(57)【要約】【課題】  本発明は、記録媒体に印字されたインクの乾燥手段として、接離可能な加熱ローラと、非接触乾燥手段を有することで、様々記録媒体の乾燥を可能にすると共に省エネに優れた画像形成装置を提供する。【解決手段】  記録媒体上にインクジェット方式で画像を形成する本発明の画像形成装置は、画像形成手段によって画像を形成された記録媒体に対して接離可能な加熱ローラを有し、記録媒体に接した加熱ローラで記録媒体を加熱してインクを定着させる加熱定着手段を具備する。また、加熱定着手段の加熱ローラの接離を制御する制御手段を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上にインクジェット方式で画像を形成する画像形成装置において、
前記画像形成手段によって画像を形成された前記記録媒体に対して接離可能な加熱ローラを有し、前記記録媒体に接した前記加熱ローラで前記記録媒体を加熱してインクを定着させる加熱定着手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱定着手段の前記加熱ローラの接離を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記記録媒体の種別及び前記画像形成手段における印字モードに基づいて印字総量を算出し、算出した印字総量に応じて前記加熱定着手段の前記加熱ローラの接離を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録媒体に対して接せずに前記記録媒体の表面を乾燥させる非接触乾燥手段を設けることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱定着手段の前記加熱ローラの接離及び前記非接触乾燥手段の作動を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記記録媒体の種別及び前記画像形成手段における印字モードに基づいて印字総量を算出し、算出した印字総量に応じて前記加熱定着手段の前記加熱ローラの接離及び前記非接触乾燥手段の作動を制御することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、詳細にはインクジェット方式の画像形成装置における加熱定着に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン等で作成した文書や画像を印刷するプリンタとして、電子写真方式やインクジェット方式のプリンタが広く使用されている。その中でも、インクジェット方式のプリンタは、高画質のカラー印刷、とりわけ写真印刷を安価で行うことができることから、広く普及されている。
【０００３】
このインクジェット方式のプリンタにおける記録媒体としての記録用紙には多種の用紙があり、写真印刷では光沢加工されたコート紙が使用されることが多い。そのコート紙を用いて写真印刷を行うと大量のインクが記録面に塗布されインクの定着まで時間を要し、乾燥しきれない状態で記録面に触るとインクのにじみ等が生じる。そこで、このインクの乾燥に関する技術が従来よりいくつか提案されている。
【０００４】
その一つとしての特許文献１は、電子写真方式の画像形成ユニットと、インクジェット方式の画像形成ユニットを有する画像形成装置において、電子写真方式で画像を転写した記録用紙を搬送する場合は記録用紙の画像が転写された面を定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送し、インクジェット方式で画像を形成した記録用紙を搬送する場合は記録用紙の画像が形成されていない面を定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送する搬送路切替手段を有することで、電子写真方式、インクジェットどちらの画像形成にも対応することができる。
【０００５】
また、特許文献２は、熱溶融性インクの定着方法として、記録媒体上に吐出されて凝固した熱溶融性のインク滴を、インク組成中の低融点成分を再液化するのに必要な熱量をもって加熱し、ついでこのインク滴が再凝固するまでの間にこのインク滴を記録媒体上へ加圧しかつ急冷して定着するようにしたものであり、またこの方法を実現させるための装置として、熱溶融性インクを加熱液化して記録媒体上にインク滴として吐出させるインクジェット記録ヘッドに対して、記録媒体の搬送方向下手側に、インク組成中の低融点成分を再液化するのに必要な熱量をもってこのインク滴を加熱する加熱手段を配設するとともに、この加熱手段の下手側に、再凝固する前のインク滴を記録媒体上に押圧する熱容量の大なる加圧手段を近接させて配設するようにした装置である。
【０００６】
更に、特許文献３は、インクを用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、記録媒体上に形成された画像を記録媒体に定着させる定着手段を備え、定着手段は、画像を構成するインクを記録媒体に周面で圧着する圧着部材と、圧着時に圧着部材を介してインクおよび記録媒体を加熱するための熱源と、圧着前に記録媒体が圧着部材の周面の一部に沿うように記録媒体を支持しながら搬送する搬送手段とを備えている。
【０００７】
また、特許文献４はプラテンローラに記録紙を巻き付けて搬送し、インクジェットヘッドにより記録紙にインクを吐出して、画像を記録し、インクジェットヘッドに対して記録紙の送り方向下流側で、プラテンローラ軸を中心として、インクジェットヘッドから９０度回転した位置に、乾燥装置を設け、この乾燥装置をヒータ及びファンから構成するものである。そして、インクジェットヘッドと乾燥装置との間に仕切り板を設け、乾燥装置からの温風がインクジェットヘッドへ流れ込むことが抑え、温風の吹き込みによってインク液滴の吐出が乱れることがなく、記録精度の低下が抑えられる。
【特許文献１】特開２００２−２１１０４４号公報
【特許文献２】特開平５−１４７２０６号公報
【特許文献３】特開２００１−２０５７９３号公報
【特許文献４】特開２００１−３３４６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１では、インクジェットでの画像形成の場合は乾燥手段を設けることができず、インクの乾燥の悪い記録媒体に対しては乾燥を促進することはできない。また、上記特許文献２では、インクの定着方法として、加圧ローラを使用しているが、定着方法として加圧ローラを使用する場合、乾燥性の悪い記録媒体に対しては、ローラへのオフセットや画像の滲み等の問題が生じる。更に、上記特許文献３では、インクの定着方法としてローラを使用しているが、上記特許文献２と同様に印字面を接触加熱するため、乾燥性の悪い記録媒体に対しては、ローラへのオフセットや画像の滲み等の問題が生じる。また、上記特許文献４では、非接触加熱であるため、接触加熱に比べて印字面への影響が少ないが、乾燥性の悪い記録媒体によっては乾燥効率が悪く、また機内に気流が生じる等の問題が生じる。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、記録媒体に印字されたインクの乾燥手段として、接離可能な加熱ローラと、非接触乾燥手段を有することで、様々記録媒体の乾燥を可能にすると共に省エネに優れた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記問題点を解決するために、記録媒体上にインクジェット方式で画像を形成する本発明の画像形成装置は、画像形成手段によって画像を形成された記録媒体に対して接離可能な加熱ローラを有し、記録媒体に接した加熱ローラで記録媒体を加熱してインクを定着させる加熱定着手段を具備することに特徴がある。また、加熱定着手段の加熱ローラの接離を制御する制御手段を有する。よって、様々記録媒体の乾燥を可能にすると共に、加熱定着が不要である場合は加熱ローラを記録媒体から離して作動させないことから消費電力を抑えることができ省エネに優れた画像形成装置を提供できる。
【００１１】
また、制御手段は、記録媒体の種別及び画像形成手段における印字モードに基づいて印字総量を算出し、算出した印字総量に応じて加熱定着手段の加熱ローラの接離を制御する。よって、記録媒体上のインクの総量に応じて加熱定着処理を施すか否かを制御することで、様々記録媒体の乾燥を可能にし、かつ消費電力を抑えることができる。
【００１２】
更に、記録媒体に対して接せずに記録媒体の表面を乾燥させる非接触乾燥手段を設けることにより、加熱定着手段の加熱ローラと共に非接触乾燥手段を作動させて加熱定着及び乾燥処理を行い、高速に記録媒体の記録面を乾燥、定着することができる。
【００１３】
また、加熱定着手段の加熱ローラの接離及び非接触乾燥手段の作動を制御する制御手段を有し、更に当該制御手段は記録媒体の種別及び画像形成手段における印字モードに基づいて印字総量を算出し、算出した印字総量に応じて加熱定着手段の加熱ローラの接離及び非接触乾燥手段の作動を制御する。よって、加熱定着手段の加熱ローラの接離及び／又は非接触乾燥手段の作動を組み合わせて、より一層様々記録媒体の乾燥を高速に可能にすると共に、乾燥処理及び加熱定着が不要である場合は加熱ローラを記録媒体から離し、また非接触乾燥手段を作動させないことから消費電力を抑えることができ省エネに優れた画像形成装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置によれば、乾燥手段として用いる加熱ローラを接離可能とすることで、乾燥が必要な場合は搬送経路上で接触させ、必要のない場合は離すことで、電力の消費や加熱ローラに記録媒体を搬送させることによる生産性の低下を防ぎ、インク乾燥の悪い記録媒体に対しては乾燥性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。同図に示す本実施の形態の画像形成装置１は、主として、給紙部１０、搬送部２０、印字部３０、排紙部４０及び加熱定着部５０を含んで構成されている。給紙部１０内の記録媒体１１は、搬送部２０へ給送後、印字部３０へと搬送される。搬送された記録媒体１１は、印字部３０で印字され、排紙部４０へと搬送される。給紙部１０は給紙トレイ１２、給紙ローラ１３、分離パッド１４、手差し給紙トレイ１５等を含んで構成され、給紙トレイ１２に収納されている記録媒体１１を分離パッド１４により１枚に分離し、給紙ローラ１３によって搬送部２０へと搬送する。搬送部２０は搬送ローラ対２１等を含んで構成され、記録媒体１１を搬送ローラ対２１によって印字部３０へと搬送する。印字部３０はキャリッジ３１、ガイドロッド３２、搬送ローラ軸３３等を含んで構成され、搬送ローラ対２１によって送られてきた記録媒体１１に、キャリッジ３１のインクヘッド（図示せず）から吐出されたインクを印字する。このとき、キャリッジ３１はガイドロッド３２にならい、主走査方向にスキャンする。また、印字部３０は本体とは着脱可能となっている。印字後、記録媒体１１は排紙部４０へと搬送される。排紙部４０は排紙ローラ対４１、排紙トレイ４２等を含んで構成され、印字及び定着後の記録媒体１１を排紙ローラ対４１によって排紙トレイ４３へと搬送する。加熱定着部５０は主に加熱ローラ５１等を含んで構成され、搬送経路上に位置し、加熱ローラ５１は接離可能な構成となっている。
【００１６】
図２は図１の加熱定着部の構成を示す断面図である。同図に示すように、加熱定着部５０は、加熱ローラ５１、弾性部材５２、搬送ガイド部材５３、軸受け部５４、ソレノイド５５、カバー部材５６、搬送ガイド板５７等を含んで構成される。加熱ローラ５１は筒状になっており、中心軸部にはヒータ（図示せず）が挿入されており、加熱ローラ５１を使用する時はヒータがＯＮとなり、所望の温度になるように電力が供給される。また、加熱ローラ５１を使用する時は、軸受け部５４に取り付けられている弾性部材５２によって対向する加熱ローラ５１同士が加圧される。加熱ローラ５１を使用しない場合は、ソレノイド５５により各加熱ローラ５１を離す。このとき、対向する加熱ローラ５１の搬送経路には、リンク機構により搬送ガイド部材５３が搬送経路上へ移動する。なお、一方の軸受け部の構成を示す図３からわかるように、軸受け部５４は側板５８に固定されており、側板５８上を上下方向にスライド可能な形状となっている。また、図４に示すように、搬送ガイド部材５３は、加熱ローラ５１を使用する時は搬送部より回避したところに位置しているが、加熱ローラ５１をソレノイド５５によって搬送面より離した場合は、回転中心を軸に搬送面に移動し記録媒体１１をガイドする。
【００１７】
図５は第１の実施の形態の画像形成装置の加熱定着動作を示すフローチャートである。同図において、図１の記録媒体１１の種別や印字モードが設定されると（ステップＳ１０１）、設定された記録媒体１１の種別や印字モード、そして印字データに基づいて制御装置（図示せず）により印字総量が算出される（ステップＳ１０２）。算出した印字総量に基づいて図１の加熱定着部５０の加熱ローラ５１を使用するか否かを判断する（ステップＳ１０３）。判断した結果加熱定着部５０の加熱ローラ５１を使用する場合は加熱ローラ５１を作動させておいて記録媒体１１への印字を開始する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。なお、記録媒体１１の種別は、例えばコピー用紙などの乾燥性の良い記録紙、あるいは例えば光沢紙などのコート紙のような乾燥性の悪い記録紙など材質や表面加工の有無を類するものであり、印字モードは高速印字（低画質）、標準画質、高画質などの印字画質や印字速度を類するものである。
【００１８】
図６は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。同図に示す本実施の形態の画像形成装置１は、非接触乾燥部６０を含んで構成している。この非接触乾燥部６０は、図７に示すように、所望の温度になるように電流が供給されるカーボンヒータやハロゲンヒータのヒータ６１、リフレクタ６２やフィルタ６３等を含んで構成されている。非接触乾燥部６０を使用する場合は制御装置（図示せず）によって電力供給部（図示せず）からヒータ６１に所望の温度となるように電力が供給されて発熱が行われる。
【００１９】
図８は第２の実施の形態の画像形成装置の加熱定着動作を示すフローチャートである。同図において、図１の記録媒体１１の種別や印字モードが設定されると（ステップＳ２０１）、設定された記録媒体１１の種別や印字モード、そして印字データに基づいて制御装置（図示せず）により印字総量が算出される（ステップＳ２０２）。算出した印字総量に基づいて図１の加熱定着部５０の加熱ローラ５１を使用するか否かを判断する（ステップＳ２０３）。判断した結果加熱定着部５０の加熱ローラ５１を使用する場合は、更に非接触乾燥部６０を使用するか否かを判断する（ステップＳ２０４）。その判断の結果非接触乾燥部６０も使用する場合は（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）、加熱ローラ５１及び非接触乾燥部６０のヒータ６１を共に作動させて記録媒体１１への印字を開始する（ステップＳ２０５，Ｓ２０６）。また、ステップＳ２０４で非接触乾燥部６０は使用しない場合は加熱定着部５０の加熱ローラ５１のみ作動させて記録媒体１１への印字を開始する（ステップＳ２０４；ＮＯ、ステップＳ２０７，Ｓ２０６）。また、ステップＳ２０３で加熱定着部５０を使用しない場合は（ステップＳ２０３；ＮＯ）、更に非接触乾燥部６０を使用するか否かを判断する（ステップＳ２０８）。その判断の結果非接触乾燥部６０を使用する場合は（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）、非接触乾燥部６０のヒータ６１のみ作動させて記録媒体１１への印字を開始する（ステップＳ２０９，Ｓ２０６）。そして、ステップＳ２０８で非接触乾燥部６０も使用しない場合は（ステップＳ２０８；ＮＯ）、加熱定着部５０及び非接触乾燥部６０を共に作動させないで記録媒体１１への印字を開始する（ステップＳ２０６）。このように、記録媒体や印字モード、印字総量などにより、加熱定着部５０と非接触乾燥部６０を組み合わせることで、乾燥性のよい記録媒体１１に対しては非接触加熱部６０のみ使用、乾燥性の悪い記録媒体１１に対しては加熱定着部５０を使用、特に乾燥性の悪い記録媒体１１や、印字量の多いものに対しては、加熱定着部５０及び非接触乾燥部６０を併用し、あるいは非接触乾燥部６０をプレ乾燥として使用するなど、様々な条件に応じて、乾燥手段を組み合わせることができる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１の加熱定着部の構成を示す断面図である。
【図３】図２の軸受け部の構成を示す断面図である。
【図４】加熱ローラの接離動作を示す断面図である。
【図５】第１の実施の形態の画像形成装置の加熱定着動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図７】図６の非接触乾燥部の構成を示す断面図である。
【図８】第２の実施の形態の画像形成装置の加熱定着動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１；画像形成装置、５０；加熱定着部、５１；加熱ローラ、
５２；弾性部材、５３；搬送ガイド部材、５４；軸受け部、
５５；ソレノイド、５６；カバー部材、５７；搬送ガイド板、
５８；側板、６０；非接触乾燥部、６１；ヒータ、
６２；リフレクタ、６３；フィルタ。
【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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