JP2017058504A - 定着装置及びこれを有する画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
定着ヒータに通電すると定着ヒータが発熱し定着フィルムが裏側から加熱され、さらに定着ニップ部が加熱される。加圧ローラを回転させると、定着フィルムが従動回転し、定着ニップ部に突入した紙を搬送することが可能になる。このようにして、定着ニップ部を一定温度に保ちつつ、未定着トナー画像を形成し定着ニップ部に突入してくる用紙を加熱及び搬送し、未定着トナー画像を永久画像として定着する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略縦断面図である。なお本実施形態では本発明を電子写真方式のデジタル複写機に適用した場合を示すが、本発明が電子写真方式や静電記録方式の他の種々の画像形成装置に等しく適用できることは言うまでもない。
定着装置200は、フィルム方式の画像加熱装置であり、加圧ローラ210、定着フィルム211、セラミックヒータ(以下、「ヒータ」と称す)212を有する。定着装置200及びこれを構成している部材について説明する際の長手方向とは、シート搬送方向に直交する方向を意味するものとする。
各サーミスタを介して検知される温度に関する信号は、検知温度情報として制御回路部100に入力される。制御回路部100は、各サーミスタから入力される検知温度情報が所定の定着温度に維持されるようにヒータ212の通電量を制御する。
なお、サーミスタ213A、213B、213Cの各温度検出部は、温度を検出する場所に基づいて、それぞれ前端部温度検出部213A、中央部温度検出部213B、奥端部温度検出部213Cと称する場合がある。また、各サーミスタは、サーミスタ213Aとサーミスタ213Bとの間隔が、サーミスタ213Bとサーミスタ213Cとの間隔より短くなるよう配置される。
制御回路部100は、CPU(Central Processing Unit)101、RAM(Random Access Memory)102、ROM(Read Only Memory)103、I/O(Input/Output)104を有する。
CPU101は、端部温度が中央部温度以上である場合(S106:No)、第二ヒータ212Bの発熱量を低減させる第三制御モードをスタートする(S109)。第三制御モードの詳細は後述する。
以下、第一、二、三の各制御モードについて説明する。
CPU101は、第一制御モードをスタートする。CPU101は、定着目標温度から中央部温度を減算した値を定着温度残差とする(S702)。CPU101は、前回の定着温度残差積算量と定着温度残差を加算した値を定着温度残差積算量とする(S703)。なお、算出結果は例えば図示しない記憶部に記憶される。
CPU101は、第二制御モードをスタートする。CPU101は、定着目標温度から中央部温度を減算した値を定着温度残差とする(S802)。CPU101は、前回の定着温度残差積算量と定着温度残差を加算した値を定着温度残差積算量とする(S803)。なお、算出結果は例えば図示しない記憶部に記憶される。
CPU101は、第三制御モードをスタートする。CPU101は、定着目標温度から中央部温度を減算した値を定着温度残差とする(S902)。CPU101は、前回の定着温度残差積算量と定着温度残差を加算した値を定着温度残差積算量とする(S903)。なお、算出結果は例えば図示しない記憶部に記憶される。
次に、画像形成装置1の定着フィルムの温度分布について説明する。
Claims (9)
- 記録材に形成されたトナー画像を加熱して定着させる定着フィルムと、
前記定着フィルムを加熱し、中央部に発熱量が高い高発熱領域を持つ第一定着ヒータと、
前記定着フィルムを加熱し、中央部に発熱量が低い低発熱領域を持つ第二定着ヒータと、
前記定着フィルムの中央部の温度を検出する中央部温度検出手段と、
前記定着フィルムの端部の温度を検出する端部温度検出手段と、
前記記録材の大きさを検出するサイズ検出手段と、
前記中央部温度検出手段によって検出された温度と、前記端部温度検出手段によって検出された温度と、前記サイズ検出手段によって検出された記録材の大きさとに応じて、前記第一定着ヒータ及び第二定着ヒータの発熱量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする、
画像形成装置。 - 前記第一定着ヒータを優先的に加熱する第一制御モードと、
前記第二定着ヒータを優先的に加熱する第二制御モードと、
前記第二定着ヒータの発熱量を低減させる第三制御モードと、を有し、
前記制御手段は、前記第一制御モード、前記第二制御モード及び前記第三制御モードを切り替えることによって、前記第一定着ヒータ及び第二定着ヒータの発熱量を制御することを特徴とする、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記サイズ検出手段は、前記記録材の幅を検出し、
前記制御手段は、
前記記録材の幅が所定の幅より狭い場合、前記第一制御モードで加熱し、
前記記録材の幅が所定の幅以上であり、且つ、前記端部温度検出手段によって検出された温度が前記中央部温度検出手段によって検出された温度より低い場合、前記第二制御モードで加熱し、
前記記録材の幅が所定の幅以上であり、且つ、前記端部温度検出手段によって検出された温度が前記中央部温度検出手段によって検出された温度以上である場合、前記第二制御モードで加熱するように制御することを特徴とする、
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記第一制御モードにおいて前記制御手段は、
定着目標温度が設定されており、
前記定着目標温度から前記定着フィルムの中央部の温度を減算した値を定着温度残差とし、
前記定着温度残差に応じたPI制御によって定着ヒータ通電比率を決定し、
前記定着ヒータ通電比率の二倍の値を前記第一定着ヒータの通電比率とし、
前記定着ヒータ通電比率の二倍から百を減算した値を前記第二定着ヒータの通電比率とすることを特徴とする、
請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
前記定着ヒータ通電比率の二倍の値が百以上となる場合、前記第一定着ヒータの通電比率を百とし、
前記定着ヒータ通電比率の二倍から百を減算した値がゼロ以下となる場合、前記第二定着ヒータの通電比率をゼロとすることを特徴とする、
請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記第二制御モードにおいて前記制御手段は、
定着目標温度が設定されており、
前記定着目標温度から前記定着フィルムの中央部の温度を減算した値を定着温度残差とし、
前記定着温度残差に応じたPI制御によって定着ヒータ通電比率を決定し、
前記定着フィルムの中央部の温度から前記定着フィルムの端部の温度を減算した値に、比例ゲインを乗算した値をアクティブ比率とし、
前記定着ヒータ通電比率から前記アクティブ比率を減算した値を前記第一定着ヒータの通電比率とし、
前記定着ヒータ通電比率に前記アクティブ比率を加算した値を前記第二定着ヒータの通電比率とすることを特徴とする、
請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記第三制御モードにおいて前記制御手段は、
定着目標温度が設定されており、
前記定着目標温度から前記定着フィルムの中央部の温度を減算した値を定着温度残差とし、
前記定着温度残差に応じたPI制御によって定着ヒータ通電比率を決定し、
前記定着ヒータ通電比率を前記第一定着ヒータの通電比率とし、
前記定着ヒータ通電比率に定比率ゲインを乗算した値を前記第二定着ヒータの通電比率とすることを特徴とする、
請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記定着フィルムの温度を検出する第一温度センサ、第二温度センサ及び第三温度センサが、前記記録材の搬送方向の直角方向に沿って順に配置されており、
前記第一温度センサと前記第二温度センサとの間隔が、前記第二温度センサと前記第三温度センサとの間隔より短くなるよう配置されており、
前記第二温度センサは前記中央部温度検出手段として作動し、
前記記録材の幅が所定の幅より狭い場合、前記第一温度センサが前記端部温度検出手段として作動し、
前記記録材の幅が所定の幅より広い場合、前記第三温度センサが前記端部温度検出手段として作動することを特徴とする、
請求項1乃至7いずれか一項に記載の画像形成装置。 - 記録材に形成されたトナー画像を加熱して定着させる定着フィルムと、
前記定着フィルムを加熱し、中央部に発熱量が高い高発熱領域を持つ第一定着ヒータと、
前記定着フィルムを加熱し、中央部に発熱量が低い低発熱領域を持つ第二定着ヒータと、
前記定着フィルムの中央部の温度を検出する中央部温度検出手段と、
前記定着フィルムの端部の温度を検出する端部温度検出手段と、
前記記録材の大きさを検出するサイズ検出手段と、
前記中央部温度検出手段によって検出された温度と、前記端部温度検出手段によって検出された温度と、前記サイズ検出手段によって検出された記録材の大きさとに応じて、前記第一定着ヒータ及び第二定着ヒータの発熱量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする、
定着装置。
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