JP2013117577A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像加熱手段を速やかに温度低下させて画像形成の待ち時間を減らすことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成ジョブの待機時は、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とが離間した状態で、定着ローラ５１の温度が薄紙モードの目標温度１６０℃よりも高い目標温度１８０℃になるように通電制御して画像形成信号が入力されることを待機する。薄紙モードのときの画像形成信号入力から像加熱手段と加圧手段との当接までの時間を、第一モードのときの画像形成信号入力から像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間よりも短く設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、定着温度が異なる複数種類の記録材にトナー像を転写して定着装置で熱定着させる画像形成装置、詳しくは、定着装置の加熱の目標温度を下げた場合の画像形成の待ち時間を少なくする制御に関する。

像担持体（中間転写体又は感光体）に形成したトナー像を記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を、像加熱手段と加圧手段の加熱ニップで加熱加圧して記録材に画像を定着させる画像形成装置が広く用いられている。近年、画像形成装置において、従来の普通紙に加えて、厚紙、薄紙、コート紙といった多種類の記録材への対応が求められ、定着装置においては、画像面に接触する像加熱手段に、記録材の種類に応じて異なる加熱目標温度を設定することが求められている。

図３を参照して説明すれば、定着装置（９）の像加熱手段（５１）は、使用頻度の高い普通紙に合わせた待機状態の目標温度に加熱された状態で待機している。ここへ、薄紙の画像形成が指令されると、温度調整回路（２００）は、普通紙用の目標温度をより低い薄紙用の第二目標温度に切り替える。そして、画像形成装置は、温度センサ（２０５）で測定される像加熱手段（５１）の温度が第二目標温度に下がって安定した後に画像形成を開始する。

しかし、この場合、像加熱手段（５１）の温度が第二目標温度に収束するまで画像形成を開始できず、ダウンタイムが発生して画像形成装置の生産性が低下する。そして、高生産性の画像形成装置では、記録材の通過時の温度変動を小さくするために、像加熱手段（５１）の熱容量が大きいため、わずか１０℃程度の温度下降でも１０秒以上の冷却ダウンタイムが発生する場合がある。

そこで、特許文献１、２に倣って、像加熱手段（５１）の温度下降を促進することが提案された。特許文献１には、送風ファンを付設して定着ローラを空冷する定着装置が示される。特許文献２には、接離可能な冷却ローラを付設して定着ベルトを除熱する定着装置が示される。

特開２０００−１８１２７４号公報 特開２０１０−１３９８１７号公報

送風ファンも、接離可能な冷却ローラも付設すると定着装置が大型化して画像形成装置の小型化に反する。部品点数の増加、組み立てコストの追加が問題となって、使用頻度が低い薄紙への対処としては過剰な投資となる場合が多い。

本発明は、装置の小型化を図りながら、像加熱手段を速やかに温度低下させて画像形成の待ち時間を減らすことができる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、記録材に形成された画像を加熱する像加熱手段と、前記像加熱手段を圧し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧手段と、前記像加熱手段の温度が予め設定された目標温度になるように通電制御を行う通電制御手段と、前記像加熱手段と前記加圧手段とを接離するための接離機構と、記録材の種類を判別する判別手段と、前記目標温度が第一目標温度になるように通電制御して第一記録材に形成された画像を加熱する第一モードと前記目標温度が前記第一目標温度よりも低い第二目標温度になるように通電制御して第一記録材の坪量よりも小さい坪量の第二記録材に形成された画像を加熱する第二モードとを少なくとも実行可能である実行部と、前記像加熱手段と前記加圧手段とが離間した状態で前記像加熱手段の温度が前記第二目標温度よりも高い目標温度になるように通電制御して画像形成信号が入力されることを待機する待機モードを実行する待機モード実行部とを有するものである。そして、前記第二モードのときの画像形成信号入力から前記像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間を、前記第一モードのときの画像形成信号入力から前記像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間よりも長く制御する制御部を有する。

本発明の画像形成装置では、像加熱手段に低温の加圧手段を当接させて除熱するから、像加熱手段と加圧手段を離間した状態で像加熱手段をＯＦＦして温度低下させる場合に比較して、像加熱手段が第二目標温度へ速やかに低下する。

したがって、装置の小型化を図りながら、像加熱手段を速やかに温度低下させて画像形成の待ち時間を減らすことができる。

画像形成装置の構成の説明図である。 画像形成装置の制御系のブロック図である。 定着装置の軸垂直断面の構成の説明図である。 実施例１の定着制御のフローチャートである。 普通紙の定着制御のタイムチャートである。 薄紙の定着制御のタイムチャートである。 厚紙の定着制御のタイムチャートである。 実施例２の定着制御のフローチャートである。 実施例３の定着制御のフローチャートである。 薄紙の定着制御のタイムチャートである。 実施例３の制御の効果の説明図である。 実施例４の定着制御のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、定着部材に加圧手段を当接させるタイミングを調整して像加熱手段が温度制御される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、像加熱手段と加圧手段を接離させ得る画像形成装置であれば、像加熱手段及び加圧手段はベルト部材であってもローラ部材であってもよい。像加熱手段の加熱方式は、ランプヒータに限らず、誘導加熱、抵抗加熱、輻射加熱、ヒートパイプ等でもよい。画像形成装置は、帯電方式、露光方式、現像方式、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／記録材搬送型／枚葉搬送型の区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図２は画像形成装置の制御系のブロック図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１３０に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部Ｐａでは、感光ドラム３ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１３０に転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム３ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１３０に転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、感光ドラム３ｃ、３ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト１３０に転写される。

中間転写ベルト１３０に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。記録材Ｐは、記録材カセット１０ａからピックアップローラによって引き出され、分離ローラ６ａで１枚ずつに分離してレジストローラ１２へ給送される。レジストローラ１２は、中間転写ベルト１３０のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り込む。

四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト１３０から曲率分離して定着装置９へ送り込まれる。定着装置９は、トナー像を担持した記録材Ｐを加熱加圧して、記録材Ｐの表面に画像を定着させる。その後、記録材Ｐが機体外へ排出される。

画像形成装置１００は、給紙〜レジスト部〜画像形成（二次転写）〜定着〜排紙 の動作を繰り返すことで連続的なプリントが可能であり、Ａ４サイズ横送りにて、毎分８０枚のプリントを出力することができる。

図２に示すように、制御部１４１は、各ユニットの動作を監視、制御しつつ、各ユニット間の命令系統を統括することで、画像形成装置１００全体の動作を取りまとめて、画像形成を実行する。

操作部１４２は、ユーザーが画像形成装置１００にアクセスするためのインターフェースであって、ユーザーは、操作部１４２を通じて、プリントジョブ情報（坪量等の記録材情報、濃度等の画像情報、プリント枚数等）の基本的な設定が可能である。

画像形成装置１００は、連続的に記録材の種類を切り替えてプリントする「混載ジョブ」を実行可能である。記録材カセット１０ａ、１０ｂは、加熱ニップＮに記録材として普通紙、薄紙、及び厚紙を給送する。「混載ジョブ」によって、例えば、厚紙の表紙と薄紙の文書とコート紙の写真からなる冊子を１冊ごとにプリント可能である。ユーザーは、操作部１４２を通じて、記録材の種類ごとの定着装置９の温度設定等、混載ジョブの詳細設定を行うことができる。

＜画像形成部＞
図１に示すように、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれの現像装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで用いるトナーの色が異なる以外は、実質的に同一に構成される。そのため、以下では、構成部材に付した符号末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄを除いて、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを一般的に画像形成部Ｐとして説明する。

画像形成部Ｐは、感光ドラム３を囲んで、帯電ローラ２、露光装置５、現像装置１、転写ローラ２４、ドラムクリーニング装置４を配置している。感光ドラム３は、アルミニウム製シリンダの外周面に光半導体の感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。

帯電ローラ２は、感光ドラム３を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。露光装置５は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム３の表面に画像の静電像を書き込む。現像装置１は、トナーを感光ドラム３に供給して静電像をトナー像に現像する。

転写ローラ２４は、中間転写ベルト１３０を押圧して、感光ドラム３と中間転写ベルト１３０との間に転写部を形成する。転写ローラ２４に直流電圧が印加されることにより、感光ドラム３に担持されたトナー像が、中間転写ベルト１３０へ転写される。ドラムクリーニング装置４は、感光ドラム３にクリーニングブレードを摺擦させて、転写部を通過した感光ドラム３の表面に付着した転写残トナーを回収する。

＜二次転写部＞
図１に示すように、中間転写ベルト１３０は、テンションローラ１５、対向ローラ１４、及び駆動ローラ１３に掛け渡して支持され、駆動ローラ１３に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。二次転写部Ｔ２は、対向ローラ１４に支持された中間転写ベルト１３０に二次転写ローラ１１を当接して構成される。二次転写ローラ１１に直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト１３０に担持されたトナー像は、二次転写部Ｔ２を搬送される記録材Ｐへ二次転写される。ベルトクリーニング装置１９は、中間転写ベルト１３０の表面にクリーニングウエブ（不織布）を当接させてトナーや紙粉を除去する。

制御部１４１は、連続画像形成時の画像間隔（紙間）及び画像形成ジョブの終了後に、二次転写ローラクリーニング制御を実行する。二次転写ローラクリーニング制御では、トナー電荷と同極性の直流電圧を所定時間、二次転写ローラ１１に印加することで、二次転写ローラ１１に付着した飛散トナーやかぶりトナーを中間転写ベルト１３０に戻す。これにより、二次転写ローラ１１の転写性能の低下や記録材の裏汚れを防止している。

＜レジストローラ＞
図１に示すように、レジストローラ１２は、記録材裏面側にエチレン・プロピレンゴム製で直径φ１６ｍｍのゴムローラを配置し、記録材表面側からＳＵＳ製直径φ１６ｍｍの金属ローラを１ｋｇ荷重にて圧接している。ゴムローラのＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は４０°（１ｋｇ荷重）、表面粗さＲｚは約２０μｍである。

レジストローラ１２は、ゴムローラと金属ローラで形成される搬送ニップで記録材Ｐを一時停止することで記録材の斜行を防止し、画像形成と記録材の送り出しのタイミングを図ることで、記録材Ｐ上の画像位置を適正化する。制御部１４１は、不図示のステッピングモータを作動させてゴムローラを回転させることにより、二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す際の記録材Ｐの搬送及び停止を制御する。

＜定着装置＞
図３は定着装置の軸垂直断面の構成の説明図である。図３に示すように、記録材Ｐは、図中右から左方向に定着装置９を通過し、画像面側の定着ローラ５１と非画像面側の加圧ローラ５２の加熱ニップＮによって搬送される過程で加熱及び加圧を受けて、トナー像を表面に定着される。

像加熱装置の一例である定着装置９は、坪量や表面性の異なる記録材の種類に応じた複数の目標温度を備えて定着ローラ５１を温度制御している。表面が紙組織の非コート紙は、搬送性（しわ、分離性等）と画像性（定着性、トナーオフセット）が両立する目標温度を設定し、記録材の坪量が大きいほど目標温度を高くする。これに対して、表面に樹脂層を形成したコート紙は、搬送性、画像性に加えて、画像光沢性のために目標温度を設定する。光沢のある塗工層を形成したグロスコート紙では高坪量ほど目標温度を高く設定している。しかし、光沢を抑えた塗工層を持つマットコート紙では定着性を許容する範囲で目標温度を低めに設定している。

定着装置９は、トナーの融点以上の温度に温度制御された定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを互いに圧接することで加熱ニップＮを形成してトナー像を担持した記録材を挟持搬送する。

定着ローラ５１は、外径φ７２ｍｍの軟鋼円筒材料の芯金５１ａの外周に４ｍｍ厚のシリコンゴムの弾性層５１ｂを配置し、弾性層５１ｂの表面を厚み３０μｍのＰＦＡチューブの離型層５１ｃによって被覆している。

加圧ローラ５２は、外径φ７６ｍｍの軟鋼円筒材料の芯金５２ａの外周に２ｍｍ厚のシリコンゴムの弾性層５２ｂを配置し、弾性層５２ｂの表面を厚み３０μｍのＰＦＡチューブの離型層５２ｃによって被覆している。

定着ローラ５１の内部には、加熱手段の一例である９００Ｗのランプヒータ（ハロゲンヒータ）２０１が配設されている。定着ローラ５１の回転軸線方向中央の加熱ニップＮ出口側の表面に接触させて、温度センサ（サーミスタ）２０５が配設されている。

温度制御部２００は、温度センサ２０５の出力に基づいてランプヒータ２０１に対する電力供給を制御することにより、温度センサ２０５によって検出される定着ローラ５１の表面温度を、記録材ごとの目標温度に調整している。

表１に示すように、薄紙（５２〜６３ｇ／ｍ^２）では、定着ローラ５１からの分離性を確保して巻き付きジャムを防止するために、温度を低めに抑えており、目標温度は１６０℃である。普通紙（６４〜１０５ｇ／ｍ^２）の目標温度は１８０℃である。

厚紙は、定着ローラ５１の熱負荷が大きいため、トナー像の定着性を確保すべく高めの温度設定である。厚紙１（１０６〜１５０ｇ／ｍ^２）の目標温度は１９０℃である。厚紙２（１５０〜２２０ｇ／ｍ^２）の目標温度は２００℃である。

画像形成を即時実行可能に待機する際の定着ローラ５１のスタンバイ温度は、使用頻度の高い普通紙で待機時間が発生しないように、１８０℃を初期設定としている。ただし、スタンバイ温度は、厚紙を多く使用するユーザーであれば、操作部１４２を通じて１９０℃又は２００℃に設定変更できる。

定着装置９は、加熱ニップＮを形成する像加熱手段及び加圧手段がいずれもローラを採用している。しかし、像加熱手段及び加圧手段は、少なくとも一方をシームレスベルトで構成してもよい。定着部材のシームレスベルト化と共に、接離機構を備えて加熱ニップを着脱可能にした定着装置が多用されている。

＜接離機構＞
図３に示すように、定着装置９は、省エネ化対応や多種類の記録材への対応のために、加圧ローラ５２を定着ローラ５１に対して加圧及び離間させることを可能にした接離機構５０を備えている。定着装置９は、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とが離間して定着ローラ５１が待機状態の目標温度に温度調整された状態で画像形成ジョブを待機する。

加圧ローラ５２は、接離機構５０を作動させることにより、定着ローラ５１に対して接離可能である。定着ローラ５１の芯金５１ａの両端部は、高さ位置が固定されたベアリングによって回転自在に支持される。これに対して、加圧ローラ５２の芯金５２ａの両端部は、回動軸５５を中心にして回動可能な加圧フレーム５６から加圧スプリング５７を介して支持されているため、加圧ローラ５２は昇降可能である。

接離モータ２０７が加圧カム５４を回転させて加圧フレーム５６の回動端を上昇させると、加圧ローラ５２が加圧スプリング５７の加圧力で定着ローラ５１に当接する。接離モータ２０７が加圧カム５４を回転させて加圧フレーム５６の回動端を下降させると、加圧ローラ５２が定着ローラ５１から離間する。

制御部１４１は、接離モータ２０７を制御して、加圧ローラ５２の押圧及び解除を行って、定着ローラ５１に対する加圧状態と離間状態とを０．８秒の所要時間で切り替えることができる。接離機構５０による加圧ローラ５２の圧接時の総荷重は約６０ｋｇｆであって、搬送方向に約１０ｍｍの長さの加熱ニップＮが形成される。加圧ローラ５２の離間状態では、定着ローラ５１の表面から加圧ローラ５２の表面までの距離が約２ｍｍまで開く。

接離機構５０の第一の目的は、起動時に定着ローラ５１をスタンバイ温度へ加熱する際の熱負荷を、加圧ローラ５２の離間によって軽減して、ウォームアップ時間を短縮することである。加圧ローラ５２を離間することで、定着ローラ５１の熱を奪うことがなくなり、ウォームアップ時間が短縮されて定着装置９の消費電力が大幅に軽減される。

接離機構５０の第二の目的は、記録材Ｐのジャムが発生した際に加圧ローラ５２を離間させてユーザーによるジャム処理性を向上することである。

接離機構５０の第三の目的は、定着ローラ５１との接触時間を減らして加圧ローラ５２を昇温抑制することで特殊な記録材へ対応することである。非画像形成時に加圧ローラ５２を離間して加圧ローラ５２の温度上昇を防ぐことで、加熱ニップＮを通過する記録材Ｐへの熱移転を減らして記録材Ｐの組織内での水蒸気発生を抑制することができる。

これに対して、湿った低坪量コート紙が過剰に加熱されると、記録材Ｐの組織内で水蒸気が大量に発生し、コート層によって表面側への移動を妨げられた水蒸気が裏面側から噴き出して、加圧ローラ５２が搬送スリップを発生する可能性がある。裏面へ逃げられない内部の水蒸気が表面のコート層を破って画像を乱す現象（ブリスタ現象）が発生する可能性もある。

＜定着ローラの冷却待ち時間＞
記録材の種類ごとに複数の目標温度を備えた定着装置９において目標温度を切り替える際、温度上昇側へ切り替える場合よりも温度下降側へ切り替える場合のほうが温度調整の待ち時間が長くなる。大電力やＩＨ加熱（誘導電磁加熱）を利用すれば、温度上昇時間は容易に短縮できる。しかし、高生産性の定着装置９は、連続画像形成時の加熱ニップＮの温度変動を抑制するために熱容量の大きい定着ローラ５１を採用しているため、温度を下げるには定着ローラ５１に蓄熱された熱エネルギーを急速に放熱させる必要がある。特に、混載ジョブの中で記録材Ｐが厚紙から薄紙へ頻繁に切り替わる場合、温度調整の待ち時間が頻繁に発生して目立つ結果となり、画像形成装置１００のトータル生産性へ影響が出てしまう。

そこで、このような課題を解決すべく、定着ローラ５１の外周部にエアー吹き付け装置を配置して、定着ローラ５１にエアーを吹き付けて、目標温度への温度低下を促進することが提案された。

しかし、定着ローラ５１を所望の目標温度まで短時間で冷却するにはエアー吹き付け装置が大型化し、エアー吹き付け面積確保のために定着ローラ５１自身が大型化してしまう。

そこで、以下の実施例では、接離機構５０を備えた定着装置９において、記録材Ｐの種類に応じた着脱シーケンス及び搬送シーケンスを駆使することで、定着ローラ５１の温度を適切な温度に、ムラなく安定的に短時間で制御する。画像形成開始時のニップ加圧タイミングを制御することで、記録材の種類に応じた定着ローラ５１の適正な温度制御を行う。

＜実施例１＞
図４は実施例１の定着制御のフローチャートである。図５は普通紙の定着制御のタイムチャートである。図６は薄紙の定着制御のタイムチャートである。図７は厚紙の定着制御のタイムチャートである。ここでは、坪量の単位ｇ／ｍ^２をｇｓｍと表記する。

図１に示すように、像加熱手段の一例である定着ローラ５１は、記録材に形成された画像を加熱する。加圧手段の一例である加圧ローラ５２は、定着ローラ５１を圧し、記録材を挟持搬送するニップを形成する。接離機構の一例である接離機構５０は、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを接離する。温度検知手段の一例である温度センサ２０５は、定着ローラ５１の温度を検知する。通電制御手段の一例である温度制御部２００は、定着ローラ５１の温度が予め設定された目標温度になるようにランプヒータ２０１の通電制御を行う。

図２を参照して図３に示すように判別手段の一例である操作部１４２及び制御部１４１は、ユーザーの入力に基づいて記録材の種類を判別する。制御部１４１は、受信した画像形成ジョブのデータに基づいて記録材の種類を判別する。実行部の一例である制御部１４１は、第一モードの一例である厚紙の画像形成と第二モードの一例である薄紙の画像形成とを少なくとも実行可能である。

厚紙の画像形成では、定着ローラ５１の目標温度が第一目標温度の一例である１９０℃になるように通電制御して第一記録材の一例である厚紙に形成された画像を加熱する。薄紙の画像形成では、定着ローラ５１の目標温度が１９０℃よりも低い第二目標温度の一例である１６０℃になるように通電制御して厚紙の坪量よりも小さい坪量の第二記録材の一例である薄紙に形成された画像を加熱する。

待機モード実行部の一例である制御部１４１は、待機モードの一例である画像形成ジョブの待機状態を実行する。画像形成ジョブの待機状態では、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とが離間した状態で、定着ローラ５１の温度が１６０℃よりも高い目標温度の一例である１８０℃になるように通電制御して画像形成信号が入力されることを待機する。制御部１４１は、画像形成信号が入力されたら目標温度を切り換えてから当接動作を開始させる。

実施例１では、分離ローラ６による給紙動作から記録材の種類ごとに予め設定された遅れ時間で定着装置９の加熱ニップＮの加圧動作を実行させることで、記録材Ｐが加熱ニップＮに突入するときの定着ローラ５１の表面温度を制御している。表２は実施例１における記録材の種類ごとの給紙ＯＮタイミング、加圧ＯＮタイミングのテーブルである。

表２に示すように、制御部１４１は、記録材の種類ごとに予め設定された記録材の給送時期と加熱ニップＮの形成時期とに基づいて接離機構５０及び記録材カセット１０ａ、１０ｂを制御する。制御部１４１には、記録材の種類毎の給紙ＯＮタイミング、加圧ＯＮタイミングが、予め固定値（秒）として設定されている。制御部１４１は、表２を記録材の種類で参照することで、必要な給紙ＯＮタイミング及び加圧ＯＮタイミングを取得する。制御部１４１は、画像形成ＪＯＢの受付け時に内部のタイマーを動作させ、そこから表２に設定された給紙ＯＮタイミングの経過時に給紙を実行し、加圧ＯＮタイミングの経過時に加圧を実行する。

制御部１４１は、画像形成ジョブの待機状態から薄紙の加熱処理を開始する場合には、加熱ニップＮが形成されてから加熱ニップＮに記録材が到着するまでの時間を、画像形成ジョブの待機状態から普通紙の加熱処理を開始する場合よりも長くする。

制御部１４１は、画像形成ジョブの待機状態から厚紙の加熱処理を開始する場合には、加熱ニップＮが形成されてから加熱ニップＮに記録材が到着するまでの時間を、画像形成ジョブの待機状態から普通紙の加熱処理を開始する場合と等しくする。

図２を参照して図４に示すように、制御部１４１は、ＪＯＢ情報を受け付けると、ＪＯＢカウンタＸをリセットしてタイマー動作を開始する（Ｓ１）。

制御部１４１は、ＪＯＢ情報に含まれる記録材Ｐの種類に関する情報を読み取って、表２のテーブルを記録材の種類で参照して、使用される目標温度、給紙タイミングＡ（秒）、加熱ニップＮの加圧タイミングＢ（秒）を入手する（Ｓ２）。そして、制御部１４１は、温度制御部２００に指令して定着ローラ５１の目標温度を切り替える（Ｓ２）。

制御部１４１は、ＪＯＢカウンタＸと給紙ＯＮタイミングＡとを比較することで給紙タイミングを判定する（Ｓ３）。給紙ＯＮタイミングＡに達するまで（Ｓ３のＮ）、ＪＯＢカウンタＸを単位時間０．１秒増加させて（Ｓ４）、判定を繰り返す（Ｓ３）。ここでは、０．１秒毎に給紙ＯＮタイミングＡの判定をしているが、制御部１４１の性能によっては更に細かく判定しても良い。

制御部１４１は、ＪＯＢカウンタＸ＝Ａとなった場合（Ｓ３のＹ）、レジストローラ１２を作動させて給紙動作を実行する（Ｓ５）。

制御部１４１は、ＪＯＢカウンタＸと加圧ＯＮタイミングＢとを比較することで加圧タイミングを判定する（Ｓ６）。加圧ＯＮタイミングＢに達するまで（Ｓ６のＮ）、ＪＯＢカウンタＸを単位時間０．１秒増加させて（Ｓ７）、判定を繰り返す（Ｓ６）。

制御部１４１は、ＪＯＢカウンタＸ＝Ｂとなった場合（Ｓ６のＹ）、接離モータ２０７を作動させて加圧動作を実行する（Ｓ８）。

制御部１４１は、連続画像形成ＪＯＢの場合、加熱ニップＮの加圧状態を維持したまま、ＪＯＢ終了の情報を受け取るまで（Ｓ９のＮ）、レジストローラ１２による給紙動作を所定の間隔で繰り返す（Ｓ１０）。制御部１４１は、ＪＯＢ終了の情報を受け取ると（Ｓ９のＹ）、レジストローラ１２による給紙動作を停止させる（Ｓ１１）。そして、最後の記録材Ｐが定着装置９を通過した後に、接離機構５０を離間状態へ切り替える（Ｓ１１）。

図５に示すように、定着装置９の加熱ニップＮへ記録材Ｐが突入するタイミングは、給紙ＯＮタイミングから自ずと決まる。実施例１では、分離ローラ６から定着装置９の加熱ニップＮまでの搬送距離が１９２０ｍｍ、搬送速度が３２０ｍｍ／ｓｅｃであるため、いずれの種類の記録材Ｐも、給紙ＯＮタイミングから６秒後に定着装置９の加熱ニップＮへ突入する。

普通紙において、実施例１の給紙動作と加圧動作が実行された際の定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の実際の表面温度の推移を測定した。定着ローラ５１の温度は、温度センサ２０５により測定した。定着装置９の加圧ローラ５２にはランプヒータ等の加熱装置を備えていないが、定着ローラ５１と同じ位置に温度センサを配置して、定着ローラ５１の温度変化も併せて測定した。

普通紙では、記録材Ｐが定着装置９に突入する直前（０．２秒前）に加熱ニップＮの加圧動作が完了するので、定着ローラ５１の不要な温度降下がなく、定着ローラ５１の表面温度は、最適に温度調整できている。制御部１４１は、普通紙の加熱処理では、定着ローラ５１と加圧ローラ５２が当接した直後に加熱ニップＮへ普通紙を到着させるように記録材カセット１０ａ、１０ｂを制御する。

加圧ローラ５２は、定着ローラ５１の表面から約２ｍｍに離間したスタンバイ状態で、定着ローラ５１からの放射熱によって表面が約１００℃に保たれている。その後、加熱ニップＮを記録材Ｐが搬送される過程では、定着ローラ５１からの熱移動と記録材Ｐへの放熱のバランスによって９５〜１１０℃の範囲で温度推移している。

定着ローラ５１の表面温度と加圧ローラ５２の表面温度がこのような推移であれば、湿った低坪量コート紙が通紙された場合でも、画像の定着性を確保しつつ、上述したような搬送スリップや画像が乱れる現象が全く発生しないことを確認した。その後、薄紙においても、同様に、実施例１の給紙動作と加圧動作が実行された際の定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の実際の表面温度の推移を測定した。

図６に示すように、制御部１４１は、薄紙のときの画像形成信号入力から定着ローラ５１と加圧ローラ５２との当接までの時間を、厚紙のときの画像形成信号入力から定着ローラ５１と加圧ローラ５２との当接までの時間よりも長く制御する。制御部１４１は、薄紙のときの前記当接から記録材がニップに到達するまでの時間を、厚紙のときの前記当接から記録材がニップに到達するまでの時間よりも短く制御する。

制御部１４１は、薄紙のときの画像形成信号入力から前記当接までの時間を、前記当接から記録材がニップに到達するまでの時間よりも短く制御する。制御部１４１は、厚紙のときの画像形成信号入力から前記当接までの時間を、前記当接から記録材がニップに到達するまでの時間よりも長く制御する。

表２のテーブルに示すように、薄紙は普通紙と比較して、給紙ＯＮタイミングは同時でありながら、加圧ＯＮタイミングが早い。制御部１４１は、薄紙の加熱処理では、温度制御部２００が待機状態の目標温度を第二目標温度へ切り替えると同時に定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを当接させる。

この結果、記録材Ｐが加熱ニップＮへ到達するまでに、定着ローラ５１の余剰な熱を加圧ローラ５２側に移動させて、定着ローラ５１の表面温度の低下が促進されるので、比較例１よりも早く目標温度である１６０℃に到達している。比較例１は、加圧ローラ５２を定着ローラ５１に当接させることなく、ジョブ開始時に目標温度を１８０℃から１６０℃へ下げ、記録材Ｐは給紙しなかった場合の定着ローラ５１の表面温度の推移である。比較例１では、加圧ローラ５２の当接による定着ローラ５１の表面温度の低下が発生しないため、定着ローラ５１が１６０℃になるまで待つと２０秒近いダウンタイムが発生する。

比較例２は、実施例１の制御において給紙動作を行わず加圧動作のみを実行した場合の定着ローラ５１の表面温度の推移である。比較例２では、定着ローラ５１の表面温度が１６０℃に低下した時点で加熱ニップＮへ記録材Ｐが搬送されなかったので、引き続き加圧ローラ５２による定着ローラ５１の除熱が継続して定着ローラ５１の表面温度が１６０℃を割り込んでいる。その後、温度制御部２００によりランプヒータ２０１が作動して定着ローラ５１の表面温度が１６０℃に温度調整されるが、その後に記録材の給紙を行う場合には、給送時間の６秒を加算すると、やはり２０秒近いダウンタイムが発生することになる。

実施例１の制御によれば、単純に定着ローラ５１に加圧ローラ５２を当接させて冷却する比較例２に比較して、目標温度の切り替え後の画像形成の待ち時間が短くて済む。加圧ローラ５２よりも定着ローラ５１に対する除熱効果が小さい薄紙を加熱ニップＮへタイミング良く割り込ませることで、定着ローラ５１の温度下降を緩和して、記録材の搬送中の加熱ニップＮの温度変化を抑制できる。

実施例１の制御によれば、待機状態の目標温度から第二目標温度へ像加熱手段を温度下降させる過渡状態で記録材を加熱ニップへ送り込んで加熱処理する。このため、像加熱手段が温度下降し終えて第二目標温度で安定するのを待って画像形成を開始する場合に比較して画像形成の開始待ち時間が大幅に少なくなる。

実施例１の制御によれば、既存の接離機構を利用して像加熱手段を温度制御するから、装置の小型化を図ることができる。また、本実施例の制御に加え、冷却ファンを用いる構成であっても、冷却ファンの大きさを小型化することができ、装置の小型化を図ることができる。

実施例１の制御によれば、冷却ファンで空冷を行う場合に比較して、定着ローラ５１の回転軸線方向の温度分布のムラが発生しにくい。薄紙時に新たな待機時間を発生させることなく、最適な定着ローラ５１の温度に安定的に制御することが可能となる。

実施例１の制御によれば、記録材の種類毎に最適な給紙動作シーケンスと加圧動作シーケンスを実行することができる。これにより、画像形成装置１００としての、最小の待機時間によって、定着ローラ５１の表面温度を、選択した記録材Ｐに応じた適切な目標温度にムラなく安定的に制御することができる。

図７に示すように、厚紙においても、同様に、実施例１の給紙動作と加圧動作が実行された際の定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の実際の表面温度の推移を測定した。表２のテーブルに示すように、厚紙は普通紙と同様に、加圧ローラ５２の当接による定着ローラ５１の温度下降を少なくするため、記録材Ｐが加熱ニップＮへ到達する直前に加圧ＯＮタイミングを設定している。制御部１４１は、厚紙の加熱処理では、定着ローラ５１と加圧ローラ５２が当接した直後に加熱ニップＮへ普通紙を到着させるように記録材カセット１０ａ、１０ｂを制御する。

しかし、普通紙と同じタイミングで給紙動作を開始すると、定着ローラ５１の温度上昇が追いつかないので、普通紙よりも給紙ＯＮタイミングを２秒遅延させて、定着ローラ５１の温度上昇時間を確保している。この２秒間の遅延時間は、ランプヒータ２０１の電力を増加させれば短縮可能であるが、定着装置９としては、定着性を満足する最小の待機時間によって定着ローラ５１の温度制御を可能にしている。

なお、実施例１では、制御部１４１は、待機状態の目標温度が１８０℃、第二目標温度が１６０℃の例を説明した。しかし、第二目標温度がさらに低い種類の記録材の場合、待機状態の目標温度との温度差が大きいほど、加熱ニップＮが形成されてから記録材が到達するまでの時間を長くして、定着ローラ５１の温度低下を促進する。

また、制御部１４１は、薄紙の加熱処理では、定着ローラ５１が１８０℃から１６０℃へ温度低下する前に薄紙が加熱ニップＮへ到着して、加熱ニップＮを薄紙が通過する過程で定着ローラ５１が第二目標温度に達するように記録材の給送を制御する。

これにより、記録材の断熱性を利用して加熱ニップＮの温度低下のオーバーシュートを阻止して、第二目標温度に近い範囲での加熱処理を可能にしている。

なお、画像形成ジョブの待機時の目標温度は普通紙の目標温度１８０℃には限らない。厚紙２の目標温度２００℃よりも低い任意の温度を選択できる。

＜実施例２＞
図８は実施例２の定着制御のフローチャートである。実施例２は、画像形成ジョブの開始後、実施例１と同一のタイミングで給紙動作及び加圧動作を実行する。そのため、画像形成装置１００の動作が同一になって、図５、図６、図７に示した定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の温度推移も同一であり、実施例２の効果も実施例１と同一である。しかし、実施例１では、給紙動作の制御を分離ローラ６で実行したのに対して、実施例２では、給紙動作の制御をレジストローラ１２で実行している。

表３は実施例２における記録材の種類ごとのレジ動作ＯＮ（給紙）タイミング、加圧動作ＯＮタイミングのテーブルである。

表３では、表２のテーブルの分離ローラ６の給紙ＯＮタイミングが、それぞれ３秒シフトしたレジ動作ＯＮタイミングに置き換えられている。レジ動作ＯＮタイミングは、レジストローラ１２による記録材Ｐの送出開始タイミングである。

図１に示すように、画像形成ＪＯＢが開始されると、記録材Ｐの種類を問わず分離ローラ６による給紙動作が開始された後に、レジストローラ１２にて記録材Ｐが一時停止される。そして、表３のテーブルを記録材の種類で参照したレジ動作ＯＮタイミングでレジストローラ１２の駆動が再開されて、記録材Ｐにトナー像が転写されて定着装置９に搬送される。

図２を参照して図８に示すように、制御部１４１が実行する判定フローも基本的に図４の実施例１と同一である。しかし、実施例１と異なり、レジ動作と加圧動作のいずれが先にくるかは、記録材Ｐの種類によって異なる。例えば、薄紙は、レジ動作ＯＮタイミングＡ＝３秒、加圧ＯＮ動作タイミングＢ＝１秒なので、加熱ニップＮの加圧動作が先である。普通紙は、レジ動作ＯＮタイミングＡ＝３秒、加圧ＯＮ動作タイミングＢ＝５秒なのでレジストローラ１２のレジ動作が先である。このため、実施例２では、毎判定回の度に、各々を判定するフローとなっている。そして、両動作が完了したことを判定した後に（Ｓ１２のＹ）、ＪＯＢ終了時判定（Ｓ９）へ移行する。

実施例２の制御によれば、レジストローラ１２は、分離ローラ６よりも定着装置９に近いため、記録材Ｐの搬送動作をより精度良く実行できる。そのため、記録材Ｐが加熱ニップＮへ到達した時の定着ローラ５１の表面温度も、より安定した目標温度に近い制御が可能となる。

＜実施例３＞
図９は実施例３の定着制御のフローチャートである。図１０は薄紙の定着制御のタイムチャートである。図１１は実施例３の制御の効果の説明図である。実施例３では、実施例２におけるレジ動作ＯＮタイミングを、ＪＯＢカウンタによる固定時間テーブルの参照ではなく、温度センサ２０５によって検出した定着ローラ５１の現在温度によって判定する。

図２に示すように、制御部１４１は、定着ローラ５１が待機状態の目標温度１８０℃から第二目標温度１６０℃へ温度低下する過程で温度センサ２０５が所定の温度に達した時に記録材の搬送を開始して、レジストローラ１２から記録材を送出させる。表４は実施例３における記録材の種類ごとのレジ動作ＯＮ（給紙）タイミング、加圧動作ＯＮタイミングのテーブルである。

表４に示すように、薄紙は、制御部１４１が画像形成ジョブを受け付けてから１秒後に定着ローラ５１の目標温度を１８０℃から１６０℃に切り替えると同時に加圧ローラ５２の加圧動作を実行する。これにより、温度センサ２０５の検出結果が１８０℃から下降して１６５℃未満となった時にレジストローラ１２のレジ動作（記録材Ｐの送り出し）を実行する。

普通紙は、温度センサ２０５の検出結果が１７５℃以上であればレジストローラ１２による記録材Ｐの送り出しを実行するため、１８０℃で待機中であれば直ちにレジ動作が実行され、レジ動作から遅れて２秒後に加圧ローラ５２の加圧動作を実行する。これにより、加熱ニップＮの形成直後に記録材Ｐが加熱ニップＮへ到達する。２秒は、レジストローラ１２によって送り出された記録材Ｐが加熱ニップＮまで搬送されるための所要時間である。

厚紙１は、制御部１４１が画像形成ジョブを受け付けてから１秒後に定着ローラ５１の目標温度を１８０℃から１９０℃に切り替える。その後、温度センサ２０５の検出結果が１８０℃から上昇して１８５℃超過となった時にレジストローラ１２による記録材Ｐの送り出しを実行する。厚紙２は、同様に２００℃へ向かって定着ローラ５１の温度上昇を実行させて、温度センサ２０５の検出結果が１９５℃超過となった時にレジストローラ１２による記録材Ｐの送り出しを実行する。

図２を参照して図９に示すように、制御部１４１は、ＪＯＢ情報を受け付けると、ＪＯＢカウンタＸをリセットしてタイマー動作を開始する（Ｓ１）。

制御部１４１は、ＪＯＢ情報に含まれる記録材Ｐの種類に関する情報を読み取って、表４のテーブルを記録材の種類で参照して、使用される目標温度、レジ動作の実行温度Ａ（℃）、加熱ニップＮの加圧タイミングＢ（秒）を入手する（Ｓ２）。そして、制御部１４１は、温度制御部２００に指令して定着ローラ５１の目標温度を切り替える（Ｓ２）。

表４に示すように、普通紙、厚紙１、厚紙２の場合、加圧タイミングＢ（秒）が固定値（秒）でなく、レジ動作タイミングに対する相対値（秒）で表現されるため、Ｂ値の初期値を仮に１００秒に設定している。そして、温度センサ２０５の温度判定によってレジ動作が実行された時（Ｓ５）に改めて２秒を加算したＢ値を設定する。

制御部１４１は、温度センサ２０５によって検出した定着ローラ５１の現在温度と表４のレジ動作ＯＮの温度Ａとの大小比較によって給紙タイミングを判定する（Ｓ３）。レジ動作ＯＮの温度Ａに達するまで（Ｓ３のＮ）、ＪＯＢカウンタＸを単位時間０．１秒増加させて（Ｓ７）、判定を繰り返す（Ｓ３、Ｓ６、Ｓ１２）。

制御部１４１は、定着ローラ５１の現在温度＝温度Ａとなった場合（Ｓ３のＹ）、レジストローラ１２を作動させて給紙動作を実行する（Ｓ５）。その時の時刻に２秒を加算して加熱ニップＮの加圧タイミングＢ（秒）を設定する。

制御部１４１は、ＪＯＢカウンタＸと加圧ＯＮタイミングＢとを比較することで加圧タイミングを判定する（Ｓ６）。加圧ＯＮタイミングＢに達するまで（Ｓ６のＮ）、ＪＯＢカウンタＸを単位時間０．１秒増加させて（Ｓ７）、判定を繰り返す（Ｓ６、Ｓ１２）。そして、ＪＯＢカウンタＸ＝Ｂとなった場合（Ｓ６のＹ）、接離モータ２０７を作動させて加圧動作を実行する（Ｓ８）。

制御部１４１は、レジ動作及び加圧動作が終了すると（Ｓ１２のＹ）、ＪＯＢ終了を判定する（Ｓ９）。制御部１４１は、ＪＯＢ終了の情報を受け取るまで（Ｓ９のＮ）、レジストローラ１２による給紙動作を所定の間隔で繰り返す（Ｓ１０）。ＪＯＢ終了の情報を受け取ると（Ｓ９のＹ）、レジストローラ１２による給紙動作を停止させて、最後の記録材Ｐが定着装置９を通過した後に、接離機構５０を離間状態へ切り替える（Ｓ１１）。

実施例３の制御では、定着ローラ５１の温度が記録材ごとの一定の温度になった段階でレジ動作を実行するから、固定した秒数でレジ動作を実行する実施例１よりも、同じ種類の記録材が加熱ニップＮを通過する際の定着ローラ５１の温度のばらつきが小さい。

この結果、例えば画像形成ＪＯＢの履歴によって蓄積された定着ローラ５１の芯金５１ａの温度のばらつきや画像形成装置１００の外部気温等に起因する定着ローラ５１の温度降下曲線のばらつきを吸収できる。このため、実施例１よりも一層安定した定着ローラ５１の温度制御が可能となる。

同じ種類の記録材が加熱ニップＮを通過する際の定着ローラ５１の温度のばらつきが小さい実施例３の制御の効果を確認する実験を行った。図１０は画像形成装置１００の起動立ち上げ後、１回目の薄紙の画像形成ジョブにおける定着ローラ５１及び加圧ローラの温度推移である。図１１は普通紙１００枚の連続画像形成ＪＯＢを５回繰り返した直後に、図１０と同じ薄紙の画像形成ジョブを実行した場合の定着ローラ５１及び加圧ローラの温度推移である。

図１０に示すように、実施例３では、実施例１、２と異なり、定着ローラ５１の実際の温度推移を参照してレジ動作を実行するため、環境に見合った正確な温度制御ができる。

図１１に示すように、直前に普通紙の連続画像形成ジョブを実行すると定着ローラ５１の芯金５１ａが高温になっているため、図１０と同一のタイミングで加圧動作を実行しても定着ローラ５１の温度降下が遅れてしまう。レジ動作ＯＮの１６５℃に到達するのが図１０と比べて約１秒遅延している。

しかし、レジ動作タイミングをＪＯＢ開始からの固定経過時間でなく、温度センサ２０５の検知結果により判定することで、実際に記録材Ｐが加熱ニップＮを通過する際の定着ローラ５１の温度は一定に再現される。これにより、定着画像の光沢度や定着品質の差が解消される。画像形成装置１００の周囲環境や直前までの使用状況の違いに影響を受けない最適なシーケンスによって、実施例１、２よりもさらに安定した定着ローラ５１の温度制御を行うことができる。記録材の種類に応じた最適な記録材の給送動作と加熱ニップの加圧動作とを実施することで、画像形成装置の使用状況における可及的に短い待機時間で、定着ローラ５１の表面温度を安定的に制御できる。

＜実施例４＞
図１２は実施例４の定着制御のフローチャートである。実施例４はレジ動作ＯＮを判断する温度が画像形成装置１００内の温度湿度に応じて切り替えられる以外は実施例３と同一である。したがって、図１２中、実施例３と共通するステップには図９と同一の符号をふして重複する説明を省略する。図１２と図９とはステップＳ２が一部異なるのみである。

図１に示すように、湿度センサの一例である温度湿度センサ２０８は、画像形成装置１００の内部の湿度を検知する。実施例４では、制御部１４１は、絶対湿度が高いほど記録材の搬送を開始する温度を低くする。画像形成装置１００の内部の記録材カセット１０に近い場所に温度湿度センサ２０８が付設されて、画像形成される記録材Ｐの温度及び水分量を検知している。温度湿度センサ２０８は、画像形成される記録材の収納部の温度湿度を検知する。

制御部１４１は、温度湿度センサ２０８により検出した温度情報と、温度情報と相対湿度情報から算出される絶対水分量（空気１ｋｇ中に含有する水分量ｇ）とにより、レジ動作ＯＮの判定温度を変更する。制御部１４１は、温度湿度センサ２０８の出力に基づく絶対湿度が高いほど記録材を送出させる所定温度を低くする。表５は実施例４における記録材の種類ごとの給紙ＯＮタイミング、加圧ＯＮタイミングのテーブルである。

表５に示すように、実施例４では、表４のレジ動作ＯＮの判定温度［Ａ］を、温度湿度センサ２０８の検知結果により二段階に選択する。選択する理由は、混載ジョブにおける記録材の給送の待機時間を短縮するためである。必要最小減の待機時間でＪＯＢ切り替えを実施し、混載ジョブの生産性を向上させるためである。

厚紙２における定着性を満足する定着ローラ５１の温度範囲は、記録材カセット１０における記録材Ｐの温度によって異なる。厚紙２におけるレジ動作の判定温度は、環境温度１５℃を境界としている。記録材Ｐの温度が１５℃よりも低いと定着性が悪いため、厚紙２と薄紙との混載ジョブで厚紙２への切り替え時は、定着ローラ５１の温度を１９５℃以上に十分上昇させてから通紙を開始する。

薄紙における分離性を満足する定着ローラ５１の温度範囲は、記録材カセット１０における記録材Ｐの水分量によって異なる。薄紙におけるレジ動作の判定温度は、水分量１０ｇ／ｋｇ（２７℃／７０％ＲＨ相当）を境界としている。記録材Ｐの水分量が１０ｇ／ｋｇ以上だと定着ローラ５１からの分離性が悪いため、厚紙２と薄紙との混載ジョブで薄紙への切り替え時は、定着ローラ５１の温度を十分下げてから通紙を開始する。

実施例４の第２の目的は、定着装置９の寿命向上である。ＪＯＢ開始時における記録材の給送の待機時間の短縮は、画像形成枚数あたりの定着装置９の運転時間、ひいては定着ローラ５１、加圧ローラ５２、及び関連する摺動部材の駆動時間の短縮に繋がる。よって、混載ジョブの生産性向上は、定着装置９の部品交換頻度を下げて定着装置９の耐久寿命を改善することに繋がる。

図２を参照して図１２に示すように、制御部１４１は、温度湿度センサ２０８の出力情報に基づき、表５のテーブルからレジ動作の判定温度［Ａ］℃を選択的に入手する（Ｓ３）。

実施例４の定着制御を搭載した画像形成装置１００にて、薄紙と厚紙２の混載ジョブを環境を変化させて実行してみた。その結果、記録材の種類の切り替え時の給送の待機時間の短縮効果としては、最大２０秒が得られた。薄紙の分離性や厚紙２の定着性をいずれも損なうことなく、出力画像品質等の基本機能も不具合なく、混載ジョブを実行できた。環境条件に応じた定着ローラ５１の温度制御の最適化による混載ジョブの生産性向上と基本機能の両立を実証できた。環境検知情報に応じてシーケンスを変更することで、基本機能を維持しながら混載ジョブ生産性の向上と定着ローラ５１の耐久寿命の向上を図ることができた。なお、画像形成ジョブのプリント枚数が多いほど短縮効果は大きく、記録材Ｐの種類や実験条件、環境条件により短縮効果はばらついた。

＜実施例５＞
実施例１〜４では、像加熱手段と加圧手段がいずれもローラであるローラ式定着装置を説明した。これに対して、実施例５では、像加熱手段と加圧手段のうちいずれか一方または両方ともに、エンドレスベルトとその内部に配設されるローラにより定着ニップを形成するベルト式定着装置である。

実施例１〜４では、画像形成装置として、画像形成部が中間転写ベルトに並設しているタンデム式中間転写カラープリンタを例示したが、画像形成装置はこれに限定されるものではない。１つの像担持体に順次各色トナー像を形成して中間転写体上に転写する１ドラム式中間転写カラープリンタや、中間転写体を備えずに像担持体から直接記録材に各色トナー像を転写するタンデム式直接転写カラープリンタ等であってもよい。さらに、プリンタでなく複写機やファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。

実施例１〜４では、加圧ローラ５２には、ランプヒータが設けられず、加圧ローラ５２の表面温度の制御もされていない。しかし、加圧ローラ５２にランプヒータ等を設けて、加圧ローラ５２の表面温度を定着ローラ５１よりも５０℃程度低い一定温度に温度調整してもよい。

１ 現像装置、２ 帯電ローラ、３ 感光ドラム、４ ドラムクリーニング装置
６ 分離ローラ、９ 定着装置、１０ 記録材カセット、１１ 二次転写ローラ
１２ レジストローラ、１３ 駆動ローラ、１４ 対向ローラ
１５ テンションローラ、１９ ベルトクリーニング装置、２４ 転写ローラ
５１ 定着ローラ、５２ 加圧ローラ、１３０ 中間転写体、１４１ 制御部
１４２ 操作部、２００ 温度制御部、２０１ ランプヒータ
２０５ 温度センサ、２０７ 接離モータ、２０８ 温度湿度センサ
Ｐ 記録材、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ 画像形成部

本発明の画像形成装置は、記録材に形成された画像を加熱する像加熱手段と、前記像加熱手段を圧し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧手段と、前記像加熱手段の温度が予め設定された目標温度になるように通電制御を行う通電制御手段と、前記像加熱手段と前記加圧手段とを接離するための接離機構と、記録材の種類を判別する判別手段と、前記目標温度が第一目標温度になるように通電制御して第一記録材に形成された画像を加熱する第一モードと前記目標温度が前記第一目標温度よりも低い第二目標温度になるように通電制御して第一記録材の坪量よりも小さい坪量の第二記録材に形成された画像を加熱する第二モードとを少なくとも実行可能である実行部と、前記像加熱手段と前記加圧手段とが離間した状態で前記像加熱手段の温度が前記第二目標温度よりも高い目標温度になるように通電制御して画像形成信号が入力されることを待機する待機モードを実行する待機モード実行部とを有するものである。そして、前記第二モードのときの画像形成信号入力から前記像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間を、前記第一モードのときの画像形成信号入力から前記像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間よりも短く制御する制御部を有する。

本発明は、記録材に形成された画像を加熱する像加熱手段を備えた画像形成装置に関する。

送風ファンも、接離可能な冷却ローラも付設すると定着装置が大型化して画像形成装置の小型化に反する。部品点数の増加、組み立てコストの追加が問題となって、使用頻度が低い薄紙への対処としては過剰な投資となる場合が多い。更に、例え、上記送風ファンや冷却ローラが定着装置に付設されていたとしても、より効率良く像加熱手段の温度を第二目標温度に収束させることが求められている。

本発明は、像加熱手段を速やかに温度低下させて画像形成の待ち時間を減らすことができる画像形成装置を提供することを目的としている。

したがって、像加熱手段を速やかに温度低下させて画像形成の待ち時間を減らすことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、像加熱手段に加圧手段を当接させるタイミングを調整して像加熱手段が温度制御される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

画像形成を即時実行可能に待機する際の定着ローラ５１のスタンバイ温度（待機目標温度）は、使用頻度の高い普通紙で待機時間が発生しないように、１８０℃を初期設定としている。ただし、スタンバイ温度は、厚紙を多く使用するユーザーであれば、操作部１４２を通じて１９０℃又は２００℃に設定変更できる。

図６に示すように、制御部１４１は、薄紙のときの画像形成信号入力から定着ローラ５１と加圧ローラ５２との当接までの時間を、厚紙のときの画像形成信号入力から定着ローラ５１と加圧ローラ５２との当接までの時間よりも短く制御する。制御部１４１は、薄紙のときの前記当接から記録材がニップに到達するまでの時間を、厚紙のときの前記当接から記録材がニップに到達するまでの時間よりも長く制御する。

実施例１〜４では、加圧ローラ５２には、ランプヒータが設けられず、加圧ローラ５２の表面温度の制御もされていない。しかし、加圧ローラ５２にランプヒータ等（加圧手段用加熱手段）を設けて、加圧ローラ５２の表面温度を定着ローラ５１よりも５０℃程度低い一定温度に温度調整してもよい。

Claims (13)

1. 記録材に形成された画像を加熱する像加熱手段と、
   前記像加熱手段を圧し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧手段と、
   前記像加熱手段の温度が予め設定された目標温度になるように通電制御を行う通電制御手段と、
   前記像加熱手段と前記加圧手段とを接離するための接離機構と、
   記録材の種類を判別する判別手段と、
   前記目標温度が第一目標温度になるように通電制御して第一記録材に形成された画像を加熱する第一モードと前記目標温度が前記第一目標温度よりも低い第二目標温度になるように通電制御して第一記録材の坪量よりも小さい坪量の第二記録材に形成された画像を加熱する第二モードとを少なくとも実行可能である実行部と、
   前記像加熱手段と前記加圧手段とが離間した状態で前記像加熱手段の温度が前記第二目標温度よりも高い目標温度になるように通電制御して画像形成信号が入力されることを待機する待機モードを実行する待機モード実行部と、を有する画像形成装置において、
   前記第二モードのときの画像形成信号入力から前記像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間を、前記第一モードのときの画像形成信号入力から前記像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間よりも長く制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記第二モードのときの前記像加熱手段と前記加圧手段との当接から記録材がニップに到達するまでの時間を、前記第一モードのときの前記像加熱手段と前記加圧手段との当接から記録材がニップに到達するまでの時間よりも短く制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第二モードのときの画像形成信号入力から前記像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間を、前記像加熱手段と前記加圧手段との当接から記録材がニップに到達するまでの時間よりも短く制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第一モードのときの画像形成信号入力から前記像加熱手段と前記加圧手段との当接までの時間を、前記像加熱手段と前記加圧手段との当接から記録材がニップに到達するまでの時間よりも長く制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、画像形成信号が入力されたら目標温度を切り換えてから前記像加熱手段と前記加圧手段との当接動作を開始させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記待機モードの待機状態のときの目標温度は、前記第一目標温度よりも低いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記像加熱手段の温度を検知する温度検知手段を有し、前記像加熱手段が前記待機モードの待機状態のときの目標温度から前記第二目標温度へ温度低下する過程で前記温度検知手段が所定の温度に達した時に記録材の搬送を開始することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 画像形成装置の内部の湿度を検知する湿度センサを備え、
   絶対湿度が高いほど前記所定の温度を低くすることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 記録材に形成された画像を加熱する像加熱手段と、
   前記像加熱手段を圧し、記録材を挟持搬送するニップを形成する加圧手段と、
   前記像加熱手段の温度が予め設定された目標温度になるように通電制御を行う通電制御手段と、
   前記像加熱手段と前記加圧手段とを接離するための接離機構と、
   記録材の種類を判別する判別手段と、
   前記目標温度が第一目標温度になるように通電制御して第一記録材に形成された画像を加熱する第一モードと前記目標温度が前記第一目標温度よりも低い第二目標温度になるように通電制御して第一記録材の坪量よりも小さい坪量の第二記録材に形成された画像を加熱する第二モードとを少なくとも実行可能である実行部と、
   前記像加熱手段と前記加圧手段とが離間した状態で前記像加熱手段の温度が前記第二目標温度よりも高い目標温度になるように通電制御して画像形成信号が入力されることを待機する待機モードを実行する待機モード実行部と、を有する画像形成装置において、
   前記第二モードのときの前記像加熱手段と前記加圧手段との当接から記録材がニップに到達するまでの時間を、前記第一モードのときの前記像加熱手段と前記加圧手段との当接から記録材がニップに到達するまでの時間よりも短く制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
10. 前記制御部は、画像形成信号が入力されたら目標温度を切り換えてから前記像加熱手段と前記加圧手段との当接動作を開始させることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記待機モードの待機状態のときの目標温度は、前記第一目標温度よりも低いことを特徴とする請求項９または請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記像加熱手段の温度を検知する温度検知手段を有し、前記像加熱手段が前記待機モードの待機状態のときの目標温度から前記第二目標温度へ温度低下する過程で前記温度検知手段が所定の温度に達した時に記録材の搬送を開始することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 画像形成装置の内部の湿度を検知する湿度センサを備え、
    絶対湿度が高いほど前記所定の温度を低くすることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。

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