JP2008122708A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下流側の第２定着ユニット３１０に搬入される用紙の温度が変動しても、定着不良が起こらないようにその第２定着ユニット３１０をなすロール間の接触部の温度を安定させる。
【解決手段】制御部３３０は、第１定着ユニット３００を経由して第２定着ユニット３１０に搬入される直前の用紙の温度から±２０度の温度差に収まるように、加圧ロール３１２が有するハロゲンランプへの通電を制御する。そして、制御した加圧ロール３１２の温度を示す加圧ロール温度情報に対応する定着ロール理想温度情報を記憶部の温度制御テーブルから読み出し、その定着ロール理想温度情報が示す理想温度に定着ロール３１１の周面温度が近づくように、定着ロール３１１が有するハロゲンランプへの通電を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置及びその定着装置を搭載した画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、定着プロセスを行う定着装置を搭載している。この定着装置の中には、用紙に形成されたトナーを加熱する温度を制御することによって、定着不良の発生を回避しているものがある。
例えば、特許文献１に開示された画像形成装置は、用紙の紙厚、サイズ、搬送方向、及び温度からなる複写条件と、定着ユニットをなす加熱ロール及び加圧ロールの待機時における適切な温度範囲とが各々対応付けられた待機温度制御範囲テーブルを有する。そして、この画像形成装置は、入力された複写条件に対応付けられた温度範囲を待機温度範囲テーブルから読み出し、その温度範囲内に加圧ロール及び加熱ロールの各々の温度が収まるように制御している。
また、特許文献２に開示された画像形成装置は、加熱ロールと定着ロールとに張架された定着ベルトと加圧ロールからなる定着ユニットを搭載しており、この定着ベルトの温度及び温度変化量のうち少なくとも１つの条件に基づいて加圧ロールの温度を推定し、推定した加圧ロールの温度に基づいて次の定着における定着ベルトの温度を制御している。
さらに、特許文献３に開示された画像形成装置は、加熱ロールと加圧ロールからなる加熱定着ユニット、及び加圧ロールと駆動ロールからなる加圧定着ユニットを備えており、加圧定着ユニットの温度に応じて加熱定着ユニットの温度を制御している。
また、特許文献４に開示された画像形成装置は、第１の加熱ロールと第１の加圧ロールからなる第１の定着ユニット、及び第２の加熱ロールと第２の加圧ロールからなる第２の定着ユニットを備えており、用紙進行方向から見て上流に配置された第１の定着ユニットの温度に応じて下流側に配置された第２の定着ユニットの温度を制御している。
特開平０８−２２０９２９号公報 特開２００３−３２３０７４号公報 特開２００４−０８５９０７号公報 特開２００５−３５２３８９号公報

ところで、上記特許文献１及び２に開示された画像形成装置は、加熱部材と加圧部材からなる１つの定着ユニットを備えた定着装置を搭載している。これに対し、上記特許文献３及び４に開示された画像形成装置は、２つの定着ユニットが直列に配置された定着装置を搭載している。これは、タンデム型と呼ばれる定着装置であり、２つの定着ユニットにて定着を行うことにより、その定着性を向上させている。しかしながら、この種の画像形成装置は、上流側に配置された定着ユニットにて加熱された用紙が下流側に配置された定着ユニットに搬入されるため、下流側の定着ユニットをなすロール間の接触部の温度が、加熱された用紙の影響を受けて不安定となり、定着不良を起こす恐れがある。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、下流側の定着ユニットに搬入される用紙の温度が変動しても、その定着ユニットをなすロール間の接触部の温度を定着不良が起こらさない温度に安定させる定着装置を提供することを目的とする。

本発明の好適な態様である定着装置は、通電を受けて発熱する発熱源を有する加熱ロールと、通電を受けて発熱する発熱源を有する加圧ロールの周面同士を押圧させてなる定着手段と、前段の処理を経て前記定着手段へ搬入される直前の記録材の温度を感知する感知手段と、前記感知した記録材の温度から所定範囲の温度差に前記加圧ロールの周面の温度が収まるように、その発熱源への通電を制御する加圧ロール温度制御手段と、前記制御されたときの前記加圧ロールの周面の温度に応じた理想温度に前記加熱ロールの周面の温度が近づくように、その発熱源への通電を制御する加熱ロール温度制御手段とを備える。

本発明の別の好適な態様である定着装置は、通電を受けて発熱する発熱源を有する加熱ロールと当該発熱源を有しない加圧ロールとからなる定着手段と、前段の処理を経て前記定着手段へ搬入される直前の記録材の温度を感知する感知手段と、前記加熱ロールの熱が前記加圧ロールへ伝導されるように両者の周面同士を押接させると共に、前記感知した記録材の温度と前記加圧ロールの周面の温度の温度差が所定範囲に収まらないときは当該温度差が所定範囲に収まるように前記周面同士を離間させて前記加圧ロールへの熱の伝導を妨げる加圧ロール温度制御手段と、前記加圧ロールの周面の温度に応じた理想温度に前記加熱ロールの周面の温度が近づくように、その発熱源への通電を制御する加熱ロール温度制御手段とを備える。

上記各態様において、前記加圧ロールの周面の各温度を示す加圧ロール温度情報と、当該加圧ロールがそれらの各温度のときの前記加熱ロールの周面の理想温度を示す加熱ロール理想温度情報とを各々対応付けて記憶した記憶手段を更に備え、前記加熱ロール温度制御手段は、前記制御された温度が示す加圧ロール温度情報と対応付けて前記記憶手段に記憶された加熱ロール理想温度情報が示す理想温度に前記加熱ロールの周面の温度が近づくように、その発熱源への通電を制御してもよい。

また、上記各態様において、前記所定範囲の温度差は±２０度であってもよい。
さらに、上記各態様において、前記定着手段は、前記加熱ロール及び少なくとも一以上の支持部材により張架されて周回移動する無端のベルト状部材であって、前記接触部にて熱と圧力とが加えられた記録材を外周面に付着させて当該記録材を移動方向に沿って搬送する定着ベルトと、前記定着ベルトに搬送される記録材を冷却する冷却手段とを更に備えてもよい。

本発明の別の好適な態様である画像形成装置は、上記定着装置と、前記定着装置の前段に設けられ、搬入された記録材に熱を加える定着予備装置とを含む。

本発明によると、下流側の定着ユニットに搬入される用紙の温度が変動しても、定着不良が起こらないようにその定着ユニットをなすロール間の接触部の温度を安定させることができる。

（実施形態）
本願発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１のハードウェア概略構成図である。同図に示すように、この画像形成装置１は、用紙トレイ１０、画像形成エンジン２０、及び定着部３０を有する。

用紙トレイ１０は、Ａ４サイズにカットされた複数枚の用紙を収容する。この用紙トレイ１０に収容される用紙は、セルロースを主成分とする基材層、ポリエチレン等の樹脂を主成分とする防湿層、及びポリエステル等の熱可塑性樹脂を主成分とした受像層からなる。この基材層は、透気性の低い防湿層によりその両面をコートされている。受像層は、用紙片面の防湿層上に形成されている。そして、この受像層が形成された面（以下、「記録面」と記す）は、トナー像が形成される面となる。この用紙は、用紙トレイ１０から一枚ずつピッキングされ、画像形成エンジン２０、定着部３０を経由して排紙口へと繋がる用紙搬送路上を順次搬送されるようになっている。

画像形成エンジン２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）毎に個別に設けられ、それらの各々は、感光体ドラム、帯電部、露光部、現像部、及び転写部を備える。これら各部の駆動する様子について概説すると、まず、帯電部が、所定の速度で周回する感光体ドラムの周面を一様に帯電させた後、露光部がその周面上を走査しながら、入力された画像データに応じて変調したレーザ光を照射することによって、静電潜像を形成する。更に、現像部がトナーを供給することによってその静電潜像をトナー像として現像し、現像されたトナー像が転写部によって用紙搬送路上の用紙に転写される。

定着部３０は、図２に示すように、第１定着ユニット３００、第２定着ユニット３１０、温度センサ３２０、及び制御部３３０を備える。
第１定着ユニット３００は、定着ロール３０１と加圧ロール３０２からなり、画像形成エンジン２０により形成されたトナー像を用紙に定着させる。定着ロール３０１は、熱伝導性の高い金属製のコアの表面に、ＰＦＡチューブからなる離型層が形成されたロール状部材である。この定着ロール３０１のコアの内部には、図示せぬ電源から通電を受けて発熱するハロゲンランプが設けられている。定着ロール３０１の表面は、その表面から用紙に伝わる熱が用紙上のトナーを融解させ、且つ用紙の受像層を軟化させる程度の温度となるように、ハロゲンランプによって加熱される。また、定着ロール３０１は、図示せぬモータに回転されることにより、搬入された用紙を第２定着ユニット３１０側へと搬出する。

加圧ロール３０２は、熱伝導性の高い金属製のコアの表面に、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）４０°程度のシリコンゴムからなる弾性体層が被覆され、更にその弾性体層の表面に定着ロール３０１と同様の離型層が形成されたロール状部材である。加圧ロール３０２のコアの内部には、図示せぬ電源から通電を受けて発熱するハロゲンランプが設けられている。この加圧ロール３０２は、定着ロール３０１と対向して配置されると共に、その周面が定着ロール３０１の周面に押圧されている。そのため、その押圧された接触部に搬入された用紙は、加圧ロール３０２によって所定の圧力が加えられることになる。

第２定着ユニット３１０は、定着ロール３１１、加圧ロール３１２、定着ベルト３１３、剥離ロール３１４、テンションロール３１５、及び冷却部材３１６からなり、第１定着ユニット３００を通過した用紙の記録面を高光沢に仕上げる。定着ロール３１１は、熱伝導性の高い金属製のコアの表面に、ＰＦＡチューブからなる離型層が形成されたロール状部材である。この定着ロール３１１の周面の周長は、用紙の長手方向の長さの約半分になるように設計されている。定着ロール３１１のコアの内部には、図示せぬ電源から通電を受けて発熱するハロゲンランプが設けられている。定着ロール３１１の表面は、その表面から用紙に伝わる熱が用紙上のトナーを融解させ、且つ用紙の受像層を軟化させる程度の温度となるように、ハロゲンランプによって加熱される。また、定着ロール３１１は、図示せぬモータに回転されることにより、定着ベルト３１３を図中の矢印ｒ方向へ周回移動させる。

加圧ロール３１２は、熱伝導性の高い金属製のコアの表面に、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）４０°程度のシリコンゴムからなる弾性体層が被覆され、更にその弾性体層の表面に定着ロール３１１と同様の離型層が形成されたロール状部材である。加圧ロール３１２のコアの内部には、図示せぬ電源から通電を受けて発熱するハロゲンランプが設けられている。この加圧ロール３１２は、定着ベルト３１３を挟んで定着ロール３１１と対向して配置されると共に、その周面が定着ロール３１１の周面側に押圧されている。そのため、その押圧された接触部（以下、「接触部Ｎ」と記す）に搬送された用紙は、加圧ロール３１２によって所定の圧力が加えられることになる。

定着ベルト３１３は、離型性を付与するための離型層を基材層の表面に形成した無端のベルト状部材である。この定着ベルト３１３は、定着ロール３１１、剥離ロール３１４、及びテンションロール３１５に張架され、定着ロール３１１の回転に従動して図中の矢印ｒ方向へ周回移動される。接触部Ｎにて熱と圧力とが加えられた用紙は、記録面に形成されたトナーが融解して粘着性を生じるため、その記録面と接触する定着ベルト３１３の外周面に付着する。定着ベルト３１３は、外周面に用紙が付着すると、付着した用紙を矢印ｒ方向へ搬送する。

テンションロール３１５は、定着ベルト３１３を張架しながらその周回移動に合わせて回転すると共に、定着ベルト３１３を連続的に循環移動させたときに生じる偏り（定着ベルト３１３がテンションロール３１５のいずれかの端部の方向へ移動する現象）を修正する。
剥離ロール３１４は、定着ベルト３１３を張架してその周回移動に合わせて回転しながら、接触部Ｎを通過した定着ベルト３１３の移動方向を変える。定着ベルト３１３の外周面に付着した用紙は、定着ベルト３１３の周回移動に伴って剥離ロール３１４の設置位置に搬送されると、その先端から順に剥離される。そして、定着ベルト３１３から完全に剥離された用紙は排紙口へ送られる。

冷却部材３１６は、定着ロール３１１と剥離ロール３１４との間の区間における定着ベルト３１３の内周面に接触して配置される。この冷却部材３１６は、アルミニウム製のヒートシンクと冷却ファンからなる。定着ベルト３１３の内周面に接触するヒートシンクの内面には、複数の放熱フィンが設けられている。このヒートシンクは、冷却ファンの吸気によって空冷されることにより、定着ベルト３１３に搬送される用紙を冷却する。この冷却部材３１６に冷却された用紙は、融解したトナーが平滑な定着ベルト３１３の外周面を写し取って凝固することにより、その記録面が高光沢となる。更に、トナーが凝固することによりトナーの粘着力が弱まるため、冷却部材３１６を通過した用紙は定着ベルト３１３から剥離しやすくなる。

温度センサ３２０は、測定対象の温度を所定間隔で感知し、感知した温度を示す温度信号を出力する。温度センサ３２０ｙは、第１定着ユニット３００を経由してから第２定着ユニット３１０へ搬入される直前の用紙の温度を感知するセンサである。また、温度センサ３２０ｔは、定着ロール３１１の周面における定着ベルト３１３が掛けまわされていない位置の温度を感知するセンサである。更に、温度センサ３２０ｐは、加圧ロール３１２３２の周面における接触部Ｎの用紙搬入口に近接した位置の温度を感知するセンサである。

制御部３３０は、ＣＰＵや記憶部などを有する。この制御部３３０は、用紙の温度に対して所定範囲の温度差に収まるように加圧ロール３１２の周面温度を制御し、更に定着ロール３１１の周面温度をその加圧ロール３１２の周面温度に応じた理想温度に近づくように制御している。この所定範囲の温度差は、本願発明者らが行った実験結果に基づいて、±２０度に設定されている。

この実験は、１００枚のテストチャート用紙Ｔにおける先端側半分の領域と後端側半分の領域との光沢度の差を、加圧ロール３１２の温度を変えてそれぞれ調べたものである。図３は、テストチャート用紙Ｔを示す図である。このテストチャート用紙Ｔは、図に示すテストチャートを示すトナー像が形成された一定温度の用紙を、接触部Ｎに連続して１００枚通紙して得たものである。図に示す黒色部分は、Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）のトナーが各１００％ずつ供給された部位である。また、図に示す白色部分は、トナーが供給されていない部位である。上述したように、本画像形成装置１の定着ロール３１１の周面の周長は、用紙の長手方向に長さの約半分になるように設計されている。このため、定着ロール３１１は、接触部Ｎに用紙が搬入されてから２周回転して一枚の用紙の定着を完了するようになっている。すなわち、テストチャート用紙Ｔの先端側半分の領域は、接触部Ｎに用紙が搬入されてから定着ロール３１１が一周回転する間に定着される領域であり、テストチャート用紙Ｔの後端側半分の領域は、接触部Ｎに用紙が搬入されてから定着ロール３１１が一周回転したのち、二周目の回転の間に定着される領域を示す。

図４は、１００枚のテストチャート用紙Ｔにおける先端側半分の領域と後端側半分の領域との光沢度の差を、加圧ロール３１２の温度を変えてそれぞれ調べた実験の結果を示す図である。図に示す「用紙温度に対する加圧ロールの温度」の項目は、加圧ロール３１２の温度から用紙の温度を引いた温度差を示したものである。また、「１、２周目の光沢度の差」の項目は、テストチャート用紙Ｔにおける先端側半分の領域と後端側半分の領域との光沢度の差を示したものである。この光沢度の差を示す値は、まず、１００枚のテストチャート用紙Ｔの各々について、その先端側半分の領域と後端側半分の領域における所定部位の光沢度を光沢度計にて計測する。そして、各領域の光沢度の平均値を求め、両領域の平均値の差分値を光沢度の差を示す値としたものである。「判定」の項目は、１００枚のテストチャート用紙Ｔにおける先端側半分の領域と後端側半分の領域との光沢むらの有無を目視によってそれぞれ調べ、１００枚のテストチャート用紙Ｔのうち１枚でも光沢むらが認められれば×を示し、１００枚全てのテストチャート用紙Ｔに光沢むらが認められなければ○を示したものである。

図に示すように、加圧ロール３１２の温度から用紙の温度を引いた温度差が−２５度及び２５度の場合は、目視にてテストチャート用紙Ｔに光沢むらの発生が認められた。一方、加圧ロール３１２の温度から用紙の温度を引いた温度差が−２０度、−１４度、−５度、２度、１４度、及び２１度の場合は、目視にてテストチャート用紙Ｔに光沢むらの発生が認められなかった。これは、接触部Ｎに搬入される用紙と加圧ロール３１２の周面の温度差が十分に小さいために、用紙が接触部Ｎに搬入された時の加圧ロール３１２の温度変動が抑えられ、接触部Ｎの温度が安定するためである。以上の実験結果から、用紙の温度に対して±２０度の範囲内に加圧ロール３１２の周面温度を制御すると、光沢むらのない印刷物が得られることがわかる。

図２において、制御部３３０が有する記憶部は、温度制御テーブルを記憶している。この温度制御テーブルは、加圧ロール３１２の周面の各温度を示す加圧ロール温度情報と、加圧ロール３１２がそれら各温度のときの定着ロール３１１の周面の理想温度を示す定着ロール理想温度情報とを各々対応付けたテーブルである。この温度制御テーブルは、本願発明者らが行った実験の結果に基づいて作成されたものである。

この実験は、定着ロール３１１及び加圧ロール３１２の温度をそれぞれ変えて得たテストチャート用紙Ｔの定着具合を調べたものである。図５は、この実験結果を示す図であり、図に示す横軸は加圧ロール３１２の温度（℃）を示し、縦軸は定着ロール３１１の温度（℃）を示す。
図に示す領域Ｘは、テストチャート用紙Ｔにブリスタが発生した温度領域を示す。このブリスタは、接触部Ｎの温度が高すぎることによって、用紙の基材層に含まれる水分が水蒸気となり、熱で軟化した受像層の表面をその水蒸気が膨らませる現象である。また、領域Ｙは、テストチャート用紙Ｔにエッジボイドが発生した温度領域を示す。このエッジボイドは、接触部Ｎの温度が低すぎることによって、用紙上のトナーが十分に融解されず、そのトナーが受像層に押し付けられて、トナーと受像層との境界部に窪みが発生する現象である。更に、領域Ｚは、テストチャート用紙Ｔにブリスタ及びエッジボイドの発生が認められなかった温度領域を示す。すなわち、領域Ｚに含まれるいずれかの点が示す温度に定着ロール３１１及び加圧ロール３１２の温度を制御した場合には、良好な定着が行われたことを示す。

曲線Ｈは、加圧ロール３１２の温度を一定としたときに、この領域Ｚに含まれる定着ロール３１１の温度のうち最も高い温度を示す上限値を連続させたものである。また、曲線Ｌは、加圧ロール３１２の温度を一定としたときに、領域Ｚに含まれる定着ロール３１１の温度のうち最も低い温度を示す下限値を連続させたものである。さらに、曲線Ａは、加圧ロール３１２の温度を一定としたときに、曲線Ｈにて示す上限値と曲線Ｌにて示す下限値との平均値を連続させたものである。温度制御テーブルは、この曲線Ａ上の定着ロール３１１の各温度を定着ロール理想温度情報とし、曲線Ａ上の加圧ロール３１２の温度の各々と対応付けて記憶したものである。

次に、図６を参照して、加圧ロール３１２及び定着ロール３１１の温度を制御する温度制御処理について具体的に説明する。制御部３３０は、温度センサ３２０ｙから温度信号Ｓ１が供給されると、その温度信号Ｓ１に基づいて用紙の温度を示す用紙温度情報を取得する（ステップ１００）。続いて、制御部３３０は、温度センサ３２０ｐから供給された温度信号Ｓ２に基づいて、加圧ロール３１２の周面温度を示す加圧ロール温度情報を取得する（ステップ１１０）。そして、制御部３３０は、ステップ１００にて取得した用紙温度情報が示す温度に対してその加圧ロール温度情報が示す加圧ロール３１２の周面温度が±２０度の温度差に収まっているか否かを判断する（ステップ１２０）。

用紙の温度に対して加圧ロール３１２の周面温度が±２０度の温度差に収まっていない場合（ステップ１２０：ＮＯ）、制御部３３０は加圧ロール３１２の周面温度が±２０度の温度差に収まるように、加圧ロール３１２のハロゲンランプへの通電を制御する（ステップ１３０）。そして、制御部３３０は、温度センサ３２０ｐから供給された温度信号Ｓ２に基づいて、加圧ロール３１２の周面温度を示す加圧ロール温度情報を再度取得したのち（ステップ１４０）、ステップ１２０の判断を行う。

一方、用紙の温度に対して加圧ロール３１２の周面温度が±２０度の温度差に収まっている場合（ステップ１２０：ＹＥＳ）、制御部３３０は最新の加圧ロール温度情報に対応する定着ロール理想温度情報を温度制御テーブルから読み出す（ステップ１５０）。続いて、制御部３３０は、温度センサ３２０ｔから供給された温度信号Ｓ３に基づいて、定着ロール３１１の周面温度を示す定着ロール温度情報を取得する（ステップ１６０）。そして、制御部３３０は、ステップ１５０にて読み出した定着ロール理想温度情報が示す理想温度に、その定着ロール温度情報が示す定着ロール３１１の周面温度が近づくように、定着ロール３１１のハロゲンランプへの通電を制御する（ステップ１７０）。
制御部３３０は、温度センサ３２０ｙから温度信号Ｓ１が供給される度にこれらの処理を行うことによって、加圧ロール３１２及び定着ロール３１１の周面温度を制御している。

次に、本願発明者らがこの温度制御処理の効果を確認するために行った実験について説明する。この実験は、テストチャート用紙Ｔにおけるブリスタ及びエッジボイドの発生を、温度制御処理を行った場合と行わない場合にて、それぞれ調べたものである。このテストチャート用紙Ｔは、図３に示した印刷物であり、図のテストチャートを示すトナー像が形成された用紙を接触部Ｎに連続して１００枚通紙して得たものである。図７は、この実験結果を示す図である。図の横軸は連続して通紙させた何枚目の用紙のテストチャート用紙Ｔかを示す連続通紙枚数（枚）を示し、縦軸は定着の具合を示す。この縦軸は、中央の主軸がブリスタやエッジボイドが発生しない良好な定着を示す。そして、この主軸よりも上方になる程、ブリスタの影響が深刻に表れており、主軸よりも下になる程、エッジボイドの影響が深刻に現れていることを示している。

図に示すように、温度制御処理を行わない場合は、多くのテストチャート用紙Ｔにてエッジボイドの発生が認められた。一方、温度制御処理を行った場合は、ブリスタやエッジボイドなどの現象が発生せず、終始良好な定着が行われた。
以上のことから、温度制御処理を行うことによって、光沢むらのない印刷物が得られると共に、連続印刷を行った場合にも定着不良の発生を防ぐことができる。

（他の実施形態）
本願発明は、種々の変形実施が可能である。
上記実施形態において、第２定着ユニット３１０をなす加圧ロール３１２のコアの内部にはハロゲンランプが設けられていたが、このハロゲンランプを設けなくともよい。その場合、第２定着ユニット３１０は、加圧ロール３１２を移動自在に支持する支持部材を更に有する。この支持部材は、制御部３３０の制御の下、加圧ロール３１２の周面が定着ロール３１１の周面を押圧する位置、及び加圧ロール３１２と定着ロール３１１とが離間する位置の一方から他方に加圧ロール３１２を移動させるようになっている。

制御部３３０は、ステップ１３０にて、用紙の温度と加圧ロール３１２の周面温度の温度差との温度差が±２０度に収まるように周面同士を離間させて加圧ロール３１２への熱の伝導を妨げるように制御する。例えば、用紙の温度から±２０度の温度差よりも加圧ロール３１２の温度が高い場合は、支持部材の駆動を制御して、定着ロール３１１の周面側を押圧する位置から定着ロール３１１と離間する位置へ加圧ロール３１２を移動させる。すると、加圧ロール３１２の保有する熱が外気に放出されて、その周面温度が低下する。そして、用紙の温度から±２０度の温度差に加圧ロール３１２の温度が収まると、支持部材の駆動を制御して、定着ロール３１１と離間する位置から定着ロール３１１の周面側を押圧する位置へ加圧ロール３１２を移動させる。すると、接触部Ｎを介して定着ロール３１１の熱が加圧ロール３１２へと伝導し、加圧ロール３１２の周面温度が安定する。
このようにして、用紙の温度から±２０度の温度差に収まるように加圧ロール３１２の温度を制御すると、加圧ロール３１２のコアの内部にハロゲンランプが設けられていない構成であっても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

上記実施形態において、第１定着ユニット３００は、定着ロール３０１と加圧ロール３０２から構成されていたが、これに限定しない。例えば、定着ロール３０１、ベルト部材、及び圧力パットから構成され、ベルト部材の内周面に設けられた圧力パットによりベルト部材が定着ロール３０１の周面に押圧された構成であってもよい。更に、上記実施形態における第２定着ユニット３１０は、定着ロール３１１と加圧ロール３１２のみから構成されたものであってもよい。

上記実施形態において、定着装置は、定着部３０として画像形成装置１に搭載されていたが、定着装置のみの構成としてもよい。

上記実施形態において、第２定着ユニット３１０は、予め画像形成装置１に設けられていた。これに対し、第２定着ユニット３１０を着脱可能な構成とし、第１定着ユニット３００のみが搭載された画像形成装置１にこの第２定着ユニット３１０を後から追加搭載してもよい。

上記実施形態において、加圧ロール３１２の温度は、用紙の温度から±２０度の温度差となるように制御されていた。これに対し、用紙の各温度を示す用紙温度情報と、用紙がそれら各温度のときの加圧ロール３１２の理想温度を示す加圧ロール理想温度情報とを対応付けたテーブルを記憶部が記憶してもよい。この場合、制御部３３０は、ステップ１３０にて、用紙の温度が示す用紙温度情報に対応付けられた加圧ロール理想温度情報を記憶部のテーブルから読み出し、その加圧ロール理想温度情報が示す理想温度に加圧ロール３１２の周面の温度が近づくように制御する。以上説明した温度制御方法であっても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

画像形成装置１のハードウェア概略構成図である。 定着部３０の概略構成図である。 テストチャート用紙Ｔの光沢度の差を調べた実験結果を示す図である。 テストチャート用紙Ｔを示す図である。 ロールの各温度と定着具合との関係を示す図である 温度制御処理のフロー図である。 温度制御処理を行った場合の効果を調べた実験結果を示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１０…用紙トレイ、２０…画像形成エンジン、３０…定着部、３００…第１定着ユニット、３０１…定着ロール、３０２…加圧ロール、３１０…第２定着ユニット、３１１…定着ロール、３１２…加圧ロール、３１３…定着ベルト、３１４…剥離ロール、３１５…テンションロール、３１６…冷却部材、３２０…温度センサ、３３０…制御部。

Claims (6)

1. 通電を受けて発熱する発熱源を有する加熱ロールと、通電を受けて発熱する発熱源を有する加圧ロールの周面同士を押圧させてなる定着手段と、
   前段の処理を経て前記定着手段へ搬入される直前の記録材の温度を感知する感知手段と、
   前記感知した記録材の温度から所定範囲の温度差に前記加圧ロールの周面の温度が収まるように、その発熱源への通電を制御する加圧ロール温度制御手段と、
   前記制御されたときの加圧ロールの周面の温度に応じた理想温度に前記加熱ロールの周面の温度が近づくように、その発熱源への通電を制御する加熱ロール温度制御手段と
   を備えた定着装置。
2. 通電を受けて発熱する発熱源を有する加熱ロールと当該発熱源を有しない加圧ロールとからなる定着手段と、
   前段の処理を経て前記定着手段へ搬入される直前の記録材の温度を感知する感知手段と、
   前記加熱ロールの熱が前記加圧ロールへ伝導されるように両者の周面同士を押接させると共に、前記感知した記録材の温度と前記加圧ロールの周面の温度の温度差が所定範囲に収まらないときは当該温度差が所定範囲に収まるように前記周面同士を離間させて前記加圧ロールへの熱の伝導を妨げる加圧ロール温度制御手段と、
   前記加圧ロールの周面の温度に応じた理想温度に前記加熱ロールの周面の温度が近づくように、その発熱源への通電を制御する加熱ロール温度制御手段と
   を備えた定着装置。
3. 請求項１又は２に記載の定着装置において、
   前記加圧ロールの周面の各温度を示す加圧ロール温度情報と、当該加圧ロールがそれらの各温度のときの前記加熱ロールの周面の理想温度を示す加熱ロール理想温度情報とを各々対応付けて記憶した記憶手段を更に備え、
   前記加熱ロール温度制御手段は、前記加圧ロールの周面の温度が示す加圧ロール温度情報と対応付けて前記記憶手段に記憶された加熱ロール理想温度情報が示す理想温度に前記加熱ロールの周面の温度が近づくように、その発熱源への通電を制御する
   定着装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置において、
   前記所定範囲の温度差は±２０度である
   定着装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置において、
   前記定着手段は、
   前記加熱ロール及び少なくとも一以上の支持部材により張架されて周回移動する無端のベルト状部材であって、前記接触部にて熱と圧力とが加えられた記録材を外周面に付着させて当該記録材を移動方向に沿って搬送する定着ベルトと、
   前記定着ベルトに搬送される記録材を冷却する冷却手段と
   を更に備えた定着装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置と、
   前記定着装置の前段に設けられ、搬入された記録材に熱を加える定着予備装置と
   を含む画像形成装置。

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