JP2020129075A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】適切にフィルムを駆動開始することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。【解決手段】実施形態の画像形成装置は、定着装置と、電力供給装置と、第1温度計と、制御部と、を持つ。定着装置は、熱を発する発熱体を備える発熱部と、一方の面で前記発熱部に接触しながら前記発熱部の表面を摺動する帯状の薄膜である定着ベルトと、前記定着ベルトの他方の面に表面を押圧可能であって回転駆動可能である加圧ローラと、を備える。電力供給装置は、発熱体に電力を供給する。第1温度計は、発熱体の温度を測定する。制御部は、電力供給装置が発熱体に供給する電力と加圧ローラの動作とを制御する。制御部は、加圧ローラの回転を開始させる前の所定のタイミングに、第1温度計が測定した温度に応じた電力が発熱体に供給されるように、電力供給装置が供給する電力を制御する。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
フィルム定着装置等のオンデマンド加熱装置がある。このようなオンデマンド加熱装置は、弾性層を備えた回転部材によってフィルム(定着ベルト)を駆動する。このようなオンデマンド加熱装置においては、フィルムにはグリース等の潤滑剤が塗布されており、フィルムの駆動に要するトルクが低減されている。しかしながら、潤滑剤は、温度によって粘度が変化する。そのため、例えばしばらく使用されていなかったオンデマンド加熱装置では潤滑剤の粘度が高くなり、フィルムの駆動に大きなトルクを要し、適切にフィルムを駆動できない場合があった。
特開2004−296188号公報
本発明が解決しようとする課題は、適切にフィルムを駆動開始することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。
実施形態の画像形成装置は、定着装置と、電力供給装置と、第1温度計と、制御部と、を持つ。定着装置は、熱を発する発熱体を備える発熱部と、一方の面で前記発熱部に潤滑剤を介して接触しながら前記発熱部の表面を摺動する帯状の薄膜である定着ベルトと、前記定着ベルトの他方の面に表面を押圧可能であって回転駆動可能である加圧ローラと、を備える。電力供給装置は、前記発熱体に電力を供給する。第1温度計は、前記発熱体の温度を測定する。制御部は、前記電力供給装置が前記発熱体に供給する電力と前記加圧ローラの動作とを制御する。前記制御部は、前記加圧ローラの回転を開始させる前の所定のタイミングに、前記第1温度計が測定した温度に応じた電力が前記発熱体に供給されるように、電力供給装置が供給する前記電力を制御する。
第1の実施形態の画像形成装置の概略構成図。 第1の実施形態の画像形成装置のハードウェア構成図。 第1の実施形態の加熱装置の正面断面図。 ヒータユニットの正面断面図。 ヒータユニットの底面図。 ヒータ温度計及びサーモスタットの平面図。 第1の実施形態の加熱装置の電気回路図。 第1の実施形態における前処理期間が開始されてから後処理が実行されるまでの期間において制御部が実行する処理の流れの一例を示すフローチャート。 第1の実施形態の制御部が前処理通電方式を決定する処理の流れの一例を示すフローチャート。 第1の実施形態の画像形成装置100におけるトルクと発熱体セット45の温度との関係の実験結果の一例を示す図。 第2の実施形態の画像形成装置100aのハードウェア構成の一例を示す図。 第2の実施形態における前処理期間が開始されてから後処理が実行されるまでの期間において制御部6aが実行する処理の流れの一例を示すフローチャート。 変形例における環境温度計65の一例を示す図。 変形例におけるなす角θを示す図。 変形例におけるなす角θごとのフィルム温度計64が測定する温度と発熱体セット45の温度との関係の実験結果の一例を示す図。
以下、実施形態の画像形成装置及び画像形成方法を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
第1の実施形態の画像形成装置100は、例えば複合機である。
画像形成装置100は、ハウジング10と、ディスプレイ1と、スキャナ部2と、画像形成ユニット3と、シート供給部4と、搬送部5と、排紙トレイ7と、反転ユニット9と、コントロールパネル8と、制御部6と、を備える。なお、画像形成ユニット3は、トナー像を定着させる装置であってもよいし、インクジェット式の装置であってもよい。
画像形成装置100は、トナー等の現像剤を用いてシート(用紙)S上に画像を形成する。シートは、例えば紙やラベル用紙である。シートは、その表面に画像形成装置100が画像を形成できる物であればどのような物であってもよい。
ハウジング10は、画像形成装置100の外形を形成する。
ディスプレイ1は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の画像表示装置である。ディスプレイ1は、画像形成装置100に関する種々の情報を表示する。
スキャナ部2は、読み取り対象の画像情報を光の明暗として読み取る。スキャナ部2は、読み取られた画像情報を記録する。スキャナ部2は、生成した画像情報を画像形成ユニット3に出力する。なお、記録された画像情報は、ネットワークを介して他の情報処理装置に送信されてもよい。
画像形成ユニット3は、スキャナ部2から受信した画像情報または外部から受信した画像情報に基づいて、トナー等の記録剤により出力画像(以下、トナー像という)を形成する。画像形成ユニット3は、トナー像をシートSの表面上に転写する。画像形成ユニット3は、シートSの表面上のトナー像を加熱及び加圧して、トナー像をシートSに定着させる。画像形成ユニット3の詳細は後述される。なお、シートSは、シート供給部4によって供給されるシートであってもよいし、手指しされたシートであってもよい。
シート供給部4は、画像形成ユニット3がトナー像を形成するタイミングに合わせて、シートSを1枚ずつ搬送部5に供給する。シート供給部4は、シート収容部20と、ピックアップローラ21と、を備える。
シート収容部20は、所定のサイズ及び種類のシートSを収納する。
ピックアップローラ21は、シート収容部20からシートSを1枚ずつ取り出す。ピックアップローラ21は、取り出したシートSを搬送部5へ供給する。
搬送部5は、シート供給部4から供給されるシートSを画像形成ユニット3に搬送する。搬送部5は、搬送ローラ23と、レジストローラ24と、を備える。
搬送ローラ23は、ピックアップローラ21から供給されるシートSをレジストローラ24へ搬送する。搬送ローラ23は、シートSの搬送方向の先端をレジストローラ24のニップNに突き当てる。
レジストローラ24は、ニップNにおいてシートSを撓ませることにより、搬送方向でのシートSの先端の位置を整える。レジストローラ24は、画像形成ユニット3がトナー像をシートSに転写するタイミングに応じてシートSを搬送する。
画像形成ユニット3について説明する。
画像形成ユニット3は、複数の画像形成部25と、レーザ走査ユニット26と、中間転写ベルト27と、転写部28と、定着装置30と、を備える。
画像形成部25は、感光体ドラム25dを備える。画像形成部25は、スキャナ部2または外部からの画像情報に応じたトナー像を感光体ドラム25dに形成する。複数の画像形成部25Y,25M,25C,25Kは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーによるトナー像を形成する。
感光体ドラム25dの周囲には、帯電器、現像器などが配置される。帯電器は、感光体ドラム25dの表面を帯電させる。現像器は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックのトナーを含む現像剤を収容する。現像器は、感光体ドラム25d上の静電潜像を現像する。この結果、感光体ドラム25d上には、各色のトナーによるトナー像が形成される。
レーザ走査ユニット26は、帯電した感光体ドラム25dにレーザ光Lを走査して感光体ドラム25dを露光する。レーザ走査ユニット26は、各色の画像形成部25Y,25M,25C,25Kの感光体ドラム25dを、各別のレーザ光LY,LM,LC,LKで露光する。これによりレーザ走査ユニット26は、感光体ドラム25dに静電潜像を形成する。
中間転写ベルト27には、感光体ドラム25dの表面のトナー像が1次転写される。
転写部28は、中間転写ベルト27上に1次転写されたトナー像を2次転写位置においてシートSの表面上に転写する。
定着装置30は、シートSに転写されたトナー像を加熱及び加圧して、トナー像をシートSに定着させる。定着装置30の詳細は後述される。
反転ユニット9は、シートSの裏面に画像を形成するためシートSを反転させる。反転ユニット9は、定着装置30から排出されるシートSを、スイッチバックにより表裏反転させる。反転ユニット9は、反転したシートSをレジストローラ24に向けて搬送する。
排紙トレイ7は、画像が形成されて排出されたシートSを載置する。
コントロールパネル8は、複数のボタンを備える。コントロールパネル8は、ユーザの操作を受け付ける。コントロールパネル8は、ユーザによって行われた操作に応じた信号を、画像形成装置100の制御部6に出力する。なお、ディスプレイ1とコントロールパネル8とは一体のタッチパネルとして構成されてもよい。
制御部6は、画像形成装置100の各部の制御を行う。制御部6の詳細は後述される。
図2は、第1の実施形態の画像形成装置100のハードウェア構成図である。画像形成装置100は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)91、メモリ92、補助記憶装置93などを備え、プログラムを実行する。画像形成装置100は、プログラムの実行によってスキャナ部2、画像形成ユニット3、シート供給部4、搬送部5、反転ユニット9、コントロールパネル8、通信部90を備える装置として機能する。
CPU91は、メモリ92及び補助記憶装置93に記憶されたプログラムを実行することによって制御部6として機能する。制御部6は、画像形成装置100の各機能部の動作を制御する。
補助記憶装置93は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。補助記憶装置93は、画像形成装置100に関する各種情報を記憶する。
通信部90は、自装置を外部装置に接続するための通信インタフェースを含んで構成される。通信部90は、通信インタフェースを介して外部装置と通信する。
定着装置30について詳しく説明する。
図3は、第1の実施形態の加熱装置の正面断面図である。第1の実施形態の加熱装置は、定着装置30である。定着装置30は、加圧ローラ30pと、フィルムユニット30hと、を備える。
加圧ローラ30pは、フィルムユニット30hとの間でニップNを形成する。加圧ローラ30pは、ニップNに進入したシートSのトナー像を加圧する。加圧ローラ30pは、自転してシートSを搬送する。加圧ローラ30pは、芯金32と、弾性層33と、離型層(不図示)と、を備える。
このように、加圧ローラ30pは、筒状フィルム35に表面を押圧可能であって回転駆動可能である。
芯金32は、ステンレス等の金属材料により円柱状に形成される。芯金32の軸方向の両端部は、回転可能に支持される。芯金32は、モータ(不図示)により回転駆動される。芯金32は、カム部材(不図示)に当接する。カム部材は、回転することにより、芯金32をフィルムユニット30hに対して接近及び離反させる。
弾性層33は、シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。弾性層33は、芯金32の外周面上に一定の厚さで形成される。
離型層(不図示)は、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)などの樹脂材料で形成される。離型層は、弾性層33の外周面上に形成される。
加圧ローラ30pの外周面の硬度は、ASKER−C硬度計で9.8Nの荷重において、40°〜70°であることが望ましい。これにより、ニップNの面積と加圧ローラ30pの耐久性が確保される。
加圧ローラ30pは、カム部材の回転によりフィルムユニット30hに対して接近及び離反することが可能である。加圧ローラ30pをフィルムユニット30hに接近させ、加圧バネにより押圧すると、ニップNが形成される。一方、定着装置30でシートSのジャムが発生した場合において、加圧ローラ30pをフィルムユニット30hから離反させることにより、シートSを取り除くことができる。また、スリープ時など筒状フィルム35が回転停止している状態において、加圧ローラ30pをフィルムユニット30hから離反させることにより、筒状フィルム35の塑性変形が防止される。
加圧ローラ30pは、モータにより回転駆動されて自転する。ニップNが形成された状態で加圧ローラ30pが自転すると、フィルムユニット30hの筒状フィルム35が従動回転する。加圧ローラ30pは、ニップNにシートSが配置された状態で自転することにより、シートSを搬送方向Wに搬送する。
フィルムユニット30hは、ニップNに進入したシートSのトナー像を加熱する。フィルムユニット30hは、筒状フィルム(筒状体)35と、ヒータユニット40と、伝熱部材49と、支持部材36と、ステイ38と、ヒータ温度計62と、サーモスタット68と、フィルム温度計64と、を備える。
筒状フィルム35は、筒状に形成される。筒状フィルム35は、内周側から順に、基層と、弾性層と、離型層と、を備える。基層は、ニッケル(Ni)等の材料により筒状に形成される。弾性層は、基層の外周面上に積層配置される。弾性層は、シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。離型層は、弾性層の外周面上に積層配置される。離型層は、PFA樹脂などの材料で形成される。
図4は、図5のIV−IV線におけるヒータユニットの正面断面図である。図5は、ヒータユニットの底面図(+z方向から見た図)である。ヒータユニット40は、基板(発熱体基板)41と、発熱体セット45と、配線セット55と、を備える。
基板41は、ステンレス等の金属材料または窒化アルミニウム等のセラミック材料などで形成される。基板41は、長細い長方形の板状に形成される。基板41は、筒状フィルム35の径方向の内側に配置される。基板41は、筒状フィルム35の軸方向を長手方向とする。
本願において、x方向、y方向及びz方向が以下のように定義される。y方向は基板41の長手方向である。y方向は、筒状フィルム35の幅方向に平行である。後述されるように、+y方向は中央部発熱体45aから第1端部発熱体45b1に向かう方向である。x方向は基板41の短手方向であり、+x方向はシートSの搬送方向(下流側の方向)である。z方向は基板41の法線方向であり、+z方向は基板41に対して発熱体セット45が配置される方向である。基板41の+z方向の面には、ガラス材料等により絶縁層43が形成される。
発熱体セット45は、基板41に配置される。発熱体セット45は、図4に示されるように、絶縁層43の+z方向の面に形成される。発熱体セット45は、銀・パラジウム合金等により形成される。発熱体セット45の外形は、y方向を長手方向とし、x方向を短手方向とする長方形状に形成される。
図5に示されるように、発熱体セット45は、y方向に並んで配置された、第1端部発熱体45b1と、中央部発熱体45aと、第2端部発熱体45b2と、を備える。中央部発熱体45aは、発熱体セット45のy方向の中央部に配置される。中央部発熱体45aは、y方向に並んで配置される複数の小発熱体を組み合わせて構成されてもよい。第1端部発熱体45b1は、中央部発熱体45aの+y方向であって、発熱体セット45の+y方向の端部に配置される。第2端部発熱体45b2は、中央部発熱体45aの−y方向であって、発熱体セット45の−y方向の端部に配置される。中央部発熱体45aと第1端部発熱体45b1との境界線は、x方向と平行に配置されてもよく、x方向と交差して配置されてもよい。中央部発熱体45aと第2端部発熱体45b2との境界線についても同様である。
発熱体セット45は、通電により発熱する。中央部発熱体45aの電気抵抗値は、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2の電気抵抗値より小さい。
y方向の幅が小さいシートSは、定着装置30のy方向の中央部を通過する。この場合に制御部6は、中央部発熱体45aのみを発熱させる。一方で制御部6は、y方向の幅が大きいシートSの場合に、発熱体セット45の全体を発熱させる。そのため、中央部発熱体45aと、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2とは、相互に独立して発熱を制御される。また第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2は、同様に発熱を制御される。
配線セット55は、銀等の金属材料で形成される。配線セット55は、中央部接点52aと、中央部配線53aと、端部接点52bと、第1端部配線53b1と、第2端部配線53b2と、共通接点58と、共通配線57と、を備える。
中央部接点52aは、発熱体セット45の−y方向に配置される。中央部配線53aは、発熱体セット45の+x方向に配置される。中央部配線53aは、中央部発熱体45aの+x方向の端辺と、中央部接点52aとを接続する。
端部接点52bは、中央部接点52aの−y方向に配置される。第1端部配線53b1は、発熱体セット45の+x方向であって、中央部配線53aの+x方向に配置される。第1端部配線53b1は、第1端部発熱体45b1の+x方向の端辺と、端部接点52bの+x方向の端部とを接続する。第2端部配線53b2は、発熱体セット45の+x方向であって、中央部配線53aの−x方向に配置される。第2端部配線53b2は、第2端部発熱体45b2の+x方向の端辺と、端部接点52bの−x方向の端部とを接続する。
共通接点58は、発熱体セット45の+y方向に配置される。共通配線57は、発熱体セット45の−x方向に配置される。共通配線57は、中央部発熱体45a、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2の−x方向の端辺と、共通接点58とを接続する。
このように、発熱体セット45の+x方向には、第2端部配線53b2、中央部配線53a及び第1端部配線53b1が配置される。これに対して、発熱体セット45の−x方向には、共通配線57のみが配置される。そのため、発熱体セット45のx方向の中心45cは、基板41のx方向の中心41cより、−x方向に配置される。
図3に示されるように、加圧ローラ30pの中心pcとフィルムユニット30hの中心hcとを結ぶ直線CLが定義される。基板41のx方向の中心41cは、直線CLより、+x方向に配置される。これにより、ニップNの+x方向に基板41が伸びるため、ニップNを通過したシートSがフィルムユニット30hから容易に剥離される。
発熱体セット45のx方向の中心45cは、直線CL上に配置される。発熱体セット45は、全体がニップNの領域内に含まれて、ニップNの中心に配置される。これにより、ニップNの熱分布が均等になり、ニップNを通過するシートSが均等に加熱される。
図4に示されるように、絶縁層43の+z方向の面に、発熱体セット45及び配線セット55が形成される。発熱体セット45及び配線セット55を覆うように、ガラス材料等により保護層46が形成される。保護層46は、ヒータユニット40と筒状フィルム35との摺動性を向上させる。
図3に示されるように、ヒータユニット40は、筒状フィルム35の内側に配置される。筒状フィルム35の内周面には潤滑剤(不図示)が塗布されている。ヒータユニット40は、潤滑剤を介して筒状フィルム35の内周面に接触する。ヒータユニット40が発熱すると、潤滑剤の粘度が低下する。これにより、ヒータユニット40と筒状フィルム35との摺動性が確保される。
このように、筒状フィルム35は、一方の面でヒータユニット40に接触しながらヒータユニット40の表面を摺動する帯状の薄膜である。
伝熱部材49は、銅などの熱伝導率の高い金属材料により形成される。伝熱部材49の外形は、ヒータユニット40の基板41の外形と同等である。伝熱部材49は、ヒータユニット40の−z方向の面に接触して配置される。
支持部材36は、液晶ポリマーなどの樹脂材料により形成される。支持部材36は、ヒータユニット40の−z方向と、x方向の両側とを覆うように配置される。支持部材36は、伝熱部材49を介してヒータユニット40を支持する。支持部材36のx方向の両端部には丸面取りが形成される。支持部材36は、ヒータユニット40のx方向の両端部において、筒状フィルム35の内周面を支持する。
定着装置30を通過するシートSを加熱するとき、シートSのサイズに応じてヒータユニット40に温度分布が発生する。ヒータユニット40が局所的に高温になると、樹脂材料で形成される支持部材36の耐熱温度を上回る可能性がある。伝熱部材49は、ヒータユニット40の温度分布を平均化させる。これにより、支持部材36の耐熱性が確保される。
ステイ38は、鋼板材料等により形成される。ステイ38のy方向に垂直な断面はU字状に形成される。ステイ38は、U字の開口部を支持部材36で塞ぐように、支持部材36の−z方向に装着される。ステイ38はy方向に伸びる。ステイ38のy方向の両端部は、画像形成装置100のハウジングに固定される。これにより、フィルムユニット30hが画像形成装置100に支持される。ステイ38は、フィルムユニット30hの曲げ剛性を向上させる。ステイ38のy方向の両端部付近には、筒状フィルム35のy方向への移動を規制するフランジ(不図示)が装着される。
ヒータ温度計62は、伝熱部材49を挟んでヒータユニット40の−z方向に配置される。例えば、ヒータ温度計62はサーミスタである。ヒータ温度計62は、支持部材36の−z方向の面に装着されて支持される。ヒータ温度計62の感温素子は、支持部材36をz方向に貫通する孔を通って、伝熱部材49に接触する。ヒータ温度計62は、伝熱部材49を介してヒータユニット40の温度を測定する。
サーモスタット68は、ヒータ温度計62と同様に配置される。サーモスタット68は、後述される電気回路に組み込まれる。サーモスタット68は、伝熱部材49を介して検知したヒータユニット40の温度が所定温度を超えた場合に、発熱体セット45への通電を遮断する。
図6は、ヒータ温度計及びサーモスタットの平面図(−z方向から見た図)である。図6では、支持部材36の記載が省略されている。なお、ヒータ温度計、サーモスタット及びフィルム温度計の配置に関する以下の説明は、それぞれの感温素子の配置を説明するものである。
複数のヒータ温度計62(62a,62b)が、y方向に並んで配置される。複数のヒータ温度計62は、発熱体セット45のy方向の範囲内に配置される。複数のヒータ温度計62は、発熱体セット45のx方向の中心に配置される。すなわちz方向から見て、複数のヒータ温度計62と発熱体セット45とは、少なくとも一部において重なる。
複数のサーモスタット68(68a,68b)についても、上述した複数のヒータ温度計62と同様に配置される。
複数のヒータ温度計62は、中央部ヒータ温度計62aと、端部ヒータ温度計62bと、を備える。
中央部ヒータ温度計62aは、中央部発熱体45aの温度を測定する。中央部ヒータ温度計62aは、中央部発熱体45aの範囲内に配置される。すなわちz方向から見て、中央部ヒータ温度計62aと中央部発熱体45aとは重なる。
端部ヒータ温度計62bは、第2端部発熱体45b2の温度を測定する。前述されたように、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2は、同様に発熱を制御される。そのため、第1端部発熱体45b1の温度と第2端部発熱体45b2の温度とは同等である。端部ヒータ温度計62bは、第2端部発熱体45b2の範囲内に配置される。すなわちz方向から見て、端部ヒータ温度計62bと第2端部発熱体45b2とは重なる。
複数のサーモスタット68は、中央部サーモスタット68aと、端部サーモスタット68bと、を備える。
中央部サーモスタット68aは、中央部発熱体45aの温度が所定温度を超えた場合に、発熱体セット45への通電を遮断する。中央部サーモスタット68aは、中央部発熱体45aの範囲内に配置される。すなわちz方向から見て、中央部サーモスタット68aと中央部発熱体45aとは重なる。
端部サーモスタット68bは、第1端部発熱体45b1の温度が所定温度を超えた場合に、発熱体セット45への通電を遮断する。前述されたように、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2は、同様に発熱を制御される。そのため、第1端部発熱体45b1の温度と第2端部発熱体45b2の温度とは同等である。端部サーモスタット68bは、第1端部発熱体45b1の範囲内に配置される。すなわちz方向から見て、端部サーモスタット68bと第1端部発熱体45b1とは重なる。
以上により、中央部発熱体45aの範囲内に、中央部ヒータ温度計62a及び中央部サーモスタット68aが配置される。これにより、中央部発熱体45aの温度が測定される。また、中央部発熱体45aの温度が所定温度を超えた場合に、発熱体セット45への通電が遮断される。一方、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2の範囲内に、端部ヒータ温度計62b及び端部サーモスタット68bが配置される。これにより、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2の温度が測定される。また、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2の温度が所定温度を超えた場合に、発熱体セット45への通電が遮断される。
複数のヒータ温度計62及び複数のサーモスタット68は、y方向に沿って交互に並んで配置される。前述されたように、中央部発熱体45aの+y方向に、第1端部発熱体45b1が配置される。この第1端部発熱体45b1の範囲内に、端部サーモスタット68bが配置される。中央部ヒータ温度計62aは、中央部発熱体45aのy方向の中心より+y方向に配置される。中央部サーモスタット68aは、中央部発熱体45aのy方向の中心より−y方向に配置される。前述されたように、中央部発熱体45aの−y方向に、第2端部発熱体45b2が配置される。この第2端部発熱体45b2の範囲内に、端部ヒータ温度計62bが配置される。これにより、+y方向から−y方向にかけて、端部サーモスタット68b、中央部ヒータ温度計62a、中央部サーモスタット68a及び端部ヒータ温度計62bが、この順に並んで配置される。
一般にサーモスタット68は、温度変化に伴うバイメタルの湾曲変形を利用して、電気回路を接続及び遮断する。サーモスタットは、バイメタルの形状に合わせて長細く形成される。また、サーモスタット68の長手方向の両端部から外側に向かって端子が伸びる。この端子には、外部配線のコネクタがカシメによって接続される。そのため、サーモスタット68の長手方向の外側にスペースを確保する必要がある。定着装置30ではx方向に空間的な余裕がないため、サーモスタット68の長手方向はy方向に沿って配置される。このとき、複数のサーモスタット68をy方向に隣り合わせて配置すると、外部配線の接続スペースを確保することが困難になる。
前述されたように、複数のヒータ温度計62及び複数のサーモスタット68は、y方向に沿って交互に並んで配置される。これにより、サーモスタット68のy方向の隣にはヒータ温度計62が配置される。そのため、サーモスタット68に対する外部配線の接続スペースを確保することができる。また、サーモスタット68及びヒータ温度計62のy方向におけるレイアウトの自由度が高まる。これにより、最適な位置にサーモスタット68及びヒータ温度計62を配置して、定着装置30の温度を制御することができる。さらに、複数のサーモスタット68に接続される交流配線と、複数のヒータ温度計62に接続される直流配線との分離が容易になる。これにより、電気回路におけるノイズの発生が抑制される。
フィルム温度計64は、図3に示されるように、筒状フィルム35の内側であって、ヒータユニット40の+x方向に配置される。フィルム温度計64は、筒状フィルム35の内周面に接触して、筒状フィルム35の温度を測定する。
図7は、第1の実施形態の加熱装置の電気回路図である。図7には、図5の底面図が紙面の上方に、図6の平面図が紙面の下方に、それぞれ配置されている。また図7には、下方の平面図の上方に、筒状フィルム35の断面と共に複数のフィルム温度計64が記載されている。
複数のフィルム温度計64は、中央部フィルム温度計64aと、端部フィルム温度計64bと、を備える。
中央部フィルム温度計64aは、筒状フィルム35のy方向の中央部に接触する。中央部フィルム温度計64aは、中央部発熱体45aのy方向の範囲内で、筒状フィルム35に接触する。中央部フィルム温度計64aは、筒状フィルム35のy方向の中央部の温度を測定する。
端部フィルム温度計64bは、筒状フィルム35の−y方向の端部に接触する。端部フィルム温度計64bは、第2端部発熱体45b2のy方向の範囲内で、筒状フィルム35に接触する。端部フィルム温度計64bは、筒状フィルム35の−y方向の端部の温度を測定する。前述されたように、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2は、同様に発熱を制御される。そのため、筒状フィルム35の−y方向の端部の温度と、+y方向の端部の温度とは同等である。
電源95は、中央部トライアック96aを介して、中央部接点52aに接続される。電源95は、端部トライアック96bを介して、端部接点52bに接続される。制御部6は、中央部トライアック96a及び端部トライアック96bのON/OFFを、相互に独立して制御する。制御部6が中央部トライアック96aをONにすると、電源95から中央部発熱体45aに通電される。これにより、中央部発熱体45aが発熱する。制御部6が端部トライアック96bをONにすると、電源95から第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2に通電される。これにより、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2が発熱する。以上により、中央部発熱体45aと、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2とは、相互に独立して発熱を制御される。中央部発熱体45a、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2は、電源95に対して並列に接続される。
電源95は、中央部サーモスタット68a及び端部サーモスタット68bを介して、共通接点58に接続される。中央部サーモスタット68a及び端部サーモスタット68bは、直列に接続される。
中央部発熱体45aの温度が異常に上昇すると、中央部サーモスタット68aの検知温度が所定温度を超える。このとき中央部サーモスタット68aは、電源95から発熱体セット45の全体への通電を遮断する。
第1端部発熱体45b1の温度が異常に上昇すると、端部サーモスタット68bの検知温度が所定温度を超える。このとき端部サーモスタット68bは、電源95から発熱体セット45の全体への通電を遮断する。前述されたように、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2は、同様に発熱を制御される。そのため、第2端部発熱体45b2の温度が異常に上昇するとき、第1端部発熱体45b1の温度も同様に上昇する。したがって、第2端部発熱体45b2の温度が異常に上昇した場合も同様に、端部サーモスタット68bは、電源95から発熱体セット45の全体への通電を遮断する。
制御部6は、中央部ヒータ温度計62aにより、中央部発熱体45aの温度を測定する。制御部6は、端部ヒータ温度計62bにより、第2端部発熱体45b2の温度を測定する。第2端部発熱体45b2の温度は、第1端部発熱体45b1の温度と同等である。制御部6は、定着装置30の始動時に、ヒータ温度計62により発熱体セット45の温度を測定する。制御部6は、中央部発熱体45a又は第2端部発熱体45b2の少なくとも一方の温度が所定の温度よりも低い場合に、発熱体セット45を短時間だけ発熱させる。その後に制御部6は、加圧ローラ30pの回転を開始する。発熱体セット45の発熱により、筒状フィルム35の内周面に塗布された潤滑剤の粘度が低下する。これにより、加圧ローラ30pの回転開始時におけるヒータユニット40と筒状フィルム35との摺動性が確保される。
制御部6は、中央部フィルム温度計64aにより、筒状フィルム35のy方向の中央部の温度を測定する。制御部6は、端部フィルム温度計64bにより、筒状フィルム35の−y方向の端部の温度を測定する。筒状フィルム35の−y方向の端部の温度は、筒状フィルム35の+y方向の端部の温度と同等である。制御部6は、定着装置30の運転時に、筒状フィルム35のy方向の中央部及び端部の温度を測定する。制御部6は、中央部トライアック96a及び端部トライアック96bにより、発熱体セット45に供給する電力を位相制御または波数制御する。制御部6は、筒状フィルム35のy方向の中央部の温度測定結果に基づいて、中央部発熱体45aへの通電を制御する。制御部6は、筒状フィルム35のy方向の端部の温度測定結果に基づいて、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2への通電を制御する。
制御部6は、前処理期間中に前処理実行条件が満たされた場合に、ヒータ温度計62及びフィルム温度計64が測定した温度に基づき、前処理期間における発熱体セット45への通電の方式を決定する。以下、前処理期間において発熱体セット45が通電される方式を前処理通電方式という。発熱体セット45が通電されるとは、中央部発熱体45a、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45b2が通電されることを意味する。前処理期間は、前処理開始条件が満たされてから前処理終了条件が満たされるまでの期間である。前処理開始条件は、どのような条件であってもよく、例えば、画像形成装置100が画像情報を取得したという条件であってもよい。前処理開始条件は、例えば、コントロールパネル8又は通信部90を介して、ユーザによって、前処理の開始の指示が入力されたという条件であってもよい。前処理終了条件は、どのような条件であってもよく、例えば、複数のヒータ温度計62が測定した温度のうち全てが所定の温度以上という条件(以下「第1前処理終了条件」という。)であってもよい。すなわち、複数のヒータ温度計62が測定する温度のうちの最低温度が所定の温度以上という条件であってもよい。前処理終了条件は、例えば、前処理通電方式による通電が開始されてから所定の時間が経過するまでという条件であってもよい。前処理終了条件は、例えば、制御部6による前処理通電方式による通電が終了するという条件であってもよい。
制御部6は、決定した前処理通電方式によって発熱体セット45が通電されるように、中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御する。以下、前処理通電方式によって発熱体セット45が通電されるように、制御部6が中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御することを前処理という。
前処理実行条件は、前処理ヒータ条件と前処理フィルム条件との少なくともいずれか一方が満たされるという条件を含む条件であればどのような条件であってもよい。前処理ヒータ条件は、複数のヒータ温度計62が測定した温度のうち少なくともひとつが第1ヒータ温度未満であるという条件(以下「第1前処理ヒータ条件」という。)を包含する条件である。前処理フィルム条件は、複数のフィルム温度計64が測定した温度のうち少なくともひとつがフィルム温度未満であるという条件(以下「第1フィルム条件」という。)を包含する条件である。
第1ヒータ温度は、例えば40℃であってもよい。フィルム温度は、例えば40℃であってもよい。
以下、説明の簡単のため、前処理終了条件は、前処理通電方式による通電が終了するという条件であると仮定する。
制御部6は、前処理期間の終了後、加圧ローラ30pを回転させる。制御部6は、前処理期間の終了後、ヒータ温度計62及びフィルム温度計64が測定した温度に基づいて、発熱体セット45への通電を制御する。以下、前処理期間の終了後に制御部6が制御する発熱体セット45への通電の通電方式を後処理通電方式という。
以下、後処理通電方式によって発熱体セット45が通電されるように、制御部6が中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御することを後処理という。
以下、前処理期間が終了してから後処理の実行が終了するまで期間を後処理期間という。
制御部6は、後処理において、フィルム温度計64が測定した温度に基づいて、中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御する。制御部6は、例えば、フィルム温度計64が測定した温度が予め定められた所定の温度を維持するように、中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御する。
以下、図8及び図9においては、説明の簡単のため、前処理実行条件は、第1前処理ヒータ条件と第1前処理フィルム条件との少なくともいずれか一方が満たされるという条件であると仮定する。
図8は、第1の実施形態における前処理期間が開始されてから後処理が実行されるまでの期間において制御部6が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
制御部6は、前処理期間が開始されたか否かを判定する(ACT101)。具体的には、制御部6は、前処理開始条件が満たされたか否かを判定する。前処理期間が開始された場合(ACT101:YES)、制御部6は、前処理期間に発熱体セット45に通電するか否かを判定する(ACT102)。具体的には、制御部6は、前処理実行条件が満たされるか否かを判定する。
ACT102において、前処理実行条件が満たされる場合(ACT102:YES)、制御部6は、ヒータ温度計62及びフィルム温度計64が測定した温度に基づき前処理通電方式を決定する(ACT103)。
ACT103の次に、制御部6は、ACT103において決定した前処理通電方式によって発熱体セット45が通電されるように中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御する(ACT104)。
制御部6は、前処理期間が終了したか否かを判定する(ACT105)。具体的には、制御部6は、前処理終了条件が満たされたか否かを判定する。前処理終了条件が満たされた場合(ACT105:YES)、制御部6は、後処理の実行を開始する(ACT106)。
一方、ACT105の処理において、前処理終了条件が満たされない場合(ACT105:NO)、ACT105の処理に戻る。
一方、ACT102において、前処理実行条件が満たされない場合(ACT102:NO)、制御部6は、ACT106の処理を実行する。
一方、ACT101の処理において、前処理期間が開始されない場合(ACT101:NO)、ACT101の処理に戻る。
図9は、第1の実施形態の制御部6が前処理通電方式を決定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
制御部6は、フィルム温度計64が測定した温度のうち少なくともひとつがフィルム温度未満であるか否かを判定する(ACT201)。フィルム温度計64が測定した温度の少なくともひとつがフィルム温度未満である場合(ACT201:NO)、制御部6は、ヒータ温度計62が測定した温度の少なくともひとつが第2ヒータ温度未満であるか否かを判定する(ACT202)。第2ヒータ温度は、第1ヒータ温度よりも低い温度である。第2ヒータ温度は、第1ヒータ温度が40℃である場合には、例えば、20℃であってもよい。ヒータ温度計62が測定した温度の少なくともひとつが第2ヒータ温度未満である場合(ACT202:YES)、制御部6は、前処理通電方式を第1通電方式に決定する(ACT203)。
第1通電方式は、デューティ比が第1のデューティ比であって、電流が印加される期間が第1の期間である通電方式である。
第1通電方式は、例えば、第1のデューティ比が70%であって、電流が印加される第1の期間が0.5msの通電方式である。
一方、ヒータ温度計62が測定した温度の全てが第2ヒータ温度より高い場合(ACT202:NO)、制御部6は、ヒータ温度計62が測定した温度の全てが第1ヒータ温度範囲内にあるか否かを判定する(ACT204)。第1ヒータ温度範囲は、第2ヒータ温度より高く第3ヒータ温度以下の温度の範囲である。第3ヒータ温度は、第2ヒータ温度よりも高く第1ヒータ温度よりも低い温度である。
ヒータ温度計62が測定した温度の全てが第1ヒータ温度範囲内にある場合(ACT204:YES)、制御部6は、前処理通電方式を第2通電方式に決定する(ACT205)。
第2通電方式は、デューティ比が第2のデューティ比であって、電流が印加される期間が第2の期間である通電方式である。前処理期間中に第2通電方式によって発熱体セット45に供給される電力は、前処理期間中に第1通電方式によって発熱体セット45に供給される電力よりも少ない電力である。
例えば、前処理期間中に第2通電方式によって発熱体セット45に供給される電力は、前処理期間中に第1通電方式によって発熱体セット45に供給される電力の5/7であってもよい。
第1のデューティ比が70%であって第1の期間が0.5msである場合、例えば、第2のデューティ比は50%であって第2の期間は0.5msであってもよい。
一方、ヒータ温度計62が測定した温度の少なくともひとつが第1ヒータ温度範囲内に無い場合(ACT204:NO)、制御部6は、前処理通電方式を第3通電方式に決定する(ACT206)。
第3通電方式は、デューティ比が第3のデューティ比であって、電流が印加される期間が第3の期間である通電方式である。前処理期間中に第3通電方式によって発熱体セット45に供給される電力は、前処理期間中に第2通電方式によって発熱体セット45に供給される電力よりも少ない電力である。
例えば、前処理期間中に第3通電方式によって発熱体セット45に供給される電力は、前処理期間中に第2通電方式によって発熱体セット45に供給される電力の3/5であってもよい。
第1のデューティ比が70%であって第1の期間が0.5msである場合、例えば、第3のデューティ比は30%であって第3の期間は0.5msであってもよい。
一方、ACT201において、フィルム温度計64が測定した温度の全てがフィルム温度以上である場合(ACT201:YES)、制御部6は、前処理通電方式を第3通電方式に決定する(ACT206)。
図10は、第1の実施形態の画像形成装置100におけるトルクと発熱体セット45の温度との関係の実験結果の一例を示す図である。
図10の横軸は、発熱体セット45の温度を表す。図10の縦軸は、トルクを表す。
図10は、発熱体セット45の温度が高いほどトルクが下がることを示す。
このように構成された第1の実施形態の画像形成装置100は、ヒータ温度計62が測定した温度に応じて、加圧ローラ30pを回転させる前に発熱体セット45に通電するように中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御する制御部6を持つことにより、回転前に筒状フィルム35の内周面に塗布された潤滑剤の粘度を低下させることができ、トルクアップの発生を抑制することができる。また、このように構成された第1の実施形態の画像形成装置100は、トルクアップの発生を抑制することができるため、利用状況に関わらず適切にフィルムを駆動できる。
(第2の実施形態)
図11は、第2の実施形態の画像形成装置100aのハードウェア構成の一例を示す図である。
画像形成装置100aは、制御部6に代えて制御部6aを備える点で、画像形成装置100と異なる。
以下、説明の簡単のため、画像形成装置100と同様の機能を有するものについては、図1〜図7と同じ符号を付すことで説明を省略する。
制御部6aは、温度計測定温度に関わらず前処理期間中に発熱体セット45へ通電するように中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御する点で、制御部6と異なる。温度計測定温度は、ヒータ温度計62及びフィルム温度計64が測定した温度である。
制御部6aは、ヒータ温度計62が測定した温度に基づき、前処理期間における発熱体セット45への通電の方式を決定する。
図12は、第2の実施形態における前処理期間が開始されてから後処理が実行されるまでの期間において制御部6aが実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、説明の簡単のため、制御部6が実行する処理と同様の処理については、図8及び図9と同様の符号を付すことで説明を省略する。
ACT101において前処理期間が開始された場合(ACT101:YES)、制御部6aは、ACT202の処理を実行する。ヒータ温度計62が測定した温度の少なくともひとつが第2ヒータ温度以下である場合(ACT202:YES)、制御部6aは、ACT203の処理を実行する。
一方、ヒータ温度計62が測定した温度の全てが第2ヒータ温度より高い場合(ACT202:NO)、制御部6aは、ACT204の処理を実行する(ACT204)。
ヒータ温度計62が測定した温度の全てが第1ヒータ温度範囲内にある場合(ACT204:YES)、制御部6aは、ACT205の処理を実行する(ACT205)。
一方、ヒータ温度計62が測定した温度の少なくともひとつが第1ヒータ温度範囲内に無い場合(ACT204:NO)、制御部6aは、ACT206の処理を実行する(ACT206)。
ACT203、ACT205又はACT206の処理の実行の次に、制御部6aは、ACT104の処理を実行する(ACT104)。ACT104の処理の次に、制御部6aは、ACT105の処理を実行する(ACT105)。ACT105の処理の次に、制御部6aは、ACT106の処理を実行する。
このように構成された第2の実施形態の画像形成装置100aは、加圧ローラ30pを回転させる前に発熱体セット45に通電するように中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御する制御部6aを持つことにより、回転前に筒状フィルム35の内周面に塗布された潤滑剤の粘度を低下させることができ、トルクアップの発生を抑制することができる。また、このように構成された第2の実施形態の画像形成装置100aは、トルクアップの発生を抑制することができるため、利用状況に関わらず適切にフィルムを駆動できる。
(変形例)
以下、前処理期間中に第1通電方式によって発熱体セット45に供給される電力を第1電力という。以下、前処理期間中に第1通電方式によって発熱体セット45に供給される電力を第2電力という。以下、前処理期間中に第3通電方式によって発熱体セット45に供給される電力を第3電力という。
第1の期間、第2の期間及び第3の期間は、必ずしも、同じでなくてもよい。第1の期間に対する第2の期間の比は、第1の比に対する第2の比に等しければどのような値であってもよい。第1の比は、第1のデューティ比に対する第1電力の比である。第2の比は、第2のデューティ比に対する第2電力の比である。
第3の期間に対する第3の期間の比は、第1の比に対する第3の比に等しければどのような値であってもよい。第3の比は、第3のデューティ比に対する第3電力の比である。
なお、前処理実行条件は必ずしも、フィルム温度計64が測定した温度に基づく条件でなくてもよい。前処理実行条件は、例えば、複数のヒータ温度計62のうち少なくともひとつが第1ヒータ温度以上であるという条件であってもよい。
なお、制御部6は、前処理期間において、第1端部発熱体45b1及び第2端部発熱体45bには通電せずに、中央部発熱体45aにのみ通電してもよい。この場合、筒状フィルム35の内周面の端部に位置する潤滑剤の粘度が、筒状フィルム35の内周面の中央部に位置する潤滑剤の粘度よりも高い。そのため、このように通電された潤滑剤は、筒状フィルム35の外側に漏れにくい。
なお、画像形成装置100は、ヒータ温度計62及びフィルム温度計64にくわえて、さらに、環境温度計65を備えてもよい。環境温度計65は、取り付け先の温度を測定する。画像形成装置100が環境温度計65を備える場合、制御部6は、ヒータ温度計62、フィルム温度計64及び環境温度計65が測定した温度に基づいて、通電方式を決定してもよい。
制御部6は、例えば、環境温度計65が測定した温度が所定の値よりも高い場合には、前処理通電方式を高電力前処理通電方式に決定する。高電力前処理通電方式は、環境温度計65が測定した温度が所定の値よりも低い場合において発熱体セット45に供給される電力よりも高い電力を発熱体セット45に供給する前処理通電方式である。具体的には、高電力前処理通電方式は、環境温度計65が測定した温度が所定の値よりも低い場合よりも長い時間、発熱体セット45に電力を供給する前処理通電方式である。
図13は、変形例における環境温度計65の一例を示す図である。
環境温度計65は、定着装置30の近傍であればどのような位置に取り付けられてもよい。定着装置30の近傍とは、定着装置30が位置する空間の温度を環境温度計65が測定可能な位置である。環境温度計65は、例えば、図13に示すように、フィルムユニット30hの外側に位置するハウジング10に取り付けられてもよい。
なお、フィルム温度計64の位置は、筒状フィルム35の内側であって、ヒータユニット40の+x方向の位置であればどのような位置であってもよい。フィルム温度計64の位置は、例えば、接触先の筒状フィルム35の内面に垂直な線とニップ部Nに垂直な線とのなす角θが45deg以上である位置であってもよい。
図14は、変形例におけるなす角θを示す図である。図14は、接触先の筒状フィルム35の内面に垂直な直線Lfと直線CLとのなす角θが45deg以上であることを示す。
図15は、変形例におけるなす角θごとのフィルム温度計64が測定する温度と発熱体セット45の温度との関係の実験結果の一例を示す図である。
図15は、横軸が時間を表す。図15は縦軸が温度を表す。図15は、なす角θが大きくなるほどフィルム温度計64が測定する温度の時間変化が緩やかになることを示す。図15は、なす角θが45deg以上であるフィルム温度計64が測定する温度の時間変化が、発熱体セット45の温度の時間変化と同程度であることを示す。そのため、図15は、なす角θが45deg以上の画像形成装置100は、なす角θが45deg未満の画像形成装置100よりも効率よくトルクアップの発生を抑制することができる、ことを示す。
発熱体セット45は、3個の発熱体(中央部発熱体45a、第1端部発熱体45b1、第2端部発熱体45b2)を備える。これに対して、発熱体セット45に含まれる発熱体の個数は、1個または2個でもよく、4個以上でもよい。
複数のヒータ温度計62は、2個のヒータ温度計(中央部ヒータ温度計62a、端部ヒータ温度計62b)を備える。これに対して、複数のヒータ温度計62の個数は、3個以上でもよい。
複数のサーモスタット68は、2個のサーモスタット(中央部サーモスタット68a、端部サーモスタット68b)を備える。これに対して、複数のサーモスタット68の個数は、3個以上でもよい。
画像形成装置は画像形成装置100又は100aであり、加熱装置は定着装置30である。これに対して、画像形成装置は消色装置であり、加熱装置は消色部であってもよい。消色装置は、消色トナーによりシートに形成された画像を消色(消去)する処理を行う。消色部は、ニップを通過するシートに形成された消色トナー像を加熱して消色する。
なお、前処理終了条件は、例えば、複数のヒータ温度計62が測定した温度のうち、少なくともいずれかひとつが所定の温度以上という条件(以下「第2前処理終了条件」という。)であってもよい。前処終了条件が、第1前処理終了条件である場合、前処理終了条件が第2前処理終了条件である場合よりも、部分的に潤滑剤が固着している事態の発生頻度が低い。そのため、前処終了条件が、第1前処理終了条件である場合、前処理終了条件が第2前処理終了条件である場合よりも、画像形成装置100は、トルクアップの発生を抑制することができる。
なお、前処理ヒータ条件は、必ずしも第1前処理ヒータ条件でなくてもよい。前処理ヒータ条件は、複数のヒータ温度計62が測定した温度の全てが第1ヒータ温度未満であるという条件(以下「第2前処理ヒータ条件」という。)であってもよい。第2前処理ヒータ条件は、第1前処理ヒータ条件に包含される条件である。前処理ヒータ条件が第1前処理ヒータ条件である場合、前処理ヒータ条件が第2前処理ヒータ条件である場合よりも、部分的に潤滑剤が固着している事態の発生頻度が低い。そのため、前処理ヒータ条件が第1前処理ヒータ条件である場合、前処理ヒータ条件が第2前処理ヒータ条件である場合よりも、画像形成装置100は、トルクアップの発生を抑制することができる。
なお、前処理フィルム条件は、必ずしも第1前処理フィルム条件でなくてもよい。前処理フィルム条件は、複数のフィルム温度計64が測定した温度の全てがフィルム温度未満であるという条件(以下「第2前処理フィルム条件」という。)であってもよい。第2前処理フィルム条件は、第1前処理フィルム条件に包含される条件である。前処理フィルム条件が第1前処理フィルム条件である場合、前処理フィルム条件が第2前処理フィルム条件である場合よりも、部分的に潤滑剤が固着している事態の発生頻度が低い。そのため、前処理フィルム条件が第1前処理フィルム条件である場合、前処理フィルム条件が第2前処理フィルム条件である場合よりも、画像形成装置100は、トルクアップの発生を抑制することができる。
なお、ACT201において、制御部6は、必ずしも、フィルム温度計64が測定した温度のうち少なくともひとつがフィルム温度未満であるか否かを判定(以下「ACT201第1判定」という。)する必要は無い。ACT201において、制御部6は、フィルム温度計64が測定した温度の全てがフィルム温度未満であるか否かを判定(以下「ACT201第2判定」という。)してもよい。ACT201において制御部6がACT201第1判定を実行する場合には、ACT201第2判定を実行する場合よりも、部分的に潤滑剤が固着している事態の発生頻度が低い。そのため、ACT201において制御部6がACT201第1判定を実行する場合には、ACT201第2判定を実行する場合よりも、画像形成装置100は、トルクアップの発生を抑制することができる。
なお、ACT202において、制御部6は、必ずしも、ヒータ温度計62が測定した温度の少なくともひとつが第2ヒータ温度未満であるか否かを判定(以下「ACT202第1判定」という。)する必要は無い。ACT202において、制御部6は、ヒータ温度計62が測定した温度の全てが第2ヒータ温度未満であるか否かを判定(以下「ACT202第2判定」という。)してもよい。ACT202において制御部6がACT202第1判定を実行する場合には、ACT202第2判定を実行する場合よりも、部分的に潤滑剤が固着している事態の発生頻度が低い。そのため、ACT202において制御部6がACT202第1判定を実行する場合には、ACT202第2判定を実行する場合よりも、画像形成装置100は、トルクアップの発生を抑制することができる。
なお、ACT204において、制御部6は、必ずしも、ヒータ温度計62が測定した温度の全てが第1ヒータ温度範囲内にあるか否かを判定(以下「ACT204第1判定」という。)する必要は無い。ACT204において、制御部6は、ヒータ温度計62が測定した温度の少なくともひとつが第1ヒータ温度範囲内にあるか否かを判定(以下「ACT204第2判定」という。)してもよい。ACT204において制御部6がACT204第1判定を実行する場合には、ACT204第2判定を実行する場合よりも、部分的に潤滑剤が固着している事態の発生頻度が低い。そのため、ACT204において制御部6がACT204第1判定を実行する場合には、ACT204第2判定を実行する場合よりも、画像形成装置100は、トルクアップの発生を抑制することができる。
なお、電源95は電力供給装置の一例である。なお、ヒータ温度計62は、第1温度計の一例である。なお、フィルム温度計64は、第2温度計の一例である。なお、環境温度計65は、第3温度計の一例である。なお、筒状フィルム35は、定着ベルトの一例である。なお、ヒータユニット40は、発熱部の一例である。
なお、画像形成装置100及び100aの各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
上記各実施形態では、制御部6はソフトウェア機能部であるものとしたが、LSI等のハードウェア機能部であってもよい。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、画像形成装置100及び100aは、加圧ローラ30pを回転させる前に発熱体セット45に通電するように中央部トライアック96a及び端部トライアック96bを制御する制御部6又は制御部6aを持つことにより、回転前に筒状フィルム35の内周面に塗布された潤滑剤の粘度を低下することができ、トルクアップの発生を抑制することができる。また、画像形成装置100及び100aは、トルクアップの発生を抑制することができるため、利用状況に関わらず適切にフィルムを駆動できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100…画像形成装置、30…定着装置、41…基板(発熱体基板)、45…発熱体セット、45a…中央部発熱体、45b1…第1端部発熱体、45b2…第2端部発熱体、62…ヒータ温度計、62a…中央部ヒータ温度計、62b…端部ヒータ温度計、68…サーモスタット(遮断装置)、68a…中央部サーモスタット(中央部遮断装置)、68b…端部サーモスタット(端部遮断装置)

Claims (5)

  1. 熱を発する発熱体を備える発熱部と、一方の面で前記発熱部に潤滑剤を介して接触しながら前記発熱部の表面を摺動する帯状の薄膜である定着ベルトと、前記定着ベルトの他方の面に表面を押圧可能であって回転駆動可能である加圧ローラと、を備える定着装置と、
    前記発熱体に電力を供給する電力供給装置と、
    前記発熱体の温度を測定する第1温度計と、
    前記電力供給装置が前記発熱体に供給する電力と前記加圧ローラの動作とを制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記加圧ローラの回転を開始させる前の所定のタイミングに、前記第1温度計が測定した温度に応じた電力量が前記発熱体に供給されるように、電力供給装置を制御する、
    画像形成装置。
  2. 前記定着ベルトの温度を測定する第2温度計、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記第1温度計が測定した温度にくわえて、さらに、前記第2温度計が測定した温度に基づいて、前記第1温度計及び前記第2温度計が測定した温度に応じた電力量が前記発熱体に供給されるように前記電力供給装置を制御する、
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 取り付け先の温度を測定する第3温度計、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記第3温度計が測定した温度に基づいて、前記発熱体に供給される前記電力量を補正する、
    請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御部は、前記加圧ローラが回転を開始した後は、前記第2温度計が測定した温度に基づいて、前記電力供給装置が前記発熱体に供給する電力を制御する、
    請求項2から3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 熱を発する発熱体を備える発熱部と、一方の面で前記発熱部に潤滑剤を介して接触しながら前記発熱部の表面を摺動する帯状の薄膜である定着ベルトと、前記定着ベルトの他方の面に表面を押圧可能であって回転駆動可能である加圧ローラと、を備える定着装置と、前記発熱体に電力を供給する電力供給装置と、前記発熱体の温度を測定する第1温度計と、前記電力供給装置が前記発熱体に供給する電力と前記加圧ローラの動作を制御する制御部と、を備える画像形成装置が行う画像形成方法であって、
    前記発熱体に電力を供給する電力供給ステップと、
    前記電力供給装置が前記発熱体に供給する電力と前記加圧ローラの動作とを制御する制御ステップと
    前記発熱体の温度を測定する第1温度測定ステップと、
    を有し、
    前記制御ステップにおいて、前記制御部は、前記加圧ローラの回転を開始させる前の所定のタイミングに、前記第1温度計が測定した温度に応じた電力が前記発熱体に供給されるように、電力供給装置が供給する前記電力を制御する、
    画像形成方法。
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