JP2003326680A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像を定着させる手段として印字メディアを
加熱する定着装置において、印字メディアの種類や印字
率などの違いによらず均一な画像を得ることができ、か
つ必要以上にエネルギーを消費しない定着装置及び画像
形成装置の提供を課題とする。 【解決手段】 画像情報10にエンジンを制御するエンジ
ンコントローラ11より得た画像解析情報と印字メディア
の種類や大きさ、印字率などの情報をもとにして、ヒー
タコントローラ12を用いて印字部の前後に設けた予熱ヒ
ータ群4および加熱ヒータ群5の個々のヒータに対して加
熱、温度制御を独立して行うように構成することを解決
手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印字メディアを加
熱することによって画像を定着する、あるいは早期に安
定させることができるプロッタ、プリンタ等の定着装
置、及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェット方式の画像形成
装置においては印字メディアにインクを吐出し、インク
の溶媒の揮発によって顔料または染料が印字メディアに
定着させるが、インクの溶媒の揮発は雰囲気環境に依存
し、定着は非常に不安定な要因によって影響を受けてい
た。また画像の定着を促進するためにヒータを用いて印
字メディアを加熱する場合も、画像形成装置のＯＮ、Ｏ
ＦＦにあわせて行われる単純な温度を固定した加熱制御
であった。

【０００３】この定着装置における定着手段の一例につ
いて以下説明する。定着装置は、大別して３つの搬送面
を有し、これらの搬送面、即ちメディア搬送面ａ、メデ
ィア搬送面ｂ、メディア搬送面ｃ上をローラなどによっ
て、順に、印字メディアが搬送され、概印字メディアは
印字部に相当する記録ヘッドの直下を通過するときにヘ
ッドより吐出されたインク滴を受け、このインク滴を印
字メディア上に載せた状態で搬送される。

【０００４】このとき定着手段となる予熱ヒータと加熱
ヒータは、それぞれメディア搬送面a、メディア搬送面
ｃの裏側に取り付けられ、これらのヒータによって発熱
した熱をメディア搬送面を介してメディア搬送面上を搬
送される印字メディアに熱を伝え、印字メディア上のイ
ンク滴の定着を促進する。これらのヒータは印字部の前
後に配置されているが、印字部の前の予熱ヒータは印字
メディアをあらかじめ加熱し、印字メディアへのインク
滴の定着性をあらかじめ改善しておく意図がある。また
印字部の後の加熱ヒータは印字メディアにインク滴が載
った後から加熱し、インク滴の印字メディアに対する定
着性を加速させる意図がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、画像を
定着させる手段として印字メディア2を加熱することは
有効であるが、このような方法では以下のようないくつ
かの不具合を生じている。

【０００６】１）本来、加熱の範囲や温度は印字メディ
ア2の種類や印字メディア2上のインク滴3などの量や範
囲に依存するにも関わらず、均一な加熱を行うため、定
着性の不均一を生じてしまう。

【０００７】２）全ての印字メディア2において加熱が
必要ではなく、また印字メディア2の幅がヒータの幅よ
り狭くてもヒータの幅全面で加熱を行うため、印字メデ
ィア2の加熱に際して、必要以上のエネルギーを消費す
るという問題を生じ、エコロジーの観点からも改善が求
められる。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解消
し、画像の早期定着において印字メディアに依存しない
画質安定性の獲得とエネルギー消費を抑えることが可能
な定着装置、及び画像形成装置の提供を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記主たる目的を達成す
るため、本発明の定着装置は、印字メディアを加熱する
ことよって、該印字メディア上に形成した画像を定着さ
せる定着装置であって、複数の加熱領域を集合して構成
した加熱群と、前記印字メディアに印刷を行う画像に係
る印刷画像情報を解析するエンジンコントローラと、該
エンジンコントローラにより得られた解析結果に基づい
て、前記加熱群の加熱制御を行うヒータコントローラと
を具備することを特徴とするものである。

【００１０】上記構成により、ヒータコントーラは加熱
が必要なヒータ領域と加熱温度を制御し、印字過程の中
で随時印字メディアを加熱することが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。

【００１２】図１は、本発明のヒータコントローラを搭
載したインクジェット記録装置の概要を示す側断面図で
ある。図１において、記録ヘッド1の印字吐出面と平行
に搬送される印字メディア2が、メディア搬送面a6、メ
ディア搬送面b7、メディア搬送面c8、上で支持されてい
る。印字メディア2は、図示しない方向に往復移動する
記録ヘッド1の直下を通過するときに、画像情報によっ
て記録ヘッド1からインク滴が吐出され印字メディア2上
にインク滴3が載せられる。

【００１３】印字メディアを加熱するヒータは、この例
では面状ヒータが用いられている。基本的に本発明で用
いられるヒータはヒータの形式には依存しないが、面状
ヒータであれば用紙搬送方向に対してより長い加熱時間
を設定できること、すでにある装置に対して概ヒータを
改造レベルで取り付けが可能なこと、ブロアーなどを用
いないので騒音がなく静かなこと、ヒータが装置外観に
現れないため外観上も美観が保てること、などのメリッ
トがある。

【００１４】メディア搬送面a6の裏側に個々の予熱ヒー
タ（４ａ〜４ｊ）の集合体である予熱ヒータ群4が、ま
たメディア搬送面c8の裏面に個々の加熱ヒータ（５ａ〜
５ｊ）の集合体である加熱ヒータ群5が取り付けられ、
前記メディア搬送面を介してそれぞれのヒータ群によっ
て発生させた熱を印字メディア2に伝導するように構成
されている。なお、この予熱ヒータ群、及び加熱ヒータ
群のうち、どの予熱ヒータ部分がどの程度の温度で加熱
するかは、後述するヒータコントローラでの制御により
決まる。またこのような構成を用いるときは、前記メデ
ィア搬送面は熱伝導率がよいもので構成されることが望
ましく、板金などの薄い金属が適当である。あるいは、
ヒータ群が使用される該印字メディアを支持するに十分
な強度や形状、表面特性などメディア搬送面としての機
能を有するものであれば、直接、前記ヒータ群をメディ
ア搬送面として用いてもよい。

【００１５】図２は、本発明のヒータコントローラを搭
載したインクジェット記録装置の構成を示す概略図であ
る。エンジン部分はエンジンを上から見たときの配置と
なっている。印字メディア2は概略図の上から下へ、即
ち矢印方向へ向かって搬送される。このとき印字メディ
ア2は予熱ヒータ群4、印字部9、加熱ヒータ群5の順に各
部品上を搬送される。

【００１６】予熱ヒータ群4、加熱ヒータ群5の加熱制御
は、装置に送られてきた画像情報（画像の幅、画像の長
さ、印字率）をエンジンコントローラ11で解析し、更に
その解析結果に基づいて、ヒータコントローラ12で発熱
すべき時間、温度等を解析して行われる。通常、エンジ
ンが対応する印字メディアの幅は複数の種類設定される
ため、予熱ヒータ群4および加熱ヒータ群5が単一のヒー
タから構成されていると、印字メディア2の幅に対して
ヒータの幅が合うことが少ない。

【００１７】したがって、単一のヒータから構成すると
きは対応する印字メディア2の最大幅を基準にヒータの
幅が決定されるため、多くの印字メディアの幅に対して
ヒータの幅は長いものとなる。このような構成の場合、
印字メディアの幅が狭いとヒータの加熱範囲が広すぎる
ため無駄なエネルギーを消費することになる。本発明で
はこのような無駄を改善するために、予熱ヒータと加熱
ヒータを複数のヒータに分割し、分割された個々のヒー
タの加熱制御を独立して行うようにし、ヒータコントロ
ーラ12によって加熱の必要があるヒータと必要のないヒ
ータの解析を行う。例えば、図２に図示するように、画
像情報10をもとに印字される印字メディア2の幅がエン
ジンあるいは概予熱ヒータ群4、概加熱ヒータ群5より狭
いことは既知となるため、エンジンコントローラ11およ
びヒータコントローラ12の解析結果をもとにONされるヒ
ータは4aから4fまでの予熱ヒータと5aから5fまでの加熱
ヒータとなり、4gから4jまでの予熱ヒータと5gから5jま
での加熱ヒータはOFFとなる。また、言うまでもないが
ヒータコントローラ12は前記ヒータ群が異常温度を示し
たときの安全回路や概ヒータ群および自身のセルフテス
ト機能を有している。

【００１８】また画像情報10より事前に印字メディア2
の長さが既知となることから、印字動作のシーケンスに
おいて、どのタイミングで予熱ヒータ群4のON、OFFと加
熱ヒータ群5のON、OFFの制御を行えばよいか判断するこ
とができる。つまり、ヒータは本来印字動作が行われて
いる間において、ヒータ上に印字メディアが搬送されて
いるときに限りONされればよく、ヒータ上に印字メディ
アが搬送されていないときはONされる必要はない。した
がって、印字メディアの長さをもとにヒータのON、OFF
のタイミングを解析し、時間軸上における適切なヒータ
のON、OFF制御を行うことが可能となる。このような場
合のヒータの制御例を図３に示す。印字メディアの長さ
および送り速度により予熱ヒータと加熱ヒータのON、OF
Fのタイミングをずらし、かつ印字メディアの特性に合
わせて各々のヒータの温度もそれぞれ異なった設定値の
もとに制御されている。

【００１９】さらに画像情報10より事前に印字メディア
2上に吐出されるインク滴の量、すなわち印字率が既知
となる。通常、インク滴の量が多ければそれだけ定着に
必要な熱量が多くなり、印字率が高い部分に対してはよ
り多くの熱を与える必要がある。このことより、印字率
が高い部分がこれから通過する予熱ヒータ部と、印字率
が多い部分が通過する加熱ヒータ部において、概ヒータ
温度を他の予熱ヒータ、加熱ヒータよりも高くし、印字
率の差による定着速度の違いを補正することが可能とな
る。

【００２０】この他に印字メディア2の特性として定着
速度の差や加熱に対する影響の大小などがメディアの種
類によって事前に把握することが可能である。エンジン
にセットされている印字メディア2の情報をエンジンコ
ントローラ11より得、ヒータコントローラ12は最適なヒ
ータの加熱温度を決定する。特に紙系のメディアは吸排
湿の影響によりメディア自身が波打ちやすく、加熱温度
が高すぎることおよび加熱時間が長すぎることは問題と
なるケースが多い。また、糊つきなど複数層構造となっ
ている印字メディアでは、メディア自身の各層ごとにお
ける熱膨張率の違いにより吸湿とは別の要因で印字メデ
ィアが波打ちやすくなってしまう。このような印字メデ
ィアの波打ち現象はジャムの原因にもなることから、エ
ンジンコントローラ11からの印字メディア情報をもとに
概印字メディアでは他の印字メディアよりも温度は低
く、加熱時間は短く設定する。通常の印字メディアでは
40℃を設定温度として使用するが、波打ち対策が必要な
印字メディアでは25から30℃を設定温度に用いる。さら
に熱に弱い印字メディアに関しては、印字率が低い領域
を積極的に加熱しないことも重要である。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
定着装置によれば、画像情報や印字メディアの情報によ
ってヒータを制御することにより、定着時に必要なエネ
ルギーの消費量を抑えながら画像の早期定着や均一な画
像の定着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の概略の構成を示す側断面図
である。

【図２】本発明の定着装置の概略の構成を示す概略図で
ある。

【図３】ヒータを制御する例を示す例示図である。

【符号の説明】

1 記録ヘッド 2 印字メディア 3 インク滴 4 予熱ヒータ群 4aから4j 個々の予熱ヒータ 5 加熱ヒータ群 5aから5j 個々の加熱ヒータ 6 メディア搬送面a 7 メディア搬送面b 8 メディア搬送面c 9 印字部 10 画像情報 11 エンジンコントローラ 12 ヒータコントローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字メディアを加熱することよって、該
   印字メディア上に形成した画像を定着させる定着装置で
   あって、 複数の加熱領域を集合して構成した加熱群と、前記印字
   メディアに印刷を行う画像に係る印刷画像情報を解析す
   るエンジンコントローラと、該エンジンコントローラに
   より得られた解析結果に基づいて、前記加熱群の加熱制
   御を行うヒータコントローラとを具備することを特徴と
   する定着装置。
2. 【請求項２】 前記ヒータコントローラは、前記印刷画
   像情報にあわせて加熱する範囲の制御を行うことを特徴
   とする請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 前記ヒータコントローラは、前記印刷画
   像情報にあわせて加熱温度の制御を行うことを特徴とす
   る請求項１に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 前記印刷画像情報は、印字するメディア
   の種類、画像の大きさ、または印字率であることを特徴
   とする請求項１、２、または３に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の定着装
   置を備え、前記印字メディアに印刷を行う画像形成装
   置。