(57)【要約】【課題】ＦＰＯＴの短縮に優れる定着装置を提供すること。【解決手段】筒状の加熱回転体３０と、前記加熱回転体に接触してニップ部Ｎを形成する加圧回転体３４と、を有し、前記ニップ部で画像Ｔを担持する記録材Ｐを搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させる同一の駆動源Ｍと、前記駆動源の回転駆動を制御する制御部５０と、を有し、前記制御部は、前記加熱回転体と前記加圧回転体の回転開始時には前記記録材に前記画像を定着するときの回転速度よりも小さい回転速度によって前記駆動源の回転駆動を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記記録材に前記画像を定着するときの回転速度まで前記駆動源の回転駆動を増速する制御を行うことを特徴とする。【選択図】図６
2018045020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体に接触してニップ部を形成する加圧回転体と、を有し、前記ニップ部で画像を担持する記録材を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させる同一の駆動源と、
前記駆動源の回転駆動を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記加熱回転体と前記加圧回転体の回転開始時には前記記録材に前記画像を定着するときの回転速度よりも小さい回転速度によって前記駆動源の回転駆動を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記記録材に前記画像を定着するときの回転速度まで前記駆動源の回転駆動を増速する制御を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
画像を担持する第１の像担持体と、前記第１の像担持体から前記画像を転写する第１の転写部材と、前記第１の転写部材によって転写される前記画像を担持する第２の像担持体と、前記第２の像担持体から前記画像を記録材に転写する第２の転写部材と、を有する画像形成部と、
筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体に接触してニップ部を形成する加圧回転体と、を有する定着部と、
を有し、
前記画像が形成された前記記録材を前記ニップ部で搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する画像形成装置において、
制御部と、
前記加熱回転体と前記加圧回転体、及び前記第２の像担持体を回転させる同一の駆動源と、
前記第１の像担持体と前記第２の像担持体を当接、及び離間させる当接・離間手段と、を有し、
前記制御部は、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記記録材に前記画像を定着するために必要な目標温度に到達するまで前記駆動源によって前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させる第１の処理と、離間状態の前記第１の像担持体と前記第２の像担持体を前記当接・離間手段によって当接させる第２の処理と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記駆動源を回転駆動する回転駆動速度を複数有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記回転駆動速度の一つを第１の回転駆動速度とし、前記第１の回転駆動速度によって前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させることにより、前記第１の処理の完了時刻が前記第２の処理の完了時刻より遅くなり、前記第１の回転駆動速度より遅い第２の回転駆動速度によって前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させることにより、前記第１の処理の完了時刻が前記第２の処理の完了時刻より早くなることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱回転体の温度を検知する温度検知部材を有し、前記制御部は、前記温度検知部材の検知温度を用いて前記加熱回転体の温度条件を判断し、前記加熱回転体の温度条件が低温状態である場合に前記第２の回転駆動速度によって前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させ、前記加熱回転体の温度条件が高温状態である場合に、前記第１の回転駆動速度によって前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱回転体を加熱する加熱体を有し、前記制御部は、前記加熱回転体の前記加熱体による加熱を停止してからの経過時間と、前記加熱回転体及び前記加圧回転体の速度切り替え時間と、を比較し、前記経過時間が前記速度切り替え時間より大きい場合に前記第２の回転駆動速度によって前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させ、前記経過時間が前記速度切り替え時間より小さい場合に前記第１の回転駆動速度によって前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させることを特徴とする請求項４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、電子写真プリンタ、電子写真複写機などの画像形成装置に搭載する定着装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタや複写機などの画像形成装置は、記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着部と、を有する。
【０００３】
画像形成部は、トナー画像を担持する感光ドラムと、感光ドラムからトナー画像を転写する一次転写部材と、一次転写部材によって転写されるトナー画像を担持する中間転写体と、中間転写体からトナー画像を記録材に転写する二次転写部材と、を有する。定着部は、スリーブやローラなどの加熱回転体と、加熱回転体と接触してニップ部を形成するエンドレスベルトやローラなどの加圧回転体と、を有する。未定着のトナー画像が形成された記録材はニップ部で搬送されつつ加熱され、これによってトナー画像は記録材上に定着される。
【０００４】
画像形成装置では、プリント指令を入力してから１枚目の画像を出力するまでの時間（ファースト  プリント  アウト  タイム（以下、ＦＰＯＴと記す。））を短縮することが求められている。
【０００５】
そこで、特許文献１には、加熱回転体を加圧回転体から離間させるとともに、加熱回転体の回転数を通常動作時の回転速度よりも遅い速度で回転させることにより、加熱回転体の温度上昇を早くする構成の定着装置が開示されている。また特許文献１には、加熱回転体の回転数を通常動作時の回転速度よりも遅い速度で回転させることにより、給電開始時に早く加熱回転体の周回方向の温度分布を均一化しやすくする構成の定着装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、加熱回転体と中間転写体を同一の駆動源によって駆動させる構成の画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−９７０３６号公報
【特許文献２】特開２００３−６６７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＦＰＯＴの更なる短縮化を図るために、定着装置の加熱回転体と加圧回転体が圧接している状態において、未定着のトナー画像を定着させるための定着温度まで加熱回転体の温度を上昇させるのに必要な時間を短くすることが挙げられる。
【０００９】
特許文献１には、加熱回転体の温度上昇を早めるため、定着装置の立ち上げ温調制御時に加熱回転体と加圧回転体を離間して、加熱回転体を加熱する手法が記載されている。この手法では、記録材がニップ部に突入するまでに、加熱回転体と加圧回転体を、記録材にトナー画像を定着するための圧接状態にしておく必要がある。
【００１０】
しかしながら、離間状態にあった加熱回転体と加圧回転体を急速に当接状態に切り替えた場合、その前後で加熱回転体から加圧回転体へ移動する熱量が急激に増加し、当接状態に移行した直後に加熱回転体の温度が大幅に下がってしまう。結果、加熱回転体の周方向において、大きな温度ムラが発生する。そのため、加熱回転体と加圧回転体が圧接している状態においても、加熱回転体の温度上昇を早めることが必要とされている。
【００１１】
また、ＦＰＯＴの更なる短縮化を図るために、特許文献２の画像形成装置に、感光ドラムと中間転写体を当接、及び離間させる構成を付加することが考えられる。この場合、感光ドラムと中間転写体を離間状態から当接状態に移行するのに必要な時間（以下、当接移行時間という）と、加熱回転体を所定の定着温度に上昇させるまでに要する時間（以下、温度上昇待ち時間という）がトレードオフの関係となっている。つまり、同一の駆動源において、当接移行時間が最短となる回転速度と、温度上昇待ち時間が最短となる回転速度が異なるために、同一の駆動源の回転速度を一意に決定した場合、最適なＦＰＯＴを得られないという問題が発生する。
【００１２】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであって、ＦＰＯＴの短縮に優れる定着装置、及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、
筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体に接触してニップ部を形成する加圧回転体と、を有し、前記ニップ部で画像を担持する記録材を搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する定着装置において、
前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させる同一の駆動源と、
前記駆動源の回転駆動を制御する制御部と、
を有し、前記制御部は、前記加熱回転体と前記加圧回転体の回転開始時には前記記録材に前記画像を定着するときの回転速度よりも小さい回転速度によって前記駆動源の回転駆動を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記記録材に前記画像を定着するときの回転速度まで前記駆動源の回転駆動を増速する制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置は、
画像を担持する第１の像担持体と、前記第１の像担持体から前記画像を転写する第１の転写部材と、前記第１の転写部材によって転写される前記画像を担持する第２の像担持体と、前記第２の像担持体から前記画像を記録材に転写する第２の転写部材と、を有する画像形成部と、
筒状の加熱回転体と、前記加熱回転体に接触してニップ部を形成する加圧回転体と、を有する定着部と、
を有し、前記画像が形成された前記記録材を前記ニップ部で搬送しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着する画像形成装置において、
制御部と、
前記加熱回転体と前記加圧回転体、及び前記第２の像担持体を回転させる同一の駆動源と、
前記第１の像担持体と前記第２の像担持体を当接、及び離間させる当接・離間手段と、を有し、
前記制御部は、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記記録材に前記画像を定着するために必要な目標温度に到達するまで前記駆動源によって前記加熱回転体と前記加圧回転体を回転させる第１の処理と、離間状態の前記第１の像担持体と前記第２の像担持体を前記当接・離間手段によって当接させる第２の処理と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＦＰＯＴの短縮に優れる定着装置、及び画像形成装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す断面図
【図２】定着装置の概略構成を示す断面図
【図３】定着装置を用紙の搬送方向の上流側から見たときの図
【図４】メインサーミスタ、及びサブサーミスタのヒータに対する位置を示す図
【図５】用紙を搬送していないときのスリーブ、及び加圧ローラの断面図
【図６】定着装置のＦＰＯＴの短縮制御に係るハード構成を示すブロック図
【図７】実施例２に係る画像形成装置のＦＰＯＴの短縮制御のフローチャート
【図８】ベルトと感光ドラムの当接、及び離間の態様を示す図
【図９】モータの回転速度と、スリーブの温度上昇待ち時間と、感光ドラムとベルトの当接移行時間と、の関係を示す図
【図１０】モータの回転速度と、スリーブの温度上昇待ち時間と、感光ドラムとベルトの当接移行時間と、の関係を示す図
【図１１】画像形成装置のＦＰＯＴの短縮制御に係るハード構成を示すブロック図
【図１２】実施例３に係る画像形成装置の定着温調制御終了後の経過時間と定着ユニット温度推移を示す図
【図１３】画像形成装置のＦＰＯＴの短縮制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の種々の構成に置き換えることは可能である。
【００１８】
［実施例１］
（１）画像形成装置の全体構成
図２は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではフルカラープリンタ）１００の一例の概略構成を示す断面図である。
【００１９】
画像形成装置１００において、記録材としての用紙Ｐにトナー画像を形成する画像形成部Ａは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫを有する。各画像形成ステーションは、第１の像担持体としての感光ドラム５と、帯電部材６と、現像器８と、感光ドラムをクリーニングするクリーナ７と、レーザースキャナ３と、を有する。
【００２０】
更に画像形成部Ａは、各画像形成ステーションの感光ドラム５が担持するトナー画像をベルト９に転写する一次転写部材４と、一次転写部材で感光ドラムから転写したトナー画像を担持しつつ搬送する第２の像担持体としてのエンドレスベルト９と、を有する。更に画像形成部Ａは、ベルト９が担持するトナー画像を用紙Ｐに転写する二次転写部材１４と、を有する。
【００２１】
各画像形成ステーションにおいて、感光ドラム５、帯電部材６、現像器８、及びクリーナ７は、カートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋとして一体化されている。各カートリッジは画像形成装置本体１００Ａに取り外し可能に搭載されている。
【００２２】
以上の画像形成部Ａの動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。
【００２３】
装置本体１００Ａ内のカセット１０に収納された用紙Ｐはローラ１１の回転によって１枚ずつ繰り出され、その用紙はローラ１２の回転によってローラ１３に搬送される。そしてその用紙Ｐはローラ１３の回転によってベルト９と二次転写部材１４とで形成された二次転写部に搬送される。二次転写部でトナー画像が転写された用紙Ｐは定着部としての定着装置Ｂに送られ、トナー画像は定着装置で用紙に加熱定着される。定着装置Ｂを出た用紙Ｐは、ローラ１５の回転によってトレイ１６に排出される。
【００２４】
（２）定着装置Ｂの全体構成
図３は本実施例に係る定着装置Ｂの概略構成を示す断面図である。図４は定着装置Ｂを用紙Ｐの搬送方向の上流側から見たときの図である。
【００２５】
本実施例に示す定着装置Ｂは、筒状の加熱回転体としてのスリーブ３０と、加熱体としての板状のヒータ３１と、支持部材としてのホルダ３２と、加圧部材としてのステイ３３と、加圧回転体としての加圧ローラ３４と、を有する。
【００２６】
用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、耐熱樹脂製のホルダ３２は、ホルダの平坦面に設けられた溝３２ａによってヒータ３１を支持している。このホルダ３２の溝３２ａとは反対側の面上に金属製のステイ３３が載置されている。ヒータ３１を支持し、かつステイ３３を載置したホルダ３２はスリーブ３０に内包されている。用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、ホルダ３２、及びステイ３３の両端部は定着装置Ｂの左右のフレームＦＬ，ＦＲに支持されている。
【００２７】
ヒータ３１は、絶縁性のセラミックス製の細長い基板３１ａを有する。基板３１ａのホルダ７とは反対側（フィルム摺動面側）の面には、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、通電により発熱する発熱抵抗体３１ｂと、発熱抵抗体を保護する絶縁性のオーバーコート層３１ｃが設けてある。基板３１ａに設けられた不図示の電極には電源より電力が供給され、この電極より不図示の導電パターンを介して発熱抵抗体３１ｂに通電される。
【００２８】
加圧ローラ３４は、芯金３４ａと、芯金の外周面に設けられた弾性層３４ｂと、弾性層の外周面を被覆するように設けられた離型層３４ｃと、を有する。この加圧ローラ３４は、スリーブ３０を介してヒータ３１と対向する位置に配置されている。用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、加圧ローラ３４の芯金３４ａの両端部はフレームＦＬ，ＦＲに軸受３５Ｌ，３５Ｒを介して回転可能に支持されている。
【００２９】
用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、フレームＦＬ，ＦＲに支持されているステイ３３の両端部は加圧バネ３６Ｌ，３６Ｒによってスリーブ３０の母線方向と直交する垂直方向へ加圧されている。ステイ３３は加圧バネの加圧力によってホルダ３２を用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向に均等に加圧する。これによりホルダはヒータ３１をスリーブ３０の内周面（内面）に加圧してスリーブの外周面（表面）を加圧ローラ３４の外周面（表面）に圧接させる。これによって加圧ローラ３４は加圧ローラの弾性層３４ｂが潰れて弾性変形し加圧ローラ表面とスリーブ３０表面とで所定幅のニップ部Ｎを形成する。
【００３０】
図５を参照して、ヒータ３１の基板３１ａのホルダ７側（フィルム非摺動面側）の面に設けられているメインサーミスタ３５ｃ、及びサブサーミスタ３５ａ，３５ｂについて説明する。
【００３１】
図５は温度検知部材としてのメインサーミスタ３５ｃ、及びサブサーミスタ３５ａ，３５ｂのヒータ３１に対する位置を示す図である。
【００３２】
メインサーミスタ３５ｃは、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、スリーブ３０の大サイズ用紙と小サイズ用紙が必ず通過する通過領域の温度を検知する。このメインサーミスタ３５ｃはホルダ３２に支持され、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、ヒータ３１の中央に接触している。このメインサーミスタ３５ｃはスリーブ３０の温調制御を目的としている。
【００３３】
サブサーミスタ３５ａ，３５ｂは、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、スリーブ３０の大サイズ用紙が通過し小サイズ用紙が通過しない非通過領域の温度を検知する。このサブサーミスタ３５ａ，３５ｂはホルダ３２に支持され、用紙Ｐの搬送方向に直交する幅方向において、ヒータ３１の左端部側と右端部側に接触している。このサブサーミスタ３５ａ，３５ｂはスリーブ３０の非通過領域の過昇温検知を目的としている。
【００３４】
（３）加熱定着処理動作
プリント指示に応じて回転駆動されるモータＭ（図６参照）の駆動力がギアＧ（図３参照）を介して加圧ローラ３４の芯金３４ａに伝達されることによって加圧ローラは図２に示す矢印方向へ回転する。スリーブ３０は当該スリーブの内周面（内面）がヒータ３１のオーバーコート層３１ｃに摺接しながら加圧ローラ３４の回転に追従して図２に示す矢印方向へ回転する。またモータＭの駆動力がベルト９を巻き掛けた駆動ローラ１０ａ（図１参照）にギア列（不図示）を介して伝達されることによってベルトは矢印方向へ回転する。
【００３５】
プリント指示に応じてヒータ３１の電極に電力が供給されると、発熱抵抗体３１ｂが発熱してヒータは急速に昇温する。そしてスリーブ３０が所定の定着温度（目標温度）を維持するようにメインサーミスタ３５ｃの検知温度に基づいてヒータ３１への電力供給量が制御される。
【００３６】
未定着のトナー画像Ｔを担持する用紙Ｐはニップ部Ｎに導入される。この用紙Ｐはニップ部Ｎで搬送されつつ加熱され、これによってトナー画像Ｔは用紙Ｐに定着される。
【００３７】
（４）スリーブ３０の回転速度と温度上昇
図５を用いて、スリーブ３０と加圧ローラ３４が圧接している状態におけるスリーブの回転速度と温度上昇の関係について説明する。
【００３８】
図５は用紙Ｐを搬送していないときのスリーブ３０、及び加圧ローラ３４の断面図である。
【００３９】
スリーブ３０の定着温度までの温度上昇は、プリント開始時の定着立ち上げ温調制御を行う際のスリーブの回転速度によって異なる。スリーブ３０の回転速度が遅いほどスリーブの温度上昇が速い。ここで、定着立ち上げ温調制御とは、プリント指示に応じてヒータ３１に電力を供給し、メインサーミスタ３５ｃの検知温度が定着温度を維持するようにヒータへの電力供給量を制御することをいう。
【００４０】
スリーブ３０の温度は、スリーブの回転方向において、ニップ部Ｎ直後つまりニップ部Ｎの下流側で最も低くなり、ニップ部Ｎの上流側で最も高くなる。その理由は、ニップ部Ｎでは、スリーブ３０と加圧ローラ３４が圧接しているため、スリーブの熱が加圧ローラに奪われるからである。スリーブ３０は、スリーブの回転に伴いニップ部Ｎを抜けた後は再度ニップ部Ｎに入るまで加圧ローラ３４により熱を奪われることがないため、温度が上昇しやすい。
【００４１】
スリーブ３０の回転方向において、スリーブのニップ部Ｎを抜けた直後のＡ点にあった部分は、回転に伴いニップ部Ｎに入る直前のＡ’点まで移動する間に、温度が上昇する。スリーブ３０の回転速度が遅いほど、Ａ点からＡ’点に移動するまでの時間が長くなるため、温度上昇量は回転速度が遅いほど大きくなる。この結果、スリーブ３０周方向全体としても、回転速度が遅いほど温度が上昇しやすい。
【００４２】
（５）ＦＰＯＴの短縮制御
図７を用いて、定着装置ＢのＦＰＯＴの短縮制御について説明する。
【００４３】
図７はＦＰＯＴの短縮制御に係るハード構成を示すブロック図である。
【００４４】
図７において、制御部５０はＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリとからなっている。ＲＯＭにはＦＰＯＴの短縮制御プログラムが記憶され、ＣＰＵはその短縮制御プログラムに従ってモータＭを駆動する。
【００４５】
制御部５０は、スリーブ３０と加圧ローラ３４の回転開始時には用紙Ｐにトナー画像Ｔを定着するときの回転速度よりも小さい回転速度によってモータＭの回転駆動を開始する。そして用紙Ｐがニップ部Ｎに突入するまでに用紙にトナー画像を定着するときの回転速度までモータＭの回転駆動を増速する制御を行う。
【００４６】
これにより、スリーブ３０と加圧ローラ３４が圧接している状態においても、スリーブの温度上昇を早めることが可能となる。よって、ＦＰＯＴの短縮化を実現できる。
【００４７】
［実施例２］
本実施例では、画像形成装置１００のＦＰＯＴの短縮制御について説明する。
【００４８】
（１）感光ドラム５とベルト９の当接、及び離間
図８を用いて、ベルト９と、カートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、ソレノイドＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄと、の関係について説明する。
【００４９】
図８はベルト９とカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光ドラム５の当接、及び離間の態様を示す図である。
【００５０】
図８において、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、装置本体１００Ａ（図１参照）の各カートリッジ収納部に設けられた台座である。各台座はカートリッジ収納部においてベルト９に対して接近、及び離隔可能に装置本体１００Ａに支持されている。これらの各台座にはカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが取り外し可能に搭載されている。
【００５１】
ＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄは、ベルト９とカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光ドラム５を当接、及び離間する当接・離間手段としてのソレノイドである。これらの各ソレノイドは装置本体１００Ａに搭載されている。
【００５２】
ソレノイドＳＬａはカートリッジ２０Ｙを搭載する台座４０ａに接続されている。ソレノイドＳＬａは当該ソレノイドのプランジャー（不図示）を突き出して台座４０ａをベルト９に対して接近させることにより、カートリッジ２０Ｙの感光ドラム５をベルトに当接させる。そしてプランジャーを引き込み台座４０ａをベルト９に対して離隔させることにより、カートリッジ２０Ｙの感光ドラム５をベルトから離間させる。
【００５３】
ソレノイドＳＬｂはカートリッジ２０Ｍを搭載する台座４０ｂに接続されている。ソレノイドＳＬｂは当該ソレノイドのプランジャー（不図示）を突き出して台座４０ｂをベルト９に対して接近させることにより、カートリッジ２０Ｍの感光ドラム５をベルトに当接させる。そしてプランジャーを引き込み台座４０ｂをベルト９に対して離隔させることにより、カートリッジ２０Ｍの感光ドラム５をベルトから離間させる。
【００５４】
ソレノイドＳＬｃはカートリッジ２０Ｃを搭載する台座４０ｃに接続されている。ソレノイドＳＬｃは当該ソレノイドのプランジャー（不図示）を突き出して台座４０ｃをベルト９に対して接近させることにより、カートリッジ２０Ｃの感光ドラム５をベルトに当接させる。そしてプランジャーを引き込み台座４０ｃをベルト９に対して離隔させることにより、カートリッジ２０Ｃの感光ドラム５をベルトから離間させる。
【００５５】
ソレノイドＳＬｄはカートリッジ２０Ｋを搭載する台座４０ｄに接続されている。ソレノイドＳＬｄは当該ソレノイドのプランジャー（不図示）を突き出して台座４０ｄをベルト９に対して接近させることにより、カートリッジ２０Ｃの感光ドラム５をベルトに当接させる。そしてプランジャーを引き込み台座４０ｄをベルト９に対して離隔させることにより、カートリッジ２０Ｄの感光ドラム５をベルトから離間させる。
【００５６】
図７において、（ａ）は全てのカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光ドラム５をベルト９から離間させた状態（全離間状態）を示している。（ｂ）は全てのカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光ドラム５をベルト９に当接させた状態（全当接状態）を示している。（ｃ）はカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの感光ドラム５をベルト９から離間させ、カートリッジ２０Ｋの感光ドラム５をベルト９に当接させた状態（モノ当接状態）を示している。
【００５７】
本実施例の画像形成装置１００は、図１１に示す制御部５０がモータＭを駆動させ、その状態でソレノイドＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄに信号を出力する度に、全離間状態、全当接状態、モノ当接状態、全離間状態の順に状態が変化する構成になっている。そのため、全離間状態からモノ当接状態に変える場合には、ソレノイドＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄを動作させて全当接状態にした後、再度ソレノイドＳＬｄを動作させてモノ当接状態にする。制御部５０がモータＭを駆動させることによって加圧ローラ３４、スリーブ３０、及びベルト９の回転が開始される。
【００５８】
（２）モータＭの回転速度、スリーブ３０の温度上昇待ち時間、及び感光ドラム５とベルト９の当接移行時間
図９と図１０を用いて、モータＭの回転速度と、スリーブ３０の温度上昇待ち時間と、感光ドラム５とベルト９の当接移行時間と、の関係について説明する。
【００５９】
ここで、スリーブ３０の温度上昇待ち時間とは、ヒータ３１への電力供給を開始してからスリーブを定着温度に上昇させるまでに要する時間をいう。感光ドラム５とベルト９の当接移行時間とは、感光ドラム５とベルト９を離間状態から当接状態に移行するのに必要な時間をいう。
【００６０】
図９において、（ａ）はモータＭの速度が低速（第２の回転駆動速度）の場合における、温度上昇待ち時間と、感光ドラム５とベルト９の当接移行時間と、をグラフに表した図である。（ｂ）はモータＭの速度が高速（第１の回転駆動速度）の場合における、温度上昇待ち時間と、感光ドラム５とベルト９の当接移行時間と、をグラフに表した図である。（ａ）、及び（ｂ）において、横軸はモータ回転開始時のスリーブ３０の温度（℃）を表し、縦軸はスリーブ３０の温度上昇と、感光ドラム５とベルト９の当接移行動作と、の両方が完了するのに要する時間（ｓｅｃ）を表している。
【００６１】
図９の（ａ）において、実線はスリーブ３０の温度上昇待ち時間を表し、破線は感光ドラム５とベルト９の当接移行時間を表している。モータＭを低速で回転させた場合、モータ回転開始時の温度が６８℃（低速時律則変化点温度）以下であるとすると、スリーブ３０の温度上昇待ち時間が当接移行時間より長いため、スリーブの温度上昇待ち時間が両方を完了させるのに要する時間となる。モータ回転開始時の温度が６８℃（低速時律則変化点温度）を超えたところで、スリーブ３０の温度上昇待ち時間が当接移行時間より短くなるため、当接移行時間が両方を完了させるのに要する時間となる。
【００６２】
（ｂ）において、実線はスリーブ３０の温度上昇待ち時間を表し、破線は感光ドラム５とベルト９との当接移行時間を表している。モータＭを高速で回転させた場合、モータ回転開始時の温度が１１０℃（高速時律則変化点温度）以下であるとすると、スリーブ３０の温度上昇待ち時間が当接移行時間より長いため、スリーブの温度上昇待ち時間が両方を完了させるのに要する時間となる。モータ回転開始時の温度が１１０℃（高速時律則変化点温度）を超えたところで、スリーブ３０の温度上昇待ち時間が当接移行時間より短くなるため、当接移行時間が両方を完了させるのに要する時間となる。
【００６３】
図１０は、モータＭを高速、及び低速で回転させた場合における、スリーブ３０の温度上昇と、感光ドラム５とベルト９の当接移行動作と、をグラフに表した図である。
【００６４】
図１０において、横軸はモータ回転開始時のスリーブ３０の温度（℃）を表し、縦軸はスリーブ３０の温度上昇と、感光ドラム５とベルト９の当接移行動作と、の両方を完了させるのに要する時間（ｓｅｃ）を表している。ここで、スリーブ３０の温度上昇の完了とは、スリーブの温度が１５０℃（定着温度）に到達したことを指す。
【００６５】
実線はモータＭを低速で回転させた場合の時間を表し、破線は高速で回転させた場合の時間を表している。実線と破線が交差する点の温度は７９℃（優位速度変化点温度）となる。ここで、優位速度変化点温度とは、スリーブ３０の温度上昇と、感光ドラム５とベルト９の当接移行動作と、の両方を完了させるのに要する時間の最短時間がモータＭの回転によって変化する温度をいう。当接移行動作とは、感光ドラム５とベルト９を離間状態から当接状態に移行する動作をいう。
【００６６】
モータ回転開始時の温度が７９℃より低い時には、モータＭを高速よりも低速で回転させたほうが、スリーブ３０の温度上昇と、感光ドラム５とベルト９の当接移行動作と、の両方を完了させるのに要する時間（完了時刻）が短いことが分かる。一方、モータ回転開始時の温度が７９℃より高い時には、モータＭを低速よりも高速で回転させたほうが、スリーブ３０の温度上昇と、感光ドラム５とベルト９との当接移行動作と、の両方を完了させるのに要する時間（完了時刻）が短いことが分かる。
【００６７】
（３）ＦＰＯＴの短縮制御
図１１、図７を用いて、スリーブ３０の温度に応じたＦＰＯＴの短縮制御について説明する。
【００６８】
図１１はＦＰＯＴの短縮制御に係るハード構成を示すブロック図である。図７はＦＰＯＴの短縮制御のフローチャートである。
【００６９】
図１１において、制御部５０はＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭなどのメモリとからなっている。ＲＯＭにはＦＰＯＴの短縮制御プログラムが記憶され、ＣＰＵはその短縮制御プログラムに従ってモータＭ、及びソレノイドＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄを駆動する。
【００７０】
この短縮制御プログラムは、用紙Ｐがニップ部Ｎに突入するまでに用紙にトナー画像を定着するために必要な定着温度に到達するまでスリーブ３０と加圧ローラ３４をモータＭによって回転させる第１の処理を有する。更に離間状態の感光ドラム５とベルト９をソレノイドによって当接させる第２の処理を有する。また、モータＭを回転駆動する回転駆動速度を二つ（複数）有する。
【００７１】
以下に、図７を参照しながら、本実施例のＦＰＯＴの短縮制御プログラムの処理を説明する。
【００７２】
Ｓ１０１では、プリント開始時に電源から電力が供給されて発熱したヒータ３１についてメインサーミスタ３５ｃが検知した温度をスリーブ３０温度として取得する。
【００７３】
Ｓ１０２では、取得したメインサーミスタ３５ｃの検知温度が７９℃（優位速度変化点温度）を超えたか否かを判断する。超えない場合（Ｎｏ）にはＳ１０３に進み、超えた場合（Ｙｅｓ）にはＳ１０４に進む。
【００７４】
つまり、メインサーミスタ３５ｃの検知温度を用いてスリーブ３０の温度条件を判断し、スリーブ３０の温度条件が低温状態（優位速度変化点温度よりも低い状態）である場合にＳ１０３に進む。スリーブ３０の温度条件が高温状態（優位速度変化点温度よりも高い状態）である場合にはＳ１０４に進む。
【００７５】
Ｓ１０３では、モータＭを低速回転（第２の回転駆動速度）にて駆動してＳ１０５に進む。
【００７６】
Ｓ１０４では、モータＭを高速回転（第１の回転駆動速度）にて駆動してＳ１０５に進む。
【００７７】
Ｓ１０５では、定着立ち上げ温調制御を開始する。
【００７８】
Ｓ１０６では、カートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光ドラム５とベルト９との当接動作を開始する。つまり、ソレノイドＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄを駆動して、予め離隔されていたカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光ドラム５とベルト９とを当接させる。
【００７９】
Ｓ１０７では、スリーブ３０の温度上昇と、感光ドラム５とベルト９の当接移行動作と、の両方が完了したか否かを判断する。完了している場合（Ｙｅｓ）にはＳ１０８に進む。
【００８０】
Ｓ１０８では、モータＭの回転速度がプリント時の回転速度に達したか否かを判断する。達している場合（Ｙｅｓ）にはＳ１１０に進み、達していない場合（Ｎｏ）にはＳ１０９に進む。
【００８１】
Ｓ１０９では、モータＭをプリント時の速度で回転させてＳ１１０に進む。
【００８２】
Ｓ１１０では、プリント動作を実行する。
【００８３】
以上のように本実施例の画像形成装置は、プリント開始時のスリーブの温度に応じてモータの回転速度を変えることにより、スリーブの温度上昇と、感光ドラムとベルトの当接移行動作と、の両方を完了させるのに要する時間を短くすることが可能となる。よって、ＦＰＯＴの短縮化を実現できる。
【００８４】
[実施例３]
画像形成装置１００の他の例を説明する。本実施例では実施例２の画像形成装置１００と異なる構成のみを説明する。
【００８５】
本実施例に示す画像形成装置１００は、短縮制御プログラムが異なる点を除いて、実施例１と同じ構成としてある。具体的には、連続プリントにおいて、最初のプリントの定着温調制御を終了してからの時間経過から定着ユニット温度を推定することによって、モータＭの回転速度を決定している。ここで、定着ユニット温度とは、スリーブ３０と加圧ローラ３４の両方を含んだ系の温度を指す。定着温調制御とは、メインサーミスタ３５ｃの検知温度が定着温度を維持するようにヒータ３１への電力供給量を制御することをいう。
【００８６】
（１）定着温調制御終了後の経過時間と定着ユニット温度推移
図１２を用いて、定着温調制御終了後の経過時間と定着ユニット温度推移について説明する。
【００８７】
図１２において、横軸は時間（ｓｅｃ）を表し、縦軸は定着ユニット温度（℃）を表している。実線は定着ユニット温度の推移を表している。Ｔ０は定着温調終了時刻を表している。Ｔ１はスリーブ３０の温度上昇と、感光ドラム５とベルト９の当接移行動作を完了させるのに要する時間の最短時間がモータＭの速度によって変化する時刻（以下、優位速度変化点時刻）を表している。この優位速度変化点時刻Ｔ１は、装置の開発時に決定される値であり、モータＭの速度切り替え時刻として用いられる。また、ΔＴ１は時刻Ｔ１と時刻Ｔ０との差分を表している。
【００８８】
（２）ＦＰＯＴの短縮制御
図１３を用いて、本実施例のＦＰＯＴの短縮制御について説明する。
【００８９】
本実施例のＦＰＯＴの短縮制御を実行する短縮制御プログラムは制御部５０のＲＯＭに記憶され、ＣＰＵはその短縮制御プログラムに従ってモータＭ、及びソレノイドＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄを駆動する。
【００９０】
以下に、図１３を参照しながら、本実施例のＦＰＯＴの短縮制御プログラムの処理を説明する。
【００９１】
図１３はＦＰＯＴの短縮制御のフローチャートである。
【００９２】
Ｓ２０１では、最初のプリント動作を実行する。
【００９３】
Ｓ２０２では、定着温調制御を終了した時点で、定着温調終了時刻Ｔ０を取得する。
【００９４】
Ｓ２０３では、プリント指示（印字指示）があるか否かを判断する。プリント指示があった場合にはＳ２０４に進む。
【００９５】
Ｓ２０４では、現在時刻Ｔｎを取得する。
【００９６】
Ｓ２０５では、Ｔ０からＴｎまでの経過時間Ｔｎ−Ｔ０が速度切り替え時間ΔＴ１より大きいか否かを判断する。経過時間Ｔｎ−Ｔ０が速度切り替え時間ΔＴ１より大きい場合（Ｙｅｓ）にはＳ２０６に進む。経過時間Ｔｎ−Ｔ０が速度切り替え時間ΔＴ１より小さい場合（Ｎｏ）にはＳ２０７に進む。
【００９７】
つまり、スリーブ３０のヒータ３１による加熱を停止してからの経過時間と、スリーブと加圧ローラ３４の速度切り替え時間ΔＴ１と、を比較し、経過時間が速度切り替え時間より大きい場合にＳ２０６に進む。経過時間が速度切り替え時間より小さい場合にはＳ２０７に進む。
【００９８】
Ｓ２０６では、モータＭを低速回転（第２の回転駆動速度）にて駆動してＳ２０８に進む。
【００９９】
Ｓ２０７では、モータＭを高速回転（第１の回転駆動速度）にて駆動してＳ２０８に進む。
【０１００】
Ｓ２０８乃至Ｓ２１３の処理は実施例１の図１に示すＳ１０５乃至Ｓ１１０と同じであるため再度の説明は省略する。
【０１０１】
以上のように、本実施例の画像形成装置は、定着温調制御を終了してからの経過時間に応じてモータの回転速度を決定することより、スリーブの温度上昇と、感光ドラムとベルトの当接移行動作と、の両方を完了させるのに要する時間を短くすることが可能となる。よって、ＦＰＯＴの短縮化を実現できる。
【符号の説明】
【０１０２】
４  一次転写部材、５  感光ドラム、９  エンドレスベルト、１４  二次転写部材、５０  制御部、３５ｃ  メインサーミスタ、Ａ  画像形成部、Ｂ  定着装置、Ｍ  モータ、Ｐ  用紙、Ｔ  未定着のトナー画像、ＳＬａ，ＳＬｂ，ＳＬｃ，ＳＬｄ  ソレノイド
【図１】
2018045020.tif 000003
【図２】
2018045020.tif 000004
【図３】
2018045020.tif 000005
【図４】
2018045020.tif 000006
【図５】
2018045020.tif 000007
【図６】
2018045020.tif 000008
【図７】
2018045020.tif 000009
【図８】
2018045020.tif 000010
【図９】
2018045020.tif 000011
【図１０】
2018045020.tif 000012
【図１１】
2018045020.tif 000013
【図１２】
2018045020.tif 000014
【図１３】
2018045020.tif 000015