JP7338239B2 - 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。

画像形成装置は、用紙ジャムや故障発生時、あるいは停電により、印刷中に緊急停止することがある。緊急停止によって、加熱部の温度がオーバーシュートし、定着ベルトの温度が上昇して、定着ベルトが凹凸に変形する場合がある。

定着ベルトの変形は、トナーの溶融ムラの原因になる。トナーの溶融ムラは、形成された画像の光沢や濃度、色のムラなどといった画像ムラの原因になる。そして、ユーザーは、緊急停止からの印刷再開後、それら画像ムラに気付かず、不良画像を多数枚印刷して、無駄紙を多く発生させてしまうという問題があった。

従来、このような緊急停止に対応する技術としては、加熱ローラーを冷却するファンを備えた画像形成装置がある。この従来の画像形成装置では、用紙ジャムによる停止時に加熱ローラーを冷却することで、オーバーシュートを抑制している。

特開２００１－３４３８５７号公報

しかしながら、従来技術は、用紙ジャム時に冷却ファンを動作させることで定着器を速やかに冷却することとしているが、蓄熱された状態で停止した定着ベルトの変形を完全に抑えることは難しい。また、従来技術は、故障発生時や停電時などにおいては冷却ファンを駆動できなくなるため、定着ベルトを冷却できない。

このため、従来技術では、緊急停止後、印刷（画像形成）が再開された際に、定着ベルトの変形を起因とした画像ムラの発生に気が付かず、無駄紙を発生させてしまうという問題を解決できていない。

そこで、本発明の目的は、緊急停止後の画像形成再開時に、定着ベルトの変形を起因とした画像ムラによる無駄紙の発生を抑えることができる画像形成装置および画像形成装置の制御方法を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）用紙上に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
加熱源、前記加熱源の熱を伝達する定着部材、および前記定着部材との間で定着ニップを形成する加圧部材を有し、前記定着ニップで前記用紙を挟持搬送して、前記未定着トナー画像を前記用紙に定着する定着部と、
定着後の画像を光学的に検知する画像検知部と、
画像形成途中で緊急停止された後の画像形成再開時に画像ムラ検知モードとして、画像を形成させて、前記画像検知部に定着後の画像を検知させ、検知結果を基に画像ムラの有無を判定する制御部と、
を有し、
前記制御部は、緊急停止したときに実行されていたジョブの画像形成速度が所定の速度以上、かつ、緊急停止したときに実行されていたジョブの定着温度が所定の温度以上の場合に、前記画像ムラ検知モードを実施する、画像形成装置。

（２）前記定着部材は、
前記加熱源を備えた加熱ローラーと、
前記加熱ローラーに接して移動する定着ベルトと、
前記定着ベルトに接し、前記定着ベルトを定着ニップ方向へ加圧する上加圧ローラーと、を有し、
前記加圧部材は、前記定着ベルトとの間で前記定着ニップを形成する下加圧ローラーを有する、上記（１）記載の画像形成装置。

（３）前記制御部は、前記画像ムラ検知モードでは、通常の画像形成時よりも定着温度を下げる、上記（１）または（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記画像検知部は、濃度センサーを有し、
前記制御部は、前記画像ムラ検知モードでは、２色以上のトナーを用いたベタ塗り画像を画像形成させる、上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（５）前記画像検知部は、光沢度センサーを有し、
前記制御部は、前記画像ムラ検知モードでは、黒色のトナーを用いたベタ塗り画像を画像形成させる、上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（６）前記画像検知部は、測色センサーを有し、
前記制御部は、前記画像ムラ検知モードでは、２色以上のトナーを用いたベタ塗り画像を画像形成させる、上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（７）緊急停止時は、定着部の搬送停止と前記加熱源の通電停止が同時である、上記（１）～（６）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（８）緊急停止は、用紙ジャム発生時、故障発生時、停電時のいずれかである、上記（１）～（７）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（９）前記制御部は、前記画像ムラ検知モードにおいて検知された画像ムラが、前記定着部材の周長に相当する間隔で検知された場合に、定着部材起因による画像ムラと判定する、上記（１）～（８）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１０）前記制御部は、前記画像ムラ検知モードにおいて検知された画像ムラの形状が所定形状の場合に、定着部材起因による画像ムラと判定する、上記（１）～（８）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１１）前記制御部は、前記画像ムラ検知モードにおける検知結果に基づき、定着部材起因による画像ムラと判定した場合、その旨を告知する上記（１）～（１０）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１２）前記告知は、前記定着部材の交換を促す内容を含む、上記（１１）に記載の画像形成装置。

（１３）用紙上に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
加熱源により加熱される定着部材、前記定着部材との間で定着ニップを形成する加圧部材を有し、前記定着ニップで前記用紙を挟持搬送して、前記未定着トナー画像を前記用紙に定着する定着部とを有する画像形成装置の制御方法であって、
画像形成途中で緊急停止された後の画像形成再開時に画像ムラ検知モードとして、画像を形成させて、定着後の画像を検知し、検知結果を基に画像ムラの有無を判定し、
緊急停止したときに実行されていたジョブの画像形成速度が所定の速度以上、かつ、緊急停止したときに実行されていたジョブの定着温度が所定の温度以上の場合に、前記画像ムラ検知モードを実施する、画像形成装置の制御方法。

本発明は、画像形成途中で緊急停止された後の画像形成再開時に画像を形成させて、形成させた画像を画像検知部に検知させて、その検知結果を基に画像ムラの有無を判定することとした。これにより緊急停止後の画像形成再開時に画像ムラが発生しているか否かがわかるようになるので、画像ムラによる無駄紙の発生を抑えることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明するための概略図である。 定着部の構成を説明するための概略図である。 定着ベルトが変形した状態で印刷が再開された場合を説明する模式図である。 画像検知部の第１の例を説明するための概略側面図である。 画像検知部の第１の例を説明するための概略平面図である。 画像検知部の第２の例を説明するための概略側面図である。 画像検知部の第２の例を説明するための概略平面図である。 画像検知部の第３の例を説明するための概略側面図である。 画像検知部の第３の例を説明するための概略平面図である。 定着温度と画像濃度との関係を示すグラフである。 搬送方向に対する濃度センサーの濃度検知出力値と、定着温度との関係を示すグラフである。 画像ムラ検知のための第１の制御例の処理手順を示すフローチャートである。 画像ムラ検知のための第２の制御例の処理手順を示すフローチャートである。 画像ムラ検知のための第３の制御例の処理手順を示すフローチャートである。 判定テーブルの例を示す図である。 図１２Ａに示した判定テーブルに対応する定着温度を示す定着温度テーブルである。 判定テーブルの例を示す図である。 図１３Ａに示した判定テーブルに対応する定着温度を示す定着温度テーブルである。 ベルト長＞紙長の場合における画像ムラ検知モードの印刷を説明するための模式図である。 ベルト長＞紙長であるカット紙を用いて画像ムラ検知モードを実行する際における定着ベルトの移動と用紙搬送を説明するための模式図である。 ベルト長＞紙長であるカット紙を用いて画像ムラ検知モードを実行する際における定着ベルトの移動と用紙搬送を説明するための模式図である。 ベルト長＞紙長であるカット紙を用いて画像ムラ検知モードを実行する際における定着ベルトの移動と用紙搬送を説明するための模式図である。 ベルト長＞紙長であるカット紙を用いて画像ムラ検知モードを実行する際における定着ベルトの移動と用紙搬送を説明するための模式図である。 濃度検知出力値の搬送方向の変化を示すグラフである。 定着ベルト２周分の長さを印刷した場合の濃度検知出力値の搬送方向の変化を示すグラフである。 定着ローラーよりなる定着部の構成を説明するための概略図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

なお、図面においては、同一の要素または同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明するための概略図である。

画像形成装置１は、給紙部１１、画像形成部１２、定着部１３、画像検知部１４、排紙部１５、制御部１６、および操作パネル１８を有する。

給紙部１１は、用紙１００としてロール紙（連続紙）を保持し、画像形成部１２へ供給する。給紙部１１と画像形成部１２の間には、給紙部１１からの搬送速度と画像形成部１２での搬送速度を調整するための給紙バッファ１１ａを備える。画像形成装置１には、用紙１００として、カット紙を使用する場合に備えて、カット紙を収納し、画像形成部１２へ供給する給紙カセット１９を有する。

画像形成部１２は、電子写真方式により用紙１００にトナー画像を形成する。

定着部１３は、画像形成部１２で形成された未定着トナー画像を用紙１００に定着させる。定着部１３の詳細は後述する。

画像検知部１４は、定着後の画像を光学的に検知する。画像検知部１４の詳細は後述する。画像形成部１２と画像検知部１４の間には、画像形成部１２の搬送速度と画像検知部１４での搬送速度を調整するための排紙バッファ１５ａを備える。

排紙部１５は、画像が形成されたロール紙を巻き取る。

制御部１６は、コンピューターであり、その構成は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶装置と、各部と信号の通信を行う通信インターフェース（ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ））などを備える。

制御部１６は、記憶装置に記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで、画像形成装置１の各部を制御して、用紙１００上に画像形成（印刷）させる。また、本実施形態では、緊急停止後の印刷再開時における画像ムラ検知モードの処理を実行する。

図２は、定着部１３の構成を説明するための概略図である。

定着部１３は、加熱ローラー３１、上加圧ローラー３２、下加圧ローラー３３、定着ベルト３４を有する。このうち、加熱ローラー３１、上加圧ローラー３２、および定着ベルト３４は、定着部材となる。また、下加圧ローラー３３は、加圧部材となる。

加熱ローラー３１は、内部に、加熱源であるハロゲンヒーター３５を有する。加熱ローラー３１は、たとえば、アルミニウム製の芯金の表面にフッ素材料がコーティングされている。

上加圧ローラー３２は、定着ベルト３４を定着ニップ３０の方向に加圧する。上加圧ローラー３２は、たとえば、アルミニウム製あるいはステンレス製芯金の表面にシリコーンゴム層が形成されて構成されている。上加圧ローラー３２に加圧されている部分の定着ベルト３４と下加圧ローラー３３によって定着ニップ３０が形成されている。

下加圧ローラー３３は、上加圧ローラー３２の回転に同期して回転する。下加圧ローラー３３は、たとえば、アルミニウム製あるいはステンレス製の芯金の表面にシリコーンゴム層が形成され、シリコーンゴム層の表面にフッ素材料がコーティングされて構成されている。下加圧ローラー３３は、定着ニップ３０を通過する用紙１００を定着ベルト３４方向に加圧する。上加圧ローラー３２と下加圧ローラー３３には、駆動源からの駆動力が伝達されており、上加圧ローラー３２と下加圧ローラー３３とは同期して回転する。加熱ローラー３１は、上加圧ローラー３２の回転に伴い移動する定着ベルト３４の移動により従動回転する。

定着ベルト３４は、加熱ローラー３１と上加圧ローラー３２に接し、張り掛けされた無端ベルトである。定着ベルト３４は、たとえば、ポリイミド基材上にシリコーンゴム層が形成され、されに表層としてフッ素材料が形成されて構成されている。定着ベルト３４は、加熱ローラー３１によって加熱され、定着ベルト３４が移動することで定着ニップ３０まで熱を伝達して、定着ニップ３０で挟持搬送されている用紙１００を加熱して、未定着トナー画像を定着させる。

ここで、緊急停止後の印刷再開後に発生する画像ムラについて説明する。

図３は、定着ベルト３４が変形した状態で印刷が再開された場合を説明する模式図である。

緊急停止時には、定着ベルト３４の加熱ローラー３１と接触している部分で温度がオーバーシュートにより上昇する。画像形成装置１は、たとえば、搬送系で用紙１００のジャムが発生した場合、用紙詰まりによる機械ダメージを防止するために、各部の駆動を停止する。したがって、制御部１６は、定着部１３に対して、用紙１００の搬送停止と同時に、ヒーターへの通電も停止させる。このとき、加熱ローラー３１に蓄熱された熱は、定着ベルト３４から用紙１００に伝達されず、加熱ローラー３１に接触している定着ベルト３４のみを加熱することになる。このため、オーバーシュートが発生する。

緊急停止は、搬送系で用紙１００のジャムが発生した場合以外にも、たとえば、画像形成装置内各部の故障などでも発生し、その場合にも定着部１３の搬送停止およびヒーターへの通電停止が同時に行われる。緊急停止される故障としては、たとえば、搬送系や、画像形成部１２、定着部１３などの故障であり、これらの故障では、緊急停止と共に、サービスコールなど故障解消のために業者を呼ぶことを操作パネル１８に表示することがある。

なお、画像形成装置内各部の故障の中には、緊急停止を要しない場合もある。緊急停止を要しない場合は、故障発生時においても、ヒーターオフの後、搬送停止となる。このようなヒーターオフの後、搬送停止となる故障としては、たとえば、通信系の故障、操作パネル１８の故障など、搬送や印刷に直接関係しない故障が挙げられる。

また、緊急停止は、画像形成装置１への電力供給が断たれた場合にも発生する。電力供給が断たれた場合とは、たとえば、停電や、画像形成装置１の電源線が断線したり、抜かれたりしてしまうなどの場合に発生する。これらの場合は、当然に、定着部１３の搬送停止と、ヒーターへの通電停止が同時に行われる。

定着ベルト３４においては、停止している加熱ローラー３１に接している部分が局所的に加熱されることになるため、ポリイミド基材層３４１が波打つように変形してしまう。そうなると、定着ベルト３４は、ポリイミド基材層３４１の変形に伴い、表層のシリコーンゴム層３４２およびフッ素材料２４３も波打つように変形する。

印刷再開後、定着ベルト３４が変形して図３における凹形状となった部分では、加熱ローラー３１と定着ベルト３４の間に隙間ができ、加熱ローラー３１からの熱が伝わりにくくなる。一方、図３において凸形状となった部分では、加熱ローラー３１と定着ベルト３４の間に隙間がないため、凹形状の部分よりも熱が伝わりやすい。このため定着ベルト３４は、温度ムラのある状態で用紙１００と接する。このため、図３に示すように、定着ベルト３４の高い温度の部分と接するトナー層１１０の部分は、温度が高くなり、逆に定着ベルト３４の低い温度の部分と接するトナー層１１０の部分は、温度が低くなる。このため、定着後の画像には、凹凸変形に対応したムラができてしまう。

実施形態は、定着ベルト３４の変形を起因とする画像ムラを画像検知部１４で検知し、その後の画像形成を停止させる。以下では、画像検知部１４の複数の例を説明する。

図４Ａは、画像検知部１４の第１の例を説明するための概略側面図であり、図４Ｂは画像検知部１４の第１の例を説明するための概略平面図である。各図において、矢印Ｆは、搬送方向を示す。以下、他の図においても同様である。

画像検知部１４の第１の例は、濃度センサー１４１を備える。濃度センサー１４１としては、たとえば、コンタクトラインイメージセンサー、レンズ縮小型ラインイメージセンサーなどの画像読み取りセンサーを使用することができる。これらの画像読み取りセンサーにおいては、画像を読み取るための複数の画素が直線的に並んでいる。画像読み取りセンサーにおいては、複数の画素が用紙１００の搬送方向に対して直交する方向（画像幅方向という）に、全ての画像を読み取りできるように配置されている。

第１の例では、用紙１００を定着ベルト３４の周長以上の距離を搬送させて、濃度センサー１４１によって、搬送中の用紙１００全体の画像が読み取られる。読み取られた画像は、制御部１６へ送られる。制御部１６は、定着ベルト３４の周長以上に対応した画像領域全面の濃度を検知して、画素ごとの濃度値を記憶装置に記憶する。濃度を検知する際は、たとえば、２色以上のトナーを用いてベタ塗り画像を印刷することが好ましい。第１の例においては、定着ベルト３４の変形を起因とした画像ムラがある場合、ベタ塗り画像を読み取ると、用紙搬送方向に濃度の変化が検知される。

図５Ａは、画像検知部１４の第２の例を説明するための概略側面図であり、図５Ｂは画像検知部１４の第２の例を説明するための概略平面図である。

画像検知部１４の第２の例は、光沢度センサー１５１を備える。光沢度センサー１５１は、光沢計（または光沢度計）、光沢測定センサー、光沢度判別センサーなどとも称されており、画像の光沢度を測定する。光沢度センサー１５１は、画像幅方向に移動して、光沢度を測定する。したがって、画像全面の光沢度を測定するためには、用紙搬送を一時停止して、光沢度センサー１５１を画像幅方向に移動して光沢度を測定し、用紙１００を所定距離搬送して再び停止し、光沢度センサー１５１を画像幅方向に移動して光沢度を測定することを繰り返す必要がある。このような測定は、用紙１００を定着ベルト３４の周長以上の距離を搬送させ、その間の用紙１００全面の光沢度を検知させることが好ましい。光沢度センサー１５１の測定値は制御部１６へ送られる。制御部１６で、受信した光沢度の値を記憶装置へ記憶する。

定着ベルト３４の変形は、必ずしも用紙幅に対応する定着ベルト３４の幅方向に均等に発生するものではない。このため、上記のように、搬送、停止を繰り返して、用紙幅方向を含めた画像全面の光沢を測定することが好ましい。

定着ベルト３４は、幅方向の温度分布で最も高い位置で変形する。幅方向の温度分布は決まっていて、変形する位置も決まっていることが多い。このため、光沢度センサー１５１を用いた場合は、たとえば、幅方向の温度分布で最も温度が高い位置に固定して、光沢度センサー１５１を用紙幅方向へ移動させる動作を省略し、用紙１００の搬送を停止させずに光沢度を連続的に計測することとしてもよい。本実施形態では、このような測定を簡易測定という。このような簡易測定においても、定着ベルト周長方向の画像ムラを検知可能である。

光沢度を検知する際は、たとえば、黒色のトナーを用いて、ベタ塗り画像を印刷して測定することが好ましい。第２の例においては、定着ベルト３４の変形を起因とした画像ムラがある場合、ベタ塗り画像から光沢度を測定すると、用紙搬送方向に光沢度の変化が検知される。

図６Ａは、画像検知部１４の第３の例を説明するための概略側面図であり、図６Ｂは画像検知部１４の第３の例を説明するための概略平面図である。

画像検知部１４の第３の例は、測色センサー１６１を備える。測色センサー１６１は、色彩計または分光測色計などであり、画像の色を刺激値として測定する。測色センサー１６１は、画像幅方向に移動して、色を測定する。したがって、画像全面の色を測定するためには用紙搬送を一時停止して、測色センサー１６１を画像幅方向に移動して色を測定し、用紙１００を所定距離搬送して再び停止し、測色センサー１６１を画像幅方向に移動して色を測定することを繰り返す必要がある。このような測定は、用紙１００を定着ベルト３４の周長以上の距離を搬送させ、その間の用紙１００全面の色を検知させることが好ましい。測色センサー１６１の測定値は制御部１６へ送られる。制御部１６は、受信した色の値を記憶装置へ記憶する。

定着ベルト３４の変形は、必ずしも用紙幅に対応する定着ベルト３４の幅方向に均等に発生するものではない。このため、搬送、停止を繰り返して、用紙幅方向を含めた画像全面の色を測定することが好ましい。なお、測色センサー１６１を用いた場合も、測色センサー１６１を用紙幅方向へ移動させる動作を省略し、用紙１００の搬送を停止させずに色を連続的に計測する、簡易検査としてもよい。

第３の例においても、色を検知する際は、たとえば、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）の重ね合わせによるレッド（Ｒ）、マゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）の重ね合わせによるブルー（Ｂ）、イエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）の重ね合わせによるグリーン（Ｇ）など２色以上のトナーのベタ塗り画像を印刷して測定することが好ましい。第３の例においては、定着ベルト３４の変形を起因とした画像ムラがある場合、ベタ塗り画像から色を測定すると、用紙搬送方向に色の変化、すなわち、用紙搬送方向に色差が検知される。

次に、定着温度と濃度センサー１４１によって検出される画像ムラとの関係を説明する。

図７は、定着温度と画像濃度との関係を示すグラフである。なお、定着温度とは、使用する用紙１００やトナーに応じて定着ニップ３０の温度として指定された温度である。

図７に示すように、濃度センサー１４１によって検出される濃度は、定着温度によって異なる。そして、定着温度が高い領域では、温度に対する濃度の変化の傾きが比較的小さい。一方、定着温度が低い領域では、温度に対する濃度の変化の傾きが大きい。通常の定着温度は、温度に対する濃度の変動を少なくするため、このグラフに示すように、温度変化に対する濃度の変化の傾きが小さい領域となるように設定されている。言い換えると、通常の定着温度としては、定着ニップ３０における温度が多少変化しても、画像ムラの発生が起きない、または少なくなる温度が設定されている。

そして、このグラフから、画像ムラを検知し易くするためには、定着温度を低くすればよいことがわかる。

図８は、搬送方向に対する濃度センサー１４１の濃度検知出力値と、定着温度との関係を示すグラフである。

図８に示すように、通常の定着温度においては、濃度検知出力値の大きな変動は見られない。定着温度を通常の定着温度から５～２０℃下げた場合は、濃度検知出力値が、通常の定着温度の場合より大きく変動している。

ここでは、図７および８と用いて、濃度センサー１４１による濃度検知出力値を元に定着温度と画像濃度の関係を説明したが、光沢度、色（測色値）においても、同様の関係がある。

次に、緊急停止後の印刷再開後における画像ムラ検知の制御例を説明する。以下では、３つの制御例を説明する。

（第１の制御例）
図９は、画像ムラ検知のための第１の制御例の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は、この処理手順に基づいて作成されたコンピューターが実行可能なプログラムとして提供される。提供されたプログラムは、画像形成装置１の制御部１６よって実行される。処理手順に基づくプログラムが制御部１６によって実行されることは、他の制御例においても同様である。

第１の制御例では、まず、制御部１６は、印刷指示があるか否かを判断する（Ｓ１１）。ここで制御部１６は、印刷指示がなければ（Ｓ１１：ＮＯ）、指示があるまで待機する。

印刷指示が入力されたなら（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部１６は、前回ジョブが正常に終了したか、緊急停止したか、判断する（Ｓ１２）。

制御部１６は、１つのジョブが正常に終了するごとに、記憶装置内の所定のアドレスにフラグを立て、印刷再開時に参照できるようにしている。Ｓ１１において、制御部１６は、このアドレスを参照して、フラグがあれば正常終了（Ｓ１２：ＮＯ）、フラグがなければ緊急停止（Ｓ１２：ＹＥＳ）と判断する。

制御部１６は、正常終了と判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、そのまま印刷を開始させて（Ｓ１５）、通常の印刷処理を行った後、処理を終了する。

制御部１６は、Ｓ１２において、緊急停止と判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、画像ムラ検知モードを実行する（Ｓ１３）。画像ムラ検知モードについての詳細は後述するが、少なくとも、定着ベルト３４の周長に相当する長さ分の用紙１００に画像を形成して、画像検知部１４により画像を検知させる。

続いて、制御部１６は、画像ムラ検知モードを実行した結果、画像ムラありか否かを判断する（Ｓ１４）。制御部１６は、画像ムラがなければ（Ｓ１４：ＮＯ）、そのまま印刷を開始させて（Ｓ１５）、通常の印刷処理を行った後、処理を終了する。

Ｓ１４において、制御部１６は、画像ムラありと判断した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、画像ムラが発生したことを告知するための出力を行って（Ｓ１６）、処理を終了する。画像ムラありの場合は、その後の印刷が停止される。なお、ここで検知される画像ムラは、定着ベルト３４の変形起因による画像ムラのことである。

Ｓ１６における画像ムラが発生したことを告知する出力は、たとえば、操作パネル１８への画像ムラが発生したことの表示や、ジョブを投入したコンピューターなどへ、この画像形成装置１が使用不可であることを伝える通信出力などである。また、操作パネル１８への表示や通信出力には、印刷停止や定着ベルト３４の変形を伝えるだけでなく、定着ベルト３４の交換を促す内容を含むことが好ましい。より具体的には、定着ベルト３４の交換を促す表示や音声ガイドなどである。これにより、ユーザーは、画像ムラ解消のための具体的な処置方法がわかるようになる。

このように第１の制御例では、緊急停止後、次のジョブが投入されて印刷指示がなされたときに、画像ムラの検知が行われ、画像ムラが発生していたなら、印刷しないようにできる。したがって、第１の制御例では、緊急停止後の印刷再開時に、定着ベルト３４に起因した画像ムラによる無駄紙の発生を防止できる。

（第２の制御例）
第２の制御例は、前回のジョブが所定の条件となっている場合に、画像ムラ検知モードを実行する。前回のジョブの所定の条件とは、前回ジョブにおける印刷速度と定着温度が所定の条件となっている場合である。

ここでは、まず、印刷速度および定着温度と、定着ベルト３４の変形との関係を説明する。

ジョブの正常終了時は、印刷終了後にヒーターをオフにしてから、定着部１３の駆動を停止する。しかし、緊急停止時は、印刷中に定着部１３の駆動停止とヒーターオフがほぼ同時に行われる。そのため、既に説明したように、加熱ローラー３１に接触している定着ベルト３４の温度がオーバーシュートにより上昇し、定着ベルト３４が熱で変形する場合がある。

オーバーシュート量（オーバーシュートで上昇する温度）は、供給熱量が多いことで大きくなる。このため、オーバーシュートで上昇する温度は、印刷速度、定着温度、用紙種類、用紙坪量によって異なる。通常の印刷においては、印刷速度、用紙坪量が大きいほど、より多くの熱量を供給する必要がある。緊急停止時においては、印刷速度、用紙坪量が大きいほど、オーバーシュート量も大きくなる。定着温度は、印刷速度が速く、用紙坪量が大きいほど、通常、高く設定される。このため、オーバーシュートが発生すると、定着ベルト３４の温度は、定着温度に対してオーバーシュート分が上乗せされて高くなる。このため、緊急停止時には、もとの定着温度の高い方が、もとの定着温度が低い場合よりも、定着ベルト３４に加わる温度がいっそう高くなる。このため、定着ベルト３４は、緊急停止したときに実行されていたジョブにおける定着温度の高い場合の方が、低い場合よりも変形する可能性が高くなる。

そこで第２の制御例では、特に、印刷速度と定着温度に着目して、画像ムラの発生の有無を検知することとしたものである。

図１０は、画像ムラ検知のための第２の制御例の処理手順を示すフローチャートである。

第２の制御例では、まず、制御部１６は、第１の制御例同様に、印刷指示があれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、前回ジョブが緊急停止したか否かを判断する（Ｓ１２）。前回ジョブが正常終了であれば（Ｓ１２：ＮＯ）、そのまま印刷を開始し（Ｓ１５）、印刷が終われば、処理を終了する。

前回ジョブが緊急停止していれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部１６は、前回のジョブの条件のうち、印刷速度と定着温度を調べる（Ｓ２０）。このＳ１２がＹＥＳと判断された前回ジョブとは、すなわち、緊急停止したときに実行されていたジョブということになる。

Ｓ２０において、制御部１６は、前回ジョブの印刷速度と定着温度が、速度６０ｐｐｍ以上、温度１７５℃以上ではないと判断した場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、画像ムラ検知モードを実施しないで、そのまま印刷を開始し（Ｓ１５）、印刷が終われば、処理を終了する。

一方、Ｓ２０において、制御部１６は、前回のジョブの印刷速度および定着温度が、速度６０ｐｐｍ以上、温度１７５℃以上であると判断した場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、画像ムラ検知モードを実行する（Ｓ１３）。

画像ムラ検知モードを実行後の手順は、第１の制御例と同様である。

このように第２の制御例では、前回ジョブの印刷速度および定着温度が、定着ベルト３４が変形しやすい所定の条件となっている場合に、画像ムラを検知するための処理を実施する。したがって、第２の制御例では、所定の条件以外の場合は、緊急停止後であっても、そのまま印刷を開始するので、印刷開始が第１の制御例より速くなる。また、第２の制御例では、所定の条件以外の場合は、緊急停止後であっても、画像ムラを検知するための処理を行わないので、用紙１００が無駄にならない。

（第３の制御例）
第３の制御例は、第２の制御例同様に、所定の条件のときに画像ムラ検知モードを実行する。ただし、第３の制御例は、所定の条件として、坪量、印刷速度、および紙質ごとに画像ムラ検知モードを実行するか否かを判定するテーブルデータを用意した。このテーブルデータを判定テーブルという。第３の制御例は、判定テーブルと、前ジョブの印刷条件とを対比して、判定テーブルの中で、画像ムラ検知モードを実行するように設定されている条件に合う場合に画像ムラ検知モードを実行する。

図１１は、画像ムラ検知のための第３の制御例の処理手順を示すフローチャートである。

第３の制御例では、まず、制御部１６は、第１の制御例同様に、印刷指示があれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、前回ジョブが緊急停止したか否かを判断する（Ｓ１２）。前回ジョブが正常終了であれば（Ｓ１２：ＮＯ）、そのまま印刷を開始し（Ｓ１５）、印刷が終われば、処理を終了する。

前回ジョブが緊急停止していれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部１６は、前回のジョブの条件と記憶装置に記憶されている判定テーブルを対比する（Ｓ３０）。

図１２Ａおよび図１３Ａは、判定テーブルの例を示す図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示した判定テーブルに対応する定着温度を示す定着温度テーブルを参考に示す。図１３Ｂは、図１３Ａに示した判定テーブルに対応する定着温度を示す定着温度テーブルを参考に示す。

図１２Ａは全ての坪量で速度が６０枚／分の場合の例を示し、図１３Ａは大きい坪量で速度を４０枚／分に遅くしている場合の例を示している。図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、速度が６０枚／分では定着温度が１７５℃以上で画像ムラ検知モードを実施するようになっており、第２の制御例と同じになっている。図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、速度が４０枚／分では１８０℃以上で画像ムラ検知モードを実施するようになっている。速度が遅い分熱供給量が少なく、オーバーシュート量が小さくなるので閾値の定着温度を高くできる。また、図に示した例では、紙質によらず閾値の定着温度は同じだが、紙質でオーバーシュート量が異なり閾値の定着温度が違う場合もある。このため、判定テーブルは、速度や使用される紙によって適切に設定すればよい。

図１２Ａおよび図１３Ａに示したテーブルデータは、坪量、印刷速度、および紙質として非塗工紙の場合に普通紙とカラー紙、塗工紙の場合にグロス紙とカラー紙の違いに対応して、画像ムラ検知モードを実行するか否かを規定している。

Ｓ３０において、制御部１６は、前回のジョブの条件がテーブルデータの中の画像ムラ検知モードを実行する場合に当てはまらないと判断した場合には（Ｓ３０：×非実施）、そのまま印刷を開始し（Ｓ１５）、印刷が終われば、処理を終了する。

一方、Ｓ３０において、制御部１６は、前回のジョブの条件がテーブルデータの中の画像ムラ検知モードを実行する場合に当てはまると判断した場合には（Ｓ３０：○実施）、画像ムラ検知モードを実行する（Ｓ１３）。

画像ムラ検知モードを実行後の手順は、第１の制御例と同様である。

このように第３の制御例では、前回ジョブの坪量、印刷速度、および紙質が、定着ベルト３４が変形しやすい所定の条件となっている場合に、画像ムラを検知するための処理を実施する。したがって、第３の制御例では、所定の条件以外の場合は、緊急停止後であっても、そのまま印刷を開始するので、印刷開始が第１の制御例より速くなる。また、第３の制御例では、所定の条件以外の場合は、緊急停止後であっても、画像ムラを検知するための処理を行わないので、用紙１００が無駄にならない。また、第３の制御例では、所定の条件は、あらかじめテーブルデータとして記憶装置に記憶しておくこととしたので、様々な印刷条件を設定しておくことができる。このテーブルデータは、坪量、印刷速度、および紙質以外の印刷条件であってもよい。

画像ムラ検知モードについて説明する。

画像ムラ検知モードでは、少なくとも、定着ベルト３４の周長（以下、ベルト長という）に相当する長さ分、用紙１００を搬送して画像を形成する。図１に示したように、用紙１００がロール紙の場合、またカット紙の場合でも搬送方向の長さ（以下、紙長という）が定着ベルト３４の周長より長い場合は、定着ベルト３４の周長は、あらかじめ分かっているので、定着ベルト３４の周長の長さ（またはそれ以上の長さ）となるように、用紙１００を搬送して、画像形成、定着を行う。

一方、カット紙の場合で、カット紙の長さが、定着ベルト３４の長さより短い場合、すなわち、ベルト長＞紙長の場合は、ベルト長分に相当する画像の長さ（以下、画像長という）となるように、複数枚のカット紙を使用して印刷する。図１４は、ベルト長＞紙長の場合における画像ムラ検知モードの印刷を説明するための模式図である。

ベルト長＞紙長の場合の印刷は、基本的に、図１４に示すように行われる。まず、１枚目の用紙を、給紙カセット１９から画像形成部１２へ搬送させ、印刷させる。続いて、画像間隔がベルト長になるタイミングで、２枚目の用紙を給紙カセット１９から画像形成部１２へ搬送させ、印刷させる。これにより、１枚目の定着が行われたベルト部分から連続したベルト部分で２枚目の画像が定着される。以下同様にして、印刷した枚数×画像長≧ベルト長となるまで行われる。なお、画像長とは、紙長から前端および後端余白長さを除いた長さである。

図１５～１８は、ベルト長＞紙長であるカット紙を用いて画像ムラ検知モードを実行する際における定着ベルト３４の移動と用紙搬送を説明するための模式図である。図１５～１８においては、加圧ローラーは省略した。

まず、図１５に示すように、画像が形成されている１枚目用紙１０１が定着ニップ３０に入ることで、定着が開始される。このとき、１枚目用紙１０１上で定着される１枚目画像１０１ｉは、定着ベルト３４上の１ｓの位置から開始されている。定着ベルト３４上の１ｓの位置は、１枚目画像１０１ｉの開始位置である。

その後、図１６に示すように、１枚目用紙１０１は、定着ベルト３４上の１枚目画像１０１ｉの終了位置１ｅの位置まで搬送される。このとき定着ベルト３４上の１枚目画像１０１ｉの開始位置１ｓは、図１６に示すように、加熱ローラー３１の近くまで移動する。

その後、図１７に示すように、定着ベルト３４が、１枚目画像１０１ｉの終了位置１ｅからベルト長だけ移動される。そして、定着ベルト３４上で、２枚目画像１０２ｉの開始位置２ｓとなるタイミングで２枚目用紙１０２が搬送され、定着が行われる。このとき、定着ベルト３４上では、２枚目画像１０２ｉの開始位置２ｓと、１枚目画像１０１ｉの終了位置１ｅが同じになる（１ｅ＝２ｓ）。

その後は、同様に、３枚目用紙１０３への３枚目画像１０３ｉの形成および定着が行われる。つまり、定着ベルト３４は、２枚目画像１０２ｉの終了位置２ｅから、さらにベルト長だけ移動されて、３枚目用紙１０３に、定着ベルト３４上の３枚目画像１０３ｉの開始位置３ｓから定着が開始される。定着ベルト３４上では、３枚目画像１０３ｉの開始位置３ｓと、２枚目画像１０２ｉの終了位置２ｅが同じになる（２ｅ＝３ｓ）。

この例では、３枚の用紙１０１～１０３に対する画像形成（印刷）で、定着ベルト３４の周長全体に相当する画像を印刷できる。カット紙への画像形成は、用紙１０１と用紙１０２の間、用紙１０２と用紙１０３の間などに画像形成しない領域がある。このため本実施形態は、定着ベルト３４を１枚目の用紙１０１への定着終了後、ベルト長だけ移動させた後、２枚目の用紙１０２に定着し、２枚目の用紙１０２への定着終了後、ベルト長だけ移動させた後、３枚目の用紙１０３に定着している。これにより本実施形態では、カット紙を用いた場合でも、定着ベルト３４におけるベルト周方向の全ての面を使用して画像を定着させた画像を得ることができる。このため、本実施形態では、カット紙の場合でも定着ベルト３４の変形を見逃さずに、検出できる。

ここでは、３枚の用紙１０１～１０３を使用した例を説明したが、使用する用紙の枚数は、ベルト長と、使用するカット紙の搬送方向長さに応じて決めればよい。

次に、画像ムラの検知の一例を、濃度センサー１４１を用いて行う場合で説明する。

濃度センサー１４１を用いた画像ムラ検知モードで印刷される画像は、２色以上のベタ塗り画像であることが好ましい。たとえばマゼンタとシアンの重ね合わせによるブルーのベタ塗り画像である。定着ベルト３４が変形した場合に濃度ムラが発生しやすくかつ検知しやすい。

画像ムラ検知モードでの印刷は、通常の印刷時よりも５～２０℃低い定着温度で実施される。これは、既に説明したように、定着温度を下げることで濃度ムラを発生させ易くするためである。印刷画像の搬送方向の長さは、少なくとも定着ベルト１周分の長さとする。

図１９は、濃度検知出力値の搬送方向の変化を示すグラフである。

図１９に示すように、濃度ムラがある場合、濃度センサー１４１による濃度検知出力値が所定の波高以上で変動する波形となる。本実施形態では、濃度ムラの波の形状が所定形状である場合に、定着ベルト起因の画像ムラありと判定する。具体的には、制御部１６が、波の形状として、波高および波長が所定の範囲となる場合に、画像ムラありと判定する。

オーバーシュートによる定着ベルト変形の凹凸の形状は、だいたい決まっている。このため、定着ベルト起因の画像ムラは、濃度変化の周期性を見ることで判定できる。オーバーシュートによる定着ベルト変形による凹凸周期は、山から次の山までの長さである波長である。定着ベルト変形による波長は、たとえば５～１０ｍｍである。このことから、本実施形態では、図１９における濃度検知出力値の波が、波長５～１０ｍｍで、周期的に発生している部分がある場合に、定着ベルト起因の画像ムラが発生していると判定される。波長と合わせて波高も条件に加え、波長５～１０ｍｍかつ波高所定値以上になった場合に、定着ベルト起因の画像ムラが発生していると判定してもよい。所定値は、あらかじめ凹凸変形しているベルトで出力した画像を測定した濃度センサー検出値から、決めればよい。

また、他の判定方法としては、たとえば、定着ベルト２周分の長さを印刷して、濃度検知出力値の変動波の周期性から判定する。この場合も、印刷は２色以上を用いたベタ塗り画像であり、定着温度は通常印刷時よりも５～２０℃下げることが好ましい。

図２０は、定着ベルト２周分の長さを印刷した場合の濃度検知出力値の搬送方向の変化を示すグラフである。

定着ベルト２周分の長さを印刷した場合、定着ベルト起因の画像ムラがあると、濃度検知出力値が所定の波高以上で変動している部分（図中のムラ発生部分）が２回発生する。図２０に示すように、ムラ発生部分では、所定の波高以上となる波は、５～１０ｍｍで周期的に発生し、その後、一旦、波高が低くなって、再度、所定の波高以上の波が５～１０ｍｍで周期的に発生する。つまり、定着ベルト２周分の長さを印刷した場合、周期的に波高が所定以上高くなっている部分の間隔が、ベルト長と同じになる。したがって、本実施形態では、定着ベルト２周分の長さを印刷した場合に、画像ムラとして検知される部分、すなわち、５～１０ｍｍの波高で波が発生している部分同士の間隔が、ベルト長に相当する場合に、定着ベルト変形起因の画像ムラありと判定する。

このように本実施形態では、定着ベルト２周分の長さを印刷することで、より確実に定着ベルト３４の変形起因の画像ムラか否かを判定できる。

（変形例）
上述した実施形態では、定着ベルト３４を用いた定着部１３の形態を説明したが、これに限定されず、たとえば、定着ローラーよりなる形態でもよい。図２１は、定着ローラーよりなる定着部１３の構成を説明するための概略図である。

定着ローラーよりなる定着部１３は、定着ローラー３２１、加圧ローラー３３１を有する。定着ローラー３２１内には、加熱源であるハロゲンヒーター３５を有する。定着ローラー３２１および加圧ローラー３３１は、定着ニップ３０を形成する。定着ローラー３２１は、たとえば、アルミニウム製の芯金がシリコーンゴムで被覆され、シリコーンゴムの表面にフッ素材料がコーティングされている。変形例では、ハロゲンヒーター３５を内蔵した定着ローラー３２１が定着部材となり、加圧ローラー３３１は加圧部材となる。

なお、変形例においては、定着部１３の定着ローラー３２１以外の構成および動作は実施形態と同じである。

このような定着ローラーよりなる定着部１３の場合は、緊急停止時に、オーバーシュートによって定着ローラー３２１のシリコーンゴムが芯金から剥がれる可能性がある。剥がれた部分で画像の濃度、光沢度、色が変化する。この変形例においても、上述した実施形態同様に、緊急停止後の印刷再開時に画像ムラ検知モードでの印刷を行うことで、定着ローラー３２１を起因とした画像ムラを検出することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではない。本発明は特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。

１ 画像形成装置、
１１ 給紙部、
１２ 画像形成部、
１３ 定着部、
１４ 画像検知部、
１５ 排紙部、
１６ 制御部、
１８ 操作パネル、
１９ 給紙カセット、
３０ 定着ニップ、
３１ 加熱ローラー、
３２ 上加圧ローラー、
３３ 下加圧ローラー、
３４ 定着ベルト、
３５ ハロゲンヒーター、
１００、１０１、１０２、１０３ 用紙、
１１０ トナー層、
１４１ 濃度センサー、
１５１ 光沢度センサー、
１６１ 測色センサー、
３２１ 定着ローラー、
３３１ 加圧ローラー、
３４１ ポリイミド基材層、
３４２ シリコーンゴム層、
３４３ フッ素材料。

Claims (13)

1. 用紙上に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
   加熱源、前記加熱源の熱を伝達する定着部材、および前記定着部材との間で定着ニップを形成する加圧部材を有し、前記定着ニップで前記用紙を挟持搬送して、前記未定着トナー画像を前記用紙に定着する定着部と、
   定着後の画像を光学的に検知する画像検知部と、
   画像形成途中で緊急停止された後の画像形成再開時に画像ムラ検知モードとして、画像を形成させて、前記画像検知部に定着後の画像を検知させ、検知結果を基に画像ムラの有無を判定する制御部と、を有し、
   前記制御部は、緊急停止したときに実行されていたジョブの画像形成速度が所定の速度以上、かつ、緊急停止したときに実行されていたジョブの定着温度が所定の温度以上の場合に、前記画像ムラ検知モードを実施する、画像形成装置。
2. 前記定着部材は、
   前記加熱源を備えた加熱ローラーと、
   前記加熱ローラーに接して移動する定着ベルトと、
   前記定着ベルトに接し、前記定着ベルトを定着ニップ方向へ加圧する上加圧ローラーと、を有し、
   前記加圧部材は、前記定着ベルトとの間で前記定着ニップを形成する下加圧ローラーを有する、請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記画像ムラ検知モードでは、通常の画像形成時よりも定着温度を下げる、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像検知部は、濃度センサーを有し、
   前記制御部は、前記画像ムラ検知モードでは、２色以上のトナーを用いたベタ塗り画像を画像形成させる、請求項１～３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記画像検知部は、光沢度センサーを有し、
   前記制御部は、前記画像ムラ検知モードでは、黒色のトナーを用いたベタ塗り画像を画像形成させる、請求項１～３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記画像検知部は、測色センサーを有し、
   前記制御部は、前記画像ムラ検知モードでは、２色以上のトナーを用いたベタ塗り画像を画像形成させる、請求項１～３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 緊急停止時は、定着部の搬送停止と前記加熱源の通電停止が同時である、請求項１～６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 緊急停止は、用紙ジャム発生時、故障発生時、停電時のいずれかである、請求項１～７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記画像ムラ検知モードにおいて検知された画像ムラが、前記定着部材の周長に相当する間隔で検知された場合に、定着部材起因による画像ムラと判定する、請求項１～８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記画像ムラ検知モードにおいて検知された画像ムラの形状が所定形状の場合に、定着部材起因による画像ムラと判定する、請求項１～８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記画像ムラ検知モードにおける検知結果に基づき、定着部材起因による画像ムラと判定した場合、その旨を告知する請求項１～１０のいずれか１つに記載の画像形成装置。
12. 前記告知は、前記定着部材の交換を促す内容を含む、請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 用紙上に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
    加熱源により加熱される定着部材、前記定着部材との間で定着ニップを形成する加圧部材を有し、前記定着ニップで前記用紙を挟持搬送して、前記未定着トナー画像を前記用紙に定着する定着部とを有する画像形成装置の制御方法であって、
    画像形成途中で緊急停止された後の画像形成再開時に画像ムラ検知モードとして、画像を形成させて、定着後の画像を検知し、検知結果を基に画像ムラの有無を判定し、
    緊急停止したときに実行されていたジョブの画像形成速度が所定の速度以上、かつ、緊急停止したときに実行されていたジョブの定着温度が所定の温度以上の場合に、前記画像ムラ検知モードを実施する、画像形成装置の制御方法。