(57)【要約】【課題】トナーを用紙に熱定着する場合に、熱定着を行うための加熱時間を短縮できる電子複写装置を提供する。【解決手段】最初の用紙の始端部が紙センサ部２２を通過したタイミングで定着部２６のトライアック部３５による加熱動作を開始させる。また、最終の用紙の始端部が紙センサ部２２を通過したタイミングを基に、最終の用紙が排出ローラ２７によって排出されるタイミングでトライアック部３５による加熱動作を停止させる。このようにして、定着部において、熱を奪う用紙が位置していない状態で長時間、加熱動作が行われた結果として生じるオーバシュートを防ぐ。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じたパターンでトナーを用紙に付着させる現像手段と、
前記現像手段でトナーが付着された前記用紙を加熱して前記トナーを前記用紙に熱定着させる定着手段と、
前記現像手段に向けて前記用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段が前記用紙を前記現像手段に向けて搬送する経路上の所定の位置に設けられ、搬送中の前記用紙が前記所定の位置にあるか否かを検出する紙検出手段と、
前記紙検出手段による検出結果に基づいて、前記定着手段による前記加熱の開始または終了を制御する制御手段と
を有する電子複写装置。
【請求項２】
前記制御手段は、最終の前記用紙の終端部が前記所定の位置を通過したタイミングを基に、前記定着手段による前記加熱を終了させる
請求項１に記載の電子複写装置。
【請求項３】
前記定着手段によって熱定着された前記用紙を排出する排出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記所定の位置と前記排出手段との間の距離、並びに前記用紙の搬送速度とを基に、前記最終の用紙が前記排出手段で排出されるタイミングで前記定着手段による前記加熱を終了させる
請求項１または請求項２に記載の電子複写装置。
【請求項４】
前記制御手段は、最初の前記用紙の始端部が前記所定の位置を通過したタイミングを基に、前記定着手段による前記加熱を開始させる
請求項１〜３のいずれかに記載の電子複写装置。
【請求項５】
画像信号に応じたパターンで感光ドラムにレーザビームを照射するレーザ照射手段
をさらに有し、
前記現像手段は、前記レーザ照射手段からの前記レーザビームによって前記感光ドラムに形成された静電パターンに前記トナーを付着させ、当該トナーを前記用紙に転写させ、
前記制御手段は、最初の前記用紙の始端部が前記所定の位置を通過したタイミングを基に、前記レーザ照射手段による前記感光ドラムへの前記レーザビームの照射を開始させる
請求項１〜４のいずれかに記載の電子複写装置。
【請求項６】
前記用紙を前記搬送手段による前記搬送に給するまで前記用紙を保持する用紙保持手段
をさらに有し、
前記制御手段は、前記定着手段による前記加熱の温度が所定の条件を満たすまで、前記用紙保持手段に前記用紙を保持させる
請求項１に記載の電子複写装置。
【請求項７】
画像信号に応じたパターンでトナーを用紙に付着させる第１の工程と、
前記トナーが付着された前記用紙を加熱して前記トナーを前記用紙に熱定着させる第２の工程と、
前記用紙を前記第１の工程が行われる位置に向けて搬送する経路上の所定の位置に搬送中の前記用紙があるか否かを検出する第３の工程と、
前記第３の工程における前記用紙の検出結果に基づいて、前記第２の工程による前記加熱の開始または終了を制御する第４の工程と
を有する電子複写方法。
【請求項８】
前記第４の工程において、最終の前記用紙の終端部が前記所定の位置を通過したタイミングを基に、前記前記第２の工程による前記加熱を終了させる
請求項７に記載の電子複写方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、トナーを用紙に熱定着させる定着部を有する電子複写装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写装置では、複写（印刷）する画像の画像信号に応じたパターンで、帯電された感光ドラムにレーザビームを照射し、そのレーザビームによって感光ドラムに形成された静電パターンにトナーを付着させ、当該トナーを搬送されてきた用紙に転写させる。
そして、定着部によって、加熱動作を行い、未定着状態のトナーを用紙に熱定着させる。
従来の電子複写装置では、メイン駆動モータ部が駆動している間、すなわち、給紙ローラの駆動を開始してから排出ローラの駆動を終了するまでの間、定着部による加熱動作を継続して行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、定着部において、熱を奪う用紙が位置していない状態で長時間、加熱動作が行われ、オーバシュートが生じやすいという問題がある。
また、電子複写装置の温度上昇により、複写動作を停止してから、次に複写動作を開始したときに、ホットオフセットを引き起こしてしまう場合があるという問題がある。
【０００４】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされ、トナーを用紙に熱定着する場合に、熱定着を行うための加熱時間を短縮できる電子複写装置およびその方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、第１の発明の電子複写装置は、画像信号に応じたパターンでトナーを用紙に付着させる現像手段と、前記現像手段でトナーが付着された前記用紙を加熱して前記トナーを前記用紙に熱定着させる定着手段と、前記現像手段に向けて前記用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段が前記用紙を前記現像手段に向けて搬送する経路上の所定の位置に設けられ、搬送中の前記用紙が前記所定の位置にあるか否かを検出する紙検出手段と、前記紙検出手段による検出結果に基づいて、前記定着手段による前記加熱の開始または終了を制御する制御手段とを有する。
【０００６】
第１の発明の電子複写装置の作用は以下のようになる。
搬送手段が、現像手段に向けて用紙を搬送する。
前記現像手段が、画像信号に応じたパターンでトナーを、前記搬送された用紙に付着させる。
そして、定着手段が、前記現像手段でトナーが付着された前記用紙を加熱して前記トナーを前記用紙に熱定着させる。
上述した動作過程で、検出手段が、搬送中の前記用紙が前記所定の位置にあるか否かを検出する。
そして、制御手段が、前記紙検出手段による検出結果に基づいて、前記定着手段による前記加熱の開始または終了を制御する。
【０００７】
第１の発明の電子複写装置は、好ましくは、前記制御手段は、最終の前記用紙の終端部が前記所定の位置を通過したタイミングを基に、前記定着手段による前記加熱を終了させる。
また、第１の発明の電子複写装置は、好ましくは、前記定着手段によって熱定着された前記用紙を排出する排出手段をさらに有し、前記制御手段は、前記所定の位置と前記排出手段との間の距離、並びに前記用紙の搬送速度とを基に、前記最終の用紙が前記排出手段で排出されるタイミングで前記定着手段による前記加熱を終了させる。
また、第１の発明の電子複写装置は、好ましくは、前記制御手段は、最初の前記用紙の始端部が前記所定の位置を通過したタイミングを基に、前記定着手段による前記加熱を開始させる。
【０００８】
また、第１の発明の電子複写装置は、好ましくは、画像信号に応じたパターンで感光ドラムにレーザビームを照射するレーザ照射手段をさらに有し、前記現像手段は、前記レーザ照射手段からの前記レーザビームによって前記感光ドラムに形成された静電パターンに前記トナーを付着させ、当該トナーを前記用紙に転写させ、前記制御手段は、最初の前記用紙の始端部が前記所定の位置を通過したタイミングを基に、前記レーザ照射手段による前記感光ドラムへの前記レーザビームの照射を開始させる。
また、第１の発明の電子複写装置は、好ましくは、前記用紙を前記搬送手段による前記搬送に給するまで前記用紙を保持する用紙保持手段をさらに有し、前記制御手段は、前記定着手段による前記加熱の温度が所定の条件を満たすまで、前記用紙保持手段に前記用紙を保持させる。
【０００９】
第２の発明の電子複写方法は、画像信号に応じたパターンでトナーを用紙に付着させる第１の工程と、前記トナーが付着された前記用紙を加熱して前記トナーを前記用紙に熱定着させる第２の工程と、前記用紙を前記第１の工程が行われる位置に向けて搬送する経路上の所定の位置に搬送中の前記用紙があるか否かを検出する第３の工程と、前記第３の工程における前記用紙の検出結果に基づいて、前記第２の工程による前記加熱の開始または終了を制御する第４の工程とを有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係わる電子複写装置について説明する。
図１は、本実施形態の電子複写装置１の構成図である。
図１に示すように、電子複写装置１は、例えば、給紙部２０、給紙ローラ２１、紙センサ部２２、レジスト部２３、ＬＤユニット部２４、現像部２５、定着部２６、排出ローラ２７、メイン駆動モータ部２８、印刷制御判断部２９、ＬＤユニット部３１およびコントローラ部３２を有する。
ここで、紙センサ部２２が本発明の紙検出手段に対応し、レジスト部２３が本発明の用紙保持手段に対応し、ＬＤユニット部２４が本発明のレーザ照射手段に対応し、現像部２５が本発明の現像手段に対応し、定着部２６が本発明の定着手段に対応し、排出ローラ２７が本発明の排出手段に対応し、印刷制御判断部２９が本発明の制御手段に対応している。
【００１１】
電子複写装置１では、図１に示す給紙ローラ２１によって給紙部２０から、紙センサ部２２、レジスト部２３、現像部２５、定着部２６および排出部２７に向けて用紙が搬送される。
電子複写装置１では、印刷制御判断部２９が、上記用紙が搬送される経路上に設けられた紙センサ部２２の紙検出信号に基づいて、定着部２６のトライアック部３５による加熱動作をオン／オフするという特徴を有している。
【００１２】
以下、図１に示す電子複写装置１の各構成要素について説明する。
給紙部２０は、複写（印刷）する用紙を蓄積する。
給紙ローラ２１は、印刷制御判断部２９からの制御に基づいて、給紙部２０に蓄積された用紙を１枚ずつ順にレジスト部２３に向けて搬送する。
【００１３】
紙センサ部２２は、給紙ローラ２１が現像部２５に向けて用紙を搬送する経路上の所定の位置に設けられ、当該所定の位置に搬送中の用紙がある場合にオンを示す紙検出信号を生成し、当該位置に搬送中の用紙がない場合にオフを示す紙検出信号を生成する。
紙センサ部２２は、上記紙検出信号を印刷制御判断部２９に出力する。
【００１４】
レジスト部２３は、紙センサ部２２と現像部２５との間における用紙の搬送経路上に位置し、給紙ローラ２１から紙センサ部２２を通過して搬送された紙を、印刷制御判断部２９からの指示に基づいて、上記位置で一時的に保持する。
【００１５】
ＬＤユニット部２４は、コントローラ部３２からの制御に基づいて、印刷を行う画像信号に応じたパターンで、現像部２５の帯電された感光ドラム（図示せず）にレーザビームを照射する。
現像部２５は、ＬＤユニット部２４が照射したレーザビームによって前記感光ドラムに形成された静電パターンにトナーを付着させ、当該トナーを搬送されてきた用紙に転写（付着）させる。
【００１６】
定着部２６は、現像部２５においいて用紙に転写されたトナーを、トライアック部３５が発する熱によって加熱された定着ローラによって用紙に熱定着させる。
また、定着部２６は、温度検出部３６を有する。
温度検出部３６は、トライアック部３５によって加熱された定着ローラの温度を検出し、その検出結果を示す温度検出信号を印刷制御判断部２９に出力する。トライアック部３５による加熱動作のオン／オフは、後述するようにコントローラ部３２によって制御される。
排出ローラ２７は、定着部２６を通過した用紙を電子複写装置１の外部に排出する。
【００１７】
メイン駆動モータ部２８は、給紙ローラ２１、レジスト部２３、現像部２５、定着部２６および排出ローラ２７などを介して用紙を順に搬送する動作を駆動する。
【００１８】
印刷制御判断部２９は、紙センサ部２２が生成した紙検出信号に基づいて、トライアック部３５による加熱の開始または終了を制御する。
具体的には、印刷制御判断部２９は、最初の用紙の始端部が紙センサ部２２の位置を通過したタイミングを基に、トライアック部３５による加熱を開始させる。
また、印刷制御判断部２９は、紙検出信号に基づいて、最終の用紙の終端部が紙センサ部２２の位置を通過したタイミングを基に、トライアック部３５による加熱を終了させる
すなわち、印刷制御判断部２９は、最終の用紙の終端部が紙センサ部２２の位置を通過したタイミングと、紙センサ部２２と排出ローラ２７と間の距離β（ｍｍ）と、この間における用紙の搬送速度α（ｍｍ／ｓｅｃ）とを基に、最終の用紙の終端部が定着部２６を抜けるタイミングでトライアック部３５による加熱を終了させる。
具体的には、印刷制御判断部２９は、紙センサ部２２からの紙検出信号を基に、最終の用紙の終端部が紙センサ部２２を通過してから時間の計測を開始し、β／α（ｓｅｃ）経過後に、トライアック部３５による加熱を終了させる。
また、印刷制御判断部２９は、最初の用紙の始端部が紙センサ部２２を通過したタイミングを基に、ＬＤユニット部２４によるレーザビームの照射を開始させる。
また、印刷制御判断部２９は、温度検出部３６の温度検出信号を基に、トライアック部３５による加熱に応じた定着部２６の定着ローラの温度が、所定の温度に達していない場合に、レジスト部２３に用紙を保持させる。
【００１９】
コントローラ部３２は、電子複写装置１の動作を統括的に制御し、印刷状態で、印刷要求信号を印刷制御判断部２９に出力する。
コントローラ部３２は、例えば、用紙に複写する画像信号に応じたパターンでＬＤユニット部２４がレーザビームを感光ドラムに照射するようにＬＤユニット部２４を制御する。
【００２０】
以下、図１に示す電子複写装置１の動作例を説明する。
〔第１の動作例〕
以下、定着部２６のトライアック部３５のオン／オフに係わる電子複写装置１の動作例を説明する。
なお、以下に示す動作が行われる前に、印刷制御判断部２９が、最初の用紙の始端部が紙センサ部２２の位置を通過したタイミングを基に、トライアック部３５による加熱を既に開始させている。
図２は、当該動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ１：
印刷制御判断部２９が、紙センサ部２２からの紙検出信号がオフからオンに切り換わった（すなわち、用紙の始端部を検出した）と判断すると、ステップＳＴ２の処理に進み、そうでない場合にはステップＳＴ１の処理を繰り返す。
【００２１】
ステップＳＴ２：
印刷制御判断部２９が、コントローラ部３２から印刷要求信号を入力しているか否かを判断し、入力していると判断した場合（最終の用紙でない場合）にはステップＳＴ７の処理に進み、そうでない場合（最終の用紙である場合）にはステップＳＴ３の処理に進む。
【００２２】
ステップＳＴ３：
印刷制御判断部２９が、紙センサ部２２からの紙検出信号がオンからオフに切り換わった（最終の用紙の終端部を検出した）と判断すると、ステップＳＴ４の処理に進み、そうでない場合にはステップＳＴ３の処理を繰り返す。
【００２３】
ステップＳＴ４：
印刷制御判断部２９が、上記最終の用紙の終端部が紙センサ部２２を通過してからの時間の計測を開始する。
ステップＳＴ５：
印刷制御判断部２９が、ステップＳＴ４で開始した時間計測を基に、上記最終の用紙の終端部が紙センサ部２２を通過してからβ／α（ｓｅｃ）が経過したか否かを判断し、経過したと判断した場合にはステップＳＴ６の処理に進み、そうでない場合にはステップＳＴ５の処理を繰り返す。
【００２４】
ステップＳＴ６：
印刷制御判断部２９が、トライアック部３５による加熱を終了させる。
印刷制御判断部２９は、ステップＳＴ６の処理終了後、ステップＳＴ１の処理に戻る。
【００２５】
ステップＳＴ７：
印刷制御判断部２９が、温度検出部３６から入力した温度検出信号を基に、定着部２６が定着ローラの温度が、予め設定した設定温度以上であるか否かを判断し、設定温度以上であると判断した場合にはステップＳＴ８の処理に進み、そうでない場合にはステップＳＴ９の処理に進む。
【００２６】
ステップＳＴ８：
印刷制御判断部２９が、トライアック部３５による加熱を終了させる。
印刷制御判断部２９は、ステップＳＴ８の処理終了後、ステップＳＴ１の処理に戻る。
ステップＳＴ９：
印刷制御判断部２９が、トライアック部３５による加熱を開始あるいは継続させる。
印刷制御判断部２９は、ステップＳＴ９の処理終了後、ステップＳＴ１の処理に戻る。
【００２７】
〔第２の動作例〕
当該動作例では、印刷制御判断部２９によるＬＤユニット部２４のオン／オフ制御について説明する。
当該動作は、上述した第１の動作例で示した動作と並行して行われる。
図３（Ａ）は当該動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ２１：
印刷制御判断部２９が、紙センサ部２２からの紙検出信号がオフからオンに切り換わった（すなわち、用紙の始端部を検出した）と判断すると、ステップＳＴ２２の処理に進み、そうでない場合には処理を繰り返す。
【００２８】
ステップＳＴ２２：
印刷制御判断部２９が、ＬＤユニット部２４が停止状態であるか否かを判断し、停止状態であると判断するとステップＳＴ２３の処理に進み、起動状態であると判断するとステップＳＴ２１の処理に戻る。
【００２９】
ステップＳＴ２３：
印刷制御判断部２９が、ＬＤユニット部２４を起動し、その後、ステップＳＴ２１の処理に戻る。
【００３０】
〔第３の動作例〕
当該動作例では、印刷制御判断部２９によるレジスト部２３の制御について説明する。
当該動作は、上述した第１の動作例および第２の動作例で示した動作と並行して行われる。
図３（Ｂ）は当該動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ３１：
印刷制御判断部２９が、紙センサ部２２からの紙検出信号がオフからオンに切り換わった（すなわち、用紙の始端部を検出した）と判断すると、ステップＳＴ３２の処理に進み、そうでない場合には処理を繰り返す。
【００３１】
ステップＳＴ３２：
印刷制御判断部２９が、温度検出部３６から入力した温度検出信号を基に、定着部２６が定着ローラの温度が、予め設定した設定温度以上であるか否かを判断し、設定温度以上ではないと判断した場合にはステップＳＴ３３の処理に進み、設定温度以上であると判断した場合にはステップＳＴ３１の処理に戻る。
【００３２】
ステップＳＴ３３：
印刷制御判断部２９が、レジスト部２３によって紙が保持されるように、すなわち、給紙ローラ２１によって搬送された用紙が現像部２５に搬送されずにレジスト部２３で保持されるように、レジスト部２３を制御する。
レジスト部２３による用紙の保持状態は、次に、ステップＳＴ３２の処理が行われるまで、維持される。
【００３３】
以上説明した電子複写装置１によれば、以下の効果が得られる。
電子複写装置１では、紙センサ部２２が生成した紙検出信号に基づいて、最初の用紙が紙センサ部２２の位置を通過してから、最終の用紙の終端部が紙センサ部２２の位置を通過するまでの間でトライアック部３５に加熱動作を行わせる。そのため、従来のように、メイン駆動モータ部２８が駆動している間、すなわち、給紙ローラ２１の駆動を開始してから排出ローラ２７の駆動を終了するまでの間、トライアック部を加熱状態にする場合に比べて、トライアック部３５による加熱期間を短くでき、電子複写装置１内の温度上昇や、ホットオフセットなどの悪影響を抑制できると共に、消費電力を低減できる。
【００３４】
また、最終の用紙が定着部２６を通過したタイミングで、トライアック部３５による加熱動作を停止させるため、オーバシュートによる急激な温度上方を回避できる。
すなわち、従来では、最終の用紙が定着部２６を通過した後も、トライアック部による加熱動作が継続して行われるため、熱を奪う用紙が無くなった後に加熱を継続したことによるオーバシュートが生じてしまうが、電子複写装置１では、このような事態の発生を回避できる。
電子複写装置１は、トライアック部３５による温度上昇率が高くなるクイック定着などを採用した場合に、特に効果的である。
【００３５】
また、電子複写装置１によれば、既に備わっている紙センサ部２２の紙検出信号を利用することから、従来の構成に別途センサを追加する必要がない。
【００３６】
また、電子複写装置１では、印刷制御判断部２９が、トライアック部３５による加熱に応じた定着部２６の定着ローラの温度が所定の温度に達していない場合に、レジスト部２３に用紙を保持させる。
そのため、定着部２６による熱定着を安定して高品質に行うことができる。
【００３７】
電子複写装置１では、最初の用紙の始端部が紙センサ部２２を通過したタイミングで、ＬＤユニット部２４を起動するため、従来のようにメイン駆動モータ部２８が起動したタイミングでＬＤユニット部を起動する場合に比べて、ＬＤユニット部２４が起動されている時間を短縮でき、消費電力の低減、並びにＬＤユニット部２４の寿命の長期化などが図れる。
【００３８】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
例えば、上述した実施形態では、紙センサ部２２によって、連続して複数の用紙を印刷する場合に、紙センサ部２２によって最初の用紙の始端が検出されてから、最終の用紙が現像部２５から搬出されまでの間、トライアック部３５による加熱動作を継続させた場合を例示した。
本発明は、例えば、複数の用紙の連続印刷が所定の時間間隔で行われる場合に、個々の用紙の始端部が紙センサ部２２を通過したタイミングでトライアック部３５の加熱動作を開始させ、個々の用紙の終端部が紙センサ部２２で検出されたタイミングからβ／α〔ｓｅｃ〕後にトライアック部３５の加熱動作を停止させるように印刷制御判断部２９が制御を行ってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トナーを用紙に熱定着する場合に、熱定着を行うための加熱時間を短縮できる電子複写装置およびその方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態の電子複写装置の構成図である。
【図２】図２は、図１に示す定着部のトライアック部のオン／オフに係わる電子複写装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３（Ａ）は図１に示す印刷制御判断部によるＬＤユニット部のオン／オフ制御を説明するためのフローチャートであり、図３（Ｂ）は図１に示す印刷制御判断部によるレジスト部の制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
２０…給紙部、２１…給紙ローラ、２２…紙センサ部、２３…レジスト部、２４…ＬＤユニット部、２５…現像部、２６…定着部、２７…排出ローラ、２８…メイン駆動モータ部、２９…印刷制御判断部、３２…コントローラ部、３５…トライアック部、３６…温度検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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