(57)【要約】【課題】印刷開始時の加熱ローラの温度低下を抑え、更には印刷時に必要となる加熱ローラの表面温度を保つことが可能な定着装置の温度制御方法を提供する。【解決手段】ヒータを内蔵した加熱ローラと、前記加熱ローラに対し圧接可能に設けられた加圧ローラと、前記加熱ローラの表面温度を検出する温度検出手段を有し、前記加熱ローラおよび加圧ローラの圧接部にてトナー像を保持した長尺に連続した帯状の用紙を加熱および加圧しながら挟持搬送し、前記トナー像を用紙に定着させる印刷装置の定着装置において、印刷開始から一定期間の加熱ローラの表面温度を前記温度検出手段により検出し、加熱ローラの表面温度の遷移に基づいて、次回の印刷開始時にヒータをＯＮする制御時間を決定することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを内蔵した加熱ローラと、前記加熱ローラに対し圧接可能に設けられた加圧ローラと、前記加熱ローラの表面温度を検出する温度検出手段を有し、前記加熱ローラおよび加圧ローラの圧接部にてトナー像を保持した長尺に連続した帯状の用紙を加熱および加圧しながら挟持搬送し、前記トナー像を用紙に定着させる印刷装置の定着装置において、
印刷開始から一定期間の加熱ローラの表面温度を前記温度検出手段により検出し、加熱ローラの表面温度の遷移に基づいて、次回の印刷開始時にヒータをＯＮする制御時間を決定することを特徴とする定着装置の温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式印刷装置における定着装置の温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用する印刷装置においては、用紙上の未定着トナー像を定着する装置として、いわゆるヒートローラ方式が多用されている。これは１本のローラに加熱源としてヒータランプを内蔵した加熱ローラと、前記加熱ローラと圧接可能に設けられた加圧ローラとの間に未定着トナー像を保持した用紙を通して挟持搬送させることによりトナー像を熱定着させるものである。トナー像の熱定着には最適の温度があり、制御部では最適温度を含む任意の温度範囲を維持するように、温度検出器にて加熱ローラの温度を検出して、ヒータランプの点灯または消灯を制御している。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８０９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、印刷動作においてはヒータランプを点灯することにより熱エネルギーを発生させるが、加熱ローラと加圧ローラとの間を通過する用紙に熱エネルギーが奪われて行く。よって、トナー像を用紙に定着させながら印刷するためには、トナーを溶かすために必要な熱エネルギーに加えて、搬送される用紙に奪われる熱エネルギーの分を余分に供給する必要がある。
【０００５】
ヒータランプのＯＮ／ＯＦＦ制御としては、トナー像を用紙に定着するために必要な制御温度よりも加熱ローラの表面温度が低い場合に、単純にヒータランプをＯＮするのではなく、電気信号的にヒータランプの制御信号をＯＮ／ＯＦＦすることにより、安定した温度に保つ制御が広く採用されている。このＯＮ／ＯＦＦの割合（以下、ＯＮ  ＤＵＴＹと称す）は、安定走行中において、加熱ローラの表面温度が安定して制御温度に保たれるように設定される。
【０００６】
印刷停止中には加圧ローラは加熱ローラと圧接しておらず、更には用紙は停止しており、この状態で加熱ローラの表面温度は制御温度に保たれている。従って、印刷開始時には加圧ローラおよび搬送される用紙に熱エネルギーを奪われるため、一時的に加熱ローラの表面温度は大きく低下することになる。この影響により、用紙上のトナー像を用紙に定着するために必要な熱エネルギーを供給できずに、定着不良が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、印刷開始時の加熱ローラの温度低下を抑え、更には印刷時に必要となる加熱ローラの表面温度を保つことが可能な定着装置の温度制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、ヒータを内蔵した加熱ローラと、前記加熱ローラに対し圧接可能に設けられた加圧ローラと、前記加熱ローラの表面温度を検出する温度検出手段を有し、前記加熱ローラおよび加圧ローラの圧接部にてトナー像を保持した長尺に連続した帯状の用紙を加熱および加圧しながら挟持搬送し、前記トナー像を用紙に定着させる印刷装置の定着装置において、印刷開始から一定期間の加熱ローラの表面温度を前記温度検出手段により検出し、加熱ローラの表面温度の遷移に基づいて、次回の印刷開始時にヒータをＯＮする制御時間を決定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、印刷開始時の加熱ローラの温度低下を抑止し、温度低下による定着不良を発生させずに、更には印刷時に必要となる加熱ローラの表面温度を保つことが可能な定着装置の温度制御方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明によれば従来技術における問題は、印刷開始時の加熱ローラの表面温度の状態遷移を検出し、そのデータに基づいて、次回印刷時における印刷開始時のヒータランプのＯＮ  ＤＵＴＹを決定することにより解決される。
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。図１に電子写真装置に用いる加熱、加圧定着装置の概略構成を示す。
【００１２】
定着装置は、互いに圧接可能な一対の加熱ローラ２と加圧ローラ４、ならびに加熱ローラ２と対向し加熱ローラ２の温度を検出する温度検出器１１を備えている。なお、本実施例においては、温度検出器１１は３個配置されている構成とした。加熱ローラ２は、金属からなる芯金部材と、離型性弾性体からなり、内部に加熱ローラ２を加熱する加熱源として、ヒータランプ３が具備されている。
【００１３】
また、加熱ローラ２の温度は、温度検出器１１の出力に基づいて制御装置５によって制御されている。加熱ローラ２の温度は、温度検出器１１により常時検出される。温度検出器１１によって検出された検出温度は、制御装置５に出力され、制御装置５は検出温度に基づいてヒータランプ３を点灯または消灯する。ここで、印刷可能となる加熱ローラ２の表面温度を制御温度と定義すると、温度検出器１１の出力は制御装置５において制御温度と比較され、図３に示すように、制御温度よりも加熱ローラ２の表面温度が低い場合に、単純にヒータランプ３をＯＮするのではなく、ヒータランプ３の制御信号をＯＮ／ＯＦＦ繰り返し制御することにより、安定して制御温度に保つ制御が採用されている。ヒータランプ３のＯＮ  ＤＵＴＹは安定走行中において、加熱ローラ２の表面温度が安定して制御温度に保たれるような設定値となっている。
【００１４】
上述した温度制御は印刷開始時にも実施されるが、印刷開始時には加圧ローラ４および搬送される用紙に熱エネルギーを奪われるため、一時的に加熱ローラ２の表面温度は大きく低下することになる。
【００１５】
本発明による定着装置の温度制御方法に関して説明する。図４は印刷開始時の加熱ローラ表面温度の温度遷移図であり、縦軸は加熱ローラ２の表面温度、横軸が時間を表す。また、図２は本発明の実施例に係る制御装置５のブロック図である。
【００１６】
図２ならびに図４を用いて、定着装置の温度制御方法を説明する。温度検出器１１により検出された加熱ローラ２の表面温度データは、メイン制御部１２へと送られ、その温度データに基づいて、メイン制御部１２にてヒータランプ３のＯＮ／ＯＦＦの判断がなされる。メイン制御部１２は、ヒータランプ制御部１３を介して、ヒータランプ３をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００１７】
図４より、通常は印刷開始時の加熱ローラ２の表面温度は、制御温度Ｔ１に保たれている。印刷開始時の用紙搬送開始（図４のｔ１のタイミング）から、温度検出器１１よる加熱ローラ２の表面温度の監視を開始し、温度検出器１１にて検出された加熱ローラ２の表面温度データはメイン制御部１２へと送られる。なお、表面温度の監視は、加熱ローラ２の表面温度が一度低下してから制御温度Ｔ１へと復帰するまでの期間（図４のｔ１からｔ２の期間）実施する。ここで、加熱ローラ２の表面温度を検出する期間は、メイン制御部１２にて、タイマ１５を使って時間計測される。監視期間のうちで最も低い温度をＴ２とし、制御温度Ｔ１と温度Ｔ２との差をΔＴとする。また、用紙搬送開始から加熱ローラ２の表面温度が制御温度Ｔ１に復帰するまでの時間をΔｔとする。前記ΔＴとΔｔとをパラメータとして、予め設定されたＯＮ  ＤＵＴＹ補正テーブルより、次回印刷時の印刷開始時におけるヒータランプ３のＯＮ  ＤＵＴＹ補正値を決定する。図６はＯＮ  ＤＵＴＹ補正テーブルの一例を表す図である。このＯＮ  ＤＵＴＹ補正テーブルのデータは記憶装置１４に配置され、メイン制御部１２によって読み出される。メイン制御部１２は、前記したΔＴデータとΔｔデータより、ＯＮ  ＤＵＴＹ補正テーブル中の補正データを決定する。
【００１８】
このようにして決定したＯＮ  ＤＵＴＹ補正値を適用した加熱ローラ２の表面温度の状態遷移図を図５に示す。縦軸は加熱ローラ２の表面温度、横軸は時間を表す。前記したＯＮ  ＤＵＴＹ補正値は、印刷開始時に最初に加熱ローラ２の表面温度が制御温度より下回ってから、再び制御温度まで上昇するまでの期間に適用される。これ以降は、通常の安定走行用に設定したＯＮ  ＤＵＴＹによってヒータランプ３を制御する。これにより、加熱ローラ２の表面温度を安定して制御温度に保つことが可能となる。
【００１９】
なお、前記した制御テーブル値は用紙の連量、厚さ、用紙幅、更には温湿度や気圧によって特性が異なるため、それぞれをパラメータとして、制御テーブルを複数個設定しても良い。
【００２０】
以上の制御により印刷開始時の加熱ローラ２の表面温度の温度低下を抑える定着装置の温度制御を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
高温で制御する熱源を備えた装置で、停止と駆動を繰り返すような装置においても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る定着装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例に係る定着装置の温度制御装置のブロック図である。
【図３】安定走行時の加熱ローラの表面温度特性図である。
【図４】従来技術による印刷開始時の加熱ローラの表面温度特性図である。
【図５】本発明による印刷開始時の加熱ローラの表面温度特性図である。
【図６】ヒータランプのＯＮ  ＤＵＴＹ補正テーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
２は加熱ローラ、３はヒータランプ、４は加圧ローラ、５は制御装置、１１は温度検出器、Ｗは用紙である。
【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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