JP5073586B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、両面印刷が可能で装置本体にオプション装置を装着可能に構成された画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタおよびファクシミリなどの電子写真方式による画像形成装置は、用紙上に転写された未定着トナー像を定着させるために用いられる定着装置として、用紙を加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ部に通紙してトナー像を溶融して定着させるものが一般に用いられている。このように構成された画像形成装置は、近年、後処理装置などのオプション装置を追加してシステムとして構成したものが知られている。

画像形成装置にオプション装置を追加してシステムとして構成した場合、システム全体の消費電力が増大する。このため、画像形成装置において消費電力の大きい定着装置への電力供給に影響を及ぼし、定着装置による安定した定着処理を確保することができない虞があるという問題が生じる。

そこで、上記問題を解決するために、従来技術として、例えば、オプション装置の装着が可能な画像形成装置において、用紙に転写された未定着トナー像を定着させる定着装置と、定着装置へ供給する電力の設定並びにオプション装置の装着の有無を判断する制御回路とを備え、制御回路がオプション装置の装着の有無を判断し、その判断結果に基づいて、定着装置へ供給する電力とコピー停止時における定着装置の温度の設定を行なうようにしたものが提案されている（特許文献１を参照）。

また、その他の技術として、定着装置を備えた装置本体とオプション装置とを含み、共通の電源ユニットから装置本体及びオプション装置に電力供給を行う画像形成装置において、装置本体の温度を測定する温度センサと、オプション装置の温度を測定する温度センサと、電源投入時又はプリント開始指示受付時の温度センサの温度測定結果の組合せに基づき、画像形成装置の電力不足レベルを診断するようにしたものが提案されている（特許文献２を参照）。
特開２００５−１７７３７号公報 特開２００７−５２３１８号公報

しかしながら、従来のオプション装置が装着された画像形成装置では、オプション装置を装置本体の排紙側に装着した状態で両面印刷を行なった場合、用紙の第１印刷面（表面）への印刷が終了した後に用紙を反転させて再度装置本体内に戻す反転搬送処理を行う際に、装置本体から排紙された用紙が一旦オプション装置内に導入されるため、通常の装置外部で用紙の反転搬送処理を行なう場合と比較して装置本体内の温度が上昇する。これにより、用紙が設定温度以上となってしまうため、高温オフセットが生じて第２印刷面へのトナー像が定着不良となるという問題が生じる。また、装置本体内部の構成部品が熱によるダメージを受けることにより、構成部品の短寿命化が生じるという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、オプション装置を装着した画像形成装置の両面印刷時において、トナー像の高温オフセットによる用紙の第２印刷面へのトナー像の定着不良の発生を防止して良好な画像出力を可能にするとともに、装置内の構成部品の熱によるダメージを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記のような問題点を解決するための本発明に係る画像形成装置の構成は、次の通りである。

本発明は、記録媒体に転写された未定着トナー像を所定の温度で定着させる定着装置を備え、両面印刷が可能であって装置本体にオプション装置を装着可能に構成された画像形成装置において、前記オプション装置の装着の有無を判断する判断手段と、前記判断手段により前記オプション装置が装着されていると判断された場合に、前記オプション装置が装着されていないと判断された場合よりも、両面印刷時の第２印刷面に対する定着装置の定着温度を低くする制御手段と、を備え、前記オプション装置を、前記装置本体に装着した状態で、両面印刷時の反転搬送処理において前記装置本体から排出された記録媒体が導入される位置に配置されることを特徴とするものである。

また、本発明は、前記制御手段により、前記判断手段により前記オプション装置が装着されていると判断された場合に、両面印刷時の第２印刷面に対する定着装置の定着温度を片面印刷時の第１印刷面に対する定着装置の定着温度よりも低くすることが好ましい。
本発明において、第１印刷面は、記録媒体の両面印刷時における先に印刷が行われる印刷面とし、第２印刷面は、後に印刷が行われる第１印刷面の裏面の印刷面とする。

また、本発明は、前記制御手段により、記録媒体の厚さに応じて定着温度を変更することが好ましい。

また、本発明は、前記オプション装置により、その装置内で記録媒体の反転搬送処理を行なうことが好ましい。

また、本発明は、前記オプション装置を、記録媒体に後処理を施す後処理装置とすることが好ましい。

本発明によれば、記録媒体に転写された未定着トナー像を所定の温度で定着させる定着装置を備え、両面印刷が可能であって装置本体にオプション装置を装着可能に構成された画像形成装置において、前記オプション装置の装着の有無を判断する判断手段と、前記判断手段により前記オプション装置が装着されていると判断された場合に、前記オプション装置が装着されていないと判断された場合よりも、両面印刷時の第２印刷面に対する定着装置の定着温度を低くする制御手段と、備え、前記オプション装置を、前記装置本体に装着した状態で、両面印刷時の反転搬送処理において前記装置本体から排出された記録媒体が導入される位置に配置されることで、オプション装置を装着した状態で両面印刷を行なった場合、制御手段によって定着装置の定着温度を変更することで、記録媒体に対して最適な定着温度の温度制御を行い、トナー像の高温オフセットを防止して、トナー像の定着不良の発生を防止するとともに、装置内の構成部品の熱によるダメージを抑制することができる。

また、本発明によれば、前記制御手段により、前記判断手段により前記オプション装置が装着されていると判断された場合に、両面印刷時の第２印刷面（裏面）に対する定着装置の定着温度を片面印刷時の第１印刷面（表面）に対する定着装置の定着温度よりも低くすることで、オプションの装着状態に応じて、両面印刷時の裏面（第２印刷面）に対する定着温度を下げることで、記録媒体に対する定着温度の最適化を図り、トナー像の定着不良の発生を防止することができる。

また、本発明によれば、前記制御手段により、記録媒体の厚さに応じて定着温度を変更するで、記録媒体に対する定着温度の最適化を図ることができる。

また、本発明によれば、前記オプション装置により、その装置内で記録媒体の反転搬送処理を行なうことで、第１印刷後の用紙による装置本体への熱影響を低減することができる。

また、本発明によれば、前記オプション装置を、記録媒体に後処理を施す後処理装置とすることで、装置本体に後処理装置を装着した場合であっても記録媒体に対する定着温度の最適化を図り、トナー像の定着不良の発生を防止することができる。

以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
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示す説明図、図２は前記画像形成装置の定着ユニットを制御する制御部の電気的構成を示す説明図である。

本実施形態は、図１，図２に示すように、用紙（記録媒体）に転写された未定着トナー像を所定の温度で定着させる定着ユニット（定着装置）７を備え、両面印刷が可能であって装置本体にオプション装置を装着可能に構成された画像形成装置１００において、画像形成装置１００の動作を制御する制御部３０の構成に、オプション装置４０の装着の有無を判断する判断手段３０４と、判断手段３０４による判断結果に基づいて両面印刷時の定着ユニット７の定着温度を変更する制御手段３０５とを備え、オプション装置４０を装着した状態で両面印刷を行なった場合、制御手段３０５によって定着ユニット７の定着温度を変更するようにしたことを特徴とするものである。

まず、本実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成について説明する。
画像形成装置１００は、図１に示すように、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙（例えば、記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。

装置本体１１０は、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、転写部６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。

装置本体１１０の上部に設けられた画像読取り部９０の上側には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、その原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。

自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。
また、自動原稿処理装置１２０は、矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。

画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。
従って、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。

露光ユニット１は、外部から入力した画像データまたは原稿から読み取って得られた画像データに応じて、帯電された感光体ドラム３を露光することにより、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム３の表面に形成する画像書込み装置であり、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたＬＳＵ（レーザスキャニングユニット）として構成される。また、露光ユニット１には、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。

また、露光ユニット１としては、上述した構成の他に発光素子をアレイ状に並べた、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法も採用できる。

このように構成された露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。

現像装置２は、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーにより顕像化するものである。

感光体ドラム３は、円筒状を呈し、露光ユニット１の上方に配設され、その表面がクリーナユニット４によりクリーニングされ、クリーニングされた表面が帯電器５により均一に帯電される。

クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器を用いても良い。

感光体ドラム３の上方に配置されている転写部６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。中間転写ローラ６４は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応して４本設けられている。

中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動するように構成されている。

中間転写ベルト６１は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成され、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１上に順次重ね合わせて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。

感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６４によって行われる。

各中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１に対して感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与えるようにされている。詳しくは、中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。

中間転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。尚、本実施形態では、転写電極としてローラ形状の中間転写ローラ６４を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述したように、各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化されたトナー像は中間転写ベルト６１上に積層される。積層された画像情報としてのトナー像は、中間転写ベルト６１とともに搬送されて、搬送される用紙と中間転写ベルト６１との接触位置（２次転写位置，所定位置）に移動し、この二次位置に配置されている転写ローラ１０によって用紙上に転写される。

この時、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０とは、所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１０にはトナー像を用紙に転写させるための２次転写バイアスが印加される。この２次転写バイアスは、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。

さらに、上記所定ニップを定常的に得るために、２次転写位置にて中間転写ベルト６１に圧接する転写ローラ１０もしくは２次転写位置にて中間転写ベルト６１の裏側に圧接する中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）としている。

上述した転写工程において、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー、もしくは転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われずに中間転写ベルト６１に残存したトナーは、次工程で形成されるトナー像に対してトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去・回収されるように構成されている。

中間転写ベルトクリーニングユニット６５は、中間転写ベルト６１が搬送される経路上で、中間転写ベルト搬送方向において転写ローラ１０より下流側で感光体ドラム３よりも上流側に設けられている。

中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に接触して中間転写ベルト６１の表面をクリーニングするクリーニング部材としてクリーニングブレード６５ａが具備されている。クリーニングブレード６５ａが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６３で支持されている。

給紙カセット８１は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのトレイであり、装置本体１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。また、装置本体１１０の外側部には、外側より用紙を供給可能な手差し給紙カセット８２が設けられている。
この手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用する用紙を複数枚積載することができる。装置本体１１０の上方には、印刷済みの用紙をフェイスダウンで集積するための排紙トレイ９１が設けられている。

排紙トレイ９１の下側には、各色に応じた現像装置２にそれぞれ対応したトナーを補給するためのトナーカートリッジ８が配置されている。

また、装置本体１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２の用紙を転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１乃至手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１に到る用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ，レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。

搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って設けられている。
ピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
ピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。

レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されている用紙を一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端と用紙の先端を合わせるタイミングで用紙を転写ローラ１０に搬送する機能を有している。すなわち、レジストローラ１３によって、搬送される用紙上の所定の位置に中間転写ベルト６１上のトナー像が転写されるように整合される。

定着ユニット７は、定着ローラ７０として１対のヒートローラ７１と加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、用紙を挟んで回転搬送するようになっている。

ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、対向して配置されて、ヒートローラ７１と加圧ローラ７２との圧接箇所には、定着ニップ部が形成されている。

ヒートローラ７１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって温度制御される。この制御部は、ヒートローラ７１の周囲に設けられたヒートローラ７１の温度と検出する図示しない温度検出器（非接触式のサーミスタ）からの検出信号に基づいてヒートローラ７１の表面温度が１６０〜２００℃の範囲となるように制御する。

また、ヒートローラ７１は、加圧ローラ７２とともにトナーを用紙に熱圧着することにより、用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対して熱定着させる機能を有している。また、ヒートローラ７１には、図１に示すように、ヒートローラ７１を外部から定着するための外部定着ベルト７３が設けられている。

一方、加圧ローラ７２も、ヒートローラ７１と同様に円筒状の金属製の芯金の周面に弾性層が設けられて構成されている。そして、ヒートローラ７１に対して所定の圧力で当接されるようになっている。

次に、画像形成装置１００における用紙搬送経路について説明する。
画像形成装置１００には、図１に示すように、予め用紙を収納する給紙カセット８１、及び手差し給紙カセット８２が設けられている。これら給紙カセット８１，８２から用紙を給紙するために、各々ピックアップローラ１１ａ，１１ｂが配置され、用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓに導くようになっている。

各給紙カセット８１，８２から搬送される用紙は、用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、用紙の先端と中間転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送され、用紙上に画像情報が書き込まれる。その後、用紙は、定着ユニット７を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、その後、搬送ローラ１２ｂを経て排紙トレイ９１上に排出される。

上述した用紙搬送経路は、用紙に対する片面印字要求のときのものである。
一方、両面印字要求の時は、片面印字、すなわち用紙表面（第１印刷面）への印字が終了し定着ユニット７を通過した用紙の後端が最終の搬送ローラ１２ｂで把持されたときに、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによって用紙を搬送ローラ１２ｃ，１２ｄに導く。その後、用紙はレジストローラ１３を経て用紙裏面（第２印刷面）に印字が行われた後に排紙トレイ９１に排出される。

次に、本実施形態の特徴的な定着ユニット７による定着温度の制御について図面を参照して詳細に説明する。

制御部３０は、図２に示すように、露光ユニット１や現像装置２を含む画像形成部２０における画像形成、搬送部５０における搬送ローラ１２による用紙の搬送処理、及びオプション装置４０による後処理等を行うものであって、各部を制御するＣＰＵ（中央処理ユニット）３０１がＲＯＭ（Read Only Memory）３０２に予め記憶されたプログラムにしたがってＲＡＭ（Random Access Memory）３０３等の一時的記憶手段を用いて各処理を実行する。

さらに、制御部３０は、オプション装置の装着の有無を判断する判断手段３０４と、判断手段３０４による判断結果に基づいて両面印刷時の定着ユニット７の定着温度を変更する制御手段３０５とを備え、通常の定着ユニット７における定着温度の制御に加えて、判断手段３０４による判断結果に基づいて両面印刷時の定着ユニット７の定着温度を変更するようにされている。

定着ユニット７は、図２に示すように、制御部３０によってヒートローラ７１の温度を制御するようにされている。定着ユニット７に具備されたヒートローラ７１は、その内部にメインヒータ７１１ａとサブヒータ７１１ｂを備えている。メインヒータ７１１ａは、画像形成装置１００に使用される小サイズ用紙の通紙幅域とほぼ同じ幅の発熱体７１２ａを有している。サブヒータ７１１ｂは、画像形成装置１００に使用される大サイズ用紙の通紙幅域とほぼ同じ幅で発熱体７１２ｂが配置されている。ヒートローラ７１の外周部には、メインヒータ７１１ａが配置される部分とサブヒータ７１１ｂが配置される部分にそれぞれ温度センサ７１３ａ，７１３ｂが配置されている。

温度センサ７１３ａ，７１３ｂは、それぞれメインヒータ７１１ａ及びサブヒータ７１１ｂの発熱体７１２ａ，７１２ｂの幅内で対向する位置に設置されており、温度センサ７１３ａ，７１３ｂにより検出された温度情報は、それぞれ入力回路７１４ａ，７１４ｂを経て制御部３０に取り込まれる。

メインヒータ７１１ａ及びサブヒータ７１１ｂは、それぞれドライバ７１５ａ，７１５ｂを介して制御部３０に接続されている。

ＣＰＵ３０１は、温度センサ７１３ａ，７１３ｂにより検出したヒートローラ表面温度に基づき、ドライバ７１５ａ，７１５ｂを介して各ヒータを通電制御するよう構成されている。また、ＣＰＵ３０１は、装置本体の各部の動作制御に加えてオプション装置４０の動作制御を行なうように構成されている。

次に、本実施形態の画像形成装置１００における両面印刷時の動作制御について図面を参照して詳細に説明する。
図３（ａ）は本実施形態の画像形成装置にオプション装置を装着した時の両面印刷時における用紙の第１印刷が終了した状態を示す説明図、（ｂ）は前記画像形成装置の両面印刷時における用紙の第２印刷のための反転状態を示す説明図、（ｃ）は前記画像形成装置の両面印刷時における用紙の第２印刷のための搬送状態を示す説明図、図４（ａ）は本実施形態の画像形成装置にオプション装置を装着しない時の両面印刷時における用紙の第１印刷が終了した状態を示す説明図、（ｂ）は前記画像形成装置の両面印刷時における用紙の第２印刷のための反転状態を示す説明図、（ｃ）は前記画像形成装置の両面印刷時における用紙の第２印刷のための搬送状態を示す説明図である。

画像形成装置１００にオプション装置４０として後処理装置を装着した状態で用紙に両面印刷を行なう場合、図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１印刷が終了した用紙Ｐの反転搬送動作は、オプション装置４０内で実行されるため（Ａ１部を参照）、定着ユニット７により加熱された用紙Ｐによりオプション装置４０内の温度が上昇すると共に、設定温度以上の温度を用紙Ｐに与えてしまう状態となる。

すなわち、図３（ａ）〜（ｃ）に示す画像形成装置１００にオプション装置４０を装着した状態では、用紙Ｐが反転搬送動作を行う際に、図４（ａ）〜（ｃ）に示す画像形成装置１００にオプション装置４０が装着されていない場合と比較して用紙Ｐが外気と触れにくい状態となっている（Ａ１部とＡ２部を参照）。従って、定着ユニット７において加熱された用紙Ｐが冷却されにくくなり、両面印刷による印刷枚数を重ねると時間経過とともにオプション装置４０内の温度が上昇して更に用紙Ｐが冷却されにくくなる（Ｂ１部とＢ２を参照）。

この反転搬送時の用紙Ｐの温度は、オプション装置４０を装着した場合と装着していない場合と比較すると、オプション装置４０を装着した場合は５〜１０℃程度高い状態となる。この状態で、図３（ｃ）に示すように、用紙Ｐが装置本体内に搬送されて第２印刷が行われると、用紙Ｐの第２印刷、すなわち裏面への印刷時には、用紙Ｐの温度は３〜５℃程度高くい状態となる。

この時、装置本体内の温度は、約５℃程度高い状態となるため、第２印刷時の用紙Ｐの定着温度の設定温度を通常状態の温度から約５℃程度下げて設定するが可能となる。

ここで、本実施形態の画像形成装置１００における定着ユニット７の定着温度の管理について説明する。
図５は本実施形態の画像形成装置における定着ユニットにおける定着温度の目標設定温度を管理する管理テーブルの一例を示す表である。

定着ユニット７は、オプション装置４０の装着の有無を判断する判断手段３０４による判断結果に基づいて制御手段３０５により両面印刷時の定着温度を変更するようにされている。

この制御手段３０５による定着ユニット７の定着温度の設定は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、画像形成装置１００におけるオプション装置４０の装着の有無、用紙の種類、印刷条件（片面印刷または両面印刷）に応じて、定着ユニット７の定着温度の目標設定温度及び用紙搬送速度を予め設定した管理テーブルに基づき設定される。

ここで、用紙の種類の定義として、厚紙：２００ｇ／ｍ^２（坪量）程度、標準紙：６４ｇ／ｍ^２（坪量）とする。尚、薄紙、葉書、封筒等の条件におうじて、定着ユニット７の定着温度の目標設定温度を変えても良い。

具体的には、管理テーブルは、画像形成装置１００にオプション装置４０が装着されてない場合は、図５（ａ）に示すように、第１管理テーブル３０５ａとして、定着ユニット７の定着温度の目標設定温度及び用紙搬送速度を、Ａ４普通紙では１８０℃，２００ｍｍ／ｓ、Ａ３普通紙では１８５℃，２００ｍｍ／ｓとし、Ａ４厚紙では２００℃，１００ｍｍ／ｓ、Ａ３厚紙では２０５℃，１００ｍｍ／ｓとするように設定されている。この第１管理テーブル３０５ａは、主に片面印刷及び両面印刷時の第１印刷（表面印刷）時に用いられる。

詳しくは、Ａ３普通紙は、Ａ４普通紙と比較して用紙長が長いので冷めやすいためＡ４普通紙よりも５℃高い１８５℃としている。Ａ４厚紙は、Ａ４普通紙と比較して温度が伝わり難いので目標設定温度を２００℃と高くして、用紙搬送速度を１００ｍｍ／ｓと遅くしている。Ａ３厚紙は、Ａ４厚紙と比較して用紙長が長いので冷めやすいため目標設定温度をＡ４厚紙よりも５℃高い２０５℃として、用紙搬送速度をＡ４厚紙と同様に１００ｍｍ／ｓとしている。

一方、画像形成装置１００にオプション装置４０が装着されている場合は、図５（ｂ）に示すように、第２管理テーブル３０５ｂとして、Ａ４普通紙では１７５℃，２００ｍｍ／ｓ、Ａ３普通紙では１７５℃，２００ｍｍ／ｓとし、Ａ４厚紙では１９０℃，１００ｍｍ／ｓ、Ａ３厚紙では１９０℃，１００ｍｍ／ｓとするように設定されている。この第２管理テーブル３０５ｂは、主に両面印刷時の第２印刷（裏面印刷）時に用いられる。

詳しくは、Ａ３普通紙は、オプション装置４０が装着されていない場合と比較して冷めに難いためＡ４普通紙と同様に１７５℃としている。Ａ４厚紙は、Ａ４普通紙と比較して冷めにくいのでその分オプション装置４０が装着されていない場合の目標設定温度より低い１９０℃とし、用紙搬送速度を１００ｍｍ／ｓと遅くしている。Ａ３厚紙は、オプション装置４０が装着されていない場合と比較して冷めに難いためＡ４厚紙と同様に目標設定温度を１９０℃として、用紙搬送速度をＡ４厚紙と同様に１００ｍｍ／ｓとしている。

以上のように設定した第１管理テーブル３０５ａ及び第２管理テーブル３０５ｂに基づき、制御部３０において、画像形成装置１００のオプション装置４０の装着の有無や使用される用紙の種類に応じて、定着ユニット７の定着温度の目標設定温度を変更するように制御される。

次に、本実施形態の画像形成装置１００における定着ユニット７の温度制御についてフローチャートに沿って説明する。
図６は本実施形態の画像形成装置の定着ユニットの温度制御の一例を示すフローチャートである。

図６に示すように、本実施形態の画像形成装置１００の運転が開始され、印刷要求があった場合は（ステップＳ１）、印刷条件として、片面印刷または両面印刷の何れの印刷方式が設定されているか判断され（ステップＳ２）、印刷する用紙の種類として、普通紙または厚紙の何れの用紙であるか判断される（ステップＳ３）。これらの印刷条件、用紙の種類は、通常、画像形成装置１００の操作パネル１０１（図２を参照）を用いてオペレータにより入力される。

そして、判断手段３０４によりオプション装置４０が装着されているか否かの判断が行われる（ステップＳ４）。ステップＳ４において、オプション装置４０が装着されていると判断された場合は、印刷する面として、第１印刷面（表面）側の印刷を行なうか否かが判断される（ステップＳ５）。

ステップＳ５において、第１印刷面の印刷処理であると判断された場合は、ステップＳ２〜Ｓ４の判断結果に基づいて、制御手段３０５により第１管理テーブル３０５ａに基づき定着ユニット７の定着温度の目標設定温度が決定され（ステップＳ６）、印刷処理が実行される（ステップＳ８）。

ステップＳ５において、第１印刷面の印刷処理ではないと判断された場合は、ステップＳ２〜Ｓ４の判断結果に基づいて、制御手段３０５により第２管理テーブル３０５ｂに基づき定着ユニット７の定着温度の目標設定温度が決定され（ステップＳ７）、印刷処理が実行される（ステップＳ８）。この印刷処理工程は、後述する第２印刷が行われる両面印刷時に実行される。

一方、ステップＳ４において、オプション装置４０が装着されてないと判断された場合は、ステップＳ２〜Ｓ３の判断結果に基づいて、制御手段３０５により第１管理テーブル３０５ａに基づき定着ユニット７の定着温度の目標設定温度が決定され（ステップＳ６）、印刷処理が実行される（ステップＳ８）。

次に、第２印刷面（裏面）の印刷処理があるか否かが判断される（ステップＳ９）。ステップＳ９において、第２印刷面の印刷処理があると判断された場合は、ステップＳ５に戻り、ステップＳ２〜Ｓ５の判断結果に基づいて、制御手段３０５により第２管理テーブル３０５ｂにより、再度、定着ユニット７による第２印刷面の定着温度の目標設定温度が決定され（ステップＳ７）、印刷処理を行なう（ステップＳ８）。

一方、ステップ９において、第２印刷面を印刷する必要がないと判断された場合は、印刷処理が終了する。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置１００の動作を制御する制御部３０の構成に、オプション装置４０の装着の有無を判断する判断手段３０４と、判断手段３０４による判断結果に基づいて両面印刷時の定着ユニット７の定着温度を変更する制御手段３０５とを備え、制御手段３０５によって第１管理テーブル３０５ａ及び第２管理テーブル３０５ｂを用いて定着ユニット７の定着温度を変更するようにしたことで、オプション装置４０を装着した状態で両面印刷を行なう場合、第２印刷面に対する定着温度を第１印刷面の時よりも低く設定し、用紙Ｐに対して最適な定着温度の温度制御を行うことができるので、第２印刷面に印刷する際にトナー像の高温オフセットを防止して、トナー像の定着不良の発生を防止することができる。

また、本実施形態によれば、制御手段３０５により、オプション装置４０の装着時には定着ユニット７の定着温度の目標設定温度を通常設定温度よりも低く設定することで、装置本体内やオプション装置４０内が過熱されることを抑制できるので、装置内の構成部品の熱によるダメージを抑制することができる。

尚、本実施形態では、第１管理テーブル３０５ａ及び第２管理テーブル３０５ｂによる管理テーブルを用いて制御手段３０５により定着ユニット７の定着温度を設定、変更するようにしているが、管理テーブルは一例であって、この数値に限定されるものではない。

また、制御手段３０５による定着ユニット７の定着温度を設定は、上述した管理テーブルに基づき設定することに限定されるものではなく、例えば、操作パネル１０１上に、オプション装置の有無、用紙の厚さ、用紙のサイズ等を入力する入力手段を設けて、その入力された条件に応じて定着温度を選択的に設定するようにしたものであってもよい。

また、本実施形態では、判断手段３０４及び制御手段３０５は、画像形成装置１００を全体的に制御する制御部３０の一部として構成しているが、定着ユニット７の定着温度を設定する制御部として判断手段３０４及び制御手段３０５を制御部３０とは別に設けるように構成してもよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上述した実施形態では、カラー用の画像形成装置（複合機、プリンタなど）に本発明が適用されているが、モノクロ用の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。 前記画像形成装置の定着ユニットを制御する制御部の電気的構成を示すブロック図である。 （ａ）は前記画像形成装置にオプション装置を装着した時の両面印刷時における用紙の第１印刷が終了した状態を示す説明図、（ｂ）は前記画像形成装置の両面印刷時における用紙の第２印刷のための反転状態を示す説明図、（ｃ）は前記画像形成装置の両面印刷時における用紙の第２印刷のための搬送状態を示す説明図である。 （ａ）は前記画像形成装置にオプション装置を装着しない時の両面印刷時における用紙の第１印刷が終了した状態を示す説明図、（ｂ）は前記画像形成装置の両面印刷時における用紙の第２印刷のための反転状態を示す説明図、（ｃ）は前記画像形成装置の両面印刷時における用紙の第２印刷のための搬送状態を示す説明図である。 前記画像形成装置における定着ユニットにおける定着温度の目標設定温度を管理する管理テーブルの一例を示す表である。 前記画像形成装置の定着ユニットの温度制御の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

７ 定着ユニット（定着装置）
３０ 制御部
４０ オプション装置
７０ 定着ローラ
７１ ヒートローラ
１００ 画像形成装置
１０１ 操作パネル
１１０ 装置本体
３０４ 判断手段
３０５ 制御手段
３０５ａ 第１管理テーブル（制御手段）
３０５ｂ 第２管理テーブル（制御手段）
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 記録媒体に転写された未定着トナー像を所定の温度で定着させる定着装置を備え、両面印刷が可能であって装置本体にオプション装置を装着可能に構成された画像形成装置において、
   前記オプション装置の装着の有無を判断する判断手段と、
   前記判断手段により前記オプション装置が装着されていると判断された場合に、前記オプション装置が装着されていないと判断された場合よりも、両面印刷時の第２印刷面に対する定着装置の定着温度を低くする制御手段と、を備え、
   前記オプション装置は、前記装置本体に装着した状態で、両面印刷時の反転搬送処理において前記装置本体から排出された記録媒体が導入される位置に配置されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記判断手段により前記オプション装置が装着されていると判断された場合に、両面印刷時の第２印刷面に対する定着装置の定着温度を片面印刷時の第１印刷面に対する定着装置の定着温度よりも低く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. 前記制御手段は、記録媒体の厚さに応じて定着温度を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記オプション装置は、その装置内で記録媒体の反転搬送処理を行なうことを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記オプション装置は、記録媒体に後処理を施す後処理装置であることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。

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