JP2004062022A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】オーバーシュートを低減する。
【解決手段】コピー開始時にローラ表面温度(Ta)を検知し、予め定められた温度T1と比較し、Ta>T1の場合には例えば直ちに時分割制御に入り、Ta≦T1の場合には例えばヒータを継続的にオンした後に時分割制御を行うような従来の時分割制御を行う。ヒータが継続的にオンした状態で、ローラ表面温度の最下点を検知し、該最下点からδ℃上昇したときに時分割制御を開始する。
【選択図】 図1
【解決手段】コピー開始時にローラ表面温度(Ta)を検知し、予め定められた温度T1と比較し、Ta>T1の場合には例えば直ちに時分割制御に入り、Ta≦T1の場合には例えばヒータを継続的にオンした後に時分割制御を行うような従来の時分割制御を行う。ヒータが継続的にオンした状態で、ローラ表面温度の最下点を検知し、該最下点からδ℃上昇したときに時分割制御を開始する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機及びプリンター等の画像形成装置、及びこれに適用される定着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機及びレーザービームプリンター等の電子写真方式の画像形成装置の定着装置は、トナー像の転写された記録材を定着装置の一対のローラで挾持し、トナーを加熱・加圧することで記録材上に定着して永久像としている。
【0003】
このような、定着装置に使用されるローラは、フッ素樹脂、或いはシリコーンゴム等の離型性が良く、耐熱性、耐摩耗性に富んだ材料を被覆して、その外層を形成している。
【0004】
特に電子写真方式の画像形成装置が、画質を重視するカラー複写機では、シリコーンゴムをローラの表面に被覆した定着ローラが使用される傾向にある。さらに、フルカラー複写機では、多色画像を得るために、記録材上に複数色のトナー像を形成し、定着時に十分に溶融、混色しなくてはならないので、白黒複写機に用いられる芯金上に薄いゴム層のみを形成したローラや、芯金上に薄いフッ素樹脂のみを形成したローラでなく、ある程度厚さと軟らかさを兼ね備えたソフトローラと呼ばれるローラで、トナーを包み込むように加熱溶融することが必須である。
【0005】
そのとき用いられるトナーとしては、やはり熱を印加した際の溶融性、混色性が良い必要があり、軟化点が低く、溶融粘度の低いシャープメルト性のトナーが使用される。
【0006】
しかし、このような構成を装置に適用した場合、問題となるのが定着ローラや加圧ローラのオーバーシュート温度である。以下、オーバーシュートの発生原因とそれによる不具合について説明する。
【0007】
まず、上記の如く定着ローラや加圧ローラに肉厚のローラを用いると、芯金中央にあるヒーターから、ローラ表面への伝熱時間が長くなり、ローラ表面にある温度検知素子がローラ表面温度が低いと検知して、ヒーターON信号を発生してから、ヒーターの熱が表面に伝熱し、ローラ表面の温度が上昇するまでかなりの時間を有する。よって、プロセススピードが遅く、記録材の供給間隔である紙間の長い装置においては、図7にAで示すように紙間でローラ表面温度が復帰するため、温調温度を高く設定せずに済む。しかし、これを高速機に応用した場合には、図7にBで示すようにヒーターの熱がローラ表面に伝熱するまでの間、ローラ表面温度は下がり続ける。そのため図のように定着開始時の温度(温調温度)を高く、例えば190℃に設定する必要がある。つまり、温調温度をAと同じように165℃に設定すると、図に示す定着可能下限温度である150℃を下回ることになり定着できなくなってしまうことになる。
【0008】
次に、さらにコピーを続けた場合の温度変化を見てみると、図8のAに示すように、ヒーターの熱がローラ表面に伝わるまでローラ表面温度は下がり続け、tbの時点からはローラ表面がヒーターの熱により徐々に復帰する。温調温度はこの場合190℃なので図中のようにヒーターは190℃にローラ表面が復帰するまでONし続ける。従って、枚数が多いと、図のように開始時点の温度までローラ表面が復帰することもある。
【0009】
しかし、このように温度が上昇している段階であるtsの時点でコピーをストップすると、それ以降は紙がローラを通過しなくなるため、ローラ表面から熱を奪わなくなり、かつ、ローラの回転も止まるため放熱もなくなるため、ローラ表面温度は図8にaで示すように急に上昇する。これがオーバーシュートである。この量はtsの時点までヒーターがONしているため、芯金やローラのゴム、その周りのローラに当接している部材の蓄熱量によって変化し、一般に同じ材料であればその厚さが厚いほど量が多い。従って、上記説明した構成ではゴム層がかなり大きいため、オーバーシュートはかなり大きくなる。
【0010】
図8に示すAは立ち上げ後第1回目の連続コピー時のローラ表面温度の変化を示したものであるが、Bは1回目のオーバーシュートの一番温度の高い点から次の連続コピーをスタートした時の変化である。このBの場合は、ヒーターがONしてから、OFFするまでの時間はAより短いが、蓄熱量はAより大きく、ローラ温度最下点(下げ止まりの温度)も高くなり、結果、Aよりオーバーシュートも大きくなる(図8のa2)。再度Bの最高温度からコピーを行った場合は、さらにオーバーシュートも大きくなる。
【0011】
定着ローラに用いられるシリコーンゴム等の耐熱性は連続使用温度で200℃から230℃程度であるが、以上のような大きなオーバーシュートにより、ローラ周辺の温度が上がり、ローラ軸受等に用いられている樹脂部材も溶融の虞れがある。さらに、一番の難点である画像品質の劣化を引き起こす。つまり、ローラ表面温度が低過ぎてもコールドオフセットとなり、トナー剥れによる画質劣化につながるが、高過ぎてもシャープメルトトナーが離型されづらくなり、ホットオフセットと呼ばれるトナー剥れになり、画像劣化を生じる。そして、オフセットしたトナーはローラ表面に堆積していき、遂には、ローラ寿命をも縮める結果となる。
【0012】
よって、オーバーシュートはなるべく小さく抑えるのがよいが、これについては従来より種々の方法が試みられている。例えば、コピーシーケンス中に温調温度を変えたり、ヒーターのワッテージを切り替えたり、交互点灯をする等の手法がある。
【0013】
また、特開平8−328425号に示すように、定着動作中の定着部材または加圧部材の少なくとも一方の最下点温度を検知した後(表面温度の下げ止まりを検知した後)は、最下点温度検知時点から定着動作終了までにおける、定着部材または加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を、定着動作開始から最下点温度検知時点までにおける単位時間当りの熱量よりも減少させるように設定する方法が提案されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記でも述べたように1回目の連続コピー後のオーバーシュートの一番温度の高い点からコピースタート、またはさらに2回目の連続コピー後のオーバーシュートの一番高い点からコピースタートすると、蓄熱量はさらに大きくなり、ローラ温度最下点も高くなり、結果、オーバーシュートも大きくなることがわかっている。ここにおいて、機械間差や紙種、紙サイズ、さらにはコピーボタンを押すタイミングによってはその値はかなり大きく振れ、結果オーバーシュートが大きくなり、不具合が生じることとなった。図9に例えばA4幅の紙(図9−A)とA5幅の紙(図9−C)を通紙した際の温度変化のグラフを示す。このようにA5などの幅の狭い紙などでは、定着または加圧ローラの端部には紙が来ないが、温度検知手段がローラの中央にあるため、定着動作中に常にヒーターがONとなり、同じ温度からコピー動作を始めてもコピー動作終了後には通紙域外に蓄熱されていた熱で、幅の広い紙を通紙したときよりオーバーシュートが大きくなる(a<c)。これはさらに幅の狭い葉書きサイズの紙などではもっと顕著になる。
【0015】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、オーバーシュートを低減することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、芯金上に弾性層及び離型層を有し記録材を挾持搬送する定着部材及び加圧部材と、該定着部材及び加圧部材の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、該定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に当接する温度検知手段と、該温度検知手段に基づいて前記加熱手段への通電を制御し前記加熱手段により加熱される定着部材または加圧部材もしくはその双方の温度を所定温度に維持せしめる温度制御手段とを備え、前記記録材上の未定着画像を前記記録材上に加熱及び加圧して定着する定着装置において、前記温度制御手段は、コピー動作開始時の前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の温度を検知し、それが予め定められた温度T1より低い場合には、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の最下点温度を検知した後は、最下点温度検知時点から定着動作終了までにおける、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を、定着動作開始から最下点温度検知時点までにおける単位時間当りの熱量よりも減少させるように設定され、T1より高い場合には直ちに、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を前記で最下点温度を検知する前に定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量より減少させるように設定されていることを特徴とする。
【0017】
また、それにより、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の温度がT1より大きい場合に最下点を検知することなく、供給する熱量を減少させてしまうので、コピー動作中にローラ温度が定着できる最下点温度より下がってしまう可能性がある。
【0018】
よって本出願に係る第2の発明によれば、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の表面温度を検知し、その検知内容に応じて、給紙動作を一時停止させるかどうかを決定することで達成される。
【0019】
さらに、第3の発明によれば、画像形成モードの種類により、T1の値を決定することで精度の高い制御ができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0021】
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を図1ないし図5に基づいて説明する。本実施形態の画像形成装置の一例として、図3及び図4に複数の光走査手段を有する4ドラムレーザービームプリンターを示す。該プリンターは図3に示すように、潜像担持体たる電子写真感光体(以下、「感光ドラム」とする)の周囲に現像装置等を有して構成される画像形成手段たる画像形成ステイションが4個設けられ、各画像形成ステイションにて形成された感光ドラム上の画像が、該感光ドラムに隣接して移動通過する搬送手段上の転写紙等の記録材(以下、転写紙とする)Pへ転送される構成となっている。
【0022】
また、図4に示すように、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の画像を形成する各画像形成ステイションPa,Pb,Pc,Pdには、それぞれ感光ドラム1a,1b,1c,1dが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。さらに、各感光ドラム1a,1b,1c,1dの周囲には、帯電器12a,12b,12c,12d及び現像装置2a,2b,2c,2d、そして、クリーナ4a,4b,4c,4dが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されており、各感光ドラムの下方には、転写部3が配設されている。該転写部3は、各画像形成ステイションに共通の記録材搬送手段たる転写ベルト31及び転写用帯電器3a,3b,3c,3dを有している。
【0023】
以上のようなプリンターにおいて、図3に示す記録材供給手段たる給紙カセット61から供給された転写紙Pは、転写ベルト31上に支持されて各画像形成ステイションへ搬送され、上記各感光ドラム上に形成された各色のトナー像を順次転写される。この転写工程が終了すると、上記転写紙Pは転写ベルト31から分離されて定着装置5へ記録材案内手段たる搬送ベルト62により搬送される。
【0024】
定着装置5は、図5に詳細に示すように、回転自在に配設された定着部材たる定着ローラ51と、該定着ローラ51に圧接しながら回転する加圧部材たる加圧ローラ52と、離型剤供給塗布手段たる離型剤塗布装置53と、ローラクリーニング装置54,55を有した構成となっている。定着ローラ51及び加圧ローラ52の内部には、加熱手段たるハロゲンランプ等のヒーター56,57がそれぞれ配設されている。また、定着ローラ51及び加圧ローラ52には温度検知手段としてそれぞれサーミスタ58,59が接触するように配設されており、温度制御手段たる温度調節回路(図示せず)を介してヒーター56、ヒーター57への電圧を制御することにより定着ローラ51及び加圧ローラ52の表面の温度調節を行っている。
【0025】
また、定着ローラ51にはクリーニング装置54及び離型剤塗布装置53が取り付けられ、このクリーニング装置54により定着ローラ51上にオフセットしたトナー等のクリーニングがなされていると共に、離型剤塗布装置53により、離型剤であるシリコーンオイル等が定着ローラ51に塗布され、該定着ローラ51からの転写紙Pの分離の容易化及びトナーのオフセットの防止が図れている。
【0026】
クリーニング装置54は帯状の耐熱不織布からなるクリーニングウェブ54aと、該クリーニングウェブ54aを定着ローラ51に押圧する押圧ローラ54bと、新しいクリーニングウェブ54aを巻き出す巻出しローラ54cと、トナー等が付着しクリーニング能力の低下したクリーニングウェブ54aを徐々に巻き取っていく巻取りローラ54d等とから構成されるもので、特にサーミスタ58にオフセットトナーが付着してこのサーミスタ58に検知不良を生じさせないよう、このクリーニング装置54はサーミスタ58に対して定着ローラ51の回転方向上流側に設けられている。
【0027】
離型剤塗布装置53はシリコーンオイル等の離型剤を有するオイルタンク53aと、該オイルタンク53aから離型剤であるオイルを汲み上げる汲上げローラ53b,53cと、汲上げローラ53b,53cからのオイルを定着ローラ51に塗布する塗布ローラ53dと、該塗布ローラ53dからのオイル塗布量を制御するブレード53e等とから構成されるもので、特に定着ローラ51への均一なオイルの塗布を図るべく、この離型剤塗布装置53はサーミスタ58に対して定着ローラ51の回転方向下流側に配設されている。なお、塗布ローラ53dはスポンジゴムの表面にシリコーンゴムが被覆された回転可能なローラであり、必要により定着ローラ51に当接して、該定着ローラ51にオイルを塗布するものである。
【0028】
また、加圧ローラ52にも、定着ローラ51のクリーニング装置54と同様なクリーニングウェブ55a、押圧ローラ55b、巻出しローラ55c、巻取りローラ55d等とからなるクリーニング装置55が取り付けられ、定着ローラ51を介して加圧ローラ52に付着したトナーのクリーニングがなされている。
【0029】
また加圧ローラ52には加圧ローラ52上に残った余剰離型剤を除去するオイル除去ブレード60が当接している。このオイル除去ブレード60がない場合は、余剰離型剤が定着ローラ51と加圧ローラ52とのニップに溜り、転写紙P上にシミとなったり、OHP用の透明ラミネートフィルムがスリップしてニップへの進入不良が発生する。オイル除去ブレード60の材質としては、Siゴム、フッ素ゴム等が用いられ、加圧ローラ52の回転方向に対して順方向または逆方向へ適当な侵入量をもって当接している。
【0030】
この状態において、転写紙Pが搬送されてくると、定着ローラ51と加圧ローラ52は一定速度で回転し、定着ローラ51の表面に離型剤としてシリコーンオイルが塗布され、転写紙Pが定着ローラ51と加圧ローラ52の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱され転写紙表面上の未定着トナー像は溶融して定着され、転写紙P上にフルカラー画像が形成される。画像が定着された転写紙Pは下分離爪68によって加圧ローラ52から分離され、機外へ排出される。
【0031】
以上のような構成の画像形成装置においては、従来例で説明したように、最終の転写紙Pが定着ローラ51及び加圧ローラ52のニップから排出された後のオーバーシュートの発生を抑える必要があるため、本実施形態では、以下のような温度制御を行っている。
【0032】
図1に本発明の第1の実施形態における温度制御及びローラ表面温度の変化を示す。本実施形態では、装置のウォームアップ時や、スタンバイ時は、図5に示すサーミスタ58,59でローラ表面の温度検知をして、温調温度より高い場合にはヒーターをOFFし、低くなったらONする動作を繰り返す制御を行っており、これにより、図1にAで示す期間は、ある一定幅の範囲にローラ表面温度を制御している。そして、コピーが開始された時にローラ表面温度を検知し、その値をCPUに取り込み、その温度Taと、予め定められた温度T1とを比較し、Ta>T1の場合には例えば図1において2で示すように直ちに時分割制御に入る。また、Ta≦T1の場合には例えば、図1において1で示すように継続的にヒータをONした後に時分割制御を開始するような従来の時分割制御を行う。
【0033】
Ta≦T1の時、時分割制御を開始するタイミングは、温度低下期間Bにおける最下点Cを検知して、温度上昇期間に移行したと判断した時とするが、この判断は、温度上昇分が図1に示すようにδ℃に達したかどうかで行っている。本実施形態においては、δ=1として制御を行った。これは、1℃に満たないわずかな上昇は、温度低下期間Bにおいても、紙間における温度の復帰により生ずるため、その状態と区別するためである。なお、この基準値δは、定着装置の構成等により適宜選択すれば良い。またT1の温度もその時の定着ローラ等の熱容量や通紙スピードによって適宜選択すればよい。
【0034】
これにより、コピー開始時の定着ローラの温度が高くても、コピー中にローラに与える熱量が少なくなるので、図1の(1),(2)に示すように結果としてオーバーシュートも小さく済むことがわかった。例えば、ローラ表面温度が190℃から連続コピーを始めた時のオーバーシュート量が15℃になる定着装置で、従来ではローラ表面温度が195℃から連続コピーを始めると、20℃のオーバーシュートがあったが、この制御により15℃に押さえることができた。また、ローラ表面温度が同じ温度から連続コピーを始めた場合、従来はA4サイズ紙でオーバーシュートが15℃で、A5サイズ紙では25℃あったときでも、この制御によりいずれのサイズでも15℃に押えることができた。
【0035】
本実施形態におけるシーケンスのアルゴリズムを図2に示す。本実施形態では、サーミスタ58の値を格納できるメモリを用意しており、コピーがスタートすると(ステップS1)、まずその時のローラ表面温度Taを検知し(ステップS2)、Ta>T1の時は直ちにステップS6へスキップする。
【0036】
また、Ta≦T1のときは、そのメモリの内容である前回の値TNと現在の値Tを比較し(ステップS3)、TN>Tとなっているうちは、順次、前回の値を示すメモリの内容TNを現在の値Tで書き換えていく(ステップS4)、そして、TN≦Tとなった時点でメモリの内容の書き換えを中止し、TN≦T−δとなったか否かを判断し(ステップS5)、TN≦T−δとなった時点で図1に示す時分割制御を始め(ステップS6)、コピーストップ(ステップS7)まで続ける。
【0037】
以上のように、本発明によれば、オーバーシュートを低減させることができた。
【0038】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0039】
第1の実施形態では、コピー動作開始時に定着ローラの温度を検知して、その温度により時分割制御に入るタイミングを決定したが、それによる必要以上のローラ温度の低下を防ぐ目的で、本実施形態では定着動作中に上記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の表面温度を検知し、その検知内容に応じて、給紙動作を一時停止させるかどうかを決定する。
【0040】
第1の実施形態によりローラー温調制御するが、外気温が低かったり、機械本体への入電圧が低い場合にはヒーターからの熱の供給が足りず、図9−Eのようにローラ温度が低下し、ついには定着するのに必要な熱量さえ確保できなくなる。
【0041】
その結果、トナーがローラから離型して紙に転移することが妨げられ、コールドオフセットとなってローラを汚し、さらには次の記録紙の汚れまで引き起こす。複写機本体は、そういった事故防止のため、ある一定温度以下になると機械がエラーを起こしていると判断させてストップさせているが、その頻度も上昇してしまうことになる。
【0042】
そこで、予め定めてあった温度T2とコピーシーケンス中の検知温度Tbを一定間隔(例えば200mmsec毎)でラッチし、その時の温度TbをT2と比較し、Tb>T2の時はそのままのコピー状態を保ち、Tb≦T2となった場合は、一時給紙動作をストップして定着ローラから奪う熱をなくし、ローラ温度を復活するのを待つ。また、さらに定めたT3まで復活したら再度コピー動作を完遂させるべく給紙動作を再開させる。その結果、図6に示すように、定着可能下限温度(150℃)までローラ温度が下がることなく、良好な温度範囲で制御できることがわかった。
【0043】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0044】
前述のように、定着ローラの温度は、記録紙が奪っていく熱量によって上下する。コピー中のその上昇、低下の度合、特にコピー後のオーバーシュートの度合はコピーモードなどにより異なるが、主として定着器を通過した記録紙の熱容量に依存する。よって本実施形態は、第1の実施形態で説明した、予め定めてあるT1の温度を、コピーシーケンスによって決めるというものである。
【0045】
近年、カラーコピーマシンでは、多種多様なマテリアルにコピーでき、画像品質も良好に保つことを要求されている。様々な厚さの紙を定着装置に通すと、ローラの熱の奪い方が異なるし、定着可能温度も速度も異なる。
【0046】
さらにコピー用紙には大小様々なサイズがあり、特に定着ローラから奪う熱の大きさはこれに依存しているところが大きい。
【0047】
画像書き出し位置や、余白の関係で、これら紙サイズはコピーシーケンスが始まったとき、機械本体のCPUが検知している。例えば、A4サイズ幅の紙と、A5サイズ幅の紙でのオーバーシュートの差は図9のAとCの関係であるので、機械がコピーボタンを押された時に紙サイズを検知し、A4の時はT1=195℃、A5の時はT1=185℃と予め定めておくと、コピーシーケンス一回目の時は、A5の方がA4よりオーバーシュートが大きくなるが、2回目以降はA5の方がすぐに時分割制御に入る確率が上がり、結果として定着ローラに与える熱量が減るのでA5サイズでもA3サイズと同様のオーバーシュートの大きさに維持できることがわかった。
【0048】
また、紙サイズによりT1を別々にメモリに格納しておくのでなく、ローラの回転スピードや紙間の距離(cpm)によりT1を別々にメモリに格納しておき、ローラの回転スピードや紙間の距離(cpm)に応じて第1の実施形態のように制御を変えるようにしても良い。
【0049】
さらに、装置の周りの温度によりローラの温度は変化するので、温度によりT1を別々にメモリに格納しておき、装置内に温度センサを設け、その値と連動して制御を変えても良い。
【0050】
また、両面コピーが可能な装置では、片面だけの場合と両面の場合とではローラの温度変化が異なるので、片面の場合と両面の場合のそれぞれの場合ごとにT1を別々にメモリに格納しておき、片面モード時と両面モード時で上述のように制御を変えるようにしても良い。
【0051】
さらに上記のそれぞれに対して「定着可能下限温度」も変化するので、T2も変えるようにしても良い。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願に係る第1の説明によれば、コピー動作開始時の前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の温度を検知し、それが予め定められた温度T1より低い場合には、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の最下点温度を検知した後は、最下点温度検知時点から定着動作終了までにおける、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を、定着動作開始から最下点温度検知時点までにおける熱量よりも減少させるように設定され、T1より高い場合には直ちに、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を前記で最下点温度を検知する前に定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える熱量より減少させるように設定することにより、オーバーシュートの発生を抑えることが出来る。
【0053】
また、本出願に係る第2の発明によれば、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の表面温度を検知し、その検知内容に応じて、給紙動作を一時停止させるかどうかを決定することにより、オーバーシュートの発生を抑えつつ、定着部材及び加圧部材の温度が定着可能下限温度より低下することを防止することができる。
【0054】
さらに、本出願に係る第3の発明によれば、画像形成モードの種類により、最下点温度の判断基準、及び定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える熱量を減少させる程度を変えるように設定され、減少の程度を容易に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるヒーター制御のタイミングチャートとローラ表面温度の変化を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるヒーター制御のフローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施形態における画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施形態における画像形成装置の画像形成部の概略構成を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施形態における画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態におけるヒーター制御のタイミングチャートとローラ表面温度の変化を示す図である。
【図7】処理能力の高い装置と低い装置それぞれの連続コピー時のローラ表面温度変化を示した図である。
【図8】従来の制御によるローラ表面温度の変化を示す図である。
【図9】従来の制御によるローラ表面温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
51 定着ローラ(定着部材)
52 加圧ローラ(加圧部材)
56,57 ヒーター(加熱手段)
58,59 サーミスタ(温度検知手段)
P 転写紙(記録材)
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機及びプリンター等の画像形成装置、及びこれに適用される定着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機及びレーザービームプリンター等の電子写真方式の画像形成装置の定着装置は、トナー像の転写された記録材を定着装置の一対のローラで挾持し、トナーを加熱・加圧することで記録材上に定着して永久像としている。
【0003】
このような、定着装置に使用されるローラは、フッ素樹脂、或いはシリコーンゴム等の離型性が良く、耐熱性、耐摩耗性に富んだ材料を被覆して、その外層を形成している。
【0004】
特に電子写真方式の画像形成装置が、画質を重視するカラー複写機では、シリコーンゴムをローラの表面に被覆した定着ローラが使用される傾向にある。さらに、フルカラー複写機では、多色画像を得るために、記録材上に複数色のトナー像を形成し、定着時に十分に溶融、混色しなくてはならないので、白黒複写機に用いられる芯金上に薄いゴム層のみを形成したローラや、芯金上に薄いフッ素樹脂のみを形成したローラでなく、ある程度厚さと軟らかさを兼ね備えたソフトローラと呼ばれるローラで、トナーを包み込むように加熱溶融することが必須である。
【0005】
そのとき用いられるトナーとしては、やはり熱を印加した際の溶融性、混色性が良い必要があり、軟化点が低く、溶融粘度の低いシャープメルト性のトナーが使用される。
【0006】
しかし、このような構成を装置に適用した場合、問題となるのが定着ローラや加圧ローラのオーバーシュート温度である。以下、オーバーシュートの発生原因とそれによる不具合について説明する。
【0007】
まず、上記の如く定着ローラや加圧ローラに肉厚のローラを用いると、芯金中央にあるヒーターから、ローラ表面への伝熱時間が長くなり、ローラ表面にある温度検知素子がローラ表面温度が低いと検知して、ヒーターON信号を発生してから、ヒーターの熱が表面に伝熱し、ローラ表面の温度が上昇するまでかなりの時間を有する。よって、プロセススピードが遅く、記録材の供給間隔である紙間の長い装置においては、図7にAで示すように紙間でローラ表面温度が復帰するため、温調温度を高く設定せずに済む。しかし、これを高速機に応用した場合には、図7にBで示すようにヒーターの熱がローラ表面に伝熱するまでの間、ローラ表面温度は下がり続ける。そのため図のように定着開始時の温度(温調温度)を高く、例えば190℃に設定する必要がある。つまり、温調温度をAと同じように165℃に設定すると、図に示す定着可能下限温度である150℃を下回ることになり定着できなくなってしまうことになる。
【0008】
次に、さらにコピーを続けた場合の温度変化を見てみると、図8のAに示すように、ヒーターの熱がローラ表面に伝わるまでローラ表面温度は下がり続け、tbの時点からはローラ表面がヒーターの熱により徐々に復帰する。温調温度はこの場合190℃なので図中のようにヒーターは190℃にローラ表面が復帰するまでONし続ける。従って、枚数が多いと、図のように開始時点の温度までローラ表面が復帰することもある。
【0009】
しかし、このように温度が上昇している段階であるtsの時点でコピーをストップすると、それ以降は紙がローラを通過しなくなるため、ローラ表面から熱を奪わなくなり、かつ、ローラの回転も止まるため放熱もなくなるため、ローラ表面温度は図8にaで示すように急に上昇する。これがオーバーシュートである。この量はtsの時点までヒーターがONしているため、芯金やローラのゴム、その周りのローラに当接している部材の蓄熱量によって変化し、一般に同じ材料であればその厚さが厚いほど量が多い。従って、上記説明した構成ではゴム層がかなり大きいため、オーバーシュートはかなり大きくなる。
【0010】
図8に示すAは立ち上げ後第1回目の連続コピー時のローラ表面温度の変化を示したものであるが、Bは1回目のオーバーシュートの一番温度の高い点から次の連続コピーをスタートした時の変化である。このBの場合は、ヒーターがONしてから、OFFするまでの時間はAより短いが、蓄熱量はAより大きく、ローラ温度最下点(下げ止まりの温度)も高くなり、結果、Aよりオーバーシュートも大きくなる(図8のa2)。再度Bの最高温度からコピーを行った場合は、さらにオーバーシュートも大きくなる。
【0011】
定着ローラに用いられるシリコーンゴム等の耐熱性は連続使用温度で200℃から230℃程度であるが、以上のような大きなオーバーシュートにより、ローラ周辺の温度が上がり、ローラ軸受等に用いられている樹脂部材も溶融の虞れがある。さらに、一番の難点である画像品質の劣化を引き起こす。つまり、ローラ表面温度が低過ぎてもコールドオフセットとなり、トナー剥れによる画質劣化につながるが、高過ぎてもシャープメルトトナーが離型されづらくなり、ホットオフセットと呼ばれるトナー剥れになり、画像劣化を生じる。そして、オフセットしたトナーはローラ表面に堆積していき、遂には、ローラ寿命をも縮める結果となる。
【0012】
よって、オーバーシュートはなるべく小さく抑えるのがよいが、これについては従来より種々の方法が試みられている。例えば、コピーシーケンス中に温調温度を変えたり、ヒーターのワッテージを切り替えたり、交互点灯をする等の手法がある。
【0013】
また、特開平8−328425号に示すように、定着動作中の定着部材または加圧部材の少なくとも一方の最下点温度を検知した後(表面温度の下げ止まりを検知した後)は、最下点温度検知時点から定着動作終了までにおける、定着部材または加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を、定着動作開始から最下点温度検知時点までにおける単位時間当りの熱量よりも減少させるように設定する方法が提案されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記でも述べたように1回目の連続コピー後のオーバーシュートの一番温度の高い点からコピースタート、またはさらに2回目の連続コピー後のオーバーシュートの一番高い点からコピースタートすると、蓄熱量はさらに大きくなり、ローラ温度最下点も高くなり、結果、オーバーシュートも大きくなることがわかっている。ここにおいて、機械間差や紙種、紙サイズ、さらにはコピーボタンを押すタイミングによってはその値はかなり大きく振れ、結果オーバーシュートが大きくなり、不具合が生じることとなった。図9に例えばA4幅の紙(図9−A)とA5幅の紙(図9−C)を通紙した際の温度変化のグラフを示す。このようにA5などの幅の狭い紙などでは、定着または加圧ローラの端部には紙が来ないが、温度検知手段がローラの中央にあるため、定着動作中に常にヒーターがONとなり、同じ温度からコピー動作を始めてもコピー動作終了後には通紙域外に蓄熱されていた熱で、幅の広い紙を通紙したときよりオーバーシュートが大きくなる(a<c)。これはさらに幅の狭い葉書きサイズの紙などではもっと顕著になる。
【0015】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、オーバーシュートを低減することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、芯金上に弾性層及び離型層を有し記録材を挾持搬送する定着部材及び加圧部材と、該定着部材及び加圧部材の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、該定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に当接する温度検知手段と、該温度検知手段に基づいて前記加熱手段への通電を制御し前記加熱手段により加熱される定着部材または加圧部材もしくはその双方の温度を所定温度に維持せしめる温度制御手段とを備え、前記記録材上の未定着画像を前記記録材上に加熱及び加圧して定着する定着装置において、前記温度制御手段は、コピー動作開始時の前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の温度を検知し、それが予め定められた温度T1より低い場合には、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の最下点温度を検知した後は、最下点温度検知時点から定着動作終了までにおける、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を、定着動作開始から最下点温度検知時点までにおける単位時間当りの熱量よりも減少させるように設定され、T1より高い場合には直ちに、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を前記で最下点温度を検知する前に定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量より減少させるように設定されていることを特徴とする。
【0017】
また、それにより、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の温度がT1より大きい場合に最下点を検知することなく、供給する熱量を減少させてしまうので、コピー動作中にローラ温度が定着できる最下点温度より下がってしまう可能性がある。
【0018】
よって本出願に係る第2の発明によれば、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の表面温度を検知し、その検知内容に応じて、給紙動作を一時停止させるかどうかを決定することで達成される。
【0019】
さらに、第3の発明によれば、画像形成モードの種類により、T1の値を決定することで精度の高い制御ができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0021】
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を図1ないし図5に基づいて説明する。本実施形態の画像形成装置の一例として、図3及び図4に複数の光走査手段を有する4ドラムレーザービームプリンターを示す。該プリンターは図3に示すように、潜像担持体たる電子写真感光体(以下、「感光ドラム」とする)の周囲に現像装置等を有して構成される画像形成手段たる画像形成ステイションが4個設けられ、各画像形成ステイションにて形成された感光ドラム上の画像が、該感光ドラムに隣接して移動通過する搬送手段上の転写紙等の記録材(以下、転写紙とする)Pへ転送される構成となっている。
【0022】
また、図4に示すように、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の画像を形成する各画像形成ステイションPa,Pb,Pc,Pdには、それぞれ感光ドラム1a,1b,1c,1dが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。さらに、各感光ドラム1a,1b,1c,1dの周囲には、帯電器12a,12b,12c,12d及び現像装置2a,2b,2c,2d、そして、クリーナ4a,4b,4c,4dが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されており、各感光ドラムの下方には、転写部3が配設されている。該転写部3は、各画像形成ステイションに共通の記録材搬送手段たる転写ベルト31及び転写用帯電器3a,3b,3c,3dを有している。
【0023】
以上のようなプリンターにおいて、図3に示す記録材供給手段たる給紙カセット61から供給された転写紙Pは、転写ベルト31上に支持されて各画像形成ステイションへ搬送され、上記各感光ドラム上に形成された各色のトナー像を順次転写される。この転写工程が終了すると、上記転写紙Pは転写ベルト31から分離されて定着装置5へ記録材案内手段たる搬送ベルト62により搬送される。
【0024】
定着装置5は、図5に詳細に示すように、回転自在に配設された定着部材たる定着ローラ51と、該定着ローラ51に圧接しながら回転する加圧部材たる加圧ローラ52と、離型剤供給塗布手段たる離型剤塗布装置53と、ローラクリーニング装置54,55を有した構成となっている。定着ローラ51及び加圧ローラ52の内部には、加熱手段たるハロゲンランプ等のヒーター56,57がそれぞれ配設されている。また、定着ローラ51及び加圧ローラ52には温度検知手段としてそれぞれサーミスタ58,59が接触するように配設されており、温度制御手段たる温度調節回路(図示せず)を介してヒーター56、ヒーター57への電圧を制御することにより定着ローラ51及び加圧ローラ52の表面の温度調節を行っている。
【0025】
また、定着ローラ51にはクリーニング装置54及び離型剤塗布装置53が取り付けられ、このクリーニング装置54により定着ローラ51上にオフセットしたトナー等のクリーニングがなされていると共に、離型剤塗布装置53により、離型剤であるシリコーンオイル等が定着ローラ51に塗布され、該定着ローラ51からの転写紙Pの分離の容易化及びトナーのオフセットの防止が図れている。
【0026】
クリーニング装置54は帯状の耐熱不織布からなるクリーニングウェブ54aと、該クリーニングウェブ54aを定着ローラ51に押圧する押圧ローラ54bと、新しいクリーニングウェブ54aを巻き出す巻出しローラ54cと、トナー等が付着しクリーニング能力の低下したクリーニングウェブ54aを徐々に巻き取っていく巻取りローラ54d等とから構成されるもので、特にサーミスタ58にオフセットトナーが付着してこのサーミスタ58に検知不良を生じさせないよう、このクリーニング装置54はサーミスタ58に対して定着ローラ51の回転方向上流側に設けられている。
【0027】
離型剤塗布装置53はシリコーンオイル等の離型剤を有するオイルタンク53aと、該オイルタンク53aから離型剤であるオイルを汲み上げる汲上げローラ53b,53cと、汲上げローラ53b,53cからのオイルを定着ローラ51に塗布する塗布ローラ53dと、該塗布ローラ53dからのオイル塗布量を制御するブレード53e等とから構成されるもので、特に定着ローラ51への均一なオイルの塗布を図るべく、この離型剤塗布装置53はサーミスタ58に対して定着ローラ51の回転方向下流側に配設されている。なお、塗布ローラ53dはスポンジゴムの表面にシリコーンゴムが被覆された回転可能なローラであり、必要により定着ローラ51に当接して、該定着ローラ51にオイルを塗布するものである。
【0028】
また、加圧ローラ52にも、定着ローラ51のクリーニング装置54と同様なクリーニングウェブ55a、押圧ローラ55b、巻出しローラ55c、巻取りローラ55d等とからなるクリーニング装置55が取り付けられ、定着ローラ51を介して加圧ローラ52に付着したトナーのクリーニングがなされている。
【0029】
また加圧ローラ52には加圧ローラ52上に残った余剰離型剤を除去するオイル除去ブレード60が当接している。このオイル除去ブレード60がない場合は、余剰離型剤が定着ローラ51と加圧ローラ52とのニップに溜り、転写紙P上にシミとなったり、OHP用の透明ラミネートフィルムがスリップしてニップへの進入不良が発生する。オイル除去ブレード60の材質としては、Siゴム、フッ素ゴム等が用いられ、加圧ローラ52の回転方向に対して順方向または逆方向へ適当な侵入量をもって当接している。
【0030】
この状態において、転写紙Pが搬送されてくると、定着ローラ51と加圧ローラ52は一定速度で回転し、定着ローラ51の表面に離型剤としてシリコーンオイルが塗布され、転写紙Pが定着ローラ51と加圧ローラ52の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱され転写紙表面上の未定着トナー像は溶融して定着され、転写紙P上にフルカラー画像が形成される。画像が定着された転写紙Pは下分離爪68によって加圧ローラ52から分離され、機外へ排出される。
【0031】
以上のような構成の画像形成装置においては、従来例で説明したように、最終の転写紙Pが定着ローラ51及び加圧ローラ52のニップから排出された後のオーバーシュートの発生を抑える必要があるため、本実施形態では、以下のような温度制御を行っている。
【0032】
図1に本発明の第1の実施形態における温度制御及びローラ表面温度の変化を示す。本実施形態では、装置のウォームアップ時や、スタンバイ時は、図5に示すサーミスタ58,59でローラ表面の温度検知をして、温調温度より高い場合にはヒーターをOFFし、低くなったらONする動作を繰り返す制御を行っており、これにより、図1にAで示す期間は、ある一定幅の範囲にローラ表面温度を制御している。そして、コピーが開始された時にローラ表面温度を検知し、その値をCPUに取り込み、その温度Taと、予め定められた温度T1とを比較し、Ta>T1の場合には例えば図1において2で示すように直ちに時分割制御に入る。また、Ta≦T1の場合には例えば、図1において1で示すように継続的にヒータをONした後に時分割制御を開始するような従来の時分割制御を行う。
【0033】
Ta≦T1の時、時分割制御を開始するタイミングは、温度低下期間Bにおける最下点Cを検知して、温度上昇期間に移行したと判断した時とするが、この判断は、温度上昇分が図1に示すようにδ℃に達したかどうかで行っている。本実施形態においては、δ=1として制御を行った。これは、1℃に満たないわずかな上昇は、温度低下期間Bにおいても、紙間における温度の復帰により生ずるため、その状態と区別するためである。なお、この基準値δは、定着装置の構成等により適宜選択すれば良い。またT1の温度もその時の定着ローラ等の熱容量や通紙スピードによって適宜選択すればよい。
【0034】
これにより、コピー開始時の定着ローラの温度が高くても、コピー中にローラに与える熱量が少なくなるので、図1の(1),(2)に示すように結果としてオーバーシュートも小さく済むことがわかった。例えば、ローラ表面温度が190℃から連続コピーを始めた時のオーバーシュート量が15℃になる定着装置で、従来ではローラ表面温度が195℃から連続コピーを始めると、20℃のオーバーシュートがあったが、この制御により15℃に押さえることができた。また、ローラ表面温度が同じ温度から連続コピーを始めた場合、従来はA4サイズ紙でオーバーシュートが15℃で、A5サイズ紙では25℃あったときでも、この制御によりいずれのサイズでも15℃に押えることができた。
【0035】
本実施形態におけるシーケンスのアルゴリズムを図2に示す。本実施形態では、サーミスタ58の値を格納できるメモリを用意しており、コピーがスタートすると(ステップS1)、まずその時のローラ表面温度Taを検知し(ステップS2)、Ta>T1の時は直ちにステップS6へスキップする。
【0036】
また、Ta≦T1のときは、そのメモリの内容である前回の値TNと現在の値Tを比較し(ステップS3)、TN>Tとなっているうちは、順次、前回の値を示すメモリの内容TNを現在の値Tで書き換えていく(ステップS4)、そして、TN≦Tとなった時点でメモリの内容の書き換えを中止し、TN≦T−δとなったか否かを判断し(ステップS5)、TN≦T−δとなった時点で図1に示す時分割制御を始め(ステップS6)、コピーストップ(ステップS7)まで続ける。
【0037】
以上のように、本発明によれば、オーバーシュートを低減させることができた。
【0038】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0039】
第1の実施形態では、コピー動作開始時に定着ローラの温度を検知して、その温度により時分割制御に入るタイミングを決定したが、それによる必要以上のローラ温度の低下を防ぐ目的で、本実施形態では定着動作中に上記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の表面温度を検知し、その検知内容に応じて、給紙動作を一時停止させるかどうかを決定する。
【0040】
第1の実施形態によりローラー温調制御するが、外気温が低かったり、機械本体への入電圧が低い場合にはヒーターからの熱の供給が足りず、図9−Eのようにローラ温度が低下し、ついには定着するのに必要な熱量さえ確保できなくなる。
【0041】
その結果、トナーがローラから離型して紙に転移することが妨げられ、コールドオフセットとなってローラを汚し、さらには次の記録紙の汚れまで引き起こす。複写機本体は、そういった事故防止のため、ある一定温度以下になると機械がエラーを起こしていると判断させてストップさせているが、その頻度も上昇してしまうことになる。
【0042】
そこで、予め定めてあった温度T2とコピーシーケンス中の検知温度Tbを一定間隔(例えば200mmsec毎)でラッチし、その時の温度TbをT2と比較し、Tb>T2の時はそのままのコピー状態を保ち、Tb≦T2となった場合は、一時給紙動作をストップして定着ローラから奪う熱をなくし、ローラ温度を復活するのを待つ。また、さらに定めたT3まで復活したら再度コピー動作を完遂させるべく給紙動作を再開させる。その結果、図6に示すように、定着可能下限温度(150℃)までローラ温度が下がることなく、良好な温度範囲で制御できることがわかった。
【0043】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0044】
前述のように、定着ローラの温度は、記録紙が奪っていく熱量によって上下する。コピー中のその上昇、低下の度合、特にコピー後のオーバーシュートの度合はコピーモードなどにより異なるが、主として定着器を通過した記録紙の熱容量に依存する。よって本実施形態は、第1の実施形態で説明した、予め定めてあるT1の温度を、コピーシーケンスによって決めるというものである。
【0045】
近年、カラーコピーマシンでは、多種多様なマテリアルにコピーでき、画像品質も良好に保つことを要求されている。様々な厚さの紙を定着装置に通すと、ローラの熱の奪い方が異なるし、定着可能温度も速度も異なる。
【0046】
さらにコピー用紙には大小様々なサイズがあり、特に定着ローラから奪う熱の大きさはこれに依存しているところが大きい。
【0047】
画像書き出し位置や、余白の関係で、これら紙サイズはコピーシーケンスが始まったとき、機械本体のCPUが検知している。例えば、A4サイズ幅の紙と、A5サイズ幅の紙でのオーバーシュートの差は図9のAとCの関係であるので、機械がコピーボタンを押された時に紙サイズを検知し、A4の時はT1=195℃、A5の時はT1=185℃と予め定めておくと、コピーシーケンス一回目の時は、A5の方がA4よりオーバーシュートが大きくなるが、2回目以降はA5の方がすぐに時分割制御に入る確率が上がり、結果として定着ローラに与える熱量が減るのでA5サイズでもA3サイズと同様のオーバーシュートの大きさに維持できることがわかった。
【0048】
また、紙サイズによりT1を別々にメモリに格納しておくのでなく、ローラの回転スピードや紙間の距離(cpm)によりT1を別々にメモリに格納しておき、ローラの回転スピードや紙間の距離(cpm)に応じて第1の実施形態のように制御を変えるようにしても良い。
【0049】
さらに、装置の周りの温度によりローラの温度は変化するので、温度によりT1を別々にメモリに格納しておき、装置内に温度センサを設け、その値と連動して制御を変えても良い。
【0050】
また、両面コピーが可能な装置では、片面だけの場合と両面の場合とではローラの温度変化が異なるので、片面の場合と両面の場合のそれぞれの場合ごとにT1を別々にメモリに格納しておき、片面モード時と両面モード時で上述のように制御を変えるようにしても良い。
【0051】
さらに上記のそれぞれに対して「定着可能下限温度」も変化するので、T2も変えるようにしても良い。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願に係る第1の説明によれば、コピー動作開始時の前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の温度を検知し、それが予め定められた温度T1より低い場合には、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の最下点温度を検知した後は、最下点温度検知時点から定着動作終了までにおける、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を、定着動作開始から最下点温度検知時点までにおける熱量よりも減少させるように設定され、T1より高い場合には直ちに、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を前記で最下点温度を検知する前に定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える熱量より減少させるように設定することにより、オーバーシュートの発生を抑えることが出来る。
【0053】
また、本出願に係る第2の発明によれば、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の表面温度を検知し、その検知内容に応じて、給紙動作を一時停止させるかどうかを決定することにより、オーバーシュートの発生を抑えつつ、定着部材及び加圧部材の温度が定着可能下限温度より低下することを防止することができる。
【0054】
さらに、本出願に係る第3の発明によれば、画像形成モードの種類により、最下点温度の判断基準、及び定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える熱量を減少させる程度を変えるように設定され、減少の程度を容易に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるヒーター制御のタイミングチャートとローラ表面温度の変化を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるヒーター制御のフローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施形態における画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施形態における画像形成装置の画像形成部の概略構成を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施形態における画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態におけるヒーター制御のタイミングチャートとローラ表面温度の変化を示す図である。
【図7】処理能力の高い装置と低い装置それぞれの連続コピー時のローラ表面温度変化を示した図である。
【図8】従来の制御によるローラ表面温度の変化を示す図である。
【図9】従来の制御によるローラ表面温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
51 定着ローラ(定着部材)
52 加圧ローラ(加圧部材)
56,57 ヒーター(加熱手段)
58,59 サーミスタ(温度検知手段)
P 転写紙(記録材)
Claims (12)
- 芯金上に弾性層及び離型層を有し記録材を挾持搬送する定着部材及び加圧部材と、該定着部材及び加圧部材の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、該定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に当接する温度検知手段と、該温度検知手段に基づいて前記加熱手段への通電を制御し前記加熱手段により加熱される定着部材または加圧部材もしくはその双方の温度を所定温度に維持せしめる温度制御手段とを備え、前記記録材上の未定着画像を前記記録材上に加熱及び加圧して定着する定着装置において、
前記温度制御手段は、コピー動作開始時の前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の温度を検知し、それが予め定められた温度T1より低い場合には、定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の最下点温度を検知した後は、最下点温度検知時点から定着動作終了までにおける、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を、定着動作開始から最下点温度検知時点までにおける単位時間当りの熱量よりも減少させるように設定され、
T1より高い場合には直ちに、定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を前記で最下点温度を検知する前に定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量より減少させるように設定されていることを特徴とする定着装置。 - 温度制御手段は、加熱手段への通電を時分割制御することにより定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える単位時間当りの熱量を減少させるように設定されている請求項1に記載の定着装置。
- 温度制御手段は、加熱手段への通電を有効ワッテージ制御することにより定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える熱量を減少させるように設定されている請求項1に記載の定着装置。
- 温度制御手段は、定着部材及び加圧部材の加熱手段への通電を交互に行う制御により定着部材及び加圧部材に与える熱量を減少させるように設定されている請求項1に記載の定着装置。
- 請求項1記載の定着装置を有する画像形成装置において、
温度制御手段は、画像形成モードの種類により、最下点温度の判断基準、及び定着部材及び加圧部材の少なくとも一方に与える熱量を減少させる程度を変えるように設定されている画像形成装置。 - 画像形成モードの種類とは、記録材の種類に応じて選択される画像形成モードである請求項5に記載の画像形成装置。
- 画像形成モードの種類とは、定着速度を、または連続画像形成時における定着装置への記録材の供給間隔を切り換える画像形成モードである請求項5に記載の画像形成装置。
- 画像形成モードの種類とは、片面画像形成モードと両面画像形成モードである請求項5に記載の画像形成装置。
- 請求項1記載の定着装置を有する画像形成装置において、
画像形成動作が予め定められた枚数kに達したら給紙動作を一時停止させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の定着装置を有する画像形成装置において、
定着動作中に前記定着部材及び加圧部材の少なくとも一方の表面温度を検知し、その検知内容に応じて、給紙動作を一時停止させるかどうかを決定することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の定着装置を有する画像形成装置において、
画像形成モードの種類により、T1の値を決定することを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成モードの種類とは、記録材の種類、または形状に応じて選択される画像形成モードであることとする請求項11に記載の画像形成装置る
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JP2006330433A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
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