着する定着手段と、前記給紙手段によって給紙される記録材上に形成される顕画像の有無を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記定着手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記加熱部材について記録材上の顕画像を定着するプリント温度に温度調整するプリント温度温調手段と、プリント温度よりも低い予備加熱温度に温度調整する予備加熱温度温調手段と、を有し、前記予備加熱温度は、前記感光部材上へのレーザ光照射位置に対応した記録材の位置が定着加熱されるまでにプリント温度まで温調が可能な温度であり、レーザ光照射タイミングでプリント温度まで温調を開始し、顕画像を定着するタイミングでプリント温度とし、レーザ光照射停止タイミングで予備加熱温度まで温調を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光部材に対して、形成する画像に対応する位置にレーザ照射手段によりレーザ光を照射する行程を含む作像プロセスを適用して顕画像を形成し、形成された顕画像を給紙手段から給紙された記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材を加熱部材によって加熱することによって顕画像を記録材に定着する定着手段と、前記給紙手段によって給紙される記録材上に形成される顕画像の有無を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記定着手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記加熱部材について記録材上の顕画像を定着するプリント温度に温度調整するプリント温度温調手段と、プリント温度よりも低い予備加熱温度に温度調整する予備加熱温度温調手段と、を有し、前記予備加熱温度は、前記感光部材上へのレーザ光照射位置に対応した記録材の位置が定着加熱されるまでにプリント温度まで温調が可能な温度であり、画像形成装置がプリント可能となったタイミングで前記加熱部材についてプリント温度まで温調を開始し、顕画像を定着するタイミングでプリント温度とし、レーザ光照射停止タイミングで予備加熱温度まで温調を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
感光部材に対して、形成する画像に対応する位置にレーザ照射手段によりレーザ光を照射する行程を含む作像プロセスを適用して顕画像を形成し、形成された顕画像を給紙手段から給紙された記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材を加熱部材によって加熱することによって顕画像を記録材に定着する定着手段と、前記給紙手段によって給紙される記録材上に形成される顕画像の有無を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記定着手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記加熱部材について記録材上の顕画像を定着するプリント温度に温度調整するプリント温度温調手段と、プリント温度よりも低い予備加熱温度に温度調整する予備加熱温度温調手段と、を有し、前記予備加熱温度は、前記感光部材上へのレーザ光照射位置に対応した記録材の位置が定着加熱されるまでにプリント温度まで温調が可能な温度であり、画像形成装置がプリント可能となったタイミングで前記加熱部材について予備加熱温度まで温調を開始し、レーザ光照射タイミングでプリント温度まで温調を開始し、顕画像を定着するタイミングでプリント温度とし、レーザ光照射停止タイミングで予備加熱温度まで温調を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記加熱部材は、加熱体と、一方の面が前記加熱体と摺動し、他方の面が顕画像を担持した記録材と接し共に移動する可撓性部材とを有し、前記可撓性部材を介した前記加熱体からの熱により記録材を加熱することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕画剤を用いて記録材上に顕画像を形成した後、加熱定着を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、特許文献１において、この種の画像形成装置に関して消費電力の低減化のために、記録材上に形成される画像の有無によって定着手段の駆動を制御して、白紙出力や空白の多い記録材を出力する場合等電力を無駄に消費することを防止した装置を提案している。
【特許文献１】特許第２９４１８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術は、当時として望まれる性能を十分満たすものであった。しかし、近年の画像形成装置の印刷スピード高速化に対応して、定着手段の温度調整をより短時間で実施することが求められるようになった。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来技術を更に発展させて、近年の印刷スピード高速化に十分に対応可能にした画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、感光部材に対して、形成する画像に対応する位置にレーザ照射手段によりレーザ光を照射する行程を含む作像プロセスを適用して顕画像を形成し、形成された顕画像を給紙手段から給紙された記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材を加熱部材によって加熱することによって顕画像を記録材に定着する定着手段と、前記給紙手段によって給紙される記録材上に形成される顕画像の有無を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記定着手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、前記制御手段は、前記加熱部材について記録材上の顕画像を定着するプリント温度に温度調整するプリント温度温調手段と、プリント温度よりも低い予備加熱温度に温度調整する予備加熱温度温調手段と、を有し、前記予備加熱温度は、前記感光部材上へのレーザ光照射位置に対応した記録材の位置が定着加熱されるまでにプリント温度まで温調が可能な温度であり、レーザ光照射タイミングでプリント温度まで温調を開始し、顕画像を定着するタイミングでプリント温度とし、レーザ光照射停止タイミングで予備加熱温度まで温調を開始することを特徴とする。
【０００６】
また、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他の代表的な構成は、感光部材に対して、形成する画像に対応する位置にレーザ照射手段によりレーザ光を照射する行程を含む作像プロセスを適用して顕画像を形成し、形成された顕画像を給紙手段から給紙された記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材を加熱部材によって加熱することによって顕画像を記録材に定着する定着手段と、前記給紙手段によって給紙される記録材上に形成される顕画像の有無を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記定着手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、前記制御手段は、前記加熱部材について記録材上の顕画像を定着するプリント温度に温度調整するプリント温度温調手段と、プリント温度よりも低い予備加熱温度に温度調整する予備加熱温度温調手段と、を有し、前記予備加熱温度は、前記感光部材上へのレーザ光照射位置に対応した記録材の位置が定着加熱されるまでにプリント温度まで温調が可能な温度であり、画像形成装置がプリント可能となったタイミングで前記加熱部材についてプリント温度まで温調を開始し、顕画像を定着するタイミングでプリント温度とし、レーザ光照射停止タイミングで予備加熱温度まで温調を開始することを特徴とする。
【０００７】
また、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更に他の代表的な構成は、感光部材に対して、形成する画像に対応する位置にレーザ照射手段によりレーザ光を照射する行程を含む作像プロセスを適用して顕画像を形成し、形成された顕画像を給紙手段から給紙された記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材を加熱部材によって加熱することによって顕画像を記録材に定着する定着手段と、前記給紙手段によって給紙される記録材上に形成される顕画像の有無を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記定着手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、前記制御手段は、前記加熱部材について記録材上の顕画像を定着するプリント温度に温度調整するプリント温度温調手段と、プリント温度よりも低い予備加熱温度に温度調整する予備加熱温度温調手段と、を有し、前記予備加熱温度は、前記感光部材上へのレーザ光照射位置に対応した記録材の位置が定着加熱されるまでにプリント温度まで温調が可能な温度であり、画像形成装置がプリント可能となったタイミングで前記加熱部材について予備加熱温度まで温調を開始し、レーザ光照射タイミングでプリント温度まで温調を開始し、顕画像を定着するタイミングでプリント温度とし、レーザ光照射停止タイミングで予備加熱温度まで温調を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上記のプリント温度温調と予備加熱温度温調との適切な切換え制御により、記録材上の顕画像が有る位置と無い位置のそれぞれにおける定着手段の所定温度での温度調整をより短時間で実施すること可能となる。従って、印刷スピードが高速化された画像形成装置においても、記録材上の顕画像が無い個所の加熱による電力消費を低減することが可能となり、無駄な電力消費を低減することが出来る。特に、白紙出力や空白の多い記録材を出力する場合に電力無駄な消費を防止することができる。
【０００９】
また、短時間にプリント温度まで定着温度を上昇させずに、急激な電力消費を防止することができる。
【００１０】
さらに、顕画像の定着までに確実に定着温度を設定することができ、無駄な電力消費を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
【実施例１】
【００１２】
（１）画像形成装置例の全体構成
図１は本実施例における画像形成装置１００の構成概略を示したものである。この画像形成装置１００は転写式電子写真プロセスを用いたレーザプリンタである。１２２は電源部であり、商用ＡＣ電源１２４からＡＣケーブル１２３を介してＡＣ電圧が入力される。この電源部１２２から画像形成装置の各部に電力が供給される。１２１は制御部であり、画像形成装置の全体的制御を司る。この制御部１２１には外部ホスト装置としてのコンピュータ１３０から画像データ信号等が入力される。
【００１３】
制御部１２１は、所定の制御タイミングでメインモータ（不図示）を起動させて、感光部材としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１１０を矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動させて、画像形成シーケンス制御を開始させる。
【００１４】
感光ドラム１１０は回転駆動状態において帯電手段である帯電器１２６によりその周面が所定の極性・電位に一様に帯電される。その帯電面に対してレーザ照射手段としての光学箱１１２によりレーザ走査露光がなされる。これにより感光ドラム１１０の周面にレーザ走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。光学箱１１２は、レーザ（ダイオード）、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ、反射ミラー等を含むレーザスキャナである。コンピュータ１３０から制御部１２１へ入力された画像データがこの光学箱１１２に入力する。光学箱１１２は入力した画像データの時系列電気デジタル画素信号に対応してオン／オフ変調したレーザ光を出力して感光ドラム１１０の面を走査露光する。
【００１５】
感光ドラム面に形成された静電潜像が現像器１２７の顕画剤（以下、トナーと記す）によりトナー画像として現像される。そのトナー画像が、感光ドラム１１０と転写手段である転写ローラ（転写帯電器）１１１との当接部である転写ニップ部において、給紙機構部（給紙手段）側から該転写ニップ部に所定の制御タイミングで給送された記録材（以下、シートと記す）１０１に順次に静電転写される。転写ローラ１１１にはトナーの帯電極性と逆極性の所定の転写バイアスが所定のタイミングで印加される。
【００１６】
転写ニップ部を出たシート１０１は回転する感光ドラム１１０の面から分離されて定着装置（定着手段）１１３に導入される。シート分離後の感光ドラム面はクリーニング器１２８で転写残トナーの除去を受けて繰り返して作像に供される。
【００１７】
ここで、便宜上、上記の感光ドラム１１０、光学箱１１２、帯電器１２６、現像器１２７、転写ローラ１１１、およびクリーニング器１２８等から成る画像形成機構部を、画像形成転写部１０９と総称する。
【００１８】
定着装置１１３に導入されたシート１０１は未定着トナー画像の加熱加圧定着処理を受ける。定着装置１１３を通ったシート１０１は排出ローラ対１１７で定着装置から排出搬送される。１１８は定着装置からシート１０１が排出されたかどうかを検知するための定着排紙センサである。そしてシート１０１の搬送方向を切換えるフラッパ１１９が実線示の第１位置に切換えれているときは、シート１０１は排紙トレイ１２５側に案内されて排出ローラ対１２０で排紙トレイ１２５に排出される。また破線示の第２位置に切換えれているときは上方の排紙口１２９側に案内されてこの排紙口から不図示のソータ装置等に導入される。
【００１９】
シート１０１は給紙カセット１３１に積載されて収納されている。１０２は給紙カセット１３１内のシート１０１の有無を検知するセンサである。給紙ローラ１０３が所定の制御タイミングで回転駆動されることにより、給紙カセット１３１内の最上位のシート１０１が繰り出される。繰り出されたシート１０１は分離ローラ対（リタードローラ）１０４で１枚分離搬送され、搬送ローラ対１０５で中継ぎされてレジストローラ対１０８へ至る。レジストローラ対１０８は、シート１０１の先端をそろえることでシート１０１の姿勢と位置を調整するとともに、シート１０１を所定の制御タイミングにて転写ニップ部に給送する。１０６は搬送ローラ対１０５とレジストローラ対１０８の間のシート搬送路部分に配設したレジストセンサである。このセンサ１０６は搬送されてくるシート１０１の先端を検知してレジストローラ対１０８によるシート１０１の姿勢と位置を調整する際にタイミングを設定するためのものである。
【００２０】
１３２は別途設定される給紙口、１０７はその給紙口１３２からシート１０１をレジストローラ対１０８へ給送する給紙ローラである。
【００２１】
（２）定着装置１１３
図２は定着装置１１３の要部の拡大横断面模型図である。図３はさらにその部分的拡大図である。本実施例の定着装置１１３は特開平４−４４０７５号公報等に記載の加圧部材駆動式・フィルム加熱方式の加熱装置である。
【００２２】
１１は加熱部材としてのヒータユニット、１２は加圧部材としての弾性加圧ローラである。ヒータユニット１１と加圧ローラ１２は上下に並行に配列して、かつ圧接させて圧接部Ｎ（以下、定着ニップ部と記す）を形成させている。
【００２３】
ヒータユニット１１において、１３は横断面略半円形樋型のフィルムガイド部材であり、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱樹脂成形部材である。このフィルムガイド部材１３は図面に垂直方向を長手とする横長部材であり、その下面に長手に沿って設けた溝部に加熱体（以下、ヒータと記す）１４を嵌入させて、断熱、固定的に保持させてある。本実施例におけるヒータ１４の構成等については後に詳述する。１５は耐熱性の有る可撓性部材としての円筒状のフィルム材（以下、定着フィルムと記す）である。この定着フィルム１５は上記のフィルムガイド部材１３とヒータ１４とのアセンブリに対してルーズに外嵌させてある。定着フィルム１５は、例えば、円筒形金属スリーブあるいは耐熱性樹脂スリーブの外周表面に弾性層としてシリコンゴム層、さらに離型層としてＰＴＥＦＥ・ＰＦＡなどから成るフッ素樹脂層が形成された、全体に可撓性を有するものである。
【００２４】
加圧ローラ１２は、アルミ・鉄等からなる芯金１２ａに、シリコンゴム・フッ素ゴム等からなる弾性層１２ｂ、さらには離形層１２ｃを形成したものである。
【００２５】
そして、ヒータユニット１１と加圧ローラ１２を加圧ローラ１２の弾性層１２ｂの弾性に抗して加圧機構（不図示）で加圧状態にすることで、ヒータ１４と加圧ローラ１２とを定着フィルム１５を挟んで圧接させて加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００２６】
加圧ローラ１２は駆動手段Ｍによりシート搬送方向である矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される（加圧部材駆動式）。加圧ローラ１２の回転駆動に伴い、該加圧ローラ１２と定着フィルム１５の外面との定着ニップ部Ｎにおける摩擦力で円筒状の定着フィルム１５に回転力が作用し、該定着フィルム１５がフィルムガイド部材１３の外回りを定着ニップ部Ｎにおいて定着フィルム内面がヒータ１４の下向き面に密着して摺動しながら矢印の時計方向に従動回転する。定着フィルム１５の内面とフィルムガイド部材１３との間には摺動グリス（不図示）が塗布されており、定着フィルム１５の摺動性を保っている。またフィルムガイド部材１３により定着フィルム１５１の回転安定性が保たれる。
【００２７】
加圧ローラ１２の回転駆動による定着フィルム１５の回転がなされ、また後述するようにヒータ１４に対する通電により該ヒータ１４が昇温して所定の目標温度に温調された状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１５と加圧ローラ１２との間に未定着トナー画像ｔを担持したシート１０１が導入され、トナー画像担持面が定着フィルム１５の外面に密着して定着フィルム１５と一緒に定着ニップ部Ｎを通過することで、ヒータ１４の熱が定着フィルム１５を介してシート１０１に付与され、また定着ニップ部Ｎの加圧力により、未定着トナー画像ｔがシート１０１の面に加熱加圧定着される。定着ニップ部Ｎを通ったシート１０１は定着フィルム１５の面から曲率分離して排出搬送される。
【００２８】
本実施例において、上記の加熱体としてのヒータ１４はセラミックヒータを用いている。図４は用いたセラミックヒータ１４の概略構成図である。このセラミックヒータ１４は、
・シート１０１の搬送路面においてシート搬送方向と直交する方向を長手とする横長のアルミナ・窒化アルミニウム・炭化ケイ素等の高絶縁性のセラミックスでできたセラミック基板（絶縁基板）ａ、
・上記セラミック基板ａの表面側に長手に沿ってスクリーン印刷等により、例えば、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状もしくは細帯状に塗工し焼成して形成した、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム：銀合金）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱体（発熱抵抗体）ｂ、
・上記通電発熱体ｂの長手方向両端部に電気的に導通させて設けた、Ａｇ／Ｐｔ（銀・白金）等で形成された電極部ｃ・ｃ、
・通電発熱体ｂの表面に設けた、電気的に絶縁し、定着フィルム１５との摺擦に耐えることが可能な薄層のガラスコートやフッ素樹脂コート等の絶縁保護層ｄ、
・セラミック基板ａの裏面側に設けた温度検知手段としてのサーミスタＴＨ、
等からなる。
【００２９】
上記のセラミックヒータ１４は絶縁保護層ｄを設けた側が表面側であり、絶縁保護層ｄの面に定着フィルム１５の内面が摺動する。このセラミックヒータ１４を、フィルムガイド部材１３の下面に長手に沿って形成したヒータ嵌め込み溝部内にヒータ表面側を外側にして嵌め込んで耐熱性接着剤で接着して保持させてある（図３）。
【００３０】
このヒータ１４の電極部ｃ・ｃ間に、図５のように、定着回路（トライアック）２０４を介して電源部１２２の電力が供給される。これにより、ヒータ１４は通電発熱体ｂの発熱で迅速急峻に昇温する。
【００３１】
そのヒータ１４の昇温がサーミスタＴＨにより検知され、その温度検知信号（抵抗値）が制御部１２１に入力する。制御部１２１は、サーミスタＴＨの検知温度が所定の目標温度になるよう定着回路２０４を制御して高圧回路部２０５から通電発熱体ｂへの通電を制御するようになっている。
【００３２】
通電発熱体ｂへの通電の制御として、高圧回路部２０５から出力される交流電源の半波周期毎に高圧回路部２０５から通電発熱体ｂへの通電に供される位相範囲をサーミスタＴＨの検知温度に応じて変更するという位相制御、或いは、前記半波周期毎にサーミスタＴＨの検知温度に応じて電源部１２２から通電発熱体ｂへの通電を導通又は遮断のいずれか一方に切り換えるという波数制御等が採用されている。
【００３３】
ヒータ１４はセラミックヒータに限られるものではない。例えば電磁誘導発熱部材にすることもできる。
【００３４】
（３）制御部１２１
図５は図１に示す画像形成装置の制御部１２１を示すブロック図である。図５において、２００は画像信号を出力するコントローラ、２０１は画像形成装置の制御を行うＲＯＭ、ＲＡＭ内蔵のワンチップマイクロコンピユータ（以下、ＣＰＵと略す）、２０２はセンサ１０２、１０６、１１８からの信号を入力するセンサ回路、２０３はモータやソレノイド等の各種アクチュエータ２０７を駆動制御する制御回路、２０４は定着装置１１３のヒータ１４への通電制御を行う定着回路である。２０５は画像形成転写部１０９や定着装置１１３に対し電圧を供給する高電圧発生回路である高圧回路、２０６は画像形成転写部１０９に配設されている光学箱１１２内のレーザの発光を制御するレーザ制御回路である。
【００３５】
まず、ＣＰＵ２０１は画像形成装置が画像形成可能であればコントローラ２００からプリント許可（以下、ＰＲＩＮＴ信号と略す）が出力されるのを確認する。
【００３６】
ＣＰＵ２０１はこのＰＲＩＮＴ信号を受けて、アクチュエータ制御回路２０３を制御してメインモータ等を起動させる。また所定の制御タイミングで給紙ローラ１０３を回転させ、シート１０１を分離ローラ１０４、搬送ローラ１０５、レジストセンサ１０６を経由してレジストローラ１０８へ搬送する。
【００３７】
ここでＣＰＵ２０１はレーザ制御回路２０６を制御して光学箱１１２内のレーザの光量調整等を行う。そして、ＣＰＵ２０１はプリント可能状態になるとコントローラ２００へ画像の垂直同期要求信号（以下、ＶＳＲＥＱ信号と略す）を出力する。コントローラ２００はこれを受け垂直同期信号（以下、ＶＳＹＮＣ信号と略す）を送出し、所定タミングで画像信号（以下、ＶＤＯ信号と略す）を送出する。
【００３８】
ＣＰＵ２０１はこのＶＳＹＮＣ信号を受けると所定タイミングでレジストローラ１０８を回転させ、シート１０１を転写ニップ部へ搬送する。
【００３９】
ＶＤＯ信号はＣＰＵ２０１に入力されるとともにレーザ制御回路２０６へも入力され、このＶＤＯ信号によりレーザ光を、回転駆動され、帯電器１２６で帯電されている感光ドラム１１０の面に照射する。レーザ光は光学箱１１２内の不図示のポリゴンミラーによって反射され、反射ミラーで反射されて感光ドラム１１０上に静電潜像を形成する。
【００４０】
感光ドラム１１０上の静電潜像は、現像器１２７において、高圧回路２０５から生成された現像用高圧によってレーザ光が照射された部分にトナーの付着がなされて現像される。さらに、レジストローラ１０８を回転させることによって転写ニップ部へ搬送されるシート１０１上に感光ドラム１１０上に現像されたトナーを転写帯電器１１１によって転写する。トナーを転写されたシートは搬送され、定着装置１１３のヒータ１４の発熱と加圧ローラ１２とによって定着フィルム１５を介して加熱・加圧定着される。そしてシートは定着排紙ローラ１１７、フラッパ１１９、排紙ローラ１２０を経由して、排紙トレイ１２５上に排出される。
【００４１】
（４）ヒータ１４への通電制御
図６はコントローラ２００からＣＰＵ２０１に入力されるＶＤＯ信号にもとづき、定着装置１１３のヒータ１４への通電制御を行う時のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００４２】
コントローラ２００からのＰＲＩＮＴ信号受信によりシートの給紙を開始し、時刻ｔ１にレジストセンサ１０６を経由してレジストローラ１０８まで搬送する。
【００４３】
ＣＰＵ２０１がコントローラ２００へＶＳＲＥＱ信号を送出し、コントローラ２００からＣＰＵ２０１へＶＳＹＮＣ信号が送られる時刻ｔ２にて、ほぼ同じタイミングでレジストローラ１０８は回転し、シートが転写ニップ部へ搬送される。
【００４４】
ＣＰＵ２０１はＶＳＹＮＣ信号を受けてから所定時間経過後、シートサイズに対応した所定時間が経過する迄の期間ＶＤＯ信号を監視する。この監視期間内に再度ＰＲＩＮＴ信号を受信した場合は、後続のシートに関する所定時間のＶＤＯ信号監視を行う。
【００４５】
ＶＳＹＮＣ信号を受けてから時刻ｔ３にＶＤＯ信号が入力されると、ＣＰＵ２０１はＶＤＯ信号が入力されたことを記憶しておく。そして時刻ｔ４にてヒータ１４の温度調整（以下、温調と記載する）を開始する。
【００４６】
１ページ目の温調を行う場合、ＶＤＯ信号による画像形成が指示されているため、プリント温度（所定の定着温度）まで定着回路２０４にてヒータ１４の温度を上昇させ、１ページ目のシートが定着装置１１３に到達しヒータユニット１１と加圧ローラ１２との圧接部である定着ニップ部Ｎにニップされる前の時刻ｔ５にてプリント温度に達するように制御する。ヒータ１４をプリント温度に設定維持する制御をプリント温調とする。
【００４７】
時刻ｔ３からｔ４までの時間は、ヒータ１４の温度上昇と時間の関係に合わせて所定の時間とする。また、この時刻ｔ３からｔ４までの時間はヒータ１４の温度上昇時間や電源１２２の電力供給能力に合わせて決定するものとしてもよい。
【００４８】
時刻ｔ５にて１ページ目のプリント温度に到達してからシートの定着を行い、ＶＤＯ信号が出力されていない状態では、ヒータ１４を予備加熱温度に設定するものとする。
【００４９】
予備加熱温度は定着温度であるプリント温度よりも低い温度であり、かつ、感光ドラム１１０上へのレーザ照射位置に対応した記録材上の位置のトナー画像が定着加熱されるまでにプリント温度まで温調が可能な温度である。ヒータ１４を予備加熱温度に設定維持する制御を予備温調とする。
【００５０】
ＶＤＯ信号が出力されていないと判断してからヒータ１４の温度設定を予備加熱温度に設定開始するまでの時間は、次にＶＤＯ信号を入力してシート上に画像形成する位置が、定着装置１１３に到達し定着ニップ部Ｎにニップされるまでにプリント温度とすることができるように設定した時間とし、ヒータ１４の温度上昇時間を考慮したものである。
【００５１】
もし、ここで、時刻ｔ２以降に一度もＶＤＯ信号が入力されなかった場合、このシート１０１は白紙プリントであると判断することができる。したがって、シートにトナーが乗ることがないため、トナーを定着させる必要もなく、ヒータ１４をプリント温度に設定する必要もなく、それよりも低い予備加熱温度とすることで無駄な電力消費を低減することができる。
【００５２】
時刻ｔ６ではプリント許可された２ページ目のシート先端がレジストセンサ１０６を通過する。ＣＰＵ２０１が２ページ目のＶＳＹＮＣ信号受信の時刻ｔ７からＶＤＯ信号を監視する。
【００５３】
時刻ｔ８にて２ページ目のＶＤＯ信号を受信したと判断し、時刻ｔ９にて温調を開始し、シートが定着装置１１３に到達し定着ニップ部Ｎにニップされる前の時刻ｔ１０までにプリント温度となるように設定する。
【００５４】
時刻ｔ１１にてシートの後端が定着排紙センサ１１８を通過した後にＣＰＵ２０１はＶＤＯ信号の監視処理を終了する。
【００５５】
この監視処理の終了前に後続のシートに対してプリント許可されていた場合、ＶＤＯ信号監視処理を継続する。
【００５６】
ＶＤＯ信号監視処理の終了後に時刻ｔ１２においてヒータ１４の通電をカットする。
【００５７】
図７、図８は上述した制御の概略フローチヤートである。図７はＣＰＵ２０１でのシート１枚分に関する画像形成の処理を説明したものである。複数枚のシートが画像形成装置内で搬送されている場合は、図７の処理が平行して実行されるものとする。
【００５８】
初めに、コントローラ２００からＣＰＵ２０１がＰＲＩＮＴ信号によってプリント許可された後、シート搬送を行い、レジストセンサ１０６がＯＮしたかどうかをＳ１００にて判断する。その後Ｓ１０１にてＶＳＲＥＱ信号の出力待ちのための所定時間設定されたタイマーをスタートさせる。Ｓ１０２にて所定時間経過したか判断し、Ｓ１０３にてＶＳＲＥＱ信号を出力する。Ｓ１０４にてＣＰＵ２０１がＶＳＹＮＣ信号を受信したと判断した場合、ＶＳＲＥＱ信号の出力を停止し、Ｓ１０５にてＶＤＯ信号の監視処理を行う期間の所定時間設定されたタイマーをスタートする。ＶＤＯ信号の監視処理は、対応するシートの搬送方向のシート長に対応した時間とする。次に、Ｓ１０６にてヒータ１４の温度設定制御を行う。Ｓ１０７でシート長に対応した所定時間経過したか判断し、経過していた場合はＳ１０８にてヒータ１４の通電を停止する。Ｓ１０７にて所定時間経過していない場合は、Ｓ１０９にて後続のシートについてもＶＤＯ信号の監視処理が平行して行われているか判断する。上記の後続シートのＶＤＯ信号の監視処理が平行して行われていれば、後続シートの処理にてヒータ１４の制御を行うために処理を終了する。また、Ｓ１０９にて後続シートのＶＤＯ信号の監視中でなければＳ１０６に戻り１１５ヒータの制御を行う。
【００５９】
図８は、ＣＰＵ２０１のヒータ１４への通電による温調制御の処理を示したフローチャートである。
【００６０】
Ｓ２００にてコントローラ２００からＶＤＯ信号が出力されているかどうかを判断する。つまり感光ドラム１１０上にトナー画像を形成するために光学箱１１２内のレーザを発光しシート上にトナー画像を転写するかどうか判断する。ＶＤＯ信号が出力されている場合はＳ２０１にてヒータ１４をプリント温度に設定するとしてプリント温調を行うことを設定する。またＶＤＯ信号が出力されていない場合はＳ２０２にて予備加熱温度にするとして予備温調設定を行う。Ｓ２０３ではヒータ１４の温調を開始するまでの所定時間経過を判断するためのタイマーを設定する。そして、Ｓ２０４にて所定時間経過したか判断する。Ｓ２０５ではヒータ１４を、Ｓ２０１もしくはＳ２０２での温調設定に対応したヒータ温度に設定するためにヒータ駆動制御を行う。
【００６１】
このように、例えばＶＤＯ信号の入力状況によりトナー画像がシートに転写されか否かを判断し、この情報にもとづき定着装置１１３のヒータ１４への通電を制御することができるため、特に白紙出力や空白の多いシートを出力する場合など電力を無駄に消費することがない。
【００６２】
また、プリント出力の高速化に対しては、空白箇所にてヒータ１４を予備加熱温度に設定していることで、シート上のトナー画像と空白箇所が混在した場合にもトナー画像が存在する箇所の定着までに素早くヒータ１４の温度を上昇することが可能となる。
【００６３】
尚、トナー画像の有無の判別は画像信号の有無により判別するだけでなく、感光ドラム１１０が設置されている方向を上流とした場合、定着装置１１３のシート搬送路上流にシート上にトナー画像が有るか否かをフォトセンサ等により検知して行うこともできる。
【００６４】
又、ＶＤＯ信号を格納するメモリの状態からトナー画像の有無を判別してもよい。
【実施例２】
【００６５】
図９はコントローラ２００からＣＰＵ２０１に入力されるＰＲＩＮＴ信号にもとづき、ヒータ１４への通電制御を行う時のタイミングを示す、他のタイミングチャートである。
【００６６】
時刻ｔ０でコントローラ２００からのＰＲＩＮＴ信号受信によりシートの給紙を開始する。このタイミングの所定時間後である時刻ｔ１に１ページ目の温調を開始する。シートは時刻ｔ２にレジストセンサ１０６を経由してレジストローラ１０８まで搬送される。そして、ＣＰＵ２０１がコントローラ２００へＶＳＲＥＱ信号を送出し、コントローラ２００からＣＰＵ２０１へＶＳＹＮＣ信号が送られる時刻ｔ３にて、ほぼ同じタイミングでレジストローラ１０８は回転し、シートが転写ニップ部へ搬送される。
【００６７】
ＣＰＵ２０１はＶＳＹＮＣ信号を受けてから所定時間経過後、シートサイズに対応した所定時間経過する迄の期間ＶＤＯ信号を監視する。この監視期間内に再度ＰＲＩＮＴ信号を受信した場合は、後続のシートに関する所定時間のＶＤＯ信号監視を行う。
【００６８】
ＶＳＹＮＣ信号を受けてから時刻ｔ４にＶＤＯ信号が入力されると、ＣＰＵ２０１はＶＤＯ信号が入力されたことを記憶しておく。そして時刻ｔ４にてヒータ１４の温度調整（温調）を開始する。１ページ目の温調を行う場合、ＶＤＯ信号による画像形成が指示されているため、プリント温度まで定着回路２０４にてヒータ１４の温度を上昇させる、１ページ目のシートが定着装置１１３に到達し定着ニップ部Ｎにニップされる前の時刻ｔ５にてプリント温度に達するように制御する。
【００６９】
時刻ｔ０からｔ１までの時間は、ヒータ１４の温度上昇と時間の関係に合わせて所定の時間とする。また、この時刻ｔ０からｔ１までの時間はヒータ１４の温度上昇時間や電源１２２の電力供給能力に合わせて決定するものとしてもよい。また、電力の急激な変化を防止するために、電力制御を行って、ヒータ１４の急激な温度上昇を伴わないように、ＣＰＵ２０１は定着回路２０４を制御し、ヒータ１４の通電制御を行うものとする。
【００７０】
時刻ｔ５からヒータ１４の駆動を停止する時刻ｔ１２までの処理は、前述の実施例１で示した内容と同様である。
【実施例３】
【００７１】
図１０は、コントローラ２００からＣＰＵ２０１に入力されるＰＲＩＮＴ信号にもとづき、ヒータ１４への通電制御を行う時のタイミングを示す、更に他のタイミングチャートである。
【００７２】
時刻ｔ０でコントローラ２００からのＰＲＩＮＴ信号受信によりシートの給紙を開始する。このタイミングの所定時間後である時刻ｔ１に１ページ目の温調を開始する。時刻ｔ１での温調目標温度は、予備加熱温度である。
【００７３】
シートは時刻ｔ２にレジストセンサ１０６を経由してレジストローラ１０８まで搬送される。そして、ＣＰＵ２０１がコントローラ２００へＶＳＲＥＱ信号を送出し、コントローラ２００からＣＰＵ２０１へＶＳＹＮＣ信号が送られる時刻ｔ３にて、ほぼ同じタイミングでレジストローラ１０８は回転し、シートが転写ニップ部へ搬送される。
【００７４】
ＣＰＵ２０１はＶＳＹＮＣ信号を受けてから所定時間経過後、シートサイズに対応した所定時間経過する迄の期間ＶＤＯ信号を監視する。この監視期間内に再度ＰＲＩＮＴ信号を受信した場合は、後続のシートに関する所定時間のＶＤＯ信号監視を行う。ＶＳＹＮＣ信号を受けてから時刻ｔ４にＶＤＯ信号が入力されると、ＣＰＵ２０１はＶＤＯ信号が入力されたことを記憶しておく。そして時刻ｔ４´にて温調を開始する。この温調での目標温度は、プリント温度である。１ページ目の温調を行う場合、ＶＤＯ信号による画像形成が指示されているため、プリント温度まで定着回路にてヒータ１４の温度を上昇させ、１ページ目のシートが定着装置１１３に到達し定着ニップ部Ｎにニップされる前の時刻ｔ５にてプリント温度に達するように制御する。
【００７５】
時刻ｔ０からｔ１までの時間は、ヒータ１４の温度上昇と時間の関係に合わせて所定の時間とする。また、この時刻ｔ０からｔ１までの時間はヒータ１４の温度上昇時間や電源１２２の電力供給能力に合わせて決定するものとしてもよい。また、時刻ｔ４からｔ４´までの時間は、予備加熱温度からプリント温度までのヒータ１４の温度上昇と時間の関係に合わせて所定の時間とする。
【００７６】
時刻ｔ５からヒータ１１５の駆動を停止する時刻ｔ１２までの処理は、前述の実施例１で示した内容と同様である。
【００７７】
このように、ＰＲＩＮＴ信号にもとづきヒータ１４への通電制御を行うことで、短時間にプリント温度まで定着温度を上昇させずに、急激な電力消費を防止することができ、さらに、予備加熱温度への温調タイミングとプリント温度への温調タイミングをＰＲＩＮＴ信号とＶＤＯ信号ＯＮのタイミングであるレーザの照射タイミングを基準に設定することで、トナー画像の定着までに確実に定着温度を設定することができ、無駄な電力消費を低減できる。
【００７８】
尚、本実施例１および２では、定着装置１１３として、加熱体により耐熱性フィルムを介してシートを加熱するものについて説明したが、本発明において定着装置はこれに限定されるものではなく、種々の即時定着（オンデマンド定着）を行うものを使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の構成概要を説明する図である。
【図２】定着装置の要部の拡大横断面模型図である。
【図３】図２の部分的拡大模型図である。
【図４】ヒータの構成説明図である。
【図５】制御部のブロック図である。
【図６】ヒータへの通電制御のタイミングチャートである。
【図７】図６の制御の概略のフローチヤートである。
【図８】ヒータ温調制御の処理を示したフローチャートである。
【図９】実施例２における、ヒータへの通電制御のタイミングチャートである。
【図１０】実施例３における、ヒータへの通電制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
１００‥‥画像形成装置、１０１‥‥シート（記録材）、１０９‥‥画像形成転写部、１１２‥‥光学箱（レーザ）、１１３‥‥定着装置、１４‥‥ヒータ（加熱体）、１２１‥‥制御部、１２２‥‥電源部、２００‥‥コントローラ、２０１‥‥ＣＰＵ、２０４‥‥定着回路、２０６‥‥レーザ制御回路
【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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【図９】
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【図１０】
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