JP2012093493A - 画像加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部加熱ベルトの下流側でハロゲンヒータを内部に備える支持ローラに関し、上流側の支持ローラに比べ目標加熱温度及び/又は目標加熱時間を低くした設定で加熱制御する。
【選択図】図1
Description
(画像形成装置)
図2に示す画像形成装置内には第1、第2、第3、第4の画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdが併設され、各々異なった色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光体ドラム3a、3b、3c、3dを具備し、ドラム3a、3b、3c、3d上に各色のトナー像が形成される。各ドラム3a、3b、3c、3dに隣接してローラ13、14、15で張架された中間転写体130が設置される。
図1で示すように、画像加熱装置としての定着装置100は、回転部材である定着部材としての定着ローラ101、対向部材である加圧部材としての加圧ローラ102を備える。また、第一支持ローラ103及び第二支持ローラ104で張架された外部加熱ベルト105を備える。加圧ローラ102は、定着ローラ101に不図示の加圧手段により、所定の圧力で加圧されて、定着ローラ101と定着ニップ部Nを形成しており、矢印B方向に所定の速度、例えば500mm/secの周速で、定着ローラ101と従動回転される。
外部加熱ベルト105を張架する第一及び第二支持ローラ103、104を、不図示の加圧手段によって、定着ローラ101に所定の圧力で押圧することで、外部加熱ベルト105は、定着ローラ101と外部ニップ部Neを形成している。外部加熱ベルト105は、矢印C方向に所定の速度、例えば500mm/secの周速で、定着ローラ101と従動回転される。これにより、複数の支持ローラに回転可能に懸架されて回転部材である定着ローラ101の外面に接触する外部加熱ベルト105が、定着ローラ101を加熱する。
第一支持ローラ103の芯金103aの内部には、発熱体として、例えば定格電力1000Wの通電により発熱する第一加熱手段としてのハロゲンヒータ113が配置されて、外部加熱ベルト105の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。外部加熱ベルト105の表面温度は、温度検知手段として、第一支持ローラ103と外部加熱ベルト105との接触領域D1に接触する上流側のサーミスタ123によって検出される。そして、検出された温度に基づいて、ヒータ制御手段130はハロゲンヒータ113をON/OFFし、第一目標温度T1、例えば、230℃によって制御(温度調節)する。即ち、支持ローラに対する加熱制御としての発熱体制御を行う。
次に、本実施形態での各ローラの圧着・離間制御に関して説明する。スタンバイ時では、定着ローラ101の弾性層101b、及び加圧ローラ102の弾性層102bの変形又は歪防止のため、加圧ローラ102、第一支持ローラ103、第二支持ローラ104は、不図示の離間手段により、定着ローラ101から離間される。
接触領域D1・D2の目標温度T1・T2について説明する。以下の説明では、本実施例に対して、目標温度T1・T2が異なる比較例1、2を示して説明を行う。
図6は、本実施例及び比較例1に係る連続通紙時にサーミスタ121で検知された定着ローラ101の表面温度の変化を示す模式図である。図7、図8は、それぞれ、比較例1、本実施例において、スタンバイ時から通紙を行い、通紙500枚目でエラーが発生し緊急停止した場合の温度推移を示す。具体的には、外部加熱ベルト105上の接触領域D1・D2の温度推移(上流側のサーミスタ123・124の検出結果)及び支持ローラ103・104の温度推移を示す。
まず、比較例1として、通紙開始時及び通紙中の全期間、加熱目標温度T1=230℃、加熱目標温度T2=230℃とした場合について、定着ローラ温度は許容範囲内である一方、外部加熱ベルト温度が許容範囲外となることを説明する。図6は比較例1において、プリント開始後の定着ローラ101の温度変化を表す図である。スタンバイ中に温度Taに調整されていた定着ローラは、プリントが開始されて記録紙が定着ニップNに達すると温度が下降し、通紙枚数C51では温度は最下点温度Tbに到達する。
次に、実施例1について説明する。本実施例では、通紙開始時に比べ通紙中に下流側の目標温度T2を低い設定に変更することで、定着ローラ温度と外部加熱ベルト温度が共に許容範囲内となる。
表1は、比較例1、本実施例の効果を比較したものである。
本実施形態の定着器構成は、第1の実施形態と同一であり、支持ローラに対する加熱制御としての発熱体制御のみが異なる。第1の実施形態では、定常状態における下流側の過昇温を防止するために、下流側の目標温度を低下させたが、本実施形態では下流側の発熱体の点灯デューティ(点灯Duty)を低下させる。以下の説明では、本実施形態の制御に対して、発熱体の点灯制御が異なる比較例2を示して説明を行う。
まず、比較例2として、通紙開始時及び通紙中の全期間、ハロゲンヒータ113、114の点灯Dutyを100%にした場合について説明する。
次に、本実施例では、通紙開始時、ハロゲンヒータ113、114の点灯Dutyを100%として加熱制御(第1制御モード)を実行する。そして、通紙中、上流側の接触領域D1の温度T1が目標温度T1=230℃に達した後は、下流側の点灯Dutyを100%から60%に下げる加熱制御(第2制御モード)を実行する。本実施例では、ハロゲンヒータの点灯Dutyの変更は、例えば表2の点灯Dutyと時間分割制御の関係から選択される。
表3は、比較例2、本実施例の効果を比較したものである。
以上のように、本実施形態のようなに点灯Dutyを制御することで、定着性を保ちつつ、外部加熱手段の過昇温を防止することが可能な定着装置を提供することができる。
上述した実施例では、通紙開始時に比べ通紙中に下流側の目標温度T2を低い設定に変更することで、定着ローラ温度と外部加熱ベルト温度を共に許容範囲内としたが、通紙開始時から通紙中に下流側の目標温度T2を低く設定することもできる。
Claims (4)
- 回転部材と、前記回転部材とニップ部を形成する対向部材と、前記回転部材の外面に接触して前記回転部材を加熱する外部加熱手段と、前記外部加熱手段を制御する加熱制御手段と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録紙を挟持搬送して加熱する画像加熱装置において、
前記外部加熱手段は、
ベルトと、前記回転部材の回転方向において上流側でベルトを張架する第一支持ローラと、前記第一支持ローラよりも下流側に配置された第二支持ローラと、前記第一支持ローラが第一目標温度になるよう前記第一支持ローラを加熱する第一加熱手段と、前記第二支持ローラが第二目標温度になるよう前記第二支持ローラを加熱する第二加熱手段と、を有し、
第二目標温度を第一目標温度よりも低く設定する制御モードを実行する実行部を有することを特徴とする画像加熱装置。 - 連続定着処理時において、前記加熱制御手段は前記制御モードで加熱制御することを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。
- 回転部材と、前記回転部材とニップ部を形成する対向部材と、前記回転部材の外面に接触して前記回転部材を加熱する外部加熱手段と、前記外部加熱手段を制御する加熱制御手段と、を有し、前記ニップ部で画像を担持した記録紙を挟持搬送して加熱する画像加熱装置において、
前記外部加熱手段は、ベルトと、前記回転部材の回転方向において上流側でベルトを張架する第一支持ローラと、前記第一支持ローラよりも下流側に配置された第二支持ローラと、前記第一支持ローラが第一目標温度になるよう前記第一支持ローラを加熱する第一加熱手段と、前記第二支持ローラが第二目標温度になるよう前記第二支持ローラを加熱する第二加熱手段と、を有し、
前記第一加熱手段による点灯デューティに対して前記第二加熱手段の点灯デューティを小さく設定する制御モードを実行する実行部を有することを特徴とする画像加熱装置。 - 連続定着処理時において、前記加熱制御手段は前記制御モードで加熱制御することを特徴とする請求項3に記載の画像加熱装置。
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