JP4940162B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
〔1〕 定着部材(定着ローラ14)と、該定着部材に対して回転自在に圧接し未定着トナーをシート上に定着させるニップ部を形成する加圧部材(加圧ローラ15)と、蓄電装置(補助電源装置4b)と、前記定着部材の幅方向中央部を加熱する発熱部をもつ中央加熱ヒータ(中央加熱ヒータ2a1)と、前記定着部材の幅方向両端部を加熱する発熱部をもつ端部加熱ヒータ(端部加熱ヒータ2a2)と、前記定着部材を加熱する補助ヒータ(補助ヒータ2b)と、を備え、前記中央加熱ヒータの発熱部よりも幅の狭いサイズ(小サイズ)のシートを通紙する定着処理のときに、前記端部加熱ヒータを常時消灯とし前記中央加熱ヒータ及び補助ヒータを点灯して定着部材を加熱する定着装置であって、前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理の最中に前記蓄電装置の放電が停止するときは、該蓄電装置の放電停止後に前記端部加熱ヒータを点灯して前記定着部材を加熱することを特徴とする定着装置(図2,図4,図5)。
〔2〕 前記定着部材の端部の目標温度を任意の温度に設定し、該目標温度と前記定着部材の端部の実際の温度とを比較して前記端部加熱ヒータの点灯制御を行なう制御手段(第1の制御部)を備え、前記制御手段は、前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理開始時に、前記定着部材の端部の目標温度を第1の温度(例えば150℃)に設定して、あるいは強制的に電力供給を行わずに前記端部加熱ヒータを常時消灯とし、前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理の最中であって前記蓄電装置が放電を停止する時に、前記定着部材の端部の目標温度を前記第1の温度よりも高い第2の温度(例えば190℃)に設定して前記端部加熱ヒータを点灯し定着部材を第2の温度まで加熱することを特徴とする前記〔1〕に記載の定着装置(図4)。
〔3〕 前記制御手段は、前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理の最中に、前記蓄電装置の放電電圧がフル充電電圧と放電停止電圧との間の所定の電圧に低下した時、前記定着部材の端部の目標温度を前記第1の温度と第2の温度との間の温度である第3の温度(例えば180℃)に設定して前記端部加熱ヒータを点灯し定着部材を第3の温度まで加熱することを特徴とする前記〔2〕に記載の定着装置(図5)。
〔4〕 定着部材(定着ローラ14)と、該定着部材に対して回転自在に圧接し未定着トナーをシート上に定着させるニップ部を形成する加圧部材(加圧ローラ15)と、蓄電装置(補助電源装置4b)と、前記定着部材の幅方向中央部を加熱する発熱部をもつ中央加熱ヒータ(中央加熱ヒータ2a1)と、前記定着部材の幅方向両端部を加熱する発熱部をもつ端部加熱ヒータ(端部加熱ヒータ2a2))と、前記定着部材を加熱する補助ヒータ(補助ヒータ2b)と、を備え、前記中央加熱ヒータの発熱部よりも幅の狭いサイズ(小サイズ)のシートを通紙する定着処理のときに、前記端部加熱ヒータを常時消灯とし前記中央加熱ヒータ及び補助ヒータを点灯して定着部材を加熱する定着装置であって、前記小サイズのシートの定着処理の開始時に、前記蓄電装置の充電電圧が放電可能電圧以下で前記補助ヒータが点灯されないときは、前記中央加熱ヒータ及び端部加熱ヒータを点灯して前記定着部材を加熱することを特徴とする定着装置(図2,図6)。
〔5〕 前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の定着装置(定着装置10)を有することを特徴とする画像形成装置(図1)。
また、請求項2の発明によれば、小サイズのシートの定着処理開始時に定着部材の端部の目標温度を低めの第1の温度に設定する、あるいは強制的に電力供給を行なわないので端部加熱ヒータが常時消灯となる。また、小サイズのシートの連続通紙の定着処理の最中に補助電源装置(キャパシタ)が放電停止すると補助ヒータが消灯となり、そのままでは定着部材の通紙領域の温度が落ち込み定着性能が悪くなるが、前記目標温度を第1の温度よりも高めの第2の温度に設定するので端部加熱ヒータを点灯して定着部材を第2の温度まで加熱するようになり、定着ローラの通紙領域の温度低下を防ぐことができる。
また、請求項3の発明によれば、端部加熱ヒータにより蓄電装置の放電による電力供給の途中段階で定着部材の端部を若干加熱し(第3の温度まで加熱し)、放電停止時にさらに加熱する(第2の温度まで加熱する)ように段階的に加熱の程度を上げているので、蓄電装置の放電停止時の定着部材の通紙領域の温度が一度に大きく落ち込むことを防ぐことができる。これは、外部電源の定着装置へのAC電圧入力が定格以下となっていて、中央加熱ヒータの電力出力が定格以下となっている場合にとくに有効である。
また、請求項4の発明によれば、連続通紙の定着処理後に小サイズのシートを通紙するときなどであって、充電中の蓄電装置の充電電圧が放電可能電圧に達していないときは蓄電装置から電力供給されず補助ヒータの点灯がないため、通紙時に定着部材の通紙領域の温度の落込みが大きくなり定着性能が悪くなる。そこで前記通紙開始時に端部加熱ヒータの目標温度(制御温度)を上げるなどして、該端部加熱ヒータを点灯して定着部材を加熱するので定着部材の通紙領域の温度が大きく落込むことを防ぐことができる。
また、請求項5の発明によれば、本発明の定着装置を用いるので、小サイズのシートの連続通紙の印刷ジョブにおいても、良好な定着性能を確保することができる。
図1は、本発明に係る画像形成装置の構成例を示す断面図である。
画像形成装置100は、セットされた読取対象の原稿を読取装置130に送る自動原稿送り装置(ADF)120と、ADF120から送られてきた原稿を画像として読み取る読取装置130と、読取装置130で読み取られた画像データに基づいて画像を形成する画像形成部140と、を備える。また、画像形成部140は、本発明に係る定着装置10を備える。
図1において、41は回転体からなる像担持体の一例であるドラム形状の感光体を示す。この感光体41の周りには、図中に矢印で示す向きの回転方向順に、帯電ローラからなる帯電装置42と、露光手段の一部を構成するミラー43と、現像ローラ44aを備えた現像装置44と、記録材Pとしての用紙(シート)に現像画像を転写する転写装置48と、感光体41の周面に摺接するブレード46aを備えたクリーニング装置46等が配置してある。感光体41は、帯電装置42と現像ローラ44aとの間で露光手段によりミラー43を介して露光光Lbで走査されて露光される。この感光体41上の露光光Lbが照射される位置を露光部150と言う。
一方、転写部47で転写されずに感光体41上に残った残留トナーは、感光体41の回転と共にクリーニング装置46に至り、クリーニング装置46を通過する間に清掃されて次の画像形成に備える。
・中央加熱ヒータ2a1;点灯(電力供給オン)
・端部加熱ヒータ2a2;常時消灯(電力供給オフ)
・補助ヒータ2b;点灯(電力供給オン)
・中央加熱ヒータ2a1;点灯(電力供給オン)
・端部加熱ヒータ2a2;常時消灯(電力供給オフ)
・補助ヒータ2b;常時消灯(電力供給オフ)
そこで、本発明では、このような状況において、以下のような点灯制御の工夫を行い、この問題の解決を図った。
・中央加熱ヒータ2a1;点灯(電力供給オン)
・端部加熱ヒータ2a2;点灯(電力供給オン)
・補助ヒータ2b;常時消灯(電力供給オフ)
なお、通紙終了後(図4(b)のd点以降)は、補助電源装置4bの充電が開始される。
・中央加熱ヒータ2a1;点灯(電力供給オン)
・端部加熱ヒータ2a2;点灯(電力供給オン)
・補助ヒータ2b;点灯(電力供給オン)
・中央目標温度;通紙時の通常温度(例えば、190℃)
・端部目標温度;第3の温度(例えば、170℃)
・中央加熱ヒータ2a1;点灯(電力供給オン)
・端部加熱ヒータ2a2;点灯(電力供給オン)
・補助ヒータ2b;常時消灯(電力供給オフ)
・中央目標温度;通紙時の通常温度(例えば、190℃)
・端部目標温度;第2の温度(例えば、190℃)
(区間A) 前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理の開始時(通紙開始時)から、補助電源装置4bのキャパシタ電圧が所定の電圧(放電可能電圧V4)まで低下するまでの間(図5のb〜c´間)は、第1の制御部は、端部目標温度を第1の温度(150℃)に設定し、端部加熱ヒータ2a2を常時消灯とする。
(区間B) つぎに、補助電源装置4bのキャパシタ電圧が所定の電圧(放電可能電圧V4)から放電停止電圧V3まで低下するまでの間(図5のc´〜c間)は、第1の制御部は、端部目標温度を第3の温度(180℃)に設定し、端部加熱ヒータ2a2を点灯して定着ローラ14の端部を第3の温度まで加熱する。
(区間C) つぎに、補助電源装置4bの放電停止時から通紙終了時までの間(図5のc〜d間)は、第1の制御部は、端部目標温度を第2の温度(190℃)に設定し、端部加熱ヒータ2a2を点灯して定着ローラ14の端部を第2の温度まで加熱する。
なお、通紙終了後(図5(b)のd点以降)は、補助電源装置4bの充電が開始される。
・中央加熱ヒータ2a1;点灯(電力供給オン)
・端部加熱ヒータ2a2;点灯(電力供給オン)
・補助ヒータ2b;常時消灯(電力供給オフ)
・中央目標温度;通紙時の通常温度(例えば、190℃)
・端部目標温度;第2の温度(例えば、190℃)
前記小サイズのシートの定着処理の開始時(図6(b)のb点)に、補助電源装置4bの充電電圧(キャパシタ電圧)が放電可能電圧V4(28V)以下であり(図6(b)では25V)、補助電源装置4bの放電による電力供給はできない。そこで、前述のような点灯制御を行い、補助ヒータ2bが消灯されないことによる定着ローラ14の通紙部の温度落ち込みを端部加熱ヒータ2a2の加熱により補い、定着ローラ14の通紙部の温度は定着に必要な温度に保たれ(図6(a)のb〜d間)、良好な定着性能を得る。
また、前記小サイズのシートの印刷ジョブの開始時に、補助電源装置4bの充電電圧が放電可能電圧V4以下で電力供給されないときは、前記第1の中央加熱ヒータ2a1及び第2の端部加熱ヒータ2a2を点灯して定着ローラ14を加熱することが好ましい。
例えば、上記実施形態では、定着ローラ内に配置されたヒータを例に説明したが、図7に示すようにベルト定着装置の加熱ローラ内に配置されたヒータに本発明を適用することもできる。この場合、ベルト定着方式の定着装置140は、無端ベルトで構成された定着部材としての定着ベルト141と、定着ベルト141が巻き掛けられる複数のバックアップ部材としての定着ローラ142と加熱ローラ143と、定着ベルト141を間に挟んで一方のローラとしての定着ローラ142との間に圧接ニップ部Nを形成する加圧部材であり対向回転体となる加圧ローラ15を備え、圧接ニップ部Nにトナー画像Tを転写されたシートPを導入して挟持搬送させることで、トナー画像TをシートPに熱と圧力で固着するものである。ここで、加熱ローラ143は、その内部に中央加熱ヒータ2a1及び端部加熱ヒータ2a2からなる主発熱ヒータ2aと、補助ヒータ2bを備えていて、発熱体2を構成している。加熱ローラ143は、発熱体2に本発明の構成で電力が供給されて発熱することで、ローラを介して定着ベルト141の表面を加熱するものである。
2a1 中央加熱ヒータ
2a2 端部加熱ヒータ
2b 補助ヒータ
3 第2の制御部
4a 商用電源(主電源)
4b 補助電源装置
5 充電装置
6a,6b 主電源スイッチ
7 充放電切替え装置
8,8a,8b,8c 温度検知手段
9 主電源装置
10,140 定着装置
14 定着ローラ
15 加圧ローラ
41 感光体
42 帯電装置
43 ミラー
44 現像装置
44a 現像ローラ
46 クリーニング装置
46a ブレード
47 転写部
48 転写装置
49 レジストローラ
51 プラグ
100 画像形成装置
110 給紙コロ
111 排紙センサ
120 ADF(自動原稿送り装置)
130 読取装置
140 画像形成部
141 定着ベルト
142 定着ローラ
143 加熱ローラ
150 露光部
Lb 露光光
N ニップ部
P シート(記録材)
Claims (5)
- 定着部材と、該定着部材に対して回転自在に圧接し未定着トナーをシート上に定着させるニップ部を形成する加圧部材と、蓄電装置と、前記定着部材の幅方向中央部を加熱する発熱部をもつ中央加熱ヒータと、前記定着部材の幅方向両端部を加熱する発熱部をもつ端部加熱ヒータと、前記定着部材を加熱する補助ヒータと、を備え、前記中央加熱ヒータの発熱部よりも幅の狭いサイズ(小サイズ)のシートを通紙する定着処理のときに、前記端部加熱ヒータを常時消灯とし前記中央加熱ヒータ及び補助ヒータを点灯して定着部材を加熱する定着装置であって、
前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理の最中に前記蓄電装置の放電が停止するときは、該蓄電装置の放電停止後に前記端部加熱ヒータを点灯して前記定着部材を加熱することを特徴とする定着装置。 - 前記定着部材の端部の目標温度を任意の温度に設定し、該目標温度と前記定着部材の端部の実際の温度とを比較して前記端部加熱ヒータの点灯制御を行なう制御手段を備え、
前記制御手段は、前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理開始時に、前記定着部材の端部の目標温度を第1の温度に設定して、あるいは強制的に電力供給を行わずに前記端部加熱ヒータを常時消灯とし、
前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理の最中であって前記蓄電装置が放電を停止する時に、前記定着部材の端部の目標温度を前記第1の温度よりも高い第2の温度に設定して前記端部加熱ヒータを点灯し定着部材を第2の温度まで加熱することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記制御手段は、前記小サイズのシートの連続通紙の定着処理の最中に、前記蓄電装置の放電電圧がフル充電電圧と放電停止電圧との間の所定の電圧に低下した時、前記定着部材の端部の目標温度を前記第1の温度と第2の温度との間の温度である第3の温度に設定して前記端部加熱ヒータを点灯し定着部材を第3の温度まで加熱することを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
- 定着部材と、該定着部材に対して回転自在に圧接し未定着トナーをシート上に定着させるニップ部を形成する加圧部材と、蓄電装置と、前記定着部材の幅方向中央部を加熱する発熱部をもつ中央加熱ヒータと、前記定着部材の幅方向両端部を加熱する発熱部をもつ端部加熱ヒータと、前記定着部材を加熱する補助ヒータと、を備え、前記中央加熱ヒータの発熱部よりも幅の狭いサイズ(小サイズ)のシートを通紙する定着処理のときに、前記端部加熱ヒータを常時消灯とし前記中央加熱ヒータ及び補助ヒータを点灯して定着部材を加熱する定着装置であって、
前記小サイズのシートの定着処理の開始時に、前記蓄電装置の充電電圧が放電可能電圧以下で前記補助ヒータが点灯されないときは、前記中央加熱ヒータ及び端部加熱ヒータを点灯して前記定着部材を加熱することを特徴とする定着装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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