JP2014010421A - 画像形成装置、定着装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー像を形成するトナー像形成手段と、記録媒体にトナーを定着する定着部材と、定着部材との間で記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、加圧部材を回転させることで定着部材を従動して回転させる駆動手段と、定着部材の回転数を検知する回転数検知手段とを備える定着装置と、回転数検知手段により検知された定着部材の回転数に基づき駆動手段の回転数を決定する回転数決定手段と、回転数決定手段により決定された回転数が予め定められた回転数とならない場合、駆動手段を停止させる停止手段とを備えた。
【選択図】図7
Description
また、定着ベルトの表面速度を検知し、その検知結果に基づいて加圧ローラの速度を可変とする加熱装置も知られている(特許文献2)。
さらに、定着ニップで搬送する用紙の搬送時間を計測し、その計測された搬送時間に応じて駆動モータの回転速度を制御する画像記録装置も知られている(特許文献3)。
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間で前記記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の回転数を検知する回転数検知手段と、を備える定着装置と、
前記回転数検知手段により検知された前記定着部材の回転数に基づき前記駆動手段の回転数を決定する回転数決定手段と、
前記回転数決定手段により決定された回転数が予め定められた回転数とならない場合、前記駆動手段を停止させる停止手段と、
を備えた、
ことを特徴とする。
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間で前記記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の回転数を検知する回転数検知手段と、
を備える定着装置と、
前記回転数検知手段により検知された前記定着部材の回転数に基づき前記駆動手段の回転数を決定する回転数決定手段と、
前記回転数決定手段により決定された前記駆動手段の第1の回転数と、予め定められた時間経過後に決定された前記駆動手段の第2の回転数から、前記駆動手段の回転数の低下率を算出する回転数低下率算出手段と、
前記回転数低下率算出手段により算出された回転数低下率が予め定められた低下率より高い場合、前記加圧部材を前記定着部材に対して離間させる離間手段と、
を備えた、
ことを特徴とする。
予め設定された前記駆動手段の回転数の低下率が、前記加圧部材が受ける熱履歴に応じて変化する加圧部材の外径に対応して定められる、
ことを特徴とする。
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
導電層を有し前記導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間で前記記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、
前記定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の回転数を検知する回転数検知手段と、
前記加圧部材を前記定着部材に対して離間または圧接する状態に移動させる移動手段と、を備える定着装置と、
前記回転数検知手段により検知された前記定着部材の回転数に基づき前記駆動手段の回転数を決定する回転数決定手段と、
前記回転数決定手段により決定された前記駆動手段の回転数に基づき前記記録媒体の前記定着部材または前記加圧部材への巻付きを検知する巻付き検知手段と、
を備えた、
ことを特徴とする。
前記巻付き検知手段が、前記回転数決定手段により決定された前記駆動手段の回転数と予め定められた回転上限値又は回転下限値とを比較することで前記記録媒体の前記定着部材または前記加圧部材への巻付きを検知する、
ことを特徴とする。
導電層を有し、前記導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間で前記記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、
前記定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の回転数を検知する回転数検知手段と、
前記加圧部材を前記定着部材に対して離間または圧接する状態に移動させる移動手段と、
前記回転数検知手段により検知した前記定着部材の回転数を出力する出力部と、
前記出力部により出力した前記定着部材の回転数に基づき設定された前記駆動手段の回転数を受け付ける取得部と、
を備えた、
ことを特徴とする。
コンピュータに、
回転検知手段により検知した定着部材の回転数に基づき駆動手段の回転数の決定を行なう回転数決定機能と、
決定された前記駆動手段の回転数の低下率を算出する回転数低下率算出機能と
移動手段が加圧部材を前記定着部材から離間させる機能と、
を実現する、
ことを特徴とする。
コンピュータに、
回転検知手段により検知した定着部材の回転数に基づき駆動手段の回転数の決定を行なう回転数決定機能と、
決定された前記駆動手段の回転数に基づき記録材の定着部材または加圧部材への巻付きを検知する巻付き検知機能と、
を実現する、
ことを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、駆動手段の回転数低下を迅速に検出し、加圧部材への不要な熱移動を抑制し、画像形成装置の無駄なエネルギー消費を抑えることができる。
請求項3に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、加圧部材が受ける熱履歴に応じて駆動手段の回転数低下を迅速に検出することができる。
請求項4に記載の発明によれば、定着ベルト及び加圧ローラへの用紙巻付きを検知する専用センサを設けることなく、用紙巻付きを検知することができる。
請求項5に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、駆動手段の回転上限値及び回転下限値をより容易に決定することができる。
請求項6に記載の発明によれば、ホットオフセットの発生を防止することができる。また、用紙巻付きを検知することができる。
請求項7に記載の発明によれば、加圧ローラ表面の過剰な温度上昇を抑制し、ホットオフセットの発生を防止することができる機能をコンピュータにより実現することができる。
請求項8に記載の発明によれば、定着ベルト及び加圧ローラへの用紙巻付きを検知する専用センサを設けることなく、用紙巻付きを検知することができる機能をコンピュータにより実現することができる。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とする。
「第1実施形態」
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置1の全体構成及び動作を説明する。
画像処理部12は、外部の情報送信装置(例えばパーソナルコンピュータ等)から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置LHに出力する。本実施形態の露光装置LHは、LED(Light Emitting Diode)が線状に配置されたLEDヘッドにより構成されている。
現像装置40各々は、現像ハウジング41に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
中間転写ベルト51上の重畳トナー像は、中間転写ベルト51の移動に伴って二次転写ローラ53が配置された領域(二次転写部T)に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Tに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置20から用紙Pが二次転写部Tに供給される。そして、二次転写ローラ53には、コントローラ11により制御される電源装置13等から所定の転写電圧が印加され、レジストローラ対23から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Pに中間転写ベルト51上の多重トナー像が一括転写される。
転写装置50においてトナー像が転写された用紙Pは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイドを経由して定着装置60に搬送される。定着装置60に搬送された用紙Pは、一対の定着ベルト61と加圧ローラ62により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。定着トナー像が形成された用紙Pは、搬送ガイドによってガイドされ、排出ローラ対69から画像形成装置1上面の排出トレイ1aに排出される。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置1の定着部を構成する定着装置60の断面模式図である。図3は、用紙の搬入側からみた定着装置60の正面模式図である。
定着装置60は、交流磁界を生成する磁界生成部材の一例としてのIH(Induction Heating)ヒータ80、IHヒータ80により電磁誘導加熱されてトナー像を定着する定着部材の一例としての定着ベルト61、定着ベルト61に対向するように配置された加圧部材の一例としての加圧ローラ62と、を備えている。
また、定着ベルト61と加圧ローラ62とのニップ部Nの用紙Pの搬送方向下流側には、定着ベルト61からの用紙Pの剥離を補助する剥離補助部材70を備えている。
図4は、本実施形態に係る定着装置60を構成する定着ベルト61の断面層構成図である。以下、図2ないし図4を参照しながら定着ベルト61について説明する。
定着ベルト61は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成され、例えば原形(円筒形状)時の直径が20mm〜50mm、幅方向長が370mmに形成されている。また、定着ベルト61は、基材層611、基材層611の上に積層された導電発熱層612、トナー像の定着性を向上させる弾性層613、最上層に被覆された表面離型層614からなる多層構造のベルト部材である。
具体的には、基材層611として、例えば、厚さ30μm〜200μm、好ましくは50μm〜150μmの非磁性ステンレススチール等の非磁性金属や、厚さ50μm〜200μmの樹脂材料等(例えばポリイミド樹脂)が用いられる。
IHヒータ80により生成される交流磁界の周波数は、例えば、一般的な汎用電源により生成される交流電流の周波数、すなわち20kHz〜100kHzであるため、導電発熱層612は、周波数20kHz〜100kHzの交流磁界が侵入し通過するように構成される。
δ=503(ρ/(f×μr))1/2・・・(1)
そのため、導電発熱層612の厚さは、周波数20k〜100kHzの交流磁界が導電発熱層612を侵入し通過するように、(1)式で規定される導電発熱層612の表皮深さ(δ)よりも薄層に構成される。また、導電発熱層612を構成する材料として、例えば、Au、Ag、Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Bi、Be、Sb等の金属や、これらの金属合金が用いられる。
具体的には、導電発熱層612として、厚さ2〜20μm、固有抵抗2.7×10−8Ω・m以下の例えばCu等の非磁性金属(比透磁率が概ね1)が用いられる。
また、定着ベルト61が定着設定温度まで加熱されるまでに要する時間(以下、「ウォームアップタイム」と記す。)を短縮する観点からも、導電発熱層612は、薄層に構成するのが好ましい。
加圧ローラ62は、例えば、金属製の円筒状の芯材621と、芯材621の外周面に被覆された耐熱性弾性体層622(例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等)と、さらに、必要に応じて、例えばPFA等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層623とが積層されて構成される。
加圧ローラ62は移動機構200によって定着ベルト61を介して押圧パッド63に押圧して配置されニップ部Nを形成する。また、移動機構200によって、定着ベルト61の外周面と接離可能に支持されている。定着動作時は、図2矢印B方向に回転し、ニップ部Nに未定着トナー像を保持した用紙Pを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Pに定着する。
押圧パッド63は、定着ベルト61を介して加圧ローラ62から押圧される状態で配置され、加圧ローラ62との間でニップ部Nを形成する。
押圧パッド63は、加圧ローラ62から押圧力を受けたときのホルダ65と組み合わせたときの撓み量が許容値以下、具体的には撓み量が0.5mm以下になる材料であれば、特に制限はなく、例えば、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体や、ガラス繊維強化PPS(ポロフェニレンサルファイド)、フェノール、ポリイミド、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂等を用いることができる。
すなわち、プレニップ領域63aでは、加圧ローラ62側の面がほぼ加圧ローラ62の外周面に倣う円弧形状に形成され、均一で幅の広いニップ部Nを形成する。また、剥離ニップ領域63bでは、剥離ニップ領域63bを通過する定着ベルト61の曲率半径が小さくなるように、加圧ローラ62表面から局所的に大きなニップ圧で押圧されるように形成される。
それにより、剥離ニップ領域63bを通過する用紙Pに定着ベルト61表面から離れる方向のカールを形成して、用紙Pに対する定着ベルト61表面からの剥離を促進させている。
本実施形態では、押圧パッド63による剥離の補助手段として、ニップ部Nの下流側に、剥離補助部材70を配置している。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト61の回転移動方向と対向する向きに定着ベルト61と近接する状態で支持板72によって支持される。そして、押圧パッド63の出口にて用紙Pに形成されたカール部分を剥離バッフル71により支持することで、用紙Pが定着ベルト61方向に向かうことを抑制する。
続いて、定着ベルト61の導電発熱層612に交流磁界を作用させて電磁誘導加熱するIHヒータ80について図2を参照しながら説明する。
図2に示したように、IHヒータ80は、定着ベルト61の外周面に倣った形状に構成され、定着ベルト61を介して伝熱部64と対向して配置されている。
さらに、磁界を遮蔽するシールド85、磁心84を支持体81側に加圧する加圧部材86、励磁コイル82に交流電流(電力)を供給する励磁回路88を備えている。
支持体81を構成する材質としては、例えば、耐熱ガラス、PC(ポリカーボネート)、PES(ポリエーテルサルフォン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂等の耐熱性のある非磁性材料が用いられる。
伝熱部64は、感温磁性部材641及び誘導部材642を、定着ベルト61の内周面側から定着ベルト61の中心軸O1に向かってこの順に積層してなる。伝熱部64は、ホルダ65のばね部材65bにより、ホルダ本体65aとは非接触で定着ベルト61を円筒形状に維持させつつ、非押圧で定着ベルト61の内周面に接して配置されている。
従って、強磁性を呈する透磁率変化開始温度以下の温度範囲においては、IHヒータ80にて生成された磁力線は、感温磁性部材641の内部を感温磁性部材641の形状に沿って通過する磁路を形成する(図5(a)参照)。
一方、透磁率変化開始温度を超える温度範囲においては、IHヒータ80にて生成された磁力線は、感温磁性部材641の厚さ方向に横切るように透過し、誘導部材642の内部を通過してIHヒータ80に戻る磁路を形成する(図5(b)参照)。
なお、ここでの「透磁率変化開始温度」とは、透磁率(例えば、JIS C2531で測定される透磁率)が連続的に低下を開始する温度であり、磁性が消失する温度であるキュリー点に近い温度となるが、キュリー点とは異なる概念を有するものである。
また、感温磁性部材641は、IHヒータ80により生成された交流磁界(磁力線)に対する表皮深さδ(上記(1)式参照)よりも大きい厚さで形成される。具体的には、例えばFe−Ni合金を用いた場合には50μm〜300μm程度に設定される。
そして、感温磁性部材641が透磁率変化開始温度以上の温度に上昇した際に、IHヒータ80により生成された交流磁界(磁力線)を誘導して、定着ベルト61の導電発熱層612よりも渦電流Iが発生し易い状態を形成する。そのために、誘導部材642は、渦電流Iが流れ易いように、表皮深さδ(上記(1)式参照)よりも充分に厚い予め定めた厚さ(例えば、1.0mm)で形成される。
感温磁性部材641が非接触で近接させて配置された場合、画像形成装置1の電源が起動され、定着ベルト61が予め設定された定着設定温度まで加熱される際に、定着ベルト61の熱が感温磁性部材641に流入するのを抑制し、ウォームアップタイムの短縮を図ることができる。
続いて図3を参照しながら本実施形態の定着装置60における、加圧ローラ62と定着ベルト61の駆動機構について説明する。
定着装置60は移動機構200を備え、加圧ローラ62は、定着を行なうときには定着ベルト61の外周面に圧接することでニップ部Nを形成し、定着を行なわないときには定着ベルト61から離間するように、移動機構200により支持されている。
また、駆動モータ90からの回転駆動力は、回転軸91に伝達ギヤ92と同軸に固定された伝達ギヤ101と、回転伝達制限部材の一例としてのワンウェイクラッチ102を介してシャフト103に伝達され、シャフト103に結合された伝達ギヤ104、105から定着ベルト61の軸方向両端部に配された駆動伝達部材67のギヤ部67bに直接伝達され、定着ベルト61が回転駆動される(図2矢印A参照)。
(3.1)定着装置の動作
次に、本実施形態に係る定着装置60の動作について説明する。
まず、定着装置60では、例えば画像形成装置1におけるトナー画像形成動作が開始されるとともに、定着ベルト61と加圧ローラ62とが離間した状態(ラッチOFF)で、駆動モータ90により駆動伝達部材67が回転駆動され、これに伴い定着ベルト61が回転駆動される(図2矢印A参照)。
そして、感温磁性部材641は、定着ベルト61の内周面に擦られながら定着ベルト61を加熱する。これにより、定着ベルト61は、例えば10秒程度で設定温度(例えば150℃)まで加熱される。
用紙Pは、定着ベルト61と加圧ローラ62とのニップ部Nから送り出されたとき、定着ベルト61表面から剥離する。
図3、図6を参照しながら、本実施形態に係る定着装置60の作用について説明する。
図6(a)は、通常のジョブ時に予め設定された範囲内で制御される駆動モータ90の回転数の変化を説明するための模式図である。
本実施形態の定着装置60は、定着ベルト61の内面でIHヒータ80に対向して、温度検知手段の一例である温度センサ110を備え、定着ベルト61の温度を検知する。また回転検知手段の一例である回転検知計107を備え、定着ベルト61の回転数を検知する。
そして温度センサ110により検知された定着ベルト61の温度及び回転検知計107により検知された定着ベルト61の回転数は、温度・回転数出力部901から画像形成装置1の制御装置10(図1参照)に備えられた回転制御部300(図7参照)に出力される。
そして、駆動モータ90の設定回転数は、設定回転数取得部902からモータドライバ910に送られ、モータドライバ910により駆動モータ90の回転が制御される。
また移動機構200は、圧接(離間)指示取得部207を備えている。制御装置10からの圧接(離間)指示を受けた圧接(離間)指示取得部207は、モータドライバ210を介してラッチモータ201の動作を制御する。
そのため加圧ローラ62は、加圧ローラ62の回転数が一定の場合、外径の変化に対応して加圧ローラ62外周面の線速度が変化する。その結果、加圧ローラ62が定着ベルト61に圧接した状態(ラッチON)では、上述の通り定着ベルト61は、加圧ローラ62の回転駆動により従動回転しているため、定着ベルト61の回転速度、つまり回転数が変化する。
そこで、回転制御部300から、定着ベルト61の回転数および定着ベルト61の温度を基にして決定された加圧ローラ62の回転数と対応した駆動モータ90の設定回転数が、設定回転数取得部902を介して、モータドライバ910に送られ、モータドライバ910により駆動モータ90の回転が制御される。その結果、通常のジョブにおいては、駆動モータ90の回転は、予め設定された範囲内に維持される(図6(a)参照)。
そのために、回転制御部300は、通常のジョブ時に比較して加圧ローラ62の設定回転数を減少させ、新たな駆動モータ90の設定回転数がモータドライバ910に送られ、駆動モータ90の回転数は低下する(図6(a)参照)。
その結果、現在の駆動モータ90の回転数低下率が予め設定された回転数低下率よりも大きいと判断された場合(加熱空回転)、制御装置10は、移動機構200の圧接(離間)指示取得部207へ離間指示を送る。離間指示を受けた圧接(離間)指示取得部207は、モータドライバ210を介してラッチモータ201の駆動を制御する。
すなわち、移動機構200によって、加圧ローラ62は定着ベルト61から離間したウォームアップ位置に置かれ、加圧ローラ62は定着ベルト61とは物理的に接触しない状態(ラッチOFF)になる。
その後、加圧ローラ62には、定着ベルト61からの熱移動がなくなり、加圧ローラ62の過剰な温度上昇が抑制される。
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る画像形成装置1及び定着装置60の制御・動作について詳細に説明を行なう。
図7は、加圧ローラ62の温度変化によりその外径に変化が生じていても、定着ベルト61を規定回転数で回転させる制御を行なう回転制御部300について説明したブロック図である。図8は、回転制御部300が行なう動作の流れを説明したフローチャートである。
温度・回転数取得部301は、定着装置60の温度・回転数出力部901から定着ベルト61の温度及び回転数を取得する。
演算部302は、設定回転数算出部302aと回転数低下率算出部302bとからなる。設定回転数算出部302aは、温度・回転数取得部301を介して取得された定着ベルト61の温度及び回転数から、定着ベルト61の回転数を規定回転数に制御するために決定された加圧ローラ62の回転数と対応した駆動モータ90の設定回転数を算出する。
回転数低下率算出部302bは、駆動モータ90の回転数低下率を算出し、予め設定された通常のジョブ時の回転数低下率と比較する。
記憶部303は、演算部302が必要とするデータを記憶する。
データ取得部304は、記憶部303が記憶するデータを取得し、時間計測部305は、回転制御部300が予め定められた制御を行なうためのタイミングを計測する。
回転数出力部306は、設定回転数算出部302aにより算出された加圧ローラ62の設定回転数を定着装置60の設定回転数取得部902に出力する。
また、制御装置10は画像形成の開始や停止の指示を取得する画像形成開始(停止)指示取得部307、加圧ローラ62の移動機構200を制御し加圧ローラ62の圧接(離間)の指示を定着装置60の圧接(離間)指示取得部207に出力する移動機構制御部308と、を備える。
具体的には、加圧ローラ62の回転数に対応した駆動モータ90の回転数を段階的に減少させ、駆動モータ90の回転数が正常範囲内に収まるように制御を行なっている(図7(a)参照)。
そのために、この上限の加圧ローラ62の外径に対応した駆動モータ90の回転数の最小値、即ち回転下限値が存在する。回転下限値(Rml)は、熱膨張により増大する加圧ローラ62の径の値に対応して定められ記憶部303に記憶されている。
また、駆動モータ90の回転数の最大値、即ち回転上限値(Rmu)は、画像形成装置1の印刷速度に応じて、所望の定着処理が行われる範囲内で設定され記憶部303に記憶されている。
駆動モータ90の第1の回転数(Rm1)は、設定回転数取得部902を介してモータドライバ910に送られ、モータドライバ910により駆動モータ90の回転が制御される(S113)。
駆動モータ90の第2の回転数(Rm2)は、設定回転数取得部902を介してモータドライバ910に送られ、モータドライバ910により駆動モータ90の回転が制御される(S116)。
また、回転数低下率算出部302bは、記憶部303に記憶されている予め設定された通常のジョブ時の駆動モータ90の回転数低下率(DRm0)をデータ取得部304を介して取得する(S118)。
その後、回転数低下率算出部302bはS118で算出された駆動モータ90の回転数低下率(DRm1)と、通常のジョブ時の駆動モータ90の回転数低下率(DRm0)とを比較する(S119)。
離間指示を受けた圧接(離間)指示取得部207は、モータドライバ210を介してラッチモータ201の駆動を制御する(ステップ121)。
すなわち、移動機構200によって、加圧ローラ62は定着ベルト61から離間したウォームアップ位置に置かれ、加圧ローラ62は定着ベルト61とは物理的に接触しない状態(ラッチOFF)になる。
演算部302は、現在の定着ベルト61の温度(T1)を予め設定された定着ベルト61の設定温度(T0)の上限値と比較し(S123)、上限値を超えていた場合(S123 No)ラッチOFF状態を維持し、上限値以下(S123 Yes)であれば印刷ジョブの終了まで定着動作が継続される。
その結果、画像形成装置1の無駄なエネルギー消費を抑えるとともに、ホットオフセット及び加圧ローラ62表面へのトナーの堆積を防止することができる。
図9は、本実施形態に係る画像形成装置1の回転制御部300が行なう動作の変形例を説明したフローチャートである。
回転数低下率算出部302bが加熱空回転であると判断する場合に参照する記憶部303に記憶されている予め設定された駆動モータ90の回転数低下率を、加圧ローラ62が受ける熱履歴に応じて設定することもできる。
例えば前回の印刷ジョブにおいて連続して多枚数の定着が行われると、定着ベルト61は熱容量が低いためにほとんど外径が変化しないが、加圧ローラ62は熱膨張によって外径が拡大することになる。
また、前回の印刷ジョブから一定の時間が経過して次回の印刷ジョブが開始される場合には、加熱空回転時間に応じて、加圧ローラ62の熱膨張後の外径が異なる。
その後、回転数低下率算出部302bはS217で算出された駆動モータ90の回転数低下率(DRm1)と、予め定められた加圧ローラ外径に対応した駆動モータ90の複数の回転数低下率(DRmn:nは自然数)とを比較する(S219)。
離間指示を受けた圧接(離間)指示取得部207は、モータドライバ210を介してラッチモータ201の駆動を制御する(ステップ221)。
すなわち、移動機構200によって、加圧ローラ62は定着ベルト61から離間したウォームアップ位置に置かれ、加圧ローラ62は定着ベルト61とは物理的に接触しない状態(ラッチOFF)になり、制御装置10は、次の用紙送り指令が入力されるまで、ラッチOFF状態を維持する。
その結果、画像形成装置1の無駄なエネルギー消費を抑えるとともに、ホットオフセット及び加圧ローラ62表面へのトナーの堆積を防止することができる。
第2実施形態に係る画像形成装置1Aの構成は、上記第1実施形態に係る画像形成装置1と同一であり、回転制御部300が用紙巻付きを検出し、画像生成装置1Aの使用者に用紙巻付きを知らせる点で異なる。従って、第1実施形態に係る画像形成装置1と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
ここで、定着装置60の定着動作中に加圧ローラ62に用紙Pが巻付く場合がある。定着装置60は、温度センサ110を定着ベルト61の内周面に備えて定着ベルト61の温度を検知しているために、例えば用紙Pが定着ベルト61の表面に巻付いた場合、用紙Pの巻付を判別することができない。
一方、用紙Pが加圧ローラ62に巻付いた場合、その用紙を除去しなくても一般には定着装置60は定着を継続することができる。
巻付き検知部302cは、演算部302Aの一部として構成されている。
以下、本実施形態に係る巻付き検知部302cの動作について図面を参照しながら詳細に説明する。
図11は、巻付き検知部302cを備えた回転制御部300Aが行なう動作の流れを説明したフローチャートである。
定着ベルト61に用紙Pが完全に巻付くと、定着ベルト61の外径は巻付いた用紙の厚み分だけ大きくなる。定着ベルト61は、加圧ローラ62から駆動力を受けて従動回転しているために、加圧ローラ62が通常のジョブ時に設定された回転数で駆動された場合、定着ベルト61の見掛け上の周長が長くなり、回転検知計107からの定着ベルト61の回転数は通常時よりも過小に出力される。
駆動モータ90の回転数(Rm1)は、設定回転数取得部902を介してモータドライバ910に送られ、モータドライバ910により駆動モータ90の回転が制御される(S313)。
尚、上述した実施形態では、駆動モータ90の設定された回転数(Rm1)と、予め設定された通常のジョブ時の駆動モータ90の回転上限値(Rmu)又は回転下限値(Rml)とを比較することで巻付き検知を行なっていたが、これに限られるものではない。
10・・・制御装置
20・・・給紙装置
30・・・感光体ユニット
40・・・現像装置
50・・・転写装置
60・・・定着装置
61・・・定着ベルト
62・・・加圧ローラ
63・・・押圧パッド
64・・・伝熱部
641・・・感温磁性部材
642・・・蓄熱部材
65・・・ホルダ
67・・・駆動伝達部材
70・・・剥離補助部材
80・・・IHヒータ
81・・・支持体
82・・・励磁コイル
84・・・磁心
90・・・駆動モータ
901・・・温度・回転数出力部
902・・・設定回転数取得部
107・・・回転検知計
200・・・移動機構
207・・・圧接(離間)指示取得部
300、300A・・・回転制御部
301・・・温度・回転数取得部
302、302A・・・演算部
302a・・・設定回転数算出部
302b・・・回転数低下率算出部
302c・・・巻付き検知部
303・・・記憶部
304・・・データ取得部
305・・・時間計測部
306・・・回転数出力部
307・・・画像形成開始(停止)指示取得部
308・・・移動機構制御部
P・・・用紙
N・・・ニップ部
Claims (8)
- トナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間で前記記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の回転数を検知する回転数検知手段と、を備える定着装置と、
前記回転数検知手段により検知された前記定着部材の回転数に基づき前記駆動手段の回転数を決定する回転数決定手段と、
前記回転数決定手段により決定された回転数が予め定められた回転数とならない場合、前記駆動手段を停止させる停止手段と、
を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - トナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間で前記記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の回転数を検知する回転数検知手段と、
を備える定着装置と、
前記回転数検知手段により検知された前記定着部材の回転数に基づき前記駆動手段の回転数を決定する回転数決定手段と、
前記回転数決定手段により決定された前記駆動手段の第1の回転数と、予め定められた時間経過後に決定された前記駆動手段の第2の回転数から、前記駆動手段の回転数の低下率を算出する回転数低下率算出手段と、
前記回転数低下率算出手段により算出された回転数低下率が予め定められた低下率より高い場合、前記加圧部材を前記定着部材に対して離間させる離間手段と、
を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 予め設定された前記駆動手段の回転数の低下率が、前記加圧部材が受ける熱履歴に応じて変化する加圧部材の外径に対応して定められる、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
導電層を有し前記導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間で前記記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、
前記定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の回転数を検知する回転数検知手段と、
前記加圧部材を前記定着部材に対して離間または圧接する状態に移動させる移動手段と、を備える定着装置と、
前記回転数検知手段により検知された前記定着部材の回転数に基づき前記駆動手段の回転数を決定する回転数決定手段と、
前記回転数決定手段により決定された前記駆動手段の回転数に基づき前記記録媒体の前記定着部材または前記加圧部材への巻付きを検知する巻付き検知手段と、
を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記巻付き検知手段が、前記回転数決定手段により決定された前記駆動手段の回転数と予め定められた回転上限値又は回転下限値とを比較することで前記記録媒体の前記定着部材または前記加圧部材への巻付きを検知する、
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 導電層を有し、前記導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間で前記記録媒体を挟んで搬送する加圧部材と、
前記定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の回転数を検知する回転数検知手段と、
前記加圧部材を前記定着部材に対して離間または圧接する状態に移動させる移動手段と、
前記回転数検知手段により検知した前記定着部材の回転数を出力する出力部と、
前記出力部により出力した前記定着部材の回転数に基づき設定された前記駆動手段の回転数を受け付ける取得部と、
を備えた、
ことを特徴とする定着装置。 - コンピュータに、
回転検知手段により検知した定着部材の回転数に基づき駆動手段の回転数の決定を行なう回転数決定機能と、
決定された前記駆動手段の回転数の低下率を算出する回転数低下率算出機能と
移動手段が加圧部材を前記定着部材から離間させる機能と、
を実現するためのプログラム。 - コンピュータに、
回転数検知手段により検知した定着部材の回転数に基づき駆動手段の回転数の決定を行なう回転数決定機能と、
決定された前記駆動手段の回転数に基づき記録材の定着部材または加圧部材への巻付きを検知する巻付き検知機能と、
を実現するためのプログラム。
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