(57)【要約】【課題】通紙領域に対する集中的かつ安定した加熱を可能とし、定着品質の向上と省エネルギー化を達成する。【解決手段】トナー像が形成された媒体の画像形成領域の大きさを判定する判定手段と、エンドレス形状の回転体と、媒体の搬送方向と直角方向に形成されるとともに搬送方向に対して所定の角度方向に傾斜して所定の長さに分割され、回転体の内側に接触して配置された複数の発熱部材と、これらの発熱部材に対する通電を個別に切替える切替部とを有し、媒体を加熱する加熱手段と、加熱手段に複数の発熱部材の位置で圧接してニップを形成し、加熱手段とともに媒体を搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、媒体の画像形成領域が通過する位置に対応する発熱部材を切替部により素子を選択して通電し、加熱手段における加熱を制御する加熱制御手段と、を備えることを特徴とする定着装置。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレス形状の回転体と、トナー像が形成された媒体の搬送方向と直角方向に形成されるとともに前記搬送方向に対して所定の角度方向に傾斜して所定の長さに分割され、前記回転体の内側に接触して配置された複数の発熱部材と、これらの発熱部材に対する通電を個別に切替える切替部とを有し、前記媒体のいずれの箇所も前記複数の発熱部材のうちの２以上の発熱部材を通過し、前記媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段に前記複数の発熱部材の位置で圧接してニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、
前記複数の発熱部材の中から前記媒体が通過する位置に対応する発熱部材に対し前記切替部により選択的に間引きながら通電し、前記媒体のいずれの箇所も通電された前記発熱部材を通過させ、前記加熱手段における加熱を制御する加熱制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱制御手段は、前記媒体が通過する位置に対応する発熱部材に対し前記切替部により前記加熱手段における加熱の出力調整に対応して選択的に間引きながら通電することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
さらに、前記媒体の大きさを判定する判定手段を備え、
前記判定手段は、前記媒体の大きさとともに、前記媒体の厚さまたは坪量、前記発熱部材の表面温度、外気温の値のいずれかを判定し、
前記加熱制御手段は、前記判定の結果に基づいて前記媒体が通過する位置に対応する発熱部材の中から非通電にする発熱部材を前記切替部により選択し、前記加熱手段における加熱を抑制することを特徴とする請求項１または請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記複数の発熱部材は、平行四辺形の形状、かつ、同一の大きさに形成され、各々の底辺部が同一線上に配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の定着装置。
【請求項５】
前記複数の発熱部材の抵抗値を一定間隔で変化させて形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の定着装置。
【請求項６】
媒体の搬送方向と直角方向に形成されるとともに前記搬送方向に対して所定の角度方向に傾斜して所定の長さに分割された複数の発熱部材とこれらの発熱部材に対する通電を個別に切替える切替部とを有し、前記媒体のいずれの箇所も前記複数の発熱部材のうちの２以上の発熱部材を通過し、前記媒体を加圧加熱してトナー像を前記媒体に定着させる定着装置の定着温度制御プログラムであって、
前記複数の発熱部材の中から前記媒体が通過する位置に対応する発熱部材に対し前記切替部により前記加熱手段における加熱の出力調整に対応して選択的に間引きながら通電し、前記媒体のいずれの箇所も通電された前記発熱部材を通過させ、前記発熱部材による加熱を制御する加熱制御ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする定着装置の定着温度制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、定着装置および定着装置の定着温度制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に搭載される定着装置の熱源として、ハロゲンランプを代表とする赤外線を発するランプ、あるいは、電磁誘導によりジュール熱で加熱する方式が実用化されている。
【０００３】
一般に、定着装置は加熱ローラ（あるいは複数のローラに掛け渡された定着ベルト）とプレスローラの対により構成されるが、定着装置の熱効率を最大化するためには出来るだけ構成要素の熱容量を低減化し、かつ、加熱領域を集中させることが求められている。この観点から見ると、前述の加熱方式では、加熱幅が広いため、広範囲に分散された熱エネルギーをニップ部分だけに集中的に与えることは難しく、熱効率を最適化することが難しい。
【０００４】
また、電子写真用の定着装置では、用紙搬送方向と直角方向に発熱むらが生じると、定着品質に影響する。特に、カラー印刷の場合は、発色、光沢に差異が発生する可能性がある。
【０００５】
更に、熱容量を極端に削減した定着装置では、用紙が通過しない部分の温度が極端に上昇するため、ヒータの反り、ベルトの劣化、搬送ローラの膨張による速度ムラなどの問題が発生する場合があった。また、用紙が通過しない部分を加熱することは、省エネルギー化の観点からも好ましくない。用紙が通過する部分のみを集中的に加熱することは、環境対応の観点からも重要な技術課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２４３５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、通紙領域に対する集中的かつ安定した加熱を可能とし、定着品質の向上と省エネルギー化を達成できる定着装置および定着装置の定着温度制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の定着装置は、エンドレス形状の回転体と、トナー像が形成された媒体の搬送方向と直角方向に形成されるとともに前記搬送方向に対して所定の角度方向に傾斜して所定の長さに分割され、前記回転体の内側に接触して配置された複数の発熱部材と、これらの発熱部材に対する通電を個別に切替える切替部とを有し、前記媒体のいずれの箇所も前記複数の発熱部材のうちの２以上の発熱部材を通過し、前記媒体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段に前記複数の発熱部材の位置で圧接してニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向に挟持搬送する加圧手段と、前記複数の発熱部材の中から前記媒体が通過する位置に対応する発熱部材を前記切替部により選択的に間引きながら通電し、前記媒体のいずれの箇所も通電された前記発熱部材を通過させ、前記加熱手段における加熱を制御する加熱制御手段と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る定着装置が搭載される画像形成装置の構成例を示す図。
【図２】一実施形態における画像形成部の一部を拡大して示す構成図。
【図３】一実施形態におけるＭＦＰの制御系の構成例を示すブロック図。
【図４】一実施形態に係る定着装置の構成例を示す図。
【図５】一実施形態における発熱部材群の配置図。
【図６】一実施形態における発熱部材群とその駆動回路を示す図。
【図７】一実施形態における発熱部材群とその駆動回路の接続状態を示す図。
【図８】一実施形態におけるＭＦＰの制御動作の具体例を示すフローチャート。
【図９】一実施形態における発熱部材群とその駆動回路の接続状態を示す図。
【図１０】一実施形態における用紙が発熱部材群を通過する様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本実施形態に係る定着装置が搭載される画像形成装置の構成例を示す図である。図１において、画像形成装置１０は、例えば複合機であるＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）や、プリンタ、複写機等である。以下の説明ではＭＦＰを例に説明する。
【００１１】
ＭＦＰ１０の本体１１の上部には透明ガラスの原稿台１２があり、原稿台１２上には自動原稿搬送部（ＡＤＦ）１３が開閉自在に設けられている。また、本体１１の上部には操作パネル１４が設けられている。操作パネル１４は、各種のキーとタッチパネル式の表示部を有している。
【００１２】
本体１１内のＡＤＦ１３の下部には、読取装置であるスキャナ部１５が設けられている。スキャナ部１５は、ＡＤＦ１３によって送られる原稿または原稿台上に置かれた原稿を読み取って画像データを生成するもので、密着型イメージセンサ１６（以下、単にイメージセンサと呼ぶ）を備えている。イメージセンサ１６は、主走査方向（図１では奥行方向）に配置されている。
【００１３】
イメージセンサ１６は、原稿台１２に載置された原稿の画像を読み取る場合は原稿台１２に沿って移動しながら、原稿画像を１ライン分ずつ読み取る。これを原稿サイズ全体にわたって実行し１ページ分の原稿の読み取りを行う。また、ＡＤＦ１３によって送られる原稿の画像を読み取る場合、イメージセンサ１６は、固定位置（図示の位置）にある。
【００１４】
更に、本体１１内の中央部にはプリンタ部１７を有し、本体１１の下部には、各種サイズの用紙Ｐを収容する複数の給紙カセット１８を備えている。プリンタ部１７は、感光体ドラムと、露光装置としてＬＥＤを含むレーザ露光器（走査ヘッド）１９を有し、レーザ露光器１９からの光線によって感光体を走査して画像を生成する。
【００１５】
プリンタ部１７は、スキャナ部１５で読み取った画像データや、パーソナルコンピュータなどで作成された画像データを処理して用紙に画像を形成する。プリンタ部１７は、例えばタンデム方式によるカラーレーザプリンタであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを含む。画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、中間転写ベルト２１の下側に、上流から下流側に沿って並列に配置されている。また、レーザ露光器１９も画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対応した複数のレーザ露光器１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋを有している。
【００１６】
図２は、画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのうち、画像形成部２０Ｋを拡大して示す構成図である。尚、以下の説明において各画像形成部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは同じ構成であるため、画像形成部２０Ｋを例に説明する。
【００１７】
画像形成部２０Ｋは、像担持体である感光体ドラム２２Ｋを有する。感光体ドラム２２Ｋの周囲には、回転方向ｔに沿って帯電チャージャ２３Ｋ、現像器２４Ｋ、一次転写ローラ（転写器）２５Ｋ、クリーナ２６Ｋ、ブレード２７Ｋ等を配置している。感光体ドラム２２Ｋの露光位置には、レーザ露光器１９Ｋから光を照射し、感光体ドラム２２Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００１８】
画像形成部２０Ｋの帯電チャージャ２３Ｋは、感光体ドラム２２Ｋの表面を一様に帯電する。現像器２４Ｋは、現像バイアスが印加される現像ローラ２４ａによりブラックのトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を感光体ドラム２２Ｋに供給し、静電潜像の現像を行う。クリーナ２６Ｋは、ブレード２７Ｋを用いて感光体ドラム２２Ｋ表面の残留トナーを除去する。
【００１９】
また、図１に示すように、画像形成部２０Ｙ〜２０Ｋの上部には、現像器２４Ｙ〜２４Ｋにトナーを供給するトナーカートリッジ２８を設けている。トナーカートリッジ２８は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーカートリッジを含む。
【００２０】
中間転写ベルト２１は、循環的に移動する。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ３１および従動ローラ３２に張架される。また中間転写ベルト２１は感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｋに対向して接触している。中間転写ベルト２１の感光体ドラム２２Ｋに対向する位置には、一次転写ローラ２５Ｋにより一次転写電圧が印加され、感光体ドラム２２Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２１に一次転写する。
【００２１】
中間転写ベルト２１を張架する駆動ローラ３１には、二次転写ローラ３３を対向して配置している。駆動ローラ３１と二次転写ローラ３３間を用紙Ｐが通過する際に、二次転写ローラ３３により二次転写電圧が用紙Ｐに印加される。そして中間転写ベルト２１上のトナー像を用紙Ｐに二次転写する。中間転写ベルト２１の従動ローラ３２付近には、ベルトクリーナ３４を設けている。
【００２２】
また、図１で示すように、給紙カセット１８から二次転写ローラ３３に至る間には、給紙カセット１８内から取り出した用紙Ｐを搬送する給紙ローラ３５が設けられている。更に、二次転写ローラ３３の下流には定着装置３６が設けられている。また、定着装置３６の下流には搬送ローラ３７が設けられている。搬送ローラ３７は用紙Ｐを排紙部３８に排出する。更に、定着装置３６の下流には、反転搬送路３９が設けられている。反転搬送路３９は、用紙Ｐを反転させて二次転写ローラ３３の方向に導くもので、両面印刷を行う際に使用される。図１、図２は本発明の実施の一例を示すものであり、定着装置３６以外の画像形成装置部分の構造を限定するものではなく、公知の電子写真方式画像形成装置の構造を用いることができる。
【００２３】
図３は、実施形態１におけるＭＦＰ１０の制御系５０の構成例を示すブロック図である。制御系５０は、例えば、ＭＦＰ１０全体を制御するＣＰＵ１００、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２、入出力制御回路１２３、給紙・搬送制御回路１３０、画像形成制御回路１４０、定着制御回路１５０を備えている。
【００２４】
ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１２０あるいはＲＡＭ１２１に記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ＲＯＭ１２０は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラムおよび制御データなどを記憶する。ＲＡＭ１２１は、ワーキングメモリである。ＲＯＭ１２０（あるいはＲＡＭ１２１）は、例えば、画像形成部２０や定着装置３６等の制御プログラムと制御プログラムが使用する各種の制御データを記憶する。本実施形態における制御データの具体例としては、用紙サイズと通電させる発熱部材との対応関係や、ＭＦＰ１０内の各種センサが検出した用紙の坪量、発熱部材の表面温度、外気温の値等と通電対象とする発熱部材との対応関係などが挙げられる。
【００２５】
定着装置３６の定着温度制御プログラムは、ＭＦＰ１０内のセンサの検出信号等に基づいて用紙のサイズや坪量、発熱部材の表面温度、外気温の値等をそれぞれ判定する判定ロジックと、用紙が通過する位置に対応する発熱部材のスイッチング素子を選択して通電し、加熱手段における加熱を制御する加熱制御ロジックとを含んでいる。
【００２６】
Ｉ／Ｆ１２２は、ユーザ端末やファクシミリ等の各種装置との通信を行う。入出力制御回路１２３は、オペレーションパネル１２３ａ、表示器１２３ｂを制御する。給紙・搬送制御回路１３０は、給紙ローラ３５あるいは搬送路の搬送ローラ３７等を駆動するモータ群１３０ａ等を制御する。給紙・搬送制御回路１３０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて給紙カセット１８近傍あるいは搬送路上の各種センサ１３０ｂの検知結果を考慮してモータ群１３０ａ等を制御する。画像形成制御回路１４０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて感光体ドラム２２、帯電器２３、レーザ露光器１９、現像器２４、転写器２５をそれぞれ制御する。定着制御回路１５０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて定着装置３６の駆動モータ３６０、加熱部材３６１、サーミスタ等の温度検知部材３６２をそれぞれ制御する。尚、本実施形態では定着装置３６の制御プログラムおよび制御データをＭＦＰ１０の記憶装置内に記憶してＣＰＵ１００で実行する構成としているが、定着装置３６専用に演算処理装置と記憶装置を別途設ける構成にしてもよい。
【００２７】
図４は、定着装置３６の構成例を示す図である。ここでは、定着装置３６が、板状の加熱部材３６１、弾性層が形成され、複数のローラに懸架された無端ベルト３６３、無端ベルト３６３を駆動するベルト搬送ローラ３６４、無端ベルト３６３に張力を与えるテンションローラ３６５、弾性層が表面に形成されたプレスローラ３６６を備えている。加熱部材３６１は、発熱部側が無端ベルト３６３の内側に接触し、プレスローラ３６６方向に押圧されることで、プレスローラ３６６との間に所定幅の定着ニップを形成する。加熱部材３６１がニップ領域を形成しつつ加熱する構成のため、通電時における応答性はハロゲンランプによる加熱方式の場合よりも高い。
【００２８】
無端ベルト３６３は、例えば厚さ５０ｕｍのＳＵＳ基材あるいは７０ｕｍの耐熱樹脂であるポリイミド上の外側に厚さ２００ｕｍのシリコンゴム層が形成され、最外周はＰＦＡ等の表面保護層で被覆されている。プレスローラ３６６は、例えばφ１０ｍｍの鉄棒表面に厚さ５ｍｍのシリコンスポンジ層が形成され、最外周はＰＦＡ等の表面保護層で被覆されている。
【００２９】
また、加熱部材３６１は、セラミック基板上にグレーズ層および発熱抵抗層が積層されている。反対側に余分な熱を逃がすとともに基板の反りを防ぐために、アルミ製のヒートシンクが接着されている。発熱抵抗層は、例えばＴａＳｉＯ２などの既知の素材で形成され、主走査方向において所定の長さと個数に分割されている。
【００３０】
発熱抵抗層の形成の方法は既知の方法（例えばサーマルヘッドの作成方法）と同様であり、発熱抵抗層の上にアルミでマスキング層を形成させる。隣接する発熱部材間が絶縁され、かつ、用紙搬送方向に発熱抵抗体（発熱部材）が露出するようなパターンでアルミ層を形成する。発熱部材への通電は、両端のアルミ層（電極）から配線を繋ぎ、それぞれをスイッチングドライバＩＣのスイッチング素子に繋ぐ。更に、発熱抵抗体、アルミ層、配線等の全てを覆うように、最上部に保護層を形成する。保護層は、例えばＳｉ３Ｎ４などによって形成される。
【００３１】
図５は、本実施形態における発熱部材群の配置図であり、図６は、発熱部材群とその駆動回路を示す図である。これらの図に示されるように、セラミック基板上には、用紙搬送方向（図示上下方向）に対して所定の角度（ここでは約４５度）を持ち、均一幅に分割された発熱部材３６１ａが複数並べて配置されており、発熱部材３６１ａの用紙搬送方向における両端部には電極３６１ｂが形成されている。そして、発熱部材３６１ａの各々は、対応する駆動ＩＣ１５１によって個別に通電が制御されることが示されている。発熱部材３６１ａの切替部である駆動ＩＣ１５１の具体例としては、スイッチング素子、ＦＥＴ、トライアックス、スイッチングＩＣなどが挙げられる。
【００３２】
本実施形態では、加熱部材３６１が、平行四辺形の形状の発熱部材３６１ａの集合体となっており、各発熱部材３６１ａの底辺部が同一線上に配列されているため、用紙の画像領域は定着処理時に複数の発熱部材３６１ａを跨って通過することになる。このため、例えば、連続で動作させた後に発熱体をＯＦＦさせなくても、これらの通電を用紙の搬送方向に対して、一定間隔で間引くことにより、見かけ上の出力を可変したのと同じ効果とすることが可能となっている。可変させたい分解能に従って、この角度を大きくとり、多くの画像域を跨ぐ構成とすればよい。これらの間引きにより、例えば１２００Ｗから０Ｗまでの刻みで任意に出力調整することが可能である。更に、抵抗発熱体の抵抗値を一定間隔で変化させる（発熱層の厚さ、材質を変化）ことにより、一定間隔の出力刻みでは無く、任意の出力刻みとすることも可能である。上述のマスキング層の形状を変えれば対応できるため、作成の工程に複雑な変更を要しない。
【００３３】
図７は、本実施形態における発熱部材群とその駆動回路の接続状態示す図である。ここでは、用紙Ｐが矢印Ａで示される用紙搬送方向で搬送される場合に、用紙が通過する位置に対応する発熱部材３６１ａのみが選択的に通電され、加熱されることが示されている。すなわち、用紙Ｐのみが集中的に加熱される。また、本実施形態では、定着装置３６内に用紙Ｐが搬送される前に、用紙Ｐの印字領域の大きさが判定されているものとする。用紙Ｐの印字領域を判定する方法としては、画像データの解析結果を利用する方法、用紙Ｐに対する余白設定などの印刷フォーマット情報に基づく方法、光学センサの検出結果に基づいて判定する方法などが挙げられる。
【００３４】
以下、上記のように構成されたＭＦＰ１０の印刷時の動作を図面に基づいて説明する。図８は、本実施形態におけるＭＦＰ１０の制御の具体例を示すフローチャートである。
【００３５】
先ず、スキャナ部１５で画像データを読込む（Ａｃｔ１０１）と、画像形成部２０における画像形成制御プログラムと定着装置３６における定着温度制御プログラムが並列して実行される。
【００３６】
画像形成処理が開始されると、読込まれた画像データを処理し（Ａｃｔ１０２）、感光体ドラム２２の表面に静電潜像を書込み（Ａｃｔ１０３）、現像器２４で静電潜像を現像した後（Ａｃｔ１０４）、Ａｃｔ１１４へ進む。
【００３７】
他方、定着温度制御処理が開始されると、例えば搬送路に配置されているラインセンサ（図示省略された）の検出信号や操作パネル１４による用紙選択情報に基づいて用紙サイズおよび厚さを判定し（Ａｃｔ１０５）、用紙Ｐが通過する位置に配置された発熱部材群を発熱対象として選択する（Ａｃｔ１０６）。例えば、図７に示した例では、用紙Ｐの横幅に対応して中央に配置されている１３個の発熱部材３６１ａが選択される。他方、図７の場合と同じサイズであっても用紙厚が薄く、昇温速度が通常の用紙よりも速いと考えられる場合は、図９に示すように通電対象を１／３に減らして選択を行う。同様に、用紙の厚さ以外にも、センサが検出した用紙の坪量、発熱部材の表面温度、外気温の値などを通電対象の選択における判定要素として利用することもできる。図１０は、用紙Ｐが発熱部材群を通過する様子を示す図である。ここでは、通電対象が減らされているため同一領域への加熱時間は短くなるが、用紙Ｐは搬送中に発熱部材のいずれかによって加熱されることが示されている。
【００３８】
次に、選択された発熱部材群への温度制御開始信号をＯＮにすると（Ａｃｔ１０７）、選択された発熱部材群への通電が行われ、温度が上昇する。
次に、無端ベルト３６３の内側あるいは外側に配置された温度検知部材（図示省略する）により、発熱部材群の表面温度を検知すると（Ａｃｔ１０８）、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内か否かを判定する（Ａｃｔ１０９）。ここで、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内であると判定された場合は（Ａｃｔ１０９：Ｙｅｓ）、Ａｃｔ１１０へ進む。これに対し、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内でないと判定された場合は（Ａｃｔ１０９：Ｎｏ）、Ａｃｔ１１１へ進む。
【００３９】
Ａｃｔ１１１においては、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えているか否かを判定する。ここで、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えていると判定された場合（Ａｃｔ１１１：Ｙｅｓ）は、Ａｃｔ１０６において選択されていた発熱部材群への通電をＯＦＦにし（Ａｃｔ１１２）、Ａｃｔ１０８へ戻る。これに対し、発熱部材群の表面温度が所定の温度上限値を超えていないと判定された場合（Ａｃｔ１１１：Ｎｏ）は、Ａｃｔ１０９の判定結果より表面温度が所定の温度下限値に満たない状態であるため、発熱部材群への通電をＯＮ状態に維持、あるいは、再度ＯＮにし（Ａｃｔ１１３）、Ａｃｔ１０８へ戻る。Ａｃｔ１１２およびＡｃｔ１１３におけるＯＮ／ＯＦＦの割合は、昇温速度と降温速度を調整するために、発熱部材群の表面温度と定着温度との差に応じて適宜変更することもできる。
【００４０】
次に、発熱部材群の表面温度が所定の温度範囲内の状態で、用紙Ｐを転写部に搬送すると（Ａｃｔ１１０）、用紙Ｐにトナー像を転写した後（Ａｃｔ１１４）に、用紙Ｐを定着装置３６内に搬送する。
【００４１】
次に、定着装置３６内で用紙Ｐにトナー像を定着させると（Ａｃｔ１１５）、画像データの印字処理を終了するか否かを判定する（Ａｃｔ１１６）。ここで、印字処理を終了すると判定した場合（Ａｃｔ１１６：Ｙｅｓ）、全ての発熱部材群への通電をＯＦＦにし（Ａｃｔ１１７）、処理を終了する。これに対し、画像データの印字処理を未だ終了しないと判定した場合（Ａｃｔ１１６：Ｎｏ）、すなわち、印刷対象の画像データが残っている場合には、Ａｃｔ１０１へ戻り、終了するまで同様の処理を繰り返す。
【００４２】
このように、本実施形態に係る定着装置３６は、加熱部材３６１を構成する発熱部材の各々が用紙Ｐの搬送方向に対して所定の角度方向に傾斜して同一の長さに形成され、無端ベルト３６３の内側に接触して配置されるとともに、用紙が通過する発熱部材群に対して選択的に通電される。用紙サイズに基づいて発熱領域を切替えることにより、非通紙部分の異常発熱を防止できるだけでなく、非通紙部分の無駄な加熱を抑制できるため、定着装置３６が消費する熱エネルギーを大幅に削減することが可能である。また、印字部分への集中的かつ安定的な加熱が可能となるため、定着品質を高めることもできる。また、発熱部材の傾斜形状であることから、用紙の各画像領域は複数の発熱部材を跨ぎながら通過する。用紙の厚さ等に基づいて通電する発熱部材の割合を下げても、用紙の各画像領域は通電中の発熱部材から加熱されるため、オンオフ制御のように温度リップルを生じることなく、多段階での加熱制御も可能である。特に、異なるサイズ、厚さの用紙に対して連続的に印刷する場合の切替時に有効である。
【００４３】
尚、上記実施形態では、非通紙部分を完全に非加熱とする場合を記載したが、混在の紙サイズに素早く応答させるためには、非通紙部分の発熱体を必要な範囲で通電させることも可能である。この場合は、非通紙部分の熱の流れが無いことによる、異常発熱を防ぐことにも大変効果的である。更に、用紙サイズに基づいて通過位置にある発熱部材を通電させる構成としたが、用紙の画像形成領域に対応する発熱部材を通電させるように変形することもできる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
３６…定着装置
１５０…定着装置制御回路
１５１…駆動ＩＣ
３６１…加熱部材
３６１ａ…発熱部材
３６２ｂ…電極
３６３…無端ベルト
３６６…加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020060799.tif 000011
【図１０】
2020060799.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月9日(2020.1.9)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本実施形態は、定着装置、画像形成装置および定着装置の定着温度制御プログラムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本実施形態に係る定着装置は、加熱手段と加圧手段と加熱制御手段とを備える。加熱手段は、エンドレス形状の回転体と、所定の長さに分割されトナー像が形成された媒体の搬送方向に直交する方向に配置され、搬送方向に対して所定の角度で傾斜するとともに、回転体の内側の面に接触する複数の発熱部材と、複数の発熱部材に対する通電を個別に切替える切替部と、を有し、媒体のいずれの箇所も複数の発熱部材のうちの２以上の発熱部材を通過させることで、媒体を加熱する。加圧手段は、加熱手段の複数の発熱部材に、回転体を介して圧接することで媒体が通過するニップを形成し、加熱手段とともに媒体を搬送方向へ搬送する。加熱制御手段は、複数の発熱部材のうちの媒体が通過する位置に対応する発熱部材の中から、切替部を介して発熱部材を選択し、選択した被選択発熱部材を第１のパワーで通電し、残りの非選択発熱部材を第１のパワーより小さい第２のパワーで通電する。加熱制御手段は、媒体のいずれの箇所も被選択発熱部材を通過するように、被選択発熱部を選択することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレス形状の回転体と、所定の長さに分割されトナー像が形成された媒体の搬送方向に直交する方向に配置され、前記搬送方向に対して所定の角度で傾斜するとともに、前記回転体の内側の面に接触する複数の発熱部材と、複数の前記発熱部材に対する通電を個別に切替える切替部と、を有し、前記媒体のいずれの箇所も複数の前記発熱部材のうちの２以上の発熱部材を通過させることで、前記媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の複数の前記発熱部材に、前記回転体を介して圧接することで前記媒体が通過するニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向へ搬送する加圧手段と、
複数の前記発熱部材のうちの前記媒体が通過する位置に対応する前記発熱部材の中から、前記切替部を介して前記発熱部材を選択し、選択した被選択発熱部材を第１のパワーで通電し、残りの非選択発熱部材を前記第１のパワーより小さい第２のパワーで通電する加熱制御手段と、
を備え、
前記加熱制御手段は、
前記媒体のいずれの箇所も前記被選択発熱部材を通過するように、前記被選択発熱部を選択することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱制御手段は、前記媒体が通過する位置に対応する前記発熱部材の中から、前記加熱手段における加熱の出力調整に対応して、前記切替部を介して前記発熱部材を選択し、選択した被選択発熱部材を第１のパワーで通電し、残りの非選択発熱部材を前記第１のパワーより小さい第２のパワーで通電することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
さらに、前記媒体の大きさを判定する判定手段を備え、
前記判定手段は、前記媒体の大きさとともに、前記媒体の厚さまたは坪量、前記発熱部材の表面温度、外気温の値のいずれかを判定し、
前記加熱制御手段は、前記判定の結果に基づいて前記媒体が通過する位置に対応する前記発熱部材の中から、前記切替部を介して前記発熱部材を選択し、選択した被選択発熱部材を第１のパワーで通電し、残りの非選択発熱部材を前記第１のパワーより小さい第２のパワーで通電することを特徴とする請求項１または請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記複数の発熱部材は、平行四辺形の形状、かつ、同一の大きさに形成され、各々の底辺部が同一線上に配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の定着装置。
【請求項５】
前記複数の発熱部材の抵抗値を一定間隔で変化させて形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の定着装置。
【請求項６】
媒体の搬送方向に直交する方向に配置され、前記搬送方向に対して所定の角度で傾斜するとともに、所定の長さに分割された複数の発熱部材と、複数の前記発熱部材に対する通電を個別に切替える切替部とを有し、前記媒体のいずれの箇所も複数の前記発熱部材のうちの２以上の発熱部材を通過させることで、前記媒体を加圧加熱してトナー像を前記媒体に定着させる定着装置の定着温度制御プログラムであって、
複数の前記発熱部材のうちの前記媒体が通過する位置に対応する前記発熱部材の中から、前記切替部を介して前記発熱部材を選択するステップと、
選択した被選択発熱部材を第１のパワーで通電し、残りの非選択発熱部材を前記第１のパワーより小さい第２のパワーで通電するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする定着装置の定着温度制御プログラム。
【請求項７】
エンドレス形状の回転体と、所定の長さに分割されトナー像が形成された媒体の搬送方向に直交する方向に配置され、前記搬送方向に対して所定の角度で傾斜するとともに、前記回転体の内側の面に接触する複数の発熱部材と、複数の前記発熱部材に対する通電を個別に切替える切替部と、を有し、前記媒体のいずれの箇所も複数の前記発熱部材のうちの２以上の発熱部材を通過させることで、前記媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段の複数の前記発熱部材に、前記回転体を介して圧接することで前記媒体が通過するニップを形成し、前記加熱手段とともに前記媒体を前記搬送方向へ搬送する加圧手段と、
複数の前記発熱部材のうちの前記媒体が通過する位置に対応する前記発熱部材の中から、前記切替部を介して前記発熱部材を選択し、選択した被選択発熱部材を第１のパワーで通電し、残りの非選択発熱部材を前記第１のパワーより小さい第２のパワーで通電する加熱制御手段と、
を備え、
前記加熱制御手段は、
前記媒体のいずれの箇所も前記被選択発熱部材を通過するように、前記被選択発熱部を選択することを特徴とする定着装置と、
前記記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
を備える画像形成装置。