(57)【要約】【課題】  コストアップ無しに加熱加圧回転体対の永久変形を防止できる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  互いに圧接回転する一対の回転体と、上記一対の回転体の少なくとも一方を回転させる回転駆動手段と、上記回転駆動手段を停止させることで上記一対の回転体の回転を停止させる場合に、乱数によるランダムな時間の回転時間を追加してから停止させる制御手段を有することを特徴とする定着装置。この定着装置を用いた画像形成装置。【選択図】  図１
2008020815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに圧接回転する一対の回転体と、上記一対の回転体の少なくとも一方を回転させる回転駆動手段と、上記回転駆動手段を停止させることで上記一対の回転体の回転を停止させる場合に、乱数によるランダムな時間の回転時間を追加してから停止させる制御手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
互いに圧接回転する一対の回転体と、上記一対の回転体の少なくとも一方を回転させる回転駆動手段と、印刷ジョブの用紙サイズおよび印刷枚数を記憶しておく印刷条件記憶手段と、上記回転駆動手段を停止させることで上記一対の回転体の回転を停止させる場合に、前記印刷条件記憶手段によって記憶しておいた印刷条件が前回記憶しておいた印刷条件と同じ時に限り、乱数によるランダムな時間の回転時間を追加してから停止させる制御手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１〜２に記載の定着装置において、前記ランダムな時間の回転時間として、前記一対の回転体のいずれか一方のローラの一周分の回転時間の値の範囲内でランダムになるように回転時間を設定する回転時間設定手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１〜２に記載の定着装置において、前記ランダムな時間の回転時間として、前記一対の回転体のローラ周が小さいローラの一周分の回転時間の値の範囲内でランダムになるように回転時間を設定する回転時間設定手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の定着装置において、前記回転体対として熱及び圧力を付与させて定着処理する加熱ローラと加圧ローラの対である定着装置。
【請求項６】
記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
トナー画像を担持した記録媒体を、加熱及び加圧することにより定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
前記定着手段が請求項１〜５に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、複写機やプリンタやファックスなど電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置の定着装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセス方式を応用した画像形成装置としてレーザプリンタ等が知られている。この種の画像形成装置は記録紙、転写紙等のシート状の記録媒体（転写材）を、互いに圧接回転する一対の回転体で挟持搬送させて、転写材に形成された未定着トナー画像を該転写材に定着する定着装置が備えられている。たとえば、特許文献１のような定着装置として、未定着像たるトナー像を担持する転写材に該トナー像を定着処理するために、互いに圧接回転する一対の回転体の一方を加熱回転体（加熱ローラ）、他方を加圧回転体（加圧ローラ）とし、熱及び圧力を転写材上のトナーに付与させて定着処理する熱ローラ定着装置が使われることが多い。
【０００３】
このような定着器においては、長期にわたりプリンタ本体を使用せず、加熱ローラと加圧ローラを圧接状態で放置しておくと、定着ローラあるいは加圧ローラの弾性層が圧縮により不可逆な変形を生じ、弾性層の形状が戻らず、ニップ部を形成した時の形状のままになって永久変形してしまうことがある。この永久変形は、定着不良、グロス不均一化、騒音等をもたらして定着装置としての性能を低下させる。そのため、プリント時以外でも、所定時間ごとに上記回転体対を少しずつ回転させることが行われている。
【０００４】
それでも、印刷の定着のための回転体駆動時間を、定着のためのローラ回転開始からローラ回転終了によって決定すると、回転体対のニップ位置が印刷前と印刷後で同じ位置になる場合があり、これを繰り返すと、前記永久変形を起すことがある。そこで、特許文献２のように、ローラの回転位置を検出する装置を追加して、同じ位置で停止しないように工夫した画像形成装置もある。
【特許文献１】特開平6-337612号公報
【特許文献２】特開平6-51668号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献２のように、回転体対の永久変形防止のため、回転体位置検出手段としてのエンコーダを追加することは、コストが跳ね上がるため、高価な画像形成装置には採用されているものの、安価な画像形成装置には採用されないことが多い。
【０００６】
近年、画像形成装置のネットワーク化と、ドキュメントの電子化が進んだ。ドキュメントを紙で配布せずに、電子メールやデータベースで配布提供することが多くなってきた。そして、電子配布の通知を受けたユーザは、一斉に配布された電子ドキュメントをネットワーク接続された画像形成装置に印刷するようになった。そのため、このように同じ電子ドキュメントの印刷指示を受けた画像形成装置においては、たまたまこのドキュメントの印刷が加熱加圧回転体対の同じ位置に停止するような条件の場合には、印刷終了時にもとの回転体対ニップ位置に戻ることを繰り返すことになり、永久変形の発生する可能性が大きくなってきた。
【０００７】
そこで、安価な画像形成装置においても、回転体位置検出手段を設けるコストアップ無しに、永久変形防止を行う必要が出てきた。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みて為されたもので、コストアップ無しに加熱加圧回転体対の永久変形を防止できる定着装置およ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】
【０００９】
そこで、上記目的を達成するため、本出願に係る第1の発明では、互いに圧接回転する一対の回転体と、上記一対の回転体の少なくとも一方を回転させる回転駆動手段と、上記回転駆動手段を停止させることで上記一対の回転体の回転を停止させる場合に、乱数によるランダムな時間の回転時間を追加してから停止させる制御手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本出願に係る第２の発明では、互いに圧接回転する一対の回転体と、上記一対の回転体の少なくとも一方を回転させる回転駆動手段と、印刷ジョブの用紙サイズおよび印刷枚数を記憶しておく印刷条件記憶手段と、上記回転駆動手段を停止させることで上記一対の回転体の回転を停止させる場合に、前記印刷条件記憶手段によって記憶しておいた印刷条件が前回記憶しておいた印刷条件と同じ時に限り、乱数によるランダムな時間の回転時間を追加してから停止させる制御手段を有することを特徴とする。
【００１１】
本出願に係る第３の発明では、第1〜２の発明の定着装置において、前記ランダムな時間の回転時間として、前記一対の回転体のいずれか一方のローラの一周分の回転時間の値の範囲内でランダムになるように回転時間を設定する回転時間設定手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本出願に係る第４の発明では、第１〜２の発明の定着装置において、前記ランダムな時間の回転時間として、前記一対の回転体のローラ周が小さいローラの一周分の回転時間の値の範囲内でランダムになるように回転時間を設定する回転時間設定手段を有することを特徴とする。
【００１３】
本出願に係る第５の発明では、第１〜４の発明の定着装置において、前記回転体対として熱及び圧力を付与させて定着処理する加熱ローラと加圧ローラの対であることを特徴とする。
【００１４】
本出願に係る第６の発明では、記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、トナー画像を担持した記録媒体を、加熱及び加圧することにより定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
前記定着手段が第１〜５の発明の定着装置であることを特徴とする画像形成装置とした。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本出願に係る第1の発明によれば、ランダムな回転時間を追加することで、回転体対のニップ位置が同じ位置にならないため、コストアップ無しに回転体対の永久変形を防止できる。
【００１６】
本出願に係る第２の発明によれば、印刷条件が同じで元の位置に戻ることを繰り返す可能性がある場合に限り、ランダムな回転時間を追加することで、回転体対のニップ位置が同じ位置にならないため、コストアップ無しに回転体対の永久変形を防止できるとともに、不必要な回転時間の追加をしない。
【００１７】
本出願に係る第３の発明によれば、回転体対のうち変形がしやすい回転対について正確に、ランダムな回転時間を追加することで、回転体対のニップ位置が同じ位置にならないため、コストアップ無しに回転体対の永久変形を防止できる。
【００１８】
本出願に係る第４の発明によれば、回転体対のうちローラ径が小さい回転対より小さいランダム量にすることで、両方のローラ対について正確に、回転体対のニップ位置が同じ位置にならないため、コストアップ無しに回転体対の永久変形を防止できる。
【００１９】
本出願に係る第５の発明によれば、加熱加圧ローラ対の定着器において、ランダムな回転時間を追加することで、回転体対のニップ位置が同じ位置にならないため、コストアップ無しに回転体対の永久変形を防止できる。
【００２０】
本出願に係る第６の発明によれば、第1〜５の発明の定着装置を採用することで、コストアップ無しに回転体対の永久変形を防止できる画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施例１）
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の定着装置を適用した画像形成装置の概略構成を示す断面図である。レーザプリンタの例を示している。図中２８が、本発明の定着装置を構成する互いに圧接回転する一対の回転体の一方を加熱回転体（以下、定着ローラと称する）、他方を加圧回転体（以下、加圧ローラと称する）とした定着装置であり、記録媒体上に形成されたトナー像を加熱加圧定着する。特許文献２にあるような回転体の位置検出手段（エンコーダ）は、コストアップするため、有していない。
【００２２】
プリンタ本体１は，記録媒体を収納する上段カセット２と下段カセット５を有している。上段カセット２から上段ピックアップ給紙ローラ３により記録媒体を繰り出し、上段給紙搬送ローラ４により記録媒体を搬送する。また、下段カセット５から下段ピックアップ給紙ローラ６により記録媒体を繰り出し、下段給紙搬送ローラ７により記録媒体を搬送する。上段カセット２もしくは下段カセット５より搬送された記録媒体は、下流の給紙センサ８により検知され、再給紙ローラ９によりさらに搬送される。また、記録媒体を収納するマルチトレー１０からは、マルチピックアップ給紙ローラ１１により記録媒体を繰り出し、マルチ給紙搬送ローラ１２により記録媒体を搬送する。上段カセット２、下段カセット５、マルチトレー１０から給紙搬送された記録媒体は、さらにレジストローラ対１３で搬送し、下流のレジセンサ１４により検知され、画像形成タイミング（VSYNC信号）と同期をとる。下流にはレーザスキャナ部３０からのレーザ光に基づいて感光ドラム（電子写真感光体）１５上にトナー像を形成する着脱可能なプロセスカートリッジ３５が設けられている。感光ドラム１５上のトナー像は，転写装置４０によって記録媒体に転写される。さらに，下流には記録媒体上に形成されたトナー像を加熱加圧定着する定着器２８が設けられており，定着器２８の下流には搬送状態を検知する定着排紙センサ１８および記録媒体を排紙部へ搬送する定着排紙ローラ１７が設けられており、記録媒体はさらに、排紙ローラ２０により排紙積載トレイ２１に排紙される。両面印字する場合は、両面フラッパ１９により、記録媒体を反転機構部分へ導く。反転機構へ導かれた記録媒体は、反転センサ２２により検知され、反転ローラ２３により引き込みされる。引き込みが終了すると、反転ローラ２３の回転方向を逆にすることで記録媒体を反転させ、両面搬送部へ導く。両面搬送部へ導かれた記録媒体は、切り欠けローラ２５で搬送され、切り欠けローラ２５の切り欠け部分が記録媒体と接する位置で搬送を停止し、記録媒体が自由になったところで横レジスト調整板２４にて斜行を補正する。その後、切り欠けローラ２５により搬送を再開し、下流の両面ローラ２６に引き継がれ、両面センサ２７で記録媒体の搬送位置を確認する。そして、再給紙ローラ９にて搬送されて２面目の画像形成を行う。また，前記レーザスキャナ部３０は，ビデオコントローラ４２から送出される画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット３１，このレーザユニット３１からのレーザ光を感光ドラム１５上に走査するためのスキャナモータユニット３２，結像レンズ群３３，折り返しミラー３４により構成されている。スキャナモータユニット３２は，スキャナモータ３２ａおよびポリゴンミラー３２ｂから構成される。そして，プロセスカートリッジ３５は，電子写真プロセスに必要な感光ドラム１５，前露光装置３６、帯電装置３７，現像装置３８，転写装置４０，クリーナー３９から構成される。また，定着器２８は，熱ローラ方式の定着装置であり、加熱ローラおよび加圧ローラからなる加熱加圧回転体１６，加熱ローラ内部に設けられたハロゲンヒータであるヒータ２９から構成されている。加熱ローラの表面には図���しない温度検知素子を当接し、温度検知結果にもとづきヒータをON/OFFして、ローラ表面温度を一定に制御している。プリンタ制御装置４１はプリンタ本体１を制御する装置で，ビデオコントローラ４２およびエンジン制御部４３から構成されている。ビデオコントローラ４２は、マイクロコンピュータ４２ａ，タイマ４２ｂ，不揮発メモリ４２ｃなどで構成される。エンジン制御部は、マイクロコンピュータ４３ａ、タイマ４３ｂ、不揮発メモリ４３ｃで構成される。さらに，プリンタ制御装置４１は，インターフェース４５を介して外部装置４４（ホストＰＣなど）と通信可能な状態で接続されている。さらに、ここでは図示しないが、冷却を行う冷却ファン５０を有している。また、図示しないが、プリンタ本体１には、ユーザに情報を通知したりユーザが選択設定を操作したりするための表示操作パネル５１を持っている。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施例を示す画像形成装置における機能構成を示すブロック図である。プリンタ本体１には、プリンタ制御装置４１があり、ビデオコントローラ４２とエンジン制御部４３から構成される。ビデオコントローラ４2は、ホストコンピュータなどの外部機器４４からインターフェース４５を介して送られてくる画像データを、プリントの印字に必要なビットデータに展開する。ビデオコントローラ４２は、シリアルＩ／Ｆによってエンジン制御部４３に対して、印字する画像毎に印字条件（給紙口、排紙口など）を指定する。ビデオコントローラ４２は、ビットデータへの展開が終了すると、エンジン制御部４３に対して、印字指示を行う。エンジン制御部４３は、ビデオコントローラ４２から受信した印刷条件に従って、印刷を制御する。エンジン制御部は、感光ドラム１５を回転させ、給紙ローラや搬送ローラやリフタなどの用紙搬送機構４６を制御し印字条件の給紙口より給紙を行う。また、高圧ユニット４９により、帯電装置３７で帯電高圧を印加して感光ドラム表面を一様に帯電させ、現像装置３８で現像高圧を印加させる。そして、記録媒体と画像形成を同期させるため、エンジン制御部４３は、記録媒体１枚ごとにビデオコントローラ４２へ垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ信号）を出力し、さらに１ライン毎に水平同期信号（ＨＳＹＮＣ信号）を出しながら、ビデオコントローラ４２から入力されるビデオ信号（ＶＤＯ信号）に従って、レーザスキャナユニット３０を制御しながら画像形成を行う。そして、画像形成された画像を、高圧ユニット４９によって、現像装置３８で現像高圧を印加して現像し、転写装置４０で転写高圧を印加して用紙に転写し、定着器２８によって定着し、用紙搬送機構４６を制御して印字条件の排紙口へ排紙を行う。また、ビデオコントローラ４２は、プリンタ状態を表示操作パネル５１に表示したり、表示操作パネル５１によってオペレータが操作した設定内容を認識したりする機能をもっている。また、エンジン制御部４３は、センサ入力部４７により、各種のセンサ読み込みを行い、搬送路上のセンサの紙有無検知をしたりする。そして、エンジン制御部４３は、冷却ファン５０を駆動して画像形成装置の冷却を行う。
【００２４】
図３は、本発明の第1の実施例を示す画像形成装置における回転駆動停止制御のフローチャートである。印刷開始時点で、フローチャートを開始する。まず、定着ローラと加圧ローラ対の回転駆動を行う（ステップS301）。印刷終了（定着終了）を待つ（ステップS302）。印刷（定着）が終了したら、ランダムな時間を計算してタイマ開始する（ステップS303）。ランダムな時間としては、乱数を用いればよい。このランダム時間は、いずれかのローラの１周分の範囲内でランダムにすると、ランダム時間が伸びずにより好適である。さらに、このときに、永久変形が発生しやすいほうのローラの１周分にすると、より好適である。また、ローラ径の小さいほうの１周分の範囲内でランダムにすると、より好適である。そして、ランダム時間が経過するのを待つ（ステップS304）。ランダム時間経過したら、定着ローラと加圧ローラ対の回転停止を行い（ステップS305）、終了する。このように、ランダム時間経過してから停止させることによって、加熱ローラと加圧ローラ回転体対が同じ位置に停止することを繰り返すことにならず、永久変形を防止可能となる。また、特許文献２のような回転位置検知装置（エンコーダ）を搭載する必要が無いので、コストアップもしない。
【００２５】
以上説明したように、コストアップ無しに加熱加圧回転体対の永久変形を防止できる定着装置および画像形成装置を提供することが可能となった。
【００２６】
（実施例２）
図１は，本発明の第２の実施例を示す画像形成装置の構成を示す断面図であり、第1の実施例と同様であるため説明を省略する。
【００２７】
図２は、本発明の第２の実施例を示す画像形成装置における機能構成を示すブロック図であり、第１の実施例と同様であるため説明を省略する。
【００２８】
図４は、本発明の第２の実施例を示す画像形成装置における回転駆動停止制御のフローチャートである。第1の実施例である図３に対して、ステップS406を追加した点が異なる。印刷開始時点で、フローチャートを開始する。まず、定着ローラと加圧ローラ対の回転駆動を行う（ステップS301）。印刷終了（定着終了）を待つ（ステップS302）。印刷（定着）が終了したら、前の印刷条件と同じかどうかを判断する（ステップS406）。印刷条件が異なる場合には、定着ローラと加圧ローラ対の回転停止を行い（ステップS305）、終了する。印刷条件が同じ場合には、ランダムな時間を計算してタイマ開始する（ステップS303）。ランダムな時間としては、乱数を用いればよい。そして、ランダム時間が経過するのを待つ（ステップS304）。ランダム時間経過したら、定着ローラと加圧ローラ対の回転停止を行い（ステップS305）、終了する。このように印字条件が同じかどうかでランダム時間の追加を行うかどうかを判断する。印字条件が同じ場合には、同じ印字ジョブを行うたびに、元の位置で停止することを繰り返す可能性があるため、このような時にランダム回転を追加して永久変形を防止する。異なるジョブであれば、元の位置で停止することを繰り返す可能性は少ないため、ランダム回転を行わず、印刷時間と消費電力を少なくする。
【００２９】
このようにしたことで、電子ドキュメント配布の通知を受けたユーザは、一斉に配布された電子ドキュメントをネットワーク接続された画像形成装置に同じ印刷ジョブを印刷した場合でも、ランダム回転時間経過してから停止させることによって、加熱ローラと加圧ローラ回転体対が同じ位置に停止することを繰り返すことにならず、永久変形を防止可能となる。また、特許文献２のような回転位置検知装置（エンコーダ）を搭載する必要が無いので、コストアップもしない。
【００３０】
以上説明したように、コストアップ無しに加熱加圧回転体対の永久変形を防止できる定着装置および画像形成装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１〜２の実施例における画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の第１〜２の実施例における機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例におけるジャム判断制御のフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例におけるジャム判断制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１  プリンタ本体
２  上段カセット
３  上段ピックアップ給紙ローラ
４  上段給紙搬送ローラ
５  下段カセット
６  下段ピックアップ給紙ローラ
７  下段給紙搬送ローラ
８  給紙センサ
９  再給紙ローラ
１０  マルチトレー
１１  マルチピックアップ給紙ローラ
１２  マルチ給紙搬送ローラ
１３  レジストローラ対
１４  レジセンサ
１５  感光ドラム
１６  加熱加圧回転体
１７  定着排紙ローラ
１８  定着排紙センサ
１９  両面フラッパ
２０  排紙ローラ
２１  排紙積載トレイ
２２  反転センサ
２３  反転ローラ
２４  横レジスト調整板
２５  切り欠けローラ
２６  両面ローラ
２７  両面センサ
２８  定着装置
２９  ヒータ
３０  レーザスキャナ部（露光装置）
３１  レーザユニット
３２  スキャナモータユニット
３３  結像レンズ群
３４  折り返しミラー
３５  プロセスカートリッジ
３６  前露光装置
３７  帯電装置
３８  現像装置
３９  クリーナー
４０  転写装置
４１  プリンタ制御装置
４２  ビデオコントローラ
４３  エンジン制御部
４４  外部機器
４５  インターフェース
５２  下段給紙センサ
５３  上段給紙センサ
５４  マルチ給紙センサ
【図１】
2008020815.tif 000003
【図２】
2008020815.tif 000004
【図３】
2008020815.tif 000005
【図４】
2008020815.tif 000006