画像形成装置
【課題】消色材により形成された画像が熱による影響を受けるのを防止し且つ、形成したトナー画像をシートに確実に定着する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の画像形成装置は、発熱部を備える定着回転部及び、前記定着回転部とニップを形成する加圧回転部を有する定着部と、消色材からなる画像を有する記録媒体を前記ニップに搬送する搬送部と、前記定着回転部の温度を検知する第1の検知部と、前記加圧回転部の温度を検知する第２の検知部と、電源投入した場合の、前記第1の検知部による第1の検知結果と前記第２の検知部による第２の検知結果から、前記定着部の温度状態を判断し、前記電源投入に続くプリントを待機する間或いはプリント中に、前記加圧回転部の温度を可変制御する制御部とを備える。
【解決手段】実施形態の画像形成装置は、発熱部を備える定着回転部及び、前記定着回転部とニップを形成する加圧回転部を有する定着部と、消色材からなる画像を有する記録媒体を前記ニップに搬送する搬送部と、前記定着回転部の温度を検知する第1の検知部と、前記加圧回転部の温度を検知する第２の検知部と、電源投入した場合の、前記第1の検知部による第1の検知結果と前記第２の検知部による第２の検知結果から、前記定着部の温度状態を判断し、前記電源投入に続くプリントを待機する間或いはプリント中に、前記加圧回転部の温度を可変制御する制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、消色トナーによる画像を消色する恐れのない定着装置を搭載する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ（ＭＦＰ）やプリンタ等では、ＣＯ２削減して環境性を向上する観点から、プリントしたシートを再利用（リユース）する画像形成装置がある。加熱方式の定着装置を備える画像形成装置では、定着装置の温度が上昇する現象（オーバーシュート現象）が起こると、熱で消色する消色トナーで形成した画像が消えるというおそれがあった。他方、定着装置の温度が低下する現象（アンダーシュート現象）が起こると、熱量が不足して、トナー画像をシートに確実に定着することが出来ずに定着不良を生じるというおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、加熱方式の定着装置を備える画像形成装置において、消色材により形成された画像が熱による影響を受けるのを防止し且つ、画像形成装置で形成したトナー画像をシートに確実に定着出来る、画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、実施形態の画像形成装置は、発熱部を備える定着回転部及び、前記定着回転部とニップを形成する加圧回転部を有する定着部と、消色材からなる画像を有する記録媒体を前記ニップに搬送する搬送部と、前記定着回転部の温度を検知する第1の検知部と、前記加圧回転部の温度を検知する第２の検知部と、電源投入した場合の、前記第1の検知部による第1の検知結果と前記第２の検知部による第２の検知結果から、前記定着部の温度状態を判断し、前記電源投入に続くプリントを待機する間或いはプリント中に、前記加圧回転部の温度を可変制御する制御部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態のＭＦＰを示す概略構成図。
【図２】第１の実施形態の定着装置を側面から見た概略構成図。
【図３】第１の実施形態のＭＦＰの制御系を示す概略ブロック図。
【図４】第１の実施形態の定着部の温度状態の判断基準を示す第１のテーブル。
【図５】第１の実施形態のベルトの制御温度の可変制御条件を示す第２のテーブル。
【図６】第１の実施形態のベルトの制御温度の可変制御を示すフローチャート。
【図７】第１の実施形態の定着部が冷えている条件での、ヒートローラと定着ベルトの温度変化を示すグラフ。
【図８】第１の実施形態の定着部が温まっている条件での、ヒートローラと定着ベルトの温度変化を示すグラフ。
【図９】比較例の定着部が冷えている条件での、ヒートローラと定着ベルトの温度変化を示すグラフ。
【図１０】比較例の定着部が温まっている条件での、ヒートローラと定着ベルトの温度変化を示すグラフ。
【図１１】第２の実施形態の定着装置を側面から見た概略構成図。
【図１２】第２の実施形態のベルトの制御温度の可変制御条件を示す第３のテーブル。
【図１３】第２の実施形態のベルトの制御温度の可変制御を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態について説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の画像形成装置を図１乃至図１０を参照して説明する。図１は第１の実施形態の画像形成装置の一例であるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）１０を示す概略構成図である。ＭＦＰ１０は、画像形成部であるプリンタ部１１、スキャナ部１２、給紙部１３、排紙部２２を備える。ＭＦＰ１０は、ＭＦＰ１０全体を制御する制御部であるＣＰＵ１００を備える。
【０００９】
給紙部１３は、それぞれ給紙ローラ１５ａ、１５ｂを有する第１及び第２の給紙カセット１３ａ、１３ｂを備える。給紙カセット１３ａ、１３ｂは、未使用のシート及びリユースのシート（画像を消色処理により消去したシート）を共に給紙可能である。
【００１０】
プリンタ部１１は、矢印ｍ方向に回転する感光体ドラム１４を一様に帯電する帯電器１６、スキャナ部１２からの画像データ等に基づいたレーザ光１７ａを、帯電された感光体ドラム１４に照射して、感光体ドラム１４上に静電潜像を形成するレーザ露光器１７を備える。プリンタ部１１は、感光体ドラム１４上の静電潜像にトナーを供給する現像器１８、感光体ドラム１４上に形成されたトナー像を記録媒体であるシートＰに転写する転写器２０、クリーナ２１を備える。
【００１１】
現像器１８は、トナーと磁性キャリアの混合物である二成分現像剤を用いて感光体ドラム１４上の静電潜像にトナーを供給する。トナーは、例えば消色材であり、所定の温度で加熱することにより消色可能な消色トナーである。消色トナーは、バインダー樹脂と、着色剤に呈色性化合物と顕色剤とを含有する。消色トナーを用いて形成したトナー画像を所定の温度で加熱すると、トナー中の呈色性化合物と顕色剤とが解離して、トナー画像を消色する。例えば消色トナーは、９０℃程度の比較的低い温度でシートに定着し、定着温度より高い１００℃程度で消色する。現像器１８は、所定の温度に加熱しても色が消えない非消色トナーを用いるものであっても良い。
【００１２】
プリンタ部１１は、感光体ドラム１４から排紙部２２に達する間に、定着装置３１を備える。ＭＦＰ１０は、給紙部１３から感光体ドラム１４、定着装置３１を経て排紙部２２にシートＰを搬送する搬送部である搬送路２７を備える。搬送路２７は、搬送ローラ２８、感光体ドラム１４上のトナー像に同期して、感光体ドラム１４及び転写ローラ２０間にシートＰを搬送するレジストローラ対３０及び定着後にシートＰを排紙部２２に排出する排紙ローラ３２を備える。
【００１３】
これらの構成によってＭＦＰ１０は、給紙部１３から給紙されたシートＰに、プリンタ部１１によって形成された消色トナー画像を転写する。ＭＦＰ１０は、消色トナー画像を有するシートＰを定着装置３１で定着し、プリント完成後排紙部２２に排紙する。画像形成装置はこれに限らない。画像形成装置は、消色トナーを用いるプリンタ部と非消色トナーを用いるプリンタ部の複数のプリンタ部を備えても良い。プリンタ部のプリント方式も、電子写真方式に限定されず、インクジェット方式等であっても良い。
【００１４】
次に定着装置３１について詳述する。定着装置３１は、図２に示すように、定着部３２として、定着回転部でありトナー像を有するシートＰに接触するヒートローラ３３と、加圧回転部である加圧ベルト機構３４を備える。定着部３２は、ヒートローラ３３と加圧ベルト機構３４の間にニップ３６を形成する。定着部３２は、搬送路２７のガイド２７ａに支持されて搬送されるシートＰをニップ３６に挟んで搬送して、シートＰにトナー像を加熱加圧定着する。
【００１５】
ヒートローラ３３は、中空のアルミ（Ａｌ）ローラの表面に離型層を被覆している。ヒートローラ３３は中空内部に、発熱部であり発熱量が同じである２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂを備える。例えば、２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂのうちの１本の配光エリアを、ヒートローラ３３の軸方向のセンタエリアとし、他の１本の配光エリアを、ヒートローラ３３のセンタエリアの両側のサイドエリアとする。２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂで、ヒートローラ３３の軸方向の全長のエリアを発熱する。発熱部はヒータランプ方式に限らず、ＩＨヒータ方式であっても良い。
【００１６】
加圧ベルト機構３４は、加圧ベルト３８、加圧ベルト３８をヒートローラ３３側に加圧する加圧部である加圧パット４０を備える。加圧パット４０は、加圧パット４０をヒートローラ３３方向に加圧する加圧機構４０ａを備える。加圧ベルト機構３４は、加圧ベルト３８の矢印ｑ方向の回転方向において、加圧パット４０より上流に第１の支持部であるベルト加熱ローラ４１を備え、加圧ベルト３８の矢印ｑ方向の回転方向において、加圧パット４０より下流に第２の支持部であるベルト加圧ローラ４２を備え、ベルト加熱ローラ４１とベルト加圧ローラ４２間の距離を調整するテンションローラ４３を備える。
【００１７】
加圧ベルト３８は、ニッケル（Ｎｉ）にゴム層を積層した表面をフッ素チューブ等で被覆している。ベルト加熱ローラ４１は、中空のアルミ（Ａｌ）ローラの表面に離型層を被覆している。ベルト加熱ローラ４１は中空内部に、加圧発熱部であるハロゲンランプ４１ａを備える。ベルト加圧ローラ４２は、芯金の周囲にシリコンゴムを配置し、表面をフッ素チューブ等で被覆している。ベルト加圧ローラ４２は、加圧ベルト３８をヒートローラ３３に対向し接触する。
【００１８】
テンションローラ４３は、加圧ベルト３８を一定のテンションで引っ張る。ベルト加熱ローラ４１、ベルト加圧ローラ４２及びテンションローラ４３により加圧ベルト３８を張架する。定着部３２は、加圧ベルト機構３４の加圧パット４０からベルト加圧ローラ４２までの加圧ベルト３８がヒートローラ３３と接触して、ワイドなニップ３６を形成する。
【００１９】
定着装置３１は、例えばモータ４４によりベルト加圧ローラ４２を駆動して加圧ベルト３８を矢印ｑ方向に回転し、モータ４５によりヒートローラ３３を矢印ｒ方向に回転する。ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８のいずれかを駆動し、他方を従動させても良い。
【００２０】
定着装置３１は、ヒートローラ３３の温度を検知する第１の検知部である第１のサーミスタ４７と加圧ベルト３８の温度を検知する第２の検知部である第２のサーミスタ４８を備える。第１のサーミスタ４７は、ヒートローラ３３のセンタ検知４７ａとヒートローラ３３のサイド検知４７ｂを備える。ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０の電源投入時及び電源投入に続くウォーミングアップのプレラン開始時の、第１のサーミスタ４７による第１の検知結果と第２のサーミスタ４８による第２の検知結果から定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態に基づいて、電源投入に続いてＭＦＰ１０がプリントを待機する間（レディ状態）或いは、ＭＦＰ１０がプリント動作を行う間の、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する。
【００２１】
ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を解除した後は、第１のサーミスタ４７の第１の検知結果に応じて、ヒートローラ３３の温度を制御し、第２のサーミスタ４８の第２の検知結果に応じて、加圧ベルト３８の温度を制御する。
【００２２】
図３を参照してＭＦＰ１０の制御系５０について説明する。制御系５０は、例えば、ＭＦＰ１０全体を制御するＣＰＵ１００、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２、表示器・オペレーションパネル制御回路１２３、給紙・搬送制御駆動回路１３０、画像形成制御駆動回路１４０、定着装置制御駆動回路１５０を備える。
【００２３】
ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１２０或いはＲＡＭ１２１に記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ＲＯＭ１２０は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラム及び制御データなどを記憶する。ＲＡＭ１２１は、ワーキングメモリであり、例えば各種判断に用いる、第１のテーブル１２１ａ、第２のテーブル１２１ｂ等のデータを記憶する。
【００２４】
Ｉ／Ｆ１２２は、ユーザ端末やファクシミリ等の各種装置との通信を行う。表示器・オペレーションパネル制御回路１２３は、オペレーションパネル１２３ａ、表示器１２３ｂを制御する。給紙・搬送制御駆動回路１３０は、給紙部１３の給紙ローラ１５ａ、１５ｂ或いは搬送路２７の搬送ローラ２８、レジストローラ対３０、排紙ローラ３２等を駆動するモータ群１３０ａ等を制御する。給紙・搬送制御駆動回路１３０は、給紙部１３或いは搬送路２７の各種センサ１３０ｂの検知結果を考慮してモータ群１３０ａ等を制御する。
【００２５】
画像形成制御駆動回路１４０は、感光体ドラム１４、帯電器１６、レーザ露光器１７、現像器１８、転写器２０等を制御する。定着装置制御駆動回路１５０は、定着装置３１の各種モータ１５０ａ、各種ヒータランプ１５０ｂ等を制御する。定着装置制御駆動回路１５０は、第１のサーミスタ４７、第２のサーミスタ４８等の各種センサ１５０ｃの検知結果を考慮して、各種モータ１５０ａ或いは各種ヒータランプ１５０ｂを制御する。
【００２６】
次にＭＦＰ１０の立ち上げ時の加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する例を説明する。ＭＦＰ１０の立ち上げ時、ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度を検知して定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態に応じて、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する。
【００２７】
ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態を、ＲＡＭ１２１に記憶する第１のテーブル１２１ａに従い判断する。第１のテーブル１２１ａを図４に示す。第１のテーブル１２１ａは、温度検知タイミング条件として条件１を電源投入時とする。第１のテーブル１２１ａに従い、ＣＰＵ１００は、条件１で、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が４０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が、４１〜６０℃であれば定着部３２は中間温度であると判断し、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が６１℃以上であれば定着部３２は温かいと判断する。
【００２８】
第１のテーブル１２１ａは、温度検知タイミング条件として条件２をウォーミングアップのプレラン動作開始時とする。第１のテーブル１２１ａに従い、ＣＰＵ１００は、条件２で、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が５０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が、５１〜７０℃であれば定着部３２は中間温度であると判断し、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が７１℃以上であれば定着部３２は温かいと判断する。
【００２９】
ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態に応じて、ＲＡＭ１２１に記憶する第２のテーブル１２１ｂに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する。第２のテーブル１２１ｂを図５に示す。第２のテーブル１２１ｂは、条件１と条件２から判断される条件３であるウォーミングアップ制御終了時の定着部３２の温度状態に従う加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を示す。
【００３０】
第２のテーブル１２１ｂは、条件１で定着部３２が冷えている場合に、条件２で定着部３２が冷えているか或いは中間温度なら条件３の判断として定着部３２が冷えているとし、条件２で定着部３２が温かければ条件３の判断を定着部３２が中間温度とする。
【００３１】
第２のテーブル１２１ｂは、条件１で定着部３２が中間温度である場合に、条件２で定着部３２が冷えていれば条件３の判断として定着部３２が冷えているとし、条件２で定着部３２が中間温度であれば条件３の判断で定着部３２が中間温度であるとし、条件２で定着部が温かければ条件３の判断で定着部３２が温かいとする。
【００３２】
第２のテーブル１２１ｂは、条件１で定着部３２が温かい場合に、条件２で定着部３２が冷えていれば条件３の判断として定着部３２が冷えているとし、条件２で定着部３２が中間温度であれば条件３の判断で定着部３２が中間温度であるとし、条件２で定着部が温かければ条件３の判断で定着部３２が温かいとする。
【００３３】
第２のテーブル１２１ｂに従い、条件３で定着部３２が冷えていると、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のレディ温度をアップ制御する。第２のテーブル１２１ｂに従い、条件３で定着部３２が中間温度であれば、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のレディ温度及びプリント制御温度を基本温度で制御する。第２のテーブル１２１ｂに従い、条件３で定着部３２が温かければ、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のレディ制御温度及びプリント制御温度をダウン制御する。
【００３４】
ＭＦＰ１０のウォーミングアップに続く加圧ベルト３８の制御温度は、基本制御の場合はレディ制御温度９０℃、プリント制御温度９０℃であり、レディ温度アップ制御の場合はレディ制御温度１２０℃、プリント制御温度９０℃であり、レディ・プリント温度ダウン制御の場合は、レディ制御温度７５℃、プリント制御温度８５℃と設定する。
【００３５】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８をレディ温度アップ制御した場合は、レディ放置１５分間又はプリント動作開始により、レディ温度アップ制御を解除する。解除後ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８を基本制御温度の９０℃に設定する。
【００３６】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８を基本制御した場合は、レディ放置１０分間又はプリント動作累積時間６０秒により、基本制御を解除する。解除後ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御温度の７５℃或いは８５℃に設定する。
【００３７】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御した場合は、電源ＯＦＦ又は余熱モード移行時に、レディ・プリント温度ダウン制御を解除する。ＣＰＵ１００は余熱モードに移行するまでレディ・プリント温度ダウン制御を継続する。
【００３８】
第２のテーブル１２１ｂに示す解除条件は限定されず、例えば、レディ放置時間やプリント動作累積時間を調整可能であるし、又、条件３で判断した定着部３２の温度状態に更に条件１或いは条件２の定着部３２の温度状態の履歴を考慮して、加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を解除する条件を設定しても良い。例えば条件３で、定着部３２が冷えていることから、加圧ベルト３８をレディ温度アップ制御した場合に、電源投入時に定着部３２が冷えていたら、レディ放置１５分間又はプリント動作開始によりレディ温度アップ制御をする。一方、電源投入時に定着部３２が温かければ、レディ放置１５分間又はプリント動作累積時間６０秒でレディ温度アップ制御を解除するようにしても良い。
【００３９】
ウォーミングアップ制御終了時の定着部３２の温度状態に従う加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を図６に示すフローチャートを参照して説明する。ＭＦＰ１０の電源投入（ＡＣＴ２００）により、ＣＰＵ１００は、電源投入時（ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａをＯＮする前）に、定着部３２の温度状態（冷えている、中間あるいは温かい）を判断制御し（ＡＣＴ２０１）、ウォーミングアップのため定着部３２の加熱を開始する（ＡＣＴ２０２）。
【００４０】
（ＡＣＴ２０３）に進み、定着部３２のプレランを開始するか判断する。第２のサーミスタ４８が、加圧ベルト３８の温度が８０℃以上に達したのを検知すると（ＡＣＴ２０３でＹｅｓ）、ＣＰＵ１００は、モータ４４、４５を駆動して、ヒートローラ３３、加圧ベルト３８を回転して、定着部３２のプレランを開始する（ＡＣＴ２０４）。ＣＰＵ１００は、プレランを開始して２秒後にプレラン開始時の、定着部３２の温度状態（冷えている、中間あるいは温かい）を判断制御する（ＡＣＴ２０６）。
【００４１】
（ＡＣＴ２０７）に進み、定着部３２のプレランを終了するか判断する。第２のサーミスタ４８が、加圧ベルト３８の温度が９０℃以上に達したのを検知すると（ＡＣＴ２０７でＹｅｓ）、（ＡＣＴ２０８）に進む。（ＡＣＴ２０８）でＣＰＵ１００は、（ＡＣＴ２０１）で判断した条件１と（ＡＣＴ２０６）で判断した条件２から、ウォーミングアップ制御終了時の定着部３２の温度状態（冷えている、中間あるいは温かい）を判断制御する。
【００４２】
（ＡＣＴ２１０）に進み、（ＡＣＴ２０８）で判断した条件３で、ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が冷えている状態であれば（ＡＣＴ２１０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８のレディ温度をアップ制御する（ＡＣＴ２１１）。その後レディ放置１５分間を経過するまで又はプリント動作開始するまでアップ制御を実施し（ＡＣＴ２１２）、（ＡＣＴ２１３）に進む。（ＡＣＴ２１３）でＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度可変制御を解除して、加圧ベルト３８の制御温度を９０℃に設定する。
【００４３】
（ＡＣＴ２０８）で判断した条件３で、ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が温かい状態（ＡＣＴ２１０でＮｏ）、（ＡＣＴ２２０でＹｅｓ）であればＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８のレディ・プリント温度をダウン制御する（ＡＣＴ２２１）。その後電源ＯＦＦ又は余熱モード移行時まで、ダウン制御を継続する（ＡＣＴ２２２）。
【００４４】
（ＡＣＴ２０８）で判断した条件３で、ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が中間温度（ＡＣＴ２１０でＮｏ）、（ＡＣＴ２２０でＮｏ）であればＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御する（ＡＣＴ２３１）。その後レディ放置１０分間を経過するまで又はプリント動作累積時間６０秒までＣＰＵ１００は加圧ベルト３８の基本制御を実施し（ＡＣＴ２３２）、（ＡＣＴ２３３）に進む。（ＡＣＴ２３３）でＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度可変制御を解除して、加圧ベルト３８の制御温度をレディ・プリント温度ダウン制御温度と同じ７５℃（レディ状態）あるいは８５℃（プリント動作）に移行する。
【００４５】
次に、定着部３２の温度状態に応じて加圧ベルト３８の制御温度を実際に制御した場合のヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化について述べる。
【００４６】
（定着部３２が冷えている場合）
ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が冷えている場合に、図６のフローチャートに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御した場合の、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化を図７に示す。図７の太い実線αは、ヒートローラ３３の温度変化を示し、点線βはニップ３６の入口側のベルト加熱ローラ４１位置における加圧ベルト３８の温度変化を示し、細い実線γはニップ３６の出口側のベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８の温度変化を示す。
【００４７】
定着部３２が冷えている場合、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、ＣＰＵ１００は、ヒートローラ３３を、消色トナーの消色温度より低い９０℃の一定温度に制御する。一方、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、加圧ベルト３８の制御温度を１２０℃にアップ制御する。
【００４８】
定着部３２が冷えている場合でも、熱容量の大きいヒートローラ３３は、図７の太い実線αに示すように９０℃の一定温度を保持する。熱容量の小さい加圧ベルト３８では、レディ制御温度を１２０℃にアップ制御することから、ハロゲンランプ４１ａを内蔵するベルト加熱ローラ４１位置にあっては、点線βに示すようにレディ状態では１１０℃と高温を保持する。プリント動作を開始すると、ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御の９０℃に戻す。加圧ベルト３８の制御温度を基本制御に戻しても、ベルト加熱ローラ４１位置での加圧ベルト３８の温度は、定着不良を発生する８０℃よりも高温を保持し、また消色画像が発生する１００℃を超えることがない。またニップ３６を形成するベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８は、細い実線γに示すようにレディ状態では一時的に５０℃まで温度低下するものの、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＡ以降は、定着不良を発生する８０℃より高温を保持する。
【００４９】
したがって例えば寒い季節の始業時にＭＦＰ１０の電源を投入した場合に、定着部３２が冷えていたとしても、シートＰの定着時には、加圧ベルト３８の温度低下によるニップ３６でのアンダーシュート現象を解消して、トナー画像の定着不良を防止することが判明した。
【００５０】
（定着部３２が温まっている場合）
例えば、プリント動作終了時にＭＦＰ１０の電源をＯＦＦし、その後、定着部３２が冷却する前に、再度ＭＦＰ１０の電源をＯＮして、ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が温まっている場合に、図６のフローチャートに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御した場合の、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化を図８に示す。図８の太い実線αは、ヒートローラ３３の温度変化を示し、点線βはニップ３６の入口側のベルト加熱ローラ４１位置における加圧ベルト３８の温度変化を示し、細い実線γはニップ３６の出口側のベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８の温度変化を示す。
【００５１】
定着部３２が温まっている場合、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、ＣＰＵ１００は、ヒートローラ３３を、消色トナーの消色温度より低い９０℃の一定温度に制御する。一方、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、加圧ベルト３８の制御温度を７５℃にダウン制御し、プリント動作時に加圧ベルト３８の制御温度を８５℃にダウン制御する。
【００５２】
定着部３２が温まっている場合、熱容量の大きいヒートローラ３３は、図８の太い実線αに示すようにレディ状態では一時的に消色画像を発生する１００℃を超える。但し加圧ベルト３８をダウン制御するので、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＢでは、ヒートローラ３３の温度は、１００℃以下に低下後、９０℃の一定温度を保持する。熱容量の小さい加圧ベルト３８では、レディ制御温度、プリント制御温度をダウン制御することから、ベルト加熱ローラ４１位置にあっては、点線βに示すようにレディ状態及びプリント動作において、定着温度範囲である８０℃〜９０℃を保持する。ニップ３６を形成するベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８は、細い実線γに示すようにレディ状態では一時的に７０℃まで温度低下するものの、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＢ以降は、定着不良を発生する８０℃より高温を保持する。
【００５３】
したがって例えばＭＦＰ１０の電源をＯＦＦした直後に又電源を投入して、定着部３２が余熱で温まっていた場合であっても、ウォーミングアップ制御終了時直ちにプリント動作を開始しても、シートＰの定着時には、ヒートローラ３３の温度上昇によるニップ３６でのオーバーシュート現象を解消して、消色トナーからなる画像の消色を防止する事が判明した。
【００５４】
（比較例）
定着部３２の温度状態にかかわらず、加圧ベルト３８を常に基本制御温度である９０℃で制御した場合の比較例のヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化を図９及び図１０に示す。
【００５５】
ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が冷えている場合、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、ヒートローラ３３及び加圧ベルト３８を９０℃の一定温度で制御すると、熱容量の大きいヒートローラ３３は、図９の太い実線δに示すように９０℃の一定温度を保持する。熱容量の小さい加圧ベルト３８は、ベルト加熱ローラ４１位置にあっては、点線εに示すようにレディ状態では９０℃を保持するものの、プリント動作を開始すると、定着不良発生領域である８０℃以下に低下する。加圧ベルト３８は、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＣ以降も、Δｃの間は、定着不良を発生する８０℃以下となってしまう。またニップ３６を形成するベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８の温度は、細い実線θに示すようにレディ状態では一時的に５０℃まで温度低下する。加圧ベルト３８は、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＣ以降も、Δｃの間は、定着不良を発生する８０℃以下となってしまう。
【００５６】
このため比較例では、ＭＦＰ１０を電源投入した場合に、定着部３２が冷えていると、１枚目のシートＰの定着開始（タイミングＣ）からΔｃの間は加圧ベルト３８のアンダーシュート現象により定着不良を生じる恐れがある。
【００５７】
ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が温まっている場合、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、ヒートローラ３３及び加圧ベルト３８を９０℃の一定温度で制御すると、熱容量の大きいヒートローラ３３は、図１０の太い実線δに示すようにレディ状態では消色画像を発生する１００℃を超える。ヒートローラ３３は、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＤ以降も、Δｄの間は、消色画像を発生する１００℃以上となってしまう。
【００５８】
このため比較例では、ＭＦＰ１０を電源投入した場合に、定着部３２が温まっていると、１枚目のシートＰの定着開始（タイミングＤ）からΔｄの間はヒートローラ３３のオーバーシュート現象により消色トナーによる画像の消色を生じる恐れがある。
【００５９】
第１の実施形態によれば、ＭＦＰ１０を電源投入した時と、ウォーミングアップのプレラン開始時の定着部３２の、第１のサーミスタ４７と第２のサーミスタ４８の検知結果から、定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、定着部３２が冷たいと判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度をヒートローラ３３の制御温度より高く、消色トナーの消色温度より高い１２０℃にアップする。加圧ベルト３８の制御温度のアップ制御は、レディ放置１５分間又はプリント動作開始により解除して、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御温度と同じ９０℃に設定する。定着部３２が冷たい場合のプリント開始時に生じる、ニップ３６のアンダーシュート現象を解消でき、トナー画像の定着不良を防止できる。
【００６０】
ＣＰＵ１００は、定着部３２が中間温度と判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御である９０℃に設定する。加圧ベルト３８の制御温度の基本制御は、レディ放置１０分間又はプリント動作累積時間６０秒で解除して、加圧ベルト３８の制御温度を７５℃あるいは８５℃に移行する。
【００６１】
ＣＰＵ１００は、定着部３２が温かいと判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御より低い７５℃にダウン制御し、プリント動作中の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御より低い８５℃にダウン制御する。加圧ベルト３８の制御温度のダウン制御は、電源ＯＦＦ或いは余熱モード移行時まで継続する。定着部３２が温かい場合のプリント開始時に生じる、ニップ３６のオーバーシュート現象を解消できる。シートＰに消色トナーからなる画像が形成されている場合に、定着装置３１は定着中に、シートＰ上の消色トナー画像を消色するのを防止できる。
【００６２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の画像形成装置を図１１乃至図１３を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態において、第２の検知部による加圧回転部の温度の検知位置が異なるものである。第２の実施形態にあって、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６３】
図１１に示すように、第２の実施形態の定着装置７０は、ヒートローラ３３の温度を検知する第１の検知部である第１のサーミスタ４７と、ニップ３６の入口側で加圧ベルト３８の温度を検知する第２のサーミスタ４８と、ニップ３６の出口側で加圧ベルト３８の温度を検知する第２の検知部である第３のサーミスタ７１を備える。ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０の電源投入時及び電源投入に続くウォーミングアップのプレラン開始時の、第１のサーミスタ４７による第１の検知結果と第３のサーミスタ７１による第２の検知結果から定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態に基づいて、電源投入に続いてＭＦＰ１０がプリントを待機する間（レディ状態）或いは、ＭＦＰ１０がプリント動作を行う間の、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する。
【００６４】
ＭＦＰ１０の制御系５０は、たとえばＲＡＭ１２１に、図１２に示す第３のテーブル１２１ｃを備える。第３のテーブル１２１ｃは、電源投入時に、第１のサーミスタ４７が検知するヒートローラ３３の温度と、第３のサーミスタ７１が検知する加圧ベルト３８の温度から、判断される定着部３２の温度状態に従う加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を示す。
【００６５】
第３のテーブル１２１ｃでは、ヒートローラ３３の温度が４０℃以下である場合に、第３のサーミスタ７１が検知した、加圧ベルト３８の温度が５０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、加圧ベルト３８の温度が５１〜７０℃或いは７１℃以上であれば定着部３２は中間温度であると判断する。同様にして、ヒートローラ３３の温度が４１〜６０℃である場合に、加圧ベルト３８の温度が５０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、加圧ベルト３８の温度が５１〜７０℃であれば定着部３２は中間温度であると判断し、加圧ベルト３８の温度が７１℃以上であれば定着部３２は温かいと判断する。ヒートローラ３３の温度が６１℃以上である場合に、加圧ベルト３８の温度が５０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、加圧ベルト３８の温度が５１〜７０℃であれば定着部３２は中間温度であると判断し、加圧ベルト３８の温度が７１℃以上であれば定着部３２は温かいと判断する。
【００６６】
第３のテーブル１２１ｃに従い、定着部３２が冷えていると、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御に続くレディ温度をアップ制御する。第３のテーブル１２１ｃに従い、定着部３２が中間温度であれば、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御に続くレディ温度及びプリント制御温度を基本温度で制御する。第３のテーブル１２１ｃに従い、条件３で定着部３２が温かければ、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御に続くレディ制御温度及びプリント制御温度をダウン制御する。
【００６７】
ＭＦＰ１０のウォーミングアップに続く加圧ベルト３８の制御温度は、基本制御の場合はレディ制御温度９０℃、プリント制御温度９０℃であり、レディ温度アップ制御の場合はレディ制御温度１２０℃、プリント制御温度９０℃であり、レディ・プリント温度ダウン制御の場合は、レディ制御温度７５℃、プリント制御温度８５℃と設定する。
【００６８】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップに続いて加圧ベルト３８をレディ温度アップ制御した場合は、レディ放置中の第３のサーミスタ７１による加圧ベルト３８の検知温度が５１℃以上になったら又はプリント動作開始により、レディ温度アップ制御を解除する。解除後ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御温度と同じ９０℃に設定する。レディ放置中の加圧ベルト３８の温度検知のタイミングは、ウォーミングアップ制御終了後６０秒後から実施する。
【００６９】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８を基本制御した場合は、レディ放置時の第３のサーミスタ７１による加圧ベルト３８の検知温度が７０℃以上になったら基本制御を解除する。解除後ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御温度の７５℃（レディ状態）或いは８５℃（プリント動作）に移行する。レディ放置中の加圧ベルト３８の温度検知のタイミングは、ウォーミングアップ制御終了後６０秒後から又はプリント動作終了後６０秒後から実施する。
【００７０】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御した場合は、電源ＯＦＦ又は余熱モード移行時に、レディ・プリント温度ダウン制御を解除する。ＣＰＵ１００は余熱モードに移行するまでレディ・プリント温度ダウン制御を継続する。
【００７１】
定着部３２の温度状態に従う加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を図１３に示すフローチャートを参照して説明する。ＭＦＰ１０の電源投入（ＡＣＴ３００）により、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａをＯＮする前に第１のサーミスタ４７はヒートローラ３３の温度を検知し、第３のサーミスタ７１は加圧ベルト３８の温度を検知する（ＡＣＴ３０１）。
【００７２】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップのため定着部３２の加熱を開始し（ＡＣＴ３０２）、（ＡＣＴ３０３）に進み、定着部３２のプレランを開始するか判断する。第３のサーミスタ７１が、加圧ベルト３８の温度が８０℃以上に達したのを検知すると（ＡＣＴ３０３でＹｅｓ）、ＣＰＵ１００は、モータ４４、４５を駆動して、ヒートローラ３３、加圧ベルト３８を回転して、定着部３２のプレランを開始する（ＡＣＴ３０４）。
【００７３】
（ＡＣＴ３０６）に進み、定着部３２のプレランを終了するか判断する。第３のサーミスタ７１が、加圧ベルト３８の温度が９０℃以上に達したのを検知すると（ＡＣＴ３０６でＹｅｓ）、（ＡＣＴ３０７）に進む。（ＡＣＴ３０７）でＣＰＵ１００は、（ＡＣＴ３０１）で検知したヒートローラ３３温度と加圧ベルト３８温度から電源投入時の定着部３２の温度状態（冷えている、中間あるいは温かい）を判断する。
【００７４】
（ＡＣＴ３１０）に進み、（ＡＣＴ３０７）で定着部３２が冷えている状態であれば（ＡＣＴ３１０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８のレディ温度をアップ制御する（ＡＣＴ３１１）。その後レディ放置中に第３のサーミスタ７１が検知する加圧ベルト３８の温度が５１℃以上になるまでまたはプリント動作を開始するまでアップ制御を実施し（ＡＣＴ３１２）、（ＡＣＴ３１３）に進む。（ＡＣＴ３１３）でＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度可変制御を解除して、加圧ベルト３８の制御温度を９０℃に設定する。
【００７５】
（ＡＣＴ３０７）で定着部３２が温かい状態であれば（ＡＣＴ３１０でＮｏ）、（ＡＣＴ３２０でＹｅｓ）であればＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８のレディ・プリント温度をダウン制御する（ＡＣＴ３２１）。その後電源ＯＦＦ又は余熱モード移行時まで、ダウン制御を継続する（ＡＣＴ３２２）。
【００７６】
（ＡＣＴ３０７）で定着部３２が中間温度であれば（ＡＣＴ３１０でＮｏ）、（ＡＣＴ３２０でＮｏ）、であればＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御する（ＡＣＴ３３１）。その後レディ放置時に第３のサーミスタ７１が検知する加圧ベルト３８の温度が７０℃以上になるまで基本制御を実施し（ＡＣＴ３３２）、（ＡＣＴ３３３）に進む。（ＡＣＴ３３３）でＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度可変制御を解除して、加圧ベルト３８の制御温度を７５℃あるいは８５℃に設定する。
【００７７】
図１３に示す第２の実施形態のフローチャートに従い、定着部３２の温度状態に応じて加圧ベルト３８の制御温度を実際に制御したところ、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８は、第１の実施形態と同様の温度変化を示した。
【００７８】
電源投入時に定着部３２が冷えていると判断した場合に、図１３のフローチャートに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御した場合の、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８は、図７に示す温度変化と同様の温度変化を得られた。
【００７９】
したがって電源投入時に定着部３２が冷えていた場合でも、シートＰの定着時には、加圧ベルト３８の温度低下によるニップ３６でのアンダーシュート現象を解消して、定着不良を防止することが判明した。
【００８０】
電源投入時に定着部３２が温まっていると判断した場合に、図１３のフローチャートに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御した場合の、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化は、図８に示す温度変化と同様の温度変化を得られた。
【００８１】
したがって電源投入時に定着部３２が温まっていた場合でも、シートＰの定着時には、ヒートローラ３３の温度上昇によるニップ３６でのオーバーシュート現象を解消して、消色トナーからなる画像の消色を防止する事が判明した。
【００８２】
第２の実施形態によれば、ＭＦＰ１０の第１のサーミスタ４７と第３のサーミスタ７１の検知結果から、電源投入時の定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、電源投入時の定着部３２が冷たいと判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度をヒートローラ３３の制御温度より高く、消色トナーの消色温度より高い１２０℃にアップする。加圧ベルト３８の制御温度のアップ制御は、レディ放置中の第３のサーミスタ７１による加圧ベルト３８の検知温度が５１℃以上になったら又はプリント動作開始により解除して、加圧ベルト３８を基本制御温度と同じ９０℃に設定する。定着部３２が冷たい場合のプリント開始時に生じる、ニップ３６のアンダーシュート現象を解消でき、定着不良を防止できる。
【００８３】
ＣＰＵ１００は、電源投入時の定着部３２が中間温度と判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御である９０℃に設定する。加圧ベルト３８の制御温度の基本制御は、レディ放置時の第３のサーミスタ７１による加圧ベルト３８の検知温度が７０℃以上になったら基本制御を解除して、加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御温度の７５℃或いは８５℃に移行する。
【００８４】
ＣＰＵ１００は、電源投入時の定着部３２が温かいと判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御より低い７５℃にダウン制御し、プリント動作中の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御より低い８５℃にダウン制御する。加圧ベルト３８の制御温度のダウン制御は、電源ＯＦＦ或いは余熱モード移行時まで継続する。定着部３２が温かい場合のプリント開始時に生じる、ニップ３６のオーバーシュート現象を解消でき、消色トナー画像を消色するのを防止できる。
【００８５】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、定着部が冷えた状態であっても、ウォームアップに続くプリント開始時のニップ部のアンダーシュート現象を解消して、トナー画像の定着不良を防止する。定着部が温かい状態であっても、ウォームアップに続くプリント開始時のニップ部のオーバーシュート現象を解消して、消色トナーからなる画像を消色するのを防止する。
【００８６】
この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…ＭＦＰ
１１…プリンタ部
３１…定着装置
３２…定着部
３３…ヒートローラ
３４…加圧ベルト機構
３６…ニップ
３７ａ、３７ｂ…ハロゲンランプ
３８…加圧ベルト
４１…ベルト加熱ローラ
４２…ベルト加圧ローラ
４７…第１のサーミスタ
４８…第２のサーミスタ
１００…ＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、消色トナーによる画像を消色する恐れのない定着装置を搭載する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ（ＭＦＰ）やプリンタ等では、ＣＯ２削減して環境性を向上する観点から、プリントしたシートを再利用（リユース）する画像形成装置がある。加熱方式の定着装置を備える画像形成装置では、定着装置の温度が上昇する現象（オーバーシュート現象）が起こると、熱で消色する消色トナーで形成した画像が消えるというおそれがあった。他方、定着装置の温度が低下する現象（アンダーシュート現象）が起こると、熱量が不足して、トナー画像をシートに確実に定着することが出来ずに定着不良を生じるというおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、加熱方式の定着装置を備える画像形成装置において、消色材により形成された画像が熱による影響を受けるのを防止し且つ、画像形成装置で形成したトナー画像をシートに確実に定着出来る、画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、実施形態の画像形成装置は、発熱部を備える定着回転部及び、前記定着回転部とニップを形成する加圧回転部を有する定着部と、消色材からなる画像を有する記録媒体を前記ニップに搬送する搬送部と、前記定着回転部の温度を検知する第1の検知部と、前記加圧回転部の温度を検知する第２の検知部と、電源投入した場合の、前記第1の検知部による第1の検知結果と前記第２の検知部による第２の検知結果から、前記定着部の温度状態を判断し、前記電源投入に続くプリントを待機する間或いはプリント中に、前記加圧回転部の温度を可変制御する制御部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態のＭＦＰを示す概略構成図。
【図２】第１の実施形態の定着装置を側面から見た概略構成図。
【図３】第１の実施形態のＭＦＰの制御系を示す概略ブロック図。
【図４】第１の実施形態の定着部の温度状態の判断基準を示す第１のテーブル。
【図５】第１の実施形態のベルトの制御温度の可変制御条件を示す第２のテーブル。
【図６】第１の実施形態のベルトの制御温度の可変制御を示すフローチャート。
【図７】第１の実施形態の定着部が冷えている条件での、ヒートローラと定着ベルトの温度変化を示すグラフ。
【図８】第１の実施形態の定着部が温まっている条件での、ヒートローラと定着ベルトの温度変化を示すグラフ。
【図９】比較例の定着部が冷えている条件での、ヒートローラと定着ベルトの温度変化を示すグラフ。
【図１０】比較例の定着部が温まっている条件での、ヒートローラと定着ベルトの温度変化を示すグラフ。
【図１１】第２の実施形態の定着装置を側面から見た概略構成図。
【図１２】第２の実施形態のベルトの制御温度の可変制御条件を示す第３のテーブル。
【図１３】第２の実施形態のベルトの制御温度の可変制御を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態について説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の画像形成装置を図１乃至図１０を参照して説明する。図１は第１の実施形態の画像形成装置の一例であるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）１０を示す概略構成図である。ＭＦＰ１０は、画像形成部であるプリンタ部１１、スキャナ部１２、給紙部１３、排紙部２２を備える。ＭＦＰ１０は、ＭＦＰ１０全体を制御する制御部であるＣＰＵ１００を備える。
【０００９】
給紙部１３は、それぞれ給紙ローラ１５ａ、１５ｂを有する第１及び第２の給紙カセット１３ａ、１３ｂを備える。給紙カセット１３ａ、１３ｂは、未使用のシート及びリユースのシート（画像を消色処理により消去したシート）を共に給紙可能である。
【００１０】
プリンタ部１１は、矢印ｍ方向に回転する感光体ドラム１４を一様に帯電する帯電器１６、スキャナ部１２からの画像データ等に基づいたレーザ光１７ａを、帯電された感光体ドラム１４に照射して、感光体ドラム１４上に静電潜像を形成するレーザ露光器１７を備える。プリンタ部１１は、感光体ドラム１４上の静電潜像にトナーを供給する現像器１８、感光体ドラム１４上に形成されたトナー像を記録媒体であるシートＰに転写する転写器２０、クリーナ２１を備える。
【００１１】
現像器１８は、トナーと磁性キャリアの混合物である二成分現像剤を用いて感光体ドラム１４上の静電潜像にトナーを供給する。トナーは、例えば消色材であり、所定の温度で加熱することにより消色可能な消色トナーである。消色トナーは、バインダー樹脂と、着色剤に呈色性化合物と顕色剤とを含有する。消色トナーを用いて形成したトナー画像を所定の温度で加熱すると、トナー中の呈色性化合物と顕色剤とが解離して、トナー画像を消色する。例えば消色トナーは、９０℃程度の比較的低い温度でシートに定着し、定着温度より高い１００℃程度で消色する。現像器１８は、所定の温度に加熱しても色が消えない非消色トナーを用いるものであっても良い。
【００１２】
プリンタ部１１は、感光体ドラム１４から排紙部２２に達する間に、定着装置３１を備える。ＭＦＰ１０は、給紙部１３から感光体ドラム１４、定着装置３１を経て排紙部２２にシートＰを搬送する搬送部である搬送路２７を備える。搬送路２７は、搬送ローラ２８、感光体ドラム１４上のトナー像に同期して、感光体ドラム１４及び転写ローラ２０間にシートＰを搬送するレジストローラ対３０及び定着後にシートＰを排紙部２２に排出する排紙ローラ３２を備える。
【００１３】
これらの構成によってＭＦＰ１０は、給紙部１３から給紙されたシートＰに、プリンタ部１１によって形成された消色トナー画像を転写する。ＭＦＰ１０は、消色トナー画像を有するシートＰを定着装置３１で定着し、プリント完成後排紙部２２に排紙する。画像形成装置はこれに限らない。画像形成装置は、消色トナーを用いるプリンタ部と非消色トナーを用いるプリンタ部の複数のプリンタ部を備えても良い。プリンタ部のプリント方式も、電子写真方式に限定されず、インクジェット方式等であっても良い。
【００１４】
次に定着装置３１について詳述する。定着装置３１は、図２に示すように、定着部３２として、定着回転部でありトナー像を有するシートＰに接触するヒートローラ３３と、加圧回転部である加圧ベルト機構３４を備える。定着部３２は、ヒートローラ３３と加圧ベルト機構３４の間にニップ３６を形成する。定着部３２は、搬送路２７のガイド２７ａに支持されて搬送されるシートＰをニップ３６に挟んで搬送して、シートＰにトナー像を加熱加圧定着する。
【００１５】
ヒートローラ３３は、中空のアルミ（Ａｌ）ローラの表面に離型層を被覆している。ヒートローラ３３は中空内部に、発熱部であり発熱量が同じである２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂを備える。例えば、２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂのうちの１本の配光エリアを、ヒートローラ３３の軸方向のセンタエリアとし、他の１本の配光エリアを、ヒートローラ３３のセンタエリアの両側のサイドエリアとする。２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂで、ヒートローラ３３の軸方向の全長のエリアを発熱する。発熱部はヒータランプ方式に限らず、ＩＨヒータ方式であっても良い。
【００１６】
加圧ベルト機構３４は、加圧ベルト３８、加圧ベルト３８をヒートローラ３３側に加圧する加圧部である加圧パット４０を備える。加圧パット４０は、加圧パット４０をヒートローラ３３方向に加圧する加圧機構４０ａを備える。加圧ベルト機構３４は、加圧ベルト３８の矢印ｑ方向の回転方向において、加圧パット４０より上流に第１の支持部であるベルト加熱ローラ４１を備え、加圧ベルト３８の矢印ｑ方向の回転方向において、加圧パット４０より下流に第２の支持部であるベルト加圧ローラ４２を備え、ベルト加熱ローラ４１とベルト加圧ローラ４２間の距離を調整するテンションローラ４３を備える。
【００１７】
加圧ベルト３８は、ニッケル（Ｎｉ）にゴム層を積層した表面をフッ素チューブ等で被覆している。ベルト加熱ローラ４１は、中空のアルミ（Ａｌ）ローラの表面に離型層を被覆している。ベルト加熱ローラ４１は中空内部に、加圧発熱部であるハロゲンランプ４１ａを備える。ベルト加圧ローラ４２は、芯金の周囲にシリコンゴムを配置し、表面をフッ素チューブ等で被覆している。ベルト加圧ローラ４２は、加圧ベルト３８をヒートローラ３３に対向し接触する。
【００１８】
テンションローラ４３は、加圧ベルト３８を一定のテンションで引っ張る。ベルト加熱ローラ４１、ベルト加圧ローラ４２及びテンションローラ４３により加圧ベルト３８を張架する。定着部３２は、加圧ベルト機構３４の加圧パット４０からベルト加圧ローラ４２までの加圧ベルト３８がヒートローラ３３と接触して、ワイドなニップ３６を形成する。
【００１９】
定着装置３１は、例えばモータ４４によりベルト加圧ローラ４２を駆動して加圧ベルト３８を矢印ｑ方向に回転し、モータ４５によりヒートローラ３３を矢印ｒ方向に回転する。ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８のいずれかを駆動し、他方を従動させても良い。
【００２０】
定着装置３１は、ヒートローラ３３の温度を検知する第１の検知部である第１のサーミスタ４７と加圧ベルト３８の温度を検知する第２の検知部である第２のサーミスタ４８を備える。第１のサーミスタ４７は、ヒートローラ３３のセンタ検知４７ａとヒートローラ３３のサイド検知４７ｂを備える。ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０の電源投入時及び電源投入に続くウォーミングアップのプレラン開始時の、第１のサーミスタ４７による第１の検知結果と第２のサーミスタ４８による第２の検知結果から定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態に基づいて、電源投入に続いてＭＦＰ１０がプリントを待機する間（レディ状態）或いは、ＭＦＰ１０がプリント動作を行う間の、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する。
【００２１】
ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を解除した後は、第１のサーミスタ４７の第１の検知結果に応じて、ヒートローラ３３の温度を制御し、第２のサーミスタ４８の第２の検知結果に応じて、加圧ベルト３８の温度を制御する。
【００２２】
図３を参照してＭＦＰ１０の制御系５０について説明する。制御系５０は、例えば、ＭＦＰ１０全体を制御するＣＰＵ１００、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２、表示器・オペレーションパネル制御回路１２３、給紙・搬送制御駆動回路１３０、画像形成制御駆動回路１４０、定着装置制御駆動回路１５０を備える。
【００２３】
ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１２０或いはＲＡＭ１２１に記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ＲＯＭ１２０は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラム及び制御データなどを記憶する。ＲＡＭ１２１は、ワーキングメモリであり、例えば各種判断に用いる、第１のテーブル１２１ａ、第２のテーブル１２１ｂ等のデータを記憶する。
【００２４】
Ｉ／Ｆ１２２は、ユーザ端末やファクシミリ等の各種装置との通信を行う。表示器・オペレーションパネル制御回路１２３は、オペレーションパネル１２３ａ、表示器１２３ｂを制御する。給紙・搬送制御駆動回路１３０は、給紙部１３の給紙ローラ１５ａ、１５ｂ或いは搬送路２７の搬送ローラ２８、レジストローラ対３０、排紙ローラ３２等を駆動するモータ群１３０ａ等を制御する。給紙・搬送制御駆動回路１３０は、給紙部１３或いは搬送路２７の各種センサ１３０ｂの検知結果を考慮してモータ群１３０ａ等を制御する。
【００２５】
画像形成制御駆動回路１４０は、感光体ドラム１４、帯電器１６、レーザ露光器１７、現像器１８、転写器２０等を制御する。定着装置制御駆動回路１５０は、定着装置３１の各種モータ１５０ａ、各種ヒータランプ１５０ｂ等を制御する。定着装置制御駆動回路１５０は、第１のサーミスタ４７、第２のサーミスタ４８等の各種センサ１５０ｃの検知結果を考慮して、各種モータ１５０ａ或いは各種ヒータランプ１５０ｂを制御する。
【００２６】
次にＭＦＰ１０の立ち上げ時の加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する例を説明する。ＭＦＰ１０の立ち上げ時、ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度を検知して定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態に応じて、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する。
【００２７】
ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態を、ＲＡＭ１２１に記憶する第１のテーブル１２１ａに従い判断する。第１のテーブル１２１ａを図４に示す。第１のテーブル１２１ａは、温度検知タイミング条件として条件１を電源投入時とする。第１のテーブル１２１ａに従い、ＣＰＵ１００は、条件１で、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が４０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が、４１〜６０℃であれば定着部３２は中間温度であると判断し、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が６１℃以上であれば定着部３２は温かいと判断する。
【００２８】
第１のテーブル１２１ａは、温度検知タイミング条件として条件２をウォーミングアップのプレラン動作開始時とする。第１のテーブル１２１ａに従い、ＣＰＵ１００は、条件２で、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が５０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が、５１〜７０℃であれば定着部３２は中間温度であると判断し、ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の一番低い検知温度が７１℃以上であれば定着部３２は温かいと判断する。
【００２９】
ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態に応じて、ＲＡＭ１２１に記憶する第２のテーブル１２１ｂに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する。第２のテーブル１２１ｂを図５に示す。第２のテーブル１２１ｂは、条件１と条件２から判断される条件３であるウォーミングアップ制御終了時の定着部３２の温度状態に従う加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を示す。
【００３０】
第２のテーブル１２１ｂは、条件１で定着部３２が冷えている場合に、条件２で定着部３２が冷えているか或いは中間温度なら条件３の判断として定着部３２が冷えているとし、条件２で定着部３２が温かければ条件３の判断を定着部３２が中間温度とする。
【００３１】
第２のテーブル１２１ｂは、条件１で定着部３２が中間温度である場合に、条件２で定着部３２が冷えていれば条件３の判断として定着部３２が冷えているとし、条件２で定着部３２が中間温度であれば条件３の判断で定着部３２が中間温度であるとし、条件２で定着部が温かければ条件３の判断で定着部３２が温かいとする。
【００３２】
第２のテーブル１２１ｂは、条件１で定着部３２が温かい場合に、条件２で定着部３２が冷えていれば条件３の判断として定着部３２が冷えているとし、条件２で定着部３２が中間温度であれば条件３の判断で定着部３２が中間温度であるとし、条件２で定着部が温かければ条件３の判断で定着部３２が温かいとする。
【００３３】
第２のテーブル１２１ｂに従い、条件３で定着部３２が冷えていると、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のレディ温度をアップ制御する。第２のテーブル１２１ｂに従い、条件３で定着部３２が中間温度であれば、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のレディ温度及びプリント制御温度を基本温度で制御する。第２のテーブル１２１ｂに従い、条件３で定着部３２が温かければ、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のレディ制御温度及びプリント制御温度をダウン制御する。
【００３４】
ＭＦＰ１０のウォーミングアップに続く加圧ベルト３８の制御温度は、基本制御の場合はレディ制御温度９０℃、プリント制御温度９０℃であり、レディ温度アップ制御の場合はレディ制御温度１２０℃、プリント制御温度９０℃であり、レディ・プリント温度ダウン制御の場合は、レディ制御温度７５℃、プリント制御温度８５℃と設定する。
【００３５】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８をレディ温度アップ制御した場合は、レディ放置１５分間又はプリント動作開始により、レディ温度アップ制御を解除する。解除後ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８を基本制御温度の９０℃に設定する。
【００３６】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８を基本制御した場合は、レディ放置１０分間又はプリント動作累積時間６０秒により、基本制御を解除する。解除後ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御温度の７５℃或いは８５℃に設定する。
【００３７】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御した場合は、電源ＯＦＦ又は余熱モード移行時に、レディ・プリント温度ダウン制御を解除する。ＣＰＵ１００は余熱モードに移行するまでレディ・プリント温度ダウン制御を継続する。
【００３８】
第２のテーブル１２１ｂに示す解除条件は限定されず、例えば、レディ放置時間やプリント動作累積時間を調整可能であるし、又、条件３で判断した定着部３２の温度状態に更に条件１或いは条件２の定着部３２の温度状態の履歴を考慮して、加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を解除する条件を設定しても良い。例えば条件３で、定着部３２が冷えていることから、加圧ベルト３８をレディ温度アップ制御した場合に、電源投入時に定着部３２が冷えていたら、レディ放置１５分間又はプリント動作開始によりレディ温度アップ制御をする。一方、電源投入時に定着部３２が温かければ、レディ放置１５分間又はプリント動作累積時間６０秒でレディ温度アップ制御を解除するようにしても良い。
【００３９】
ウォーミングアップ制御終了時の定着部３２の温度状態に従う加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を図６に示すフローチャートを参照して説明する。ＭＦＰ１０の電源投入（ＡＣＴ２００）により、ＣＰＵ１００は、電源投入時（ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａをＯＮする前）に、定着部３２の温度状態（冷えている、中間あるいは温かい）を判断制御し（ＡＣＴ２０１）、ウォーミングアップのため定着部３２の加熱を開始する（ＡＣＴ２０２）。
【００４０】
（ＡＣＴ２０３）に進み、定着部３２のプレランを開始するか判断する。第２のサーミスタ４８が、加圧ベルト３８の温度が８０℃以上に達したのを検知すると（ＡＣＴ２０３でＹｅｓ）、ＣＰＵ１００は、モータ４４、４５を駆動して、ヒートローラ３３、加圧ベルト３８を回転して、定着部３２のプレランを開始する（ＡＣＴ２０４）。ＣＰＵ１００は、プレランを開始して２秒後にプレラン開始時の、定着部３２の温度状態（冷えている、中間あるいは温かい）を判断制御する（ＡＣＴ２０６）。
【００４１】
（ＡＣＴ２０７）に進み、定着部３２のプレランを終了するか判断する。第２のサーミスタ４８が、加圧ベルト３８の温度が９０℃以上に達したのを検知すると（ＡＣＴ２０７でＹｅｓ）、（ＡＣＴ２０８）に進む。（ＡＣＴ２０８）でＣＰＵ１００は、（ＡＣＴ２０１）で判断した条件１と（ＡＣＴ２０６）で判断した条件２から、ウォーミングアップ制御終了時の定着部３２の温度状態（冷えている、中間あるいは温かい）を判断制御する。
【００４２】
（ＡＣＴ２１０）に進み、（ＡＣＴ２０８）で判断した条件３で、ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が冷えている状態であれば（ＡＣＴ２１０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８のレディ温度をアップ制御する（ＡＣＴ２１１）。その後レディ放置１５分間を経過するまで又はプリント動作開始するまでアップ制御を実施し（ＡＣＴ２１２）、（ＡＣＴ２１３）に進む。（ＡＣＴ２１３）でＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度可変制御を解除して、加圧ベルト３８の制御温度を９０℃に設定する。
【００４３】
（ＡＣＴ２０８）で判断した条件３で、ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が温かい状態（ＡＣＴ２１０でＮｏ）、（ＡＣＴ２２０でＹｅｓ）であればＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８のレディ・プリント温度をダウン制御する（ＡＣＴ２２１）。その後電源ＯＦＦ又は余熱モード移行時まで、ダウン制御を継続する（ＡＣＴ２２２）。
【００４４】
（ＡＣＴ２０８）で判断した条件３で、ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が中間温度（ＡＣＴ２１０でＮｏ）、（ＡＣＴ２２０でＮｏ）であればＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御する（ＡＣＴ２３１）。その後レディ放置１０分間を経過するまで又はプリント動作累積時間６０秒までＣＰＵ１００は加圧ベルト３８の基本制御を実施し（ＡＣＴ２３２）、（ＡＣＴ２３３）に進む。（ＡＣＴ２３３）でＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度可変制御を解除して、加圧ベルト３８の制御温度をレディ・プリント温度ダウン制御温度と同じ７５℃（レディ状態）あるいは８５℃（プリント動作）に移行する。
【００４５】
次に、定着部３２の温度状態に応じて加圧ベルト３８の制御温度を実際に制御した場合のヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化について述べる。
【００４６】
（定着部３２が冷えている場合）
ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が冷えている場合に、図６のフローチャートに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御した場合の、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化を図７に示す。図７の太い実線αは、ヒートローラ３３の温度変化を示し、点線βはニップ３６の入口側のベルト加熱ローラ４１位置における加圧ベルト３８の温度変化を示し、細い実線γはニップ３６の出口側のベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８の温度変化を示す。
【００４７】
定着部３２が冷えている場合、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、ＣＰＵ１００は、ヒートローラ３３を、消色トナーの消色温度より低い９０℃の一定温度に制御する。一方、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、加圧ベルト３８の制御温度を１２０℃にアップ制御する。
【００４８】
定着部３２が冷えている場合でも、熱容量の大きいヒートローラ３３は、図７の太い実線αに示すように９０℃の一定温度を保持する。熱容量の小さい加圧ベルト３８では、レディ制御温度を１２０℃にアップ制御することから、ハロゲンランプ４１ａを内蔵するベルト加熱ローラ４１位置にあっては、点線βに示すようにレディ状態では１１０℃と高温を保持する。プリント動作を開始すると、ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御の９０℃に戻す。加圧ベルト３８の制御温度を基本制御に戻しても、ベルト加熱ローラ４１位置での加圧ベルト３８の温度は、定着不良を発生する８０℃よりも高温を保持し、また消色画像が発生する１００℃を超えることがない。またニップ３６を形成するベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８は、細い実線γに示すようにレディ状態では一時的に５０℃まで温度低下するものの、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＡ以降は、定着不良を発生する８０℃より高温を保持する。
【００４９】
したがって例えば寒い季節の始業時にＭＦＰ１０の電源を投入した場合に、定着部３２が冷えていたとしても、シートＰの定着時には、加圧ベルト３８の温度低下によるニップ３６でのアンダーシュート現象を解消して、トナー画像の定着不良を防止することが判明した。
【００５０】
（定着部３２が温まっている場合）
例えば、プリント動作終了時にＭＦＰ１０の電源をＯＦＦし、その後、定着部３２が冷却する前に、再度ＭＦＰ１０の電源をＯＮして、ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が温まっている場合に、図６のフローチャートに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御した場合の、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化を図８に示す。図８の太い実線αは、ヒートローラ３３の温度変化を示し、点線βはニップ３６の入口側のベルト加熱ローラ４１位置における加圧ベルト３８の温度変化を示し、細い実線γはニップ３６の出口側のベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８の温度変化を示す。
【００５１】
定着部３２が温まっている場合、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、ＣＰＵ１００は、ヒートローラ３３を、消色トナーの消色温度より低い９０℃の一定温度に制御する。一方、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、加圧ベルト３８の制御温度を７５℃にダウン制御し、プリント動作時に加圧ベルト３８の制御温度を８５℃にダウン制御する。
【００５２】
定着部３２が温まっている場合、熱容量の大きいヒートローラ３３は、図８の太い実線αに示すようにレディ状態では一時的に消色画像を発生する１００℃を超える。但し加圧ベルト３８をダウン制御するので、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＢでは、ヒートローラ３３の温度は、１００℃以下に低下後、９０℃の一定温度を保持する。熱容量の小さい加圧ベルト３８では、レディ制御温度、プリント制御温度をダウン制御することから、ベルト加熱ローラ４１位置にあっては、点線βに示すようにレディ状態及びプリント動作において、定着温度範囲である８０℃〜９０℃を保持する。ニップ３６を形成するベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８は、細い実線γに示すようにレディ状態では一時的に７０℃まで温度低下するものの、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＢ以降は、定着不良を発生する８０℃より高温を保持する。
【００５３】
したがって例えばＭＦＰ１０の電源をＯＦＦした直後に又電源を投入して、定着部３２が余熱で温まっていた場合であっても、ウォーミングアップ制御終了時直ちにプリント動作を開始しても、シートＰの定着時には、ヒートローラ３３の温度上昇によるニップ３６でのオーバーシュート現象を解消して、消色トナーからなる画像の消色を防止する事が判明した。
【００５４】
（比較例）
定着部３２の温度状態にかかわらず、加圧ベルト３８を常に基本制御温度である９０℃で制御した場合の比較例のヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化を図９及び図１０に示す。
【００５５】
ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が冷えている場合、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、ヒートローラ３３及び加圧ベルト３８を９０℃の一定温度で制御すると、熱容量の大きいヒートローラ３３は、図９の太い実線δに示すように９０℃の一定温度を保持する。熱容量の小さい加圧ベルト３８は、ベルト加熱ローラ４１位置にあっては、点線εに示すようにレディ状態では９０℃を保持するものの、プリント動作を開始すると、定着不良発生領域である８０℃以下に低下する。加圧ベルト３８は、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＣ以降も、Δｃの間は、定着不良を発生する８０℃以下となってしまう。またニップ３６を形成するベルト加圧ローラ４２位置における加圧ベルト３８の温度は、細い実線θに示すようにレディ状態では一時的に５０℃まで温度低下する。加圧ベルト３８は、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＣ以降も、Δｃの間は、定着不良を発生する８０℃以下となってしまう。
【００５６】
このため比較例では、ＭＦＰ１０を電源投入した場合に、定着部３２が冷えていると、１枚目のシートＰの定着開始（タイミングＣ）からΔｃの間は加圧ベルト３８のアンダーシュート現象により定着不良を生じる恐れがある。
【００５７】
ウォーミングアップ制御終了時に定着部３２が温まっている場合、ウォーミングアップ制御終了後のプリント待機時（レディ状態）に、ヒートローラ３３及び加圧ベルト３８を９０℃の一定温度で制御すると、熱容量の大きいヒートローラ３３は、図１０の太い実線δに示すようにレディ状態では消色画像を発生する１００℃を超える。ヒートローラ３３は、１枚目のシートＰの定着を開始するタイミングＤ以降も、Δｄの間は、消色画像を発生する１００℃以上となってしまう。
【００５８】
このため比較例では、ＭＦＰ１０を電源投入した場合に、定着部３２が温まっていると、１枚目のシートＰの定着開始（タイミングＤ）からΔｄの間はヒートローラ３３のオーバーシュート現象により消色トナーによる画像の消色を生じる恐れがある。
【００５９】
第１の実施形態によれば、ＭＦＰ１０を電源投入した時と、ウォーミングアップのプレラン開始時の定着部３２の、第１のサーミスタ４７と第２のサーミスタ４８の検知結果から、定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、定着部３２が冷たいと判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度をヒートローラ３３の制御温度より高く、消色トナーの消色温度より高い１２０℃にアップする。加圧ベルト３８の制御温度のアップ制御は、レディ放置１５分間又はプリント動作開始により解除して、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御温度と同じ９０℃に設定する。定着部３２が冷たい場合のプリント開始時に生じる、ニップ３６のアンダーシュート現象を解消でき、トナー画像の定着不良を防止できる。
【００６０】
ＣＰＵ１００は、定着部３２が中間温度と判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御である９０℃に設定する。加圧ベルト３８の制御温度の基本制御は、レディ放置１０分間又はプリント動作累積時間６０秒で解除して、加圧ベルト３８の制御温度を７５℃あるいは８５℃に移行する。
【００６１】
ＣＰＵ１００は、定着部３２が温かいと判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御より低い７５℃にダウン制御し、プリント動作中の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御より低い８５℃にダウン制御する。加圧ベルト３８の制御温度のダウン制御は、電源ＯＦＦ或いは余熱モード移行時まで継続する。定着部３２が温かい場合のプリント開始時に生じる、ニップ３６のオーバーシュート現象を解消できる。シートＰに消色トナーからなる画像が形成されている場合に、定着装置３１は定着中に、シートＰ上の消色トナー画像を消色するのを防止できる。
【００６２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の画像形成装置を図１１乃至図１３を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態において、第２の検知部による加圧回転部の温度の検知位置が異なるものである。第２の実施形態にあって、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６３】
図１１に示すように、第２の実施形態の定着装置７０は、ヒートローラ３３の温度を検知する第１の検知部である第１のサーミスタ４７と、ニップ３６の入口側で加圧ベルト３８の温度を検知する第２のサーミスタ４８と、ニップ３６の出口側で加圧ベルト３８の温度を検知する第２の検知部である第３のサーミスタ７１を備える。ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０の電源投入時及び電源投入に続くウォーミングアップのプレラン開始時の、第１のサーミスタ４７による第１の検知結果と第３のサーミスタ７１による第２の検知結果から定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、定着部３２の温度状態に基づいて、電源投入に続いてＭＦＰ１０がプリントを待機する間（レディ状態）或いは、ＭＦＰ１０がプリント動作を行う間の、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御する。
【００６４】
ＭＦＰ１０の制御系５０は、たとえばＲＡＭ１２１に、図１２に示す第３のテーブル１２１ｃを備える。第３のテーブル１２１ｃは、電源投入時に、第１のサーミスタ４７が検知するヒートローラ３３の温度と、第３のサーミスタ７１が検知する加圧ベルト３８の温度から、判断される定着部３２の温度状態に従う加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を示す。
【００６５】
第３のテーブル１２１ｃでは、ヒートローラ３３の温度が４０℃以下である場合に、第３のサーミスタ７１が検知した、加圧ベルト３８の温度が５０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、加圧ベルト３８の温度が５１〜７０℃或いは７１℃以上であれば定着部３２は中間温度であると判断する。同様にして、ヒートローラ３３の温度が４１〜６０℃である場合に、加圧ベルト３８の温度が５０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、加圧ベルト３８の温度が５１〜７０℃であれば定着部３２は中間温度であると判断し、加圧ベルト３８の温度が７１℃以上であれば定着部３２は温かいと判断する。ヒートローラ３３の温度が６１℃以上である場合に、加圧ベルト３８の温度が５０℃以下であれば定着部３２が冷えていると判断し、加圧ベルト３８の温度が５１〜７０℃であれば定着部３２は中間温度であると判断し、加圧ベルト３８の温度が７１℃以上であれば定着部３２は温かいと判断する。
【００６６】
第３のテーブル１２１ｃに従い、定着部３２が冷えていると、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御に続くレディ温度をアップ制御する。第３のテーブル１２１ｃに従い、定着部３２が中間温度であれば、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御に続くレディ温度及びプリント制御温度を基本温度で制御する。第３のテーブル１２１ｃに従い、条件３で定着部３２が温かければ、ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御に続くレディ制御温度及びプリント制御温度をダウン制御する。
【００６７】
ＭＦＰ１０のウォーミングアップに続く加圧ベルト３８の制御温度は、基本制御の場合はレディ制御温度９０℃、プリント制御温度９０℃であり、レディ温度アップ制御の場合はレディ制御温度１２０℃、プリント制御温度９０℃であり、レディ・プリント温度ダウン制御の場合は、レディ制御温度７５℃、プリント制御温度８５℃と設定する。
【００６８】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップに続いて加圧ベルト３８をレディ温度アップ制御した場合は、レディ放置中の第３のサーミスタ７１による加圧ベルト３８の検知温度が５１℃以上になったら又はプリント動作開始により、レディ温度アップ制御を解除する。解除後ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御温度と同じ９０℃に設定する。レディ放置中の加圧ベルト３８の温度検知のタイミングは、ウォーミングアップ制御終了後６０秒後から実施する。
【００６９】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８を基本制御した場合は、レディ放置時の第３のサーミスタ７１による加圧ベルト３８の検知温度が７０℃以上になったら基本制御を解除する。解除後ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御温度の７５℃（レディ状態）或いは８５℃（プリント動作）に移行する。レディ放置中の加圧ベルト３８の温度検知のタイミングは、ウォーミングアップ制御終了後６０秒後から又はプリント動作終了後６０秒後から実施する。
【００７０】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップ制御終了後に加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御した場合は、電源ＯＦＦ又は余熱モード移行時に、レディ・プリント温度ダウン制御を解除する。ＣＰＵ１００は余熱モードに移行するまでレディ・プリント温度ダウン制御を継続する。
【００７１】
定着部３２の温度状態に従う加圧ベルト３８の制御温度の可変制御を図１３に示すフローチャートを参照して説明する。ＭＦＰ１０の電源投入（ＡＣＴ３００）により、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａをＯＮする前に第１のサーミスタ４７はヒートローラ３３の温度を検知し、第３のサーミスタ７１は加圧ベルト３８の温度を検知する（ＡＣＴ３０１）。
【００７２】
ＣＰＵ１００は、ウォーミングアップのため定着部３２の加熱を開始し（ＡＣＴ３０２）、（ＡＣＴ３０３）に進み、定着部３２のプレランを開始するか判断する。第３のサーミスタ７１が、加圧ベルト３８の温度が８０℃以上に達したのを検知すると（ＡＣＴ３０３でＹｅｓ）、ＣＰＵ１００は、モータ４４、４５を駆動して、ヒートローラ３３、加圧ベルト３８を回転して、定着部３２のプレランを開始する（ＡＣＴ３０４）。
【００７３】
（ＡＣＴ３０６）に進み、定着部３２のプレランを終了するか判断する。第３のサーミスタ７１が、加圧ベルト３８の温度が９０℃以上に達したのを検知すると（ＡＣＴ３０６でＹｅｓ）、（ＡＣＴ３０７）に進む。（ＡＣＴ３０７）でＣＰＵ１００は、（ＡＣＴ３０１）で検知したヒートローラ３３温度と加圧ベルト３８温度から電源投入時の定着部３２の温度状態（冷えている、中間あるいは温かい）を判断する。
【００７４】
（ＡＣＴ３１０）に進み、（ＡＣＴ３０７）で定着部３２が冷えている状態であれば（ＡＣＴ３１０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８のレディ温度をアップ制御する（ＡＣＴ３１１）。その後レディ放置中に第３のサーミスタ７１が検知する加圧ベルト３８の温度が５１℃以上になるまでまたはプリント動作を開始するまでアップ制御を実施し（ＡＣＴ３１２）、（ＡＣＴ３１３）に進む。（ＡＣＴ３１３）でＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度可変制御を解除して、加圧ベルト３８の制御温度を９０℃に設定する。
【００７５】
（ＡＣＴ３０７）で定着部３２が温かい状態であれば（ＡＣＴ３１０でＮｏ）、（ＡＣＴ３２０でＹｅｓ）であればＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８のレディ・プリント温度をダウン制御する（ＡＣＴ３２１）。その後電源ＯＦＦ又は余熱モード移行時まで、ダウン制御を継続する（ＡＣＴ３２２）。
【００７６】
（ＡＣＴ３０７）で定着部３２が中間温度であれば（ＡＣＴ３１０でＮｏ）、（ＡＣＴ３２０でＮｏ）、であればＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度を基本制御する（ＡＣＴ３３１）。その後レディ放置時に第３のサーミスタ７１が検知する加圧ベルト３８の温度が７０℃以上になるまで基本制御を実施し（ＡＣＴ３３２）、（ＡＣＴ３３３）に進む。（ＡＣＴ３３３）でＣＰＵ１００は、加圧ベルト３８の制御温度可変制御を解除して、加圧ベルト３８の制御温度を７５℃あるいは８５℃に設定する。
【００７７】
図１３に示す第２の実施形態のフローチャートに従い、定着部３２の温度状態に応じて加圧ベルト３８の制御温度を実際に制御したところ、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８は、第１の実施形態と同様の温度変化を示した。
【００７８】
電源投入時に定着部３２が冷えていると判断した場合に、図１３のフローチャートに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御した場合の、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８は、図７に示す温度変化と同様の温度変化を得られた。
【００７９】
したがって電源投入時に定着部３２が冷えていた場合でも、シートＰの定着時には、加圧ベルト３８の温度低下によるニップ３６でのアンダーシュート現象を解消して、定着不良を防止することが判明した。
【００８０】
電源投入時に定着部３２が温まっていると判断した場合に、図１３のフローチャートに従い、加圧ベルト３８の制御温度を可変制御した場合の、ヒートローラ３３と加圧ベルト３８の温度変化は、図８に示す温度変化と同様の温度変化を得られた。
【００８１】
したがって電源投入時に定着部３２が温まっていた場合でも、シートＰの定着時には、ヒートローラ３３の温度上昇によるニップ３６でのオーバーシュート現象を解消して、消色トナーからなる画像の消色を防止する事が判明した。
【００８２】
第２の実施形態によれば、ＭＦＰ１０の第１のサーミスタ４７と第３のサーミスタ７１の検知結果から、電源投入時の定着部３２の温度状態を判断する。ＣＰＵ１００は、電源投入時の定着部３２が冷たいと判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度をヒートローラ３３の制御温度より高く、消色トナーの消色温度より高い１２０℃にアップする。加圧ベルト３８の制御温度のアップ制御は、レディ放置中の第３のサーミスタ７１による加圧ベルト３８の検知温度が５１℃以上になったら又はプリント動作開始により解除して、加圧ベルト３８を基本制御温度と同じ９０℃に設定する。定着部３２が冷たい場合のプリント開始時に生じる、ニップ３６のアンダーシュート現象を解消でき、定着不良を防止できる。
【００８３】
ＣＰＵ１００は、電源投入時の定着部３２が中間温度と判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御である９０℃に設定する。加圧ベルト３８の制御温度の基本制御は、レディ放置時の第３のサーミスタ７１による加圧ベルト３８の検知温度が７０℃以上になったら基本制御を解除して、加圧ベルト３８をレディ・プリント温度ダウン制御温度の７５℃或いは８５℃に移行する。
【００８４】
ＣＰＵ１００は、電源投入時の定着部３２が温かいと判断した場合は、ウォーミングアップに続くプリント待機時の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御より低い７５℃にダウン制御し、プリント動作中の加圧ベルト３８の制御温度を基本制御より低い８５℃にダウン制御する。加圧ベルト３８の制御温度のダウン制御は、電源ＯＦＦ或いは余熱モード移行時まで継続する。定着部３２が温かい場合のプリント開始時に生じる、ニップ３６のオーバーシュート現象を解消でき、消色トナー画像を消色するのを防止できる。
【００８５】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、定着部が冷えた状態であっても、ウォームアップに続くプリント開始時のニップ部のアンダーシュート現象を解消して、トナー画像の定着不良を防止する。定着部が温かい状態であっても、ウォームアップに続くプリント開始時のニップ部のオーバーシュート現象を解消して、消色トナーからなる画像を消色するのを防止する。
【００８６】
この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１０…ＭＦＰ
１１…プリンタ部
３１…定着装置
３２…定着部
３３…ヒートローラ
３４…加圧ベルト機構
３６…ニップ
３７ａ、３７ｂ…ハロゲンランプ
３８…加圧ベルト
４１…ベルト加熱ローラ
４２…ベルト加圧ローラ
４７…第１のサーミスタ
４８…第２のサーミスタ
１００…ＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部を備える定着回転部及び、前記定着回転部とニップを形成する加圧回転部を有する定着部と、
消色材からなる画像を有する記録媒体を前記ニップに搬送する搬送部と、
前記定着回転部の温度を検知する第1の検知部と、
前記加圧回転部の温度を検知する第２の検知部と、
電源投入した場合の、前記第1の検知部による第1の検知結果と前記第２の検知部による第２の検知結果から、前記定着部の温度状態を判断し、前記電源投入に続くプリントを待機する間或いはプリント中に、前記加圧回転部の温度を可変制御する制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記プリントを待機する間或いは前記プリント中において、前記定着回転部の温度を前記消色材の消色温度より低い温度に制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記定着部の温度状態が冷えた状態であると判断した場合は、前記プリントを待機する間の前記加圧回転部の温度を、前記定着回転部の温度及び前記消色材の消色温度より高く制御し、前記定着部の前記温度状態が温かい状態であると判断した場合は、前記プリントを待機する間及び前記プリント中の前記加圧回転部の温度を前記定着回転部の温度より低く制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記加圧回転部は、
前記定着回転部に対向するベルトと、前記ベルトの内部に在って、前記ベルトを前記定着回転部側に加圧して前記定着回転部と前記ベルトとの間に前記ニップを形成する加圧部と、前記ベルトの回転方向において前記加圧部より上流で、前記ベルトを支持する第１の支持部と、
前記ベルトの前記回転方向において前記加圧部より下流で、前記ベルトを支持する第２の支持部とを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
発熱部を備える定着回転部及び、前記定着回転部とニップを形成する加圧回転部を有する定着部と、
消色材からなる画像を有する記録媒体を前記ニップに搬送する搬送部と、
前記定着回転部の温度を検知する第1の検知部と、
前記加圧回転部の温度を検知する第２の検知部と、
電源投入した場合の、前記第1の検知部による第1の検知結果と前記第２の検知部による第２の検知結果から、前記定着部の温度状態を判断し、前記電源投入に続くプリントを待機する間或いはプリント中に、前記加圧回転部の温度を可変制御する制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記プリントを待機する間或いは前記プリント中において、前記定着回転部の温度を前記消色材の消色温度より低い温度に制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記定着部の温度状態が冷えた状態であると判断した場合は、前記プリントを待機する間の前記加圧回転部の温度を、前記定着回転部の温度及び前記消色材の消色温度より高く制御し、前記定着部の前記温度状態が温かい状態であると判断した場合は、前記プリントを待機する間及び前記プリント中の前記加圧回転部の温度を前記定着回転部の温度より低く制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記加圧回転部は、
前記定着回転部に対向するベルトと、前記ベルトの内部に在って、前記ベルトを前記定着回転部側に加圧して前記定着回転部と前記ベルトとの間に前記ニップを形成する加圧部と、前記ベルトの回転方向において前記加圧部より上流で、前記ベルトを支持する第１の支持部と、
前記ベルトの前記回転方向において前記加圧部より下流で、前記ベルトを支持する第２の支持部とを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１０９３２９（Ｐ２０１３−１０９３２９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２７８５９（Ｐ２０１２−２２７８５９）
【出願日】平成２４年１０月１５日（２０１２．１０．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月１５日（２０１２．１０．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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