(57)【要約】【課題】白黒画像形成時の電力消費をより低減させる。【解決手段】現像剤により現像され転写材上に転写された画像を加熱し加圧して定着する定着器のデフォルト時の温度を、白黒画像形成時の所定の目標温度である１７５℃を目標温度とし、この目標温度である１７５℃に達するまで制御し、その温度に達したとき、プリントレディとする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤により現像され転写材上に転写された画像を加熱し加圧して定着する定着手段を有する画像形成装置において、
デフォルト時の前記定着手段の温度を白黒画像形成時の所定の目標温度を目標温度として制御する温度制御手段を
備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電方式や電子写真記録方式などのカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、記録装置を複数個有するカラー画像形成装置が知られており、このような画像記録装置によれば、各記録装置において、記録情報に基づき光変調されたレーザビーム光やＬＥＤ等の発光素子からの光が感光ドラム上を走査され、感光ドラム上に電子写真プロセスによって静電潜像が形成され、この静電潜像が現像されて顕像化され、ついで、各記録装置の感光ドラム上の顕像が転写紙または中間転写ベルトに順次に転写される。
【０００３】
すなわち、転写材搬送ベルトによって各記録装置に順次に搬送される転写紙上に、各記録装置の感光ドラム上の顕像が多重転写される。あるいはまた、各記録装置の感光ドラム上の顕像が中間転写ベルト上に多重転写され、ついで、中間転写ベルト上に多重転写された顕像が転写紙上に一括転写される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような画像形成装置において、定着温度または定着電力は定着条件がより厳しいカラープリント時に合わせて設定されている。従って、白黒プリント時よりカラープリント時に消費される電力のほうが若干高い。
【０００５】
また、低消費エネルギー化を図るため、スタンバイ中の消費電力よりも低い消費電力とする（ローパワーモード）ことが行われているが、このローパワーモード時の定着温度または定着電力は、カラープリントを実行できる時間までの時間を短縮するためにカラープリント出力時に適合するように設定されている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、よりエネルギーを低減することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、現像剤により現像され転写材上に転写された画像を加熱し加圧して定着する定着手段を有する画像形成装置において、デフォルト時の前記定着手段の温度を白黒画像形成時の所定の目標温度を目標温度として制御する温度制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明を適用できる画像形成装置の構成を示すブロック図である。これは、複数の画像形成部を並列に配し中間転写方式を採用した電子写真方式のカラー画像形成装置の例であり、その構造を図２に示す。
【０００９】
図２を説明する。画像出力部１Ｐは、大別して、画像形成部１０と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０とを有する。
【００１０】
画像形成部１０は４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄが並設してあり、各ステーションの構成は同一である。
【００１１】
ステーションａは、像担持体としての感光ドラム１１ａがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２ａと、光学系１３ａと、折り返しミラー１６ａと、現像装置１４ａが配置してある。
【００１２】
一次帯電器１２ａにより、感光ドラム１１ａの表面に均一な帯電量の電荷を与える。光学系１３ａにより、記録画像信号に基づき変調された例えばレーザビームなどの光線を、折り返しミラー１６ａを介して感光ドラム１１ａ上に露光させることによって、感光ドラム１１ａ上に静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１１ａ上の静電潜像は、イエローの現像剤（以下「トナー」という。）を収納した現像装置１４ａによって顕像化される。感光ドラム１１ａ上の顕像化された可視画像は、画像転写領域Ｔａで中間転写ユニット３０に転写される。転写材に転写されずに感光ドラム１１ａ上に残されたトナーは、クリーニング装置１５ａにより掻き落されドラム表面の清掃が行われる。
【００１３】
ステーションｂは、像担持体としての感光ドラム１１ｂがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ｂの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２ｂと、光学系１３ｂと、折り返しミラー１６ｂと、現像装置１４ｂが配置してある。
【００１４】
一次帯電器１２ｂにより、感光ドラム１１ｂの表面に均一な帯電量の電荷を与える。光学系１３ｂにより、記録画像信号に基づき変調された例えばレーザビームなどの光線を、折り返しミラー１６ｂを介して感光ドラム１１ｂ上に露光させることによって、感光ドラム１１ｂ上に静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１１ｂ上の静電潜像は、シアンのトナーを収納した現像装置１４ｂによって顕像化される。感光ドラム１１ｂ上の顕像化された可視画像は、画像転写領域Ｔｂで中間転写ユニット３０に転写される。転写材に転写されずに感光ドラム１１ｂ上に残されたトナーは、クリーニング装置１５ｂにより掻き落されドラム表面の清掃が行われる。
【００１５】
ステーションｃは、像担持体としての感光ドラム１１ｃがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ｃの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２ｃと、光学系１３ｃと、折り返しミラー１６ｃと、現像装置１４ｃが配置してある。
【００１６】
一次帯電器１２ｃにより、感光ドラム１１ｃの表面に均一な帯電量の電荷を与える。光学系１３ｃにより、記録画像信号に基づき変調された例えばレーザビームなどの光線を、折り返しミラー１６ｃを介して感光ドラム１１ｃ上に露光させることによって、感光ドラム１１ｃ上に静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１１ｃ上の静電潜像は、マゼンタのトナーを収納した現像装置１４ｃによって顕像化される。感光ドラム１１ｃ上の顕像化された可視画像は、画像転写領域Ｔｃで中間転写ユニット３０に転写される。転写材に転写されずに感光ドラム１１ｃ上に残されたトナーは、クリーニング装置１５ｃにより掻き落されドラム表面の清掃が行われる。
【００１７】
ステーションｄは、像担持体としての感光ドラム１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ｄの外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２ｄと、光学系１３ｄと、折り返しミラー１６ｄと、現像装置１４ｄが配置してある。
【００１８】
一次帯電器１２ｄにより、感光ドラム１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。光学系１３ｄにより、記録画像信号に基づき変調された例えばレーザビームなどの光線を、折り返しミラー１６ｄを介して感光ドラム１１ｄ上に露光させることによって、感光ドラム１１ｄ上に静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１１ｄ上の静電潜像は、ブラックのトナーを収納した現像装置１４ｄによって顕像化される。感光ドラム１１ｄ上の顕像化された可視画像は、画像転写領域Ｔｄで中間転写ユニット３０に転写される。転写材に転写されずに感光ドラム１１ｄ上に残されたトナーは、クリーニング装置１５ｄにより掻き落されドラム表面の清掃が行われる。
【００１９】
次に、給紙ユニット２０について説明する。給紙ユニット２０は，記録材Ｐを収納するためのカセット２１ａ、２１ｂと、手差しトレイ２７と、ピックアップローラ２２ａ、２２ｂと、ピックアップローラ２６と、給紙ローラ対２３と、給紙ガイド２４とを有する。ピックアップローラ２２ａ、２２ｂはカセット２１ａ、２１ｂからそれぞれ記録材Ｐを１枚ずつ分離し送り出すものであり、ピックアップローラ２６は手差しトレイ２７から記録材Ｐを１枚ずつ分離し送り出すものである。給紙ローラ対２３および給紙ガイド２４はピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６により送り出された記録材Ｐをレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送するものである。
【００２０】
レジストローラ２５ａ、２５ｂは画像形成部１０の画像形成タイミングに合わせて記録材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すものである。
【００２１】
次に、中間転写ユニット３０について説明する。中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２と、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３と、ベルトを挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写対向ローラ３４とに巻回させてある。
【００２２】
駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間に、一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は、中間転写ベルト３１とのスリップを防ぐため、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてあり、不図示のパルスモータによって回転駆動される。
【００２３】
感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置してある。二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置してあり、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅが形成される。二次転写ローラ３６は中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００２４】
中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とが、中間転写ベルト３１上、二次転写領域Ｔｅの下流に設けてある。
【００２５】
定着ユニット４０は、定着ローラ４１ａと、加圧ローラ４１ｂと、内排紙ローラ４４とを有する。定着ローラ４１ａは内部にハロゲンヒータなどの熱源４１ｃ（図１）を備えており、加圧ローラ４１ｂは定着ローラ４１ａを加圧するものであり熱源を備えているものもある。ガイド４３は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとよりなるローラ対のニップ部へ転写材Ｐを導くためのものである。内排紙ローラ４４は、外排紙ローラ４５とともに、ローラ対から排出されてきた転写材Ｐを装置外部に導き出すためのものである。
【００２６】
次に、本カラー画像形成装置の動作を説明する。画像形成動作開始信号に応答して、まず、ピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが給紙ガイド２４の間を案内され、停止しているレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送され、紙先端がニップ部に突き当てられる。その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５ａ、２５ｂは回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐと画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００２７】
一方、画像形成部１０では、画像形成動作開始信号に応答して、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１の回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｄまで搬送される。
【００２８】
画像形成部１０では、各ステーション間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写されることになる。
【００２９】
その他のステーションにおいても同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００３０】
その後、記録材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入、中間転写ベルト３１に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に、高電圧を印加させる。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。その後、記録材Ｐは搬送ガイド４３によって定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂのニップ部まで正確に案内される。そして、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂによる熱とニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、定着後の紙は内排紙ローラ４４と外排紙ローラ４５により機外に排出される。
【００３１】
次に、図１を説明する。図１において、１００４は制御部で、ＣＰＵ１００４ａ、ＲＯＭ１００４ｂ、ＲＡＭ１００４ｃを有する。ＲＯＭ１００４ｂは制御プログラムが格納してある。ＣＰＵ１００４ａはＲＯＭ１００４ｂの制御プログラムに従って複写シーケンスを総轄制御する。ＲＡＭ１００４ｃはＣＰＵ１００４ａの作業領域として用いられる。
【００３２】
６００は操作部で、その構成を図３に示す。３０２はサーミスタで、定着ローラ４１ａの表面温度を検出するものである。３０１はＡ／Ｄコンバータで、サーミスタ３０２の出力信号をデジタル信号に変換するものである。変換された値は制御部１００４に入力される。制御部１００４はサーミスタ３０２による検出値に基づき、定着ローラ４１ａの表面温度が所定値になるように制御する。
【００３３】
３０３は高圧制御部であり、高圧ユニット３０４の高圧を制御するものである。３０５はモータ制御部であり、モータ３０６を駆動制御するものである。３０７はＤＣ（直流）負荷制御部、３０８はセンサー類である。１０００はＡＣ（交流）ドライバであり、ＡＣ負荷３０９、熱源４１Ｃ、ＭＳＷ（メインスイッチ）１００１を駆動するものである。３１１はＰＬＵＧ（プラグ）、１１００は電源であり、ＰＬＵＧ（プラグ）３１１と電源１１００の間に、ＭＳＷ（メインスイッチ）１００１とＤＳＷ（ドアスイッチ）１００７とが直列に接続してある。
【００３４】
図３は図１の操作部６００の構成を示す。図３において、６０１はリセットキーで、コピーモードを標準モードにするときに使用する。６０２はストップキーで、コピーを中止するとき使用する。６０３はスタートキーで、コピーを開始するとき使用する。６０４はテンキーで、コピー枚数の設定とテンキーからの数値入力とに使用する。６０５はクリアキーで、コピー枚数を１にするとき、テンキーからの数値入力をクリアするときに使用する。６０６は暗証キーで、暗証モード設定時に使用する。６０７は予熱キーで、予熱モードの設定／解除時に使用する。予熱モードの設定時には定着器の温度を下げて消費電力を少なくすることができる。６０８は割り込みキーで、割り込みコピーをするとき使用する。６０９はユーザモードキーで、仕様設定、タイマー設定など、ユーザモードの設定／解除時に使用する。６１０はガイドキーで、モードの説明を表示させるときに使用する。６１１は白黒モードまたはカラーモードを設定する白黒／カラーモード設定キーである。
【００３５】
７００はメッセージディスプレイで、３２０×２４０ドットの透過型ＬＣＤ（液晶）ユニット７０１と、冷陰極管からなるバックライト７０２で構成され、表面には１５×２０のキーマトリックスのタッチパネル７０３が配置され、各種設定モード表示や各種状態表示、また、タッチパネルのキー入力に対応したキー表示などが行われる。
【００３６】
図４は図１のＲＯＭ１００４ｂに格納される定着温調制御プログラムの一例を示すフローチャートである。白黒モード時の定着温調温度とスタンバイ温度をデフォルト値の１７５℃とし、定着温調を開始する（Ｓ５０１）。そして、ユーザにより操作部６００の白黒／カラーモード設定キー６１１が操作され、白黒モードが選択されると（Ｓ５０２）、定着温調温度が１７５℃に達するまで定着温調をし（Ｓ５０３）、１７５℃に達した際には、プリントレディとする（Ｓ５０４）。
【００３７】
プリントレディ後、プリント指示があると（Ｓ５０５）、プリントを実行し（Ｓ５０６）、他方、プリント指示がない場合は、Ｓ５０１に戻る。
【００３８】
他方、カラーモードが選択された場合は、定着温調温度およびスタンバイ温度を１９５℃とし（Ｓ５０７）、定着温度が１９５℃に達するまで、定着ローラ４１ａの熱源４１ｃに通電し（Ｓ５０８）、１９５℃に達した際には、Ｓ５０４に進む。
【００３９】
このように、ユーザによりプリント指示があるまで、上記の手順を繰り返すため、カラー画像出力または白黒画像出力のいずれかの設定（変更）は、プリント開始までの間に行なうことができる。
【００４０】
したがって、白黒画像形成時の消費電力は、カラー画像形成時の消費電力より低減される。
【００４１】
本実施の形態において、このように定着温調するようにしたので、スタンバイ時からプリントレディに移行するまでにかかる時間は、白黒画像形成モードが選択された場合の方が、カラー画像形成モードが選択された場合よりも短くすることができる。
【００４２】
また、このように定着温調するようにしたので、通常のスタンバイ時に消費される電力よりも低い電力で待機するローパワーモードから、スタンバイまでにかかる時間を短縮することができる。
【００４３】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、定着ローラ４１ａのスタンバイ時の目標温度は変更できず、白黒画像形成時の目標温度に等しい温度に固定するようにしたが、本実施の形態では、ユーザにより白黒画像形成時の目標温度またはカラー画像形成時の目標温度のいずれかの温度に変更できるようにした。
【００４４】
図５は本実施の形態において図１のＲＯＭ１００４ｂに格納される定着温調制御プログラムの一例を示すフローチャートである。操作部６００が操作されて、モードが設定されると、設定されたモードが、スタンバイ時の目標温度を白黒画像形成時の目標温度に等しく設定する白黒モードか、スタンバイ時の目標温度をカラー画像形成時の目標温度に等しく設定するカラーモードのいずれであるかを判断する（Ｓ６０１）。白黒モードと判断された場合は、白黒画像形成時の定着温調温度とスタンバイ温度を１７５℃とし（Ｓ６０２）、他方、カラーモードと判断された場合は、カラー画像形成時の定着温調温度とスタンバイ温度を１９５℃とする（Ｓ６０３）。
【００４５】
以後プリントレディまでの手順は、第１の実施の形態と本質的に相違しないので説明は省略する。
【００４６】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態では、選択されたモードに応じて、定着温調温度およびスタンバイ温度をモードに対応させて予め定めた温度に設定するようにした。
【００４７】
図６は本実施の形態において図１のＲＯＭ１００４ｂに格納される定着温調制御プログラムの一例を示すフローチャートである。ユーザーにより操作部６００の白黒／カラーモード設定キー６１１（図３）が操作され、白黒モードが選択されると（Ｓ７０１）、定着温調温度およびスタンバイ温度を１７５℃とし（Ｓ７０２）、定着温調温度が１７５℃に達するまで定着温調をし（Ｓ７０３）、１７５℃に達した際には、プリントレディとする（Ｓ７０４）。
【００４８】
プリントレディ後、プリント指示があると（Ｓ７０７）、プリントを実行し（Ｓ７０８）、他方、プリント指示がない場合は、Ｓ７０１に戻る。
【００４９】
他方、カラーモードが選択された場合は、定着温調温度およびスタンバイ温度を１９５℃とし（Ｓ７０５）、定着温度が１９５℃に達するまで、定着ローラ４１ａの熱源４１ｃに通電し（Ｓ７０６）、１９５℃に達した際には、Ｓ７０４に進む。
【００５０】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
〔実施態様１〕
現像剤により現像され転写材上に転写された画像を加熱し加圧して定着する定着手段を有する画像形成装置において、デフォルト時の前記定着手段の温度を白黒画像形成時の所定の目標温度を目標温度として制御する温度制御手段を備えたカラー画像形成装置。
【００５１】
〔実施態様２〕
実施態様１において、カラー画像形成モードまたは白黒画像形成モードのいずれかを選択するための選択手段を備え、前記温度制御手段は、定着手段の温度を、前記選択手段により白黒画像形成モードが選択された場合には、前記白黒画像形成時の所定の目標温度を目標温度として制御し、前記選択手段によりカラー画像形成モードが選択された場合には、前記白黒画像形成時の所定の目標温度より高いカラー画像形成時の所定の目標温度を目標温度として制御するカラー画像形成装置。
【００５２】
〔実施態様３〕
実施態様２において、画像形成が開始されたときに前記選択手段をアクティブからインアクティブにする制御手段を備えたカラー画像形成装置。
【００５３】
〔実施態様４〕
現像剤により現像され転写材上に転写された画像を加熱し加圧して定着する定着手段を有するカラー画像形成装置において、カラー画像形成モードまたは白黒画像形成モードのいずれかを選択するための選択手段と、前記定着手段の目標温度として、前記選択手段により白黒画像形成モードが選択された場合には、前記白黒画像形成時の所定の目標温度を設定し、前記選択手段によりカラー画像形成モードが選択された場合には、前記白黒画像形成時の所定の目標温度より高いカラー画像形成時の所定の目標温度を設定する設定手段と、該設定手段により設定された温度を目標温度として前記定着手段の温度を制御する温度制御手段とを備えたカラー画像形成装置。
【００５４】
〔実施態様５〕
実施態様４において、画像形成が開始されたときに前記選択手段をアクティブからインアクティブにする制御手段を備えたカラー画像形成装置。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上記のように構成したので、白黒画像形成時の電力消費をより低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１のカラー画像形成装置の構造を示す断面図である。
【図３】図１の操作部６００の構成を示す図である。
【図４】第１の実施の形態において図１のＲＯＭ１００４ｂに格納される定着温調制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態において図１のＲＯＭ１００４ｂに格納される定着温調制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図６】第３の実施の形態において図１のＲＯＭ１００４ｂに格納される定着温調制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４１ｃ　熱源
３０１　Ａ／Ｄコンバータ
３０２　サーミスタ
６００　操作部
１００４　制御部
１００４ａ　ＣＰＵ
１００４ｂ　ＲＯＭ
１００４ｃ　ＲＡＭ
【図１】
2004133216.tif 000003
【図２】
2004133216.tif 000004
【図３】
2004133216.tif 000005
【図４】
2004133216.tif 000006
【図５】
2004133216.tif 000007
【図６】
2004133216.tif 000008