JP5900476B2

JP5900476B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5900476B2
Application number: JP2013258335A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　拓; 拓佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: JP2015114611A; US9639037B2; US20150168887A1

Description

本発明は、定着装置を備える電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

定着装置は、用紙の画像形成面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部、及び加熱源等を備える。定着面側部材に対して裏面側支持部材が押圧されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着装置においては、用紙に所定の熱量が供給されるように定着面側部材の表面温度（以下「定着温度」）が制御される。具体的には、図１に示すように、定着温度が予め設定された定着許可温度帯（例えば定着目標温度〜定着目標温度＋８℃）の範囲で保持されるように加熱源の出力が制御される。定着目標温度とは、加熱源の出力を制御するための指標である。画像形成装置の電源オン時、低消費電力モードからの復帰時、画像形成に用いられる用紙の変更時等、現在の定着温度が定着許可温度帯の範囲外となっている場合には、設定された定着許可温度帯に応じて定着装置のウォームアップが行われる（以下「定着ウォームアップ」。

定着許可温度帯は、低温オフセット及び高温オフセットが発生しないように設定される。低温オフセットとは、熱量不足でトナーの溶融が不十分である場合に、トナーと用紙の付着力が生じにくくなり、定着面側部材にトナーが付着することである。高温オフセットとは、加熱によりトナーの粘度が低くなりすぎた場合に、トナーの凝集力が低下し、トナー層が分断して定着面側部材に付着することである。図２に示すように、低温オフセット発生温度〜高温オフセット発生温度が定着可能範囲となるが、通常、低温オフセット発生温度より所定のマージン（例えば１０℃）だけ高い温度が定着許可温度帯の下限値として設定され、高温オフセット発生温度より所定のマージン（例えば１０℃）だけ低い温度が定着許可温度帯の上限値として設定される。なお、用紙の紙種、坪量等によって定着に必要となる熱量は異なるため、定着許可温度帯は用紙の紙種、坪量等に応じて設定される。

生産性を向上する観点から、定着ウォームアップは短時間で完了することが好ましい。そこで、定着速度（定着装置に通紙される用紙の搬送速度）を通常の画像形成時よりも低速又は高速に設定することにより、定着許可温度帯を通常の画像形成時よりも拡げて定着ウォームアップ時間を短縮できるようにした画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１、２）。また、画像形成される用紙が少数枚である場合や、トナー消費量が少ない画像を形成する場合に、定着許可温度帯を通常の画像形成時よりも拡げて定着ウォームアップ時間を短縮できるようにした画像形成装置も提案されている（例えば特許文献３、４）。

特開２００４−１４５０８６号公報特開２００３−６６７６５号公報特開２００３−１８６３４６号公報特開平１１−１２５９８７号公報

ところで、画像形成装置は、出力される画像の位置や濃度などを調整することを目的とする種々の調整モードを備えている。調整モードにおいては、調整用のパターン画像の出力結果に基づいて各種の調整が行われるため、定着温度が定着許可温度帯の範囲外となっている場合は、通常の画像形成の開始時と同様に、定着ウォームアップが行われる。一般に、調整時の定着許可温度帯は、通常の画像形成時の定着許可温度帯と同じである。
このような調整モードにおいても、特許文献１〜４に記載の技術を適用することにより定着ウォームアップ時間を短縮することができる。しかしながら、定着許可温度帯は画像の定着性を確保できる、すなわち定着性が１００％となるように設定されるため、定着許可温度帯を大幅に拡げることができるわけではなく、ウォームアップ時間を短縮できる効果は限定的である。

本発明の目的は、調整モードを実行する際の定着ウォームアップ時間を短縮することができ、調整作業効率を改善できる画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
前記トナー像を用紙に定着させる定着部と、
前記定着部における定着温度を検出する定着温度検出部と、
前記定着温度が所定の定着許可温度帯の範囲外である場合、前記定着温度が前記定着許可温度帯の範囲内となってから前記定着部における定着動作を許可する制御部と、を備え、
調整用のパターン画像の出力結果に基づいて画像形成に関する各種調整を実行可能な調整モードを有し、
前記調整用のパターン画像は、各種調整項目に対応する複数のパターン画像を含み、
前記制御部は、前記調整モードにおいて、指定された調整項目に対応する前記パターン画像に応じて、予め決められた定着許可温度帯を設定することを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置よれば、調整モードで用いられる調整用のパターン画像の出力結果に要求される定着性に応じて定着許可温度帯が設定されるので、調整モードを実行する際の定着ウォームアップ時間を短縮でき、調整作業効率が格段に向上する。

定着許可温度帯及び定着ウォームアップ時間を示す図である。トナーの温度−粘度特性を示す図である。本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。調整モード実行処理の一例を示すフローチャートである。調整モード画面の一例を示す図である。調整用のパターン画像の一例である。調整用のパターン画像の一例である。調整用のパターン画像の一例である。調整用のパターン画像の一例である。調整用のパターン画像の一例である。調整モードにおける定着ウォームアップ時間の一例を示す図である。トナー消費量と定着可能温度の関係の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。図４は、実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。
図３，４に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、画像形成装置１は、感光ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。

図３，４に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２又は記憶部７２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。

記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。記憶部７２には、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブルＬＵＴが格納される。

また、制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信されたページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）による画像データ（入力画像データ）を受信し、これに基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（MOdulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースを有する。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
ユーザーは、操作表示部２０を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面／両面設定、及び用紙設定などの画像形成に関する設定を行うことができるとともに、先端タイミング調整等の各種調整を行う調整モードを実行させることができる。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う（画像濃度制御）。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１及び中間転写ユニット４２等を備える。

画像形成ユニット４１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つの画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで構成される。画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図３では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

帯電装置４１４は、例えばスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置４１４は、コロナ放電によって感光ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成される。露光装置４１１は、感光ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光ドラム４１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（トナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容しており、感光ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体（現像ローラー）に現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム４１３の表面と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム４１３の表面の露光された部分に移動し、付着する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置される支持ローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい（以下「駆動ローラー４２３Ａ」）。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光ドラム４１３に圧接されることにより、感光ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置される支持ローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙へトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

なお、中間転写ユニット４２において、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部６０は、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６１、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６２、定着面側部材を加熱する加熱源６３、及び定着面側部材の表面温度を検出する定着温度検出部６４等を備える。

上側定着部６１がベルト加熱方式である場合（図３参照）は定着ベルトが定着面側部材となり、ローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となる。また、下側定着部６２がローラー加圧方式である場合（図３参照）は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙は、定着ニップを通過する際に加熱、加圧される。これにより、用紙にトナー像が定着する。また、定着部６０は、定着面側部材又は裏面側支持部材に対して送風を行い、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離する分離エアー送風部を備えていてもよい。

定着部６０においては、用紙に所定の熱量が供給されるように定着面側部材の表面温度（定着温度）が制御される。具体的には、定着温度検出部６４により検出された定着温度が予め設定された定着許可温度帯の範囲で保持されるように加熱源６３の出力が制御される。定着許可温度帯は、用紙の紙種、坪量等に応じて設定される。
画像形成装置１の電源オン時、低消費電力モードからの復帰時、画像形成に用いられる用紙の変更時等、現在の定着温度が定着許可温度帯の範囲外となっている場合には、設定された定着許可温度帯に応じて定着ウォームアップが行われる。すなわち、制御部１００は、定着温度が所定の定着許可温度帯の範囲外である場合、定着温度が定着許可温度帯の範囲内となってから定着部６０における定着動作を許可する。

表１に通常の画像形成時に参照される定着許可温度帯テーブルの一例を示す。例えば「紙種：上質紙」、「坪量：４５ｇ／ｍ^２」の用紙の場合、「区分Ｎｏ．１」が選択され、定着許可温度帯は１５５〜１７５℃に設定される。なお、使用できるトナーが高温でも定着性を維持できる場合（高温オフセットが発生しない場合）、定着許可温度帯の上限値は必ずしも設定されていなくてもよい。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、第１の搬送部５３、及び第２の搬送部５４等を備える。
給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１１〜５１３には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された紙種ごとに収容される。

第１の搬送部５３は、中間搬送ローラー部５３１、ループローラー部５３２、及びレジストローラー部５３３を含む複数の搬送ローラー部を備える。第１の搬送部５３は、給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙を画像形成部４０（二次転写部）に搬送する。

第２の搬送部５４は、複数の搬送ローラー部が配置されたスイッチバック経路５４１及び裏面用搬送路５４２を備える。第２の搬送部５４は、用紙をスイッチバック経路５４１に一旦搬送した後、スイッチバックさせて裏面用搬送路５４２に搬送することにより用紙を反転させ、第１の搬送部５３（ループローラー部５３２の上流）に供給する。

給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙は、第１の搬送部５３によって画像形成部４０に搬送される。そして、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙の一方の面（定着面）に一括して二次転写され、定着部６０において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。また、用紙の両面に画像を形成する場合は、表面に画像が形成された用紙は第２の搬送部５４に送出され、反転された後に裏面に画像が形成される。

画像形成装置１は、画像形成に関する各種調整を行う調整モードを備える。調整モードでは、例えば、画像の書込みタイミング、副走査方向（用紙搬送方向）及び主走査方向（用紙搬送方向に直交する方向）の倍率、用紙の片寄りや傾きを補正するための補正量、ビームピッチ、濃度バランス、最高濃度等を、ユーザー（サービスマンを含む）が調整することができる。

図５は、調整モード実行処理の一例を示すフローチャートである。図５に示す調整モード実行処理は、例えば、操作表示部２０において、ユーザーが調整モードの実行を指示する操作を行うことに伴い、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。

図５に示すように、まずステップＳ１０１において、制御部１００は、操作表示部２０に調整モード画面を表示させる。調整モード画面の一例を図６に示す。図６に示す調整モード画面は、主にサービスマンが調整項目を選択するためのメニュー画面である。調整モード画面Ｄは、調整項目が対応付けられた複数のボタンＢ１（図６では１８個）を有する。サービスマンは、調整項目のボタンＢ１の何れかを選択することにより、所望の調整を行うことができる。

図６に示す調整項目のうち、「０１先端タイミング調整」、「０２片寄り調整」、「０３通紙方向倍率調整」、「０４通紙交差方向倍率調整」、「０５先端イレース調整」、「０８ベルト線速調整」、「１１カラーレジストズレ測定／手動調整」、「１３通紙交差方向傾き調整」、「１４ビームピッチ調整」、「１６濃度バランス調整」、「１７最高濃度調整」は、調整用のパターン画像の出力結果に基づいて調整が行われる。

「０１先端タイミング調整」では、先端タイミング調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、先端タイミング目盛をサービスマンが確認して調整値を入力することにより、通紙方向の用紙の先端を基準とする画像の先端位置が調整される。

「０２片寄り調整」では、片寄り調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、中心線と左右の線のズレをサービスマンが確認して調整値を入力することにより、通紙方向の画像の片寄りが調整される。

「０３通紙方向倍率調整」／「０４通紙交差方向倍率調整」では、倍率調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、通紙方向（副走査方向）／通紙交差方向（主走査方向）の倍率をサービスマンが確認して調整値を入力することにより、表裏調整の基準値となる倍率が調整される。

「０５先端イレース調整」では、先端イレース調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、通紙方向の画像先端の白抜け量（消去量）が調整される。

「０８ベルト線速調整」では、ベルト線速調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、中間転写ベルト４２１の線速が調整される。「０３通紙方向倍率調整」はレジストローラー野摩耗や用紙の熱収縮により副走査方向の倍率が変化したときに実施され、「０８ベルト線速調整」はそれ以外の要因で副走査方向の倍率が変化したときに実施される。

「１３通紙交差方向傾き調整」では、通紙交差方向傾き調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、通紙交差方向の傾き（主走査方向の画像歪み）が調整される。
これらの調整項目においては、例えば主走査方向と副走査方向に所定の間隔で形成された複数の線画からなるパターン画像Ｐ１（図７参照）が用いられる。

「１１カラーレジストズレ測定／手動調整」では、出力されたパターン画像を原稿画像走査装置１２で読み取ることにより、Ｋ成分のラインパッチ画像を基準として比較したＹ成分、Ｍ成分、Ｃ成分のラインパッチ画像の主走査方向、副走査方向、全体主走査方向倍率、部分主走査方向倍率、傾きと走査曲がりのズレ量が測定される。サービスマンは測定結果をもとに調整部材（図示略）を手動にて動かして、部分主走査方向倍率を調整する。この調整項目においては、例えば基準パターンＰ_Ｒが主走査方向と副走査方向に所定の間隔で配置されたパターン画像Ｐ２（図８参照）が用いられる。基準パターンＰ_Ｒは、所定の間隔で形成された複数の線画からなる各色のラインパッチ画像Ｐ２_Ｙ，Ｐ２_Ｍ，Ｐ２_Ｃ，Ｐ２_Ｋが、主走査方向と副走査方向に所定の順番で連続して配置されたものである。

「１４ビームピッチ調整」では、ビームピッチ調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、サービスマンが各色のビームピッチのズレをサービスマンが確認して調整値を入力することにより、露光装置４１１を構成する複数のＬＤ（Laser Diode）のビーム間ピッチが調整される。この調整項目においては、例えば２つのモアレパッチ画像と１つのラインパッチ画像を含む各色のパッチ画像Ｐ３_Ｙ，Ｐ３_Ｍ，Ｐ３_Ｃ，Ｐ３_Ｋが、それぞれ複数段階の調整値に対応して主走査方向に配置されたパターン画像Ｐ３（図９参照）が用いられる。
また、ここでは省略されているが、パターン画像Ｐ３の一部（２つもモアレパッチ画像）を用いて、モアレ調整を行うこともできる。

「１６濃度バランス調整」では、濃度バランス調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、測色計による計測結果（測色データ）をプロファイル登録することにより通紙交差方向の濃度バランスが調整される。この調整項目においては、例えば４段階の画像濃度を含む各色のパッチ画像Ｐ４_Ｙ，Ｐ４_Ｍ，Ｐ４_Ｃ，Ｐ４_Ｋが主走査方向に連続して配置されたパターン画像Ｐ４（図１０参照）が用いられる。

「１７最高濃度調整」では、最高濃度調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、例えば画像濃度をサービスマンが目視で確認して調整値を入力することにより、最高濃度画像（ベタ画像）の濃淡が調整される。調整値は、画像濃度を測色器で測定して自動的に設定されるようにしてもよい。この調整項目においては、例えば最高濃度の各色のパッチ画像Ｐ５_Ｙ，Ｐ５_Ｍ，Ｐ５_Ｃ，Ｐ５_Ｋが主走査方向に連続して配置されたパターン画像Ｐ５（図１１参照）が用いられる。

図５のステップＳ１０２において、制御部１００は、サービスマンによる調整項目のボタン操作に基づいて、実行する調整項目を設定する。調整項目が設定されると、設定された調整項目用の調整画面（図示略）が表示される。この調整項目用の調整画面には、サービスマンが調整値を入力するボタン等が含まれる。

ステップＳ１０３において、制御部１００は、定着許可温度帯テーブルを参照して、設定された調整項目に対応する定着許可温度帯（下限値Ｔ_Ｌ、上限値Ｔ_Ｈ）を設定する。定着許可温度帯テーブルは、用紙の紙種、坪量ごとに複数用意され、例えば画像形成装置１の製造時に実験的に求められ、記憶部７２に格納される。
調整モードで参照される定着許可温度帯テーブルの一例を表２に示す。表２に示す定着許可温度帯テーブルは、「紙種：上質紙」、「坪量：４５ｇ／ｍ^２」の用紙が用いられる場合に参照されるテーブルである。

「０１先端タイミング調整」、「０２片寄り調整」、「０３通紙方向倍率調整」、「１１カラーレジズトズレ測定／手動調整」、「１４ビームピッチ調整」においては、パターン画像のパターンを認識できればよく、パターン画像の画像濃度は重要ではない。したがって、出力されるパターン画像において最低限の定着性が確保されていれば、定着性は１００％でなくてもよい。このように、出力されるパターン画像に１００％の定着性が要求されない調整項目については、表２に示すように、定着許可温度帯を通常の画像形成時よりも拡げることができる。一般に、通常の画像形成時の定着許可温度帯は、定着可能範囲よりも所定のマージンだけ狭く設定されているので（図２参照）、このマージン分だけ下限値を低く、上限値を高く設定することができる。この場合、低温オフセット又は高温オフセットが発生することなく、最低限の定着性を確保することができる。

なお、「１１カラーレジズトズレ測定／手動調整」においては、パターン画像Ｐ２を原稿画像走査装置１２で読み取るため、「０１先端タイミング調整」、「０２片寄り調整」、「０３通紙方向倍率調整」を実施する場合よりも定着許可温度帯を狭くして、定着性を高めるのが好ましい。また、パターン画像Ｐ３のトナー付着量はパターン画像Ｐ１よりも明らかに多いので、「１４ビームピッチ調整」においては、「０１先端タイミング調整」、「０２片寄り調整」、「０３通紙方向倍率調整」を実施する場合よりも定着許可温度帯を狭くして、定着性を高めるのが好ましい。

一方、「１６濃度バランス調整」、「１７最高濃度調整」においては、画像濃度を含めてパターン画像が正確に再現される必要がある。したがって、これらの調整項目については、表２に示すように、通常の画像形成時と同様の定着許可温度帯が設定される。

図５のステップＳ１０４において、制御部１００は、定着温度検出部６４からの出力信号に基づいて、現在の定着温度Ｔ_Ｆを取得する。

ステップＳ１０５において、制御部１００は、定着温度Ｔ_Ｆが、ステップＳ１０３で設定された定着許可温度帯の範囲内であるか否かを判定する。例えば、画像形成装置１の電源オン時や、低消費電力モードからの復帰時には、定着温度Ｔ_Ｆは定着許可温度帯の下限値Ｔ_Ｌよりも低くなると考えられる。逆に、画像形成に用いられる用紙が厚紙から薄紙に変更される時や、少数枚の画像形成後（定着温度がオーバーシュートする）には、定着温度Ｔ_Ｆは定着許可温度帯の上限値Ｔ_Ｈよりも高いと考えられる。制御部１００が、定着温度Ｔ_Ｆは定着許可温度帯の範囲内であると判定した場合、処理はステップＳ１０６に移行する。一方、制御部１００が、定着温度Ｔ_Ｆは定着許可温度帯の範囲外であると判定した場合、処理はステップＳ１１０に移行する。

ステップＳ１０６において、制御部１００は、調整項目ごとに予め設定された調整用のパターン画像を出力させる（図７〜図１１参照）。

ステップＳ１０７において、制御部１００は、調整用のパターン画像の出力結果に基づいて、調整値を設定する。この調整値は、例えば、出力されたパターン画像を読み取って、読取結果に基づいて自動的に設定される。また例えば、調整値は、操作表示部２０におけるサービスマンのボタン操作に基づいて手動で設定される。

ステップＳ１０８において、制御部１００は、実行中の調整項目について、引き続き調整を行うか否かを判定する。この判定は、操作表示部２０におけるサービスマンの操作（例えば、調整の終了又は継続を指示するボタンの押下操作）に基づいて行われる。例えば、適切な調整が行われたかをサービスマンが確認したい場合には、調整が継続されることになる。制御部１００が、実行中の調整を継続すると判定した場合、処理はステップＳ１０４に移行する。一方、制御部１００が、実行中の調整を終了すると判定した場合、処理はステップＳ１０９に移行し、調整モード画面は図６に示すメニュー画面Ｄに戻る。

ステップＳ１０９において、制御部１００は、調整モードを終了するか否かを判定する。この判定は、操作表示部２０におけるサービスマンの操作に基づいて行われる。例えば、調整モードの終了を指示するボタンの押下操作が行われた場合に調整モードは終了となり、新たに調整項目の選択を指示するボタンの押下操作が行われた場合には調整モードは継続される。制御部１００が、調整モードを終了すると判定した場合、調整モード実行処理は終了となる。一方、制御部１００が、調整モードを終了しないと判定した場合は、処理はステップＳ１０２に移行し、新たに設定された調整項目についての調整が開始される。

定着温度Ｔ_Ｆが定着許可温度帯の範囲外であると判定された場合（ステップＳ１０５で“ＮＯ”）、ステップＳ１１０において、制御部１００は、定着ウォームアップを行う。例えば、現在の定着温度Ｔ_Ｆが、設定された定着許可温度帯の下限値Ｔ_Ｌよりも低い場合には、加熱源６３を動作させることにより、定着面側部材の加熱が行われる。また例えば、現在の定着温度Ｔ_Ｆが、設定された定着許可温度帯の上限値Ｔ_Ｈよりも高い場合には、自然冷却又は冷却部（図示略）を動作させることにより、定着面側部材の冷却が行われる。この定着ウォームアップは、定着温度Ｔ_Ｆが定着許可温度帯の範囲内となるまで継続される。定着ウォームアップが終了すると、ステップＳ１０６以降の処理が実行される。なお、定着ウォームアップが終了した後も、加熱源６３は定着温度Ｔ_Ｆが定着許可温度帯の範囲内に保持されるように制御される。

本実施の形態では、「０１先端タイミング調整」等の、出力されるパターン画像に１００％の定着性が要求されない調整項目については、通常の画像形成時に比較して定着許可温度帯が広く、すなわち定着許可温度帯の下限値が低く設定され、上限値が高く設定される。これにより、調整モードを実行する際の定着ウォームアップ時間が格段に短縮される（図１２参照）。図１２に示すように、定着許可温度帯の下限値が低く設定されると、定着温度Ｔ_Ｆを上昇させる定着ウォームアップの時間が短縮される。逆に、定着許可温度帯の上限値が高く設定されると、定着温度Ｔ_Ｆを下降させる定着ウォームアップの時間が短縮されることになる。

このように、本実施の形態の画像形成装置１は、用紙にトナー像を形成する画像形成部４０と、トナー像を用紙に定着させる定着部６０と、定着部６０における定着温度Ｔ_Ｆを検出する定着温度検出部６４と、定着温度Ｔ_Ｆが所定の定着許可温度帯の範囲外である場合、定着温度Ｔ_Ｆが定着許可温度帯の範囲内となってから定着部６０における定着動作を許可する制御部１００と、を備える。
また、制御部１００は、調整用のパターン画像Ｐ１〜Ｐ５の出力結果に基づいて画像形成に関する各種調整を実行可能な調整モードにおいて、パターン画像Ｐ１〜Ｐ５の出力結果に要求される定着性に応じて定着許可温度帯を設定する（図５のステップＳ１０３）。具体的には、制御部１００は、調整項目と定着許可温度帯が対応付けられた定着許可温度帯テーブル（例えば表２）を参照して、定着許可温度帯を設定する。

画像形成装置１によれば、調整モードで用いられる調整用のパターン画像Ｐ１〜Ｐ５の出力結果に要求される定着性に応じて定着許可温度帯が設定されるので、調整モードを実行する際の定着ウォームアップ時間、具体的にはパターン画像の出力結果に１００％の定着性が要求されない場合の定着ウォームアップ時間を短縮することができる。したがって、調整作業効率が格段に向上し、サービスコストを低減することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、調整モードにおける定着許可温度帯を設定するに際して、各種調整に用いられる複数の調整用のパターン画像と定着許可温度帯が対応付けられた定着許可温度帯テーブル（例えば表３）が参照されるようにしてもよい。実施の形態のように調整項目と定着許可温度帯が対応付けられた定着許可温度帯テーブルも、各種調整に用いられる複数の調整用のパターン画像と定着許可温度帯が対応付けられた定着許可温度帯テーブルも、パターン画像の出力結果に要求される定着性が反映されたものであるといえる。

また、調整モードにおける定着許可温度帯を設定するに際して、調整用のパターン画像を出力する際のトナー消費量又は印字率を考慮するようにしてもよい。調整用のパターン画像のうちトナー付着量が少ないものについては、定着に要する熱量が少なくて済むので、定着許可温度帯の下限値をさらに低く設定することができる。

例えば、トナー消費量と定着可能温度に関して図１３に示す関係がある場合について考えると、通常の画像形成時の定着許可温度帯は画像のトナー消費量に関係なく設定されるため、定着可能温度（定着許可温度帯の下限値）は１５５℃となる。しかし、線画であるパターン画像Ｐ１のトナー消費量は極端に少なく、仮に１０ｍｇであるとすると、図１３より定着可能温度は１３０℃となる。さらに定着性を考慮すると、調整モードにおける定着許可温度帯の下限値は１２０℃とすることができる。
パターン画像Ｐ２〜Ｐ５についても同様に設定することにより、表３に示す定着許可温度帯テーブルに代えて、表４に示す定着許可温度帯テーブルを採用することができる。なお、パターン画像Ｐ５の場合、トナー付着量が４００ｍｇ以上であるため、トナー付着量を考慮しても、定着許可温度帯は変わらない。

さらに、調整モードが実行される際に、現在の定着温度Ｔ_Ｆと調整項目ごとの定着許可温度帯を比較し、即時実行可能な調整項目を操作表示部２０（報知部）に報知させるようにしてもよい（図６参照）。これにより、サービスマンは即時実行可能な調整項目を知得できるので、調整効率がさらに向上する。

実施の形態では、調整モードで実行可能な調整項目として、画像形成装置１における画像形成に関する調整項目を列挙したが、調整モードで調整可能な調整項目には、画像形成装置１で画像形成された用紙に後処理（パンチ処理、綴じ処理等）を行う後処理装置における調整も含まれる。例えば、パターン画像の出力結果に基づいて、パンチ穴の位置ズレを調整する「パンチ調整」、針の間隔を調整する「ステープル間隔調整」、折り位置を調整する「折り位置調整」等がある。これらの調整項目では、図６に示すパターン画像Ｐ１にパンチ穴位置、ステープル位置、折り位置の目印になる線が追加された線画のパターン画像が用いられる。したがって、パターン画像Ｐ１が用いられる調整項目と同様に、定着許可温度帯を通常の画像形成時よりも拡張することができるので、定着ウォームアップ時間を短縮することができる。

今回開示された実施の形態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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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。

１画像形成装置
１０画像読取部
２０操作表示部
３０画像処理部
４０画像形成部
５０用紙搬送部
６０定着部
６１上側定着部
６２下側定着部
６３加熱源
６４定着温度検出部
１００制御部
Ｐ１〜Ｐ５パターン画像

Claims

用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
前記トナー像を用紙に定着させる定着部と、
前記定着部における定着温度を検出する定着温度検出部と、
前記定着温度が所定の定着許可温度帯の範囲外である場合、前記定着温度が前記定着許可温度帯の範囲内となってから前記定着部における定着動作を許可する制御部と、を備え、
調整用のパターン画像の出力結果に基づいて画像形成に関する各種調整を実行可能な調整モードを有し、
前記調整用のパターン画像は、各種調整項目に対応する複数のパターン画像を含み、
前記制御部は、前記調整モードにおいて、指定された調整項目に対応する前記パターン画像に応じて、予め決められた定着許可温度帯を設定することを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、調整項目と定着許可温度帯が対応付けられた定着許可温度帯テーブルを参照して、前記定着許可温度帯を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、各種調整に用いられる複数の前記調整用のパターン画像と定着許可温度帯が対応付けられた定着許可温度帯テーブルを参照して、前記定着許可温度帯を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記調整用のパターン画像を出力する際のトナー消費量又は印字率に基づいて、前記定着許可温度帯を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
ユーザーに対して情報を提示する報知部を備え、
前記制御部は、現在の定着温度と前記定着許可温度帯を比較し、即時実行可能な調整項目を前記報知部に報知させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。