JP6040458B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図1は、画像形成装置1の全体構成を示した図である。
Xs=1−exp(−(Wcs×0.4×t)/200000) ・・・(2)
V:ベルト43の回転速度(mm/秒)
t:プリントにかかった時間又は待機状態の時間(秒)
Wc:プリント時における励磁コイル61への平均供給電力(W)
D:用紙Pの斤量(g/m2)
E:搬送方向に直交する方向における用紙Pの幅(mm)
F:定着装置20による用紙Pの単位時間当たりの出力枚数(枚/分)
Wcs:待機状態における励磁コイル61への平均供給電力(W)
T2=180−30−(ΣX×15) ・・・(4)
以上のように構成された画像形成装置1の動作について以下に図面を参照しながら説明する。図3は、制御部30が行う動作を示したフローチャートである。
本実施形態に係る画像形成装置1によれば、変化している加熱ローラ20aの蓄熱量を求めることにより、ある時点で定着性を確保するために必要な加熱ローラ20aの温度を精度よく制御できる。より詳細には、画像形成装置1では、加熱ローラ20aが熱伝導率の低いスポンジゴム42を含んでいるので、加熱ローラ20aが蓄えている蓄熱量が徐々に変化している。加熱ローラが特許文献1のように略金属のような熱伝導のよい材料で構成されている場合は、定着装置の立ち上げ時に蓄熱が完了する場合とは異なる。そこで、制御部30は、加熱ローラ20aに蓄えられている蓄熱量ΣXを推定し、蓄熱量ΣXに基づいて、加熱部20cを制御している。これにより、制御部30は、定着性を確保するのに必要最小限の値に加熱ローラ20aの温度を精度よく制御できるようになる。その結果、加熱ローラ20aの温度が高くなりすぎて消費電力が増大したり、加熱ローラ20aの温度が低くなりすぎて定着不良が発生したりすることが抑制される。
本願発明者は、画像形成装置1が奏する効果をより明確にするために、以下に説明する実験を行った。具体的には、以下に説明する第1の実施例と比較例とを作成し、温度T1,T2と定着率を計測した。第1の実施例は、本実施形態に係る画像形成装置1であり、以下の各ステップにおいて蓄熱量ΣXを推定し、蓄熱量ΣXに基づいて次のステップにおける温度T1,T2を決定した。一方、比較例は、温度T1,T2をそれぞれ180℃,150℃とした。
第3のステップ:130枚の横向きのA4の普通紙(D=80g/m2)をモノクロプリントした。
第4のステップ:2分間にわたって待機状態とした。
第5のステップ:65枚の横向きA4の厚紙(D=170g/m2)をカラープリントした。
第6のステップ:2分間にわたって待機状態とした。
第7のステップ:40枚の長形3号の封筒をモノクロプリントした。
第8のステップ:2分間にわたって待機状態とした。
第9のステップ:130枚の横向きのA4の普通紙(D=80g/m2)をモノクロプリントした。
以下に、変形例に係る画像形成装置1'について説明する。画像形成装置1'の全体構成、及び、画像形成装置1'の定着装置20'の構成は、画像形成装置1の全体構成、及び、画像形成装置1の定着装置20の構成と同じであるので、図1及び図2を援用する。
Ys=1−exp(−(Wcs×0.3×t)/200000 ・・・(7)
V:ベルト43の回転速度(mm/秒)
t:プリントにかかった時間又は待機状態の時間(秒)
Wc:プリント時における励磁コイル61への平均供給電力(W)
E:搬送方向に直交する方向における用紙Pの幅(mm)
Wcs:待機状態における励磁コイル61への平均供給電力(W)
T2=180−30−(ΣX+ΣY)×7.5 ・・・(9)
本発明に係る画像形成装置は、前記実施形態に係る画像形成装置1,1'に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
20,20'定着装置
20a 加熱ローラ
20b 加圧ローラ
20c 加熱部
28 センサ
30 制御部
41 芯金
42 スポンジゴム
43 ベルト
51 芯金
52 シリコーンソリッドゴム
61 励磁コイル
62,62a,62b フェライトコア
Claims (8)
- 無端状の加熱ベルト及び該加熱ベルトの内周面に接している第1の弾性体により構成されている加熱回転体、該加熱ベルトに圧接している加圧回転体、及び、該加熱ベルトを加熱する加熱手段を含み、該加熱回転体と該加圧回転体との間を通過する印刷媒体にトナー画像を定着させる定着手段と、
前記加熱回転体に蓄えられている熱量を示す第1の蓄熱量の推定を行うとともに、前記第1の蓄熱量に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、該画像形成装置によるプリントの完了の度、及び、待機状態の完了の度に前記第1の蓄熱量の推定を行うものであり、
前記プリントの完了の度に行われる第1の蓄熱量の推定が、プリント動作での蓄熱量を算出し、該蓄熱量を前回算出した蓄熱量に加算して新たな蓄熱量とするもので、
前記待機状態の完了の度に行われる第1の蓄熱量の推定が、待機状態での蓄熱量を算出し、該蓄熱量を前回算出した蓄熱量に加算して新たな蓄熱量とするものであること、
を特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第1の蓄熱量に基づいて、前記印刷媒体にトナー画像を定着させる際の前記加熱ベルトの温度を決定すること、
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記印刷媒体の斤量、前記加熱手段への平均供給電力、前記定着手段による前記印刷媒体の単位時間当たりの出力枚数、前記加熱回転体と前記加圧回転体とが接触しているニップ部の搬送方向の幅、該加熱ベルトの回転速度、及び、搬送方向に直交する方向における前記印刷媒体の幅の少なくとも1以上の情報に基づいて、前記第1の蓄熱量を推定すること、
を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第1の蓄熱量に基づいて、印刷ジョブに応じて前記印刷媒体にトナー画像を定着させるために待機している待機状態における前記加熱ベルトの温度を決定すること、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記待機状態の時間及び該待機時間における前記加熱手段への平均供給電力の少なくとも1以上の情報に基づいて、前記第1の蓄熱量を推定すること、
を特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記加圧回転体に蓄えられている熱量を示す第2の蓄熱量の推定を行うものであり、
前記制御手段は、前記第1の蓄熱量及び前記第2の蓄熱量に基づいて、前記加熱手段を制御すること、
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第1の蓄熱量及び前記第2の蓄熱量に基づいて、前記印刷媒体にトナー画像を定着させる際の前記加熱ベルトの温度を決定すること、
を特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第1の蓄熱量及び前記第2の蓄熱量に基づいて、印刷ジョブに応じて前記印刷媒体にトナー画像を定着させるために待機している待機状態における前記加熱ベルトの温度を決定すること、
を特徴とする請求項6又は請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。
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