(57)【要約】【課題】複数の紙種を対象とし、連続して画像形成を行なう際に、定着アイドリングの時間を最小限にすることで、印刷処理効率を向上させる。【解決手段】複数の定着温度に加熱される定着ローラ１４０と、定着ローラ１４０に対向して付勢される加圧ローラ１４１と、定着ローラ１４０の表面温度を検知するサーミスタ１４５と、加熱ヒータ１４２の点灯を制御する定着制御部１４４と、を有する定着手段により、定着する画像形成装置において、複数の異なる紙種を検知可能に収容し、給紙する複数の給紙ユニット１０１ａ〜１０１ｄと、複数の紙種印刷を連続して行なう場合に、最初に印刷を行なった記録紙の紙種と同じ紙種の印刷データがある場合に同一紙種による印刷を行ない、つぎの印刷を前回印刷の紙種の定着温度に近い紙種に移行させるように給紙ユニット１０１ａ〜１０１ｄおよび定着手段を制御する制御部１５０と、を備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内挿された定着ヒータの点灯により、複数の定着温度に加熱される定着ローラと、前記定着ローラに対向して所定圧で付勢される加圧ローラと、前記定着ローラの表面温度を検知する定着温度検知手段と、前記定着ヒータの点灯を制御する定着制御手段と、を有する定着手段により、記録紙上のトナー像を定着する画像形成装置において、
複数の異なる紙種をそれぞれ検知可能に収容し、給紙する複数の給紙手段と、
複数の紙種印刷を連続して行なう場合に、最初に印刷を行なった記録紙の紙種と同じ紙種の印刷データがある場合に同一紙種による印刷を行ない、つぎの印刷を前回印刷の紙種の定着温度に近い紙種に移行させるように前記給紙手段および前記定着手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
さらに、紙種別に印刷処理を行なう紙種別印刷モードを選択する選択手段を備え、
前記制御手段は、前記紙種別印刷モードが選択された場合、最初に印刷を行なった記録紙の紙種と同じ紙種の印刷データがある場合に同一紙種による印刷を行ない、つぎの印刷を前回印刷の紙種の定着温度に近い紙種に移行させるように前記給紙手段および前記定着手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、普通紙に対する定着温度の中心値をＴ１とした場合、前記中心値Ｔ１に対して上下それぞれ２０℃ずつシフトした定着温度に制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、紙種別に一定枚数以上の連続印刷を行なう場合、定着温度の低い紙種から印刷を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記紙種別印刷モードは、装置の操作表示手段、または（および）外部ホストコンピュータで選択するように構成されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタやデジタル複写機などトナー画像を記録紙上に定着する定着装置を有する画像形成装置に関し、より詳細には、普通紙、トレーシングペーパー、ＯＨＰフィルム、厚紙などの紙種に応じて適正な定着温度で定着を行なう紙種別印刷モードを選択的に備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置では、画像データに応じた光を帯電された感光体上に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像トナーにより可視像化する。さらに感光体上の可視像を記録紙上に転写した後、定着装置により定着し、排紙するといったプロセスで画像の形成を行なうのが一般的である。通常、定着装置は、大きくは、アルミニウム製中空パイプの中心にヒータを挿入して所定温度に加熱される定着ローラと、定着ローラに対して所定の圧力で付勢される加圧ローラと、を備えている。さらに、定着ローラの表面は離型性に優れたテフロン（Ｒ）材料で被膜され、その表面にはサーミスタが接触されて設けられている。このサーミスタでローラ表面の温度を検知し、その検知温度にしたがって一定の温度幅に制御される。
【０００３】
記録紙上に転写された未定着トナーを定着するには、定着ローラの温度、両ローラによるニップ圧、定着速度を適正にする必要がある。なお、定着速度を可変することは速度制御機構が必要となると共に、印刷効率が低下する。
【０００４】
さて、複写機やレーザプリンタなどにおいては、普通紙（上質、中質の５５Ｋ前後の一般紙）、第２原図などに使用されるトレーシングペーパー、はがきなどの厚紙（１３５Ｋ程度の紙）、ＯＨＰシートに代表されるようなフィルム、といった紙種を記録対象としている。ところが、定着温度はある一定温度に制御されることが普通であり、定着品質（定着率）の上では普通紙を所定の定着率をクリアさせ、定着温度を高く必要とする紙種に対しては普通紙の定着より若干低い定着率に設定することが行なわれている。
【０００５】
定着装置を用いた画像形成装置では、上述のような紙種を混在して印刷する場合、紙種変更から印刷開始まで（定着温度に達するまで）の待機時間がかかる。このため、たとえば、特許文献１の特開平９−２２２８２３号公報に開示されている「画像形成装置」では、紙種毎に応じて定着温度を変更するか、通紙速度（複写速度）を変更するかを選択可能とし、紙種変更時から複写終了時間までの時間を短くするようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２２２８２３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示されるような従来の画像形成装置にあっては、複数の紙種を対象とし、連続して画像形成を行なう場合、紙種毎に定着温度を変化させると、定着温度を上下させて該当する記録紙に適切な目標温度に近づける、いわゆる定着アイドリング動作を行なう必要があるので、印刷処理効率を低下させるという問題点があった。
【０００８】
また、複数の紙種を対象とし、連続して画像形成を行なう場合、紙種毎に印刷速度を変更すると、トレーシングペーパーや厚紙など定着性が普通紙に比べて低いために速度を落として通紙しなければならない。つまり、印刷速度を低下させると、結局のところ処理効率の低下を招来させることになる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の紙種を対象とし、連続して画像形成を行なう場合において、定着アイドリングの時間を最小限にすることにより、印刷処理効率を向上させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる画像形成装置にあっては、内挿された定着ヒータの点灯により、複数の定着温度に加熱される定着ローラと、前記定着ローラに対向して所定圧で付勢される加圧ローラと、前記定着ローラの表面温度を検知する定着温度検知手段と、前記定着ヒータの点灯を制御する定着制御手段と、を有する定着手段により、記録紙上のトナー像を定着する画像形成装置において、複数の異なる紙種をそれぞれ検知可能に収容し、給紙する複数の給紙手段と、複数の紙種印刷を連続して行なう場合に、最初に印刷を行なった記録紙の紙種と同じ紙種の印刷データがある場合に同一紙種による印刷を行ない、つぎの印刷を前回印刷の紙種の定着温度に近い紙種に移行させるように前記給紙手段および前記定着手段を制御する制御手段と、を備えたものである。
【００１１】
この発明によれば、たとえば、トレーシングペーパー、フィルム、普通紙といった異なる紙種に連続して印刷を行なう場合、最初に印刷した紙種に対して定着温度が近い紙種をつぎの印刷対象の記録紙として選択し、定着温度を制御して印刷を行ない、順次、定着温度の変化の少ない紙種へ移行することにより、紙種変更時の定着アイドリング時間を短縮させることが可能になる。
【００１２】
また、請求項２にかかる画像形成装置にあっては、さらに、紙種別に印刷処理を行なう紙種別印刷モードを選択する選択手段を備え、前記制御手段は、前記紙種別印刷モードが選択された場合、最初に印刷を行なった記録紙の紙種と同じ紙種の印刷データがある場合に同一紙種による印刷を行ない、つぎの印刷を前回印刷の紙種の定着温度に近い紙種に移行させるように前記給紙手段および前記定着手段を制御するものである。
【００１３】
この発明によれば、請求項１において、たとえば、トレーシングペーパー、フィルム、普通紙といった異なる紙種別に印刷を行なう紙種別印刷モードを選択可能に設け、紙種別印刷モードが選択された場合、最初に印刷した紙種に対して定着温度が近い紙種をつぎの印刷対象の記録紙として選択し、定着温度を制御して印刷を行なって、順次、定着温度の変化の少ない紙種へ移行することにより、紙種変更に伴う定着温度を所定温度に立ち上げるまでのアイドリング時間を短縮させることが可能になる。
【００１４】
また、請求項３にかかる画像形成装置にあっては、前記制御手段は、普通紙に対する定着温度の中心値をＴ１とした場合、前記中心値Ｔ１に対して上下それぞれ２０℃ずつシフトした定着温度に制御するものである。
【００１５】
この発明によれば、請求項１または２において、普通紙の定着温度（Ｔ１）の中心値をたとえば１８０℃とした場合、他の紙種に対する定着温度の中心値を１６０℃、２００℃と設定しておくことにより、ほぼ全ての紙種に対する定着性を確保することが可能になる。
【００１６】
また、請求項４にかかる画像形成装置にあっては、前記制御手段は、紙種別に一定枚数以上の連続印刷を行なう場合、定着温度の低い紙種から印刷を実行するものである。
【００１７】
この発明によれば、請求項１または２において、紙種別に一定枚数以上の連続印刷を行なう場合、定着温度の低い紙種から印刷を実行することにより、連続して印刷を行なう場合に定着温度が上限レベルになり、つぎの定着温度に達するまでの時間が短くなる。
【００１８】
また、請求項５にかかる画像形成装置にあっては、前記紙種別印刷モードは、装置の操作表示手段、または（および）外部ホストコンピュータで選択するように構成されるものである。
【００１９】
この発明によれば、請求項２において、紙種別印刷モードを、装置自体に設けられている操作表示手段または（および）外部のホストコンピュータから選択するように構成することで、紙種別に連続してそれぞれ印刷を行なう際の操作性を向上させることが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる画像形成装置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。なお、この画像形成装置としてレーザプリンタを例にとって説明するが、デジタル複写機などの装置であってももちろんよい。
【００２１】
本発明は、スキャナやパーソナルコンピュータなどの外部機器（ホスト機器）から印刷対象の画像データをプリンタコントローラで受け入れて印刷用データに変換し、所定の画像処理を行なった後、これを一時的にメモリに記憶し、記録紙に印刷するレーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置であって、さらに、複数の紙種を収容し給紙選択可能な複数段の給紙装置を用いた紙種別印刷モードを備え、上記メモリから順次画像データを出力し、記録紙に印刷するときに画像データを記憶した順序ではなく、最初に出力された紙種と同一の紙種の印刷を第１優先とし、その紙種の出力がすべて終了した場合に、つぎに直前まで印刷を行なっていた紙種の定着温度に近い紙種を出力するように、順次、定着温度の変化の少ない紙種へ移行することにより、定着アイドリングを最小限に抑えて印刷効率を向上させるものである。以下、具体的に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、大きくは、電子写真プロセスにしたがって記録紙に画像を形成するプリンタエンジン１００と、プリンタエンジン１００を含む各機能部を制御して画像形成処理を行なう制御手段としての制御部１５０と、各種のモード設定や初期条件設定のためのキーや装置の状態、設定状態を表示する機能を有する操作表示部１６０と、スキャナやパーソナルコンピュータなどの外部装置１９０から転送される印刷対象の画像データを印刷用データに変換するプリンタコントローラ１７０と、プリンタコントローラ１７０から送られる印刷データを記憶するメモリ１８０と、を備えている。
【００２３】
プリンタエンジン１００は、各種の記録紙（シート束）を収容し、１枚ずつ給紙する給紙ユニット１０１ａ〜１０１ｄの給紙装置と、転送されてきた印刷データにしたがってレーザ光を変調し、感光体ドラムに露光照射するレーザ光学系１１０と、静電潜像が形成される感光体ドラム１１５と、感光体ドラム１１５表面を帯電処理する帯電チャージャ１１６と、感光体ドラム１１５表面に形成された静電潜像を現像し可視像化する現像装置１１７と、感光体ドラム１１５に形成されたトナー像を記録紙に転写し分離する転写分離チャージャ１１８と、転写後の感光体ドラム１１５面の残留トナーなどを除去し回収するクリーニング装置１１９と、記録紙の転写タイミングを合わせるレジストローラ１２０と、記録紙上の未定着トナー像を定着する定着ローラ１４０と、定着ローラ１４０に対向し、所定の圧力で付勢される加圧ローラ１４１と、パイプ形状の定着ローラ１４０内に貫通して設けられ加熱ヒータ１４２と、加熱ヒータ１４２にＡＣ電力を供給するＡＣ電源１４３と、制御部１５０の指示にしたがって定着温度が所定値になるようにＡＣ電源１４３を制御する定着制御部１４４と、定着ローラ１４０の非画像領域に微圧で接触され、定着ローラ１４０の表面温度を検知するサーミスタ１４５と、を備えている。なお、サーミスタ１４５の検知温度は制御部１５０にフィードバックされるように構成されている。
【００２４】
この実施の形態における画像形成装置では、給紙ユニット１０１ａ〜１０１ｄは、それぞれ、第１給紙トレイ１０２ａ、第２給紙トレイ１０２ｂ、第３給紙トレイ１０２ｃ、第４給紙トレイ１０２ｄを備え、さらに、記録紙を送り出すピックアップローラ１０３、送り出された記録紙をレジストローラ方向に給紙するフィードローラ１０４、記録紙を分離するセパレーションローラ１０５を有している。なお、本給紙ユニット１０１ａ〜１０１ｄは、トレイを手前に引き出して操作するように構成されている。また、各給紙トレイには紙種検知用スイッチ１０６がそれぞれ設けられている。
【００２５】
上記紙種検知用スイッチ１０６の配置例を図２に示す。図２に示すように、紙種検知用スイッチ１０６は、ユーザにより押下されるようにトレイ部分に配置されたＰ１〜Ｐ４のたとえばプッシュボタン形式のスイッチで構成されている。この場合、Ｐ１がスイッチオンの場合には普通紙、Ｐ２がスイッチオンの場合にはトレーシングペーパー、Ｐ３がスイッチオンの場合にはフィルム（ＯＨＰシート）、Ｐ４がスイッチオンの場合には厚紙（はがきなどの１３５Ｋ程度の紙）が積載されているものとする。
【００２６】
制御部１５０は、マイクロコンピュータシステムで構成されている。すなわち、図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、インターフェイスなどを備え、ＲＯＭ内にあらかじめ書き込まれた制御プログラムにしたがってＲＡＭをワーキングメモリとして用いながら本画像形成装置を統括的に制御するものである。
【００２７】
操作表示部１６０は、たとえばＬＣＤで構成され、装置の設定状態や現在の状況などを表示する操作パネル１６１と、必要に応じて各種の入力を行なうためのテンキー群１６２と、各種の印刷モード、特に本例では紙種印刷モードを設定／非設定とするモード設定キー１６３と、を備えている。
【００２８】
つぎに、以上のように構成された画像形成装置の一連の動作について説明する。プリンタコントローラ１７０から印刷要求が発行されると、連続的にメモリ１８０に記録された印刷データは順次、プリンタエンジン１００のレーザ光学系１１０に出力されるように制御される。同時に制御部１５０によって各種の機能部分に対するタイミングなどが制御される。
【００２９】
レーザ光学系１１０は、上記印刷データにしたがって半導体レーザ（不図示）を変調し、図示しないポリゴンミラー、ｆθレンズ、ミラーなどを介し、あらかじめ帯電されている感光体ドラム１１５にレーザ光を照射する。このレーザ光が照射されると感光体ドラム１１５には上記印刷データに対応する静電潜像が形成される。さらにこの静電潜像は現像装置１１７によりトナー像として現像される。トナー像はレジストローラ１２０で待機している記録紙とタイミングを合わせられながら記録紙に転写される。トナー像が転写された記録紙は、定着ローラ１４０と加圧ローラ１４１とで形成されるニップ部分に送られ熱と圧力の作用により定着された後、スタックトレイ、あるいはビン（いずれも不図示）上に排紙される。転写が行なわれた後、感光体ドラム１１５の表面はクリーニング装置１１９で残留トナーなどが除去され、初期状態になる。
【００３０】
上記における画像形成動作において、本装置は４段の給紙装置１０１ａ〜１０１ｄが装備されているので、あらかじめ、所望とする紙種の記録紙を任意のトレイにセットし、その紙種に該当する紙種検知用スイッチ１０６を押下し、制御部１５０に認識させておく。制御部１５０は、印刷要求で指定された紙種に適した定着温度になるようにサーミスタ１４５の検知温度を基に、定着ローラ１４０の表面温度（定着温度）を所定の温度になるように、加熱ヒータ１４２をＯＮ／ＯＦＦして制御する。
【００３１】
つぎに、本発明の実施の形態にかかる紙種別印刷モードの動作例について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置における紙種別印刷モードの動作手順を示すフローチャートである。まず、紙種別印刷モードが設定されているか否かを判断する（ステップＳ１１）。この紙種別印刷モードの設定は操作表示部１６０のモード設定キー１６３の押下により行なう。また、紙種別印刷モードが設定された場合には、たとえば、図３に示すように、紙種別印刷モード２０１がＯＮされている旨の表示情報２０１が表示パネル１６１に表示される。また、各段のトレイに対応した紙種情報２０２、および印刷枚数２０３が表示される。
【００３２】
ステップＳ１１において紙種別印刷モードが設定されていると判断した場合、最初の印刷処理を実行する（ステップＳ１２）。続いて、現在印刷が行なわれている紙種と同じ紙種の印刷要求があるか否かを判断する（ステップＳ１３）。ここで現在印刷が行なわれている紙種と同じ紙種の印刷要求があるならば、ステップＳ１２に戻る。
【００３３】
一方、現在印刷が行なわれている紙種と同じ紙種の印刷要求がないと判断した場合、さらに複数の紙種の印刷要求が予約されているか否かを判断する（ステップＳ１４）。ここで、複数の紙種の印刷要求が予約されていると判断した場合、現在印刷されている紙種の定着温度に近い温度に最も近い紙種に対応する印刷を実行し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る。一方、ステップＳ１４において複数の紙種の印刷要求が予約されていないと判断した場合、残っている印刷要求に対して印刷を実行する（ステップＳ１６）。
【００３４】
上記紙種別印刷モードにおける紙種ごとの定着温度を、たとえば、つぎのよう設定する。普通紙の場合には１６５〜１９０℃、トレーシングペーパーの場合には１９０〜１９８℃、フィルムの場合には１６０〜１６８℃と、いうように制御する。
【００３５】
あるいは、普通紙の定着温度（Ｔ１）の中心値をたとえば１８０℃とした場合、他の紙種に対する定着温度の中心値を１６０℃（フィルムや薄紙用）、２００℃（トレーシングペーパー、厚紙など）と設定しておくことにより、普通紙から特殊紙など画像形成を対象としたほぼ全ての紙種に対する定着性を確保することができる。
【００３６】
また、トレーシングペーパーやフィルム、普通紙といった紙種別に一定枚数以上の連続印刷を行なう場合、定着温度の低い紙種（フィルム、薄紙）から印刷を実行することにより、連続して印刷を行なう場合に定着温度が上限レベルになり、つぎの定着温度（たとえば普通紙など）に達するまでの時間が短くなるので、連続印刷における処理効率が向上する。
【００３７】
なお、上述したような紙種別印刷モードが設定されていなければ、ディフォルトとして普通紙に対して最適な定着温度になるように定着ローラ１４０の加熱ヒータ１４２を制御する。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる画像形成装置（請求項１）によれば、たとえば、トレーシングペーパー、フィルム、普通紙といった異なる紙種に連続して印刷を行なう場合、最初に印刷した紙種に対して定着温度が近い紙種をつぎの印刷対象の記録紙として選択し、定着温度を制御して印刷を行ない、順次、定着温度の変化の少ない紙種へ移行することにより、紙種変更時の定着アイドリング時間を短縮させることが可能になるため、印刷処理効率を向上させることができる。
【００３９】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項２）によれば、請求項１において、たとえば、トレーシングペーパー、フィルム、普通紙といった異なる紙種別に印刷を行なう紙種別印刷モードを選択可能に設け、紙種別印刷モードが選択された場合、最初に印刷した紙種に対して定着温度が近い紙種をつぎの印刷対象の記録紙として選択し、定着温度を制御して印刷を行なって、順次、定着温度の変化の少ない紙種へ移行することにより、紙種変更に伴う定着温度を所定温度に立ち上げるまでのアイドリング時間を短縮させることが可能になるため、印刷処理効率を向上させることができると共に、この紙種別印刷モードを選択的に行なうことができる。
【００４０】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項３）によれば、請求項１または２において、普通紙の定着温度（Ｔ１）の中心値をたとえば１８０℃とした場合、他の紙種に対する定着温度の中心値を１６０℃、２００℃と設定しておくことにより、普通紙から特殊紙などほぼ全ての紙種に対する定着性を確保した印刷が実現する。
【００４１】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項４）によれば、請求項１または２において、紙種別に一定枚数以上の連続印刷を行なう場合、定着温度の低い紙種から印刷を実行することにより、連続して印刷を行なう場合に定着温度が上限レベルになり、つぎの定着温度に達するまでの時間が短くなるので、連続印刷における処理効率が向上する。
【００４２】
また、本発明にかかる画像形成装置（請求項５）によれば、請求項２において、紙種別印刷モードを、装置自体に設けられている操作表示手段または（および）外部のホストコンピュータから選択するように構成することで、紙種別に連続してそれぞれ印刷を行なう際に、ユーザの使い買ってによる操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる給紙装置の紙種検知、サイズ検知例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる操作表示部における紙種別印刷モードの表示例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の紙種別印刷モードの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００　プリンタエンジン
１０１ａ〜１０１ｄ　給紙装置
１０６　紙種検知用スイッチ
１１０　レーザ光学系
１４０　定着ローラ
１４１　加圧ローラ
１４２　加熱ヒータ
１４４　定着制御部
１５０　制御部
１６０　操作表示部
１６１　操作パネル
１６３　モード設定キー
１７０　プリンタコントローラ
１８０　メモリ
１９０　外部装置
【図１】
2004094096.tif 000003
【図２】
2004094096.tif 000004
【図３】
2004094096.tif 000005
【図４】
2004094096.tif 000006