JP2007293012A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像加熱装置の加熱体に塗布された潤滑剤によって使用初期に発生する画像品質の低下を改善できるようする。
【解決手段】制御手段７５は、ニップ部Ｎに記録材Ｐが導入されない非搬送状態で駆動源Ｍを駆動して像加熱装置２５の可撓性部材５１を回転させる空回転モードを有し、特定の条件で、前記空回転モードの空回転条件を変更する。前記空回転モードの空回転条件を変更することによって、加熱体５３の可撓性部材と接する領域に塗付した潤滑剤を可撓性部材に均一に塗付する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。

電子写真式の複写機やプリンタに搭載する像加熱装置（定着器）として、特許文献１にはフィルム加熱方式の定着装置が開示されている。この定着装置は、セラミックヒーターと、このヒーターに接触しつつ移動するエンドレス状の定着フィルムと、ヒーターを保持するとともにフィルムの移動をガイドするフィルムガイドと、フィルムを挟んでヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。未定着トナー画像を担持する記録材はニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上の画像は記録材に加熱定着される。このタイプの定着装置は、ヒーターへの通電を開始し定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリットを有する。したがって、この定着装置を搭載するプリンタは、プリント信号の入力後、１枚目の画像を出力するまでの時間（ＦＰＯＴ：first printout time）を短くできる。またこのタイプの定着装置は、プリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットもある。
特開２００４−１２６１０３号公報

フィルム加熱方式の定着装置においては、定着フィルム内面に潤滑剤としてグリスを均一に塗布することは難しいため、定着装置の組立時に、ヒーターにおいてフィルムとの接触面に潤滑剤としてグリスが所定量塗布される。従って、組立直後の初期状態では、ヒーター上のグリス量が多くなってしまう。ヒーターに塗布されたグリスは、フィルムの回転に伴って徐々にフィルム内面に均一に薄く塗布されていき、同時にヒーター上に残るグリスも少なくなっていく。

ここで、グリスは熱伝導率が低いため、ヒーターの熱をフィルムに伝達するのを阻害してしまう。そのため、ヒーター上のグリス量が多いと、フィルムの温度は低下する。

このため、組立直後の使用初期では、フィルムの温度が低く、トナー画像の定着性の低下や光沢度の低下を引き起こす可能性があった。また、ヒーターに塗布するグリス量が多いと、フィルム内面において部分的なグリス量のムラが発生しやすい。そのため、そのムラに起因してフィルムの外周面（表面）に温度ムラが発生し、その温度ムラが原因で加熱定着後の画像に光沢スジが発生してしまう可能性があった。

ヒーターに塗布するグリス量を減らすことで、上記のような使用初期の画像品質の低下を軽減することは可能である。その場合には記録材のニップ部への少ない導入枚数でグリスが枯渇してしまい、フィルムとヒーターの摩擦力が上がり加圧ローラとフィルムがスリップしてしまうため、グリス量を減らすことは困難である。

本発明は従来技術をさらに発展させたものである。本発明の目的は、像加熱装置の加熱体に塗布された潤滑剤によって使用初期に発生する画像品質の低下を改善できるようにした画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
エンドレス状の可撓性部材と、前記可撓性部材と接して前記可撓性部材を加熱する加熱体と、前記可撓性部材を挟んで前記加熱体とニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記加熱体の前記可撓性部材と接する領域に潤滑剤が塗付されるとともに、前記ニップ部で導入される記録材を挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置と、
駆動源と、
前記駆動源を駆動して前記可撓性部材の回転を行う制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記ニップ部に記録材が導入されない非搬送状態で前記駆動源を駆動して前記可撓性部材を回転させる空回転モードを有し、特定の条件で、前記空回転モードの空回転条件を変更することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、駆動源を駆動して可撓性部材を回転させる空回転モードの空回転条件を特定の条件で変更することで、加熱体の可撓性部材と接する領域に塗布した潤滑剤を可撓性部材に均一に塗付できる。これによって、像加熱装置の使用初期に発生する画像品質の低下を改善できる。

以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。

（１）画像形成装置例
図１は本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成図である。図２はプロセスカートリッジを着脱する場合を表す説明図である。この画像形成装置は、電子写真画像形成方式を用いて、記録紙、ＯＨＰシート、布等の記録材(以下、転写材という）に画像を形成するフルカラーレーザービームプリンタである。

本実施例に示す画像形成装置は、画像形成装置の筐体を構成する画像形成装置本体１００内に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色のトナー画像を形成する第１〜第４の４つの画像形成ステーションＳＹ・ＳＭ・ＳＣ・ＳＫを有する。装置本体１００内に下から上に並列に配置された各ステーションＳ（Ｙ〜Ｋ）には、上記の各色に応じたプロセスカートリッジ１０Ｙ・１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｋと、露光手段としてのスキャナユニット１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋが配設してある。

カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）は、それぞれ、像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体（以下、感光体ドラムという）１と、この感光体ドラム１に作用するプロセス手段を一体的に有するものである。プロセス手段としては、帯電手段２と、現像手段３と、クリーニング手段４と、を有する。そしてこのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）は、装置本体１００に取り外し可能に装着してある。

装置本体１００は、カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）を装置本体１００に着脱する際に各カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）が通過する開口部１００ａ（図２参照）を有する。この開口部１００ａを開閉するように装置本体１００には開閉扉（以下、開閉カバーという）１０１が軸１０１ａにより開閉可能に取り付けてある。開閉カバー１０１には、各カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）の有する感光体ドラム１と対向するように第２の像担持体としての中間転写ベルト１２が配設してある。転写ベルト１２は、駆動ローラ１３と、２次転写対向ローラ１４と、テンションローラ１５の三軸に張架されている。そしてこの転写ベルト１２を挟んで各カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）の感光体ドラム１と対向させるように一次転写手段としての一次転写ローラ１６Ｙ・１６Ｍ・１６Ｃ・１６Ｋを開閉カバー１０１に配設している。

本実施例の画像形成装置は、４つのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）が装置本体１００に装着され、且つ開閉カバー１０１が閉じている状態で所定の画像形成シーケンスに従って画像形成動作を行う。この画像形成シーケンスはＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなる画像形成制御手段としての画像形成制御部１０２のメモリに記憶されている。

まず、１色目のイエローのカートリッジ１０Ｙにおいて感光体ドラム１を矢印方向へ回転する。またベルト１２を感光体ドラム１の外周速度と同期して矢印方向へ回転する。そしてこの感光体ドラム１の外周面（表面）を帯電手段２により所定の極性・電位に均一に帯電する。次に、ユニット１１Ｙにおいて画像情報に応じたレーザー光Ｌを感光体ドラム１の表面に走査露光する。これにより、均一に帯電された感光体ドラム１表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そしてその潜像が現像手段３によりイエローのトナー（現像剤）によって現像され、感光体ドラム１表面にトナー画像が形成される。感光体ドラム１表面に形成されたトナー画像は転写ローラ１６Ｙによって転写ベルト１２上に転写される。

同様の画像形成工程がマゼンタ・シアン・ブラック用の各カートリッジ１０Ｍ〜１０Ｋにおいても行われる。そして各カートリッジ１０Ｍ〜１０Ｋの感光体ドラム１表面に各色のトナー画像が形成され、先に形成されたトナー画像上に後に形成されたトナー像が転写ローラ１６Ｍ〜１６Ｋによって転写ベルト１２上に順番に重ねて転写される。

一方、給送カセット２０内に積載された転写材Ｐはピックアップローラ２１によりレジストローラ対２２に送られる。次いでこの転写材Ｐはローラ対２２によって対向ローラ１４付近で転写ベルト１２と二次転写手段としての二次転写ローラ２３との間の二次転写部に搬送される。そしてこの転写ローラ２３によって転写ベルト１２上のトナー画像が転写材Ｐに転写される。

トナー画像を転写された転写材Ｐは搬送ベルト２４により定着器２５に搬送される。そしてこの転写材Ｐは像加熱装置としての定着器２５を通過することによりトナー画像が定着される。トナー画像が定着された転写材Ｐは排出ローラ２６，２７によって装置本体１００上部の排出トレー２８上に排出される。

各カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）において転写材Ｐへのトナー画像の転写後に感光体ドラム１表面に残った転写残トナーはクリーニング手段４により除去される。これにより感光体ドラム１は繰り返して次の画像形成に供される。

本実施例の画像形成装置は、転写材Ｐの搬送方向において定着器２５の後方に転写材Ｐの表裏を反転させる表裏反転手段である表裏反転機構２８を備えている。転写材Ｐの一面目（表面）だけでなく二面目（裏面）にも画像形成を行う場合、定着器２５から送られてくる転写材Ｐは排出ローラ２７が逆回転することにより搬送方向後端側から反転機構２８に送り出される。その転写材Ｐは搬送ローラ３０によってローラ対２２に送られる。そしてその転写材Ｐはローラ対２２によって二次転写部に搬送され、その転写材Ｐの裏面に転写ローラ２３によってトナー画像が転写される。転写材Ｐは再び定着器２５に搬送されてトナー画像が定着され、排出ローラ２７により排出トレー２８上に排出される。

４１はトナー量及びトナー位置を検出するための光学センサであり、画像濃度制御あるいは各色のレジストレーションの補正に用いられる。センサ４１は転写ベルト１２へ向けて配置されており、転写ベルト１２表面に形成されるトナーパッチの濃度及び位置を測定する。トナーパッチの濃度測定については追って説明する。

また、装置本体１００内部には、装置本体１００内部の雰囲気の温度あるいは湿度を検知する環境センサ４２を有する。このセンサ４２の検知結果に応じて、現像や転写といった画像形成条件を変更している。

カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）を装置本体１００に装着する場合には、操作者（不図示）は開閉カバー１０１を下部の軸１０１ａを中心に装置本体１００の手前側に倒して開く（図２）。ここでは、カートリッジ１０Ｃを装置本体１００に装着する場合を説明する。操作者はカートリッジ１０Ｃの左右の把手部６２Ｃ・６２Ｃを把手し、カートリッジ１０Ｃを感光体ドラム１とは反対側であるカートリッジ背面側から開口部１００ａを通過させて装置本体１００奥側に挿入する。このときカートリッジ１０Ｃの左右の挿入ガイド６３Ｃ・６３Ｃをレール１０３Ｃ・１０３Ｃに係合させ、その状態でカートリッジ１０Ｃを装置本体１００奥側に挿入する。これによってカートリッジ１０Ｃは装置本体１００の所定の装着位置に装着される。同様に他のカートリッジ１０Ｙ・１０Ｍ・１０Ｋにおいても、左右の挿入ガイド６３Ｙ・６３Ｍ・６３Ｋを対応するステーションＳＹ・ＳＭ・ＳＫのレール１０３Ｙ・１０３Ｍ・１０３Ｋに係合させ、装置本体１００の所定の装着位置に装着する。全てのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）を装置本体１００に装着した後、開閉カバー１０１を閉じる。

装置本体１００に装着した各カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）を取り外す場合には、操作者は開閉カバー１０１を開き、所望のカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）の左右の把手部６２（Ｙ〜Ｋ）を把手する。そしてそのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）を装置本体１００の手前側に引き出して挿入ガイド６３（Ｙ〜Ｋ）をレール１０３（Ｙ〜Ｋ）から離脱させる。これによってカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）を装置本体１００から取り外すことができる。そしてこのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）を開口部１０１ａを通じて装置本体１００から抜き取る。

（２）画像形成装置の動作行程
図３は画像形成装置の動作行程図である。

１）停止：画像形成装置のメイン電源スイッチがオフ（ＯＦＦ）の状態時またはスタンバイ状態へのウォーミングアップが必要である省エネモード状態である。

２）前多回転行程：画像形成装置の始動動作行程であり、メイン電源スイッチのオン（ＯＮ）によりメインモータ(不図示）を駆動させて、所要のプロセス機器の立上げ動作を実行する。以下、ウォーミングアップ行程と記す。このウォーミングアップ行程は、例えば開閉カバー１０１を開いてジャム処理した後に開閉カバー１０１を閉じた場合にも行われる。

３）待機（スタンバイ）：ウォーミングアップ行程終了後、メインモータを停止させ、プリントジョブ開始信号（以下、プリント信号と記す）の入力待ちをしている期間である。

４）画像形成行程：画像形成行程は、前回転行程、プリントジョブ行程、後回転行程を含む。

前回転行程は、画像形成信号であるプリント信号の入力に基づいて、メインモータを再駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ前動作を実行する期間である。より実際的には、ａ：制御ユニット（不図示）がプリントジョブ開始信号を受信、ｂ：フォーマッタで画像を展開（画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる）、ｃ：前回転行程開始、という順序になる。

プリントジョブ行程は、前回転行程に引き続いて、前記の画像形成行程を実行する行程である。連続プリントジョブの場合は、前記の画像形成行程が繰り返されて設定枚数の画像形成済みの転写材Ｐが印刷物として順次に出力される。連続プリントジョブの場合において、１枚目の転写材Ｐの後端と２枚目の転写材Ｐの先端との間隔が紙間であり、二次転写部や定着装置２５においては転写材Ｐが導入されない非搬送状態（非通紙状態）である。

後回転行程は、所定の１枚または複数毎のプリントジョブ行程の終了後もメインモータを引き続き駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ後動作を実行する行程である。

５）待機：後回転行程終了後、メインモータを停止させ、次のプリント信号の入力待ちをしている期間である。

（３）定着器
図４は定着器２５の要部の横断面模型図と駆動制御系の説明図である。図５は定着器２５の要部の斜視図である。この定着器２５は、フィルム加熱方式、バックアップ部材駆動方式の所謂テンションレスタイプの像加熱装置である。

以下の説明において、定着器又はこの定着器を構成している部材について長手方向とは転写材の面において転写材搬送方向と直交する方向である。また、幅方向（短手方向）とは転写材搬送方向である。幅とは、転写材搬送方向の幅寸法である。

定着器２５は、定着部材として定着フィルムユニット５０を有し、バックアップ部材として弾性加圧ローラ６０を有する。

ユニット５０は、可撓性部材としての定着フィルム５１と、摺動部材としてのフィルムガイド５２と、加熱体としてのセラミックヒーター５３と、温度検知手段としての２つのサーミスタ５４，５５と、を有する。

フィルム５１は、エンドレス状で可撓性を有する円筒状フィルムであり、基層５１ａの上に弾性層５２ｂを設け、更にその上に離形層としてフッ素樹脂チューブが被覆されたものである。

ガイド５２は横断面略半円樋型の耐熱性部材である。ガイド５２下面の幅方向略中央には長手方向に沿って溝５２ａが設けてある。ヒーター５３はその溝５２ａ内に嵌め込んで保持させてある。フィルム５１はヒーター５３を保持させたガイド５２にルーズに外嵌させてある。

加圧ローラ６０は、芯金６１の上に弾性層６２を有し、更にその上に離型層６３を有する細長いローラ形状に形成してある。この加圧ローラ６０の芯金６１の長手両端部はそれぞれ不図示の装置側板対に軸受を介して回転自由に支持されている。この加圧ローラ６０５に対して上記のユニット５０が並列に装置側板対に配設されている。そして、ユニット５０のフィルム５１内に貫通させ、ガイド５２上に配したステー（不図示）を加圧バネ（不図示）により加圧することにより、ガイド５２をフィルム５１を挟んで加圧ローラ６０に加圧させている。この加圧バネによるステーの加圧力に応じて加圧ローラ６０が弾性変形することによって、その加圧ローラ６０とこの加圧ローラ６０と接するフィル５１との間に所定幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成させている。

図６はヒーター５３の構成とヒーター５３の温調制御系を表す説明図である。

ヒータ５３は、セラミック製の細長いヒーター基板５３ａの表面に、通電発熱層５３ｂとして例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により塗工して形成させてある。そして、その上に保護層５３ｃとしてガラスやフッ素樹脂等をコートしてある。通電発熱層５３ｂは長手両端部に通電層５３ｄを有する。基板５３ａにおいて通電発熱層５３ｂの形成面とは反対側の裏面にはサーミスタ５４が設けてある。サーミスタ５４はニップ部Ｎを通過可能な記録材Ｐの最小サイズの幅内に収まる位置に配置してある。ヒーター５３は、保護層５３ｃ面側が定着フィルム５１の内面と密着して摺動するように保護層５３ｃ面側を下向きにしてガイド５２下面の溝５２ａに嵌め込んで保持させてある。

ここで、ヒーター５３においてフィルム２５の内面が摺動する保護層５３ｃ表面には定着フィルム２５内面との摩擦力を低下させるため潤滑剤（以下、グリスという）が塗布されている。グリスとしては、耐熱性が要求され、一般にＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）を基油としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を増稠剤として添加したものが用いられる。

ヒーター５３において、通電発熱層５３ｂには通電層５３ｄを介して給電回路７１から通電がなされる。これにより通電発熱層５３ｂが発熱してヒーター５３は迅速に昇温する。そのヒーター５３の発熱によってフィルム５１は加熱される。ヒーター５３の温度はサーミスタ５４で検知される。サーミスタ５４は、プリント開始時のヒーター５３の温調制御に用いられる他、過昇温になった場合には、通電発熱層５３ｂへの通電を緊急停止するなど、検知温度結果により必要な動作を行う。フィルム５１の温度はガイド５２に設けられたサーミスタ５５で検知される。サーミスタ５５は、ニップ部Ｎ出口（転写材Ｐ排出側）付近でフィルム５１内面と接するように設けられている。それらのサーミスタ５４，５５の検知温度信号をＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなる温調制御手段としての温調制御部７３に取り込む。温調制御部７３は、その信号に基づいてトライアック７２で給電回路７１のＡＣ電圧を位相制御、波数制御等することにより通電発熱層５３ｂに対する通電電力を制御して、ヒーター５３の温度を所定の温度（目標温度）に温調制御する。

（４）定着器の加熱定着動作
加圧ローラ６０の芯金６１の長手端部には駆動ギアＧ（図５）が設けられている。この駆動ギアＧは駆動制御系の駆動源としての定着モーターＭ（図４）によって回転される。そしてこのモーターＭは制御手段としてのＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリからなる駆動制御部７５（図４）によって駆動が制御される。駆動制御部７５はプリント信号Ｓａを取り込むと、モーターＭを駆動して加圧ローラ６０を矢印方向に所定の周速度にて回転する。加圧ローラ６０の回転によりニップ部Ｎにおける加圧ローラ６０とフィルム５１表面との摩擦力でフィルム５１に回転力が作用する。フィルム５１はその内面側がニップ部Ｎにおいてヒーター５３の保護層５３ｃ表面に密着して摺動しながらガイド５２の周りを矢印方向に加圧ローラ６０の回転周速度とほぼ同じ周速度で従動回転する。ガイド１は従動回転するフィルム５１のガイド部材の役目もしている。

そして、加圧ローラ６０とフィルム５１が回転され、ヒーター５３に通電がなされて所定の温度に温調された状態において、ニップ部Ｎに未定着トナー画像ｔを担持した転写材Ｐが導入され、その転写材Ｐをニップ部Ｎで挟持搬送する。その転写材Ｐの搬送過程で未定着トナー画像ｔはフィルム５１を介して付与されるヒーター５３からの熱とニップ圧によって転写材Ｐ面上に永久固着画像として加熱定着される。

（５）画像品質の低下改善策
定着器２５の組立直後の初期状態においては、ヒーター５３の保護層５３ｃに塗付した保護層５３ｃ上のグリス量が多いため、未定着トナー画像の定着性の低下、定着トナー画像の光沢度の低下及び光沢スジの発生等により、画像品質が低下する傾向がある。

この画像品質の低下は、定着器２５の使用が低温環境下であったり、転写材Ｐがラフ紙であったり、画像濃度が非常に濃度の薄いハーフトーンや非常に濃度の濃い２次色/３次色であったりした場合等、厳しい使用条件下でのみ発生する。その使用条件下以外の通常の使用条件においては上記画像品質の低下は生じない。

また、この画像品質の低下は、画像形成装置においてプリントを重ねる毎に改善される。具体的には、定着器２５のニップ部Ｎに転写材Ｐを１００枚程度導入させて搬送させることにより、ほぼ所望の画像品質が確保できることがわかった。以下、ニップ部Ｎに転写材Ｐを導入させて搬送させることを「通紙」という。

ここで、１００枚の通紙による定着器２５の回転時間、つまりグリスをフイルム５１のヒーター５３と接する内面に均一に塗付させて画像品質の低下を改善するフィルム５１回転時間は、画像形成装置の印字速度（プロセス速度）によって異なる。例えばプロセス速度が１０ｐｐｍの画像形成装置では１００枚の通紙による定着器２５のフィルム５１回転時間は１０分に相当する。

しかしながら、定着器２５の初期状態においてニップ部に転写材Ｐが導入されない非搬送状態(非通紙状態）で１０分間フィルム５１の空回転を実施することは、装置設置時にユーザーを１０分間待たせることになり、ユーザーにとっては好ましくない。

そこで、本実施例では、プリント枚数（転写材Ｐの画像形成枚数）が１００枚以下の場合に、プリント開始直前、画像形成前に３０秒の空回転を実行する。プリント枚数が１００枚を超えた場合には、空回転を行わない。

図７は本実施例の画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。

空回転モードは駆動制御部７５のメモリに記憶されている。図４において、７６は転写材Ｐのプリント枚数をカウントする計数手段としてのプリント枚数カウンタである。このカウンタ７６は、装置本体１００の前面等に設けられているオペレーションパネル（不図示）からユーザーが入力したプリント枚数と対応する枚数分出力される信号Ｓｂを取り込む毎にカウントを＋１していくことでプリント枚数をカウントする。そして、カウンタ７６はそのカウント信号Ｓｃを駆動制御部７５に出力する。駆動制御部７５は、プリント信号Ｓａを受信した時に、カウント信号Ｓｃの枚数が１００枚以下の場合、画像形成動作開始前、つまり前回転行程（図３）中に３０秒の空回転を実行する。カウント信号Ｓｃの枚数が１００枚を超えた場合には、空回転を行わない。

本実施例では、プロセス速度５８.８ｍｍ/ｓ、１０ｐｐｍの画像形成装置を用いた。定着フィルム５１には、長さ２３０ｍｍ、厚み５０μｍ、外径φ１８ｍｍの円筒状のポリイミドフィルムを基層とし、その上に厚み２００μｍのシリコンゴムの弾性層を設け、更に離型層として１５μｍのフッ素樹脂チューブを被覆したものを用いた。グリスは、Ｇ−８０２２（ダウコーニングアジア株式会社）を４５０ｍｇ塗布した。

そして、空回転条件としては、空回転速度５８．８ｍｍ/ｓ、温調温度１７０℃、空回転時間３０秒とした。

これにより、従来所望の画像品質を確保するまでに約１００枚の通紙が必要であったのに対し、本実施例では１枚間欠プリントでは約２０枚の通紙で所望の画像品質を確保できる。

一方、定着器２５の回転時間は、本実施例では最大５０分間分の回転時間が延長されるが、通紙枚数に換算すると最大５００枚分である。これは、定着器２５の耐久寿命である５００００枚に対しては１％分の回転時間延長でしかないため、定着器２５の耐久寿命には影響を与えない。

従って、本実施例においては、定着器２５の耐久寿命を損なうことなく、初期の画像品質を改善できた。

本発明に係る画像形成装置の他の例を説明する。

本実施例では、実施例１の画像形成装置と共通する部材、部分に同じ符号を付して再度の説明を省略する。実施例３〜５についても同様とする。

実施例１では、プリント開始直前に定着器２５を空回転させた。しかし、このような特別なシーケンスを追加した場合には、空回転有り無しでユーザーの待ち時間が変わってしまう。つまり、定着器２５の初期状態に限定されているものの、空回転を追加したために、ユーザーの待ち時間が長くなってしまう。したがって実施例１の場合には、プリント開始直前に空回転を追加したため、ＦＰＯＴが延びてしまう。

本実施例においては、定着器２５の空回転を行うことによりユーザーの待ち時間が変わることを防止するため、画像形成装置の動作行程として通常行われる動作中に定着器２５の空回転を実行する。

通常行われる動作とは、例えば電源ＯＮ時、或いは開閉カバー１０１を閉じた時（以下、ドアクローズ時という）の前多回転行程時、後回転行程時、画像濃度制御やレジストレーション補正等を行うための画像検知時等がある。

本実施例では、プリント枚数が所定枚数以内の場合にのみ、画像濃度制御時に定着器２５を空回転させることを特徴とする。

図８は本実施例の画像形成装置に搭載する定着器２５の要部の横断面模型図と駆動制御系の説明図である。図９は本実施例の画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。

カウンタ７６はプリント枚数のカウント信号Ｓｃを駆動制御部７５に出力する。駆動制御部７５は、画像濃度制御信号Ｓｄを受信した時、カウント信号Ｓｃの枚数が１００枚以下の場合、画像濃度制御時に定着器２５の空回転を実行する。カウント信号Ｓｃの枚数が１００枚を超えた場合には、空回転を行わない。

ここで、画像濃度制御について説明する。

一般に、電子写真画像形成方式を用いた画像形成装置は、使用環境やプリント枚数などの諸条件によって画像濃度の変動が起こりやすい。特に複数色のトナー画像を重ね合わせてカラープリントを行なうカラー画像形成装置では、各色の画像濃度が変動すると、カラーバランス（いわゆる色味）の変動が生じてしまうので、濃度変動を抑制することが重要課題となる。そこで、近年のカラー画像形成装置の多くは、感光体ドラムや転写ベルトなどの像担持体上に検知用トナー画像（トナーパッチ）を試験的に作像し、トナーパッチのトナー量を光学式センサで検知している。そして、その検知結果からユニット１１（Ｙ〜Ｋ）の露光量、現像手段３（Ｙ〜Ｋ）に印加する現像バイアス等にフィードバックをかけて画像濃度制御を行って、安定した画像を得るようにしている。

本実施例においては、転写ベルト１２上に画像濃度制御に使用されるトナーパッチ（不図示）を作成し、そのパッチの濃度をセンサ４１で検知することにより画像濃度制御を行う。画像濃度制御のシーケンスは、以下に示すＳＴＥＰに沿って実行される。本実施例における画像濃度制御にかかる時間は、１２０秒である。

ＳＴＥＰ１ 転写ベルト１２の下地測定を行なう。

ＳＴＥＰ２ 各カートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）によって転写ベルト１２上に各色のトナーパッチを形成する。パッチは、８ｍｍ角のパッチが１２ｍｍ間隔で、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ毎に現像バイアスを３段階に変化させて（各色３パッチずつ）、合計１２個形成されている。ここで、パッチのパターンには千鳥格子パターン（縦横に１００％と０％のドットが繰り返す）を用いた印字率５０％のパターンを用いている。

ＳＴＥＰ３ センサ４１でトナーパッチからの反射光量を検出する。

ＳＴＥＰ４ トナーパッチの濃度を算出する。

ＳＴＥＰ５ プロセス条件補正を実施する。

本実施例においては、プリント枚数が１００枚以下の場合にのみ、画像濃度制御時に定着器２５の空回転を行う。空回転条件は、空回転速度５８．８ｍｍ/ｓ、温調温度１７０℃、空回転時間１２０秒、とした。また、画像濃度制御実行タイミングは、電源ＯＮ時及び１００枚通紙毎、あるいは待機状態（スタンバイ状態）で６時間以上経過後のプリント直前とした。

これにより、本実施例では、定着器２５の初期状態で確実に１回以上の空回転が行われるため、少なくとも約８０枚の通紙で所望の画像品質を確保できる。

また、実際の使用に近い２０枚/日のプリントボリュームで計算すると、約４０枚の通紙で所望の画像品質を確保できる。

一方、定着器２５の空回転時間は、２分〜６分程度の延長にすぎないため、定着器２５の耐久寿命には影響を与えない。

従って、本実施例においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。また、本実施例では通常動作である画像濃度制御時に定着器２５の空回転を行っているので、ユーザーの待ち時間は変わらない。

本実施例においては、画像濃度制御時のみ定着器２５の空回転を行うことを説明したが、定着器２５の空回転は画像濃度制御時に限られない。電源ＯＮ時やドアクローズ時の前多回転行程時、後回転行程時、レジストレーション補正等のその他の通常動作時においても空回転を実行してもよい。これにより更に所望の画像品質を確保できるまでのプリント枚数を減らすことができる。

本発明に係る画像形成装置の他の例を説明する。

画像形成装置の初期状態を検知して定着器２５を空回転させれば、定着器２５の耐久寿命に影響を与えることなく画像品質の低下を改善できる。

一般に、図１に示すようなカラー画像形成装置においては、センサ４１の受光光量が転写ベルト１２の反射率によって変わってしまうため、受光光量が所定の光量になるように、発光光量を調整する初期化シーケンスが存在する。これは、転写ベルト１２の反射率が転写ベルト１２の個体間であるばらつきを持っているため、装置組立後の初期状態で１回のみ行われる。

本実施例では、画像形成装置の初期状態に１回のみ行われるセンサ初期化シーケンスを実行した場合にのみ、画像濃度制御時に定着器２５を空回転させることを特徴とする。

図１０は本実施例の画像形成装置に搭載する定着器２５の要部の横断面模型図と駆動制御系の説明図である。図１１（ａ）はセンサ初期化シーケンスを実行するためのフローチャート、（ｂ）は本実施例の画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。

画像形成制御部１０２のメモリには初期検知フラグが用意されている。この初期検知フラグは電源ＯＮ時あるいはドアクローズ時にリセットされ、「ＯＦＦ」となっている。センサ初期化シーケンスを実行することによりこの初期検知フラグは「ＯＮ」となる（図１１（ａ））。

駆動制御部７５は、画像濃度制御信号Ｓｄを受信して画像濃度制御を実行する時、画像形成制御部１０２の初期検知フラグを参照し、初期検知フラグが「ＯＮ」の場合には、画像濃度制御時に定着器２５を空回転する。「ＯＦＦ」の場合には、画像濃度制御時には定着器２５は空回転を行わない。

センサ初期化シーケンスは、画像形成装置の初期状態で１回のみ実行されるため、センサ初期化シーケンスに続いて画像濃度制御を実行するときのみ、画像濃度制御時に定着器２５が空回転する。センサ初期化シーケンスを実行しても、その後電源をＯＦＦしたり、開閉カバー１０１を開いたり（ドアオープン）すると、復帰時に初期検知フラグがリセットされるため、その後の画像濃度制御時には定着器２５は空回転しない。

本実施例における空回転条件は、実施例２と同様、空回転速度５８．８ｍｍ/ｓ、温調温度１７０℃、空回転時間１２０秒とした。

これにより、本実施例においても、画像形成装置の初期状態で定着器２５の空回転が１回のみ行われる。そのため、少なくとも約８０枚の通紙で所望の画像品質を確保できる。

一方、定着器２５の空回転時間は、１２０秒の延長にすぎないため、定着器２５の耐久寿命には影響を与えない。

従って、本実施例においても、実施例２と同様な効果を得ることができる。

また、初期検知フラグが「ＯＮ」の場合に、その他の通常動作時（後回転行程時、レジストレーション補正等）にも定着器２５の空回転を実行すれば、更に所望の画像品質を確保できるまでのプリント枚数を減らすことができる。

また、本実施例においては、画像形成装置の初期状態を検知するために初期に１回のみ行われるセンサ初期化シーケンスを検知しているが、その他の方法で画像形成装置の初期状態を検知することも可能である。例えば全てのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）が同時に交換された場合を検知することによっても画像形成装置の初期状態を検知できる。そのため、全てのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）が同時に交換された場合に、定着器２５の空回転を行うことによっても同様の効果を得ることができる。通常、全てのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）が同時に交換されるのは画像形成装置の出荷時がほとんどである。画像形成装置の出荷時以外でも全てのカートリッジ１０（Ｙ〜Ｋ）が同時に交換される可能性はあるものの、その頻度は非常に低いため実質定着器２５の耐久寿命に影響を与えることはない。

本発明に係る画像形成装置の他の例を説明する。

一般的に電子写真画像形成方式の画像形成装置においては、トナーのオフセットを防止するために、定着器２５（フィルム５１や加圧ローラ６０）にバイアスを印加している場合が多い。定着器２５に印加するバイアスについては、独立して制御可能な電源により供給している場合が多いが、コストダウンを目的とし、例えば転写ローラ１６（Ｙ〜Ｋ），２３に転写バイアスを印加する転写電源から分岐して供給するといった場合も存在する。

後者のような複数の供給先と電源を共通化している場合には、バイアスの印加タイミングを独立して制御することは困難である。従って、例えば加圧ローラ６０に定着バイアスを転写電源から分岐して供給している場合には、本来定着バイアスを印加する必要のない画像濃度制御時等の非通紙状態においても、転写バイアスが印加されている場合には、定着バイアスも印加されてしまう。ここで、非通紙状態とは、転写材Ｐがニップ部Ｎに導入されていない状態である。一方、定着器２５としては駆動停止状態で定着バイアスが印加されるとニップ部Ｎのみに電流が流れるため、部分的にフィルム５１の電位が変わってしまい、その後のプリント時にその部分で画像不良が発生してしまう。

従って、複数の供給先と電源を共通化している場合には、定着バイアスが印加されているタイミングには定着器２５を回転させている。通常、こうした非通紙状態での空回転では定着器２５の長寿命化を図るため、定着器２５の回転速度を遅くしたり、温調温度をできるだけ低い温度に設定する等の工夫がなされている。

ここで、実施例２においては、通常行われる動作、つまり非通紙状態である電源ＯＮ時やドアクローズ時の前多回転行程時、後回転行程時、画像濃度制御やレジストレーション補正等の画像検知時には定着器２５を空回転させる構成について説明した。

本実施例においては、上述したような通常行われる動作においても、非通紙状態で定着器２５の空回転が実行されている場合についての一例を説明する。

図１２は本実施例の画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。

本実施例では、プリント枚数が所定枚数以内の場合にのみ、画像濃度制御時における定着器２５の空回転速度及び温調温度を変更することを特徴とする。

本実施例においては、通常行われる画像濃度制御時の空回転条件は、空回転速度２９．４ｍｍ／ｓ、温調温度１００℃としている。そして、プリント枚数が１００枚以下の場合は、画像濃度制御時の空回転条件は、空回転速度５８．８ｍｍ／ｓ、温調温度１７０℃とした。また、濃度制御時間は１２０秒、濃度制御実行タイミングは、電源ＯＮ時及び１００枚通紙毎、あるいはスタンバイ状態で６時間以上経過後のプリント直前である。

このようにプリント枚数が１００枚以下の場合の空回転速度及び温調温度を画像形成装置の初期状態の空回転速度及び温調温度よりも上げているためグリスの均一化を促進できる。このため、本実施例においては少なくとも約８０枚の通紙で所望の画像品質を確保できる。

一方、画像形成装置の初期状態の１２０秒の空回転時のみ空回転条件を変更しているにすぎないため、定着器２５の耐久寿命には影響を与えない。

本実施例においては、空回転条件として空回転速度と温調温度の両方について変更したが、どちらか一方のみの変更でも同様の効果を得ることができる。また、空回転条件として空回転時間を変更しても良い。

本発明に係る画像形成装置の他の例を説明する。

実施例１〜４においては、定着器２５の初期状態を、画像形成装置の初期状態を所定の方法で検知することで代用していた。通常、定着器２５は画像形成装置の耐久寿命まで交換不要な製品が多く、このような場合には出荷当初に搭載された定着器で代用できる。

しかし、画像形成装置においては定着器２５がユーザー交換部品となっていて、画像形成装置の耐久寿命までに数回の交換が必要な定着器もある。また、定着器２５について何らかの不具合によりサービスマンによる交換がなされる場合もある。このような場合にも交換後の定着器２５において空回転を行い、フィルム５１の内面にグリスを均一に塗付させる必要がある。

本実施例では、定着器２５を交換した場合にのみ、画像濃度制御時にその定着器２５を空回転させることを特徴とする。

図１３は定着器２５を交換して装置本体１００に搭載する状態を表す説明図である。図１４は本実施例の画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。

本実施例においては、定着器２５には、定着器識別ナンバーや耐久寿命情報等の個体情報が記憶される記憶手段として通信機能を備えた不揮発性メモリ２５ｍが設けられている。装置本体１００には、定着器２５のメモリ２５ｍと対向し接触する位置に読み出し／書き込み手段としてＣＰＵ及びメモリからなり通信機能を備える定着器制御部１０５が設けられている。

定着器制御部１０５は、装置本体１００に新たに搭載された定着器２５のメモリ２５ｍが接触すると、そのメモリ２５ｍから通信機能を利用して個体情報を取り込むとともに所定の搭載日等の管理情報をメモリ２５ｍに書き込む。そして、取り込んだ個体情報と既にメモリに記憶してある個体情報とを比較し、取り込んだ個体情報が異なっている場合に定着器２５が交換されたと判断する。これにより、定着器２５が交換された場合のみ画像濃度制御時に定着器２５を空回転する。

これにより、定着器２５が交換された場合でも、交換直後の定着器２５について画像品質の低下が改善できる。

本実施例では、定着器２５の交換を検知する他の構成として、例えば画像形成制御部１０２のメモリに定着器交換フラグを用意しておく。そして、オペレーションパネルから操作することにより定着器交換フラグを「ＯＮ」できるような構成でも良い。

本発明に係る画像形成装置は、実施例１〜５の画像形成装置に限られるものではない。空回転条件を変更する条件として、環境センサ４２の検知結果すなわち定着器２５について画像品質を低下させるような低温環境下であると判断される所定の温度範囲あるいは湿度範囲の場合を付加すれば更に良い。また、空回転条件を変更する条件として、光学センサで検出される転写材Ｐ反射光量結果すなわち定着器２５について画像品質を低下させるようなラフ紙であると判断される所定の反射光量範囲の場合を付加すれば更に良い。これにより、画像形成装置の環境が定着器２５について画像品質を低下させるような環境であったり、或いは転写材Ｐが定着器２５について画像品質を低下させるようなラフ紙であったりしても、定着器２５の画像品質の低下を改善できる。

実施例１に係る画像形成装置の一例の全体構成図である。 プロセスカートリッジを着脱する場合を表す説明図である。 画像形成装置の動作行程図である。 定着器の要部の横断面模型図と駆動制御系の説明図である。 定着器の要部の斜視図である。 ヒーターの構成とヒーターの温調制御系を表す説明図である。 実施例１に係る画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。 実施例２に係る画像形成装置に搭載する定着器の要部の横断面模型図と駆動制御系の説明図である。 実施例２に係る画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。 実施例３に係る画像形成装置に搭載する定着器の要部の横断面模型図と駆動制御系の説明図である。 実施例３に係る画像形成装置が実行するセンサ初期化シーケンス及び空回転モードのフローチャートである。 実施例４に係る画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。 実施例５に係る画像形成装置において定着器を交換して装置本体に搭載する状態を表す説明図である。 実施例５に係る画像形成装置が実行する空回転モードのフローチャートである。

符号の説明

１０（Ｙ〜Ｋ）：プロセスカートリッジ、４１：光学センサ、５０：定着器、５１：定着フィルム、５３：セラミックヒーター、６０：加圧ローラ、７５：駆動制御部、１０１：開閉カバー、１０２：画像形成制御部、Ｎ：ニップ部、Ｍ：定着モーター

Claims (13)

1. 記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
   エンドレス状の可撓性部材と、前記可撓性部材と接して前記可撓性部材を加熱する加熱体と、前記可撓性部材を挟んで前記加熱体とニップ部を形成するバックアップ部材と、を有し、前記加熱体の前記可撓性部材と接する領域に潤滑剤が塗付されるとともに、前記ニップ部で導入される記録材を挟持搬送しつつ記録材上の画像を加熱する像加熱装置と、
   駆動源と、
   前記駆動源を駆動して前記可撓性部材の回転を行う制御手段と、を有する画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記ニップ部に記録材が導入されない非搬送状態で前記駆動源を駆動して前記可撓性部材を回転させる空回転モードを有し、特定の条件で、前記空回転モードの空回転条件を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記特定の条件でのみ、前記空回転モードを実行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. 前記空回転条件は、前記加熱体の温調温度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記空回転条件は、前記可撓性部材の空回転速度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記空回転条件は、前記可撓性部材の空回転時間であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、画像形成装置の電源ＯＮ時、あるいは画像形成装置の装置本体に設けられた開閉可能な開閉扉を閉じたときに、前記空回転モードを実行することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記記録材に画像を形成した画像形成終了時に、前記空回転モードを実行することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像形成装置。
8. 前記記録材に形成するための画像について光反射特性を検出する光学センサと、前記光学センサの検出結果に応じて画像形成条件を制御する画像形成制御手段と、を有し、前記画像形成制御手段で画像形成条件を制御するときに、前記制御手段は、前記空回転モードを実行することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像形成装置。
9. 前記特定の条件は、前記記録材の画像形成枚数が所定枚数以内であることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成装置はカラー画像形成装置であって、前記画像形成装置の装置本体には、カラー画像の数に対応させて、像担持体と前記像担持体に作用するプロセス手段とを有する複数のプロセスカートリッジが取り外し可能に装着してあり、前記特定の条件は、前記複数のプロセスカートリッジが全て交換されたときであることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の画像形成装置。
11. 前記特定の条件は、前記画像形成装置について１回のみ行われるシーケンスを実行したときであることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の画像形成装置。
12. 前記特定の条件は、前記像加熱装置が交換されたときであることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の画像形成装置。
13. 前記画像形成装置の装置本体内部の雰囲気の温度あるいは湿度を検知する環境検知手段を有し、前記特定の条件は、前記環境検知手段の検知結果が所定の温度範囲あるいは湿度範囲のときであることを特徴とする請求項１から１２の何れかに記載の画像形成装置。