(57)【要約】【課題】定着器内の加熱ローラの回転をスムーズにし、グロス不足や定着性のむらが解消できる画像形成装置を提供する。【解決手段】加圧機構により加熱ローラ２８に圧力が掛かるよう作用させて、加熱ローラ２８内のヒータ２７を点灯し加熱ローラ表面の温度をあげて、モータを回転して加熱ローラ２８と当接している加圧ベルト１１を回転させて加熱ローラ２８の表面のたわみを解消し画像不良を低減する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に発熱体を有する加熱ローラと、加圧ベルトと、該加圧ベルトを加熱ローラに当接させる加圧部材と、前記加圧ベルトを前記加熱ローラに当接させる応力を調整することができる加圧機構とを有する定着器と、前記加熱ローラならびに加圧ベルトを駆動させる動力源を備えた画像形成装置において、
装置ウォーミングアップ時に前記加熱ローラに熱を投入しながら、前記加熱ローラと加圧ベルトの間にかかる応力を印刷時より大きくして前記加熱ローラと加圧ベルトを回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記装置ウォーミングアップ時の加熱ローラ・加圧ベルトの回転速度を印刷時の回転速度より遅く回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記装置ウォーミングアップ時の加熱ローラの表面温度が印刷時の加熱ローラ表面温度以上になってから前記加熱ローラの回転を開始させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記装置ウォーミングアップ時の加熱ローラの表面温度が印刷時より高温のまま前記加熱ローラを回転し続け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、電子写真技術を利用した複写機やプリンタなどの画像形成装置に係り、特に定着器内の加圧機構及び加熱ローラ・加圧ベルトの回転動作並びにヒータ点灯・消灯の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置における定着器では、エンドレスベルトを介してトナー像を加熱溶融するベルト定着器が多々実施され、ウォームアップ時間の短縮と低消費電力化を実現している。このエンドレスベルトを用いて定着を行う場合でも、加熱ローラと加圧ベルトのニップ部には大きな応力が掛かった状態となり、この状態で省電力モードであるスリープモードなどの非印刷時間が長時間継続することにより、ローラ表面の材質がゴムなどを使用している場合はローラ表面にひずみが発生する。
【０００３】
ローラ表面にひずみが発生することにより、加熱ローラ・加圧ベルトの駆動が不安定になり、また加熱ローラに押付けられる加圧ベルトの力が不均一となることで印刷結果のグロス不足や定着性のむらなどが発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像形成装置の電源がオフされた状態や省電力モードのスリープモードなどの非印刷状態で定着器を使用しない時間が長時間継続した場合に、加熱ローラ表面の材質にシリコンゴムなどが使用されている場合は、加熱ローラと加圧ベルトのニップ部にひずみが発生する場合がある。このひずみが起きている状態で印刷することにより、印刷結果にグロス不足や定着性のむらを発生させることになる。
【０００５】
本発明の目的は、定着器内の加熱ローラの回転をスムーズにし、グロス不足や定着性のむらを解消して、印刷品質を維持することができる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】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、内部に発熱体を有する加熱ローラと、加圧ベルトと、該加圧ベルトを加熱ローラに当接させる加圧部材と、前記加圧ベルトを前記加熱ローラに当接させる応力を調整することができる加圧機構とを有する定着器と、前記加熱ローラならびに加圧ベルトを駆動させる動力源を備えた画像形成装置において、
装置ウォーミングアップ時に前記加熱ローラに熱を投入しながら、前記加熱ローラと加圧ベルトの間にかかる応力を印刷時より大きくして加熱ローラと加圧ベルトを回転させることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記装置ウォーミングアップ時の加熱ローラ・加圧ベルトの回転速度を印刷時の回転速度より遅く回転させることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第３の手段は前記第１の手段において、前記装置ウォーミングアップ時の加熱ローラの表面温度が印刷時の加熱ローラ表面温度以上になってから加熱ローラの回転を開始させることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第４の手段は前記第１において、前記装置ウォーミングアップ時の加熱ローラの表面温度が印刷時より高温のまま加熱ローラを回転し続けることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加熱ローラ内のヒータを点灯し、加熱ローラ表面温度を一定以上にするため熱をかけながら、加圧機構により加熱ローラと加圧ベルトのニップ部に印刷時より強い応力が掛かるよう作用させて、加熱ローラ、加圧ベルトを回転することにより、加熱ローラ表面にできたひずみを解消し、定着器内の加熱ローラの回転をスムーズにして、グロス不足や定着性のむらを解消して、印刷品質を維持することができる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、画像形成装置の電源オフ状態や省電力モードのスリープモードなど定着器内の加熱ローラが動作しない時間が長時間継続した場合に、加熱ローラ中央に位置する加熱ヒータを発熱させ、加圧機構により加熱ローラ表面に掛かる応力を印刷時より強い状態とし、加熱ローラと加圧ベルトを回転させることにより、加熱ローラ表面のひずみを均すことでグロスの不足や定着性のむらを低減し、印刷結果を良好にすることを特徴とすることである。具体的に本発明は、次にあげる装置及び方法を提供する。
【００１２】
すなわち、芯金の内部に発熱体を有し、芯金の周囲に形成した耐熱性とトナー離型性を兼ね備えた加熱ローラと、該加熱ローラに当接する加圧ベルトと、加圧ベルトを加熱ローラに当接させる加圧部材と、加圧ベルトを加熱ローラに当接させる際に押圧を可変させることが可能な加圧機構を有する定着器と、加熱ローラ・加圧ベルトを駆動させる動力源であるモータとを有する画像形成装置において、装置電源オフ状態や省電力モードのスリープモードなどの非印刷時で定着器内の加熱ローラが停止した状態が長時間続いた後のウォーミングアップ時に、加熱ローラ内のヒータを点灯し加熱ローラ表面の温度を一定温度以上にし、加圧機構により加熱ローラに掛かる応力が印刷時より強くなるよう作用させてから加熱ローラ・加圧ベルトを回転させることにより加熱ローラ表面を均してひずみを解消し、良好な印刷結果を得られることを特徴とするものである。
【００１３】
以下、本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作を図を用いて説明する。図１は実施例に係る画像形成装置の全体構成の略縦断面図、図２はその画像形成装置に用いる定着器の略縦断面図、図３はその画像形成装置の制御装置のブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、感光体ベルト１はその内側に配置されている案内ローラ４の廻りにメインモータ２４の動力により一定速度で回動されながら、帯電器２により一様に帯電され、各色の画像信号に従って露光装置３から発光されるレーザ光により露光されて各色に対応する静電潜像が順次に形成され、４つの現像器１３、１４、１５、１６の対応する色の現像剤を使用する現像器を選択して該静電潜像が順次に現像されて各色トナー像が形成される。
【００１５】
この感光体ベルト１表面上の各色トナー像は、感光体ベルト１の表面と接触しながら同期回転する中間転写ユニット５の表面に重ねて転写され、中間転写ユニット５の表面上でカラートナー像となる。
【００１６】
給紙カセット８に蓄積された記録媒体である用紙１７は、給紙ローラ９により抽出及び搬送されてレジストローラ１８に送られ、レジストローラ１８で用紙１７と中間転写ユニット５表面上のカラートナー像との搬送タイミングを整合するように制御した後に、転写ローラ１０に向けて送られる。
【００１７】
転写ローラ１０に送られた用紙１７の先端に電圧を印加して用紙１７に流れる電流値を検出する。検出した電流値をもとに用紙の種類を判別し、定着器１２に用紙１７が搬送される前に、用紙搬送の駆動源であるモータの速度を可変させる。また、用紙の搬送速度を変更した場合は、転写ベルト２２上に潜像したトナーを用紙１７に転写させる際に、印加する第２転写電圧を可変させる。
【００１８】
その後、用紙１７を中間転写ユニット５に接触させながら転写ローラ１０により用紙１７の背面から機械的な押圧力と転写電界を与えて、中間転写ユニット５表面上のカラートナー像を用紙１７に転写する。
【００１９】
なお、転写ローラ１０は、中間転写ユニット５の表面上に感光体ベルト１上の各色のトナー像を形成する過程では作用しないように引き上げられている。カラートナー像が転写された用紙１７は、加熱ローラ１１に向けて送り出される。この加熱ローラ２８は定着器１２の一部を構成するもので、送りこまれた用紙１７は、加圧ベルト１１を通過する間にカラートナー像が用紙１７表面に熱及び圧力で定着される。用紙１７上に定着されたカラートナー像は、排紙ローラ１９を経て排紙トレイ２１上に排紙される。
【００２０】
転写ベルトクリーナ２０は、中間転写ユニット５の表面に残留するトナーを清掃する。なお、転写ベルトクリーナ２０は、中間転写ユニット５の表面に単色トナー像を繰り返し転写してカラートナー像を形成する過程では清掃作用が働かないよう引き上げられ、完成したカラートナー像を用紙１７に転写した後に中間転写ユニット５の表面に作用するように押圧される。
【００２１】
次に図２を用いて、定着器１２について説明する。定着器１２の加熱ローラ２８と加圧ベルト１１のニップ間に働く応力を強くする場合は、カム３０を作用させ加圧部材３１を押し込むことにより応力が強まる仕掛けとなる。加圧バネ２９を押し込んだ状態と同じになる。カム３０は電気的に接続されておりオン／オフすることで応力の掛かり方が可変する機構となっている。
【００２２】
次に制御装置１００について図３を用いて詳細に説明する。制御装置１００は、操作パネル２０１からの入力信号及び後述する情報処理装置からの入力信号に応じて、前記した各構成手段を制御する。
【００２３】
図３に示すように制御装置１００は、中央処理演算装置（以下、ＣＰＵと略す）１０１、ＣＰＵ１０１の制御プログラムを格納しているＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１が制御プログラムを実行するのに必要なワークメモリＲＡＭ１０３を中心にして構成されている。
【００２４】
入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４は、ＣＰＵ１０１が操作パネル２０１やパーソナルコンピュータ等の情報処理装置２００と交信するのを仲介するもので、情報処理装置２００が発生する印字データを露光制御部１０５に伝達する。露光制御部１０５は、露光装置３を制御してレーザ光を発生する。
【００２５】
機構制御部１０６は、画像形成工程の機構群を制御するための制御部群であり、ＣＰＵ１０１に制御されて、モータ駆動指示信号Ｓ１を出力し、その他現像部１０６ｂ、クリーナ部１０６ｃ、帯電部１０６ｄ、転写部１０６ｅ、定着部１０６ｆ等を制御する信号の入出力を行う。
【００２６】
モータ制御部１０７は、感光体ベルト１、給紙ローラ９及び定着器１２等を駆動するモータ２４を制御するように接続されており、モータ部１０６ａから与えられるモータ駆動指示信号Ｓ１に従って駆動信号Ｓ２を発生し、モータ２４の回転軸に直結されたエンコーダ２５から発生する角変位量を検出するための検出信号Ｓ３を入力する。また、モータ制御部１０７は、エンコーダ２５からの検出信号Ｓ３を感光体ベルト１の回動角信号Ｓ４として割込み制御部１０９を介してＣＰＵ１０１に伝達する。
【００２７】
ヒータ制御部１０８は、定着器１２内のヒータ２７を制御するように接続されており、定着部１０６ｆから与えられるヒータ駆動指示信号Ｓ５に従って駆動信号Ｓ６を発生し、加熱ローラに当接されたサーミスタ２８ａからの検出温度信号Ｓ７をヒータ制御部に入力する。また、ヒータ制御部１０８は、サーミスタ２８ａからの検出信号Ｓ８を割込み制御部１０９を介してＣＰＵ１０１に伝達する。
【００２８】
上述した構成からなる画像形成装置でのひずみ低減処理、アクチュエータ動作処理を図４のフローチャートを用いて説明する。
【００２９】
画像形成装置は、非印刷状態が継続して続いた場合にひずみ低減処理を実行する。ひずみ低減処理実行されると、まず、画像形成装置の電源がオンされた直後かチェックする（ステップ７０１）。電源オン直後で加熱ローラ表面温度が一定温度以上の場合は、電源オフされていた時間が短いためスリープモードで一定時間経過するまでは加圧機構を作用させないようにする。
【００３０】
省エネモードなどのスリープモードのような非印刷状態の経過時間を観測する。省エネモード経過時間カウンタを更新（ステップ７０２）後、非印刷時間が一定時間を越えているかチェックを行い（ステップ７０３）一定時間をオーバーする場合は、加熱ローラ内に配置されているヒータを点灯する（ステップ７０４）。非印刷時間が一定時間未満の場合は、省エネモード経過時間カウンタを更新する。省エネモード経過時間カウンタは、ひずみ低減処理及び印刷が起動されるまで更新される。ステップ７０４でヒータ点灯後、ステップ７０５で加熱ローラ表面温度が一定温度以上かチェックする。モータ起動可能温度に加熱ローラ表面温度が達していない場合は、ヒータを点灯して温度が到達するまで監視する。
【００３１】
次に、ステップ７０６で加圧機構をオンすることで印刷時より加熱ローラと加圧ベルトのニップ間にかかる応力を印刷時より強める。ステップ７０７では、加熱ローラと加圧ベルトの動力源であるモータを回転するため回転条件を低速回転設定に設定してモータを回転させる。加熱ローラと加圧ベルト間のニップには、印刷時より強い応力が掛かるためローラの表面にキズをつけないためと、起動トルクの減少のためモータを低速で回転させる。モータ回転後は、加熱ローラ回転時間を監視する。
【００３２】
ステップ７０９で加熱ローラ回転可能最大時間を経過しているかチェックする。最大時間を超過していない場合は、ステップ７０８で加熱ローラ継続回転カウンタを更新し、最大時間超過時は、ステップ７１０へ移行する。ステップ７１０では、加圧機構をオフ、加熱ローラと加圧ベルト間のニップに掛かる応力を印刷時に掛かる応力と同等とする。また、加熱ローラ回転の動力源であるモータをオフして加熱ローラ回転を止め、加熱ローラ内のヒータも消灯してひずみ低減処理を終了する。
【００３３】
このように、電源をオフしている時間や省エネモードであるスリープモードの非印刷時間が長時間継続した場合に、加圧機構を作用させてヒータを点灯し加熱ローラ表面の温度を上げてから加熱ローラを回転することにより、加熱ローラ表面のゴム層にできたひずみを解消することができ、グロスの不足や定着性のむらを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成の略縦断面図である。
【図２】その画像形成装置に用いる定着器の略縦断面図である。
【図３】その画像形成装置の制御装置のブロック図である。
【図４】その画像形成装置のひずみ低減処理を含む一連の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１…感光体ベルト、２…帯電器、３…露光装置、４…案内ローラ、５…中間転写体ユニット、６…第１ローラ、７…第２ローラ、８…給紙カセット、９…給紙ローラ、１０…転写ローラ、１１…加圧ベルト，１２…定着器，１３、１４、１５，１６…現像装置，１７…用紙、１８…レジストローラ，１９…排紙ローラ，２０…転写ベルトクリーナ、２１…排紙トレイ、２２…転写ベルト、２３…トナーエンプティセンサ、２４…メインモータ、２６…フロントドア、２７…ヒータ、２８…加熱ローラ、２９…加圧バネ、３０…カム、３１…加圧部材、１００…制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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