JP4994726B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は記録材に画像を形成する画像形成装置に関し、特に、電子写真式の、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関するものである。

従来より、電子写真式の画像形成装置においては、記録材に形成されたトナー像を定着装置により定着処理を施すことにより、トナー像を永久画像としている。

このような定着装置としては、様々な方式が提案されているが、近年の画像形成速度の増大化の要求に答えるべく、ベルトを用いたベルト定着装置が注目されている（特許文献１）。

このようなベルト定着装置では、ベルトを用いたことにより記録材進行方向における定着ニップの長さを長くすることが可能となり、未定着トナー像が載った記録材に与えることが可能な熱量を従来に比して増やすことができる。つまり、このベルト定着装置は、画像形成速度、言い換えると記録材の搬送速度を増大化させたとしても記録材に十分な熱量を与えることができるという点で大きなメリットを有している。

ところで、記録材として紙製の基材上にアクリル樹脂やポリオレフィン樹脂等をコートした光沢度が高い樹脂コート紙（以下、コート紙）を使用した場合、コート紙が部分的に火脹れ状に変形する画像不良（以下、ブリスター）が発生することがある。

これは、ベルトからコート紙の裏面に与える熱量が過剰となってしまった際に基材内部の水分が蒸発して体積が膨張するが、この水蒸気がコート層の薄い部分や欠如している部分から集中的に外部に放出されることに起因していると考えられる。この現象が顕著な場合にはコート層の一部が破断されることもあった。

そこで、特許文献２の装置では、スタンバイ時は定着ローラからベルトを離間させておくことによりベルトの温度上昇を防止し、ベルトからコート紙の裏面に与える熱量が過剰となってしまうのを防止している。

しかし、連続コピー時はベルトを定着ローラから離間させておくことができず、定着ニップがワイド化されたことも相まって、連続コピーが進むに連れてベルトの温度が上昇してしまう。

このような従来のベルト定着装置では、直前の画像形成ジョブ中にベルトの温度が上昇しているにも関わらず、画像の生産性を上げるため、前の画像形成ジョブ終了後、直ちに次の画像形成ジョブが引き続き実行される構成となっている。

つまり、従来のベルト定着装置では、前の画像形成ジョブ終了後に引き続き実行される次の画像形成ジョブで使用される記録材がコート紙であっても、画像の生産性を優先しているので、形成される画像の画質に改善の余地があった。

一方、電子写真装置の市場においては大別して画像の生産性を優先する操作者と画質を優先する操作者が混在している。
特開昭６１−１３２９７２号公報 特開平１１−１９４６４７号公報

しかしながら、従来のベルト定着装置では画像の生産性を優先する構成とされているため、画像の生産性を優先する操作者を満足させることはできても、画質を優先する操作者を満足させることができていない。

また、操作者の画像形成時の状況によっては、画質を優先したいときもあれば、画像の生産性を優先したいときもあり、従来のベルト定着装置ではこのような操作者の様々な要求に答えることができない。

そこで、本発明の目的は操作者の様々な要求に答えることができる画像形成装置を提供することである。

そこで、本発明は、記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、記録材に形成された未定着のトナー像と接触し、トナー像を記録材に定着する定着手段と、前記定着手段を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧手段と、前記定着手段の温度が予め設定した温度になるように前記定着手段への通電を制御する通電制御手段と、前記定着手段の温度を記録材の種類に応じて変更する変更手段と、を有する画像形成装置において、少なくとも１つの記録材について生産性優先モードと画質優先モードを含む複数の画像形成モードの中から任意の画像形成モードを操作者により設定するための設定手段を有し、前記生産性優先モードが選択された場合には前記定着手段の温度が前記変更手段により設定された設定温度に達していると共に前記加圧手段の温度が第一上限温度以下であって第一下限温度以上の範囲に達すると画像形成処理を開始し、前記画像優先モードが選択された場合には前記定着手段の温度が前記設定温度に達していると共に前記加圧手段の温度が前記第一上限温度より低い第二上限温度以下であって前記第二下限温度より高い第二下限温度以上の範囲に達すると画像形成処理を開始することを特徴とする。

本発明によれば操作者の様々な要求に答えることができる画像形成装置を提供することができる。

具体的には、本発明によれば、操作者の、画像の生産性を優先したい要望とともに画質を優先したい要望にも答えることができる。

以下、本発明に係る実施例について具体的に説明する。なお、特段の記載がない限り、後述する各種構成は他の公知の構成へ変更することが可能であり、各種構成について後述の記載のもののみに限定する意図は無い。

（画像形成部）
図２は画像形成装置１００の全体を示す概略図である。そこで、まず、記録材に未定着トナー像を形成する画像形成手段としての画像形成部について説明する。

図２において、１０１は原稿載置台としてのプラテンガラス、１０２はスキャナである。このスキャナ１０２は、原稿照明ランプ１０３や走査ミラー１０４等から構成されている。そして、スキャナ１０２は不図示のモータによって所定方向に往復走査する。この往復走査中に原稿からの反射光が走査ミラー１０４〜１０６を介してレンズ１０７を透過し、イメージセンサ部（ＣＣＤセンサ）１０８に原稿の画像が結像される。

１７０は自動原稿給送装置（以下、ＡＤＦと呼ぶ）であり、スキャナ１０２で原稿を読み取ることができる位置まで、自動的に原稿を給送する。１７１は、ＡＤＦの原稿載置台であり、最大１００枚の原稿を載置することができる。１７２は、ＡＤＦの原稿を給紙するための原稿給紙ローラである。１７３は、原稿給紙ローラ１７２から給紙される原稿を両面読み取るための原稿両面反転ローラである。１７４は原稿搬送ベルトであり、原稿給紙ローラ１７２、あるいは原稿両面反転ローラ１７３から搬送されてくる原稿を搬送する。具体的には、プラテンガラス１０１上に搬送した原稿を読み取り位置で停止させたり、原稿の裏面を読み取る際には原稿両面反転ローラ１７３へと戻すように搬送したり、原稿排出口１７５に排出するために搬送するように制御される。原稿排出口１７５の最大積載枚数は、原稿載置台１７１と同様に１００枚とされている。

１０９はレーザやポリゴンミラー等により構成された画像露光部である。この画像露光部１０９は、イメージセンサ部１０８で電気信号に変換され、かつ、後述する所定の画像処理を施された画像信号に基づいて変調されたレーザ光１１９をミラー１１０を経由して感光体ドラム１１１上に照射する。このようにして感光ドラム上に照射されたレーザ光により原稿画像に応じた静電潜像が形成される。

像担持体としての感光体ドラム１１１の周囲には後述するような各種プロセス機器が設置されている。感光体ドラム１１１上の残留電荷を除電するための除電手段としての前露光ランプ１２１、感光体ドラム１１１表面を所定の電位に一様に帯電するための帯電手段としての１次帯電器１１２が設置されている。前述の画像露光部１０９は、この１次帯電器１１２によって帯電された感光ドラム表面にレーザ照射を行う。

また、感光体ドラム１１１上にレーザ光１１９により形成された静電潜像を現像するためのイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを収容した現像器１１３〜１１６が設置されている。これら各現像器１１３〜１１６は現像ロータリ１１７に搭載され、現像ロータリ１１７により所望の現像器が感光体ドラム１１１との現像部へ移動される。

感光ドラム１１１上に形成されたトナー像を中間転写体１１８に一次転写する一次転写手段としての一次転写ローラ１２０が設置されている。そして、中間転写体１１８上に転写された各色のトナー像を記録材へ一括して二次転写する二次転写手段としての二次転写ローラ１３４が設置されている。

また、中間転写体１１８の周囲には残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段としてのクリーナ１２２が設置されている。

（画像形成部の画像形成シーケンス）
次に、上述した画像形成部の画像形成シーケンスについて説明する。

感光体ドラム１１１は不図示のモータによって回転しており、１次帯電器１１２により所望の電位に帯電された後、露光制御部１０９からのレーザ光１１９が折り返しミラー１１０により、感光体ドラム１１１に向けて、角度を変えて照射される。これにより、感光体ドラム１１１上に静電潜像が形成される。この静電潜像に現像ロータリ１１７によって、１色目の現像器１１３が感光体ドラム１１１へ接するように移動させ、現像器１１３内のトナーを静電的に付着させることによりトナー像が形成される。

現像ロータリ１１７に収容されている４色の現像器によりフルカラーの画像を形成する場合には、感光体ドラムから中間転写体１１８への１次転写が順次行われるように、現像ロータリ１１７を作動させる。

このとき、中間転写体１１８上に一次転写されている１色目の画像の先端と感光体ドラム１１１上に現像される２色目の画像の先端が１次転写ローラ１２０の位置で一致するよう、画像露光部１０９による静電潜像の形成を制御している。

その後、中間転写体１１８上に一次転写された４色のフルカラー画像は記録材に一括して二次転写される。

一方、第１の給紙カセット１３３、第２の給紙カセット１３４、第３の給紙カセット１３５あるいは第４の給紙カセット１３６には記録材が収容されており、ピックアップローラ１２５、１２６，１２７，１２８によって給紙される構成とされている。

記録材は、給紙ローラ１２９、１３０、１３１、１３２によって回転が停止されているレジストローラ１４３に向けて搬送される。記録材を挟持した状態で回転停止しているレジストローラ１４３は、上述の二次転写タイミングと合うように記録材の搬送を開始させる。

トナー像が二次転写された記録材は搬送ベルト１４４により定着装置１４５に向けて搬送される。

一方、中間転写体１１８では、二次転写ローラ１２３によって用紙に転写されなかった残留トナーが残っており、クリーナ１２４によって、クリーニングが開始される。このクリーナ１２４は、中間転写体に対して着脱自在な構成とされており、二次転写前の一次転写工程時にトナー像が通過する際には中間転写体から離間する構成となっている。

また、１次転写後に感光体ドラム１１１にもトナーが残留してしまうことがあり、こちらは、クリーナ１２０によって清掃される。この後、前露光ランプ１２１によって感光体ドラム１１１の残留電荷が消去される。

定着装置１４５は記録材上の未定着トナー像を加熱、加圧することにより定着する。その後、記録材は内排出ローラ１４７、外排紙ローラ１４８によって画像形成装置本体１００の外部に排出される。

さらに、図２において、１４６は排紙フラッパであり、記録材の進路を搬送経路１３８と排出経路１３９の何れか一方に切り替える。記録材の両面に画像を形成する両面記録（両面複写）の際には、排紙フラッパ１４６を上方に上げるように制御される。その結果、内排紙ローラ１４７から送り出される記録材は搬送経路１３８から、一旦、反転経路１３９に進入する。その後、記録材の進行方向を逆転させて両面反転搬送経路１４０に搬送する。これにより、記録材は裏返された状態で再給紙経路１４１に導かれる。１４２は記録材を画像形成領域１１０に再給紙する再給紙ローラである。

１４８は排紙フラッパ１４６の近傍に配置されており、この排紙フラッパ１４６により進路を排出経路１３８側に切り替えられた記録材を画像形成装置本体１００の外部に排出する外排出ローラである。画像形成装置本体１００から記録材を反転して排出する際には、排紙フラッパ１４６を上方に上げ、反転ローラ１４９によって記録材の後端が反転フラッパ１５０を通過した状態の位置まで反転経路１３９へ送り込む。この後、反転ローラ１４９を逆転させることによって記録材を裏返して反転外排紙経路１５１を経由して、排出ローラ１４８側に送り出す。

（操作部）
図３に示すように、２００は、図２の画像形成装置１００と図４で後述する回路構成に含まれる画像形成装置の設定手段としての操作パネルである。２０１は、画像形成装置の画像形成モードの設定（選択）や状態表示などを行うタッチパネル式の表示部としてのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）である。

２０２は、０から９までの数字の入力を行うための１０キーと、これらをデフォルト値に戻すためのクリアキーである。

２０９は、操作者モードキーであり、画像形成装置１００の各機能のデフォルト値を設定するための画面に移行させるためのものである。具体的には、移行後の画面には、操作者が任意に行うことが可能な階調補正などの調整項目を実行するためのキーや、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスなど各種ネットワーク設定を行うためのキーが設けられている。また、移行後の画面には、後述する、コート紙の画像形成モードを選択／設定するためのキーも設けられている。

２０３は、スタートキーであり、コピー機能やスキャン機能などを実行するときに押下する。

２０４は、ストップキーであり、コピー機能やプリント機能、スキャン機能などのジョブを中止したいときに押下するキーである。

２０５は、ソフト電源キーであり、画像形成装置のモータなどの各負荷の電力を落としたいが、ＣＰＵやネットワークなどは起動しておきたいときに使用するキーである。

２０６は、節電モードキーであり、定着装置１２８の温調温度を低めに設定し節電させる際に操作者が押下するためのキーである。

２０７は、リセットキーであり、ＬＣＤ２０１や１０キー２０２などで設定された機能をデフォルト値にリセットするためのキーである。

２０８は、ガイドキーであり、ＬＣＤ２０１において設定される各コピー機能やプリント機能、スキャン機能、操作者モードキー２０９で表示され、設定／実行される各操作者モードの説明画面を表示するためのキーである。

この操作部パネル２００により、画像形成装置１００を操作者が指示、設定することが可能となる。この操作部は画像形成装置を複写機として使用する場合には有効であるが、画像形成装置をプリンタとして使用する場合には以下のリモート操作部から設定することが可能である。

（外部機器からのモードの設定）
図１３は、画像形成装置とＬＡＮケーブルを介して接続されたホストコンピュータに接続のモニター上に表示された印刷命令画面（以下、リモートＵＩ（ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と呼ぶ）である。つまり、操作者はこの印刷命令画面を通じて記録材の種類の設定やコート紙の画像形成モードの設定を行うことができるようになっている。

１３００はプリントジョブを画像形成装置へ通知するためのリモートＵＩの画面である。１３０１は印刷部数を設定するためのウィンドウである。１３０２は白黒モードかカラーモードかを指定するためのウィンドウである。１３０３は給紙部を指定するためのウィンドウである。１３０４はステープル処理やソート処理などの後処理を設定するためのウィンドウである。１３０８はコート紙を選択した場合に有効となる画質優先モード設定ボタンである。１３０７は上述の設定に応じたプリントプレビューが表示されるウィンドウである。

以上の設定が終了したら、操作者は１３０５の印刷開始ボタンを押すことで操作者による操作が終了する。この印刷開始ボタンが押されると、ネットワークケーブルを介して画像形成装置のリモート操作部３２０へと画像形成ジョブの内容が通知される。

リモート操作部（ＵＩ Ｉ／Ｆ）３２０はネットワークケーブルを介して画像形成装置と通信可能なＰＣなどのホストコンピュータから指示された情報を受け取る機能を有している。つまり、リモート操作部３２０は、画像形成装置をプリンタとして使用する場合には、上述した操作部２００の代わりの機能を奏する設定手段となる。このリモート操作部３２０はホストコンピュータなどの外部機器から送信されてきた情報（信号）をジョブ制御部３０１へと通知（送信）する。

なお、ホストコンピュータなどの外部機器との間で無線通信が可能な無線通信部を画像形成装置に設け、外部機器から無線受信した情報をリモート操作部３２０がジョブ制御部３０１へと通知する構成としても構わない。

（各種制御の構成）
図４は、画像形成装置１００の回路構成を示した回路ブロック図である。図中２００は前述した操作部である。

これは、画像形成装置１００を制御するためのプログラムが書き込まれたＲＯＭやプログラムが展開されるＲＡＭ、またそのプログラムを実行するＣＰＵなどを含む回路であるジョブ制御部３０１に接続されている。つまり、操作部２００で指示される内容はジョブ制御部３０１へと通知される。

ジョブ制御部３０１は、通知された信号が表す情報に基づきコピージョブやスキャンジョブなどが生成される。

また、ジョブ制御部３０１は後述するＩ／Ｆと接続されている。原稿画像を読み取るリーダー１０１を制御するＣＰＵ回路との通信Ｉ／Ｆであるリーダー制御通信Ｉ／Ｆ３０６に接続されている。さらに、ホストコンピュータなどの外部機器から送られてくるＰＤＬ画像データをビットマップ画像に展開するＰＤＬ画像制御部のＣＰＵ回路との通信Ｉ／ＦであるＰＤＬ制御通信Ｉ／Ｆと接続されている。さらに、ＰＤＬ画像やリーダー画像を図２で説明した画像形成装置１００に送出するための画像データを生成するまでの画像データを制御する画像制御部３０２に接続されている。さらに、各負荷を駆動制御して画像を形成するプリント制御部３１１などと接続される。すなわち、ジョブ制御部３０１は画像形成装置１００の全体の制御を司っている。

画像制御部３０２は、ジョブ制御部３０１で生成されたジョブに従った各画像関連回路の設定を行う回路である。

本実施例においては、この画像制御部３０２が画像セレクタ３１０の動作を制御している。具体的には、画像セレクタ３１０は、ＰＤＬ画像Ｉ／Ｆ３０８から送られるＰＤＬ画像データとリーダー画像Ｉ／Ｆ３０９から送られるリーダー画像のどちらの画像データを揮発性のメモリからなる画像メモリ３０３に格納するかを選択するものである。つまり、画像制御部３０２は、どちらの画像データを画像メモリ３０３に格納するかを決定する共に、画像データを画像メモリ３０３のどの領域に記憶するかを設定する。

また、画像制御部３０２は、ＨＤＤに代表されるような不揮発性のメモリで構成される画像蓄積部３０５の設定や、画像メモリ３０３からのビットマップ画像データを圧縮して画像蓄積部３０５へ送り込む設定も行う。さらに、画像制御部３０２は、画像蓄積部３０５からの圧縮画像データを伸長して再び画像メモリ３０３へと戻す画像圧縮伸長部３０４の設定も行う。さらに、画像制御部３０２は、画像データに基づき画像を形成するために画像メモリ３０３からカラー画像データを読み出し、画像処理部３１４で所望の画像処理を行う。

プリント制御部３１１では、ジョブ制御部３０１から指示された内容で設定される画像制御部３０２の各設定にしたがって、最終的にプリント画像制御部（色分解部）３１３によって送出されてくる各色の画像データを受け取る。そして、プリント制御部３１１は、画像露光部であるレーザ回路部３１６へと情報を送出するようにプリント画像制御部３１３に指示を出す。

また、プリント画像制御部３１３では、プリント制御部３１１からの指示にしたがって、画像データを感光体の感度特性が反映されているＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ）３１５の設定を行う。このＬＵＴ３１５は、感光体上の感度特性の変化や、レーザ露光量、一次帯電器からの帯電量などが変化することによって、画像の濃度が所望の濃度にならない場合に対処するためのものである。つまり、ＬＵＴ３１５は、入力される画像データに対して画像濃度を変化させ、所望の濃度が出るように変換する働きを兼ね備えている。この各色のＬＵＴ３１５を経由した画像データが、レーザ回路部３１６に出力され、各現像器１１３〜１１６により、感光体上に潜像形成される。

さらにプリント制御部３１１は、用紙搬送制御部３１２に対してプリント画像制御部３１４と同期させて各給紙カセット１３０〜１３３から記録材を給紙する。

（定着装置）
次に画像加熱装置（画像加熱手段）としての定着装置１４５の構成について説明する。

図１は定着装置１４５の概略断面図である。図１において、１は加熱回転体としての定着ローラである。この定着ローラ１は、中空芯金３にシリコンゴム等の弾性層４が被覆され、更にその上に離型層としてフッ素コート層５が被覆されている。定着ローラ１の内部には、加熱手段としてのハロゲンランプ６が設置されている。

検出手段としてのサーミスタ７は、定着ローラ１表面に接触するように配置されており、定着ローラ１の温度を検出するセンサである。サーミスタ７は、検知した温度を通電制御手段としての温度調節回路２０に電気信号として送る。温度調節回路２０は定着ローラ１の表面が設定温度を維持するようにハロゲンランプ６への通電、即ち、発光のオン／オフを制御する。なお、この温度調節回路２０はプリント制御部３１１（図４）内に設けられており、サーミスタ７並びにハロゲンランプ６と接続されている。

１０はエンドレス状の加圧ベルトである。この加圧ベルト１０は、ポリイミド等の耐熱性樹脂材料を無端ベルト状に成形したものである。加圧ベルト１０は１３，１４，１５の張架部材によって回転自在に張架されている。

さらに、加圧ベルト１０を定着ローラ１に接触および離間させるための接離機構Ｘが設けられており、加圧ベルト１０はこの接離機構Ｘにより揺動中心Ｃを中心にして矢印１６の方向に揺動可能な構成となっている。本例では、後述するように、スタンバイ時などの定着動作が実施されていない状況下では、加圧ベルト１０が定着ローラ１から離間した状態となるように制御部によってコントロールされている。そして、定着開始信号の入力に伴いか合うベルト１０は定着ローラ１に所定のタイミングで当接されるように制御部によってコントロールされる。

１１は加圧パッドであり、アルミニウムをブロック状に成形したもので、加圧ベルト１０を定着ローラ１に向けて加圧することで定着ニップ部を形成している。

定着ローラ１は不図示の駆動装置によって駆動回転され、それに従動して加圧ベルト１０も回転する。

１８は加圧ベルト１０を加熱する加熱手段としてのハロゲンランプである。

８は加圧ベルト１０の温度を検知するサーミスタであり、検知した温度を温度調節回路２１に電気信号として送る。制御手段としての温度調節回路２１は加圧ベルト１０の温度が設定温度を維持するようにハロゲンランプ１８への通電、即ち、発光のオン／オフを制御する。なお、この温度調節回路２１はプリント制御部３１１（図４）内に設けられており、サーミスタ８並びにハロゲンランプ１８と接続されている。

（定着装置の定着シーケンス）
次に、定着装置（画像加熱装置）の各種定着シーケンス（画像加熱シーケンス）について説明する。

画像形成装置の主電源が投入されると、定着ローラ１と加圧ベルト１０の温度をそれぞれの設定温度に上昇させるためのウォームアップ動作が起動される。即ち、ハロゲンランプ６、１８への通電が開始され、加圧ベルト１０の回転も開始される。このとき、加圧ベルト１０は定着ローラ１から離間しており、ウォームアップ中は定着ローラ１の回転が停止されている。

定着ローラ１、加圧ベルト１０の温度がそれぞれ設定温度に達すると画像形成が可能な状態（スタンバイ状態）となる。本例では、定着ローラ１の設定温度が１６０℃とされ、加圧ベルト１０の設定温度は１００℃とされている。

このようなウォームアップ動作が終了後、画像形成開始信号が入力されない場合は、スタンバイ状態が維持される。つまり、定着ローラ１と加圧ベルト１０を互いに離間させた状態のまま、それぞれ１６０℃と１００℃を維持するように温度調節回路２０、２１によって各ヒータの点灯が制御される。このとき、加圧ベルト１０は温度ムラが生じないように回転駆動されている。

このようなスタンバイ状態において画像形成開始信号が入力されると、離間していた加圧ベルト１０を定着ローラ１に接触させ定着ニップが形成されるように接離機構Ｘが作動する。その後、画像形成部から搬送されてきた記録材に熱と圧を加えることにより未定着トナー像の定着処理（画像加熱処理）が行われる。なお、記録材の種類（以下、マテリアルの種類とも呼ぶ）に応じた定着ローラ１と加圧ベルト１０の設定温度に関しては以下において詳述する。

（マテリアル設定）
図５は、画像形成に使用する記録材の種類を設定するためのマテリアル設定画面５００であり、表示部２０１に表示される。本装置では各給紙カセットなどの給紙部（手差しトレイも含む）には様々な記録材がセットされており、このような設定画面５００を通じて操作者は所望の給紙部、つまり、所望の記録材を設定することができるようになっている。なお、手差しトレイに操作者が記録材をセットして画像形成を行う場合には、この手差しトレイが選択される。

操作者は、給紙部設定キー５０２にて給紙部を選択し、マテリアル設定キー５０１にて普通紙、厚紙、コート紙の中からセットされている用紙の種類を設定する。

本装置では、記録材の坪量が１０６ｇ／ｍ^２未満の紙である場合には普通紙を、記録材の坪量が１０６ｇ／ｍ^２以上の紙である場合には厚紙が選択されるように推奨している。また、記録材が紙製の基材上にアクリル樹脂やポリオレフィン樹脂等をコートした樹脂コート紙である場合には、コート紙が選択されるように推奨している。

操作者は、設定画面５００において、給紙部、記録材の種類を設定した後、ＯＫキー５０３を押し下げすることでマテリアル設定が完了する。なお、操作者が設定の途中で設定の中止処理を行う際にはキャンセルキー５０４を押すことで設定を中止することができるようになっている。この場合、記録材の種類などの設定は予め設定されているデフォルト状態（例えば、普通紙）のものが自動的に選択されることになる。

（マテリアルに応じた温度設定フロー）
図６を用いて、マテリアル設定画面５００にて設定された記録材の種類に応じた定着ローラ１と加圧ベルト１０の設定温度（目標温度）を決定するフローを説明する。定着ローラ、加圧ベルトが以下のフローにより決定された温度となる（温度を維持する）ように、定着ローラ用のハロゲンヒータ、加圧ベルト用のハロゲンヒータへの通電が制御される。

画像形成開始信号が入力（Ｓ６００）されると、画像形成に使用される記録材の種類を確認する。なお、「画像形成開始信号の入力」とは、画像形成装置を複写機として使用する場合には「スタートキー２０３の押し下げ」により行われ、画像形成装置をプリンタとして使用する場合には「リモート操作部が外部機器から信号を受信」したことにより行われる。

次に、Ｓ６０１では記録材が普通紙かどうかを判定する。普通紙が設定されていた場合にはＳ６０５にて定着ローラ１の設定温度を定着ローラ温度１（表１）に、加圧ベルト１０の設定温度を加圧ベルト設定温度１（表１）とする。

Ｓ６０１において記録材が普通紙でないとされた場合には、Ｓ６０２にて記録材が厚紙かどうかを判定する。厚紙が設定されていた場合には、Ｓ６０６にて定着ローラ１の設定温度を定着ローラ温度２（表１）に、加圧ベルト１０の設定温度を加圧ベルト設定温度２（表１）とする。

Ｓ６０２において記録材が厚紙でないとされた場合には、記録材はコート紙であると断定し、Ｓ６０３にて定着ローラ１の設定温度を定着ローラ温度３（表１）に、加圧ベルト１０の設定温度を加圧ベルト設定温度３（表１）とする。本例における定着ローラ、加圧ベルトの設置温度の一覧表を表１に示す。

（コート紙モードの設定）
次に、図７を用いてコート紙用に設けられている複数の画像形成モードの中から１つを設定／選択する構成について説明をする。

操作部パネル２００上の操作者モードキー２０９を操作することによって、コート紙画質優先モードの切り替え画面７００が表示部２０１に出現する。コート紙画質優先モード設定画面には、画質優先モードに設定するためのＯｎキー７０１、速度優先モード（以下、生産性優先とも呼ぶ）に設定するためのＯｆｆキー７０２、そして、設定を完了させるＯＫキー７０３が設けられている。また、この設定の途中で処理を中止したい場合には、キャンセルキー７０４を押し下げすることにより、この設定処理を中止することができるようになっている。このように設定処理が中止されると、表示部２０１はデフォルトの通常画面に戻るように構成されている。また、本例では、このコート紙画質優先モード設定画面にて何ら設定を行っていない状態では、制御手段としてのプリント制御部３１１（図４）により後述の速度優先（生産性優先）モードが自動的に選択されるように構成されている。

なお、上述したコート紙用に用意された画質優先モードとは、画像形成開始信号が入力されてから記録材が機外へ排出されるまでの時間が速度優先モードよりも長くなるものの、形成される画像の品質が速度優先モード時よりも高い画像形成モードのことである。つまり、操作者の高画質化要求に答えることができるモードである。

一方、速度優先（生産性優先）モードとは、形成される画像の品質が上記画質優先モードよりは劣るものの、画像形成開始信号が入力されてから記録材が機外へ排出されるまでの時間が上記画質優先モードよりも短い画像形成モードのことである。つまり、形成画像を早く確認したいといったような操作者の要求に答えることができるモードである。

これら、画質優先モードや速度優先モードが選択／設定されると、後述するような画像形成シーケンスが各々実施される構成となっている。

なお、本例では、コート紙用に、画質優先モードと速度優先モードの２つを用意しいずれか一方を選択／設定できるように構成しているが、これら２つの画像形成モードの他に異なる画像形成モードを用意する構成としても構わない。この場合には、操作者は３つ以上の画像形成モードの中から選択／設定することができる。

なお、後述において「画像形成ジョブ」とは、１回の画像形成開始信号の入力により実行される画像形成動作を指す。具体的には、１枚の原稿を基にこれを１００部複写する場合、操作者がコピースタートキーを押し下げたことにより実行される一連の画像形成動作（１部目〜１００部目）を指す。画像形成装置をプリンタとして使用する場合には、１００部のプリントアウトを行わせるための指示信号がリモート操作部に入力されることにより実行される一連の画像形成動作を指す。

（加圧ベルトの温度と画質との関係）
次に、図８を用いて、加圧ベルト１０の温度と画質との関係を説明する。図８は、加圧ベルトの温度推移を凡例（１）、（２）として２つの例を示している。縦軸は温度、横軸は時刻（自間）を表している。

所定温度Ｔ１は定着処理を許容する下限温度である。本例では所定温度Ｔ１は８０℃である。

所定温度Ｔ２は低温側の画像不良（所謂光沢不良、コールドオフセット）を発生させないために必要な下限温度である。本例では所定温度Ｔ２は９０℃である。

所定温度Ｔ３は高温側の画像不良（所謂ブリスター、光沢ムラ）を発生させないために必要な上限温度である。本例では所定温度Ｔ３は１００℃である。

所定温度Ｔ４は定着処理を許容する上限温度である。本例では、所定温度Ｔ４は１６０℃でとされており、加圧ベルト１０がこの所定温度Ｔ４に到達した時点で画像形成ジョブを停止（中断）させる構成となっている。

（凡例（１））
続いて、凡例（１）の温度推移の具体例を説明する。

凡例（１）は、複数枚の普通紙にフルカラー画像を連続して形成するジョブの進行（時刻Ｓ０〜時刻Ｓ１）に伴い加圧ベルトの温度が上昇している最中に、コート紙に画像形成を行う画像形成ジョブが入力（予約）された場合である。つまり、次ジョブであるコート紙への画像形成モードが画質優先モードである場合と速度優先モードである場合の画像形成処理の開始タイミングを示している。

まず、時刻Ｓ０にて普通紙への画像形成ジョブが開始される。本例では、感光体ドラムが１つのため、フルカラー画像を形成する場合、定着装置を記録材が通過する時間間隔が大きくなる傾向にある。また、本例では、画像形成ジョブの間、加圧ベルトは定着ローラに接触したままとされているため、定着ローラにより加圧ベルト１０の温度が普通紙の設定温度である１００℃を超えて昇温してしまうことになる。

凡例（１）における時刻Ｓ１は、普通紙への画像形成ジョブが終了したタイミングを示している。先述したように、時刻Ｓ１までにコート紙への画像形成ジョブが予約された状態にある。

ここで、この予約ジョブが速度優先モードとして選択／設定されている場合には、加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ１〜所定温度Ｔ４内となっているので、時刻Ｓ１にて直ちに画像形成処理が開始されることになる。つまり、速度優先モードでは、加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ１以上であれば、画像形成処理を開始することができるようになっている。また、加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ４以下であれば、画像形成処理を開始することができるようになっている。このように、速度優先モードでの定着処理（画像加熱処理／画像加熱動作）を許容する加圧ベルトの温度範囲が広くなっているので、操作者を待たせること無く画像形成処理を開始することが可能となっている。

一方、予約ジョブが画質優先モードとして選択／設定されている場合には、時刻Ｓ１の時点では加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２〜所定温度Ｔ３となっていないので、画像形成処理の開始が延期（待機）される。その後、加圧ベルトが冷却されて加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２〜所定温度Ｔ３となり、時刻Ｓ２の時点で直ちに画像形成処理が開始されることになる。つまり、画質優先モードでは、加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ２以上であれば、画像形成処理を開始することができるようになっている。また、加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ３以下であれば、画像形成処理を開始することができるようになっている。このように、画質優先モードでの定着処理（画像加熱処理／画像加熱動作）を許容する加圧ベルトの温度範囲は速度優先モードよりも狭くなっているので、画像形成処理を開始するまで時間を要してしまうが操作者の高画質化要求に答えることが可能となっている。

（凡例（２））
次に凡例（２）の場合について説明する。

凡例（２）は、複数枚の普通紙に白黒画像を連続して形成するジョブ（以下、モノクロジョブと呼ぶ）の進行（時刻Ｓ０〜時刻Ｓ１）に伴いベルトの温度が降下している最中に、コート紙に画像形成を行う画像形成ジョブが入力（予約）された場合である。上述の凡例（１）と同様に、次ジョブであるコート紙への画像形成モードが画質優先モードである場合と速度優先モードである場合の画像形成処理の開始タイミングを示している。

まず、時刻Ｓ０にて普通紙へのモノクロジョブが開始される。本例では、モノクロ画像の生産性はフルカラー画像の約４倍となる。つまり、記録材が定着ニップを通過する時間間隔がフルカラー時に比してかなり短い。また、本例でも、画像形成ジョブの間、加圧ベルトは定着ローラに接触したままとされているため、加圧ベルト１０の温度は普通紙用の設定温度である１００℃を下回ってしまうことになる。

凡例（２）における時刻Ｓ１は、普通紙へのモノクロジョブが終了したタイミングを示している。先述したように、時刻Ｓ１までにコート紙への画像形成ジョブが予約された状態にある。

ここで、この予約ジョブが速度優先モードとして選択／設定されている場合には、加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ１〜所定温度Ｔ４内となっているので、時刻Ｓ１にて直ちに画像形成処理が開始されることになる。このように、凡例（２）では、凡例（１）と同様に、速度優先モードでの定着処理を許容する加圧ベルトの温度範囲が広くなっているので、操作者を待たせること無く画像形成処理を開始することが可能となっている。

一方、予約ジョブが画質優先モードとして選択／設定されている場合には、時刻Ｓ１の時点では加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２〜所定温度Ｔ３となっていないので、画像形成処理の開始が延期（待機）される。その後、加圧ベルトが冷却されて加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２〜所定温度Ｔ３となり、時刻Ｓ２の時点で直ちに画像形成処理が開始されることになる。このように、凡例（２）では、凡例（１）と同様に、画質優先モードでの定着処理を許容する加圧ベルトの温度範囲は速度優先モードよりも狭くなっている。従って、画質優先モードの場合、画像形成処理を開始するまで時間を多少要するものの、操作者の高画質化要求に答えることが可能となっている。

なお、上述では所定温度１と所定温度２が異なる温度である場合を例に説明したが、所定温度１と所定温度２を同じ温度（低温側の画像不良が発生しない温度）としても構わない。

なお、図８を用いて加圧ベルトの温度推移を説明したが、ブリスター等の画像不良を考慮すると定着ローラ１の温度変動は無視できる程度のものであるので、定着ローラ１の温度推移についての詳細な説明は省略する。つまり、本例では、定着ローラ用のハロゲンヒータへの通電を制御することにより記録材の通過／非通過に関わらず、設定温度近傍に維持されている。なお、定着ローラの温度変動を可及的に少なくするためには定着ローラ１の外面に当接して加熱する外部加熱ローラを設けても良い。

以下、コート紙用の速度優先モードと画質優先モードのシーケンスについて詳しく説明する。なお、本例では、この２つのシーケンスはプリント制御部３１１（図４）により制御される構成となっている。

（速度優先モードのシーケンス）
まず、図９を用いてコート紙の速度優先モードのシーケンスについて詳述する。

Ｓ９００にて画像形成信号（印刷命令）が入力されると、Ｓ９０１にて定着ローラ１と加圧ベルト１０の設定温度を設定する。なお、Ｓ９０１での設定温度変更は図６を用いて上述したシーケンスと同じである。

次に、Ｓ９０２にて加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ１以上であるかをチェックする。さらに、加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ４以下であるかをチェックする。つまり、加圧ベルトのサーミスタ８の出力をチェックする。

ここで、加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ１以上で且つ所定温度Ｔ４以下であれば、Ｓ９０５へと進み前の画像形成ジョブに続けて画像形成処理が直ちに開始される。

一方、加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ１〜所定温度Ｔ４の温度範囲外であればＳ９０３へ進み、画像形成処理を開始することなく待機する。

Ｓ９０２においてベルトの温度が所定温度Ｔ１未満であった場合、この画像形成処理の待機中に、加圧ベルトを加熱する処理を行う。つまり、加圧ベルト用のハロゲンヒータへの通電を行いつつベルトを回転させる。なお、このとき、加圧ベルトの加熱処理に要する時間を短くする為、加圧ベルトを定着ローラに接触させた状態で加圧ベルトの加熱処理を行うのが好ましい。

一方、Ｓ９０２において、ベルトの温度が所定温度Ｔ４を超えていた場合には、この画像形成処理の待機中に加圧ベルトを冷却する処理を行う。つまり、加圧ベルト用のハロゲンヒータへの通電をオフにしつつ、加圧ベルトを回転させる。なお、このとき、加圧ベルトの冷却処理に要する時間を短くする為、加圧ベルトの近傍に冷却ファン１７を設置し（図１）、この冷却ファン１７により加圧ベルトを冷却する構成としても構わない。この冷却ファン１７は制御手段としてのプリント制御部３１１によりオン／オフが制御される構成となっている。

その後、Ｓ９０４において、加圧ベルトの加熱処理もしくは冷却処理により、加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ１以上で且つ所定温度Ｔ４以下となった時点で、Ｓ９０５へと進み、直ちに画像形成処理が開始される。具体的には、画像形成部により記録材への画像形成が開始され、その後、記録材が定着ニップに到達するタイミングに合わせて加圧ベルトが定着ローラに圧接されることになる。

なお、図８で説明したように画像形成装置が通常の状態であれば加圧ベルトの温度は所定温度Ｔ１以上で且つ所定温度Ｔ４以下となっているので、速度優先モードであれば操作者を待たせること無く画像形成処理を開始することができる。

（画質優先モードのシーケンス）
次に、図１０を用いて、コート紙の画質優先モードのシーケンスについて説明する。

Ｓ１０００にて画像形成信号（印刷命令）が入力されると、Ｓ１００１にて定着ローラ１と加圧ベルト１０の設定温度を設定する。なお、Ｓ１００１での設定温度変更は図６を用いて上述したシーケンスと同じである。

次に、Ｓ１００２にて加圧ベルト１０の温度が所定温度Ｔ２以上で且つ所定温度Ｔ３以下であるかをチェックする。つまり、加圧ベルト用のサーミスタ８の出力をチェックする。

Ｓ１００２において、加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２以上で且つ所定温度Ｔ３以下となっていれば、Ｓ１００８へと進み前の画像形成ジョブに続けて画像形成処理が直ちに開始される。

一方、加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２以上で且つ所定温度Ｔ３以下となっていない場合には、Ｓ１００３へ進み画像形成処理を延期（待機）する。

Ｓ１００２においてベルトの温度が所定温度Ｔ３を超えていた場合、この画像形成処理の待機中に、加圧ベルトを冷却する処理を行う。つまり、加圧ベルトを定着ローラから離間させ、加圧ベルト用のハロゲンヒータへの通電をオフにしつつ加圧ベルトを回転させる。なお、このとき、加圧ベルトの冷却処理に要する時間を短くする為、加圧ベルトの近傍に冷却ファンを設置し、この冷却ファンにより加圧ベルトを冷却する構成としても構わない。

一方、Ｓ１００２においてベルトの温度が所定温度Ｔ２を下回っていた場合には、この画像形成処理の待機中に加圧ベルトを加熱する処理を行う。つまり、加圧ベルト用のハロゲンヒータへの通電を行いつつベルトを回転させる。なお、このとき、加圧ベルトの加熱処理に要する時間を短くする為、加圧ベルトを定着ローラに接触させた状態で加圧ベルトの加熱処理を行うのが好ましい。

その後、Ｓ１００４において、加圧ベルトの加熱処理もしくは冷却処理により、加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２以上で且つ所定温度Ｔ３以下となっていれば、Ｓ１００５へと進み画像形成処理が直ちに開始される。

また、Ｓ１００４において、加圧ベルトの温度が依然として所定温度Ｔ２〜所定温度Ｔ３の範囲外となっていれば、Ｓ１００３へ戻り、加圧ベルトの加熱処理もしくは冷却処理が引き続き実行される。

なお、図８で説明したように、画像形成装置が通常の状態であっても、加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２よりも下回っていたり、所定温度Ｔ３を超えていたりする場合が有り得る。従って、画質優先モードであれば操作者を多少待たせることになってしまうが、操作者の高画質化の要求に答えることができる。

次に、画像形成ジョブの実行中に次の画像形成ジョブが入力（予約）された際に、前の画像形成ジョブと次の画像形成ジョブにおいて使用される記録材の種類が変更された場合の画像形成シーケンスについて説明する。具体的には、次の画像形成ジョブが速度優先モードとして設定／選択されている場合と、画質優先モードとして設定／選択されている場合について説明する。なお、前の画像形成ジョブは複数枚の普通紙へ連続して画像形成を行うジョブである。

（次の画像形成ジョブがコート紙への画像形成ジョブである場合のシーケンス）
図１１は、複数枚の普通紙に連続して画像を形成している際に、コート紙への画像形成ジョブが予約された場合のシーケンスを示している。

普通紙への連続画像形成ジョブ中に次の画像形成ジョブの画像形成信号（印刷命令）が入力されると（Ｓ１１００）、Ｓ１１０１にて記録材の種類が変更されたか否かチェックする。

本例の場合、記録材の種類が普通紙からコート紙へ変更されているので、Ｓ１１０２へと進む。なお、次の画像形成ジョブで使用される記録材が普通紙のままで記録材の種類の変更が行われていない場合には、定着ローラや加圧ベルトの設定温度の変更を行うこと無く、Ｓ１１０７へと進み前の画像形成ジョブに引き続き直ちに画像形成処理が開始される。また、次の画像形成ジョブで使用される記録材が厚紙へ変更された場合には、定着ローラや加圧ベルトの設定温度の変更を行い、Ｓ１１０７へと進み前の画像形成ジョブに引き続き直ちに画像形成処理が開始される。

Ｓ１１０２にて定着ローラ１と加圧ベルト１０の設定温度がコート紙用に変更される。このＳ１１０２の設定温度変更は図６を用いて上述したシーケンスと同じである。

Ｓ１１０３にて次の画像形成ジョブが、速度優先モードとして選択／設定されているのか、もしくは画質優先モードとして選択／設定されているのかチェックする。

Ｓ１１０３において、次の画像形成ジョブの画像形成モードが速度優先モードに設定されている場合には、Ｓ１１０４へと進み、Ｓ１１０７までのシーケンスは図９を用いて既述した通りである。

一方、Ｓ１００３において、次の画像形成ジョブの画像形成モードが画質優先モードに設定されている場合には、図１２のＳ１２００へと進む。

図１２は、画質優先モードであると判定された後のシーケンスを示している。

つまり、図１１のＳ１１０３において画質優先モードであることが判明した場合、Ｓ１２０１へと進み、加圧ベルトの温度が所定温度Ｔ２以上でかつ所定温度Ｔ３以下であるかをチェックする。このＳ１２０１以降のシーケンスは図１０を用いて既述した通りである。

なお、以上の実施例では各画像形成ジョブが１種類の記録材に画像形成を行う場合について説明したが、以下のような場合にも同様である。

例えば、複数種類の記録材に連続して画像形成するジョブ中においても、上述したシーケンスを実行すると良い。つまり、普通紙１０部、コート紙２部に対して画像を連続して形成する１つの画像形成ジョブ中において、記録材の種類が普通紙からコート紙に切り替わる際に本発明を適用するのが好ましい。具体的には、その画像形成ジョブに使用されるコート紙への画像形成が「速度優先モード」とされていれば、画像形成処理を待機させることなく、引き続きコート紙への画像形成処理を開始させる。一方、その画像形成ジョブに使用されるコート紙への画像形成が「画質優先モード」とされていれば、加圧ベルトの温度が上述した所定温度範囲内となるまで画像形成処理を待機させてから画像形成処理を開始させる。

以上説明した各実施例の構成によれば、コート紙に画像を形成するにあたり操作者の様々な要求に答えられる装置を提供することができる。

定着装置の概略断面図 画像形成装置の概略断面図 操作パネルの概観図 制御部のブロック図 記録材の種類を設定する画面を示す図 記録材の種類に応じた温度を設定するフローチャート コート紙の画像形成モードを設定する画面を示す図 加圧ベルトの温度推移を示す図 速度優先モードの画像形成シーケンスを示すフローチャート 画質優先モードの画像形成シーケンスを示すフローチャート コート紙への画像形成ジョブ（速度優先モードに設定された）に切り替わる場合の画像形成シーケンスを示すフローチャート コート紙への画像形成ジョブ（画質優先モードに設定された）に切り替わる場合の画像形成シーケンスを示すフローチャート 印刷命令画面（リモートＵＩ）を示す概略図である。

符号の説明

１ 定着ローラ
６、１８ ハロゲンランプ
７、９ サーミスタ
１０ 加圧ベルト
１１ 加圧パッド
１７ 冷却ファン
２０、２１ 温度調整回路

Claims (5)

1. 記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、記録材に形成された未定着のトナー像と接触し、トナー像を記録材に定着する定着手段と、前記定着手段を圧し、記録材を挟持搬送するニップ部を形成する加圧手段と、前記定着手段の温度が予め設定した温度になるように前記定着手段への通電を制御する通電制御手段と、前記定着手段の温度を記録材の種類に応じて変更する変更手段と、を有する画像形成装置において、
   少なくとも１つの記録材について生産性優先モードと画質優先モードを含む複数の画像形成モードの中から任意の画像形成モードを操作者により設定するための設定手段を有し、前記生産性優先モードが選択された場合には前記定着手段の温度が前記変更手段により設定された設定温度に達していると共に前記加圧手段の温度が第一上限温度以下であって第一下限温度以上の範囲に達すると画像形成処理を開始し、前記画像優先モードが選択された場合には前記定着手段の温度が前記設定温度に達していると共に前記加圧手段の温度が前記第一上限温度より低い第二上限温度以下であって前記第二下限温度より高い第二下限温度以上の範囲に達すると画像形成処理を開始することを特徴とする画像形成装置。
2. 記録材がコート紙である場合、少なくとも生産性優先モードと画質優先モードを選択可能であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記画像加熱手段の温度が対応する画像形成モードの上限温度を超えている場合には、前記画像加熱手段の温度が上限温度に降下するまで画像形成を待機することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
4. 前記画像加熱手段は記録材上の画像をニップ部にて加熱する加熱回転体とこの加熱回転体との間で前記ニップ部を形成するエンドレスベルトとを有し、画像形成の待機時に前記ベルトの温度を上限温度へ降下させるべく前記ベルトを前記加熱回転体から離間させることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
5. 前記設定手段は画像形成モードを設定するためのキーを備えた表示部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの画像形成装置。

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