JP2004341398A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御を行う画像形成装置を提供すること。
【解決手段】定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図2
【解決手段】定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、定着装置の温度制御を行う画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成に用いられ、少なくとも何れか一方に発熱体としてのヒータ(例えばヒータランプ)を有し、加熱ローラと加圧ローラとからなる一対の定着ローラを設けた定着装置の温度制御を行う画像形成装置において、近年、省エネの観点から、定着装置の消費電力を下げるため、薄肉タイプの定着ローラが採用されている。
【0003】
例えば、初期の定着特性を長期にわたって安定的に得ることができる定着装置の制御方法および定着装置、並びにこの定着装置を備えた新規の画像形成装置を提供するもので、加圧ローラの温度情報のみで、制御温度を決定するものが知られている(特許文献1参照。)。
【0004】
また、ウォームアップ時間が短く、狭い幅の転写材を連続して多数定着する場合でも、単位時間あたりの通過枚数が低下しない定着方法及び装置を提供するもので、ヒータランプを2本使って制御するものが知られている(特許文献2参照。)。
【0005】
また、通電により発熱するヒータを有し、該ヒータの発熱により加熱される加熱部材(加熱ローラ)と、該加熱ローラに圧接させた加圧部材(加圧ローラ)との圧接ニップ部に被加熱材(転写材)を給送して挟持搬送させて加熱処理する加熱定着装置にて、加熱ローラとして熱容量の小さいものを用いても非通紙部昇温を防止できるようにして、定着装置のウォームアップ時間の短縮化や、加熱ローラの低コスト化を可能にすること、或いはヒータ点燈時の突入電流を小さくして周辺機器への悪影響を防止するもので、ヒータランプを2本使って制御するものが知られている(特許文献3参照。)。
【0006】
また、薄肉の定着ローラでも非通紙部の昇温がなく、ハロゲンヒータ(ヒータランプ)でも突入電流が大きくならない定着装置を提供するもので、ヒータランプを2本使い、その温度ピーク位置に温度センサを置くものが知られている(特許文献4参照。)。
【0007】
また、連続通紙後に薄紙にコピーさせる際、フィルムを用いた定着装置の非通紙領域の異常昇温を防止し、良好な画像を得る画像形成装置を提供するもので、フィルム定着の非通紙部の異常昇温防止を図るものが知られている(特許文献5参照。)。
【0008】
また、複写機等に用いられる定着装置で、サーミスタを非通紙部に配置した際に生ずる電源投入後ウエイト解除直後の高温オフセットや、ウエイト解除後で時間が経過した時の定着不良を防止するのもで、ウォームアップ後の放置時間により、アイドリング設定温度を変えるものが知られている(特許文献6参照。)。
【0009】
また、連続印字時の通紙間隔が変化しても、間欠印字をしても、適切に加熱ローラの制御温度を切り替え、紙しわや定着不良を防止するもので、ローラ回転期間で、加圧ローラの蓄熱量を推定し、加熱ローラを制御するものが知られている(特許文献7参照。)。
【0010】
また、加熱ローラの回転開始時の温度低下を防止し、定着性能を向上する画像定着装置を提供するもので、電源on時の温度から、ウォームアップ後の回転時間を算出するものが知られている(特許文献8参照。)。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−251099号公報
【0012】
【特許文献2】
特開2001−109322号公報
【0013】
【特許文献3】
特開平7−20673号公報
【0014】
【特許文献4】
特開平7−64437号公報
【0015】
【特許文献5】
特開2002−296967号公報
【0016】
【特許文献6】
特開2000−75724号公報
【0017】
【特許文献7】
特開平8−146814号公報
【0018】
【特許文献8】
特開平8−87198号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記何れの、薄肉ローラを使った定着装置や、薄肉ローラを使った定着装置を有する画像形成装置において、特に薄肉ローラで、以下に記す課題が顕著に発生することが起こる。
【0020】
課題1、長時間のアイドリング放置により、ローラ両端部から放熱が進み、端部のローラ温度が低下することがおきる。このため、「端部定着不良」の発生につながるという問題が起こる。
【0021】
本発明は上記課題の不具合を解消し、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御、および長時間のアイドリング放置後のコピー制御を行う画像形成装置を提供することを目的とする。
【0022】
課題2、加熱ローラ、加圧ローラともに、熱容量が少ない系では、加圧ローラに蓄えられるエネルギーが少ないため、直前の状態(大量コピー後・少量コピー後・長時間放置後など)において、加圧ローラの温度が大きく異なる。従って、通紙によって加熱ローラ温度が低下した際、定着性能に対する、加圧ローラ側の温度依存度が大きくなり、加熱ローラ温度が同じでも、定着性が大きく異なる場合が発生するという問題が起こる。
【0023】
本発明は上記課題の不具合を解消し、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、加圧ローラの温度情報を元に、加熱ローラのアラーム温度(警告温度)を決定する画像形成装置を提供することを目的とする。
【0024】
課題3、加熱ローラ、加圧ローラともに、熱容量が少ない系では、両ローラに蓄えられるエネルギーが少ないため、通紙によるローラの温度低下が大きい。また、定着装置のユニット全体へエネルギーが奪われてしまう。したがって、定着装置のユニットが冷えた状態、即ち上下ローラ温度が低い場合(例えばほぼ室温の場合)、定着性が低下しやすいという問題が起こる。
【0025】
本発明は上記課題の不具合を解消し、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度(他)により、ウォームアップ完了温度を決定する画像形成装置を提供することを目的とする。
【0026】
課題4、熱容量が少ない系では、ウォームアップあるいは、アラームからの温度復帰のスピードが速く、通紙による温度低下のスピードも速い。その結果、ウォームアップやアラームからの復帰完了と同時に通紙が開始されると、温度センサの検知スピードがローラ温度の変化に追いつかず、通紙により温度が低下し始めているにも関わらず、温度センサは高い(完了)温度を検知してしまい、ヒータがoffされることがある。このため、さらに急激にローラの温度低下が進んでしまうということが起こる。
【0027】
本発明は上記課題の不具合を解消し、定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonする画像形成装置を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【0029】
(1)像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置(第1の発明)、及び、
像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、長時間アイドリング放置後の通紙時の温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置(第2の発明)。
【0030】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御と長時間のアイドリング放置後のコピー制御とを行う画像形成装置の提供を図るものである。
【0031】
(2)像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、前記加圧ローラの温度情報を元に、前記加熱ローラのアラーム温度を決定することを特徴とする画像形成装置(第3の発明)。
【0032】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、加圧ローラの温度情報を元に、加熱ローラのアラーム温度(警告温度)を決定する画像形成装置の提供を図るものである。
【0033】
(3)像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記画像形成装置は制御の経過時間をカウントするタイマを有するもので、前記定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonすることを特徴とする画像形成装置(第4の発明)。
【0034】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度(他)により、ウォームアップ完了温度を決定する画像形成装置の提供を図るものである。
【0035】
(4)像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記画像形成装置は制御の経過時間をカウントするタイマを有するもので、前記定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonすることを特徴とする画像形成装置(第5の発明)。
【0036】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonする画像形成装置の提供を図るものである。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0038】
(1)本発明にかかわる定着装置の温度制御に共通する画像形成装置について、図1にて以下に述べる。
【0039】
本発明にかかわる定着装置の温度制御を用る画像形成装置は、画像処理後のデータに従って像担持体としての感光体ドラム10上に像露光を行う像露光手段としての露光装置12と、感光体ドラム10及びその周囲に、帯電手段としての帯電極11、現像剤担持体を有する磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段としての現像器13、転写分離手段としての転写分離極14、クリーニング手段としてのクリーニング装置19と等の画像形成手段と、転写材上のトナー像を定着する定着装置17とを有している。
【0040】
不図示の画像読取装置により読み取られ、メモリに格納されている画像データが画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、例えば出力が490μW程度で半導体レーザーからなるレーザ光学系を用いる露光装置12により、外径が80mmで負帯電OPCからなる感光体ドラム10上に像露光が行われる。
【0041】
当該像露光に先立ち、矢印で示す時計方向にプロセス線速(線速度)320mm/sで回転される感光体ドラム10は、スコロトロン方式で帯電電圧が−750V程度の帯電極11のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されているが、像露光による潜像部位の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が感光体ドラム10上に形成される。
【0042】
静電潜像は、接触式現像で負帯電トナーを用い、現像バイアスが−600V(表面標準出力)程度で印加される現像器13に設けられ、マグネット固定でスリーブ外径が40mm程度の現像剤担持体としての現像ローラ(符号なし)により、帯電極性と同極性(本実施形態においては現像に使用されるトナー極性をマイナス極性とし、帯電極性をマイナス極性とする)のトナーを用いて反転現像され、可視化されたトナー像とされる。また図に示すように、現像器13には、現像位置に対して感光体ドラム10の回転方向上流側に、後述する現像ウレタンシート13bが設けられる。
【0043】
一方、感光体ドラム10上のトナー像の先端部が転写分離極14の転写領域に到達する前に、給紙トレイ(不図示)内の転写材としての記録紙Pが、送り出しローラ(不図示)により給送されてレジストローラ16に到達し、先端規制される。
【0044】
記録紙Pは、トナー像、即ち感光体ドラム10上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始するレジストローラ16により、帯電手段および転写手段である転写分離極14の転写領域に向けて搬送される。
【0045】
転写領域において、感光体ドラム10上のトナー像は、コロトロン方式で正放電の転写電圧と、コロトロン方式で負放電の直流電圧にAC電圧が重畳された分離電圧とが印加される転写分離極14の転写コロナ放電により記録紙P上への転写が行われ、該記録紙Pは転写分離極14の分離コロナ放電による除電により感光体ドラム10から分離される。転写と同時にLED露光による分離補助手段を設けてもよい。
【0046】
トナー像が転写された記録紙Pは、ヒートローラー方式で熱源が誘導加熱或いはハロゲンランプからなる定着装置17に至り、定着装置17の加熱ローラ501と加圧ローラ601との間で形成される定着ニップ部Nで加圧と加熱とにより、トナー像を形成するトナーが記録紙P上に定着され、当該記録紙Pは、装置外部に排紙される。
【0047】
転写後の感光体ドラム10の周面上に残った転写残トナーは、例えば導電性ブラシを用いるクリーニングローラ191cと、クリーニング部材としてのクリーニングブレード191aを備えるブレードユニット190とからなるクリーニング装置19によりクリーニングされ、該クリーニング装置19内に回収され、搬送スクリュー191hにより不図示のトナー回収容器に回収される。また、ブレードユニット190には交換用のクリーニング部材としてのクリーニングブレード191bが設けられる。
【0048】
感光体ドラム10上の転写残トナーがクリーニング装置19により回収された後、画像形成装置は次の画像形成サイクルに入る。
【0049】
なお、上記画像形成装置の説明においては、モノクロ画像形成にて説明したが、カラー画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【0050】
(2)本発明にかかわる定着装置の温度制御について、以下の各実施形態にて説明する。
【0051】
実施形態1
本発明にかかわる定着装置の温度制御の第1の例(課題1にかかわる)について、図2を用いて以下に説明する。
【0052】
本発明は、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御と長時間アイドリング放置後の通紙時の温度制御とを行うものである。
【0053】
図2において、101は温度制御を行うCPUであり、201は加熱ローラ501の中央部に設けられ、温度測定の基準となる温度センサであり、301は加熱ローラ501の端部に設けられる温度センサであり、401は加圧ローラ601の中央部に設けられる温度センサであり、501は加熱ローラであり、601は加熱ローラ501と対向して設けられる加圧ローラであり、701は加熱ローラ501に設けられるヒータ電源であり、801は加熱ローラ501の両端部に設けられ、空気流を加熱ローラ501の端部に吹き付ける冷却手段としての冷却ファンであり、これらは図1にて説明した定着装置17に設けられる。
【0054】
加熱ローラ501の端部の温度低下に伴い、アイドリング温度を上下させ、加熱ローラ501の中央部と端部との温度差が20℃以下になるように、CPU101と温度センサ201、301とにより定着装置17の温度制御を行う。加熱ローラ501の端部温度が低下してきたらヒータ電源701を点灯させるとともに、加熱ローラ501と加圧ローラ601とを回転させ、加圧ローラ601全体の温度を上げるとともに、加熱ローラ501の端部温度を持ちげるように、CPU101と温度センサ201、301、401とにより定着装置17の温度制御を行う。
【0055】
また、加熱ローラ501の端部温度の低下量と、加圧ローラ601の中央部の温度情報を元に、コピー時の温度制御を行う。
【0056】
例えば、加熱ローラ501の端部温度低下が大きく、加圧ローラ601の温度が低い場合は、例えば180℃程度の通常制御温度(標準温度)+10℃に設定する。また、加熱ローラ501の端部温度低下が大きいが、加圧ローラ601の温度がある程度高い場合は、通常制御温度+5℃に設定する。
【0057】
これにより、記録紙Pの通紙動作の加熱ローラ501と加圧ローラ601とからなる一対の定着ローラの回転により加熱ローラ501の温度低下が発生しても、定着性能確保に必要な温度は確保となる。また図2に示すように、加熱ローラ501の端部に冷却手段としての冷却ファン801をもてば、さらに高い制御温度とする事が可能になり、定着性能がさらにアップ(up)する。
【0058】
(実施例1)
図1の画像形成装置と図2の定着制御とにより、表1の如くアイドリング時に制御を行う。
【0059】
【表1】
【0060】
上記の如く、本発明の課題1の如き構成をとることにより、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御、および長時間のアイドリング放置後のコピー制御を行う画像形成装置が得られる。
【0061】
実施形態2
本発明にかかわる定着装置の温度制御の第1の例(課題1にかかわる)について、図3を用いて以下に説明する。
【0062】
100は本体制御駆動であり、101は制御を司るCPUであり、201は加熱ローラ501の中央部に設けられ、温度測定の基準となる温度センサであり、401は加圧ローラ601の中央部に設けられる温度センサであり、501は加熱ローラであり、601は加熱ローラ501と対向して設けられる加圧ローラであり、701は加熱ローラ501に設けられるヒータ電源であり、これらは図1にて説明した定着装置17に設けられる。
【0063】
温度センサ401からの温度情報を元に、下記の表2に従い、CPU101でアラーム(定着温度の低下による定着アンダーを防止するために、規定の加熱ローラ温度まで低下した際に、コピーを停止あるいは、CPMをダウンする)温度を決定する。温度センサ201からの温度情報をモニターし、目標温度(アラーム温度(警告温度))になった時点で、CPU101は本体駆動制御部100へ、作像シーケンスの停止信号を出す。ヒータ電源701へは、継続して出力信号を送り、加熱ローラ501の温度の復帰を待つ。これにより、加圧ローラ601の温度から、必要な加熱ローラ501の温度を計算し、アラーム温度が設定される(加圧ローラの温度が高いほどアラーム温度を低く設定される)。
【0064】
(実施例2)
図1の画像形成装置と図3の定着制御とにより、表2の如き温度制御を行う。
【0065】
【表2】
【0066】
上記の如く、本発明の課題2の如き構成をとることにより、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、加圧ローラの温度情報を元に、加熱ローラのアラーム温度を決定する画像形成装置が得られる。
【0067】
実施形態3
本発明にかかわる定着装置の温度制御の第1の例(課題1にかかわる)について、図4を用いて以下に説明する。
【0068】
101は制御を司るCPUであり、201は加熱ローラ501の中央部に設けられ、温度測定の基準となる温度センサであり、401は加圧ローラ601の中央部に設けられる温度センサであり、501は加熱ローラであり、601は加熱ローラ501と対向して設けられる加圧ローラであり、701は加熱ローラ501に設けられるヒータ電源であり、これらは図1にて説明した定着装置17に設けられる。
【0069】
ヒータ電源701がonされた際に、温度センサ201と温度センサ401との検知温度をCPU101が受け、その温度に応じて、WU完了温度を決定する。これにより、定着装置17のユニット(不図示)が冷えた状態ではウォームアップ完了温度を高くし、定着耐力が確保される。
【0070】
(実施例3)
図1の画像形成装置と図4の定着制御とにより、表3の如き温度制御を行う。
【0071】
【表3】
【0072】
上記の如く、本発明の課題3の如き構成をとることにより、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度(他)により、ウォームアップ完了温度を決定する画像形成装置が得られる。
【0073】
実施形態4
本発明にかかわる定着装置の温度制御の第1の例(課題1にかかわる)について、図5を用いて以下に説明する。
【0074】
101は制御を司るCPUであり、102はタイマーであり、201は加熱ローラ501の中央部に設けられ、温度測定の基準となる温度センサであり、501は加熱ローラであり、601は加熱ローラ501と対向して設けられる加圧ローラであり、701は加熱ローラ501に設けられるヒータ電源であり、これらは図1にて説明した定着装置17に設けられる。
【0075】
ヒータ電源701に電力が供給され、加熱ローラ501が加熱され、温度センサ201で、加熱ローラ501の温度を測定していく。あらかじめ決められたWU温度に達するとCPU101はタイマ102を見に行き、あらかじめ決められた時間(本発明では15秒)経過した時点で、CPU101からヒータ電源701へoffの信号が出される。これにより、加熱ローラ501が復帰温度に達した後、一定時間強制的にヒータ電源701をonすることで、温度低下を抑えることが可能となる。
【0076】
上記の如く、本発明の課題4の如き構成をとることにより、定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonする画像形成装置が得られる。
【0077】
【発明の効果】
請求項1ないし5によれば、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御、および長時間のアイドリング放置後のコピー制御を行うことにより、通紙動作の定着回転により加熱ローラ温度低下が発生しても、定着性能確保に必要な温度は確保となる。また、端部冷却手段をもてば、さらに高い制御温度とする事が可能になり、定着性能がさらにアップ(up)する画像形成装置の提供が図られる。
【0078】
請求項6によれば、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、加圧ローラの温度情報を元に、加熱ローラのアラーム温度を決定することにより、加圧ローラの温度から、必要な加熱ローラ温度を計算し、アラーム温度(警告温度)を設定する(加圧ローラの温度が高いほどアラーム温度を低く設定)ことの可能な画像形成装置の提供が図られる。
【0079】
請求項7ないし9によれば、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度(他)により、ウォームアップ完了温度を決定することにより、定着装置のユニットが冷えた状態ではウォームアップ完了温度を高くし、定着耐力を確保することの可能な画像形成装置の提供が図られる。
【0080】
請求項10によれば、定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonすることにより、復帰温度に達した後、一定時間強制的にヒータをonすることで、温度低下を抑えることの可能な画像形成装置の提供が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかわる定着装置の温度制御に共通する画像形成装置の一実施の形態の要部断面構成図である。
【図2】本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の温度制御の第1の例の(課題1にかかわる)概要構成図である。
【図3】本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の温度制御の第2の例の(課題2にかかわる)概要構成図である。
【図4】本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の温度制御の第3の例の(課題3にかかわる)概要構成図である。
【図5】本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の温度制御の第4の例の(課題4にかかわる)概要構成図である。
【符号の説明】
10 感光体ドラム
11 帯電極
12 露光装置
13 現像器
14 転写分離極
17 定着装置
100 本体駆動制御部
101 CPU
102 タイマ
201,301,401 温度センサ
501 加熱ローラ
601 加圧ローラ
701 ヒータ電源
801 冷却ファン
P 記録紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、定着装置の温度制御を行う画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成に用いられ、少なくとも何れか一方に発熱体としてのヒータ(例えばヒータランプ)を有し、加熱ローラと加圧ローラとからなる一対の定着ローラを設けた定着装置の温度制御を行う画像形成装置において、近年、省エネの観点から、定着装置の消費電力を下げるため、薄肉タイプの定着ローラが採用されている。
【0003】
例えば、初期の定着特性を長期にわたって安定的に得ることができる定着装置の制御方法および定着装置、並びにこの定着装置を備えた新規の画像形成装置を提供するもので、加圧ローラの温度情報のみで、制御温度を決定するものが知られている(特許文献1参照。)。
【0004】
また、ウォームアップ時間が短く、狭い幅の転写材を連続して多数定着する場合でも、単位時間あたりの通過枚数が低下しない定着方法及び装置を提供するもので、ヒータランプを2本使って制御するものが知られている(特許文献2参照。)。
【0005】
また、通電により発熱するヒータを有し、該ヒータの発熱により加熱される加熱部材(加熱ローラ)と、該加熱ローラに圧接させた加圧部材(加圧ローラ)との圧接ニップ部に被加熱材(転写材)を給送して挟持搬送させて加熱処理する加熱定着装置にて、加熱ローラとして熱容量の小さいものを用いても非通紙部昇温を防止できるようにして、定着装置のウォームアップ時間の短縮化や、加熱ローラの低コスト化を可能にすること、或いはヒータ点燈時の突入電流を小さくして周辺機器への悪影響を防止するもので、ヒータランプを2本使って制御するものが知られている(特許文献3参照。)。
【0006】
また、薄肉の定着ローラでも非通紙部の昇温がなく、ハロゲンヒータ(ヒータランプ)でも突入電流が大きくならない定着装置を提供するもので、ヒータランプを2本使い、その温度ピーク位置に温度センサを置くものが知られている(特許文献4参照。)。
【0007】
また、連続通紙後に薄紙にコピーさせる際、フィルムを用いた定着装置の非通紙領域の異常昇温を防止し、良好な画像を得る画像形成装置を提供するもので、フィルム定着の非通紙部の異常昇温防止を図るものが知られている(特許文献5参照。)。
【0008】
また、複写機等に用いられる定着装置で、サーミスタを非通紙部に配置した際に生ずる電源投入後ウエイト解除直後の高温オフセットや、ウエイト解除後で時間が経過した時の定着不良を防止するのもで、ウォームアップ後の放置時間により、アイドリング設定温度を変えるものが知られている(特許文献6参照。)。
【0009】
また、連続印字時の通紙間隔が変化しても、間欠印字をしても、適切に加熱ローラの制御温度を切り替え、紙しわや定着不良を防止するもので、ローラ回転期間で、加圧ローラの蓄熱量を推定し、加熱ローラを制御するものが知られている(特許文献7参照。)。
【0010】
また、加熱ローラの回転開始時の温度低下を防止し、定着性能を向上する画像定着装置を提供するもので、電源on時の温度から、ウォームアップ後の回転時間を算出するものが知られている(特許文献8参照。)。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−251099号公報
【0012】
【特許文献2】
特開2001−109322号公報
【0013】
【特許文献3】
特開平7−20673号公報
【0014】
【特許文献4】
特開平7−64437号公報
【0015】
【特許文献5】
特開2002−296967号公報
【0016】
【特許文献6】
特開2000−75724号公報
【0017】
【特許文献7】
特開平8−146814号公報
【0018】
【特許文献8】
特開平8−87198号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記何れの、薄肉ローラを使った定着装置や、薄肉ローラを使った定着装置を有する画像形成装置において、特に薄肉ローラで、以下に記す課題が顕著に発生することが起こる。
【0020】
課題1、長時間のアイドリング放置により、ローラ両端部から放熱が進み、端部のローラ温度が低下することがおきる。このため、「端部定着不良」の発生につながるという問題が起こる。
【0021】
本発明は上記課題の不具合を解消し、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御、および長時間のアイドリング放置後のコピー制御を行う画像形成装置を提供することを目的とする。
【0022】
課題2、加熱ローラ、加圧ローラともに、熱容量が少ない系では、加圧ローラに蓄えられるエネルギーが少ないため、直前の状態(大量コピー後・少量コピー後・長時間放置後など)において、加圧ローラの温度が大きく異なる。従って、通紙によって加熱ローラ温度が低下した際、定着性能に対する、加圧ローラ側の温度依存度が大きくなり、加熱ローラ温度が同じでも、定着性が大きく異なる場合が発生するという問題が起こる。
【0023】
本発明は上記課題の不具合を解消し、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、加圧ローラの温度情報を元に、加熱ローラのアラーム温度(警告温度)を決定する画像形成装置を提供することを目的とする。
【0024】
課題3、加熱ローラ、加圧ローラともに、熱容量が少ない系では、両ローラに蓄えられるエネルギーが少ないため、通紙によるローラの温度低下が大きい。また、定着装置のユニット全体へエネルギーが奪われてしまう。したがって、定着装置のユニットが冷えた状態、即ち上下ローラ温度が低い場合(例えばほぼ室温の場合)、定着性が低下しやすいという問題が起こる。
【0025】
本発明は上記課題の不具合を解消し、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度(他)により、ウォームアップ完了温度を決定する画像形成装置を提供することを目的とする。
【0026】
課題4、熱容量が少ない系では、ウォームアップあるいは、アラームからの温度復帰のスピードが速く、通紙による温度低下のスピードも速い。その結果、ウォームアップやアラームからの復帰完了と同時に通紙が開始されると、温度センサの検知スピードがローラ温度の変化に追いつかず、通紙により温度が低下し始めているにも関わらず、温度センサは高い(完了)温度を検知してしまい、ヒータがoffされることがある。このため、さらに急激にローラの温度低下が進んでしまうということが起こる。
【0027】
本発明は上記課題の不具合を解消し、定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonする画像形成装置を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【0029】
(1)像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置(第1の発明)、及び、
像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、長時間アイドリング放置後の通紙時の温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置(第2の発明)。
【0030】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御と長時間のアイドリング放置後のコピー制御とを行う画像形成装置の提供を図るものである。
【0031】
(2)像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、前記加圧ローラの温度情報を元に、前記加熱ローラのアラーム温度を決定することを特徴とする画像形成装置(第3の発明)。
【0032】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、加圧ローラの温度情報を元に、加熱ローラのアラーム温度(警告温度)を決定する画像形成装置の提供を図るものである。
【0033】
(3)像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記画像形成装置は制御の経過時間をカウントするタイマを有するもので、前記定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonすることを特徴とする画像形成装置(第4の発明)。
【0034】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度(他)により、ウォームアップ完了温度を決定する画像形成装置の提供を図るものである。
【0035】
(4)像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、前記画像形成装置は制御の経過時間をカウントするタイマを有するもので、前記定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonすることを特徴とする画像形成装置(第5の発明)。
【0036】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonする画像形成装置の提供を図るものである。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0038】
(1)本発明にかかわる定着装置の温度制御に共通する画像形成装置について、図1にて以下に述べる。
【0039】
本発明にかかわる定着装置の温度制御を用る画像形成装置は、画像処理後のデータに従って像担持体としての感光体ドラム10上に像露光を行う像露光手段としての露光装置12と、感光体ドラム10及びその周囲に、帯電手段としての帯電極11、現像剤担持体を有する磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段としての現像器13、転写分離手段としての転写分離極14、クリーニング手段としてのクリーニング装置19と等の画像形成手段と、転写材上のトナー像を定着する定着装置17とを有している。
【0040】
不図示の画像読取装置により読み取られ、メモリに格納されている画像データが画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、例えば出力が490μW程度で半導体レーザーからなるレーザ光学系を用いる露光装置12により、外径が80mmで負帯電OPCからなる感光体ドラム10上に像露光が行われる。
【0041】
当該像露光に先立ち、矢印で示す時計方向にプロセス線速(線速度)320mm/sで回転される感光体ドラム10は、スコロトロン方式で帯電電圧が−750V程度の帯電極11のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されているが、像露光による潜像部位の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が感光体ドラム10上に形成される。
【0042】
静電潜像は、接触式現像で負帯電トナーを用い、現像バイアスが−600V(表面標準出力)程度で印加される現像器13に設けられ、マグネット固定でスリーブ外径が40mm程度の現像剤担持体としての現像ローラ(符号なし)により、帯電極性と同極性(本実施形態においては現像に使用されるトナー極性をマイナス極性とし、帯電極性をマイナス極性とする)のトナーを用いて反転現像され、可視化されたトナー像とされる。また図に示すように、現像器13には、現像位置に対して感光体ドラム10の回転方向上流側に、後述する現像ウレタンシート13bが設けられる。
【0043】
一方、感光体ドラム10上のトナー像の先端部が転写分離極14の転写領域に到達する前に、給紙トレイ(不図示)内の転写材としての記録紙Pが、送り出しローラ(不図示)により給送されてレジストローラ16に到達し、先端規制される。
【0044】
記録紙Pは、トナー像、即ち感光体ドラム10上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始するレジストローラ16により、帯電手段および転写手段である転写分離極14の転写領域に向けて搬送される。
【0045】
転写領域において、感光体ドラム10上のトナー像は、コロトロン方式で正放電の転写電圧と、コロトロン方式で負放電の直流電圧にAC電圧が重畳された分離電圧とが印加される転写分離極14の転写コロナ放電により記録紙P上への転写が行われ、該記録紙Pは転写分離極14の分離コロナ放電による除電により感光体ドラム10から分離される。転写と同時にLED露光による分離補助手段を設けてもよい。
【0046】
トナー像が転写された記録紙Pは、ヒートローラー方式で熱源が誘導加熱或いはハロゲンランプからなる定着装置17に至り、定着装置17の加熱ローラ501と加圧ローラ601との間で形成される定着ニップ部Nで加圧と加熱とにより、トナー像を形成するトナーが記録紙P上に定着され、当該記録紙Pは、装置外部に排紙される。
【0047】
転写後の感光体ドラム10の周面上に残った転写残トナーは、例えば導電性ブラシを用いるクリーニングローラ191cと、クリーニング部材としてのクリーニングブレード191aを備えるブレードユニット190とからなるクリーニング装置19によりクリーニングされ、該クリーニング装置19内に回収され、搬送スクリュー191hにより不図示のトナー回収容器に回収される。また、ブレードユニット190には交換用のクリーニング部材としてのクリーニングブレード191bが設けられる。
【0048】
感光体ドラム10上の転写残トナーがクリーニング装置19により回収された後、画像形成装置は次の画像形成サイクルに入る。
【0049】
なお、上記画像形成装置の説明においては、モノクロ画像形成にて説明したが、カラー画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【0050】
(2)本発明にかかわる定着装置の温度制御について、以下の各実施形態にて説明する。
【0051】
実施形態1
本発明にかかわる定着装置の温度制御の第1の例(課題1にかかわる)について、図2を用いて以下に説明する。
【0052】
本発明は、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御と長時間アイドリング放置後の通紙時の温度制御とを行うものである。
【0053】
図2において、101は温度制御を行うCPUであり、201は加熱ローラ501の中央部に設けられ、温度測定の基準となる温度センサであり、301は加熱ローラ501の端部に設けられる温度センサであり、401は加圧ローラ601の中央部に設けられる温度センサであり、501は加熱ローラであり、601は加熱ローラ501と対向して設けられる加圧ローラであり、701は加熱ローラ501に設けられるヒータ電源であり、801は加熱ローラ501の両端部に設けられ、空気流を加熱ローラ501の端部に吹き付ける冷却手段としての冷却ファンであり、これらは図1にて説明した定着装置17に設けられる。
【0054】
加熱ローラ501の端部の温度低下に伴い、アイドリング温度を上下させ、加熱ローラ501の中央部と端部との温度差が20℃以下になるように、CPU101と温度センサ201、301とにより定着装置17の温度制御を行う。加熱ローラ501の端部温度が低下してきたらヒータ電源701を点灯させるとともに、加熱ローラ501と加圧ローラ601とを回転させ、加圧ローラ601全体の温度を上げるとともに、加熱ローラ501の端部温度を持ちげるように、CPU101と温度センサ201、301、401とにより定着装置17の温度制御を行う。
【0055】
また、加熱ローラ501の端部温度の低下量と、加圧ローラ601の中央部の温度情報を元に、コピー時の温度制御を行う。
【0056】
例えば、加熱ローラ501の端部温度低下が大きく、加圧ローラ601の温度が低い場合は、例えば180℃程度の通常制御温度(標準温度)+10℃に設定する。また、加熱ローラ501の端部温度低下が大きいが、加圧ローラ601の温度がある程度高い場合は、通常制御温度+5℃に設定する。
【0057】
これにより、記録紙Pの通紙動作の加熱ローラ501と加圧ローラ601とからなる一対の定着ローラの回転により加熱ローラ501の温度低下が発生しても、定着性能確保に必要な温度は確保となる。また図2に示すように、加熱ローラ501の端部に冷却手段としての冷却ファン801をもてば、さらに高い制御温度とする事が可能になり、定着性能がさらにアップ(up)する。
【0058】
(実施例1)
図1の画像形成装置と図2の定着制御とにより、表1の如くアイドリング時に制御を行う。
【0059】
【表1】
【0060】
上記の如く、本発明の課題1の如き構成をとることにより、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御、および長時間のアイドリング放置後のコピー制御を行う画像形成装置が得られる。
【0061】
実施形態2
本発明にかかわる定着装置の温度制御の第1の例(課題1にかかわる)について、図3を用いて以下に説明する。
【0062】
100は本体制御駆動であり、101は制御を司るCPUであり、201は加熱ローラ501の中央部に設けられ、温度測定の基準となる温度センサであり、401は加圧ローラ601の中央部に設けられる温度センサであり、501は加熱ローラであり、601は加熱ローラ501と対向して設けられる加圧ローラであり、701は加熱ローラ501に設けられるヒータ電源であり、これらは図1にて説明した定着装置17に設けられる。
【0063】
温度センサ401からの温度情報を元に、下記の表2に従い、CPU101でアラーム(定着温度の低下による定着アンダーを防止するために、規定の加熱ローラ温度まで低下した際に、コピーを停止あるいは、CPMをダウンする)温度を決定する。温度センサ201からの温度情報をモニターし、目標温度(アラーム温度(警告温度))になった時点で、CPU101は本体駆動制御部100へ、作像シーケンスの停止信号を出す。ヒータ電源701へは、継続して出力信号を送り、加熱ローラ501の温度の復帰を待つ。これにより、加圧ローラ601の温度から、必要な加熱ローラ501の温度を計算し、アラーム温度が設定される(加圧ローラの温度が高いほどアラーム温度を低く設定される)。
【0064】
(実施例2)
図1の画像形成装置と図3の定着制御とにより、表2の如き温度制御を行う。
【0065】
【表2】
【0066】
上記の如く、本発明の課題2の如き構成をとることにより、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、加圧ローラの温度情報を元に、加熱ローラのアラーム温度を決定する画像形成装置が得られる。
【0067】
実施形態3
本発明にかかわる定着装置の温度制御の第1の例(課題1にかかわる)について、図4を用いて以下に説明する。
【0068】
101は制御を司るCPUであり、201は加熱ローラ501の中央部に設けられ、温度測定の基準となる温度センサであり、401は加圧ローラ601の中央部に設けられる温度センサであり、501は加熱ローラであり、601は加熱ローラ501と対向して設けられる加圧ローラであり、701は加熱ローラ501に設けられるヒータ電源であり、これらは図1にて説明した定着装置17に設けられる。
【0069】
ヒータ電源701がonされた際に、温度センサ201と温度センサ401との検知温度をCPU101が受け、その温度に応じて、WU完了温度を決定する。これにより、定着装置17のユニット(不図示)が冷えた状態ではウォームアップ完了温度を高くし、定着耐力が確保される。
【0070】
(実施例3)
図1の画像形成装置と図4の定着制御とにより、表3の如き温度制御を行う。
【0071】
【表3】
【0072】
上記の如く、本発明の課題3の如き構成をとることにより、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度(他)により、ウォームアップ完了温度を決定する画像形成装置が得られる。
【0073】
実施形態4
本発明にかかわる定着装置の温度制御の第1の例(課題1にかかわる)について、図5を用いて以下に説明する。
【0074】
101は制御を司るCPUであり、102はタイマーであり、201は加熱ローラ501の中央部に設けられ、温度測定の基準となる温度センサであり、501は加熱ローラであり、601は加熱ローラ501と対向して設けられる加圧ローラであり、701は加熱ローラ501に設けられるヒータ電源であり、これらは図1にて説明した定着装置17に設けられる。
【0075】
ヒータ電源701に電力が供給され、加熱ローラ501が加熱され、温度センサ201で、加熱ローラ501の温度を測定していく。あらかじめ決められたWU温度に達するとCPU101はタイマ102を見に行き、あらかじめ決められた時間(本発明では15秒)経過した時点で、CPU101からヒータ電源701へoffの信号が出される。これにより、加熱ローラ501が復帰温度に達した後、一定時間強制的にヒータ電源701をonすることで、温度低下を抑えることが可能となる。
【0076】
上記の如く、本発明の課題4の如き構成をとることにより、定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonする画像形成装置が得られる。
【0077】
【発明の効果】
請求項1ないし5によれば、定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および加熱ローラの中央部と加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング制御、および長時間のアイドリング放置後のコピー制御を行うことにより、通紙動作の定着回転により加熱ローラ温度低下が発生しても、定着性能確保に必要な温度は確保となる。また、端部冷却手段をもてば、さらに高い制御温度とする事が可能になり、定着性能がさらにアップ(up)する画像形成装置の提供が図られる。
【0078】
請求項6によれば、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、加圧ローラの温度情報を元に、加熱ローラのアラーム温度を決定することにより、加圧ローラの温度から、必要な加熱ローラ温度を計算し、アラーム温度(警告温度)を設定する(加圧ローラの温度が高いほどアラーム温度を低く設定)ことの可能な画像形成装置の提供が図られる。
【0079】
請求項7ないし9によれば、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度(他)により、ウォームアップ完了温度を決定することにより、定着装置のユニットが冷えた状態ではウォームアップ完了温度を高くし、定着耐力を確保することの可能な画像形成装置の提供が図られる。
【0080】
請求項10によれば、定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonすることにより、復帰温度に達した後、一定時間強制的にヒータをonすることで、温度低下を抑えることの可能な画像形成装置の提供が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかわる定着装置の温度制御に共通する画像形成装置の一実施の形態の要部断面構成図である。
【図2】本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の温度制御の第1の例の(課題1にかかわる)概要構成図である。
【図3】本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の温度制御の第2の例の(課題2にかかわる)概要構成図である。
【図4】本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の温度制御の第3の例の(課題3にかかわる)概要構成図である。
【図5】本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の温度制御の第4の例の(課題4にかかわる)概要構成図である。
【符号の説明】
10 感光体ドラム
11 帯電極
12 露光装置
13 現像器
14 転写分離極
17 定着装置
100 本体駆動制御部
101 CPU
102 タイマ
201,301,401 温度センサ
501 加熱ローラ
601 加圧ローラ
701 ヒータ電源
801 冷却ファン
P 記録紙
Claims (10)
- 像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、
前記定着装置の、加熱ローラの長手方向中央部とその端部、並びに加圧ローラ中央部に、それぞれ温度センサを設け、
前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御とローラ回転制御とを行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、アイドリング時の温度制御、およびローラ回転制御と冷却制御とを行うことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、
前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、長時間アイドリング放置後の通紙時の温度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記加熱ローラの中央部とその端部との温度差、および前記加熱ローラの中央部と前記加圧ローラの中央部との温度差の情報を元に、長時間アイドリング放置後の通紙時の温度制御、およびローラ回転制御と冷却制御とを行うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、
前記定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、
前記加圧ローラの温度情報を元に、前記加熱ローラのアラーム温度を決定することを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、
前記定着装置の加熱ローラと加圧ローラとそれぞれに温度センサを設け、
電源on時の加熱ローラと加圧ローラとの温度により、ウォームアップ完了温度を決定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記定着装置の筐体に温度センサを設け、電源on時の筐体温度により、ウォームアップ完了温度を決定することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置の機内に温度センサを設け、電源on時の機内温度により、ウォームアップ完了温度を決定することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置とを有する画像形成装置において、
前記画像形成装置は制御の経過時間をカウントするタイマを有するもので、
前記定着装置のウォームアップあるいはアラームからの温度復帰時、制御温度に達した後、ある一定時間強制的にヒータをonすることを特徴とする画像形成装置。
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2003
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