(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字メディアを加熱することよって、該印字メディア上に形成した画像を定着させる定着装置であって、
複数の加熱領域を前記印字メディアの幅方向に配置して集合して構成した加熱群と、前記印字メディアに印刷を行う画像に係る印刷画像情報を解析するエンジンコントローラと、該エンジンコントローラにより得られた解析結果に基づいて、前記加熱群の各前記加熱領域に対してＯＮ、ＯＦＦの加熱制御を行うヒータコントローラと、前記印字メディアを支持する搬送面とを具備し、前記搬送面の裏面に前記加熱群を設置し、前記印字メディアは前記搬送面上に支持されながら搬送され、前記ヒータコントローラによって加熱制御された前記印字メディアがかかる領域の前記加熱群によって前記印字メディアの幅方向全域を加熱し、
前記加熱群は、前記印字メディアを印字前に加熱する複数の予備ヒータを集合して構成した予備ヒータ群と、前記印字メディアを印字後に加熱する複数の加熱ヒータを集合して構成した加熱ヒータ群とを有し、前記搬送面を、少なくとも前記予備ヒータを取り付ける搬送面と前記加熱ヒータを取り付ける搬送面とに分けて前記印字メディアに印字する前後に配置し、
前記ヒータコントローラは前記予備ヒータ群を前記加熱ヒータ群より低い温度に加熱制御し、
前記ヒータコントローラは前記予備ヒータ群と前記加熱ヒータ群のＯＮ、ＯＦＦのタイミングを、前記印字メディアの長さと送り速度に基づいて制御し、夫々の前記ヒータ群の領域上に前記印字メディアが搬送されているときに夫々の前記ヒータ群をＯＮするように、制御をすることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置を備え、前記印字メディアに印刷を行う画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字メディアを加熱することによって画像を定着する、あるいは早期に安定させることができるプロッタ、プリンタ等の定着装置、及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット方式の画像形成装置においては印字メディアにインクを吐出し、インクの溶媒の揮発によって顔料または染料が印字メディアに定着させるが、インクの溶媒の揮発は雰囲気環境に依存し、定着は非常に不安定な要因によって影響を受けていた。また画像の定着を促進するためにヒータを用いて印字メディアを加熱する場合も、画像形成装置のＯＮ、ＯＦＦにあわせて行われる単純な温度を固定した加熱制御であった。
【０００３】
この定着装置における定着手段の一例について以下説明する。定着装置は、大別して３つの搬送面を有し、これらの搬送面、即ちメディア搬送面ａ、メディア搬送面ｂ、メディア搬送面ｃ上をローラなどによって、順に、印字メディアが搬送され、概印字メディアは印字部に相当する記録ヘッドの直下を通過するときにヘッドより吐出されたインク滴を受け、このインク滴を印字メディア上に載せた状態で搬送される。
【０００４】
このとき定着手段となる予熱ヒータと加熱ヒータは、それぞれメディア搬送面a、メディア搬送面ｃの裏側に取り付けられ、これらのヒータによって発熱した熱をメディア搬送面を介してメディア搬送面上を搬送される印字メディアに熱を伝え、印字メディア上のインク滴の定着を促進する。これらのヒータは印字部の前後に配置されているが、印字部の前の予熱ヒータは印字メディアをあらかじめ加熱し、印字メディアへのインク滴の定着性をあらかじめ改善しておく意図がある。また印字部の後の加熱ヒータは印字メディアにインク滴が載った後から加熱し、インク滴の印字メディアに対する定着性を加速させる意図がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、画像を定着させる手段として印字メディア2を加熱することは有効であるが、このような方法では以下のようないくつかの不具合を生じている。
【０００６】
１）本来、加熱の範囲や温度は印字メディア2の種類や印字メディア2上のインク滴3などの量や範囲に依存するにも関わらず、均一な加熱を行うため、定着性の不均一を生じてしまう。
【０００７】
２）全ての印字メディア2において加熱が必要ではなく、また印字メディア2の幅がヒータの幅より狭くてもヒータの幅全面で加熱を行うため、印字メディア2の加熱に際して、必要以上のエネルギーを消費するという問題を生じ、エコロジーの観点からも改善が求められる。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、画像の早期定着において印字メディアに依存しない画質安定性の獲得とエネルギー消費を抑えることが可能な定着装置、及び画像形成装置の提供を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記主たる目的を達成するため、本発明の定着装置は、印字メディアを加熱することよって、該印字メディア上に形成した画像を定着させる定着装置であって、複数の加熱領域を集合して構成した加熱群と、前記印字メディアに印刷を行う画像に係る印刷画像情報を解析するエンジンコントローラと、該エンジンコントローラにより得られた解析結果に基づいて、前記加熱群の加熱制御を行うヒータコントローラとを具備することを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成により、ヒータコントーラは加熱が必要なヒータ領域と加熱温度を制御し、印字過程の中で随時印字メディアを加熱することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明のヒータコントローラを搭載したインクジェット記録装置の概要を示す側断面図である。図１において、記録ヘッド1の印字吐出面と平行に搬送される印字メディア2が、メディア搬送面a6、メディア搬送面b7、メディア搬送面c8、上で支持されている。印字メディア2は、図示しない方向に往復移動する記録ヘッド1の直下を通過するときに、画像情報によって記録ヘッド1からインク滴が吐出され印字メディア2上にインク滴3が載せられる。
【００１３】
印字メディアを加熱するヒータは、この例では面状ヒータが用いられている。基本的に本発明で用いられるヒータはヒータの形式には依存しないが、面状ヒータであれば用紙搬送方向に対してより長い加熱時間を設定できること、すでにある装置に対して概ヒータを改造レベルで取り付けが可能なこと、ブロアーなどを用いないので騒音がなく静かなこと、ヒータが装置外観に現れないため外観上も美観が保てること、などのメリットがある。
【００１４】
メディア搬送面a6の裏側に個々の予熱ヒータ（４ａ〜４ｊ）の集合体である予熱ヒータ群4が、またメディア搬送面c8の裏面に個々の加熱ヒータ（５ａ〜５ｊ）の集合体である加熱ヒータ群5が取り付けられ、前記メディア搬送面を介してそれぞれのヒータ群によって発生させた熱を印字メディア2に伝導するように構成されている。なお、この予熱ヒータ群、及び加熱ヒータ群のうち、どの予熱ヒータ部分がどの程度の温度で加熱するかは、後述するヒータコントローラでの制御により決まる。またこのような構成を用いるときは、前記メディア搬送面は熱伝導率がよいもので構成されることが望ましく、板金などの薄い金属が適当である。あるいは、ヒータ群が使用される該印字メディアを支持するに十分な強度や形状、表面特性などメディア搬送面としての機能を有するものであれば、直接、前記ヒータ群をメディア搬送面として用いてもよい。
【００１５】
図２は、本発明のヒータコントローラを搭載したインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。エンジン部分はエンジンを上から見たときの配置となっている。印字メディア2は概略図の上から下へ、即ち矢印方向へ向かって搬送される。このとき印字メディア2は予熱ヒータ群4、印字部9、加熱ヒータ群5の順に各部品上を搬送される。
【００１６】
予熱ヒータ群4、加熱ヒータ群5の加熱制御は、装置に送られてきた画像情報（画像の幅、画像の長さ、印字率）をエンジンコントローラ11で解析し、更にその解析結果に基づいて、ヒータコントローラ12で発熱すべき時間、温度等を解析して行われる。通常、エンジンが対応する印字メディアの幅は複数の種類設定されるため、予熱ヒータ群4および加熱ヒータ群5が単一のヒータから構成されていると、印字メディア2の幅に対してヒータの幅が合うことが少ない。
【００１７】
したがって、単一のヒータから構成するときは対応する印字メディア2の最大幅を基準にヒータの幅が決定されるため、多くの印字メディアの幅に対してヒータの幅は長いものとなる。このような構成の場合、印字メディアの幅が狭いとヒータの加熱範囲が広すぎるため無駄なエネルギーを消費することになる。本発明ではこのような無駄を改善するために、予熱ヒータと加熱ヒータを複数のヒータに分割し、分割された個々のヒータの加熱制御を独立して行うようにし、ヒータコントローラ12によって加熱の必要があるヒータと必要のないヒータの解析を行う。例えば、図２に図示するように、画像情報10をもとに印字される印字メディア2の幅がエンジンあるいは概予熱ヒータ群4、概加熱ヒータ群5より狭いことは既知となるため、エンジンコントローラ11およびヒータコントローラ12の解析結果をもとにONされるヒータは4aから4fまでの予熱ヒータと5aから5fまでの加熱ヒータとなり、4gから4jまでの予熱ヒータと5gから5jまでの加熱ヒータはOFFとなる。また、言うまでもないがヒータコントローラ12は前記ヒータ群が異常温度を示したときの安全回路や概ヒータ群および自身のセルフテスト機能を有している。
【００１８】
また画像情報10より事前に印字メディア2の長さが既知となることから、印字動作のシーケンスにおいて、どのタイミングで予熱ヒータ群4のON、OFFと加熱ヒータ群5のON、OFFの制御を行えばよいか判断することができる。つまり、ヒータは本来印字動作が行われている間において、ヒータ上に印字メディアが搬送されているときに限りONされればよく、ヒータ上に印字メディアが搬送されていないときはONされる必要はない。したがって、印字メディアの長さをもとにヒータのON、OFFのタイミングを解析し、時間軸上における適切なヒータのON、OFF制御を行うことが可能となる。このような場合のヒータの制御例を図３に示す。印字メディアの長さおよび送り速度により予熱ヒータと加熱ヒータのON、OFFのタイミングをずらし、かつ印字メディアの特性に合わせて各々のヒータの温度もそれぞれ異なった設定値のもとに制御されている。
【００１９】
さらに画像情報10より事前に印字メディア2上に吐出されるインク滴の量、すなわち印字率が既知となる。通常、インク滴の量が多ければそれだけ定着に必要な熱量が多くなり、印字率が高い部分に対してはより多くの熱を与える必要がある。このことより、印字率が高い部分がこれから通過する予熱ヒータ部と、印字率が多い部分が通過する加熱ヒータ部において、概ヒータ温度を他の予熱ヒータ、加熱ヒータよりも高くし、印字率の差による定着速度の違いを補正することが可能となる。
【００２０】
この他に印字メディア2の特性として定着速度の差や加熱に対する影響の大小などがメディアの種類によって事前に把握することが可能である。エンジンにセットされている印字メディア2の情報をエンジンコントローラ11より得、ヒータコントローラ12は最適なヒータの加熱温度を決定する。特に紙系のメディアは吸排湿の影響によりメディア自身が波打ちやすく、加熱温度が高すぎることおよび加熱時間が長すぎることは問題となるケースが多い。また、糊つきなど複数層構造となっている印字メディアでは、メディア自身の各層ごとにおける熱膨張率の違いにより吸湿とは別の要因で印字メディアが波打ちやすくなってしまう。このような印字メディアの波打ち現象はジャムの原因にもなることから、エンジンコントローラ11からの印字メディア情報をもとに概印字メディアでは他の印字メディアよりも温度は低く、加熱時間は短く設定する。通常の印字メディアでは40℃を設定温度として使用するが、波打ち対策が必要な印字メディアでは25から30℃を設定温度に用いる。さらに熱に弱い印字メディアに関しては、印字率が低い領域を積極的に加熱しないことも重要である。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の定着装置によれば、画像情報や印字メディアの情報によってヒータを制御することにより、定着時に必要なエネルギーの消費量を抑えながら画像の早期定着や均一な画像の定着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着装置の概略の構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の定着装置の概略の構成を示す概略図である。
【図３】ヒータを制御する例を示す例示図である。
【符号の説明】
1  記録ヘッド
2      印字メディア
3      インク滴
4      予熱ヒータ群
4aから4j      個々の予熱ヒータ
5      加熱ヒータ群
5aから5j      個々の加熱ヒータ
6      メディア搬送面a
7      メディア搬送面b
8      メディア搬送面c
9      印字部
10      画像情報
11      エンジンコントローラ
12      ヒータコントローラ
【図１】
0004357796.tif 000002
【図２】
0004357796.tif 000003
【図３】
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