JP2005202359A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 単色とフルカラーとのモードを備えた画像形成装置において、簡単な制御により、一般商用電源内で、定着部材の温度降下しやすい条件下であっても、単色画像・フルカラー画像において良好な定着性を維持する。
【解決手段】 画像形成のジョブの途中で定着ローラの温度が低下してしまった場合、その後の画像生産性を低下させる制御、またはジョブを中断させる制御を行う。このような画像生産性を低下させるか、ジョブを中断させるかの基準となる温度を、フルカラーモードよりも単色モードの方を低くする。これにより、定着性と高画像生産性とを両立させる。
【選択図】 図８

Description

この発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式や静電記録方式を用いて画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に適用して好適なものである。

電子写真方式を用いて画像形成を行うプリンタや複写機などの画像形成装置においては、帯電された感光体などの静電潜像担持体に原稿に対応した光像を露光して静電潜像を形成し、現像手段を用いて、この静電潜像にトナー現像像を形成し、このトナー現像像を記録材に転写している。その後、熱ローラ方式を採用した定着装置において、定着ローラと加圧ローラの圧接部（ニップ部）において、トナー像を担持した記録材を加熱挟圧し定着することにより原稿に対応した複写画像を形成する。

ところで、このような定着装置において、単位時間当たりの画像出力枚数（以下、「生産性」）を増加させると、それに比例して記録材によって定着ローラから奪われる熱量が増大する。これにより、画像形成装置の生産性を増加させると、定着ローラ温度の温度降下が顕著になり、定着ローラ温度が定着性能を維持できる温度（以下、「定着下限温度」）を下回った場合には、定着不良が発生する。

そこで、この定着不良を防止するために、定着ローラを熱するハロゲンヒータなどの加熱源の電力を増大させて定着ローラ温度降下を抑制する方法が考えられる。ところが、例えば、低温環境や本体立ち上げ直後の温度降下しやすい条件において、定着ローラ温度を定着下限温度以上に維持するだけの電力を上記加熱源に投入することは、一般商用電源内においては極めて困難である。

そこで、これらの問題を回避するために、定着ローラの表面温度を検知して定着ローラ表面温度があらかじめ設定された所定温度以下になった場合に画像形成を中断し、所定温度以上に回復した後に再開する制御が考案されている。なお、このときの所定温度は「ストップ温度」、制御は「ストップ制御」と称される。

また、定着ローラの表面温度を検知して定着ローラ表面温度が所定温度以下になった場合、画像形成間隔を広げることにより生産性を減少させて定着ローラ表面の温度降下を抑制するといった制御も考案されている。なお、このときの所定温度は「ダウン温度」、制御は「ダウン制御」と称される。

これらの２つの制御によれば、低温環境などの温度が降下しやすい条件であっても、定着ローラ温度を定着下限温度以上に保持可能となるため、定着性を保証することができるという利点がある。

このため、高画像生産性の白黒複写機やプリンタにおいては、これらのストップ制御およびダウン制御が行われている。そして、これらの制御により、一般商用電源内で高画像生産性と定着性との両立が実現されている。

なお、画像生産性とは、単位時間当りに画像を形成することができる記録材の枚数を定性的に表した言葉であり、高画像生産性とは、単位時間当りに画像を形成することができる記録材の枚数が多いことを意味する。

一方、フルカラー画像形成装置においては、通常、マゼンタ、シアン、イエローまたは、ブラックのトナーから１色だけを用いて単色画像形成を行う単色モードと、マゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのトナーの４色を混色させてフルカラー画像形成を行うフルカラーモードとを実行可能に構成されており、これらのモードをユーザが適宜選択可能に構成されている。

このようなフルカラーモードにおいては、単色モードと異なり、４色のトナーを混色させて画像形成を行う方式である。そのため、記録材に載る最大のトナー載り量が多くなり、定着ローラの定着時の温調温度を単色モード時に比して高くすることが考案されている（特許文献１）。
特開平１０−０３９６７３号

しかしながら、フルカラー画像形成装置においても、白黒画像形成装置と同様の高画像生産性が望まれているが、上述したストップ制御およびダウン制御を採用すると、次のような問題が生じる。

すなわち、単色モードとフルカラーモードモードとにおいて、上述したストップ温度やダウン温度をフルカラー画像の定着処理が保証される温度に一律に設定すると、単色画像を連続して画像形成するジョブの途中で、定着ローラの温度が単色画像を定着でき得る温度範囲内であるにも関わらず、ストップ制御またはダウン制御に移行してしまう。そのため、単色モードの画像生産性が低下してしまうという問題があった。

一方、単色モードとフルカラーモードモードとにおいて、上述したストップ温度やダウン温度を単色画像の定着処理が保証される温度に一律に設定すると、フルカラー画像を連続して画像形成するジョブの途中で、フルカラー画像を適正に定着できる温度よりも低下してしまった場合、低温オフセットなどにより定着不良が発生するという問題が生じる。

このように、従来のフルカラー画像形成装置においては、画像生産性と定着性との両立を図ることが困難であった。

したがって、この発明の目的は、単色モードと多色モードでの定着性を維持しながらも画像生産性を向上することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の発明は、
記録材に多色画像を形成可能な画像形成手段と、
記録材に形成された画像を熱定着する定着手段と、
定着手段の温度を検知する検知手段とを有し、
画像形成中に定着手段の検知温度が基準温度に降下したときに、単位時間当りの定着処理枚数を減少させるように構成され、
単色モード時の基準温度が多色モード時の基準温度よりも低い
したことを特徴とする画像形成装置である。

この第１の発明において、典型的には、減少後の単位時間当りの定着処理枚数は、多色モード時よりも単色モード時の方を多くする。

この第１の発明において、典型的には、単色画像と多色画像を記録材に順次形成可能な自動モード時の基準温度を多色モード時の基準温度とする。

この第１の発明において、好適には、定着手段の検知温度が基準温度よりも更に低い温度へ降下したとき画像形成を中断させる。

この発明の第２の発明は、
記録材に多色画像を形成可能な画像形成手段と、
記録材に形成された画像を熱定着する定着手段と、
定着手段の温度を検知する検知手段とを有し、
画像形成中に定着手段の検知温度が基準温度へ降下したときに画像形成を中断させるように構成され、
単色モード時の基準温度が多色モード時の基準温度よりも低い
ことを特徴とする画像形成装置である。

この第２の発明において、典型的には、単色画像と多色画像を記録材に順次形成可能な自動モード時の基準温度を多色モード時の基準温度とする。

この第２の発明において、典型的には、単色モードに引き続いて多色モードを実行する場合、定着手段の検知温度が多色モード時の基準温度よりも高い所定温度に到達するまで画像形成の開始を待機させる。また、好適には、単位時間当りの定着処理枚数は多色モード時よりも単色モード時の方が多い。

この発明によれば、単色モードと多色モードでの定着性を維持しながらも画像生産性を向上させることができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。

（第１の実施形態）
まず、この発明の第１の実施形態によるフルカラー画像形成装置について説明する。図１に、この第１の実施形態によるフルカラー画像形成装置の要部の構成を示す。

図１に示すように、この第１の実施形態によるフルカラー画像形成装置は複数の画像形成ユニットＵＣ（シアン用ユニット），ＵＭ（マゼンタ用ユニット），ＵＹ（イエロー用ユニット）およびＵＫ（ブラック用ユニット）を有して構成されている。また、これらの画像形成ユニットＵＣ，ＵＭ，ＵＹ，ＵＫを縦貫するように、中間転写ベルト２０が配設されている。なお、この第１の実施形態においては、画像形成ユニットＵＣの構成についてのみ説明し、他の画像形成ユニットＵＭ，ＵＹ，ＵＫの構成は、画像形成ユニットＵＣにおけると同様であるため、その説明は省略する。

すなわち、画像形成ユニットＵＣは、感光体１０Ｃ、一次帯電器１１Ｃ、画像露光部１２Ｃ、現像装置１３Ｃ、転写ローラ１４Ｃおよびクリーナ１５Ｃを有して構成されている。

感光体１０Ｃは、回転移動される静電潜像担持体としての円筒型の感光体であり、例えば、導電性基体の表面にアモルファスシリコンで形成される光半導体層が設けられて構成されている。一次帯電器１１Ｃは、この感光体１０Ｃに対して非接触状態で設置されている。

画像露光部１２Ｃは、この一次帯電器１１Ｃに対して感光体１０Ｃの回転方向下流側において、感光体１０Ｃを露光可能に構成されている。現像装置１３Ｃは、感光体１０Ｃの露光位置よりさらに下流側に感光体１０Ｃと隣接して設置されている。

転写ローラ１４Ｃは、１次転写位置で中間転写ベルト２０を挟んで感光体１０Ｃに対向するように設置されている。そして、感光体１０Ｃと転写ローラ１４Ｃとに挟まれた中間転写ベルト２０が設けられている。また、クリーナ１５Ｃは、感光体１０Ｃ表面に残留したトナーをクリーニングするためのものである。

次に、以上のように構成された画像形成装置の動作例、すなわち単色モード時の画像形成ユニットＵＣの画像形成中の動作例について説明する。なお、マゼンタ、シアン、ブラックの単色モードについても同様であるので、その説明を省略する。

まず、感光体１０Ｃは、円筒形の軸を中心に回転可能に構成されている。感光体１０Ｃには、コロナ放電する一次帯電器１１Ｃによって、その表面が、一様にマイナス帯電された後、画像露光部１２Ｃにより露光され、原稿に対応した静電潜像が形成される。

現像装置１３Ｃは、マイナス帯電したトナーを用いて静電潜像の現像を行い、静電潜像に対応したトナー像を感光体１０Ｃ表面に形成する。感光体１０Ｃの表面に形成されたトナー像は、転写ローラ１４Ｃの電界によって中間転写ベルト２０に転写される。

フルカラーモード時の画像形成中の動作については、上述の動作をそれぞれの画像形成ユニットＵＣ，ＵＭ，ＵＹ，ＵＫにおいて行い、それぞれの感光体１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ上に形成されたトナー像が中間転写ベルト２０に順次多重転写される。

フルカラーモードの場合は、中間転写ベルト２０に対してＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の順でトナー像が転写され、単色や２〜３色モードの場合においても同様に、順に必要なトナー像が中間転写ベルト２０上に多重転写される。なお、それぞれの感光体１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ上に残った転写残トナーは、クリーナ１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋによってクリーニングされる。

中間転写ベルト２０上に順次多重転写されたトナー像は、２次転写部３０において、中間転写ベルト２０の画像部のタイミングに合わせて給紙部４０から、給紙された記録材７に転写される。なお、中間転写ベルト２０上に残った転写残トナーは、クリーナ３４によってクリーニングされる。そして、トナー像が転写された記録材は、定着装置Ａに搬送されて加熱され、トナーが溶融して定着された後、排出トレー２５に排出される。

また、この第１の実施形態におけるフルカラー画像形成装置においては、ユーザにより、操作部としての液晶表示部を通じて単色モードとフルカラーモードとを任意に選択可能に構成されている。なお、後述するように、単色原稿とカラー原稿が混載された複数の原稿を読み取って白黒画像かカラー画像かを自動的に判別させるための自動モードが搭載されている場合には、単色モードとフルカラーモードの他にこのような自動モードも液晶表示部を通じてユーザにより任意に選択可能な構成とされる。

また、本例の画像形成装置の画像生産性は、単色モードおよびフルカラーモードで共通の、５０ｃｐｍとされている。

（定着装置）
次に、この発明の第１の実施形態による定着手段である定着装置について説明する。図２に、この第１の実施形態による定着装置Ａの要部を示す。

定着装置Ａは、互いに表面で圧接されるとともに回転自在に配置された定着部材としての定着ローラ１および加圧部材としての加圧ローラ２、定着ローラのシリンダ内の中心部で回転軸の軸方向に沿って内蔵されるハロゲンランプなどからなる加熱手段としてのヒータ３、定着ローラ１に当接して配置され表面温度を検出可能な温度検出手段としての温度センサ４、未定着のトナー画像８を担持しながら搬送される記録材７を定着ローラ１と加圧ローラ２との圧接部（ニップ部）に案内する搬送ガイド９および、定着ローラ１と加圧ローラ２との表面にそれぞれ当接または近接して記録材を分離させる分離爪５，６を有して構成されている。また、内部にハロゲンランプなどからなる加熱手段としてのヒータ５２を備え、定着ローラ１表面に圧接されるとともに回転自在に配置されて定着ローラ１の表面を加熱しながら回転する外部加熱ローラ５０が設けられている。外部加熱ローラ５０に当接して配置され、表面温度を検出可能な温度検出手段としての温度センサ５１を有している。

定着ローラ１は、例えば外径が６０ｍｍで厚さが３ｍｍのアルミニウム製シリンダの表面に、例えば厚さが１.５ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度が４０〜７０度のシリコーンゴムが被服
されて形成されている。上記ゴム層は、未定着カラートナーの凹凸に定着ローラゴム表層が追従させるために設けており、本実施の形態では１.５mm以上ゴム層を設けることで良
好な画像が得られた。また、表面の離型性を向上させるために、例えば、厚さが２０〜７０μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）層や、厚さが５０〜１００μｍのパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）層などのフッ素樹脂層が設けられている。

また、加圧ローラ２は、例えば、外径が５０ｍｍで厚さが２ｍｍのアルミニウム製シリンダに、厚さが例えば２ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度が４０〜７０度のシリコーンゴムが被服されている。また、表面の離型性を高めるために、厚さが例えば２０〜７０μｍのＰＴＦＥ層や、厚さが例えば５０〜１００μｍのＰＦＡ層などのフッ素樹脂層が設けられている。

このような定着ローラ１と加圧ローラ２との間には、例えば７８４Ｎ（８０ｋｇｗ）の荷重が加えられている。このときの定着ローラ１と加圧ローラ２との圧接部長（ニップ長）は、約８．５ｍｍになる。また、定着ローラ１に内蔵するヒータ３としては、例えば、電圧１００Ｖで電力５００Ｗ仕様のハロゲンランプが用いられる。

また外部加熱ローラ５０は、外径３０ｍｍで、厚さ３ｍｍのアルミニウム製シリンダに表面の離型性を高めるために、厚さが例えば２０〜７０μｍのＰＴＦＥ層や、厚さが例えば５０〜１００μｍのＰＦＡ層などのフッ素樹脂層が設けられている。また、外部加熱ローラ５０に内蔵するヒータ５２として、例えば、電圧１００Ｖで電力３００Ｗ仕様のハロゲンランプが用いられる。

（温度制御）
次に、この第１の実施形態による定着装置Ａにおける定着ローラ１および外部加熱ローラＣの温調制御について説明する。

すなわち、まず、本体電源が投入された後、定着ローラ１が目標温度、例えば１９０℃になるまでウォームアップが実行される（ウォームアップモード）。ウォームアップモード終了後、定着ローラ温度（ここでは、例えば１９０℃）のままで温調制御が継続される（スタンバイモード）。なお、プリントモード中においては、単色モードおよびフルカラーモードのいずれにおいても、定着ローラ温度（例えば１９０℃）における温調制御が行われる。同様に、外部加熱ローラ５０は目標温度２１０℃になるまでウォームアップされ、ウォームアップ終了後２１０℃のままで温調制御が継続される。プリントモード時には２１０℃に維持された外部加熱ローラが定着ローラ表面を回転しながら直接加熱すること
で、定着ローラの温度降下を緩やかにしている。

図３に、単色画像とフルカラー画像との定着性能の試験結果を示す。なお、実験条件は、定着性能の維持の観点からは厳しい条件として、１０℃環境下において記録材上に担持されるトナー量が最大となる条件で行う。また、単色画像の記録材上の最大トナー載り量は、単位面積当たり０．６ｍｇ（０．６ｍｇ／ｃｍ²）であり、フルカラー画像の記録材
上の最大トナー載り量は単位面積当たり１．２ｍｇ（１．２ｍｇ／ｃｍ²）である。

図３から、単色画像の定着下限温度が１５５℃、フルカラー画像の定着下限温度が１７０℃であることがわかる。なお、一般に、フルカラー画像においては、単色画像に比して記録材上に載る最大トナー量が多いため、フルカラー画像の定着下限温度は単色画像に比して低くなっていることがわかる。

（制御部）
次に、この発明による単色モード画像形成中のストップ制御およびフルカラーモード画像形成中のストップ制御について説明する。なお、以下に説明する制御に関しては、画像形成装置に設けられた制御部（図示せず）から各部に制御信号が供給されることにより制御される。また、制御部には、温度センサ４からの温度信号も入力される。

（単色モード）
まず、単色モードにおけるストップ制御について、図８のフローチャートを用いて説明する。

すなわち、図８に示すように、まず、プリント命令が、単色モードか否かの判断が実行される。ここで、プリント命令が単色モードである場合、単色モードに移行される。単色モードプリント中においては、定着ローラ温度が１５５℃以上の場合にプリント命令に従ってプリントが継続される。定着ローラ温度が１５５℃以下になった場合は、定着ローラ温度が１９０℃以上に復帰した後に、通常プリント動作に移行する。プリント命令がない場合プリント動作終了する。

図４は、上述した制御を用いた場合の単色モードの連続プリント時における定着ローラ１の温度推移を示す。プリントスタート時の定着ローラ温度１９０℃から、連続プリントによって外部加熱ローラ５０に直接加熱されながら定着ローラ温度が緩やかに降下し、定着ローラ温度が単色モードストップ温度（ここでは、例えば１５５℃）以下を検知した時点でプリント動作が中断される。

そして、プリント動作中断の間に定着ローラが加熱され、これにより定着ローラ温度が上昇して、画像形成再開温度（例えば、１９０℃）を検知した時点でプリント再開させる制御が行われる。

この結果、例えば、低温環境や本体を長時間停止させた後に立ち上げる、いわゆる朝一立ち上げ直後のように、定着ローラ温度降下が大きい場合においても、上述した単色画像の定着下限温度（例えば、１５５℃）を画像形成中に下回ることがないために、単色画像は良好な定着性が得られる。なお、画像形成を再開する温度は、定着下限温度（ここでは、１５５℃）より高い温度であれば任意に設定することが可能である。

なお、画像形成が再開された後に、すぐにストップ制御に入ることを回避するために、この第１の実施形態においては、定着ローラ温度（１９０℃）の時点において、画像形成動作を再開させている。なお、点線で示す定着ローラ温度はストップ制御を実行しない場合の温度推移である。

（フルカラーモード（多色モード））
他方、フルカラーモードにおけるストップ制御について図８のフローチャートを用いて説明する。まず、プリント命令がフルカラーモードである場合、フルカラーモードに移行する。フルカラーモードプリント中は、定着ローラ温度が１７０℃以上である場合はプリント命令に従いプリントを継続する。定着ローラ温度が１７０℃以下になった場合は、定着ローラ温度が１９０℃以上に復帰した後に、通常プリント動作に移行する。プリント命令がない場合には、プリント動作終了する。図５に、上述の制御を用いた場合のフルカラーモードの連続プリント時における定着ローラ１の温度推移を示す。

図５に示すように、プリントスタート時の定着ローラ温度は、例えば１９０℃である。そして、連続プリントが実行されると外部加熱ローラ５０に直接加熱されながら定着ローラ温度が緩やかに降下してくる。温度センサ４により定着ローラ温度がフルカラーモードストップ温度（ここでは、例えば１７０℃）以下として検知された時点で、プリント動作が中断される。

プリント動作中断の間に定着ローラ１がヒータ３により加熱された後、定着ローラ１の温度が上昇し、１９０℃の温度が検知された時点でプリントを再開させる制御が行われる。この結果、例えば、低温環境や、本体を長時間停止後に立ち上げる、いわゆる本体朝一立ち上げ直後のように、定着ローラ温度降下幅が大きい場合においても、画像形成中に、上述したフルカラー画像の定着下限温度（ここでは、例えば１７０℃）を下回ることがない。これにより、フルカラー画像は良好な定着性を得ることができる。なお、画像形成再開する温度は、定着下限温度（例えば１７０℃）より高い温度であれば任意に設定することが可能である。

また、画像形成再開後、すぐにストップ制御に入ることを避けるために、この第１の実施形態においては、定着ローラ温度（ここでは、例えば１９０℃）の時点において画像形成動作を再開させている。なお、図５中点線で示す定着ローラ温度は、ストップ制御を実行しない場合の温度推移である。

（従来のストップ制御との比較）
次に、この第１の実施形態によるストップ制御と、従来技術によるストップ制御とについて比較を行う。すなわち、本発明者の知見によれば、従来技術によるストップ制御のように、単色モードおよびフルカラーモードに関係なくストップ温度を一律に、同一の温度に設定した場合、以下に記述する二つのケースの不具合が生じる。

第１に、フルカラーモードの定着性を保証するために、ストップ温度をフルカラー画像定着下限温度の、例えば１７０℃に設定した場合、単色モードにおいて、単色画像の定着下限温度（例えば、１５５℃）まで定着保証可能であるにもかかわらず、定着ローラ温度が１７０℃を下回った時点で画像形成が中断されてしまう。この場合、本来の装置が兼ね備えている生産性を発揮することができない。

第２に、ストップ温度を、単色モード定着下限温度の例えば１５５℃に設定した場合、フルカラーモードがなされた場合の定着ローラ温度が、フルカラー画像定着下限温度（ここでは、例えば１７０℃）を下回った時点で定着不良が発生してしまう。

これに対し、この第１の実施形態によれば、少なくとも単色モードとフルカラーモードとを備えたフルカラー画像形成装置において、単色モード時においては、単色画像の定着下限温度に対応したストップ温度とし、フルカラーモード時においては、フルカラー画像の定着下限温度に対応したストップ温度とし、単色モード時とフルカラーモード時とにお
いて、それらの定着下限温度を変化させるようにしている。これにより、画像形成装置の生産性を不要に低下させることなく、単色画像およびフルカラー画像ともに良好な定着性を維持することができる。

（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態による画像形成装置について説明する。この第２の実施形態においては、温度センサ４により検知された温度が、あらかじめ設定されたダウン温度以下になった時点で、制御部（図示せず）により画像形成の間隔が広げられ、本体の生産性を減少させることによって、定着ローラ温度降下が抑制して、定着性を保証するダウン制御において、単色モードとフルカラーモードとでダウン温度を変更させることにより、単色画像とフルカラー画像とにおいて良好な定着性を維持することができる。

以下に、単色モードとフルカラーモード（多色モード）との２つのモードにおける連続プリント時を例にして、この第２の実施形態のダウン制御について説明する。なお、画像形成装置および定着装置の構成および、図３で説明した単色モードおよびフルカラーモードの定着性能については、上述した第１の実施形態におけると同様であるので、その説明を省略する。

（単色モード）
まず、単色モードにおけるダウン制御について図９のフローチャートを用いて説明する。まず、プリント命令が単色モードであるか否かの判定が実行される。その結果、プリント命令が単色モードである場合、単色モードに移行する。単色モードプリント中においては、定着ローラ温度が１６０℃以上である場合に、プリント命令に従ってプリントが継続される。定着ローラ温度が１５５℃以下になった場合に、生産性が４０ｃｐｍにダウンされる。図６に、上述した制御を用いた場合における、単色モードで連続プリント時における定着ローラ１の温度推移を示す。

すなわち、図６に示すように、プリントスタート時の定着ローラ温度は、１９０℃であるが、連続プリントによって外部加熱ローラ５０に直接加熱されながら定着ローラ温度が緩やかに降下する。そして、温度センサ４により検知された定着ローラ温度が、単色モードダウン温度１６０℃以下となった時点において、画像形成間隔が広げられる。このときの生産性が、通常生産性が５０ｃｐｍであるところから、４０ｃｐｍまで下げられている。これにより、定着ローラ温度降下が抑制され、ダウン制御後の定着ローラ温度を単色画像の定着下限温度１５５℃以上に維持可能となるとともに、単色画像として良好な定着性を得ることができる。なお、この第２の実施形態においては、ダウン温度を定着下限温度より５℃高めに設定している。これは、定着ローラ１の温度として、所定温度（１６０℃）以下の温度が検知された時にダウン制御を実行したとしても、定着ローラ１の温度降下のアンダーシュートによって、一時的に定着ローラ１の温度がダウン温度を下回る場合があるので、定着下限温度を下回らないためのマージンをとっている。なお、点線により示される定着ローラ温度は、ダウン制御を実行しない場合の温度推移である。

（フルカラーモード）
次に、フルカラーモードにおけるダウン制御について、図９のフローチャートを用いて説明する。まず、プリント命令が単色モードであるか否かの判定が行われる。判定の結果フルカラーモードである場合（単色モード：Ｎｏ）、フルカラーモードに移行する。

フルカラーモードプリント中においては、定着ローラ温度が１７５℃以上である場合は、プリント命令に従ってプリントが継続される。定着ローラ温度が１７５℃以下になった場合は、生産性が３０ｃｐｍにダウンされる。

図７に、上述した制御を用いた場合のフルカラーモードで連続プリント時における定着ローラ１の温度推移を示す。また、プリントスタート時の定着ローラ温度は１９０℃であるが、連続プリントにより外部加熱ローラ５０に直接加熱されながら定着ローラ温度が緩やかに降下して降下して、定着ローラ温度が１７５℃以下を検知した時点で、画像形成間隔を広げて通常生産性５０ｃｐｍから３０ｃｐｍに生産性を下げている。これにより、定着ローラ温度降下を抑制させて、ダウン制御後の定着ローラ温度は、フルカラー画像の定着下限温度１７０℃以上に維持することができるため、フルカラー画像として、良好な定着性を得ることができる。なお、単色モードの場合と同様の理由から、フルカラーモード時のダウン温度においても、定着下限温度より５℃高めに設定されている。

また、この第２の実施形態においては、ダウン制御中に、単色モードにおいては、４０ｃｐｍに生産性を低下させているのに対し、フルカラーモードにおいては、３０ｃｐｍに生産性を低下させている。これはダウン制御後に定着ローラ温度を維持する目標温度の違いに起因する。すなわち、定着ローラ温度を１７５℃に維持するには、３０ｃｐｍが適当な生産性であり、定着ローラ温度を１６０℃に維持するには、４０ｃｐｍが適当な生産性であるからである。なお、点線で示す定着ローラ温度は、ダウン制御を実行しない場合の温度推移である。なお、この第２の実施形態においては、ダウン制御時の生産性を落とす際に記録材−記録材の距離を広げて行っているが、記録材搬送速度を下げることで生産性を変更してもよい。

また、本発明者の知見によれば、従来技術によるダウン制御のように、単色モードおよびフルカラーモードに関係なく、ダウン温度を一律同じ温度に設定した場合、以下の不具合が生じる。

第１にフルカラーモード定着性を保証するために、ダウン温度をフルカラーモード定着下限温度にマージンとして５℃を加えた１７５℃に設定した場合、単色モードにおいては単色画像の定着下限温度（ここでは、例えば１５５℃）まで定着保証できるにもかかわらず、定着ローラ温度が１７５℃を下回った時点で生産性を低下させることになり、本来の装置に備えられた生産性を発揮することができない。

第２に、ダウン温度を単色モード定着下限温度にマージンとして５℃を加えた１６０℃に設定した場合、フルカラーモードがなされると、定着ローラ温度がフルカラー画像定着下限温度（例えば、１７０℃）を下回った時点において、定着不良が発生する。

これに対し、この第２の実施形態によれば、少なくとも単色モードとフルカラーモードとを備えたフルカラー画像形成装置において、単色モード時には、単色画像定着下限温度に対応したダウン温度、フルカラーモード時には、フルカラー画像の定着下限温度に対応したダウン温度に変更することで、画像形成装置の生産性を不必要に低下させることなく単色画像／フルカラー画像ともに良好な定着性を保つことができる。

（第３の実施形態）
次に、この発明の第３の実施形態による画像形成装置について説明する。

すなわち、この第３の実施形態においては、上述した第１の実施形態による、単色モードとフルカラーモードとにおいてストップ温度を変更するストップ制御と、第２の実施形態による、単色モードとフルカラーモードとにおいて、ダウン温度を変更するダウン制御との２つの制御を併用する。

この場合、ダウン温度が定着下限温度より幾分高めに設定され、ストップ温度が定着下限温度に設定される。これらの２つの制御を併用することにより、例えば、画像形成装置
において、一般に画像保証下限温度である１５℃環境下までは、ダウン制御によって生産性を低下させることで、定着下限温度以上を維持して定着性を保証し、例えば画像保証下限温度を下回る５℃環境などで、ダウン制御で生産性を落としても定着ローラ温度降下して定着下限温度を下回る際には、ストップ制御を用いて定着性を保証している。

これにより、第１および第２の実施形態におけると同様の効果を得ることができるとともに、ダウン制御後の生産性を、一般的な使用環境温度内で定着下限温度を下回らない程度に高く設定しておくことが可能になる。

また、上述した第１〜第３の実施形態によれば、この発明者の知見による従来技術における以下の２つの問題点を解決することができる。

すなわち、ストップ温度またはダウン温度を単色モードの定着下限温度に対応して設定された場合、単色モードに比べて定着下限温度が高いフルカラーモードにおいては定着性を保証できず定着不良が発生する場合があるという不具合を抑制することが可能となる。また、ストップ温度またはダウン温度を定着下限温度の高いフルカラーモードの定着下限温度に対応して設定された場合、単色モードにおいては定着可能な温度であるにもかかわらず画像形成動作を中断または生産性を不必要に低下させてしまうという不具合を抑制することが可能となる。これにより、ストップ制御およびダウン制御において、フルカラー画像形成装置では、生産性と定着性との両立を図ることができる。

（第４の実施形態）
次に、この発明の第４の実施形態による画像形成装置について説明する。すなわち、上述した第１、第２および第３の実施形態においては、単色モードおよびフルカラーモードにおけるプリント中の制御に関して説明した。これに対し、この第４の実施形態においては、単色原稿とフルカラー原稿とが混在されている複数の原稿のプリントモード（以下、混載モード）について説明する。

具体的に、この第４の実施形態におけるフルカラー画像形成装置においては、単色モードおよびフルカラーモードに加えて、原稿がカラー画像であるか単色画像であるかを自動で判定させる場合の、自動モードとしての混載モードを、操作部としての液晶表示部においてユーザにより任意に選択可能に構成されている。なお、ユーザにより単色モード、フルカラーモードのいずれのモードも指定されない場合は、上述した自動モードとなるように制御装置によって設定される。

まず、単色モードおよびフルカラーモード選択時においては、第１〜第３の実施形態におけると同様の制御が行われる。これにより、第１〜第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。

一方、ユーザによって混載モードを選択された場合においては、図１０のフローチャートで示すように、混載モード時のストップ温度またはダウン温度をフルカラーモード時のストップ温度またはダウン温度と同じに設定することによって、第１、第２および第３の実施形態におけると同様のストップ制御やダウン制御が行われる。

これにより、混載モード中において原稿が単色原稿であっても、フルカラー原稿であっても、定着下限温度を下回ることを防止できるので、混載モード時においても良好な定着画像を維持することが可能となる。

（第５の実施形態）
次に、この発明の第５の実施形態による画像形成装置について説明する。図１２に、こ
の発明の第５の実施例による電子写真方式のカラー画像形成装置（カラーレーザープリンタ）を示す。

（画像形成装置の概略構成）
図１２に示すように、この第５の実施形態によるカラー画像形成装置（以下、画像形成装置）１００は、感光体としての感光体ドラム１１１、帯電手段としての帯電ローラ１１２、露光手段としての露光装置１１３、現像手段と中間転写手段としての中間転写ドラム１１８、および定着手段としての定着装置Ａを有して構成されている。

感光体ドラム１１１は、例えば直径６０ｍｍのアルミニウム製シリンダと、その外側表面に形成された有機光導電体（ＯＰＣ）層とから構成される。この感光体ドラム１１１は、クリーナ容器１１９に対して回転自在に支持されているとともに、周上にクリーニングブレード１１９ａ、１次帯電手段である帯電ローラ１１２が配設されている。また、感光体ドラム１１１は駆動モータ（図示せず）により、矢印Ｃの方向に回転駆動される。

帯電ローラ１１２は、導電性ローラであり、感光体ドラム１１１に当接している。そして、帯電ローラ１１２にバイアスを印加することによって、感光体ドラム１１１の表面を一様に（−）極性に帯電させる。

感光体ドラム１１１に対する露光は、レーザ露光装置１１３により行われる。レーザ露光装置１１３は、コントローラ部（図示せず）によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。そして、反射鏡２６で反射されたレーザ光１４によって、感光体ドラム１１が選択的に露光されることによって、静電潜像が形成される。

現像手段は、上述した静電潜像を可視像化するものである。現像手段は、ブラック現像器１６と、ロータリー現像器１５とから構成されている。ロータリー現像器１５には、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のそれぞれの色の現像器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃが収納される。

また、これらのカラートナー現像器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃは、それぞれ矢印Ｂ方向に回転して、順次感光体ドラム１１と対向して各色トナーによる現像を行う。

また、ブラック現像器１６は、感光体ドラム１１上にブラックトナーにより可視像を形成可能に構成されている。このブラック現像器１６に設けられる現像スリーブは、感光体ドラム１１１に対向した位置で、微小間隔（３００μｍ程度）を隔てて配置される。

中間転写体としての中間転写ドラム１１８は、感光体ドラム１１１に所定の押圧力をもって圧接されている。そして、上述した現像手段によって可視像化された感光体ドラム１１１上のトナー像を中間転写ドラム１１８に転写する際に、トナーの帯電極性（−）とは逆極性で、あらかじめ設定された電圧が印加される。

また、給送ローラ１２２ａおよび搬送ローラ１２２ｂにより、給送カセット１２１から中間転写ドラム１１８に対して記録材Ｐが給送される。中間転写ドラム１１８と転写ローラ１２３とが対向する転写部においては、転写ローラ１２３へ記録材Ｐの背面からトナーと逆極性の電圧を印加することによって中間転写ドラム１１８上のトナー像が記録材Ｐに転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置Ａに搬送され、加熱溶融定着が行われた後、排出トレー１２５に排出される。

上述した画像形成装置１００においては、カラー画像を得るために、色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）ごとに４回に分けて感光体ドラム１１１の静電潜像を、それ
ぞれの色トナーによって現像し、感光体ドラム１１１上の現像剤像を中間転写ドラム１１８に転写させた後に記録材Ｐに一括転写させる必要がある。これにより、１回の中間転写のみで完了する単色画像の形成に比して、画像形成時間が４倍掛かる。

ここで、この第５の実施形態による画像形成装置１００の画像生産性は、カラーモードで１分間当たりの画像形成枚数を１５枚（１５ｃｐｍ）、単色モードで１分間当たりの画像形成枚数を６０枚（６０ｃｐｍ）とされる。

（定着装置）
図１１に、この第５実施形態による定着装置Ａの概略断面図を示す。図１１に示すように、定着装置Ａは、弾性層を有する。また、定着装置Ａは、定着部材である定着ローラ１０１と、加圧手段である加圧ローラ１０２と、加熱手段である発熱体としてのヒータ１０３ａ，１０３ｂとを有している。定着ローラ１０１は、画像形成装置１００の本体に対して回転可能に設けられている。加圧ローラ１０２は、定着ローラ１０１の表面に圧接して設けられている。発熱体であるヒータ１０３ａ，１０３ｂは、定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２のシリンダ内の中心部で回転軸の軸方向に沿って内蔵されるハロゲンランプなどである。

また、定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２に当接するように設けられ、これらのローラの表面温度を検知可能な温度検知体としての温度センサ１０４ａ，１０４ｂ、未定着のトナー画像１０８を担持しつつ搬送される記録材Ｐを定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との圧接部（ニップ部）に案内する搬送ガイド１０９と、定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２の表面にそれぞれ当接または近接して記録材Ｐを分離させる分離爪１０５，１０６などが配置されている。なお、この第５の実施形態においては、定着ローラと加圧ローラとを用いた構成を採用しているが、必ずしもローラに限定されるものではなく、ベルトを用いた定着手段を採用することも可能である。

定着ローラ１０１は、シリンダの表面に弾性層が被覆されて構成されている。ここで、シリンダは、例えば外径５０ｍｍで厚さ３ｍｍのアルミニウム製シリンダである。また、弾性層は、例えば厚さ２ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度４０〜７０度のシリコーンゴムである。また、表面の離型性を向上させるために、その表面に、例えば、厚さ２０〜７０μｍのＰＴＦＥや厚さ５０〜１００μｍの、ＰＦＡなどからなるフッ素樹脂層などが設けられている。

加圧ローラ１０２は、シリンダの表面に弾性層が被覆されて構成されている。シリンダは、例えば外径５０ｍｍで厚さ２ｍｍのアルミニウム製シリンダである。弾性層は、例えば、厚さ２ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度４０〜７０度のシリコーンゴムである。また、表面の離型性を高めるために、その表面には、例えば、厚さ２０〜７０μｍのＰＴＦＥや厚さ５０〜１００μｍのＰＦＡなどのフッ素樹脂層などが設けられている。

定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２との間には、例えば８０ｋｇの荷重（７８４Ｎ）が加えられている。そして、この荷重が加えられた際の定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２の圧接部長（ニップ長）は、８.０ｍｍになっている。

また、上述した定着ローラ１０１に内蔵されたヒータ１０３ａとしては、例えば、電圧が１００Ｖで電力が７００Ｗの仕様のハロゲンランプが用いられる。また、上述した加圧ローラ１０２に内蔵されているヒータ１０３ｂとしては、例えば、電圧が１００Ｖで電力が２００Ｗの仕様のハロゲンランプが用いられる。

（定着装置の温度制御）
次に、この第５の実施形態による定着装置における定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２の温度制御について説明する。

すなわち、この第５の実施形態においては、まず、画像形成装置１００の本体の電源投入後、それぞれの定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２に設けられる、温度検知体としてのサーミスタの温度を検知して、ヒータへの通電量を制御する通電制御手段により、それぞれ目標温度までウォームアップさせる（ウォームアップモード）。なお、この第５の実施形態においては、定着ローラ１０１のウォームアップ目標温度を１９０℃、加圧ローラ１０２のウォームアップ目標温度を１６０℃とする。

そして、ウォームアップモード終了後、定着ローラ１０１および加圧ローラ１０２に対して、例えば定着ローラ１０１の温度が１９０℃、加圧ローラ１０２の温度が１６０℃になるように、温度制御が実行される（スタンバイモード）。

また、画像形成が行われているプリントモード中においては、単色モードおよびカラーモードにおいて、定着ローラ１０１の温度が１９０℃、加圧ローラ１０２の温度が１６０℃になるように、温度制御が行われる。

図１３に、単色画像とカラー画像との定着性能を試験した結果を示す。実験条件は、定着性能を維持することが厳しい条件として室温が１５℃の環境下とするとともに、記録材上に担持するトナー量が最大となる条件である。なお、この第５の実施形態においては、単色画像の記録材上の最大トナー載り量は、０．６ｍｇ／ｃｍ²、カラー画像の記録材上
の最大トナー載り量は、１．２ｍｇ／ｃｍ²に設定する。

その結果、単色画像の定着下限温度（単色モード定着下限温度）は、１５５℃、カラー画像の定着下限温度（カラーモード定着下限温度）は１７５℃であった。背景技術で説明したとおり、単色画像に比べてカラー画像では記録材上に載る最大トナー量が多いために、単色画像に比べてカラー画像の定着下限温度が高くなっている。

この第５の実施形態においては、単色モードに引き続いてフルカラーモードを実行する場合や、トナーの載り量や紙種、環境温度等の外的要因などにより、画像形成中に一時的に定着ローラ温度がカラーモード時および単色モード時の定着下限温度を下回った場合、制御手段５０は、カラーモードによる画像形成動作を一時的に停止し、後述するように、定着ローラ温度がカラーモード受付可能温度に戻った時点で、中断していた画像形成動作を再開するよう制御している。これによって、定着不良の発生を確実に防止することができる。

上述した構成において、（１）単色モード（２）カラーモードでそれぞれ９９９枚連続プリントした際の定着性試験を行った。

（１）単色モード：９９９枚連続プリント
（条件）紙：普通紙８０ｇ，サイズ：Ａ４
（２）カラーモード：９９９枚連続プリント
（条件）紙：普通紙８０ｇ，サイズ：Ａ４
図１４に、単色モードで９９９枚連続プリントした場合の定着ローラ１の温度推移を示す。定着ローラ温度は、単色モードによる画像形成スタート（ｔａ）時は、１９０℃であるが、プリント数が約２００枚目（ｔｂ）になるまでの間に定着ローラ温度は約１６０℃に徐々に低下する。その後、定着ローラ温度は、プリント数９９９枚目まで１６０℃を維持しつづけた。

上述したように、単色モードの定着性については、トナーの載り量が最大の時においても定着ローラ温度が１５５℃まで定着可能であったために、単色モードにおいては、連続プリントした９９９枚全てで良好な定着性を得られた。

また、図１５に、カラーモードで９９９枚連続プリントした場合の定着ローラ１の温度推移を示す。定着ローラ温度は、カラーモードによる画像形成スタート（ｔｃ）時は１９０℃であるが、プリント数が約２０枚目（ｔｄ）になるまでの間に定着ローラ温度は約１８０℃に徐々に低下する。その後、定着ローラ温度が上昇して約５０枚目（ｔｅ）以降は定着ローラ温度の温調温度である１９０℃に達して、プリント数９９９枚目まで１９０℃を維持しつづけた。

上述したように、カラーモードの定着性については、トナーの載り量が最大の時においても定着ローラ温度が１７５℃まで定着可能であったために、カラーモードにおいては、プリントした９９９枚全てで良好な定着性を得られた。

（制御手段）
次に、この発明の特徴とする制御について説明する。この第５の実施形態においては、単色モードによるプリント後に連続してカラーモードによるプリントを開始する際に、上記温度検知体によって定着ローラ温度を検知している。

そして、図１２に示す制御手段５０により、温度検知体により定着ローラ温度があらかじめ設定されたカラーモード受付可能温度より低いと判断された場合には、カラーモードによる画像形成を開始することなく停止させる。

その後、カラーモードによる画像形成を停止中に、定着ローラ１や加圧ローラ２を加熱し、定着ローラ温度がカラーモード受付可能温度に達したと判断するとカラー画像形成を開始する。

ここで、カラーモード受付可能温度とは、定着部材である定着ローラの温度がカラーモード受付可能温度の時点から更にカラーモードの画像形成（プリント）を連続してなされた場合に、定着ローラ温度がカラーモードで形成された画像を定着できうる定着下限温度（カラーモード定着下限温度）を下回らない最低温度として設定されている。

すなわち、定着ローラ温度がカラー画像形成開始時にカラーモード受付可能温度以上であれば、その直後からカラーモードによる連続プリントがなされた場合でも、定着ローラ温度が少なくとも定着下限温度以上で維持される。そのため、単色モード、カラーモード問わず連続プリントした全ての画像において良好な定着性が得られるとともに、連続画像形成中の画像形成動作の停止を防止することができる。

この第５の実施形態においては、カラー画像が定着ニップ部に到達する際に定着ローラ温度が１９０℃に達するようにカラーモード受付可能温度を１８０℃と設定している。すなわち、定着ローラ温度がカラーモード受付可能温度（１８０℃）時に画像形成された場合、カラー画像の形成が開始されたから上述した画像形成動作後にトナーを担持した記録材が定着ニップに到達する際には定着ローラ温度が１９０℃に達する。

そのため、上述した（２）カラーモードによる９９９枚連続プリントで説明したように、その後にカラーモードによる画像形成が連続でなされた場合においても、カラーモードの定着下限温度を下回ることなく、カラー画像の定着性は保証される。すなわち、カラーモード受付可能温度は、その温度に達した後にカラーの連続プリントを行っても、定着下限温度を下回らない設定温度である。

なお、単色モードによる連続画像形成直後にカラーモードによる画像形成が開始する場合においては、単色モードで形成された画像が定着ニップ部に到達せずに画像形成装置内に残っている場合がある。この場合は、画像形成装置内に残っている単色画像による定着ローラ温度降下分だけ、あらかじめカラーモード受付可能温度を高く設定しておくとよい。

また、単色モードによる画像形成後のカラーモードによる画像形成開始時に、定着ローラ温度がカラーモード受付可能温度を上回っていれば、カラー画像の形成を停止せず連続して行う。定着ローラ温度がカラーモード受付可能温度を上回っている場合、カラー画像が定着ニップに到達する際には少なくとも定着ローラ温度が１９０℃に達しているため、その後カラーモードによる画像形成が連続して為された場合においてもカラー画像の定着性は保証される。

なお、カラーモードによる連続画像形成後の単色モードによる画像形成については、カラーモード定着下限温度より単色モード定着下限温度が低いため、どのタイミングにおいても単色画像の形成を開始することができ、かつ単色画像の定着性を良好に保つことができる。

上述した構成を採用して、（３）単色モードによる９９９枚連続プリント直後のカラーモードによる９９９枚連続プリントと、（４）単色モードによる１０枚連続プリント直後のカラーモードによる９９９枚連続プリントとをそれぞれ実行して、それぞれの場合における定着性能を試験した。

（３）単色モードによる９９９枚連続プリント直後のカラーモードによる９９９枚連続プリント
（条件）紙：普通紙８０ｇ，サイズ：Ａ４

まず、単色モードで９９９枚連続プリント時の定着ローラ温度推移について説明する。図１６に、単色モードによる９９９枚連続プリント直後のカラーモードによる９９９枚連続プリントした際の定着ローラ温度の推移を示す。

上述したように、定着ローラ温度は、単色モードスタート（ｔｆ）時において１９０℃である。しかし、定着ローラ温度はスタート時の１９０℃からプリント枚数２００枚目（ｔｇ）までの間に約１６０℃にまで低下する。その後、定着ローラ温度はプリント枚数９９９枚目まで１６０℃を維持しつづけた。

上述のように、単色モードによる単色画像の定着性についてはトナー最大載り量時においても定着ローラ温度が１５５℃以上であれば定着可能であるため、本モードにおいては９９９枚全て良好な定着性を得られた。

次に、単色モードによる９９９枚の画像形成が終了した後にカラーモードによる画像形成を開始する時（ｔｈ）の定着ローラ温度は１６０℃であったため、この第５の実施形態によるカラーモード受付可能温度１８０℃を下回っている。そのため、制御手段５０はカラーモードによる画像形成の動作を開始せずに停止させる。

定着ローラ温度が、カラーモード定着下限温度１７５℃より高い１８０℃に復帰した時点（ｔｉ）で、上述した帯電−露光−現像−転写工程が行われ、トナー像が転写された記録材が定着ローラに到達する際（ｔｊ）には定着ローラ温度が１９０℃に到達している。

その後のカラーモードによるカラー画像の画像形成が連続で為された場合は、（２）で述べたように、定着ローラ温度１９０℃から、プリント数が約２０枚目（ｔｋ）になるまでの間に約１８０℃に徐々に低下する。その後、定着ローラ温度が上昇して約５０枚目（ｔｌ）以降は定着ローラ温度の温調温度である１９０℃で安定した。

カラーモードによるカラー画像の定着性については、上述したように、トナー最大載り量時においても定着ローラ温度が１７５℃以上であれば定着可能である。そのため、本モードにおいては９９９枚全て良好な定着性を得られた。

（４）単色モードによる１０枚連続プリント直後のカラーモードによる９９９枚連続プリント
（条件）紙：普通紙８０ｇ，サイズ：Ａ４

図１７に、単色モードによる１０枚連続プリント直後のカラーモードによる９９９枚連続プリントの定着ローラ温度推移を示す。まず、単色モード１０枚連続プリント時の定着ローラ温度推移について説明する。

定着ローラ温度は単色モードスタート（ｔｍ）時は１９０℃であって、定着ローラ温度はスタート時１９０℃からプリント枚数１０枚目（ｔｎ）で１８２℃付近にまで低下する。上述したように、単色モードにおける単色画像の定着性については、トナー最大載り量時においても定着ローラ温度が１５５℃以上であれば定着可能である。そのため、当然単色画像１０枚全て良好な定着性が得られた。

また、単色モードによる１０枚連続の画像形成が終了した後、カラー画像形成を開始する時（ｔｏ）の定着ローラ温度が１８２℃である。そのため、この第５の実施形態によるカラーモード受付可能温度１８０℃を上回っている。これにより、制御手段５０はカラーモードによる画像形成を停止することなく開始する。

また、少なくともカラー画像形成開始時に定着ローラ温度がカラー受付可能温度１８０℃を上回っていれば、帯電−露光−現像−転写工程が行われる。そして、トナー像が転写された記録材が定着ローラに到達する際（ｔｐ）に、定着ローラ温度が１９０℃に到達している。これにより、その後にカラーモードによるカラー画像の画像形成が連続で実行された場合には、（２）で述べたように、定着ローラ温度１９０℃から、プリント数が約２０枚目（ｔｑ）になるまでの間に約１８０℃にまで低下する。その後、定着ローラ温度が上昇し、約５０枚目（ｔｒ）以降では、定着ローラ温度の温調温度である１９０℃で安定する。

カラーモードによるカラー画像の定着性については、上述したように、トナー最大載り量時においても定着ローラ温度が１７５℃以上であれば定着可能であるため、本モードにおいては９９９枚全て良好な定着性を得られた。

このように、少なくとも単色モードの生産性がカラーモードの生産性より大きいカラー画像形成装置においては、単色モードによる単色画像の画像形成後に連続して実行されるカラーモードによるカラー画像の画像形成の際であっても、カラー画像形成開始時の定着ローラ温度があらかじめ設定されたカラーモード受付可能温度より低い場合、カラーモードによる画像形成を開始することなく停止させ、上述した定着ローラ温度が上昇して上述のカラーモード受付可能温度に達した時点でカラーモードによる画像形成動作を開始するように制御手段１５０で制御することによって、単色画像はもちろんのこと、カラー画像においても良好な定着性を保つことができる。

また、カラー画像の連続画像形成中に定着ローラ温度がカラーモード定着下限温度を下回らないため、連続画像形成中の画像形成動作の停止が発生せず、ユーザに不必要な確認作業を行わせることもない。

なお、以上説明した第５実施形態の構成は、図１に示すような、それぞれの色に感光体ドラムが設けられた、いわゆる４ドラム系のカラー画像形成装置において、カラーモード時よりも単色モード時の方の画像形成間隔が狭い、すなわち画像生産性が大きく設定されている装置に適用することも可能である。

具体的には、少なくとも単色モードの生産性がカラーモードの生産性より大きいカラー画像形成装置においては、単色モードによる単色画像の画像形成後に連続して実行されるカラーモードによるカラー画像の画像形成の際に、カラー画像形成開始時の定着ローラ温度があらかじめ設定された所定温度としてのカラーモード受付可能温度より低い場合、カラーモードによる画像形成を開始することなく停止させ、上述した定着ローラ温度が上昇して、上述のカラーモード受付可能温度に達した時点でカラーモードによる画像形成動作を開始するように制御手段１５０が制御されることによって、単色画像はもちろん、カラー画像においても良好な定着性を維持することができる。

また、第５実施形態では、単色モードによる単色画像の連続プリントジョブ後のカラーモードによるカラー画像の連続プリントジョブの場合を例に挙げて説明したが、次のような装置に対しても適用することができる。

すなわち、例えば、自動原稿読取装置（ＡＤＦ）によって、単色画像とカラー画像が混載された複数枚の原稿を読み取り、この読み取った結果から単色原稿なのかカラー原稿なのかを画像形成装置にて自動判別してプリントするような単一プリントジョブ中において、単色画像からカラー画像に切り替わる際に定着ローラ温度を温度検知体により検知し、定着ローラ温度があらかじめ設定されたカラーモード受付可能温度より低いと制御手段５０が判断した場合はカラー画像の画像形成を開始せず停止させ、カラー画像の画像形成停止中に定着ローラ温度がカラーモード受付可能温度に達したと制御手段５０が判断した後にカラー画像の画像形成を開始させる制御を行うことで同様の効果を得ることができる。

以上説明したこの第５の実施形態によれば、カラー画像定着下限温度より高いカラーモード受付可能温度に達した時点で、カラーモードによる画像形成を開始するため、その後のカラー画像の連続プリント時に定着部材の温度低下による画像形成動作の停止を回避することができる。

以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。

また、以上の説明においては、原稿を複写する複写機を例としたが、プリンタなどの画像形成装置においても適用可能である。この場合、原稿とはプリンタとＬＡＮケーブルにて接続された外部のパーソナルコンピュータなどから送信されてくる「画像」データを意味する。

また、それぞれの実施形態における制御手段としては、例えば、温度検知体からの信号に基づいて直接画像形成動作の制御を行う回路基板や、温度検知体からの信号を温度情報に変換して、その温度情報に基づいて画像形成動作の制御を行うＣＰＵなどを好適に用い
ることができる。

この発明の第１〜３の実施形態による画像形成装置を示す断面図である。 この発明の第１〜３の実施形態による定着装置を示す断面図である。 この発明の第１〜３の実施形態に適用される単色画像とフルカラー画像の定着性能を試験した結果を示すグラフである。 この発明の第１の実施形態による単色モードにおける定着ローラの温度推移を示すグラフである。 この発明の第１の実施形態によるフルカラーモードにおける定着ローラの温度推移を示すグラフである。 この発明の第２の実施形態による単色モードにおける定着ローラの温度推移を示すグラフである。 この発明の第２の実施形態によるフルカラーモードにおける定着ローラの温度推移を示すグラフである。 この発明の第１の実施形態による単色モードおよびフルカラーモードにおけるストップ制御を示すフローチャートである。 この発明の第２の実施形態による単色モードおよびフルカラーモードにおけるダウン制御を示すフローチャートである。 この発明の第４の実施形態による混載モードの制御を示すフローチャートである。 この発明の第５の実施形態による定着装置Ａの概略断面図である。 この発明の第５の実施形態による電子写真方式のカラー画像形成装置（カラーレーザープリンタ）の概略断面図である。 この発明の第５の実施形態に適用される単色画像とカラー画像の定着性能を試験した結果を示す表である。 この発明の第５の実施形態による定着装置の単色モードでの定着ローラの温度推移を示すグラフである。 この発明の第５の実施形態による定着装置のカラーモードでの定着ローラ温度推移を示すグラフである。 この発明の第５の実施形態による定着装置の単色モードおよびカラーモードを併用した場合の定着ローラ温度の推移を示すグラフである。 この発明の第５の実施形態による定着装置の単色モードおよびカラーモードを併用した場合の定着ローラ温度の推移を示すグラフである。

符号の説明

１、１０１ 定着ローラ
２、１０２ 加圧ローラ
３、１０３ ヒータ
４、１０４ 温度センサ
５、６、１０５、１０６ 分離爪
７、Ｐ 記録材
８，１０８ トナー画像
９、１０９ 搬送ガイド
１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ、１１１ 感光体
１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ、１１２ 一次帯電器
１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ、１１３ 画像露光部
１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙ，１３Ｋ 現像装置
１４ レーザ光
１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋ 転写ローラ
１５ ロータリー現像器
１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋ、１９ クリーナ
１６ ブラック現像器
２０ 中間転写ベルト
２５ 排出トレー
３０ ２次転写部
３４ クリーナ
４０、１２１ 給紙カセット
５０ 外部加熱ローラ
１２２ａ 給送ローラ
１２２ｂ 搬送ローラ
１２３ 転写ローラ
１２５ 排出トレー
１２６ 反射鏡
１５０ 制御手段
２００ 画像形成装置
Ａ 定着装置

Claims (8)

1. 記録材に多色画像を形成可能な画像形成手段と、
   前記記録材に形成された画像を熱定着する定着手段と、
   前記定着手段の温度を検知する検知手段とを有し、
   画像形成中に前記定着手段の検知温度が基準温度に降下したときに、単位時間当りの定着処理枚数を減少させるように構成され、
   単色モード時の基準温度が多色モード時の基準温度よりも低い
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 減少後の単位時間当りの定着処理枚数が、多色モード時よりも単色モード時の方を多い
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 単色画像と多色画像とを前記記録材に順次形成可能な自動モード時の基準温度を前記多色モード時の基準温度とする
   ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記定着手段の検知温度が前記基準温度より低い温度になったときに、前記画像形成を中断させる
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 記録材に多色画像を形成可能な画像形成手段と、
   前記記録材に形成された画像を熱定着する定着手段と、
   前記定着手段の温度を検知する検知手段とを有し、
   画像形成中に前記定着手段の検知温度が基準温度へ降下したときに、画像形成を中断させるように構成され、
   単色モード時の基準温度が多色モード時の基準温度よりも低い
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 単色画像と多色画像とを前記記録材に順次形成可能な自動モード時の基準温度を前記多色モード時の基準温度とする
   ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 単色モード後に多色モードを実行する場合、前記定着手段の検知温度が多色モード時の基準温度よりも高い所定温度に到達するまで、前記画像形成の開始を待機させる
   ことを特徴とする請求項５または６記載の画像形成装置。
8. 単位時間当りの定着処理枚数は、多色モード時よりも単色モード時の方が多い
   ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。

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