(57)【要約】【課題】ジョブ毎のニーズに合った生産性及び画質を確保できる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の給紙トレイ（１ａ〜１ｄ）を有し、搬送されてくる用紙上に、単色又は複数色のトナーで形成されたトナー像を転写して定着することにより画像を得る画像形成装置であって、前記画像形成装置は、用紙の標準搬送速度及び標準紙間隔を設定されてなり、かつ、標準搬送速度より遅くする搬送速度変更モード及び標準紙間隔より長くする紙間隔変更モードを前記各給紙トレイ（１ａ〜１ｄ）に対して設定又は解除する機能を備える。【選択図】　　　　図３
2004109231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の給紙トレイを有し、搬送されてくる用紙上に、単色又は複数色のトナーで形成されたトナー像を転写して定着することにより画像を得る画像形成装置であって、
前記画像形成装置は、用紙の標準搬送速度及び標準紙間隔を設定されてなり、かつ、標準搬送速度より遅くする搬送速度変更モード及び標準紙間隔より長くする紙間隔変更モードを前記各給紙トレイに対して設定又は解除する機能を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記給紙トレイの特定用紙に対して、単色トナーの画像形成時は紙間隔変更モードを、複数色トナーの画像形成時は搬送速度変更モードを選択できるよう表示する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記紙間隔変更モード及び搬送速度変更モードをそれぞれ複数段階有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、用紙上のトナー像を定着する定着器の温度条件を変更するモードを有し、該定着器温度条件変更モードは、前記紙間隔変更モード及び搬送速度変更モードへの変更に先だって実行されるモードと、前記紙間隔変更モード及び搬送速度変更モードへの変更と同時に実行されるモードとを有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置で使用されるトナーは、ワックスを内包する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを利用した画像形成装置に関し、特に、多様の紙種にカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置、特にフルカラー画像を出力する画像形成装置においては、画像の光沢性等を改善するために、用紙上にトナー像を定着させる際の定着条件を切り替えることで対応している。例えば、定着器の温度の変更、用紙の搬送速度（定着器の線速）の変更、紙間隔の変更等によるものである。
特許文献１に記載の画像形成装置は、長尺用紙の長さ、紙厚、表面性に応じて定着条件を制御し画質低下を防止している。また、特許文献２に記載の定着装置は、連続通紙中に一定時間定着ローラの加熱を停止して、その間における定着ローラの表面温度の変化から、定着装置に搬送された用紙の種類を判別し、その判別結果に応じて定着条件を変更して定着性の改良を図っている。
【０００３】
しかし、上記の定着条件の切り替えにおいて、用紙の搬送速度を切り替える場合は、装置内に残っている前の搬送速度時の画像形成用紙が装置外に排出されるのを待たなければならなかった。そのため、用紙、特に厚紙をジョブ中に含む画像形成動作はジョブ終了に時間が掛かる。
逆に厚紙を搬送速度の切り替え無しで対応すると、定着はしているが光沢性等が低かったり、定着器が通紙により熱を奪われて設定温度の維持が出来なかったりする場合がある。定着器の設定温度維持のためには、用紙の紙間隔を広げる対応が採られる。これは、搬送速度の切り替えが無いため、設定変更のタイムラグが無く実行は容易である。一方、光沢性維持のためには、定着器の設定温度の切り替え（上昇）による対応が採られる。この場合、普通紙通紙時の定着器設定温度から切り替え、あるいは戻しにかなりの時間を要するという問題点がある。
【０００４】
ところで、ユーザーが求める画像品質は、単色画像であるか、カラー画像であるか、または、紙種の違い等に応じて様々である。すなわち、ジョブ終了が遅くても厚紙の光沢性等の良いものが求められる場合や、光沢性等は気にしないので厚紙であっても早いジョブ終了が求められる場合等がある。
従来の画像形成装置では、単色画像／カラー画像、紙種の違いによって一律に定着条件の制御がなされていたため、上記のようなユーザーのその時々のニーズに対応する制御が困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２２０９２８号公報
【特許文献２】
特開平１１−６５３６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点を解決するために、本発明は、ジョブ毎のニーズに合った生産性及び画質を確保できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の給紙トレイを有し、搬送されてくる用紙上に、単色又は複数色のトナーで形成されたトナー像を転写して定着することにより画像を得る画像形成装置であって、前記画像形成装置は、用紙の標準搬送速度及び標準紙間隔を設定されてなり、かつ、標準搬送速度より遅くする搬送速度変更モード及び標準紙間隔より長くする紙間隔変更モードを前記各給紙トレイに対して設定又は解除する機能を備える画像形成装である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記給紙トレイの特定用紙に対して、単色トナーの画像形成時は紙間隔変更モードを、複数色トナーの画像形成時は搬送速度変更モードを選択できるよう表示する画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記紙間隔変更モード及び搬送速度変更モードをそれぞれ複数段階有する画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、用紙上のトナー像を定着する定着器の温度条件を変更するモードを有し、該定着器温度条件変更モードは、前記紙間隔変更モード及び搬送速度変更モードへの変更に先だって実行されるモードと、前記紙間隔変更モード及び搬送速度変更モードへの変更と同時に実行されるモードとを有する画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置で使用されるトナーは、ワックスを内包するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置上部には、原稿を読み取るスキャナ（２）が、スキャナ（２）の下方には、読み取られた画像データにしたがって光書き込みを行う光書き込み装置（３）が備えられている。光書き込み装置（３）によって潜像が形成される像担持体である感光体（４）は、４色の異なるトナーに対応し、４つが並列して配置されている。各感光体（４）は、その周囲に帯電器（６）、現像装置（７）、クリーニング装置（５）を備える。感光体（４）とその周辺装置は、駆動状況、タイミングが異なるため、独立したモータ（Ｍ１〜Ｍ４）を持ち、回転駆動させている。感光体（４）の下方には、各感光体（４）上に形成されたトナー像を転写されて担持する中間転写体（１０）が設けられ、モータ（Ｍ５）により回転駆動されている。
画像形成装置下部には、複数の給紙トレイ（１ａ〜１ｄ）配置がされている。
いずれか１つの給紙トレイ（１）から用紙が搬送され、転写装置（１１）によって中間転写体（１０）上のトナー像が用紙に転写される。また、転写後の用紙を搬送する搬送ベルト（２０）と用紙上のトナー像を定着する定着ローラ対（８１、８２）からなる定着装置（８）が配置され、両者は共有モータ（Ｍ８）によって駆動されている。また、両面画像形成に備えて、両面ユニット（９）が設けられており、モータ（Ｍ９）によって駆動されている。尚、定着装置（８）は、図１では定着ローラ対（８１、８２）からなる構成を示したが、定着ベルトを用いるものであってもよい。
【０００９】
画像形成動作は以下の通りである。スキャナ（２）により原稿から読み取られた画像データは、各４色に分配されて光書き込み装置（３）に送られる。各感光体（４）は、表面を帯電器（６）によって均一に帯電され、光書き込み装置（３）によって画像データに基づき、各色の潜像を書き込まれる。各感光体（４）上の潜像は、各現像装置（７）によってトナーを供給され、可視像化される。各感光体（４）上に形成されたトナー像は、図示しない１次転写手段によって中間転写体（１０）上に転写され、順次重ね合わされてカラー画像となる。トナー像を転写した後の各感光体（４）は、クリーニング装置（５）によってそれぞれその表面をクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。
給紙トレイ（１）上に積載された用紙は、１枚づつ独立モータ（Ｍ６）で駆動している給紙ローラ対（１３）により分離搬送されて、タイミング調整やスキュー調整を行うレジストローラ対（１２）（独立モータ（Ｍ７）、又は給紙モータ（Ｍ６）駆動伝達にクラッチ）に送られた後、転写装置（１１）に送られる。ここで中間転写体（１０）上のカラー画像は用紙上に転写される。その後は、搬送ベルト（２０）によって用紙は定着装置（８）に送られ、熱と圧力が加えられてトナー像を定着し、機外に排出される。また、両面画像形成時は、片面定着後の用紙が両面ユニット（９）に搬送されて、表裏反転し、再度、レジストローラ対（１２）に送られ、もう片面の画像を転写装置（１１）にて転写される。その後の定着動作は先と同様である。
【００１０】
本画像形成装置は、普通紙通紙時における用紙の標準搬送速度と標準紙間隔の値が予め設定されている。普通紙通紙時には、この設定値にしたがってそれぞれのモータが駆動され、画像形成が行われる。
ここで、図２は、定着装置（８）の定着温度の時間推移を示す図である。普通紙の通紙時において、定着温度は設定温度１に設定されており、予め設定されている標準搬送速度をもって普通紙は定着装置を通過する。一方、厚紙を通紙させる場合、普通紙と同等の光沢性を出すためには、より多くの熱エネルギーを要するため、定着温度を設定温度２とする。ところが、予め設定された標準搬送速度をもってしては、厚紙に対する熱供給が追いつかず、定着温度の低下を招くことがある。定着温度の低下はトナー像の定着性の低下につながる。
そこで、このような定着の不具合を解消するために、厚紙に与える定着の熱エネルギーをより多くするように、用紙の搬送速度又は紙間隔を制御する。図３は、搬送速度変更モードと紙間隔変更モードを模式的に示したものである。普通紙通紙時に適用される通常搬送モードでは、予め設定された標準搬送速度により定着部の紙通過時間はＡ１、紙間時間はＢ２で用紙が搬送される。
厚紙通紙時において、普通紙と同等の光沢性を得るためには、搬送速度変更モードを適用する。搬送速度変更モードは、搬送速度を標準搬送速度よりも遅くすることにより紙通過時間Ａ２とし、また紙間時間も通常搬送モードよりも少し長めのＢ２で用紙が搬送される。搬送速度を遅くすることで、厚紙上のトナー像は定着ローラ対（８１、８２）からより多くの熱エネルギーを得ることができ、良好な定着性と光沢性が得られる。また、紙間時間も通常搬送モードよりも長めになることで、厚紙通紙後の定着温度の低下も回復され、次の定着動作に支障をきたさない。
上記搬送速度変更モードにおいて、搬送速度の切り替えは、切り替え前の速度で搬送されている用紙を機外に排出した後に行わなければならないため、生産性が低下してしまう。使用状況によっては、画像が厚紙に定着していればよく、光沢性は必要ない場合がある。この場合は、紙間変更モードを適用する。紙間変更モードは、普通紙と同様の標準搬送速度により定着部の紙通過時間はＡ１、一方、紙間隔は標準紙間隔よりも長くし、紙間時間Ｂ３として用紙が搬送される。標準搬送速度で定着部を通過するため、厚紙上のトナー像に与えられる定着ローラ対（８１、８２）からの熱エネルギーは、普通紙と比べて少なくなり光沢性は得られないが、低下した定着温度は長くとった紙間時間により回復し、温度維持ができるために、定着性が確保できる。このように、紙間隔変更モードは、画像の光沢性を若干犠牲にするが、生産性の低下を抑えたモードである。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、上記に示したモードを各給紙トレイに対して設定又は解除する機能を備える。図４は、画像形成装置本体上面に設けられた操作パネルを示す図である。各給紙トレイに対するモードの設定は、この操作パネル（１４）で行うことができる。「生産性厚紙」とは、紙間隔変更モードによる通紙、「画像厚紙」とは搬送速度変更モードによる通紙、「なし」とは、通常搬送モードであることを示す。使用状況により、トナー像の定着性、光沢性を確保する最適の通紙モードを給紙トレイ毎に自由に設定又は解除することができる。これにより、その時のニーズにあった定着性、及び画質（光沢性）の出力を得ることができる。
【００１２】
次に、単色トナーの画像形成時と複数色トナーの画像形成時とにおけるモードの選択について説明する。図５は、単色トナー像と複数色トナー像とを模式的に示した図である。単色トナー像は、複数色トナー像に比べて各色トナーの積載がないため、定着部において用紙に与える熱エネルギーは少なくて済む。また、特に単色黒の画像では、光沢性が低い方が好まれる。単色トナー像であれば厚紙であっても普通紙と同等の定着温度で画像の定着性は確保することができる。したがって、厚紙の単色トナー画像形成時は、定着温度の切り替えがなく、標準搬送速度で紙間隔を標準紙間隔よりも長くした紙間隔変更モードが適している。逆に、複数色トナーの画像は光沢性が高い方が好まれるため、搬送速度を標準搬送速度よりも遅くした搬送速度変更モードが適している。
本発明の画像形成装置は、単色トナーの画像形成時は紙間隔変更モードを、複数色トナーの画像形成時は搬送速度変更モードを選択できるように操作パネル（１４）にて表示をする。これにより、その時のニーズにあった画像の定着性、画質（光沢性）を提供できるようにしている。
【００１３】
次に、厚紙の種類に応じたモードの設定について説明する。厚紙でも、斤量によってトナー像の定着に要する熱エネルギーに格差がある。そのため、上記した紙間隔変更モードと搬送速度変更モードによっても、定着性、光沢性の確保ができない場合が生じる。図６は、厚紙の種類とそれぞれに要する定着設定温度及びニップ通過時間を模式的に示す図である。普通紙よりやや斤量の多い用紙を厚紙１、普通紙よりかなり斤量の多い用紙を厚紙２とする。仮に、普通紙の定着に要する熱エネルギーを１ブロックとし、厚紙１は２ブロック、厚紙２は４ブロック必要であるとする。紙間隔を長くする効果が設定温度のアップであり、搬送速度を遅くする効果がニップ時間のアップであるから、厚紙１における、前述の紙間隔変更モード、及び搬送速度変更モードを適用した例は、図６にしめすような２ブロックの形態で表される。厚紙２が４ブロックを確保するためには、さらに紙間隔を長くするモード、さらに搬送速度を遅くするモードに加え、紙間隔を変更すると共に、搬送速度を変更するモードも設定できる。したがって、紙間隔変更モード、搬送速度変更モードはそれぞれが複数段階のモードを有し、またモードの組み合わせも選択できるようにする。これによって、用紙の種類に応じて、その時のニーズにあったトナー像の定着性、画質（光沢性）を得ることができる。
【００１４】
以上、紙間隔変更モード、搬送速度変更モードについて説明してきたが、本画像形成装置は、さらに定着温度の変更モードを有することで光沢性により優れた画像を提供することができる。定着温度の変更モードを有する場合のモードの制御について説明する。図７は、定着温度変更モードにおける定着装置（８）の定着温度の時間推移を示す図である。例えば、図７に示すように普通紙設定温度から厚紙設定温度に変更するには、図中Ａ部、Ｂ部の様な時間が掛かる。しかし、求められる画像形成の条件として光沢性があまり要求されない場合で、用いる厚紙の定着開始温度が普通紙設定温度以下であるなら、普通紙設定温度であってもトナー像の定着性は確保できる。そこで、適宜、紙間隔変更モード、搬送速度変更モードを選択した上で、通紙しながら設定温度の切り替えを行う。これにより、設定温度切り替えに要するＡ部、Ｂ部の時間も通紙できるため、生産性が上がる。
一方、光沢性が必要とされる画像形成の場合、設定温度の切り替え時間Ａ部、Ｂ部の間は通紙しないで待機する。この場合、Ａ部においては定着ローラ（８１、８２）を回転させ、内部のヒータ（８３）を点灯させて温度をなじませながら上昇させ、また、Ｂ部においてはヒータ（８３）を切り、定着ローラ対（８１、８２）を回転させて放熱し易くする。定着温度が設定温度に達した時点で、適宜紙間隔変更モードあるいは搬送速度変更モードを実行し、通紙を開始する。
このように、紙間隔変更モードや搬送速度変更モードの切り替え時において、定着設定温度の切り替わり時間（Ａ部、Ｂ部）に通紙する／しないを選択出来るようにすることにより、その時のニーズにあったトナー像の定着性、画質（光沢性）を得られるようにしている。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、特に、現像に供するトナーがワックスを内包する場合に、効果的な画像定着を実行できるものである。ワックス内包トナーは、定着装置（８）の定着ローラ対（８１、８２）にシリコーンオイルの塗布を行わない、いわゆるオイルレス方式の定着を採用した装置に用いられるものである。トナーが内包するワックス成分が定着ローラ対（８１、８２）のニップ部で表面ににじみ出て、定着後の用紙分離が行われる。しかしながら、ワックス内包トナーは、このように用紙の分離性のためにトナー組成を変更したことにより、発色性が低化する傾向にある。したがって、発色性を上げるために、定着部においてより多くの熱エネルギーが必要であり、上記したような紙間隔変更モードや搬送速度変更モード、加えて定着温度の変更モードとの組み合わせが効果的に使用できる。本発明の画像形成装置により、ワックス内包トナーを使用する場合でも、その時のニーズにあったトナー像の定着性、発色性を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、通紙時の搬送速度、紙間隔を変更するモードを備え、設定又は解除できる構成としたことで、その時々の画像の定着性や光沢性、生産性のニーズに応じた画像形成が可能となる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】定着装置の定着温度の時間推移を示す図である。
【図３】搬送速度変更モードと紙間隔変更モードを模式的に示したものである。
【図４】画像形成装置本体上面に設けられた操作パネルを示す図である。
【図５】単色トナー像と複数色トナー像とを模式的に示した図である。
【図６】厚紙の種類とそれぞれに要する定着設定温度及びニップ通過時間を模式的に示す図である。
【図７】定着温度変更モードにおける定着装置の定着温度の時間推移を示す図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ　給紙トレイ
４　感光体（像担持体）
６　帯電器
７　現像装置
８　定着装置
１０　中間転写体
１１　転写装置
１４　操作パネル
【図１】
2004109231.tif 000003
【図２】
2004109231.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004109231.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004109231.tif 000008
【図７】
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