JP6629573B2 - 画像形成装置、及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明の実施態様は、画像形成装置、及び制御方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、シート上に形成されたトナー像を熱と圧力で定着させる定着装置を備える。一般的に、定着装置は、シートの定着面（トナー像が形成された面）を熱する定着ローラを備える。

近年、シートのリユースを目的として、消色印刷が可能な画像形成装置が使用されるようになってきている。消色印刷とは、ある一定の温度（以下、消色温度という。）以上の熱で消色するトナーを使った印刷のことである。

消色トナーで形成されたトナー像（以下、消色トナー像という。）は消色温度以上の熱で消色する。そのため、消色トナー像をシートに定着させる場合、定着装置は定着面に消色温度以上の熱を加えることができない。そこで、定着装置は、定着面に加える熱を消色温度よりも低くするとともに、定着面の反対面（以下、加圧面という。）からもシートを熱することで、消色トナー像をシートに定着させるための定着エネルギーを確保する。

米国特許第７９４５１８９号明細書

定着面側のシート加熱部材と加圧面側のシート加熱部材とで、温度上昇速度が大きく異なることがある（以下、温度上昇速度の速いシート加熱部材を「第１のシート加熱部材」、温度上昇速度の遅いシート加熱部材を「第２のシート加熱部材」という）。この場合、画像形成装置は、ユーザから印刷ＪＯＢを受け取ってから実際に印刷を開始するまで、かなりの時間を要する。

例えば、定着面側のシート加熱部材（第１のシート加熱部材）を定着ローラ、加圧面側のシート加熱部材（第２のシート加熱部材）を加圧ベルトとしたとする。加圧ベルトは、その構造上、熱容量が大きいために、ウォームアップの際（スリープ状態からの復帰を含む）、定着ローラと比べて温度上昇速度がかなり遅い。画像形成装置が印刷を開始するためには、定着ローラと加圧ベルトの双方が目標温度に達しなければならないが、加圧ベルトはなかなか目標温度まで上昇しないので、印刷の開始は遅くなる。

本発明が解決しようとする課題は、ウォームアップ時間を短縮し、速やかに印刷が開始できる画像形成装置を提供することである。

実施形態の画像形成装置は、消色トナーで画像を形成する第１の画像形成部と、非消色トナーで画像を形成する第２の画像形成部と、第１のシート加熱部材、および第１のシート加熱部材と対面して設けられ、熱容量が前記第１のシート加熱部材の熱容量よりも大きい第２のシート加熱部材を有する定着部と、定着部を制御する定着制御部と、を備える。定着制御部は、第１のシート加熱部材を第１の温度にし、かつ第２のシート加熱部材を第１の温度よりも低い第２の温度とすることによって消色トナー及び非消色トナーのいずれのトナーで形成されたトナー像もシートに定着させることが可能である。定着制御部は、定着部のウォームアップの際には、第１のシート加熱部材の温度を第１の温度よりも高い第３の温度にし、第２のシート加熱部材を第２の温度よりも低い第４の温度にすることで、非消色トナーをシートに定着可能とし、その後、第２のシート加熱部材の温度を第４の温度から第２の温度に上昇させるとともに、第１のシート加熱部材の温度を第３の温度から第１の温度に低下させる。

画像形成装置のブロック図である。 画像形成部の構成の一例を示す図である。 定着部の構成の一例を示す図である。 制御テーブルのデータ構成の一例を示す図である。 定着制御処理のフローチャートである。 印刷時定着制御処理のフローチャートである。 （Ａ）は消色印刷開始命令取得時のシート加熱部材の温度推移の一例であり、（Ｂ）は非消色印刷開始命令取得時のシート加熱部材の温度推移の一例であり、（Ｃ）は印刷開始命令を取得していない時のシート加熱部材の温度推移の一例である。

以下、発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

画像形成装置１は、電子写真方式の印刷機能を備えた装置である。画像形成装置１は、例えば、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、或いは複合機（MFP：Multifunction Peripheral）である。画像形成装置１は、非消色印刷に加えて、消色印刷が可能となっている。非消色印刷とは、非消色トナー（パーマネントトナー、或いは通常トナーともいう。）を使った通常の印刷のことであり、消色印刷とは、消色トナーを使った印刷のことである。

消色トナーは、温度、特定波長の光、圧力等の外的刺激により消色するトナーである。本実施形態では、消色トナーは、ある一定の温度（以下、消色温度という。）以上の熱を加えられることにより消色するトナーであるものとする。なお、本実施形態において「消色」とは、用紙の下地の色とは異なる色（有彩色のみならず白色および黒色等の無彩色を含む。）で形成された画像を視覚的に見えなくすることをいう。

消色トナーは、消色開始温度と完全消色温度を有する。これらの温度は消色トナーの種類により変化するが、一例として、消色開始温度は１０５℃、完全消色温度は１２５℃である。なお、本実施形態でいう消色温度は、本実施形態の性質上、典型的には消色開始温度のことをいうが、定着時にある程度の消色を許容するのであれば（或いは、ある程度の消色を予め考慮に入れて画像形成するのであれば）、消色温度は消色開始温度から完全消色温度の間の温度であってもよい。

図１は画像形成装置１のブロック図である。画像形成装置１は、シート等の記録媒体（以下、単にシートという。）に画像を形成する装置である。画像形成装置１は、操作部１０と、画像形成部２０と、定着部３０と、記憶部４０と、制御部５０と、を備える。

操作部１０は、画像形成装置１のユーザインタフェースである。例えば、操作部１０は、ボタン、スイッチ、或いはタッチパネルから構成されるコントロールパネルである。操作部１０は、印刷ＪＯＢ等の印刷開始命令をユーザから受け取る入力部として機能する。操作部１０は、ユーザから入力された印刷開始命令を制御部５０に通知する。

印刷開始命令は、ユーザが画像形成装置１に印刷を開始させるための命令の総称である。印刷開始命令には、ネットワークを介した印刷ＪＯＢの送信のみならず、ユーザが印刷開始ボタン若しくはコピー開始ボタンを押したことに伴う、印刷開始信号の制御部５０への送信も含まれる。印刷ＪＯＢが記憶部４０に残された状態で電源が切られ（或いはスリープ状態に入り）、電源投入と同時に印刷が開始されるのであれば、印刷開始命令には、ユーザが電源ボタンを押したことに伴う、操作部１０から制御部５０への電源ＯＮ信号（或いは復帰信号）の送信も含まれる。

印刷開始命令という概念には、少なくとも非消色印刷開始命令と消色印刷開始命令とが含まれる。非消色印刷開始命令とは、画像形成装置１に非消色印刷を開始させるための命令であり、消色印刷開始命令とは、画像形成装置１に消色印刷を開始させるための命令である。なお、画像形成装置１は、通信インタフェース（ネットワーク接続インタフェース）を備え、ネットワークを介してユーザ端末から印刷開始命令を取得するよう構成されていてもよい。

画像形成部２０は、シートＳにトナー像を転写するトナー像転写ユニットである。図２には、画像形成部２０の一例として、タンデム方式のトナー像転写ユニットが示されている。画像形成部２０は、図２に示すように、露光部２１と、画像形成ステーション２２、２３と、転写部２４と、を備える。

露光部２１は、像担持体に静電潜像を形成する装置である。露光部２１は、例えば、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、半導体レーザー、又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等から構成される。露光部２１は、レーザー光もしくはＬＥＤ光を感光体ドラム２２ａ、２３ａに向けて照射することで、感光体ドラム２２ａ、２３ａの周面に静電潜像を形成する。

画像形成ステーション２２は、非消色トナー像を中間転写ベルト２４ａに転写する一次転写装置である。画像形成部２０は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応した複数の画像形成ステーション２２を有している。画像形成ステーション２２は、中間転写ベルト２４ａ上に各色のトナー像を多重転写する。

画像形成ステーション２２は、それぞれ、感光体ドラム２２ａと、帯電チャージャ２２ｂと、現像装置２２ｃと、一次転写ローラ２２ｄと、を備えている。感光体ドラム２２ａは、ドラム状の像担持体である。帯電チャージャ２２ｂは、感光体ドラム２２ａの表面を一様に帯電する帯電器である。現像装置２２ｃは、感光体ドラム２２ａの表面にトナー像を現像する現像器である。一次転写ローラ２２ｄは、感光体ドラム２２ａの周面のトナー像を中間転写ベルト２４ａに転写するバイアスローラである。

画像形成ステーション２３は、消色トナー像を中間転写ベルト２４ａに転写する一次転写装置である。画像形成ステーション２３は、画像形成ステーション２２と同様に、感光体ドラム２３ａと、帯電チャージャ２３ｂと、現像装置２３ｃと、一次転写ローラ２３ｄと、を備える。

転写部２４は、中間転写ベルト２４ａの表面に形成されたトナー像をシートＳに転写する二次転写装置である。転写部２４は、中間転写ベルト２４ａと、転写対向ローラ２４ｂと、二次転写ローラ２４ｃと、を備える。中間転写ベルト２４ａは、画像形成ステーション２２、２３によってトナー像が形成される中間転写媒体（像担持体）である。転写対向ローラ２４ｂは、中間転写ベルト２４ａを回転させる駆動ローラである。二次転写ローラ２４ｃは、中間転写ベルト２４ａの表面のトナー像をシートＳに転写するバイアスローラである。

定着部３０は、熱と圧力でトナー像をシートＳに定着させる定着器である。図３には、定着部３０の一例として、加圧面側の部材を加圧ベルトとした定着器が示されている。定着部３０は、定着ローラ３１と、発熱部３２と、温度センサ３３と、加圧ベルト３４と、出口加圧ローラ３５ａと、テンションローラ３５ｂと、加圧ベルトヒートローラ３５ｃと、発熱部３６と、ニップパッド３７と、温度センサ３８と、を備える。

定着ローラ３１は、シートＳのトナー画像形成面（以下、「定着面」という。）側を熱するためのヒートローラである。定着ローラ３１は、第１のシート加熱部材として機能する。定着ローラ３１は、例えば、軸方向に長い直径が４５ｍｍのローラである。定着ローラ３１は、例えば、筒状のアルミニウム基体の外周面にフッ素樹脂層等の樹脂層を被覆した構成となっている。定着ローラ３１は、熱源として発熱部３２を備える。

発熱部３２は、定着ローラ３１を熱するための発熱体である。一例として、発熱部３６は、高熱を発するランプ（ヒータランプ）から構成される。図３の例では、発熱部３２は、センタランプ３２ａとサイドランプ３２ｂとから構成されている。センタランプ３２ａ及びサイドランプ３２ｂは、例えば、消費電力が６００Ｗのハロゲンランプである。なお、例えば、センタランプ３２ａは、定着ローラ３１の長手方向（軸方向）における中央部（以下、センタ部という。）を加熱し、サイドランプ３２ｂは、定着ローラ３１の長手方向における端部（以下、サイド部という。）を加熱してもよい。

温度センサ３３は、定着ローラ３１の温度を計測するためのセンサである。温度センサ３３は、第１のシート加熱部材（図３の例では、定着ローラ３１）の温度を計測する温度計測部として機能する。温度センサ３３は、例えば、サーミスタである。温度センサ３３は、定着ローラ３１のセンタ部に配置されていてもよいし、サイド部に設置されていてもよい。なお、図３の例では、温度センサ３３は接触式の温度センサとなっているが、温度センサ３３は非接触式の温度センサであってもよい。

加圧ベルト３４は、定着面の反対面（以下、「加圧面」という。）側からシートＳに熱と圧力を加えるための無端ベルトである。加圧ベルト３４は、第２のシート加熱部材として機能する。加圧ベルト３４は、例えば、回転方向に沿った外周の長さが１５７ｍｍ（直径に換算して５０ｍｍ）の無端ベルトである。加圧ベルト３４は、出口加圧ローラ３５ａ、テンションローラ３５ｂ及び加圧ベルトヒートローラ３５ｃに掛けまわされて架張されている。加圧ベルト３４は、定着ローラ３１と対面した位置に配置される。定着ローラ３１と加圧ベルト３４との間にはニップが形成されている。

出口加圧ローラ３５ａは、ニップの出口でシートＳを加圧するためのローラである。出口加圧ローラ３５ａは、例えば、軸方向に長い直径が２１ｍｍの円筒形のローラである。

テンションローラ３５ｂは、加圧ベルト３４に張力を付与するためのローラである。

加圧ベルトヒートローラ３５ｃは、加圧ベルト３４を熱するためのローラである。加圧ベルトヒートローラ３５ｃは、例えば、軸方向に長い直径が１７ｍｍのローラである。

発熱部３６は、加圧ベルトヒートローラ３５ｃを熱するための発熱体である。例えば、発熱部３６は、ヒータランプである。一例として、発熱部３６は、消費電力が３００Ｗのハロゲンランプである。加圧ベルト３４は、加圧ベルトヒートローラ３５ｃから伝わる発熱部３６の熱によって加熱される。

ニップパッド３７は、加圧ベルト３４を定着ローラ３１の外周面に押し付けるための加圧部材である。ニップパッド３７は、加圧ベルト３４を挟んで定着ローラ３１と対向する位置に配置されている。ニップパッド３７は、例えば、角柱状の部材である。

温度センサ３８は、加圧ベルト３４の温度を計測するためのセンサである。温度センサ３８は、第２のシート加熱部材（図３の例では、加圧ベルト３４）の温度を計測する温度計測部として機能する。温度センサ３８は、例えば、サーミスタである。温度センサ３８は、定着ローラ３１のセンタ部に配置されていてもよいし、サイド部に設置されていてもよい。なお、図３の例では、温度センサ３８は接触式の温度センサとなっているが、温度センサ３８は非接触式の温度センサであってもよい。

定着部３０は、トナー像が転写されているシートＳを図中の矢印の方向に通す。シートＳは、定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の間に形成されたニップで加熱及び加圧される。本実施形態の定着部３０は、定着ローラ３１のみならず加圧ベルト３４も加熱されている。そのため、シートＳは、ニップで両面から加熱される。トナー像は、定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の双方から得た熱エネルギーでシートＳに定着する。

記憶部４０は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部４０には、制御テーブル４１を含む各種データが格納されている。

制御テーブル４１は、定着ローラ３１の制御温度を決定するために使用されるデータである。制御テーブル４１は後述の印刷時定着制御処理で使用される。図４は制御テーブル４１のデータ構成を示す図である。制御テーブル４１には、加圧ベルト３４の温度と定着ローラ３１の温度とを関連付けた情報が複数格納されている。関連づけられた２つの温度は、定着部３０が非消色トナー像をシートＳに定着できる状態（以下、非消色トナー像定着可能状態という。）を維持できる温度の組み合わせとなっている。

図中、Ｔｆｅは定着ローラ３１の定常時の制御温度、Ｔｐｅは加圧ベルト３４の定常時の制御温度である。また、Ｔｆｗは定着ローラ３１のウォームアップ温度、Ｔｐｗは加圧ベルト３４のウォームアップ温度である。ウォームアップ温度とは、定着部３０がウォームアップを完了したか否か（レディ状態となったか否か）を判別するための温度である。ＴｐｅはＴｐｗより大きく、ＴｐｅはＴｆｗより小さい。また、Ａ、ＢはＴｆｅからＴｆｗまで、及びＴｆｗからＴｆｅまでの任意の温度である。ＡはＢより小さい。一例として、Ｔｆｅ＝１００℃、Ｔｐｅ＝９０℃、Ｔｆｗ＝１３０℃、Ｔｐｗ＝６０℃、Ａ＝１０℃、Ｂ＝２０℃である。以下の説明では、Ｔｆｅを第１の温度、Ｔｐｅを第２の温度、Ｔｆｗを第３の温度、Ｔｐｗを第４の温度という。

なお、第１の温度Ｔｆｅは消色トナーの消色温度より低い温度である。そのため、定着ローラ３１が第１の温度Ｔｆｅ、及び加圧ベルト３４が第２の温度Ｔｐｅにあるとき、定着部３０は消色トナー及び非消色トナーのいずれのトナーで形成されたトナー像もシートＳに定着させることが可能である。また、第３の温度Ｔｆｗは消色トナーの消色温度より高い温度である。そのため、定着ローラ３１が第３の温度Ｔｆｗ、及び加圧ベルト３４が第３の温度Ｔｆｗにあるとき、定着部３０は非消色トナー像をシートＳに定着可能であるが、消色トナー像を定着させることはできない。正確には、消色トナー像はシートＳに定着するが、消色した状態となっている。なお、本実施形態でいう「定着」には、消色した状態での定着は含まれない。制御テーブル４１については後述の印刷時定着制御処理で述べる。

制御部５０は、プロセッサ等の処理装置から構成される。制御部５０は、後述の定着制御処理を含む種々の動作を実現する。例えば、制御部５０は、不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）若しくはＲＡＭ（Random Access Memory）に格納されているプログラムをプロセッサに実行させることで、各種動作を実現してもよい。制御部５０は、図１に示すように、命令取得部５１、判別部５２、定着制御部５３、印刷制御部５４としての機能を有している。これら機能ブロックは、ソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。これら機能ブロックが実現する動作については、後述の定着制御処理の説明の箇所で述べる。

次に、このような構成を有する画像形成装置１の動作について説明する。

画像形成装置１がユーザから動作開始命令を取得すると、制御部５０は定着制御処理を開始する。動作開始命令とは、画像形成装置１に動作を開始させるための命令であり、例えば、印刷開始命令、電源ＯＮ命令、或いは復帰命令である。電源ＯＮ命令は、画像形成装置１を電源ＯＦＦ状態から電源ＯＮ状態するための命令であり、復帰命令は、画像形成装置１をスリープ状態から復帰させるための命令である。動作開始命令は、命令取得部５１が操作部１０若しくは不図示の通信インタフェースを介して取得する。

なお、以下の説明では、動作開始命令取得時、画像形成装置１は電源ＯＦＦ状態あるいはスリープ状態にあるものとする。また、以下の説明では、画像形成装置１が電源ＯＦＦ状態（若しくはスリープ状態）から定着可能状態となるための動作のことをウォームアップ（若しくはウォーミングアップ）という。定着可能状態とは、定着部３０が消色トナー像或いは非消色トナー像をシートＳに定着できる状態のことである。以下、図５のフローチャートを参照して定着制御処理を説明する。

画像形成装置１の制御部５０はユーザから動作開始命令を開始するとウォームアップを開始する。ウォームアップが開始されたら、まず、定着制御部５３は、定着部３０がプレラン開始可能状態Ｌ１となるまで定着ローラ３１を急速加熱する（ＡＣＴ１１）。急速加熱は、発熱部３２を構成するセンタランプ３２ａとサイドランプ３２ｂを両方とも全点灯することで行う。このとき、加圧ベルト３４は回転していないので発熱部３６は点灯しない。なお、プレラン開始可能状態Ｌ１は、定着ローラ３１がプレラン開始温度となった状態のことである。プレラン開始温度は装置設計者が任意に設定可能である。

次に、命令取得部５１は、操作部１０若しくは不図示の通信インタフェースを介してユーザから印刷開始命令を取得しているか否か判別する（ＡＣＴ１２）。命令取得部５１は、電源ＯＮ命令あるいは復帰命令しか受信していない場合であっても、記憶部４０に印刷ＪＯＢが記憶されているのであれば、印刷開始命令を取得したと判別してもよい。

命令取得部５１が印刷開始命令を取得している場合（ＡＣＴ１２：Ｙｅｓ）、制御部５０は印刷時定着制御処理を開始する（ＡＣＴ１３）。以下、図６のフローチャートを参照して印刷時定着制御処理を説明する。

判別部５２は、命令取得部５１が取得した印刷命令が消色印刷開始命令か非消色印刷開始命令か判別する（ＡＣＴ２１）。消色印刷開始命令の場合（ＡＣＴ２１:Ｙｅｓ）、定着制御部５３はプレランを開始する（ＡＣＴ２２）。本実施形態では、プレランとは、トナー像の定着処理を開始する前に、定着部３０が、定着部３０の各部（定着ローラ３１および加圧ベルト３４等）を動作（回転）させることをいう。

プレランの開始と同時に、定着制御部５３は、定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の温度制御を行う。より具体的には、定着制御部５３は、発熱部３６を点灯させて加圧ベルト３４の加熱を開始するとともに、発熱部３２及び発熱部３６の点灯制御を行う。例えば、定着制御部５３は、予め設定された点灯パターンに従って、センタランプ３２ａとサイドランプ３２ｂを交互に点灯させたり、発熱部３６をパルス状にＯＮ／ＯＦＦしたりする。

定着制御部５３は、定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となるまでこの制御を継続する。両トナー像定着可能状態Ｌ３は、定着ローラ３１と加圧ベルト３４が消色トナー像及び非消色トナー像のいずれのトナー像もシートＳに定着できる温度にある状態のことをいう。本実施形態では、両トナー像定着可能状態Ｌ３は、定着ローラ３１が第１の温度Ｔｆｅ、加圧ベルト３４の温度が第２の温度Ｔｐｅに達した状態のことをいう。

図７（Ａ）は、消色印刷開始命令取得時のウォームアップ開始から印刷終了までの定着ローラ３１と加圧ベルト３４の温度推移の一例を示したものである。図中、Ｔ_ＨＲが定着ローラ３１の表面温度の推移であり、Ｔ_ＰＢが加圧ベルト３４の表面温度の推移である。ｔ１１は、定着部３０がプレラン開始可能状態Ｌ１になったタイミングであり、ｔ１２は、定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３になったタイミングである。また、ｔ１３は、消色印刷が終了したタイミングである。図を見れば分かるように、消色印刷開始命令を取得した時は、定着ローラ３１の温度Ｔ_ＨＲは、第３の温度Ｔｆｗとなることなく、いきなり第１の温度Ｔｆｅで安定する。加圧ベルト３４は温度上昇速度が遅いので、その温度Ｔ_ＰＢは緩やかに上昇する。

図６に戻り、判別部５２は、定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となったか判別する（ＡＣＴ２３）。定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となっていない場合（ＡＣＴ２３：Ｎｏ）、定着制御部５３は定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の温度制御を継続する。定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となっている場合（ＡＣＴ２３：Ｙｅｓ）、印刷制御部５４は消色印刷の制御を開始する（ＡＣＴ２４）。印刷制御部５４は画像形成装置１の各部（例えば、画像形成部２０等）の制御を行う。

続いて、判別部５２は、消色印刷が終了したか判別する（ＡＣＴ２５）。消色印刷が終了していない場合（ＡＣＴ２５：Ｎｏ）、判別部５２は消色印刷が終了するまで待機する。消色印刷が終了している場合（ＡＣＴ２５：Ｙｅｓ）、印刷制御部５４は画像形成装置１をレディ状態に設定する（ＡＣＴ２６）。例えば、印刷制御部５４は、画像形成装置１の状態を示す変数をレディ状態に設定する。このとき、印刷制御部５４は、操作部１０が備えるディスプレイに画像形成装置１がレディ状態である旨を表示してもよい。

ＡＣＴ２１に戻り、命令取得部５１が取得した印刷命令が非消色印刷開始命令の場合（ＡＣＴ２１:Ｎｏ）、定着制御部５３はプレランを開始する（ＡＣＴ２７）。プレランの開始と同時に、定着制御部５３は、定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の温度制御を行う。定着制御部５３は、定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２となるまでこの制御を継続する。非消色トナー像定着可能状態Ｌ２は、定着ローラ３１と加圧ベルト３４が非消色トナー像をシートＳに定着できる温度にある状態のことである。本実施形態では、非消色トナー像定着可能状態Ｌ２は、定着ローラ３１が第３の温度Ｔｆｗ、加圧ベルト３４の温度が第４の温度Ｔｐｗに達した状態のことをいうものとする。なお、非消色トナー像定着可能状態Ｌ２では、定着ローラ３１の温度が消色温度を超えているため、消色印刷は実行できない。

図７（Ｂ）は、非消色印刷開始命令取得時のウォームアップ開始から印刷終了までの定着ローラ３１の温度Ｔ_ＨＲと加圧ベルト３４の温度Ｔ_ＰＢの推移の一例を示したものである。図中、ｔ２１は、定着部３０がプレラン開始可能状態Ｌ１になったタイミングであり、ｔ２２は、定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２になったタイミングである。また、ｔ２３は、定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３になったタイミングであり、ｔ２４は、消色印刷が終了したタイミングである。図を見れば分かるように、非消色印刷開始命令を取得した時は、定着ローラ３１は、第１の温度Ｔｆｅで安定する前に、一旦、第３の温度Ｔｆｗとなる。

図６に戻り、判別部５２は、定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２となったか判別する（ＡＣＴ２８）。定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２となっていない場合（ＡＣＴ２８：Ｎｏ）、定着制御部５３は定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の温度制御を継続する。定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２となっている場合（ＡＣＴ２８：Ｙｅｓ）、印刷制御部５４は非消色印刷の制御を開始する（ＡＣＴ２９）。

続いて、定着制御部５３は、定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となるように、定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の温度制御を行う。この温度制御は、印刷制御部５４が非消色印刷を実行している最中に行われる（ＡＣＴ３０）。温度制御にあたり、定着制御部５３は、加圧ベルト３４が第２の温度Ｔｐｅに向かって上昇していくのに合わせて、定着ローラ３１の温度を第３の温度Ｔｆｗから第１の温度Ｔｆｅに向けて徐々に低下させる。

このとき、定着制御部５３は、定着部３０が非消色トナー像定着可能状態を維持するように定着ローラ３１の温度制御を行う。非消色トナー像定着可能状態を維持できる定着ローラ３１の温度（目標温度）は、判別部５２によって判別される。判別部５２は図４に示す制御テーブルに基づいて定着ローラ３１の目標温度を判別する。例えば、温度センサ３８で計測した加圧ベルト３４の温度がＴｐｗ〜（Ｔｐｅ−Ｂ）の範囲であれば、判別部５２は定着ローラ３１の目標温度をＴｆｗと判別する。加圧ベルト３４の温度が（Ｔｐｅ−Ｂ）〜（Ｔｐｅ−Ａ）の範囲であれば、判別部５２は目標温度をＴｆｅ＋Ｂと判別する。加圧ベルト３４の温度が（Ｔｐｅ−Ａ）〜Ｔｐｅの範囲であれば、判別部５２は目標温度をＴｆｅ＋Ａと判別する。加圧ベルト３４の温度がＴｐｅ以上であれば、判別部５２は目標温度をＴｆｅと判別する。定着制御部５３は判別部５２が判別した温度を目標温度として定着ローラ３１の温度制御を行う。

図６に戻り、判別部５２は、定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となったか判別する（ＡＣＴ３１）。定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となっていない場合（ＡＣＴ３１：Ｎｏ）、定着制御部５３は定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となるまで温度制御を継続する。

定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となっている場合（ＡＣＴ３１：Ｙｅｓ）、判別部５２は、非消色印刷が終了したか判別する（ＡＣＴ３２）。非消色印刷が終了していない場合（ＡＣＴ３２：Ｎｏ）、判別部５２は非消色印刷が終了するまで待機する。非消色印刷が終了している場合（ＡＣＴ３２：Ｙｅｓ）、印刷制御部５４は画像形成装置１をレディ状態に設定する（ＡＣＴ３３）。このとき、印刷制御部５４は、ディスプレイにレディ状態である旨を表示してもよい。

設定が完了したら、制御部５０は図５の定着制御処理のフローに戻り、処理をＡＣＴ１９に進める。ＡＣＴ１９については後述する。

ＡＣＴ１２に戻り、命令取得部５１が印刷開始命令を取得していない場合（ＡＣＴ１４：Ｎｏ）、定着制御部５３はプレランを開始する（ＡＣＴ１４）。プレランの開始と同時に、定着制御部５３は、定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の温度制御を行う。定着制御部５３は、定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２となるまでこの温度制御を継続する。

続いて、判別部５２は、定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２となったか判別する（ＡＣＴ１５）。定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２となっていない場合（ＡＣＴ１５：Ｎｏ）、定着制御部５３は温度制御を継続する。定着部３０が非消色トナー像定着可能状態Ｌ２となっている場合（ＡＣＴ１５：Ｙｅｓ）、印刷制御部５４は画像形成装置１をレディ状態に設定する（ＡＣＴ１６）。このとき、印刷制御部５４は、ディスプレイに非消色印刷が可能である旨を表示してもよい。

続いて、定着制御部５３は、定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となるように、定着ローラ３１及び加圧ベルト３４の温度制御を行う（ＡＣＴ１７）。温度制御にあたり、定着制御部５３は、加圧ベルト３４が第２の温度Ｔｐｅに向かって上昇していくのに合わせて、定着ローラ３１の温度を第３の温度Ｔｆｗから第１の温度Ｔｆｅに向けて低下させる。このとき、定着制御部５３は、定着部３０が非消色トナー像定着可能状態を維持するよう定着ローラ３１の温度制御を行う。制御方法はＡＣＴ３０で示した方法と同じであってもよい。図７（Ｃ）は、印刷開始命令と取得していない時の定着ローラ３１と加圧ベルト３４の温度推移の一例である。

続いて、判別部５２は、定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となったか判別する（ＡＣＴ１８）。定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となっていない場合（ＡＣＴ１８：Ｎｏ）、定着制御部５３は定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となるまで温度制御を継続する。

定着部３０が両トナー像定着可能状態Ｌ３となっている場合（ＡＣＴ１８：Ｙｅｓ）、定着制御部５３は、定着ローラ３１を第１の温度Ｔｆｅ、及び加圧ベルト３４が第２の温度Ｔｐｅに維持するための温度維持制御を開始する。温度維持制御は、定着制御処理終了後も継続される。温度維持制御が開示されたら、制御部５０は定着制御処理を終了する。

本実施形態によれば、定着制御部５３は、定着部３０が温まっていないときに命令取得部５１が非消色印刷開始命令を取得した場合には、定着ローラ３１の温度を第１の温度Ｔｆｅよりも高い第３の温度Ｔｆｗまで上昇させている。定着ローラ３１（第１のシート加熱部材）は加圧ベルト３４（第２のシート加熱部材）よりも温度上昇速度が速いので、定着制御部５３は、加圧ベルト３４が第２の温度Ｔｐｅに達する前に定着部３０を非消色トナー像定着可能状態とすることができる。図７（Ｂ）の例であれば、定着制御部５３は、加圧ベルト３４の表面温度Ｔ_ＰＢが第２の温度Ｔｐｅに達するｔ２３より速いｔ２２のタイミングで定着部３０を非消色トナー像定着可能状態Ｌ２とすることができる。よって、画像形成装置１は、少なくとも非消色印刷時の場合には、速い印刷の開始が可能となる。

また、定着制御部５３は、定着部３０が非消色トナー像定着可能状態となった後、加圧ベルト３４（第２のシート加熱部材）が第２の温度Ｔｐｅに向かって上昇していくのに合わせて、定着ローラ３１（第１のシート加熱部材）の温度を第３の温度Ｔｆｗから第１の温度Ｔｆｅに向けて低下させることにより、定着部３０を両トナー像定着可能状態Ｌ３としている。

図７（Ｂ）の例であれば、定着制御部５３は、定着ローラ３１の表面温度Ｔ_ＨＲが第３の温度Ｔｆｗに達したｔ２２の後、加圧ベルト３４の温度が第２の温度Ｔｐｅに向かって上昇していくのに合わせて、徐々に定着ローラ３１の表面温度Ｔ_ＨＲを下げている。そして、定着制御部５３は、最終的に、ｔ３３のタイミングで、定着部３０を両トナー像定着可能状態Ｌ３（すなわち、定着ローラ３１の表面温度Ｔ_ＨＲが第１の温度Ｔｆｅ、加圧ベルト３４の表面温度Ｔ_ＰＢが第２の温度Ｔｐｅの状態）にしている。

両トナー像定着可能状態Ｌ３は、非消色トナー像と消色トナー像のいずれのトナー像も定着可能な状態である。そのため、定着制御部５３は、定着部３０を両トナー像定着可能状態Ｌ３とした後は、印刷が非消色印刷から消色印刷に切り替わったとしても、加圧ベルト３４の温度を大きく変化させる必要はない。この結果、加圧ベルト３４の温度上昇のためにわざわざ待ち時間を設ける必要はないので、画像形成装置１は、少なくとも非消色印刷の後の消色印刷の場合には、速い印刷の開始が可能となる。

なお、定着制御部５３は、判別部５２が判別する温度に基づき、非消色トナー像定着可能状態Ｌ２を維持しながら定着ローラ３１の表面温度Ｔ_ＨＲを低下させている。したがって、印刷制御部５４は、定着制御部５３が定着ローラ３１の温度を下げている最中も非消色印刷の継続が可能となる。定着制御部５３が定着ローラ３１の温度を下げている最中に、印刷制御部５４が非消色印刷を実行することにより、非消色印刷終了後、画像形成装置１は、大きな時間を要することなく消色印刷を開始することが可能となる。

また、印刷の開始が速くなることにより、定着動作をすることなく定着ローラ３１及び加圧ベルト３４を温める時間（すなわち、ウォームアップ時間、及び、非消色印刷から消色印刷へ切り替える時間）が短くなるので、画像形成装置１の消費電力は小さくなる。

また、定着制御部５３は、定着部３０が温まっていないときに命令取得部５１が動作開始命令を取得した場合には、非消色印刷開始命令の場合と同様の温度制御を行っている。したがって、画像形成装置１は、少なくとも非消色印刷時開始命令を取得した場合には、速い印刷の開始が可能となる。

なお、上述の実施形態は一例であり、種々の変更及び応用が可能である。

例えば、上述の実施形態では、画像形成部２０はタンデム方式のトナー像転写ユニットであるものとして説明した。しかしながら、画像形成部２０の転写方式はこれに限定されない。例えば、画像形成部２０は、直接転写方式のトナー像転写ユニットであってもよい。

また、上述の実施形態では、第１のシート加熱部材は定着ローラ（ヒートローラ）、第２のシート加熱部材は加圧ベルトであるものとしたが、第１のシート加熱部材および第２のシート加熱部材は上記に限定されない。例えば、第１のシート加熱部材および第２のシート加熱部材が両方ともヒートローラであってもよいし、両方とも加圧ベルトであってもよい。第１のシート加熱部材が第２のシート加熱部材より加熱速度が速いのであれば、第１のシート加熱部材と第２のシート加熱部材は、装置の設計に合わせ、適宜変更可能である。

また、上述の実施形態では、発熱部３２はヒータランプを２つ有するものとして説明したが、発熱部３２はヒータランプを１つのみ有していてもよいし、２つ以上有していてもよい。また、発熱部３２はヒータランプを１つ有するものとして説明したが、発熱部３２はヒータランプを１つ以上有していてもよい。また、発熱部３２、３６はヒータランプ方式の発熱体であるものとして説明したが、発熱部３２、３６はヒータランプ方式の発熱体に限られない。例えばＩＨヒータ方式の発熱体であってもよい。

また、上述の実施形態では、第３の温度Ｔｆｗは消色温度より高いものとして説明したが、第３の温度Ｔｆｗは消色温度より低くてもよい。また、上述の実施形態では、第１の温度Ｔｆｅと第２の温度Ｔｐｅは、消色温度より低いものとして説明したが、シート加熱部材からシートＳへの熱エネルギーの伝達ロスを考慮に入れて、第１の温度Ｔｆｅと第２の温度Ｔｐｅを消色温度よりも、若干、高い温度とすることも可能である。もちろん、消色トナー像の定着時にある程度消色するのを許容するのであれば、第１の温度Ｔｆｅと第２の温度Ｔｐｅを、伝達ロス分を超えて高い温度とすることも可能である。

また、上述の実施形態では、定着部３０が定常状態にある時のシート加熱部の温度（第１の温度Ｔｆｅと第２の温度Ｔｐｅ）は消色印刷時と非消色印刷時とで共通の温度であるものとした。しかしながら、シート加熱部の定常時の温度は消色印刷時と非消色印刷時とで多少異なっていてもよい。

また、上述の実施形態では、制御テーブル４１に設定された加圧ベルト３４の温度は、図４に示すように、４段階に分かれるものとした。しかしながら、加圧ベルト３４の温度は４段階以上に分かれていてもよい。制御テーブル４１のデータ構成は、装置の設計に合わせ、適宜変更可能である。

また、上述の実施形態では、非消色印刷開始命令は、画像形成装置１に非消色印刷を開始させるための命令であるものとして説明した。しかし、印刷開始命令の中に非消色印刷と消色印刷とが混在しているのであれば（例えば、ページごとに非消色印刷と消色印刷が分かれていたり、１ページ内の一部分のみ消色印刷であったりしているのであれば）、その印刷開始命令は非消色印刷開始命令とみなしてもよい。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 画像形成装置
３０ 定着部
３１ 定着ローラ
３２、３６ 発熱部
３２ａ センタランプ
３２ｂ サイドランプ
３３、３８ 温度センサ
３４ 加圧ベルト
５０ 制御部
５３ 定着制御部
５４ 印刷制御部

Claims (5)

1. 消色トナーで画像を形成する第１の画像形成部と、
   非消色トナーで画像を形成する第２の画像形成部と、
   第１のシート加熱部材、および前記第１のシート加熱部材と対面して設けられ、熱容量が前記第１のシート加熱部材の熱容量よりも大きい第２のシート加熱部材を有する定着部と、
   前記定着部を制御する定着制御部と、を備え、
   前記定着制御部は、
   前記第１のシート加熱部材を第１の温度にし、かつ前記第２のシート加熱部材を前記第１の温度よりも低い第２の温度とすることによって消色トナー及び非消色トナーのいずれのトナーで形成されたトナー像もシートに定着させることが可能であり、
   前記定着部のウォームアップの際には、前記第１のシート加熱部材の温度を前記第１の温度よりも高い第３の温度にし、前記第２のシート加熱部材の温度を第２の温度よりも低い第４の温度にすることで、前記非消色トナーを前記シートに定着可能とし、
   その後、前記第２のシート加熱部材の温度を前記第４の温度から前記第２の温度に上昇させるとともに、前記第１のシート加熱部材の温度を前記第３の温度から前記第１の温度に低下させる、
   画像形成装置。
2. 前記第２のシート加熱部材の温度を計測する温度計測部と、
   前記温度計測部が計測した前記第２のシート加熱部材の温度に基づいて、非消色トナー像定着可能状態を維持できる前記第１のシート加熱部材の温度を判別する判別部と、を備え、
   前記定着制御部は、前記第１のシート加熱部材の温度を前記判別部が判別した温度となるよう制御しながら、前記第１のシート加熱部材の温度を前記第３の温度から前記第１の温度に向けて低下させる、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 非消色トナーで形成されたトナーを定着する場合には、前記第１のシート加熱部材が前記第３の温度に達した後、前記第２のシート加熱部材が前記第２の温度に達する前に非消色印刷を開始する印刷制御部、を備え、
   前記定着制御部は、前記印刷制御部が前記非消色印刷を実行している最中に前記第１のシート加熱部材の温度を前記第３の温度から前記第１の温度に向けて低下させる、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 第１のシート加熱部材は、前記シートの一方の面から前記シートに熱を加える定着ローラであり、
   前記第２のシート加熱部材は、前記シートを挟んで前記第１のシート加熱部材と対向する位置に配置され、前記シートの他方の面から前記シートに熱を加える加圧ベルトである、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 第１のシート加熱部材、および前記第１のシート加熱部材に対面して設けられ、熱容量が前記第１のシート加熱部材の熱容量よりも大きい第２のシート加熱部材を有し、前記第１のシート加熱部材が第１の温度にあり、かつ前記第２のシート加熱部材が前記第１の温度よりも低い第２の温度にある場合には、消色トナー及び非消色トナーのいずれのトナーで形成されたトナー像もシートに定着させることが可能な定着部を備える画像形成装置を制御する方法であって、
   前記定着部のウォームアップの際には、前記第１のシート加熱部材の温度を前記第１の温度よりも高い第３の温度まで上昇させ、前記第２のシート加熱部材の温度を前記第２の温度よりも低い第４の温度まで上昇させることで、前記非消色トナーを前記シートに定着可能とし、
   その後、前記第２のシート加熱部材の温度を前記第４の温度から前記第２の温度に向かって上昇させるとともに、前記第１のシート加熱部材の温度を前記第３の温度から前記第１の温度に向けて低下させる、
   制御方法。

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