(57)【要約】【課題】  誘導加熱方式の定着装置にて発熱部材の熱容量の大きさにかかわらず、発熱部材の温度の安定化を図り、良好な定着性能を得る。【解決手段】  正逆回転可能な定着モータ３６により、ヒートローラ２０を、逆回転する間も誘導加熱コイル５０により発熱させる。更にヒートローラ２０の正回転時と逆回転時、又ヒートローラ２０とプレスローラ３０とが離間している時あるいは接触している時に応じて、制御系７０によるヒートローラ２０のローラ制御温度を調整する。更に定着装置モータ信号による回転開始命令後、実際に定着モータ３６が回転した後に、誘導加熱コイル５０の出力をオンする。【選択図】図６
2008129581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属導電層を有する発熱部材と、
前記発熱部材と加圧接触しあるいは離間する対向部材と、
前記発熱部材の周囲に配置される誘導電流発生コイルと、
少なくとも前記発熱部材を正逆回転する駆動源と、
前記駆動源の正回転もしくは逆回転の回転始動後、予め決められた時間を経過した後に、前記誘導電流発生コイルへの電力供給を開始する電力供給部とを具備することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記発熱部材の温度を検知してフィードバック制御する温度コントローラを更に具備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】
金属導電層を有する発熱部材と、
前記発熱部材と加圧接触しあるいは離間する対向部材と、
前記発熱部材の周囲に配置される誘導電流発生コイルと、
少なくとも前記発熱部材を正逆回転する駆動源と
前記発熱部材周囲に温度センサを備え、前記発熱部材の温度を検知してフィードバック制御する温度コントローラとを具備することを特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記温度コントローラは、前記駆動源による前記発熱部材の正回転時と、前記駆動源による前記発熱部材の逆回転時とで制御温度を調整可能であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記温度コントローラは、前記発熱部材及び前記対向部材が加圧接触している時と離間している時とで制御温度を調整可能であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の定着装置。
【請求項６】
前記発熱部材と前記対向部材とを接触させあるいは離間させる接離機構を更に具備し、前記駆動源は、逆回転により、前記接離機構を駆動することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
発熱部材を正逆回転する駆動源を逆回転して、発熱部材と対向部材とを加圧接触させあるいは離間させる工程と、
前記駆動源を正回転始動後もしくは逆回転始動後、予め決められた時間を経過した後に、前記発熱部材の金属導電層に誘導電流を発生する工程とを具備することを特徴とする定着装置の制御方法。
【請求項８】
前記金属導電層に誘導電流が発生されているときに、更に前記駆動源を正回転から停止した場合もしくは逆回転から停止した場合には、直ちに前記金属導電層の誘導電流の発生を停止することを特徴とする請求項７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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載される、誘導加熱方式を用いた、定着装置及び定着装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される誘導加熱方式の定着装置において、従来定着部材の一部が過剰に温度上昇するのを防止する装置がある。
【０００３】
この様な装置として第１の定着部材と第２の定着部材の離間を検知して、発熱部への電力供給を遮断する定着装置（例えば特許文献１参照。）或いは、定着ベルトに接する発熱ローラが回転動作を始めた後に発熱ローラを励磁して発熱する定着装置（例えば特許文献２参照。）がある。
【特許文献１】日本特許特開２００５−３２１５１１号公報(（００４７）〜（００４９）カラム、図１、図４、図５)
【特許文献２】日本特許特開２００２−８２５４９号公報(（０１０１）カラム)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら（特許文献１）或いは、（特許文献２）は、定着部材の接離動作或いは発熱ローラの回転動作に応じて温度制御を行うものである。このため例えば熱容量の小さい定着部材を用いる場合には、（特許文献１）或いは、（特許文献２）のように単に定着部材を接離するタイミングにより発熱部の温度制御を行うのみでは、加熱側と加圧側の定着部材を接触した時に、定着部材の温度低下が大きくなり、ファーストコピー時に定着不良を生じるおそれがある。このため、誘導加熱方式の定着装置において、対向部材との接触時に生じる発熱部材の温度低下による定着不良を防止して、安定した定着性を得る画像形成装置の定着装置の開発が望まれる。
【０００５】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、発熱部材をより適性に温度制御して、発熱部材の熱容量が小さい場合においても、対向部材との接触時に、温度低下による定着不良生じる事がなく、良好な定着性を有する定着装置及び定着装置の制御方法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】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するための手段として、金属導電層を有する発熱部材と、前記発熱部材と加圧接触しあるいは離間する対向部材と、前記発熱部材の周囲に配置される誘導電流発生コイルと、少なくとも前記発熱部材を正逆回転する駆動源と、前記駆動源の正回転もしくは逆回転の回転始動後、予め決められた時間を経過した後に、前記誘導電流発生コイルへの電力供給を開始する電力供給部とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発熱部材をより細かく適正に制御でき、発熱部材と対向部材との接離動作による、発熱部材の温度低下や、発熱部材の駆動開始時の急激な温度上昇を防止して、定着温度の安定化を図り、定着不良の無い、均一且つ良好な定着画像を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下この発明の実施例について図１乃至図６を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の実施例の画像形成装置１を示す概略構成図である。画像形成装置１は、原稿を読み取るスキャナ部６及び、画像を形成するプリンタ部２並びにシート紙Ｐを供給する給紙部３を備えている。スキャナ部６は、上面に設けられる自動原稿送り装置４により供給される原稿を読み取り、読み取った画像情報を、アナログ信号に変換する。
【０００９】
プリンタ部２は、矢印ｑ方向に回転される転写ベルト１０ａに沿って、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ステーション１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋがタンデムに並べられた画像形成ユニット１０を備える。更に画像形成ユニット１０は、各色の画像形成ステーション１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに、画像情報に応じたレーザビームを照射するレーザ露光装置１９を備える。更にプリンタ部２は、定着装置１１、排紙ローラ３２を備え、定着後のシート紙Ｐを排紙部５に搬送する排紙搬送路３３を有している。
【００１０】
画像形成ユニット１０のイエロ（Ｙ）の画像形成ステーション１８Ｙは、矢印ｒ方向に回転する感光体ドラム１２Ｙの周囲に、帯電器１３Ｙ、現像装置１４Ｙ、転写ローラ１５Ｙ、クリーナ１６Ｙ、除電器１７Ｙを配置してなっている。マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ステーション１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、イエロ（Ｙ）の画像形成ステーション１８Ｙと同様の構成となっている。
【００１１】
給紙部３は第１及び第２の給紙カセット３ａ、３ｂを備える。給紙カセット３ａ、３ｂから、画像形成ユニット１０に至るシート紙Ｐの搬送路７には、給紙カセット３ａ、３ｂからシート紙を取り出すピックアップローラ７ａ、７ｂ、分離搬送ローラ７ｃ、７ｄ、搬送ローラ７ｅ及びレジストローラ８が設けられる。
【００１２】
プリント操作開始により、プリンタ部２のイエロ（Ｙ）の画像形成ステーション１８Ｙでは、感光体ドラム１２Ｙが矢印ｒ方向に回転し、帯電器１３Ｙにより一様に帯電される。次いで感光体ドラム１２Ｙは、レーザ露光装置１９により、スキャナ部６で読取ったイエロの画像情報に対応する露光々を照射され静電潜像を形成される。この後感光体ドラム１２Ｙは現像装置１４Ｙによりトナーを供給され、感光体ドラム１２Ｙ上にイエロ（Ｙ）のトナー像が形成される。このイエロ（Ｙ）のトナー像は、転写ローラ１５Ｙ位置で、転写ベルト１０ａ上を矢印ｑ方向に搬送されるシート紙Ｐに転写される。トナー像を転写終了後、感光体ドラム１２Ｙはクリーナ１６Ｙにより残留トナーをクリーニングされ、除電器１７Ｙにより感光体ドラム１２Ｙ表面を除電され、次のプリント可能とされる。
【００１３】
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ステーション１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋにおいても、イエロ（Ｙ）の画像形成ステーション１８Ｙと同様にして、トナー像を形成する。画像形成ステーション１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋで形成された各色のトナー像は、各転写ローラ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ位置にて、イエロのトナー像を形成されたシート紙Ｐに順次転写される。このようにしてカラートナー像を形成されたシート紙Ｐは、定着装置１１により加熱加圧定着されプリント画像を完成され排紙部５に排紙される。
【００１４】
次に定着装置１１について述べる。図２は、定着装置１１を示す概略構成図であり、発熱部材であるヒートローラ２０と対向部材であるプレスローラ３０とが加圧接触している状態を示し、図３は、ヒートローラ２０とプレスローラ３０とが離間している状態を示す。定着装置１１は、それぞれ直径４０ｍｍのヒートローラ２０とプレスローラ３０を有する。ヒートローラ２０及びプレスローラ３０は、駆動源であり、正逆回転駆動可能な定着モータ３６により正逆回転される。
【００１５】
プレスローラ３０は、加圧機構４０により、ヒートローラ２０に対して加圧接触し、又ヒートローラ２０から離間する。加圧機構４０によりヒートローラ２０及びプレスローラ３０が加圧接触されると、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０間に一定幅のニップ３７が形成される。シート紙Ｐは、このようなヒートローラ２０及びプレスローラ３０間のニップ３７を通過することにより、シート紙Ｐ上のトナー像を加熱加圧定着される。
【００１６】
加圧機構４０は、プレスローラ３０を支持する板金４０ａ、板金４０ａに設けられるシャフト４１を押し上げるスプリング４４及び、シャフト４１に当接する回転カム４２を有する。回転カム４２は、ワンウェイクラッチ４７を介して、定着モータ３６の逆回転時にのみ回転される。
【００１７】
回転カム４２の凹部４２ａがシャフト４１に当接している時には、スプリング４４の弾性力により、板金４０ａのシャフト４１が押し上げられ、板金４０ａは、支点４６を中心に矢印ｓ方向に回動する力を受ける。これによりヒートローラ２０及びプレスローラ３０は加圧接触される。これに対して、回転カム４２の凸部４２ｂがシャフト４１に当接している時には、スプリング４４の弾性力に抗して、シャフト４１が押し下げられ、板金４０ａは、支点４６を中心に矢印ｔ方向に回動する力を受ける。これによりヒートローラ２０及びプレスローラ３０は離間される。回転カム４２の回転量はカムシャフト４３に接続されるエンコーダ５８により検知される。
【００１８】
定着モータ３６は、プレスローラ３０及び回転カム４２に連結される。更にプレスローラ３０の駆動部はヒートローラ２０とギアで連結されている。これにより、ヒートローラ２０とプレスローラ３０とが離間している状態であっても、ヒートローラ２０は回転駆動される。定着モータ３６が正回転駆動すると、ヒートローラ２０は矢印ｕ方向に回転され、プレスローラ３０は矢印ｖ方向に回転される。定着モータ３６が逆回転駆動すると、ヒートローラ２０は矢印ｗ方向に回転され、プレスローラ３０は矢印ｘ方向に回転される。これと共に、定着モータ３６が逆回転駆動すると、回転カム４２は、矢印ｙ方向に回転される。
【００１９】
尚、定着モータ３６の正回転駆動時には、ヒートローラ２０はプレスローラ３０に従動するようにしても良い。但しその場合に、プレスローラ３０とヒートローラ２０を連結するギアにトルクリミッタを設けて、ヒートローラ２０の回転が遅れた場合には、定着モータ３６の駆動をヒートローラ２０に伝達するようにしても良い。
【００２０】
ヒートローラ２０は、芯金２０ａの周囲に厚さ５ｍｍの発泡ゴム(スポンジ）２０ｂ、ニッケル（Ｎｉ）からなる厚さ４０μｍの金属導電層２０ｃ、厚さ２００μｍのソリッドゴム層２０ｄ及び、厚さ３０μｍの離型層２０ｅを有している。金属導電層２０ｃは、ニッケルに限らず、ステンレス、アルミニウム、あるいはステンレスとアルミニウムの複合材等であっても良い。金属導電層２０ｃ、ソリッドゴム層２０ｄ及び、離型層２０ｅは、これ等を一体として、発泡ゴム(スポンジ）２０ｂに接着しないで、発泡ゴム(スポンジ）２０ｂに対してスライド可能となるように構成しても良い。
【００２１】
プレスローラ３０は、厚さ２ｍｍの芯金３０ａ、厚さ１ｍｍのソリッドシリコンゴム層３０ｂ及び、厚さ３０μｍの離型層３０ｃからなっている。
【００２２】
ヒートローラ２０の外周には、所定のギャップを介して、ヒートローラ２０の金属導電層２０ｃを発熱させる誘導加熱コイル５０が設けられる。更にヒートローラ２０の外周には、定着後のシート紙Ｐの巻きつきを防止する剥離爪５４、ヒートローラ２０の表面温度を検出する温度センサであるサーモパイル式の第１および第２の赤外線センサ５６ａ、５６ｂ及び、ヒートローラ２０の表面温度の異常を検知して、加熱を遮断するためのサーモスタット５７が設けられる。剥離爪５４は、接触式あるいは非接触式のいずれであっても良い。第１の赤外線センサ５６ａは、ヒートローラ２０のほぼ中央部の温度を監視し、第２の赤外線センサ５６ｂは、ヒートローラ２０の端部の温度を監視する。
【００２３】
誘導加熱コイル５０は、ヒートローラ２０と略同軸形状を有し、ヒートローラ２０に磁束を集中させるための磁性体コア５２に線材を周回して形成されている。線材として、例えば耐熱性のポリアミドイミドで被覆して、お互いに絶縁された銅線材を複数本束ねて構成されるリッツ線を用いている。線材をリッツ線とすることにより、線材の径を磁界の浸透深さより小さくすることが出来る。これにより線材に高周波電流を有効に流すことが可能になる。本実施例においては、直径０．５ｍｍの銅線材を１９本束ねてリッツ線としている。
【００２４】
この様なリッツ線に所定の高周波電流を印加すると、誘導加熱コイル５０は磁束を発生する。この磁束により、金属導電層２０ｃに、磁界の変化を妨げるように渦電流を発生させる。この渦電流と金属導電層２０ｃの抵抗値によりジュール熱が発生して、ヒートローラ２０は瞬時に発熱される。
【００２５】
次にヒートローラ２０を発熱させる誘導加熱コイル５０の制御について述べる。図４に、準Ｅ級インバータ回路７１を用いた温度コントローラである制御系７０を示す。制御系７０は、誘導加熱コイル５０に駆動電流を供給するインバータ回路７１、商用交流電源７６からの電流を整流してインバータ回路７１に供給する整流回路７２及び制御回路７３を有する。制御回路７３は、画像形成装置１全体を制御するとともに、赤外線センサ５６ａ、５６ｂの検出結果に応じてインバータ回路７１により誘導加熱コイル５０に印加する高周波電流をフィードバック制御する。準Ｅ級インバータ回路７１は、単一のスイッチング素子７７のオン−オフ時間を制御回路７３で制御して、誘導加熱コイル５０に印加する電流の駆動周波数を２０から１００ｋＨｚの範囲で変動する。駆動周波数を変動することで、誘導加熱コイル５０に例えば、２００Ｗ〜１５００Ｗまでの電力を供給可能となる。スイッチング素子７７は、高耐圧、大電流で使用可能なＩＧＢＴやＭＯＳ−ＦＥＴ等が用いられる。
【００２６】
尚制御系８０として、図５に示すようにハーフブリッジインバータ回路８１を用いたものを使用しても良い。ハーフブリッジインバータ回路８１は、２個のスイッチング素子８２、８３のオン−オフ時間を制御回路７３により駆動されるドライバ８４で制御するものである。
【００２７】
次に、ヒートローラ２０とプレスローラ３０との接離のタイミング及び定着モータ３６の始動タイミングに対応した、誘導加熱コイル５０への高周波電流の印加について述べる。図６に、待機モード（印刷指示があった場合に、直ちに印刷可能となる状態）に達した後の、誘導加熱コイル５０への高周波電流の印加のシーケンスチャートを示す。画像形成装置１の待機モードにおいては、制御系７０によるヒートローラ２０のローラ制御温度は１６０℃に設定される。待機モード時、誘導加熱コイル５０には５００Ｗの電力が印加される。又回転カム４２は、凸部４２ｂがシャフト４１に当接する位置にあり、ヒートローラ２０とプレスローラ３０は離間された状態となっている。更に定着モータ３６は正回転していて、ヒートローラ２０は矢印ｕ方向に回転され、プレスローラ３０は矢印ｖ方向に回転されている。この時、ヒートローラ２０とプレスローラ３０とが離間していて、ヒートローラ２０からプレスローラ３０への熱の逃げが少なく、ヒートローラ２０の温度維持が容易とされる。従って、ローラ制御温度は１６０℃と低く設定されている。
【００２８】
待機モード中の時間ｔ１の時に、プリント操作開始のための前処理動作（スキャナ部６に原稿を載置する時にプラテンをオープンし、あるいは画像形成条件設定のために画像形成装置１の制御パネルキーが操作）が為される。次いで、ヒートローラ２０とプレスローラ３０とを加圧接触するために、時間ｔ２にて、定着装置モータ信号は、定着モータ３６を停止する命令を出す。これと同時に誘導加熱コイル５０の出力がオフされる。誘導加熱コイル５０の出力は直ちに停止されるが、定着モータ３６は、停止する命令が出てから、止まるまで時間差を生じる。
【００２９】
次いで時間ｔ３で、画像形成装置１の制御パネルの、スタートキーをオンすると、定着装置モータ信号は、定着モータ３６を逆回転する命令を出す。この後予め定められた一定の時間例えば０．１秒を経過した後の時間ｔ４に、誘導加熱コイル５０の出力がオンされる。これは、定着装置モータ信号が出た後、実際に定着モータ３６によりヒートローラ２０が逆回転するまでの遅れを考慮するものである。これによりヒートローラ２０の一部が急激に発熱するのを防止する。尚、時間ｔ３の定着装置モータ信号からの逆回転する命令が出された後、定着モータ３６の逆回転が安定されるまで約０．５秒を要する。
【００３０】
定着モータ３６の逆回転により、ヒートローラ２０は矢印ｗ方向に回転され、プレスローラ３０は矢印ｘ方向に回転されている。又、回転カム４２は、ワンウェイクラッチ４７を介して矢印ｙ方向に回転される。この後回転カム４２は、凹部４２ａがシャフト４１に当接する位置で停止することとなる。回転カム４２の凸部４２ｂがシャフト４１に当接する位置から凹部４２ａがシャフト４１に当接する位置に達するまでの回転カム４２の回転量は、エンコーダ５８により検知される。回転カム４２の凹部４２ａがシャフト４１に当接することにより、板金４０ａは、支点４６を中心に矢印ｓ方向に回動する力を受けて、プレスローラ３０をヒートローラ２０に加圧接触させる。尚、時間ｔ３の定着装置モータ信号からの逆回転する命令が出された後、プレスローラ３０がヒートローラ２０に加圧接触するまで約０．８秒を要する。
【００３１】
回転カム４２の凹部４２ａがシャフト４２に当接するまでの、ヒートローラ２０が矢印ｗ方向に逆回転している間、制御系７０によるヒートローラ２０のローラ制御温度は１５０℃に設定される。これは、ヒートローラ２０の正回転時と逆回転時では、誘導加熱コイル５０を通過後のヒートローラ２０が赤外線センサ５６ａ、５６ｂに達するまでの時間が変化することによる。ヒートローラ２０が正回転している場合に比べて、逆回転している場合には、ヒートローラ２０の発熱部分がすぐに赤外線センサ５６ａ、５６ｂに到達する。
【００３２】
従って、発熱後のヒートローラ２０の放熱による影響が少なく、誘導加熱コイル５０から赤外線センサ５６ａ、５６ｂに達するまでのタイムラグが発生しやすくなり、温度リップルが大きくなりやすい。このため温度リップルが大きくならないように、ヒートローラ２０の逆回転時には、待機モード時に比べて、制御系７０によるローラ制御温度を１０℃低く設定している。又ヒートローラ２０の逆回転時、誘導加熱コイル５０の電力は４００Ｗに低減される。このように制御系７０によるローラ制御温度と、誘導加熱コイル５０の電力を低減することで、ヒートローラ２０の逆回転時の温度リップルを低減できる。
【００３３】
この後エンコーダ５８が所定値を検出したら、時間ｔ５(定着モータ３６の逆回転が安定した後、約０．１秒後）にて定着装置モータ信号は、定着モータ３６を停止する命令を出す。これと同時に誘導加熱コイル５０の出力がオフされる。この後逆回転していた定着モータ３６が停止した後の、時間ｔ６（プレスローラ３０がヒートローラ２０に加圧接触した後、０．１秒後）で定着装置モータ信号は、定着モータ３６を正回転する命令を出す。尚、プレスローラ３０が離間した状態からヒートローラ２０に加圧接触するまでの時間は限定されない。
【００３４】
例えば、プレスローラ３０が離間した状態からヒートローラ２０に加圧接触するまでの時間（回転カム４２の凸部４２ｂがシャフト４１に当接する位置から凹部４２ａがシャフト４１に当接する位置に達するまで時間）を長く設定して、この間にヒートローラ２０あるいはプレスローラ３０を複数回転しても良い。この様にすれば、ヒートローラ２０の特定の部位が、ヒートローラ２０の正逆回転の双方で、連続して誘導加熱コイル５０により発熱された場合でも、温度リップルを防止出来る。
【００３５】
定着装置モータ信号による正回転命令の後、定着モータ３６によりヒートローラ２０が正回転するまでの遅れを考慮して、予め定められた一定の時間、例えば０．１秒を経過した時間ｔ７にて、誘導加熱コイル５０の出力がオンされる。このヒートローラ２０とプレスローラ３０とが加圧接触した状態で、ヒートローラ２０が矢印ｕ方向に正回転する定着モードでは、制御系７０によるヒートローラ２０のローラ制御温度は１８０℃と高く設定される。
【００３６】
これは定着モード時には、ヒートローラ２０にプレスローラ３０が接触されていてプレスローラ３０側に熱を奪われるので、待機モード時に比べてヒートローラ２０の温度低下が大きくなるためである。尚ローラ制御温度を高くしても、誘導加熱コイル５０による発熱後、ヒートローラ２０が赤外線センサ５６ａ、５６ｂに到達するまでの時間が長いので、赤外線センサ５６ａ、５６ｂでの検知時に温度リップルを原因とする問題を生じる恐れは無い。このため、定着モード時には、待機モード時に比べて、制御系７０によるローラ制御温度を２０℃高く設定している。又定着モード時の誘導加熱コイル５０の電力は９００Ｗに設定される。
【００３７】
又時間ｔ６で、定着装置モータ信号から正回転命令が出された後、定着モータ３６の正回転が安定するまでには約０．５秒を要する。したがって、時間ｔ６から０．５秒を経過すると、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０が、それぞれ矢印ｕ方向及び矢印ｖ方向に安定回転されて、定着装置１１は、定着可能となる。この定着モード時にヒートローラ２０及びプレスローラ３０間にトナー像を有するシート紙Ｐを通紙後、所定時間を経過した場合は、定着装置１１は、待機モードとなる。待機モードでは、ヒートローラ２０及びプレスローラ３０は離間され、制御系７０のローラ制御温度は、１６０℃に低減され、次にプリント操作が開始されるのを待機する。
【００３８】
この実施例の定着装置１１によれば、正逆回転可能な定着モータ３６により、正逆回転されるヒートローラ２０を、逆回転する間も誘導加熱コイル５０により発熱させる。更にヒートローラ２０の正回転時と逆回転時、又ヒートローラ２０とプレスローラ３０とが離間している時あるいは接触している時に応じて、制御系７０によるヒートローラ２０のローラ制御温度を調整している。即ちヒートローラ２０をより細かく発熱制御している。
【００３９】
従って、ヒートローラ２０とプレスローラ３０の接離動作の間に放熱を生じたり、あるいはプレスローラ３０との加圧接触により、ヒートローラ２０の熱が奪われたりしても、ヒートローラ２０の温度低下の縮小を得られる。この結果、例えばヒートローラ２０の熱容量が小さい場合であっても、ヒートローラ２０の温度低下を縮小して、定着温度を保持出来る。これにより、ファーストコピー時に、ヒートローラ２０の発熱不足により定着不良を生じるのを防止出来、良好な定着画像を得られる。更に制御系７０によるヒートローラ２０のローラ制御温度を調整することで、ヒートローラ２０の一部に急激な温度変化を発生することも無く均一で良好な定着画像を得られる。
【００４０】
又、この実施例の定着装置１１によれば、時間ｔ２における定着装置モータ信号による逆回転の命令から０．１秒を経過した後、あるいは時間ｔ６における定着装置モータ信号による正回転の命令から０．１秒を経過して、実際に定着モータ３６が回転した後に、誘導加熱コイル５０の出力をオンしている。従ってヒートローラ２０の回転前に誘導加熱コイル５０によりヒートローラ２０が発熱される恐れが無い。この結果ヒートローラ２０の一部が急激に発熱されるのを防止出来、均一且つ良好な定着画像を得られる。
【００４１】
尚この発明は、上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変更可能であり、例えば発熱部材と対向部材とが、離間した状態から加圧接触した状態に達するまでの時間は任意である。又、発熱部材の温度制御を行う温度コントローラのローラ制御温度も、発熱部材の熱容量等に応じて任意である。更に駆動源の正回転あるいは逆回転開始後、誘導電流発生コイルに電力供給を開始するまでに経過する予め決められた時間も限定されない。駆動源の回転開始後発熱部材が実際に回転されるまでの遅れをカバーできれば良い。
【００４２】
又、上記実施例では、プレスローラを加熱するための加熱源は配置されていないが、例えば、プレスローラの内部にハロゲンランプを配置して、プレスローラ側を加熱しても良い。この場合、プレスローラ側に温度検知センサを配置して、プレスローラ側が一定の温度になるようにフィードバック制御する。このようにプレスローラの内部にハロゲンランプを配置した場合でも、上下のローラを接離する間に、誘導加熱コイルを上記実施例と同様に制御することはいうまでもない。上記実施例と同様に制御することにより、上記実施例と同様の効果を得ることが出来る。このようにプレスローラ側に熱源がある場合には、上下のローラを離間した状態でもプレスローラ側の温度をハロゲンランプによって維持できる点が異なる。このため、上下のローラの離間時にプレスローラの温度を一定の温度に維持したい場合には、このようにプレスローラ側にハロゲンランプを配置してもかまわない。
【００４３】
更に図７の第１の変形例に示すように、定着装置９０の発熱部材を、支持ローラ９１ａ、９１ｂに支持され、正逆回転される発熱ベルト９１とし又、対向部材を支持ローラ９２ａ、９２ｂに支持され、正逆回転される対向ベルト９２としても良い。この第１の変形例では、正逆回転される発熱ベルト９１を誘導電流発生コイル９３により発熱させる。更には、図８の第２の変形例に示すように、定着装置９６の発熱部材を支持ローラ９７ａ、９７ｂに支持され、正逆回転される発熱ベルト９８とし、プレスローラ３０と加圧接触しても良い。この第２の変形例では、正逆回転される発熱ベルト９８を誘導電流発生コイル９９により発熱させる。又、誘導電流発生コイルの形状や特性等も限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例のヒートローラとプレスローラとが加圧接触している状態の定着装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施例のヒートローラとプレスローラとが離間している状態の定着装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施例の準Ｅ級インバータ回路を用いる制御系を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の実施例のハーフブリッジインバータ回路を用いる制御系を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施例の誘導加熱コイルへの電流印加を示すシーケンスチャートである。
【図７】本発明の第１の変形例の発熱ベルトとプレスベルトとが加圧接触している状態の定着装置を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第２の変形例の発熱ベルトとプレスローラとが加圧接触している状態の定着装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…画像形成装置
２…プリンタ部
１０…画像形成ユニット
１０ａ…転写ベルト
１１…定着装置
２０…ヒートローラ
２０ｃ…金属導電層
３０…プレスローラ
３６…定着モータ
４０…加圧機構
４０ａ…板金
４１…シャフト
４２…回転カム
４４…スプリング
４７…ワンウェイクラッチ
５０…誘導加熱コイル
５６ａ、５６ｂ…第１及び第２の赤外線センサ
７０…制御系
７１…インバータ回路
【図１】
2008129581.tif 000003
【図２】
2008129581.tif 000004
【図３】
2008129581.tif 000005
【図４】
2008129581.tif 000006
【図５】
2008129581.tif 000007
【図６】
2008129581.tif 000008
【図７】
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【図８】
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