(57)【要約】【課題】早期に画像形成処理を行うことができるとともに、大部数の画像形成処理をも可能とする画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置１００における制御部３５は、電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時に、通常モードが設定されている状態で用紙の印刷を受け付けると、定着ローラ３１における印刷速度を通常モードでの通常設定速度より低速に設定し、かつ、定着ローラ３１における定着設定温度を通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定した後、印刷動作をスタートし、定着温度が通常設定温度に到達した時点で、定着ローラ３１における印刷速度を通常設定速度に設定する制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源から熱の供給を受けて記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着部と、前記定着部における定着温度をその温度が定着設定温度になるように制御する温度制御手段と、を有し、厚い記録媒体または薄い記録媒体などの特定の厚みの記録媒体以外の通常の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する通常モードを含む複数の印刷モードが設定可能であり、前記定着部における印刷速度を２種類以上、前記定着部における定着設定温度を２種類以上有する画像形成装置において、
電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時に、前記通常モードが設定されている状態で記録媒体の印刷を受け付けると、前記定着部における印刷速度を前記通常モードでの通常設定速度よりも低速に設定し、かつ、前記定着部における定着設定温度を前記通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定した後、印刷動作をスタートし、定着温度が前記通常設定温度に到達した時点で、前記定着部における印刷速度を前記通常設定速度に設定する制御を行う制御部と、
前記定着部における印刷速度を前記制御部において設定された印刷速度に切り替える駆動部材制御手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記ウォームアップ時または前記スリープモードからの復帰時において、前記定着部の表面温度が前記通常設定温度に到達するまでの間、前記加熱源から前記定着部表面に供給される熱量が前記定着部表面から記録媒体に伝導される熱量よりも大きい請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記定着部における低速の印刷速度として、通常より厚い特定の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する厚紙モード時に対応する印刷速度を用いる請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記定着部における低温の定着設定温度として、通常より薄い特定の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する薄紙モード時に対応する定着設定温度を用いる請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、定着温度が通常設定温度に到達した時点で、いったん印刷をストップし、印刷速度を前記通常設定速度に設定した後、残りの印刷動作を継続する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記ウォームアップ時または前記スリープモードからの復帰時において、現像画像濃度を低くする調整手段を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記定着部の定着設定温度の切り替えを可能とする切り替えキーをさらに備える請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
加熱源から熱の供給を受けて記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着部と、前記定着部における定着温度をその温度が定着設定温度になるように制御する温度制御手段と、使用されている印刷モードの表示を行う表示部と、を有し、厚い記録媒体または薄い記録媒体などの特定の厚みの記録媒体以外の通常の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する通常モードを含む複数の印刷モードが設定可能であり、前記定着部における印刷速度を２種類以上、前記定着部における定着設定温度を２種類以上有する画像形成装置において、
記録媒体の連続印刷枚数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段のカウント値を記憶する記憶手段と、
記録媒体の連続印刷枚数が３枚以下の頻度が所定割合以上のときに、前記通常モードが設定されていると、前記定着部における印刷速度を前記通常モードでの通常設定速度よりも低速に設定し、かつ、前記定着部における定着設定温度を前記通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定して節電モードに設定する制御を行う制御部と、
前記定着部における印刷速度を前記制御部において設定された印刷速度に切り替える駆動部材制御手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、記録媒体の連続印刷枚数が３枚以下の頻度が所定割合未満のときに、前記節電モードが設定されていると、前記節電モードから前記通常モードに設定する制御を行う請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記通常モードから前記節電モードへ切り替える条件が変更可能である請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、所定期間が経過すると前記記憶手段の記憶内容をリセットする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
加熱源から熱の供給を受けて記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着部と、前記定着部における定着温度をその温度が定着設定温度になるように制御する温度制御手段と、を有し、厚い記録媒体または薄い記録媒体などの特定の厚みの記録媒体以外の通常の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する通常モードを含む複数の印刷モードが設定可能であり、前記定着部における印刷速度を２種類以上、前記定着部における定着設定温度を２種類以上有する画像形成装置における印刷方法において、
電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時に、前記通常モードが設定されている状態で記録媒体の印刷を受け付けると、前記定着部における印刷速度を前記通常モードでの通常設定速度よりも低速に設定し、かつ、前記定着部における定着設定温度を前記通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定した後、印刷動作をスタートし、定着温度が前記通常設定温度に到達した時点で、前記定着部における印刷速度を前記通常設定速度に設定する制御を行う制御ステップと、
前記定着部における印刷速度を前記制御ステップにおいて設定された印刷速度に切り替える駆動部材制御ステップと、
を備える画像形成装置における印刷方法。
【請求項１３】
加熱源から熱の供給を受けて記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着部と、前記定着部における定着温度をその温度が定着設定温度になるように制御する温度制御手段と、を有し、厚い記録媒体または薄い記録媒体などの特定の厚みの記録媒体以外の通常の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する通常モードを含む複数の印刷モードが設定可能であり、前記定着部における印刷速度を２種類以上、前記定着部における定着設定温度を２種類以上有する画像形成装置における印刷処理を機能させるコンピュータプログラムにおいて、
電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時に、前記通常モードが設定されている状態で記録媒体の印刷を受け付けると、前記定着部における印刷速度を前記通常モードでの通常設定速度よりも低速に設定し、かつ、前記定着部における定着設定温度を前記通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定した後、印刷動作をスタートし、定着温度が前記通常設定温度に到達した時点で、前記定着部における印刷速度を前記通常設定速度に設定する制御を行う制御機能と、
前記定着部における印刷速度を前記制御機能において設定された印刷速度に切り替える駆動部材制御機能と、
を実現させるための画像形成装置における印刷処理を機能させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタおよびファクシミリ装置等の電子写真プロセスの画像形成を行う画像形成装置、その画像形成装置における印刷方法およびその画像形成装置における印刷処理を機能させるコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、帯電状態にある感光体表面に、画像情報に基づく信号光を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体に転写して定着させることによって、画像が形成される。
【０００３】
そして、トナー像の記録媒体への定着には、たとえば、定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラと、を含む定着装置が用いられ、定着ローラと加圧ローラとの圧接部に記録媒体が導入され、記録媒体を加熱加圧することによりトナー像が記録媒体に定着される。
【０００４】
印刷速度の高速化に対応して、定着装置としては、熱量を増やす方法や加圧を増やして記録媒体への定着ニップを増やす方法が取られるが、熱量を増やすことは、近年のエネルギー削減に対して逆行し、また、排出された記録媒体が熱くなり、人の手で触れないという問題を生じるため、冷却ファンなどで冷やす方式を取ることも要求されることになる。
【０００５】
また、最近のカラー印刷においては、各色（イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック）のトナーが記録媒体上に積層されるため、モノクロトナー一色のトナー積層厚が約１４μｍに対して、カラー三色での黒は、約４０μｍ（空気を含む）になり、粒径約６μｍのトナーを定着ローラ表面の熱で定着するには、熱を上げるとともに圧力を高めて、断熱の高い空気を抜いて、定着ローラへの接触距離を小さくし、この積層トナーを記録媒体に定着させる必要がある。すなわち、特にカラー印刷においては、定着オフセットが発生しやすく、トナーへのワックス添加やその添加量増加、定着ローラにフッ素系チューブを用いる対応などで定着オフセット発生を抑えているのが実状である。また、定着前のトナーは、空気も含んでいることから、黒一色に比べてカラー印刷には、さらに大きな熱量と圧力が必要となる。
【０００６】
記録媒体である印刷用紙は、繊維の粗いものやコート紙のように表面の良いものまであるが、用紙へのトナー定着は、繊維の粗いものは密度が粗い分だけ余計の熱量と加圧が必要とされる。
【０００７】
そこで、画像形成装置としては、記録媒体の種類に応じて、定着条件を変更している。具体的には、薄紙モード時には、記録媒体に付与する熱量を抑えることができるため、定着設定温度を普通よりも低めに、また、厚紙モード時には、定着熱量が不足することから、印刷速度を普通よりも遅くしている。
【０００８】
普通紙での通常の定着性を確保するためには、一般的に定着温度を１８０℃から１９０℃の範囲に設定する必要がある。しかしながら、電源ＯＮ時やスリープモードからの復帰時には、ほぼ室温から上げるため、かなりの時間がかかってしまう。そのため、ウォームアップ時間を短縮する目的で、定着方式をローラからベルトタイプへ変更したり、トナーの低融点化などを行っている。また、定着温度上昇のスタート時に補助ランプを追加するなどして、ウォームアップ時間の短縮を図っているが、消費電力のアップを余儀なくされる。
【０００９】
特許文献１には、１枚から２，３枚程度の小数部数印刷時の立ち上げ時の待ち時間を短縮して、定着ローラのウォームアップ時間を短縮し、ファースト印刷時間を早くすることを目的とした電子写真装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３５６６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ユーザは、電源ＯＮ時またはスリープモードからの復帰時には、早急に印刷動作を行いたいものである。しかし、緊急なコピーやデータ出力を望んでいるにも関わらず、画像形成処理が禁止されるような状態（待ち状態）になれば、ユーザに不快感を与えることになる。
【００１１】
そのため、定着設定温度に到達する前に、画像形成処理を受け付けるように（レディー状態）すれば、上記のような不快感をユーザが起こさないため、ユーザが満足する画像形成装置を提供できることになる。
【００１２】
実際の印字ジョブとしては、何百枚にもおよぶ印字枚数のものは少なく、せいぜい数枚程度のものが多いため、上記のような待ち時間はユーザにとっては非常に煩わしいものである。
【００１３】
特許文献１では、そのような考え方に基づいて早期印刷を可能とするものであるが、印刷枚数が少数部数であることが前提となっており、印刷枚数が大部数の場合には対応できないものとなっている。
【００１４】
そこで本願は、上記課題に鑑み、早期に画像形成処理を行うことができるとともに、大部数の画像形成処理をも可能とす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】
【００１５】
本発明の画像形成装置は、加熱源から熱の供給を受けて記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着部と、定着部における定着温度をその温度が定着設定温度になるように制御する温度制御手段と、を有し、厚い記録媒体または薄い記録媒体などの特定の厚みの記録媒体以外の通常の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する通常モードを含む複数の印刷モードが設定可能であり、定着部における印刷速度を２種類以上、定着部における定着設定温度を２種類以上有する。また、本発明の画像形成装置は、制御部および駆動部材制御手段を備える。制御部は、電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時に、通常モードが設定されている状態で記録媒体の印刷を受け付けると、定着部における印刷速度を通常モードでの通常設定速度よりも低速に設定し、かつ、定着部における定着設定温度を通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定した後、印刷動作をスタートし、定着温度が通常設定温度に到達した時点で、定着部における印刷速度を通常設定速度に設定する制御を行う。駆動部材制御手段は、定着部における印刷速度を制御部において設定された印刷速度に切り替える。
【００１６】
この構成では、電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時から印刷開始までの時間を短縮できる。また、初期印刷時に定着温度を通常設定温度へと近づけていくため、消費電力を上げることなく残りの部数も印刷することができる。
【００１７】
この構成において、本発明の画像形成装置は、ウォームアップ時またはスリープモードからの復帰時において、定着部の表面温度が通常設定温度に到達するまでの間、加熱源から定着部表面に供給される熱量が定着部表面から記録媒体に伝導される熱量よりも大きいと好ましい。
【００１８】
この構成では、定着部の表面温度が上昇傾向となるため、定着部の表面温度を通常設定温度に到達させることができる。
【００１９】
また、制御部は、定着部における低速の印刷速度として、通常より厚い特定の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する厚紙モード時に対応する印刷速度を用いると好ましい。
【００２０】
この構成では、画像形成装置にあらかじめ記憶された印刷速度を切り替えることで印刷速度を制御するため、制御が容易となる。
【００２１】
さらに、制御部は、定着部における低温の定着設定温度として、通常より薄い特定の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する薄紙モード時に対応する定着設定温度を用いると好ましい。
【００２２】
この構成では、画像形成装置に予め記憶された定着設定温度を切り替えることで定着設定温度を制御するため、制御が容易となる。
【００２３】
この構成において、制御部は、定着温度が通常設定温度に到達した時点で、いったん印刷をストップし、印刷速度を通常設定速度に設定した後、残りの印刷動作を継続すると好ましい。
【００２４】
この構成では、印刷の途中で印刷速度を低速から通常速度に切り替えて印刷を継続するため、トータルの印刷時間をあまり増加させることなく印刷することができる。
【００２５】
また、制御部は、ウォームアップ時またはスリープモードからの復帰時において、現像画像濃度を低くする調整手段を備えると好ましい。
【００２６】
この構成では、記録媒体上のトナー量を少なくすることができるため、定着設定温度不足による定着不良を抑えることができる。
【００２７】
さらに、本発明の画像形成装置は、定着部の定着設定温度の切り換えを可能とする切り替えキーをさらに備えると好ましい。
【００２８】
この構成では、定着設定温度を任意に切り替えることが可能となるため、例えば、ユーザが高い定着設定温度を希望する際にも、それに応じた定着設定温度とすることができる。
【００２９】
本発明の画像形成装置は、加熱源から熱の供給を受けて記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着部と、定着部における定着温度をその温度が定着設定温度になるように制御する温度制御手段と、使用されている印刷モードの表示を行う表示部と、を有し、厚い記録媒体または薄い記録媒体などの特定の厚みの記録媒体以外の通常の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する通常モードを含む複数の印刷モードが設定可能であり、定着部における印刷速度を２種類以上、定着部における定着設定温度を２種類以上有する。また、本発明の画像形成装置は、カウント手段、記憶手段、制御部および駆動部材制御手段を備える。カウント手段は、記録媒体の連続印刷枚数をカウントする。記憶手段は、カウント手段のカウント値を記憶する。制御部は、記録媒体の連続印刷枚数が３枚以下の頻度が所定割合以上のときに、通常モードが設定されていると、定着部における印刷速度を通常モードでの通常設定速度よりも低速に設定し、かつ、定着部における定着設定温度を通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定して節電モードに設定する制御を行う。駆動部材制御手段は、定着部における印刷速度を制御部において設定された印刷速度に切り替える。
【００３０】
この構成では、節電モードにおいて３枚以下の枚数の印刷に適している。したがって、連続印刷枚数の頻度を記憶し、３枚以下の印刷が所定割合以上である場合、自動的に節電モードに切り替わることで、ユーザに切り替えの手間を取らすことがない。また、表示部に節電モードである旨の表示を行うことで、現在の使用状態を知らしめることができる。
【００３１】
この構成において、制御部は、記録媒体の連続印刷枚数が３枚以下の頻度が所定割合未満のときに、節電モードが設定されていると、節電モードから通常モードに設定する制御を行うと好ましい。
【００３２】
この構成では、節電モードである場合に連続印刷枚数が３枚以下の頻度が所定割合未満であるときに、自動的に節電モードから通常モードに切り替えることでユーザにモード変更の手間を煩わせない。
【００３３】
また、本発明の画像形成装置は、通常モードから節電モードへ切り替える条件が変更可能であると好ましい。
【００３４】
この構成では、連続印刷枚数が３枚以下の頻度の所定割合を、白黒とカラーとで異ならせることで、３色または４色トナーを用いるカラー定着性をより確保した対応が可能となる。
【００３５】
さらに、制御部は、所定期間が経過すると記憶手段の記憶内容をリセットすると好ましい。
【００３６】
この構成では、直近の期間の連続印刷枚数の頻度が反映されるため、適切なモード設定をすることができる。
【００３７】
本発明の画像形成装置における印刷方法は、加熱源から熱の供給を受けて記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着部と、定着部における定着温度をその温度が定着設定温度になるように制御する温度聖書手段と、を有し、厚い記録媒体または薄い記録媒体などの特定の厚みの記録媒体以外の通常の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する通常モードを含む複数の印刷モードが設定可能であり、定着部における印刷速度を２種類以上、定着部における定着設定温度を２種類以上有する。また、本発明の画像形成装置における印刷方法は、制御ステップおよび駆動部材制御ステップを備える。制御ステップは、電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時に、通常モードが設定されている状態で記録媒体の印刷を受け付けると、定着部における印刷速度を通常モードでの通常設定速度より低速に設定し、かつ、定着部における定着設定温度を通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定した後、印刷動作をスタートし、定着温度が通常設定温度に到達した時点で、定着部における印刷速度を通常設定速度に設定する制御を行うステップである。駆動部材制御ステップは、定着部における印刷速度を制御ステップにおいて設定された印刷速度に切り替えるステップである。
【００３８】
この構成では、電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時から印刷開始までの時間を短縮できる。また、初期印刷時に定着温度を通常設定温度へと近づけていくため、消費電力を上げることなく残りの部数も印刷することができる。
【００３９】
本発明の画像形成装置における印刷処理を機能させるコンピュータプログラムは、加熱源から熱の供給を受けて記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着部と、定着部における定着温度をその温度が定着設定温度になるように制御する温度制御手段と、を有し、厚い記録媒体または薄い記録媒体などの特定の厚みの記録媒体以外の通常の厚みの記録媒体を印刷するときに使用する通常モードを含む複数の印刷モードが設定可能であり、定着部における印刷速度を２種類以上、定着部における定着設定温度を２種類以上有する。また、本発明の画像形成装置における印刷処理を機能させるコンピュータプログラムは、制御機能および駆動部材制御機能を実現させる。制御機能は、電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時に、通常モードが設定されている状態で記録媒体の印刷を受け付けると、定着部における印刷速度を通常モードでの通常設定速度よりも低速に設定し、かつ、定着部における定着設定温度を通常モードでの通常設定温度よりも低温に設定した後、印刷動作をスタートし、定着温度が通常設定温度に到達した時点で、定着部における印刷速度を通常設定速度に設定する制御を行う機能である。駆動部材制御機能は、定着部における印刷速度を制御機能において設定された印刷速度に切り替える機能である。
【００４０】
この構成では、緊急性を希望するユーザがいち早く印刷物を確認できるとともに、市場にある製品にまで対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明における画像形成装置は、早期に画像形成処理を行うことができるとともに、大部数の画像形成処理をも可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の最良の実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照にしつつ詳細に説明する。
【００４３】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【００４４】
画像形成装置１００は、外部より入力される画像データをハードコピーとして出力処理するためのプリンタであり、このプリンタの上部に原稿の画像を読み取るための装置、つまりスキャナ（画像読取装置）を備えることでコピー機能を備える複写機にもなる。
【００４５】
画像形成装置１００は、最終的にトナーによる画像が形成される記録媒体である用紙をストックし供給する給紙部１、用紙にトナー像を転写して形成する現像装置１１等を備える画像形成部２および用紙に転写されたトナー像を溶融・融着・定着させる定着装置３から構成されている。
【００４６】
給紙部１には、画像形成装置１００の下部に配置された給紙トレイ４、給紙トレイ４に充填された多数の用紙を順次給紙するための給紙ローラ５、給紙される用紙の下部のものを規制し１枚給紙を可能にする分離部材６等が設けられている。この給紙部１にて給紙される用紙は、画像形成部２の転写位置へとガイド等を介して送り込まれる。転写位置へと送り込まれる途中には、用紙の給送を検知するために用紙検知センサ７が設けられている。
【００４７】
用紙検知センサ７は、用紙先端を検知した時点で、その検出信号が、画像形成部２における画像形成動作を開始させる信号として処理される。これは、画像形成部２にて形成されるトナー像の開始先端と用紙先端とを一致させるための制御処理であり、そのタイミングに合わせて給紙ローラ５等の駆動制御が実行される。
【００４８】
画像形成部２には、トナー像を形成し、担持するための像担持体であるドラム形状の感光体８が設けられている。感光体８は、一般的に導電性の円筒ドラム表面に光導電層を被覆して構成されている。感光体８は、ドラム形状だけではなく、エンドレスベルト形状に形成される場合もある。
【００４９】
また、画像形成部２には、帯電器９、露光装置１０、現像装置１１、転写装置１２およびクリーニング装置１３等が、感光体８の回転方向上流側からこの順序で配置されている。帯電器９は、感光体８の表面を均一に帯電させる。露光装置１０は、画像データに応じた光像のビームを照射する。現像装置１１は、光像の照射により形成された静電潜像を可視像としてトナーにて現像する。転写装置１２は、中間転写ローラ４１、中間転写ベルト４２、転写ローラ４３、中間転写ベルト駆動ローラ４４およびベルトクリーニング装置４５を備える。転写装置１２は、形成されたトナー像を用紙側へと転写する。クリーニング装置１３は、転写後に感光体８表面に残留するトナーをクリーニングする。
【００５０】
転写ローラ４３と中間転写ベルト駆動ローラ４４とが圧接される部位が転写位置であり、給紙部１から給紙される用紙がタイミング制御されて送り込まれる。
【００５１】
露光装置１０は、画像形成装置１００に他の外部装置から入力される画像データに応じて半導体レーザを点灯駆動制御することで、レーザビーム２０を感光体８の露光位置にて照射する。そのために、露光装置１０は、画像データに応じて半導体レーザを点灯駆動制御する発光ユニット１４、走査ミラー１５および反射ミラー１７，１８を備えている。
【００５２】
走査ミラー１５は、ミラーモータにより高速かつ定速に回転する。発光ユニット１４から照射されたレーザビーム２０は、画像データに応じた光像として、感光体８表面を選択的に露光する。これにより、帯電器９にて均一に帯電された感光体８表面には、照射されたレーザビームに応じた静電潜像が形成される。
【００５３】
形成された感光体８表面の静電潜像は、現像装置１１内のトナーにて可視像として現像されトナー像（現像剤像）となる。このトナー像は、給紙部１から給紙される用紙が転写位置へと搬送されてくることで、転写ローラ４３の作用により用紙に転写される。用紙は、上述したように、用紙検知センサ７にて検知され、それに応じて感光体８に形成されるトナー像の開始先端と用紙先端とが一致するようにタイミング制御され、中間転写ベルト駆動ローラ４４と転写ローラ４３とが圧接する転写位置へと搬送される。
【００５４】
感光体８表面のトナー像は、中間転写ローラ４１から転写バイアスが加えられ、中間転写ベルト４２に中間転写する。中間転写されたトナー像は、中間転写ベルト駆動ローラ４４と転写ローラ４３とが圧接する転写位置へと搬送される。
【００５５】
転写後の中間転写ベルト４２には、一部のトナーが残留する。この残留トナーは、ベルトクリーニング装置４５にて除去される。これにより中間転写ベルト４２は、次の中間転写に備えることができる。
【００５６】
中間転写後、感光体８表面には、一部のトナーが残留する。この残留トナーは、クリーニング装置１３にて除去される。これにより感光体８は、次の像形成に備えることができる。
【００５７】
一方、転写後の用紙は、感光体８から剥離され、搬送方向下流側に配置されている定着装置３へと送り込まれる。用紙上の転写されたトナー像は、定着装置３を通過し搬送されることで、トナーが溶解し、用紙表面に定着される。
【００５８】
定着装置３を通過する用紙は、次に排出経路に沿って配置されている排出ローラ２１，２２を介して画像形成装置の機外に排出される。その位置には、排紙トレイ２３が設けられており、画像形成面が下になった状態で用紙が排出される。なお、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、用紙の経路を示すものであって、給紙部１、転写位置、定着装置３、排出ローラ２１，２２を経由するようになっている。
【００５９】
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における定着装置の構成を示す図である。
【００６０】
定着装置３は、加熱源であるハロゲンランプからなるヒータランプ３３を内部に有した定着ローラ（定着部）３１および定着ローラ３１に所定の加圧力でもって加圧されてなる加圧ローラ３２とから構成されている。
【００６１】
定着ローラ３１は、アルミニウムや炭素鋼からなる金属製の円筒形状の芯材３１ａに、トナーに対して離型性のよい材質からなる被覆層３１ｂを設ける構成である。定着ローラ３１表面は、サーミスタ等の温度検知センサ３４にて温度検知され、温度制御回路（温度制御手段）３９によりトナーを定着できる温度になるようにヒータランプ３３を通電制御されるようになっている。
【００６２】
このような構成の定着装置３において、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との圧接部Ｗｎに、未定着のトナー像Ｑを担持した記録媒体である用紙Ｐを通過させることにより、トナー像Ｑを用紙Ｐ上に溶融させ加圧も含めて定着するようにしている。
【００６３】
そこで、上述した構成の定着装置３においては、画像形成装置１００の主電源を投入すると、ヒータランプ３３への通電が開始され、トナーを定着できる定着可能な予め設定された定着温度になるように立ち上げ制御が行われる。定着可能温度に達するまでの立ち上げ時間としては、常温常湿状態にて画像形成装置１００が設置されていれば、ある程度決まった時間範囲内に立ち上がる。
【００６４】
図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における定着温度と印刷速度との関係を示す図である。
【００６５】
画像形成装置１００では、定着温度は１８５℃と１６５℃の２種類を、印刷速度は２２５ｍｍ／ｓと１２５ｍｍ／ｓの２種類を用いている。定着温度の１８５℃は、通常設定温度である。印刷速度の２２５ｍｍ／ｓは、通常設定速度である。画像形成装置１００では、これらの条件を組み合わせて、３つの印刷モードが設定可能である。すなわち、定着温度が１８５℃かつ印刷速度が２２５ｍｍ／ｓのときは通常モード、定着温度が１８５℃かつ印刷速度が１２５ｍｍ／ｓのときは厚紙モード、定着温度が１６５℃かつ印刷速度が２２５ｍｍ／ｓのときは薄紙モード、である。通常の印刷に用いられる普通紙を印刷する際には通常モードが設定される。普通紙より厚い厚紙を印刷する際には厚紙モードが設定される。厚紙を印刷する際には、用紙上にトナーを定着させるための熱量が不足しやすいため、厚紙モードでは通常モードよりも印刷速度を低速としている。普通紙より薄い薄紙を印刷する際には薄紙モードが設定される。薄紙を印刷する際には、用紙上にトナーを定着させるための熱量が余りやすいため、薄紙モードでは通常モードよりも定着温度を低温としている。
【００６６】
また、画像形成装置１００では、上記３つのモード以外に、定着温度が１６５℃かつ印刷速度が１２５ｍｍ／ｓの条件（初期通常モード）でも印刷が可能となっている。初期通常モードは、普通紙を印刷するときに用いる条件であり、画像形成装置１００の電源立ち上げによるウォームアップ時または消費電力を節約するためのスリープモードからの復帰時に用いる条件である。初期通常モードは、厚紙モードに対応する印刷速度を用いており、かつ、薄紙モードに対応する定着設定温度を用いている。初期通常モードを用いることにより、普通紙を通常モードで印刷するよりも早期に印刷が可能となり、ユーザは、いち早く印刷物を手にすることができる。
【００６７】
図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置における定着温度の遷移を示す図である。
【００６８】
図４では、普通紙の印刷を、通常モードで行った場合（条件１）と初期通常モード＋通常モードで行った場合（条件２）の定着温度の遷移を示す。なお、時間軸におけるｔ１は３０ｓ、ｔ２は６０ｓ、ｔ３は６５ｓとする。また、温度軸におけるＴ１は１６５℃、Ｔ２は１８５℃とする。
【００６９】
条件１では、ヒータランプ３３への通電開始から時間ｔ１で表面温度Ｔ１に到達し、その後時間ｔ２で表面温度Ｔ２に到達する。したがって、条件１において普通紙を印刷することができる状態となるまでに６０ｓの時間がかかることになる。そのため、ユーザは、６０ｓもの間何もすることができずに単に待つことになり、苛立ちをもよおすことになる。
【００７０】
それに対して、条件２では、ヒータランプ３３への通電開始から時間ｔ１で表面温度Ｔ１に到達し、普通紙を印刷することができる制御を行う。したがって、条件１の半分の時間で印刷を開始することができるため、ユーザは苛立ちをもよおすことはなくなる。
【００７１】
条件２において、表面温度Ｔ１の時点で印刷を開始すると、表面温度のアップは一時的に止まるものの、印刷によって奪われる熱量を超える熱量が定着ローラ３１に与えられるため、表面温度は上昇傾向を維持することができる。これを式で表すことにする。１枚目の印刷直前から２枚目の印刷直前または２枚目の印刷直前から３枚目の印刷直前までにヒータランプ３３から定着ローラ３１表面に与えられる熱量をＱ１、定着ローラ３１表面から１枚目または２枚目の用紙Ｐに吸収される熱量をＱ２とすると、
Ｑ１＝Ｑ２＋α（α＞０）
で表される。αは、Ｑ１とＱ２の差分の熱量である。このαによって、定着ローラ３１の表面温度は上昇していく。よって、表面温度Ｔ２まで印刷を開始しない条件１と比べて、表面温度Ｔ２に到達するまでの時間はｔ２より若干長いｔ３となるだけで、立ち上がりの予備段階を有効に利用することができる。
【００７２】
条件２では、定着ローラ３１の表面温度がＴ１になった時点で低速での印刷速度で印刷を開始するが、それでも印刷枚数２〜３枚程度で定着ローラ３１の表面温度がＴ２に到達するため、それ以降は通常の印刷速度で印刷ができるようになっている。
【００７３】
図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御機構を示すブロック図である。
【００７４】
制御部３５は、ＲＯＭ３６、ＲＡＭ３７、入出力回路３８、濃度調整部（調整手段）５１および切り替えキー５２を備える。制御部３５は、画像形成装置１００全体の画像形成動作を制御する。そのための制御プログラムがＲＯＭ３６に記憶されている。制御部３５は、ＲＯＭ３６に記憶されたプログラムを順次読み出すことで、シーケンシャルに画像形成動作のための制御を実行していく。このＲＯＭ３６に合わせて、制御に必要なデータ、また画像形成のための条件等を逐次記憶するＲＡＭ３７を備えている。ＲＡＭ３７の役割は、本発明において定着ヒータコントロールを行うためのタイマを構成する記憶エリア、各種検知センサからの入力を記憶するワーキングエリア、さらに画像形成条件、出力枚数等を記憶するエリア等を備え、画像形成動作の進行状態を記憶することが可能となる。
【００７５】
制御部３５は、入出力回路３８を介して画像形成装置１００内に設けられた各種入力キーや各種センサからの信号を受け付け、その内容を必要に応じてＲＡＭ３７の必要な領域に記憶させ、これらに基づいて制御部３５は出力命令を受けて画像形成動作を順次実行していく。その制御において、電源立ち上げまたはスリープモードからの復帰に応答して、制御部３５はその状態を入出力回路３８を介して入力し、立ち上げ制御のために温度制御回路３９を制御する。温度制御回路３９は、立ち上げ指示を制御部３５より受けることで、ヒータランプ３３への通電を開始し、定着ローラ３１の温度を定着可能温度へと立ち上げ処理を行う。つまり、ウォームアップ処理が実行される。
【００７６】
そして、定着ローラ３１の表面温度は温度検知センサ３４を介して制御部３５が入力することで、その状況を温度制御回路３９へと通達する。この場合、温度検知センサ３４からの温度検知信号を温度制御回路３９へと入力するようにし、温度制御回路３９にて直接温度制御する構成としてもよい。そのため、温度制御回路３９は、スレーブＣＰＵを備え、制御部３５をマスターＣＰＵとして、制御することもできる。
【００７７】
温度制御回路３９は、ヒータランプ３３の通電制御を行い、定着ローラ３１表面を、温度検知センサ３４の温度検知状態に応じて定着可能な設定温度にて維持するように制御される。
【００７８】
温度制御回路３９に対して、定着装置３の定着ローラ３１の回転駆動制御を行うためにモータ制御回路（駆動部材制御手段）４０が設けられている。モータ制御回路４０は、定着装置３の立ち上げ処理に応じて、必要時に制御部３５からの指示により、定着ローラ３１の回転駆動およびその回転速度の切り替えを行う。
【００７９】
モータ制御回路４０は、制御部３５からの制御指令、例えば駆動開始指令を受けて、定着装置３の定着ローラ３１を回転させるように制御する。このときの回転速度は、予め決められた速度に設定される。すなわち、普通紙を搬送する速度または厚紙を搬送するときの遅い速度であり、その回転速度は、画像形成装置１００の印刷速度と同じである。
【００８０】
濃度調整部５１は、用紙上の現像画像濃度を調整する部位である。濃度調整部５１は、画像形成装置１００の電源立ち上げによるウォームアップ時またはスリープモードからの復帰時において、用紙上の現像画像濃度を低く調整する。画像形成装置１００の電源立ち上げによるウォームアップ時またはスリープモードからの復帰時では、定着ローラ３１の表面温度が通常よりも低温の状態で用紙への印字が開始される。このような状態のときに用紙上の現像画像濃度を低く調整することにより、用紙上のトナー量を少なくすることができ、定着温度不足による定着不良を抑えることができる。
【００８１】
切り替えキー５２は、定着設定温度の切り換えを可能とするキーである。切り替えキー５２は、ユーザが押下することができる位置に、例えば、画像形成装置１００の操作パネルの付近に配置されている。本発明の実施形態では、画像形成装置１００の電源立ち上げによるウォームアップ時またはスリープモードからの復帰時に、通常モードが設定されている状態で用紙の印刷を受け付けると、定着ローラ３１における印刷速度を通常設定速度より低速に設定し、かつ、定着ローラ３１の定着設定温度を通常設定温度よりも低温に設定した後に印刷動作をスタートさせる。ここで、ユーザが切り替えキー５２を押下することにより、定着設定温度を通常設定温度に設定できるため、印刷動作までの待ち時間は多少増えるが、一気に印刷をすることができる。
【００８２】
図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の印刷動作についてのフローチャートである。
【００８３】
図６では、スリープモードからの復帰時における印刷動作についての説明をする。
【００８４】
まず、パソコンなどから印刷ジョブを受け付けると（Ｓ１）、スリープモードからの復帰のために、ヒータランプ３３が通電され、定着温度を上昇させる（Ｓ２）。その後、印刷ジョブ内容を確認する。具体的には、印刷ジョブにどの印刷モードが設定されているかの確認を行う（Ｓ３）。そのとき、通常モードに設定されていれば、制御部３５は、印刷モードを初期通常モードに設定する（Ｓ４）。その後定着温度がＴ１に到達すれば（Ｓ５）、印刷を２〜３枚行う（Ｓ６）。そこで定着温度がＴ２に到達した時点で（Ｓ７）、画像形成装置１００を停止する（Ｓ８）。そして制御部３５は、通常モードに設定しなおす（Ｓ９）。その後残りの印字枚数を全て印刷し（Ｓ１０）、印刷を終了する（Ｓ１１）。
【００８５】
Ｓ３にて通常モードが設定されていない場合、厚紙モードかどうかの判断を行う（Ｓ１２）。厚紙モードであれば、定着温度がＴ２に到達するまで待機する。その後定着温度Ｔ２に到達すれば（Ｓ１３）、印字枚数を全て印刷し（Ｓ１４）、印刷を終了する（Ｓ１１）。
【００８６】
Ｓ１２にて厚紙モードが設定されていない場合、定着温度がＴ１に到達するまで待機する。その後定着温度がＴ１に到達すれば（Ｓ１５）、印字枚数を全て印刷し（Ｓ１６）、印刷を終了する（Ｓ１１）。
【００８７】
なお、本実施形態ではスリープモードからの復帰時における印刷動作を説明したが、電源立ち上げ時からの動作も同様に行うようにする。
【００８８】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の定着装置における定着温度の遷移を示す図である。
【００８９】
本実施形態では、第１の実施形態とは別に節電モードが設定可能である。節電モードは、定着温度が低温であり、かつ、印刷速度が低速の印刷モードである。ここで節電モードは、定着温度が１６５℃かつ印刷速度が１２５ｍｍ／ｓである。初期通常モードでは、普通紙を印刷する間に定着温度が上昇して通常設定温度に到達したが、節電モードでは定着温度が通常設定温度まで上昇せず、低温のままキープされる。
【００９０】
図７では、普通紙の印刷を、通常モードで行った場合（条件１）と節電モードで行った場合（条件３）の定着温度の遷移を示す。なお、時間軸におけるｔ１は３０ｓ、ｔ２は６０ｓとする。また、温度軸におけるＴ１は１６５℃、Ｔ２は１８５℃とする。
【００９１】
条件１では、ヒータランプ３３への通電開始から時間ｔ１で表面温度Ｔ１に到達し、その後時間ｔ２で表面温度Ｔ２に到達する。したがって、条件１において普通紙を印刷することができる状態となるまでに６０ｓの時間がかかることになる。そのため、ユーザは６０ｓもの間何もすることができずに単に待つことになり、苛立ちをもよおすことになる。
【００９２】
それに対して、条件３では、ヒータランプ３３への通電開始から時間ｔ１で表面温度Ｔ１に到達し、普通紙を印刷することができる制御を行う。したがって、条件１の半分の時間で印刷を開始することができるため、ユーザは苛立ちをもよおすことはなくなる。
【００９３】
条件３において、表面温度Ｔ１の時点で印刷を開始すると、表面温度のアップは止まり、印刷によって奪われる熱量と略等しい熱量が定着ローラ３１に与えられるため、表面温度は略Ｔ１に維持される。これを式で表すことにする。１枚目の印刷直前から２枚目の印刷直前または２枚目の印刷直前から３枚目の印刷直前までにヒータランプ３３から定着ローラ３１表面に与えられる熱量をＱ１、定着ローラ３１表面から１枚目または２枚目の用紙Ｐに吸収される熱量をＱ２とすると、
Ｑ１≒Ｑ２
で表される。よって、定着ローラ３１の表面温度は略一定に維持される。
【００９４】
条件３では、定着ローラ３１の表面温度をＴ２に到達させずに印刷をするが、条件３は少数部数印刷用のモードであるので、印刷速度は低速で十分である。また、定着ローラ３１の表面温度を低温のまま維持するので、少ない消費電力で印刷することができる。
【００９５】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の制御機構を示すブロック図である。
【００９６】
制御部６０は、ＲＯＭ６１、ＲＡＭ（記憶手段）６２、表示パネル（表示部）６３およびカウンタ（カウント手段）６４を備える。制御部６０は、画像形成装置１００全体の画像形成動作を制御する。そのための制御プログラムがＲＯＭ６１に記憶されている。制御部６０は、ＲＯＭ６１に記憶されたプログラムを順次読み出すことで、シーケンシャルに画像形成動作のための制御を実行していく。このＲＯＭ６１に合わせて、制御に必要なデータ、また画像形成のための条件等を逐次記憶するＲＡＭ６２を備えている。ＲＡＭ６２の役割は、本発明において定着ヒータコントロールを行うためのタイマを構成する記憶エリア、各種検知センサからの入力を記憶するワーキングエリア、また画像形成条件、出力枚数等を記憶するエリア、さらにカウンタ６４のカウント値を記憶するエリア等を備え、画像形成動作の進行状況を記憶することが可能となる。ＲＡＭ６２は、画像形成装置１００への通電が遮断されても記憶内容が保持されるような不揮発性のメモリであってもよい。
【００９７】
表示パネル６３は、現在使用されている印刷モード等の表示を行う。これによって、ユーザに現在の使用状態を知らしめることができる。カウンタ６４は、一回の印刷命令において印刷された用紙の枚数を連続印刷枚数としてカウントする。用紙は、用紙検知センサ７で検知され、カウンタ６４で認識される。カウンタ６４のカウント値は、制御部６０を介してＲＡＭ６２に送られて記憶される。カウンタ６４のカウント値がＲＡＭ６２に送られると、カウント値はリセットされる。
【００９８】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の印刷モード変更のフローチャートである。
【００９９】
画像形成装置を扱うユーザの印刷枚数は、３枚以下が８割を占め、多数枚印刷をするのは、２割以下の頻度である。この８割を占める３枚以下の場合、少ない消費電力で印刷することができる節電モードを使用することにより、全消費電力を大幅に削減することができる。以下のフローチャートでは、通常モードと節電モードとを切り替えるフローを示す。
【０１００】
用紙の印刷を開始すると（Ｓ２１）、カウンタ６４は、用紙の連続印刷枚数をカウントする（Ｓ２２）。印刷が終了すると（Ｓ２３）、ＲＡＭ６２は、カウンタ６４のカウント値を記憶する（Ｓ２４）。制御部６０は、ＲＡＭ６２に保持されている記憶内容を参照し、連続印刷枚数が３枚以下の場合が８割以上であり（Ｓ２５）、かつ、印刷モードが通常モードに設定されている場合（Ｓ２６）、印刷モードを節電モードに切り替える（Ｓ２７）。
【０１０１】
制御部６０は、Ｓ２５で連続印刷枚数が３枚以下の場合が８割未満であり、かつ、印刷モードが通常モードに設定されている場合（Ｓ２８）、印刷モードを通常モードに切り替える（Ｓ２９）。
【０１０２】
ここでは、通常モードから節電モードに切り替える条件を連続印刷枚数が３枚以下の場合が８割以上である場合としたが、これに限るものではない。例えば、白黒とカラーとでその割合を異ならせることで、３色または４色トナーを用いるカラー定着性をより確保した対応が可能となる。
【０１０３】
また、制御部６０は、所定期間が経過するとＲＡＭ６２の記憶内容をリセットするとよい。記憶してから所定期間が経過した記憶内容だけをリセットしてもよいし、これまでの記憶内容を全てリセットしてもよい。これによって、直近の期間の連続印刷枚数の頻度が反映されるため、適切なモード設定をすることができる。
【０１０４】
さらに、第１の実施形態および第２の実施形態では印刷速度や定着設定温度が２種類設定可能な画像形成装置について説明したが、印刷速度や定着設定温度が３種類以上ある画像形成装置においても、本実施形態の制御方法を用いることができる。
【０１０５】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置における定着装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置における定着温度と印刷速度との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の定着装置における定着温度の遷移を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御機構を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像形成装置の印刷動作についてのフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の定着装置における定着温度の遷移を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の制御機構を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の印刷モード変更のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
３１−定着ローラ
３３−ヒータランプ
３５，６０−制御部
３９−温度制御回路
４０−モータ制御回路
５１−濃度調整部
５２−切り替えキー
６２−ＲＡＭ
６３−表示パネル
６４−カウンタ
１００−画像形成装置
【図１】
2009265154.tif 000003
【図２】
2009265154.tif 000004
【図３】
2009265154.tif 000005
【図４】
2009265154.tif 000006
【図５】
2009265154.tif 000007
【図６】
2009265154.tif 000008
【図７】
2009265154.tif 000009
【図８】
2009265154.tif 000010
【図９】
2009265154.tif 000011