JP6736252B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、長尺紙に画像を形成可能な画像形成装置に関する。

従来、ロール紙や連続用紙（連続帳票）等の長尺紙に画像を形成できる画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）が知られている。例えば、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置においては、画像データに基づく光が、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、定着部で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

このような画像形成装置においてロール紙や連続用紙（連続帳票）等の長尺紙に画像形成が行われる場合、画像形成を開始する前のウォームアップ時や画像形成が終了した後のクールダウン時に、長尺紙が定着ニップに挟持されたまま停滞していると、長尺紙に直接熱が伝達されることによって変色（焦げ）又は変形が生じる。従来は、所定の画像形成が終了した後に長尺紙を切断し、定着部に長尺紙を残留させないことにより、長尺紙に変色又は変形が生じるのを防止している（例えば特許文献１）。また、特許文献１では、画像形成終了後に、画像形成時よりも低速で長尺紙を搬送しつつ次の印刷ジョブが受信されるか否かを監視しておき、次の印刷ジョブが受信されない場合に長尺紙が切断されるようになっている。

特開平３−２３８４７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるように、画像形成終了後に長尺紙を切断する手法では、次の画像形成を開始する際に煩雑な通紙作業が必要となる。また、ウォームアップ時やクールダウン時にも長尺紙を搬送することで、定着部からの熱伝達による長尺紙の変色又は変形を防止することができるが、画像形成が行われないにも関わらず長尺紙が搬送されることとなり、無駄紙が発生する。特許文献１に記載の技術を応用して、ウォームアップ時やクールダウン時に、画像形成時よりも低速で長尺紙を搬送するようにしても、やはり無駄に長尺紙が消費されることに変わりない。

本発明の目的は、長尺紙の搬送に伴う無駄紙の発生を抑制しつつ、定着部からの熱伝達による長尺紙の変色又は変形を防止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、長尺紙を搬送可能な用紙搬送部と、
前記用紙搬送部によって搬送される長尺紙にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記トナー像形成部によって形成されたトナー像を長尺紙に定着させる定着部と、
前記定着部における定着温度及び定着搬送速度を制御する制御部と、を備え、
前記定着温度をアイドリング温度から定着目標温度まで昇温させる昇温工程又は前記定着温度を定着目標温度からアイドリング温度まで降温させる降温工程において前記長尺紙の搬送に伴う無駄紙の発生を抑制するために、前記トナー像形成部による画像形成が行われる第１のモードを有し、
前記制御部は、前記定着搬送速度を、前記第１のモードにおいて画像形成が行われる際に制御される前記定着温度に応じて定着可能な速度に制御することを特徴とする。

本発明によれば、定着部における昇温工程及び降温工程においてもトナー像形成部による画像形成が行われるので、長尺紙の搬送に伴う無駄紙の発生を抑制しつつ、定着部からの熱伝達による長尺紙の変色又は変形を防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。 画像形成装置本体の全体構成を示す図である。 画像形成装置本体の制御系の主要部を示す図である。 定着制御処理の一例を示すフローチャートである。 定着制御処理の一例を示すフローチャートである。 無駄紙削減モードにおける定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルの一例を示す図である。 無駄紙削減モードにおける定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルの他の一例を示す図である。 通常モードにおける定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルの一例を示す図である。 無駄紙削減モードにおいて次ジョブを受信した場合の定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルの一例を示す図である。 通常モードから無駄紙削減モードへの切り替えが指示された場合の定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルの一例を示す図である。 無駄紙削減モードから通常モードへの切り替えが指示された場合の定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルの一例を示す図である。 無駄紙削減モードにおける定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルの他の一例を示す図である。 無駄紙削減モードにおける定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルの他の一例を示す図である。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置１を示す図である。
図１に示す画像形成装置１は、給紙装置１Ａ、画像形成装置本体１Ｂ、及び巻取装置１Ｃを備える。画像形成装置１は、ロール紙に対して画像形成を行うものであるが、本発明は、ロール紙や連続用紙を含む長尺紙、すなわち、複数の画像を紙間がない用紙に連続して画像形成する場合に好適である。

給紙装置１Ａは、ロール給紙部９１及び給紙側バッファ部９４等を有し、画像形成装置本体１Ｂからの指示に従ってロール紙を給紙する。給紙側バッファ部９４では、例えば鉛直方向に移動可能なテンションローラー、ロール紙にエアを吹き付ける送風装置、又はロール紙を吸引する給気装置等によりロール紙の弛みが吸収され、ロール紙に適正な張力が付与される。

給紙装置１Ａから給紙されたロール紙は、通紙経路９３に沿って搬送される。画像形成装置本体１Ｂは、電子写真プロセス技術を利用して、給紙装置１Ａから給紙されたロール紙に画像を形成する。

巻取装置１Ｃは、ロール巻取部９２及び巻取側バッファ部９５を有し、画像形成装置本体１Ｂによって画像が形成されたロール紙を巻き取る。巻取側バッファ部９５は、給紙側バッファ部９４と同様の構成を有する。

図２は、画像形成装置本体１Ｂの全体構成を示す図である。図３は、画像形成装置本体１Ｂの制御系の主要部を示す図である。
図２、３に示す画像形成装置本体１Ｂ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。画像形成装置本体１Ｂには、ＣＭＹＫの４色に対応する感光ドラム２１３を中間転写ベルト２２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト２２１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、画像形成装置本体１Ｂは、感光ドラム２１３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２２１に一次転写し、中間転写ベルト２２１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２、３に示すように、画像形成装置本体１Ｂは、操作表示部１２、画像処理部１３、画像形成部２０、用紙導入部１４、排紙部１５、主搬送部１６、及び制御部１７を備える。

制御部１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１７１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１７３等を備える。ＣＰＵ１７１は、ＲＯＭ１７２又は記憶部１８２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１７３に展開し、展開したプログラムと協働して、画像形成装置本体１Ｂの各ブロック、給紙装置１Ａ、及び巻取装置１Ｃの動作を集中制御する。

通信部１８１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。
記憶部１８２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１８２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が格納される。

制御部１７は、通信部１８１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ー）との間で各種データの送受信を行う。制御部１７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。

操作表示部１２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１２１及び操作部１２２として機能する。表示部１２１は、制御部１７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１２２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１７に出力する。ユーザーは、操作表示部１２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、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。また、ユーザーは、操作表示部１２を操作して、無駄紙削減モード／通常モードの選択、及び印字許容時間の設定を行うことができる。

画像処理部１３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１３は、制御部１７の制御下で、階調補正データに基づいて階調補正を行う。また、画像処理部１３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２０が制御される。

画像形成部２０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トナー像を形成するためのトナー像形成部２１、トナー像形成部２１により形成されたトナー像を用紙に転写する中間転写部２２、及び用紙に転写されたトナー像を定着する定着部２３等を備える。

トナー像形成部２１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つのトナー像形成部２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋで構成される。トナー像形成部２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ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、Ｋを添えて示すこととする。図２では、Ｙ成分用のトナー像形成部２１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他のトナー像形成部２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。

トナー像形成部２１は、露光装置２１１、現像装置２１２、感光ドラム２１３、帯電装置２１４、及びドラムクリーニング装置２１５等を備える。

感光ドラム２１３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２１１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２１４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２１４は、コロナ放電によって感光ドラム２１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置２１１は、例えば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が直線状に配列されたＬＥＤアレイ、個々のＬＥＤを駆動するためのＬＰＨ駆動部（ドライバーＩＣ）、及びＬＥＤアレイからの放射光を感光ドラム２１３上に結像させるレンズアレイ等を有するＬＥＤプリントヘッドで構成される。ＬＥＤアレイの１つのＬＥＤが、画像の１ドットに対応する。

露光装置２１１は、感光ドラム２１３に対して各色成分の画像に対応する光を照射する。光の照射を受けて感光ドラム２１３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２１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム２１３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２１２は、各色成分の現像剤（例えばトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容する。現像装置２１２は、感光ドラム２１３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２１３と現像剤担持体との間に電界が形成される。感光ドラム２１３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２１３の表面の露光部に移動し、付着する。

ドラムクリーニング装置２１５は、感光ドラム２１３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２１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写部２２は、中間転写ベルト２２１、一次転写ローラー２２２、複数の支持ローラー２２３、二次転写ローラー２２４、及びベルトクリーニング装置２２５等を備える。

中間転写ベルト２２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー２２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー２２３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。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト２２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー２２２は、各色成分の感光ドラム２１３に対向して、中間転写ベルト２２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト２２１を挟んで、一次転写ローラー２２２が感光ドラム２１３に圧接されることにより、感光ドラム２１３から中間転写ベルト２２１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（以下「一次転写部」と称する）。

二次転写ローラー２２４は、複数の支持ローラー２２３のうちの一つに対向して、中間転写ベルト２２１の外周面側に配置される。複数の支持ローラー２２３のうち中間転写ベルト２２１に対向して配置される支持ローラー２２３はバックアップローラーと呼ばれる。中間転写ベルト２２１を挟んで、二次転写ローラー２２４がバックアップローラーに圧接されることにより、中間転写ベルト２２１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（以下「二次転写部」と称する）。

一次転写部において、感光ドラム２１３上のトナー像が中間転写ベルト２２１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２２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト２２１の裏面側（一次転写ローラー２２２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２２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写部を通過する際、中間転写ベルト２２１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２２４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２２４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２３に向けて搬送される。二次転写部に通紙される用紙の搬送速度（以下「基準搬送速度」と称する）は、トナー像形成部２１における画像形成速度（プロセス速度）に応じて設定される。

ベルトクリーニング装置２２５は、中間転写ベルト２２１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２２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。ベルトクリーニング装置２２５は、現像装置２１２内の劣化トナーを強制的に排出するトナーリフレッシュ動作においても利用される。

なお、中間転写部２２において、二次転写ローラー２２４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２３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２３１、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２３２、定着面側部材を加熱する加熱源２３３、定着面側部材の近傍の温度（定着温度）を検出する定着温度検出部２３４、及び裏面側支持部材を定着面側部材に対して圧接する圧接離間部（図示略）等を備える。

例えば、上側定着部２３１が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り、ベルト加熱方式である場合は定着ベルトが定着面側部材となる。また例えば、下側定着部２３２がローラー加圧方式である場合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。図２は、上側定着部２３１がローラー加熱方式で構成され、下側定着部２３２がローラー加圧方式で構成される場合について示している。

上側定着部２３１は、定着面側部材を回転させるための上側定着部用駆動部２３５を有する。制御部１７によって上側定着部用駆動部２３５の動作が制御されることにより、定着面側部材は所定の速度で回転（走行）する。下側定着部２３２は、裏面側支持部材を回転させるための下側定着部用駆動部２３６を有する。制御部１７によって下側定着部用駆動部２３６の動作が制御されることにより、裏面側支持部材は所定の速度で回転（走行）する。

定着面側部材及び裏面側支持部材の回転速度が、定着部２３における用紙の搬送速度となる（以下「定着搬送速度と称する」）。通常、定着搬送速度は、基準搬送速度と同じに設定される。なお、定着面側部材が裏面側支持部材の回転に従動する場合は、上側定着部用駆動部２３５は必要ない。

加熱源２３３は、定着面側部材の内部又は近傍に配置される。制御部１７は、定着面側部材に近接して配置される定着温度検出部２３４の検出結果に基づいて、定着温度が定着制御温度となるように加熱源２３３の出力を制御する。制御部１７によって加熱源２３３の出力が制御されることにより、定着面側部材が加熱され、定着制御温度（例えば定着目標温度、アイドリング温度）で保持される。

圧接離間部（図示略）は、裏面側支持部材を定着面側部材に向けて押圧する。圧接離間部は、例えば裏面側支持部材を支持する軸の両端部に当接し、軸の両端をそれぞれ独立して押圧する。これにより、定着ニップにおける軸方向のニップ圧のバランスを調整することができる。制御部１７によって圧接離間部（図示略）の動作が制御され、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、通紙経路に沿って搬送されてきた用紙は、定着部２３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。

用紙導入部１４は、例えば用紙導入ローラー部１４１等を有し、給紙装置１Ａから給紙されたロール紙を主搬送部１６に送り込む。
排紙部１５は、例えば排紙ローラー部１５１等を有し、主搬送部１６から送出されたロール紙を巻取装置１Ｃに送り込む。

主搬送部１６は、用紙を挟持して搬送する用紙搬送要素として、二次転写部の用紙搬送方向上流側に配置される進入ローラー部１６１を含む複数の搬送ローラー部を有する。主搬送部１６は、用紙導入部１４から導入されたロール紙を搬送して画像形成部２０（二次転写部、定着部２３）に通紙するとともに、画像形成部２０（定着部２３）から送出された用紙を排紙部１５に向けて搬送する。

ロール紙に画像形成が行われる場合、給紙装置１Ａから給紙されたロール紙が用紙導入部１４を介して導入される。導入されたロール紙は、主搬送部１６によって画像形成部２０に搬送される。ロール紙が二次転写部を通過する際、中間転写ベルト２２１上のトナー像がロール紙に一括して二次転写され、定着部２３において定着処理が施される。画像が形成されたロール紙は、排紙部１５から機外に排紙され、巻取装置１Ｃのロール巻取部９２に巻き取られる。このように、用紙導入部１４、排紙部１５、及び主搬送部１６によって、画像形成装置本体１Ｂの用紙搬送部が構成される。すなわち、用紙搬送部によって搬送される用紙の速度が「基準搬送速度」である。

画像形成装置１において、待機中は、定着温度がアイドリング温度で保持される。アイドリング温度は、停滞しているロール紙が変色又は変形を生じない温度であり、例えば９０℃である。なお、定着温度がアイドリング温度に制御されている場合であっても、ロール紙を低速で搬送させてロール紙に十分な熱量を供給することにより、定着性を確保することができる。一方、画像形成中は、定着温度は定着目標温度で保持される。定着目標温度は、基準搬送速度で搬送されるロール紙に対してトナー像を定着できる温度であり、例えば１７０℃である。

したがって、通常、待機中に印刷ジョブを受信して画像形成が開始されるときは、定着温度をアイドリング温度から定着目標温度まで昇温させるウォームアップが行われる。また、印刷ジョブに含まれる画像形成処理が終了したときは、定着温度を定着目標温度からアイドリング温度まで降温させるクールダウンが行われる。

このウォームアップ時やクールダウン時は、定着温度がアイドリング温度よりも高く、ロール紙が変色又は変形する虞があるため、画像は形成されないがロール紙の搬送が行われる。言い換えると、トナー像形成部２１は、定着温度を昇温させる昇温工程及び定着温度を降温させる降温工程では画像形成を行わず、定着温度が定着目標温度に到達し、ロール紙が基準搬送速度で搬送される場合に画像形成を行う。このようにして画像形成が行われるモードを「通常モード」（第２のモード）と称する。通常モードでは、ウォームアップ時及びクールダウン時にロール紙の搬送が行われるため、少なからず無駄にロール紙が消費されることになる。

本実施の形態では、定着温度をアイドリング温度から昇温させる昇温工程及び定着温度をアイドリング温度まで降温させる降温工程においても、トナー像形成部２１は画像形成を行うことができる。このように、昇温工程及び降温工程において画像形成が行われるモードを「無駄紙削減モード」（第１のモード）と称する。無駄紙削減モードでは、定着部２３における定着搬送速度（定着面側部材及び裏面側支持部材の回転速度）が、昇温工程及び降温工程における定着温度での定着性が確保されるように、基準搬送速度よりも低速に制御される。「定着性が確保される」とは、ロール紙に過不足なく所定の熱量を供給でき、トナー像を定着させることができることを意味する。
このとき、トナー像形成部２１の画像形成速度は、定着搬送速度と同じ（基準搬送速度よりも低速）に設定される。ただし、二次転写部と定着部２３との間に用紙を貯留可能なバッファ部を有する場合、トナー像形成部２１の画像形成速度を基準搬送速度のままとすることもできる。

画像形成装置１において、ユーザーは操作部１２２を操作することにより、通常モードと無駄紙削減モードのいずれかを選択して実行させることができる。ユーザーは、画像形成時間を優先したい場合は通常モードを選択し、時間に余裕があり無駄紙を削減したい場合は無駄紙削減モードを選択すればよい。

定着部２３における定着温度及び定着搬送速度は、制御部１７によって制御される。具体的には、制御部１７は、図４、図５に示すフローチャートに従って定着制御処理を実行する。
図４、図５は、定着制御処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、画像形成装置１が印刷ジョブを受信することに伴い、ＣＰＵ１７１がＲＯＭ１７２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４に従うと、ステップＳ１０１において、制御部１７は、選択されているモードが無駄紙削減モードであるか通常モードであるかを判定する。無駄紙削減モードが選択されている場合、ステップＳ１０２の処理に移行する。通常モードが選択されている場合（ユーザーによる選択操作がない場合を含む）、図５のステップＳ２０１の処理に移行する。

ステップＳ１０２において、制御部１７は、印刷ジョブで指示される画像形成で消費される用紙長を取得する。この用紙長は、例えば印刷ジョブに含まれる画像情報から算出される。

ステップＳ１０３において、制御部１７は、画像形成に許容される時間（印字許容時間）を取得する。印字許容時間は、操作部１２２におけるユーザー操作に基づいて設定される。なお、ユーザーによる印字許容時間の設定がない場合は、印字許容時間は無制限に設定される。

ステップＳ１０４において、制御部１７は、画像形成で消費される用紙長と印字許容時間に基づいて、定着温度及び定着搬送速度の制御プロファイルを設定する。「定着温度の制御プロファイル」とは、定着温度を所望の温度に制御するためのものであり、定着制御温度の設定及び定着制御温度の切替タイミング等が含まれる。「定着搬送速度の制御プロファイル」とは、定着搬送速度を所望の速度に制御するためのものであり、定着搬送速度の設定及び定着搬送速度の切替タイミング等が含まれる。

制御プロファイルは、トナー像形成部２１による画像形成の開始とともに定着部２３における昇温工程が開始されるように、また、トナー像形成部２１による画像形成の終了とともに定着部２３における降温工程が終了するように設定されるのが好ましい。これにより、ロール紙の搬送開始とともに画像形成が開始され、ロール紙の搬送停止とともに画像形成が終了するので、無駄紙の発生は皆無となる。
なお、昇温工程の途中で画像形成が開始され、また、降温工程の途中で画像形成が終了するようにしても、通常モードに比較すると、無駄紙の発生を格段に抑制することができる。

一例として、昇温工程において、定着制御温度をアイドリング温度Ｔ０から定着目標温度Ｔ４までＴ０→Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４の４段階で切り替え、降温工程において、定着制御温度を定着目標温度Ｔ４からＴ０までＴ４→Ｔ３→Ｔ２→Ｔ１→Ｔ０の４段階で切り替える場合の制御プロファイルについて説明する。定着温度の昇温が開始され定着目標温度Ｔ４に到達して安定するまでが昇温工程であり、定着温度の降温が開始されアイドリング温度Ｔ０に到達して安定するまでが降温工程である。例えば、Ｔ０＝９０℃、Ｔ１＝１１０℃、Ｔ２＝１３０℃、Ｔ３＝１５０℃、Ｔ４＝１７０℃である。この場合、定着温度は、定着制御温度の切り替えに従って、ほぼ階段状に昇温又は降温される（図６、図７参照）。

昇温工程及び降温工程における定着搬送温度は、そのときの定着温度での定着性が確保されるように制御される。図６に従うと、定着搬送速度は、昇温工程において、定着制御温度の切り替えに同期して、停止から基準搬送速度Ｖ４まで４段階で切り替えられる。定着搬送速度Ｖ１はＴ０〜Ｔ１の定着温度に対して定着性を確保できる速度であり、定着搬送速度Ｖ２はＴ１〜Ｔ２の定着温度に対して定着性を確保できる速度であり、定着搬送速度Ｖ３はＴ２〜Ｔ３の定着温度に対して定着性を確保できる速度であり、定着搬送速度Ｖ４はＴ３〜Ｔ４の定着温度に対して定着性を確保できる速度である。例えば、定着搬送速度Ｖ４を基準搬送速度（１／１速）として、Ｖ１＝１／４速、Ｖ２＝１／２速、Ｖ３＝３／４速である。

昇温中又は降温中の定着制御温度Ｔ１〜Ｔ３で保持される時間（図６におけるタイミングｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ６〜ｔ７、ｔ７〜ｔ８）は、ロール紙の紙種に関わらず、定着温度が定着制御温度に到達できる時間に設定される。これにより、昇温中及び降温中に消費されるロール紙の用紙長を前もって把握できるので、画像形成の終了とともにロール紙の搬送を停止させるような制御プロファイルを容易に設定することができる。なお、ロール紙の紙種に応じて保持時間を変更するようにしてもよい。

印字許容時間の制限がなく、画像形成で消費される用紙長が、昇温工程及び降温工程で消費される用紙長よりも十分に長い場合、図６に示すような制御プロファイルが設定される。すなわち、昇温工程では、定着搬送速度が段階的に加速されつつ、トナー像形成部２１による画像形成が行われる。定着温度が定着目標温度に到達すると、基準搬送速度で画像形成が行われる。また、降温工程では、定着搬送速度が段階的に減速されつつ、トナー像形成部２１による画像形成が行われる。

一方、印字許容時間の制限はないが、画像形成で消費される用紙長が、昇温工程及び降温工程で消費される用紙長よりも短い場合、図７に示すような制御プロファイルが設定される。すなわち、画像形成で消費される用紙長によっては、定着温度が定着目標温度まで到達せず、定着搬送速度が基準搬送速度まで到達しない場合もある。

図４のステップＳ１０４において制御プロファイルの設定が行われた後、ステップＳ１０５において、制御部１７は、定着制御温度の設定を一段階上げる。例えば、定着制御温度がＴ０である場合はＴ１に、Ｔ１である場合はＴ２に設定を変更する。また、ステップＳ１０６において、制御部１７は、定着搬送速度の設定を一段階上げる。例えば、定着搬送速度が０（停止）の場合はＶ１に、Ｖ１である場合はＶ２に設定を変更する。

定着制御温度の設定がＴ０からＴ１に変更され、定着搬送速度の設定が０からＶ１に変更されて昇温工程が開始されることに伴い、トナー像形成部２１による画像形成が開始される。

ステップＳ１０７において、制御部１７は、定着搬送速度が、設定された制御プロファイルにおける最高速度（図６の制御プロファイルでは基準搬送速度Ｖ４、図７の制御プロファイルでは定着搬送速度Ｖ３）に到達したか否かを判定する。定着搬送速度が最高速度に到達した場合（ステップＳ１０７で“ＹＥＳ”）、ステップＳ１０９の処理に移行する。定着速度が最高速度に到達していない場合（ステップＳ１０７で“ＮＯ”）、ステップＳ１０８の処理に移行する。

ステップＳ１０８において、制御部１７は、次の定着制御温度（又は定着搬送速度）に設定を切り替えるタイミングに到達したか否かを判定する。図６におけるタイミングｔ２、ｔ３、ｔ４が、ここでの切替タイミングに相当する。切替タイミングに到達すると（ステップＳ１０８で“ＹＥＳ”）、ステップＳ１０５の処理に移行する。

ステップＳ１０９において、制御部１７は、降温工程を開始するタイミングに到達したか否かを判定する。図６におけるタイミングｔ５が、ここでの降温開始タイミングに相当する。降温工程を開始するタイミングに到達すると（ステップＳ１０９で“ＹＥＳ”）、ステップＳ１１０の処理に移行する。

ステップＳ１１０において、制御部１７は、定着制御温度を一段階下げる。例えば、定着制御温度が定着目標温度Ｔ４である場合はＴ３に設定を変更する。定着搬送速度は、最高速度のまま保持される。

ステップＳ１１１において、制御部１７は、次の定着制御温度（又は定着搬送速度）に設定を切り替えるタイミングに到達したか否かを判定する。図６におけるタイミングｔ６、ｔ７、ｔ８、ｔ９が、ここでの切替タイミングに相当する。切替タイミングに到達すると（ステップＳ１１１で“ＹＥＳ”）、ステップＳ１１２の処理に移行する。

ステップＳ１１２において、制御部１７は、定着制御温度を一段階下げる。例えば、定着制御温度がＴ３である場合はＴ２に、Ｔ２である場合はＴ１に設定を変更する。また、ステップＳ１１３において、制御部１７は、定着搬送速度の設定を一段階下げる。例えば、定着搬送速度が基準搬送速度Ｖ４の場合はＶ３に、Ｖ３である場合はＶ２に設定を変更する。なお、図６のタイミングｔ９のように、定着制御温度がすでにアイドリング温度Ｔ０に設定されている場合は、定着制御温度の設定は保持され、定着搬送速度の設定だけが変更され０（搬送停止）となる。

ステップＳ１１４において、制御部１７は、定着搬送速度が０（搬送停止）であるか否かを判定する。定着搬送速度が０でない場合、ステップＳ１１１の処理に移行する。定着搬送速度が０である場合（ステップＳ１１４で“ＹＥＳ”）、定着制御処理は終了となる。トナー像形成部２１による画像形成が終了することに伴い、ロール紙の搬送が停止されるように制御プロファイルが設定されている場合、この時点でトナー像形成部２１による画像形成も終了となる。

一方、通常モードが選択されている場合（図４のステップＳ１０１で“ＮＯ”）、図８に示す制御プロファイルに従って、定着制御処理が行われる。すなわち、ステップＳ２０１において、制御部１７は、定着制御温度の設定を定着目標温度Ｔ４に変更し、ウォームアップを開始する。また、ステップＳ２０２において、制御部１７は、定着搬送速度の設定を基準搬送速度Ｖ４に変更し、ロール紙の搬送を開始する。なお、ウォームアップ時における定着搬送速度は、ロール紙に熱伝達による変色又は変形が生じない程度であれば、基準搬送速度Ｖ４より低速であってもよい。通常モードでは、ウォームアップ時に、画像形成が行われないにも関わらずロール紙が搬送されるので、無駄紙が発生することになる。

定着温度は定着目標温度まで徐々に上昇し、定着目標温度に到達した後は、この温度で保持される。また、定着温度が定着目標温度に到達すると、トナー像形成部２１による画像形成が開始される。定着温度が定着目標温度に到達したか否かは、定着温度検出部２３４の検出結果に基づいて判断される。

ステップＳ２０３において、制御部１７は、トナー像形成部２１による画像形成が終了したか否かを判定する。トナー像形成部２１による画像形成が終了すると（ステップＳ２０３で“ＹＥＳ”）、ステップＳ２０４の処理に移行する。

ステップＳ２０４において、制御部１７は、定着制御温度の設定をアイドリング温度Ｔ０に変更し、クールダウンを開始する。定着温度はアイドリング温度まで徐々に下降する。このとき、定着搬送速度は基準搬送速度Ｖ４のまま保持される。なお、クールダウン時における定着搬送速度は、ロール紙に熱伝達による変色又は変形が生じない程度であれば、基準搬送速度Ｖ４より低速であってもよい。通常モードでは、クールダウン時に、画像形成が行われないにも関わらずロール紙が搬送されるので、無駄紙が発生することになる。

ステップＳ２０５において、制御部１７は、定着温度がアイドリング温度二到達したか否かを判定する。定着温度がアイドリング温度に到達したか否かは、定着温度検出部２３４の検出結果に基づいて判断される。定着温度がアイドリング温度に到達すると（ステップＳ２０５で“ＹＥＳ”）、ステップＳ２０６の処理に移行する。

ステップＳ２０６において、制御部１７は、定着搬送速度の設定を０に変更する。ロール紙の搬送が停止され、定着制御処理が終了となる。

このように、画像形成装置１は、ロール紙（長尺紙）を搬送可能な用紙搬送部（用紙導入部１４、排紙部１５、主搬送部１６）と、用紙搬送部によって搬送されるロール紙にトナー像を形成するトナー像形成部２１と、トナー像形成部２１によって形成されたトナー像をロール紙に定着させる定着部２３と、定着部２３における定着温度及び定着搬送速度を制御する制御部１７と、を備える。定着温度をアイドリング温度から昇温させる昇温工程又は定着温度をアイドリング温度まで降温させる降温工程においてトナー像形成部２１による画像形成が行われる無駄紙削減モード（第１のモード）を有する。そして、制御部１７は、無駄紙削減モードにおいて、定着温度での定着性が確保されるように定着搬送速度を制御する。

画像形成装置１によれば、定着部２３における昇温工程及び降温工程においてもトナー像形成部２１による画像形成が行われるので、ロール紙の搬送に伴う無駄紙の発生を抑制しつつ、定着部２３からの熱伝達による長尺紙の変色又は変形を防止することができる。すなわち、従来の定着制御処理と同様の通常モードでは、ロール紙を搬送しつつウォームアップやクールダウンが行われるため無駄紙が発生するが、本実施の形態では、無駄紙削減モードにおいて、ロール紙を低速で搬送しつつ画像形成を行うので、無駄紙の発生を格段に抑制することができる。

［変形例１］
実施の形態において、無駄紙削減モードが選択され、先行する印刷ジョブの画像形成中に後続の印刷ジョブを受信した場合は、後続の印刷ジョブの画像形成で消費される用紙長と画像形成に許容される時間に基づいて、制御プロファイルを再設定するのが好ましい。先行する印刷ジョブ（先行ジョブ）の画像形成中に後続の印刷ジョブ（次ジョブ）を受信した場合は、例えば図９に示すような制御プロファイルとなる。これにより、連続して印刷ジョブが受信された場合でも、無駄紙の発生を確実に抑制することができる。

［変形例２］
実施の形態において、無駄紙削減モードと通常モードの何れか一方のモードが実行されている場合に、他方のモードへ切り替えできることが好ましい。図１０に示すように、通常モードから無駄紙削減モードへ切り替えた場合、仕上がり時間は遅くなるが、無駄紙の発生を抑制することができる。また、図１１に示すように、無駄紙削減モードから通常モードへ切り替えた場合、無駄紙は発生するが、仕上がり時間を早くすることができる。

また、無駄紙削減モードが選択されている場合であっても、降温工程における画像形成中にロール紙の残量がなくなる場合は、通常モードが実行されるようにしてもよい。これにより、ロール紙の最終端までの仕上がり時間を早くすることができる。例えば、後続の印刷ジョブを受信して制御プロファイルが再設定される場合に、降温工程における画像形成中にロール紙の残留がなくなることがあり得る。
また、印字許容時間が設定され、無駄紙削減モードでは印字許容時間内に画像形成を終了できない場合に、強制的に通常モードへ切り替えられるようにしてもよい。

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、実施の形態のように昇温工程及び降温工程における定着制御温度を段階的に切り替えるのではなく、図１２に示すように、昇温工程では定着制御温度を定着目標温度Ｔ４に設定し、降温工程では定着制御温度をアイドリング温度Ｔ０に設定するようにしてもよい。この場合、定着温度が、設定された定着制御温度に到達するタイミングを予め特定することは困難であるが、定着温度検出部２３４の検出結果に基づいて定着搬送速度を適切に切り替えることができる。

また例えば、印字許容時間に余裕がある場合は、図１３に示すように、定着制御温度を通常の定着目標温度よりも低温に設定した状態で、すべての画像形成を行うようにしてもよい。この場合、感光ドラム２１３の耐久性を向上することができる。

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
１Ａ 給紙装置
１Ｂ 画像形成装置本体
１Ｃ 巻取装置
１２ 操作表示部
１３ 画像処理部
１４ 用紙導入部（用紙搬送部）
１５ 排紙部（用紙搬送部）
１６ 主搬送部（用紙搬送部）
１７ 制御部（情報提示部）
２０ 画像形成部
２１ トナー像形成部
２２ 中間転写部（トナー像形成部）
２３ 定着部

Claims (11)

1. 長尺紙を搬送可能な用紙搬送部と、
   前記用紙搬送部によって搬送される長尺紙にトナー像を形成するトナー像形成部と、
   前記トナー像形成部によって形成されたトナー像を長尺紙に定着させる定着部と、
   前記定着部における定着温度及び定着搬送速度を制御する制御部と、を備え、
   前記定着温度をアイドリング温度から定着目標温度まで昇温させる昇温工程又は前記定着温度を定着目標温度からアイドリング温度まで降温させる降温工程において前記長尺紙の搬送に伴う無駄紙の発生を抑制するために、前記トナー像形成部による画像形成が行われる第１のモードを有し、
   前記制御部は、前記定着搬送速度を、前記第１のモードにおいて画像形成が行われる際に制御される前記定着温度に応じて定着可能な速度に制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、印刷ジョブで指示される画像形成で消費される用紙長と画像形成に許容される時間に基づいて、前記定着温度及び前記定着搬送速度を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、先行する印刷ジョブの画像形成中に後続の印刷ジョブを受信した場合に、前記後続の印刷ジョブの画像形成で消費される用紙長と画像形成に許容される時間に基づいて、前記定着温度及び前記定着搬送速度を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、前記トナー像形成部による画像形成の開始とともに前記昇温工程が開始されるように前記定着温度及び前記定着搬送速度を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記トナー像形成部による画像形成の終了とともに前記降温工程が終了するように前記定着温度及び前記定着搬送速度を制御することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記昇温工程及び前記降温工程において、前記定着搬送速度を段階的に変化させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記定着温度が定着目標温度に到達し、長尺紙が基準搬送速度で搬送される場合に前記トナー像形成部による画像形成が行われる第２のモードを有し、
   ユーザーによる選択操作に基づいて、前記第１のモードと前記第２のモードのいずれか一方のモードが実行されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１のモードと前記第２のモードの何れか一方のモードが実行されている場合に、他方のモードへの切り替えが可能であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１のモードが選択されている場合であっても、前記降温工程における画像形成中に長尺紙の残量がなくなる場合は、前記第２のモードが実行されることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、印刷ジョブで指示される画像形成で消費される用紙長に基づいて、前記定着温度及び前記定着搬送速度を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。
11. 前記第１のモードは、無駄紙削減モードであり、
    さらに、前記昇温工程及び前記降温工程において前記トナー像形成部による画像形成が行われずに前記長尺紙の搬送が行われる第２のモードを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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