JP2022139959A5 - - Google Patents

Description

（１）筒状のフィルムと、前記フィルムの外周面に当接し、ニップ部を形成する加圧ローラと、発熱体を有するヒータと、を有し、前記ニップ部において前記ヒータの熱により記録材上のトナー像を記録材に定着する定着装置と、前記ニップ部に搬送される記録材が通過する前記ニップ部の領域を第１領域、前記ニップ部に搬送される記録材が通過しない前記ニップ部の領域を第２領域とした場合、前記第２領域に対応する発熱体に供給される積算電力量を算出する制御手段と、を備え、前記制御手段は、算出した前記積算電力量に基づいて、記録材が前記ニップ部を通過した後の前記ニップ部を冷却化するための動作を実行することを特徴とする画像形成装置。

Claims (19)

1. 筒状のフィルムと、
   前記フィルムの外周面に当接し、ニップ部を形成する加圧ローラと、
   発熱体を有するヒータと、
   を有し、前記ニップ部において前記ヒータの熱により記録材上のトナー像を記録材に定着する定着装置と、
   前記ニップ部に搬送される記録材が通過する前記ニップ部の領域を第１領域、前記ニップ部に搬送される記録材が通過しない前記ニップ部の領域を第２領域とした場合、前記第２領域に対応する発熱体に供給される積算電力量を算出する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、算出した前記積算電力量に基づいて、記録材が前記ニップ部を通過した後の前記ニップ部を冷却化するための動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ヒータは、交流電源から電力を供給されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記交流電源から前記ヒータへの電力供給路の接続又は切断を行うスイッチを備え、
   前記制御手段は、前記交流電源の電源周波数の半周期毎に、前記スイッチを制御する制御信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記交流電源から前記ヒータに印加される電圧を検知する電圧検知手段と、
   前記交流電源から前記ヒータに流れる電流を検知する電流検知手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記電圧検知手段により検知された電圧値と、前記電流検知手段により検知された電流値と、前記ニップ部を通過する記録材の搬送方向と直交する方向の長さと、前記ヒータの長手方向の長さとに、基づいて、前記発熱体の前記第２領域に供給される前記積算電力量を算出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記発熱体に供給される電力量は、前記電圧値と前記電流値とに基づいて算出されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記電源周波数の半周期の間に前記発熱体に供給される電力量と、前記ヒータへの前記電力供給路を接続するために出力された前記制御信号の数と、前記ニップ部を通過する記録材の搬送方向と直交する方向の長さと、前記ヒータの長手方向の長さとに、基づいて、前記発熱体の前記第２領域に供給される前記積算電力量を算出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
7. 前記発熱体に供給される電力量は、前記交流電源の電圧値と、前記発熱体の抵抗値と、に基づいて算出されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記ヒータは、長手方向の長さが異なる複数の発熱体を有し、
   前記交流電源から前記複数の発熱体への電力供給路の接続又は切断を行う複数のスイッチを備え、
   前記制御手段は、前記交流電源の電源周波数の半周期毎に、前記ニップ部を通過する記録材の搬送方向と直交する方向の長さに応じて、複数の前記スイッチを制御する制御信号を出力して、前記複数の発熱体への電力供給を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記電源周波数の半周期において、２つ以上の前記発熱体への電力供給を行わないように前記複数のスイッチを制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 記録材の印刷が開始されるときの前記ヒータの温度を検知する温度検知手段を有し、
    前記制御手段は、前記温度検知手段により検知された前記ヒータの温度に基づいて、前記複数の発熱体のうち、第１の発熱体、及び前記長手方向の長さが前記第１の発熱体よりも短く、かつ前記ニップ部を通過する記録材の搬送方向と直交する方向の長さに近い第２の発熱体に電力供給を行う比率を決定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第１の発熱体に電力供給を行う前記比率は、前記温度検知手段により検知された前記ヒータの温度が低いほど大きくなり、前記第２の発熱体に電力供給を行う前記比率は、前記温度検知手段により検知された前記ヒータの温度が高いほど大きくなることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記制御手段は、前記電源周波数の半周期の間に前記第１の発熱体に供給される電力量と、前記第１の発熱体への電力供給路を接続するために出力された前記制御信号の数と、前記電源周波数の半周期の間に前記第２の発熱体に供給される電力量と、前記第２の発熱体への電力供給路を接続するために出力された前記制御信号の数と、前記ニップ部を通過する記録材の搬送方向と直交する方向の長さと、前記第１の発熱体の前記長手方向の長さと、前記第２の発熱体の前記長手方向の長さと、に基づいて、前記第１の発熱体及び前記第２の発熱体の前記第２領域に供給される積算電力量を算出することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記第１の発熱体に供給される電力量は、前記交流電源の電圧値と、前記第１の発熱体の抵抗値と、に基づいて算出され、
    前記第２の発熱体に供給される電力量は、前記交流電源の電圧値と、前記第２の発熱体の抵抗値と、に基づいて算出されることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記フィルムの前記第２領域の温度を算出する温度算出手段を備え、
    前記温度算出手段は、前記制御手段により算出された前記積算電力量から前記フィルムの前記第２領域の温度を算出する第１の算出式を有していることを特徴とする請求項５、請求項７、請求項１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記温度算出手段は、前記制御手段により算出された前記積算電力量の時間あたりの変化率から前記フィルムの前記第２領域の飽和温度を算出する第２の算出式を有し、前記第１の算出式により算出した前記フィルムの前記第２領域の温度が前記第２の算出式により算出した前記飽和温度よりも高い場合には、前記飽和温度を前記フィルムの前記第２領域の温度とすることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記フィルムの前記第２領域の温度を算出する温度算出手段を備え、
    前記温度算出手段は、第１の発熱体、及び前記第２の発熱体に電力供給を行う前記比率から前記フィルムの前記第２領域の飽和温度を算出する第３の算出式を有し、前記第３の算出式により算出された前記飽和温度を前記フィルムの前記第２領域の温度とすることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
17. 前記制御手段は、前記フィルムの前記第２領域の温度と、前記フィルムの前記第２領域の温度を所定の温度に低下させるための前記フィルムの冷却時間と、を対応づけた情報を有し、前記情報と前記温度算出手段により算出された前記フィルムの前記第２領域の温度とに基づいて、前記フィルムの冷却時間を決定することを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記制御手段は、前記ニップ部を冷却化するための冷却化時間を決定することを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
19. 前記ヒータは前記フィルムの内部空間に配置されており、前記ヒータと前記加圧ローラで前記フィルムを挟持しており、記録材上の画像は前記ニップ部で前記フィルムを介して加熱される請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。