(57)【要約】【課題】  定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに架け渡して回転駆動させ、定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分においてトナー像を記録媒体に加熱定着させる定着装置において、複数の温度センサを設けなくても、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における温度を適切に検知して、適切な定着が行えるようにする。【解決手段】  加熱ローラ31により加熱された定着ベルト33を介して定着ローラ32と加圧ローラ34とが対向するニップ部分においてトナー像tを記録媒体Sに加熱定着させる定着装置30において、定着動作を開始する前に、定着ベルトを回転駆動させ、ニップ部分における定着ベルトの温度を加熱ローラ側に設けた温度センサ35により測定し、この測定結果に基づいて、制御手段40により定着装置における定着条件を制御する。【選択図】  図３
2012118114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに架け渡して回転駆動させると共に、上記の加熱ローラにより定着ベルトを加熱させ、この定着ベルトを介して上記の定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分においてトナー像を記録媒体に加熱定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、上記の加熱ローラ側における定着ベルトの温度を検出する温度センサを設けると共に、上記の定着装置による定着動作を開始する前に、上記の定着ベルトを回転駆動させ、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトを上記の温度センサの位置に導いてニップ部分における定着ベルトの温度を測定し、この測定結果に基づいて、制御手段により上記の定着装置における定着条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、定着装置による定着動作の開始前に定着ベルトを回転駆動させるにあたり、上記の加熱ローラによる定着ベルトの加熱を開始させると共に、定着ベルトの回転方向を制御し、ニップ部分における定着ベルトが上記の加熱ローラによって加熱される前の位置において、上記の温度センサによりニップ部分における定着ベルトの温度を測定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、定着装置による定着動作の開始前に、上記の加熱ローラによる定着ベルトの加熱を開始させない状態で、定着ベルトを回転駆動させて、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトの部分を温度センサの位置に導くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、上記の制御手段により定着装置における定着条件を制御するにあたり、上記の加熱ローラによる定着ベルトの加熱条件、トナー像を記録媒体に加熱定着させる速度、及び定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における圧力から選択される少なくとも１つを制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置に関するものである。特に、無端状の定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに架け渡して回転駆動させると共に、上記の加熱ローラにより定着ベルトを加熱させ、この定着ベルトを介して上記の定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分においてトナー像を記録媒体に加熱定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、定着装置による定着動作を開始する前に、上記のニップ部分の温度を適切に検知し、定着動作を開始する当初から、上記の定着装置により適切な条件でトナー像を記録媒体に加熱定着できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置においては、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に加熱定着させる定着装置として、無端状の定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに架け渡して回転駆動させると共に、加熱ローラにより定着ベルトを加熱させ、この定着ベルトを介して上記の定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分において、トナー像を記録媒体に加熱定着させるようにした定着装置が使用されている。
【０００３】
ここで、このように定着ベルトを用いた定着装置においては、一般に、温度センサにより、加熱ローラの温度や、加熱ローラによって加熱された定着ベルトの温度を測定し、この測定結果に基づいて、加熱ローラによって定着ベルトを加熱させる温度を制御するようにしていた。
【０００４】
ここで、このような定着装置においては、定着ベルトが加熱ローラによって速やかに加熱されるようにするため、一般に熱容量の小さい定着ベルトが使用されている。
【０００５】
しかし、このように熱容量の小さい定着ベルトを用いた場合、加熱された定着ベルトが冷えやすく、この定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分においてトナー像を記録媒体に加熱定着させる際に、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における温度が低いと、この定着ベルトの熱が定着ローラや加圧ローラに奪われて、トナー像を記録媒体に適切に加熱定着させることができなくなるという問題があった。
【０００６】
そして、従来においては、特許文献１に示されるように、上記の加熱ローラと定着ローラとの位置において、加熱ローラと定着ローラの温度を検知するように２つの温度センサを設けるようにしたものや、特許文献２に示されるように、上記の加熱ローラと定着ローラの位置において、それぞれ定着ベルトの温度を検知するように２つの温度センサを設けると共に、さらに加圧ローラの温度を検知する温度センサを設けるようにしたものや、特許文献３に示されるように、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分の上流側と下流側とにおいて、それぞれ定着ベルトの温度を検知するように２つの温度センサを設けるようにしたものが提案されている。
【０００７】
そして、これらの特許文献１〜３に示されるものにおいては、上記のような２つ以上の温度センサによって測定された温度に基づき、加熱ローラによる定着ベルトの加熱温度を制御し、定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分において、適切な定着温度が得られるようにしている。
【０００８】
しかし、特許文献１〜３に示されるように、複数の温度センサを設けるようにすると、コストが高くつくと共に、各温度センサを設ける位置を確保することが必要になって、装置が大型化する等の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１８１８７５号公報
【特許文献２】特開２００６−１７８２６７号公報
【特許文献３】特開２００９−７５２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、無端状の定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに架け渡して回転駆動させると共に、上記の加熱ローラにより定着ベルトを加熱させ、この定着ベルトを介して上記の定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分においてトナー像を記録媒体に加熱定着させるようにした定着装置を用いた場合における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、上記のような定着装置を用いた画像形成装置において、複数の温度センサを設けなくても、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における温度を適切に検知できるようにし、定着動作を開始する当初から、上記の定着装置により適切な条件でトナー像を記録媒体に加熱定着できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明においては、上記のような課題を解決するため、無端状の定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに架け渡して回転駆動させると共に、上記の加熱ローラにより定着ベルトを加熱させ、この定着ベルトを介して上記の定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分においてトナー像を記録媒体に加熱定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、上記の加熱ローラ側における定着ベルトの温度を検出する温度センサを設けると共に、上記の定着装置による定着動作を開始する前に、上記の定着ベルトを回転駆動させ、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトを上記の温度センサの位置に導いてニップ部分における定着ベルトの温度を測定し、この測定結果に基づいて、制御手段により上記の定着装置における定着条件を制御するようにした。
【００１３】
このように定着動作を開始する前に定着ベルトを回転駆動させ、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトを温度センサの位置に導いてニップ部分における定着ベルトの温度を測定すると、定着ローラ側に温度センサを設けなくても、加熱ローラ側における１つの温度センサによって定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における温度を適切に測定できるようになる。
【００１４】
そして、このように加熱ローラ側における１つの温度センサによって測定したニップ部分における温度に基づいて、制御手段により定着装置における定着条件を適切に制御することができるようになる。
【００１５】
ここで、上記のように定着装置による定着動作を開始する前に定着ベルトを回転駆動させて、上記の定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトの温度を温度センサによって測定するにあたっては、加熱ローラによる定着ベルトの加熱を開始させると共に、定着ベルトの回転方向を制御し、ニップ部分における定着ベルトが上記の加熱ローラによって加熱される前の位置において、上記の温度センサによりニップ部分における定着ベルトの温度を測定させることができる。また、加熱ローラによる定着ベルトの加熱を開始させない状態で、定着ベルトを回転駆動させ、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトの部分を温度センサの位置に導いて、ニップ部分における定着ベルトの温度を測定させるようにすることができる。このようにすると、定着装置による定着動作を開始する前におけるニップ部分の温度を、定着ベルトを介して上記の温度センサによって適切に測定できるようになる。
【００１６】
また、上記のように制御手段によって定着装置における定着条件を制御するにあたっては、例えば、上記の加熱ローラによる定着ベルトの加熱条件、トナー像を記録媒体に加熱定着させる速度、及び定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における圧力から選択される少なくとも１つを制御させるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、定着装置による定着動作を開始する前に定着ベルトを回転駆動させ、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトを、加熱ローラ側における定着ベルトの温度を検出する温度センサの位置に導いて、ニップ部分における定着ベルトの温度をこの温度センサによって測定するようにしたため、上記の加熱ローラ側における１つの温度センサによって、定着動作を開始する前における定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分の温度を適切に測定できるようになる。
【００１８】
そして、このように測定した定着動作を開始する前におけるニップ部分の温度に基づいて、上記の制御手段によって定着装置における定着条件を適切に制御することにより、定着動作を開始する当初から、上記の定着装置によって適切な条件でトナー像を記録媒体に加熱定着できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面説明図である。
【図２】上記の実施形態に係る画像形成装置において、定着装置によりトナー像を記録媒体に定着させる状態を示した概略説明図である。
【図３】上記の実施形態に係る画像形成装置において、定着装置により定着動作を開始する前に、定着ベルトを定着動作時と逆方向に回転駆動させ、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトを温度センサの位置に導いて、ニップ部分における温度を測定する状態を示した概略説明図である。
【図４】上記の実施形態に係る画像形成装置において、定着装置により定着動作を開始する前に、定着ベルトを定着動作時と逆方向に回転駆動させて、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトの温度を測定した後、加熱ローラにより定着ベルトを加熱させた状態で、この定着ベルトを定着動作時と同じ方向に回転駆動させ、上記のニップ部分を通して温度センサの位置に導かれた定着ベルトの温度を測定する状態を示した概略説明図である。
【図５】上記の実施形態に係る画像形成装置において、温度センサの位置を変更させた変更例の定着装置を使用し、定着動作を開始する前に、定着ベルトを定着動作時と同じ方向に回転駆動させ、定着ローラと加圧ローラとが対向するニップ部分における定着ベルトを温度センサの位置に導いて、ニップ部分における温度を測定する状態を示した概略説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２１】
この実施形態の画像形成装置１においては、図１に示すように、その内部に４つのイメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄを装着させている。
【００２２】
ここで、上記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄには、感光体１１と、この感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、帯電された感光体１１の表面に画像情報に応じた露光を行って感光体１１の表面に静電潜像を形成する露光装置１３と、感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置１４と、感光体１１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１に転写させた後に残留するトナーを感光体１１の表面から除去するクリーニング装置１５とを設けている。
【００２３】
また、この画像形成装置１においては、上記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおけるそれぞれの現像装置１４に、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色の色彩の異なったトナーを収容させている。
【００２４】
そして、この画像形成装置１においては、上記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいて、それぞれ感光体１１の表面を帯電装置１２によって帯電させ、このように帯電された各感光体１１の表面に、それぞれ露光装置１３によって画像情報に応じた露光を行い、各感光体１１の表面にそれぞれ画像情報に応じた静電潜像を形成し、このように各感光体１１の表面に形成された静電潜像に、上記の各現像装置１４からそれぞれの色彩のトナーを供給して、各感光体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。
【００２５】
次いで、このように各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各感光体１１の表面に形成された各色彩のトナー像を中間転写ベルト２１に順々に転写させて、この中間転写ベルト２１の上にフルカラーのトナー像を形成すると共に、転写後の各感光体１１の表面に残留するトナーをそれぞれクリーニング装置１５によって各感光体１１の表面から除去するようにしている。
【００２６】
一方、画像形成装置１に収容させた記録媒体Ｓを給紙ローラ２２によって給紙し、この記録媒体Ｓをタイミングローラ２３によって適当なタイミングで上記の中間転写ベルト２１と転写ローラ２４との間に導き、中間転写ベルト２１上に形成された上記のフルカラーのトナー像をこの記録媒体Ｓに転写させ、この記録媒体Ｓに転写されずに中間転写ベルト２１上に残ったトナーを第２クリーニング装置２５によって中間転写ベルト２１から除去するようにしている。
【００２７】
そして、上記のようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを定着装置３０に導き、この定着装置３０により上記のフルカラーのトナー像をこの記録媒体Ｓに定着させた後、この記録媒体Ｓを排紙ローラ２７により排紙させるようにしている。
【００２８】
ここで、この実施形態における定着装置３０においては、図１及び図２に示すように、内部にハロゲンランプ等のヒータ３１ａが設けられた加熱ローラ３１と定着ローラ３２との間に無端状の定着ベルト３３を架け渡すと共に、この定着ベルト３３を介して上記の定着ローラ３２と対向する位置に加圧ローラ３４を設け、定着ベルト３３を上記の加熱ローラ３１、定着ローラ３２及び加圧ローラ３４の回転に伴って回転駆動させるようにしている。
【００２９】
そして、この定着装置３０において、上記のように転写されたトナー像ｔを記録媒体Ｓに定着させるにあたっては、上記のヒータ３１ａにより加熱ローラ３１を加熱させると共に、このように加熱された加熱ローラ３１により定着ベルト３３を加熱させ、このように加熱された定着ベルト３３を上記のように回転駆動させて定着ローラ３３と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分に導き、このニップ部分においてトナー像ｔを記録媒体Ｓに加熱定着させるようにしている。
【００３０】
また、この定着装置３０においては、上記の定着ベルト３３の温度を測定する温度センサ３５を、加熱ローラ３１からニップ部分に定着ベルト３３を導く側における加熱ローラ３１の近傍に設けると共に、この温度センサ３５によって測定された定着ベルト３３の温度を制御装置４０に出力するようにしている。
【００３１】
そして、この実施形態においては、上記の定着装置３０によりトナー像ｔを記録媒体Ｓに定着させる動作を開始する前に、図３に示すように、上記の加熱ローラ３１、定着ローラ３２及び加圧ローラ３４を定着動作時とは逆方向に回転させて、定着ベルト３３を定着動作時とは逆方向に回転駆動させ、定着ローラ３２と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分における定着ベルト３３を上記の温度センサ３５の位置に導き、このように導かれた定着ベルト３３の温度をこの温度センサ３５により測定し、定着ベルト３３を加熱させて定着動作を開始する前における定着ローラ３２と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分の温度を検出するようにしている。
【００３２】
ここで、上記のように温度センサ３５を、加熱ローラ３１からニップ部分に定着ベルト３３を導く側における加熱ローラ３１の近傍に設けると共に、定着ベルト３３を定着動作時とは逆方向に回転駆動させるようにした場合、上記の加熱ローラ３１によって定着ベルト３３を加熱させるようにしても、ニップ部分における定着ベルト３３の部分が、加熱ローラ３１によって加熱される前に上記の温度センサ３５の位置に導かれるようになり、定着ベルト３３を加熱させて定着動作を開始する前におけるニップ部分の温度を、上記の温度センサ３５によって適切に測定することができるようになる。
【００３３】
そして、上記のようにして温度センサ３５により測定したニップ部分の温度を上記の制御装置４０に出力し、このように出力されたニップ部分の温度に基づき、この制御装置４０により、上記の加熱ローラ３１によって定着ベルト３３を加熱させる温度を設定し、その後、前記の図２に示すように、このように加熱された定着ベルト３３を定着動作時の方向に回転駆動させて、定着ローラ３３と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分に導き、このニップ部分においてトナー像ｔを記録媒体Ｓに定着させるようにしている。
【００３４】
また、上記のように定着動作時を開始する前に、定着ベルト３３を定着動作時とは逆方向に回転駆動させて、ニップ部分における温度を温度センサ３５によって測定した後、定着動作を開始させずに、図４に示すように、上記の加熱ローラ３１により定着ベルト３３を加熱させた状態で、この定着ベルト３３を定着動作時と同じ方向に回転駆動させ、定着ローラ３３と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分を通して上記の温度センサ３５の位置に導き、この定着ベルト３３の温度を温度センサ３５によって測定し、定着ベルト３３を加熱させる前と定着ベルト３３を加熱させて１回転させた後におけるニップ部分の温度差に基づいて、上記の制御装置４０により、加熱ローラ３１によって加熱させる定着ベルト３３の温度を設定させるようにすることもできる。
【００３５】
さらに、定着装置３０によりトナー像ｔを記録媒体Ｓに定着させる動作を開始する前において、上記の定着ローラ３２と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分の温度を検出するにあたっては、加熱ローラ３１によって定着ベルト３３を加熱させないようにし、上記の定着ベルト３３を定着動作時の方向に回転駆動させ、定着ローラ３２と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分における定着ベルト３３を上記の温度センサ３５の位置に導き、このように導かれた定着ベルト３３の温度を温度センサ３５により測定することもできる。
【００３６】
また、この実施形態においては、定着ベルト３３の温度を測定する温度センサ３５を、定着ベルト３３を加熱ローラ３１から定着ローラ３３と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分に導く側における加熱ローラ３１の近傍に設けるようにしたが、図５に示すように、温度センサ３５を、定着ベルト３３を定着ローラ３３と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分から加熱ローラ３１に導く側における加熱ローラ３１の近傍に設けることも可能である。
【００３７】
そして、このように温度センサ３５を、定着ベルト３３を定着ローラ３３と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分から加熱ローラ３１から導く側における加熱ローラ３１の近傍に設けた場合、定着ベルト３３を定着動作時と同じ方向に回転駆動させて、定着ローラ３２と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分における定着ベルト３３を温度センサ３５の位置に導き、このように導かれた定着ベルト３３の温度を温度センサ３５により測定し、定着動作を開始する前において、定着ローラ３２と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分の温度を検出させるようにする。
【００３８】
このようにすると、加熱ローラ３１により定着ベルト３３を加熱させるようにしても、ニップ部分における定着ベルト３３の部分が、加熱ローラ３１によって加熱される前に上記の温度センサ３５の位置に導かれるようになり、定着動作を開始する前における上記のニップ部分の温度を、上記の温度センサ３５によって適切に測定することができるようになる。
【００３９】
なお、上記の実施形態においては、定着装置３０によりトナー像ｔを記録媒体Ｓに定着させる動作を開始する前において、定着ローラ３２と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分の温度を検出し、これに基づいて、上記の制御装置４０により加熱ローラ３１によって加熱させる定着ベルト３３の温度を設定させるようにしたが、上記の制御装置４０により、加熱ローラ３１、定着ローラ３２及び加圧ローラ３４の回転速度を変更させて、トナー像ｔを記録媒体Ｓに加熱定着させる定着速度を制御させるようにしたり、定着ローラ３２と加圧ローラ３４とが対向するニップ部分における圧力を制御させるようにすることもできる。
【符号の説明】
【００４０】
１  画像形成装置
１０Ａ〜１０Ｄ  イメージングカートリッジ
１１  感光体
１２  帯電装置
１３  露光装置
１４  現像装置
１５  クリーニング装置
２１  中間転写ベルト
２２  給紙ローラ
２３  タイミングローラ
２４  転写ローラ
２５  第２クリーニング装置
２７  排紙ローラ
３０  定着装置
３１  加熱ローラ
３１ａ  ヒータ
３２  定着ローラ
３３  定着ベルト
３４  加圧ローラ
３５  温度センサ
４０  制御装置
Ｓ  記録媒体
ｔ  トナー像
【図１】
2012118114.tif 000003
【図２】
2012118114.tif 000004
【図３】
2012118114.tif 000005
【図４】
2012118114.tif 000006
【図５】
2012118114.tif 000007