JP2017227740A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成開始までの待ち時間を短縮すること。【解決手段】画像定着部１００は、用紙の未定着トナー画像が形成された第１面側に配される第１定着部と、第１定着部を加熱する第１加熱部と、用紙の第１面と反対側の第２面側に配される第２定着部と、第２定着部を加熱する第２加熱部と、を備え、用紙を収納する複数の給紙トレイ１９ａ〜１９ｃと、複数の給紙トレイに収納されている用紙ごとに、第１定着部及び第２定着部の定着温度を記憶する記憶部１１と、第１定着部及び第２定着部の温度変化特性に基づいて、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度から待機温度として選択し、画像形成の待機時に、第１定着部及び第２定着部の温度が待機温度となるように第１加熱部及び第２加熱部を制御する制御部１０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置では、像担持体（感光ドラム等）の表面が所定の電位に帯電され、これに画像露光が施されて静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム表面の潜像が現像手段により現像剤（トナー）を用いて現像され、トナー画像として可視化される。得られたトナー画像は用紙に転写され、トナー画像を担持した用紙は定着部に搬送され、定着部により用紙上の未定着トナー画像が定着されて、用紙上にプリント画像が得られる。

上記画像形成装置の定着部はニップ部を備え、用紙をニップ部で挟持して搬送する間に用紙上の未定着トナー画像を加熱及び加圧して、用紙にトナー画像を溶融定着させる。

ここで、用紙にトナー画像を溶融定着させる際の定着温度は用紙に応じて異なるため、従来、定着部が適した温度となるよう制御を行う技術が提案されている。例えば、特許文献１には、給紙カセットの抜き差しで紙種を検出して定着部の設定温度を変更する技術が開示されている。また、例えば、特許文献２には、定着部を使用頻度の高い給紙カセット（使用頻度の高い紙種）に対応した温度で待機させる技術が開示されている。

特開２００６−１３３３１０号公報 特開２００６−０３０８２３号公報

しかしながら、上記特許文献１、２の技術では、次の画像形成において、どの用紙（給紙カセット）が使用されるか正確にわからないため、設定されている用紙とは異なる種類の用紙に対する画像形成の指示があった場合、定着温度を合わせるための待ち時間が発生し、生産性が落ちるという問題があった。

本発明の課題は、画像形成開始までの待ち時間を短縮することのできる画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明によれば、
未定着トナー画像の形成された用紙を定着ニップに通過させ、前記未定着トナー画像を用紙に定着させる画像定着部を備えた画像形成装置において、
前記画像定着部は、
用紙の未定着トナー画像が形成された第１面側に配される第１定着部と、
前記第１定着部を加熱する第１加熱部と、
用紙の前記第１面と反対側の第２面側に配される第２定着部と、
前記第２定着部を加熱する第２加熱部と、
を備え、
用紙を収納する複数の給紙トレイと、
前記複数の給紙トレイに収納されている用紙ごとに、前記第１定着部及び前記第２定着部の定着温度を記憶する記憶部と、
前記第１定着部及び前記第２定着部の温度変化特性に基づいて、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度から待機温度を選択し、画像形成の待機時に、前記第１定着部及び前記第２定着部の温度が前記待機温度となるように前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成開始までの待ち時間を短縮することができる。

本発明における画像形成装置の概略構成図である。 図１の画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 画像定着部の構成を示す模式図である。 設定テーブルの一例を示す図である。 変形例の画像定着部の構成を示す模式図である。 変形例の画像定着部の構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

まず、本実施の形態における画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態における画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。

図１、２に示すように、画像形成装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｂ、及びＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｃを有する制御部１０、記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１００、搬出部１８、給紙部１９等を備える。制御部１０は、バス２１を介して記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１００、搬出部１８、給紙部１９と接続されている。

ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｃ又は記憶部１１に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。

ＲＡＭ１０ｂは、ＣＰＵ１０ａに作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。

ＲＯＭ１０ｃは、ＣＰＵ１０ａにより実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ１０ｃに代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。

これらのＣＰＵ１０ａ、ＲＡＭ１０ｂ及びＲＯＭ１０ｃを備える制御部１０は、上述の各種制御用プログラムに従って画像形成装置１の各部を統括制御する。例えば、制御部１０は、画像処理部１６に画像データに対する所定の画像処理を行わせて記憶部１１に記憶させる。また、制御部１０は、記憶部１１に記憶された画像データに基づいて画像形成部１７により用紙にトナー画像を形成させ、画像定着部１００により用紙にトナー画像を定着させる。

記憶部１１は、半導体メモリーであるＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成され、スキャナー１５により取得された画像データや、インターフェース１４を介して外部から入力された画像データ等が記憶される。なお、これらの画像データ等はＲＡＭ１０ｂに記憶されてもよい。

操作部１２は、操作キーや表示部１３の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部１０に出力する。

表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等の表示装置を備え、画像形成装置１の状態や、タッチパネルへの入力操作の内容を示す操作画面等を表示する。

インターフェース１４は、外部のコンピューター、他の画像形成装置などとの間でデータの送受信を行う手段であり、例えば、各種シリアルインターフェースのいずれかにより構成される。

スキャナー１５は、用紙に形成された画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の単色画像データを含む画像データを生成して記憶部１１に記憶させる。

画像処理部１６は、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部を備え、記憶部１１に記憶された画像データに各種画像処理を施して記憶部１１に記憶させる。

画像形成部１７は、記憶部１１に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部１７は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色成分に各々対応する４組の露光部１７１、感光体１７２及び現像部１７３を備えている。また、画像形成部１７は、転写体１７４及び２次転写ローラー１７５を備えている。

露光部１７１は、発光素子としてのＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部１７１は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体１７２上にレーザー光を照射、露光して感光体１７２上に静電潜像を形成する。現像部１７３は、露光された感光体１７２上に帯電する現像ローラーにより所定の色（Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのいずれか）のトナー（色材）を供給して、感光体１７２上に形成された静電潜像を現像する。
Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫに対応する４つの感光体１７２上に各々Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのトナーで形成された画像（単色画像）は、各感光体１７２から転写体１７４上に順次重ねられて転写される。これにより、転写体１７４上にＣ、Ｍ、Ｙ及びＫを色成分とするカラー画像が形成される。転写体１７４は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトであり、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。
２次転写ローラー１７５は、転写体１７４上のカラー画像を、給紙部１９又は外部に設けられる給紙装置から給紙された用紙上に転写する。詳しくは、用紙及び転写体１７４を挟持する２次転写ローラー１７５に所定の転写電圧が印加されることにより、転写体１７４上においてカラー画像を形成しているトナーが用紙側に引き寄せられて用紙に転写される。

画像定着部１００は、トナーが転写された用紙を加熱及び加圧して未定着トナー画像を用紙に定着させる。画像定着部１００の詳細な構成については後述する。

搬出部１８は、排紙ローラーを備え、画像定着部１００によりトナー像が定着された用紙を排紙ローラーにより挟持して搬出口から排紙トレイ１８ａへ搬出する。

給紙部１９は、複数の給紙トレイ１９ａ〜１９ｃや給紙機構等を備える。
給紙トレイ１９ａ〜１９ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された各種用紙が予め設定された種類毎に格納されている。
給紙トレイ１９ａ〜１９ｃに格納されている用紙は、給紙機構によって最上部から一枚ずつ搬送される。

図３は、画像定着部１００の構成を示す模式図である。
画像定着部１００は、未定着トナー画像の形成された用紙を定着ニップに通過させ、未定着トナー画像を用紙に定着させる。
画像定着部１００は、加熱ローラー１０１、定着ローラー１０２、定着ベルト（ベルト部材）１０３、加圧ローラー（ローラー部材）１０４、冷却機構１０５を備えている。
このうち、加熱ローラー１０１、定着ローラー１０２、定着ベルト１０３、冷却機構１０５は、用紙の未定着トナー画像が形成された第１面側（上側）に配される。また、加圧ローラー１０４は、第１面側と反対側の第２面側（下側）に配される。
そして、定着ローラー１０２、定着ベルト１０３、冷却機構１０５は、第１定着部を構成し、加熱ローラー１０１は、第１加熱部を構成している。また、加圧ローラー１０４は、第２定着部及び第２加熱部を構成している。

加熱ローラー１０１は、定着ベルト１０３を加熱するハロゲンヒータＨ１を内蔵し、例えば、アルミニウム等から形成された円筒状の中空回転体の外周面を、耐熱性のＰＦＡチューブで被覆し、ハードローラとして構成されている。
ハロゲンヒータＨ１は、制御部１０の指示に基づいてオン状態となり、定着ローラー１０２を所定温度に加熱する。

定着ローラー１０２は、鉄等の金属から形成された中実の芯金を耐熱性のシリコンゴムで被覆し、更に、スポンジで被覆して、ソフトローラとして構成されている。

定着ベルト１０３は、加熱ローラー１０１及び定着ローラー１０２によって回転可能に支持されている。
定着ベルト１０３は、無端状に形成され、例えば、基体としてＰＩ（ポリイミド）等からなる耐熱性の樹脂ベルトを用い、基体の外周面が耐熱性のシリコンゴムで被覆され、更に、離型層としてＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブで被覆されている。

加圧ローラー１０４は、ハロゲンヒータＨ２を内蔵し、ステンレス等により円筒状に形成された芯金と、シリコンゴムの発泡体からなり芯金の外周面に位置する弾性層（弾性体）と、ＰＦＡチューブ等から形成されて弾性層の外周面を被覆する離型層とから構成されている。
ハロゲンヒータＨ２は、制御部１０の指示に基づいてオン状態となり、加圧ローラー１０４を所定温度に加熱する。

また、加圧ローラー１０４は、圧着離間機構（図示省略）を備え、定着ベルト１０３を介して定着ローラー１０２に圧着又は離間可能に構成されている。
例えば、画像形成時やクールダウン時には、加圧ローラー１０４は、定着ベルト１０３を介して定着ローラー１０２に圧着される。これにより、定着ローラー１０２と加圧ローラー１０４と間に定着ニップが形成される。
また、例えば、非画像形成時のスタンバイ時やウォームアップ時には、加圧ローラー１０４は、定着ローラー１０２から離間されることで圧着が解除される。

冷却機構１０５は、用紙の上面側において定着ニップに対する用紙の排出側に設けられている。
冷却機構１０５は、気体を吐出するノズルを備え、制御部１０の指示に基づいてオン状態となってノズルから定着ベルト１０３に気体を吐出し、定着ベルト１０３（定着ローラー１０２）の温度を降下させる。
この冷却機構１０５は、定着ベルト１０３に巻き付いた用紙の先端部を気体流の風圧によって剥離させる機能を兼ねることができる。
なお、冷却機構は、定着ベルト１０３（定着ローラー１０２）の温度を降下させることができるものであれば、その構成は上記したものに限定されない。

このような画像定着部１００において、駆動手段（図示省略）によって定着ローラー１０２を時計方向に回転させると、定着ベルト１０３及び加熱ローラー１０１は時計方向に回転し、加圧ローラー１０４は反時計方向に回転する。
また、加熱ローラー１０１はハロゲンヒータＨ１によって加熱されるので、加熱ローラー１０１に当接する定着ベルト１０３と、定着ベルト１０３の架け渡された定着ローラー１０２も加熱される。
また、加圧ローラー１０４もハロゲンヒータＨ２によって加熱される。

そして、加圧ローラー１０４を定着ベルト１０３（定着ローラー１０２）に圧着させた状態において、２次転写ローラー１７５により未定着トナー画像が形成された用紙が搬送されてくると、かかる用紙は、定着ベルト１０３と加圧ローラー１０４との間の定着ニップで加熱、加圧されて、用紙上のトナー像が定着される。

なお、定着ベルト１０３を加熱する機構はどのようなものを用いてもよく、上記したハロゲンヒータ以外にも例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体などでもよい。また、ハロゲンヒータは、必ずしも加熱ローラー１０１や加圧ローラー１０４等の中に内蔵されていなくてもよく、どこに配置されていてもよく、また、その数も限定されない。

次に、本実施の形態における画像定着部１００の温度制御について説明する。
本実施の形態においては、制御部１０は、第１定着部（定着ローラー１０２、定着ベルト１０３）及び第２定着部（加圧ローラー１０４）の温度変化特性に基づいて、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度から一の定着温度を待機温度として選択し、画像形成の待機時に、第１定着部及び第２定着部の温度がその選択した待機温度となるように第１加熱部及び第２加熱部を制御する。
以下、かかる制御の具体例について説明する。

図４は、複数（ここでは３つ）の給紙トレイ１９ａ〜１９ｃに対して設定された（即ち、給紙トレイ１９ａ〜１９ｃのそれぞれに収納されている用紙に対して設定された）画像形成中の定着温度の設定テーブルＴ１の一例を示す図である。
図４の例では、給紙トレイ１９ａ（トレイ１）には、「普通紙」が収納され、その坪量は「６２−７４ｇ／ｍ^２」である。そして、この用紙に対する定着温度は、用紙の第１面側（上側）が「１４８℃」で、用紙の第２面側（下側）が「１４０℃」である。
また、給紙トレイ１９ｂ（トレイ２）には、「カラー紙」が収納され、その坪量は「１０６−１３５ｇ／ｍ^２」である。そして、この用紙に対する定着温度は、用紙の第１面側（上側）が「１８２℃」で、用紙の第２面側（下側）が「９５℃」である。
また、給紙トレイ１９ｃ（トレイ３）には、「塗工紙」が収納され、その坪量は「１７７−２１６ｇ／ｍ^２」である。そして、この用紙に対する定着温度は、用紙の第１面側（上側）が「１９２℃」で、用紙の第２面側（下側）が「７０℃」である。
なお、記憶部１１には、用紙の種類と、その種類の用紙に対する第１定着部及び第２定着部の定着温度とを対応づけた基準テーブル（対応情報記憶部）Ｔ２が予め記憶されており、給紙トレイ１９ａ〜１９ｃに対してユーザーが用紙の種類を選択すると、基準テーブルＴ２からその用紙の種類に対応する「坪量」「上側定着温度」「下側定着温度」が取得され、設定テーブルＴ１に入力される。

ここで、本実施の形態の画像定着部１００では、用紙の第１面側（上側）において、熱容量の小さい定着ベルト１０３と、冷却機構１０５とが備えられている。
一方、用紙の第２面側（下側）において、熱容量が大きい加圧ローラー１０４を備え、加圧ローラー１０４は熱伝導率の低い弾性層を備えている。
このため、制御部１０は、温度変化特性としては、用紙の第１面（上側）の降温速度（温度変化特性）が、用紙の第２面側（下側）より速いと判断する。
そして、制御部１０は、用紙の第１面側（上側）である第１定着部について、待機温度を最高温度の「１９２℃」とし、用紙の第２面側（下側）である第２定着部について、待機温度を最低温度の「７０℃」とする。
即ち、降温速度の速い用紙の第１面側（上側）の定着部材（定着ローラー１０２、定着ベルト１０３）については、待機温度として、最高温度を選択している。
また、降温速度の遅い用紙の第２面側（下側）の定着部材（加圧ローラー１０４）については、待機温度として、最低温度を選択している。
これにより、高温で待機している定着ローラー１０２及び定着ベルト１０３の温度は迅速に低下し、且つ、低温で待機している加圧ローラー１０４の温度は迅速に上昇するため、画像形成開始までの待ち時間が短縮できることとなる。

なお、第１定着部（定着ローラー１０２、定着ベルト１０３）及び第２定着部（加圧ローラー１０４）の温度変化特性は、第１定着部と第２定着部とが離間した状態における値であることが好ましい。第１定着部と第２定着部とが互いに影響しない状態での温度変化特性を用いることで、より正確な温度制御が可能になるためである。
また、制御部１０は、画像形成の開始前であって所定の時間毎又は要求信号の受信時に、待機温度を更新する構成であることが好ましい。待機温度が所定タイミングで更新されることで、より正確な温度制御が可能になるためである。

以上のように、本実施の形態によれば、未定着トナー画像の形成された用紙を定着ニップに通過させ、未定着トナー画像を用紙に定着させる画像定着部１００を備えた画像形成装置１において、画像定着部１００は、用紙の未定着トナー画像が形成された第１面側に配される第１定着部（定着ローラー１０２、定着ベルト１０３）と、第１定着部を加熱する第１加熱部（加熱ローラー１０１）と、用紙の第１面と反対側の第２面側に配される第２定着部（加圧ローラー１０４）と、第２定着部を加熱する第２加熱部（加圧ローラー１０４）と、を備え、用紙を収納する複数の給紙トレイ１９ａ〜１９ｃと、複数の給紙トレイに収納されている用紙ごとに、第１定着部及び第２定着部の定着温度を記憶する記憶部１１と、第１定着部及び第２定着部の温度変化特性に基づいて、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度から一の定着温度を待機温度として選択し、画像形成の待機時に、第１定着部及び第２定着部の温度が待機温度となるように第１加熱部及び第２加熱部を制御する制御部１０と、を備える。
このため、画像形成開始前の待機状態から画像形成状態に移行する際の待ち時間が低減され、迅速に画像形成を開始することができる。よって、画像形成開始までの待ち時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、制御部１０は、第１定着部及び第２定着部のうち、降温速度が相対的に速い一方の定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択し、他方の定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択する。
具体的には、例えば、第１定着部は、定着ベルト１０３と、定着ベルト１０３を冷却する冷却機構１０５とを含み、第２定着部は、弾性体の被覆された加圧ローラー１０４を含み、制御部１０は、第１定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択し、第２定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択する。
このため、高温で待機している定着部の温度は迅速に低下し、且つ、低温で待機している定着部の温度は迅速に上昇する構成となるため、画像形成開始までの待ち時間が短縮できる。

また、本実施の形態によれば、温度変化特性は、第１定着部と第２定着部とが離間した状態における値である。
このため、より正確な温度制御を行うことができる。

また、本実施の形態によれば、制御部１０は、画像形成の開始前であって所定の時間毎又は要求信号の受信時に、待機温度を更新する。
このため、より正確な温度制御を行うことができる。

［変形例１］
次に、本実施の形態の変形例１について説明する。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

かかる変形例１では、上記実施の形態と同様の画像定着部１００を備えた装置において、用紙の第１面側（上側）のハロゲンヒータＨ１を主加熱部材として使用し、用紙の非画像面（下側）のハロゲンヒータＨ２を補助加熱部材として使用することとする。

この場合、用紙の第１面側（上側）には、熱容量の小さい定着ベルト１０３が備えられ、加熱ローラー１０１のハロゲンヒータＨ１が主加熱部材であるため投入電力が大きい。
一方、用紙の第２面側（下側）には、熱容量が大きい加圧ローラー１０４が備えられ、加圧ローラー１０４は熱伝導率の低い弾性層を備えている。また、加圧ローラー１０４のハロゲンヒータＨ２が補助加熱部材であるため投入電力が小さい。
このため、制御部１０は、温度変化特性としては、用紙の第１面（上側）の昇温速度が、用紙の第２面側（下側）より速いと判断する。
そこで、制御部１０は、用紙の第１面側（上側）である第１定着部について、待機温度を最低温度の「１４８℃」とし、用紙の第２面側（下側）である第２定着部について、待機温度を最高温度の「１４０℃」とする。
即ち、昇温速度の速い用紙の第１面側（上側）の定着部材（定着ローラー１０２、定着ベルト１０３）については、待機温度として、最低温度を選択している。
また、昇温速度の遅い用紙の第２面側（下側）の定着部材（加圧ローラー１０４）については、待機温度として、最高温度を選択している。
これにより、低温で待機している定着ローラー１０２及び定着ベルト１０３の温度は迅速に上昇し、且つ、高温で待機している加圧ローラー１０４の温度は迅速に低下するため、画像形成開始までの待ち時間が短縮できることとなる。

以上のように、変形例１によれば、制御部１０は、第１定着部及び第２定着部のうち、昇温速度が相対的に速い一方の定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択し、他方の定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択する。
具体的には、例えば、第１定着部は、定着ベルト１０３を含み、第２定着部は、弾性体の被覆された加圧ローラー１０４を含み、第１加熱部に投入される電力は、第２加熱部に投入される電力より大きく、制御部１０は、第１定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択し、第２定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択する。
このため、低温で待機している定着部の温度は迅速に上昇し、且つ、高温で待機している定着部の温度は迅速に低下する構成となるため、画像形成開始までの待ち時間が短縮できる。

［変形例２］
次に、本実施の形態の変形例２について説明する。

図５は、変形例２の画像定着部２００の構成を示す模式図である。
図５に示すように、画像定着部２００は、用紙の第２面側（下側）において、図３における加圧ローラー１０４の代わりに、加熱ローラー２０１、加圧ローラー２０２、定着ベルト２０３を備えている。

加熱ローラー２０１は、加熱ローラー１０１と同様の構成である。

加圧ローラー２０２は、内部にハロゲンヒータＨ２を内蔵していない以外は、加圧ローラー１０４と同様の構成である。

定着ベルト２０３は、加熱ローラー２０１及び加圧ローラー２０２によって回転可能に支持されており、その構成は、定着ベルト１０３と同様である。

また、本実施の形態においても、図４に示した設定テーブルが予め記憶部１１に記憶されている。

かかる変形例２では、画像定着部２００において、用紙の第１面（上側）と非画像面（下側）の両方のヒーターとも主加熱部材として同程度に使用することとする。
この場合、用紙の第１面（上側）には、熱容量の小さい定着ベルト１０３が備えられ、用紙の第２面側（下側）にも、熱容量の小さい定着ベルト２０３が備えられ、どちらの投入電力も同程度に大きい。
このため、制御部１０は、用紙の第１面（上側）及び非画像面側（下側）の何れにおいても、昇温速度が降温速度より速いと判断する。
そこで、制御部１０は、用紙の第１面側（上側）である第１定着部について、待機温度を最低温度の「１４８℃」とし、用紙の第２面側（下側）である第２定着部について、待機温度を最低温度の「７０℃」とする。
即ち、用紙の両面において、待機温度として、最低温度を選択している。
これにより、低温で待機している定着ローラー１０２及び定着ベルト１０３と、加圧ローラー２０２及び定着ベルト２０３との温度は迅速に上昇し、画像形成開始までの待ち時間が短縮できることとなる。

以上のように、変形例２によれば、制御部１０は、第１定着部及び第２定着部の何れにおいても昇温速度が降温速度より速い場合、第１定着部及び第２定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択する。
このため、低温で待機している第１定着部及び第２定着部の温度が迅速に上昇する構成となるため、画像形成開始までの待ち時間が短縮できる。

［変形例３］
次に、本実施の形態の変形例３について説明する。

図６は、変形例３の画像定着部２００Ａの構成を示す模式図である。
図６に示すように、変形例３の画像定着部２００Ａは、変形例２の画像定着部２００において、さらに、用紙の第１面側（上側）に冷却機構１０５を設けた構成である。

かかる変形例３では、画像定着部２００Ａにおいて、用紙の第１面（上側）において、熱容量の小さい定着ベルト１０３と、冷却機構１０５とが備えられている。
一方、用紙の第２面側（下側）において、熱容量の小さい定着ベルト２０３が備えられている。
このため、制御部１０は、用紙の第１面（上側）及び非画像面側（下側）の何れにおいても、降温速度が昇温速度より速いと判断する。
そこで、制御部１０は、用紙の第１面側（上側）である第１定着部について、待機温度を最高温度の「１９２℃」とし、用紙の第２面側（下側）である第２定着部について、待機温度を最高温度の「１４０℃」とする。
即ち、用紙の両面において、待機温度として、最高温度を選択している。
これにより、高温で待機している定着ローラー１０２及び定着ベルト１０３と、加圧ローラー２０２及び定着ベルト２０３との温度は即座に下降し、画像形成開始までの待ち時間が短縮できることとなる。

以上のように、変形例３によれば、制御部１０は、第１定着部及び第２定着部の何れにおいても降温速度が昇温速度より速い場合、第１定着部及び第２定着部の待機温度として、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択する。
このため、高温で待機している第１定着部及び第２定着部の温度が迅速に下降する構成となるため、画像形成開始までの待ち時間が短縮できることとなる。

［変形例４］
上記実施の形態、変形例１〜変形例３においては、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度から一の定着温度を待機温度として選択する構成を例示して説明したが、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度の平均値を待機温度とすることもできる。
例えば、昇温速度と降温速度が同程度の場合、記憶部１１に記憶された用紙ごとの定着温度の平均値を用いることとしても良い。
より具体的には、例えば、給紙トレイ１９ａ〜１９ｃからの給紙開始から用紙先端が画像定着部１００に到達するまでの時間が２ｓで、定着部の昇温速度と降温速度がともに５℃／s前後としたとき、トレイ間の設定された定着温度の差が２０℃（５℃／s×２s×２（昇温側と降温側の２通り））以内である場合などの所定の条件を満たした場合、平均温度に設定することとしても良い。
このように構成することで、後続の用紙の種類に関わらず、総合的に待ち時間を少なくする構成とすることができる。

また、画像定着部１００の温度変更に必要な時間が、給紙トレイ１９ａ〜１９ｃからの給紙開始から用紙先端が画像定着部１００に到達するまでの時間以下となる場合には、給紙トレイ１９ａ〜１９ｃの温度差に基づいて待機温度を設定することとしても良い。
例えば、給紙トレイ１９ａ〜１９ｃからの給紙開始から用紙先端が画像定着部１００に到達するまでの時間が２ｓで、昇温速度が５℃／ｓの場合、トレイ間の設定された定着温度の差が１０℃（５℃／ｓ×２ｓ）以内であれば、最低温度に設定する。

その他、上記実施の形態で示した具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、制御部１０は、画像形成装置１の暖機状態又は環境条件により、温度変化特性を変更して判断を行う構成としても良い。
具体的に、外気が１０℃の環境と２０℃の環境では、昇温速度及び降温速度は異なる。そこで、画像形成装置１は、例えば、外気の温度を検出する温度センサーを備え、温度センサーの検出温度に応じて、昇温速度及び降温速度が、通常の環境条件と比較して速い又は遅いとの判断を行う。
このようにすることで、画像形成装置１の環境が加味されるため、より正確な温度制御が可能となる。

また、複数の給紙トレイ１９ａ〜１９ｃに収納される用紙の種類を検出する検出部を備え、制御部１０は、検出部により検出した用紙の種類と、複数の給紙トレイ１９ａ〜１９ｃに対して設定された用紙の種類が異なる場合、設定テーブルＴ１に記憶された定着温度を、検出部により検出した用紙の種類で上書きする構成としても良い。
この際、制御部１０は、基準テーブルＴ２を参照し、検出部により検出した用紙の種類に対応する値を取得して、設定テーブルＴ１を上書きする。
このようにすることで、設定と、実際に給紙トレイ１９ａ〜１９ｃにされている用紙の種類が異なる場合に、これを訂正することができるため、より正確な温度制御が可能となる。

また、制御部１０は、画像形成の開始時に画像定着部の温度制御以外の画像調整処理が予定されている場合、画像調整処理の実行を待って、画像定着部の温度制御を開始する構成としても良い。
このようにすることで、より効率のよい温度制御が可能となる。

また、紙種割合記憶部としての記憶部１１に、過去の画像形成における用紙ごとの通紙割合を記憶しておき、制御部１０は、設定テーブルＴ１に記憶された用紙ごとの定着温度を、記憶された通紙割合で重み付けすることとしても良い。
このようにすることで、より正確な温度制御が可能となる。

また、給紙トレイ１９ａ〜１９ｃに収容された用紙の変更（トレイの開閉）が行われることなくユーザーによる設定変更を受信した場合、その変更後の用紙の温度で制御を行うことが好ましい。ユーザーの意図を優先することで、用紙の表面性等の、用紙の重さや大きさで検出できない物性による定着品質悪化を防止するためである。

また、第１定着部及び第２定着部の構成は、上記したものに限定されず、適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ 記憶部
Ｔ１ 設定テーブル
Ｔ２ 基準テーブル
１２ 操作部
１３ 表示部
１４ インターフェース
１５ スキャナー
１６ 画像処理部
１７ 画像形成部
１８ 搬出部
１９ 給紙部
１９ａ-１９ｃ 給紙トレイ
１００、２００ 画像定着部
１０１、２０１ 加熱ローラー
Ｈ１ ハロゲンヒータ
１０２ 定着ローラー
１０３、２０３ 定着ベルト
１０４、２０２ 加圧ローラー
Ｈ２ ハロゲンヒータ
１０５ 冷却機構

Claims (14)

1. 未定着トナー画像の形成された用紙を定着ニップに通過させ、前記未定着トナー画像を用紙に定着させる画像定着部を備えた画像形成装置において、
   前記画像定着部は、
   用紙の未定着トナー画像が形成された第１面側に配される第１定着部と、
   前記第１定着部を加熱する第１加熱部と、
   用紙の前記第１面と反対側の第２面側に配される第２定着部と、
   前記第２定着部を加熱する第２加熱部と、
   を備え、
   用紙を収納する複数の給紙トレイと、
   前記複数の給紙トレイに収納されている用紙ごとに、前記第１定着部及び前記第２定着部の定着温度を記憶する記憶部と、
   前記第１定着部及び前記第２定着部の温度変化特性に基づいて、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度から待機温度を選択し、画像形成の待機時に、前記第１定着部及び前記第２定着部の温度が前記待機温度となるように前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御する制御部と、
   を備え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１定着部及び前記第２定着部のうち、降温速度が相対的に速い一方の定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択し、他方の定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択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. 、
   前記第１定着部は、ベルト部材と、前記ベルト部材を冷却する冷却機構とを含み、
   前記第２定着部は、弾性体の被覆されたローラー部材を含み、
   前記制御部は、前記第１定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択し、前記第２定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択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１定着部及び前記第２定着部のうち、昇温速度が相対的に速い一方の定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択し、他方の定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記第１定着部は、ベルト部材を含み、
   前記第２定着部は、弾性体の被覆されたローラー部材を含み、
   前記第１加熱部に投入される電力は、前記第２加熱部に投入される電力より大きく、
   前記制御部は、前記第１定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択し、前記第２定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記第１定着部及び前記第２定着部の何れにおいても昇温速度が降温速度より速い場合、前記第１定着部及び前記第２定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最低温度を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記第１定着部及び前記第２定着部の何れにおいても降温速度が昇温速度より速い場合、前記第１定着部及び前記第２定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度のうち最高温度を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記第１定着部及び前記第２定着部の何れにおいても降温速度と昇温速度が同程度の場合、前記第１定着部及び前記第２定着部の前記待機温度として、前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度の平均温度を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記温度変化特性は、前記第１定着部と前記第２定着部とが離間した状態における値であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、画像形成装置の暖機状態又は環境条件により、前記温度変化特性を変更することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の画像形成装置。
11. 用紙の種類と、前記第１定着部及び前記第２定着部の定着温度とを予め対応づけて記憶する対応情報記憶部と、
    前記複数の給紙トレイに収納される用紙の種類を検出する検出部を備え、
    前記制御部は、前記検出部により検出した用紙の種類と、前記複数の給紙トレイに対して設定された用紙の種類が異なる場合、前記記憶部に記憶された定着温度を、前記対応情報記憶部に記憶された定着温度により上書きすることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御部は、画像形成の開始前であって所定の時間毎又は要求信号の受信時に、前記待機温度を更新することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記制御部は、画像形成の開始時に前記画像定着部の温度制御以外の画像調整処理が予定されている場合、前記画像調整処理の実行を待って、前記画像定着部の温度制御を開始することを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の画像形成装置。
14. 過去の画像形成における用紙ごとの通紙割合を記憶する紙種割合記憶部を備え、
    前記制御部は、
    前記記憶部に記憶された用紙ごとの定着温度を、前記紙種割合記憶部に記憶された前記通紙割合で重み付けすることを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の画像形成装置。

Images