(57)【要約】【課題】  厚み、表面形状、幅など様々なウェブの種類を使用する場合でも、様々な印字密度のウェブを印刷する場合でも、安定した定着性能を得ることができる定着装置を提供する。【解決手段】  予備加熱装置(1)と加熱ローラ(3)との間を通過するウェブの温度を検出するウェブ温度検出器(7, 8, 9)と、ウェブ温度検出器が検出するウェブの温度に基づき予備加熱装置および加熱ローラの少なくとも一方の設定温度を変更する制御手段とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源を備えた加熱ローラと、該加熱ローラに圧接しウェブを狭持することでウェブ上のトナー像定着を行う加圧ローラと、前記加熱ローラに対しウェブ搬送方向上流側に設けられ、前記ウェブを予熱する予備加熱装置とを有する定着装置において、前記予備加熱装置と前記加熱ローラとの間を通過するウェブの温度を検出するウェブ温度検出器と、該ウェブ温度検出器が検出するウェブの温度に基づき、前記予備加熱装置および前記加熱ローラの少なくとも一方の設定温度を変更する制御手段とを備え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、搬送されるウェブ上にトナー像を加熱定着する定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置として、例えば特許文献１に示すような、ウェブの第１の面に画像を形成する第１印刷装置と、第１印刷装置の後段に設けられ前記ウェブの第２の面に画像を形成する第２印刷装置とを有する印刷システムが実用化されている。
【０００３】
印刷装置において、トナー像をウェブ表面に定着する場合、一対の加熱ローラと加圧ローラによって行うのが一般的であるが、印刷速度が高速の場合は定着強度が不足するため、ウェブの予備加熱を行うために、加熱ローラと加圧ローラによる加圧定着前に予備加熱装置（以下、プレヒータという）が設けられている。プレヒータは、ウェブと接触面を大きく取るために板状をしており、内部に熱源が設けられている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６８０９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
使用しているトナーが同じで、印字しているトナー像の量（印字密度）が同じあれば、トナー像がウェブに溶融定着するのに必要な熱エネルギーは同じである。しかし、様々な印字密度のウェブを印刷し、厚み、表面形状、幅などの異なる様々なウェブの種類を使用する印刷装置では、プレヒータ温度が設定した温度で正しく制御されていたとしても、加熱ローラに進入してくるウェブの突入温度が低くなる場合がある。
【０００６】
プレヒータの温度設定が同じ場合、ウェブがプレヒータ上を通過する時間内で受けられる熱量は、ウェブの表面形状によって異なる。プレヒータへの密着性の良いウェブは、より多くの熱量をプレヒータから受けることができるが、密着性の悪いウェブは、必要とする熱量を受けることができずに、加熱ローラに突入する場合がある。
【０００７】
加熱ローラの温度が同じであれば、ウェブが加熱ローラから受けられる熱量は同じであることから、加熱ローラへのウェブＷの突入温度が低い場合は、溶融定着される過程で、トナー像が受ける熱量も不足してしまい、定着不良を引き起こすという問題点があった。
【０００８】
また、ウェブの厚みや幅、印字密度の違いによって、ウェブの熱容量が異なる。ウェブ上にのるトナー像に溶融定着するのに必要なエネルギーを与える為には、プレヒータを通過する時にウェブをある一定以上の温度まで上昇させる必要がある。
【０００９】
ウェブが厚い場合、印字密度の高い場合は、ウェブの熱容量が大きい為、ウェブがプレヒータ上を通過する時間内に与える熱量がより多く必要となる為、薄いウェブ、印字密度の低い場合に比べ、より高い温度でプレヒータが制御されている必要がある。
【００１０】
しかし、プレヒータの温度設定がウェブの厚み、印字密度等に対して、低く設定されていた場合、プレヒータの温度は正常に制御されるが、ウェブがプレヒータ上から受ける熱量が少くなり、加熱ローラに進入してくるウェブＷの温度が低くなり、定着不良を引き起こすという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、熱源を備えた加熱ローラと、該加熱ローラに圧接しウェブを狭持することでウェブ上のトナー像定着を行う加圧ローラと、前記加熱ローラに対しウェブ搬送方向上流側に設けられ、前記ウェブを予熱する予備加熱装置とを有する定着装置において、前記予備加熱装置と前記加熱ローラとの間を通過するウェブの温度を検出するウェブ温度検出器と、該ウェブ温度検出器が検出するウェブの温度に基づき、前記予備加熱装置および前記加熱ローラの少なくとも一方の設定温度を変更する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、様々なウェブを使用する場合でも、印字密度の違う場合でも、予備加熱装置および加熱ローラの温度を切り替えることで、加熱ローラへのウェブの突入温度を安定させることができ、トナー像の必要とする熱量をトナーに加えることができ、安定した定着性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら定着装置の実施例を説明する。
【００１４】
図１において、Ｗはウェブである。印写部（図示せず）において、トナー像が転写されたウェブＷは、用紙搬送部（図示せず）によって送り出され、バッファプレート（図示せず）を経て定着装置に搬送される。
【００１５】
定着装置に到達したウェブＷは、プレヒータ１によって予熱された後、加熱ローラ３と加圧ローラ４からなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像がウェブＷに溶融定着される。
【００１６】
プレヒータ１および加熱ローラ３は、それぞれプレヒータ用温度センサ２または加熱ローラ用温度センサ５によって、温度を検出可能となっていて、内蔵する発熱ランプ（図示せず）を発熱することにより、任意の温度に制御可能な構成となっている。
【００１７】
次に、プレヒータ１と加熱ローラ３の間に配置する、ウェブ温度検出センサについて説明する。
【００１８】
図１のプレヒータ１と加熱ローラ３の間には、ウェブ温度検出センサ７、ウェブ温度検出センサ８、ウェブ温度検出センサ９と３種類のウェブ温度検出センサを図示しているが、それぞれの特性について説明する。実際に温度を検出する手段は、１つ以上あれば本発明を実施可能である。
【００１９】
ウェブ温度検出センサ７の場合は、ウェブＷの未定着のトナー像６が転写されている面側の温度を測るため、非接触で検出する温度センサを使用する。赤外線温度センサなどを使用することで温度が検出可能であるが、ウェブＷ上のトナー像６の色などの影響を受けた場合、正確な温度検出が難しくなる為、未定着のトナー像６の転写されていないエリアにて温度検出する必要がある。
【００２０】
ウェブ温度検出センサ８の場合は、ウェブＷの未定着のトナー像６が転写されている面の裏側の温度を非接触で検出する温度センサである。ウェブ温度検出センサ７同様に、赤外線温度センサなどを使用することで温度が検出可能である。ウェブＷの片面にのみトナー像６を印刷する場合は、常にウェブＷの色を検出可能であるため、色などの影響を受けない。
【００２１】
しかし、ウェブＷの両面にトナー像６を乗せる両面印刷の裏面印刷を実施する場合の定着装置では、ウェブ温度検出センサ８の検出しているウェブＷの面にも定着済みのトナー像６があるため、トナー像６の色などの影響を受け、正確な温度検出が難しくなる為、定着済みのトナー像６のないエリアにて温度検出する必要がある。
【００２２】
ウェブ温度検出センサ９の場合は、ウェブＷの未定着のトナー像６が転写されている面側の裏面に、接触させて温度を検出する温度センサを意味し、サーミスタや熱電対などを使用することで温度が検出可能である。ウェブＷ上のトナー像６の色などの影響を受けない為、温度検出する場所を選ばないでセンサを配置することができる。
【００２３】
本実施例では、図１のウェブ温度検出センサ９にてウェブＷの温度を検出する時の説明をする。
【００２４】
ウェブ温度検出センサ９にて検出した温度をＴ９、プレヒータ１の制御温度をＴ１、加熱ローラ３の制御温度をＴ３、ウェブＷが加熱ローラ３に突入する時に必要なウェブＷの温度をＴｔとする。
【００２５】
Ｔ９＜Ｔｔなった場合、ウェブＷがプレヒータ１から受けた熱量が不足しているため、定着強度が悪化することが予測されるため、次の２つの手段のうち、１つまたは２つ実施する必要がある。
（１）プレヒータ１の制御温度Ｔ１を上げる。
（２）加熱ローラ３の制御温度Ｔ３を上げる。
【００２６】
上記（１）は定着強度を強くするために有効であるが、両面印刷などの場合の表面印刷時に、印刷停止している場合、プレヒータ１上でウェブＷが停止することにより、ウェブＷの水分などが飛ぶことにより、用紙変形を起こし易くすることになる。
【００２７】
上記（２）は定着強度を強くするために（１）ほど有効ではないが、用紙変形を起こす可能性は低くできる。（１）と（２）には長所短所があるため、いずれか有効な方を選択、または（１）と（２）両方実施して定着強度を確保する必要がある。
【００２８】
次に、Ｔ９＞Ｔｔなった場合、ウェブＷがプレヒータ１から受けた熱量が、過剰であるため、定着強度は確保できるが、過剰に熱を与えてしまう場合、加熱ローラ３にトナー像が付着してしまうホットオフセットなどが発生する温度を上回ってしまう可能性があり、次の２つの手段のうち、１つまたは２つ実施する必要がある。
（３）プレヒータ１の制御温度Ｔ１を下げる。
（４）加熱ローラ３の制御温度Ｔ３を下げる。
【００２９】
上記（３）は（１）で示した用紙変形をより小さくできる。また、上記（４）は加熱ローラ３の寿命を延ばすことができる。また、（３）と（４）の両方共、消費電力を低く抑えることができるため、（３）と（４）のいずれか有効な方を選択、または（３）と（４）両方実施することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例を示す定着装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  プレヒータ、
２  プレヒータ用温度センサ
３  加熱ローラ
４  加圧ローラ
５  加熱ローラ用温度センサ
６  トナー像
７，８，９  ウェブ温度検出センサ
Ｗ  ウェブ
【図１】
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