JP6242123B2

JP6242123B2 - 画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法

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Publication number: JP6242123B2
Application number: JP2013181329A
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Inventors: 剛横溝
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Description

本発明は、複数の定着手段を備える画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法に関するものである。

画像形成装置においては、一般的にトナーよってマテリアル上に描かれた未定着画像を、定着器において熱加圧することでマテリアル面に定着させる。定着器は、内部のヒータによって加熱されており、通過するマテリアルに奪われる熱量を補いつつ、定着に必要な温度を維持するように制御される。

さて、画像形成装置で搬送されるマテリアルの種類は年々増加してきており、一つの定着器で画像定着を行う構成では、全てのマテリアルに対して安定した定着性、定着画像の画質、プロダクティビティを両立させる事が困難になっている。これに対応する為、複数の定着器を搬送路中に直列に並べて配置し、熱量不足を始めとした定着器１個構成に起因する問題を回避する手法が取られるようになった（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
また、所定の定着器が使用不可になった場合に、プロセススピードを落とすことで、他の定着器だけで定着を行う方法も提案されている（特許文献３参照）。

特開平０６−３４８１５９号公報特開平０７−２７１２２６号公報特開２００７−１９９５９７号公報特開２００６−１６２８６１号公報特開２００６−１８４４１８号公報

定着器が複数ある画像形成装置では、複数分の定着器の温度を保つため電力の消費が激しい。通常最も使用頻度が高い普通紙等で使用する定着器は一つである。従って、使用頻度が低いマテリアルのために複数の定着器を常に温度を保つ必要があり、無駄な電力がかかってしまうという課題がある。

また、複数の定着器の温度を保っている状態であっても、定着可能な温度に上げる必要があるため電力を消費する。少数枚数をプリントする場合、複数の定着器を使用すると一つの定着器でプリントする場合に比べて消費電力を多く使用するだけでなくプリントパフォーマンスも不利になることがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、複数の定着手段を用いるシートであっても熱定着処理時の消費電力を節減できる仕組みを提供することである。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は以下に示す構成を備える。
画像形成装置であって、現像剤を画像形成用シートに転写する画像形成手段と、前記画像形成手段により前記シートに転写された前記現像剤に熱定着処理を行う第１の定着手段及び第２の定着手段と、前記第１の定着手段と前記第２の定着手段の両方を使用するタイプのシートであるか否かを判断する判断手段と、そして前記判断手段が、前記シートが第１の定着手段と第２の定着手段の両方を使用するタイプのシートであると判断した場合、前記第１の定着手段と前記第２の定着手段の両方を使用して印刷処理を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、印刷処理における印刷枚数が所定枚数未満の場合は、前記判断手段が、第１の定着手段と第２の定着手段との両方を使用するタイプのシートであると判断した場合であっても、前記制御手段は、前記第２の定着手段を使用せずに前記第１の定着手段を用いて印刷処理を実行することを特徴とする。

本発明によれば、複数の定着手段を用いるシートであっても熱定着処理時の消費電力を節減できる。

画像形成装置を含む画像処理システムの一例を示す図である。画像形成装置の構成を説明する断面図である。図２に示した定着器の構成を説明する図である。図２に示した定着器の駆動回路の一例を示す図である。コントローラの構成を説明するブロック図である。図１に示した操作部の構成を説明する平面図である。操作画面に表示されるＵＩ画面の一例を示す図である。画像形成装置の定着動作を説明する図である。画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。定着制御テーブルの一例を示す図である。画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。

次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
＜システム構成の説明＞
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態を示す画像形成装置を含む画像処理システムの一例を示す図である。本実施形態では、画像形成装置の一例として、一般的なＣＯＰＹ／ＰＲＩＮＴ／ＦＡＸなどの機能を有するデジタル複合機を例とするが、熱定着処理を行う機器、例えば印刷装置、ファクシミリ装置等であっても本発明を適用可能である。
図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿読み取り処理を行なうスキャナ部１０１と、スキャナ部１０１から読み取られた画像に画像処理を施しメモリ１０５に格納するコントローラ１０２を備える。
スキャナ部１０１により読み取られる画像に対する各種の印刷条件を設定する操作部１０４、メモリ１０５から読み出された画像データを操作部１０４により設定された印刷設定条件に従って記録用紙に可視化された画像形成を行なうプリンタ部１０３を備える。また、この複合機である画像形成装置１００はネットワーク１０６を介して、画像データを管理するサーバ１０７や、この画像形成装置１００に対してプリントを実行せしめるパソコン（ＰＣ）１０８などが接続されている。

図２は、図１に示した画像形成装置１００の構成を説明する断面図である。なお、本画像形成装置１００は、図１において上述したように複合機で構成されるため、複合機は、コピー・プリンタ・ＦＡＸのそれぞれの機能を有している。
図２において、本画像形成装置１００はスキャナ部３０１とドキュメントフィーダ（ＤＦ）３０２と、カラー４色ドラムを備えるプリント記録用のプリンタ３１３と、給紙デッキ３１４とフィニッシャ３１５からなる。

ＤＦ３０２に原稿をセットして読み込みを行なう場合には、ＤＦ３０２の原稿セット部３０３のトレイに原稿をフェイスアップで載置する。すると、原稿有無センサ３０４が、原稿がセットされたことを検知し、これを受けて給紙ローラ３０５と搬送ベルト３０６が回転して原稿を搬送し、原稿台３０７上の所定の位置に原稿がセットされる。これ以降は原稿台での読み込みと同様に画像が読み込まれ、コントローラ１０２内のメモリに格納される。

スキャナ部３０１による原稿に対する画像の読み込みが完了すると、再び搬送ベルト３０６が回転して図の右側に原稿を送り、排紙側の搬送ローラ３０８を経由して原稿排紙トレイ３０９へ排紙する。
なお、原稿が複数存在する場合は、原稿台から原稿が図の右側に排紙搬送されるのと同時に、給紙ローラ３０５を経由して左側から次原稿が給送され、次原稿の読み込みが連続的に行なわれる。以上がスキャナ部３０１の動作である。

続いてプリンタ部１０３を中心に行われる印刷動作について説明する。
紙などで構成される記録媒体（マテリアル）は、プリンタ３１３の下部に装着されたカセット３１８、あるいは給紙デッキ３１４から給紙する。カセット３１８から給紙を行う場合は、各カセットに対応して配置された給紙ローラ対３４１により記録媒体を給紙搬送路３１９へ搬送する。
また、給紙デッキ３１４から給紙を行う場合には、給紙デッキ３１４内の給紙ローラ対３４２により記録媒体を給紙搬送路３１９へ搬送する。そして、記録媒体がレジローラ対３４３の位置まで進んだところで中間転写ベルト３２１との同期をとるために一旦停止する。また、レジローラ対３４３の位置に転写待ちの記録媒体が存在しているときに、次のページの印刷のための記録媒体をカセット３１８あるいは給紙デッキ３１４から給紙することができる。
このときには、レジローラ対３４３の位置に留まっている記録媒体が再び搬送を開始するまで、給紙搬送路３１９の途中で給紙した記録媒体を止めることができる。このように給紙を行うことで複数の記録媒体への転写間隔を短くすることができ、生産性を高めることができる。これを先行給紙と呼ぶ。

一方、図１で説明するコントローラ１０２内のメモリに一旦記憶された記録信号（印刷画像データ）は、プリンタ部１０３へと転送され、レーザ記録部でＹｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎ、Ｂｌａｃｋの４色の記録レーザ光に変換される。そして、各色の感光体３１６に照射され、感光体に静電潜像を形成する。そして、トナーカートリッジ３１７から供給されるトナーによりトナー（現像剤）現像を行い、可視化された画像は中間転写ベルト３２１に一次転写される。その後、中間転写ベルト３２１は時計回転方向に一定速度で回転する。そして、中間転写ベルト３２１が所定の位置まで回転したところで、レジローラ対３４３の位置にある記録媒体の搬送を開始する。
ここで、所定の位置とは、中間転写ベルト３２１上に転写された画像の先端が二次転写位置３２０に来たときに、記録媒体の先端が二次転写位置３２０へ搬送される位置である。こうして、二次転写位置３２０において、中間転写ベルト３２１上の画像が記録媒体へ転写される。

画像が転写された記録紙は、第１定着器３２２で、加圧と熱によりトナーが定着される。排紙搬送路を搬送された後、フェイスダウンのセンタートレイ３２３か、スイッチバックしてフィニッシャへの排紙口３２４か、あるいはフェイスアップのサイドトレイ３２５へと排紙される。但しサイドトレイ３２５はフィニッシャ３１５が未装着の場合にのみ排紙可能な排紙口である。フラッパ３２６および３２７は、これらの排紙口を切り替えるために搬送路を切り替えるためのものである。
両面プリントの場合には、第１定着器３２２を通過後に、フラッパ３２７が搬送路を切り替え、その後用紙がスイッチバックして下方に記録紙が送られ、両面印刷用紙搬送路３３０を経て再び二次転写位置３２０に給送され、両面動作を実現する。

続いて、フィニッシャ３１５で行われる動作について説明する。
フィニッシャ３１５では、ユーザに指定された機能に応じ、印刷済み用紙に対して後処理を加える。具体的には、ステープル（１個所・２箇所綴じ）やパンチ（２穴・３穴）、製本中綴じ等の機能を有する。
図２に示す画像形成装置１００には排紙トレイ３２８は２つ有り、フィニッシャ３１５への排紙口３２４を通過してきた記録紙は、ユーザの設定によって、例えばコピー・プリンタ・ＦＡＸの機能毎に排紙トレイを振り分けられる。プリンタ３１３は、カラー４ドラムのプリンタではあるが、カラー１ドラムのエンジンでも良いし、白黒記録のプリンタエンジンでも良いことは言うまでもない。プリンタとして利用される場合、ドライバにより白黒プリント／カラープリント、用紙サイズ、２ＵＰ・４ＵＰ印刷・Ｎ−ＵＰ印刷、両面、ステープル、パンチ、製本中綴じ、合紙、表紙、裏表紙などの各種設定が可能である。

図３は、図２に示した第１定着器３２２の構成を説明する図である。
本実施形態に示す第１定着器３２２は、図３に示すように、表面のトナー像と接触する定着ローラ７０６と、裏面側と接する加圧ローラ７１０とを有している。この第１定着器３２２では、未定着トナー像を表面に担持した記録媒体は定着ローラ７０６と加圧ローラ７１０との間の定着ニップに挟持搬送され、その際、加圧・加熱を受け、トナーの定着が行われる。

定着ローラ７０６は、鉄製芯金７０３上に、弾性層としてシリコーンゴム層７０４を設け、その表面にトナー離型層７０５としてＰＦＡコーティング層を形成している。トナー離型層７０５は、ＰＦＡ粉体を所望の厚さに静電塗装後、焼成することによって作成される。一方、加圧ローラ７１０は、鉄製の中実芯金７０７上に、シリコーンゴム層７０８と、さらに、その表面にＰＦＡチューブ層７０９を被覆している。定着ローラ７０６と加圧ローラ７１０とは、不図示の加圧機構によって加圧されている。また、定着時には、定着ローラ７０６と加圧ローラ７１０は回転して記録媒体を挟持搬送する。

上述の定着ローラ７０６には、発熱手段として、中空の鉄製芯金７０３内に３本のハロゲンヒータ７１１、７１２、７１３が配設されている。また、温度センサの一例であるサーミスタ７０２を定着ローラ７０６に接触するように配置して、定着ローラ７０６の温度を検知している。この検知温度に基づいて制御装置７０１によりハロゲンヒータ７１１、７１２、７１３の点灯・消灯を制御し、定着ローラ７０６の温度を一定に保つようにする。

ここで、制御装置７０１は、第１電力状態に対応づけられる通常電力モードと第１電力状態よりも省電力状態（第２電力状態）に対応づけられる省電力モードの切替を行うことができる。
通常電力モードでは、制御装置７０１がハロゲンヒータ７１１、７１２、７１３の３本すべての点灯を行って定着ローラ７０６の温度制御を行う。一方、省電力モードでは３本のハロゲンヒータのうちハロゲンヒータ７１２の点灯を行わず、ハロゲンヒータ７１１と７１２の２本を用いて定着ローラ７０６の温度制御を行う。したがって、省電力モードでは通常電力モードに比べて第１定着器３２２で消費する電力は２／３となる。

定着時、記録媒体が定着ローラ７０６と加圧ローラ７１０との間の定着ニップを通過する際に、記録媒体は定着ローラ７０６と加圧ローラ７１０の熱を奪っていく。したがって、制御装置７０１はサーミスタ７０２が検知するＰＦＡコーティング層７０５の表面温度を検知して、当該検知温度に基づいて、記録媒体が奪った熱を定着ローラ７０６に補給するようにハロゲンヒータ７１１、７１２、７１３の点灯／消灯を制御する。しかし、省電力モードでは通常電力モードと比較してハロゲンヒータの消費電力が２／３となるため、単位時間内に定着ローラ７０６に補給できる熱量もおよそ２／３となってしまう。そのため、単位時間内に第１定着器３２２を通過する記録媒体の数が通常電力モードと省電力モードで同じであれば、省電力モードでは十分な熱量を定着ローラ７０６に補給できず、定着ローラ７０６の温度が低下して定着不良を引き起こす。
これを避けるために、コントローラ１０２は、記録媒体の通過間隔を、省電力モードの場合には通常電力モードと比較して長くし、単位時間あたりの記録媒体の通過数を減らす。例えば、通常電力モードではＡ４ヨコ送りで６０ｐｐｍ（ＰａｐｅｒＰｅｒＭｉｎｕｔｅ）であれば、省電力モードではおよそ２／３である４０ｐｐｍ程度になるように記録媒体の通過間隔を調整する。
これにより省電力モードであっても通常電力モードと同じように定着ローラ７０６の温度を一定に保つことができる。なお、記録媒体通過間隔の調整は厳密に２／３になるように行う必要はなく、定着器の構成や周囲の環境によっても必要な間隔は変わるため、あらかじめ定着不良を起こさない範囲内で決定しておけばよい。

以上に述べたように、本実施形態では図３に示すようにハロゲンヒータを３本有することで複数の電力の組合せができる。また、ハロゲンヒータを１本にして定電圧制御および電磁誘導加熱による制御手段を用いても電力増減の可変制御を行うことができる。その制御装置の一例を図４に示す。
図４は、図２に示した第１定着器３２２の駆動回路の一例を示す図である。本例は、定電圧駆動回路例である。
図４において、ＡＣ電源７００１からのＡＣ入力は、ダイオードＤ１〜Ｄ４とコンデンサＣ１により整流、平滑される。その後、図中のＤＣコントローラ７００２からＦＥＴ１をスイッチングすることで、コイルＬ１とダイオードＤ５を介して印加電圧の増加減制御により、ヒータＨ１に所望の電圧をかけることができ、ヒータＨ１の温度検出器ＴＨ１の出力をモニタしてヒータＨ１で消費する電力を変動することができる。
さらに、特許文献４の実施形態ではセラミックヒータを用いた消費電力可変な定着器が用いられており、また、特許文献５ではカーボンヒータを用いて多段階の電力制御を可能にした定着装置が開示されている。本実施形態では、これらの定着装置を用いて構成してもよい。

図５は、図１に示したコントローラ１０２の構成を説明するブロック図である。以下、画像形成装置１００のスキャナ部１０１やプリンタ部１０３、ネットワークインタフェース部の詳細について説明する。
図５において、メインコントローラ４０１は、主にＣＰＵ４０２と、バスコントローラ４０３、及び各種Ｉ／Ｆコントローラ回路から構成される。ＣＰＵ４０２とバスコントローラは、機器全体の動作を制御するものであり、ＣＰＵ４０２はＲＯＭ４０４からＲＯＭＩ／Ｆ４０５を経由して読込んだプログラムに基いて動作する。また、ＰＣ１０８から受信したＰＤＬ（ページ記述言語）コードデータを解釈し、ラスターイメージデータに展開する動作も、このプログラムに記述されており、ソフトウエアによって処理される。
バスコントローラ４０３は各Ｉ／Ｆから入出力されるデータ転送を制御するものであり、バス競合時の調停やＤＭＡデータ転送の制御を行う。

ＤＲＡＭ４０６は、ＤＲＡＭＩ／Ｆ４０７によってメインコントローラ４０１と接続されており、ＣＰＵ４０２が動作するためのワークエリアや、画像データを蓄積するためのエリアとして使用される。

ＣＰＵ４０２は、ＣＰＵコア、メモリコントローラ、バスブリッジを含んでいる。ＣＰＵコアは、システムクロックを逓倍して高速なＣＰＵコア動作クロックを作り出すためのＰＬＬ（位相ロック・ループ）部と、キャッシュ（命令キャッシュ、データキャッシュ）を含んでいる。また、ＣＰＵコアとバスブリッジはフロントサイドバス２０５で結ばれ、メモリコントローラ部とバスブリッジはメモリバスで結ばれている。
メモリコントローラ部は、ＤＲＡＭ４０６へのデータの読書きの制御を行う。また、バスブリッジは外部バスと接続され、ＣＰＵ４０２からの外部デバイスへのアクセスや、外部デバイスからのＤＲＡＭ４０６へのデータの読書きを可能にしている。ＣＰＵ電源はＣＰＵ４０２の外部に設けており、コントローラ電源４４２から受けた電力を、電圧を低下させてＣＰＵコア２０１へ供給する。ＣＰＵ電源２０８はＣＰＵ４０２からの指示を受けて複数の電圧値をＣＰＵコアへ供給することができる。

コーデック４０８は、ＤＲＡＭ４０６に蓄積されたラスターイメージデータをＭＨ／ＭＲ／ＭＭＲ／ＪＢＩＧ／ＪＰＥＧ等の方式で圧縮し、また逆に圧縮され蓄積されたコードデータをラスターイメージデータに伸長する。ＳＲＡＭ４０９はコーデック４０８の一時的なワーク領域として使用される。コーデック４０８はＩ／Ｆ４１０を介してメインコントローラ４０１と接続され、ＤＲＡＭ４０６との間のデータの転送は、バスコントローラ４０３によって制御されＤＭＡ転送される。

グラフィックプロセッサ４２４は、ＤＲＡＭ４０６に蓄積されたラスターイメージデータに対して、画像回転、画像変倍、色空間変換、二値化の処理をそれぞれ行う。ＳＲＡＭ４２５はグラフィックプロセッサ４２４の一時的なワーク領域として使用される。グラフィックプロセッサ４２４はＩ／Ｆを介してメインコントローラ４０１と接続され、ＤＲＡＭ４０６との間のデータの転送は、バスコントローラ４０３によって制御されＤＭＡ転送される。

ネットワークコントローラ４１１は、Ｉ／Ｆ４１３によってメインコントローラ４０１と接続され、コネクタ４１２によって外部ネットワークと接続される。ネットワークとしては一般的にイーサネット（登録商標）があげられる。

汎用高速バス４１５には、拡張ボードを接続するための拡張コネクタ４１４とＩ／Ｏ制御部４１６とが接続される。汎用高速バスとしては、一般的にＰＣＩバスがあげられる。Ｉ／Ｏ制御部４１６には、スキャナ部１０１、プリンタ部１０３の各ＣＰＵと制御コマンドを送受信するための調歩同期シリアル通信コントローラ４１７が２チャンネル装備されている。Ｉ／Ｏバス４１８によってスキャナＩ／Ｆ回路４２６，プリンタＩ／Ｆ回路４３０に接続されている。

パネルＩ／Ｆ４２１は、ＬＣＤコントローラ４２０に接続され、操作部上の液晶画面に表示を行うためのＩ／Ｆと、ハードキーやタッチパネルキーの入力を行うためのキー入力Ｉ／Ｆとから構成される。

操作部１５０は液晶表示部と液晶表示部上に張り付けられたタッチパネル入力装置と、複数個のハードキーを有する。タッチパネルまたはハードキーにより入力された信号は前述したパネルＩ／Ｆ４２１を介してＣＰＵ４０２に伝えられ、液晶表示部はパネルＩ／Ｆ４２１から送られてきた画像データを表示するものである。液晶表示部には、本画像形成装置の操作における機能表示や画像データ等を表示する。本発明に関連する具体的な操作部表示に関しては後述する。
リアルタイムクロックモジュール４２２は、機器内で管理する日付と時刻を更新／保存するためのもので、バックアップ用電池４２３によってバックアップされている。

Ｅ−ＩＤＥインタフェース４３９は、外部記憶装置を接続するためのものである。本実施例においては、このＩ／Ｆを介してハードディスクドライブ４３８を接続し、ハードディスク４４０へ画像データを記憶させたり、ハードディスク４４０から画像データを読み込ませたりする動作を行う。コネクタ４２７、４３２は、それぞれスキャナ部１０１とプリンタ部１０３とに接続され、同調歩同期シリアルＩ／Ｆ（４２８，４３３）とビデオＩ／Ｆ（４２９，４３４）とから構成される。

スキャナＩ／Ｆ４２６は、コネクタ４２７を介してスキャナ部と接続され、また、スキャナバス４４１によってメインコントローラ４０１と接続されており、スキャナ部１０１から受け取った画像に対して所定の処理を施す機能を有する。さらに、スキャナ部から送られたビデオ制御信号をもとに生成した制御信号を、スキャナバス４２９に出力する機能も有する。スキャナバス４２９からＤＲＡＭ４０６へのデータ転送は、バスコントローラ４０３によって制御される。

プリンタＩ／Ｆ４３０は、コネクタ４３２を介してプリンタ部１０３と接続され、また、プリンタバス４３１によってメインコントローラ４０１と接続されている。メインコントローラ４０１から出力された画像データに所定の処理を施して、プリンタ部１０３へ出力する機能を有し、さらに、プリンタ部１０３から送られたビデオ制御信号をもとに生成した制御信号を、プリンタバス４３１に出力する機能も有する。

ＤＲＡＭ４０６上に展開されたラスターイメージデータのプリンタ部１０３への転送は、バスコントローラ４０３によって制御され、プリンタバス４３１、ビデオＩ／Ｆ４３４を経由して、プリンタ部１０３へＤＭＡ転送される。

ＳＲＡＭ４３６は、バックアップ用電池４２３から供給される電源により、装置全体が電源遮断されても記憶内容を保持できる構成となっているメモリであり、バス４３５を介してＩ／Ｏ制御部と接続されている。ＥＥＰＲＯＭ４３７も同様にバス４３５を介してＩ／Ｏ制御部と接続されているメモリである。コントローラ１０２のハード構成の詳細は以上である。

図６は、図１に示した操作部１０４の構成を説明する平面図である。以下、図６を参照して、各種印刷設定を行なう操作について説明する。なお、図１に示した操作部１０４は、図５に示したパネルＩ／Ｆ４２１の先に接続され、ＣＰＵ４０２の制御下で各種の入力の受付や、表示すべきＵＩ画面の切り換えが行われる。なお、省電力中は、表示画面は消灯されている。
図６において、５０２はリセットキーで、ユーザが設定した設定値などを取り消す際に押下される。５０３はストップキーで、動作中のジョブの処理を中止させる時に押下される。５０４はテンキーで、印刷すべき部数に対する置数などの数値入力を行う際に使用される。
５０５はタッチパネル式の操作画面であり、具体的には図７で示すようなＵＩ画面を表示する。各種設定をするためのタッチパネルのボタンが多数存在する。
５０６は原稿の読み込みなどジョブをスタートさせるためのスタートキーである。５０７は設定などをクリアするためのクリアキーである。以上が操作部の各部の説明である。

図７は、図５に示した操作画面５０５に表示されるＵＩ画面の一例を示す図である。
図７において、画面上部に表示されているタグ６０２は各機能を選択する。左から順に、コピー機能、ＦＡＸ送信やＥメール送信、ファイルサーバへの送信などの送信機能である。スキャナ部１０１で読み込んだ画像データを機器内のハードディスク（ＨＤＤ）４４０に格納したり、格納されたデータの操作やプリントを行なうことが出来るボックス機能、ネットワーク経由でＰＣ１０８から操作してスキャン画像をＰＣ１０８に取り込ませたりすることが出来るリモートスキャナ機能である。各機能のタグを選択することによりそれぞれの詳細設定が出来る画面に遷移する。図示したものはコピー機能の画面である。
色モードを選択するボタン６０３や、倍率指定ボタン６０４、用紙選択ボタン６０５、シフトソートやステイプルソートなどフィニッシング指定を行なうソータボタン６０６などが配置されている。また、両面指定を行なう両面ボタン６０７、濃度を指定するバー６０８、原稿タイプを選択するボタン６０９、その他各種の応用モードを設定する応用モードボタン６１０などが配置されている。

図８は、本実施形態を示す画像形成装置の定着動作を説明する図である。本実施形態では、例えば２つの定着手段と、その定着手段を通過するための経路を備える。
図８において、画像形成部の下流側には、マテリアルＳ上のトナー像を永久画像として定着するための第１定着器３２２、そして、第１定着器３２２を通過したマテリアルに対し、要求に応じて追加定着を行うための第２定着器３３１が設けられている。
第１定着器３２２と第２定着器３３１は共に回転体対によってマテリアルを狭持してマテリアルを搬送しながら、発熱体からの熱と回転体対の狭持圧とによってトナーをマテリアル上に定着する。
搬送パスは、第１定着器３２２の下流で、第２定着器３３１へ向うタンデムパスＰｔと第２定着器３３１を迂回するバイパスＰｂとに分岐し、第２定着器３３１の下流で再び合流する。タンデムパスＰｔとバイパスＰｂとの分岐点Ｓｐには、タンデムパスＰｔとバイパスＰｂとを切換え可能な搬送路切換え手段であるフラッパＦが備えられており、コントローラ１０２からの要求信号に応じて、両搬送パスを選択可能になっている。

マテリアルとして普通紙や厚紙の２面目等のように、１つの定着器で定着性を満足でき、２つ以上の定着器を通過させて過剰な熱量を加えるとカールや定着ローラへの巻き付きといった問題を発生するようなマテリアルの場合には、バイパスＰｂを通過させて第２定着器３３１を迂回させる。
一方、第１定着器３２２と第２定着器３３１を通過させて定着性を向上させたいマテリアルの場合には、タンデムパスＰｔを通過させる。以下、本実施形態では、図８に示したような２つの定着器を使用した形態で説明をしていくが、本発明は複数の定着器を持つ画像形成装置に関するもので、２つの定着器に限定されるものではない。

＜第１の定着制御＞
図９は、本実施形態を示す画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。本例は、第２の定着器を備える画像形成装置における第１の定着制御例である。なお、各ステップは、ＣＰＵ４０２がＲＯＭ４０４に記憶された制御プログラムを実行することで実現される。本例は第１定着器３２１が所定枚数のシートを定着処理するまで第２定着器３３１を通電しない制御例である。
まず、コントローラ１０２のＣＰＵ４０２は、２つの定着器が通電可能な状態になっているかどうかを確認する（Ｓ１１０１）。ここで、通電可能な状態とは、起動後やスリープ復帰後、画像形成装置に近づく操作者等を感知する人感センサ等で通電すべきと判断した状態である。本ステップで、通電可能であるとＣＰＵ４０２が判断した場合、第１定着器３２２を定着可能な温度になるまで通電する（Ｓ１１０２）。

次に、ＣＰＵ４０２は、プリントジョブが投入されたかどうかを判定する（Ｓ１１０３）。ＣＰＵ４０２は、プリントジョブで使用するマテリアルが複数の定着器（第１定着器３２２，第２定着器３３１）を使用するかどうかを判定する（Ｓ１１０４）。Ｓ１１０４では、ＣＰＵ４０２が図１０に示したようなテーブルを用いて判定する。
図１０は、図５に示したＨＤＤ４４０に記憶される定着制御テーブルの一例を示す図である。なお、本テーブルは、使用可能なマテリアルの追加に従い内容を更新可能に構成されている。図１０は、各種のマテリアル１２０１が正常に定着を行なうために第２定着器３３１を使用する必要があるかどうかを示す使用有無フラグ１２０２を示している。例えば、図１０によれば、マテリアル１２０１の種別が普通紙では第１定着器３２２のみの使用で問題ないが、マテリアル１２０１が光沢紙の場合は第１定着器３２２、第２定着器３３１の両定着器の使用が必要である。

Ｓ１１０４の判定によりジョブで指定された内容が複数の定着器を使用しないマテリアルであるとＣＰＵ４０２が判定した場合、第１定着器３２２のみでプリントして（Ｓ１１０８）、本処理を終了する。
一方、Ｓ１１０４で、ジョブして指定されたマテリアルが複数の定着器を使用するマテリアルであるとＣＰＵ４０２が判定した場合、ＣＰＵ４０２は、第１定着器３２２のみ使用してプリントするか第２定着器３３１も使用するかを切り替えるための出力枚数（切り替え枚数）を以下の計算式で算出する（Ｓ１１０５）。
Ｎ≦（Ｔ２−Ｔ１）／（ｔ１−ｔ２）
Ｎ：切り替え枚数
ｔ１：第１定着器３２２のみ使用したときの１枚あたりのプリント時間
ｔ２：第１定着器３２２と第２定着器３３１を使用したときの１枚あたりのプリント時間
Ｔ１：第１定着器３２２が使用可能になるまでの時間
Ｔ２：第２定着器３３１が使用可能になるまでの時間

Ｔ１は、定着可能な温度になるまでの時間や、プロセススピードを変化させるための各種プロセス処理のための時間が含まれる。Ｔ１は現状の定着器の温度やプロセススピードの変化等のパラメータに依存する。ここでは図示しないが、これらのパラメータのマトリックスを作成し、あらかじめ各パラメータ毎の時間Ｔを算出しておいてもよい。

Ｔ２は定着可能な温度になるまでの時間が含まれる。Ｔ２は現状の定着器の温度に依存する。ここでは図示しないが、パラメータのマトリックスを作成し、あらかじめ各パラメータ毎の時間Ｔを算出しておいてもよい。

Ｓ１１０６で、出力枚数が切り替え枚数以下であるとＣＰＵ４０２が判定した場合、ＣＰＵ４０２は、第１定着器３２２のプロセススピードを落とすことで第１定着器３２２のみで定着しプリントする（Ｓ１１０８）。こうすることで、第１定着器３２２と第２定着器３３１を使用してプリントするよりも第１定着器３２２のみでプリントした方が速い場合に、第１定着器３２２のみでプリント可能になり、消費電力も抑制することができる。
一方、出力枚数が切り替え枚数以上であるとＣＰＵ４０２が判定した場合、ＣＰＵ４０２は、第２定着器３３１も通電し（Ｓ１１０７）、第２定着器３３１が使用可能になったら両方使用してプリントして（Ｓ１１０９）、本処理を終了する。
これにより、複数の定着手段を用いるシートであっても熱定着処理時の消費電力を節減することができる。

〔第２実施形態〕
＜第１の定着制御＞
図１１は、本実施形態を示す画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。本例は、第２の定着器を備える画像形成装置における第１の定着制御例である。なお、各ステップは、ＣＰＵ４０２がＲＯＭ４０４に記憶された制御プログラムを実行することで実現される。また、本処理におけるＳ１１０１〜Ｓ１１０４およびＳ１１０６〜Ｓ１１０８までは図９で示したフローチャート図と同様の処理なので、説明を省略する。

上記第１実施形態では、２つの定着器を使用した出力速度と定着器を１つのみ使用したときの出力速度を比較して速い方を選択する場合について説明した。本実施形態では、２つの定着器を使用する場合も第２定着器３３１が使用可能になるまで第１定着器を使用すると想定して切り替え枚数を算出する。こうすることで、第２定着器３３１も使用する場合の出力パフォーマンスを上げることができる。このときの切り替え枚数は以下の計算式で算出する。
Ｎ≦（Ｔ２＊ｔ１−Ｔ１＊（ｔ１＋ｔ２））／ｔ１＊（ｔ１−ｔ２）
そして、第２定着器も通電する必要があるとＣＰＵ４０２が判定した場合（Ｓ１１０７）、ＣＰＵ４０２は、まずは第１定着器３２２のみでプリントを継続し、第２定着器３３１が使用可能になったら両方使用してプリントする。

〔第３実施形態〕
図１２は、本実施形態を示す画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。本例は、第２の定着器を備える画像形成装置における第１の定着制御例である。なお、各ステップは、ＣＰＵ４０２がＲＯＭ４０４に記憶された制御プログラムを実行することで実現される。また、本処理におけるＳ１１０１〜Ｓ１１０４およびＳ１１０６〜Ｓ１１０８までは図９、及び図１１で示したフローチャート図と同様の処理なので、説明を省略する。

上記第１実施形態及び第２実施形態では、第２定着器３３１が通電していない状態でプリントジョブが投入されることを想定していた。この想定は省電力のためには有効だが、第２定着器３３１を使用するマテリアルの出力パフォーマンスをより重視場合にはあまり適切な動作ではない。そこで、本実施形態では、第２定着器３３１をあらかじめ通電しておくモードを設けることで対応する。

なお、本実施形態においては、あらかじめ、第２定着器３３１を通電するかどうかを切り替える「省エネモード」のボタンを操作部１０４に表示するＵＩ画面を用いてユーザに提示し、ユーザに選択させる（Ｓ１４０１）。なお、本処理は、初期設定時に行い、システム情報として不揮発性メモリ（ＨＤＤ４４０）に記憶され、電源投入時毎にシステムの設定情報を読み出すことで毎回実行させる手間を省略することもできる。また、必要に応じて初期設定画面を読み出して、設定の変更、更新等を行う構成で対応してもよい。
通電可能な状態になったら（Ｓ１１０１）、ユーザが省エネモード（省電力要求）を選択しているとＣＰＵ４０２が判断した場合は、第１実施形態、第２実施形態と同様に第１定着器３２２のみ通電する（Ｓ１１０２）。
一方、省エネモードがユーザにより選択されていないとＣＰＵ４０２が判断した場合、ＣＰＵ４０２は、第１定着器３２２と第２定着器３３１を通電して（Ｓ１４０３）、Ｓ１１０３へ進む。
第２定着器が通電された状態で複数の定着器が必要なマテリアルを出力するジョブが投入されたとＣＰＵ４０２が判定した場合（Ｓ１１０４）、ＣＰＵ４０２は、第２実施形態と同様に切り替え枚数を算出する（Ｓ１３０１）。

このように制御することで、省エネモードを有効にした場合には第１実施形態や第２実施形態と同様に消費電力を抑制され、省エネモードが有効にしなかった場合でも出力する枚数によっては第２定着器３３１を使用せずに消費電力を抑制することが可能となる。

〔第４実施形態〕
上記第１〜第３実施形態では、同一のマテリアルのプリントジョブが単発で投入されることを想定していた。プリントジョブが連続で投入され、さらに同じジョブ内で第１定着器のみでプリント可能なマテリアルと第２定着器も必要なマテリアルが混在している場合について説明する。

プリントジョブが連続して投入された場合について説明する。第２定着器３３１の使用有無（使用有無フラグ１２０２）に関するマテリアルの種類がジョブを跨いで同じ場合、ジョブを跨いだ同じ種類のマテリアルの枚数をＳ１１０６で切り替え枚数と比較する出力枚数とする。こうすることで、省電力についてより適切に切り替えることが可能となる。

図１０に示した同じジョブ内で第２定着器の使用有無フラグ１２０２に関するマテリアルの種類が混在している場合について説明する。この場合も基本的にはマテリアルの種類が異なる箇所で（Ｓ１１０４）、ＣＰＵ４０２は、第２実施形態と同様に切り替え枚数を算出する（Ｓ１３０１）。ただし、第１定着器３２２のみでプリントするとＣＰＵ４０１が判断した場合（Ｓ１１０８）、Ｔ１は、定着可能な温度になるまでの時間（ウォームアップ時間）や、プロセススピードを変化させるための各種プロセス処理のための時間だけでなく、画像形成装置内に滞留しているマテリアルを排出時間も含まれる。

本発明の各工程は、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して取得したソフトウエア（プログラム）をパソコン（コンピュータ）等の処理装置（ＣＰＵ、プロセッサ）にて実行することでも実現できる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施形態の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

１０２コントローラ部
１０３プリンタ部

Claims

画像形成装置であって、
現像剤を画像形成用シートに転写する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記シートに転写された前記現像剤に熱定着処理を行う第１の定着手段及び第２の定着手段と、
前記第１の定着手段と前記第２の定着手段の両方を使用するタイプのシートであるか否かを判断する判断手段と、そして
前記判断手段が、前記シートが第１の定着手段と第２の定着手段の両方を使用するタイプのシートであると判断した場合、前記第１の定着手段と前記第２の定着手段の両方を使用して印刷処理を実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、印刷処理における印刷枚数が所定枚数未満の場合は、前記判断手段が、第１の定着手段と第２の定着手段との両方を使用するタイプのシートであると判断した場合であっても、前記制御手段は、前記第２の定着手段を使用せずに前記第１の定着手段を用いて印刷処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
前記第２の定着手段に対する省電力要求を受信する受信手段をさらに備え、
前記省電力要求を受信した場合に、前記制御手段は、前記第２の定着手段への電力供給を停止するように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。
前記印刷処理において複数の種類のシートが使用されている場合には、前記判断手段は、シートの種類を切り替える際に、第１の定着手段と第２の定着手段の両方を使用するタイプのシートであるか否かを判断することを特徴とする請求項１〜２の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記第２の定着手段を使用せず、前記第１の定着手段を使用した印刷処理における第１の処理速度が、前記第１の定着手段と前記第２の定着手段の両方を使用した印刷処理における第２の処理速度よりも遅いことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
現像剤を画像形成用シートに転写する画像形成手段と、前記画像形成手段により前記シートに転写された前記現像剤に熱定着処理を行う第１の定着手段及び第２の定着手段とを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記第１の定着手段と前記第２の定着手段の両方を使用して熱定着処理を行うタイプのシートであるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにおいて、第１の定着手段と前記第２の定着手段の両方を使用して熱定着処理を行うタイプのシートであると判断された場合には、第１の定着手段と第２の定着手段の両方を使用して印刷処理を実行する制御ステップとを備え、
前記制御ステップは、前記印刷処理における印刷枚数が所定枚数未満の場合は、前記判断ステップにおいて、第１の定着手段と第２の定着手段の両方を使用するタイプのシートであると判断されたとしても、前記第２の定着手段を使用せず、前記第１の定着手段を使用して印刷処理を実行する、
ことを特徴とする画像形成装置の制御方法
前記第２の定着手段の省電力要求を受信する受信ステップをさらに備え、
前記受信ステップにおいて、前記省電力要求を受信した場合に、前記制御ステップは、前記第２の定着手段への電力供給を停止するように制御することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置の制御方法。
前記印刷処理において複数の種類のシートが使用されている場合には、前記判断ステップは、シートの種類を切り替える際に、第１の定着手段と第２の定着手段の両方を使用するタイプのシートであるか否かを判断することを特徴とする請求項５〜６の何れか１項に記載の画像形成装置の制御方法
前記第２の定着手段を使用せず、前記第１の定着手段を使用した印刷処理における第１の処理速度が、前記第１の定着手段と前記第２の定着手段の両方を使用した印刷処理における第２の処理速度よりも遅いことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の画像形成装置の制御方法。