JP2016191797A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ニップ部に加わる圧力を変化させる場合において、良好な定着性を維持することができる定着装置を提供する。【解決手段】制御部５０は、加圧ローラ１５０から離間する方向に加熱部材１１０を変位させるとき、加圧ローラ１５０の回転速度を増速させる増速処理と、加圧ローラ１５０に接近する方向に加熱部材１１０を変位させるとき、加圧ローラ１５０の回転速度を減速させる減速処理と、の少なくともいずれかの処理を行う。【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法およびプログラムに関する。

定着装置の一例として、加熱部材と、加熱部材との間に用紙を挟み込むニップ部を形成する加圧部材とを備え、ニップ部に加わる圧力を変化させるのに伴い、加熱部材または加圧部材の回転速度を変更するものが知られている。

例えば、特許文献１に記載の定着装置は、定着ベルトと、定着ベルトとの間にニップ部を形成する加圧ローラとを備え、ニップ部に加わる圧力を弱める場合、定着ベルトの回転速度を減速させることで、定着ベルトから用紙へ与えられる熱量を最適化している。

特開２００８−１３９７２４号公報

ところで、ニップ部に加わる圧力の変化に伴い、ニップ部における用紙搬送方向の幅が変化する。当該ニップ部の幅が変化すると、それに伴い、ニップ部を介して加熱部材から加圧部材へ与えられる熱量も変化する。

しかしながら、特許文献１に記載の定着装置では、ニップ部に加わる圧力を変化させる場合において、定着ベルトから用紙へ与えられる熱量については考慮されているが、定着ベルトから加圧ローラへ与えられる熱量の変化については考慮されていないため、良好な定着性を維持できない恐れがある。

具体的には、例えば、ニップ部に加わる圧力を弱める場合、言い換えると、ニップ部の幅を狭くする場合、ニップ部を介して定着ベルトから加圧ローラへ与えられる熱量が減るため、定着ベルトの蓄熱が促進される。

このように、ニップ部に加わる圧力を弱める場合、定着ベルトの蓄熱が促進されるため、当該蓄熱が促進された分だけ定着ベルトの温度が変動する。そのため、定着ベルトの温度が目標温度に収束しにくくなり、良好な定着性を維持できない恐れがあった。

本発明は、上記の問題に基づいてなされたものであり、ニップ部に加わる圧力を変化させる場合において、良好な定着性を維持することができる画像形成装置と、その画像形成装置の制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、用紙を搬送する搬送部材と、搬送部材との間で用紙を挟み込むニップ部を形成する挟持部材と、搬送部材および挟持部材のいずれか少なくとも一方を加熱するヒータと、搬送部材および挟持部材のいずれか少なくとも一方を他方に対し変位させる変位機構と、制御部と、を備え、制御部は、搬送部材および挟持部材のいずれか少なくとも一方を、搬送部材と挟持部材とが互いに離れる方向に変位させるとき、搬送部材および挟持部材のいずれか一方の回転速度を増速させる増速処理と、搬送部材および挟持部材のいずれか一方を、搬送部材と挟持部材とが互いに接近する方向に変位させるとき、搬送部材および挟持部材のいずれか一方の回転速度を減速させる減速処理と、の少なくともいずれかの処理を行う。

本発明によれば、搬送部材および挟持部材のいずれか少なくとも一方を、搬送部材と挟持部材とが互いに離れる方向に変位させる場合、言い換えると、搬送部材および挟持部材のいずれか一方の蓄熱が促進される場合において、搬送部材および挟持部材のいずれか一方の回転速度を増速させるので、搬送部材および挟持部材のいずれか一方の蓄熱の促進を抑制することができる。また、搬送部材および挟持部材のいずれか少なくとも一方を、搬送部材と挟持部材とが互いに接近する方向に変位させる場合、言い換えると、搬送部材および挟持部材のいずれか一方の放熱が促進される状態において、搬送部材および挟持部材のいずれか一方の回転速度を減速させるので、搬送部材および挟持部材のいずれか一方の放熱の促進を抑制することができる。制御部は、当該増速処理と減速処理との少なくともいずれかの処理を行うので、良好な定着性を維持することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 本実施形態に係る電気的構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る定着ユニットの概略構成を示す図である。 加圧機構を示す斜視図である。 （ａ）ニップ圧が強ニップであるときの定着ユニットを示す図、（ｂ）ニップ圧が弱ニップであるときの定着ユニットを示す図である。 ニップ圧変更処理の手順を示すフローチャートである。 表面温度維持処理の手順を示すフローチャートである。 減速処理においてニップ圧変更モータおよび駆動モータが制御されるタイミングを示すタイミングチャートである。 増速処理においてニップ圧変更モータおよび駆動モータが制御されるタイミングを示すタイミングチャートである。 表面温度変更処理の手順を示すフローチャートである。

実施形態について図面を基に説明する。画像形成装置１の概略構成について説明した後、本発明の特徴部分について詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向は、図１における左側を「前」、右側を「後」、手前側を「右」、奥側を「左」、上下方向を「上下」とする。

図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体の一例としての筐体２と、用紙Ｐを筐体２内に給紙するためのフィーダ部３と、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４と、制御部５０（図２参照）とを主に備えている。

筐体２の前端部および後端部には、それぞれ開口部が形成されている。筐体２の前端部の開口部を覆うフロントカバー２３と、筐体２の後端部の開口部を覆うリアカバー２４とが、揺動可能に筐体２に備えられている。

フィーダ部３は、筐体２の下部に着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１内の用紙Ｐを画像形成部４に向けて給紙する給紙機構３２とを主に備えている。

画像形成部４は、スキャナユニット５、プロセスユニット６、転写ローラＴＲおよび定着ユニット１００などを備えている。

スキャナユニット５は、筐体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、後述する感光ドラム８１の表面上に照射する。

プロセスユニット６は、筐体２に着脱可能であり、後述するフロントカバー２３と定着ユニット１００との間に配置されている。プロセスユニット６は、感光ドラム８１を有するドラムカートリッジ８と、現像ローラ９１やトナーを有する現像カートリッジ９とを備えている。

プロセスユニット６では、回転する感光ドラム８１の表面が、図示しない帯電器により一様に帯電された後、スキャナユニット５からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がり、感光ドラム８１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、回転駆動される現像ローラ９１によって現像カートリッジ９内のトナーが感光ドラム８１の静電潜像に供給され、感光ドラム８１の表面上にトナー像が形成される。そして、感光ドラム８１と転写ローラＴＲの間を用紙Ｐが通過することで、感光ドラム８１の表面に担持されているトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

定着ユニット１００は、プロセスユニット６の後方に設けられている。用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着ユニット１００を通過することで用紙Ｐ上に熱定着される。定着ユニット１００で熱定着された用紙Ｐは、定着ユニット１００の用紙搬送方向下流側に配置される排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲにより排紙トレイ２１上に送り出される。

次に、制御部５０の電気的構成について説明する。図２に示すように、制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３およびＮＶＲＡＭ５４を有しており、主に後述するニップ圧変更モータ５００、後述する駆動モータ５５０、筐体２内の温度を検知する温度センサ６００および後述するサーミスタ６５０に電気的に接続されている。

ＲＯＭ５２は、画像形成装置１を制御するための各種制御プログラムや画像処理プログラム、各種設定、初期値等を記憶している。

ＲＡＭ５３は、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、あるいは各種のインターフェースを介して送られてくる画像データ等である印刷データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。

ＮＶＲＡＭ５４は、不揮発性を有する記憶手段であって、各種設定や印刷データ等を保存する記憶領域として利用される。

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２から読み出した制御プログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ５３またはＮＶＲＡＭ５４に記憶させながら、画像形成装置１の各構成要素を制御する。

次に、定着ユニット１００について説明する。図３に示すように、定着ユニット１００は、挟持部材の一例としての加熱部材１１０と、ヒータの一例としてのハロゲンランプ１２０と、ニップ板１３０と、反射板１４０と、搬送部材の一例としての加圧ローラ１５０と、ステイ１６０と、加圧機構２００（図４参照）を主に備えている。

加熱部材１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状（筒状）のベルトであり、その両端部が後述するガイド部材１７０により回転が案内されている。

ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０および加熱部材１１０を加熱する公知の発熱体であり、加熱部材１１０の内側において加熱部材１１０およびニップ板１３０の内面から所定の間隔をあけて配置されている。

ニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱を受ける板状の部材であり、筒状の加熱部材１１０の内面に摺接するように配置されている。そして、このニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０から受けた輻射熱を、加熱部材１１０を介して用紙Ｐ上のトナーに伝達する。

加熱部材１１０の近傍には、加熱部材１１０の表面温度を検知する公知のサーミスタ６５０が配置されている。このサーミスタ６５０による検知結果は、制御部５０に出力される。なお、サーミスタ６５０は、加熱部材１１０に接触する接触型のサーミスタであってもよく、ニップ板１３０に接触する接触型のサーミスタであってもよい。

反射板１４０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０の上面に向けて反射する部材であり、ハロゲンランプ１２０から所定の間隔をあけて配置されている。

加圧ローラ１５０は、ニップ板１３０の下方に配置され、ニップ板１３０と圧接しながら回転し、ニップ板１３０との間で加熱部材１１０を圧接する。これにより、加圧ローラ１５０によって、加熱部材１１０との間で用紙Ｐを挟み込むニップ部が形成される。

なお、本実施形態では、ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０および加熱部材１１０を加熱するが、これに限定されず、加圧ローラ１５０を加熱してもよいし、ニップ板１３０、加熱部材１１０および加圧ローラ１５０を加熱してもよい。

加圧ローラ１５０は、図１に示すように、後述する伝達機構１５１を介して駆動モータ５５０と連結されており、駆動モータ５５０からの駆動力により回転し、加熱部材１１０を従動回転させる。これにより、加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とは、用紙Ｐを挟持搬送する。

伝達機構１５１は、駆動用ギヤ１５２とワンウェイクラッチ１５３を備えている。駆動用ギヤ１５２は、加圧ローラ１５０の回転軸に固定されている。ワンウェイクラッチ１５３は、駆動用ギヤ１５２と噛み合う小径ギヤ１５４と、駆動モータ５５０と噛み合う大径ギヤ１５５と、小径ギヤ１５４と大径ギヤ１５５の間に設けられる図示しないクラッチ機構を備えている。

クラッチ機構は、駆動モータ５５０が駆動され、大径ギヤ１５５が図示反時計回りに回転すると、大径ギヤ１５５の駆動力が小径ギヤ１５４に伝達され、小径ギヤ１５４が図示反時計回りに回転するように構成されている。これにより、加圧ローラ１５０が図示時計回りに回転する。

図３に示すように、ステイ１６０は、用紙Ｐの搬送方向におけるニップ板１３０の両端部を反射板１４０を介して支持することでニップ板１３０の剛性を確保する部材である。

図４に示すように、定着ユニット１００の左右両端部には、ステイ１６０の左右両端の上部を支持するガイド部材１７０が形成されている。ガイド部材１７０は、加熱部材１１０の左右両端部にそれぞれ配置され、主に加熱部材１１０の左右方向への移動を規制している。

加圧機構２００は、定着フレーム２１０と、押圧板２２０と、付勢手段の一例としてのコイルスプリングＳとから主に構成されている。加圧機構２００は、定着ユニット１００の左右両端部にそれぞれ設けられている。

定着フレーム２１０は、加圧ローラ１５０を回転可能に支持するとともに、ガイド部材１７０を加圧ローラ１５０に対して移動可能に支持している。具体的には、定着フレーム２１０の左右側壁には、加圧ローラ１５０を支持する溝と、ガイド部材１７０を上下に移動可能に支持する溝と、が形成されている。

押圧板２２０は、ガイド部材１７０の上面に固定されており、後方に適宜屈曲しながら延びるように形成されている。

コイルスプリングＳは、押圧板２２０と、定着フレーム２１０の上壁との間に設けられ、押圧板２２０およびガイド部材１７０を下方に付勢している。このように、コイルスプリングＳが、押圧板２２０およびガイド部材１７０を下方に付勢することにより、ニップ板１３０および加熱部材１１０が加圧ローラ１５０に向けて付勢される。

これにより、加熱部材１１０と加圧ローラ１５０との間に、好適なニップ圧がかかるようになっている。なお、本明細書におけるニップ圧とは、ニップ部に加わる圧力のことである。

また、本実施形態では、無端状のベルトから構成される加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とを用いてトナー像を定着させたが、これに限定されず、公知の加熱部材および加圧ローラを用いてトナー像を定着させる構成であってもよい。

次に、ニップ圧を変更するための構成について説明する。図４に示すように、変位機構３００は、左右方向に延びるシャフト３１０と、シャフト３１０の左右両端部にそれぞれ挿通されるカム３２０とを備えている。シャフト３１０は、定着フレーム２１０に回転可能に支持されており、左右の各カム３２０は、シャフト３１０と一体的に回転する。カム３２０は、押圧板２２０の後端部に下方から当接し、押圧板２２０を上方に押し上げるカム部材である。

シャフト３１０の左端には、図示せぬカム駆動ギヤが挿通されており、このカム駆動ギヤの回転に連動し、シャフト３１０および各カム３２０が一体的に回転する。当該カム駆動ギヤには、筐体２内に設けられたニップ圧変更モータ５００の駆動力が伝達される。

ニップ圧変更モータ５００が駆動することによってカム駆動ギヤが回転し、各カム３２０が回転すると、各カム３２０は、押圧板２２０の後端部に当接して押圧板２２０を上方へ押し上げる。押圧板２２０が上方へ押し上げられると、左右の各ガイド部材１７０がコイルスプリングＳの付勢力に抗して上昇する。また、押圧板２２０を上方へ押し上げた状態において、各カム３２０が押圧板２２０を上方へ押し上げるときとは逆方向に回転すると、押圧板２２０は下方へ押し下げられ、各ガイド部材１７０が下降する。

このように、ニップ圧変更モータ５００が駆動することにより、ガイド部材１７０に保持されたニップ板１３０が、加圧ローラ１５０に対して上下動する。これにより、加圧ローラ１５０から離間する方向と、加圧ローラ１５０に接近する方向とに、加熱部材１１０を変位させることができ、当該変位に応じてニップ圧が変更される。なお、本実施形態では、ニップ圧変更モータ５００が所定方向に回転する場合、加圧ローラ１５０から離間する方向に加熱部材１１０が変位し、ニップ圧変更モータ５００が当該所定方向とは逆方向に回転する場合、加圧ローラ１５０に接近する方向に加熱部材１１０が変位する。

なお、本実施形態では、加圧ローラ１５０に対して加熱部材１１０を変位させる構成としたが、これに限定されず、加熱部材１１０に対して加圧ローラ１５０を変位させる構成であってもよい。また、加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とを、互いが接近する方向と互いが離間する方向とに変位させる構成であってもよい。

ここで、各カム３２０が押圧板２２０を上方へ押し上げていない状態では、図５（ａ）に示すように、ニップ板１３０が第１位置に位置し、ニップ部Ｎ１が形成される。各カム３２０が押圧板２２０を上方へ押し上げている状態では、図５（ｂ）に示すように、ニップ板１３０が第２位置に位置し、ニップ部Ｎ２が形成される。なお、ニップ部Ｎ１の用紙搬送方向における幅は、ニップ部Ｎ２の用紙搬送方向における幅よりも広くなっている。以下では、ニップ部の用紙搬送方向における幅のことを、単にニップ幅という。

ここで、ニップ圧の変更に伴ってニップ幅が変化すると、それに伴い、ニップ部を介して加熱部材１１０から加圧ローラ１５０へ与えられる熱量が変化する。

具体的には、図５（ａ）に示すニップ部Ｎ１が形成された状態において、ニップ部を介して加熱部材１１０から加圧ローラ１５０へ与えられる熱量は、図５（ｂ）に示すニップ部Ｎ２が形成された状態における当該熱量よりも多くなっている。これは、ニップ幅が広くなるほど、ニップ部において加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する表面積が大きくなるためである。このように、ニップ幅が広くなるのに伴って、ニップ部を介して加熱部材１１０から加圧ローラ１５０へ与えられる熱量が増える。

このように、ニップ幅に応じて加熱部材１１０から加圧ローラ１５０へ与えられる熱量が変化すると、加熱部材１１０の表面温度が変動する可能性がある。そのため、例えば、加熱部材１１０の表面温度を維持したままニップ圧を変更する場合、ニップ幅の変化に伴い、加熱部材１１０の表面温度が変動する恐れがある。これにより、加熱部材１１０の表面温度と、所定の目標温度とのズレが発生し、良好な定着性を維持できない恐れがある。たとえ加熱部材１１０の表面温度の変動が小さくなるまで待ったとしても、画像形成装置１のスループットが低下してしまう。

そこで、本実施形態では、上述したニップ幅の変化に伴う加熱部材１１０から加圧ローラ１５０へ与えられる熱量の変化を考慮し、図６に示すように、制御部５０は、良好な定着性を維持するために、ニップ圧変更処理を行う。このニップ圧変更処理は、ニップ圧を変更する場合、言い換えると、ニップ幅を変更する場合において、良好な定着性を維持するための処理である。なお、制御部５０は、ニップ圧変更処理を所定の時間間隔で行う。

制御部５０は、ニップ圧変更処理において、制御部５０に印刷データが有るかどうか判断し（Ｓ５０）、印刷データが有ると判断すると（Ｓ５０：ＹＥＳ）、当該印刷データに基づき、ニップ圧を変更すべきか否かを判断する（Ｓ１００）。

具体的には、例えば、図５（ａ）に示すニップ部Ｎ１が形成されている場合、印刷データに、封筒等の厚紙への印刷を指定する画像データが含まれていると、制御部５０は、図５（ｂ）に示すニップ部Ｎ２が形成されるようにニップ圧を変更すべきであると判断する。

Ｓ１００において、制御部５０は、ニップ圧を変更すべきであると判断すると（Ｓ１００：ＹＥＳ）、給紙機構３２を制御し、次にニップ部を通過する用紙Ｐの給紙を停止し（Ｓ１０２）、印刷データに基づき、加熱部材１１０の表面温度を維持すべきか否かを判断する（Ｓ。以下では、次にニップ部を通過する用紙Ｐのことを、次の用紙Ｐという。

Ｓ１０５において、制御部５０は、加熱部材１１０の表面温度を維持すべきであると判断すると（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、表面温度維持処理を行う（Ｓ１１０）。この表面温度維持処理は、ニップ圧の変更に伴って加熱部材１１０の表面温度が変動することを抑制するための処理である。

図７に示すように、制御部５０は、表面温度維持処理において、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれているか否かを判断し（Ｓ１５０）、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれていると判断すると（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、再びＳ１５０に進み、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれていないと判断すると（Ｓ１５０：ＮＯ）、図６のＳ１００における判断結果に基づき、ニップ圧を増大させるか否かを判断する（Ｓ２００）。

なお、筐体２内には、用紙Ｐを検知するためのセンサが配置されており、このセンサによって搬送経路中における用紙Ｐの位置が検知される。Ｓ１５０において、制御部５０は、当該センサによる検知結果に基づき、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれているか否かを判断する。

Ｓ２００において、制御部５０は、ニップ圧を増大させると判断すると（Ｓ２００：ＹＥＳ）、減速処理を行う（Ｓ２１０）。

Ｓ２１０の減速処理において、制御部５０は、加圧ローラ１５０の回転速度を減速させる場合、加圧ローラ１５０に接近する方向に加熱部材１１０を変位させる。具体的には、例えば、図５（ｂ）のニップ部Ｎ２が形成される状態で駆動モータ５５０が所定の回転速度（以下では、中速という）で回転している場合において、制御部５０は、図８に示すように、時刻Ｔ１のときに、駆動モータ５５０の回転速度を中速よりも遅い回転速度である低速に減速させる。次いで、時刻Ｔ１から所定時間経過した時刻Ｔ２のときに、ニップ圧変更モータ５００を駆動させ、加圧ローラ１５０に接近する方向に加熱部材１１０を変位させる。

制御部５０は、時刻Ｔ２からさらに所定時間経過した時刻Ｔ３のときに、図５(ａ)のニップ部Ｎ１が形成される状態へと遷移すると、ニップ圧変更モータ５００の駆動を停止させる。

これにより、加圧ローラ１５０の回転速度が減速された状態において、例えば、図５（ｂ）のニップ部Ｎ２が形成される状態から図５(ａ)のニップ部Ｎ１が形成される状態へと遷移する。そして、制御部５０は、ニップ部Ｎ１が形成される状態へと遷移すると、ニップ圧変更モータ５００の駆動を停止し、減速処理を終了する。

当該状態の遷移において、ニップ幅が広くなるのに伴い、ニップ部を介して加熱部材１１０から加圧ローラ１５０へ与えられる熱量は増加する。言い換えると、加熱部材１１０の放熱が促進されるが、加圧ローラ１５０の回転速度が減速されているので、当該回転速度が減速されていない場合に比べ、単位時間あたりに加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する総表面積は小さくなる。これにより、加熱部材１１０の放熱の促進を抑制することができるので、加熱部材１１０の表面温度の変動を抑制することができる。よって、加熱部材１１０の表面温度を維持することができるので、定着ユニット１００の良好な定着性を維持することができる。

なお、本実施形態では、図８に示すように、制御部５０は、駆動モータ５５０の回転速度を減速させた状態でニップ圧変更モータ５００を駆動させる構成としたが、これに限定されず、駆動モータ５５０の回転速度を減速させる前にニップ圧変更モータ５００を駆動させてもよいし、駆動モータ５５０の回転速度を減速させるのと同時にニップ圧変更モータ５００を駆動させてもよい。

ここで、本実施形態では、制御部５０は、筐体２内の温度が所定温度未満である場合、減速処理における加圧ローラ１５０の減速量を増大させる。つまり、制御部５０は、筐体２内の温度が所定温度未満である場合、当該温度が所定温度以上である場合に比べ、加圧ローラ１５０をより減速させる。

これは、筐体２内の温度が所定温度未満である場合、言い換えると、加熱部材１１０の放熱がより促進される場合、加圧ローラ１５０の減速量を増大させることで、単位時間あたりに加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する総表面積をさらに小さくするためである。これにより、加熱部材１１０の放熱の促進をより抑制することができるので、定着ユニット１００の良好な定着性を維持することができる。

また、本実施形態では、減速処理において、制御部５０は、加圧ローラ１５０の回転速度を減速させるが、これに限定されず、加熱部材１１０の回転速度を減速させてもよい。

図７に示すように、制御部５０は、Ｓ２００において、ニップ圧を増大させない、言い換えると、ニップ圧を減少させると判断すると（Ｓ２００：ＮＯ）、増速処理を行う（Ｓ２２０）。

Ｓ２２０の増速処理において、制御部５０は、加圧ローラ１５０の回転速度を増速させた状態で、加圧ローラ１５０から離間する方向に加熱部材１１０を変位させる。具体的には、例えば、図５（ａ）のニップ部Ｎ１が形成される状態で駆動モータ５５０が中速で回転している場合において、制御部５０は、図９に示すように、時刻Ｔ５のときに、駆動モータ５５０の回転速度を中速よりも速い回転速度である高速に増速させる。次いで、時刻Ｔ５から所定時間経過した時刻Ｔ６のときに、ニップ圧変更モータ５００を駆動させ、加圧ローラ１５０から離間する方向に加熱部材１１０を変位させる。

制御部５０は、時刻Ｔ６からさらに所定時間経過した時刻Ｔ７のときに、図５(ｂ)のニップ部Ｎ２が形成される状態へと遷移すると、ニップ圧変更モータ５００の駆動を停止させる。

これにより、加圧ローラ１５０の回転速度が増速された状態において、例えば、図５（ａ）のニップ部Ｎ１が形成される状態から図５(ｂ)のニップ部Ｎ２が形成される状態へと遷移する。そして、制御部５０は、ニップ部Ｎ２が形成される状態へと遷移すると、ニップ圧変更モータ５００の駆動を停止し、増速処理を終了する。

当該状態の遷移において、ニップ幅が狭くなるのに伴い、加熱部材１１０から加圧ローラ１５０へ与えられる熱量は減少する。言い換えると、加熱部材１１０の蓄熱が促進されるが、加圧ローラ１５０の回転速度が増速されているので、当該回転速度が増速されていない場合に比べ、単位時間あたりに加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する総表面積は大きくなる。これにより、加熱部材１１０の蓄熱の促進を抑制することができるので、加熱部材１１０の表面温度の変動を抑制することができる。よって、加熱部材１１０の表面温度をより一定に保つことができるので、定着ユニット１００の良好な定着性を維持することができる。

ここで、本実施形態では、制御部５０は、筐体２内の温度が所定温度以上である場合、増速処理における加圧ローラ１５０の増速量を増大させる。つまり、制御部５０は、筐体２内の温度が所定温度以上である場合、当該温度が所定温度未満である場合に比べ、加圧ローラ１５０をより増速させる。

これは、筐体２内の温度が所定温度以上である場合、言い換えると、加熱部材１１０の蓄熱がより促進される場合、加圧ローラ１５０の増速量を増大させることで、単位時間あたりに加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する総表面積をさらに大きくするためである。これにより、加熱部材１１０の蓄熱の促進をより抑制することができるので、定着ユニット１００の良好な定着性を維持することができる。

上述したように、Ｓ１５０において、制御部５０は、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれている場合には、減速処理および増速処理を実行しない。これにより、用紙Ｐがニップ部に挟み込まれた状態で、加圧ローラ１５０の回転速度が変更されないので、ジャムの発生を抑制できる。

なお、本実施形態では、増速処理において、制御部５０は、加圧ローラ１５０の回転速度を増速させるが、これに限定されず、加熱部材１１０の回転速度を増速させてもよい。

制御部５０は、Ｓ２１０において減速処理を終了すると、表面温度維持処理を終了する。また、制御部５０は、Ｓ２２０において増速処理を終了すると、表面温度維持処理を終了する。

また、Ｓ１０５において、制御部５０は、加熱部材１１０の表面温度を維持すべきはない、言い換えると、加熱部材１１０の表面温度を変更すべきであると判断すると（Ｓ１０５：ＮＯ）、表面温度変更処理を行う（Ｓ１１５）。この表面温度変更処理は、加熱部材１１０の表面温度を変更する場合において、当該表面温度を所定の目標温度に素早く到達させるための処理である。

図１０に示すように、制御部５０は、表面温度変更処理において、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれているか否かを判断し（Ｓ２５０）、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれていると判断すると（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、再びＳ２５０に進み、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれていないと判断すると（Ｓ２５０：ＮＯ）、印刷データに基づき、加熱部材１１０の表面温度を上げるべきか否かを判断する（Ｓ３００）。

Ｓ３００において、制御部５０は、加熱部材１１０の表面温度を上げるべきであると判断すると（Ｓ３００：ＹＥＳ）、ハロゲンランプ１２０の出力を上げ（Ｓ３０５）、図６のＳ１００における判断結果に基づき、ニップ圧を増大させるか否かを判断する（Ｓ３１０）。

Ｓ３１０において、制御部５０は、ニップ圧を増大させると判断すると（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、減速処理を行う（Ｓ３１５）。

Ｓ３１５の減速処理において、制御部５０は、駆動モータ５５０の回転速度を減速させた状態でニップ圧変更モータ５００を駆動させ、加圧ローラ１５０に接近する方向に加熱部材１１０を変位させる。

これにより、加圧ローラ１５０の回転速度が減速された状態において、例えば、図５（ｂ）のニップ部Ｎ２が形成される状態から図５(ａ)のニップ部Ｎ１が形成される状態へと遷移する。そして、制御部５０は、ニップ部Ｎ１が形成される状態へと遷移すると、ニップ圧変更モータ５００の駆動を停止し、減速処理を終了する。

当該状態の遷移において、ニップ幅が広くなるのに伴い、加熱部材１１０の放熱が促進されるが、加圧ローラ１５０の回転速度が減速されているので、当該回転速度が減速されていない場合に比べ、単位時間あたりに加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する総表面積は小さくなる。これにより、ハロゲンランプ１２０の出力を上げた状態において、加熱部材１１０の蓄熱を促進することができるので、加熱部材１１０の表面温度を上げるのに要する時間を短縮することができる。

図１０に示すように、Ｓ３１０において、制御部５０は、ニップ圧を増大させない、言い換えると、ニップ圧を減少させると判断すると（Ｓ３１０：ＮＯ）、第２減速処理を行う（Ｓ３２０）。

Ｓ３２０の第２減速処理において、制御部５０は、加圧ローラ１５０の回転速度を減速させた状態で、加圧ローラ１５０から離間する方向に加熱部材１１０を変位させる。具体的には、制御部５０は、駆動モータ５５０の回転速度を減速させた状態でニップ圧変更モータ５００を駆動させ、加圧ローラ１５０から離間する方向に加熱部材１１０を変位させる。

これにより、加圧ローラ１５０の回転速度が減速された状態において、例えば、図５（ａ）のニップ部Ｎ１が形成される状態から図５(ｂ)のニップ部Ｎ２が形成される状態へと遷移する。そして、制御部５０は、ニップ部Ｎ２が形成される状態へと遷移すると、ニップ圧変更モータ５００の駆動を停止し、第２減速処理を終了する。

当該状態の遷移において、ニップ幅が狭くなるのに伴い、加熱部材１１０の蓄熱が促進されるが、加圧ローラ１５０の回転速度が減速されているので、当該回転速度が減速されていない場合に比べ、単位時間あたりに加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する総表面積は小さくなる。これにより、ハロゲンランプ１２０の出力を上げた状態において、さらに加熱部材１１０の蓄熱を促進することができるので、加熱部材１１０の表面温度を上げるのに要する時間を短縮することができる。

図１０に示すように、Ｓ３００において、制御部５０は、加熱部材１１０の表面温度を上げるべきではない、言い換えると、加熱部材１１０の表面温度を下げるべきであると判断すると（Ｓ３００：ＮＯ）、ハロゲンランプ１２０の出力を下げ（Ｓ３２５）、図６のＳ１００における判断結果に基づき、ニップ圧を増大させるか否かを判断する（Ｓ３３０）。

Ｓ３３０において、制御部５０は、ニップ圧を増大させると判断すると（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、第２増速処理を行う（Ｓ３３５）。

Ｓ３３５の第２増速処理において、制御部５０は、加圧ローラ１５０の回転速度を増速させた状態で、加圧ローラ１５０に接近する方向に加熱部材１１０を変位させる。具体的には、制御部５０は、駆動モータ５５０の回転速度を増速させた状態でニップ圧変更モータ５００を駆動させ、加圧ローラ１５０に接近する方向に加熱部材１１０を変位させる。

これにより、加圧ローラ１５０の回転速度が増速された状態において、例えば、図５（ｂ）のニップ部Ｎ２が形成される状態から図５(ａ)のニップ部Ｎ１が形成される状態へと遷移する。そして、制御部５０は、ニップ部Ｎ１が形成される状態へと遷移すると、ニップ圧変更モータ５００の駆動を停止し、第２増速処理を終了する。

当該状態の遷移において、ニップ幅が広くなるのに伴い、加熱部材１１０の放熱が促進されるが、加圧ローラ１５０の回転速度が増速されているので、当該回転速度が増速されていない場合に比べ、単位時間あたりに加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する総表面積は大きくなる。これにより、ハロゲンランプ１２０の出力を下げた状態において、さらに加熱部材１１０の放熱を促進することができるので、加熱部材１１０の表面温度を下げるのに要する時間を短縮することができる。

図１０に示すように、Ｓ３３０において、制御部５０は、ニップ圧を増大させない、言い換えると、ニップ圧を減少させると判断すると（Ｓ３３０：ＮＯ）、増速処理を行う（Ｓ３４０）。

Ｓ３４０の増速処理において、制御部５０は、駆動モータ５５０の回転速度を増速させた状態でニップ圧変更モータ５００を駆動させ、加圧ローラ１５０から離間する方向に加熱部材１１０を変位させる。

これにより、加圧ローラ１５０の回転速度が増速された状態において、例えば、図５（ａ）のニップ部Ｎ１が形成される状態から図５(ｂ)のニップ部Ｎ２が形成される状態へと遷移する。そして、制御部５０は、ニップ部Ｎ２が形成される状態へと遷移すると、ニップ圧変更モータ５００の駆動を停止し、増速処理を終了する。

当該状態の遷移において、ニップ幅が狭くなるのに伴い、加熱部材１１０の蓄熱が促進されるが、加圧ローラ１５０の回転速度が増速されているので、当該回転速度が増速されていない場合に比べ、単位時間あたりに加熱部材１１０と加圧ローラ１５０とが接触する総表面積は大きくなる。これにより、ハロゲンランプ１２０の出力を下げた状態において、加熱部材１１０の放熱を促進することができるので、加熱部材１１０の表面温度を下げるのに要する時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、上述したように、制御部５０は、ニップ部に用紙Ｐが挟み込まれていない場合、ハロゲンランプ１２０の出力を変更する。これにより、ハロゲンランプ１２０の出力の変更に伴って加熱部材１１０から用紙Ｐに与えられる熱量が変動することを抑制できるので、良好な定着性を維持することができる。

図１０に示すように、制御部５０は、Ｓ３１５、Ｓ３２０、Ｓ３３５およびＳ３４０の処理を終了した後、表面温度変更処理を終了する。

図６に示すように、制御部５０は、Ｓ１１０またはＳ１１５の処理を終了した後、Ｓ１１０またはＳ１１５で減速もしくは増速された加圧ローラ１５０の回転速度を変更する。具体的には、制御部５０は、加圧ローラ１５０が印刷データに基づく所定の回転速度で回転するように、駆動モータ５５０の回転速度を制御する（Ｓ１２０）。

なお、本実施形態では、制御部５０は、Ｓ１２０において、印刷データに基づき加圧ローラ１５０の回転速度を変更したが、これに限定されず、当該回転速度を変更せず、Ｓ１１０またはＳ１１５において減速もしくは増速された加圧ローラ１５０の回転速度を維持したままＳ１２５に進んでもよい。

次いで、制御部５０は、サーミスタ６５０による検知結果に基づき、加熱部材１１０の表面温度が安定しているか否かを判断する（Ｓ１２５）。具体的には、制御部５０は、加熱部材１１０の表面温度と、所定の目標温度とのズレ量が、所定の閾値以下となった場合、加熱部材１１０の表面温度が安定していると判断する。

Ｓ１２５において、制御部５０は、加熱部材１１０の表面温度が安定していないと判断すると（Ｓ１２５：ＮＯ）、再びＳ１２５に進む。また、制御部５０は、加熱部材１１０の表面温度が安定していると判断すると（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、給紙動作を停止していた給紙機構３２を制御し、次の用紙Ｐを画像形成部４およびニップ部に向けて給紙させ（Ｓ１３０）、ニップ圧変更処理を終了する。

また、制御部５０は、Ｓ１００において、ニップ圧を変更すべきではないと判断すると（Ｓ１００：ＮＯ）、Ｓ１３０に進む。制御部５０は、Ｓ５０において、印刷データが無いと判断すると（Ｓ５０：ＮＯ）、ニップ圧変更処理を終了する。

上述した実施形態では、制御部５０が各ステップを実行する例を示したが、これに限定されず、少なくとも一部のステップを他のＣＰＵが実行する、あるいは、１または複数のＡＳＩＣが実行する構成であってもよい。

１ 画像形成装置
２ 筐体
３ フィーダ部
４ 画像形成部
５０ 制御部
１００ 定着ユニット
１１０ 加熱部材
１５０ 加圧ローラ
３１０ シャフト
３２０ カム
５００ ニップ圧変更モータ
５５０ 駆動モータ

Claims (10)

1. 用紙を搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材との間で用紙を挟み込むニップ部を形成する挟持部材と、
   前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を加熱するヒータと、
   前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を他方に対し変位させる変位機構と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を、前記搬送部材と前記挟持部材とが互いに離れる方向に変位させるとき、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方の回転速度を増速させる増速処理と、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方を、前記搬送部材と前記挟持部材とが互いに接近する方向に変位させるとき、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方の回転速度を減速させる減速処理と、の少なくともいずれかの処理を行う画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方の表面温度を上げる場合、前記増速処理を行わない請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記増速処理を行わないと判断した場合、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方を、前記搬送部材と前記挟持部材とが互いに離れる方向に変位させるとき、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方の回転速度を減速させる第２減速処理を行う請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方の表面温度を下げる場合、前記減速処理を行わない請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記減速処理を行わないと判断した場合、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方を、前記搬送部材と前記挟持部材とが互いに接近する方向に変位させるとき、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方の回転速度を増速させる第２増速処理を行う請求項４に記載の画像形成装置。
6. 装置本体内の温度を検知する温度検知部を備え、
   前記制御部は、前記装置本体内の温度が所定温度以上である場合、前記増速処理における増速量を増大させる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 装置本体内の温度を検知する温度検知部を備え、
   前記制御部は、前記装置本体内の温度が所定温度未満である場合、前記減速処理における減速量を増大させる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記増速処理および前記減速処理のいずれか少なくとも一方の処理を行うときにおいて、前記ニップ部に用紙が挟み込まれていない状態を維持する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 用紙を搬送する搬送部材と、前記搬送部材との間で用紙を挟み込むニップ部を形成する挟持部材と、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を加熱するヒータと、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を他方に対し変位させる変位機構と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
   前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を、前記搬送部材と前記挟持部材とが互いに離れる方向に変位させるとき、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方の回転速度を増速させる増速工程と、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方を、前記搬送部材と前記挟持部材とが互いに接近する方向に変位させるとき、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方の回転速度を減速させる減速工程と、の少なくともいずれかの工程を含む画像形成装置の制御方法。
10. 用紙を搬送する搬送部材と、前記搬送部材との間で用紙を挟み込むニップ部を形成する挟持部材と、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を加熱するヒータと、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を他方に対し変位させる変位機構と、を備える画像形成装置に、
    前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか少なくとも一方を、前記搬送部材と前記挟持部材とが互いに離れる方向に変位させるとき、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方の回転速度を増速させる増速処理と、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方を、前記搬送部材と前記挟持部材とが互いに接近する方向に変位させるとき、前記搬送部材および前記挟持部材のいずれか一方の回転速度を減速させる減速処理と、の少なくともいずれかの処理を行わせるプログラム。