JP2019148730A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォーミングアップタイムが長くなり、省エネからの復帰が遅くなる。【解決手段】回転可能に設けられた無端状の定着部材と、定着部材を加熱する加熱源と、回転可能に設けられた無端状の加圧部材と、定着部材と前記加圧部材との間の圧力を可変可能な圧力可変加圧機構と、制御部とを有し、定着部材と前記加圧部材との間で記録媒体上の未定着トナーを前記記録媒体上に定着する定着装置において、制御部は制御部の起動後、圧力可変加圧機構による定着部材と加圧部材との間の加圧制御を実行し、その後、前記加熱源へ所定以上の電力を通電する定着装置である。【選択図】図５

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置おいて、用紙を間に挟んで用紙を加圧するローラ間の圧力を制御する機構を有し、ローラの劣化防止やジャム除去性向上のため、定着ベルト間の圧力を制御する技術が知られている。

例えば特許文献１には、定着部材の中央部が内側に凹むような塑性変形が発生するのを抑制することが目的で、加圧部材としての加圧ローラが回転中であり、定着部材としての定着ベルトと加圧ローラとの間の加圧力が、定着ベルトが加圧ローラとともに回転する加圧力以上であることを確認してから、加熱源としてのハロゲンヒータへ所定以上の電力を通電して、定着ベルトを加熱する装置が記載されている。

しかし、特許文献１に記載の装置ではウォーミングアップタイムが長くなり、省エネからの復帰が遅くなるという課題がある。

上記課題を解決するために、請求項１にかかる発明は、回転可能に設けられた無端状の定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱源と、回転可能に設けられた無端状の加圧部材と、前記定着部材と前記加圧部材との間の圧力を可変可能な圧力可変加圧機構と、制御部とを有し、前記定着部材と前記加圧部材との間で記録媒体上の未定着トナーを前記記録媒体上に定着する定着装置において、前記制御部は前記制御部の起動後、前記圧力可変加圧機構による前記定着部材と前記加圧部材との間の加圧制御を実行し、その後、前記加熱源へ所定以上の電力を通電する定着装置である。

本発明によれば、定着ベルト間の加圧タイミングを電源ＯＮ直後や省エネモードからの復帰直後に実行することによりウォーミングアップタイムや省エネ復帰時間を短縮できる。

図１は画像形成装置の概略構成図である。 圧力可変加圧機構の概略構成図である。 加圧カムの構成を示す概略構成図である。 圧力可変加圧機構の完全脱圧、軽加圧、完全加圧のときの状態を示す図である。 画像形成装置の制御構成の説明図である。 制御部起動時の加圧処理の第一の例を示すフロー図である。 制御部起動時の加圧処理の第二の例を示すフロー図である。 遷移処理の一例を示すフロー図である。 制御部起動時の加圧処理の第三の例を示すフロー図である。 制御部起動時の加圧処理の第四の例を示すフロー図である。 制御部起動時の加圧実行判断の結果、加圧しない場合の処理を示すフロー図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置１００が印刷動作を実行する際に制御され動作する各部を示している。

図１に示すように、筐体１０００の内部には４つのプロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋが設けられている。各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成を有する。

各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋのうち、１Ｙを例にとってプロセスユニットについてさらに説明する。プロセスユニット１Ｙは、感光体（潜像担持体）としての感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電部材としての帯電ローラ３と、感光体ドラム２の表面にトナー（現像剤）を供給する現像部材としての現像装置４と、感光体ドラム２の表面をクリーニングするクリーニング部材としてのクリーニングブレード５を備えている。

そして、各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋの上方には、感光体ドラム２の表面を露光する露光部材（静電潜像形成手段）としての露光装置６が設けられている。この露光装置６、上記帯電ローラ３及び上記現像装置４が、感光体ドラム２上に画像を形成するための作像手段として機能する。

一方、各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋの下方には、転写部材としての転写装置7が設けられている。転写装置7は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９及び従動ローラ１０に張架され、図１中の矢印の方向に回転（周回走行）可能に構成されている。

中間転写ベルト８の外周には、４つの感光体ドラム２が対向している。そして４つの感光体ドラムが対向した位置それぞれに対応する、中間転写ベルト８の内周側には、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が設けられている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体ドラム２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成される。また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が設けられている。

この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成される。また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が設けられている。このベルトクリーニング装置１３がクリーニングしたトナーは、転写装置７の下方に設けられた廃トナー収容器１４に収容される。

一方、中間転写ベルト８の図の左端側の外周面には、中間転写ベルト８上のトナーの付着量を検知する濃度検知手段としての濃度センサ２３が設けられている。筐体１０００内の下部には、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した用紙トレイ１５や、用紙トレイ１５から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１６等が設けてある。

筐体１０００の上部には、記録用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８とが設けられている。また、筐体１０００内には、下部の用紙トレイ１５から上部の排紙トレイ１８へ記録用紙を案内するための搬送経路Ｒが形成されている。

この搬送経路Ｒにおいて、給紙ローラ１６から二次転写ローラ１２に至る途中には、一対のレジストローラ１９が設けられている。また、二次転写ローラ１２から排紙ローラ１７に至る途中に、記録用紙上の画像を定着させるための定着装置１２０を配設している。

この定着装置１２０は、加熱源によって加熱される回転可能な定着部材としての定着ベルト１２１と、その定着ベルト１２１を加圧する回転可能な加圧部材としての加圧ローラ１２２等によって構成される。定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２とが互いに圧接した箇所で記録用紙上の未定着トナーに熱と圧力が加えられ、記録用紙上に定着される。なお、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２の間で、未定着トナーに定着のための熱と圧力が加えられる領域を、定着ニップと呼ぶことがある。

また、上述の感光体、露光部材、帯電部材、現像部材、転写部材を、用紙などの記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成部と呼ぶことがある。

続けて、図１を参照して上記画像形成装置１００の基本的動作について説明する。作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋの感光体ドラム２は図１内に図示するように時計回りに回転駆動され、各感光体ドラム２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。

帯電された各感光体ドラム２の表面には、露光装置６からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム2に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。

このように感光体ドラム２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像（現像剤像）として可視像化される。駆動ローラ９が、図１内に図示するように反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト８が図の矢印で示す方向に走行駆動される。

また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ１１と各感光体ドラム２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

そして、各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋの感光体ドラム２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト8上に順次重ね合わせて転写される。

かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。トナー画像が転写された後の各感光体ドラム２の表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード５によって除去され、次の画像形成に備えられる。

また、画像形成装置の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動することによって、用紙トレイ１５に収容された記録用紙Ｐが搬送経路Ｒに送り出される。搬送経路Ｒに送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２とそれに対向する駆動ローラ９との間の二次転写ニップに送られる。

このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。

未定着トナー画像が転写された記録用紙Ｐは定着装置１２０へと搬送され、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２によって記録用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が定着される。トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へと排出される。

また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。

以上の説明は、記録用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

なお、図１で説明したいわゆる電子写真方式の画像形成装置においては、中間転写ベルト８上に形成するパターン画像を利用し、画像品質を維持するため、以下のような調整処理を行ってもよい。

一例として各色の画像濃度を適正にする調整処理では、階調パターンを中間転写ベルト８上に形成し、中間転写ベルト８上の階調パターンのトナー付着量を濃度センサ２３で検出し、このトナー付着量をもとに現像特性を算出し、現像特性より現像や帯電などの作像負荷出力を適正にする調整、つまり濃度調整を行う。

調整処理のその他の例として、各色の位置(色)ずれを補正する調整処理では、位置合せパターンを中間転写ベルト８上に形成し、中間転写ベルト８上で位置合せパターンの位置情報を濃度センサ２３で検出し、この位置情報をもとに位置ずれ補正処理を行う調整、つまり位置合せを行う。

上述の濃度調整、位置合わせの他に、プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋ内でトナーが長期間滞留して、トナーが劣化し、現像できなくなることを回避するために、劣化トナーをプロセスユニット外に排出する調整処理を行ってもよい。この調整処理では、排出したいトナーを用いて感光体ドラム２の表面に静電潜像として形成し、中間転写ベルト８に転写し、転写された排出したいトナーをベルトクリーニング装置１３により回収させる、つまりトナー排出を行う。

次に図２は、圧力可変加圧機構の概略構成図である。図２中には、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２も、ともに示している。圧力可変加圧機構１６０は、図１で説明した定着装置１２０において、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間に加圧したり、圧力を変更したりする、圧力を可変加圧可能な機能を有する。

図２に示すように、圧力可変加圧機構１６０は、加圧レバー１６１、付勢手段としてのスプリング１６２、カム部材としての加圧カム１６４などを備えている。加圧レバー１６１の一端（図２中上端）が、図中矢印Ｘ方向に移動可能に装置の側板に支持されており、加圧レバー１６１の一端には、スプリング１６２が取り付けられている。加圧レバー１６１の他端には、加圧カム１６４が当接するカム当接部材１６８が固定されている。

加圧レバー１６１の中央部よりも他端側が、加圧ローラ１２２の軸１２２ｄを受ける軸受１６３に当接している。軸受１６３は、定着ベルト１２１に対して接離する方向に移動可能に定着装置１２０に設けられている。つまり加圧レバー１６１が軸受１６３と当接している箇所で軸受１６３を定着ベルト１２１側に押すと、加圧ローラ１２２が定着ベルト１２１側に移動する。

また、圧力可変加圧機構１６０には、加圧ローラ１２２の位置を検知する位置検知センサ１８０が設けられている。位置検知センサ１８０は、加圧カム１６４の回転軸に固定されたエンコーダ１８１と、フォトセンサ１８２とを有している。

圧力可変加圧機構１６０は、一例として完全脱圧、軽加圧、完全加圧の３段階の加圧力を設定可能であり、加圧力は、完全脱圧＜軽加圧＜完全加圧である。

定着装置１２０は、この圧力可変加圧機構１６０により定着動作をしていないときなどに加圧力を完全脱圧にすることができる。したがって、加圧部材に長期間加圧力がかかり続け、加圧部材がクリープ変形してしまうのを抑制することができ、加圧部材の耐久性を高めることができる。また、軽加圧にも設定することができるので、加圧部材の劣化を抑えつつ、完全加圧にすばやく設定を変更することもできる。以下図３、図４を用いて圧力可変加圧機構１６０の詳細動作を説明する。

図３は、加圧カム１６４の構成を示す概略構成図である。図３に示すように、加圧カム１６４は、加圧ローラ１２２に完全脱圧位置と、軽加圧位置と、完全加圧位置の３つの位置を取らせることができる。加圧カム１６４の加圧ローラ１２２を完全脱圧位置に取らせる箇所と、軽加圧位置を取らせる箇所と、完全加圧位置を取らせる箇所とは、それぞれ加圧カム１６４の回転中心からの距離が異なっている。この加圧カム１６４の回転中心からの距離は、完全脱圧位置において定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力が０となるよう定められる。そして加圧カム１６４の回転中心からの距離は、完全脱圧位置＜軽加圧位置＜完全加圧位置となっている。

エンコーダ１８１は、略扇状となっており、一方のエンコーダーエッジが、加圧カム１６４の軽加圧位置と、完全加圧位置との間にくるように構成されている。エンコーダ１８１がフォトセンサ１８２と対向しているとき、フォトセンサ１８２は、Ｌｏｗ信号を後述するエンジン制御部１０４に出力し、エンコーダ１８１がフォトセンサ１８２と対向していない位置にあるとき、フォトセンサ１８２は、Ｈｉｇｈ信号を後述するエンジン制御部１０４に出力する。

図４は、圧力可変加圧機構の完全脱圧、軽加圧、完全加圧のときの状態を示す図である。図４（Ａ）は、加圧ローラ１２２が完全脱圧位置にあるときの状態を示す図であり、図４（Ｂ）は、加圧ローラ１２２が軽加圧位置にあるときの状態を示す図であり、図４（Ｃ）は、加圧ローラ１２２が完全加圧位置にあるときの状態を示す図である。

図４（Ａ）に示すように、加圧ローラ１２２が完全脱圧位置にあるとき、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力が０となって、完全脱圧状態となる。この完全脱圧状態から加圧カム１６４を図４中反時計回りに回転させていくと、加圧カム１６４が、カム当接部材１６８を定着ベルト１２１側へ押していく。

すると、加圧レバー１６１は軸受１６３との接触部分を支点として回転するため、加圧レバー１６１の他端（図４中下端）は定着ベルト１２１側へ移動し、一端（図４中上端）は、定着ベルト１２１から離間する方向へと移動する。これにより、スプリング１６２が延びると、スプリング１６２が元に戻ろうとする力が働き、加圧レバー１６１を定着ベルト１２１側に付勢する付勢力が生じる。

つまり、加圧レバー１６１はスプリング１６２の付勢力と加圧カム１６４とにより、定着ベルト１２１側に付勢される。その結果、加圧レバー１６１は加圧ローラ１２２を定着ベルト１２１側へ押し、加圧ローラ１２２は定着ベルト１２１側へと移動する。そして、図４（Ｂ）に示すように、加圧ローラ１２２が軽加圧位置に到達すると、加圧ローラ１２２は、定着ベルト１２１と軽加圧状態で当接する。

さらに、加圧カム１６４を反時計回りに回転させていくと、さらに加圧ローラ１２２は、定着ベルト１２１側へ移動し、スプリング１６２の付勢力と加圧カム１６４とによる加圧力が増加していく。そして、図４（Ｃ）に示すように、加圧ローラ１２２が完全加圧位置に到達すると、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２との間の加圧力が、定着時の加圧力になり、完全加圧状態となる。

図５は画像形成装置１００の制御構成の説明図である。コントローラ１０２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）などを備え、エンジン制御部１０４、操作部１０１、通信インターフェース１０３と接続されている。記憶部１１２はＲＯＭやＨＤＤにより実現され、画像形成装置１００の動作に必要な各種プログラムや各種画像形成条件をユーザがあらかじめ記憶したり、更新したりすることができる。また、画像形成装置１００の動作ログを記憶することができる。

コントローラ１０２は、ＣＰＵやＨＤＤに記憶されている制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１００全体の制御や、通信インターフェース１０３及び操作部１０１からの入力の制御などを行う。例えば、コントローラ１０２は、操作部１０１を介して入力されたユーザからの指示入力を受け付け、その指示入力に従って各種処理を行う。

また、コントローラ１０２は、通信インターフェース１０３を介して外部のホストコンピュータ装置などから印刷ジョブ（画像形成ジョブ）の指令や画像データを受信し、エンジン制御部１０４を制御し、用紙にカラー画像やモノクロ画像を形成して出力する画像形成動作を制御する。

エンジン制御部１０４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、記憶部１１２に記憶されている制御プログラムを実行することにより、コントローラ１０２からの指令に基づいて画像形成処理を行うための図１に示した各部の制御を行う。つまり、エンジン制御部１０４は、画像書込み制御部１１０、作像プロセス部１１１、定着装置１２０等の制御部として機能する。また、エンジン制御部１０４はコントローラ１０２からの指令に基づいて制御を行うため、場合によってコントローラ１０２とエンジン制御部１０４とで、各部の制御部ということができる。

エンジン制御部１０４による制御の一例として、画像形成動作モードにおいて、温度センサ１２３で検出した定着ベルト１２１の温度が所定の目標温度となるように、ハロゲンヒータ１２４への通電を制御したり、加圧ローラ１２２を回転駆動する駆動手段たる加圧ローラ駆動部１０７を制御したりする制御が挙げられる。

ここで、画像形成装置１００は、画像形成動作モード、待機モード、スリープモードの３つのモードを有している。ここで、画像形成動作モードとは、画像形成装置１００が画像形成処理を実行している状態を示す。待機モードは、画像形成装置１００が画像形成処理の実行指示を待っている状態を示す。画像形成動作モードは待機モードのときのみ遷移することができる。スリープモードとは、待機モードよりも更に消費電力が少ない低電力消費の状態を示す。

定着装置１２０における画像形成動作モード、待機モード、スリープモードについて述べると、画像形成動作モードのときは、定着装置１２０において、定着ベルト１２１を所定の定着目標温度（例えば、１５８〜１７０℃）に昇温させるウォームアップ動作が行われた後、定着動作が実行される。つまり、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２の間に用紙が通され、用紙上のトナーを定着する動作が実行される。また待機モードのときは、定着装置１２０の定着ベルト１２１は、上記画像形成動作モードのときの定着目標温度よりも低い所定の温度である待機温度（例えば、９０℃）に維持される。

つまり画像形成動作モードと待機モードは、作像プロセス部１１１を構成する定着装置１２０等の各部や、エンジン制御部１０４への通電が行われるモードということもできる。定着装置１２０の場合、定着部材である定着ベルト１２１の温度を所定温度、つまり画像形成動作モードであれば定着目標温度に、待機モードであれば待機温度に、それぞれ維持するためにハロゲンヒータ１２４にそれぞれの温度に応じた所定以上の電力を通電している状態である。

一方スリープモードは、省エネの為、定着装置１２０等の作像プロセス部１１１やエンジン制御部１０４への通電が停止されたモードである。このスリープモードにおいては定着装置１２０の場合、ハロゲンヒータ１２４への通電や加圧ローラ１２２の回転駆動ができない状態である。一方スリープモードにおいてコントローラ１０２には通電されており、ユーザからの指示が入力されると電源ＯＦＦ状態からの復帰と比較して、より早く待機モード、画像形成モードへと復帰することができる。

また、画像形成動作モードのとき、定着装置１２０は、加圧ローラ１２２と定着ベルト１２１との間の加圧力を完全加圧状態に、待機モード、スリープモード、主電源ＯＦＦ時や紙詰まり時は、加圧力を完全脱圧状態に制御される。具体的には、エンジン制御部１０４が、フォトセンサ１８２の出力信号に基づいて、駆動手段としてのカム駆動部１２６を制御することで、上記各加圧状態にすることができる。

例えば、待機モード、スリープモード、主電源ＯＦＦ時の完全脱圧状態から、画像形成動作モードのときの完全加圧状態に遷移するとき、エンジン制御部１０４は、カム駆動部１２６を制御して、加圧カムさせる。すると、フォトセンサ１８２の出力が、ＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる。

エンジン制御部１０４は、フォトセンサの出力がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わってから所定時間経過したら、加圧ローラ１２２が完全加圧位置に到達し、加圧力が完全加圧状態であると判断し、カム駆動部１２６の駆動を停止する。

また、画像形成動作モードが終了して、所定時間秒経過したら、エンジン制御部１０４は、カム駆動部１２６を逆回転させる。すると、フォトセンサ１８２の出力信号が、ＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。エンジン制御部１０４は、フォトセンサの出力がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わってから所定時間経過し、加圧ローラ１２２が完全脱圧位置になったらカム駆動部１２６の駆動を停止する。

また、主電源がＯＦＦにされたり、紙詰まりが発生したりしたときも同様に加圧ローラ１２２が完全脱圧位置になるようにカム駆動部１２６を制御する。待機モード、スリープモード、主電源ＯＦＦ時のとき、加圧力を完全脱圧状態にすることで、長期間未使用状態でも加圧ローラ１２２の劣化を抑制することができる。

また、紙詰まり時も、加圧力を完全脱圧状態にすることで、定着ベルト１２１と加圧ローラ１２２とのニップ部に挟まった用紙を容易に除去することができる。

しかし、主電源ＯＦＦ時やスリープモード時からの待機状態への遷移は加圧ローラ１２２を完全脱圧状態から完全加圧状態に移動する必要があり、時間がかかるという問題がある。そこで本実施形態においては、主電源ＯＮ時から待機状態への遷移、またはスリープモードから待機状態への遷移が開始する前において、加圧ローラ１２２の完全加圧位置への移動を制御部であるエンジン制御部１０４への通電直後に実施するようにした。

図６は、制御部起動時の加圧処理の第一の例を示すフロー図である。

まず、画像形成装置１００が電源ＯＦＦの状態でユーザによる画像形成装置１００の電源ＯＮが検知されると（Ｓ１０１）、コントローラ１０２に通電され、コントローラ１０２が起動する（Ｓ１０２）。続いてコントローラ１０２の制御に基づきエンジン制御部１０４に通電され、エンジン制御部１０４が起動する（Ｓ１０３）。すると、エンジン制御部１０４は、圧力可変加圧機構１６０を制御して加圧ローラ１２２を完全加圧位置に移動させる（Ｓ１０４）。その後、コントローラ１０２からの指示に基づき制御部１０４は、定着装置１２０の各モードへの遷移処理を行う（Ｓ１０５）。

このように、定着装置において制御部の起動後、加圧ローラへの移動制御を実施した後に、他状態に遷移するように制御、より具体的には他状態へ遷移する為に必要な所定以上の電力を通電するように制御している。

つまり、画像形成装置１００の主電源ＯＮ後、待機状態への遷移指示を行うまでにはある程度の時間、例えばコントローラ１０２自身の初期化処理等に要する時間が必要となるが、本実施形態では、エンジン制御部１０４へ通電が行われると、コントローラ１０２自身の初期化処理が完了してコントローラ１０２からエンジン制御部１０４に遷移指示がされるよりも前に、エンジン制御部１０４が加圧ローラ１２２を完全加圧状態に遷移する制御を開始する。すなわち、コントローラ１０２の初期化中には、定着装置１２０内の加圧ローラ１２２を完全加圧位置へ移動する制御が実行されることになる。

その結果、コントローラ１０２からの待機状態への遷移指示が行われ、定着装置１２０に所定以上の電力が通電開始されてから加圧ローラ１２２の移動を開始する場合と比較して、すでに加圧ローラ１２２の移動が完了している分、定着装置１２０が待機状態に遷移完了するまでの時間および画像形成装置１００が待機状態に遷移完了するまでの時間を短縮できる。

なお、待機状態への遷移必要な所定以上の電力供給を受ける前までに加圧ローラ１２２の移動制御が開始されていれば、加圧ローラ１２２が完全加圧位置に移動完了していなくても上述の時間短縮の効果を得ることはできる。

図７は、制御部起動時の加圧処理の第二の例を示すフロー図である。

まず画像形成装置１００がスリープモードの状態において所定のイベントが発生すると（Ｓ２０１）、コントローラ１０２の制御に基づきエンジン制御部１０４に通電され、エンジン制御部１０４が起動する（Ｓ２０２）。すると、エンジン制御部１０４は、圧力可変加圧機構１６０を制御して加圧ローラ１２２を完全加圧位置に移動させる（Ｓ２０３）。その後、コントローラ１０２からの指示に基づき制御部１０４は、定着装置１２０の各モードへの遷移処理を行う（Ｓ２０４）。

なお、上述のイベントとは、スリープモードにおいて画像形成装置１００が受け付けた、ユーザ、もしくはユーザの設定に基づく各種動作指示である。各種イベントがあるが、その中でも所定のイベントとは、印刷動作を伴うイベントである。印刷動作を行うためにエンジン制御部１０４を起動する必要があるイベントということもできる。

所定のイベントの一例としては、ユーザによる操作部１０１へのコピー指示受付、また他の例として、外部装置からの印刷指示等の通信インターフェース１０３による受付等であるがこれに限られない。

所定のイベントではないイベントの一例としては、操作部１０１から入力された各種設定変更指示の受付や、その他の例としては受信したＦＡＸデータを画像データとしてＲＯＭやＨＤＤに記憶する設定に基づく動作指示の受付等であるがこれに限られない。

このように、定着装置において制御部の起動後、加圧ローラへの移動制御を実施した後に、他状態に遷移するように制御、より具体的には他状態へ遷移する為に必要な所定以上の電力を通電するように制御している。

したがって、画像形成装置１００がスリープ状態においてイベントが発生した後、待機状態への遷移指示を行うまでにはある程度の時間を要するが、この時間に定着装置１２０内の加圧ローラ１２２を完全加圧位置へ移動する制御が実行されることになる。

その結果、コントローラ１０２からの待機状態への遷移指示が行われ、定着装置１２０に所定以上の電力が通電開始されてから、加圧ローラ１２２の移動を開始する場合と比較して、すでに加圧ローラ１２２の移動が完了している分、定着装置１２０が待機状態に遷移完了するまでの時間および画像形成装置１００が待機状態に遷移完了するまでの時間を短縮できる。

つまり、画像形成装置１００がスリープ状態においてイベントが発生した後、待機状態への遷移指示を行うまでにはある程度の時間が必要となるが、本実施形態では、エンジン制御部１０４へ通電が行われると、コントローラ１０２からエンジン制御部１０４に遷移指示がされるよりも前に、エンジン制御部１０４が加圧ローラ１２２を完全加圧状態に遷移する制御を開始する。すなわち、コントローラ１０２の初期化中には、定着装置１２０内の加圧ローラ１２２を完全加圧位置へ移動する制御が実行されることになる。

なお、待機状態への遷移必要な所定以上の電力供給を受ける前までに加圧ローラ１２２の移動制御が開始されていれば、加圧ローラ１２２が完全加圧位置に移動完了していなくても上述の時間短縮の効果を得ることはできる。

以上図６および図７で説明したように、主電源ＯＮ時（図５）やスリープモードからの復帰時（図７）において、加圧ローラ１２２の完全加圧位置への移動制御をエンジン制御部１０４への通電直後に実施するため、主電源ＯＮ後、ウォームアップ完了や、スリープモードからの復帰や、スリープモードからの復帰後のウォームアップ完了までの時間を短くすることができる。

図８は遷移処理の一例を示すフロー図である。つまり、図６のステップＳ１０４、図７のステップＳ２０４の詳細フローである。

エンジン制御部１０４は、コントローラ１０２からのスリープ状態への遷移指示の有無を判断する（Ｓ３０１）。スリープ状態への遷移指示が無い場合は、エンジン制御部１０４が起動してから所定時間経過したかどうかを判断する（Ｓ３０２）。所定時間が経過していた場合は、加圧ローラ１２２を完全脱圧位置へと移動する。

ステップＳ３０２、Ｓ３０３は必ずしも実行する必要はなく、Ｓ３０１〜Ｓ３０４へ直接遷移しても構わないが、ステップＳ３０２，ステップＳ３０３を実行することにより、加圧ローラ１２２を長時間、完全加圧位置のままにすることがなくなるため、定着ベルト１２１、加圧ローラ１２２や圧力可変加圧機構１６０への負荷を減らすことができる。なお、ステップＳ３０２でエンジン制御部１０４が起動してからの所定時間を判断しているが、コントローラ１０２起動してからの所定時間で判断してもよい。

次にエンジン制御部１０４は、コントローラ１０２からの待機状態への遷移指示の有無を判断し（Ｓ３０４）、遷移指示が無い場合はステップＳ３０１に戻る。遷移指示があった場合は、加圧ローラ１２２が完全加圧位置かどうかを判断する（Ｓ３０５）。加圧ローラ１２２が完全加圧位置でない場合は、加圧ローラ１２２を完全加圧位置へ移動する（Ｓ３０６）。

エンジン制御部１０４は、加圧ローラ１２２が完全加圧位置にある状態で、定着ヒータ制御を実行する（Ｓ３０７）。待機状態に遷移するのに必要な定着ヒータ制御、つまりウォーミングアップ制御が終わると、エンジン制御部１０４は定着装置１２０を待機状態に遷移させる（Ｓ３０８）。

一方、ステップＳ３０１において、コントローラ１０２からスリープ状態への遷移指示があった場合は、エンジン制御部１０４は、加圧ローラが完全脱圧位置であるかどうかを判断する（Ｓ３０９）。完全脱圧位置の場合は、エンジン制御部１０４は定着装置１２０をスリープ状態へ遷移させる（Ｓ３１１）。加圧ローラが完全脱圧位置ではない場合は、加圧ローラを完全脱圧位置へ移動させ（Ｓ３１０）、その後定着装置１２０をスリープ状態へ遷移させる（Ｓ３１１）。スリープ状態へと遷移すると、コントローラ１０２はエンジン制御部１０４への通電を停止する。

次に図９は、制御部起動時の加圧処理の第三の例を示すフロー図である。

まず、画像形成装置１００が電源ＯＦＦの状態において、ユーザによる画像形成装置１００の電源ＯＮが検知されると（Ｓ４０１）、コントローラ１０２に通電され、コントローラ１０２が起動する（Ｓ４０２）。続いてコントローラ１０２の制御に基づきエンジン制御部１０４に通電され、エンジン制御部１０４が起動する（Ｓ４０３）。

すると、エンジン制御部１０４は、加圧を実行するかどうかの判断を行なう（Ｓ４０４）。一例として、記憶部１１２に記憶されている所定動作履歴有無データを参照し、所定動作履歴有無データが“所定動作履歴有り”の場合は、今回の制御部起動時の加圧を実行すると判断し、加圧ローラ１２２を完全加圧位置に制御する（Ｓ４０５）。その後、コントローラからの指示に基づき各モードへの遷移処理を行う（Ｓ４０６）。一方、ステップＳ４０４において“所定動作履歴無し”の場合は、加圧実行を行わないと判断し、処理Ａに進む。

ここで所定動作履歴有無データについて述べる。所定動作履歴有無データは、加圧を行う必要があるイベント、つまり印刷動作を伴うイベントが発生する可能性を示すデータである。具体的には、例えば画像形成装置１００において、過去に電源ＯＮ後に発生したイベントが、連続して１０回、印刷動作が必要のないイベントだった場合、今回の電源ＯＮ後においても印刷動作を伴うイベントが発生する可能性は低い。つまり電源ＯＮ後すぐに加圧が必要となる可能性は低い。したがって電源ＯＮ後に、印刷動作が必要のないイベントが１０回連続で発生した場合は、例えばコントローラ１０２によって、記憶部１１２に所定動作履歴有無データを“無”として記憶させる。それ以外の場合は、“有”として記憶させる。

そして前述の通り、ステップＳ４０４において、エンジン制御部１０４は所定動作履歴有無データを参照し、そのデータが“無”の場合は“所定動作履歴無し”を意味するため加圧を実行しないと判断し、処理Ａに進む。そして参照したデータが“有”の場合は“所定動作履歴有り”を意味するため加圧を実行すると判断し、ステップＳ４０５に進む。

このように、加圧が必要なイベントが発生する可能性が小さい場合は加圧を行わないことで、定着装置１２０内の加圧ローラ１２２を完全脱圧位置に制御する時間が増加し、加圧部材のクリープ変形を抑制でき、加圧ローラの耐久性を向上することができる。

なお、上述の説明では所定動作履歴有無データをコントローラ１０２が更新したが、ユーザが操作部１０１から直接入力したり、更新したりしてもよい。また、画像形成装置１００のユーザの使用状況、画像形成装置１００の動作ログから、加圧制御動作有無データを生成したり変化させたりするプログラムを実行してもよい。またコントローラ１０２のＲＯＭやＨＤＤに記憶されていても良い。

図１０は、制御部起動時の加圧処理の第四の例を示すフロー図である。制御部起動後に、遷移処理が開始するまでに実行される処理を説明するフローである。

図１０は、画像形成装置１００がスリープモードの状態から開始するフローである。画像形成装置１００のスリープモードの状態において、所定のイベントが発生すると（Ｓ５０１）、コントローラ１０２の制御に基づきエンジン制御部１０４に通電され、エンジン制御部１０４が起動する（Ｓ５０２）。

すると、エンジン制御部１０４は、加圧を実行するかどうかの判断を行う（Ｓ５０３）。一例として、図９のフロー図と同様に、記憶部１１２に記憶されている所定動作履歴有無データを参照し、所定動作履歴有無データが“所定動作履歴有り”の場合は、今回の制御部起動時の加圧を実行すると判断し、加圧ローラ１２２を完全加圧位置に制御する（Ｓ５０４）。その後、コントローラからの指示に基づき各モードへの遷移処理を行う（Ｓ５０５）。一方、ステップＳ５０３において“所定動作履歴無し”の場合は、加圧実行を行わないと判断し、処理Ａに進む。

この時所定動作履歴有無データは、図９のフロー図においては電源ＯＮ後の動作に基づき記憶されたが、電源ＯＮ後の動作に替わり、スリープ状態からの復帰後の動作に基づき記憶すればよい。

なお、図９のステップＳ４０６および図１０のステップＳ５０５の遷移処理は、図８を用いて説明したフローと同様であるため、説明を省略する。

図１１は、制御部起動時の加圧実行判断の結果、加圧しない場合の処理のフロー図である。図９、図１０にそれぞれＡで示される処理の詳細フローである。

まずエンジン制御部１０４は、コントローラ１０２からスリープ状態への遷移指示があるか判断する（Ｓ６０１）。遷移指示が無い場合は、待機状態への線指示があるかを判断し（Ｓ６０２）、遷移指示があった場合は加圧ローラ１２２を完全加圧位置へ移動させる（Ｓ６０３）。そして待機状態に遷移するのに必要な定着ヒータ制御、つまりウォーミングアップ制御を実行し（Ｓ６０４）、実行が終わると、エンジン制御部１０４は定着装置１２０を待機状態へと遷移させる（Ｓ６０５）。

一方ステップＳ６０１でスリープ状態への遷移指示があった場合、エンジン制御部１０４は定着装置１２０をスリープ状態に遷移させる（Ｓ６０６）。そしてコントローラ１０２はエンジン制御部１０４への通電を停止する。

１００ 画像形成装置
１０４ エンジン制御部
１２０ 定着装置
１２１ 定着ベルト
１２２ 加圧ローラ
１２４ ハロゲンヒータ
１６０ 圧力可変加圧機構

特開２０１３−１６４４５１号公報

Claims (6)

1. 回転可能に設けられた無端状の定着部材と、
   前記定着部材を加熱する加熱源と、
   回転可能に設けられた無端状の加圧部材と、
   前記定着部材と前記加圧部材との間の圧力を可変加圧可能な圧力可変加圧機構と、
   制御部とを有し、
   前記定着部材と前記加圧部材との間で記録媒体上の未定着トナーを前記記録媒体上に定着する定着装置において、
   前記制御部は前記制御部の起動後、前記圧力可変加圧機構による前記定着部材と前記加圧部材との間の加圧制御を実行し、その後、前記加熱源へ所定以上の電力を通電する定着装置。
2. 前記制御部は、前記起動後に所定時間、前記加熱源への前記所定以上の電力を通電しない場合、前記圧力可変加圧機構により前記定着部材と前記加圧部材との間の脱圧を実行する請求項１の定着装置。
3. 前記制御部は、前記制御部の起動後、前記加圧実行の前に、前記加圧実行を行うかどうかの判断である加圧実行判断を行う請求項１または２いずれか一項の定着装置。
4. 記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部を有し、
   前記画像形成部によって前記記録媒体に形成された未定着トナー画像を記録媒体に定着させる定着部として、請求項１乃至３いずれか一項の定着装置を有する画像形成装置。
5. 記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部を有し、
   前記画像形成部によって前記記録媒体に形成された未定着トナー画像を記録媒体に定着させる定着部として、請求項３の定着装置を有する画像形成装置であって、
   前記加圧実行判断は、前記画像形成装置の電源ＯＮ後に実行された前記画像形成装置の動作履歴に応じて判断する画像形成装置。
6. 記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部を有し、
   前記画像形成部によって前記記録媒体に形成された未定着トナー画像を記録媒体に定着させる定着部として、請求項３の定着装置を有する画像形成装置であって、
   前記加圧実行判断は、前記画像形成装置のスリープ状態においてユーザの指示を受け付けた後に実行された前記画像形成装置の動作履歴に応じて判断する画像形成装置。