(57)【要約】【課題】従来と比して画像形成装置の消費電力を低減させる。【解決手段】カラー印刷後の待機状態のときに、カラー印刷時の定着器６の制御目標温度Ｔｃｏｌより低い制御目標温度Ｔｍｏｎでも定着可能なモノクロ印刷を指示する印刷データを受信すると、定着器６の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎとなるよう定着器６をウォームアップさせるようにした。こうすることで、定着器６の温度が制御目標温度Ｔｃｏｌとなるよう定着器６をウォームアップさせる場合と比べてウォームアップに要する時間を短縮でき、ウォームアップ時の消費電力を抑えることができる。かくして、従来と比して画像形成装置の消費電力を低減することができる。【選択図】図１４
2017044802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤により画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、
前記転写部により記録媒体上に転写された画像を記録媒体に定着させる定着部と、
前記定着部の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出される前記定着部の温度が第１の制御目標温度となるよう前記定着部を制御して画像を記録媒体に定着させた後の待機状態のときに、前記第１の制御目標温度より低い第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成する指示を受け付けると、前記定着部の温度が前記第２の制御目標温度となるよう前記定着部をウォームアップさせる制御部と
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部は、熱源を有する加熱部と、加熱部と圧接する加圧部とでなり、
前記温度検出部は、前記定着部の温度として前記加熱部の温度を検出し、
前記制御部は、
前記温度検出部により検出される前記加熱部の温度が前記第１の制御目標温度となるよう前記定着部を制御して画像を記録媒体に定着させた後の待機状態のときに、前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成する指示を受け付けると、前記加熱部の温度が前記第２の制御目標温度となるよう前記定着部をウォームアップさせる
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】
前記第２の制御目標温度は、想定される前記所定時間後の前記加圧部の温度に基づいて設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記定着部の温度が前記第１の制御目標温度となるよう定着部を制御して画像を記録媒体に定着させた後の待機状態のときに、前記定着部に余熱があると想定される所定時間内に、前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成する指示を受け付けると、前記定着部の温度が前記第２の制御目標温度となるよう前記定着部をウォームアップさせる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成する指示を受け付けて、前記定着部の温度が前記第２の制御目標温度となるよう定着部のウォームアップを開始させた後、前記画像形成部に対して、前記指示に基づく画像の形成を前記定着部のウォームアップが終了する前の時点で開始させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記定着部のウォームアップを開始させた後、前記定着部のウォーアップが終了したときに前記画像形成部により形成された画像が転写された記録媒体が前記定着部へ到達するように設定された、前記第２の制御目標温度より低い画像形成開始温度に、前記定着部の温度が到達した時点で、前記画像形成部に対して、前記指示に基づく画像の形成を開始させる
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の制御目標温度は、複数色の現像剤で形成された画像を記録媒体に定着可能な温度に設定され、
前記第２の制御目標温度は、前記第１の制御目標温度より低く、前記定着部に余熱がある状態で、単色の現像剤で形成された画像を記録媒体に定着可能な温度に設定され、
前記制御部は、
前記定着部の温度が前記第１の制御目標温度となるよう前記定着部を制御して複数色の現像剤で形成された画像を記録媒体に定着させた後の待機状態のときに、前記定着部に余熱がある状態で、単色の現像剤で形成された画像を形成する指示を受け付けると、前記定着部の温度が前記第２の制御目標温度となるよう前記定着部をウォームアップさせる
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
さらに、前記加圧部の温度を検出する加圧側温度検出部を有し、
前記制御部は、
前記定着部の温度が前記第１の制御目標温度となるよう前記定着部を制御して画像を記録媒体に定着させた後の待機状態のときに、前記加圧側温度検出部により検出された前記加圧部の温度が所定値以上ある状態で、前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成する指示を受け付けると、前記定着部の温度が前記第２の制御目標温度となるよう前記定着部をウォームアップさせる
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記待機状態に遷移してから、前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成する指示を受け付けるまでの経過時間に応じて、前記第２の制御目標温度の設定値を変える
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成する指示を受け付けたときの前記加圧側温度検出部により検出された前記加圧部の温度に応じて、前記第２の制御目標温度の設定値を変える
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成を指示するデータを外部から受信するインタフェース部と、
前記データが前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像の形成を指示するデータであるかどうかを判断する判断部とをさらに有し、
前記制御部は、
前記定着部の温度が前記第１の制御目標温度となるよう前記定着部を制御して画像を記録媒体に定着させた後の待機状態のときに、前記定着部に余熱がある状態で、前記データを受信すると、前記判断部により当該データが前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像の形成を指示するデータであるかどうかを判断させ、当該データが前記第２の制御目標温度でも定着可能な画像の形成を指示するデータであると判断された場合に、前記定着部の温度が前記第２の制御目標温度となるよう前記定着部をウォームアップさせる
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに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、画像形成装置に関するものであり、例えば、定着器を備えた電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ装置、複写機などの画像形成装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着器を備えた画像形成装置は、用紙などの記録媒体に現像剤で形成された画像（現像剤像とも呼ぶ）を転写した後、定着器によって記録媒体に転写された現像剤像を溶融して記録媒体に定着させるようになっている。また、このような画像形成装置として、定着器の内部に２個の熱源を設け、第１の熱源による加熱から第２の熱源による加熱へと切り替えながら、定着器の温度を所望の温度まで上げる為のウォームアップを行うものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１８１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の画像形成装置では、記録媒体に転写された現像剤像を記録媒体に定着させる前に、定着器のウォームアップを行う必要があり、このウォームアップに要する時間が長くなるほど、ウォームアップ時の消費電力も大きくなる。換言すると、定着器のウォームアップ時間を短くすることができれば、ウォームアップ時の消費電力を低減でき、結果として、画像形成装置の消費電力を抑えることができるものと考えられる。
【０００５】
本発明は以上の点を考慮したものであり、従来と比して消費電力を低減し得る画像形成装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、現像剤により画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、前記転写部により前記記録媒体上に転写された画像を記録媒体に定着させる定着部と、定着部の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出される定着部の温度が第１の制御目標温度となるよう定着部を制御して画像を記録媒体に定着させた後の待機状態のときに、前記第１の制御目標温度より低い第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成する指示を受け付けると、前記定着部の温度が前記第２の制御目標温度となるよう定着部をウォームアップさせる制御部とを有する。
【０００７】
こうすることで、定着部の温度が第１の制御目標温度となるよう制御して画像を記録媒体に定着させた後、第１の制御目標温度より低い第２の制御目標温度でも定着可能な画像を形成するよう指示されると、定着部のウォームアップ時に、定着部の温度を第１の制御目標温度よりも低い第２の制御目標温度まで上げればよい為、ウォームアップ時に定着部の温度を第１の制御目標温度まで上げる場合と比較して、定着部のウォームアップに要する時間を短縮でき、ウォームアップ時の消費電力を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、本発明は、従来と比して画像形成装置の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】印刷装置のハードウェア構成を示す図である。
【図２】画像形成ユニットの構成を示す図である。
【図３】定着器の構成を示す図である。
【図４】温度検出素子の配置を示す図である。
【図５】面状ヒータの構成を示す図である。
【図６】面状ヒータの配熱バランスを示す図である。
【図７】印刷装置の機能構成を示す図である。
【図８】パネル部と表示部の例を示す図である。
【図９】印刷データの構成を示す図である。
【図１０】印刷動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す印刷動作のフローチャートにつづくフローチャートである。
【図１２】カラー印刷及びモノクロ印刷の印刷条件を示す表である。
【図１３】オフセット温度のテーブルを示す表である。
【図１４】定着ベルトの温度変化と各種タイミングを示すグラフである。
【図１５】カラー印刷時とモノクロ印刷時の記録媒体に転写される現像剤を示す図である。
【図１６】カラー印刷時とモノクロ印刷時の定着限界温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための形態（以下、これを実施の形態と呼ぶ）について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
［１．印刷装置のハードウェア構成］
図１に本実施の形態の画像形成装置としての印刷装置１のハードウェア構成を示す。尚、図１は、印刷装置１を側面から見た場合の構成図である。この図１に示すように、印刷装置１は、略箱型の筐体２を有している。筐体２の内部には、媒体カセット３、複数の画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）、中間転写ユニット５、定着器６、ピックアップローラ７、レジストローラ８、９、搬送ローラ１０〜１５、排出ローラ１６、１７、媒体通過センサ１８〜２１が設けられている。
【００１２】
媒体カセット３は、用紙などの記録媒体Ｐを収容する部分であり、筐体２内の下部に設けられている。複数の画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）は、電子写真方式での画像形成プロセスを実行するユニットであり、筐体２内の上部に設けられている。複数の画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）は、それぞれ扱う現像剤が異なっていて、例えば、画像形成ユニット４Ａは白やクリアなどの特色、画像形成ユニット４Ｂはシアン、画像形成ユニット４Ｃはマゼンタ、画像形成ユニット４Ｄはイエロー、画像形成ユニット４Ｅはブラックの現像剤を扱う。尚、具体的に、現像剤としては、例えば、トナーが用いられる。
【００１３】
中間転写ユニット５は、電子写真方式での転写プロセスを実行するユニットであり、複数の画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）の下方に設けられている。中間転写ユニット５は、ベルト張架ローラ３０と、ベルト駆動ローラ３１と、中間転写ベルト３２と、複数の一次転写ローラ３３（３３Ａ〜３３Ｅ）と、二次転写ローラ３４と、二次転写バックアップローラ３５とを有している。
【００１４】
中間転写ベルト３２は、ベルト張架ローラ３０、ベルト駆動ローラ３１、及び二次転写バックアップローラ３５によって、上側が平坦で下側が下方に凸する逆三角形状に張架されている。中間転写ベルト３２の上側の平坦部分の内側には、複数の画像形成ユニット４Ａ〜４Ｅのそれぞれと対向するように、一次転写ローラ３３Ａ〜３３Ｅが配置されている。さらに、中間転写ベルト３２の下側の凸部分の外側には、二次転写バックアップローラ３５と対向するように二次転写ローラ３４が配置されている。
【００１５】
この中間転写ベルト３２は、図中時計周り方向に走行しながら、上側の平坦部分の外側に、複数の画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）と複数の一次転写ローラ３３（３３Ａ〜３３Ｅ）によって、現像剤像が転写される。このようにして中間転写ベルト３２に転写された現像剤像は、中間転写ベルト３２とともに図中時計周り方向に運ばれ、二次転写ローラ３４と二次転写バックアップローラ３５との間に形成されるニップ部へと搬送されてきた記録媒体Ｐがニップ部を通過する際に、この記録媒体Ｐへ転写される。
【００１６】
定着器６は、電子写真方式での定着プロセスを実行する部分であり、二次転写ローラ３４と二次転写バックアップローラ３５との間に形成されるニップ部よりも、記録媒体Ｐの搬送方向の下流側に設けられている。定着器６は、定着ベルト４０と、加圧ローラ４１と、温度検出素子４２、４３とを有している。定着ベルト４０と加圧ローラ４１は互いに圧接するように対向配置されている。温度検出素子４２は、定着ベルト４０の内部に設けられた面状ヒータ（詳しくは後述する）の温度を検出する素子であり、温度検出素子４３は、定着ベルト４０の裏面（内側の面）の温度を検出する素子である。尚、具体的に、温度検出素子４２、４３としては、例えば、サーミスタが用いられる。
【００１７】
ピックアップローラ７は、媒体カセット３から記録媒体Ｐを繰り出す為のローラである。レジストローラ８、９は、媒体カセット３から繰り出された記録媒体Ｐのスキューを補正する為のローラであり、互いに圧接するように対向配置されている。搬送ローラ１０、１１と、搬送ローラ１２、１３とは、それぞれ、レジストローラ８、９によってスキューの補正が行われた記録媒体Ｐを、二次転写ローラ３４と二次転写バックアップローラ３５との間のニップ部へと搬送する為のローラであり、それぞれ互いに圧接するように対向配置されている。尚、搬送ローラ１０、１１よりも搬送ローラ１２、１３の方が、ニップ部に近い位置に配置されていて、この搬送ローラ１２、１３の駆動を制御することで、記録媒体Ｐへの現像剤像の転写タイミングを制御することが可能となっている。
【００１８】
搬送ローラ１４、１５と、排出ローラ１６、１７とは、それぞれ定着器６によって現像剤像が定着した記録媒体Ｐを、筐体２の天板部に設けられた排出トレー２２へと搬送する為のローラであり、互いに圧接するように対向配置されている。
【００１９】
媒体通過センサ１８〜２１は、それぞれ記録媒体Ｐの通過を認識する為のメカセンサであり、記録媒体Ｐが通過することにともなって機械的に動作する。媒体通過センサ１８は、レジストローラ８、９と搬送ローラ１０、１１との間を記録媒体Ｐが通過したかどうかを検出する。媒体通過センサ１９は、搬送ローラ１０、１１と搬送ローラ１２、１３との間を記録媒体Ｐが通過したかどうかを検出する。媒体通過センサ２０は、搬送ローラ１２、１３と、中間転写ユニット５のニップ部との間を記録媒体Ｐが通過したかどうかを検出する。媒体通過センサ２１は、定着器６と搬送ローラ１４、１５との間を記録媒体Ｐが通過したかどうかを検出する。尚、以下では、媒体通過センサ１８、１９、２０、２１を、それぞれ第１インセンサ１８、第２インセンサ１９、転写センサ２０、排出センサ２１と呼ぶことにする。
【００２０】
印刷装置１はこのような構成でなり、記録媒体Ｐへの印刷時、媒体カセット３から繰り出した記録媒体Ｐを中間転写ユニット５のニップ部へと搬送して、このニップ部を通過させることで記録媒体Ｐに中間転写ベルト３２に形成された現像剤像を転写させる。さらに、印刷装置１は、現像剤像が転写された記録媒体Ｐを、定着器６へと搬送して、この定着器６を通過させる際に記録媒体Ｐを加熱及び加圧することで記録媒体Ｐに現像剤像を定着させた後、排出トレー２２へと排出する。
【００２１】
［２．画像形成ユニットの構成］
ここで、画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）の構成についてさらに詳しく説明する。尚、画像形成ユニット４Ａ〜４Ｅは、扱う現像剤が異なるだけで、構成自体は同一である為、ここでは、これらのうちの画像形成ユニット４Ａについてのみ説明することとする。
【００２２】
図２に、画像形成ユニット４Ａとその周辺部の詳細な構成を示す。画像形成ユニット４Ａは、感光ドラム５０と、帯電ローラ５１と、露光部５２と、現像ローラ５３とを有している。帯電ローラ５１は、円筒状の感光ドラム５０の表面を一様に帯電させる為のローラであり、例えばこの帯電ローラ５１に−１０５０Ｖの帯電バイアスを印加すると、近接放電により、感光ドラム５０の表面は−５００Ｖ程度に帯電する。
【００２３】
露光部５２は、ＬＥＤアレイユニットに代表される、発光するユニットであり、露光された光によって感光ドラム５０の表面に電位の異なる部分を作成する。具体的には、感光ドラム５０の表面のうち、この露光部５２によって露光された部分は、−５０Ｖ程度になる。現像ローラ５３は、現像バイアスや摩擦帯電により帯電した現像剤５４を、感光ドラム５０の表面の露光された部分に付着させる為のローラである。この現像ローラ５３に印加される現像バイアスは、例えば−２００Ｖ程度であり、現像剤５４の電位と、感光ドラム５０の露光された部分の電位との電位差により、現像剤５４が感光ドラム５０の表面の露光された部分に付着する。
【００２４】
感光ドラム５０の表面に付着した現像剤５４は、一次転写ローラ３３Ａに印加される転写バイアスによって、中間転写ベルト３２へ転写される。画像形成ユニット４Ａは、このような構成でなり、感光ドラム５０の表面に、現像剤５４による現像剤像を形成して、これを中間転写ベルト３２へ転写する。尚、帯電バイアス、現像バイアス及び転写バイアスは、高圧電源部５５から帯電ローラ５１、現像ローラ５３及び一次転写ローラ３３Ａへ供給される。
【００２５】
［３．定着器の構成］
次に、定着器６の構成についてさらに詳しく説明する。図３に定着器６の詳細な構成を示す。定着器６は、定着ベルト４０と加圧ローラ４１とを有している。定着ベルト４０の内部には、定着ローラ６０と、圧力パッド６１と、面状ヒータ６２を内蔵する熱拡散部材６３と、面状ヒータ６２の裏面の温度を検出する温度検出素子４２と、定着ベルト４０の裏面の温度を検出する温度検出素子４３と、サーモスタット６４とが設けられている。
【００２６】
定着ベルト４０は、定着ローラ６０と、圧力パッド６１と、熱拡散部材６３とによって張架されていて、加圧ローラ４１と接する側（図中下側）に、定着ローラ６０と圧力パッド６１が配置され、その反対側（図中上側）に、熱拡散部材６３と、熱拡散部材６３に取り付けられた温度検出素子４２とサーモスタット６４が配置されている。また、温度検出素子４３は、例えば圧力パッド６１と熱拡散部材６３との間の定着ベルト４０の裏側に配置されている。尚、面状ヒータ６２の出力は例えば１１００Ｗ程度とする。
【００２７】
加圧ローラ４１は、表面が断熱性スポンジ素材で形成されたローラであり、内部にヒータなどを内蔵する必要がない為、円筒状もしくは円筒の両端を塞いだ中空の円柱状となっている。この加圧ローラ４１の外側には、加圧ローラ４１の表面の温度を検出する温度検出素子６５が設けられている。また、図４に示すように、定着ベルト４０と加圧ローラ４１は、搬送方向と直交する中心軸方向の長さが、記録媒体Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）よりも十分長くなっていて、これら定着ベルト４０と加圧ローラ４１の中心軸方向の中央部分を、記録媒体Ｐが通過するようになっている。
【００２８】
また、この図４に示すように、定着ベルト４０側の温度検出素子４２、４３は、定着ベルト４０の中心軸方向（長手方向）の中央に配置され、加圧ローラ４１側の温度検出素子６５は、加圧ローラ４１の中心軸方向（長手方向）の中央に配置されている。つまり、温度検出素子４２、４３、６５は、定着器６による記録媒体Ｐへの加熱を正確に制御する為に、記録媒体Ｐが通過する中央に配置されている。尚、サーモスタット６４は、温度検出素子４２の近傍（例えば定着ベルト４０の中央から長手方向に離れた位置）に配置されている。
【００２９】
次に、定着ベルト４０の内部に設けられた面状ヒータ６２の構成についてさらに詳しく説明する。図５に面状ヒータ６２の詳細な構成を示す。面状ヒータ６２は、ステンレスやアルミニウムなどでなり定着ベルト４０の中心軸方向（長手方向）に延びる金属板７０の上に、電気的絶縁を確保する為のガラス層７１が載せられ、その上に、金属板７０の長手方向に延び短手方向に隣接する２本の抵抗体７２Ｍ、７２Ｓが塗布されている。さらに、ガラス層７１の上には、２本の抵抗体７２Ｍ、７２Ｓの一端側に、２本の抵抗体７２Ｍ、７２Ｓのそれぞれと電気的に接続される電極７３Ｍ、７３Ｓが塗布され、さらに２本の抵抗体７２Ｍ、７２Ｓの他端側に、２本の抵抗体７２Ｍ、７２Ｓの両方と電気的に接続される電極７３Ｃが塗布されている。
【００３０】
２本の抵抗体７２Ｍ、７２Ｓは、電極７３Ｍ、７３Ｓ、７３Ｃを介して通電されることで発熱する部分であり、通電時の出力は、抵抗体７２Ｓより抵抗体７２Ｍの方が大きいものとする。さらに面状ヒータ６２では、電極７３Ｍ、７３Ｓ、７３Ｃ以外での抵抗体７２Ｍ、７２Ｓの絶縁性を確保する為、抵抗体７２Ｍ、７２Ｓをガラスなどの保護層７４で覆ってコーティングしている。
【００３１】
ここで、面状ヒータ６２の２本の抵抗体７２Ｍ、７２Ｓの配熱バランスを図６に示す。抵抗体７２Ｍ、７２Ｓは、長手方向の中央部と両端部とで配熱（つまり出力）が異なる発熱パタンとなっている。具体的に、抵抗体７２Ｍは、中央部より両端部の方が発熱パタン幅が広く、抵抗体７２Ｓは、両端部より中央部の方が発熱パタン幅が広くなっている。発熱パタン幅が広いほど、抵抗は小さくなる為、抵抗体７２Ｍは、両端部より中央部の方が抵抗が大きく、抵抗体７２Ｓは、中央部より両端部の方が抵抗が大きいことになる。
【００３２】
さらに、抵抗体７２Ｍ、７２Ｓの出力（ワッテージ）Ｗは、それぞれに流れる電流Ｉが一定で、塗布される厚みが一定であるとすれば、出力Ｗ＝抵抗Ｒ×電流Ｉ＾２の関係から、抵抗Ｒ、すなわち発熱パタン幅によって変化する。
【００３３】
よって、抵抗体７２Ｍについては、中央部の出力を１００％として、両端部の出力が９０％となるように、中央部と両端部の発熱パタン幅が選定されている。つまり、抵抗体７２Ｍは、両端部より中央部の配熱が高くなる発熱パタンとなっている。また、一方の抵抗体７２Ｓについては、中央部の出力を１００％として、両端部の出力が１５０％となるように、中央部と両端部の発熱パタン幅が選定されている。つまり、抵抗体７２Ｓは、中央部より両端部の配熱が高くなる発熱パタンとなっている。尚、実際の出力は、抵抗体７２Ｍの両端部の方が、抵抗体７２Ｓの両端部より大きく、全体としての出力は、抵抗体７２Ｍの方が抵抗体７２Ｓより大きい。
【００３４】
面状ヒータ６２の構成及び配熱分布はこのようになっている。尚、幅狭の記録媒体Ｐに印刷する場合、定着器６では、両端部の配熱が小さい抵抗体７２Ｍのみを制御する（つまり発熱させる）ようになっている。これは、定着ベルト４０などの、記録媒体Ｐが通過する部分より外側の部分の温度の上昇をできる限り抑える為である。
【００３５】
［４．印刷装置の機能構成］
次に、印刷装置１の機能をブロックごとにまとめた機能構成について説明する。図７に印刷装置１の機能構成を示す。印刷装置１は、全体を統括的に制御する制御部１００を有している。制御部１００は、定着温度制御部１０１、パネル制御部１０２、媒体情報管理部１０３、インタフェース部１０４、媒体搬送制御部１０５、温度設定部１０６、タイマ１０７、画像形成制御部１０８、転写制御部１０９、画像情報管理部１１０などと接続され、これらをコントロールする。
【００３６】
また、制御部１００は、記憶部１１１と接続され、記憶部１１１に、パネル制御部１０２、媒体情報管理部１０３、インタフェース部１０４、媒体搬送制御部１０５、温度設定部１０６、タイマ１０７、画像情報管理部１１０などからの情報を必要に応じて記憶させるようになっている。さらに、制御部１００は、上述した第１インセンサ１８、第２インセンサ１９、転写センサ２０、排出センサ２１と接続され、それぞれから送られてくる出力信号をもとに、搬送中の記録媒体Ｐの位置を認識するようになっている。
【００３７】
定着温度制御部１０１は、温度設定部１０６を含み、温度検出部１２０、１２１、１２２、電源部１２３と接続されている。温度検出部１２０は、温度検出素子４２を介して、定着ベルト４０内に設けられた面状ヒータ６２の温度を検出する。温度検出部１２１は、温度検出素子４３を介して、定着ベルト４０の温度を検出する。温度検出部１２２は、温度検出素子６５を介して、加圧ローラ４１の温度を検出する。
【００３８】
定着温度制御部１０１は、これら温度検出部１２０、１２１、１２２から、面状ヒータ６２の温度、定着ベルト４０の温度、加圧ローラ４１の温度を取得する。さらに、定着温度制御部１０１は、取得した定着ベルト４０の温度をもとに、定着ベルト４０の温度が、温度設定部１０６により設定された制御目標温度に近づくように、電源部１２３へヒータ制御信号を出力する。
【００３９】
電源部１２３は、ヒータ制御信号に基づいて、商用ＡＣ電源１２４により、サーモスタット６４を介して接続されている面状ヒータ６２の抵抗体７２Ｍ、７２Ｓに通電して発熱させる。
【００４０】
媒体搬送制御部１０５は、制御部１００からの搬送制御信号に基づいて、媒体搬送機構１２５を制御する。媒体搬送制御部１０５は、例えば、モータなどの電動機である。媒体搬送機構１２５は、ピックアップローラ７、レジストローラ８、９、搬送ローラ１０〜１５、排出ローラ１６、１７などからなり、記録媒体Ｐを搬送する為の搬送機構である。さらに、媒体搬送制御部１０５は、定着器回転制御部１２６に駆動信号を出力することで定着器回転機構１２７を制御する。定着器回転制御部１２６は、例えば、モータなどの電動機である。定着器回転機構１２７は、定着ローラ６０、加圧ローラ４１などからなり、定着器６の回転機構である。媒体搬送制御部１０５は、これら媒体搬送機構１２５及び定着器回転機構１２７を制御することで、記録媒体Ｐの搬送を制御する。
【００４１】
さらに、媒体搬送制御部１０５は、転写ベルト回転制御部１２８に駆動信号を出力することで転写ベルト回転機構１２９を制御する。転写ベルト回転制御部１２８は、例えば、モータなどの電動機である。転写ベルト回転機構１２９は、ベルト駆動ローラ３１などからなり、中間転写ベルト３２を走行させる為の回転機構である。媒体搬送制御部１０５は、転写ベルト回転機構１２９を制御することで、中間転写ベルト３２の走行を制御する。
【００４２】
画像形成制御部１０８は、画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）によって画像形成プロセスが実行されるように、画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）及び一次転写ローラ３３（３３Ａ〜３３Ｅ）に各種バイアスを供給する高圧電源部５５をコントロールする。転写制御部１０９は、二次転写ローラ３４によって記録媒体Ｐへの二次転写が行われるように、二次転写ローラ３４にバイアスを供給する高圧電源部５５をコントロールする。
【００４３】
パネル制御部１０２は、タッチパネルやボタンなどで構成されるパネル部１３０から、ユーザ操作に応じた操作情報が入力される。パネル制御部１０２は、この操作情報を制御部１００に送る。また、パネル制御部１０２は、液晶パネルやＬＥＤなどでなる表示部１３１に文字や絵などを表示させる為の表示情報を送る。
【００４４】
パネル部１３０と表示部１３１の一例を図８に示す。パネル部１３０と表示部１３１は、例えば、印刷装置１の所定箇所に隣接して設けられている。パネル部１３０には、例えば、３方向の方向ボタン１３２Ａ〜１３２Ｃ、ＯＫボタン１３３、ＯＮＬＩＮＥボタン１３４、ＣＡＮＣＥＬボタン１３５などが配置されている。方向ボタン１３２Ａ〜１３２Ｃは、それぞれ入力キーとして割り当てられていて、表示部１３１に表示されるカーソルなどの操作に対応する。また、ＯＫボタン１３３、ＯＮＬＩＮＥボタン１３４、ＣＡＮＣＥＬボタン１３５なども入力キーとして割り当てられていて、決定、オンライン接続、取り消しなどの操作に対応する。
【００４５】
媒体情報管理部１０３は、ユーザ操作に応じてパネル部１３０から得られる操作情報のうち、記録媒体Ｐに関する情報（これを媒体情報と呼ぶ）を管理する。尚、ここでは、記録媒体Ｐのサイズ（メディアサイズ）、記録媒体Ｐの厚さ（メディアウェイト）、記録媒体Ｐの種類（メディアタイプ）などを、媒体情報として媒体情報管理部１０３が管理するものとする。このような媒体情報管理部１０３が管理している媒体情報は、制御部１００が必要に応じて媒体情報管理部１０３から読み出すことができるようになっている。
【００４６】
インタフェース部１０４は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ＵＳＢ、セントロニクスＩ／Ｆなどでなり、接続されたホストコンピュータ１４０から送信されてくる印刷データを受信して、これを制御部１００に送る。尚、印刷データは、図９に示すように、例えば、ＪＯＢＮＡＭＥ、ＣＯＰＩＥＳ、ＤＡＴＡＭＯＤＥ、ＰＡＰＥＲＳＩＺＥ、ＭＥＤＩＡＴＹＰＥ、画像データで構成され、それぞれ、ファイル名、コピー枚数、カラー又はモノクロの指定、媒体サイズ、媒体種類、記録媒体に印刷する画像データを示している。また、インタフェース部１０４は、制御部１００から送られてきた情報を、ホストコンピュータ１４０へと送信する。
【００４７】
画像情報管理部１１０は、インタフェース部１０４によって受信された印刷データに含まれるＤＡＴＡＭＯＤＥを参照することにより、受信された印刷データが、カラー印刷を指示するものであるのか、モノクロ印刷を指示するものであるのかを判断する。尚、印刷データにはアドレス００２０Ｈにカラー又はモノクロの指定を示すＤＡＴＡＭＯＤＥが記述されている為、画像情報管理部１１０は、このアドレス００２０Ｈのデータを読み出すことで、受信された印刷データが、カラー印刷を指示するものであるのか、モノクロ印刷を指示するものであるのかを判断するようになっている。
【００４８】
印刷装置１の機能ブロック構成はこのようになっている。尚、制御部１００、定着温度制御部１０１、パネル制御部１０２、温度設定部１０６、画像形成制御部１０８、転写制御部１０９、画像情報管理部１１０は、それぞれ別々のハードウェアとして印刷装置１に実装されていてもよいし、例えば、ＣＰＵ（図示せず）が不揮発性メモリなどの記憶デバイス（図示せず）から読み出して実行するプログラムとして印刷装置１に実装されていてもよい。また、媒体情報管理部１０３、記憶部１１１は、それぞれ別々の記憶デバイス（例えば不揮発性メモリ）として印刷装置１に実装されていてもよいし、記憶デバイスの記憶領域を２つに分け、記憶デバイス内の別々の記憶領域として印刷装置１に実装されていてもよい。
【００４９】
［５．印刷装置の印刷動作］
次に、印刷装置１の印刷動作について説明する。尚、ここでは、印刷装置１が、カラー印刷の後に、モノクロ印刷もしくはカラー印刷を行う場合の印刷動作について説明する。図１０及び図１１に、印刷動作のフローチャートを示す。尚、この印刷動作は、制御部１００が各部と協働して行う動作である。
【００５０】
まずステップＳＰ１において、制御部１００は、記録媒体Ｐへのカラー印刷を終了して、次のステップＳＰ２に移り、印刷装置１を待機状態にする。このとき、制御部１００は、定着温度制御部１０１を介して、定着器６の面状ヒータ６２への通電を停止させる。よって、待機状態へ遷移すると、定着器６の定着ベルト４０の温度、及び加圧ローラ４１の温度は低下していく。
【００５１】
つづくステップＳＰ３において制御部１００は、タイマ１０７を起動して、待機状態の継続時間の計測を開始する。その後、ステップＳＰ４において制御部１００は、インタフェース部１０４を介して、ホストコンピュータ１４０から印刷データを受信する。つづくステップＳＰ５において画像情報管理部１１０は、制御部１００からの指示により、ステップＳＰ４で受信された印刷データがモノクロ印刷を指示するものであるかどうかを判断する。具体的には、画像情報管理部１１０は、印刷データのアドレス００２０ＨのＤＡＴＡＭＯＤＥを読み出すことにより、印刷データがモノクロ印刷を指示するものであるかどうかを判断する。
【００５２】
ここで、画像情報管理部１１０が、印刷データがモノクロ印刷を指示するものではなかったと判断した場合、このことは、印刷データがカラー印刷を指示するものであることを意味する。このとき、制御部１００は、カラー印刷の印刷条件に従って、印刷データに基づくカラー印刷を行うよう画像形成制御部１０８、定着温度制御部１０１、媒体搬送制御部１０５、転写制御部１０９を制御する。ステップＳＰ６において画像形成制御部１０８、定着温度制御部１０１、媒体搬送制御部１０５、転写制御部１０９は、制御部１００の制御のもと、印刷装置１に設定されているカラー印刷の印刷条件に従って、記録媒体Ｐへのカラー印刷を実行する。
【００５３】
ここで、カラー印刷の印刷条件とモノクロ印刷の印刷条件の一例を、図１２に示す。この印刷条件は、例えば、記憶部１１１にデータとして記憶されている。図１２に示すように、カラー印刷の印刷条件は、記録媒体Ｐを搬送する速度を示す送り速度［ｍｍ／ｓ］が１８０、記録媒体Ｐを搬送するときの間隔（距離）を示す画像間隔（媒体間隔）［ｍｍ］が７０、記録媒体Ｐを搬送するときの間隔（時間）を示す画像間隔時間［秒］が０．３８９、印刷速度［ＰＰＭ］が３９、定着ベルト４０の制御目標温度［℃］が１７０に設定されている。これに対して、モノクロ印刷の印刷条件は、送り速度［ｍｍ／ｓ］が１８０、画像間隔（媒体間隔）［ｍｍ］が５５、画像間隔時間［秒］が０．３０６、印刷速度［ＰＰＭ］が４１、定着ベルト４０の制御目標温度［℃］が１７０（又は１７０−ΔＴ）に設定されている。このように、印刷装置１では、カラー印刷時よりモノクロ印刷時の画像間隔を狭くすることで、モノクロ印刷時の印刷速度を向上させるようになっている。このような印刷条件の設定値は、記録媒体Ｐのサイズ、種類、印刷する向きなどによって変わるようになっていてもよい。実際、図１２に示す印刷条件は、Ａ４サイズの普通紙でなる記録媒体Ｐを短辺側から搬送してカラー印刷又はモノクロ印刷を行う場合の設定値である。ステップＳＰ６での印刷が終了すると、制御部１００は、印刷動作を終了する。
【００５４】
また一方で、上述のステップＳＰ５（図１０）で、画像情報管理部１１０が、印刷データがモノクロ印刷を指示するものであると判断した場合、ステップＳＰ７において制御部１００は、タイマ１０７による計時をもとに、印刷データを受信したタイミングが、待機状態に遷移してから所定時間内であったかどうかを判断する。尚、印刷装置１では、一例として、この所定時間が３０秒に設定されている。
【００５５】
印刷データを受信したタイミングが、待機状態に遷移してから所定時間（３０秒）を超えていた場合、制御部１００は、図１２に示すカラー印刷の印刷条件に従って、印刷データに基づくモノクロ印刷を行うよう画像形成制御部１０８を制御する。そして、画像形成制御部１０８は、ステップＳＰ６において、印刷装置１に設定されているカラー印刷の印刷条件に従って、記録媒体Ｐへのモノクロ印刷を実行する。この場合、カラー印刷の印刷条件に従ってモノクロ印刷を実行している為、カラー印刷時と同じ印刷速度でモノクロ印刷が実行されることになる。尚、この場合、モノクロ印刷の印刷条件に従ってモノクロ印刷を実行してもよい。ただし、条件の１つである制御目標温度については、カラー印刷時と同じ１７０℃とする。
【００５６】
これに対して、印刷データを受信したタイミングが、待機状態に遷移してから所定時間（３０秒）内であった場合、制御部１００は、ステップＳＰ８へと移り、記憶部１１１にデータとして記憶されているオフセット温度ΔＴを記憶部１１１から読み出し、このオフセット温度ΔＴを温度設定部１０６に通知する。オフセット温度ΔＴについては、詳しくは後述するが、定着器６に余熱がある状態でモノクロ印刷を行う場合に、定着ベルト４０の制御目標温度をオフセットする（すなわち低くする）為のものであり、図１３に示すように、例えば、テーブルのデータとして記憶部１１１に記憶され、１０℃に設定されている。
【００５７】
つづくステップＳＰ９（図１０）において、制御部１００は、定着器回転制御部１２６を制御して、定着器回転機構１２７を駆動させる。これにより、定着器６の定着ベルト４０と加圧ローラ４１が回転を開始する。
【００５８】
つづくステップＳＰ１０において、温度設定部１０６は、定着ベルト４０の制御目標温度として、オフセット温度ΔＴを加味した温度Ｔｍｏｎを設定する。このとき、カラー印刷の印刷条件として設定されている制御目標温度（例えば１７０℃）をＴｃｏｌとすると、Ｔｍｏｎ＝Ｔｃｏｌ−ΔＴの関係が成り立つ。つまり、制御目標温度Ｔｍｏｎは、カラー印刷の制御目標温度Ｔｃｏｌより１０℃低い温度（例えば１６０℃）に設定される。
【００５９】
つづくステップＳＰ１２において定着温度制御部１０１は、定着器６の定着ベルト４０の温度が、温度設定部１０６によって設定された制御目標温度Ｔｍｏｎに到達するように電源部１２３を制御する。つづくステップＳＰ１３において、電源部１２３は、定着温度制御部１０１の制御のもと、商用ＡＣ電源１２４により面状ヒータ６２に通電して発熱させることで、定着器６をウォームアップさせる。
【００６０】
つづくステップＳＰ１３（図１１）において制御部１００は、温度検出素子４３から得られる定着ベルト４０の温度が、画像形成開始温度Ｔｓｔａに到達するまで待ち受ける。画像形成開始温度Ｔｓｔａは、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達する前に、画像形成ユニット４での画像形成を開始する為に設定されている温度であり、制御目標温度Ｔｍｏｎより低く設定されている。実際、印刷装置１では、画像形成の開始から記録媒体Ｐが定着器６に到達するまでに時間を要する為、記録媒体Ｐが定着器６に到達する直前に定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達するよう、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達する前の時点で、画像形成を先に開始するようになっている。
【００６１】
尚、この画像形成開始温度Ｔｓｔａは、モノクロ印刷時の画像形成の開始から記録媒体Ｐが定着ベルト４０に到達するまでの時間と、定着ベルト４０の単位時間当たりの上昇温度とに基づいて設定されている。
【００６２】
定着ベルト４０の温度が、画像形成開始温度Ｔｓｔａに到達すると、つづくステップＳＰ１４において制御部１００は、画像形成制御部１０８を制御して、印刷データに基づくモノクロの１ページ目の画像形成を開始させる。この時点では、定着器６はまだウォームアップを継続している。定着温度制御部１０１は、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達した時点で、定着器６のウォームアップを終了させ、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎで一定となるように電源部１２３を制御する。
【００６３】
つづくステップＳＰ１５において制御部１００は、媒体搬送制御部１０５を制御して、記録媒体Ｐの搬送を開始させる。つづくステップＳＰ１６において制御部１００は、ステップＳＰ４で受信した印刷データに、次のページの画像データが存在するかどうかを判断する。ここで、印刷データに次のページの画像が存在する場合、制御部１００は、このステップＳＰ１６からステップＳＰ１７へと移り、タイマ１０７を起動して、画像間隔時間の計測を開始する。
【００６４】
モノクロ印刷の印刷条件では、画像間隔（媒体間隔）［ｍｍ］が５５、画像間隔時間［秒］が０．３０６に設定されている為、続くステップＳＰ１８において制御部１００は、タイマ１０７の計測をもとに、画像間隔時間として設定されている０．３０６秒間待ち受け、０．３０６秒間待ち受けた後、つづくステップＳＰ１９において、画像形成制御部１０８を制御して、次のページの画像形成を開始させる。そして、制御部１００は、ステップＳＰ１５に戻り、媒体搬送制御部１０５を制御して、記録媒体Ｐの搬送を開始させる。
【００６５】
印刷データに含まれる全ページの画像データの画像形成を実行し終えると、制御部１００は、ステップＳＰ１６からステップＳＰ２０へと移り、画像形成制御部１０８を制御して、印刷データに基づく画像形成を終了させる。そして、全ページの印刷が終了すると、制御部１００は、印刷動作を終了する。
【００６６】
このように、印刷装置１は、カラー印刷の後に、所定時間（３０秒）内にモノクロ印刷を行う場合に限り、通常１７０℃に設定されている定着ベルト４０の制御目標温度を１６０℃にまで下げて印刷を行うようになっている。以下、定着ベルト４０の制御目標温度を１７０℃から１６０℃へ下げることが可能な理由などについて、さらに詳しく説明する。
【００６７】
図１４に、カラー印刷の後、所定時間（３０秒）内にモノクロ印刷を行ったときの、定着ベルト４０の温度変化と、画像形成のタイミング、排出センサ２１を記録媒体Ｐが通過するタイミング、及び面状ヒータ６２のオンオフタイミングとを示す。
【００６８】
まず、制御部１００は、時刻ｔ１から、カラー印刷が終了する時刻ｔ２までの間、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｃｏｌ（１７０℃）を保つように定着温度制御部１０１を制御する。この間、定着温度制御部１０１は、面状ヒータ６２を間欠的にオンさせることで、定着ベルト４０の温度を制御目標温度Ｔｃｏｌに保つようになっている。また、この間、制御部１００は、カラー印刷の印刷条件に設定された画像間隔で画像形成を行うよう画像形成制御部１０８を制御する。また、制御部１００は、画像形成のタイミングにともなって、カラー印刷の印刷条件に設定された媒体間隔で記録媒体Ｐが搬送されるよう媒体搬送制御部１０５を制御する。尚、図１４の例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に、３ページ分のカラー印刷を行っている。
【００６９】
時刻ｔ２においてカラー印刷が終了すると、制御部１００は、印刷装置１を待機状態へ遷移させ、定着器６の面状ヒータ６２をオフするように定着温度制御部１０１を制御する。これにより、時刻ｔ２以降、定着ベルト４０の温度は低下していく。また、制御部１００は、待機状態となった時点（すなわち時刻ｔ２）で、タイマ１０７を起動して待機時間の計測を開始する。
【００７０】
その後、印刷装置１が、待機状態に遷移してから２５秒後の時刻ｔ３において、モノクロ印刷を指示する印刷データを受信したとする。この場合、待機状態に遷移してから所定時間（３０秒）内に、モノクロ印刷を指示する印刷データを受信したことにより、制御部１００は、定着ベルト４０の制御目標温度Ｔｍｏｎを、Ｔｃｏｌ−ΔＴ、すなわち１７０℃−１０℃の１６０℃に設定する。そして、制御部１００は、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達するように、定着温度制御部１０１の制御を開始する。このとき、定着温度制御部１０１は、定着器６のウォームアップを開始して面状ヒータ６２をオンさせ続けることで、定着ベルト４０の温度を上昇させるようになっている。ゆえに、時刻ｔ３以降、定着ベルト４０の温度は上昇していく。
【００７１】
その後、制御部１００は、定着ベルト４０の温度が画像形成開始温度Ｔｓｔａに到達した時刻ｔ４において、モノクロ印刷の印刷条件に設定された画像間隔で画像形成を行うよう画像形成制御部１０８を制御する。また、制御部１００は、画像形成のタイミングにともなって、モノクロ印刷の印刷条件に設定された媒体間隔で記録媒体Ｐが搬送されるよう媒体搬送制御部１０５を制御する。
【００７２】
さらに、制御部１００は、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達した時刻ｔ５において、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎ（１６０℃）を保つように定着温度制御部１０１を制御する。このとき、定着温度制御部１０１は、定着器６のウォームアップを終了させて面状ヒータ６２を間欠的にオンさせることで、定着ベルト４０の温度を制御目標温度Ｔｍｏｎに保つようになっている。
【００７３】
その後、定着器６を記録媒体Ｐが通過することにより記録媒体Ｐに現像剤像が定着され、以降、受信した印刷データに含まれるページ分のモノクロ印刷が連続して行われる。
【００７４】
このように印刷装置１では、カラー印刷の後、所定時間（３０秒）内にモノクロ印刷を行う場合には、定着ベルト４０の制御目標温度をカラー印刷時の制御目標温度Ｔｃｏｌより低い制御目標温度Ｔｍｏｎに設定することにより、定着ベルト４０の温度を制御目標温度まで上昇させるウォームアップに要する時間を、通常のカラー印刷時より短くすることができる。実際、定着ベルト４０の温度を制御目標温度Ｔｃｏｌまで上げようとすると、図１４に一点鎖線で示すように、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達した時刻ｔ５からさらに一定時間経過した時刻ｔ６まで定着器６のウォームアップを行わなければならず、ウォームアップに要する時間が長くなる。つまり、印刷装置１では、時刻ｔ６−時刻ｔ５の分だけ、ウォームアップに要する時間を短くすることができる。
【００７５】
さらに、印刷装置１では、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達した時刻ｔ５から画像形成を開始するのではなく、記録媒体Ｐが定着器６に到達する直前に定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎとなるように設定された画像形成開始温度Ｔｓｔａに定着ベルト４０の温度が到達した時刻ｔ４から画像形成を開始するようにした。これにより、カラー印刷が終了してからモノクロ印刷が開始されるまでの時間を極力短くすることができる。
【００７６】
ここで、モノクロ印刷時の制御目標温度Ｔｍｏｎを、カラー印刷時の制御目標温度Ｔｃｏｌより低くできる理由について説明する。まず、図１５に、カラー印刷時に記録媒体Ｐに転写される現像剤と、モノクロ印刷時に記録媒体Ｐに転写される現像剤の違いを示す。この図１５に示すように、カラー印刷時は、記録媒体Ｐ上に複数色の現像剤が複数の層となるよう重ねて転写されるのに対して、モノクロ印刷時は、記録媒体Ｐ上に単一色の現像剤のみが転写される。
【００７７】
定着器６では、熱による定着を行う為、記録媒体Ｐ上に転写される現像剤量が多いほど、定着に必要なエネルギー量が多くなる。つまり、カラー印刷の方が、モノクロ印刷より定着に必要なエネルギー量が多くなる。また、印刷速度が一定であれば、定着するときの温度、つまり定着温度が高いほど、定着時に記録媒体Ｐ上の現像剤に与えるエネルギー量が多くなる。
【００７８】
ここで、カラー印刷時に定着に必要な定着温度の最小値（これを定着限界温度と呼ぶ）と、モノクロ印刷時の定着限界温度との比較結果を、図１６に示す。尚、この比較結果は、印刷速度を一定にして得られたものである。図１６は、縦軸を定着側温度、横軸を加圧側温度とするグラフであり、定着側温度と加圧側温度とによって定着限界温度を表している。定着側温度とは定着ベルト４０の温度、加圧側温度とは加圧ローラ４１の温度のことを示す。尚、印刷装置１では、定着器６の制御目標温度として定着ベルト４０の温度を制御する為、グラフの縦軸の定着側温度は、制御目標温度を示してもいる。
【００７９】
このグラフに示すように、モノクロ印刷時の定着限界温度は、定着側温度及び加圧側温度の変化によらず、常にカラー印刷時の定着限界温度より一定温度低くなっている。実際、印刷装置１では、モノクロ印刷時の定着限界温度は、カラー印刷時の定着限界温度より数℃程度低くなっている。このことからも、モノクロ印刷では、カラー印刷より低い定着温度で定着可能なことが分かる。
【００８０】
また、モノクロ印刷時及びカラー印刷時の定着限界温度は、加圧側温度が高くなるほど、定着側温度が低くなるように変化する。よって、加圧側温度が高い状態であれば、定着側温度が低くても、つまり制御目標温度を低くしても、定着可能なことが分かる。
【００８１】
一般的に、加圧ローラ４１は、定着ベルト４０より熱容量が高く、定着ベルト４０と比べて温度が下がりにくい。よって、印刷終了後の待機状態のとき、加圧ローラ４１は余熱により、しばらくの間、温度が高い状態、つまり加圧側温度が高い状態となる。
【００８２】
これらのことから、カラー印刷終了後の待機状態のときのように、定着器６に余熱があって加圧側温度が高い状態にあり、且つ次にモノクロ印刷を行う状況であれば、定着ベルト４０の制御目標温度を低くしても十分定着可能であることが分かる。ゆえに、印刷装置１では、カラー印刷の後、所定時間（３０秒）内にモノクロ印刷を行う場合に限り、定着ベルト４０の制御目標温度を１６０℃にまで下げて印刷を行うようになっている。
【００８３】
尚、本実施の形態では、一例として、加圧側温度が１００℃以上の場合を、定着器６に余熱がある状態と定義している。よって、制御目標温度を下げる条件の１つとして設定されている、カラー印刷終了後の所定時間（３０秒）は、カラー印刷終了後、１７０℃程度の加圧側温度が１００℃近くに下がってくるまでの時間でもある。ゆえに、カラー印刷終了後、所定時間（３０秒）内であれば、定着器６に余熱があり、加圧側温度は１００℃以上であると想定できる。
【００８４】
さらに、本実施の形態では、モノクロ印刷時の制御目標温度Ｔｍｏｎを、加圧側温度が１００℃のときのモノクロ印刷時に必要となる定着側温度の最小値Ｔｍｏｎ＿ｍｉｎより大きく、加圧側温度が１００℃のときのカラー印刷時に必要となる定着側温度の最小値Ｔｃｏｌ＿ｍｉｎより小さい値に設定している。尚、カラー印刷時の制御目標温度Ｔｃｏｌは、加圧側温度が１００℃のときのカラー印刷時に必要となる定着側温度の最小値Ｔｃｏｌ＿ｍｉｎより高く設定されている。印刷装置１では、このような値に制御目標温度Ｔｍｏｎが設定されていることで、加圧側温度が１００℃以上あれば、制御目標温度Ｔｍｏｎでモノクロ印刷の定着が可能であり、且つカラー印刷時より低い定着温度でモノクロ印刷の定着が可能となっている。
【００８５】
尚、印刷装置１では、モノクロ印刷時の方がカラー印刷時より印刷速度が速く、且つ確実に定着を行うようにする為、制御目標温度Ｔｍｏｎを、加圧側温度が１００℃のときの最小値Ｔｍｏｎ＿ｍｉｎより大きくしてマージンをとっている。
【００８６】
［６．まとめと効果］
ここまで説明したように、本実施の形態の印刷装置１では、カラー印刷後に待機状態に遷移してから所定時間（３０秒）内にモノクロ印刷の印刷データを受信してウォームアップを開始する場合、つまりカラー印刷後に待機状態に遷移してから定着器６に余熱がある状態でモノクロ印刷のウォームアップを開始する場合には、定着ベルト４０の制御目標温度をカラー印刷時の制御目標温度Ｔｃｏｌより低い制御目標温度Ｔｍｏｎに設定するようにした。こうすることで、印刷装置１では、カラー印刷後にモノクロ印刷を行う場合のウォームアップ時に、定着ベルト４０の温度を、カラー印刷時の制御目標温度Ｔｃｏｌより低い制御目標温度Ｔｍｏｎとなるよう加熱制御すればよい為、ウォームアップ時に定着ベルト４０の温度をカラー印刷時の制御目標温度Ｔｃｏｌとなるよう加熱制御する場合と比べて、ウォームアップに要する時間を短縮でき、ウォームアップ時の消費電力を抑えることができる。かくして、本発明によれば、従来と比して印刷装置の消費電力を低減することができる。
【００８７】
また、印刷装置１では、定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎに到達した時点から画像形成を開始するのではなく、記録媒体Ｐが定着器６に到達する直前に定着ベルト４０の温度が制御目標温度Ｔｍｏｎとなるように設定された制御目標温度Ｔｍｏｎより低い画像形成開始温度Ｔｓｔａに定着ベルト４０の温度が到達した時点で、画像形成を開始するようにした。こうすることで、印刷装置１は、定着器６のウォームアップの途中で画像形成を先に開始することができ、カラー印刷が終了してからモノクロ印刷が開始されるまでの時間を短くすることができる。
【００８８】
［７．他の実施の形態］
［７−１．他の実施の形態１］
尚、上述した実施の形態では、カラー印刷終了後、所定時間内にモノクロ印刷の印刷データを受信した場合に、加圧側温度が１００℃以上であり定着器６に余熱があると想定して、定着ベルト４０の制御目標温度を下げるようにした。これに限らず、例えば、カラー印刷終了後、制御部１００が、定着温度制御部１０１及び温度検出部１２２を介して温度検出素子６５から得られる加圧ローラ４１の温度を監視するようにして、その後、モノクロ印刷データを受信したときに、加圧ローラ４１の温度（すなわち加圧側温度）が１００℃以上であれば、定着器６に余熱があると判断して、定着ベルト４０の制御目標温度を下げるようにしてもよい。
【００８９】
尚、上述した実施の形態のように、カラー印刷終了後の経過時間をもとに、定着器６に余熱があるかどうかを推測する場合、温度検出部１２２と温度検出素子６５を省略して、印刷装置１の構成を簡易化することもできる。また、温度検出素子６５は、加圧ローラ４１の外側に設けられている為、定着器６の外部の影響（例えば定着器６以外の熱源からの影響）を受け易い。ゆえに、印刷装置１の内部構造によっては、温度検出素子６５から得られる加圧ローラ４１の温度をもとに定着器６に余熱があるかどうか判断するよりも、カラー印刷終了後の経過時間をもとに定着器６に余熱があるかどうか判断する方が、判断の精度が高い場合も有り得る。このような場合には、カラー印刷終了後の経過時間をもとに定着器６に余熱があるかどうかを推測する手法を採用することが望ましい。
【００９０】
［７−２．他の実施の形態２］
また、上述した実施の形態では、本発明を、カラー印刷の後に、定着器６の制御目標温度（すなわち定着ベルト４０の制御目標温度）をカラー印刷時より低くしても定着可能なモノクロ印刷を行う場合に適用した。これに限らず、本発明は、所定の印刷（これを第１の印刷と呼ぶ）の後に、定着器の制御目標温度を、この第１の印刷時より低くしても定着可能な第２の印刷を行う場合であれば、カラー印刷後にモノクロ印刷を行う状況とは異なる状況にも適用することができる。
【００９１】
例えば、本発明を、普通紙より厚い厚紙へのモノクロ印刷の後に、普通紙へのモノクロ印刷を行う場合に適用してもよい。実際、普通紙より厚い厚紙への印刷は、普通紙へ印刷するときよりも、厚みがある分、定着に必要なエネルギー量が多く、定着器６の制御目標温度を高くする必要がある。ゆえに、この場合、厚紙へのモノクロ印刷（すなわち第１の印刷）の後、定着器６の制御目標温度を厚紙へのモノクロ印刷時より低くしても定着可能な普通紙へのモノクロ印刷（すなわち第２の印刷）を行うことになる為、本発明を適用できる。
【００９２】
［７−３．他の実施の形態３］
さらに、上述した実施の形態では、カラー印刷終了後、所定時間内にモノクロ印刷の印刷データを受信した場合に、定着ベルト４０の制御目標温度をＴｃｏｌ−ΔＴのＴｍｏｎに設定するようにした。これに限らず、この制御目標温度Ｔｍｏｎを、カラー印刷終了後の経過時間、もしくは加圧ローラ４１の温度に応じて変化させるようにしてもよい。まず、加圧ローラ４１の温度に応じて制御目標温度Ｔｍｏｎを変化させる場合について説明する。この場合、例えば、記憶部１１１に、加圧ローラ４１の温度と制御目標温度Ｔｍｏｎとの関係を示すデータを記憶させておく。具体的には、図１６に示したモノクロ印刷時の加圧側温度と定着側温度との関係に基づいて、例えば、加圧ローラ４１の温度（つまり加圧側温度）が１００℃のときのＴｍｏｎ、１１０℃のときのＴｍｏｎ、１２０℃のときのＴｍｏｎ、…を、テーブルのデータとして記憶部１１１に記憶させておく。
【００９３】
そして、制御部１００は、このテーブルから、カラー印刷終了後、モノクロ印刷の印刷データを受信したときの加圧ローラ４１の温度に対応するＴｍｏｎを読み出して、これを定着ベルト４０の制御目標温度として設定する。このようにすれば、加圧側温度が高くなるほど、定着ベルト４０の制御目標温度を下げることができるので、ウォームアップに要する時間をさらに短縮でき、ウォームアップ時の消費電力を一段と抑えることができる。
【００９４】
また、カラー印刷終了後の経過時間に応じて制御目標温度Ｔｍｏｎを変化させる場合、例えば、記憶部１１１に、経過時間と制御目標温度Ｔｍｏｎとの関係を示すデータを記憶させておく。具体的には、図１６に示したモノクロ印刷時の加圧側温度と定着側温度との関係と、経過時間と加圧側温度の温度低下との関係とに基づいて、例えば、経過時間が３０秒のときのＴｍｏｎ、２５秒のときのＴｍｏｎ、２０秒のときのときのＴｍｏｎ、…を、テーブルとして記憶部１１１に記憶させておく。
【００９５】
そして、制御部１００は、このテーブルから、カラー印刷終了後、モノクロ印刷の印刷データを受信するまでの経過時間に対応するＴｍｏｎを読み出して、これを定着ベルト４０の制御目標温度として設定する。この場合、経過時間が短いほど加圧側温度が高く、定着ベルト４０の制御目標温度を下げることができるので、ウォームアップに要する時間をさらに短縮でき、ウォームアップ時の消費電力を一段と抑えることができる。
【００９６】
［７−４．他の実施の形態４］
さらに、上述した実施の形態では、定着ベルト４０の裏側に配置されている温度検出素子４３から得られる定着ベルト４０の温度を、定着器６の温度として制御するようにした。これに限らず、例えば、熱拡散部材６３に取り付けられた温度検出素子４２から得られる面状ヒータ６２の温度を、定着器６の温度として制御するようにしてもよい。また、温度検出素子４３から得られる定着ベルト４０の温度に、温度検出素子４２から得られる面状ヒータ６２の温度を加味した温度を、定着器６の温度として制御するなどしてもよい。
【００９７】
［７−５．他の実施の形態５］
さらに、上述した実施の形態では、画像形成装置としての印刷装置１に本発明を適用したが、これに限らず、第１の制御目標温度で現像剤像を記録媒体に定着させた後に、第１の制御目標温度より低い第２の制御目標温度で定着可能な現像剤像を記録媒体に定着させる場合がある画像形成装置であれば、図１とは異なる構成の印刷装置や、ファクシミリ、ＭＦＰ（Multi  Function  Product：複合機）などの画像形成装置にも適用できる。
【００９８】
［７−６．他の実施の形態６］
また、上述した実施の形態では、現像剤により画像を形成する画像形成部の具体例である画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）を印刷装置１に設けた。これに限らず、現像剤により画像を形成できるものであれば、画像形成ユニット４（４Ａ〜４Ｅ）とは異なる画像形成部を印刷装置１に設けるようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態では、画像を記録媒体に転写する転写部の具体例である中間転写ユニット５を印刷装置１に設けた。これに限らず、画像を記録媒体に転写できるものであれば、中間転写ユニット５とは異なる転写部を印刷装置１に設けるようにしてもよい。
【００９９】
さらに、上述した実施の形態では、記録媒体上に転写された画像を熱と圧力によって記録媒体に定着させる定着部の具体例である定着器６を印刷装置１に設けた。これに限らず、画像を熱と圧力によって記録媒体に定着させることができるものであれば定着器６とは異なる定着部を印刷装置１に設けるようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態では、定着器６を、熱源を有する加熱部の具体例である定着ベルト４０と、加圧部の具体例である加圧ローラ４１とで構成するようにした。これに限らず、定着器６を、定着ベルト４０とは異なる加熱部と加圧ローラ４１とは異なる加圧部とで構成するようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態では、熱源の具体例である面状ヒータ６２を定着ベルト４０に設けた。これに限らず、面状ヒータ６２とは異なる熱源を定着ベルト４０に設けるようにしてもよい。
【０１００】
さらに、上述した実施の形態では、定着部の温度を検出する温度検出部の具体例である温度検出部１２０及び温度検出素子４３を印刷装置１に設けた。これに限らず、定着部の温度を検出できるものであれば、温度検出部１２０及び温度検出素子４３とは異なる温度検出部を印刷装置１に設けるようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態では、定着器６の温度（つまり定着ベルト４０の温度）が第１の制御目標温度としてのＴｃｏｌとなるように定着器６を制御してカラー印刷を行った後の待機状態のときに、定着器６に余熱がある状態で、第２の制御目標温度としてのＴｍｏｎでも定着可能なモノクロ印刷の指示を受け付けると、定着器６の温度がＴｍｏｎとなるよう定着器６をウォームアップさせる制御部の具体例である制御部１００及び定着温度制御部１０１を印刷装置１に設けた、これに限らず、これら制御部１００及び定着温度制御部１０１と同等の機能を有するものであれば、制御部１００及び定着温度制御部１０１とは異なる制御部を印刷装置１に設けるようにしてもよい。
【０１０１】
さらに、上述した実施の形態では、定着部の加圧部の温度を検出する加圧側温度検出部の具体例である温度検出部１２２及び温度検出素子６５を印刷装置１に設けた。これに限らず、加圧部の温度を検出できるものであれば、温度検出部１２２及び温度検出素子６５とは異なる加圧側温度検出部を印刷装置１に設けるようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態では、画像形成を指示するデータとしての印刷データを外部から受信するインタフェース部の具体例であるインタフェース部１０４を印刷装置１に設けた。これに限らず、画像形成を指示するデータを受信できるものであれば、インタフェース部１０４とは異なるインタフェース部を印刷装置１に設けるようにしてもよい。さらに、上述した実施の形態では、画像形成を指示するデータが第２の制御目標温度でも定着可能な画像の形成を指示するデータであるかどうかを判断する判断部の具体例である画像情報管理部１１０を印刷装置１に設けた。これに限らず、同様の判断を行うことができるものであれば、画像情報管理部１１０とは異なる判断部を設けてもよい。また、制御部１００が、判断部としての機能を持つようにしてもよい。
【０１０２】
［７−７．他の実施例７］
さらに、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した実施の形態と他の実施の形態の一部または全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、熱及び圧力によって記録媒体に画像を定着させる定着器を有する画像形成装置で広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１……プリンタ、４……画像形成ユニット、５……中間転写ユニット、６……定着器、４０……定着ベルト、４１……加圧ローラ、４２、４３、６５……温度検出素子、５４……トナー、６２……面状ヒータ、１００……制御部、１０１……定着温度制御部、１０４……インタフェース部、１０５……媒体搬送制御部、１０６……温度設定部、１０７……タイマ、１０８……画像形成制御部、１０９……転写制御部、１１１……記憶部、１２０、１２１、１２２……温度検出部、１４０……ホストコンピュータ、Ｔｍｏｎ、Ｔｃｏｌ……制御目標温度。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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