JP2012083791A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第一定着部材と、第一定着部材と当接する第二定着部材とで形成されるニップ部で、画像を担持した記録材を挟持搬送させながら加熱する加熱装置は、第一定着部材を加熱するために、第一定着部材の内面側で、ニップ部近傍の位置に配設される熱源と、熱源と非接触の位置に配置され、第一定着部材の温度を検知する第一温度検知部と、熱源に接触して配置され、熱源の温度を検知する第二温度検知部と、第一温度検知部または第ニ温度検知部による検知結果に基づいて、熱源の温度を制御する制御部とを備える。
【選択図】図2
Description
前記第一定着部材を加熱するために、当該第一定着部材の内面側で、前記ニップ部近傍の位置に配設される熱源と、
前記熱源と非接触の位置に配置され、当該第一定着部材の温度を検知する第一温度検知手段と、
前記熱源に接触して配置され、当該熱源の温度を検知する第二温度検知手段と、
前記第一温度検知手段及び前記第ニ温度検知手段による検知結果に基づいて、前記熱源の温度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
前記記録材上にトナー画像を生成するための手段と、
前記生成されたトナー像を、前記出力画像として前記記録材上に定着させる上記の加熱装置とを備えることを特徴とする。
(1) 画像形成装置の構成
図1は、本発明の実施形態にかかるカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。カラー画像形成装置は、電子写真方式を用いて、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナー像を重ね合わせることでフルカラー画像を得ることができる。
図2は、加熱装置Fの概略構成を示す図である。本実施形態の加熱装置Fは、定着ベルト加熱方式、加圧用回転体駆動方式の加熱装置である。
第一の定着部材としての定着ベルト20は、ベルト状部材に弾性層を設けてなる円筒状(エンドレスベルト状)の部材である。この定着ベルト20は、後に説明する3)項で詳述する。
熱源としての定着ヒータ16は、本実施形態では、窒化アルミを基板を用い、表面はポリイミドでコートしてある。裏面は基板上に、銀・パラジウム合金を含んだ導電ペーストをスクリーン印刷法によって均一な厚さの膜状に塗布することで抵抗発熱体を形成した上に耐圧ガラスによるガラスコートを施した、セラミックヒータを使用している。
本実施形態で用いる定着ベルト20の断面を図5に示す。ベース層20aは、SUSの素管を引き抜き加工により、厚さ30μmの厚みのシームレスベルト状に形成した、SUSベルトを用いている。このSUSベルト20a上に、弾性層20b、離型性層20cを形成している。
温調制御について次に説明する。本実施形態では、温調制御は大きく分けて以下の3つの制御パターンから成る。
2. 定常温調制御
3. スタンバイ温調制御
立ち上げ温調制御は、ターゲット温度より低い温度状態からターゲット温度まで加熱する温調制御である。定常温調制御は記録材を通紙中にターゲット温度に保つ温調制御である。そして、スタンバイ温調制御は、印刷動作時に定着器の立ち上がり時間を早くするために定着器回転停止中も所定の温度に維持しておくための温調制御である。
上述実施形態の説明では、スタンバイ温調制御はPID制御を行うこと説明したが、必ずしもPID制御制御に限定する必要はない。例えば、実施形態1の変形例として、サブサーミスタ19の検知値をもとに投入電力をオンオフする制御を行ってもよい。
次に、本発明にかかる実施形態2について説明する。ここで、画像形成装置全体の構成は実施形態1で説明した図1と同様なので省略する。本実施形態の特徴は、加熱装置には加熱スリーブと加圧ローラとの当接圧を調整する加圧機構を有し、かつ、予熱モードを実現したところにある。
2. 定常温調制御
3. スタンバイ温調制御
立ち上げ温調制御は、ターゲット温度より低い温度状態からターゲット温度まで加熱する温調制御であり、加圧機構により加熱装置は加圧状態となっている。定常温調制御は記録材を通紙中にターゲット温度に保つ温調制御であり、同じく加圧機構により加熱装置は加圧状態となっている。スタンバイ温調制御は、印刷動作時に定着器の立ち上がり時間を早くするために定着器回転停止中も所定の温度に維持しておくための温調制御であり、加圧機構により圧解除状態となっている。
次に、本発明にかかる実施形態3について説明する。ここで、画像形成装置全体の構成は実施形態1で説明した図1と同様なので省略する。本実施形態における加熱装置構成を図12に示す。実施形態1、2との相違点は、実施形態1、2ではメインサーミスタ18は定着ベルト内面で温度検知していたのに対し、本実施形態においては、定着ベルト20表面の温度を検知することが可能な非接触式のメインサーミスタ18bを用いているところにある。
なお、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、画像形成装置あるいは加熱装置の制御部に供給し、その制御部のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。プログラムコードの格納は、クライアントコンピュータに限定されるものではなく、例えば、サーバとして機能するコンピュータに記憶されておくことも可能である。
2 帯電手段
3 現像手段
4 クリーニング手段
5 光学系
6 中間転写体
16 定着ヒータ
17 ヒーターホルダ
18 メインサーミスタ
19 サブサーミスタ
20 定着ベルト
22 加圧ローラ
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
弾性層を有する筒状の定着ベルトと、給電によって発熱し前記定着ベルトの内面に接触するセラミックヒータと、前記定着ベルトを介して前記ヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ベルトの記録材搬送方向に直交する方向の中央付近の温度を検知する第一の温度検知手段と、前記ヒータの記録材搬送方向に直交する方向の端部の温度を検知する第二の温度検知手段と、を有し、前記定着ニップ部でトナー像を担持する記録材を定着処理する間、前記第一の温度検知手段の検知温度が定着処理中の目標温度を維持するように前記ヒータへの供給電力が制御される定着部と、を有する画像形成装置において、
前記定着ベルトと前記加圧ローラが回転停止しておりプリント信号の入力を待つスタンバイモード中、前記第二の温度検知手段の検知温度が前記スタンバイモード中の目標温度を維持するように前記ヒータへの供給電力を制御することを特徴とする。
Claims (11)
- 第一定着部材と、当該第一定着部材と当接する第二定着部材とで形成されるニップ部で、画像を担持した記録材を挟持搬送させながら加熱する加熱装置において、
前記第一定着部材を加熱するために、当該第一定着部材の内面側で、前記ニップ部近傍の位置に配設される熱源と、
前記熱源と非接触の位置に配置され、当該第一定着部材の温度を検知する第一温度検知手段と、
前記熱源に接触して配置され、当該熱源の温度を検知する第二温度検知手段と、
前記第一温度検知手段または前記第ニ温度検知手段による検知結果に基づいて、前記熱源の温度を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする加熱装置。 - 前記制御手段は、前記記録材の搬送時には前記第一温度検知手段の検知結果に基づいて前記熱源の温度を制御し、前記記録材を搬送しない予熱時には前記第二温度検知手段の検知結果に基づいて前記熱源の温度を制御することを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。
- 前記記録材の画像面と接する前記第一定着部材は、ベルト状部材に弾性層と、離型性層とが設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の加熱装置。
- 前記熱源は、セラミック基板上に抵抗発熱体を形成してなるセラミックヒータを用いることを特徴とする請求項1または2に記載の加熱装置。
- 前記制御手段は、前記記録材を搬送しない予熱時には、前記第二温度検知手段の検知結果に基づくPID制御により前記熱源の温度を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の加熱装置。
- 前記制御手段は、前記記録材を搬送しない予熱時には、前記第二温度検知手段の検知結果に基づく前記熱源のオンまたはオフの切り替えにより温度を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の加熱装置。
- 前記第一定着部材間と前記第二定着部材との当接により生じる圧力を調節するための圧力調節手段を更に備え、
当該圧力調節手段は、前記記録材を搬送しない予熱時には前記当接により生じる圧力を解除し、前記記録材の搬送時には前記当接により生じる圧力を戻すことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の加熱装置。 - 前記第一温度検知手段は、前記第一定着部材の内面に接触した位置に配置され、当該第一定着部材の内面温度を検知し、または当該第一定着部材の表面に非接触の位置に配置され、当該第一定着部材の表面温度を検知することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の加熱装置。
- 電子写真方式により出力画像を記録材上に形成する画像形成装置であって、
前記記録材上にトナー画像を生成するための手段と、
前記生成されたトナー像を、前記出力画像として前記記録材上に定着させる請求項1乃至8のいずれか1項に記載の加熱装置と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 第一定着部材と、当該第一定着部材と当接する第二定着部材とで形成されるニップ部で、画像を担持した記録材を挟持搬送させながら加熱する加熱装置の制御方法において、
前記第一定着部材を加熱するために、当該第一定着部材の内面側で、前記ニップ部近傍の位置に配設される熱源の目標温度を設定する工程と、
前記熱源と非接触の位置に配置され、当該第一定着部材の温度を検知する第一温度検知手段、または前記熱源に接触して配置され、当該熱源の温度を検知する第二温度検知手段による検知結果に基づいて、前記熱源の温度を前記目標温度に制御する制御工程と
を備えることを特徴とする加熱装置の制御方法。 - 前記制御工程は、前記記録材の搬送時には前記第一温度検知手段の検知結果に基づいて前記熱源の温度を制御し、前記記録材を搬送しない予熱時には前記第二温度検知手段の検知結果に基づいて前記熱源の温度を制御することを特徴とする請求項10に記載の加熱装置の制御方法。
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