(57)【要約】【課題】定着巻き付き事故を確実に回避し、しかも装置本来の生産性を極力損なわないようにすることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置内外の温度と湿度を検知する温度センサ及び湿度センサ、及び画像形成装置の状態を管理する装置状態管理手段を有し、前記温度センサ及び湿度センサによって検知された環境状況、前記装置状態管理手段によって認識された装置状況、画像情報の内容、及び記録用シート媒体の材質を要素として、そのいずれか一つ又は複数の組み合わせに応じて、一連の画像形成処理の全て又はその一部の動作速度を変更する。【選択図】      図５
2004170497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の画像情報に対応した静電画像情報が静電気的に記録された帯電手段上の静電画像情報に対して、可視化されたトナー画像を形成する現像手段と、前記現像手段により可視化されたトナー画像を記録用シート媒体上に転写する転写手段と、前記記録用シート媒体上に可視化されたトナー画像を該記録用シート媒体に定着させる定着手段とを備え、これら各手段によって一連の画像形成処理を行う画像形成装置において、
当該画像形成装置内外の環境を検知する環境検知手段、及び当該画像形成装置の状態を管理する装置状態管理手段の両方又はいずれか一方を有し、
前記環境検知手段によって検知された環境状況、前記装置状態管理手段によって認識された装置状況、前記任意の画像情報の内容、及び前記記録用シート媒体の材質を要素として、そのいずれか一つ又は複数の組み合わせに応じて、前記一連の画像形成処理の全て又はその一部の動作速度を変更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、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給紙ユニットに複数枚格納された普通紙に代表される記録用シート媒体に対し、転写部材上のトナー潜像画像を転写させた後に熱定着させることにより複写画像を形成する、いわゆる電子写真方式の画像形成装置においては、近年、ユーザの生産性や使い勝手の向上への要求が益々高まりつつある。こうした要求に応えるべく、近年では装置の印刷速度の高速化や、多種多様な記録用シート媒体への印字が可能になっている。
【０００３】
その一方で、電子写真方式の画像形成装置の用途が拡大してくると、同一の装置であっても、様々な使用環境でユーザに利用されることが起こり得る。一般に電子写真方式の画像形成装置における印字画像品位は、湿度や温度などの様々な環境条件に左右されることが多いが、特に印刷速度が高速化し、且つ様々なマテリアルに対しても高水準な画像品位を維持することを考えるとその影響は無視できなくなる。
【０００４】
例えば、記録用シート媒体へのトナー像の定着は、熱電ヒータなどで過熱した定着ローラ面を搬送、通過することによって行われるが、高温多湿の状況下においてカラー画像などのトナー像中のトナー総量が多い画像を熱定着させる場合にそれを高速に行うと、トナー像が転写された記録用シート媒体が高温である定着ローラ部材に巻き付くことがある（以下、このような現象を単に定着巻き付き事故と記す）。
【０００５】
このような状況が発生すると、記録用シート媒体を取り除くことは困難であり、ユーザビリティの観点から問題がある上、定着ローラ部材の表層が傷んで寿命が低下する可能性も否定できない。そのような事態を回避するためには、定着ローラ部材の駆動を低速化し、記録用シート媒体をゆっくり定着させることが有効であることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の画像形成装置の多くは形状が小さくなる傾向にあることから、画像形成部と定着部との間の搬送距離が十分に取れないような場合においては、同一シート媒体への画像形成と熱定着とを同時に行わなければならず、そのため定着速度を低下させるには、画像形成速度そのものをそれに合わせて低下させる必要がある。こうした可能性を考慮し、全ての画像形成動作に対して画像形成速度を低下させることは、近年の電子写真装置への要求である印刷速度の高速化に反することとなる。
【０００７】
このような高温多湿下でのトナー量の多い画像の印刷に対してだけ発生し得る上述の問題を回避するには、例えば、サービスマンやユーザがこうした状況を判断し、その場合に限り低速印刷を指示するか、若しくは低速印刷がデフォルトとなるような指示を予め設定しておけば、定着巻き付き事故を引き起こすことなく画像形成を行うことが可能である。
【０００８】
しかし、高温地域の空調設備がない場所で使用されているというような特殊な状況下を除いて、通常の機器の使用であれば、このような状況が日常的に続くことはあまりなく、真夏の早朝などの空調が不十分な時間帯において、装置への電源を投入した直後の数分間など、一時的な状態である場合がほとんどである。従って、高速での使用が可能となった場合にはサービスマンやユーザが改めて高速印刷が可能な設定に装置を切り替える必要があった。
【０００９】
サービスマンやユーザがこうした問題を回避するために毎回低速印刷をデフォルトにするような設定を行わなくてはならず煩雑であったし、また操作のし忘れにより定着巻き付き事故を回避できない場合があったり、又はその逆で設定を復帰し忘れて、本来の装置の性能を十分に発揮することができないまま装置の使用を続けてしまうような弊害も生じていた。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、定着巻き付き事故を確実に回避し、しかも装置本来の生産性を極力損なわないようにすることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置では、任意の画像情報に対応した静電画像情報が静電気的に記録された帯電手段上の静電画像情報に対して、可視化されたトナー画像を形成する現像手段と、前記現像手段により可視化されたトナー画像を記録用シート媒体上に転写する転写手段と、前記記録用シート媒体上に可視化されたトナー画像を該記録用シート媒体に定着させる定着手段とを備え、これら各手段によって一連の画像形成処理を行う画像形成装置において、当該画像形成装置内外の環境を検知する環境検知手段、及び当該画像形成装置の状態を管理する装置状態管理手段の両方又はいずれか一方を有し、前記環境検知手段によって検知された環境状況、前記装置状態管理手段によって認識された装置状況、前記任意の画像情報の内容、及び前記記録用シート媒体の材質を要素として、そのいずれか一つ又は複数の組み合わせに応じて、前記一連の画像形成処理の全て又はその一部の動作速度を変更することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置のハード構成を示す断面図であり、図２は、図１中の制御部の構成を示すブロック図である。また、図３は、図２中の外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）の接続状態を示すブロック図であり、図４は、図１中のディジタル画像処理部の構成を示すブロック図である。以下、これら図面に基づいて、本実施形態の画像形成装置の構成を説明する。
【００１４】
［カラーリーダ部１０００の構成］
まず、カラーリーダ部１０００の構成について説明する。
【００１５】
図１において、１０１はＣＣＤ、２１１はＣＣＤ１０１の実装された基板であり、２００は画像形成装置全体を制御する制御部でり、２１２は図４で詳細に説明するディジタル画像処理部である。２０１は原稿台ガラス（プラテン）、２０２は原稿給紙装置（ＤＦ）である。なお、この原稿給紙装置２０２の代わりに未図示の鏡面圧板を装着する構成もある。
【００１６】
ＣＣＤ１０１は、カラーセンサ場合にはＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインで搭載したものでも、３ラインＣＣＤでＲフィルタ・Ｇフィルタ・ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤ毎に並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又はフィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない。
【００１７】
２０３及び２０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、２０５及び２０６は光源２０３、２０４の光を原稿に集光する反射傘、２０７〜２０９はミラー、２１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、２１４は光源２０３、２０４と反射傘２０５、２０６とミラー２０７を収容するキャリッジ、２１５はミラー２０８、２０９を収容するキャリッジ、２１３は他のデバイスとの外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）である。なお、キャリッジ２１４は速度Ｖで、キャリッジ２１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。
【００１８】
＜制御部２００の構成＞
制御部２００は、図２に示すように、ディジタル画像処理部２１２、外部Ｉ／Ｆ２１３及びプリンタ制御Ｉ／Ｆ２５３に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするＩ／Ｆを有するＣＰＵ３０１と、操作部３０２と、ＣＰＵ３０１で実行される制御プログラム等を記憶するメモリ３０３とによって構成されている。
【００１９】
外部Ｉ／Ｆ２１３は、画像情報やコード情報などを画像処理装置外部とやり取りするためのインターフェースであり、具体的には図３に示すように、ファクシミリ装置４０１やＬＡＮインターフェース装置４０２などを接続することが可能である。なお、ファクシミリ装置４０１やＬＡＮインターフェース装置４０２との画像情報及びコード情報のやり取り手続き制御については、各接続装置であるファクシミリ装置４０１やＬＡＮインターフェース装置４０２と、ＣＰＵ３０１との相互通信により行われる。
【００２０】
操作部３０２は、操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。
【００２１】
＜ディジタル画像処理部２１２の詳細＞
次に、ディジタル画像処理部２１２の詳細な説明を行う。
【００２２】
図４において、原稿台ガラス上の原稿は、光源２０３、２０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換され、アナログ画像信号として画像処理部２１２に入力される。クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２では、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）を行い、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅してＡ／Ｄ変換を行う。例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。
【００２３】
続いて、ＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、さらにつなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４に入力される。ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読み取り位置が異なるため、読み取り速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読み取り位置が同じになるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読み取り速度や変倍率によって読み取りのＭＴＦが変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス２０１上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。  読み取り位置タイミングが補正されたディジタル信号は、入力マスキング部１０５によってＣＣＤ１０１の分光特性、光源２０３、２０４及び反射傘２０５、２０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は、外部Ｉ／Ｆ信号との切り替え可能なセレクタ１０６に入力される。セレクタ１０６から出力された信号は、色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。
【００２４】
また、もう一つのセレクタ１０６の出力が入力される色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタ部２０００で再現できる範囲に入っているかどうか判断し、範囲内に入っている場合はそのまま、範囲内に入っていない場合は画像信号をプリンタ部２０００で再現できる範囲に入るように補正する。さらに、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。そして、色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため遅延１０８でタイミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、変倍処理部１１０で主走査方向に変倍処理される。
【００２５】
続くＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１では、変倍処理部１１０で処理された信号であるＣＭＹ信号をＵＣＲ処理でＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）信号にし、マスキング処理部でプリンタ部２０００の出力に合った信号に補正されると共に、黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後、フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。
【００２６】
なお、最終的にプリンタ部２０００へ送信される画像データについては、ＣＭＹＫ信号それぞれについてビデオカウント部１１７にて計数され、その計数情報も併せてプリンタ部２０００に送信される。
【００２７】
［プリンタ部２０００の構成］
続いて、プリンタ部２０００の構成について図１を用いて説明する。
【００２８】
図１において、像担持体としての感光体ドラム（以下、単に感光体という）２２５は、図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体２２５の周囲には、一次帯電器２２１、露光装置２１８、黒現像ユニット２１９、カラー現像ユニット２２３、転写帯電器２２０、及びクリーナ装置２２２が配置されている。
【００２９】
前記黒現像装置２１９はモノクロ現像のための現像装置であり、感光体２２５上の潜像をブラック（Ｋ）のトナーで現像する。また前記カラー現像ユニット２２３はフルカラー現像のための３台の現像装置２２３Ｙ、２２３Ｍ、２２３Ｃからなる。現像装置２２３Ｙ、２２３Ｍ、２２３Ｃは、感光体２２５上の潜像をそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット２２３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体２２５に当接するように位置合わせがなされる。
【００３０】
感光体２２５上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器２２０によって中間転写体としてのベルト２２６に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２２６はローラ２２７、２２８、２２９に張架されている。これらのうち、ローラ２２７は図示しない駆動源に結合されてベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８はベルト２２６の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２２９は２次転写装置としての転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。
【００３１】
また、転写ローラ脱着ユニット２５０は、転写ローラ２３１をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルト２２６を挟んでローラ２２７と対向する位置にはベルトクリーナ２３２が設けられている。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８は、ベルトクリーナ２３２をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８によってベルトクリーナ２３２が着方向に動作することによってベルト２２６上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。また、カラー現像装置２２３Ｙ、２２３Ｍ、２２３Ｃの近傍に、プリンタ部２０００内部の温度と湿度を計測するための温度センサ２７０、湿度センサ２７１が環境センサとしてそれぞれ配されている。
【００３２】
カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録用シート媒体は、レジローラ２５５及び給紙ローラ対２３５、２３６、２３７によってニップ部、つまり転写ローラ２３１とベルト２２６との当接部に給送される。なお、その際、転写ローラ２３１は転写ローラ脱着ユニット２５０を当接方向に駆動させることによってベルト２２６に当接されている。
【００３３】
ベルト２２６上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録用シート媒体上に転写され、定着器２３４で熱定着されて装置外へ排出される。なお、カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ、記録用シート媒体の有無を検知するためのシート無し検知センサ２４３、２４４、２４５を有している。また、カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ記録用シート媒体のピックアップ不良を検知するための給紙センサ２４７、２４８を有している。
【００３４】
［プリンタ部の画像形成動作］
上記構成によるプリンタ部２０００では、次のようにして画像形成が実行される。
【００３５】
まず給紙部における記録用シート媒体の搬送動作について説明する。
【００３６】
カセット２４０、２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録用シート媒体は、ピックアップローラ２３８、２３９及び２５４により１枚毎に給紙パス２６６上に搬送される。給紙パス２６６上の記録用シート媒体が給紙ローラ対２３５、２３６、２３７によりレジローラ２５５へと搬送されると、その直前のレジセンサ２５６により記録用シート媒体の通過が検知される。
【００３７】
レジセンサ２５６により記録用シート媒体の通過が検知された時点で、本実施形態では適当な時間経過の後に一旦搬送動作を中断する。その結果、記録用シート媒体は、停止しているレジローラ２５５に突き当たり搬送が停止されるが、その際、記録用シート媒体の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録用シート媒体の搬送方向が搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の給紙パス搬送方向の補正がなされる。通常、この処理を給紙レジ取りと称する。給紙レジ取りは、以降の記録用シート媒体に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。給紙レジ取り後、レジローラ２５５を起動させることにより、記録用シート媒体は転写ローラ２３１へ供給される。
【００３８】
＜記録用シート媒体の上へ画像を形成する動作＞
次に、転写ローラ２３１へ供給された記録用シート媒体上に画像を形成する動作について説明する。
【００３９】
まず、一次帯電器２２１に電圧を印加して感光体２２５の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体２２５上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光を行い潜像が形成される。露光装置２１８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００４０】
黒現像装置２１９及びカラー現像装置２２３の現像ローラには、各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写帯電器２２０でベルト２２６に転写され、さらに転写ローラ２３１で、給紙部より搬送された記録用シート媒体に転写された後、定着搬送ベルト２３０を介して定着器２３４へと搬送される。
【００４１】
定着器２３４では、まずトナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器２５１、２５２で帯電し、さらに定着ローラ２３３でトナー画像が熱定着された後、排紙フラッパ２５７により排紙パス３５８側に搬送パスが切り替えられ、そのまま排紙トレー２４２に排紙される。
【００４２】
フルカラープリント時は、ベルト２２６上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録用シート媒体に転写される。感光体２２５上に残留したトナーは、予備清掃装置（不図示）でトナーの帯電をクリーニングしやすい状態にしてから、クリーナ装置２２２で除去・回収され、最後に、感光体２２５は、除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００４３】
上記プリンタ部２０００の画像形成タイミングは、ベルト２２６上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２２６は駆動ローラ２２７、テンションローラ２２８、及びバックアップローラ２２９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ２２８によって所定の張力が与えられている。
【００４４】
駆動ローラ２２７及びローラ２２９の間には、基準位置を検知する反射型センサ２２４が配置されている。反射型センサ２２４は、ベルト２２６の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＩ−ｔｏｐ信号を出力する。感光体２２５の外周の長さとベルト２２６の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２２６が１周する間に感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６周前と全く同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２２６上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体２２５の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００４５】
上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、Ｉ−ｔｏｐ信号を検知した後、所定時間経過後にレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光を開始する。また、前述した通り、ベルト２２６が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前と全く同じ状態に戻るため、ベルト２２６上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによってトナー像サイズも変化するが、ベルト２２６上にはトナー像が絶対に載らない範囲が存在する。
【００４６】
また、ベルト２２６は、短い用紙サイズ画像の場合には２画像分のトナー像を形成することが可能なベルト長になっており、特に４色重ね合わせたカラー画像を形成するために、２枚分の画像をベルト４回転だけの時間で形成可能にすることによって生産性を向上させている。
【００４７】
次に、記録用シート媒体の裏面に画像を形成する場合の動作について詳細に説明する。
【００４８】
記録用シート媒体の裏面に画像を形成する際には、まず記録用シート媒体の表面への画像形成が先んじて実行される。その表面への画像形成動作については先に詳細に述べたのでここでは省略するが、表面のみの画像形成であれば、画像形成後、定着器２３４でトナー画像が熱定着された後に、排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスが切り替えられ、そのまま排紙トレー２３５に排紙される。引き続いて裏面の画像形成を行う場合には、排紙フラッパ２５７により裏面パス２５９側に搬送パスが切り替えられ、それに合わせた反転ローラ２６０の回転駆動によって記録用シート媒体は両面反転パス２６１内に一旦搬送される。
【００４９】
その後、記録用シート媒体は、シート媒体の送り方向幅の分だけ両面反転パス２６１内に搬送された後に、反転ローラの逆回転駆動及び両面パス搬送ローラ２６２の駆動により両面反転パスガイドによって進行方向が切り替えられ、表面に画像形成された画像面を下向きにして両面パス２６３へ搬送される。
【００５０】
記録用シート媒体が両面パス２６３上を再給紙ローラ２６４に向かって搬送されると、その直前の再給紙センサ２６５により記録用シート媒体の通過が検知される。再給紙センサ２６５により記録用シート媒体の通過が検知された時点で、本実施形態では適当な時間経過の後に一旦搬送動作を中断する。その結果、記録用シート媒体は、停止している再給紙ローラ２６４に突き当たり搬送が一時停止されるが、その際、記録用シート媒体の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録用シート媒体の搬送方向が再給紙パス内の搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の再給紙パス搬送方向の補正がなされる。通常、この処理を再給紙レジ取りと称する。
【００５１】
再給紙レジ取りは以降の記録用シート媒体裏面に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。再給紙レジ取り後、再給紙ローラ２６４を起動させることにより記録用シート媒体は、表裏が逆転した状態で再度給紙パス２６６上に搬送される。その後の画像形成動作については先に述べた表面の画像形成動作と同じであるためここでは省略する。
【００５２】
こうして表裏両面に画像形成がなされた記録用シート媒体は、排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスが切り替えられ、そのまま排紙トレー２３５に排紙される。
【００５３】
以上のような動作により、本実施形態では、操作者がシート媒体の表裏を改めてセットし直すことなく、自動的にシート媒体の両面へ画像形成を行うことが可能となっている。
【００５４】
さて本実施形態では、機内外の温度と湿度が共に高い環境下に於いて、トナー像が転写された記録用シート媒体が定着ローラ２３３にて熱定着される際、特にフルカラープリント時などの記録用シート媒体に転写されるトナー量が多い場合には、定着ローラ２３３にトナー像が癒着し、そのまま定着ローラ２３３から分離されないまま定着ローラ２３３に巻き付いてしまう定着巻き付き事故が発生する可能性がある。
【００５５】
こうした定着巻き付き事故を引き起こした記録用シート媒体は取り除くのが困難であり、ユーザビリティの観点から大きな問題になる上、定着ローラ２３３の表層が傷んで寿命が低下する可能性も否定できない。また、そのままの状態で放置されると記録用シート媒体に定着ローラ２３３から熱が供給され続け、重大な問題に発展する可能性もある。
【００５６】
このような定着巻き付き事故は、機内外の温度や湿度、あるいは記録用シート媒体へのトナーの載り量、記録用シート媒体の吸湿度が高いことなど様々な要因が重なることによって発生する。
【００５７】
記録用シート媒体の湿気については、カセットヒータ２７２を作動させることでプリンタ本体への給電が行われている間はある程度抑制することが可能であるが、プリンタ本体の電源が切断されている場合には、カセットヒータ２７２による記録用シート媒体の湿気の抑制を行うことは困難である。通常、夜間はプリンタ本体への通電が行われないので、例えば、真夏の早朝におけるプリンタ本体への電源投入直後にトナー載り量の多い画像の印刷を行おうとした場合などが、最も定着巻き付き事故が発生しやすいケースであると言える。
【００５８】
こうした定着巻き付き事故については、定着速度を低下させることで回避可能であることが知られており、本実施形態に於いても最悪の場合を想定した低速定着動作が可能な構成となっている。しかしながら、本実施形態におけるプリンタ部２０００は、形状が小さいために画像転写部と定着部との間の搬送距離が十分に取れない。そのため、同一シート媒体への画像の転写と熱定着とを同時に行わなければならず、そのため定着速度を低下させるためには画像転写速度をそれに合わせて低下させる必要がある。
【００５９】
＜低速転写、定着動作＞
本実施形態において行われている定着巻き付き事故の回避のための低速転写、定着動作について、図５（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
【００６０】
本実施形態では、中間転写方式が採られているため、ベルト２２６へのトナー像形成と、ベルト２２６から記録用シート媒体へのトナー像の再転写は必ずしも連動する必要がない。すなわち、ベルト２２６上に形成されたトナー像は、転写ローラ脱着ユニット２５０及びベルトクリーナ脱着ユニット２６８を作動させ転写ローラ２３１及びベルトクリーナ２３２を脱方向に移動させておけば、ベルト２６６上にトナー像を維持したままベルト２６６を空回転させることが可能である。
【００６１】
そこで、図５（ａ）のようにトナー像Ｔを通常速度でベルト２６６に形成した後にベルト２６６の回転速度を低下させる。そして、所望の低速度によるベルト回転が安定した時点で記録用シート媒体Ｐをそれに合った低速度にて給紙し、転写ローラ脱着ユニット２５０を駆動させて転写ローラ２３１をベルト２２６に密着させて同じ低速度で再転写を行う（図５（ｂ））。
【００６２】
再転写された記録用シート媒体Ｐは、そのままの低速度で定着ローラ２３３へ送られる。定着ローラ２３３は、予め先に述べたベルト２２６の低速度に合わせて駆動されており、そのまま定着されて記録用シート媒体Ｐは機外に排出される（図５（ｃ））。転写を完了したベルト２２６は再び通常速度に復帰し、その間ベルトクリーナ脱着ユニット２６８が作動して、ベルト２２６上に残った非転写トナーはベルトクリーナ２３２によって清掃され、次の作像が行われる（図５（ｄ））。
【００６３】
［本実施形態に係る特徴的な動作］
＜低速動作を行うかの判断処理＞
さて、こうした低速動作の実行によって、定着巻き付き事故は回避可能であることは先に説明した通りであるが、低速動作を実行した場合にプリンタ本体の生産性の低下は明らかであるため、日常的な使用における低速動作は極力行われないことが望ましい。そこで本実施形態では、ＣＰＵ３０１により以下図６にて説明するアルゴリズムによって低速動作を行うか否かの判断を行う。以下の判断は画像形成動作を行うための画像データがプリンタ部２０００に入力される毎に行われる。
【００６４】
ここで、定着巻き付き事故は、前述したように、記録用シート媒体の吸湿状態と非常に関連が強く、一時的に高温多湿になった場合においても記録用シート媒体自体が乾燥していれば定着巻き付き事故には至らない。また本装置の電源が投入されていて且つカセットヒータ２７２が稼動している場合には、記録用シート媒体の乾燥が促進されるため同様にこうした問題は発生しにくい。逆に装置本体の電源オフ状態で長時間の高温多湿状態が継続されるような場合に、定着巻き付き事故が発生する可能性が高い。また、記録用シート媒体の材質にも関係しており、シート媒体が比較的厚手である場合にも、定着巻き付き事故が発生する可能性が低い。本実施形態は、このような点を考慮して、以下図６のアルゴリズムによって低速動作を行うか否かの判断を行うものである。なお、図６のフローチャートに従ったプログラムをメモリ３０３に格納しＣＰＵ３０１によって動作することにより、次の制御方法を実現させることが可能となる。
【００６５】
まず、ステップＳ６０１では、既に低速動作が行われているか否かについて調べる。既に実行中であれば判断を終了する。もし実行中でなければステップＳ６０２に移行する。
【００６６】
ステップＳ６０２では、ディジタル画像処理部２１２より送られてきた画像データがカラー画像のものであるか否かについて調べる。もしカラー画像でなければ低速動作を行う必要はないので判断を終了する。もしカラー画像であるならばステップＳ６０３に移行し判断を継続する。
【００６７】
ステップＳ６０３では、低速動作に入る条件としてジョブ単位指定か、画像単位指定かについて調べる。ユーザによっては一つの印刷ジョブ中に作像動作が切り替わることを好まない場合があることから、本実施形態ではそのための指定を操作部３０２を介して設定することが可能である。低速動作に入る条件を操作者が設定するための画面５００を図７に示す。ここでジョブ単位が選択されていた場合にはステップＳ６０４に移行する。
【００６８】
ステップＳ６０４では、入力画像データがジョブの先頭であるか否かについて調べる。もしジョブの先頭であればステップＳ６０５へ移行する。もしジョブの先頭でなければ判断を終了する。
【００６９】
ステップＳ６０５では、環境センサの状態を調べる。環境センサである温度センサ２７０と湿度センサ２７１の値をそれぞれ調べて、温度センサ２７０の出力が３０℃以上、湿度センサ２７１の出力が８０％以上を示す場合には、低速動作を行う可能性がある高温多湿状態にあると判断し、ステップＳ６０８に移行する。もしそうでない場合は判断を終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ６０３で画像単位指定であると判定された場合にはステップＳ６０６に移る。ステップＳ６０６では、画像データと共にディジタル画像処理部２１２より送られてきたビデオカウント計数情報に応じて、画像データに対するトナー載り量が算出され、続いてステップＳ６０７に移行する。
【００７１】
ステップＳ６０７では、ステップＳ６０６で求めたトナー濃度と、出力対象である記録用シート媒体の材質、及び環境センサ値との関係から低速動作を行う可能性がある高温多湿状態にあるとの判断がなされる。その際の判断基準となるテーブルは図８に示す通りであり、トナー載り量が高ければ高いほど、又は記録用シート媒体が薄手であればあるほど高温多湿の基準値が比較的低くても定着巻き付き事故が発生し得ることを示す。ステップＳ６０７で低速動作を行う可能性がある高温多湿状態であると判断された場合にはステップＳ６０８に移行する。もしそうでない場合は判断を終了する。
【００７２】
ステップＳ６０８では、最後に現在のプリンタ部２０００の置かれている状況から最終的に低速動作が必要かどうかを判断する。具体的には、プリンタ部２０００の電源投入から３０分以内であり、且つその前の電源停止状態が６時間を経過していることがそのための条件となる。もし本条件を満たしている場合にはステップＳ６０９に移行する。そうでない場合は判断を終了する。
【００７３】
ステップＳ６０９では、全ての条件を満たしたと判断し低速動作に移行する。
【００７４】
以上の判断により本実施形態においては、画像形成処理が自動的に低速状態に移行し、高温多湿における定着巻き付き事故の発生を未然に防ぐことが可能となる。
【００７５】
＜通常速度動作に復帰するか否かの判断処理＞
しかしながら、低速動作に移行して後にそのままの動作を続けていると、当然のことながら本実施形態が持つプロダクティビティを発揮することはできないために何らかの判断によって通常動作に復帰する必要がある。その判断をＣＰＵ３０１により行うアルゴリズムを図９にて説明する。なお、上述した図９のフローチャートに従ったプログラムをメモリ３０３に格納しＣＰＵ３０１で動作することにより、上述の制御方法を実現させることが可能となる。
【００７６】
まずステップＳ９０１では、既に通常速度動作が行われているか否かについて調べる。既に実行中であれば判断を終了する。もし実行中でなければステップＳ９０２に移行する。
【００７７】
ステップＳ９０２では、低速動作に入る条件として、ジョブ単位指定か、あるいは画像単位指定かについて調べる。処理の詳細については図６にて先に述べたのでここでは省略する。ジョブ単位が選択されていた場合にはステップＳ９０３に移行する。
【００７８】
ステップＳ９０３では、入力画像データがジョブの先頭であるか否かについて調べる。もしジョブの先頭であればステップＳ９０４へ移行する。一方ジョブの先頭でなければそのまま判断を終了し、低速動作を継続する。
【００７９】
ステップＳ９０４では、ジョブが白黒画像データのみで構成されたジョブであるかを調べる。もし、そうである場合には通常速度動作に移行する。もしそうでなければステップＳ９０５に移行する。
【００８０】
ステップＳ９０５では、環境センサの状態を調べる。環境センサである温度センサ２７０と湿度センサ２７１の値をそれぞれ調べて、温度センサ２７０の出力が３０℃以下か、又は湿度センサ２７１の出力が８０％以下を示す場合には低速動作を行う必要がなくなったために通常速度動作に移行する。もしそうでなければ引き続き高温多湿状態にあると判断して低速動作を継続する。
【００８１】
一方、ステップＳ９０２で画像単位指定であると判定された場合にはステップＳ９０６に移る。ステップＳ９０６では、画像データと共にディジタル画像処理部２１２より送られてきたビデオカウント計数情報に応じて、画像データに対するトナー載り量が算出され、続いてステップＳ９０７に移行する。
【００８２】
ステップＳ９０７では、ステップＳ９０６で求めたトナー濃度と環境センサ値との関係から低速動作を行う可能性がある高温多湿状態にあるか否かの判断がなされる。判断の詳細については図６にて詳細に説明したのでここでは省略する。ステップＳ９０７で低速動作を行う可能性がある高温多湿状態であると判断された場合には引き続き低速動作を継続する。一方ここで低速動作を行う必要のある高温多湿状態ではないという判断がなされた場合にはステップＳ９０８に移行する。
【００８３】
ステップＳ９０８では、低速動作不要画像連続枚数カウント値を１カウントする。このカウントはステップＳ９０７にて低速動作を行う可能性がある高温多湿状態であると判断された場合には０にカウントクリアされる。続いてステップＳ９０９に移行する。
【００８４】
ステップＳ９０９では、先の低速動作不要画像連続枚数カウント値がある所定回数Ｎを越えたか否か判断する。もし低速動作不要画像連続枚数カウント値がＮを越えた場合には低速動作を行う必要がない状態がある一定の期間継続したと判断し、通常速度動作に移行する。一方、低速動作不要画像連続枚数カウント値がＮを越えていない場合には、引き続き低速動作を継続する。
【００８５】
なお、ステップＳ９０８〜ステップＳ９０９の一連の処理は、高温多湿状態である場合とそうでない場合の境界近傍において通常動作と低速動作が短い間隔で頻繁に繰り返されることを避けるため、ある一連の印字ジョブ、若しくはある一定のタイムアウト時間内の間は、低速動作から通常動作へと動作が切り替わることがないようにするための措置である。
【００８６】
上記一連の処理アルゴリズムにより定着巻き付き事故を回避するために必要最小限の低速動作の実行が実現され、装置本来の生産性を極力損なわないような画像形成装置の運用が可能となる。
【００８７】
一方、先に述べた低速動作についてであるが、半面駆動系のモータの回転数を抑えることができることから消費電力が少なくて済むことや、動作音が小さいなどのメリットを挙げることができる。よって本実施形態では、画像形成の低速動作時における省電力性や静音性に着目し、タイマを用いて生産性よりも省電力性や静音性が要求される深夜時間帯などであって、且つプリンタ部２０００の状態が電源投入待機状態からの復帰直後状態である場合においては、環境センサの値や画像データに関係なく低速動作を実行するように、ユーザは図１０に示すような選択画面６００によって選択することができる。
【００８８】
上記実施形態では、次のような利点を有する。
【００８９】
（１）画像形成装置内外の湿度や温度などの環境状態が分かるような検知機能と、装置が電源停止時間の管理を含む運用状況を把握するための管理機能とを設け、画像形成装置が高温多湿であって、且つ長時間本体の電源が投入されていなかった後の電源投入直後に、薄手の記録用シート媒体に対してカラー印刷などのトナー量が多い画像形成処理が行われることを装置自体が判別し、その場合に限り画像形成速度を通常時に対して自動的に低速実行へと移行させることで、定着ローラ２３３への記録用シート媒体の巻き付き事故を確実に回避しつつ、且つ環境状態や装置状況が変わってきた場合に自動的に高速動作へと復帰することで装置本来の生産性を極力損なわないようにすることが可能である。
【００９０】
（２）環境及び本体状況が低速印字動作を必要とする条件の境界近傍においてカラーと白黒の画像が混載して印刷される際に、高速印字動作と低速印字動作が短い間隔で頻繁に繰り返されることを避けるため、ある一連の印字ジョブ、若しくはある一定のタイムアウト時間内の間は、低速印字動作から高速印字動作へと動作が切り替わることがないようにことが可能である。
【００９１】
また本実施形態は、画像データ情報に基づき画像形成を行う際のトナー量を算出し、環境及び記録用シート媒体の材質などから定着ローラの巻き付き発生確率を予測し、その結果に応じ画像形成速度を通常時に対して自動的に低速実行へと移行させることで、定着ローラへの記録用シート媒体の巻き付き事故を確実に回避しつつ、生産性の低下に繋がる画像形成処理の低速実行を最小限に留めることが可能である。
【００９２】
（３）画像形成装置内外の湿度や温度などの環境状態が判るような検知機能と、装置が電源停止時間の管理を含む運用状況を把握するための管理機能とを設け、画像形成装置が高温多湿であって、且つ長時間本体の電源が投入されていなかった後の電源投入直後に、薄手の記録用シート媒体に対してカラー印刷などのトナー量が多い画像形成処理が行われることを装置自体が判別し、そのような場合に発生頻度の高い定着巻き付き事故を回避するために画像形成動作を自動的に中止し、その旨をオペレータに通知することが可能である。
【００９３】
（４）画像形成の低速動作時における省電力性や静音性に着目し、装置が電源停止時間の管理を含む運用状況を把握するための管理機能において、深夜時間帯であって、且つ該装置状態管理手段において認識されている装置状態が電源投入待機状態からの復帰直後状態にあると判断された場合に自動的に低速動作を行うことで、夜間使用における省電力性や静音性を実現することが可能である。
【００９４】
［変形例］
上記実施形態では、定着巻き付き事故が発生し得るような状態を判断し、自動的に定着巻き付き事故を防止するための低速動作に移行することとしたが、そのような判断がなされた場合に直ちに画像形成処理を中断することで、定着巻き付き事故が発生しないようにすることも可能である。
【００９５】
本実施形態では、低速動作から通常速度動作への復帰条件としてジョブ単位での復帰を条件とした場合には、低速動作を行う必要がないジョブが指定されたら直ちに通常動作へ移行するようなフローとしていたが、例えば短いカラーと白黒のジョブが交互に連続して実行された場合には低速動作から通常動作へと移行が頻繁に行われる可能性がある。
【００９６】
そこで、画像単位での一連の復帰条件におけるステップＳ９０８〜ステップＳ９０９のフローで説明したような高温多湿状態である場合とそうでない場合の境界近傍において、通常動作と低速動作が短い間隔で頻繁に繰り返されることを避けるための措置を同様に行うことにすることも、もちろん可能である。
【００９７】
上記実施形態では、カラー画像データでなければ定着巻き付き事故が起きないとして説明を行ってきたが、もし装置構成によって白黒画像においても同様な現象に至る可能性がある場合には、それも画像形成速度を切り替える理由に含めることももちろん可能である。
【００９８】
また、上記実施形態では、画像形成装置内外の湿度や温度などの環境状態に応じて、画像形成速度を自動的に切り替えるアルゴリズムについて説明したが、そのような場合に画像形成動作そのものを自動的／手動的に中止する指令を与えて定着巻き付き事故を回避しても良い。
【００９９】
なお、本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、一つの機器から成る装置に適用しても良い。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【０１００】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１０１】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１０２】
［実施態様］
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【０１０３】
＜実施態様１＞  任意の画像情報に対応した静電画像情報が静電気的に記録された帯電手段上の静電画像情報に対して、可視化されたトナー画像を形成する現像手段と、前記現像手段により可視化されたトナー画像を記録用シート媒体上に転写する転写手段と、前記記録用シート媒体上に可視化されたトナー画像を該記録用シート媒体に定着させる定着手段とを備え、これら各手段によって一連の画像形成処理を行う画像形成装置において、当該画像形成装置内外の環境を検知する環境検知手段、及び当該画像形成装置の状態を管理する装置状態管理手段の両方又はいずれか一方を有し、前記環境検知手段によって検知された環境状況、前記装置状態管理手段によって認識された装置状況、前記任意の画像情報の内容、及び前記記録用シート媒体の材質を要素として、そのいずれか一つ又は複数の組み合わせに応じて、前記一連の画像形成処理の全て又はその一部の動作速度を変更することを特徴とする。
【０１０４】
＜実施態様２＞  前記環境検知手段は、該画像形成装置内外の温度を検知するための温度センサ、又は該画像形成装置内外の湿度を検知するための湿度センサ、若しくはその両方である事を特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【０１０５】
＜実施態様３＞  前記温度センサ及び前記湿度センサにて検知される画像形成装置内外の環境が高温多湿である場合、前記装置状態管理手段にて認識されている装置状態が長時間電源停止が継続された後の電源投入直後である場合、画像情報の内容に基づいて形成されるトナー画像がカラー画像を含む場合、トナー画像におけるトナー使用量が任意の基準トナー使用量に比して多いと判断された場合、トナー画像がカラー画像であって、且つ該トナー画像におけるトナー使用量がカラー画像に関する任意の基準トナー使用量に比して多い場合、及び記録用シート媒体の材質が薄紙である場合は、定着処理を含む一連の該画像形成処理の全て若しくはその一部を低速で行うように動作速度を自動的に切り替える事を特徴とする実施態様２に記載の画像形成装置。
【０１０６】
＜実施態様４＞  画像形成装置にて実行開始される画像形成ジョブの開始を認識するためのジョブ開始認識手段を持ち、該ジョブ開始認識手段にてジョブの開始を認識した時点において、前記環境検知手段にて検知された環境状況、画像情報の内容又は記録用シート媒体の材質に応じ、画像形成装置における一連の画像形成処理の全て若しくはその一部の動作速度をこれら状況に最も適合したものに自動的に切り替える事を特徴とする実施態様１乃至３に記載の画像形成装置。
【０１０７】
＜実施態様５＞  画像形成ジョブの開始時点以外には動作速度の変更を行わない事を特徴とする実施態様４記載に記載の画像形成装置。
【０１０８】
＜実施態様６＞  画像形成処理の開始経過時間を計測するための時間計測手段を持ち、該時間計測手段にて、動作速度の切り替えが開始された時点からの経過時間が予め定められた一定時間を越えない限りは、改めて動作速度の変更を行わない事を特徴とする実施態様５記載に記載の画像形成装置。
【０１０９】
＜実施態様７＞  時刻を認知するための計時手段を有し、該計時手段において認知される時刻と、前記装置状態管理手段において認識されている装置状況との組み合わせに応じ、画像形成装置における一連の画像形成処理の全て若しくはその一部の動作速度を前記環境状況及び装置状況に最も適合したものに自動的に切り替える事を特徴とする実施態様１乃至６記載に記載の画像形成装置。
【０１１０】
＜実施態様８＞  前記計時手段により認知される時刻が深夜時間帯であって、且つ装置状態管理手段において認識されている装置状態が電源投入待機状態からの復帰直後状態にある場合においては、一連の画像形成処理を低速・低騒音で行うように動作速度を自動的に切り替える事を特徴とする実施態様７記載に記載の画像形成装置。
【０１１１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明の画像形成装置によれば、定着巻き付き事故を確実に回避し、しかも装置本来の生産性を極力損なわないようにすることが可能となり、ユーザビリティが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置のハード構成を示す断面図であり、
【図２】図１中の制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２中の外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）の接続状態を示すブロック図であり、
【図４】図１中のディジタル画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】低速転写及び定着動作を説明するための図である。
【図６】低速動作を行うか否かの判断処理を示すフローチャートである。
【図７】低速動作に入る条件を操作者が設定するための画面を示す図である。
【図８】高温多湿状態であることの判断基準となるテーブルの一例を示す図である。
【図９】通常速度動作に復帰するか否かの判断処理を示すフローチャートである。
【図１０】深夜時間帯において低速動作を指示するための画面表示の一例を示す図である。
【符号の説明】
２２３  カラー現像ユニット
２２５  感光体
２２６  転写ベルト
２３１  転写ローラ
２３３  定着ローラ
２７０  温度センサ
２７１  湿度センサ
３０１  ＣＰＵ
３０２  操作部
３０３  メモリ
【図１】
2004170497.tif 000003
【図２】
2004170497.tif 000004
【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】
2004170497.tif 000009
【図８】
2004170497.tif 000010
【図９】
2004170497.tif 000011
【図１０】
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