(57)【要約】【課題】ベルトの寄り切り或は無理な寄り制御によるベルトダメージ、シワ等を発生させることなく、状況に応じた寄り制御を行うことができる定着装置の制御方法の提供。【解決手段】回転体の内部に加熱源を持つ定着ローラと、前記定着ローラに対向して配置された加圧ベルトと、前記定着ローラと前記加圧ベルトを接離する接離手段と、温度を検出する温度検出手段と、加圧ベルトの長手方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、検出したベルト位置に応じてベルト位置を制御する寄り制御手段とを持つ定着装置において、前記接離手段により、前記定着ローラと前記加圧ベルトが接触している時は、前記温度検出手段の検出結果に応じて寄り制御パラメータを変更し、前記接離手段により前記定着ローラと前記加圧ベルトが離間している時は、前記温度検出手段の検出結果に関係なく、寄り制御パラメータを変更する。【選択図】図１
2006154215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の内部に加熱源を持つ定着ローラと、前記定着ローラに対向して配置された加圧ベルトと、前記定着ローラと前記加圧ベルトを接離する接離手段と、温度を検出する温度検出手段と、加圧ベルトの長手方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、検出したベルト位置に応じてベルト位置を制御する寄り制御手段とを持つ定着装置において、
前記接離手段により、前記定着ローラと前記加圧ベルトが接触している時は、前記温度検出手段の検出結果に応じて寄り制御パラメータを変更し、前記接離手段により前記定着ローラと前記加圧ベルトが離間している時は、前記温度検出手段の検出結果に関係なく、寄り制御パラメータを変更することを特徴とする定着装置の制御方法。
【請求項２】
前記温度検出手段は、前記定着ローラの温度を検出するローラ温度検出手段であり、前記定着ローラの温度により接触時の寄り制御パラメータを変更することを特徴とする請求項１記載の定着装置の制御方法。
【請求項３】
前記温度検出手段は、前記加圧ベルトの温度を検出するベルト温度検出手段であり、前記加圧ベルトの温度により接触時の寄り制御パラメータを変更することを特徴とする請求項１記載の定着装置の制御方法。
【請求項４】
前記寄り制御パラメータは、検出した温度が高い時に、寄りを戻す力を多くすることを特徴とする請求項１記載の定着装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動する定着ローラと、回動駆動する加圧ベルトの間に被加熱材を通紙させることにより、被加熱材に熱及び圧力を加える定着装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置における画像加熱定着装置、即ち電子写真・静電記録等の画像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等より成るトナーを用いて記録材の面に転写したトナー像を記録材に固着画像として加熱定着処理する画像加熱定着装置として活用できる。又、例えば、画像を担持した記録材を加熱して、ツヤ等の表面性を改質する装置や仮定着処理する装置等として利用できる。
【０００３】
ベルト或はフィルム系を備えた定着装置では、ベルトの寄り制御に対して従来から様々な方法が考えられている。
【０００４】
フィルムのより移動位置を検出する手段を設け、フィルムの幅方向一方側への寄り移動が所定の限界位置になったことが検知されると、フィルムの寄り移動をその戻り方向であるフィルム幅方向他方側へ変更させるようにフィルム懸回搬送ローラを変位させる手段を作動させ、逆にフィルムの幅方向他方側への寄り移動が所定の限界位置になったことが検知されると、フィルムの寄り移動をその戻り方向であるフィルム幅方向一方側へ変更させるようにフィルム懸回搬送ローラを変位させる手段を作動させる構成のフィルムより移動制御機構を設けることで、エンドレスフィルムの回転駆動過程でのフィルム幅方向への寄り移動運動を所定の一定範囲内で無限往復移動させて制御する寄り移動規制処置が採られる。
【０００５】
又、加熱体を含む装置構成部材の温度を検知し、検知温度情報に応じてフィルム寄り移動制御手段のフィルム無限往復動範囲を変える制御が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
又、加熱体を含む装置構成部材の温度を検知し、検知温度情報に応じてフィルム寄り移動制御手段のフィルム寄り速度を変化させる制御が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
又、フィルムの寄りを戻す手段の変位領域、若しくは変位速度を加熱体で生じる熱を利用して適宜可変とする寄り防止装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−０４０４２０号公報
【特許文献２】特開平５−１００５９０号公報
【特許文献３】特開２０００−０８９５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来例においては、定着ローラと加圧ベルトが加圧状態であることが前提として考えられている。
【００１０】
最近の定着装置の構成では、定着ローラの変形や寿命の観点から、通紙時以外は極力定着ローラと加圧ベルトを離間する構成が採られている。
【００１１】
又、定着ローラと加圧ベルトが加圧状態である時には、熱による寄りの影響が大きく、定着ローラと加圧ベルトが離間状態である時には、熱による寄りの影響が少ないことが分かってきている。これは、定着ローラと加圧ベルトの摩擦力によるもので、加圧接点の温度が高ければ高いほど、定着ベルトの片側に寄る力が大きくなり、低いほど定着ベルトの片側に寄る力が小さくなる。
【００１２】
これにより、加圧時は、温度に依存しないでベルトの寄りを戻すと、温度が低い時は戻し過ぎ、温度が高いときは戻らないという課題があり、接離時は温度に依存してベルトの寄りを戻すと、温度が低い時は戻し過ぎ、温度が高いときは戻らないという問題がある。
【００１３】
そのため、熱の影響と、接離の影響の双方を考慮した定着装置のベルト制御を行う必要がある。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ベルトの寄り切り或は無理な寄り制御によるベルトダメージ、シワ等を発生させることなく、状況に応じた寄り制御を行うことができる定着装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、回転体の内部に加熱源を持つ定着ローラと、前記定着ローラに対向して配置された加圧ベルトと、前記定着ローラと前記加圧ベルトを接離する接離手段と、温度を検出する温度検出手段と、加圧ベルトの長手方向の位置を検出するベルト位置検出手段と、検出したベルト位置に応じてベルト位置を制御する寄り制御手段とを持つ定着装置において、前記接離手段により、前記定着ローラと前記加圧ベルトが接触している時は、前記温度検出手段の検出結果に応じて寄り制御パラメータを変更し、前記接離手段により前記定着ローラと前記加圧ベルトが離間している時は、前記温度検出手段の検出結果に関係なく、寄り制御パラメータを変更することを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明においてて、前記温度検出手段は、前記定着ローラの温度を検出するローラ温度検出手段であり、前記定着ローラの温度により接触時の寄り制御パラメータを変更することを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記温度検出手段は、前記加圧ベルトの温度を検出するベルト温度検出手段であり、前記加圧ベルトの温度により接触時の寄り制御パラメータを変更することを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記寄り制御パラメータは、検出した温度が高い時に、寄りを戻す力を多くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、定着ローラと加圧ベルトの接離状況と温度に応じて最適なベルト寄り制御が可能になるため、ベルトの寄り切り或は無理な寄り制御によるベルトダメージ、シワ等を発生させることなく、状況に応じた寄り制御を可能にすることで装置の信頼性を向上させることができる。
【００２０】
請求項２又は３記載の発明によれば、定着ローラの表面温度或は加圧ベルトの表面温度を検出することにより、加圧時の寄り制御を変更することができ、より状況に応じたより制御を可能にし、ベルトの寄り切りを無くすことができる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、加圧時は、温度が高ければ高いほど寄り力が増すため、温度が高いときは寄り速度が速くなる傾向があったが、寄りを戻す力を大きくすることにより寄り制御不足がなくなり、ベルトの寄り切りを無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明を実施した定着装置の要部断面図である。
【００２４】
図１において、１は定着ローラであり、定着ローラ内部にはヒータを配置している。定着ローラ１の外部には定着ローラサーミスタ７を備え、用紙通紙のために温調する時には、定着ローラサーミスタ７で温度を監視しながら、ヒータを点灯／消灯し、所定温度で安定するように制御する。
【００２５】
又、定着ローラ１は、用紙通紙のために回転駆動し、図中矢印の方向に用紙を搬送するように回転する。定着ローラ１に接触した形で表現されているのが加圧ベルトであり、駆動ローラ２、ステアリングローラ３及び分離ローラ４の３つのローラの周囲を囲むようにベルト５が這い回されている。このベルト５は、用紙通紙時に図中矢印の方向に用紙を搬送するように回転するために駆動ローラ２を回転駆動させる。
【００２６】
ステアリングローラ３、分離ローラ４は、駆動ローラ２の回転によりベルト５が回動駆動されるのに従動で回転し、ベルト５の回転を補助する。駆動ローラ２内部にはヒータを配置しており、駆動ローラ２の外部には駆動ローラサーミスタ８を備え、用紙通紙のために温調する時には、ベルトサーミスタ８で温度を監視しながら、ヒータを点灯／消灯し、所定温度で定するように制御し、駆動ローラ２表面温度をベルト５に伝達し、回転駆動することによりベルト５全体に温度を伝達することができる。用紙通紙時には、定着ローラ１及びベルト５が温調しながら回転することで、定着ローラ１とベルト５の間に通紙される用紙に熱を加え、定着させる。６はベルト５の寄り状態を検出するためのセンサであり、図中奥側と手前側に配置されている。
【００２７】
図２はベルト５が定着ローラ１から離間している状態を示し、駆動ローラ２を中心に回動する。離間することにより定着ローラ１の長時間放置による変形が起きないようにしている。離間した状態であっても、ベルト５は温調することができ、駆動ローラ２を回転させることによりベルト５を回転動作させることができる。この状態では、図１の矢印方向に用紙を搬送することができない。
【００２８】
図３〜図６に基づいて寄り制御の基本動作を説明する。
【００２９】
図５は図１の定着装置を下方から見た図であり、駆動ローラ２を回転することによりベルト５は矢印の方向に移動回転している。図１中のセンサ６は、図５中では６ａ，６ｂの２つのセンサで表現され、手前側の寄りを検出するセンサ６ａ、奥側の寄りを検出するセンサ６ｂから成る。
【００３０】
図６は矢印方向にベルトを移動回転している時に奥側にベルト５が寄った図であり、奥側にベルト５が寄ると、センサ６ｂがベルト端部を検出することより、ベルト５が奥側に寄っていることを知ることができる。
【００３１】
ベルト５が奥側に寄った時に、図５のように元に戻す寄り制御を表す断面図が図３であり、奥側のセンサ６ｂで寄りを検出すると、図３中のステアリングローラ３が下方（図中下方矢印）に移動する（元にあった位置を点線で示している）。このとき、ステアリングローラ３は奥側を支点として手前側だけが下方に下がる。この制御によりベルト５は手前側に寄ってくるように制御される。
【００３２】
図３のステアリングローラ３を下方に移動する駆動系は図４で表現されており、図１の定着装置を排出方向（図中左側）から見た図である。この図において、ステアリングローラ３の駆動源は、パルスモータ１０であり、パルスモータ１０の軸１１は、対向する従動軸１２と、移動ベルト１３で連結されており、パルスモータ１０を回転駆動することにより、移動ベルト１３が移動し、従動軸１２も回転する。この移動ベルト１３の一部にステアリングローラ３の軸１５を固定する固定部１４を備え、固定部１４は、移動ベルト１３に固定されており、移動ベルト１３が回転移動すると、固定部１４は上下に移動する。ステアリングローラ３の固定部１４と反対側は、ステアリングローラ回動軸１６に接続されており、固定部１４が上下に移動すると、ステアリングローラ回動軸１６を中心に、ステアリングローラ３の図３中手前側が上下に移動する。又、上下の移動距離は、パルスモータ１０に転送するパルス数、上下の方向は、パルスモータ１０に転送する回転方向で制御することができる。
【００３３】
図７は本発明の寄り制御を示すフローチャートである。
【００３４】
図７において定着装置の温調制御および用紙搬送が開始すると、定着ローラ１及びベルト５が回転駆動開始し、ベルト５の回転駆動に同期して寄り制御が始まる。寄り制御が開始すると、加圧ベルトが定着ローラ１と接触しているか、離間しているかを判断し（２１）、図２のような離間（脱）している状態であれば、ベルト手前側のセンサ６ａがＯＮ（ベルト端部を検出）しているかどうかを判定する（２２）。
【００３５】
判定の結果センサ６ａがＯＮしていれば、図４中のパルスモータ１０を回転駆動させて、固定部１４が上昇するようにパルス数（ここでは、１０パルス出力することにより、固定部１４を１ｍｍ上昇させる）及び回転方向をパルスモータ１０に転送し、ステアリングローラ３の手前側が上昇するように制御する（２３）。この制御により、手前側に寄っていたベルト５は、奥側に戻る。
【００３６】
状態２２において、ベルト手前側のセンサ６ａがＯＦＦ（ベルト端部を検出していない）であれば、ベルト奥側のセンサ６ｂがＯＮ（ベルト端部を検出）しているかどうかを判定する（２４）。判定の結果センサ６ｂがＯＮしていれば、図４中のパルスモータ１０を回転駆動させて、固定部１４が下降するようにパルス数（ここでは、１０パルス出力することにより、固定部１４を１ｍｍ下降させる）及び回転方向（上昇時と逆）をパルスモータ１０に転送し、ステアリングローラ３の手前側が上昇するように制御する（２５）。この制御により、奥側に寄っていたベルト５は、手前側に戻る。状態２４において、ベルト奥側のセンサ６ｂがＯＦＦ（ベルト端部を検出していない）であれば、ベルトは中央近傍に存在するため寄り制御をしないで状態２１に戻る。
【００３７】
状態２１において、図１のような接触（着）している状態であれば、ベルト手前側のセンサ６ａがＯＮ（ベルト端部を検出）しているかどうかを判定する（３０）。判定の結果センサ６ａがＯＮしていれば、定着ローラサーミスタ７或はベルトサーミスタ８の温度を検知する。検知した結果が１７０℃以上であるかどうかを判定し（３１）、１７０℃以上であれば、図４中のパルスモータ１０を回転駆動させて、固定部１４が上昇するようにパルス数（ここでは、２０パルス出力することにより、固定部１４を２ｍｍ上昇させる）及び回転方向をパルスモータ１０に転送し、ステアリングローラ３の手前側が上昇するように制御する（３２）。この制御により、手前側に寄っていたベルト５は、奥側に戻る。
【００３８】
ここで、温度に関係なく１０パルスを出力し、固定部１４を１ｍｍ上昇させると、寄り力が強いため、奥側に戻り切らず、更に手前側によってしまう。そこで、本実施の形態では、倍のパルスを転送し、奥側に戻す力を多くしている。状態３１において、検知した結果が１７０℃未満であれば、温度による寄り力の影響はないため、温度に依存せずに寄り制御をする。ここでは、図４中のパルスモータ１０を回転駆動させて、固定部１４が上昇するようにパルス数（ここでは、１０パルス出力することにより、固定部１４を１ｍｍ上昇させる）及び回転方向をパルスモータ１０に転送し、ステアリングローラ３の手前側が上昇するように制御する（３３）。
【００３９】
ここで、状態３２のように、戻し力を大きくしてしまうと、手前側に寄っていたベルトが逆に奥側まで寄り切ってしまうため、離間時と同様に、１０パルスを出力し、固定部１４を１ｍｍ上昇させる。状態３０において、ベルト手前側のセンサ６ａがＯＦＦ（ベルト端部を検出していない）であれば、ベルト奥側のセンサ６ｂがＯＮ（ベルト端部を検出）しているかどうかを判定する（３４）。
【００４０】
判定の結果センサ６ｂがＯＮしていれば、定着ローラサーミスタ７或はベルトサーミスタ８の温度を検知する。検知した結果が１７０℃以上であるかどうかを判定し（３５）、１７０℃以上であれば、図４中のパルスモータ１０を回転駆動させて、固定部１４が上昇するようにパルス数（ここでは、２０パルス出力することにより、固定部１４を２ｍｍ上昇させる）及び回転方向をパルスモータ１０に転送し、ステアリングローラ３の手前側が上昇するように制御する（３６）。この制御により、手前側に寄っていたベルト５は、奥側に戻る。
【００４１】
状態３１において、検知した結果が１７０℃未満であれば、温度による寄り力の影響は無いため、温度に依存せずに寄り制御をする。ここでは、図４中のパルスモータ１０を回転駆動させて、固定部１４が下降するようにパルス数（ここでは、１０パルス出力することにより、固定部１４を１ｍｍ下降させる）及び回転方向（上昇時と逆）をパルスモータ１０に転送し、ステアリングローラ３の手前側が上昇するように制御する（３７）。この制御により、奥側に寄っていたベルト５は、手前側に戻る。状態３４において、ベルト奥側のセンサ６ｂがＯＦＦ（ベルト端部を検出していない）であれば、ベルトは中央近傍に存在するため寄り制御をしないで、状態２１に戻る。
【００４２】
以上述べてきたように、定着ローラと加圧ベルトの接離状況と、温度に応じて最適なベルト寄り制御が可能になるため、ベルトの寄り切り或は無理な寄り制御による、ベルトダメージ、シワ等を発生させることなく、状況に応じた寄り制御を可能にすることで装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を実施した定着装置の要部断面図である。
【図２】本発明を実施した定着装置のベルトが定着ローラから離間している状態を示す図である。
【図３】寄り制御の基本動作を説明する図である。
【図４】寄り制御の基本動作を説明する図である。
【図５】図１の定着装置を下方から見た図である。
【図６】寄り制御の基本動作を説明する図である。
【図７】本発明の寄り制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１    定着ローラ
２    駆動ローラ
３    ステアリングローラ
４    分離ローラ
５    ベルト
６    センサ
７    定着ローラサーミスタ
８    駆動ローラサーミスタ
１０  パルスモータ
１２  従動軸
１３  移動ベルト
【図１】
2006154215.tif 000003
【図２】
2006154215.tif 000004
【図３】
2006154215.tif 000005
【図４】
2006154215.tif 000006
【図５】
2006154215.tif 000007
【図６】
2006154215.tif 000008
【図７】
2006154215.tif 000009