(57)【要約】      （修正有）【課題】  部分的な熱量過少による定着不良や熱量過剰による文字にじみなど印刷品質の不均一を防ぐ。【解決手段】  熱板３の各領域に設けた温度検出器(9a,9b,9c,9d)の作動を許可し、温度検出器の出力に基づき熱源(4a,4b,4c,4d)を点灯制御して、熱板の表面温度を一定に保つようにする第１の点灯制御モードと、各領域に設けた温度検出器の作動を禁止し、熱源を所定の点灯率で点灯させる第２の点灯制御モードとを備え、各領域の熱源を第１の点灯制御モードまたは第２の点灯制御モードで点灯させる制御手段１１とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を保持した記録材を加熱する加熱装置であって、
前記記録材の走行方向および該走行方向と直交する方向において分けられた複数の領域を有し、各領域にそれぞれ熱源と温度検出器を備えてなる熱板と、
前記各領域に設けた温度検出器の作動を許可し、温度検出器の出力に基づき前記熱源を点灯制御して、前記熱板の表面温度を一定に保つようにする第１の点灯制御モードと、前記各領域に設けた温度検出器の作動を禁止し、前記熱源を所定の点灯率で点灯させる第２の点灯制御モードとを備え、前記各領域の熱源を第１の点灯制御モードまたは第２の点灯制御モードで点灯させる制御手段と
を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
第１の点灯制御モードおよび第２の点灯制御モードは、前記各領域毎に設定されることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
第２の点灯制御モードにおける熱源の点灯率は、予め設定された複数の点灯率から選択されることを特徴とする請求項１または２記載の加熱装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの項に記載の加熱装置を、定着ローラに対し記録材走行方向上流側に設けたことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置および定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２に従来技術を示す。図２において、トナー像２を載せた印刷用紙１は、複数のヒータ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを内蔵した予熱板３により用紙裏面から加熱され、この加熱で軟化したトナー像２は、複数の発熱ランプ６を内蔵した加熱ローラ５と、支持体７に支持された加圧ローラ８により挟持搬送されることで、印刷用紙１上に定着される。
【０００３】
予熱板３には、例えばサーミスタからなる複数の温度センサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが装着されており、予熱板３の表面温度は、印刷に使用する印刷用紙の幅や種類などに応じて、各温度センサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄでの検出温度をトナー像の軟化に必要な温度範囲内に保つように、制御部１０にてヒータ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを点灯させ制御している。
【０００４】
各ヒータ４ａ〜４ｄの発熱領域は、印刷用紙の幅や種類などを考慮し、図２に示すように４分割されており、ヒータ４ａ〜４ｄに対し適切な位置に各温度センサ９ａ〜９ｄが設けられている。これにより予熱板３内は、図３に示すような４つの異なる発熱領域Ｉ，II，III，IVを持つことになり、各領域はある温度範囲内に制御されることになる。
【０００５】
ここで、ヒータ４ａ〜４ｄが分割されている理由は、予熱板３上へ搬送された印刷用紙１に発生する、用紙自身の温度と予熱板３の制御温度との差による用紙収縮や変形などのダメージを最小に抑え、加熱ローラ５と加圧ローラ８とで挟持搬送されるまでに、トナー像２を軟化させるのに必要な熱量を供給することに加え、様々な幅の印刷用紙１に対応し非印刷用紙走行領域における無駄な熱供給を抑えるためである。
【０００６】
従って、上記の理由により、制御部１０では用紙幅方向に並んだ予熱板３内の発熱領域ＩとII、およびIIIとIVにおいては同様な温度範囲（領域Ｉ＝領域II、領域III＝領域IV）を設定し制御しており、さらに用紙走行方向においては、発熱領域ＩとIIよりも発熱領域IIIとIVを高い温度範囲（領域Ｉ，II＜領域III，IV）にて制御している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０２２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術において、予熱板３の表面温度はトナー像２の軟化に必要な熱量を印刷用紙１へ与えるよう、ある温度範囲内に制御部１０にて制御されている。その際の印刷用紙１への熱量供給の確保とは、予熱板３と印刷用紙１とが適切に密着しており熱伝達性が充分確保されていることが前提となる。
【０００９】
しかし、両面印刷機能を持たない２台の電子写真印刷装置を縦列接続し、１台目の印刷装置で印刷用紙の第１の面にトナー像定着を行い、続く２台目の印刷装置で前記印刷用紙の第２の面にトナー像定着を行うタンデム印刷システムにおいては、１台目の印刷装置の定着工程により、熱及び圧力のストレスを受けて変形した印刷用紙１が、２台目の印刷装置に送り込まれることになる。
【００１０】
このため、２台目の印刷装置においては、印刷用紙１と予熱板３との密着性が極端に低下し、ある温度範囲を保つように制御されている予熱板３内のヒータ４ａ〜４ｄの点灯率は下がり、同時に印刷用紙１へ供給できる熱量も少なくなる。要するに印刷用紙１と予熱板３との間に熱伝達性を低下させる空気層ができてしまい、予熱板３からの印刷用紙１への供給熱量が減少する状態になる。この状態は、連続紙印刷装置において、厚紙用紙印刷時や印刷用紙幅により熱負荷の偏りが発生する場合に顕著に現れる。
【００１１】
このように、印刷用紙と予熱板との密着性が低下した状態で印刷が行われると、トナー像の軟化や定着工程に必要な熱量を予熱板より印刷用紙へ供給できない状態となり、部分的な熱量過少による定着不良や熱量過剰による文字にじみなど印刷品質が均一にならないという問題を引き起こしていた。
【００１２】
この問題を解消するため、予熱板にサクションなどの用紙吸引機構を持たせる構成なども提案されているが、印刷用紙の変形を除去して予熱板に密着させるには強力な吸引力が必要となり、装置の複雑化、コストアップを招いていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、トナー像を保持した記録材を加熱する加熱装置であって、前記記録材の走行方向および該走行方向と直交する方向において分けられた複数の領域を有し、各領域にそれぞれ熱源と温度検出器を備えてなる熱板と、前記各領域に設けた温度検出器の作動を許可し、温度検出器の出力に基づき前記熱源を点灯制御して、前記熱板の表面温度を一定に保つようにする第１の点灯制御モードと、前記各領域に設けた温度検出器の作動を禁止し、前記熱源を所定の点灯率で点灯させる第２の点灯制御モードとを備え、前記各領域の熱源を第１の点灯制御モードまたは第２の点灯制御モードで点灯させる制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、予熱板から記録材に供給される熱量を確保でき、部分的な熱量の過不足がなく印刷品質の均一な加熱装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施例を図１を用いて説明する。図１において図２と同じ部材には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１６】
図１に示すように、予熱板３内に配置されている各発熱領域のヒータ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、制御部１１にて任意にオン／オフ（点灯／非点灯）するように制御されるとともに、各ヒータ４ａ〜４ｄの点灯率（オン／オフ  デューティー）が常時監視可能となっている。
【００１７】
また、各ヒータ４ａ〜４ｄの発熱領域Ｉ、II、III、IVには各領域内の適当な位置に温度センサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが配置されており、各温度センサ９ａ〜９ｄは各発熱領域における予熱板３の表面温度を検出する。
【００１８】
ここで、制御部１１は、各ヒータ４ａ〜４ｄの点灯モードとして、
（１）各発熱領域に設けた温度センサ９ａ〜９ｄの作動を許可し、温度センサ９ａ〜９ｄの出力に基づきヒータ４ａ〜４ｄを点灯制御して、予熱板３の表面温度をトナー像の軟化に必要な温度範囲内で一定に保つようにする第１の点灯制御モードと、
（２）各発熱領域に設けた温度センサ９ａ〜９ｄの作動を禁止し、ヒータ４ａ〜４ｄを所定の点灯率で点灯させる第２の点灯制御モードと
を備えている。
【００１９】
この制御部１１によって、ヒータ４ａ〜４ｄの発熱領域は、上述の第１の点灯制御モードか、第２の点灯制御モードが個別に選択されて点灯制御される。
【００２０】
以上のような制御部１１により、温度センサ９ａ〜９ｄを全て覆うことができる幅の印刷用紙１を用いる場合は、印刷用紙走行領域内に全ての温度センサ９ａ〜９ｄが配置されることになり、「予熱板３の表面温度≒印刷用紙１への供給熱量」と考えられる場合には、ヒータ４ａ〜４ｄの各発熱領域全てにおいて第１の点灯制御モードによるヒータ制御が選択される。
【００２１】
また、温度センサ９ａ及び９ｃ上を通過し、温度センサ９ｂ及び９ｄを覆わないような幅の狭い印刷用紙１を用いる場合は、発熱領域II及びIVにおいて非用紙走行領域が存在することになり、「予熱板３の表面温度≠印刷用紙１への供給熱量」と考えられ、印刷用紙１への供給熱量に過不足が生じる恐れのある場合には、ヒータ４ｂ，４ｄの各発熱領域II及びIVにおいては第２の点灯制御モードによるヒータ制御が選択される。
【００２２】
この時の各ヒータ４ａ〜４ｄの点灯率の値は、印刷用紙幅によって予め設定された複数の値から印刷状況に応じて選択される。当然、発熱領域Ｉ及びIIIにおいては、領域全てが印刷用紙１によって覆われているため、ヒータ４ａとヒータ４ｃの点灯は第１の点灯制御モードに基づき制御される。
【００２３】
印刷用紙幅が温度センサ９ａ及び９ｃを覆わない幅の場合においても、同様の考えに基づき、印刷用紙走行領域内に全ての各温度センサ９ａ〜９ｄが配置されないことになり、「予熱板３の表面温度≠印刷用紙１への供給熱量」と考えられ、各ヒータ４ａ〜４ｄの各発熱領域全てにおいて第２の点灯制御モードによるヒータ制御が選択される。
【００２４】
上述したタンデム印刷システムのように、２台の電子写真印刷装置を縦列接続し、１台目の印刷装置で用紙の第１の面に表面印刷をし、２台目の印刷装置で前記用紙の第２の面に裏面印刷する場合、１台目の印刷装置において、その定着工程を通過する印刷用紙１は、新品のため印刷用紙１と予熱板３との密着性はよく、それに伴い熱伝達性もよいため、予熱板３より供給される熱量は「予熱板３の表面温度≒印刷用紙１への供給熱量」と考えられ、予熱板３内に配置されている各発熱領域の各ヒータ４ａ〜４ｄは、制御部１１により第１の点灯制御モードでヒータ制御される。
【００２５】
しかし、２台目の印刷装置においては、定着装置を通過する印刷用紙１は、１台目の印刷装置での定着工程において熱及び圧力のストレスを受けて変形している。このような印刷用紙１と予熱板３との密着性は低下しており、それに伴い熱伝達性も低下するため、第１の点灯制御モードによりある温度に制御部１１にて制御されている予熱板３からの供給熱量は減少し、各ヒータ４ａ〜４ｄの点灯率は下がる傾向にある。
【００２６】
このような状況を回避するように、制御部１１では、１台目の印刷装置における各ヒータ４ａ〜４ｄの点灯率を監視し、２台目の印刷装置の各ヒータ４ａ〜４ｄの点灯率と比較し、２台目の印刷装置の各ヒータ４ａ〜４ｄの点灯率が１台目のそれに類するように第２の点灯制御モードを選択し２台目の各ヒータ４ａ〜４ｄを制御する。
【００２７】
上述のヒータ制御により、いかなる用紙幅においても予熱板３からトナー像の軟化に必要な熱量を過不足なく印刷用紙へ供給することができる。そのため、部分的な熱量過少による定着不良や熱量過剰による文字にじみなど印刷品質不均一を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の加熱装置の一実施例を示す概略図。
【図２】従来の加熱装置の一実施例を示す概略図。
【図３】予熱板の発熱領域の説明図。
【符号の説明】
【００２９】
１  印刷用紙
２  トナー像
３  予熱板
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  ヒータ
５  加熱ローラ
６  発熱ランプ
７  支持体
８  加圧ローラ
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ  温度センサ
１０，１１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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