JP5793946B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、定着装置を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置等において用いられる定着装置には、シートに形成されたトナー画像を加熱定着させるものがある。

このような定着装置は、たとえばベルトのような回転体をヒータ等によって加熱し、当該回転体の一部を他の回転部材等の部材に当接させ、そして、当該当接部分においてシートを挟持する。そして、上記回転体を回転させることにより、シートは搬送される。上記したような当接部分は、一般にニップ部と呼ばれる。

このような定着装置において、上記回転体の加熱のための消責電力を抑制するために、シートの搬送の終了直後に、上記回転体の加熱および回転駆動が停止される場合がある。このような場合、加熱等の停止後、回転体において、ヒータ等に加熱された後シートと当接するまでの区間（以下、「第１の区間」という）と、シートに当接してからヒータ等に加熱されるまでの区間（以下、「第２の区間」という）とで、回転体が保有している熱量が異なる。

具体的には、シートとの当接により回転体からシートに熱が移動することから、第１の区間はトナー画像の定着に十分温まっている状態でも、第２の区間は熱量が不足する状態である場合がある。このため、次回の印字時や、省電力状態からの復帰時（ウェイクアップ時）などでは、温度の低い第２の区間に対する加熱処理が必要とされる場合がある。

このような定着装置に関し、従来から種々の技術が開示されている。
たとえば、特許文献１（特開平７−１３４６１号公報）では、定着ローラの駆動速度を温度の立ち上がり特性や放熱による温度の下降特性、定着ローラ部の温度に対する駆動速度テーブルから速度を決定して駆動し、定着ローラの熱容量や放熱量の違いによる画像ムラやオフセットを防止する技術が知られている。

また、特許文献２（特開２００１−１９４９４７号公報）では、待機中にも定着ローラを加熱しておくことで、立ち上がり時間を短くし、印字開始時には定着ローラを所定期間回転させてから加熱処理を開始することにより、あらかじめ定着ローラの周方向の温度差を均一化させて、画像の光沢むらを防止する技術も知られている。

特開平７−１３４６１号公報 特開２００１−１９４９４７号公報

従来、定着部の加熱は温度の高い区間や低い区間の区別関係なく行っていたために、区間１に対して十分温まっているにもかかわらず加熱することとなり、余分に消章電力が増加している。

特許文献１に記載の技術によれば、定着ローラの駆動速度を制御しながら最適な熱量を予めローラに与えておくことにより、駆動している間は、定着ローラの熱量を均一とすることができる。これにより、定着ローラにおける温度ムラを防止できると考えられる。しかしながら、当該技術では、定着ローラの駆動が停止される直前まで、定着ローラの加熱と駆動が継続される。このため、加熱停止後しばらく加熱部に残っている予熱を有効活用することができない。さらに、定着のための駆動の開始直後では駆動速度を最適にすることができるが、駆動が継続されることにより、上記した第１の区間に相当する、加熱が不要と考えられる区間に対しても加熱がなされてしまう。このため、余分に加熱の時間が必要となり、ウェークアップ時間が長くなるという課題も残る。

また、特許文献２に記載の技術では、ウェークアップ開始時にまず定着ローラを駆動し、これにより、定着ローラの周方向の温度分布が均一化される。このため、その後の加熱時に温度の高い領域を無駄に加熱しないので、その点には、エネルギを効率よく利用していると言える。しかしながら、このとき、しばらくの間は加熱せずに定着ローラが駆動される。このため、ウェークアップ完了までの時間が長くなるという課題が残る。

本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、定着装置において、エネルギの利用効率を高めつつ、ウェークアップ完了までの時間を短縮することである。

本発明のある局面に従った画像形成装置は、印字媒体上のトナー像を加熱定着するための定着手段と、定着手段を加熱するための加熱手段とを備え、定着手段は、循環するように移動する移動体と、移動体を循環させるために駆動するための駆動手段とを含み、移動体を印字媒体に接触させることにより、当該印字媒体上のトナー像を定着し、加熱手段の加熱動作および駆動手段の駆動態様を制御するための制御手段をさらに備え、加熱手段は、移動体の一部分を加熱し、制御手段は、印字処理の完了後から次回の印字もしくはウェークアップの開始前に、移動体の、当該印字処理において印字媒体と当接した部分であって、当該印字処理後に加熱手段によって加熱されていない部分のみを加熱する、特別加熱処理を実行し、特別加熱処理を、当該印字処理において印字媒体に当接しなかった部分または印字媒体と当接した後加熱手段によって加熱された部分である第１の部分と、当該印字処理において印字媒体と当接した部分であって当該印字処理後に加熱手段によって加熱されていない部分である第２の部分との温度差が所定温度以上であることを条件として実行する。

好ましくは、制御手段は、加熱手段の温度が基準温度を下回る場合は、特別加熱処理を実行しない。

好ましくは、制御手段は、移動体を循環するように移動させることにより印字媒体を搬送し、印字処理における第２の部分が、当該印字処理において第１の部分が位置していたところに移動するまで、移動体を、印字媒体の搬送とは異なる速度で移動させる。

好ましくは、印字媒体に対する印字処理の実施頻度を計測する頻度計測手段をさらに備え、制御手段は、頻度計測手段で計測した実施頻度に応じて、特別加熱処理を実行するか否かを判断する。

本発明の他の局面に従った画像形成装置は、印字媒体上のトナー像を加熱定着するための定着手段と、定着手段を加熱するための加熱手段とを備え、定着手段は、循環するように移動する移動体と、移動体を循環させるために駆動するための駆動手段とを含み、移動体を印字媒体に接触させることにより、当該印字媒体上のトナー像を定着し、加熱手段の加熱動作および駆動手段の駆動態様を制御するための制御手段をさらに備え、加熱手段は、移動体の一部分を加熱し、制御手段は、印字処理の完了後から次回の印字もしくはウェークアップの開始前に、移動体の、当該印字処理において印字媒体と当接した部分であって、当該印字処理後に加熱手段によって加熱されていない部分のみを加熱する、特別加熱処理を実行し、制御手段は、印字処理完了時に加熱手段による加熱処理を停止してから所定時間経過前にウェークアップを実行する場合には、印字処理において印字媒体に当接しなかった部分または印字媒体と当接した後加熱手段によって加熱された部分である第１の
部分が位置した位置に、印字処理において印字媒体と当接した部分であって当該印字処理後に加熱手段によって加熱されていない部分である第２の部分を移動するように、移動体を移動させた後、当該ウェークアップを実行する。

好ましくは、所定時間は、第１の部分の温度が、第２の部分との温度差が所定温度以下となるまで低下するのにかかる時間よりも短い時間である。

好ましくは、制御手段は、ウェークアップ前の移動体の移動の際に、印字処理における第２の部分が、印字処理における第１の部分が保持している熱量を越えない程度に、加熱手段を駆動する。

好ましくは、制御手段は、ウェークアップ前の移動体の移動の際に、印字処理における第２の部分全体を加熱する。

好ましくは、制御手段は、移動体を循環するように移動させることにより印字媒体を搬送し、移動体を加熱手段に対して相対的に移動させることにより、移動体を加熱し、第２の部分が加熱手段によって同時に加熱できる領域より広い場合には、移動体を、印字媒体の搬送の際の速度とは異なる速度で移動させる。

好ましくは、制御手段は、移動体における第２の部分の加熱手段による加熱が終了した後は、移動体の移動速度を印字媒体の搬送の際の速度で移動させる。

この発明によると、エネルギの利用効率を高めつつ、ウェークアップ完了までの時間を短縮できる。

本発明の画像形成装置の第１の実施の形態の断面を模式的に示す図である。 本発明の画像形成装置の制御システムブロック図である。 図１の画像形成装置の定着部の構成を模式的に示す図である。 本実施の形態における、定着部の駆動制御のための処理（定着駆動制御処理）のフローチャートである。 定着部駆動判断処理のサブルーチンのフローチャートである。 定着部駆動要否判断のサブルーチンのフローチャートである。 定着部駆動速度判断処理のサブルーチンのフローチャートである。 本発明の画像形成装置の第２の実施の形態であるプリンタにおいて、ＣＰＵが実行する、定着駆動制御のフローチャートである。 本発明の画像形成装置の第３の実施の形態であるプリンタにおいて、ＣＰＵが実行する、定着駆動制御のフローチャートである。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の画像形成装置の第１の実施の形態の断面を模式的に示す図である。

図１に示されたプリンタ１は、タンデム型のカラープリンタである。なお、本発明の画像形成装置は、プリンタに限定されず、ファクシミリ装置や、プリンタ機能とファクシミリ機能とを有する複合機などであっても良い。

プリンタ１は、装置本体の下部に給紙部２００を、中央部にカラー画像形成部１００を、そして、上部に排紙部６００を備えている。給紙部２００から排紙部６００に渡って、給紙部２００から繰り出されたシート（印字媒体）Ｓを垂直上方に搬送するシート搬送路２０６が架設されている。また、プリンタ１は、ユーザからの操作を受け付ける操作パネル部５００と、プリンタ１の動作を制御するための制御回路等を含む制御ユニット４００とを備える。

カラー画像形成部１００は、駆動ローラ４０と従動ローラ５０を備え、また、駆動ローラ４０と従動ローラ５０には、中間転写ベルト３０が水平に支架されている。また、カラー画像形成部１００では、プリンタ１の本体の中央において矢印によって示される、中間転写ベルト３０の走行方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の作像ユニット（イメージングユニット）１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂが設けられている。各作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂで作成されたトナー画像は、中間転写ベルと３０上で重ね合わせられるように転写される。そのように生成されたトナー画像は、転写ベルト３０の搬送端で、シート搬送路２０６を搬送されてくるシートに対して転写（２次転写）される。その後、シートは、トナー画像を定着するために、定着部３００に送られる。

カラー画像形成部１００は、さらに露光部２０を備える。
各作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂは、静電複写方式により作像する。そして、露光部２０は、作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂの周囲に配された、帯電器、プリントヘッド２１、および、反射ミラーを備える。作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂは、さらに、現像器、転写器などを含む。

また、カラー画像形成部１００は、各作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂの現像器にトナーを補給する補給機構として、トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｂ及びサブホッパ８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃ，８０Ｂを備える。トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｂ及びサブホッパ８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃ，８０Ｂは、作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂの上方に配置されている。

図２は、本発明の画像形成装置の制御システムブロック図である。
図２を参照して、制御ユニット４００は、主な構成要素として、ＣＰＵ（central processing unit）４０１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部４０２、画像処理部４０３、画像メモリ４０４、レーザダイオード駆動部４０５、ＲＯＭ（Read Only Member）４０６、ＲＡＭ（Random Access Memory）４０７、エンジン制御部４０８などを備える。

通信Ｉ／Ｆ部４０２は、ＬＡＮ（Local Area Network）カード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースであり、外部からのプリントジョブのデータを受信して、受信したデータを画像処理部４０３に送る。

画像処理部４０３は、通信Ｉ／Ｆ４０２からのプリントジョブのデータをＹＭＣＫの再現色の画像データに変換して、画像メモリ４０４に出力し、この画像データを再現色ごとに格納させる。

レーザダイオード駆動部４０５は、各色の画像データを画像メモリ４０４から読み出して、露光部のレーザダイオードを起動する。

ＲＯＭ４０６には、画像形成動作に関する制御プログラムのほか、ウォームアップ制御、定着制御に用いられ、更に制御に使用されるテーブル等のデータが格納されている。

ＲＡＭ４０７は、ＣＰＵ４０２のワークエリアとして用いられる。
ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０６から必要なプログラムを読み出して、画像処理部４０３での画像データの変換処理や、画像メモリ４０４における画像データの書き込み／読み出し等を行う。また、ＣＰＵ４０１は、カラー画像形成部１００や給紙部２００などの動作を、タイミングを取りながら統一的に制御して円滑なプリント動作を実行させる。

エンジン制御部４０８は、トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋ等におけるトナー残量を検出するためのピエゾセンサ、トナー濃度を検出するためのＴＣＲ（Toner Carrier Ratio）センサ、トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋの搭載の有無を検出するためのトナーカートリッジセットセンサ、トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋの扉カバーの開閉を検出するためのＴＣ（Toner Cartridge）扉カバー（センサ）、および、プリンタ１本体の前面のカバーの開閉を検出するための前カバー（センサ）から、検出出力を入力され、これらをＣＰＵ４０１に送信する。ＣＰＵ４０１は、これらの検出出力を、プリンタ１の全体的な動作制御に利用する。また、エンジン制御部４０８は、ＣＰＵ４０１からの信号に基づいて、トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋを回転駆動するためのモータ（カートリッジモータ）、および、サブホッパ８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃ，８０Ｂを回転駆動するためのモータ（サブホッパモータ）に対して駆動信号を出力する。

図３は、定着部３００の構成を模式的に示す図である。
定着部３００は、定着ベルト３０１と、定着ベルト３０１の内面を支持する発熱部材３０２及び定着ローラ３０３と、定着ベルト３０１を介して定着ローラ３０３と圧接してニツプ部を形成する加圧ローラ３０４と、定着ベルト３０１を介して発熱部材３０２に対向する励磁コイル３０５と、発熱部材３０２の温度を検出する加熱サーミスタ３０８と、加圧ローラ３０４の温度を検出する加圧サーミスタ３０９とを含む。

定着部３００では、励磁コイル３０５に交流電流が流されることによって、定着ベルト３０１と発熱部材３０２とが誘導加熱される。これにより、ニップ部において挟持搬送されるシートの上に形成されたトナー画像がシートに定着される。なお、ニップ部とは、定着ローラ３０３で支持された定着ベルト３０１と加圧ローラ３０４とが当接する部分である。定着ベルト３０１により、本発明の移動体が構成される。

次に、定着部３００における温度調整について説明する。
本明細書では、プリンタ１の電源がオンされてから、定着ベルト３０１と加圧ローラ３０４の表面をプリント可能温度にするための動作を「ウォームアップ」と呼ぶ。プリンタ１では、ＣＰＵ４０１は、電源を入れ直した時や、ジャム処理復帰時、プリンタ１本体の前面カバーがオープン状態からクローズ状態にされた時、スリーブモードから復帰した時等に、ウォームアップ動作を実行する。

ウォームアップ動作では、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１と加圧ローラ３０４の表面の温度をプリント可能温度まで上昇させるために、励磁コイル３０５に交流電流を流す。これにより、定着ベルト３０１と発熱部材３０２とを誘導加熱する。

プリンタ１の電源がオンされると、ＣＰＵ４０１は、ヒータが点灯し、そして、定着ローラ３０３および加圧ローラ３０４の回転を開始させる。このヒータ点灯とローラ回転により、定着ベルト３０１と加圧ローラ３０４の表面をプリント可能温度に上昇させる。なお、ヒータ点灯とは、励磁コイル３０５への通電を意味する。加熱サーミスタ３０８により検出された温度と、加圧サーミスタ３０９により検出された温度に非接触の分だけ補正をかけた補正後温度とが、それぞれ、所定のプリント可能な温度になれば、ウォームアップ完了とする。

プリント時の温調は、ヒータ点灯とローラ回転を行い、定着ベルト３０１と加圧ローラ３０４の表面をプリント可能温度に温調し続ける。

本実施の形態では、定着ベルト３０１について、図３に示されるように、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２に分けて考えられる。第１の領域Ａ１とは、励磁コイル３０５によって加熱されてからニップ部に到達する領域をいう。また、第２の領域Ａ２とは、ニップ部に到達してから励磁コイル３０５によって加熱されるまでの領域をいう。

なお、本実施の形態では、矢印Ｒ１は、定着ベルト３０１の回転方向を示す。また、矢印Ｒ２は、シートの搬送方向を示す。定着ベルト３０１は、定着ローラ３０３が図示せぬモータ（ＣＰＵ４０１によって駆動制御される）によって回転されることにより、矢印Ｒ１方向に循環するように回転する。したがって、定着ベルト３０１において、第１の領域Ａ１および第２の領域Ａ２を構成する部分は、固定されていない。定着ベルト３０１において、第１の領域Ａ１を構成する部分は、定着ベルト３０１の回転とともに入れ替わる。また、定着ベルト３０１において、第２の領域Ａ２を構成する部分は、定着ベルト３０１の回転とともに入れ替わる。

図４は、本実施の形態における、定着部の駆動制御のための処理（定着駆動制御処理）フローチャートである。なお、以下に説明される各処理においてフラグが利用される場合、各フラグは、初期状態ではＯＦＦされているものとする。

図４を参照して、定着駆動制御処理では、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ１０で、外部から受信したプリントジョブなどに起因する印字動作を実行し、そして、ステップＳ１２で、当該印字動作が終了したか否かを判断する。そして、終了したと判断するとステップＳ２０へ処理を進める。

ステップＳ２０では、ＣＰＵ４０１は、定着加熱部の加熱を停止（つまり、励磁コイル３０５への通電を停止）し、ステップＳ３０へ処理を進める。

ステップＳ３０では、定着部３００の駆動を停止するか否かを判断するための処理である、定着部駆動判断処理を実行する。

図５は、定着部駆動判断処理のサブルーチンのフローチャートである。
図５を参照して、定着駆動判断処理では、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３００で、定着部駆動要否判断処理を実行する。

図６は、定着部駆動要否判断のサブルーチンのフローチャートである。
図６を参照して、定着部駆動要否判断処理では、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３０００で、印字頻度データを取得し、ステップＳ３０１０へ処理を進める。印字頻度データとは、プリンタ１における、たとえば、印字動作の時間間隔を表すデータにより構成される。印字頻度データは、ＣＰＵ４０１が、或る印字動作が終了してから次の印字動作が開始するまでの時間間隔を計測することによって取得することもできる。

ステップＳ３０１０では、ＣＰＵ４０１は、後述する温度下降データを取得して、ステップＳ３０２０へ処理を進める。なお、環境データは、たとえばＲＯＭ４０６に記憶されている。

ステップＳ３０２０では、ＣＰＵ４０１は、取得した印字頻度データと、温度下降データから、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の温度差がなくなると推測される時間以上印字動作間の間隔があいているか否かを判断する。温度下降データとは、定着部３００の環境データと、定着部３００に定着ベルト３０１の加熱を実行させない状態で放置した場合に第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の温度差が特定の温度を下回ると判断される最短の時間とが関連付けられたデータである。ここで、環境データとしては、たとえば、定着部３００近傍の雰囲気温度や湿度が挙げられる。プリンタ１では、図示せぬ温度センサや湿度センサによって、当該環境データが検出される。ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３０２０において、当該環境データを取得し、温度下降データにおいて当該取得した環境データに関連付けられた時間を取得し、そして、ステップＳ３０００において取得した印字動作間の時間間隔が上記環境データに関連付けられた時間以上であるか否かを判断することにより、上記したような「推測される時間」以上印字動作間の間隔があいているか否かを判断する。そして、ＣＰＵ４０１は、あいていると判断するとステップＳ３０３０へ処理を進め、あいていないと判断するとステップＳ３０４０へ処理を進める。

ステップＳ３０３０では、ＣＰＵ４０１は、駆動継続が不要であることを決定して、処理を図５へリターンさせる。ここでは、ＣＰＵ４０１は、たとえば、駆動継続が不要である旨のフラグをＯＮさせる。

一方、ステップＳ３０４０では、ＣＰＵ４０１は、駆動継続が必要であることを決定して、処理を図５へリターンさせる。ここでは、ＣＰＵ４０１は、たとえば、駆動継続が必要である旨のフラグをＯＮさせる。

図５へ戻って、ステップＳ３００で定着部駆動要否判断処理を実行した後、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３１０で、ステップＳ３００における判断（決定）の結果が、駆動継続が必要であるというものであるか否かを判断し、そうであると判断するとステップＳ３２へ処理を進め、そうではないと判断すると（つまり、駆動継続が不要である）ステップＳ３４０へ処理を進める。ここでは、ＣＰＵ４０１は、たとえば、ステップＳ３０３０またはステップＳ３０４０でＯＮされたフラグの種類を検出する。なお、この場合、ステップＳ３１０では、ＣＰＵ４０１は、当該検出の後、ＯＮされたフラグをＯＦＦさせて、ステップＳ３２０へ処理を進める。

ステップＳ３２０では、ＣＰＵ４０１は、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の温度差が所定温度以上であるか否かを判断し、そうであると判断するとステップＳ３３０へ処理を進め、そうではないと判断するとステップＳ３４０へ処理を進める。

なお、ステップＳ３２０での判断は、たとえば第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２のそれぞれの近傍に温度センサを設け、各温度センサによって検出された温度に基づいて、行なわれても良い。

また、ステップＳ３２０での判断は、直前にニップ部に通過した用紙の種類に応じて、第２の領域Ａ２における温度低下量を推測し、当該推測された温度低下量に基づいて、行なわれても良い。具体的には、たとえば、ニップ部を通過した用紙が、厚紙であった場合には、普通紙であった場合よりも、第２の領域Ａ２における温度低下量は大きいと推測される。また、連続してニップ部を通過した枚数が多い場合、少ない場合よりも、第２の領域Ａ２における温度低下量は大きいと推測される。ＲＯＭ４０６には、用紙の種類や連続通紙枚数等に対する温度低下量の推測値が、記憶されている。ＣＰＵ４０１は、直前に実行されたジョブデータから、ニップ部を通過した用紙の種類や連続通紙枚数等のデータを取得し、当該データに対応する温度低下量の推測値を取得する。そして、当該推測値が所定温度以上であるか否かに基づいて、ステップＳ３２０における判断を実行する。

ステップＳ３３０では、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１における、直前の印字動作終了直後において第２の領域Ａ２に位置した部分（つまり、ニップ部においてシートと当接した部分）が、当該直前の印字動作終了後に、励磁コイル３０５と対向する領域を通過して、第１の領域Ａ１に位置しているか否かを判断し、そうであると判断するとステップＳ３４０へ処理を進め、そうではないと判断するとステップＳ３５０へ処理を進める。なお、ＣＰＵ４０１は、たとえば、直前の印字動作終了後に、定着ベルト３０１を、直前の印字動作の終了直後に第２の領域Ａ２に位置した部分を第１の領域Ａ１に送ることができる程度（角度）以上回転させたか否かを判断し、回転させたと判断するとステップＳ３４０へ処理を進め、回転させていないと判断するとステップＳ３５０へ処理を進める。

ステップＳ３５０では、ＣＰＵ４０１は、加熱部（発熱部材３０２）の温度が基準温度よりも低下しているか否かを判断し、低下していると判断するとステップＳ３４０へ処理を進め、低下していないと判断すると、そのまま処理を図４へリターンさせる。なお、基準温度とは、定着ベルト３０１をトナー画像の定着に適する温度まで加熱するには低い温度であり、たとえば予めＲＯＭ４０６に記憶されている。なお、たとえば、プリンタ１の設置場所や、定着部３００において励磁コイル３０５が長時間通電されない場合などに、発熱部材３０２の温度が上記基準温度を下回ることが有り得る。

ステップＳ３４０では、ＣＰＵ４０１は、駆動停止させる旨の決定をして、図４へ処理をリターンさせる。この場合、たとえば、ＣＰＵ４０１は、駆動停止させる旨のフラグをＯＮさせる。

図４に戻って、ステップＳ３０の後、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ４０で、ステップＳ３０の処理における判断の結果、駆動停止をさせる旨の決定をしたか否かを判断し、駆動停止をさせる旨の決定をしたと判断した場合にはステップＳ５０へ処理を進め、そのような決定をしていないと判断した場合にはステップＳ６０へ処理を進める。なお、ステップＳ４０では、ＣＰＵ４０１は、たとえばステップＳ３４０において上記したフラグをＯＮしたか否かを判断する。なお、当該判断の後、ＣＰＵ４０１は、ＯＮされたフラグをＯＦＦにして、ステップＳ５０へ処理を進める。

ステップＳ５０では、ＣＰＵ４０１は、定着部３００における加熱駆動を停止して、次の印字動作の要求を待つ。印字動作の要求される場合とは、たとえば、新たなジョブの実行を開始を指示する情報を受信した場合や、印字動作中に発生したジャムが解消して印字動作を再開する場合が挙げられる。

一方、ステップＳ６０では、ＣＰＵ４０１は、定着部駆動速度判断処理を実行する。
図７は、定着部駆動速度判断処理のサブルーチンのフローチャートである。この処理は、定着ベルト３０１（定着ローラ３０３）の回転速度を決定するための処理である。

図７を参照して、定着部駆動速度判断処理では、ＣＰＵ４０１は、まずステップＳ６００で、直前の印字動作においてトナー画像を定着させたシートは普通紙であったか否かを判断し、そうであったと判断するとステップＳ６１０へ処理を進め、そうではないと判断するとステップＳ６４０へ処理を進める。

ステップＳ６１０では、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３２０（図５参照）と同様に、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の温度差が所定温度以上か否かを判断し、そうであると判断するとステップＳ６２０へ処理を進め、そうではないと判断するとステップＳ６４０へ処理を進める。

ステップＳ６２０では、ＣＰＵ４０１は、加熱部（発熱部材３０２）の温度が所定温度範囲内であるか否かを判断し、そうであると判断するとステップＳ６３０へ処理を進め、そうではないと判断するとステップＳ６４０へ処理を進める。なお、所定温度範囲内とは、通常の加熱動作が実行できる範囲内である。たとえば、基準温度（図６のステップＳ３５０）より温度が低下している場合には所定の範囲外である。また、オーバーシュートにより、予め定められた温度を越えて高温となっている場合にも、所定の範囲外である。

ステップＳ６３０では、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１の回転速度を予め定められた速度（所定速度）に決定して、処理を図４へリターンさせる。当該決定に基づき、ＣＰＵ４０１は、当該所定速度で回転するように定着ベルト３０１の回転を制御して、処理を図４へリターンさせる。

一方、ステップＳ６４０では、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１の回転速度を上記所定速度から変更させて、処理を図４へリターンさせる。ＣＰＵ４０１は、変更後の速度で回転するように定着ベルト３０１の回転を制御する。

図４に戻って、ステップＳ６０において定着部駆動速度判断処理を実行した後、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ７０で、定着ベルト３０１の回転駆動を継続させて、ステップＳ１０へ処理を戻す。

ここで、図７のステップＳ６４０における回転速度の変更の例を挙げる。
たとえば、ステップＳ６００において、直前の印字動作で搬送の対象となったシートの種類が厚紙である場合には、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１の回転速度を所定速度よりも低くする。これにより、シートの種類が普通紙であった場合よりも定着ベルト３０１における温度低下量が多いと想定されるこの場合において、誘導加熱により発熱する発熱部材３０２と当接する時間が長くなり、確実に、定着ベルト３０１に、失った熱量を補給できる。

また、たとえば、ステップＳ６１０において、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の温度差が所定温度未満である場合には、ＣＰＵ４０１は、所定速度よりも定着ベルト３０１の回転速度を高くする。定着ベルト３０１において温度ムラが少なく、部分的に加熱をする必要がないためである。

また、たとえば、ステップＳ６２０において、加熱部（発熱部材３０２）の温度が所定範囲外である場合であって、当該加熱部の温度が所定範囲に対して低い側で外れている場合には、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１の回転速度を所定速度より低くして、より確実に定着ベルト３０１の加熱が行なわれるように制御する。一方、加熱部（発熱部材３０２）の温度が所定範囲外である場合であって、当該加熱部の温度が所定範囲に対して高い側で外れている場合には、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１の回転速度を所定速度より高くして、定着ベルト３０１と加熱部（発熱部材３０２）の当接が継続する時間を短くして、１回転の間に定着ベルト３０１に与えられる熱量を抑える。

以上説明した本実施の形態では、印字処理の完了後（ステップＳ１２においてＹＥＳ判断時）から次回の印字もしくはウェークアップの開始前の期間中に、直前の印字動作において第２の領域Ａ２であった部分が、第１の領域Ａ１に対応する位置に移動するまで（ステップＳ３３０でＹＥＳ判断時）、定着ベルト３０１が回転され、そして、その後、回転が停止された（ステップＳ３４０）。これにより、上記第２の領域Ａ２であった部分が、発熱部材３０２や励磁コイル３０５における余熱により加熱される。このような処理内容が、移動体（定着ベルト３０１）の、当該印字処理において印字媒体と当接した部分であって、当該印字処理後に前記加熱手段によって加熱されていない部分（第２の領域Ａ２）のみを加熱する、特別加熱処理に相当行する。

また、上記のような特別加熱処理は、ステップＳ３２０においてＹＥＳ判断時にのみ実行され、ＮＯ判断時には実行されない（ＮＯ判断時には、ステップＳ３３０に処理が進められることなく、定着ベルト３０１の回転駆動が停止される）。つまり、特別加熱処理は、直前の印字動作における第１の領域Ａ１であった部分と第２の領域Ａ２であった部分の温度差が所定温度以上であると判断された場合にのみ実行される。

なお、本実施の形態では、定着ベルト３０１の第２の領域Ａ２に対応する部分は、直前の印字処理において印字媒体と当接した部分であって当該印字処理後に発熱部材３０２によって加熱されていない部分に相当する。また、定着ベルト３０１の第１の領域Ａ１に対応する部分は、直前の印字処理において印字媒体に当接しなかった部分または印字媒体と当接した後に発熱部材３０２によって加熱された部分に相当する。

なお、本実施の形態において、温度下降データは、定着部の構成や材質などから予め決められたデータを有する場合や、周囲温度などの環境状態から推測する場合、加熱部の加熱を停止している状態での温度下降データを計測することで機械毎に取得することなど、様々な方法が考えられる。

また、ステップＳ３１０〜ステップＳ３３０，ステップＳ３５０において、定着ベルト３０１の回転駆動の継続の可否のための判断がなされたが、当該判断の方法としては、１）第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の温度差がなくなる、あるいは、所定範囲内の温度差に縮まると推測された場合に回転駆動を停止するように判断する場合や、２）駆動を継続した場合（ステップＳ３４０における駆動停止の決定をしない場合）の消責電力と、所定温度からの起動時に要する消責電力との比較から、駆動継続した方が消費電力を軽減できると判断して駆動を停止しない場合、あるいは、３）予め駆動継続する／しないをチョイスにて選択し、ＲＡＭ４０７等において記憶したデータから判断する場合、などが考えられる。

また、本実施の形態では、印字終了時に駆動を継続しないと判断された場合、起動時に、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の温度差をなくす処理を実行することによって、無断に定着ベルト３０１の駆動による電力を消費することなく消費電量を抑えつつ、ウェークアップの処理時間の短縮化を図ることが考えられる。

その際、駆動停止と決定した場合には駆動停止し、待機状態、あるいは、省電力状態に遷移する。

定着駆動判断では、加熱部（発熱部材３０２）に当接する部分から印字媒体接触位置（ニップ部）までの加熱後の第１の領域と、印字媒体通紙により印字媒体／加圧側に温度を与えた後の印字媒体接触位置から加熱部までの第２の領域とで、第１の領域に比べ温度が低い状態である第２の領域との温度差を検出し、その温度差が所定以上ある場合、第２の領域部を温めるために加熱部に第２の領域を進める。

第２の領域が第１の領域の位置まで移動が完了した場合、第２の領域も第１の領域と同等に温まっていると判断できるため駆動を停止する。

しかし、第２の領域が第１の領域の位置に到達する前に加熱部の温度が所定温度よりも低下した場合は、それ以上駆動を継続しても第２の領域に対して熱を与えることができないため、定着部３００の駆動を停止する判断を行う。

この場合、駆動停止するための条件として設定した所定温度とは、第２の領域温度以上、あるいは、温調温度から一定温度低下した温度としてもよい。

また、加熱部が所定温度を下回った場合としているが、印字用紙の種類とベルト駆動速度により、低下する熱量が推測できるため、環境や用紙種、印字時の定着駆動速度に対して低下する温度を推定し、加熱部温度が推定温度下回った場合に駆動停止してもよい。

定着駆動速度については、印字用紙種、第１の領域と第２の領域との温度差、加熱部の温度低下／上昇に応じて駆動速度を決定する。

例えば、普通紙印字後の場合は印字時と等速で駆動を継続するが、厚紙などの通紙の場合は普通紙通紙時以上に第２の領域の温度が低下するため、駆動速度を遅くさせることで、第２の領域へ与える熱量を増加することを可能とする。

あるいは、印字直後で加熱部がオーバーシュートにより温度が上がっている場合、印字速度を速めることで加熱部からの与える熱量を制御し、第１の領域と同等の温度にする。

速度の決定については、印字した用紙種／環境などの情報、および、第１の領域／第２の領域の温度差から算出することを想定しているが、入力情報を元にテーブルから速度情報を決定することや、演算から速度決定することも考えられる。

また、本実施の形態では、次回印字、あるいはウェークアップ開始時の定着領域（第１の領域と第２の領域）の温度を均一にすることで、起動時の消費電力を軽減することを目的とする。そして、このような目的に従い、印字終了時の定着駆動を継続させている。なお、印字後に省電力状態に移行し、次回印字までの経過時間が長い場合、定着領域自体の温度が室温付近まで低下する場合がある。

この場合、印字終了時に駆動継続したことが次回起動時の消費電力軽減に寄与しないため、駆動継続したこと分だけ余分な電力を消費することになる。

よって、ユーザーの印字頻度（間隔）に応じて定着部駆動判定で駆動を継続するか否かを判断する。

駆動継続するか否かは定着部駆動要否判断処理にて行う。
ユーザーの印字時刻を記憶しておき各印字時刻の間隔から印字頻度を計測することや、前回の印字から次印字までの間隔を記憶しておくなど、印字頻度計測手投により印字頻度データを取得する。

取得した印字頻度データと、定着部を放置した際の温度下降データから、第１の領域と第２の領域の温度差がなくなると推測される時間間隔があくと判断された場合、印字終了時の定着部駆動継続は不要であると判断する。

温度下降データは、定着部の構成や材質などから予め決められたデータを有する場合や、周囲温度などの環境状態から推測する場合、加熱部の加熱を停止している状態での温度下降データを計測することで機械毎に取得することなど、様々な方法が考えられる。

また、定着駆動継続の要否判断としては、温度差がなくなる、あるいは、所定範囲内の温度差に縮まると推測されることで判断する場合や、駆動継続した場合の消責電力と、所定温度からの起動時に要する消責電力との比較から、駆動継続した方が消費電力が軽減できると判断する場合、あるいは、予め駆動継続する／しないをチョイスにて選択し記憶したデータから判断する場合などが考えられる。

また、印字終了時に駆動を継続しないと判断された場合、起動時に第１の領域と第２の領域の温度差をなくす処理にて消章電力軽減を図ることが考えられる。

［第２の実施の形態］
図８は、画像形成装置の第２の実施の形態であるプリンタ１において、ＣＰＵ４０１が実行する、定着駆動制御のフローチャートである。なお、本実施の形態では、プリンタ１のハードウェア構成については、第１の実施の形態と同様とすることができる。そして、本実施の形態では、定着部３００における定着ベルト３０１の回転駆動の開始（再開）時に、間欠動作で、当該回転駆動を行う例について説明する。

図８を参照して、ＣＰＵ４０１は、Ｓ１０１にて、定着駆動（印字動作における、シート上のトナー画像の定着のためのモータ等の駆動）が停止状態であるかを判断する。そして、停止状態であると判断すると、ステップＳ１０１へ処理を進める。

Ｓ１０２では、ＣＰＵ４０１は、ジャム処理復帰時、カバークローズ時、スリーブモード復帰時等の定着駆動要因が発生したか否かを判断し、発生したと判断すると（Ｓ１０２−ＹＥＳ）、ステップＳ１０３へ処理を進める。一方、定着駆動要因が発生していなければ（Ｓ１０２−ＮＯ）、定着駆動を行う必要がないので、本制御を終了する。

Ｓ１０３では、ＣＰＵ４０１は、前回定着駆動を停止した時からの経過時間が所定の時間以内であれば（Ｓ１０３−ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ処理を進める。ここで、所定の時間とは定着ベルト３０１の下部と上部の表面温度が時間経過により温度差が少なくなるまでの時間とし、実験データなどから求められる時間とする。ここでは、仮に１０分とする。なお、ステップＳ１０３では、図示しない温度センサにより定着ベルト３０１の第１の領域Ａ１での温度と第２の領域Ａ２での温度が検出され、当該温度差が所定の温度よりも少なくなっていると判断できるので、本制御を終了する。

Ｓ１０４では、ＣＰＵ４０１は、定着ローラ３０３を半周回し、つまり、定着ベルト３０１を半周させるように定着ローラ３０３を回転させることにより、定着ベルト３０１の第１の領域Ａ１に対応する部分、つまり、表面温度が低い部分を、発熱部材３０２によって加熱される位置に移動させて、Ｓ１０５へ処理を進める。

Ｓ１０５では、ＣＰＵ４０１は、励磁コイル３０５に通電する等して、定着ベルト３０１の表面の加熱を開始し、Ｓ１０６へ処理を進める。

Ｓ１０６では、ＣＰＵ４０１は、一定時間だけ加熱を行なう。ここで、一定時間とは、加熱部と面している定着ベルト３０１の表面が、温度差の高い方のベルト表面温度（サーミスタで検出した温度）を超えない程度の加熱時間とする。ここでは仮に２秒とする。そして、ＣＰＵ４０１は、Ｓ１０７へ処理を進める。

Ｓ１０７では、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１の表面温度が低い部分、すなわち、第２の領域Ａ２に対応していた部分が、まだ発熱部材３０２や励磁コイル３０５によって加熱されずに残っているか否かを判断する。そして、そのような部分が加熱されずに残っている場合は、再びＳ１０４からの制御を行う。たとえば、定着ベルト３０１の回転方向における寸法が長い構成の場合などは、Ｓ１０４〜Ｓ１０７の制御を複数回繰り返すことになる。一方、そのような部分が残っていないと判断すると（Ｓ１０７−ＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、定着ベルト３０１表面の温度が均一となったので、Ｓ１０８にて通常の定着駆動制御（ウォームアップ制御）を開始し、本制御を終了させる。

すなわち、本実施の形態では、定着駆動を停止後しばらく経過後に再び定着駆動が行なわれる場合、定着ベルト３０１を駆動したまま加熱動作を行なわず、冷えている部分だけ加熱部によって加熱される位置に移動させ、そして、定着ベルト３０１を駆動せず加熱する。これにより、駆動のために必要とされる電力の消費を抑制できるとともに、すでに温まっている部分を無断に加熱することを回避できる。

［第３の実施の形態］
図９は、本発明の画像形成装置の第３の実施の形態であるプリンタ１において、ＣＰＵ４０１が実行する、定着駆動制御のフローチャートである。なお、本実施の形態では、プリンタ１のハードウェア構成については、第１の実施の形態と同様とすることができる。そして、本実施の形態では、定着部３００における定着駆動の開始時に、定着の駆動速度を通常の速度より遅くして駆動を行なう例について説明する。

なお、本実施の形態においても、第２の実施の形態における処理と同様に、定着駆動要因があった時に前回定着駆動を停止した時からの経過時間が所定の時間経過以内かどうかが判断される。この点については、第２の実施の形態と同様の処理内容であるため、説明を繰り返さない。つまり、図９のＳ２０１〜Ｓ２０３は、図８のＳ１０１〜Ｓ１０３と同様の内容である。

そして、Ｓ２０４では、ＣＰＵ４０１は、定着ローラ３０３を、通常の速度（印字処理においてシートを挟持搬送する際の回転速度）より遅い第２の速度で駆動し、Ｓ２０５に処理を進める。

Ｓ２０５では、定着ベルト３０１の表面を励磁コイル３０５に通電する等により、加熱する。ここで、第２の速度とは、定着ベルト３０１を回転させたままでも、加熱部が、定着ベルト３０１に対して第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の温度差をなくすまでの熱量を与えられるだけの速度であり、例えば、通常の速度−５０％の速度とする。

次に、Ｓ２０６にて、ＣＰＵ４０１は、図９の処理開始時（または、前回の印字終了時）に第２の領域Ａ２に位置していた部分が、第１の領域Ａ１に位置するまで定着ローラ３０３を回転させて、第２の領域Ａ２に対応していた部分の加熱が完了したか否かを判断し、完了するまでＳ２０４〜Ｓ２０５の処理を続ける。完了したと判断すると、Ｓ２０７へ処理を進める。

Ｓ２０７では、ＣＰＵ４０１は、通常の定着駆動制御を開始し、本制御を終了する。
すなわち、本実施の形態では、定着駆動を停止後しばらく経過後に再び定着駆動を行う場合、定着ベルトを通常の速度より遅い第２の速度で駆動しながら定着ベルトを加熱することで、無駄に温まっている部分を加熱することなく、且つ第２の実施例と比較して駆動の立ち上げ／立ち下げの制御が必要とないことで、定着ベルト温度の均一化をよりいっそう早めることが可能となり、ウェークアップ時間の短縮が可能となる。

［実施の形態の効果］
印字終了からウェークアップ開始までの期間において、前記記載の第２の領域に対応する部分のみを加熱部に通過させるように定着駆動を制御することで、加熱部の予熱の有効活用と、余分に加熱する領域を抑えることが可能となり、定着部で消章する電力の低減が可能となる。

さらに、あらかじめ定着ベルト３０１における温度差をなくしておくことにより、ウェークアップまでの時間もしくはウェークアップ完了時間を縮めることが可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ プリンタ、１００ カラー画像形成部、２００ 給紙部、３００ 定着部、３０２ 発熱部材、３０３ 定着ローラ、３０４ 加圧ローラ、３０５ 励磁コイル、３０８ 加熱サーミスタ、３０９ 加圧サーミスタ、４００ 制御ユニット。

Claims (10)

1. 印字媒体上のトナー像を加熱定着するための定着手段と、
   前記定着手段を加熱するための加熱手段とを備え、
   前記定着手段は、
   循環するように移動する移動体と、
   前記移動体を循環させるために駆動するための駆動手段とを含み、
   前記移動体を印字媒体に接触させることにより、当該印字媒体上のトナー像を定着し、
   前記加熱手段の加熱動作および前記駆動手段の駆動態様を制御するための制御手段をさらに備え、
   前記加熱手段は、前記移動体の一部分を加熱し、
   前記制御手段は、
   印字処理の完了後から次回の印字もしくはウェークアップの開始前に、前記移動体の、当該印字処理において印字媒体と当接した部分であって、当該印字処理後に前記加熱手段によって加熱されていない部分のみを加熱する、特別加熱処理を実行し、
   前記特別加熱処理を、当該印字処理において印字媒体に当接しなかった部分または印字媒体と当接した後前記加熱手段によって加熱された部分である第１の部分と、当該印字処理において印字媒体と当接した部分であって当該印字処理後に前記加熱手段によって加熱されていない部分である第２の部分との温度差が所定温度以上であることを条件として実行する、画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記加熱手段の温度が基準温度を下回る場合は、前記特別加熱処理を実行しない、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、
   前記移動体を循環するように移動させることにより印字媒体を搬送し、
   前記印字処理における前記第２の部分が、当該印字処理において前記第１の部分が位置していたところに移動するまで、前記移動体を、印字媒体の搬送とは異なる速度で移動させる、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 印字媒体に対する印字処理の実施頻度を計測する頻度計測手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記頻度計測手段で計測した実施頻度に応じて、前記特別加熱処理を実行するか否かを判断する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 印字媒体上のトナー像を加熱定着するための定着手段と、
   前記定着手段を加熱するための加熱手段とを備え、
   前記定着手段は、
   循環するように移動する移動体と、
   前記移動体を循環させるために駆動するための駆動手段とを含み、
   前記移動体を印字媒体に接触させることにより、当該印字媒体上のトナー像を定着し、
   前記加熱手段の加熱動作および前記駆動手段の駆動態様を制御するための制御手段をさらに備え、
   前記加熱手段は、前記移動体の一部分を加熱し、
   前記制御手段は、
   印字処理の完了後から次回の印字もしくはウェークアップの開始前に、前記移動体の、当該印字処理において印字媒体と当接した部分であって、当該印字処理後に前記加熱手段によって加熱されていない部分のみを加熱する、特別加熱処理を実行し、
   印字処理完了時に前記加熱手段による加熱処理を停止してから所定時間経過前にウェークアップを実行する場合には、前記印字処理において印字媒体に当接しなかった部分または印字媒体と当接した後前記加熱手段によって加熱された部分である第１の部分が位置した位置に、前記印字処理において印字媒体と当接した部分であって当該印字処理後に前記加熱手段によって加熱されていない部分である第２の部分を移動するように、前記移動体を移動させた後、当該ウェークアップを実行する、画像形成装置。
6. 前記所定時間は、前記第１の部分の温度が、前記第２の部分との温度差が所定温度以下となるまで低下するのにかかる時間よりも短い時間である、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記ウェークアップ前の前記移動体の移動の際に、前記印字処理における前記第２の部分が、前記印字処理における前記第１の部分が保持している熱量を越えない程度に、前記加熱手段を駆動する、請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記ウェークアップ前の前記移動体の移動の際に、前記印字処理における前記第２の部分全体を加熱する、請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、
   前記移動体を循環するように移動させることにより印字媒体を搬送し、
   前記移動体を前記加熱手段に対して相対的に移動させることにより、前記移動体を加熱し、
   前記第２の部分が前記加熱手段によって同時に加熱できる領域より広い場合には、前記移動体を、印字媒体の搬送の際の速度とは異なる速度で移動させる、請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記移動体における前記第２の部分の前記加熱手段による加熱が終了した後は、前記移動体の移動速度を印字媒体の搬送の際の速度で移動させる、請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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