JP2021182122A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷を円滑に開始することができ、定着装置の耐久性が低下するのを防止することができるようにする。【解決手段】第１、第２の定着部材、加熱部材及び温度検出部を備えた定着装置と、定着用の駆動部と、加熱部材をオン・オフさせる加熱制御部と、定着用の駆動部を駆動又は停止させる駆動制御部とを有する。加熱制御部及び駆動制御部は、定着装置回転指標、及びウォームアップ時の定着装置が媒体を挟持する状態に置かれているかどうかに基づいて算出される消耗度指標に基づいて定着装置のウォームアップを開始する。適正なタイミングで定着装置のウォームアップを開始することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のカラーのプリンタには、画像形成ユニットが配設され、該画像形成ユニットにおいて、帯電ローラによって一様に帯電させられた感光体ドラムの表面がＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像が、トナーカートリッジから供給されたトナーによって現像されてトナー像が形成されるようになっている。そして、該トナー像が、転写ローラによって用紙に転写され、定着装置としての定着器において用紙に定着させられることによって画像が形成され、印刷が行われる。

前記定着器は、加熱ベルト及びバックアップローラを備えるとともに、加熱ベルト内にヒータを備え、バックアップローラを加熱ベルトを介してヒータに押し付けることによって、加熱ベルトとバックアップローラとの間を搬送される用紙上のトナー像を加熱し、加圧し、用紙に定着させる。

ところで、プリンタにおいて印刷が行われてから時間が経過するにつれて定着器の温度は低くなるが、定着器の温度が低い状態、すなわち、コールド状態で定着モータが駆動され、定着器がコールドスタートされると、加熱ベルトとバックアップローラとの間、加熱ベルトとヒータとの間等の各部位における摩擦によって各部位が摩耗してしまう。

各部位が摩耗するのを抑制するためには、ヒータをオンにし、定着器の温度が所定の温度になった後に定着モータを駆動することが考えられるが、その場合、定着器の温度が所定の温度になるまでのウォームアップ時間が長くなり、印刷を円滑に開始することができなくなってしまう。

そこで、１日におけるプリンタの使用頻度を学習し、使用頻度の高い時間帯を予測し、使用頻度の高い時間帯に、ヒータをオンにして定着器の温度を高くしておくことによって、定着器がコールドスタートされるのを防止し、使用頻度の低い時間帯には、定着器の温度が所定の温度になった後に定着モータが駆動されるようにしたプリンタが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１６−８０９８７号公報

しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、定着装置が媒体を挟持する状態である通紙状態に置かれている場合と、媒体を挟持しない状態である非通紙状態に置かれている場合とで、定着装置の耐久性が低下する度合いに差が生じてしまい、定着装置の寿命を的確に判定することが困難であり、定着装置が寿命になっても使用されてしまう可能性がある。

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、印刷を円滑に開始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。

そのために、本発明の画像形成装置においては、第１の定着部材、該第１の定着部材に圧接させて配設された第２の定着部材、及び前記第１の定着部材を加熱する加熱部材を備えた定着装置と、駆動されて前記第２の定着部材を回転させる定着用の駆動部と、前記加熱部材をオン・オフさせる加熱制御部と、前記定着用の駆動部を駆動又は停止させる駆動制御部とを有する。

そして、前記加熱制御部及び駆動制御部は、定着用の駆動部の使用量を表す定着装置回転指標、及びウォームアップ時の定着装置が媒体を挟持する状態に置かれているかどうかに基づいて算出される、定着装置の消耗度合いを表す消耗度指標に基づいて、加熱部材をオンにし、定着用の駆動部を駆動して定着装置のウォームアップを開始する。

本発明によれば、画像形成装置においては、第１の定着部材、該第１の定着部材に圧接させて配設された第２の定着部材、及び前記第１の定着部材を加熱する加熱部材を備えた定着装置と、駆動されて前記第２の定着部材を回転させる定着用の駆動部と、前記加熱部材をオン・オフさせる加熱制御部と、前記定着用の駆動部を駆動又は停止させる駆動制御部とを有する。

そして、前記加熱制御部及び駆動制御部は、定着用の駆動部の使用量を表す定着装置回転指標、及びウォームアップ時の定着装置が媒体を挟持する状態に置かれているかどうかに基づいて算出される、定着装置の消耗度合いを表す消耗度指標に基づいて、加熱部材をオンにし、定着用の駆動部を駆動して定着装置のウォームアップを開始する。

この場合、定着装置回転指標、及びウォームアップ時の定着装置が媒体を挟持する状態に置かれているかどうかに基づいて算出される消耗度指標に基づいて、適正なタイミングで定着装置のウォームアップが開始されるので、印刷を円滑に開始することができる。

また、定着用の駆動部、回転伝達系等に過剰な負荷が加わるのを防止することができるので、定着装置の耐久性が低下するのを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。 本発明の第１の実施の形態における定着器の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における定着温度係数テーブルの例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における通紙係数テーブルの例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における定着器のウォームアップを行うときのプリンタの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における通紙係数テーブルの例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。

図において、１０は媒体としての長尺状の用紙Ｐに対して印刷を行うプリンタであり、該プリンタ１０は、用紙Ｐに画像を形成するプリンタ主要部２０、用紙Ｐを媒体搬送路としての用紙搬送路Ｒｔ１に繰り出す繰出部としてのロール紙収容部Ｓｐ、及び繰り出された用紙Ｐをプリンタ主要部２０に供給する給紙部Ｆｄを備える。

また、Ｃｓはプリンタ主要部２０の筐体、Ｂｄはプリンタ主要部２０の本体、すなわち、装置本体、Ｈｓは給紙部Ｆｄのハウジング、Ｑ１は、前記装置本体Ｂｄの上部に配設され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック及び特色としてのホワイトの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ、１２Ｗから成る画像形成部、ｕは該画像形成部Ｑ１の下方に配設された転写ユニット、４１は定着装置としての定着器である。

各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ、１２Ｗにおいて、画像形成用の駆動部としての図示されないＩＤモータが駆動されると、像担持体としての感光体ドラム１３が回転させられて表面が一様に帯電させられ、続いて、露光装置としての図示されないＬＥＤヘッドが感光体ドラム１３を露光すると、感光体ドラム１３の表面に潜像としての静電潜像が形成され、該静電潜像に現像剤としてのトナーが付着させられて現像剤像としての各色のトナー像が形成される。

また、前記転写ユニットｕは、第１のローラとしての駆動ローラｒ１、第２のローラとしての従動ローラｒ２、第３のローラとしてのバックアップローラｒ３、前記駆動ローラｒ１、従動ローラｒ２及びバックアップローラｒ３によって、画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ、１２Ｗに沿って走行自在に張設された中間転写ベルト２１、該中間転写ベルト２１を介して各感光体ドラム１３と対向させて配設された第１の転写部材としての一次転写ローラ２２、中間転写ベルト２１を介して前記バックアップローラｒ３と対向させて配設された第２の転写部材としての二次転写ローラ２３等を備える。前記感光体ドラム１３と一次転写ローラ２２との間に一次転写部が構成され、バックアップローラｒ３と二次転写ローラ２３との間に二次転写部が構成される。

前記ロール紙収容部Ｓｐは、回転自在に配設されたロール紙ホルダｈｄを備え、該ロール紙ホルダｈｄに、前記用紙Ｐをロール状に巻くことによって形成されたロール紙１４がセットされ、搬送用の駆動部としての図示されない搬送モータが駆動されると、ロール紙収容部Ｓｐから用紙Ｐが用紙搬送路Ｒｔ１に繰り出され、用紙搬送路Ｒｔ１を搬送される。

該用紙搬送路Ｒｔ１は、用紙Ｐの搬送方向における最も上流側に配設されたロール紙収容部Ｓｐと、最も下流側において筐体Ｃｓに形成された排出口ｈ１との間に延在させて配設される。そして、用紙搬送路Ｒｔ１における前記ロール紙収容部Ｓｐより下流側に、用紙Ｐの給紙の有無を検出する給紙判断用の媒体検出部としての給紙センサ２５が、該給紙センサ２５より下流側に、用紙Ｐを搬送する第１の搬送部材としての搬送ローラ対ｍ１が、該搬送ローラ対ｍ１より下流側に、用紙Ｐを切断する切断装置としてのカッタユニット２６が、該カッタユニット２６より下流側に、切断された用紙Ｐの後端を検出する搬送判断用の媒体検出部としての搬送センサ２７が、該搬送センサ２７より下流側に、用紙Ｐを搬送する第２の搬送部材としての搬送ローラ対ｍ２が、該搬送ローラ対ｍ２より下流側に、用紙Ｐを搬送する第３の搬送部材としての搬送ローラ対ｍ３が、該搬送ローラ対ｍ３より下流側に、画像形成部Ｑ１に導入される用紙Ｐの書出位置を検出する位置検出用の光学式検出部としての、かつ、第１の通紙判断用の媒体検出部としての書出センサ２８が、該書出センサ２８より下流側に転写ユニットｕの前記二次転写ローラ２３が、該二次転写ローラ２３より下流側に前記定着器４１が、該定着器４１より下流側に、切断された用紙Ｐを排出口ｈ１を介して装置本体Ｂｄ外に排出する第４の搬送部材としての排出ローラ対ｍ４が、該排出ローラ対ｍ４より下流側に、用紙Ｐが装置本体Ｂｄから排出されるのを検出する排出用の媒体検出部としての、かつ、第２の通紙判断用の媒体検出部としての排出センサ２９が配設される。なお、前記カッタユニット２６は、後述される制御部５０（図１）からの指示に基づいて、用紙Ｐの搬送方向における設定されたカット位置で用紙Ｐを切断する。

ロール紙収容部Ｓｐから用紙搬送路Ｒｔ１に繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対ｍ１によって搬送され、カッタユニット２６によって切断された後、搬送ローラ対ｍ２、ｍ３によって搬送され、二次転写部に送られる。

また、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ、１２Ｗにおいて、感光体ドラム１３の表面が、帯電装置としての図示されない帯電ローラによって一様に帯電させられ、ＬＥＤヘッドによって露光されて、感光体ドラム１３の表面に静電潜像が形成される。そして、該静電潜像が現像剤担持体としての図示されない現像ローラによって現像され、感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成される。

転写用の駆動部としての図示されない転写モータが駆動されると、中間転写ベルト２１が走行させられ、一次転写部において、各感光体ドラム１３上の各色のトナー像が一次転写ローラ２２によって中間ベルト２１に順次重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。そして、中間転写ベルト２１上のカラーのトナー像が二次転写部に送られると、二次転写ローラ２３によって中間転写ベルト２１上のカラーのトナー像が用紙Ｐに転写される。

続いて、用紙Ｐは定着器４１に送られ、該定着器４１において、カラーのトナー像が、第１の定着部材としての加熱ベルト４２によって加熱され、第２の定着部材としてのバックアップローラ４３によって加圧されて用紙Ｐに定着させられる。このようにして、用紙Ｐにカラーの画像が形成される。

そして、カラーの画像が形成された用紙Ｐは、用紙搬送路Ｒｔ１に沿って搬送され、排出ローラ対ｍ４によって排出口ｈ１から装置本体Ｂｄ外に排出される。

次に、前記定着器４１について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態における定着器の概念図である。

図において、４１は定着器、Ｒｔ１は用紙搬送路であり、前記定着器４１は、走行自在に配設された加熱ベルト４２、該加熱ベルト４２の直下において加熱ベルト４２に圧接させて回転自在に配設されたバックアップローラ４３、加熱ベルト４２の内側において前記バックアップローラ４３と対向させて配設され、加熱ベルト４２を加熱する加熱部材としてのヒータ３５、該ヒータ３５の温度を検出する温度検出部としてのサーミスタｓ１等を備える。

前記ヒータ３５は、ステンレス鋼又はセラミックを基材とし、所定の厚さを有する板状体から成り、用紙搬送路Ｒｔ１の幅方向に延在させられる。また、ヒータ３５の、加熱ベルト４２と当接する下方の面Ｓａには、抵抗材料によって所定のパターンで形成され、図示されない電源と電気的に接続された図示されない面状ヒータが配設される。

前記サーミスタｓ１は、温度に応じて抵抗値が変化する抵抗体から成り、ヒータ３５の上方の面Ｓｂに当接させて配設され、ヒータ３５の温度を検出し、温度検出信号ＳＧ１を生成してプリンタ１０（図１）の制御部５０に送る。

前記加熱ベルト４２は、中空の円筒体を形成する無端状のベルトから成り、軸を用紙搬送路Ｒｔ１の幅方向に延在させて走行自在に配設され、内周面における下端の近傍においてヒータ３５に当接させられる。したがって、加熱ベルト４２は、ヒータ３５によって局所的に加熱される。

前記バックアップローラ４３は、中実の円柱体を形成するローラから成り、軸を用紙搬送路Ｒｔ１の幅方向に延在させて回転自在に配設され、中心部分に配設された回転軸ｓｈ１、及び該回転軸ｓｈ１の周囲に配設され、発砲シリコーンゴム等から成る弾性体３７を備える。前記回転軸ｓｈ１は、前記装置本体Ｂｄに配設された図示されない所定の支持部材によって回転自在に支持され、複数のギヤから成る図示されない伝動機構を介して定着用の駆動部としての定着モータＭ１と連結される。該定着モータＭ１を駆動することよって発生させられた回転が前記伝動機構を介して回転軸ｓｈ１に伝達されることにより、バックアップローラ４３が回転させられる。

用紙搬送路Ｒｔ１においてバックアップローラ４３の上端部と加熱ベルト４２の下端部とが当接する箇所に、用紙Ｐを挟持する部分、すなわち、ニップ部Ｎｐが形成される。バックアップローラ４３が回転させられるのに伴ってバックアップローラ４３と加熱ベルト４２との間に生じる摩擦力によって加熱ベルト４２が走行させられ、バックアップローラ４３及び加熱ベルト４２によって挟持された用紙Ｐが搬送される。

次に、プリンタ１０の制御装置について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。

図において、１０はプリンタ、５０は制御部、５５は記憶装置としてのメモリであり、該メモリ５５は、不揮発性メモリから成る第１の記憶部としてのＲＯＭ５６、揮発性メモリから成る第２の記憶部としてのＲＡＭ５７、及び不揮発性メモリから成り、読書き自在の第３の記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ５８を備える。

前記制御部５０は、図示されないＣＰＵ、入出力ポート、タイマ等を備え、上位装置としての図示されないホストコンピュータから印刷ジョブを受信し、該印刷ジョブの印刷データ及び制御コマンドに基づいて用紙Ｐ（図２）に画像を形成し、印刷を行う。

そのために、制御部５０は、ＲＯＭ５６に記録されたプログラムに基づいて各種の処理を行う。ＲＯＭ５６には、前記プログラムのほかに、後述される定着温度係数テーブルＴｂ１（図４）、通紙係数テーブルＴｂ２（図５）、各種の設定値、本実施の形態においては、後述される定着カウントＦの閾値Ｆｎ等が記録される。また、ＲＡＭ５７には、前記印刷データに基づいて生成される、通常の印刷を行うための画像データのほかに、各種の制御用のデータが一時的に記録される。そして、ＥＥＰＲＯＭ５８には、プリンタ１０の使用を開始してからの定着モータＭ１の延べ回転数、すなわち、定着モータＭ１の使用量を表す、加熱ベルト４２の走行距離である定着装置回転指標としての回転距離Ｌｍが記録される。なお、本実施の形態においては、印刷が行われるたびに回転距離Ｌｍが更新される。

また、図において、３５はヒータ、ｓ１はサーミスタ、Ｍ１は定着モータ、６１は操作パネル、６６は環境温度検出部としての温度センサである。前記操作パネル６１は、プリンタ１０に操作者が指示を入力するためのスイッチ、キー等から成る操作部６３、及びプリンタ１０の状態を表示するためのＬＥＤ画面等から成る表示部６４を備える。操作パネル６１がタッチパネルによって形成される場合、表示部６４は操作部としても機能する。前記温度センサ６６は、プリンタ１０の置かれた環境の温度、すなわち、環境温度を検出する。

前記制御部５０は、加熱制御部としてのヒータ制御部Ｐｒ１、温度取得部Ｐｒ２、駆動制御部としての定着モータ制御部Ｐｒ３、通紙判断部Ｐｒ４、寿命判断部Ｐｒ５、印刷処理部Ｐｒ６、モード設定部Ｐｒ７、定着カウント算出部Ｐｒ８等を備える。

前記ヒータ制御部Ｐｒ１は、加熱制御処理としてのヒータ制御処理を行い、ヒータ３５をオン・オフさせ、ヒータ３５に電流を供給したり、電流の供給を停止したりする。

前記温度取得部Ｐｒ２は、温度取得処理を行い、サーミスタｓ１から送られた前記温度検出信号ＳＧ１（図３）に基づいて、サーミスタｓ１によって検出された定着器４１のヒータ３５の温度、すなわち、検出温度Ｔｆを取得する。

前記定着モータ制御部Ｐｒ３は、駆動制御処理としての定着モータ制御処理を行い、定着モータＭ１を駆動又は停止させる。また、定着モータ制御部Ｐｒ３は、印刷が行われるたびに、印刷が行われている間の定着モータＭ１の回転数に対応する分の回転距離ΔＬｍを算出し、ＥＥＰＲＯＭ５８に記録されている回転距離Ｌｍに加算し、回転距離Ｌｍを更新する。

前記通紙判断部Ｐｒ４は、通紙判断処理を行い、書出センサ２８及び排出センサ２９のセンサ出力に基づいて、定着器４１のニップ部Ｎｐにおける用紙Ｐの有無、本実施の形態においては、定着器４１が、媒体を挟持する状態である通紙状態に置かれているか、又は媒体を挟持しない非通紙状態に置かれているかを判断する。本実施の形態において、通紙判断部Ｐｒ４は、書出センサ２８及び排出センサ２９がいずれもオンであり、用紙有りを検出している場合、定着器４１が通紙状態に置かれていると判断し、書出センサ２８及び排出センサ２９のうちの少なくとも一方がオフである場合、定着器４１が非通紙状態に置かれていると判断する。

前記寿命判断部Ｐｒ５は、寿命判断処理を行い、ＥＥＰＲＯＭ５８から定着カウントＦを読み出し、定着カウントＦに基づいて定着器４１の寿命がニヤエンドであるかどうかを判断する。

前記印刷処理部Ｐｒ６は、印刷処理を行い、前記ＩＤモータを駆動して感光体ドラム１３を回転させ、搬送モータを駆動して用紙Ｐを搬送し、転写モータを駆動して中間転写ベルト２１を走行させ、用紙Ｐに画像を形成して印刷を行う。

前記モード設定部Ｐｒ７は、モード設定処理を行い、プリンタ１０に、定着器４１を寿命を優先しない通常モード、又は定着器４１の寿命を優先する寿命優先モードを設定する。

前記定着カウント算出部Ｐｒ８は、定着カウント算出処理を行い、定着器４１の消耗度合いを表す指標、すなわち、消耗度指標としての定着カウントＦを算出する。

すなわち、定着カウント算出部Ｐｒ８は、前記回転距離Ｌｍ、印刷が行われるときの定着器４１の温度条件、本実施の形態においては、印刷が行われるときの定着器４１の温度、すなわち、検出温度Ｔｆに対応させて設定された定着温度係数α、並びに印刷が行われるときの定着器４１における通紙条件、本実施の形態においては、ニップ部Ｎｐおける用紙Ｐの有無、及び用紙Ｐの厚さに対応させて設定された通紙係数βに基づいて、前記定着カウントＦを算出する。

次に、前記定着カウント算出部Ｐｒ８による定着カウントＦの算出方法について説明する。

図４は本発明の第１の実施の形態における定着温度係数テーブルの例を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における通紙係数テーブルの例を示す図である。

前記定着温度係数テーブルＴｂ１には、ウォームアップ時の定着器４１の検出温度Ｔｆ及び定着温度係数αが互いに対応させて記録される。該定着温度係数αは、定着器４１の温度が低くなるほど定着モータＭ１、回転伝達系等に加わる負荷が大きくなることを表す係数値である。

検出温度Ｔｆ及び定着温度係数αは定着温度係数テーブルＴｂ１に示されるような関係を有し、検出温度Ｔｆが４０〔℃〕未満である場合は、検出温度Ｔｆが低いほど定着温度係数αが高く、例えば、検出温度Ｔｆが２０〔℃〕である場合の定着温度係数αは１．５であり、検出温度Ｔｆが１０〔℃〕である場合の定着温度係数αは２であり、検出温度Ｔｆが０〔℃〕である場合の定着温度係数αは２．５である。そして、検出温度Ｔｆが４０〔℃〕以上である場合は、定着温度係数αが一定の値の１になる。

すなわち、検出温度Ｔｆが低いほど、回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が高く、定着器４１の消耗度合が高くなり、検出温度Ｔｆが高くなるほど、回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が低く、定着器４１の消耗度合が低くなる。

また、通紙係数テーブルＴｂ２には、ウォームアップ時の用紙Ｐの状態、用紙Ｐの厚さ及び通紙係数βが互いに対応させて記録される。該通紙係数βは、定着器４１が通紙状態に置かれ、ニップ部Ｎｐの圧力が高くなるほど定着モータＭ１、回転伝達系等に加わる負荷が大きくなることを表す係数値である。

非通紙状態でのウォームアップ時の通紙係数βは、用紙Ｐが薄紙である場合、標準紙である場合及び厚紙である場合のいずれの場合も、ニップ部Ｎｐの圧力が変化しないので１にされる。

また、通紙状態でのウォームアップ時の通紙係数βは、用紙Ｐが薄紙である場合、標準紙である場合及び厚紙である場合、それぞれ、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃにされ、
１＜Ｗａ＜Ｗｂ＜Ｗｃ
にされる。

なお、本実施の形態において、薄紙は、フィルム等の普通紙より薄い用紙Ｐであり、標準紙は、普通紙等の用紙Ｐであり、厚紙は、ラベル紙等の用紙Ｐである。

すなわち、通紙状態でのウォームアップ時は、非通紙状態でのウォームアップ時より回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が高く、定着器４１の消耗度合が高くなる。また、用紙Ｐが厚いほど、回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が高く、定着器４１の消耗度合が高くなり、用紙Ｐが薄いほど、回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が低く、定着器４１の消耗度合が低くなる。

定着カウント算出部Ｐｒ８は、ウォームアップ時に温度取得部Ｐｒ２が取得した検出温度Ｔｆを読み込み、定着温度係数テーブルＴｂ１を参照して検出温度Ｔｆに対応する定着温度係数αを読み出すとともに、ホストコンピュータから送信された印刷設定から用紙Ｐの厚さを読み込み、通紙係数テーブルＴｂ２を参照して、印刷に使用された用紙Ｐの厚さに対応する通紙係数βを読み出す。

そして、定着カウント算出部Ｐｒ８は、ＥＥＰＲＯＭ５８から回転距離Ｌｍを読み出すとともに、定着温度係数α、通紙係数β、回転距離Ｌｍ、及び回転距離Ｌｍの基準値を表す基準距離Ｌｂに基づいて前記定着カウントＦ
Ｆ＝α×β×Ｌｍ／Ｌｂ
を算出する。

定着器４１が使用されるほど、すなわち、回転距離Ｌｍが長いほど定着カウントＦは大きくなる。

次に、定着器４１のウォームアップを行うときのプリンタ１０の動作について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態における定着器のウォームアップを行うときのプリンタの動作を示すフローチャートである。

まず、プリンタ１０の電源がオンにされると、通紙判断部Ｐｒ４は、書出センサ２８及び排出センサ２９のセンサ出力を読み込み、書出センサ２８及び排出センサ２９がいずれもオンであるかどうかによって、定着器４１が通紙状態に置かれているかどうかを判断する（ステップＳ１）。

書出センサ２８及び排出センサ２９がいずれもオンであり、定着器４１が通紙状態に置かれている場合、定着モータＭ１を駆動する前にヒータ３５をオンにすることができないので、モード設定部Ｐｒ７はプリンタ１０に通常モードを設定し、ヒータ制御部Ｐｒ１はヒータ３５をオンにし、定着モータ制御部Ｐｒ３はヒータ３５がオンにされると同時に定着モータＭ１を駆動し（ステップＳ２）、ウォームアップを開始する。これにより、ヒータ３５の温度が低い状態で定着モータＭ１が駆動され、定着器４１がコールドスタートされる。

この場合、加熱ベルト４２は走行させられながらヒータ３５によって均一に加熱されるので、定着器４１のウォームアップを早く終了することができる。なお、ヒータ３５の温度が低い状態で加熱ベルト４２が走行させられるので、定着モータＭ１、回転伝達系等に負荷が加わり、その分、定着器４１の残り寿命が短くなる。

続いて、印刷処理部Ｐｒ６は、検出温度Ｔｆが、定着を行うのに適した設定温度である閾値Ｔｗに達して定着器４１のウォームアップが終了するのを待機し（ステップＳ３）、検出温度Ｔｆが閾値Ｔｗに達して定着器４１のウォームアップが終了すると、印刷処理を行う（ステップＳ４）。

一方、定着器４１が通紙状態に置かれているかどうかの判断（ステップＳ１）において、書出センサ２８及び排出センサ２９の少なくとも一方がオフであり、定着器４１が通紙状態に置かれていない場合、定着モータＭ１を駆動する前にヒータ３５をオンにすることができるので、前記定着カウント算出部Ｐｒ８は定着カウントＦを算出する（ステップＳ５）。

続いて、モード設定部Ｐｒ７はプリンタ１０に寿命優先モードを設定し、寿命判断部Ｐｒ５は、ＥＥＰＲＯＭ５８から定着カウントＦを、ＲＯＭ５６から定着カウントＦの閾値Ｆｎを読み出し、定着カウントＦが閾値Ｆｎ以上であるかどうかによって、定着器４１の寿命がニヤエンドであるかどうかを判断する（ステップＳ６）。

この場合、前記閾値Ｆｎは、定着器４１の寿命を１００〔％〕としたとき、残り寿命が所定の値、本実施の形態においては、１０〔％〕になるときの定着カウントＦの値にされる。

そして、定着カウントＦが閾値Ｆｎ以上であり、定着器４１の寿命がニヤエンドである場合、ヒータ制御部Ｐｒ１は、検出温度Ｔｆが、定着モータＭ１を駆動しても定着器４１に過剰な負荷が加わらない程度の許容温度Ｔｃより低いかどうかによって、定着器４１がコールド状態に置かれているかどうかを判断する（ステップＳ７）。なお、許容温度Ｔｃは、検出温度Ｔｆの閾値Ｔｗより低く、定着モータＭ１を駆動したときに、定着モータＭ１、回転伝達系等に過剰な負荷が加わらない温度に設定される。

検出温度Ｔｆが許容温度Ｔｃより低く、定着器４１がコールド状態に置かれている場合、ヒータ制御部Ｐｒ１はヒータ３５をオンにし（ステップＳ８）、定着モータ制御部Ｐｒ３は、検出温度Ｔｆが許容温度Ｔｃ以上になるのを待機し（ステップＳ９）、検出温度Ｔｆが許容温度Ｔｃ以上になると、定着モータＭ１を駆動し（ステップＳ１０）、定着器４１のウォームアップを開始する。

そして、印刷処理部Ｐｒ６は、検出温度Ｔｆが閾値Ｔｗに達して定着器４１のウォームアップが終了するのを待機し（ステップＳ３）、検出温度Ｔｆが閾値Ｔｗに達して定着器４１のウォームアップが終了すると、印刷処理を行う（ステップＳ４）。

また、定着カウントＦが閾値Ｆｎより小さく、定着器４１の寿命がニヤエンドでない場合、及び検出温度Ｔｆが許容温度Ｔｃ以上であり、定着器４１がコールド状態に置かれていない場合は、定着モータＭ１を駆動しても定着モータＭ１、回転伝達系等に過剰な負荷が加わることがないと判断され、ヒータ制御部Ｐｒ１はヒータ３５をオンにし、定着モータ制御部Ｐｒ３は定着モータＭ１を駆動する（ステップＳ２）。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 通紙判断部Ｐｒ４は定着器４１が通紙状態に置かれているかどうかを判断する。定着器４１が通紙状態に置かれている場合はステップＳ２に進み、定着器４１が通紙状態に置かれていない場合はステップＳ５に進む。
ステップＳ２ ヒータ制御部Ｐｒ１はヒータ３５をオンにし、定着モータ制御部Ｐｒ３は定着モータＭ１を駆動する。
ステップＳ３ 印刷処理部Ｐｒ６は定着器４１のウォームアップが終了するのを待機する。定着器４１のウォームアップが終了した場合はステップＳ４に進む。
ステップＳ４ 印刷処理部Ｐｒ６は印刷処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ５ 定着カウント算出部Ｐｒ８は定着カウントＦを算出する。
ステップＳ６ 寿命判断部Ｐｒ５は定着器４１の寿命がニヤエンドであるかどうかを判断する。定着器４１の寿命がニヤエンドである場合はステップＳ７に進み、定着器４１の寿命がニヤエンドでない場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ７ ヒータ制御部Ｐｒ１は定着器４１がコールド状態に置かれているかどうかを判断する。定着器４１がコールド状態に置かれている場合はステップＳ８に進み、定着器４１がコールド状態に置かれていない場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ８ ヒータ制御部Ｐｒ１はヒータ３５をオンにする。
ステップＳ９ 定着モータ制御部Ｐｒ３は検出温度Ｔｆが許容温度Ｔｃ以上になるのを待機する。検出温度Ｔｆが許容温度Ｔｃ以上になった場合はステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０ 定着モータ制御部Ｐｒ３は定着モータＭ１を駆動し、ステップＳ３に進む。

このように、本実施の形態においては、回転距離Ｌｍ、ウォームアップ時の定着器４１の検出温度Ｔｆ、及びウォームアップ時の定着器４１が通紙状態に置かれているかどうかに基づいて定着カウントＦが算出され、該定着カウントＦに応じて適正なタイミングで定着器４１のウォームアップが開始されるので、印刷を円滑に開始することができる。

また、定着モータＭ１、回転伝達系等に過剰な負荷が加わるのを防止することができるので、定着器４１の耐久性が低下するのを防止することができる。

例えば、定着器４１が通紙状態に置かれているときに印刷が行われたり、定着器４１がコールドスタートされたりする頻度が高いほど、定着カウントＦが大きくなるので、定着器４１がコールドスタートされるのを十分に抑制することができ、定着モータＭ１、回転伝達系等に加わる負荷をその分小さくすることができる。

本実施の形態においては、定着カウント算出部Ｐｒ６が、用紙Ｐの厚さを、ホストコンピュータから送信された印刷設定から読み込むようになっているが、操作者が操作部６３を操作することによって設定した印刷設定から読み込むこともできる。

また、本実施の形態においては、用紙Ｐが、薄紙、標準紙及び厚紙の３種類に分けられるようになっているが、坪量に基づいて、用紙Ｐを複数種類に分けることもできる。

ところで、前記バックアップローラ４３は、回転軸ｓｈ１（図３）を弾性体３７で被覆することによって形成されるので、プリンタ１０が置かれた印刷環境、例えば、環境温度が変化すると、弾性体３７の硬度が変化し、定着器４１の消耗度合が変化する。

そこで、プリンタ１０が置かれた環境温度に応じて通紙係数βを異ならせるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図７は本発明の第２の実施の形態における通紙係数テーブルの例を示す図である。

図において、Ｔｂ３は、定着装置としての定着器４１のウォームアップ時の媒体としての用紙Ｐの状態、用紙Ｐの厚さ、環境温度及び通紙係数βが対応させて記録された通紙係数テーブルである。

非通紙状態でのウォームアップ時の通紙係数βは、用紙Ｐが薄紙である場合、標準紙である場合及び厚紙である場合のいずれの場合も、ニップ部Ｎｐの圧力が変化しないので１にされる。

また、通紙状態でのウォームアップ時において、環境温度が低温であるときの通紙係数βは、用紙Ｐが薄紙である場合、標準紙である場合及び厚紙である場合、それぞれ、ＷＬａ、ＷＬｂ、ＷＬｃにされ、環境温度が中間温であるときの通紙係数βは、用紙Ｐが薄紙である場合、標準紙である場合及び厚紙である場合、それぞれ、ＷＮａ、ＷＮｂ、ＷＮｃにされ、環境温度が高温であるときの通紙係数βは、用紙Ｐが薄紙である場合、標準紙である場合及び厚紙である場合、それぞれ、ＷＨａ、ＷＨｂ、ＷＨｃにされ、
１＜ＷＨａ＜ＷＨｂ＜ＷＨｃ＜ＷＮａ＜ＷＮｂ＜ＷＮｃ＜ＷＬａ＜ＷＬｂ＜ＷＬｃ
にされる。

すなわち、通紙状態でのウォームアップ時は、非通紙状態でのウォームアップ時より定着装置回転指標としての回転距離Ｌｍに対する消耗度指標としての定着カウントＦの変化率が高く、定着器４１の消耗度合が高くなる。また、用紙Ｐが厚いほど、回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が高く、定着器４１の消耗度合が高くなり、用紙Ｐが薄いほど、回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が低く、定着器４１の消耗度合が低くなる。さらに、環境温度が低いほど、回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が高く、定着器４１の消耗度合が高くなり、環境温度が高いほど、回転距離Ｌｍに対する定着カウントＦの変化率が低く、定着器４１の消耗度合が低くなる。

このように、本実施の形態においては、通紙係数βが、用紙Ｐの厚さだけでなく、画像形成装置としてのプリンタ１０の環境温度に応じて変化させられるので、定着器４１の消耗度合いに応じて一層適正なタイミングでウォームアップを開始することができ、印刷を一層円滑に開始することができる。

前記各実施の形態においては、第１の定着部材として、加熱ベルト４２が使用されるようになっているが、加熱ベルト４２に代えて、円柱形状を有する加熱ローラを使用することもできる。

また、前記各実施の形態においては、プリンタ１０について説明したが、本発明を複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ プリンタ
３５ ヒータ
４１ 定着器
４２ 加熱ベルト
４３ バックアップローラ
Ｆ 定着カウント
Ｌｍ 回転距離
Ｍ１ 定着モータ
Ｐｒ１ ヒータ制御部
Ｐｒ３ 定着モータ制御部
Ｔｆ 検出温度

Claims (8)

1. （ａ）第１の定着部材、該第１の定着部材に圧接させて配設された第２の定着部材、及び前記第１の定着部材を加熱する加熱部材を備えた定着装置と、
   （ｂ）駆動されて前記第２の定着部材を回転させる定着用の駆動部と、
   （ｃ）前記加熱部材をオン・オフさせる加熱制御部と、
   （ｄ）前記定着用の駆動部を駆動又は停止させる駆動制御部とを有するとともに、
   （ｅ）前記加熱制御部及び駆動制御部は、定着用の駆動部の使用量を表す定着装置回転指標、及びウォームアップ時の定着装置が媒体を挟持する状態に置かれているかどうかに基づいて算出される、定着装置の消耗度合いを表す消耗度指標に基づいて、加熱部材をオンにし、定着用の駆動部を駆動して定着装置のウォームアップを開始することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記消耗度指標が閾値以上である場合、前記加熱制御部が加熱部材をオンにした後、前記駆動制御部が定着用の駆動部を駆動して定着装置のウォームアップを開始する請求項１に記載の画像形成装置。
3. （ａ）前記定着装置の温度を検出する温度検出部を有するとともに、
   （ｂ）前記消耗度指標は、定着装置回転指標、前記温度検出部によって検出された定着装置のウォームアップ時の検出温度、及びウォームアップ時の定着装置が媒体を挟持する状態に置かれているかどうかに基づいて算出される請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記消耗度指標が閾値以上である場合において、前記加熱制御部が加熱部材をオンにした後、前記温度検出部によって検出された検出温度が所定の許容温度以上になった場合に、前記駆動制御部が定着用の駆動部を駆動して定着装置のウォームアップを開始する請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記消耗度指標の変化率は前記検出温度が低いほど高くされる請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記消耗度指標の変化率は媒体が厚いほど高くされる請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記消耗度指標の変化率は、画像形成装置が置かれた環境温度が低いほど高くされる請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記定着装置が媒体を挟持する状態に置かれている場合に、前記加熱制御部が加熱部材をオンにするのと同時に前記駆動制御部が定着用の駆動部を駆動して定着装置のウォームアップを開始し、前記定着装置が媒体を挟持しない状態に置かれている場合に、消耗度指標に基づいて、前記加熱制御部が加熱部材をオンにした後、前記駆動制御部が定着用の駆動部を駆動して定着装置のウォームアップを開始する請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images