(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成された用紙を定着ニップ部により加熱および加圧して、当該用紙に前記トナー像を定着させる定着ユニットと、
前記定着ユニットを用紙搬送方向に対して垂直な方向であって搬送される用紙を横断する方向に揺動させる揺動部と、
前記定着ユニットのウォームアップの際、前記定着ユニットの温度が所定温度より低い場合に、前記定着ユニットをホームポジションに移動させるように前記揺動部を制御する制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記定着ユニットを構成する複数の部材のうち、最も熱容量の大きい部材の温度を検出する第１の温度検出部を備え、
前記制御部は、前記第１の温度検出部により検出された温度に基づいて、前記定着ユニットをホームポジションに移動させるように前記揺動部を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着ユニットは、前記用紙を加圧する加圧部材と、前記加圧部材を加熱する加熱部材とを有し、
前記加熱部材の温度を検出する第２の温度検出部を備え、
前記制御部は、前記第２の温度検出部により検出された前記加熱部材の温度に基づいて前記揺動部を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記定着ユニットのウォームアップに要した電力量に基づいて、前記定着ユニットをホームポジションに移動させるように前記揺動部を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記定着ユニットのウォームアップのための通電時間に基づいて、前記定着ユニットをホームポジションに移動させるように前記揺動部を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記定着ユニットの電源がオフされてからオンされるまでの電源オフ時間に基づいて、前記定着ユニットをホームポジションに移動させるように前記揺動部を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記定着ユニットの現在位置から前記ホームポジションまでの距離が所定距離未満である場合、前記定着ユニットの温度が所定温度より低いときでも、前記定着ユニットをホームポジションに移動させない請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
用紙搬送基準が中央基準である場合、前記ホームポジションは前記用紙搬送方向に対して垂直な方向における中央位置である請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
用紙搬送基準が片側基準である場合、前記ホームポジションは前記用紙搬送方向に対して垂直な方向における片側位置である請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置では、像担持体（感光ドラム等）の表面が所定の電位に帯電され、これに画像露光が施されて静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム表面の潜像が現像手段により現像剤（トナー）を用いて現像され、トナー画像として可視化される。得られたトナー画像が感光ドラムに搬送された用紙に転写され、トナー画像を担持した用紙が定着装置に搬送され、定着装置により用紙上の未定着トナー画像が加熱定着されて、用紙上に画像が形成される。
【０００３】
ところで、画像形成装置では、定着装置において同一サイズの用紙を多量に処理する場合、当該用紙のエッジ部分が常時定着ローラー上の同一位置に接することが起きる。そのため、定着ローラーのエッジ当接位置に円周に沿って傷が付き、その傷により画像品質が劣化するという問題が知られている。
【０００４】
この問題を解決するため、定着装置を用紙搬送方向に対して垂直な用紙幅方向に揺動させることにより用紙のエッジ部分が定着ローラーと当接する位置を常に変化させるようにした画像形成装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
しかし、定着装置周辺が冷えている状態からの画像形成時は、定着装置の定着ニップ部における端部位置の温度が低めに推移するため、当該端部におけるトナー像の定着性が悪くなる。この場合、定着装置の揺動により定着装置が一方向に寄っているとき、温度が低い端部位置に用紙が通紙され、その端部位置に通紙された部分ではトナー像の定着不良を起こしてしまう。
【０００６】
このような定着不良を起こさないため、定着装置のウォームアップを行う際、定着装置を端部位置より温度が高いホームポジションに移動させてから定着装置の揺動を開始する技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１４８３３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の技術では、定着装置のウォームアップを行う際には常にホームポジションに移動させてから定着装置の揺動が開始されるため、結局、用紙のエッジ部分は定着ローラーの同一位置に集中してしまう。そのため、特許文献１に記載の技術に特許文献２に記載の技術を適用しても、定着装置の揺動による定着ローラーの傷防止対策は不十分であった。
【０００９】
本発明は、定着ローラーに傷が付かないようにすることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、
トナー像が形成された用紙を定着ニップ部により加熱および加圧して、当該用紙に前記トナー像を定着させる定着ユニットと、
前記定着ユニットを用紙搬送方向に対して垂直な方向であって搬送される用紙を横断する方向に揺動させる揺動部と、
前記定着ユニットのウォームアップの際、前記定着ユニットの温度が所定温度より低い場合に、前記定着ユニットをホームポジションに移動させるように前記揺動部を制御する制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着ローラーに傷が付かないようにすることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の縦断面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の制御ブロック図である。
【図３】本発明に係る実施の形態を示す定着ユニット付近の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態を示す定着ユニットの揺動機構を示す図である。
【図５】用紙搬送方向に対して垂直な方向における加圧ローラーの温度分布を示す図である。
【図６】定着ユニットをホームポジションに移動させる制御機構を説明する図である。
【図７】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る実施の形態を示す定着ユニット付近の構成を示す図である。
【図９】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の制御ブロック図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の制御ブロック図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の制御ブロック図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る実施の形態を示す画像形成装置の制御ブロック図である。
【図１５】定着ユニットの現在位置を検出する構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１、２に示す画像形成装置１００は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１００は、感光体上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写体に転写（一次転写）し、中間転写体上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
【００１４】
また、画像形成装置１００には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体を中間転写体の走行方向に直列配置し、中間転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１５】
図１、２に示すように、画像形成装置１００は、画像読取部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像形成部１４０、搬送部１５０、定着部１６０および制御部２００を備えている。なお、図２に示す揺動部１８０、温度検出部１８２およびホームポジション検出部１８４については後述する。
【００１６】
制御部２００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）２０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）２０３等を備えている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ２０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１７】
制御部２００は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Local  Area  Network）、ＷＡＮ（Wide  Area  Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部２００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１８】
画像読取部１１０は、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１１および原稿画像走査装置（スキャナー）１１２等を備えて構成される。
【００１９】
自動原稿給紙装置１１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
【００２０】
原稿画像走査装置１１２は、自動原稿給紙装置１１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）センサー１１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１１０は、原稿画像走査装置１１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部１３０において所定の画像処理が施される。
【００２１】
操作表示部１２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid  Crystal  Display）で構成され、表示部１２１および操作部１２２として機能する。表示部１２１は、制御部２００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部１２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部２００に出力する。
【００２２】
画像処理部１３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。例えば、画像処理部１３０は、制御部２００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部１３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部１４０が制御される。
【００２３】
画像形成部１４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋおよび中間転写ユニット１４２等を備えている。
【００２４】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、ＣまたはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット１４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２５】
画像形成ユニット１４１の構成を画像形成ユニット１４１Ｙにより説明する。画像形成ユニット１４１Ｙは、露光装置１４１１、現像装置１４１２、感光体ドラム１４１３、帯電装置１４１４およびドラムクリーニング装置１４１５等を備えている。
【００２６】
感光体ドラム１４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under  Coat  Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge  Generation  Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge  Transport  Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic  Photo-conductor）である。
【００２７】
帯電装置１４１４は、光導電性を有する感光体ドラム１４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置１４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム１４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム１４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム１４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム１４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
【００２８】
現像装置１４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム１４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
【００２９】
ドラムクリーニング装置１４１５は、感光体ドラム１４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。一次転写後に感光体ドラム１４１３の表面に残存する転写残トナーは、ドラムクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【００３０】
中間転写ユニット１４２は、中間転写体となる中間転写ベルト１４２１、一次転写ローラー１４２２、二次転写ローラー１４２３、駆動ローラー１４２４、従動ローラー１４２５およびベルトクリーニング装置１４２６等を備えている。
【００３１】
中間転写ベルト１４２１は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー１４２４および従動ローラー１４２５に張架される。中間転写ベルト１４２１は、駆動ローラー１４２４の回転により矢印Ａ方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー１４２２によって、中間転写ベルト１４２１が感光体ドラム１４１３に圧接されると、中間転写ベルト１４２１に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト１４２１が二次転写ローラー１４２３によって用紙Ｓに圧接されると、中間転写ベルト１４２１に一次転写されたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。
【００３２】
ベルトクリーニング装置１４２６は、中間転写ベルト１４２１の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有する。二次転写後に中間転写ベルト１４２１の表面に残存する転写残トナーは、ベルトクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【００３３】
定着部１６０は、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップ部で加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部１６０は、定着ユニット１６１とエア分離ユニット１６２とを備えて構成されるエア分離式の定着装置である。定着ユニット１６１は、一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙Ｓを通過させて、この用紙Ｓ上に転写されたトナー画像に熱源からの熱を与えることにより、用紙Ｓにトナー画像を定着させる。エア分離ユニット１６２は、定着ニップ部における用紙Ｓの排紙側から用紙Ｓに向けて圧縮空気を出力することにより定着部材から用紙Ｓを分離する。
【００３４】
搬送部１５０は、給紙部１５１、搬送機構１５２および排紙部１５３等を備える。給紙部１５１を構成する３つの給紙トレイユニット１５１ａ〜１５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。
【００３５】
給紙トレイユニット１５１ａ〜１５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー１５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構１５２により画像形成部１４０に搬送される。このとき、レジストローラー１５２ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部１４０において、中間転写ベルト１４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部１６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー１５３ａを備えた排紙部１５３により画像形成装置１００の外に排紙される。
【００３６】
次に、定着ユニット１６１付近の構成について図３を参照しながら説明する。定着ユニット１６１は、ベルト加熱方式により構成される。すなわち、定着ユニット１６１は、定着ニップ部を形成する上側加圧部と下側加圧部とを有する。上側加圧部は、加熱部材としての加熱ローラー２１０ｂと、定着部材としての定着ローラー２１０ｃとを有する。加熱ローラー２１０ｂと定着ローラー２１０ｃとの間には、無端状の定着ベルト２１０ａが所定のベルト張力（例えば２５０Ｎ）で張架されている。下側加圧部は、加圧ローラー２１０ｄを有する。加圧ローラー２１０ｄは定着ベルト２１０ａを介して定着ローラー２１０ｃに所定の定着荷重（例えば２５００Ｎ）で押圧される。このようにして、定着ローラー２１０ｃと加圧ローラー２１０ｄとの間には、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップ部が形成される。
【００３７】
定着ベルト２１０ａは、トナー像が形成された用紙Ｓに接触して、この用紙Ｓを定着温度（例えば１６０〜２００℃）で加熱する。ここで、定着温度とは、用紙Ｓ上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙の紙種等によって異なる。
【００３８】
定着ベルト２１０ａは、例えば、基体として厚さ７０μｍのＰＩ（ポリイミド）を用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２００μｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）で被覆し、更に、表層に厚さ３０μｍの耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のコーティングをしている。
【００３９】
加熱ローラー２１０ｂは、定着ベルト２１０ａを加熱する。つまり、加熱ローラー２１０ｂは、定着ベルト２１０ａを加熱する加熱手段としてのハロゲンヒーター２１０ｅを内蔵している。ハロゲンヒーター２１０ｅは、例えば、アルミニウム等から形成された肉厚４ｍｍの円筒状の芯金の外周面を、厚さ３０μｍのＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆されている。なお、ハロゲンヒーター２１０ｅは、異なった紙幅に対応するために、例えば１２００Ｗのものを２本、７５０Ｗのものを２本、５００Ｗのものを１本用いて構成され、用紙Ｓの異なる紙幅に対応させて軸方向に異なる発熱分布になるように配置されている。
【００４０】
ハロゲンヒータ２１０ｅの温度は、制御部２００によって制御される。ハロゲンヒーター２１０ｅによって加熱ローラー２１０ｂが加熱され、その結果、定着ベルト２１０ａが加熱される。
【００４１】
定着ローラー２１０ｃは、加圧ローラー２１０ｄとともに、定着ニップ部を形成するための加圧部を構成する。定着ローラー２１０ｃの駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、回転数等）は、制御部２００によって行われる。
【００４２】
定着ローラー２１０ｃは、例えば、鉄等の金属から形成された中実の芯金を、弾性層として厚さ２０ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ５°）で被覆し、更に、厚さ３０μｍの低摩擦で耐熱性樹脂であるＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆している。
【００４３】
加圧ローラー２１０ｄは、定着ローラー２１０ｃとともに、定着ニップ部を形成するための加圧部を構成する。加圧ローラー２１０ｄは、押圧手段（図示略）により定着ベルト２１０ａを介して定着ローラー２１０ｃに押圧される。加圧ローラー２１０ｄの駆動制御（例えば、回転のオン／オフ、回転数等）は、制御部２００によって行われる。
【００４４】
加圧ローラー２１０ｄは、第１の温度検出部として機能する温度検出部１８２を内蔵し、アルミニウム等から形成された肉厚４ｍｍの円筒状の芯金の外周面を、弾性層として厚さ１ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０°）で被覆し、更に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブの樹脂層で被覆している。
【００４５】
温度検出部１８２は、例えば非接触サーミスタであり、加圧ローラー２１０ｄの温度を検出する。温度検出部１８２は、検出した加圧ローラー２１０ｄの温度データを制御部２００に出力する。
【００４６】
筐体部材２１０は、上述した定着ユニット１６１を収容する。ベース部材２１２は、筐体部材２１０を用紙Ｓの用紙搬送方向に対して垂直な方向であって搬送される用紙Ｓを横断する方向（以下、用紙搬送方向に対して垂直な方向という）に揺動可能に支持する。
【００４７】
次に、定着ユニット１６１を収容する筐体部材２１０の揺動機構について図４を参照しながら説明する。図４は、筐体部材２１０を図３における上面からみた図である。
【００４８】
図４に示すように、画像形成装置１００の操作部１２２側である筐体部材２１０の手前側には、画像形成装置１００本体側に設けられた定着スライドカム２１８が配置されている。また、画像形成装置１００の後側板２１４には、筐体部材２１０の奥側に接し、筐体部材２１０を定着スライドカム２１８側に付勢するスライドバネ２１６が配置されている。定着スライドカム２１８およびスライドバネ２１０は、揺動部１８０として機能する。すなわち、この揺動部１８０により、定着ユニット１６１を用紙搬送方向に対して垂直な方向に揺動させる。
【００４９】
図４（ａ）に示す状態では、筐体部材２１０は、スライドバネ２１６の付勢力を受け、筐体部材２１０手前側は、定着スライドカム２１８に押し付けられている。
【００５０】
上述した状態で、図４（ｂ）に示すように定着スライドカム２１８を矢印ｃ方向に軸２２０中心で回転させると、筐体部材２１０はベース部材２１２上で、用紙搬送方向（矢印ａ方向）に対して垂直な方向（矢印ｂ方向）に移動することができる。定着スライドカム２１８の駆動制御（例えば、回転のオン／オフ等）は、制御部２００によって行われる。
【００５１】
図５は、温度検出部１８２により検出された温度に基づいて、用紙搬送方向に対して垂直な方向における加圧ローラー２１０ｄの温度分布を示す図である。図５（ａ）は、例えば早朝など、定着ユニット１６１の温度が低い状態で画像形成装置１００のウォームアップを行った場合において、定着ユニット１６１がホームポジションに位置するときにおける加圧ローラー２１０ｄの温度分布を示す。本実施の形態では、用紙Ｓの用紙搬送基準は中央基準であり、ホームポジションは用紙搬送方向に対して垂直な方向における中央位置である。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、定着ニップ部に通紙される用紙Ｓの全幅領域において、加圧ローラー２１０ｄの温度が定着可能温度以上となっており、画像形成を行ってもトナー像の定着不良は起きない。ここで、定着可能温度とは例えば、実験方法によって定着残存率を測定したとき、定着残存率が６５％以上確保できる定着温度の下限をいう。なお、一般的に定着残存率が６５％以上あれば実用可能とされている。
【００５３】
図５（ｂ）は、例えば早朝など、定着ユニット１６１の温度が低い状態で定着ユニット１６１のウォームアップを行った場合において、定着ユニット１６１が最大限揺動した位置に位置するときにおける加圧ローラー２１０ｄの温度分布を示す。図５（ｂ）に示すように、定着ニップ部に通紙される用紙Ｓの幅領域のうち定着ユニット１６１の揺動方向と反対側の端部領域２３０において、加圧ローラー２１０ｄの温度が定着可能温度未満となっており、画像形成を行うとトナー像の定着不良が起きてしまう。
【００５４】
図５（ｃ）は、例えば昼間など、定着ユニット１６１の温度が高い状態で定着ユニット１６１のウォームアップを行った場合において、定着ユニット１６１がホームポジションに位置するときにおける加圧ローラー２１０ｄの温度分布を示す。図５（ｃ）に示すように、定着ニップ部に通紙される用紙Ｓの全幅領域において、加圧ローラー２１０ｄの温度が定着可能温度以上となっており、画像形成を行ってもトナー像の定着不良は起きない。
【００５５】
図５（ｄ）は、例えば昼間など、定着ユニット１６１の温度が高い状態で定着ユニット１６１のウォームアップを行った場合において、定着ユニット１６１が最大限揺動した位置に位置するときにおける加圧ローラー２１０ｄの温度分布を示す。図５（ｄ）に示すように、定着ニップ部に通紙される用紙Ｓの幅領域のうち定着ユニット１６１の揺動方向と反対側の端部領域２４０において、加圧ローラー２１０ｄの温度が定着可能温度以上となっており、画像形成を行ってもトナー像の定着不良は起きない。
【００５６】
図５を参照しながら説明したように、定着ユニット１６１周辺が冷えている状態からの画像形成時は、定着ユニット１６１が最大限揺動した位置に位置する場合、定着ユニット１６１の温度状態によってトナー像の定着不良が起きるか否かが変わってくる。そこで、本実施の形態では、制御部２００は、定着ユニット１６１のウォームアップの際、トナー像の定着不良が起きる可能性がある場合、すなわち定着ユニット１６１が備える加圧ローラー２１０ｄの温度が所定温度（定着可能温度）より低い場合、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させるように揺動部１８０を制御する。
【００５７】
次に、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させる制御機構について図６を参照しながら説明する。図６に示すように、定着ユニット１６１を収容する筐体部材２１０は、ベース部材２１２上において、矢印で示す揺動範囲内で移動することができる。図６の例では、定着ユニット１６１がホームポジションに位置している。１８４は、ホームポジション検出部であり、定着ユニット１６１がホームポジションに位置する場合に定着ユニット１６１の右端部と対向する位置に設けられている。
【００５８】
ホームポジション検出部１８４は、公知の光電式の反射式センサーからなり、筐体部材２１０の右端部に形成されたマークを検出することによって、定着ユニット１６１がホームポジションに位置していることを検出する。ホームポジション検出部１８４は、定着ユニット１６１がホームポジションに位置していることを検出した場合、その旨を制御部２００に出力する。
【００５９】
図７は、本実施の形態における画像形成装置１００の動作例を示すフローチャートである。まず、制御部２００は、温度検出部１８２により検出された加圧ローラー２１０ｄの温度を、定着ユニット１６１の温度として取得する（ステップＳ１００）。次に、制御部２００は、取得した温度が所定温度未満であるか否かについて判定する（ステップＳ１２０）。
【００６０】
もし、所定温度未満でないと制御部２００にて判定された場合（ステップＳ１２０にてＮＯ）、処理はステップＳ１６０に遷移する。一方、所定温度未満であると制御部２００にて判定された場合（ステップＳ１２０にてＹＥＳ）、制御部２００は、定着ユニット１６１をホームポジションへ移動させるように揺動部１８０を制御する（ステップＳ１４０）。具体的には、制御部２００は、定着ユニット１６１がホームポジションに位置していることがホームポジション検出部１８４により検出されるまで、定着スライドカム２１８を回転させる。その後、処理はステップＳ１６０に遷移する。
【００６１】
ステップＳ１６０では、制御部２００は、定着ユニット１６１のウォームアップ処理を開始する。ステップＳ１６０の処理が完了することによって、画像形成装置１００は図７における処理を終了する。
【００６２】
以上詳しく説明したように、本実施の形態の画像形成装置１００は、トナー像が形成された用紙Ｓを定着ニップ部により加熱および加圧して、用紙Ｓにトナー像を定着させる定着ユニット１６１と、定着ユニット１６１を用紙搬送方向に対して垂直な方向であって搬送される用紙Ｓを横断する方向に揺動させる揺動部１８０と、定着ユニット１６１のウォームアップの際、定着ユニット１６１の温度が所定温度より低い場合に、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させるように揺動部１８０を制御する制御部２００とを備える。
【００６３】
このように構成した本実施の形態によれば、定着ユニット１６１のウォームアップの際、定着ユニット１６１が暖まっている場合には、画像形成を行っても用紙Ｓの端部領域においてトナー像の定着不良は起きないため、定着ユニット１６１はホームポジションに移動されない。よって、ウォームアップの際、常にホームポジションに移動させてから揺動を開始する従来技術と比べて、用紙Ｓのエッジ部分が定着ローラー２１０ｃの同一位置に集中してしまうことがなくなり、定着ローラー２１０ｃに傷が付かないようにすることができる。
【００６４】
また、上記実施の形態によれば、温度検出部１８２は、定着ユニット１６１を構成する複数の部材のうち、最も熱容量の大きい部材である加圧ローラー２１０ｄの温度を定着ユニット１６１の温度として検出する。そして、制御部２００は、温度検出部１８２により検出された温度に基づいて揺動部１８０を制御する。これにより、定着ユニット１６１の温度をより正確に予測することができ、定着ユニット１６１の温度が所定温度より低いか否かの判定精度を向上させることができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、温度検出部１８２は加圧ローラー２１０ｄに内蔵される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、温度検出部１８２は、加圧ローラー２１０ｄに内蔵されず、加圧ローラー２１０ｄの表面上の温度を接触または非接触に検出するものであっても良い。
【００６６】
また、上記実施の形態では、スライドバネ２１６により筐体部材２１０を用紙搬送方向に対して垂直な方向に付勢し、筐体部材２１０をスライドカム２１８の回転により当該移動させる例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、筐体部材２１０の長手方向（用紙搬送方向に対して垂直な方向）にラックギアを設け、さらにラックギアに噛合して回転するピニオンギアを設けて、ピニオンギアを回転することにより筐体部材２１０を用紙搬送方向に対して垂直な方向に移動させる構成としても良い。
【００６７】
また、上記実施の形態では、用紙搬送基準が中央基準である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、用紙搬送基準が片側基準であっても良い。この場合、ホームポジションは用紙搬送方向に対して垂直な方向における片側位置である。
【００６８】
また、上記実施の形態では、定着ユニット１６１を構成する複数の部材のうち、最も熱容量の大きい加圧ローラー２１０ｄの温度に基づいて揺動部１８０を制御する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、定着ユニット２６０が、定着ニップ部において用紙Ｓを加圧する加圧部材としての加圧ローラー２６０ｂと、加圧ローラー２６０ｂを加熱する加熱部材としての加熱ローラー２６０ａとを備え、加熱ローラー２６０ａの温度に基づいて揺動部１８０を制御しても良い。この場合、加熱ローラー２６０ａは、加熱ローラー２６０ａを加熱する加熱手段としてのハロゲンヒーター２６０ｃを内蔵している。また、加熱ローラー２６０ａは、第２の温度検出部として機能する温度検出部２６２を内蔵している。温度検出部２６２は、例えば非接触サーミスタであり、加熱ローラー２６０ａの温度を検出し、検出した温度データを制御部２００に出力する。なお、温度検出部２６２は、加熱ローラー２６０ａに内蔵されず、加熱ローラー２６０ａの表面上の温度を接触または非接触に検出するものであっても良い。
【００６９】
また、上記実施形態の動作例を示すフローチャート（図７）において、図９に示すように、定着ユニット１６１のウォームアップ処理を開始した後、ウォームアップ開始時の定着ユニット１６１の温度が所定温度未満であるか否かについて判定するように処理の順番を変更しても良い。このようにすれば、図７に示すフローチャートに比べて、定着ユニット１６１のウォームアップの開始時間が早まるため、当該ウォームアップ処理をより短い時間で完了させることができる。
【００７０】
また、上記実施の形態では、温度検出部１８２により検出された温度に基づいて揺動部１８０を制御する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、定着ユニット１６１の温度を予測する指標として、定着ユニット１６１のウォームアップに要した電力量に基づいて揺動部１８０を制御しても良い。この場合の構成を図１０に示す。図１０に示すように、画像形成装置１００は、図２に示す温度検出部１８２の代わりに、定着ユニット１６１のウォームアップに要した電力量を検出する電力量検出部１８６を備えている。具体的には、電力量検出部１８６は、定着ユニット１６１のウォームアップの際、加熱ローラー２１０ｂが内蔵するハロゲンヒーター２１０ｅに供給される電力量を検出する。そして、制御部２００は、電力量検出部１８６により検出された電力量が所定量より多い場合、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させない一方、所定量より少ない場合、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させる。
【００７１】
また、定着ユニット１６１の温度を予測する指標として、定着ユニット１６１のウォームアップのための通電時間に基づいて揺動部１８０を制御しても良い。この場合の構成を図１１に示す。図１１に示すように、画像形成装置１００は、図２に示す温度検出部１８２の代わりに、定着ユニット１６１のウォームアップのための通電時間を検出する通電時間検出部１８８を備えている。具体的には、通電時間検出部１８８は、定着ユニット１６１のウォームアップの際、加熱ローラー２１０ｂが内蔵するハロゲンヒーター２１０ｅに電力が供給される時間を検出する。そして、制御部２００は、通電時間検出部１８８により検出された通電時間が所定時間より長い場合、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させない一方、所定時間より短い場合、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させる。
【００７２】
また、定着ユニット１６１の温度を予測する指標として、定着ユニット１６１の電源がオフされてからオンされるまでの電源オフ時間に基づいて揺動部１８０を制御しても良い。この場合の構成を図１２に示す。図１２に示すように、画像形成装置１００は、図２に示す温度検出部１８２の代わりに、定着ユニット１６１の電源オフ時間を検出する電源オフ時間検出部１９０を設けている。具体的には、制御部２００は、電源オフ時間検出部１９０により検出された電源オフ時間が所定時間より短い場合、定着ユニット１６１の温度は大きく低下してはいないと判定し、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させない一方、所定時間より長い場合、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させる。図１３は、この場合における画像形成装置１００の動作例を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、制御部２００は、電源オフ時間検出部１９０により検出された電源オフ時間を取得する（ステップＳ３００）。次に、制御部２００は、取得した電源オフ時間が所定時間以上であるか否かについて判定する（ステップＳ３２０）。
【００７４】
もし、所定時間以上でないと制御部２００にて判定された場合（ステップＳ３２０にてＮＯ）、処理はステップＳ３６０に遷移する。一方、所定時間以上であると制御部２００にて判定された場合（ステップＳ３２０にてＹＥＳ）、制御部２００は、定着ユニット１６１をホームポジションへ移動させるように揺動部１８０を制御する（ステップＳ３４０）。その後、処理はステップＳ３６０に遷移する。
【００７５】
ステップＳ３６０では、制御部２００は、定着ユニット１６１のウォームアップ処理を開始する。ステップＳ３６０の処理が完了することによって、画像形成装置１００は図１３における処理を終了する。
【００７６】
また、上記実施の形態では、定着ユニット１６１の温度が所定温度より低い場合には必ず、定着ユニット１６１がホームポジションに移動するように揺動部１８０を制御する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、定着ユニット１６１の温度が所定温度より低い場合、定着ユニット１６１の現在位置からホームポジションまでの距離に基づいて揺動部１８０を制御しても良い。この場合の構成を図１４に示す。図１４に示すように、画像形成装置１００は、図２に示す温度検出部１８２の代わりに、定着ユニット１６１の現在位置を検出する位置検出部１９２を備える。制御部２００は、位置検出部１９２により検出された定着ユニット１６１の現在位置からホームポジションまでの距離が所定距離未満である場合、温度が低い端部位置に用紙Ｓが通紙されずトナー像の定着不良は起きないと判断する。そして、制御部２００は、定着ユニット１６１の温度が所定温度より低いときでも、定着ユニット１６１をホームポジションに移動させない。このようにすれば、用紙Ｓのエッジ部分が定着ローラー２１０ｃの同一位置に集中してしまうことがより少なくなり、定着ローラー２１０ｃに傷が付かないようにすることができる。
【００７７】
図１５は、位置検出部１９２の具体的な構成を示す。図１５（ａ）は、位置検出部１９２が遮蔽板２７０と位置検知センサー２７２とを有する例を示す図である。遮蔽板２７０は、定着ユニット１６１側の筐体部材２１０に設置されている。筐体部材２１０の揺動により、遮蔽板２７０は矢印方向に移動する。位置検知センサー２７２は、画像形成装置１００本体側の固定部材（図示せず）に設置されている。位置検知センサー２７２は、用紙搬送方向に対して垂直な方向にライン状に配置され、発光部となるＬＥＤ光源と、受光部となるラインセンサとから構成されている。ＬＥＤ光源とラインセンサとは、１対１に発光素子と受光素子とが対応している。位置検知センサー２７２は、ＬＥＤ光源とラインセンサとの間を通過する遮蔽板２７０からの反射光量により定着ユニット１６１の現在位置を検出し、検出した現在位置データを制御部２００に出力する。
【００７８】
図１５（ｂ）は、位置検出部１９２が遮蔽板２８０と距離検出センサー２８２とを有する例を示す図である。遮蔽板２８０は、定着ユニット１６１側の筐体部材２１０に設置されている。筐体部材２１０の揺動により、遮蔽板２８０は矢印方向に移動する。距離検出センサー２８２は、画像形成装置１００本体側の固定部材（図示せず）に設置されている。距離検出センサー２８２は、超音波を使用して遮蔽板２８０と距離検出センサー２８２との間の距離を検出することによって、定着ユニット１６１の現在位置を検出し、検出した現在位置データを制御部２００に出力する。なお、距離検出センサー２８２は、レーザーを用いて三角測量を応用した測定器でも良い。
【００７９】
図１５（ｃ）は、位置検出部１９２が手前位置検出部２９０と奥位置検出部２９２とを有する例を示す図である。図１５（ｃ）に示すように、定着ユニット１６１を収容する筐体部材２１０は、ベース部材２１２上において、矢印で示す揺動範囲内で移動することができる。図１５（ｃ）の例では、定着ユニット１６１はホームポジションに位置している。上述したように、ホームポジション検出部１８４は、定着ユニット１６１がホームポジションに位置する場合に定着ユニット１６１の右端部と対向する位置に設けられている。手前位置検出部２９０および奥位置検出部２９２は、定着ユニット１６１の揺動可能な範囲内において、定着ユニット１６１のウォームアップの際、定着ユニット１６１が暖まっていなくても、用紙Ｓの端部領域においてトナー像の定着不良は起きない範囲（定着性確保範囲）の両端位置にそれぞれ設置されている。
【００８０】
手前位置検出部２９０は、公知の光電式の反射式センサーからなり、筐体部材２１０に形成されたマークを検出することによって、定着ユニット１６１の左端部が定着性確保範囲の外側に位置していることを検出する。奥位置検出部２９２は、公知の光電式の反射式センサーからなり、筐体部材２１０に形成されたマークを検出することによって、定着ユニット１６１の右端部が定着性確保範囲の外側に位置していることを検出する。制御部２００は、手前位置検出部２９０および奥位置検出部２９２によりマークが検出されていないか否かを判定することによって、定着ユニット１６１の現在位置が定着性確保範囲内に位置するか否かを判断する。
【００８１】
また、図示していないが、図４に示した定着スライドカム２１８を回転駆動するモーターにステッピングモーターを使用し、ステッピングモーターのパルス数を参照することにより定着ユニット１６１の現在位置を検出するように構成しても良い。
【００８２】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１００  画像形成装置
１６１  定着ユニット
１８０  揺動部
１８２，２６２  温度検出部
２００  制御部
２１０ｂ，２６０ａ  加熱ローラー
２１０ｄ，２６０ｂ  加圧ローラー
【図１】
0005910187.tif 000002
【図２】
0005910187.tif 000003
【図３】
0005910187.tif 000004
【図４】
0005910187.tif 000005
【図５】
0005910187.tif 000006
【図６】
0005910187.tif 000007
【図７】
0005910187.tif 000008
【図８】
0005910187.tif 000009
【図９】
0005910187.tif 000010
【図１０】
0005910187.tif 000011
【図１１】
0005910187.tif 000012
【図１２】
0005910187.tif 000013
【図１３】
0005910187.tif 000014
【図１４】
0005910187.tif 000015
【図１５】
0005910187.tif 000016