(57)【要約】【課題】煩雑な操作を必要とせずに転写紙のカール対策を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を転写紙に加熱定着する定着装置を備えた画像形成装置において、排出された転写紙のカール量を抑える特殊モードを設け、特殊モードの有効／無効をユーザが設定する。この特殊モードの有効／無効と転写紙の種別に対応する定着モードの組み合わせによって加熱部材の目標温度を設定する。【選択図】図４
2007148162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理された画像情報に基づいて転写紙にトナー像を形成する作像装置と、  ヒータを内蔵した加熱部材と加圧部材が互いに圧接して形成している定着ニップ部に転写紙を通過させて、前記トナー像を転写紙に加熱定着する定着装置と、
転写紙の種類によって定着モードを選択する手段と、
排出された転写紙のカール量を抑える特殊モードの有効／無効をユーザが設定する手段と、
前記特殊モードの有効／無効と前記定着モードの組み合わせによって前記加熱部材の目標温度を設定する手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写紙のカールの発生しにくい定着モードについては前記特殊モードの有効／無効で目標温度を同じに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】
ユーザにより設定された前記特殊モードの有効／無効を不揮発的に記憶する手段をさらに備え、前記特殊モードの有効／無効がユーザにより設定されない場合には現在記憶されている内容が利用され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４】
前記画像形成装置はプリンタ装置であり、ユーザが操作する操作パネルを備え、前記特殊モードの有効／無効の設定は前記操作パネルから行い、前記定着モードの選択は外部装置から行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱部材はフィルム状の部材である請求項１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、プリンタ装置、ファクシミリ装置、複写機等の、画像形成過程において転写紙上に画像形成・転写されたトナー画像を熱と圧力を利用して転写紙に定着させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、ヒータを内蔵した加熱部材に加圧部材が圧接して構成された定着ニップ部に、未定着トナー画像が形成された転写紙を通過させ、未定着トナー画像を定着させる定着装置を備えたものがある。
【０００３】
画像形成装置のスループットの向上のためには定着装置の立ち上がり時間が重要な要素となる。定着装置の立ち上がり時間短縮のためには、加熱部材の肉厚を薄くするなど定着装置の低熱容量化が提案されている。加熱部材の肉厚が薄い場合、熱容量が小さい為、加熱部材の温度を制御する目標温度が肉厚の厚い加熱部材（例えば加圧ローラ）に比べて高くなっている。
【０００４】
さらに、転写紙を通紙すると定着装置の熱が奪われるが、ヒータを制御することで加熱部材の温度を一定に保つ制御を行う。この為、複数ページに亘って連続的な画像形成を継続していくと、加熱部材に圧接している加圧部材の保有する温度が高くなってくる。
【０００５】
加圧部材の保有温度が高い場合、加熱部材と加圧部材との表面温度差により、転写紙の水分蒸発量が表面、裏面で違ってくる。転写紙は水分の蒸発量が多い面側にカールしてしまう。カールが発生すると排出された転写紙の積載が乱れて積載可能量が低下する。また、カールによりジャムが発生するおそれが生じる。
【０００６】
この問題を解決する為に、排出された転写紙のカールの状態に応じて予め用意された複数のモードのなかからユーザが所望のモードを選択することにより、加熱部材を適切な温度で制御することで、カールの発生を抑える技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０９−１１４３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の技術では、排出された転写紙のカール量に応じて、その都度、ユーザが操作部からのモード番号の入力により加熱部材の目標温度を設定しなければならず、操作が煩雑であった。また、転写紙の紙種が変わるたびにモード番号の変更を行う必要があった。
【０００８】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、煩雑な操作を必要とせずに転写紙のカール対策を行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、画像処理された画像情報に基づいて転写紙にトナー像を形成する作像装置と、ヒータを内蔵した加熱部材と加圧部材が互いに圧接して形成している定着ニップ部に転写紙を通過させて、前記トナー像を転写紙に加熱定着する定着装置と、転写紙の種類によって定着モードを選択する手段と、排出された転写紙のカール量を抑える特殊モードの有効／無効をユーザが設定する手段と、前記特殊モードの有効／無効と前記定着モードの組み合わせによって前記加熱部材の目標温度を設定する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明では、「特殊モード」という新たな動作モードを設け、この有効／無効と前記定着モードの組み合わせによって前記加熱部材の目標温度を設定するようにしたので、特殊モードの有効／無効のそれぞれに対して各定着モードでの前記加熱部材の目標温度を定めることができる。
【００１１】
特に、カールの発生しにくい定着モードについては特殊モードの有効／無効で目標温度を同じにしておくことができ、そのような定着モードを選択する場合にはユーザは特殊モードの有効／無効を意識する必要がない。  
【００１２】
同じ転写紙の紙種については環境によってカールはある程度継続して発生するので、画像形成装置毎に特殊モードの有効／無効を記憶しておくことにより、ジョブ毎にユーザが設定しなおす必要がなく、特殊モードの変更が必要となったときのみ変更操作を行えば足りる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記特殊モードの有効／無効と前記定着モードの組み合わせによって前記加熱部材の目標温度を設定するので、一旦特殊モードが設定されたらユーザは定着モードを選択することにより、設定済の特殊モードに応じて自動的に前記加熱部材の目標温度が設定される。したがって、カール低減のための煩雑な操作の必要性が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。ここでは、画像形成装置の一例としてプリンタについて説明するが、本発明は、プリンタに限るものではなく、定着装置を備えたものであれば、複写機やファクシミリ装置等、任意の画像形成装置にも適用可能である。
【００１５】
図１は、本実施の形態におけるプリンタの構成を示す概略図である。ここで、プリンタ１は、ホストコンピュータ等の外部装置２から、画像出力に必要なコマンドおよび画像データを受信して、プリント動作を行う。
【００１６】
プリンタ１は、表示部・入力キー等により構成される操作パネル３と、外部装置２から送られてくる文字情報，イメージ（グラフィック）情報，あるいはベクトル情報等のデータを解析し、ページ単位でビデオ信号に変換するプリントコントローラ４と、ビデオ信号に応じてレーザを変調し、転写紙に文字や画像等の可視画像をトナー作像するための作像装置７と、転写紙を給紙搬送する搬送装置６と、転写紙にトナー画像を熱と圧力により定着させる定着装置８と、これらをコントロールするエンジンコントローラ５とによって構成されている。
【００１７】
図２は画像形成処理の流れをフローチャートで示している。プリントコントローラ４やエンジンコントローラ５は、制御プログラムを格納したメモリおよびＣＰＵを備えており、このＣＰＵがメモリから読み出した制御プログラムを実行することにより図２の処理が実現される。後述する図５、図７の処理についても同様である。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、まず、プリントコントローラ４は、拡張機能やユーザメンテナンスなどのアプリケーションやプリンタドライバで設定できないプリンタ１の設定項目をユーザが操作パネル３を使用して設定した場合（Ｓ１１）、この設定内容に対応したコマンドがエンジンコントローラ５に送信される。この設定内容は装置内に不揮発的に更新・記憶される（Ｓ１２）。例えば、設定項目が特殊モードであれば、特殊モードの有効／無効を設定された時点で、エンジンコントローラ５にコマンドを送信し、プリンタ１に設定内容を認識させておく。
【００１９】
図２（ｂ）に示すように、その後、画像形成開始の指示（プリント出力指示）があり、外部装置２から文章や図などの画像データをプリントコントローラ４が受信すると（Ｓ２１）、プリントコントローラ４は画像展開処理を行い（Ｓ２３）、エンジンコントローラ５に対し、定着装置８を予め温める為のプレヒートコマンドを送信する。プリントコントローラ４は画像展開処理が終了した時点でプリントコマンドを送信する。
【００２０】
エンジンコントローラ５はプレヒートコマンドを受信した時点で高圧電源、レーザビームスキャナ、定着装置８を立ち上げる（Ｓ２２）。これにより、ヒータへ通電が開始され、加熱部材が目標温度で温調される。また、プリントコマンドを受信し、プリンタ１の準備が完了した時点で（Ｓ２４，Ｙｅｓ）、画像形成処理（プリント動作）を開始する（Ｓ２５）。
【００２１】
このプリント動作では、搬送装置６により転写紙を給紙口から排紙口まで給紙搬送し、搬送過程で作像装置７により転写紙に上記画像処理済みの画像データに基づいてトナー画像を作像する。さらに定着装置８によりトナー画像を転写紙に熱定着させる。すべてのページのプリントが終了するまで（Ｓ２６）、ステップＳ２３に戻って上記の処理を繰り返す。
【００２２】
図３は定着装置８の構成を示す概略図である。定着装置８は、熱源としてのヒータ１１を内蔵した加熱部材としての耐熱性の加熱フィルム９と、この加熱フィルム９に圧接し、転写紙に圧力をかける加圧部材としての加圧ローラ１０と、加熱フィルム９の温度を検知するサーミスタ（図示しない）からなる。加熱フィルム９と加圧ローラ１０の圧接部分により定着ニップ１２が構成されている。加熱部材として本実施の形態では加熱フィルムを用いたが、これに代えて加熱ローラを用いてもよい。
【００２３】
本実施の形態では、定着装置８において、転写紙の種類によって加熱フィルム９の目標温度を変える。普通紙であれば「普通紙モード」、厚紙であれば「厚紙モード」、普通紙でカールを低減したい場合や薄紙の場合は「普通紙Ｌモード」、普通紙で定着性を上げたい場合は「厚紙Ｌモード」としてそれぞれユーザがアプリケーションやプリンタドライバから選択できる。以下、これらのモードを一括して定着モードと称する。各定着モードの目標温度は、厚紙モード、厚紙Ｌモード、普通紙モード、普通紙Ｌモードの順に低くなっていく。すなわち、それぞれの目標温度をＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とすると、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４となる。
【００２４】
上記従来の技術において簡単に言及したが、転写紙のカール発生原因について再度説明する。転写紙には水分が含まれており、定着装置８により熱が与えられるとその水分は蒸発する。転写紙のカールは、転写紙の表面（未定着トナー画像が載っている面）と裏面（未定着トナー画像が載っていない面）の水分蒸発量の差で発生する。また、定着ニップ１２に転写紙が通過することで転写紙が加熱フィルムと加圧ローラの熱を奪う。定着装置はヒータ１１を制御して加熱フィルム９の温度を一定に保つように制御される。これにより転写紙に奪われた熱を補充する為、ヒータ１１への通電を多く行う事になる。しかし一方で、直接温度制御を行っておらず、且つ加熱フィルム９に圧接している加圧部材１０の保有する温度が高くなる。
【００２５】
以上のことから、一定に保たれた加熱フィルム９の表面温度と高温になった加圧ローラ１０の表面温度に温度差が生じ、このままで転写紙を通過させると加圧部材側の転写紙面（裏面）の水分が加熱部材側（表面）より多く蒸発する。したがって転写紙は加圧ローラ側にカールする。
【００２６】
上記カールの発生を抑えるために、加圧ローラ１０の表面温度が高くならないように加熱フィルム９の目標温度を下げる必要がある。これには上記定着モードを普通紙モードから目標温度の低い普通紙Ｌモードに変更することで実現できる。
【００２７】
また、普通紙Ｌモードでの目標温度でもカール量が低減できない転写紙（例えば再生紙など）を使用している場合は、プリンタ１ごとに「特殊モード」を有効にするようにユーザが操作パネル３から設定しておく。特殊モードでは、外部装置２から設定できる定着モードの普通紙Ｌモードより目標温度は低い設定とする。
【００２８】
図４は、特殊モードの有効／無効（ＯＮ／ＯＦＦ）と各定着モードとの組み合わせに応じて設定される目標温度を示すデータテーブルの構成例を示している。この例では、特殊モードがＯＦＦの場合には、厚紙モード、厚紙Ｌモード、普通紙モード、普通紙Ｌモードの目標温度は上述の通りＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４であり、特殊モードがＯＮの場合には、厚紙モード、厚紙Ｌモード、普通紙モードでは目標温度は変わらず、最も温度の低い普通紙ＬモードについてのみＴ４−１５°Ｃと、さらに低い温度に設定するようにしている。ここに１５°Ｃは例示的な数値であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２９】
図５は、定着モードの選択処理の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
まず、外部装置２からの印刷指示を受けた時に、エンジンコントローラ５は特殊モードの指定の有無を判定する（Ｓ３１）。特殊モードの指定がない場合（ＯＦＦの場合）、現在指定されている定着モードでの温調および印刷処理を実行する（Ｓ３２）。ジョブ出力が終了するまで（Ｓ３６）、ステップＳ３１へ戻って上記の処理を繰り返す。
【００３１】
特殊モードの指定が有る場合（ＯＮの場合）、定着モードが普通紙Ｌモードか否かをチェックする（Ｓ３３）。普通紙Ｌモード以外の定着モードであれば、当該定着モードでの温調および印刷処理を実行する（Ｓ３４）。普通紙Ｌモードであれば、目標温度を「普通紙Ｌモード温調−１５°Ｃ」に設定する。その後、上記ステップＳ３６へ進む。
【００３２】
本発明では定着モードとは別の特殊モードを設けることにより、カールの可能性がある転写紙を利用する定着モードから、カールの可能性がない転写紙を利用する定着モードに切り替える場合、ユーザの定着モードのみを意識して切り替えれば足りる。
【００３３】
例えば、標準カセットに再生紙、マルチカセットに厚紙の転写紙がそれぞれ設置されており、転写紙の紙種が再生紙から厚紙に替わった場合、定着モードは厚紙モードが外部装置２のアプリケーションやプリンタドライバから指定される。通紙する転写紙が厚紙の場合は普通紙に比べてカールしにくい為、加熱フィルム９の目標温度を低く設定する必要は無い。これにより、特殊モードが有効になっている場合であっても、定着モードが普通紙Ｌモード以外であれば定着モードの設定を優先して加熱フィルム９の目標温度を下げることなく温調を行うことができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。装置構成は第１の実施の形態と同じなので、重複した説明は省略する。
【００３５】
図６は、本実施の形態において第１の実施の形態における図４のデータテーブルの代わりに用いられるデータテーブルの構成例を示す。本実施の形態では、普通紙Ｌモードに加え、普通紙モードにおいても、特殊モードＯＮ時に目標温度を低下させている。図の例ではＴ３−１５°Ｃとしている。この目標温度はＴ３とＴ４の間の温度である。この場合、カール量低減にトナー画像の転写紙への定着性も考慮したものである。
【００３６】
図７は、本実施の形態における定着モードの選択処理の流れを示すフローチャートである。
【００３７】
まず、外部装置２からの印刷指示を受けた時に、エンジンコントローラ５は特殊モードの指定の有無を判定する（Ｓ４１）。特殊モードの指定がない場合（ＯＦＦの場合）、現在指定されている定着モードでの温調および印刷処理を実行する（Ｓ４２）。ジョブ出力が終了するまで（Ｓ４８）、ステップＳ４１へ戻って上記の処理を繰り返す。
【００３８】
特殊モードの指定が有る場合（ＯＮの場合）、定着モードが普通紙モード・普通紙Ｌモードか否かをチェックする（Ｓ４３）。普通紙モードおよび普通紙Ｌモード以外の定着モードであれば、当該定着モードでの温調および印刷処理を実行する（Ｓ４４）。普通紙モードか普通紙Ｌモードであれば、そのいずれかを確認する（Ｓ４５）。普通紙モードでは、目標温度を「普通紙モードの温調−１５°Ｃ」に設定する（Ｓ４７）。普通紙Ｌモードでは、目標温度を「普通紙Ｌモード温調−１５°Ｃ」に設定する（Ｓ４６）。その後、上記ステップＳ４８へ進む。
【００３９】
これにより普通紙モードで転写紙のカール量を低減が可能であると共に定着性も確保される。
【００４０】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態における画像形成処理の流れをフローチャートで示している。
【図３】本発明の実施の形態における定着装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態における特殊モードの有効／無効（ＯＮ／ＯＦＦ）と各定着モードとの組み合わせに応じて設定される目標温度を示すデータテーブルの構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における定着モードの選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態において図４のデータテーブルの代わりに用いられるデータテーブルの構成例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における定着モードの選択処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１…プリンタ
２…外部装置
３…操作パネル
４…プリントコントローラ
５…エンジンコントローラ
６…搬送装置
７…作像装置
８…定着装置
９…加熱フィルム
１０…加圧ローラ
１１…ヒータ
１２…定着ニップ
【図１】
2007148162.tif 000003
【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】
2007148162.tif 000008
【図７】
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