(57)【要約】【課題】プレヒートモードでは、定着ローラや加圧ローラの表面には予熱が与えられている場合、定着ローラ又は加圧ローラの圧接する部分が変形してしまう。【解決手段】本発明の画像形成装置は、定着ローラ又は加圧ローラの一定の部分が長時間圧接されることを防止するために、上記予熱が定着ローラ又は加圧ローラに与えられている時に所定の間隔で少なくとも一方を回転させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと加圧ローラとによるトナーの記録紙への定着のための加熱に備えた予熱を行う画像形成装置において、
上記予熱のされているとき、所定の間隔で上記両ローラの少なくとも一方を回転させる回転制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記回転制御手段は、プレヒートモードのときに上記定着ローラと加圧ローラの少なくとも一方を回転させる請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、複合機等の印刷機能が備えられた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置におけるトナーの定着は、一般的に定着ローラと加圧ローラを用いて行われている。定着ローラと加圧ローラは互いを圧接し、定着ローラの内部にはヒータが配置されている。
【０００３】
トナーが付着した記録紙が定着ローラと加圧ローラにて挟持搬送されると、トナーは、定着ローラのヒータの熱で溶融されて定着ローラと加圧ローラにて加えられる圧力により記録紙に定着する。
【０００４】
定着ローラの表面温度は、トナー、定着機の性能、現像性能、カラー印刷かモノクロ印刷かにより変わるが、記録紙上に付着したトナーが溶融して十分定着する程度に設定される。通常は１５０℃前後の表面温度に設定することが多い。
【０００５】
定着ローラの表面温度の設定値が１５０℃であった場合、定着ローラの表面が１５０℃に達していないときは、定着ローラの表面が１５０℃に達するのを待って可視像の形成やトナーの定着等が行われる。このような待ち時間を短縮する観点とヒータの消費電力を低減させる観点から、現在製品化されている画像形成装置の中には、可視像の形成やトナーの定着等が行われていない時の定着ローラの表面に１５０℃より若干低い温度の予熱を与えるプレヒートモードを取り入れた画像形成装置がある。
【０００６】
カラー印刷の場合、モノクロ印刷に比べて使用されるトナーが多いため、カラー印刷が可能な画像形成装置の定着ローラの熱容量は、モノクロ印刷のみを行う画像形成装置の定着ローラの熱容量に比べて大きい。
【０００７】
定着ローラの熱容量が大きいと、定着ローラの温度の上昇に時間がかかる。そのため、プレヒートモード時の定着ローラの温度は、モノクロ印刷のみを行う画像形成装置に比べカラー印刷が可能な画像形成装置の方が高くなっていることがある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２１６７２３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
定着ローラ又は加圧ローラの材質によっては、高温下で長時間一定の圧力が加えられて変形した状態が保持されると、当該圧力から解放されても定着ローラ又は加圧ローラが変形した形状から元の形状に戻らなくなる場合がある。
【００１０】
上記のようにプレヒートモードでは、定着ローラの表面には予熱が与えられ、加圧ローラの圧接された部分は定着ローラの予熱によって加熱される。また、上記のように加圧ローラと定着ローラは圧接しており、圧接部分は変形している。さらに、定着ローラと加圧ローラは、トナーが付着した記録紙を挟持搬送するときのみ回転するため、プレヒートモードにおいては、定着ローラと加圧ローラは回転しない。
【００１１】
従って、プレヒートモードが長時間続くと、定着ローラ又は加圧ローラの圧接された部分は予熱により加熱され、且つ圧接されることで長時間変形した状態で保持される。そのため、プレヒートモードが長時間続くと、定着ローラ及び加圧ローラの圧接されている部分は、元の形状に戻らなくなる場合がある。
【００１２】
このため、定着ローラ及び加圧ローラの変形した部分では、記録紙に定着された画像のグロス（光沢）が変化して、ムラのある画像になるという問題点があった。
【００１３】
特に、予熱温度の高いカラー印刷が可能な画像形成装置の場合には、深刻な問題となる。
【００１４】
そこで本発明は、定着ローラ又は加圧ローラの材質に関係なく定着ローラ又は加圧ローラの変形を防止する画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の画像形成装置は、定着ローラと加圧ローラによるトナーの記録紙への定着のための加熱に備えた予熱を行う画像形成装置を前提としている。本発明の画像形成装置は、予熱が与えられた状態で定着ローラと加圧ローラの一定の部分が長時間圧接されることよって変形することを防止するために、回転制御手段が設けられている。上記回転制御手段は、上記予熱が定着ローラ又は加圧ローラに与えられている時に所定の間隔で少なくとも一方を回転させる。
【００１６】
これにより定着ローラ又は加圧ローラの一定の部分が長時間圧接されることがなくなるので、定着ローラまたは加圧ローラの材質に関係なく定着ローラ又は加圧ローラが変形することを防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施の形態の画像形成装置１００の全体図である。
【００１８】
画像形成装置１００に対して印刷要求が発行されると、図２に示す画像形成装置１００に備えられた制御手段２０１は、回転制御手段２０２に感光体ドラム１０１の回転指示を与える。上記回転制御手段２０２にて回転させられると、上記制御手段２０１にて電圧が掛けられた帯電器１０２によって感光体ドラム１０１の表面を一様に帯電させる。
【００１９】
上記制御手段２０１は、感光体ドラム１０１の帯電部分にレーザビームを照射して、感光体ドラム１０１上に潜像を形成する。その潜像にトナーを付着させて感光体ドラム１０１に可視像を形成する。感光体ドラム１０１に形成された可視像は、一旦転写ドラム１０４に転写される。シアン、マセンダ、イエロー、ブラックの４色の可視像が感光体ドラム１０１から転写ドラム１０４に順次転写されると、転写ドラム１０４と転写ローラ１０５との間それらの可視像が記録紙Ｍに転写される。感光体ドラム１０１に残ったトナーや電荷は、クリーナ１１１で除去されて、感光体ドラム１０１は帯電器１０２で帯電される前の状態に戻る。
【００２０】
本実施の形態では、記録紙Ｍは画像形成装置１００内に備えられた給紙カセット１０６に給紙されている。記録紙Ｍは、上記制御手段２０１の指示により上記回転制御手段２０２が搬送ローラ１０７を回転させることで給紙カセット１０６から転写ドラム１０４と転写ローラ１０５の間に搬送される。
【００２１】
転写ドラム１０４と転写ローラ１０５の間で可視像が転写されると、記録紙Ｍは、上記制御手段２０１の指示により上記回転制御手段２０２によって駆動される排紙ベルト１０８によって定着器１０９へと搬送される。
【００２２】
上記定着器１０９は、図３に示すように、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０とで構成されている。定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０は、互いに圧接しており、記録紙Ｍを挟持搬送して記録紙に転写された可視像を定着することが可能となっている。可視像を形成するトナーの定着は、トナーを溶融させて行うため、上記定着ローラ３１０は、トナーを溶融する熱を定着ローラ３１０の表面に与えるヒータ１２０を内部に備えている。
【００２３】
本実施形態では、上記定着ローラ３１０の表面温度の設定を１５０℃とする。そのため、本実施の形態の画像形成装置１００においては、定着ローラ３１０の表面が１５０℃に達していないときは、定着ローラの表面が１５０℃に達するのを待って可視像の形成が行われる。このような待ち時間を短縮する観点とヒータ１２０の消費電力を低減させる観点から、上記制御手段２０１は、可視像の形成や定着が長時間行われない時は、定着ローラ３１０の表面を１５０℃に加熱することに代えて、定着ローラ３１０の表面に予熱を与えるプレヒートモードで稼動する。
【００２４】
ここでのプレヒートモードにおいては、予熱によって上記定着ローラの表面は１００℃前後に保持される。
【００２５】
上記制御手段２０１は、動作モードをプレヒートモードに切り替えると、定着ローラ３１０、加圧ローラ３２０等の回転の停止を上記回転制御手段２０２に指示し、定着ローラ３１０が備えるヒータ１２０の温度を１００℃前後にする（図４、Ｓ４０１）。回転の停止を上記回転制御手段２０２に指示すると、上記制御手段２０１は、第１のタイマ２２１を起動させ、第１のタイマ２２１に定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の停止時間を計測させる。第１のタイマ２２１を起動すると、上記制御手段２０１は、第１のフラグ２３１に０を設定する（図４、Ｓ４０２）。
【００２６】
上記第１のタイマ２２１が計測する上記定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の停止時間が所定時間以上となると、上記制御手段２０１は、第１のフラグ２３１の値を参照する（図４、Ｓ４０３）。第１のフラグ２３１の値が０である場合、上記制御手段２０１は、上記第１のフラグ２３１の値として１を設定し、上記回転制御手段２０２に上記定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の回転を指示する。回転を指示すると、上記制御手段２０１は、上記第１のタイマ２２１を停止、上記第２のタイマ２２２をリセットして、第２のタイマ２２２に上記定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の回転時間を計測させる（図４、Ｓ４０４）。
【００２７】
上記第２のタイマ２２１が計測する上記回転時間が所定時間以上となると、上記制御手段２０１は、第１のフラグ２３１の値を参照する（図４、Ｓ４０５）。上記第１のフラグ２３１の値が１であると、上記制御手段２０１は、第１のフラグ２３１の値として０を設定し、上記回転制御手段２０２に上記定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の回転の停止を指示する。回転の停止を指示すると、上記制御手段２０１は、第２のタイマ２２２を停止、第１のタイマをリセットして、第１のタイマ２２１に上記定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の停止時間を計測させる（図４、Ｓ４０６）。
【００２８】
このように上記回転制御手段２０２は、プレヒートモードで稼動しているときに定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の回転が所定時間以上停止すると、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０を回転させる。従って、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０に予熱が与えられているときに、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の一定の部分が長時間圧接されることを防ぐことができる。よって、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の変形を防ぐことができる。
【００２９】
以上のように、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０を回転させるのは、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の同じ場所が長時間圧接されることを防ぐためである。よって、上記定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の回転時間は、圧接されていた部分が回転によって圧接されない位置まで回転することができる長さであればよい。
【００３０】
定着ローラ３１０又は加圧ローラ３２０の変形が生じる条件は、定着ローラ３１０又は加圧ローラ３２０の材質によって異なる。例えば、図３に示すように、定着ローラ３１０が金属製のシリンダ３１１で構成され、加圧ローラ３２０が中心から金属製の芯３２１、シリコンゴム３２２で構成されているとする。この構成の場合、加圧ローラ３２０に使用されているシリコンゴム３２２が、熱により変形し易いため、上記制御手段２０１は、上記定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０の停止時間が所定時間以上となり、且つ第１のフラグ２３１の値が０である場合、加圧ローラ３２０のみを回転させてもよい。
【００３１】
また、カラー印刷の場合は、上述の通り定着ローラ３１０の温度をモノクロ印刷時よりも高温にする必要があるので、加圧ローラ３２０についても定着ローラ３１０と同様の構成とすることがある。この場合、定着ローラ３１０及び加圧ローラ３２０両方のシリコンゴムが、高温であることも相まって非常に変形しやすくなる。従って、このような構成において、プレヒートモード時に定着ローラ３１０及び加圧ローラ３２０を回転させることは、特に効果的である。
【００３２】
また、定着時と異なり、プレヒートモード時には、このように所定間隔で断続的に回転させるために少ない消費電力で効果的に変形を防止できる。
【００３３】
上記制御手段２０１は、プレヒートモードが終了するまで、上記第１のタイマ２２１、第２のタイマ２２２、第１のフラグ２３１の監視を行う。上記プレヒートモードは、ユーザ等によって印刷要求が発行されたり、プレヒートモードが例えば数時間継続すると終了する（図４、Ｓ４０７）。
【００３４】
印刷要求の発行によりプレヒートモードを終了した場合、上記制御手段２０１は、定着ローラ３１０を１５０℃前後に加熱するレディモードで稼動する。プレヒートモードが数時間継続することでプレヒートモードが終了する場合、上記制御手段２０１は、定着モータ３１０のヒータ１２０の電源を切って、帯電器１０２への電圧の供給を停止したスリープモードで稼動する。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、プレヒートモードにおいて予熱が与えられているとき、定着ローラ又は加圧ローラを所定の間隔で回転させて、定着ローラ又は加圧ローラの一定の部分が長時間圧接されることを防ぐ。従って、定着ローラ又は加圧ローラの材質に関係なく定着ローラと加圧ローラの変形を防ぐことができる。このため、ムラのない良好な画像を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の全体図。
【図２】本発明の画像形成装置の概略ブロック図。
【図３】定着ローラと加圧ローラの全体図。
【図４】定着ローラと加圧ローラの回転の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１００  画像形成装置
１０１  感光体ドラム
１０２  帯電器
１０４  転写ドラム
１０９  定着器
１１１  クリーナ
２０１  制御手段
２０２  回転制御手段
３１０  定着ローラ
３２０  加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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