(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成する像形成手段と、
前記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
加熱手段により加熱される定着回転体と、前記定着回転体に接触して前記定着回転体との間に定着ニップを形成する加圧回転体とからなる定着回転体対を有し、前記定着ニップに前記記録媒体を通過させ、熱と圧力とによって前記記録媒体上のトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、
前記定着回転体の表面の温度を検知する温度検知手段と、
画像形成の要求指示があったとき、前記定着回転体対を回転させて、所定時間における前記定着回転体表面の温度低下量を前記温度検出手段で検知し前記温度低下量が閾値より大きい場合は、画像形成の要求指示があってから表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記像担持体にトナー像の形成を開始するタイミングを遅らせることで、画像形成の要求指示があってから表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記温度低下量が閾値より大きい場合は、前記定着回転体または前記加圧回転体が所定温度に到達したら、前記像担持体にトナー像の形成を開始するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２または３の画像形成装置において、
室温を検知する室温検知手段を有し、
前記温度低下量が閾値より大きい場合、室温検知手段の検知結果に基づいて、決められた一定時間経過後に前記像担持体にトナー像の形成を開始するか、前記定着回転体または前記加圧回転体が所定温度に到達したら、前記像担持体にトナー像の形成を開始するかを選択するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
室温が１５℃以下のときは、前記定着回転体または前記加圧回転体が所定温度に到達したら、前記像担持体にトナー像の形成を開始する方を選択し、室温が１５℃を超えるときは、決められた一定時間経過後に前記像担持体にトナー像の形成を開始する方を選択するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかの画像形成装置において、
前記温度低下量が閾値より大きい場合、前記記録媒体上のトナー像を前記記録媒体に定着させるときの前記加熱手段の加熱量を制御する上で目標とする定着目標温度を、通常時よりも高い定着目標温度に変更するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
連続画像形成枚数が閾値以上となったら、通常時の定着目標温度に戻すよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
前記温度低下量が閾値より大きい場合、前記記録媒体上のトナー像を前記記録媒体に定着させた後、所定時間前記定着回転体対を事後回転させるよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、
前記温度低下量が、閾値より大きい場合、待機時における前記加熱手段の加熱量を制御する上で目標とする待機目標温度を、通常時よりも高い待機目標温度に変更するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれかの画像形成装置において、
室内湿度を検知する湿度検知手段を備え、
室内湿度が閾値より大きい場合、表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項項１乃至１０いずれかの画像形成装置において、
ユーザーが操作を行って、装置に指示要求を行うことができる操作手段で、表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御するか否かをユーザーが選択できるよう制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
像担持体にトナー像を形成する工程と、
前記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する工程と、
加熱手段により加熱される定着回転体と、前記定着回転体に接触して前記定着回転体との間に定着ニップを形成する加圧回転体とからなる定着回転体対を有し、前記定着ニップに前記記録媒体を通過させ、熱と圧力とによって前記記録媒体上のトナー像を前記記録媒体に定着させる工程とを有する画像形成方法において、
画像形成の要求指示があったとき、前記定着回転体対を回転させて、所定時間における前記定着回転体表面の温度低下量を温度検出手段で検知し前記温度低下量が閾値より大きい場合は、画像形成の要求指示があってから表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、着色粒子としてのトナーを用いて記録体表面にトナー像として顕像化させる作像工程と顕像化されたトナー像を記録体に固着させる定着工程から成る。トナ−は加熱により融解し、冷却により凝固する。定着工程では、このトナーの性質を利用してトナ−を加熱させることにより融解させ、記録体表面に定着させる。
従来、記録体表面上のトナー像を定着する定着装置として、内部に配置されたハロゲンヒータ等の加熱手段備える定着回転体たる定着ローラと、この定着ローラに対してコイルスプリングなどで押圧され、定着ローラとの間にニップ部を形成する加圧回転体たる加圧ローラとを備えるものがある。このような定着装置では、定着ローラと加圧ローラとの間のニップ部にその表面にトナー像を担持する記録体を通過させることで、トナー像を加熱及び加圧して記録体に定着する。
【０００３】
このような定着装置において画像品質を損なうことなく転写紙へトナー像を定着するためには、定着ニップ部でトナー像へ熱量を供給する定着ローラの温度を狙いの温度に一定に維持する必要があり、温度が狙いよりも高すぎても低すぎても、オフセットや定着不良と呼ばれる画像不良を誘発する恐れがある。よって定着ローラの温度を定着に適した定着温度に維持することは重要な課題である。
【０００４】
そこで、定着温度が適正な温度となるように定着ローラ表面の温度を定着温度検知手段としての温度センサにより検知し、その検知結果に基づいて加熱手段を制御している。
【０００５】
しかし、電源投入直後においては、ウォームアップ動作によって定着ローラ表面は、所定の温度に達しても、加圧ローラは、温度が低い場合がある。これは、定着ローラと加圧ローラとのローラ対を回転させずに、定着ローラを所定温度にしているため、加圧ローラの定着ローラと接触する表面部分のみが暖められ、他の表面部分が暖められないためである。その結果、ウォームアップ動作直後に画像形成の要求指示があって、定着ローラと加圧ローラとからなるローラ対の回転を開始すると、加圧ローラの表面温度の低い部分が定着ローラの表面と接触して、定着ローラの熱量が奪われ、定着ローラの表面温度が低下する。その後、加圧ローラ表面が暖められると、定着ローラの表面温度は、上昇して所定の温度にまで回復するが、定着ローラの表面温度が回復する前に、記録体が定着ニップを通過してしまい、定着不良が生じるおそれがあった。
【０００６】
特許文献１には、ウォームアップ動作によって定着ローラが目標温度となるように加熱したときにおける実際の定着ローラの表面温度と上記目標温度との差から推定した加圧ローラ温度が低い場合は、画像形成の要求指示があってから、表面にトナー像が形成された記録体が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長するものが記載されている。画像形成の要求指示があってから、表面にトナー像が形成された記録体が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長することで、加圧ローラによって熱量が奪われて温度が低下した定着ローラの表面温度が上述の目標温度にまで回復してから、表面にトナー像が形成された記録体が定着ニップ部を通過させることができる。これにより、定着不良が生じるのを抑制することができる。また、特許文献１に記載の装置においては、加圧ローラの温度が十分高いと推定されるときは、画像形成の要求指示があってから、表面にトナー像が形成された記録体が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させないので、ファーストプリントタイムを短くすることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２６２８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１においては、定着ローラや加圧ローラの偏心などのような様々な要因によって、ウォームアップ動作後の加圧ローラの温度を正しく推定できない場合がある。具体的に説明すると、定着ローラなどの偏心によって、停止時のニップ幅が異なってくる。その結果、回転停止時のニップ幅が狭いときは、加圧ローラによって奪われる熱量が少なくなるので、ウォームアップ動作によって定着ローラが目標温度となるように加熱したときにおける実際の定着ローラの表面温度の低下が少ない。よって、加圧ローラの温度が十分高いと誤った推定をしてしまい、実際は、加圧ローラの温度が低く、回転を開始したときに定着ローラの表面温度が大きく低下して、定着ローラの表面温度が、目標温度にまで上昇するのに時間を要するにもかかわらず、記録体が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長しない場合がある。その結果、定着ローラの表面温度が十分回復する前に、記録体が定着ニップ部に到達してしまい、定着不良が生じるおそれがあった。特に、熱応答性の高い定着ローラを用いた場合は、定着ローラや加圧ローラの偏心などの要因によって、実際の定着ローラ表面の温度が大幅に異なってくるため、定着不良が生じるおそれが高くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、定着回転体が目標温度となるように加熱した時点での定着回転体の表面温度から推定した加圧ローラの温度に基づいて、画像形成の要求指示があってから、表面にトナー像が形成された記録媒体が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長するものに比べて、確実に定着不良を抑制することのできる画像形成装置および画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体にトナー像を形成する像形成手段と、前記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、加熱手段により加熱される定着回転体と、前記定着回転体に接触して前記定着回転体との間に定着ニップを形成する加圧回転体とからなる定着回転体対を有し、前記定着ニップに前記記録媒体を通過させ、熱と圧力とによって前記記録媒体上のトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、前記定着回転体の表面の温度を検知する温度検知手段と、画像形成の要求指示があったとき、前記定着回転体対を回転させて、所定時間における前記定着回転体表面の温度低下量を前記温度検出手段で検知し前記温度低下量が閾値より大きい場合は、画像形成の要求指示があってから表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記像担持体にトナー像の形成を開始するタイミングを遅らせることで、画像形成の要求指示があってから表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御手段を構成したことを特徴とするものである。。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、前記温度低下量が閾値より大きい場合は、前記定着回転体または前記加圧回転体が所定温度に到達したら、前記像担持体にトナー像の形成を開始するよう前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３の画像形成装置において、室温を検知する室温検知手段を有し、前記温度低下量が閾値より大きい場合、室温検知手段の検知結果に基づいて、決められた一定時間経過後に前記像担持体にトナー像の形成を開始するか、前記定着回転体または前記加圧回転体が所定温度に到達したら、前記像担持体にトナー像の形成を開始するかを選択するよう前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、室温が１５℃以下のときは、前記定着回転体または前記加圧回転体が所定温度に到達したら、前記像担持体にトナー像の形成を開始する方を選択し、室温が１５℃を超えるときは、決められた一定時間経過後に前記像担持体にトナー像の形成を開始する方を選択するよう前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかの画像形成装置において、前記温度低下量が閾値より大きい場合、前記記録媒体上のトナー像を前記記録媒体に定着させるときの前記加熱手段の加熱量を制御する上で目標とする定着目標温度を、通常時よりも高い定着目標温度に変更するよう前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、連続画像形成枚数が閾値以上となったら、通常時の定着目標温度に戻すよう前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、前記温度低下量が閾値より大きい場合、前記記録媒体上のトナー像を前記記録媒体に定着させた後、所定時間前記定着回転体対を事後回転させるよう前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、前記温度低下量が、閾値より大きい場合、待機時における前記加熱手段の加熱量を制御する上で目標とする待機目標温度を、通常時よりも高い待機目標温度に変更するよう前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９いずれかの画像形成装置において、室内湿度を検知する湿度検知手段を備え、室内湿度が閾値より大きい場合、表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御するよう前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、１乃至１０いずれかの画像形成装置において、ユーザーが操作を行って、装置に指示要求を行うことができる操作手段で、表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御するか否かをユーザーが選択できるよう制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、像担持体にトナー像を形成する工程と、前記像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する工程と、加熱手段により加熱される定着回転体と、前記定着回転体に接触して前記定着回転体との間に定着ニップを形成する加圧回転体とからなる定着回転体対を有し、前記定着ニップに前記記録媒体を通過させ、熱と圧力とによって前記記録媒体上のトナー像を前記記録媒体に定着させる工程とを有する画像形成方法において、画像形成の要求指示があったとき、前記定着回転体対を回転させて、所定時間における前記定着回転体表面の温度低下量を温度検出手段で検知し前記温度低下量が閾値より大きい場合は、画像形成の要求指示があってから表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至１２の発明によれば、定着回転体対を所定時間回転させたときの定着回転体表面の温度低下量に基づいて、表面にトナー像が形成された記録媒体が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長するので、定着ローラの表面温度が、目標温度にまで上昇するまでにどのくらい時間を要するかを正確に判断することができる。よって、定着ローラが目標温度となるように加熱した時点での定着ローラの表面温度から推定した加圧ローラの温度に基づいて、表面にトナー像が形成された記録媒体が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長するものに比べて、定着不良を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）に適用した場合の実施形態について説明する。
まず、プリンタ１００の基本的な構成について説明する。図１は、プリンタ１００の構成を示す概略構成図である。
プリンタ１００は、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの４つの像形成手段を横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、個々の像形成手段であるトナー像形成ユニット１０１Ｙ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｋが、図中有左から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成ユニット１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのまわりに、帯電装置、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、感光体クリーニング装置等を備えている。プリンタ１００の上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配置されている。そして、このトナーボトル２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、に各色トナーが補給される。
【００１３】
また、タンデム画像形成部の下部に潜像形成手段としての光書込ユニット９を設ける。この光書込ユニット９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体２１の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。
【００１４】
また、タンデム画像形成部の直ぐ上には、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト１、一次転写装置、２次転写ローラなどを備えた転写手段たる転写ユニットを設けている。中間転写ベルト１は、支持ローラ１ａ、１ｂに掛け回され、この支持ローラのうち駆動ローラ１ａの回転軸には駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。この駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト１が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な支持ローラ１ｂが回転する。中間転写ベルト１の内側には、感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１上に転写するための一次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを設ける。
【００１５】
また、一次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋより中間転写ベルト１の駆動方向下流に二次転写装置としての二次転写ローラ５を設ける。この二次転写ローラ５と中間転写ベルト１を挟んで反対の側には、支持ローラ１ｂが配置されており、押部材としての機能を果たしている。また、記録体としての転写紙Ｐを収容する給紙カセット８、給紙コロ７、レジストローラ６等を備えている。さらに、二次転写ローラ５によりトナー像を転写された転写紙Ｐの進行方向に関して二次転写ローラ５の下流部には、転写紙Ｐ上の画像を定着する定着装置４、排紙ローラ３を備えている。
【００１６】
つぎに、プリンタ１００の動作を説明する。個々のトナー像形成ユニット１０１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで、その感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを回転し、感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転とともに、まず帯電装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面を一様に帯電する。次いで画像データを光書込ユニット９からのレーザによる書込み光を照射して感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂ上に静電潜像を形成する。その後、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体ド２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にそれぞれ、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで駆動ローラ１ａを回転駆動して他の従動ローラ１ｂ、二次転写ローラ５を従動回転し、中間転写ベルト１を回転搬送して、その可視像を一次転写装置１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで中間転写ベルト１上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１上に合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面は感光体クリーニング装置で残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。
【００１７】
また、上述の画像形成のタイミングにあわせて、給紙カセット８からは転写紙Ｐが給紙コロ７により繰り出され、レジストローラ６まで搬送され、一旦停止する。そして、上記画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ローラ５と中間転写ベルト１の間に搬送される。ここで、中間転写ベルト１と二次転写ローラ５とは転写紙Ｐを挟んでいわゆる二次転写ニップを形成し、二次転写ローラ５にて中間転写ベルト１上のトナー像を記録媒体Ｓ上に二次転写する。
【００１８】
画像転写後の転写紙Ｐは定着装置４へと送り込まれ、定着装置４で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１２で、画像転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。
【００１９】
なお、各色のトナー像形成ユニット１０１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、一体的に形成され、本体に脱着可能な着脱可能なプロセスカートリッジとなっている。そして、これらの一体的なプロセスカートリッジは、プリンタ１００本体に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ１００本体の手前側に引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジをプリンタ１００本体の奥側に押し込むことによって、トナー像形成ユニット１０１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを所定の位置に装填することができる。
【００２０】
ここで、各トナー像形成ユニット１０１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのプロセスカートリッジは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略し、このトナー像形成ユニット１０１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのプロセスカートリッジの説明を詳細におこなう。図２に、トナー像形成ユニット１０１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋであるプロセスカートリッジ一つの概略構成を拡大して示す。
図２において、図中時計方向に回転する感光体２１のまわりに、帯電装置としての帯電ローラ１７、現像装置１０、感光体クリーニング装置としてのファーブラシ３６、クリーニングブレード３３等が順に配置されている。このように、プリンタ１００では、帯電ローラ１７は感光体２１の鉛直下方に配置されている。また、帯電ローラ１７の下方には帯電ローラ１７の表面に連れ周りで回転可能に当接してクリーニングする帯電クリーニングローラとしてのクリーナローラ１８を備えている。また、感光体クリーニング装置はファーブラシ３６、クリーニングブレード３３、感光体２１より掻き取られた廃トナーをプロセスカートリッジ外に排出する廃トナー搬送コイル３４を備えている。
【００２１】
図３は、定着装置を示す概略構成図である。
この定着装置４は、定着回転体としての定着ローラ４１と、加圧回転体としての加圧ローラ４２とからなる定着回転対たる定着ローラ対を有している。定着ローラ４１の内部には、加熱手段としての加熱部材４３が設けられており、この輻射熱によって定着ローラ４１を内側から加熱している。この加熱部材４３としては例えばハロゲンランプ等の加熱ランプを使用することができる。
【００２２】
定着ローラ４１及び加圧ローラ４２はそれぞれ図示しない支持部材に回転自在に軸支されている。定着ローラ４１は、駆動力伝達部材としての図示しないギヤを介して図示しない定着モータからの回転駆動力が伝達され、図中の矢印方向に回転駆動される。
【００２３】
加圧ローラ４２の両端部の軸受部は、図示しないバネ等の付勢部材によって定着ローラ４１に対して押し付ける向きに付勢されている。この加圧ローラ４２の付勢により、転写紙Ｐが通過する定着位置で定着ローラ４１及び加圧ローラ４２が互いに圧接し、転写紙進行方向に幅を有するニップ部Ｎを形成している。このニップ部Ｎを転写紙Ｐが通過する際に、転写紙Ｐ上の未定着のトナー画像Ｔが、熱により溶融し、押し付け圧によって転写紙Ｐに永久定着される。
【００２４】
定着ローラ４１に回転駆動力が伝達されて定着ローラ４１が回転すると、ニップ部Ｎを介して加圧ローラ４２がつれ回るようになっている。なお、加圧ローラ４２側にも駆動伝達部材としてのギヤを介して回転駆動力を伝達し、ニップ部Ｎで各ローラの表面が同じ線速で移動するように構成してもよい。
【００２５】
加圧ローラ４２は、基体としての円筒状の金属からなる芯金４２ａと、芯金の表面に設けられた弾性層４２ｂと、弾性層の外周面を被覆する表面離型層４２ｃとを備えている。弾性層４２ｂは、シリコーンゴムなどの絶縁弾性体で形成されている。定着ローラ４１は、加圧ローラ４２同様、基体としての円筒状の金属からなる芯金４１ａと、芯金の表面に設けられた弾性層４１ｂと、弾性層の外周面を被覆する表面離型層４１ｃとを備えている。また、定着ローラ４１は、ウォームアップ時間が６０秒以下となるように弾性層の厚さを薄くして、熱容量を小さくしている。
【００２６】
定着ローラ４１の表面の温度は、温度検知手段としてのサーミスタなどの温度センサ４４で検知され、その検知結果に基づき、定着目標温度となるように加熱部材（加熱ランプ）４３を制御している。
【００２７】
図４は、本プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。同図において制御部１９８は、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、不揮発性メモリたるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、一時記憶手段たるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を有している。制御部１９８は、装置全体の制御を司るものであり、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、本複写機１００の特徴点に関連する機器やセンサだけを示している。制御部１９８は、ＲＡＭやＲＯＭ内に記憶している制御プログラムに基づいて、各手段の機能を実現している。具体的には、制御部２００は、定着目標温度となるように加熱部材（加熱ランプ）４３を制御する温度制御手段として機能する。また、後述するように、制御部は、作像の指示があったとき、定着装置を駆動させて、定着ローラ（定着ベルト）の表面温度の変化量に基づいて、所定時間事前回転させるよう制御する。
【００２８】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
図５は、３枚連続プリントの作像指示要求をうけてから、作像を開始するまでの間の定着ローラ温度の時間変化を調査したものである。なお、加圧ローラ４２の表面と対向する位置（図３の点線の位置）にも温度センサ４５を設けて、加圧ローラ４２の表面温度の時間変化も調査した。図に示すように、定着ローラ４１の回転停止した待機状態において、定着ローラ４１の表面温度は、約１８０［℃］であり、ほぼ待機目標温度と同じであるが、加圧ローラ４２の表面温度は、５０［℃］以下と低温となっている。このような状態から作像要求をうけると、加熱部材４３の加熱量を制御する上で目標とする目標温度を、待機目標温度から定着目標温度に変更して、定着ローラ４１が回転を開始するが、そのとき、加圧ローラ４２が低い温度であるため、加圧ローラ４２に熱を奪われ、定着ローラ４１の表面温度が低下して、定着ローラ４１の表面温度が定着目標温度よりも大幅低くなった。その結果、転写紙Ｐが定着ニップに搬送されて転写紙Ｐ上のトナー像が定着せしめられるときの定着ローラ４１の表面温度は、十分回復せず、定着目標温度よりも２０［ｄｅｇ］以上低い温度となった。その結果、プリントした画像に定着不良が発生してしまった。
そこで、本実施形態においては、加圧ローラ４２の温度が低く、定着ローラ４１の温度の下がりが大きい場合は、作像要求があってから、トナー像が形成された転写紙Ｐが定着ニップに到達するまでの時間を延長して、定着ローラの表面温度が十分回復したときに、転写紙Ｐが定着ニップを通過するようにした。
以下に、実施例１乃至５に基づいて、具体的に説明する。
【００２９】
［実施例１］
まず、実施例１について、説明する。
実施例１は、定着ローラ４１の温度の下がりが大きい場合は、作像の開始タイミングを所定時間遅らせるよう制御するものである。
図６は、実施例１の作像のフローチャートを示す図である。
まず、パーソナルコンピュータなどから作像要求を受けたら（Ｓ１のＹＥＳ）、制御部２００は、定着ローラ４１を所定計測時間Δｔ（３．２秒）回転させて、定着ローラ４１表面の温度低下量ΔＴを測定する（Ｓ２）。温度低下量ΔＴは、定着ローラの回転を開始したときの定着ローラの温度から、所定計測時間Δｔ回転時の定着ローラの温度を減算して得る。温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ（７［ｄｅｇ］）以上のとき（Ｓ３のＹＥＳ）は、作像動作の開始のタイミングを遅らせて定着ローラ４１を５秒間事前回転させた後（Ｓ４のＹＥＳ）、光書込ユニットを動作させて作像動作を開始する（Ｓ５）。一方、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ未満の場合（Ｓ３のＮＯ）は、事前回転させずに、作像を開始する。
【００３０】
図７は、待機時の加圧ローラ４２の温度が低い状態で、実施例１の制御を行って作像したときの転写紙Ｐに画像が定着するまでの定着ローラ４１の温度の時間変化を調査したものであり、図８は、待機時の加圧ローラ４２の温度が低い状態で、実施例１の制御を行って作像したときの転写紙Ｐに画像が定着するまでの定着ローラ４１の温度の時間変化を調査したものである。
図７に示すように、待機時の加圧ローラ４２の温度が低い場合は、定着ローラ４１に熱が加圧ローラ４２に奪われたため、計測時間Δｔにおける温度低下量が７［ｄｅｇ］以上になっている。この場合は、作像の開始のタイミングを遅らせて、５秒間事前回転動作を行った後に作像を開始することにより、作像要求があってから表面にトナー像が形成された転写紙が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させることができる。よって、ほぼ定着目標温度にまで回復してから、転写紙Ｐを定着ニップへ通過させることができ、定着不良のない良好な画像を得ることができた。
また、実際に定着ローラ対を回転させて、実際の定着ローラ表面の温度低下量に基づいて、作像の開始のタイミングを遅らせて、作像要求があってから表面にトナー像が形成された転写紙が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるか否かを判断する。低下量から、どのくらいの時間で定着ローラ表面の温度ほぼ定着目標温度にまで回復するかを精度よく推定することができる。よって、ニップ幅の変動などによって温度低下量が大幅に変動するような６０秒以下のウォームアップ時間で定着ローラの表面温度を定着目標温度にまで上げることができる熱応答性の高い定着ローラであっても、実際に定着ローラを回転させたときの定着ローラ表面の温度低下量から判断するので、作像の開始のタイミングを遅らせるか否かを精度よく判定することができる。
【００３１】
一方、図８に示すように待機時の加圧ローラ４２の温度が高い場合は、計測時間Δｔにおける温度低下がないため、計測後、直ぐに作像を開始しても、転写紙Ｐが定着ニップを通過するときの定着ローラ表面の温度は、ほぼ定着目標温度であるので、定着不良のない良好な画像を得ることができる。また、温度低下がない場合は計測後、直ぐに作像を開始するので、ファーストプリントタイムを短くすることができる。
【００３２】
図９は、温度低下量ΔＴと、定着時における定着ローラ表面の最低温度との関係を示す図である。図に示すように、実施例１のように制御することで、定着時における定着ローラ表面の最低温度が、定着不良未発生最低温度以下にならず、良好な画像得ることができた。また、図１０に示すように、温度低下量が７［ｄｅｇ］未満の場合は、７［ｄｅｇ］以上のときよりもファーストプリントタイムが削減することができた。
なお、本実施例では、計測時間Δｔを３．２秒、閾値ΔＴｃを７［℃］、定着ローラの事前回転時間を５秒としているが、これらの数値は、装置構成などによって、適宜設定すればよい。また、温度低下量に応じて回転時間を異ならせてもよい。
【００３３】
［実施例２］
次に、実施例２について、説明する。
図１１は、実施例２の作像のフローチャートを示す図である。
実施例２は、図に示すように、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ未満の場合（１３のＹＥＳ）は、定着ローラ表面温度が作像開始温度に達成するまで事前回転させて（Ｓ１４のＹＥＳ）、作像を開始する（Ｓ１５）。
【００３４】
本実施例では、作像開始温度と定着目標温度との温度差を−１０［ｄｅｇ］に設定した。図１２に示すように、作像開始温度と定着目標温度との温度差を大きくすればするほど、ファーストプリントタイムを削減することができるが、作像開始温度と定着目標温度との温度差を大きくすると、定着時までに定着不良が発生する定着下限温度まで上昇せず、定着不良を起こすおそれがある。
図１３に示すように、作像開始温度と定着目標温度との温度差を５〜１５［ｄｅｇ］の間に設定すれば、定着時における定着ローラ表面の温度を、ホットオフセットを起こさない定着上限温度と定着不良を起こさない定着下限温度との間に収めることができ、好ましい。特に、作像開始温度と定着目標温度との温度差を−１０［ｄｅｇ］に設定した場合の定着時における定着ローラ表面の最低温度は、ほぼ定着上限温度と定着下限温度との間の温度になり、定着不良およびホットオフセットいずれにも余裕度を大きくもたせることができ、より好ましい。
【００３５】
図１４は、待機時の加圧ローラ４２の温度が低い状態で、実施例２の制御を行って作像したときの転写紙に画像が定着するまでの定着ローラ４１の温度の時間変化を調査したものである。図に示すように、作像開始温度に達してから作像を開始することで、転写紙Ｐが定着ニップを通過するときの定着ローラ表面の温度が、ほぼ定着目標温度となっている。よって、定着不良のない良好な画像を得ることができた。
【００３６】
また、上述では、定着ローラ４１の表面が作像開始温度になったら、作像を開始するよう制御しているが、図３の点線の位置に加圧ローラ表面の温度を検知する温度センサを設け、図１５に示すフローのように、加圧ローラ表面の温度が加圧ローラ作像開始温度となったら（Ｓ２４のＹＥＳ）、作像を開始する（Ｓ２５）ようにしてもよい。
【００３７】
［実施例３］
次に、実施例３について、説明する。
実施例３は、装置本体に室温を検知する室温検知手段たる不図示の室温センサを設け、室温センサの検知結果に基づいて、上述の実施例１の制御を行うか、上述の実施例２の制御を行うか選択するように制御するものである。
図１６は、実施例３の作像のフローチャートを示す図である。
図に示すように、作像要求を受けたら（Ｓ３１のＹＥＳ）、制御部２００は、不図示の室温検知センサで室温を検知し（Ｓ３２）、室温が１５［℃］以下のとき（Ｓ３３のＹＥＳ）は、温度低下量ΔＴが閾値以上である場合（Ｓ３５のＹＥＳ）、定着ローラ表面温度が作像開始温度に達成するまで事前回転させて（Ｓ３６のＹＥＳ）、作像を開始する（Ｓ３７）。
一方、室温が１５［℃］を超えるとき（Ｓ３３のＮＯ）は、温度低下量ΔＴが閾値以上である場合（Ｓ３９のＹＥＳ）、定着ローラ４１を所定時間（５秒間）事前回転させた後（Ｓ４０のＹＥＳ）、作像を開始する（Ｓ４１）。
【００３８】
図１７は、実施例３の制御を行ったときの定着時の定着ローラ表面温度と、各室温における定着下限温度を示す図である。図に示すように、定着ローラ４１を一定時間（５秒間）事前回転させた後、作像を開始する制御を行ったときにおける定着時の定着ローラ４１の表面温度は、１７５［℃］であったが、作像開始温度に達成するまで事前回転させてから作像を開始する制御を行ったときにおける定着時の定着ローラ４１の表面温度は、１８５［℃］であった。
また、図に示すように、室温が低い場合は、転写紙も冷えているため、定着不良を起こさない定着下限温度が高めとなる。このため、室温が低い場合の定着下限温度は、１７５［℃］以上であるため、５秒間の事前回転では、転写紙が定着ニップを通過するまでに定着下限温度まで定着ローラの表面温度が上昇せずに、定着不良を生じるおそれがある。このため、室温が低い場合は、定着ローラ表面温度が作像開始温度に達成するまで事前回転させてから作像を開始する。
一方、室温が高くなると、定着下限温度が低くなるので、定着ローラを一定時間（５秒間）回転させる制御でも、定着時の定着ローラ表面の温度を定着下限温度以上にすることができる。
【００３９】
また、図１８に示すように、定着不良を発生させないために、室温１０［℃］環境下では、作像開始温度に達成するまで事前回転させるため、ウォームアップ直後のファーストプリントタイムが長くなっているが、室温２３［℃］環境下では、一定時間（５秒間）しか事前回転させないので、ウォームアップ直後のファーストプリントタイムが短くて済む。これにより、室温が所定温度以上に保たれるオフィス環境下におけるウォームアップ直後のファーストプリントタイムを短縮することができる。
【００４０】
また、例えば、室温が低いときは、事前回転時間を長くするなどして、室温に応じて、事前回転時間を異ならせることでも、オフィス環境化におけるウォームアップ直後のファーストプリントタイムを短縮し、低温環境下での定着不良を抑制することができる。
また、例えば、室温が高いときは、作像開始温度と定着目標温度との差を大きくするなどして、室温に応じて、作像開始温度異ならせることでも、オフィス環境下におけるファーストプリントタイムを短縮し、低温環境下での定着不良を抑制することができる。
【００４１】
［実施例４］
次に、実施例４について、説明する。
実施例４は、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ未満の場合は、定着目標温度と待機目標温度を高めるとともに、また、定着ローラの表面温度が高くなりすぎるのを防止するために行う定着後の事後回転を延長するよう制御するものである。
図１９は、実施例４の作像のフローチャートを示す図である。
図に示すように、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ以上の場合（Ｓ５３のＹＥＳ）は、定着目標温度と待機目標温度に所定の温度を加算するとともに、定着後の事後回転を所定時間延長する（Ｓ５４）。そして、所定時間または定着ローラ４１の表面温度が作像開始温度まで事前回転させて（Ｓ５５）、作像動作を開始する（Ｓ５６）。作像動作終了後、定着ローラ対の事後回転延長動作を行って終了する（Ｓ５７）。終了後は、定着目標温度、回転延長時間は、通常の値に戻し、待機目標時間が、次の作像要求があったときに、通常の値に戻す。
一方、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ未満の場合（Ｓ５３のＮＯ）は、定着目標温度、待機目標温度の加算温度と、事後回転の延長を行わずに、作像動作を開始する。
【００４２】
本実施例においては、定着目標温度を１０℃、待機目標温度を１０℃加算、１０秒の事後回転動作を延長しているが、加算温度、事後回転時間などは、装置の構成により適宜決定する数値である。また、装置の構成においては、通常時は事後回転を行わなわず、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ未満のときにのみ、事後回転を行うようにしてもよい。
【００４３】
このように、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ未満の場合は、定着目標温度と待機目標温度を高めるとともに、定着後の事後回転を延長するよう制御することで、図２０に示すように、ウォームアップ直後に作像動作を行った後の加圧ローラ４２の温度上昇が大きくなっていることがわかる。これは、定着目標温度や待機目標温度を高めたり、事後回転動作を延長したりすることで、加圧ローラ４２が積極的に暖められたからである。
【００４４】
このように、加圧ローラ４２を積極的に暖めることで、図２１に示すように、２回目の作像動作で定着ローラ表面温度の低下量が閾値以下となり、事前回転を行わなくてよくなり、ウォームアップ後のファーストタイムプリントが長くなる枚数を少なくすることができる。
【００４５】
また、作像動作が連続プリントのとき、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ以上の場合は、連続プリントが、定着目標温度が通常時よりも高めの状態で行われ続けることとなる。転写紙が定着ニップを通過するときは、転写紙によって、加圧ローラ４２の熱が奪われるため、連続プリンタを行うと、定着ローラ４１と加圧ローラ４２との温度差が大きくなっていく。しかも、定着目標温度が通常時よりも高めの状態で、連続プリントが行われた場合は、定着ローラ４１と加圧ローラ４２との温度差が通常時よりも大きくなってしまう。その結果、表面と裏面とで用紙の伸縮率が異なってしまい、連続プリントの後半で転写紙のカール量が大きくなってしまう。転写紙のカール量が大きくなると、スタック性が悪くなり、ページ狂いや転写紙が排紙トレイから落下するなどの問題が発生するおそれがある。
そこで、図２２のフローに示すように、定着ローラ表面の温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ以上（Ｓ６３のＹＥＳ）で、定着目標温度と待機目標温度に所定の温度を加算するとともに、定着後の事後回転を所定時間延長する設定変更を行って（Ｓ６４）、所定時間または作像開始温度に達した後（Ｓ６５）に作像動作を開始したら（Ｓ６６）、同一ジョブでのプリント枚数をカウントする。プリント枚数が閾値以上となったら（Ｓ６７のＹＥＳ）、定着目標温度の加算を解除して、通常時の定着目標温度に戻して、残り枚数のプリントを実行する（Ｓ６７）。
【００４６】
図２３は、図１９に示すフローで連続プリントを行ったときと、図２２に示すフローでＴ６２００紙を、１００枚連続プリントを行って、スタックの様子を目視で確認した結果である。図１９に示すフローで、作像した場合は、連続プリントの後半の転写紙のカール量が多くなって、スタック不良が発生した。一方、図２２に示したフローを実行することによって、連続プリントの後半の転写紙のカール量を抑えることができ、スタック不良が発生しなかった。
【００４７】
［実施例５］
次に、実施例５について、説明する。
実施例５は、転写紙のカールを低減するために、湿度検知手段たる湿度センサで室内の湿度を検知し、湿度に応じて事前回転時間を延長するよう制御するものである。
図２４は、実施例５の作像のフローチャートを示す図である。
図に示すように、湿度センサで室内の湿度を検知した結果、室内の湿度が６０［％］以上（Ｓ７３のＹＥＳ）で、温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ以上のとき（Ｓ７５のＹＥＳ）は、所定時間事前回転させた後、６０秒間延長回転させて（Ｓ７７）から、作像動作を開始する（Ｓ７８）。また、室内の湿度が６０［％］以上（Ｓ７３のＹＥＳ）で、温度低下量ΔＴが閾値ΔＴｃ未満（Ｓ７５のＮＯ）のときも、６０秒間事前回転（Ｓ７６）した後、作像を開始する（Ｓ７８）。
一方、室内の湿度が６０［％］未満（Ｓ７３のＮＯ）のときは、上述した実施例１と同様の制御を行う（Ｓ７９〜Ｓ８２）。
【００４８】
図２５は、事前回転時間と、事前回転後の加圧ローラの表面温度を示す図であり、図２６は、２７℃、９０％の環境下における事前回転後の加圧ローラの表面温度と、ウォームアップ直後に画像形成したときの転写紙のカール量との関係を示す図である。
図２６に示すように、事前回転後の加圧ローラの表面温度が、ほぼ１４０［℃］で、紙種によらず、転写紙のカール量を４０［ｍｍ］以下に抑えることができる。そして、図２５に示すように、加圧ローラの温度を１４０［℃］にするためには、６０秒の事前回転が必要であることがわかる。
【００４９】
図２７は、実施例５の制御を行った場合と、６０秒の事前回転動作を行わなかったときとのカール量を調べた図である。図に示すように、実施例５においては、紙種によらず、カール量をいずれも４０［ｍｍ］以下に抑えることができた。
【００５０】
また、上述では、湿度が６０％以上のときは、一律に６０秒事前回転動作を行うようにしているが、図２８に示すように、湿度が６０〜７９［％］のときは、事前回転時間を３０秒にし、湿度が８０［％］以上のときは、事前回転時間を６０秒にしてもよい。
【００５１】
また、湿度が低くても、紙の種類によっては、加圧ローラと定着ローラとの温度差が大きいと、カール量が大きくなるものもある。この場合は、図２９に示すように、パーソナルコンピュータやプリンタの操作部などの操作手段でユーザーがカール低減モードに設定した場合（Ｓ９１のＹＥＳ）は、室内の湿度に関係なく、事前にカール低減のための事前回転を実施するようにしてもよい。
【００５２】
また、図３０に示すように、カール低減モードを、３０秒間の事前回転を行うライトカール低減モードと、６０秒間の事前回転を行うヘビーカール低減モードの２種類設けて、ユーザーが紙種に応じて選択できるようにしてもよい。
【００５３】
また、本発明は、ベルト方式の定着装置にも適用することができる。図３１は、ベルト方式の定着装置を示す概略構成図である。この定着装置４００は、ベルト方式の定着装置である。この定着装置４００は定着回転体対として、スポンジ状の弾性層を備えた弾性ローラ４１０と、弾性ローラ４１０と定着回転体たる定着ベルト４１１を介して対向し、弾性ローラ４１０よりも硬度が高い加圧回転体たる加圧ローラ４２０とを備える。図３１に示すように、定着装置４００では、無端状の定着ベルト４１１が複数の張架部材としての加熱ローラ４１５と弾性ローラ４１０とに張架されている。
加熱ローラ４１５は、金属製の芯金にハロゲンランプ等の加熱手段である加熱部材４１３を内蔵しており、この輻射熱によって定着ベルト４１１を内側から加熱している。また、弾性ローラ４１０と定着ベルト４１１を介して対抗する位置には、温度検知手段としての温度センサ４１４を配置し、温度センサ４１４の温度検知に基づき、定着目標温度となるように加熱部材４１３を制御している。
【００５４】
加圧ローラ４２０は、定着ベルト４１１を介して弾性ローラ４１０を加圧している。また、加圧ローラ４１０には、図示しない定着モータによって回転しており、これにより、弾性ローラ４１０が従動回転するようになっている。また、定着装置４００には、定着ベルト４１１の中央部付近に接触するテンションローラ４１６が設けられている。このテンションローラ４１６は、バネ４１７によってベルトを内側へ加圧しており、これにより、定着ベルト４１１にテンションが付与されている。なお、定着モータを加圧ローラ４２０に設けているが、弾性ローラ４１０に設け、加圧ローラ４２０を従動回転させてもよい。
【００５５】
このようなベルト方式の定着装置４００は、加熱ローラ４１５で加熱された定着ベルト４１１と加圧ローラ４２０との間に転写紙Ｐを通過させて、転写紙Ｐの上に付着している未定着のトナー像Ｔを定着ベルト４１１の熱により軟化させつつ加圧ローラ４２０で加圧して転写紙上に定着させる。また、ベルト方式とすることで、６０秒以下のウォームアップ動作で定着ローラ表面の温度を定着目標温度にまで立ち上げることが可能となる。
【００５６】
また、本発明は、中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置に限られず、直接転写タンデム方式のカラー画像形成装置にも適用できる。
【００５７】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、像担持体たる感光体にトナー像を形成する像形成手段たるトナー像形成ユニットと、感光体上のトナー像を記録媒体たる転写紙に転写する転写手段たる転写ユニットと、加熱手段たる加熱部材により加熱される定着回転体たる定着ローラと、定着ローラに接触して定着ローラとの間に定着ニップを形成する加圧回転体たる加圧ローラとからなる定着回転体対たる定着ローラ対を有し、定着ニップに転写紙を通過させ、熱と圧力とによって上のトナー像を転写紙に定着させる定着装置とを備えている。また、定着ローラの表面の温度を検知する温度検知手段たる温度センサを有している。さらに、画像形成の要求指示があったとき、定着ローラ対を回転させて、計測時間Δｔにおける定着ローラ表面の温度低下量ΔＴを温度センサで検知し、温度低下量が閾値より大きい場合は、表面にトナー像が形成された転写紙が定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させるよう制御する制御手段たる制御部を備えている。
このように構成することで、ウォームアップ動作６０秒以下で定着ローラ表面温度を定着目標温度にまであげることができる熱応答性の高い定着ローラであっても、精度よく時間を延長するか否かを判定することができ、定着不良を防止することができる。また、温度低下量が閾値よりも大きい場合ときだけ、時間を延長させるので、全てにおいて、時間を長くするものに比べてファーストプリントタイムを低減することができる。
【００５８】
また、前記像担持体にトナー像の形成を開始するタイミングを遅らせることで、表面にトナー像が形成された記録媒体が前記定着ニップ部に到達するまでの時間を延長させることができる。
【００５９】
また、実施例２によれば、定着ローラまたは加圧ローラが作像開始温度に到達したら、感光体にトナー像の形成を開始するよう制御部を構成した。これにより、定着ニップに転写紙が到達するときに定着ローラの表面温度を、ほぼ定着目標温度にすることができ、定着不良を抑制することができる。
【００６０】
また、実施例３によれば、室温を検知する室温検知手段たる室温センサの検知結果に基づいて、決められた一定時間経過後に感光体にトナー像の形成を開始するか、定着ローラまたは加圧ローラが作像開始温度に到達したら、感光体にトナー像の形成を開始するかを選択するよう制御部を構成した。これにより、室温に応じて、最適な制御を行うことができる。
【００６１】
特に、室温が１５℃以下のときは、定着ローラまたは加圧ローラが所定温度に到達したら、感光体にトナー像の形成を開始する方を選択し、室温が１５℃を超えるときは、決められた一定時間経過後に感光体にトナー像の形成を開始する方を選択するよう制御部を構成することで、次の効果を得ることができる。すなわち、室温が１５℃以下と低いときは、定着ローラまたは加圧ローラが所定温度に到達するまで事前回転することで、定着ローラの表面温度を、定着時に定着不良の生じない定着下限温度以上に確実にすることができ、定着不良を抑制することができる。また、室温が１５℃を超えるときは、定着下限温度が下がるため、定着ローラ表面の温度が、定着目標温度がある程度下回っても、定着不良が生じない。よって、室温が１５℃を超えるときは、一定時間の事前回転終了後に作像を開始することで、定着不良を抑制し、ファーストプリント時間を低減することができる。
【００６２】
また、実施例４によれば、温度低下量が閾値より大きい場合、定着目標温度を、通常時よりも高い定着目標温度に変更するよう制御部を構成することで、加圧ローラを早く暖めることができ、事前回転が入る枚数を少なくすることができ、ファーストプリント時間が長くなる枚数を少なくすることができる。
【００６３】
また、連続画像形成枚数が閾値以上となったら、通常時の定着目標温度に戻すよう制御部を構成することで、連続画像形成における後半の転写紙にカールが発生するのを抑制して、スタック不良を抑制することができる。
【００６４】
また、温度低下量が閾値より大きい場合、転写紙上のトナー像を転写紙に定着させた後、所定時間前記定着回転体対を事後回転させるよう制御部を構成することでも、加圧ローラを早く暖めることができ、事前回転が入る枚数を少なくすることができ、ファーストプリント時間が長くなる枚数を少なくすることができる。
【００６５】
さらに、温度低下量が、閾値より大きい場合、待機目標温度を、通常時よりも高い待機目標温度に変更するよう制御部を構成することでも、加圧ローラを早く暖めることができ、事前回転が入る枚数を少なくすることができ、ファーストプリント時間が長くなる枚数を少なくすることができる。
【００６６】
また、実施例５によれば、室内湿度を検知する湿度検知手段たる湿度センサを有し、室内湿度が閾値よりも高いときは、定着ローラ対を事前回転させるよう制御部を構成することで、定着ローラと加圧ローラとの温度差を小さくすることができ、転写紙のカールを抑制することができる。
【００６７】
また、パーソナルコンピュータやプリンタの操作部などの操作手段で、定着ローラ対を事前回転させる制御を行うか否かをユーザーが選択できるよう制御部を構成する。これにより、カールが発生しやすい転写紙を用いるときは、定着ローラ対を事前回転させる制御を行う方を選択すれば、転写紙のカールを抑えることができ、カールが発生しにくい転写紙を用いるときは、事前回転させる制御を行わない選択をすれば、ファーストプリント時間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのトナー像形成部を構成するプロセスカートリッジの概略構成図。
【図３】定着装置の概略構成図。
【図４】同プリンタの電気回路の要部を示すブロック図。
【図５】従来の作像フローを実施したときの、３枚連続プリントの作像指示要求をうけてから作像を開始するまでの間の定着ローラの温度の時間変化を示すグラフ。
【図６】実施例１の作像のフローチャートを示す図。
【図７】実施例１の作像フローを実施したときの、加圧ローラの表面温度が低い場合における、３枚連続プリントの作像指示要求をうけてから作像を開始するまでの間の定着ローラの温度の時間変化を示すグラフ。
【図８】実施例１の作像フローを実施したときの、加圧ローラの表面温度が高い場合における、３枚連続プリントの作像指示要求をうけてから作像を開始するまでの間の定着ローラの温度の時間変化を示すグラフ。
【図９】作像開始直前の定着ローラ表面の最低温度を示すグラフ。
【図１０】実施例１の作像フローを実施したときの、ファーストプリント時間を示すグラフ。
【図１１】実施例１の作像のフローチャートを示す図。
【図１２】ファーストプリント時間および、作像開始温度と定着目標温度との温度差の関係を示すグラフ。
【図１３】作像開始直前の定着ローラ表面の最低温度および、作像開始温度と定着目標温度との温度差の関係を示すグラフ。
【図１４】実施例２の作像フローを実施したときの、３枚連続プリントの作像指示要求をうけてから作像を開始するまでの間の定着ローラの温度の時間変化を示すグラフ。
【図１５】加圧ローラが加圧ローラ作像開始温度となるまで事前回転するようにした作像のフローチャートを示す図。
【図１６】実施例３の作像のフローチャートを示す図。
【図１７】作像開始直前の定着ローラ表面の最低温度と室温との関係を示すグラフ。
【図１８】ファーストプリント時間の変化を示すグラフ。
【図１９】実施例４の作像のフローチャートを示す図。
【図２０】加圧ローラの温度変化を示すグラフ。
【図２１】ファーストプリント時間の変化を示すグラフ。
【図２２】連続プリント枚数が閾値以上となったら、通常時の定着目標温度に戻すようにした作像のフローチャートを示す図。
【図２３】連続プリント時のスタック不良について調べた結果を示す図。
【図２４】実施例５の作像のフローチャートを示す図。
【図２５】作像開始直前の加圧ローラ表面の温度と事前回転時間との関係を示すグラフ。
【図２６】ウォームアップ直後の作像時における転写紙のカール量と作像開始直前の加圧ローラ表面の温度との関係を示すグラフ。
【図２７】事前回転を行った場合のカール量と行わなかった場合のカール量とを示すグラフ。
【図２８】湿度条件と事前回転時間との関係を示す図。
【図２９】カール低減モードを設けたときの作像のフローチャートを示す図。
【図３０】ユーザーが設定可能なモードと事前回転時間との関係を示す図。
【図３１】ベルト方式の定着装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００６９】
１      中間転写ベルト
４，４００      定着装置
５      二次転写ローラ
６      レジストローラ
７      給紙コロ
８      給紙カセット
９      光書込ユニット
１０    現像装置
１１    一次転写装置
２１    感光体
４１    定着ローラ
４４，４５，４１４    温度センサ
４２，４２０    加圧ローラ
４１０    弾性ローラ
４１１    定着ベルト
４１５    加熱ローラ
４１６    テンションローラ
１００    プリンタ
【図１】
0004988511.tif 000002
【図２】
0004988511.tif 000003
【図３】
0004988511.tif 000004
【図４】
0004988511.tif 000005
【図５】
0004988511.tif 000006
【図６】
0004988511.tif 000007
【図７】
0004988511.tif 000008
【図８】
0004988511.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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