JP2010014759A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】通紙によって定着部に生じる副走査方向の温度段差による定着画像の光沢ムラを解消する。
【解決手段】画像データに基づいて形成した画像を用紙Pに転写し、該用紙を、加熱されている定着部(定着ローラ10)に通紙して該用紙上の転写画像tを定着させる画像形成部1と、定着部の温度調整を行う補助温度調整部(補助加熱ローラ15)と、前記画像形成部および前記補助温度調整部を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記通紙によって副走査方向で前記定着部に生じた温度段差部分が通紙される用紙と再度接触する前に前記補助温度調整部によって該定着部を部分的に加熱または冷却して温度段差を緩和する。定着部の副走査方向の温度差が緩和され定着画像の光沢ムラを防止できる。
【選択図】図1
【解決手段】画像データに基づいて形成した画像を用紙Pに転写し、該用紙を、加熱されている定着部(定着ローラ10)に通紙して該用紙上の転写画像tを定着させる画像形成部1と、定着部の温度調整を行う補助温度調整部(補助加熱ローラ15)と、前記画像形成部および前記補助温度調整部を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記通紙によって副走査方向で前記定着部に生じた温度段差部分が通紙される用紙と再度接触する前に前記補助温度調整部によって該定着部を部分的に加熱または冷却して温度段差を緩和する。定着部の副走査方向の温度差が緩和され定着画像の光沢ムラを防止できる。
【選択図】図1
Description
この発明は、画像データに基づいて画像形成を行い、該画像を用紙に転写した後、加熱定着する画像形成装置に関するものである。
複写機、ファクシミリ、プリンタ、複合機などの画像形成装置では、原稿を読み取るなどして取得した画像データに基づいて感光体に潜像を形成し、現像剤で該潜像を現像した後、用紙に転写し、該用紙を加熱された定着ローラや定着ベルトに通紙して用紙上の画像を定着している。
上記定着ローラや定着ベルトなどの定着部は、定着時には、常時ヒータなどによって一定温度になるように加熱されている。しかし、常温の用紙が通紙されると、熱が用紙に奪われて定着部の表面温度が低下して、定着部に温度ムラが生じる。この温度ムラは時間の経過に伴ってヒータで加熱されることで解消されるが、高速で印刷するなどして連続して通紙がされる場合には、定着部の温度ムラが解消されないまま次頁の用紙が到達してしまう。この結果、定着部の低温部に接した用紙では定着が部分的に不十分になって低光沢になり、副走査方向で定着された画像に光沢段差が生じてしまい、印刷品質が低下する。
上記定着ローラや定着ベルトなどの定着部は、定着時には、常時ヒータなどによって一定温度になるように加熱されている。しかし、常温の用紙が通紙されると、熱が用紙に奪われて定着部の表面温度が低下して、定着部に温度ムラが生じる。この温度ムラは時間の経過に伴ってヒータで加熱されることで解消されるが、高速で印刷するなどして連続して通紙がされる場合には、定着部の温度ムラが解消されないまま次頁の用紙が到達してしまう。この結果、定着部の低温部に接した用紙では定着が部分的に不十分になって低光沢になり、副走査方向で定着された画像に光沢段差が生じてしまい、印刷品質が低下する。
図10(a)は、小サイズの用紙を連続して定着部に通紙した場合の光沢状態を示すものである。一頁目の用紙では、均一に加熱されている定着部で定着がなされるため、光沢段差が生じることなく定着がなされる。一方、二頁目では、一頁目の用紙の通紙によって温度低下した定着部表面が通紙される二頁目の一部に接するため、該部分で低光沢部分が生じてしまう。3頁目でも同様に温度が低下した定着部表面に用紙が接することで画像が低光沢になってしまうとともに、用紙間に位置した定着部表面では温度低下が生じておらず高温の状態を維持しているため、この部分が用紙に接することで、低光沢部分の間に高光沢の部分が生じてしまい、同様に光沢段差が生じる。
また、図10(b)に示すように、大サイズの用紙を通紙すると、定着部の一周長さが用紙サイズに達しない場合があり、この場合には、一頁目の用紙の先端側に接して温度が低下した定着部表面が、同じ用紙の後方側に接してしまい、一頁目から光沢段差が生じてしまう。
従来、定着部の温度ムラによって定着不良や光沢ムラが生じることは知られており、これを防止するための対策も提案されている。例えば、特許文献1では、用紙が通過する領域の表面温度と、用紙が通過しない領域の表面温度とを検出し、その差が大きくなると、用紙搬送間隔を大きくすることで、定着部の温度ムラを解消する画像形成装置が提案されている。また、特許文献2では、加熱ローラ内部の熱源を両端部が中央部より高くなる又は両端部、中央部ともほぼ同一となる配光分布を有し、内部加熱ローラ内部の熱源は両端部が中央部より低くなる配光分布とするベルト定着器が提案されている。
特開2004−212883号公報
特開2007−272104号公報
しかし、上記で提案されている特許文献1の画像形成装置では、定着部に温度ムラが生じると、用紙搬送間隔を大きくするので、生産性が低下し、特に高速で出力する画像形成装置には適用が困難である。また、大サイズ紙には対応できない。さらに、特許文献1の画像形成装置および特許文献2のベルト定着器ともに、走査方向の温度ムラを課題として捉えており、副走査方向での定着部の温度ムラを課題とするものではない。すなわち、特許文献2に示されたベルト定着器では、配光分布により通紙領域、非通紙領域について温度ムラを低減することは可能であるが、これは主走査方向に限られ、副走査方向で生じる温度ムラを解消することは困難である。
本願発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、用紙搬送間隔を大きくすることなく副走査方向における定着部の温度ムラを解消して画像の光沢段差の発生を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
すなわち、本発明の画像形成装置は、画像データに基づいて形成した画像を用紙に転写し、該用紙を、加熱されている定着部に通紙して該用紙上の転写画像を定着させる画像形成部と、加熱されている前記定着部の温度調整を行う補助温度調整部と、前記画像形成部および前記補助温度調整部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記通紙によって副走査方向で前記定着部に生じた温度段差部分が通紙される用紙と再度接触する前に前記補助温度調整部によって該定着部を部分的に加熱または冷却して前記温度段差を緩和することを特徴とする。
本発明によれば、通紙される用紙との再接触前に定着部の温度段差部分が補助温度調整部によって部分的に加熱または冷却されて温度段差が緩和され、光沢段差の問題のない定着画像を得ることができる。これにより小サイズの用紙だけでなく、大サイズの用紙においても光沢段差のない定着が可能になる。なお、補助温度調整部は、定着部の温度段差をなくすものであってもよく、また、光沢段差の問題が生じない程度に温度段差を小さくするものであってもよく、また、光沢段差のエッジの急峻度を小さくすることによるものであってもよい。補助温度調整部は、出来るだけ通紙入口直前(定着ローラの回転方向に対して外部加熱ベルトより後)に位置し、最後の補正を行う構成にする事で省エネも考慮される。
また、補助温度調整部は、定着部を温度が低下した部分を部分的に加熱するものであってもよく、また温度が高い部分を部分的に冷却するものであってもよい。部分的な加熱を行う場合、加熱後の温度が定着に適した温度になり、部分的な冷却を行う場合、冷却後の温度が定着に適した温度になるようにすればよい。なお、加熱と冷却とを組み合わせて行うことも可能である。
また、補助温度調整部は、定着部を温度が低下した部分を部分的に加熱するものであってもよく、また温度が高い部分を部分的に冷却するものであってもよい。部分的な加熱を行う場合、加熱後の温度が定着に適した温度になり、部分的な冷却を行う場合、冷却後の温度が定着に適した温度になるようにすればよい。なお、加熱と冷却とを組み合わせて行うことも可能である。
また、本発明では、前記定着部の温度を検知する温度検知部を備え、前記制御部は、前記温度検知部による検知結果を受けて定着部に生じた温度段差を判定し、該温度段差が所定値以上の場合に前記補助温度調整部による前記温度段差の緩和を行うようにしてもよい。これにより、光沢段差に問題を生じない程度の温度段差については特別に対策をとらず、余分なエネルギ消費を回避することができる。
また、前記制御部は、該温度検知部の検知結果を受けて、前記定着部の副走査方向における温度段差位置を判定し、判定された該段差位置に基づいて前記補助温度調整部で加熱または冷却して前記定着部の温度段差を緩和するようにしてもよい。これによれば、温度検知部の検知結果によって定着部の温度段差位置を正確に判定することができ、該判定結果に基づいて補助温度調整部を調整して温度段差を効果的に緩和することができる。
また、前記制御部は、該温度検知部の検知結果を受けて、前記定着部の副走査方向における温度段差位置を判定し、判定された該段差位置に基づいて前記補助温度調整部で加熱または冷却して前記定着部の温度段差を緩和するようにしてもよい。これによれば、温度検知部の検知結果によって定着部の温度段差位置を正確に判定することができ、該判定結果に基づいて補助温度調整部を調整して温度段差を効果的に緩和することができる。
また、本発明では、前記制御部が、前記用紙の定着部への通紙タイミングによって前記定着部の副走査方向における温度段差位置を特定し、該温度段差部分を前記補助温度調整部で加熱または冷却して前記定着部の温度段差を緩和するものとしてもよい。これによれば、制御部で制御している通紙タイミングに基づいて定着部で生じる温度段差を推定し、温度段差部分の位置を判定することができる。該判定結果に基づいて補助温度調整部を調整して温度段差を効果的に解消することができる。温度段差位置の判定は、前記した温度検知結果と通紙タイミングの両方を用いてもよく、両方の情報を利用することで温度段差位置の判定精度が高まる。
また、本発明では、前記制御部が、通紙する用紙の紙情報、通紙タイミング情報を判断し、補助温度調整部の温度調整時間および調整温度の制御を行うものとしてもよい。これによれば、用紙の紙種、サイズ、坪量や通紙のタイミングに応じて補助温度調整部による最適な温度調整を行うことができ、用紙の紙種等の相違によって温度段差の程度が異なるような場合にも、温度段差を的確に緩和することが可能になる。
また、本発明では、前記制御部が、前記定着部に離接する部材の離接タイミング情報を判断し、該離接タイミング情報に基づいて前記部材の離接によって温度段差が生じる前記定着部を前記補助温度調整部で部分的に加熱または冷却して前記定着部の温度段差を緩和するものとしてもよい。これによれば、定着部に離接動作する部材によって定着部の温度が変動して温度段差が生じる場合に、この温度段差を考慮して、定着部の温度を補助温度調整部で部分的に調整して、定着部の上記温度段差部分が通紙される用紙と接触する前に定着部の温度段差を小さくすることができる。定着部に離接動作する部材としては、加圧ベルト、クリーニング部材などを挙げることができる。ただし、前記部材は、定着部の動作に伴って、離れていた位置から定着部に接触し、その後、定着部が動作し続ける間は接触した状態が維持されるので、定着部の動作初期に上記補助温度調整部による温度調整を行うものであってもよい。
また、本発明では、前記補助温度調整部は、加熱又は冷却のオンオフ又は/及び前記定着部に対する遠近移動動作によって前記定着部を部分的に温度調整するものとしてもよい。これによれば、温度調整部をオンオフしたり、該温度調整部を定着部に対し遠近移動させたりすることによって定着部を部分的に温度調整することができる。
本発明の画像形成装置によれば、画像データに基づいて形成した画像を用紙に転写し、該用紙を、加熱されている定着部に通紙して該用紙上の転写画像を定着させる画像形成部と、加熱されている前記定着部の温度調整を行う補助温度調整部と、前記画像形成部および前記補助温度調整部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記通紙によって副走査方向で前記定着部に生じた温度段差部分が通紙される用紙と再度接触する前に前記補助温度調整部によって該定着部を部分的に加熱または冷却して前記温度段差を緩和することを特徴とするので、通紙によって温度段差が生じた定着部を、連続通紙時の紙線速を落とすことなく、補助温度調整部で部分的に温度調整して定着部の温度の均一化を図ることができ、良好な定着を行うことができるとともに、副走査方向の光沢段差を防止することが出来る。
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
図1は、本発明の画像形成装置に備える画像形成部1の概略を示すものであり、画像が形成される感光体2、感光体2の画像を用紙に転写する際に用いる転写ローラ3、用紙上の転写画像を加熱定着させる定着ローラ10が示されている。定着ローラ10は本発明の定着部に相当する。なお、定着部としては定着ベルトなどを用いることも可能である。
図1は、本発明の画像形成装置に備える画像形成部1の概略を示すものであり、画像が形成される感光体2、感光体2の画像を用紙に転写する際に用いる転写ローラ3、用紙上の転写画像を加熱定着させる定着ローラ10が示されている。定着ローラ10は本発明の定着部に相当する。なお、定着部としては定着ベルトなどを用いることも可能である。
用紙は、搬送部4を通して図示しない給紙トレイから画像形成部1へ搬送されて用紙への画像転写がなされる。画像形成部1に備える感光体2の周線部には、図示しない帯電器、像露光器、現像器が配設されていている。画像形成部1では、画像読取装置やネットワークなどを介して取得された画像データに基づいて帯電された感光体2にLD(レーザダイオード)などによって潜像を形成し、該潜像は現像器によって現像がなされてトナー像となる。感光体2上の画像は、搬送部4によって搬送される用紙を転写ローラ3で感光体2に加圧することで用紙上に転写される。この状態では、用紙P上には未定着トナー画像tが形成されている。この用紙を搬送部4を通して定着ローラ10に通紙して画像を加熱定着する。
定着ローラ10では、内部に定着ローラ10の表面全体を加熱する内部ヒータ11が備えられており、定着ローラ10の外周部には、通紙入口に対し定着ローラ回転方向下流側に離接可能な加圧ベルト12、同じく離接可能なクリーニング部材13、同じく離接可能な外部加熱ベルト14が順次周方向に沿って配置されている。前記内部ヒータ11と外部加熱ベルト14とによって定着部加熱部が構成される。クリーニング部材13は、定着ローラ10の表面に接して定着ローラ10の表面に付着したトナーや異物を除去する。また、定着ローラ10の外周部には、通紙入口に対し前記回転方向上流側に、定着ローラ10に対し遠近移動して定着ローラ10に接触可能な補助加熱ローラ15が補助温度調整部として設けられている。また、該補助加熱ローラ15に対し前記回転方向上流側には、温度検知部として温度センサ16が配置されており、定着ローラ10の表面温度の検知が可能になっている。
図2は、画像形成装置の基本的な回路ブロックを示す図である。
制御部5は、画像形成装置全体を制御するものであり、CPUとこれを動作させるプログラムを主として構成されている。該制御部5には、画像形成部1が制御可能に接続されており、該画像形成部1に備える前記定着ローラ10、内部加熱ヒータ11、外部加熱ベルト14が制御部5によって制御可能となっている。また、制御部5には、前記定着ローラ10を部分的に加熱可能な加熱補助ローラ15が制御可能に接続されており、制御部5によって加熱のオンオフおよび定着ローラ10に対する離接移動が制御される。
さらに、制御部5には、搬送部4が制御可能に接続されており、用紙の給紙や画像形成や定着ローラへの通紙を制御する。
さらに、制御部5には不揮発メモリなどを含む記憶部6が接続されている。該記憶部6の不揮発メモリには、画像形成装置の初期印刷設定情報や、プロセス制御パラメータ等の機械設定情報、各給紙トレイの用紙情報(用紙サイズ、紙種など)の設定データ、補助加熱ローラ15によって温度調整を実行するための定着ローラ10の温度段差に関する閾値などが格納されている。制御部5は、該記憶部6の不揮発データを読み取り可能であり、また、所望のデータを不揮発データとして該記憶部6に書き込むことが可能である。
また、制御部5には前記温度センサ16が接続されており、該温度センサ16の検知結果が制御部5に出力される。
制御部5は、画像形成装置全体を制御するものであり、CPUとこれを動作させるプログラムを主として構成されている。該制御部5には、画像形成部1が制御可能に接続されており、該画像形成部1に備える前記定着ローラ10、内部加熱ヒータ11、外部加熱ベルト14が制御部5によって制御可能となっている。また、制御部5には、前記定着ローラ10を部分的に加熱可能な加熱補助ローラ15が制御可能に接続されており、制御部5によって加熱のオンオフおよび定着ローラ10に対する離接移動が制御される。
さらに、制御部5には、搬送部4が制御可能に接続されており、用紙の給紙や画像形成や定着ローラへの通紙を制御する。
さらに、制御部5には不揮発メモリなどを含む記憶部6が接続されている。該記憶部6の不揮発メモリには、画像形成装置の初期印刷設定情報や、プロセス制御パラメータ等の機械設定情報、各給紙トレイの用紙情報(用紙サイズ、紙種など)の設定データ、補助加熱ローラ15によって温度調整を実行するための定着ローラ10の温度段差に関する閾値などが格納されている。制御部5は、該記憶部6の不揮発データを読み取り可能であり、また、所望のデータを不揮発データとして該記憶部6に書き込むことが可能である。
また、制御部5には前記温度センサ16が接続されており、該温度センサ16の検知結果が制御部5に出力される。
以下に、上記定着ローラ10の基本動作について説明する。
該基本動作に従って、内部ヒータ11、外部加熱ベルト14が動作し、外部加熱ベルト14は、退避位置から定着ローラ10に接する位置に移動する。更に、加圧ローラ12が退避位置から定着ローラ10に接する位置に移動する。定着ローラ10と加圧ローラ12の圧接部が定着ニップ領域となる。また、クリーニング部材13が退避位置から定着ローラ10に接する位置に移動する。なお、ウォームアップ中は補助加熱ローラ15も常時加熱動作を行い、ウォームアップタイムを低減することも可能である。
該基本動作に従って、内部ヒータ11、外部加熱ベルト14が動作し、外部加熱ベルト14は、退避位置から定着ローラ10に接する位置に移動する。更に、加圧ローラ12が退避位置から定着ローラ10に接する位置に移動する。定着ローラ10と加圧ローラ12の圧接部が定着ニップ領域となる。また、クリーニング部材13が退避位置から定着ローラ10に接する位置に移動する。なお、ウォームアップ中は補助加熱ローラ15も常時加熱動作を行い、ウォームアップタイムを低減することも可能である。
定着ローラ10は、上記内部ヒータ11および外部加熱ベルト14の加熱によって、用紙の通紙時に定着に適した温度となるように一定の温度に昇温される。
該定着ローラ10に対しては、感光体2の画像が転写された用紙Pが搬送部4によって搬送される。定着ローラ10は、回転可能とされており、一方、加圧ローラ12は図示しない駆動機構により図1示の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。定着ローラ10は圧接ニップ部での加圧ローラ12との圧接摩擦力により、或いはニップ部にて挟持搬送される用紙Pとの圧接摩擦力等により加圧ローラ12の回転に従動回転する。なお、定着ローラ10を駆動して加圧ローラ12を従動回転させてもよい。
該定着ローラ10に対しては、感光体2の画像が転写された用紙Pが搬送部4によって搬送される。定着ローラ10は、回転可能とされており、一方、加圧ローラ12は図示しない駆動機構により図1示の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。定着ローラ10は圧接ニップ部での加圧ローラ12との圧接摩擦力により、或いはニップ部にて挟持搬送される用紙Pとの圧接摩擦力等により加圧ローラ12の回転に従動回転する。なお、定着ローラ10を駆動して加圧ローラ12を従動回転させてもよい。
定着ローラ10と加圧ローラ12との圧接ニップ部に供給された用紙Pは圧接ニップ部に扶持搬送され、定着ローラ10で加熱される。これにより用紙P上の未定着トナー像tが加圧下で溶融定着される。トナー画像が定着された用紙Pは、図示しない排紙先に搬送され、所望により後処理がなされる。
上記基本動作においては、前記したように、定着ローラ10の表面に温度ムラが生じ、画像の光沢段差が生じてしまう。このため本願発明では、補助加熱ローラ15を用いて定着ローラ10を部分的に加熱している。
以下に、定着ローラの表面温度の時間変化を示す。図3は、温度を示す定着ローラ10の回転位置を示すものであり、通紙がなされた直後の定着ローラ10の回転位置Aと、補助加熱ローラ15で加熱される直前の回転位置Bと、補助加熱ローラ15で加熱された直後の回転位置Cにおける温度が対象になっている。
図4に示すように、通紙直後には、用紙の通紙によって通紙領域に相当する定着ローラ10表面では、用紙に吸熱されて温度が大幅に低下しており、紙間では、通紙の影響を殆ど受けず、高い温度が維持されている。該定着ローラ10が回転すると、その間に内部ヒータ11、外部ヒータ14から熱を受けるため、温度が低下した領域の温度も上昇する。ただし、温度が低下した領域は、紙間の温度にまでは回復しきれず、補助加熱ローラ15の直前(回転位置B)では、図4の中段に示すように定着ローラ10に温度段差が生じてしまう。
制御部5では、前記補助加熱ローラ15によって上記低温部分に対し、部分的に加熱を行うことで、図4下段に示すように補助加熱後(回転位置C)、すなわち通紙される用紙に再度接触する前に定着ローラ10の温度段差を解消して均一化する。温度段差が解消された定着ローラ10は、小サイズの用紙では、次頁の用紙の定着を行い、大サイズの用紙では、用紙の後側の定着を行う。
なお、図4では、定着ローラ10の温度段差を解消するように加熱を行ったが、必ずしも段差がなくならなくても、図5に示すように、温度段差のエッジを緩やかにしたり、段差を小さくしたりすることでも、光沢段差が殆ど目立たないようにすることができる。
以下に、定着ローラの表面温度の時間変化を示す。図3は、温度を示す定着ローラ10の回転位置を示すものであり、通紙がなされた直後の定着ローラ10の回転位置Aと、補助加熱ローラ15で加熱される直前の回転位置Bと、補助加熱ローラ15で加熱された直後の回転位置Cにおける温度が対象になっている。
図4に示すように、通紙直後には、用紙の通紙によって通紙領域に相当する定着ローラ10表面では、用紙に吸熱されて温度が大幅に低下しており、紙間では、通紙の影響を殆ど受けず、高い温度が維持されている。該定着ローラ10が回転すると、その間に内部ヒータ11、外部ヒータ14から熱を受けるため、温度が低下した領域の温度も上昇する。ただし、温度が低下した領域は、紙間の温度にまでは回復しきれず、補助加熱ローラ15の直前(回転位置B)では、図4の中段に示すように定着ローラ10に温度段差が生じてしまう。
制御部5では、前記補助加熱ローラ15によって上記低温部分に対し、部分的に加熱を行うことで、図4下段に示すように補助加熱後(回転位置C)、すなわち通紙される用紙に再度接触する前に定着ローラ10の温度段差を解消して均一化する。温度段差が解消された定着ローラ10は、小サイズの用紙では、次頁の用紙の定着を行い、大サイズの用紙では、用紙の後側の定着を行う。
なお、図4では、定着ローラ10の温度段差を解消するように加熱を行ったが、必ずしも段差がなくならなくても、図5に示すように、温度段差のエッジを緩やかにしたり、段差を小さくしたりすることでも、光沢段差が殆ど目立たないようにすることができる。
次に、上記補助加熱を行う手順を図6に基づいて説明する。
プリントが開始されると、温度センサ16による温度検知が開始され、検知結果が制御部5に送信される。制御部5では、検知結果を受け、低温部と高温部とを判断し、通紙領域の開始位置を判定する(ステップs1)。この際に、記憶部6から温度段差に関する前記閾値を読み出し、上記検知結果に基づく温度段差が閾値未満である場合には、低温部を検知しないものとして処理することができる。
ステップs1では、制御部5では、温度段差が閾値以上の場合、通紙領域の開始位置の特定と、定着ローラ10の回転速度とから補助加熱ローラ15による加熱タイミングを設定し、通紙領域が加熱位置に達するなどの所定のタイミングで加熱補助ローラ15を定着ローラ10に当接させ、定着ローラ10の部分的な加熱を開始する(ステップs2)。制御部5では、引き続き温度センサ16の検知結果を受け、低温部と高温部とを判断し、通紙領域の終端位置を特定する(ステップs3)。通紙領域が通過したことが確認されるまでこの処理を継続する(ステップs3、YES)。一方、通紙領域が通過したことが確認されると、制御部5では、必要なタイミングで、補助加熱ローラ15を定着ローラ10から引き離して定着ローラ10への加熱を終了し、温度段差を緩和する(ステップs4)。上記手順をプリントが終了するまで継続する。なお、上記では、温度検知によって補助温度調整のタイミングを設定したが、本発明としては温度検知に依らず、制御部5で把握される通紙タイミングに基づいて通紙領域(温度段差位置)を判定し、該情報に基づいて補助温度タイミングを設定してもよい。
また、上記補助温度調整に際し、制御部5によって取得される紙情報(用紙サイズや紙種など)に基づいて、補助加熱温度や補助加熱時間を設定してもよい。これにより特に昇温しにくい用紙や、容易に昇温してしまう用紙においても適切な温度に調整することができ、ジョブ毎やジョブ中に異なる用紙が使用される場合にもバラツキなく温度調整を行うことができる。。
プリントが開始されると、温度センサ16による温度検知が開始され、検知結果が制御部5に送信される。制御部5では、検知結果を受け、低温部と高温部とを判断し、通紙領域の開始位置を判定する(ステップs1)。この際に、記憶部6から温度段差に関する前記閾値を読み出し、上記検知結果に基づく温度段差が閾値未満である場合には、低温部を検知しないものとして処理することができる。
ステップs1では、制御部5では、温度段差が閾値以上の場合、通紙領域の開始位置の特定と、定着ローラ10の回転速度とから補助加熱ローラ15による加熱タイミングを設定し、通紙領域が加熱位置に達するなどの所定のタイミングで加熱補助ローラ15を定着ローラ10に当接させ、定着ローラ10の部分的な加熱を開始する(ステップs2)。制御部5では、引き続き温度センサ16の検知結果を受け、低温部と高温部とを判断し、通紙領域の終端位置を特定する(ステップs3)。通紙領域が通過したことが確認されるまでこの処理を継続する(ステップs3、YES)。一方、通紙領域が通過したことが確認されると、制御部5では、必要なタイミングで、補助加熱ローラ15を定着ローラ10から引き離して定着ローラ10への加熱を終了し、温度段差を緩和する(ステップs4)。上記手順をプリントが終了するまで継続する。なお、上記では、温度検知によって補助温度調整のタイミングを設定したが、本発明としては温度検知に依らず、制御部5で把握される通紙タイミングに基づいて通紙領域(温度段差位置)を判定し、該情報に基づいて補助温度タイミングを設定してもよい。
また、上記補助温度調整に際し、制御部5によって取得される紙情報(用紙サイズや紙種など)に基づいて、補助加熱温度や補助加熱時間を設定してもよい。これにより特に昇温しにくい用紙や、容易に昇温してしまう用紙においても適切な温度に調整することができ、ジョブ毎やジョブ中に異なる用紙が使用される場合にもバラツキなく温度調整を行うことができる。。
なお、上記では、定着ローラの低温部を部分的に補助加熱することで定着ローラの温度段差を小さくするものとして説明した。本発明ではこれと異なり、図7に示すように紙間の高温部を冷却することで通紙領域における低温部との温度段差を緩和することもできる。このため、定着ローラ10の周縁部には、補助冷却器などの温度調整部を配置する。この形態では、補助冷却後の温度が定着に対し適温となるように定着ローラ10に対する内部ヒータ11および外部ヒータによる加熱温度の設定がなされる。
さらには、図8に示すように、上記通紙領域における低温部の補助加熱と、紙間の高温部の補助冷却とを組み合わせて定着ローラ10の温度段差を緩和するようにしてもよい。この形態では、定着ローラの周縁部に補助加熱ローラと補助冷却器とを配置する。補助加熱ローラと補助冷却器とは異なるタイミングで定着ローラの温度調整を行う。この形態によれば、補助加熱温度と補助冷却温度の中間の温度に調整すればよく、補助温度調整の負担を小さくすることができる。
また、定着ローラ10では、初動時に、内部ヒータ11および外部ヒータ14で所定の温度にまで加熱される。また、定着ローラ10が動作していない時期には、加圧ローラ12やクリーニング部材13は、定着ローラ10から離れた位置に退避しており、定着ローラ10の動作およびプリンタ開始に伴って定着ローラ10に接するように移動する。このため、加圧ローラ11やクリーニング部材13が定着ローラ10に接した初期には、図9上段に示すように定着ローラ10の表面温度が部分的に低下し、通紙以外の理由で温度段差が生じる。該温度段差は、図9中段に示すように、定着ローラ10が回転するに連れて昇温するものの1周する間には回復しきれない。
このため、本発明では、通紙による温度段差を小さくする目的とともに定着ローラに離接する部材の動作に伴って生じる温度段差を小さくすることが望ましい。該離接部材による温度段差も、本発明における温度調整部材によって小さくすることができる。
図9下段では、上記離接がなされる部材として加圧ローラ11とクリーニング部材14を例にして補助加熱ローラ15によって温度調整を行う場合の定着ローラ10の温度変化を示すものである。該温度調整によって、通紙による温度段差の緩和とともにこれら部材の離接によって定着ローラ10に生じた温度段差を緩和することができる。なお、上記通紙による温度段差を緩和する場合と同様に、離接する部材の温度段差においても、高温部を冷却したり、低温部の加熱と高温部の冷却とを組み合わせて温度調整するものであってもよい。
図9下段では、上記離接がなされる部材として加圧ローラ11とクリーニング部材14を例にして補助加熱ローラ15によって温度調整を行う場合の定着ローラ10の温度変化を示すものである。該温度調整によって、通紙による温度段差の緩和とともにこれら部材の離接によって定着ローラ10に生じた温度段差を緩和することができる。なお、上記通紙による温度段差を緩和する場合と同様に、離接する部材の温度段差においても、高温部を冷却したり、低温部の加熱と高温部の冷却とを組み合わせて温度調整するものであってもよい。
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は、上記各実施形態の説明内容に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲では適宜の変更が可能である。
1 画像形成部
2 感光体
3 転写ローラ
4 搬送部
5 制御部
6 記憶部
10 定着ローラ
11 内部ヒータ
12 加圧ローラ
13 クリーニング部材
14 外部加熱ベルト
15 補助加熱ローラ
16 温度センサ
2 感光体
3 転写ローラ
4 搬送部
5 制御部
6 記憶部
10 定着ローラ
11 内部ヒータ
12 加圧ローラ
13 クリーニング部材
14 外部加熱ベルト
15 補助加熱ローラ
16 温度センサ
Claims (7)
- 画像データに基づいて形成した画像を用紙に転写し、該用紙を、加熱されている定着部に通紙して該用紙上の転写画像を定着させる画像形成部と、加熱されている前記定着部の温度調整を行う補助温度調整部と、前記画像形成部および前記補助温度調整部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記通紙によって副走査方向で前記定着部に生じた温度段差部分が通紙される用紙と再度接触する前に前記補助温度調整部によって該定着部を部分的に加熱または冷却して前記温度段差を緩和することを特徴とする画像形成装置。
- 前記定着部の温度を検知する温度検知部を備えており、前記制御部は、前記温度検知部による検知結果を受けて定着部に生じた温度段差を判定し、該温度段差が所定値以上の場合に前記補助温度調整部による前記温度段差の緩和を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記定着部の温度を検知する温度検知部を備えており、前記制御部は、該温度検知部の検知結果を受けて、前記定着部の副走査方向における温度段差位置を判定し、判定された該温度段差位置に基づいて前記補助温度調整部による部分的な加熱または冷却を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記用紙の定着部への通紙タイミングによって前記定着部の副走査方向における温度段差位置を判定し、判定された該温度段差位置に基づいて前記補助温度調整部による部分的な加熱または冷却を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、通紙する用紙の紙情報、通紙タイミング情報を判断し、補助温度調整部の温度調整時間および調整温度の制御を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記定着部に離接する部材の離接タイミング情報を判断し、該離接タイミング情報に基づいて前記部材の離接によって温度段差が生じる前記定着部を前記補助温度調整部によって部分的に加熱または冷却して前記部材の離接による前記定着部の温度段差を緩和することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記補助温度調整部は、加熱又は冷却のオンオフ又は/及び前記定着部に対する遠近移動動作によって前記定着部に対する温度調整を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008171946A JP2010014759A (ja) | 2008-07-01 | 2008-07-01 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008171946A JP2010014759A (ja) | 2008-07-01 | 2008-07-01 | 画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2008-07-01 JP JP2008171946A patent/JP2010014759A/ja active Pending
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