WO2006095782A1 - 定着装置およびこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

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WO2006095782A1
WO2006095782A1 PCT/JP2006/304495 JP2006304495W WO2006095782A1 WO 2006095782 A1 WO2006095782 A1 WO 2006095782A1 JP 2006304495 W JP2006304495 W JP 2006304495W WO 2006095782 A1 WO2006095782 A1 WO 2006095782A1
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mode
fixing device
heating means
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PCT/JP2006/304495
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Hideki Tatematsu
Koichi Baba
Yukio Arai
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a fixing device that heats a recording sheet using a rotating heating unit, and particularly to an image forming apparatus such as an electrophotographic or electrostatic recording type copying machine, a multifunction machine, a facsimile machine, and a printer.
  • the present invention relates to a suitable fixing device.
  • Electromagnetic induction heating type heating devices are generally used for cooking tables, electric kettles, and the like. In recent years, application of such an electromagnetic induction heating type heating device to a fixing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer has been actively studied.
  • the magnetic flux generated by the magnetic flux generating means is transmitted to the heat generating layer of the heat generating element, and the heat generating layer is heated by the eddy current generated by the transmission of the magnetic flux.
  • the unheated image formed on the recording paper such as copy paper or OHP (OverHead Projector) sheet is directly or indirectly heated and fixed by the heat of the heating element heated by this heat generation.
  • a heat generating layer made of a conductive material is formed on a heat generating element such as a fixing roller or a fixing belt.
  • a heating element and a pressure roller are arranged in pressure contact with each other across the sheet passing path of the recording paper, and a nip portion is formed that sandwiches and conveys the recording paper.
  • magnetic flux generating means configured by winding an exciting coil around a core made of a ferromagnetic material is arranged.
  • the exciting coil is disposed so as to face the heat generating layer of the heat generating element.
  • an alternating current having a predetermined frequency is applied to the exciting coil, a magnetic flux is generated around the exciting coil to form a magnetic field, and the heating layer of the heating element is heated by the eddy current generated by the action of the magnetic field. .
  • the recording paper is sent to the nip portion between the heating element and the pressure roller, and an unfixed image on the recording paper is formed by the heat of the heating element heated by the heat generation of the heating layer and the pressure of the pressure roller.
  • a fixing device using such an electromagnetic induction heating type heating device heats a halogen lamp. Compared to a heat roller type fixing device as a source, there is an advantage that it is possible to shorten the warm-up time until heat is generated to a predetermined fixing temperature with higher heat generation efficiency.
  • the print mode may be changed during continuous printing.
  • the printing power of plain paper can be switched to OHP sheet printing.
  • the normal speed is half speed in order to maintain transparency, and the temperature at the time of fixing is often set higher than the temperature in the normal paper print mode. Therefore, when the print mode is changed, the temperature rise caused by each overlaps, and the phenomenon that the temperature of the fixing device temporarily exceeds the specified value, that is, the phenomenon of overshoot may occur. .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-082549
  • the life of the fixing device and the view of noise are considered. From this point, the fixing device is operated at half the normal printing speed in the standby mode. Therefore, when there is no next printing after normal paper printing is completed and the mode is shifted to the standby mode, the normal speed operation is shifted to the half speed operation.
  • the amount of heat taken away by the pressure roller immediately after shifting to the half-speed operation is halved, and the temperature of the heating means overshoots.
  • the speed is halved, the amount of heat supplied to the belt instantaneously doubles, causing a rapid temperature rise.
  • the time for passing through the exciting coil for electromagnetic induction heating is doubled, so that the belt temperature locally rises.
  • the operating speed is reduced or the set temperature is increased as described above. Therefore, the monochrome printing power is transferred to the color OHP printing mode as it is.
  • the overshoot at the time of mode transition is excessively 25 ° C or more, and the belt life may be shortened, the thermostat may be cut off, or a high temperature error may occur.
  • An object of the present invention is to provide a fixing device capable of suppressing overshoot at the time of mode transition, and an image forming apparatus using the same.
  • the fixing device of the present invention includes a rotatable heating unit that fixes an image on recording paper by heat, a pressurizing unit that pressurizes and conveys the recording paper between the heating unit, and the heating unit.
  • a rotation speed control means for rotating for a predetermined time at a third rotation speed between the speeds.
  • the fixing device of the present invention includes a rotatable calorie heat unit that fixes an image on recording paper by heat, a pressure unit that pressurizes and conveys the recording paper between the heating unit, and the heating unit.
  • Mode switching means for switching and setting a third mode that rotates at a third rotational speed lower than the first rotational speed and higher than the second rotational speed; and A rotation speed control means for rotating the heating means at a predetermined rotation speed between the first rotation speed and the second rotation speed for a predetermined time when switching from the second mode to the second mode;
  • the structure which comprises is taken.
  • the image forming apparatus of the present invention includes an image transfer device that transfers an image onto a recording sheet, a rotatable heating unit that fixes the image transferred onto the recording sheet by the image transfer unit with heat, and From a mode in which the heating unit rotates at a first rotational speed to another mode in which the heating unit rotates at a second rotational speed.
  • a rotation speed control means for rotating the heating means at a third rotation speed between the first rotation speed and the second rotation speed for a predetermined time when shifting, a fixing device comprising: The structure to comprise is taken.
  • the heating means when switching from a certain mode to a mode in which the rotation speed of the heating means is different, the heating means is rotated for a predetermined time at an intermediate rotation speed rather than directly changing the rotation speed. The force is also shifted to the rotation speed of the next mode.
  • it is possible to suppress the overshoot of the temperature of the heating means that accompanies the mode transition, and to prevent image disturbance during subsequent printing. For this reason, for example, it has a color printing speed, a monochrome printing speed faster than that, and a color half-speed printing speed such as OHP, or shifts to a standby state in which the rotation speed of the heating means is half or less during standby. Even with the fixing device, it is possible to prevent an excessive overshoot of the temperature of the heating means when changing the speed, and to obtain a good image.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus using a fixing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a fixing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the fixing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of a heat generation amount control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of rotational speed control processing by the rotational speed controller in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a simulation result of temperature change of the fixing belt by the fixing device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of a fixing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the flow of rotational speed control processing by the rotational speed control unit in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a simulation result of temperature change of the fixing belt by the fixing device according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a fixing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a simulation result of a temperature change in a fixing device that does not use an intermediate rotation speed.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an image forming apparatus using the fixing device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the image forming apparatus 100 is a tandem image forming apparatus. In the image forming apparatus 100, four toner image forces contributing to color development of the color image are individually formed on the four image carriers, sequentially superimposed on the intermediate transfer member, and then primary transferred, and then this primary transfer. The image is collectively transferred (secondary transfer) to the recording medium.
  • symbols Y, M, C, and K at the end of the reference numerals attached to the respective components of the image forming apparatus 100 indicate which color image is a component involved in image formation. It shows. ⁇ corresponds to a yellow image, ⁇ corresponds to a magenta image, C corresponds to a cyan image, and ⁇ corresponds to a black image. In addition, components having the same reference numerals have a common configuration.
  • the image forming apparatus 100 includes the photosensitive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K as the four image carriers, and an intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 170.
  • Four image forming stations SY, SM, SC, and SK are arranged around each photosensitive drum 110Y, 110M, 110C, and 110K.
  • Image forming station SY, SM, SC, SK has four chargers 120Y, 120M, 120C, 120K, exposure device 130, four developers 140Y, 140 ⁇ , 140C, 140K, four transfer units 150Y, 150M 150C, 150K, and four cleaning devices 160Y, 160M, 160C, 160K!
  • each of the photosensitive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K is rotated in the direction of arrow C.
  • the surface of each of the photoconductive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K is charged uniformly with a predetermined potential by the chargers 120Y, 120M, 120C, and 120K.
  • An exposure device 1 is provided on the surface of each charged photosensitive drum 110Y, 110M, 110C, 110K.
  • the laser beam scanning lines 130Y, 130M, 130C, and 130K force S corresponding to the image data of different specific colors are applied by 30.
  • electrostatic latent images for the specific colors are formed on the surfaces of the photosensitive drums 110Y, 11OM, 110C, and 110K.
  • the electrostatic latent images for the specific colors formed on the photosensitive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K are visualized by developing devices 140Y, 140M, 140C, and 140K.
  • unfixed images of four colors that contribute to the color development of color images are formed on the respective photosensitive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K.
  • the four-color toner images visualized on the photosensitive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K are transferred to endless intermediate transfer belts as the intermediate transfer body by the transfer devices 150Y, 150M, 150C, and 150K. First transferred to 170.
  • the four color toner images formed on the photoconductive drums 110Y, 110 ⁇ , 11OC, and 110K are sequentially superimposed to form a full color image on the intermediate transfer belt 170.
  • Cleaning means 160Y, 160M, 160C, and 160K are used for the photosensitive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K after the photosensitive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K transfer the toner images to the intermediate transfer belt 170, respectively. Residual toner remaining on the surface is removed.
  • the exposure device 130 is arranged with a predetermined inclination with respect to the photosensitive drums 110Y, 110M, 110C, and 110K. Further, the intermediate transfer belt 170 is suspended by a driving roller 171 and a driven roller 172, and is rotated in the direction of arrow A in FIG.
  • a paper feed cassette 180 that stores recording paper P as a recording medium is provided.
  • the recording paper P is sent out in the direction of arrow B along a predetermined sheet path one by one from the paper feeding cassette 180 by the paper feeding roller 181.
  • the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 170 suspended from the driven roller 172 and the secondary transfer roller 190 that contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 170 form a transfer-up portion.
  • the recording paper P sent out to the sheet path passes through this transfer dip portion.
  • the secondary transfer roller 190 causes the full color image (unfixed image) formed on the intermediate transfer belt 170 to be collectively transferred onto the recording paper P when the recording paper P passes through the transfer-up portion.
  • Fixing roller 210 of fixing device 200 which will be described in detail later, and heat generation roller as a support roller
  • An outer peripheral surface of the fixing belt 230 suspended by 220 and a pressure roller 240 that contacts the outer peripheral surface of the fixing belt 230 form a fixing-up portion N.
  • the recording paper P passes through the transfer-up portion and then passes through the fixing two-up portion N.
  • the unfixed full-color image that is collectively transferred at the transfer-up portion is heat-fixed on the recording paper P.
  • the image forming apparatus 100 is provided with an openable / closable door 101 that forms a part of the casing. By opening and closing the door 101, it is possible to perform maintenance work such as replacement and maintenance of the fixing device 200 and jam processing of the recording paper P jammed in the paper transport path.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of fixing device 200 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the fixing device 200 uses an electromagnetic induction heating (IH) method as its heat supply means.
  • IH electromagnetic induction heating
  • the fixing device 200 includes a fixing roller 210, a heat roller 220, and a fixing belt 230 as rotatable heating means for fixing an image on the recording paper P by heat supplied from the heat supply means. It has.
  • the fixing device 200 includes a pressure roller 240 as a pressure unit, an induction heating unit 250 as a heat supply unit, a separator 260 as a sheet separation guide plate, and four sheets as a sheet conveyance path forming member. With guide plates 281, 282, 283, 284!
  • the fixing device 200 heats the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 by the action of the magnetic field generated by the induction heating device 250.
  • the fixing device 200 fixes an unfixed image on the recording paper P conveyed along the sheet guide plates 281, 282, 283, and 284 between the heated fixing belt 230 and the pressure roller 240- Heat and fix to recording paper P at the top part N.
  • the heat generating roller 220 is composed of a rotating body that is also a hollow cylindrical magnetic metal member.
  • the magnetic metal member is made of a metal such as iron, cobalt, nickel, or an alloy of these metals. Both ends of the heat generating roller 220 are rotatably supported by bearings fixed to a supporting side plate (not shown), and are driven to rotate by driving means (not shown).
  • the heating roller 220 has an outer diameter of 20 mm and a wall thickness of 0.3 mm and has a low heat capacity and a high temperature rise, and is adjusted so that its Curie point is 300 ° C. or higher.
  • the fixing roller 210 is made of, for example, a metal core having a metallic force such as stainless steel. It is configured to be covered with an elastic member made of silicone rubber having heat resistance in the form of a foam or foam.
  • the fixing roller 210 has an outer diameter of about 30 mm and is larger than the outer diameter of the heat roller 220.
  • the elastic member has a thickness of about 3 to 8 mm and a hardness of about 15 to 50 ° (Asker hardness: 6 to 25 ° in JIS A hardness).
  • the pressure roller 240 is in pressure contact with the fixing roller 210! /. Due to the pressure contact between the fixing roller 210 and the pressure roller 240, a fixing-up portion N having a predetermined width is formed at the pressure contact portion.
  • Fixing belt 230 is formed of a heat-resistant belt, and is suspended between heating roller 220 and fixing roller 210.
  • the heat generating roller 220 is induction-heated by an induction heating device 250 described later.
  • the heat of the heat-generating roller 220 that has been induction-heated is conducted to the fixing belt 230 at a contact portion with the fixing belt 230. Further, since the fixing belt 230 rotates, the fixing belt 230 is heated over the entire circumference.
  • the heat capacity of the heat generating roller 220 is smaller than the heat capacity of the fixing roller 210. Therefore, the temperature of the heat generating roller 220 can be raised in a short time, and the warm-up time at the start of the heat fixing is shortened.
  • the heat resistant belt of the fixing belt 230 has a multilayer structure including a heat generating layer, an elastic layer, and a release layer.
  • the heat generating layer is made of, for example, a metal having magnetism such as iron, cobalt, nickel or an alloy based on these metals.
  • the elastic layer is made of an elastic member such as silicone rubber or fluorine rubber provided so as to cover the surface of the heat generating layer.
  • the release layer is made of PTFE (PolyTetraFluoroEthylene), PFA (Tetrafluoroethylene), FEP (Polyfluoroethylene propylene), silicone rubber, fluororubber, etc.
  • the material used is a high-quality resin or rubber or a mixture of these.
  • the heat generating layer is used as the induction heating device 250.
  • the fixing belt 230 is directly heated by the induction heating device 250, the heat generation efficiency is improved and the response is quick. In other words, there is little temperature unevenness and a heating means Reliability is high.
  • a fixing belt as the heating means without the presence of a heat generation layer!
  • a belt with higher versatility can be used, which is advantageous in terms of cost.
  • a fixing belt for example, a belt base made of polyimide instead of the heat generating layer and the elastic layer and the release layer formed thereon can be applied.
  • the pressure roller 240 is, for example, a highly conductive material having high heat conductivity, such as copper or aluminum, and having high heat resistance and releasability to toner on the surface of a metal core made of metal. Is provided.
  • a metal core of the pressure roller 240 for example, SUS (Steel Use Stainless) (JIS Japanese Industrial Standard) may be used in addition to these metals.
  • the pressure roller 240 is in pressure contact with the fixing roller 210 via the fixing belt 230, thereby forming a fixing-up portion N that sandwiches and conveys the recording paper P.
  • the hardness of the pressure roller 240 is higher than the hardness of the fixing roller 210.
  • the peripheral surface of the pressure roller 240 is in a state of biting into the peripheral surface of the fixing roller 210 via the fixing belt 230.
  • the outer diameter of the pressure roller 240 is about 30 mm, which is the same as that of the fixing roller 210.
  • the thickness of the pressure roller 240 is about 2 to 5 mm, which is thinner than the thickness of the fixing roller 210.
  • the hardness of the caloric pressure roller 240 is about 20 to 60 ° (Asker hardness: 6 to 25 ° in JIS A hardness), which is harder than the fixing roller 210.
  • the recording paper P is conveyed through the fixing nipping portion N so as to follow the surface shape of the peripheral surface of the pressure roller 240.
  • the heat fixing surface of the recording paper P is easily separated from the surface force of the fixing belt 230.
  • a temperature detector having a high thermal response temperature sensor such as a thermistor is provided on the inner peripheral surface of the fixing belt 230 in the vicinity of the inlet side of the fixing-up section N as a temperature detecting means. 270 is arranged.
  • the induction heating device 250 maintains the temperature at which the unfixed image is fixed at a predetermined value based on the temperature of the inner peripheral surface of the fixing belt 230 detected by the temperature detector 270. It is controlled to do.
  • the configuration of the induction heating device 250 will be described. As shown in FIG. 2, the induction heating device 250 is disposed so as to face the outer peripheral surface of the heat generating roller 220 with the fixing belt 230 interposed therebetween.
  • the induction heating device 250 is provided with a support frame 251 as a coil guide member. This induction heating device 250 is made of a flame-retardant resin and is curved so as to cover the heat generating roller 220 !.
  • a thermostat 252 is disposed at the center of the support frame 251. A part of the temperature detection portion of the thermostat 252 is exposed from the support frame 251 toward the heat roller 220 and the fixing belt 230.
  • An exciting coil 253 as a magnetic field generating means wound around the outer peripheral surface of the support frame 251 is connected to an inverter circuit (not shown).
  • the thermostat 252 detects that the temperature of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 has become abnormally high, the thermostat 252 forcibly cuts off the connection between the exciting coil 253 and the inverter circuit.
  • the exciting coil 253 is configured by alternately winding a long exciting coil wire whose surface is insulated in the axial direction of the heating roller 220 along the support frame 251.
  • the axial length of the heat generating roller 220 at the winding portion of the exciting coil 253 is substantially the same as the area where the fixing belt 230 and the heat generating roller 220 are in contact with each other.
  • the exciting coil 253 is connected to the above-described inverter circuit, and this inverter circuit force also generates an alternating magnetic field by being fed with a high-frequency alternating current of 10 kHz to 1 MHz (preferably 20 kHz to 800 kHz).
  • This alternating magnetic field acts on the heat generating layer of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 in the contact area between the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 and in the vicinity thereof. Due to the action of the alternating magnetic field, an eddy current in a direction that prevents the change of the alternating magnetic field flows inside the heat generating layer of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230.
  • This eddy current generates juule heat according to the resistance of the heat generating layer of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230, and mainly in the contact area between the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 and in the vicinity thereof. Then, the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 are heated by electromagnetic induction.
  • the support frame 251 is provided with an arch core 254 and a side core 255 so as to surround the exciting coil 253.
  • the arch core 254 and the side core 255 increase the inductance of the exciting coil 253, and the exciting coil 253 and the heating roller 220 To make the electromagnetic coupling in good condition.
  • the fixing device 200 it is possible to input a large amount of power to the heat roller 220 with the same coil current by the operation of the arch core 254 and the side core 255. As a result, the warm-up time of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 can be shortened.
  • a resinous housing 256 formed in a roof shape so as to cover the arch core 254 and the thermostat 252 inside the induction heating device 250 is attached to the support frame 251.
  • the housing 256 is formed with a plurality of heat radiating holes (not shown) so that the heat generated by the device parts such as the support frame 251, the exciting coil 253, and the arch core 254 can be released to the outside.
  • the housing 256 may be formed of a material other than grease, such as aluminum.
  • a short ring 257 that covers the outer surface of the housing 256 is attached to the support frame 251 so as not to block the heat radiating holes formed in the housing 256.
  • the short ring 257 is located on the back surface of the arch core 254, and generates an eddy current in a direction that cancels a slight leakage magnetic flux leaking from the back surface of the arch core 254 to the outside. As a result, a magnetic field is generated in a direction that cancels the magnetic field of the leakage magnetic flux, and unnecessary radiation due to the leakage magnetic flux is prevented.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the fixing device 200.
  • the fixing device 200 mainly includes a mode switching unit 301, a heat generation amount control unit 302, a rotation speed control unit 303, a target temperature storage unit 304, a rotation speed storage unit 305, and a timer 306.
  • the mode switching unit 301 sets and switches the operation mode of the image forming apparatus 100.
  • the heat generation amount control unit 302 controls the heat generation amount of the fixing device 200.
  • the rotation speed control unit 303 controls the rotation speeds of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230.
  • the target temperature storage unit 304 stores in advance the target temperatures of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 determined for each operation mode of the image forming apparatus 100.
  • the rotational speed storage unit 305 stores in advance the rotational speed of the fixing belt 230 determined for each operation mode of the image forming apparatus 100.
  • the timer 306 is used by a rotation speed control unit 303 in a rotation speed control process
  • the fixing device 200 is not shown in the figure, but includes a CPU (Central Processing Unit) and a control program.
  • a storage medium such as a ROM (Read Only Memory) that stores the program, a working memory such as a RAM (Random Access Memory), and a circuit device such as an AD (Analog to Digital) converter.
  • the functions of each part shown in Fig. 3 are realized by the CPU executing a predetermined control program.
  • the mode switching unit 301 includes a monochrome plain paper print mode (hereinafter referred to as “monochrome print mode” or “plain paper print mode” t, as appropriate) for printing a monochrome image on plain paper, and a color image on plain paper.
  • a monochrome plain paper print mode hereinafter referred to as “monochrome print mode” or “plain paper print mode” t, as appropriate
  • This switching is performed by an instruction to start a printing operation from a host device (not shown) (for example, a personal computer used by the user), operation of a key switch (not shown) provided in the image forming apparatus 100, or a paper discharge sensor (not shown). This is performed based on the detection of the completion of printing.
  • Image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 starts the image forming operation described with reference to FIGS. 1 and 2 when the host device designates the print mode and is instructed to start the print operation.
  • the mode switching unit 301 controls each unit so that each unit of the image forming apparatus 100 performs an operation corresponding to the designated print mode.
  • the designated print mode is notified to each of the heat generation amount control unit 302 and the rotation speed control unit 303.
  • the operation of each unit of the image forming apparatus 100 is shifted to the standby mode.
  • the heat generation amount control unit 302 and the rotation speed control unit 303 are notified of the transition to the standby mode, respectively.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the heat generation amount control unit 302.
  • the heat generation amount control unit 302 mainly includes a supply power calculation unit 311, a power setting unit 312, a temperature detection unit 313, a voltage value detection unit 314, a current value detection unit 315, and a power value. It comprises an arithmetic unit 316 and a limiter control unit 317.
  • the induction heating device 250 shown in FIG. 2 uses the heat roller 220 and the fixing plate to heat and fix the unfixed full-color image secondarily transferred onto the recording paper P. Heat 230.
  • the supplied power calculation unit 311 calculates a power value to be supplied to the induction heating device 250.
  • the power setting unit 312 outputs the power value calculated by the supply power calculation unit 311 to the inverter circuit that drives the exciting coil 253.
  • the power value output to the inverter circuit is controlled in accordance with the value (register value) set in the power setting unit 312.
  • the amount of heat generated by the induction heating device 250 that is, the temperature of the heat roller 220 and the fixing belt 230 for fixing the unfixed image on the recording paper P is controlled.
  • the information necessary for calculating the value of the electric power supplied to the induction heating device 250 includes the image fixing temperature of the fixing device 200, the value of the electric power actually supplied to the inverter circuit, and the force S. .
  • the image fixing temperature of the fixing device 200 is obtained from the temperature detection unit 313.
  • the power value actually supplied to the inverter circuit is obtained from the power value calculation unit 316.
  • the temperature detection unit 313 converts the analog output from the temperature detector 270 disposed in contact with the inner surface side of the fixing belt 230 near the inlet side of the fixing-up unit N into digital data, and supplies power Output to calculation unit 311.
  • the fixing device 200 shown in FIG. 2 includes a voltage detector that detects an input voltage to the inverter circuit and a current detector that detects an input current to the inverter circuit. .
  • the voltage value detection unit 314 converts the detection result of the voltage detector into digital data, and outputs the input voltage value to the inverter circuit.
  • the current value detection unit 315 converts the detection result of the current detector into digital data, and outputs the input current value to the inverter circuit.
  • the current value it is also possible to detect the current value flowing through the exciting coil 253 and use it for control.
  • the power value calculation unit 316 employs a method of obtaining the input power value to the inverter circuit by multiplying the outputs from the voltage value detection unit 314 and the current value detection unit 315, respectively.
  • the voltage value detection unit 314 outputs the calculation result to the supply power calculation unit 311.
  • the supplied power calculation unit 311 receives the target every time the mode is switched from the mode switching unit 301. A corresponding target temperature is acquired with reference to the temperature storage unit 304.
  • the data from the temperature detection unit 313 and the power value calculation unit 316 are periodically (here, every 10 ms) so that the temperatures of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 coincide with the acquired target temperature.
  • the supplied power calculation unit 311 controls the intensity of magnetic flux generated from the exciting coil 253 by adjusting the register value. In this way, the supply power calculation unit 311 sets the calculation value in the power setting unit 312, thereby controlling the temperatures of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 for fixing the unfixed image on the recording paper P.
  • Limiter control unit 317 finally checks the value of power set in power setting unit 312.
  • the limiter control unit 317 is configured to set a value exceeding a predetermined limit value in the power setting unit 312 or the calculation result by the power value calculation unit 316 is larger than a predetermined value. If the value is a value, control is performed to change the data set in the power setting unit 312 to a predetermined specified value.
  • limiter control section 317 for example, when the limit value is AAHEX (H EXadecimal number: hexadecimal) in data and the value calculated by supply power calculation section 311 is larger than AAHEX. Then, the power setting unit 312 is forcibly set to a power value corresponding to 80% of the target power. Limiter control section 317 also performs the same processing when the calculation result by power value calculation section 311 is, for example, 1150 W (watts) or more.
  • AAHEX H EXadecimal number: hexadecimal
  • the rotation speed storage unit 305 stores a rotation speed of 250 mmZs corresponding to the plain paper printing mode, a rotation speed of 150 mmZs corresponding to the color plain paper printing mode, and a rotation speed of lOOmmZs corresponding to the standby mode. is doing.
  • 250mmZs is called the first rotation speed
  • lOOmmZs is called the second rotation speed.
  • the rotation speed storage unit 305 includes a first rotation speed and a second rotation speed.
  • the third rotation speed of 170mmZs is stored as the intermediate rotation speed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the rotation speed control process by the rotation speed control unit 303.
  • the rotation speed control unit 303 generates heat when it is notified of the mode from the mode switching unit 301 (S401: YES), and the previous mode is the plain paper print mode and the standby mode is notified (S402: YES).
  • the rotational speed of the roller 220 and the fixing belt 230 is changed to the third rotational speed (S403).
  • the time measurement by the timer 306 is started (S404), and when the measurement time reaches a predetermined time (S405: YES), the rotation speed of the heating roller 220 and the fixing belt 230 is set to the notified rotation speed. Change (S406).
  • 1 second is set as the predetermined time.
  • S407: YES when the end of the process is instructed because the mode is fixed (S407: YES), the series of processes is ended, but when the end of the process is not instructed in particular (S407: NO) ), Return to step S401 again
  • the predetermined time used as the threshold value in step S405 is, for example, the amount of overshoot that occurs in experiments and simulations while gradually shortening the length of time for rotation at the third rotational speed. Measure the length, identify the length of time during which the magnitude of the overshoot is less than or equal to a predetermined tolerance, and apply this. Furthermore, the ambient temperature may be detected, and the predetermined time may be adjusted to an appropriate value according to the detection result.
  • FIG. 6 is a diagram showing a simulation result of a temperature change of the fixing belt 230 by the fixing device 200 according to the first embodiment.
  • a simulation result is shown when printing is performed in the state where the mode of the image forming apparatus 100 is set to the plain paper printing mode, and the mode is shifted to the stunning mode after the printing is completed.
  • Fixing device 200 preheating is performed in the standby mode in order to shorten the time until the first printing becomes possible after returning from the standby mode.
  • Fixing device 200 As described above, this is a coil-enclosed belt fixing device using electromagnetic induction heating as a heat source, and heats a part of the fixing belt 230 and the heat generating roller 220 and rotates them to heat the entire fixing belt 230. It has a structure to convey. In this configuration, if preheating is performed with the heating roller 220 and the fixing belt 230 stopped, the belt may partially become hot and break, so these devices are rotating. It must be preheated. Considering the life of the fixing device 200, it is desirable to avoid rotating the heating roller 220 and the fixing belt 230 in vain.
  • the rotation speed in the print mode in which the slowest rotation speed is set is adopted as the rotation speed in the standby mode.
  • the rotational speed of the fixing belt 230 is represented by the moving speed of the outer peripheral portion of the fixing belt 230.
  • the rotation speeds of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 are 250 mm / s in the monochrome printing mode and 100 mm / s in the standby mode.
  • the heat of the heat generating roller 220 is conducted to the fixing belt 230 as described above.
  • the fixing belt 230 is heated in a certain area by electromagnetic induction heating or the like, and the heat is conveyed to the fixing head N. Therefore, at the moment when the rotation speed is changed to a low speed due to a change in the printing mode, the time for passing the fixing belt 230 is increased, and the amount of heat per unit time supplied to the fixing belt 230 is increased. Thereafter, an appropriate amount of heating is controlled by measuring the increased amount of heat, but the temperature of the fixing belt 230 temporarily overshoots greatly.
  • fixing device 200 rotates at a middle rotational speed for a predetermined time.
  • the ratio is 0.5 or less. Therefore, when switching from plain paper monochrome printing mode to standby mode, after printing on plain paper, it operates for 1 second at a third rotation speed of 170mmZs, which is the intermediate speed, and then changes to lOOmmZs.
  • the rotation speed of the fixing belt 230 is changed to a low speed, it is possible to suppress the occurrence of a large overshoot in the temperature of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230.
  • the temperature curve 351 of the fixing belt 230 causes an overshoot.
  • the temperature difference with respect to the target temperature in the plain paper printing mode and standby mode could be suppressed to about 6 ° C respectively.
  • the printing speed of the color plain paper printing mode of the fixing device 200 is 150 mmZs.
  • the rotation speed of the fixing belt 230 changes from 250 mmZs to 150 mmZs.
  • the speed ratio is not less than 0.5. Therefore, in this case, the rotational speed is directly changed from 250 mm mZs force to 150 mmZs without going through an intermediate speed.
  • the rotation speed of the heating unit is directly set. Instead of changing to, a section to rotate at an intermediate rotational speed is provided. As a result, the occurrence of a large overshoot in the temperature of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230 can be suppressed, the reliability of the apparatus can be improved, and the lifetime can be extended.
  • the fixing device 200 is described as being mounted on the tandem image forming apparatus 100.
  • the fixing apparatus 200 is not limited to this, and can be mounted on any type of image forming apparatus. Needless to say.
  • the fixing device 200 using the fixing belt 230 as a heating means has been described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the fixing belt 230 is not used, and the fixing roller 210 also serves as the heat generating roller 220. Also good. In other words, the unfixed image on the recording paper P may be directly heated and fixed by the fixing roller 210.
  • Embodiment 2 of the present invention a fixing device according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
  • description of parts that perform the same configuration and operation as in Embodiment 1 is omitted, and elements having similar functions are assigned the same numbers.
  • the fixing device according to the second embodiment is applied to the same image forming apparatus as that of FIG. 1 of the first embodiment, and the configuration thereof is the same as that of FIG. 2 of the first embodiment.
  • the functional configuration is different from that of the fixing device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of the fixing device according to the second embodiment. This corresponds to FIG.
  • this fixing device 500 in addition to the monochrome plain paper print mode, the color plain paper print mode, and the standby mode, the color special paper print mode for printing on the OHP sheet is set as in the first embodiment.
  • a switching unit 601 is provided. Since the printing speed in each printing mode is different from that in the first embodiment, the target temperature storage section 304 and the rotational speed storage section 305 in the first embodiment have different target temperature storage sections. 604 and a rotation speed storage unit 605 are provided. Furthermore, a rotation speed control unit 603 that performs processing different from the rotation speed control unit 303 of the first embodiment is provided.
  • the rotation speed storage unit 605 corresponds to the monochrome printing mode with a rotation speed of 170 mmZs, supports the color plain paper printing mode with a rotation speed of 105 mmZs, supports the color special paper printing mode and the standby mode. Stores 52.5mmZs respectively.
  • 170 mmZs is referred to as the first rotation speed
  • 52.5 mmZs is referred to as the second rotation speed
  • 10 5 mmZs is referred to as the third rotation speed.
  • the target temperature storage unit 604 has a target temperature 170 corresponding to the monochrome printing mode, for example.
  • C stores the target temperature of 175 ° C corresponding to the color plain paper printing mode.
  • the target temperature in standby mode is based on the higher temperature in order to shorten the first print time. Therefore, the target temperature storage unit 604 stores the target temperature of 175 ° C. corresponding to the standby mode.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the rotational speed control process by the rotational speed control unit 603, and corresponds to FIG.
  • the rotation speed control unit 603 is a force at which the ratio of the notified mode rotation speed to the rotation speed of the immediately preceding mode becomes a predetermined value or less. It is determined whether or not (S702). For example, 0.5 is set as the predetermined value.
  • the rotational speed control unit 603 assumes that the temperature overshoot is excessive, and the rotational speeds of the heat generating roller 220 and the fixing belt 230. Is changed to a rotation speed between the rotation speed of the immediately preceding mode and the notified rotation speed of the mode (S703).
  • the rotation speed control unit 303 starts the time measurement by the timer 306 (S70). 4)
  • the measurement time reaches a predetermined time (S705: YES)
  • the rotation speeds of the heat roller 220 and the fixing belt 230 are changed to the notified rotation speed (S706).
  • 1 second is set as the predetermined time.
  • the end of processing is instructed, for example, when the mode is fixed (S707: YES)
  • step S706 is changed to the intermediate rotational speed. Change to the rotation speed of the mode notified directly without performing.
  • the predetermined value used as the threshold value in step S702 is, for example, the magnitude of the overshoot that occurs in the simulation for various combination patterns of the rotation speed before the change and the rotation speed after the change. Measurement, analyze the relationship between each speed ratio and the size of the overshoot, identify the speed ratio where the overshoot falls below a predetermined tolerance, and apply this. Good. Furthermore, the ambient temperature may be detected, and the predetermined value may be adjusted to an appropriate value according to the detection result. In step S702, it may be determined whether or not the ratio of rotational speeds is smaller than a predetermined value, rather than determining whether or not the rotational speed ratio is equal to or less than a predetermined value. In this case, if smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S703, and if not smaller, the process proceeds to step S706.
  • the predetermined time used as the threshold value in step S705 is, for example, analyzed by experiment or simulation for the relationship between the speed ratio of the rotational speed after the change and the speed ratio after the change to the result of the analysis. Therefore, a common value that allows the overshoot to be within the allowable range may be applied to the speed ratio of the deviation, and a minimum value that allows the overshoot to be within the allowable range is specified for each speed ratio. You may make it apply the minimum value for every ratio. Furthermore, the ambient temperature may be detected, and the predetermined time may be adjusted to an appropriate value according to the detection result.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a simulation result of a temperature change of the fixing belt 230 by the fixing device 500 according to the second embodiment.
  • the mode of the image forming apparatus 100 is set to mono. The simulation results are shown when printing is performed with the black print mode set and the printer enters standby mode after printing.
  • the rotational speed decreases from the first rotational speed 170 mmZs to the second rotational speed 52.5 mmZs.
  • the speed ratio is 0.5 or less
  • a large overshoot occurs in the temperature of the fixing belt 230. Therefore, during the transition from the monochrome printing mode to the standby mode, rotate it for 1 second at the third rotation speed of 105mmZs, which is the printing speed in the color plain paper printing mode.
  • the speed change from the first rotation speed 170mmZs to the third rotation speed 105mmZs and the speed change from the third rotation speed 105mmZs to the second rotation speed 52.5mmZs require rotation at an intermediate rotation speed. It is done directly without going through.
  • the fixing temperature is also changed from 170 ° C. to 175 ° C.
  • the electric power supplied to the induction heating device 250 temporarily increases, and the temperature of the fixing belt 230 overshoots more greatly.
  • the fixing device 200 when the rotation speed of the fixing belt 230 is changed from 170 mmZs to 105 mmZs, the target temperature is changed first, and after a time corresponding to the predetermined value has elapsed. The rotation speed is changed to 52.5mmZs.
  • the overshoot has two peaks, and the temperature difference with respect to the target temperature in the standby mode can be suppressed to about 7 ° C. did it. This also allowed for quick convergence to the target temperature in standby mode.
  • Embodiment 3 of the present invention a fixing device according to Embodiment 3 of the present invention will be described. In the following, description of parts that perform the same configuration and operation as in Embodiment 1 is omitted, and elements having similar functions are assigned the same numbers.
  • the fixing device according to the third embodiment is applied to the same image forming apparatus as that in FIG. 1 of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of fixing device 800 according to Embodiment 3 of the present invention. is there.
  • the fixing device 800 has a roller configuration instead of a belt configuration, but employs an external heating electromagnetic induction heating method.
  • the fixing roller 810 has a heat generating layer similar to the heat generating roller 220 of the first embodiment. Then, the outer peripheral surface is brought into contact with the outer peripheral surface of the pressure roller 240 to form a nip portion N that sandwiches and conveys the recording paper P onto which the toner 290 is transferred.
  • an exciting coil 253 is disposed opposite to the outer peripheral surface of the fixing roller 810 at a position where the N-part N force is also separated, as in the first embodiment.
  • an arch core 254 is disposed so as to surround the exciting coil 253. That is, a part of the fixing roller 810 is rapidly heated and the fixing roller 810 is rotated to heat the entire outer peripheral surface.
  • the fixing device 800 is configured to heat a part of the fixing roller 810, and the temperature detector 270 is located downstream of the heating portion, so that there is a time lag between heating and temperature detection. Therefore, if the rotation speed of the fixing roller 810 is suddenly reduced, only a part of the fixing roller 810 is heated rapidly, which may cause an abnormally high temperature. However, by executing the control contents shown in Fig. 5, the temperature overshoot can be reduced when the rotation speed of the fixing roller 810 is changed, and a simulation result of temperature change equivalent to Fig. 6 can be obtained. I was able to.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing the simulation result of the temperature change of the fixing belt 230 according to Comparative Example 1 as described above.
  • the mode was changed, a large overshoot occurred in the temperature curve 351b of the fixing belt 230 due to the speed change, and the temperature difference with respect to the target temperature in the plain paper printing mode and the standby mode was about 20 ° C.
  • FIG. 12 is an explanatory view showing the simulation result of the temperature change of the fixing belt 230 according to Comparative Example 2 as described above.
  • the temperature of the fixing belt 230 is 200 ° C or higher. Further, when temperature correction is performed in a low temperature environment, the temperature may be 205 ° C or higher. As a result, a high temperature error may occur depending on the thermistor variation, and the fixing device may stop abnormally. According to each of the fixing devices of Embodiments 1 to 3 of the present invention, it is possible to prevent these situations that can occur in the conventional method that only reduces the temperature overshoot of the heating means.
  • the fixing device according to the present invention can reduce the temperature overshoot of the heating means, and is useful as a fixing device for image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, and printers.

Landscapes

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Abstract

　定着装置の動作モードの変更によって、熱により画像を記録紙に定着させる回転可能な加熱手段の回転速度が、最も早い第一の回転速度から、最も遅い第二の回転速度へと移行する際、第一の回転速度から第二の回転速度に直接変更すると加熱手段の温度のオーバシュートが大きくなり、ベルトの寿命が短くなり、高温異常エラーが発生することがある。そこで、第一の回転速度と第二の回転速度の間である第三の回転速度で加熱手段を所定時間回転させた後、第二の回転速度に変更する。これにより、加熱手段の温度の過大なオーバシュートを回避する。

Description

明 細 書
定着装置およびこれを用いた画像形成装置
技術分野
[0001] 本発明は、回転する加熱手段を用いて記録紙を加熱する定着装置に関し、特に電 子写真方式または静電記録方式の複写機や複合機、ファクシミリ、プリンタなどの画 像形成装置に好適な定着装置に関する。
背景技術
[0002] 電磁誘導加熱方式の加熱装置は、一般に、調理テーブルや電気釜などに使用さ れている。近年、このような電磁誘導加熱方式の加熱装置を複写機やファクシミリ、プ リンタなどの画像形成装置における定着装置に適用することが盛んに検討されてい る。
[0003] 電磁誘導加熱方式の加熱装置を用いた定着装置では、磁束発生手段が発生する 磁束を発熱体の発熱層に透過させ、この磁束の透過により生じた渦電流によって発 熱層を発熱させる。そして、この発熱により加熱された発熱体の熱で、コピー用紙ま たは OHP (OverHead Projector)シートなどの記録紙上に形成された未定着画像を、 直接的または間接的に加熱定着させるようにして 、る。
[0004] 具体的には、たとえば、定着ローラまたは定着ベルトなど力 なる発熱体に導電体 からなる発熱層を形成する。また、記録紙の通紙経路を挟んで発熱体と加圧ローラと を圧接させて配置し記録紙を挟持して搬送する-ップ部を形成する。さら〖こ、強磁性 体からなるコアに励磁コイルを卷回して構成される磁束発生手段を配置する。ただし 、その励磁コイルは、発熱体の発熱層に対向するように配置する。そして、励磁コィ ルに所定の周波数の交流電流を印加し、励磁コイルの周囲に磁束を発生させて磁 界を形成し、この磁界の作用で生じた渦電流により発熱体の発熱層を発熱させる。こ の状態で、発熱体と加圧ローラとのニップ部に記録紙を送り込み、発熱層の発熱によ り加熱された発熱体の熱と加圧ローラの圧力とにより記録紙上の未定着画像を定着 する。
[0005] このような電磁誘導加熱方式の加熱装置を用いた定着装置は、ハロゲンランプを熱 源とする熱ローラ方式の定着装置と比較して、より発熱効率が高ぐ所定の定着温度 に発熱するまでのウォームアップ時間を短くすることができるという利点を有している。
[0006] しかし、加熱力が強いため、特に低い熱容量の定着装置において装置を回転させ ずに加熱した場合に、局部的に温度上昇が起こり、部分的にローラやベルトが熱破 壊してしまう恐れがある。そのため、電磁誘導加熱は定着装置の回転中のみに限ら れ、装置のスタンバイ中に発熱させる場合にはスタンノ ィ中にも低速で回転させるな どの対策が必要となる (たとえば、特許文献 1参照)。
[0007] ところで、連続印字中に印字モードが変更されることがある。たとえば、普通紙の印 字力も OHPシートの印字に切り替えられる場合である。このような場合、 OHP印字モ ードでは透過性を維持するため通常速度が半速になり、定着させる際の温度も普通 紙印字モードにおける温度よりも高く設定されることが多い。したがって、このような印 字モードの変更の際にそれぞれに起因する温度上昇が重なり、定着装置の温度が 一時的に規定値を超えてしまう現象、つまり、オーバシュートの現象が生じることがあ る。
[0008] ハロゲンランプを用いた従来の定着装置では、上記の速度の変更と設定温度の変 更が同時に行われていた。しかし、ハロゲンランプには熱応答の遅れが存在しており 、この熱応答特性によって、結果的に加熱タイミングがずれることになつていた。すな わち、結果的に、回転速度の変更が終了して発熱ローラの温度が安定した後に、発 熱ローラの温度上昇が始まっていた。したがって、ハロゲンランプを用いた従来の定 着装置では、オーバシュートは特に問題視されていな力つた。
特許文献 1：特開 2002— 082549号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 一方、電磁誘導加熱式の定着装置にお!ヽては、熱応答の遅れはほとんど存在しな い。このため、従来のハロゲンランプを用いた定着装置と同様に、速度の変更と設定 温度の変更を同時に行った場合に、それぞれが原因の温度上昇が一度に発生する ことにより、オーバシュートの度合いが大きくなるものと想定される。
[0010] 上記した従来の電磁誘導加熱方式の定着装置では、定着装置の寿命や騒音の観 点から、スタンバイモード時に定着装置を通常の印字動作速度の半速で動作させて いる。したがって、普通紙印字が終了した後に次の印字が無くスタンバイモードに移 行する場合には、通常速度の動作から半速の動作に移行することになる。
[0011] その場合、半速動作に移行した直後に加圧ローラに奪われる熱量が半減し、加熱 手段の温度がオーバシュートする。特にベルト定着方式の場合、速度が半分になる ことによってベルトに供給される熱量が瞬間的に倍になり、急激な温度上昇を起こす ことになる。また、電磁誘導加熱によってベルトを直接発熱させる場合も、電磁誘導 加熱の励磁コイルを通過する時間が倍になることから、局所的にベルトの温度が高く なる現象が発生する。
[0012] 通常、ベルト定着装置では加熱部と温度検知部に位置的なずれがあることが多い 。また、加熱に電磁誘導加熱を用いた場合には、加熱部位に金属を配置すると加熱 されてしまうため、電磁誘導加熱の磁界内に温度センサを置くことは困難である。そ のため、加熱した温度を制御にフィードバックするのにタイムラグが生じる。これは速 度を半速にすることにより顕著になるため、ベルトの温度上昇も大きくなる。以上の現 象は、等速印字のベルト移動速度が 200mmZs (ミリメートル毎秒)以上といった高 V、速度で、半速との速度差が大き!、場合により顕著になる。
[0013] 最近では、カラー等速印字速度の 1.1〜2倍の速度でモノクロ印字することが行わ れている。その場合、モノクロ印字モード力もカラー印字のスタンバイモードへ移行す る場合、その速度は 1Z2〜1Z4程度に急速に低下することになる。そのため、より 大きなオーバシュートが発生する。
[0014] さらに、加熱の目標温度がモノクロ印字モード時の値からスタンバイモード時の値 へ切り替わる際、一時的に加熱の出力が上昇する現象がある。これはモノクロ印字モ ード時の定着温度からスタンバイモード時の温度への移行がより高温への変更にな る場合に顕著である。
[0015] モノクロ普通紙印字が終了した後にカラー印字のスタンバイモードに移行した場合 、上記二つの現象が重なり合い、 20°C以上オーバシュートする現象が見られた。
[0016] また、 OHP用紙に印字する際は、上記のように、動作速度を落としたり設定温度を 高くする。したがって、モノクロ印字力 そのままカラーの OHP印字モードに移行する 場合には、モード移行時のオーバシュートが 25°C以上と過大になり、ベルトの寿命短 縮やサーモスタットが切れたり高温エラーの発生が起こる可能性がある。
[0017] 本発明の目的は、モード移行時のオーバシュートを抑えることができる定着装置お よびこれを用いた画像形成装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0018] 本発明の定着装置は、熱によって画像を記録紙に定着させる回転可能な加熱手 段と、前記加熱手段との間で記録紙を加圧搬送する加圧手段と、前記加熱手段が第 一の回転速度で回転する一のモードから前記加熱手段が第二の回転速度で回転す る他のモードへ移行するとき、前記加熱手段を前記第一の回転速度と前記第二の回 転速度との間の第三の回転速度で所定時間回転させる回転速度制御手段と、を具 備する構成を採る。
[0019] また、本発明の定着装置は、熱によって画像を記録紙に定着させる回転可能なカロ 熱手段と、前記加熱手段との間で記録紙を加圧搬送する加圧手段と、前記加熱手 段が第一の回転速度で回転する第一のモードと、前記加熱手段が前記第一の回転 速度よりも低い第二の回転速度で回転する第二のモードと、前記加熱手段が前記第 一の回転速度よりも低く前記第二の回転速度よりも高い第三の回転速度で回転する 第三のモードとを切り替えて設定するモード切替手段と、前記モード切替手段によつ て前記第一のモードから前記第二のモードへ切り替えられるとき、前記加熱手段を前 記第一の回転速度と前記第二の回転速度との間の所定の回転速度で所定時間回 転させる回転速度制御手段と、を具備する構成を採る。
[0020] また、本発明の画像形成装置は、記録紙に画像を転写する画像転写装置と、前記 画像転写手段によって記録紙に転写された画像を熱によって定着させる回転可能な 加熱手段と、前記加熱手段との間で記録紙を加圧搬送する加圧手段と、前記加熱 手段が第一の回転速度で回転する一のモードから前記加熱手段が第二の回転速度 で回転する他のモードへ移行する場合、前記加熱手段を前記第一の回転速度と前 記第二の回転速度との間の第三の回転速度で所定時間回転させる回転速度制御 手段と、を備えた定着装置と、を具備する構成を採る。
発明の効果 [0021] 本発明によれば、あるモードから加熱手段の回転速度の異なるモードへと切り替わ るときに、直接に回転速度を変更するのではなぐ中間の回転速度で加熱手段を所 定時間回転させて力も次のモードの回転速度へと移行させる。これにより、モードの 移行に伴う加熱手段の温度のオーバシュートを抑えることができ、その後の印字時に おける画像乱れも防止することができる。このため、たとえば、カラー印字速度と、そ れより速いモノクロ印字速度と、 OHPなどのカラー半速印字速度とを有する、または 、待機時に加熱手段の回転速度を半速以下とする待機状態に移行する定着装置で あっても、速度変更の際に加熱手段の温度の過大なオーバシュートを防ぐことができ 、また、良好な画像を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る定着装置を用いた画像形成装置の構成を示す概 略断面図
[図 2]本発明の実施の形態 1に係る定着装置の構成を示す概略断面図
[図 3]本発明の実施の形態 1に係る定着装置の機能的構成を示すブロック図
[図 4]本発明の実施の形態 1における発熱量制御部の機能的構成を示すブロック図
[図 5]本発明の実施の形態 1における回転速度制御部による回転速度制御処理の流 れを表すフロー図
[図 6]本発明の実施の形態 1に係る定着装置による定着ベルトの温度変化のシミュレ ーシヨン結果を示す図
[図 7]本発明の実施の形態 2に係る定着装置の機能的構成を示すブロック図
[図 8]本発明の実施の形態 2における回転速度制御部による回転速度制御処理の流 れを表すフロー図
[図 9]実施の形態 2に係る定着装置による定着ベルトの温度変化のシミュレーション 結果を示す説明図
[図 10]本発明の実施の形態 3に係る定着装置の構成を示す概略断面図
[図 11]中間の回転速度を用いない定着装置における温度変化のシミュレーション結 果の一例を示す説明図
[図 12]中間の回転速度を用いない定着装置における温度変化のシミュレーション結 果の他の例を示す説明図
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各 図において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の 符号を付し、その説明を省略する。
[0024] (実施の形態 1)
図 1は、本発明の実施の形態 1に係る定着装置を用いた画像形成装置の構成を示 す概略断面図である。この画像形成装置 100は、タンデム方式の画像形成装置であ る。画像形成装置 100において、カラー画像の発色に寄与する 4色のトナー像力 4 つの像担持体上に個別に形成され、中間転写体上に順次重ね合わせて一次転写さ れた後、この一次転写像が、記録媒体に一括転写（二次転写)される。
[0025] また、図 1において、画像形成装置 100の各構成要素に付した符号の末尾の記号 Y、 M、 C、 Kは、どの色の画像の画像形成に関与する構成要素であるかを示してい る。 Υはイェロー画像に対応し、 Μはマゼンタ画像に対応し、 Cはシアン画像に対応 し、 Κはブラック画像に対応している。また、同一符号の構成要素は、それぞれ共通 した構成を有している。
[0026] 画像形成装置 100は、前記 4つの像担持体としての感光体ドラム 110Y、 110M、 1 10C、 110Kと、中間転写ベルト（中間転写体） 170とを有している。各感光体ドラム 1 10Y、 110M、 110C、 110Kの周囲には、 4つの画像形成ステーション SY、 SM、 S C、 SKが配設されている。画像形成ステーション SY、 SM、 SC、 SKは、 4つの帯電 器 120Y、 120M、 120C、 120Kと、露光装置 130と、 4つの現像器 140Y、 140Μ、 140C、 140Kと、 4つの転写器 150Y、 150M、 150C、 150Kと、 4つのクリーニング 装置 160Y、 160M、 160C、 160Kとにより構成されて!/、る。
[0027] 図 1において、各感光体ドラム 110Y、 110M、 110C、 110Kは、それぞれ矢印 C の方向に回転される。各感光体ドラム 110Y、 110M、 110C、 110Kの表面は、帯電 器 120Y、 120M、 120C、 120K【こ Jつて、一様【こ所定の電位【こそれぞれ帯電され る。
[0028] 帯電された各感光体ドラム 110Y、 110M、 110C、 110Kの表面には、露光装置 1 30によって、それぞれ異なる特定色の画像データに対応したレーザビームの走査線 130Y、 130M、 130C、 130K力 S照射される。これにより、各感光体ドラム 110Y、 11 OM、 110C、 110Kの表面に前記特定色ごとの静電潜像が形成される。
[0029] 感光体ドラム 110Y、 110M、 110C、 110K上に形成された前記特定色ごとの静電 潜像は、現像器 140Y、 140M、 140C、 140Kによって顕像ィ匕される。これにより、各 感光体ドラム 110Y、 110M、 110C、 110K上に、カラー画像の発色に寄与する 4色 の未定着画像が形成される。
[0030] 感光体ドラム 110Y、 110M、 110C、 110K上に顕像化された 4色のトナー像は、 転写器 150Y、 150M、 150C、 150Kによって、前記中間転写体としての無端状の 中間転写ベルト 170に一次転写される。これにより、感光体ドラム 110Y、 110Μ、 11 OC、 110K上に形成された 4色のトナー像が順次重ね合わされ、中間転写ベルト 17 0上にフルカラー画像が形成される。
[0031] クリーニング手段 160Y、 160M、 160C、 160Kは、各感光体ドラム 110Y、 110M 、 110C、 110Kが中間転写ベルト 170にトナー像を転写した後、各感光体ドラム 110 Y、 110M、 110C、 110Kの表面に残っている残留トナーを除去する。
[0032] 露光装置 130は、感光体ドラム 110Y、 110M、 110C、 110Kに対して所定の傾き をもって配置されている。また、中間転写ベルト 170は、駆動ローラ 171と従動ローラ 172とに懸架されており、駆動ローラ 171の回転により、図 1において矢印 Aの方向 へ回動される。
[0033] 一方、画像形成装置 100の下部には、記録媒体としての記録紙 Pが収納された給 紙カセット 180が設けられている。記録紙 Pは、給紙ローラ 181によって給紙カセット 1 80から 1枚ずつ所定のシート経路に沿って矢印 Bの方向に送り出される。
[0034] 従動ローラ 172に懸架された中間転写ベルト 170の外周面と、中間転写ベルト 170 の外周面に接触する二次転写ローラ 190は、転写-ップ部を形成している。前記シ ート経路に送り出された記録紙 Pは、この転写二ップ部を通過する。二次転写ローラ 1 90は、記録紙 Pが前記転写-ップ部を通過する際に、中間転写ベルト 170上に形成 されたフルカラー画像 (未定着画像)をこの記録紙 Pに一括転写させる。
[0035] 後に詳述する定着装置 200の定着ローラ 210および支持ローラとしての発熱ローラ 220に懸架された定着ベルト 230の外周面と、定着ベルト 230の外周面に接触する 加圧ローラ 240は、定着-ップ部 Nを形成している。記録紙 Pは、前記転写-ップ部 を通過した後、この定着二ップ部 Nを通過する。これにより、記録紙 Pには、前記転写 -ップ部で一括転写された未定着のフルカラー画像が加熱定着される。
[0036] なお、画像形成装置 100には、その筐体の一部を成す開閉自在のドア 101が設け られている。このドア 101の開閉により、定着装置 200の交換やメンテナンス、前記用 紙搬送路に詰まった記録紙 Pのジャム処理などの保守作業を行うことができる。
[0037] 次に、画像形成装置 100に搭載されている定着装置 200について説明する。図 2 は、本発明の実施の形態 1に係る定着装置 200の構成を示す概略断面図である。
[0038] 定着装置 200は、その熱供給手段として、電磁誘導加熱 (induction heating :IH)方 式を用いている。図 2に示すように、定着装置 200は、熱供給手段から供給された熱 により画像を記録紙 Pに定着させる回転可能な加熱手段として、定着ローラ 210と、 発熱ローラ 220と、定着ベルト 230とを備えている。また、定着装置 200は、加圧手段 としての加圧ローラ 240と、熱供給手段としての誘導加熱装置 250と、シート分離ガイ ド板としてのセパレータ 260と、シート搬送経路形成部材としての 4つのシートガイド 板 281、 282、 283、 284とを備えて! /、る。
[0039] 定着装置 200は、誘導加熱装置 250により生成した磁界の作用によって、発熱口 ーラ 220および定着ベルト 230を加熱する。定着装置 200は、シートガイド板 281、 2 82、 283、 284に沿って搬送される記録紙 P上の未定着画像を、加熱された定着べ ルト 230と加圧ローラ 240との間の定着-ップ部 Nで記録紙 Pに加熱定着させる。
[0040] 図 2において、発熱ローラ 220は、中空円筒状の磁性金属部材カもなる回転体で 構成されている。この磁性金属部材は、たとえば、鉄、コバルト、ニッケルまたはこれら 金属の合金などの金属を素材としている。発熱ローラ 220は、図示しない支持側板に 固定されたベアリングによってその両端が回転可能に支持されており、図示しない駆 動手段によって回転駆動される。また、発熱ローラ 220は、外径が 20mm、肉厚が 0. 3mmの熱容量が低く昇温が速い構成となっており、そのキュリー点が 300°C以上と なるように調整されている。
[0041] 定着ローラ 210は、たとえば、ステンレススチールなどの金属力もなる芯金を、ソリツ ド状または発泡状の耐熱性を有するシリコーンゴム力 なる弾性部材で被覆して構成 されている。定着ローラ 210は、その外径が 30mm程度あり、発熱ローラ 220の外径 よりも大きく形成されている。前記弾性部材は、その肉厚を 3〜8mm程度、硬度を 15 〜50° (Asker硬度: JIS Aの硬度では 6〜25° )程度としている。
[0042] また、定着ローラ 210には、加圧ローラ 240が圧接して!/、る。この定着ローラ 210と 加圧ローラ 240との圧接により、その圧接部に所定幅の定着-ップ部 Nが形成される
[0043] 定着ベルト 230は、耐熱性ベルトで構成されており、発熱ローラ 220と定着ローラ 2 10とに懸架されている。発熱ローラ 220は、後述する誘導加熱装置 250によって誘 導加熱される。その誘導加熱された発熱ローラ 220の熱は、定着ベルト 230との接触 部位で定着ベルト 230に伝導する。さら〖こ、定着ベルト 230は回転するため、定着べ ルト 230は全周に亘つて加熱される。
[0044] このような構成の定着装置 200は、発熱ローラ 220の熱容量が定着ローラ 210の熱 容量よりも小さい。したがって、発熱ローラ 220の温度を短時間で上昇させることがで き、その加熱定着開始時におけるウォームアップ時間が短縮される。
[0045] 定着ベルト 230の耐熱性ベルトは、発熱層、弾性層および離型層を備えた多層構 造となっている。前記発熱層は、たとえば、鉄、コバルト、ニッケルなどの磁性を有す る金属またはそれらを基材とする合金を素材としている。前記弾性層は、前記発熱層 の表面を被覆するようにして設けられたシリコーンゴムまたはフッ素ゴムなどの弾性部 材を素材としている。前記離型層は、 PTFE (PolyTetraFluoroEthylene) , PFA (Tetr a fluoro ethylene :テトラフノレォロエチレン)、 FEP (Polyfluoro ethylene propylene :四 フッ化工チレン六フッ化プロピレン）、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの離型性の高い 榭脂もしくはゴムまたはこれらを混合したものを素材として 、る。
[0046] このような構成の定着ベルト 230では、定着ベルト 230と発熱ローラ 220との間に何 らかの原因で異物が混入してギャップが生じたとしても、その発熱層を誘導加熱装置 250が誘導加熱することによって、定着ベルト自体を発熱させることができる。このよう に、定着ベルト 230は、誘導加熱装置 250によって直接に加熱されるため、その発熱 効率が良くなり、またレスポンスが速くなる。すなわち、温度ムラが少なく加熱手段とし ての信頼'性が高くなる。
[0047] ただし、加熱手段として、発熱層の存在しな!、定着ベルトを使用することも可能であ る。その場合加熱の信頼性は低くなるが、より汎用性の高いベルトを使用することが できるため、コスト的に有利になる。このような定着ベルトとしては、たとえば、発熱層 の代わりにポリイミドで構成されるベルト基材に上記弾性層および離型層を形成した ものを適用することができる。
[0048] 加圧ローラ 240は、たとえば、銅またはアルミなどの熱伝導性の高 、金属を素材と する円筒部材力 なる芯金の表面に、耐熱性およびトナーに対する離型性の高い弹 性部材を設けて構成されている。加圧ローラ 240の芯金としては、これらの金属以外 に、たとえば、 SUS (Steel Use Stainless) (JIS日本工業規格）を使用してもよい。
[0049] 加圧ローラ 240は、上記のように、定着ベルト 230を介して定着ローラ 210に圧接 することにより、記録紙 Pを挟持して搬送する定着-ップ部 Nを形成している。ここで は、加圧ローラ 240の硬度を定着ローラ 210の硬度よりも高くしている。これにより、定 着-ップ部 Nでは、加圧ローラ 240の周面が定着ベルト 230を介して定着ローラ 210 の周面に食い込むような状態となる。
[0050] このため、加圧ローラ 240は、その外径は定着ローラ 210と同じ 30mm程度である 力 その肉厚は 2〜5mm程度と定着ローラ 210の肉厚よりも薄く構成されている。ま た、カロ圧ローラ 240の硬度は、 20〜60° (Asker硬度: JIS Aの硬度では 6〜25° ) 程度と定着ローラ 210よりも硬く構成されている。
[0051] このような構成の定着装置 200においては、記録紙 Pは、加圧ローラ 240の周面の 表面形状に沿うように定着二ップ部 Nを搬送される。これにより、記録紙 Pの加熱定着 面が定着ベルト 230の表面力も離れやすくなるという効果がある。
[0052] なお、定着-ップ部 Nの入口側近傍の定着ベルト 230の内周面には、温度検出手 段として、たとえば、サーミスタなどの熱応答性の高い感温素子力 なる温度検出器 270が配置されている。
[0053] 誘導加熱装置 250は、温度検出器 270が検出した定着ベルト 230の内周面の温 度に基づ 1ヽて、前記未定着画像を画像定着させる際の温度を所定の値に維持する ように制御される。 [0054] 次に、誘導加熱装置 250の構成について説明する。誘導加熱装置 250は、図 2〖こ 示すように、定着ベルト 230を介して発熱ローラ 220の外周面に対向するように配置 されている。誘導加熱装置 250には、コイルガイド部材としての支持フレーム 251が 設けられている。この誘導加熱装置 250は、難燃性の榭脂を素材としており、発熱口 ーラ 220を覆うように湾曲形成されて!、る。
[0055] 支持フレーム 251の中心部には、サーモスタット 252が配設されている。サーモスタ ット 252の温度検出部分の一部は、支持フレーム 251から発熱ローラ 220および定 着ベルト 230に向けて表出している。
[0056] 支持フレーム 251の外周面に卷回された磁界発生手段としての励磁コイル 253は 、図示しないインバータ回路に接続されている。サーモスタット 252は、発熱ローラ 22 0および定着ベルト 230の温度が異常に高くなつたことを検出したときに、この励磁コ ィル 253とインバータ回路との接続を強制遮断する。
[0057] 励磁コイル 253は、表面が絶縁された長い一本の励磁コイル線材を支持フレーム 2 51に沿って発熱ローラ 220の軸方向に交互に巻き付けて構成されている。この励磁 コイル 253の卷回部分の発熱ローラ 220の軸方向の長さは、定着ベルト 230と発熱口 ーラ 220とが接する領域とほぼ同じ長さとなっている。
[0058] 励磁コイル 253は、上記したインバータ回路に接続されており、このインバータ回路 力も 10kHz〜lMHz (好ましくは、 20kHz〜800kHz)の高周波交流電流を給電さ れることによって交番磁界を発生する。この交番磁界は、発熱ローラ 220と定着ベル ト 230との接触領域およびその近傍にぉ 、て、発熱ローラ 220および定着ベルト 230 の発熱層に作用する。この交番磁界の作用によって、発熱ローラ 220および定着べ ルト 230の発熱層の内部に上記交番磁界の変化を妨げる方向の渦電流が流れる。
[0059] この渦電流は、発熱ローラ 220および定着ベルト 230の発熱層の抵抗に応じたジュ 一ル熱を発生させ、主として発熱ローラ 220と定着ベルト 230との接触領域およびそ の近傍にぉ 、て、発熱ローラ 220および定着ベルト 230を電磁誘導加熱する。
[0060] 一方、支持フレーム 251には、励磁コイル 253を囲むようにして、アーチコア 254お よびサイドコア 255が設けられて!/、る。これらのアーチコア 254およびサイドコア 255 は、励磁コイル 253のインダクタンスを増大させ、励磁コイル 253と発熱ローラ 220と の電磁結合を良好な状態にする。
[0061] 従って、この定着装置 200においては、アーチコア 254およびサイドコア 255の作 用により、同じコイル電流でも多くの電力を発熱ローラ 220へ投入することが可能とな る。これにより、発熱ローラ 220および定着ベルト 230のウォームアップ時間を短縮す ることがでさる。
[0062] また、支持フレーム 251には、誘導加熱装置 250の内部のアーチコア 254およびサ 一モスタツト 252を覆うように屋根型に形成された榭脂製のハウジング 256が取り付け られている。このハウジング 256には、図示しない複数の放熱孔が形成されており、 支持フレーム 251や励磁コイル 253、アーチコア 254などの装置部力も発生した熱を 、外部に放出できるようになつている。なお、ハウジング 256は、たとえば、アルミ-ゥ ムなどの榭脂以外の素材で形成してもよ 、。
[0063] また、支持フレーム 251には、ハウジング 256に形成された放熱孔を塞がないような 配置で、ハウジング 256の外面を覆うショートリング 257が取り付けられている。ショー トリング 257は、アーチコア 254の背面に位置しており、アーチコア 254の背面から外 部に漏れ出るわずかな漏れ磁束を打ち消す方向に渦電流を発生させる。これにより 、漏れ磁束の磁界を打ち消す方向に磁界が発生し、漏れ磁束による不要な輻射が 防止される。
[0064] 図 3は、定着装置 200の機能的構成を示すブロック図である。定着装置 200は、主 に、モード切替部 301、発熱量制御部 302、回転速度制御部 303、目標温度格納部 304、回転速度格納部 305、およびタイマ 306から構成される。モード切替部 301は 、画像形成装置 100の動作のモードの設定および切り替えを行う。発熱量制御部 30 2は、定着装置 200の発熱量を制御する。回転速度制御部 303は、発熱ローラ 220 および定着ベルト 230の回転速度を制御する。目標温度格納部 304は、画像形成 装置 100の動作のモードごとに定められた発熱ローラ 220および定着ベルト 230の 各目標温度を予め格納している。回転速度格納部 305は、画像形成装置 100の動 作のモードごとに定められた定着ベルト 230の回転速度を予め格納している。タイマ 306は、回転速度制御部 303によって後述する回転速度制御処理で使用される。
[0065] 定着装置 200は、図示しな!、が、 CPU (Central Processing Unit)と、制御プログラ ムを格納した ROM (Read Only Memory)などの記憶媒体と、 RAM (Random Access Memory)などの作業用メモリと、 AD (Analog to Digital)コンバータなどの回路装置と を備えている。図 3に示す各部の機能は、 CPUが所定の制御プログラム実行すること により実現される。
[0066] まず、モード切替部 301の機能について説明する。モード切替部 301は、普通紙 にモノクロ画像を印字するためのモノクロ普通紙印字モード (以下、適宜「モノクロ印 字モード」または「普通紙印字モード」 t 、う）と、普通紙にカラー画像を印字するため のカラー普通紙印字モードと、印字は行わな 、が加熱手段をウォームアップしておく スタンバイモード (待機モード)を切り替えて設定する。この切り替えは、図示しないホ スト装置 (たとえば、ユーザ使用のパーソナルコンピュータ)からの印字動作開始の指 示や、画像形成装置 100に備えられた図示しないキースィッチの操作、図示しない 排紙センサを使用した印字終了の検出などに基づいて行われる。
[0067] 図 1に示す画像形成装置 100は、ホスト装置から印字モードを指定して印字動作開 始を指示されると、図 1および図 2で説明した画像形成動作を開始する。このとき、モ ード切替部 301は、画像形成装置 100の各部がその指定された印字モードに対応 する動作を行うように、各部を制御する。発熱量制御部 302および回転速度制御部 3 03に対しては、指定された印字モードをそれぞれに通知する。また、排紙センサによ り印字終了が検出されると、画像形成装置 100の各部の動作をスタンバイモードに移 行させる。発熱量制御部 302および回転速度制御部 303に対しては、スタンバイモ ードへ移行する旨をそれぞれに通知する。
[0068] 次に、本実施の形態 1に係る定着装置 200の発熱量制御部 302の構成およびその 機能について説明する。図 4は、発熱量制御部 302の機能的構成を示すブロック図 である。
[0069] 図 4に示すように、発熱量制御部 302は、主に、供給電力演算部 311、電力設定部 312、温度検出部 313、電圧値検出部 314、電流値検出部 315、電力値演算部 31 6、およびリミッタ制御部 317から構成される。
[0070] 図 2に示す誘導加熱装置 250は、既に説明したように、記録紙 P上に二次転写され た未定着のフルカラー画像を加熱定着させるために、発熱ローラ 220および定着べ ルト 230を加熱する。供給電力演算部 311は、この誘導加熱装置 250に供給すべき 電力値を演算する。
[0071] 電力設定部 312は、供給電力演算部 311で算出された電力値を、励磁コイル 253 を駆動する上記したインバータ回路へ出力する。
[0072] この電力設定部 312に設定された値 (レジスタ値）に応じて、上記インバータ回路へ 出力する電力値が制御される。この電力値の制御により、誘導加熱装置 250による 発熱量、つまり、記録紙 Pに未定着画像を定着するための発熱ローラ 220および定 着ベルト 230の温度が制御される。
[0073] 誘導加熱装置 250に供給する電力の値を演算するために必要な情報には、定着 装置 200の画像定着温度と、前記インバータ回路に実際に供給されている電力の値 と力 Sある。定着装置 200の画像定着温度は、温度検出部 313から得られる。また、前 記インバータ回路に実際に供給されている電力の値は、電力値演算部 316から得ら れる。
[0074] 温度検出部 313は、定着-ップ部 Nの入口側近傍の定着ベルト 230の内面側に当 接して配置された温度検出器 270からのアナログ出力をディジタルデータに変換し、 供給電力演算部 311に出力する。
[0075] 図 2に示す定着装置 200には、図示しないが、上記インバータ回路への入力電圧 を検出する電圧検出器と、上記インバータ回路への入力電流を検出する電流検出 器が備えられている。電圧値検出部 314は、電圧検出器の検出結果をディジタルデ ータに変換し、インバータ回路への入力電圧値を出力する。電流値検出部 315は、 電流検出器の検出結果をディジタルデータに変換し、インバータ回路への入力電流 値を出力する。なお、電流値については励磁コイル 253に流れる電流値を検出して 制御に用いることも可能である。
[0076] 電力値演算部 316は、電圧値検出部 314と電流値検出部 315からのそれぞれの 出力を乗算することによりインバータ回路への入力電力値を求める方法を採用してい る。
[0077] 電圧値検出部 314は、演算結果を供給電力演算部 311に出力する。
[0078] 供給電力演算部 311は、モード切替部 301からモードが通知されるたびに、目標 温度格納部 304を参照して該当する目標温度を取得する。そして、取得した目標温 度に発熱ローラ 220および定着ベルト 230の温度が一致するように、定期的（ここで は、 10msごと）に、温度検出部 313からのデータおよび電力値演算部 316からのデ ータを取得しながら電力設定部 312に演算値 (レジスタ値)を設定する。具体的には 、供給電力演算部 311は、レジスタ値を調整することによって、励磁コイル 253から発 生する磁束の強度を制御する。このように、供給電力演算部 311が電力設定部 312 に演算値を設定することにより、記録紙 Pに未定着画像を定着させるための発熱ロー ラ 220および定着ベルト 230の温度が制御される。
[0079] リミッタ制御部 317は、電力設定部 312に設定される電力の値を最終チェックする。
すなわち、リミッタ制御部 317は、予め定められたリミット値を越えた値が電力設定部 312に設定されようとした時、または、電力値演算部 316による演算結果が予め定め られた値よりも大きい値であった場合に、電力設定部 312に設定するデータを所定 の規定値に変更する制御を行う。
[0080] より具体的には、リミッタ制御部 317は、たとえば、リミット値がデータで AAHEX(H EXadecimal number: 16進数）で、供給電力演算部 311で演算された値が AAHEX よりも大きい場合に、電力設定部 312に設定する値として目標電力の 80%に相当す る電力値を強制的に設定する。また、リミッタ制御部 317は、電力値演算部 311によ る演算結果が、たとえば、 1150W (ワット）以上であった場合にも同様の処理を行う。
[0081] なお、実際には、前記電力値を設定する際には上限値および下限値で制限されて いるので、上記のようなリミット値に達することはないはずである。しかし、電流値ゃ電 圧値を取得するための ADコンバータのラインにノイズが発生してデータを誤検出し た場合に備えて、このようなリミット制御を設けることが望ま 、。
[0082] 次に、回転速度制御部 303の機能について説明する力 これに先立って、回転速 度格納部 305の格納内容について説明する。回転速度格納部 305は、普通紙印字 モードに対応して回転速度 250mmZsを、カラー普通紙印字モードに対応して回転 速度 150mmZsを、スタンバイモードに対応して回転速度の lOOmmZsを、それぞ れ格納している。以下、 250mmZsを第一の回転速度といい、 lOOmmZsを第二の 回転速度という。さらに、回転速度格納部 305は、第一の回転速度と第二の回転速 度の中間の回転速度として、第三の回転速度 170mmZsを格納して 、る。
[0083] 図 5は、回転速度制御部 303による回転速度制御処理の流れを表すフロー図であ る。回転速度制御部 303は、モード切替部 301からモードを通知され (S401 : YES) 、かつ、直前のモードが普通紙印字モードであってスタンバイモードが通知された場 合 (S402 : YES)、発熱ローラ 220および定着ベルト 230の回転速度を第三の回転 速度に変更する（S403)。そして、タイマ 306による時間の測定をスタートさせ（S404 )、測定時間が所定の時間に達すると（S405 : YES)、発熱ローラ 220および定着べ ルト 230の回転速度を通知されたモードの回転速度に変更する（S406)。この所定 の時間には、たとえば、 1秒が設定される。そして、たとえば、モードが固定されるなど して処理の終了が指示された場合には（S407 : YES)、一連の処理を終了するが、 特に処理の終了が指示されない場合には（S407 :NO)、再びステップ S401へ戻る
[0084] 一方、モード切替部 301からモードが通知されたものの（S401： YES)、直前のモ ードが普通紙印字モードではな力つた場合、または、通知されたモードがスタンノ ィ モードではない場合には（S402 : NO)、ステップ S406へそのまま進み、第三の回転 速度への変更を行うことなく直接に通知されたモードの回転速度への変更を行う。
[0085] なお、ステップ S405でしきい値として使用される所定時間は、たとえば、第三の回 転速度で回転させる時間長さを徐々に短くしながら実験やシミュレーションで発生す るオーバシュートの大きさを測定し、オーバシュートの大きさが予め定められた許容 値以下に収まるような時間長さを特定し、これを適用するようにすればよい。さらに、 周囲温度を検出し、その検出結果に応じて所定時間を適切な値に調整するようにし てもよい。
[0086] 図 6は、実施の形態 1に係る定着装置 200による定着ベルト 230の温度変化のシミ ユレーシヨン結果を示す図である。ここでは、画像形成装置 100のモードが普通紙印 字モードに設定された状態で印字が行われ、その印字終了後にスタンノ ィモードへ と移行する場合のシミュレーション結果を示す。
[0087] 定着装置 200では、スタンバイモードからの復帰後に最初の印字が可能となるまで の時間を短縮するために、スタンバイモード時に予熱を行っている。定着装置 200は 、上記のように、熱源に電磁誘導加熱を用いたコイル外包式ベルト定着装置であり、 定着ベルト 230および発熱ローラ 220の一部を加熱し、それらが回転することにより 定着ベルト 230全体に熱を伝える構成となっている。この構成の場合、発熱ローラ 22 0および定着ベルト 230を停止させた状態で予熱を行うとベルトが部分的に高温にな り破壊する可能性があるため、これらの装置部が回転している状態で予熱を行わな ければならない。定着装置 200の寿命などを考慮すると、発熱ローラ 220および定着 ベルト 230を無駄に回転させることを避けることが望ましい。
[0088] このため、この定着装置 200では、スタンバイモードにおける回転速度として、最も 遅い回転速度が設定されている印字モードの回転速度を採用している。以降、定着 ベルト 230の回転速度を、定着ベルト 230の外周部の移動速度で表すものとする。
[0089] 上記のように、発熱ローラ 220および定着ベルト 230の回転速度は、モノクロ印字モ ードで 250mm/sであり、スタンバイモードでは 100mm/sである。
[0090] 定着装置 200では、上記のように、発熱ローラ 220の熱を定着ベルト 230に伝導さ せる。あるいは、電磁誘導加熱などにより定着ベルト 230をある区域で加熱し定着- ップ部 Nに熱を搬送する。そのため、印字モードの変更などにより回転速度が低速に 変更になった瞬間、定着ベルト 230が加熱される区域を通過する時間が増え、定着 ベルト 230に供給される単位時間あたりの熱量が増加する。その後、増加した熱量の 測定によって、適切な加熱量に制御されるが、一時的に定着ベルト 230の温度が大 きくオーバシュートすることになる。
[0091] 定着装置 200は、モードが移行する際に、その前後での定着ベルト 230の回転速 度の比が 0.5以下である場合には、その中間の回転速度で所定時間回転させる。最 も早 、第一の回転速度 250mmZsから最も遅!、第二の回転速度 lOOmmZsへと移 行するケースで、その比は 0.5以下となる。したがって、普通紙モノクロ印字モードか らスタンバイモードに移行する際、普通紙印字の後に、その中間の速度である第三 の回転速度 170mmZsで 1秒間動作し、次に lOOmmZsに変更する。これにより、 定着ベルト 230の回転速度が低速に変更する際に、発熱ローラ 220や定着ベルト 23 0の温度に大きなオーバシュートが発生するのを抑えることが可能となる。
[0092] この場合、図 6に示すように、定着ベルト 230の温度曲線 351では、オーバシュート がふた山になり、その普通紙印字モードおよびスタンバイモードでの目標温度に対 する温度差をそれぞれ 6°C程度に抑えることができた。
[0093] また、定着装置 200のカラー普通紙印字モードの印刷速度は 150mmZsである。
モノクロ印字モードからカラー普通紙印字モードに移行する場合は、定着ベルト 230 の回転速度は 250mmZsから 150mmZsに変化する力 その速度比は 0.5以下と はならない。したがって、この場合は、中間の速度を経ずに、回転速度を直接 250m mZs力ら 150mmZsに変更する。
[0094] 以上説明したように、本実施の形態に係る定着装置 200によれば、あるモードから 加熱手段の回転速度が大幅に少なくなる他のモードへ切り替わるときに、加熱手段 の回転速度を直接に変更するのではなぐ中間の回転速度で回転させる区間を設け るようにしている。これにより、発熱ローラ 220や定着ベルト 230の温度に大きなォー バシュートが発生するのを抑えることができ、装置の信頼性を高めることができるととも に、超寿命化を図ることができる。
[0095] なお、実施の形態 1では、定着装置 200はタンデム方式の画像形成装置 100に搭 載されるものとして説明した力 これに限定されるものではなぐあらゆる方式の画像 形成装置に搭載可能であることはいうまでもない。また、加熱手段として定着ベルト 2 30を使用する定着装置 200を例として説明したが、これに限定されるものではなぐ 定着ベルト 230を使用せず、定着ローラ 210が発熱ローラ 220を兼ねた構成としても よい。すなわち、定着ローラ 210により記録紙 P上の未定着画像を直接加熱定着する ように構成してもよい。
[0096] (実施の形態 2)
次に、本発明の実施の形態 2に係る定着装置について説明する。以下、実施の形 態 1と同様の構成や動作を行う部分については説明を省略し、また同様の機能を有 する要素については同じ番号を付与する。実施の形態 2に係る定着装置は、実施の 形態 1の図 1と同様の画像形成装置に適用されるものであり、その構成は、実施の形 態 1の図 2と同様である。ただし、機能的構成については、実施の形態 1に係る定着 装置とは異なっている。
[0097] 図 7は、実施の形態 2に係る定着装置の機能的構成を示すブロック図であり、実施 の形態 1の図 3に対応するものである。この定着装置 500は、実施の形態 1と同様に モノクロ普通紙印字モード、カラー普通紙印字モード、およびスタンバイモードに加え て、さらに OHPシートに対する印字を行うためのカラー特殊紙印字モードを設定する モード切替部 601を備えている。また、各印字モードでの印字速度は実施の形態 1と は異なっていることから、実施の形態 1の目標温度格納部 304と回転速度格納部 30 5とはそれぞれ格納内容が異なる目標温度格納部 604および回転速度格納部 605 を備えている。さらに、実施の形態 1の回転速度制御部 303とは異なる処理を行う回 転速度制御部 603を備えて 、る。
[0098] 回転速度格納部 605は、モノクロ印字モードに対応して回転速度 170mmZsを、 カラー普通紙印字モードに対応して回転速度 105mmZsを、カラー特殊紙印字モ ードおよびスタンバイモードに対応して 52.5mmZsを、それぞれ格納している。以下 、 170mmZsを第一の回転速度といい、 52.5mmZsを第二の回転速度といい、 10 5mmZsを第三の回転速度と 、う。
[0099] また、目標温度格納部 604は、たとえば、モノクロ印字モードに対応して目標温度 1 70。Cを、カラー普通紙印字モードに対応して目標温度 175°Cをそれぞれ格納してい る。また、スタンバイモードのときの目標温度は、ファーストプリントの時間を短縮する ために、温度の高い方を基準としている。したがって、目標温度格納部 604は、スタ ンノ ィモードに対応して、目標温度 175°Cを格納している。
[0100] 図 8は、回転速度制御部 603による回転速度制御処理の流れを表すフロー図であ り、図 5に対応するものである。回転速度制御部 603は、モード切替部 601からモー ドを通知されると（S 701： YES)、直前のモードの回転速度に対する通知されたモー ドの回転速度の比が所定値以下となる力否かを判別する（S702)。この所定値には 、たとえば、 0.5が設定される。
[0101] 回転速度の比が所定値以下である場合には（S702 : YES)、回転速度制御部 603 は、温度のオーバシュートが過大になるとして、発熱ローラ 220および定着ベルト 23 0の回転速度を、直前のモードの回転速度と通知されたモードの回転速度の間の回 転速度に変更する（S703)。
[0102] そして、回転速度制御部 303は、タイマ 306による時間の測定をスタートさせ (S70 4)、測定時間が予め定められた所定の時間に達すると（S705 : YES)、発熱ローラ 2 20および定着ベルト 230の回転速度を通知されたモードの回転速度へ変更する（S 706)。この所定の時間には、たとえば、 1秒が設定される。そして、処理の終了が指 示された場合、たとえば、モードが固定されたような場合には（S707 : YES)、一連の 処理を終了する力 特に処理の終了が指示されない場合には（S707 :NO)、再びス テツプ S701へ戻る。なお、ステップ S702での判別と、ステップ S703およびステップ S706での変更先の回転速度の決定は、回転速度格納部 605を参照して行われる。
[0103] 一方、直前のモードの回転速度に対する通知されたモードの回転速度の比が所定 値以下ではない場合には（S702 : NO)、ステップ S706へそのまま進み、中間の回 転速度への変更を行うことなく直接に通知されたモードの回転速度への変更を行う。
[0104] なお、ステップ S702でしきい値として使用される所定値は、たとえば、変更前の回 転速度と変更後の回転速度の様々な組み合わせパターンについて実験ゃシミュレ ーシヨンで発生するオーバシュートの大きさを測定し、それぞれの速度比とオーバシ ユートの大きさとの関係を解析し、オーバシュートが予め定められた許容値以下に収 まるような速度比を特定し、これを適用するようにすればよい。さらに、周囲温度を検 出し、その検出結果に応じて所定値を適切な値に調整するようにしてもよい。また、ス テツプ S702で、回転速度の比が所定値以下か否かを判別するのではなぐ所定値 よりも小さいか否かを判別するようにしてもよい。この場合には、所定値よりも小さい場 合にはステップ S 703へ進み、小さくない場合にはステップ S706へ進む。
[0105] また、ステップ S705でしきい値として使用される所定時間は、たとえば、変更前の 回転速度に対する変更後の回転速度の速度比との関係を実験やシミュレーションで 解析し、その解析結果に基づ 、て 、ずれの速度比にっ 、てもオーバシュートが許容 範囲となる共通の値を適用してもよいし、速度比ごとにオーバシュートが許容範囲と なる最小値を特定し、速度比ごとにその最小値を適用するようにしてもよい。さらに、 周囲温度を検出し、その検出結果に応じて所定時間を適切な値に調整するようにし てもよい。
[0106] 図 9は、実施の形態 2に係る定着装置 500による定着ベルト 230の温度変化のシミ ユレーシヨン結果を示す説明図である。ここでは、画像形成装置 100のモードがモノ クロ印字モードに設定された状態で印字が行われ、その印字終了後にスタンバイモ ードへと移行する場合のシミュレーション結果を示す。
[0107] この場合、第一の回転速度 170mmZsから第二の回転速度 52.5mmZsに回転 速度が低下する。このように第一の回転速度の絶対値が低くても、その速度比が 0.5 以下となる場合には、定着ベルト 230の温度に大きなオーバシュートが発生する。そ こで、モノクロ印字モードからスタンバイモードに移行する途中で、カラー普通紙印字 モードの印字速度である第三の回転速度 105mmZsで 1秒回転させる。これにより、 オーバシュートのピークを分散させることができ、オーバシュートを低減させることが可 能となる。なお、第一の回転速度 170mmZsから第三の回転速度 105mmZsへの 速度変更と、第三の回転速度 105mmZsから第二の回転速度 52.5mmZsへの速 度変更は、中間の回転速度での回転を経ずに直接行われる。
[0108] さらに、モノクロ印字モードからスタンバイモードに移行する際には、定着温度も 17 0°Cから 175°Cへと設定変更される。ところが、このように目標温度を低い温度から高 い温度に変更した際、一時的に誘導加熱装置 250に供給される電力が増加し、定着 ベルト 230の温度がより大きくオーバシュートする。
[0109] そこで、この実施の形態 2の定着装置 200では、定着ベルト 230の回転速度を 170 mmZsから 105mmZsに変更する際に、先に目標温度が変更され、上記所定値に 相当する時間経過後に回転速度が 52.5mmZsに変更される。
[0110] この場合、図 9に示すように、定着ベルト 230の温度曲線 351aでは、オーバシユー トはふた山になり、そのスタンバイモードでの目標温度に対する温度差をそれぞれ 7 °C程度に抑えることができた。また、これにより、スタンバイモード時の目標温度への 収束を素早く行うことができた。
[0111] (実施の形態 3)
次に、本発明の実施の形態 3に係る定着装置について説明する。以下、実施の形 態 1と同様の構成や動作を行う部分については説明を省略し、また同様の機能を有 する要素については同じ番号を付与する。実施の形態 3に係る定着装置は、実施の 形態 1の図 1と同様の画像形成装置に適用されるものである。
[0112] 図 10は、本発明の実施の形態 3に係る定着装置 800の構成を示す概略断面図で ある。定着装置 800は、ベルト構成ではなくローラ構成であるが、外部加熱電磁誘導 加熱方式を採用している。具体的には、定着ローラ 810は、実施の形態 1の発熱ロー ラ 220と同様に発熱層を有している。そして、その外周面を加圧ローラ 240の外周面 に接触させ、トナー 290が転写された記録紙 Pを挟持して搬送する-ップ部 Nを形成 している。また、この定着ローラ 810の外周面のうち-ップ部 N力も離れた位置には、 実施の形態 1と同様に励磁コイル 253が対向配置されている。また、この励磁コイル 2 53を囲むようにして、アーチコア 254が配置されている。すなわち、定着ローラ 810 の一部分を急速加熱し、定着ローラ 810を回転させることでその外周面全体を加熱 する構成となっている。
[0113] この定着装置 800では、定着ローラ 810の一部を加熱する構成であり、温度検出器 270が加熱部分の下流に位置していることから、加熱とその温度検知にタイムラグが 生じる。したがって、定着ローラ 810の回転速度が急に低下すると、定着ローラ 810 上の一部だけ急速に加熱されてしまい、異常に高温となる恐れがある。しかし、図 5 に示す制御内容を実行することにより、定着ローラ 810の回転速度の変更時にその 温度のオーバシュートを低減させることができ、図 6と同等の温度変化のシミュレーシ ヨン結果を得ることができた。
[0114] (比較例 1)
次に、比較参考のために、実施の形態 1で説明した定着装置において、中間の回 転速度を用 、な 、場合の温度変化のシミュレーション結果にっ 、て、比較例 1として 説明を行う。
[0115] この比較例 1では、実施の形態 1の第三の回転速度を用いず、定着ベルト 230の回 転速度を、普通紙印字モードの第一の回転速度 250mmZsからスタンバイモードの 第二の回転速度 lOOmmZsに直接移行させた。図 11は、このような比較例 1による 定着ベルト 230の温度変化のシミュレーション結果を示す説明図である。モード移行 の際、速度変更により定着ベルト 230の温度曲線 351bには大きなオーバシュートが 発生し、その普通紙印字モードおよびスタンバイモードでの目標温度に対する温度 差は約 20°Cであった。
[0116] (比較例 2) 次に、比較参考のために、実施の形態 2で説明した定着装置において、中間の回 転速度を用いな 、場合の温度変化のシミュレーション結果にっ 、て、比較例 2として 説明を行う。
[0117] この比較例 2では、実施の形態 2の第三の回転速度を用いず、定着ベルト 230の回 転速度を、モノクロ印字モードの第一の回転速度 170mmZsからスタンバイモードの 第二の回転速度 52.5mmZsに直接に移行させた。図 12は、このような比較例 2によ る定着ベルト 230の温度変化のシミュレーション結果を示す説明図である。モード移 行の際、回転速度変更と目標温度変更により定着ベルト 230の温度曲線 351cには 大きなオーバシュートが発生し、そのスタンバイモードでの目標温度に対する温度差 は約 25°Cであった。
[0118] その際、定着ベルト 230の温度は 200°C以上である力 さらに、低温環境における 温度補正が実施される場合、 205°C以上となることがある。これにより、サーミスタの ばらつきによっては高温エラーが発生し、定着装置が異常停止する恐れがある。本 発明の実施の形態 1〜3の各定着装置によれば、加熱手段の温度のオーバシュート を低減するだけでなぐ従来の手法では発生し得るこれらの事態を防止することがで きる。
[0119] 本明糸田書 ίま、 2005年 3月 10日出願の特願 2005— 066995に基づく。この内容【ま すべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0120] 本発明に係る定着装置は、加熱手段の温度のオーバシュートを小さくすることがで きるので、複写機やファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置の定着装置として有用 である。

Claims

請求の範囲
[1] 熱によって画像を記録紙に定着させる回転可能な加熱手段と、
前記加熱手段との間で記録紙を加圧搬送する加圧手段と、
前記加熱手段が第一の回転速度で回転する一のモードから前記加熱手段が第二 の回転速度で回転する他のモードへ移行するとき、前記加熱手段を前記第一の回 転速度と前記第二の回転速度との間の第三の回転速度で所定時間回転させる回転 速度制御手段と、
を具備する定着装置。
[2] 前記回転速度制御手段は、
前記第一の回転速度に対する前記第二の回転速度の割合が所定値よりも小さい 場合、前記加熱手段を前記第三の回転速度で所定時間回転させ、その後、前記カロ 熱手段の回転速度を、前記所定の回転速度から、前記他のモードに対応する回転 速度に変更する、
請求項 1記載の定着装置。
[3] 前記回転速度制御手段は、
前記第一の回転速度に対する前記第二の回転速度の割合が前記所定値以上の 場合、前記加熱手段の回転速度を直接前記第一の回転速度から前記第二の回転 速度に変更する、
請求項 2記載の定着装置。
[4] 前記所定値は、 0.5である、請求項 2記載の定着装置。
[5] 熱によって画像を記録紙に定着させる回転可能な加熱手段と、
前記加熱手段との間で記録紙を加圧搬送する加圧手段と、
前記加熱手段が第一の回転速度で回転する第一のモードと、前記加熱手段が前 記第一の回転速度よりも低い第二の回転速度で回転する第二のモードと、前記加熱 手段が前記第一の回転速度よりも低く前記第二の回転速度よりも高い第三の回転速 度で回転する第三のモードとを切り替えて設定するモード切替手段と、
前記モード切替手段によって前記第一のモードから前記第二のモードへ切り替え られるとき、前記加熱手段を前記第一の回転速度と前記第二の回転速度との間の所 定の回転速度で所定時間回転させる回転速度制御手段と、
を具備する定着装置。
[6] 前記回転制御手段は、前記加熱手段を、前記第一の回転速度と前記第二の回転 速度との間の所定の回転速度で、所定時間回転させた後、前記加熱手段の回転速 度を、前記所定の回転速度から、前記第二の回転速度に変更する、請求項 5記載の 定着装置。
[7] 前記所定の回転速度は、前記第三の回転速度である、請求項 5記載の定着装置。
[8] 前記回転速度制御手段は、
前記モード切替手段によって前記第一のモードから前記第二のモードへ切り替え られるとき、前記加熱手段の回転速度を、前記第一の回転速度から、前記第三の回 転速度に変更し、所定時間回転させた後、前記第二の回転速度に変更する、請求 項 7記載の定着装置。
[9] 前記回転速度制御手段は、
前記モード切替手段によって前記第一のモードから第三のモードへ切り替えられる とき、前記加熱手段の回転速度を直接前記第一の回転速度から前記第三の回転速 度に変更する、
請求項 5記載の定着装置。
[10] 前記回転速度制御手段は、
前記モード切替手段によって前記第三のモードから前記第二のモードへ切り替え られるとき、前記加熱手段の回転速度を直接前記第三の回転速度から前記第二の 回転速度に変更する、
請求項 5記載の定着装置。
[11] 前記加熱手段は、回転によって熱を搬送して画像を記録紙に定着させ、
前記各モードにおいて、前記加熱手段の熱搬送部位の目標温度を前記各モード に応じた値に設定する目標温度設定手段と、
前記目標温度設定手段によって設定された目標温度に応じた熱を前記加熱手段 に供給する熱供給手段と、
を更に具備する請求項 5記載の定着装置
[12] 前記第一のモードは、モノクロ普通紙の印字モードに対応し、
前記第一の回転速度は、モノクロ普通紙の印字速度に対応する前記加熱手段の 回転速度であり、
前記第二のモードは、印字を行わない待機モードに対応し、
前記第二の回転速度は、待機モードにおける回転速度に対応する前記加熱手段 の回転速度であり、
前記第三のモードは、カラー普通紙の印字モードに対応し、
前記第三の回転速度は、カラー普通紙の印字速度に対応する前記加熱手段の回 転速度であり、
前記第二の回転速度は、前記第一の回転速度の半分以下の回転速度である、 請求項 5記載の定着装置。
[13] 前記第一のモードは、モノクロ普通紙の印字モードに対応し、
前記第一の回転速度は、モノクロ普通紙の印字速度に対応する前記加熱手段の 回転速度であり、
前記第二のモードは、カラー特殊紙の印字モードに対応し、
前記第二の回転速度は、カラー特殊紙の印字速度に対応する前記加熱手段の回 転速度であり、
前記第三のモードは、カラー普通紙の印字モードに対応し、
前記第三の回転速度は、カラー普通紙の印字速度に対応する前記加熱手段の回 転速度であり、
前記第二の回転速度は、前記第三の回転速度の半分以下の回転速度である、 請求項 5記載の定着装置。
[14] 前記加熱手段の目標温度に応じた磁束を発生させる磁束発生手段、を更に具備し 前記加熱手段は、
前記磁束発生手段によって発生された磁束に基づく電磁誘導によって発生した熱 を搬送する、
請求項 1記載の定着装置。
[15] 前記熱供給手段は、
前記加熱手段の目標温度に応じた磁束を発生させる磁束発生手段であり、 前記加熱手段は、
前記磁束発生手段によって発生された磁束に基づく電磁誘導によって発生した熱 を搬送する、
請求項 11記載の定着装置。
[16] 前記加熱手段は、
少なくとも離型層と前記電磁誘導によって発熱する発熱層とを有する定着ローラで ある、
請求項 14記載の定着装置。
[17] 前記加熱手段は、
少なくとも離型層と前記電磁誘導によって発熱する発熱層とを有する定着ベルト、 弾性層を有する定着ローラ、および支持ローラ力 なる、
請求項 14記載の定着装置。
[18] 前記支持ローラは、
前記電磁誘導によって発熱する発熱ローラである、
請求項 17記載の定着装置。
[19] 記録紙に画像を転写する画像転写装置と、
前記画像転写手段によって記録紙に転写された画像を熱によって定着させる回転 可能な加熱手段と、前記加熱手段との間で記録紙を加圧搬送する加圧手段と、前記 加熱手段が第一の回転速度で回転する一のモードから前記加熱手段が第二の回転 速度で回転する他のモードへ移行する場合、前記加熱手段を前記第一の回転速度 と前記第二の回転速度との間の第三の回転速度で所定時間回転させる回転速度制 御手段と、を備えた定着装置と、
を具備する画像形成装置。
PCT/JP2006/304495 2005-03-10 2006-03-08 定着装置およびこれを用いた画像形成装置 WO2006095782A1 (ja)

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