JP5029658B2 - 定着装置、その制御方法および画像形成装置 - Google Patents
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Description
好ましくは、環境条件は、環境温度、通紙速度、ウォーミングアップ動作によって設定温度に到達してからの経過時間の少なくともひとつである。
好ましくは、記憶手段は、複数の温度領域ごとに調整値を定める第2のテーブルを記憶し、温度調整手段は、第1のテーブルによって定められるそれぞれのデューティを、第2のテーブルにおける、検出手段によって検出された温度に対応する温度領域の調整値により補正する。
<1.プリンタの全体構成>
図1は、本発明にかかる定着装置および画像形成装置の第1の実施の形態である、タンデム方式のデジタルカラープリンタ(以下、プリンタという)100の内部構成を模式的に示す図である。
制御装置18から、露光制御装置19に、形成する画像に応じた信号が送信される。
画像形成ユニット1は、感光体ドラム2を一様に帯電させるための帯電手段3、帯電した感光体ドラム2に、形成する画像に応じて露光するための露光手段9、露光によって形成された静電潜像を各色のトナーで現像するための現像手段4が設けられている。
図2を参照して、プリンタ100は、当該プリンタ100全体の制御を行なうCPU501と、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)503と、プログラムや定数などを記憶するROM(Read Only Memory)505と、画像データなどを記憶するための記憶部507と、プリンタ100に対して着脱可能な記録媒体(メモリカード等)に対するデータの読込みおよび書込みのためのメディアドライバ509と、ユーザからの操作を受付ける操作パネル511と、記録シート(記録用紙)に対して画像データのプリントを行なう印刷部513と、定着装置30に備えられるヒータの駆動を制御するヒータ制御部520と、ネットワークに接続するための通信部517と、PSTN網に接続するためのNCU(Network Control Unit)部119とを備えている。
図3には、定着装置30の概略構成が模式的に示されている。
加熱ローラ51の上方であって、定着ベルト53の外側には、定着ベルト53の表面温度を検出するための加熱サーモパイル58A,58Bが、定着ベルト53に接触するように、配置されている。
図4を参照して、加熱ローラ51では、加熱ロングヒータ55と加熱ショートヒータ56とは、ニップ部の長手方向についての中心が揃えられて、配置されている。なお、この中心は、ニップ部に送られる記録シート14の、加圧ローラ54のニップ部の長手方向の中心と一致している。
<3−1.状態の説明>
プリンタ100は、電源を投入されると、まずウォーミングアップ状態に入る。
ウォーミングアップ状態では、制御モジュール102は、ニップ部の温度をプリント動作が可能な温度まで上昇させるために、加熱ロングヒータ55と加圧ヒータ57を点灯させる。
以下、加熱補正後温度を得るために、加熱サーモパイル58Aによる検出温度の補正について説明する。
加圧ローラ54に対する加圧補正後温度も、加熱側と同様に求めることが可能である。
待機状態では、加熱ローラ51と加圧ローラ54の回転が停止された状態で、加熱ロングヒータ55および加圧ヒータ57のオンオフが制御される。
<3−4−1.加圧側の温度制御>
印字状態では、加圧サーミスタ59の検出温度が、上記した待機状態と同様に補正されて、加圧ヒータ57のオンオフが制御される。当該オンオフ制御における設定温度は、たとえば135℃とされる。
印字状態では、印字信号に含まれる用紙サイズによって、加熱ロングヒータ55か加熱ショートヒータ56のいずれか一方が、オンオフ制御の対象となり、他方はオフ状態とされる。
プリンタ100では、上記のように決定された中心オン比率を、加熱サーモパイル58(加熱サーモパイル58Aまたは加熱サーモパイル58B)の検出温度に基づいて、補正される。
まず、現在加熱サーモパイル58の検出対象となっている定着ベルト53の部分が、「用紙部分」か「紙間部分」かが判断される。
当該平均値は、所定時間の検出温度を一定時間ごとにメモリ122に記憶し、その平均値を算出する。
(本実施の形態の中心オン比率の補正による効果)
以上説明した本実施の形態における、中心オン比率の補正によれば、加熱サーモパイル58による定着ローラ52の温度に基づいて、加熱ヒータへの供給電力を制御することができる。これにより、定着ローラ52の温度制御を、プリンタ100に電力を供給する電源の電力事情や、予め想定し得ない事情(たとえば、ニップ部を通過する記録シート14が高温または低温であること)にも対応したものとすることができる。
プリンタ100における、中心オン比率の補正によってオン比率Rを得るための処理(オン比率補正処理)について、そのフローチャートを説明する。
図5を参照して、オン比率補正処理では、制御モジュール102は、まずステップS10で、現在の加熱サーモパイル58の検出対象となっている定着ベルト53の部分が、用紙部分であるか否かを判断し、そうであると判断するとステップS20へ処理を進め、そうではないと判断すると(つまり、紙間部分であると判断すると)、ステップS40へ処理を進める。
本実施の形態のプリンタ100では、第1の実施の形態に対して、オン比率補正処理の処理内容のみが変更される。プリンタ100のハードウェア構成については、第1の実施の形態と同様とすることができるため、詳細な説明は繰り返さない。
本実施の形態のプリンタ100は、第1の実施の形態に対して、オン比率補正処理の処理内容のみが変更される。プリンタ100のハードウェア構成については、第1の実施の形態と同様とすることができるため、詳細な説明は繰り返さない。
図5を参照して説明した第1の実施の形態のオン比率補正処理では、加熱サーモパイル58の検出温度について、所定時間についての平均値を算出し、さらに、当該平均値の算出の対象となった検出温度についての時間微分を算出し、当該時間微分が負となるか正となるかによって、温度下降時の調整値を取得するか温度上昇時の調整値を取得するかが決定されていた。
以上説明した各実施の形態では、中心オン比率は、表1に従って求められる。つまり、中心オン比率は、環境条件として、環境温度、通紙速度、通紙枚数およびウォーミングアップ時間に対応して設定されている。
Claims (9)
- 加圧手段とともに用紙を挟み込むニップ部を形成するとともに、該ニップ部において用紙上のトナー画像に接触して該トナー画像を前記用紙上に加熱定着する定着手段と、
前記定着手段を加熱する加熱手段と、
前記定着手段の温度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出出力に基づいて、前記加熱手段のオンオフ時間の比率を示すデューティを設定温度に対応して制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記検出手段による検出の対象となっている前記定着手段上の部分が、前記用紙が定着装置を通過する時に前記ニップ部において前記用紙と接触している用紙部分であるか、前記用紙が定着装置を通過する時に前記ニップ部において前記用紙と接触していない紙間部分であるかを判断する位置判断手段と、
前記設定温度に対応する所定のデューティを補正するために予め定められた前記用紙部分の検出に対応する調整値、および前記設定温度に対応する所定のデューティを補正するために予め定められた前記紙間部分の検出に対応する調整値を記憶する記憶手段と、
前記位置判断手段に基づき、前記検出手段による検出の対象となっている前記定着手段上の部分が前記用紙部分であると判断された場合は、前記記憶手段に記憶された前記用紙部分の検出に対応する調整値により前記所定のデューティを補正して前記加熱手段の温度を調整し、前記検出手段による検出の対象となっている前記定着手段上の部分が前記紙間部分であると判断された場合は、前記記憶手段に記憶された前記紙間部分の検出に対応する調整値により前記所定のデューティを補正して前記加熱手段の温度を調整する温度調整手段とを含む、定着装置。 - 前記所定のデューティは、環境条件に応じた第1のテーブルにおいて定められたデューティである、請求項1に記載の定着装置。
- 前記環境条件は、環境温度、通紙速度、ウォーミングアップ動作によって前記設定温度に到達してからの経過時間の少なくともひとつである、請求項2に記載の定着装置。
- 前記記憶手段は、複数の温度領域ごとに前記調整値を定める第2のテーブルを記憶し、
前記温度調整手段は、前記第1のテーブルによって定められるそれぞれのデューティを、前記第2のテーブルにおける、前記検出手段によって検出された温度に対応する温度領域の調整値により補正する、請求項2または請求項3に記載の定着装置。 - 前記調整値は、
前記検出手段によって所定の期間にわたって検出された検出温度のうち、最後に検出された検出温度に対応する第1調整値と、
前記所定の期間にわたって検出された検出温度の平均値に対応する第2調整値とを含み、
前記記憶手段は、前記第1および第2調整値を記憶する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記制御手段は、さらに、
前記検出手段により検出された検出温度が、温度上昇時の温度であるか、温度下降時の温度であるかを判断する時間微分手段を含み、
前記記憶手段は、温度上昇時に対応する前記調整値と、温度上昇時に対応する前記調整値とは独立した、温度下降時に対応する前記調整値とを記憶し、
前記温度調整手段は、前記時間微分手段による判断結果に応じて、対応する前記調整値を取得する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記定着手段は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を回転させる定着ローラとを含み、
前記加熱手段は、前記ベルト部材を加熱する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の定着装置。 - 加圧手段とともに用紙を挟み込むニップ部を形成するとともに、該ニップ部において用紙上のトナー画像に接触して該トナー画像を前記用紙上に加熱定着する定着手段と、前記定着手段を加熱する加熱手段とを備えた定着装置の制御方法であって、
前記定着手段の温度を検出するステップと、
前記定着手段の温度の検出結果に基づいて、前記加熱手段のオンオフ時間の比率を示すデューティを設定温度に対応して制御するステップとを備え、
前記デューティを制御するステップは、
前記定着手段において、温度検出の対象となっている前記定着手段上の部分が、前記用紙が定着装置を通過する時に前記ニップ部において前記用紙と接触している用紙部分であるか、前記用紙が定着装置を通過する時に前記ニップ部において前記用紙と接触していない紙間部分であるかを判断するステップと、
前記設定温度に対応する所定のデューティを補正するために予め定められた前記用紙部分の検出に対応する調整値、および前記設定温度に対応する所定のデューティを補正するために予め定められた前記紙間部分の検出に対応する調整値を記憶する記憶手段を参照して、温度検出された部分に対応する前記調整値を決定するステップと、
前記定着手段上の温度検出の対象となっている部分が前記用紙部分であると判断された場合は、前記記憶手段に記憶された前記用紙部分の検出に対応する調整値により前記所定のデューティを補正して前記加熱手段の温度を調整し、前記定着手段うえの温度検出の対象となっている部分が前記紙間部分であると判断された場合は、前記記憶手段に記憶された前記紙間部分の検出に対応する調整値により前記所定のデューティを補正して前記加熱手段の温度を調整するステップとを含む、定着装置の制御方法。 - 用紙上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
加圧手段とともに用紙を挟み込むニップ部を形成するとともに、該ニップ部において用紙上のトナー画像に接触して該トナー画像を前記用紙上に加熱定着する定着手段と、
前記定着手段を加熱する加熱手段と、
前記定着手段の温度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出出力に基づいて、前記加熱手段のオンオフ時間の比率を示すデューティを設定温度に対応して制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記検出手段による検出の対象となっている前記定着手段上の部分が、前記用紙が定着装置を通過する時に前記ニップ部において前記用紙と接触している用紙部分であるか、前記用紙が定着装置を通過する時に前記ニップ部において前記用紙と接触していない紙間部分であるかを判断する位置判断手段と、
前記設定温度に対応する所定のデューティを補正するために予め定められた前記用紙部分の検出に対応する調整値、および前記設定温度に対応する所定のデューティを補正するために予め定められた前記紙間部分の検出に対応する調整値を記憶する記憶手段と、
前記位置判断手段に基づき、前記検出手段による検出の対象となっている前記定着手段上の部分が前記用紙部分であると判断された場合は、前記記憶手段に記憶された前記用紙部分の検出に対応する調整値により前記所定のデューティを補正して前記加熱手段の温度を調整し、前記検出手段による検出の対象となっている前記定着手段上の部分が前記紙間部分であると判断された場合は、前記記憶手段に記憶された前記紙間部分の検出に対応する調整値により前記所定のデューティを補正して前記加熱手段の温度を調整する温度調整手段とを含む、画像形成装置。
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