JPH06324534A - 画像形成装置及び制御装置並びに画像定着装置 - Google Patents
画像形成装置及び制御装置並びに画像定着装置Info
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- JPH06324534A JPH06324534A JP5132413A JP13241393A JPH06324534A JP H06324534 A JPH06324534 A JP H06324534A JP 5132413 A JP5132413 A JP 5132413A JP 13241393 A JP13241393 A JP 13241393A JP H06324534 A JPH06324534 A JP H06324534A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的の一つは、記録材の両面へのト
ナー画像形成時における第一面目のトナー画像の有無を
検知した上で、この一面目のトナー画像表面から感光体
ドラム、記録材搬送系等へ定着離型剤が直接的、間接的
に付着するのを防止することにある。 【構成】 記録材上の画像の有無を検知する画像検知手
段を、記録材収納手段から転写手段までの記録材搬送経
路に配置する。
ナー画像形成時における第一面目のトナー画像の有無を
検知した上で、この一面目のトナー画像表面から感光体
ドラム、記録材搬送系等へ定着離型剤が直接的、間接的
に付着するのを防止することにある。 【構成】 記録材上の画像の有無を検知する画像検知手
段を、記録材収納手段から転写手段までの記録材搬送経
路に配置する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録材の両面に現像剤
像を形成する画像形成装置に関するもので、特に、その
記録材の画像の有無を検知する検知手段に関するもので
ある。
像を形成する画像形成装置に関するもので、特に、その
記録材の画像の有無を検知する検知手段に関するもので
ある。
【0002】また、本発明は、電子写真装置、静電記録
装置等の画像形成装置に関し、特に、加熱定着方式を用
いた画像形成装置及びその制御装置に関する。
装置等の画像形成装置に関し、特に、加熱定着方式を用
いた画像形成装置及びその制御装置に関する。
【0003】さらに本発明は、画像形成装置において記
録材上の未定着画像を定着するための画像定着方法に関
し、さらに詳しくいえば、その表面にトナー像が形成さ
れている記録材を、定着フィルムにより搬送しながら加
熱して熱定着をする画像定着装置に関するものである。
録材上の未定着画像を定着するための画像定着方法に関
し、さらに詳しくいえば、その表面にトナー像が形成さ
れている記録材を、定着フィルムにより搬送しながら加
熱して熱定着をする画像定着装置に関するものである。
【0004】また、本発明は、発熱層を有する定着装置
を具備するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形
成装置に関するものである。
を具備するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形
成装置に関するものである。
【0005】
【従来の技術】図12に従来の画像形成装置における定
着装置を示す。図12に示す定着装置40において、未
定着トナー像Tを担持した記録材Pは、図12に示すよ
うに矢印aの方向に搬送され、その内部にヒータを有
し、矢印bの方向に回転される定着ローラ401と加圧
ローラ402の圧接部で挟持されながら通過することに
より、上記定着ローラ401及び加圧ローラ402間の
熱及び圧力を受け、上記記録材P上のトナー像Tが溶融
して該記録材P上に定着する。
着装置を示す。図12に示す定着装置40において、未
定着トナー像Tを担持した記録材Pは、図12に示すよ
うに矢印aの方向に搬送され、その内部にヒータを有
し、矢印bの方向に回転される定着ローラ401と加圧
ローラ402の圧接部で挟持されながら通過することに
より、上記定着ローラ401及び加圧ローラ402間の
熱及び圧力を受け、上記記録材P上のトナー像Tが溶融
して該記録材P上に定着する。
【0006】このような画像定着装置40は、図12に
示すように定着ローラ401と、これに相対する加圧ロ
ーラ402と、定着ローラ401に離型剤としてのシリ
コーンオイルを塗布する塗布手段403と、定着ローラ
401及び加圧ローラ402をクリーニングするクリー
ニング手段404a,404bと備えている。
示すように定着ローラ401と、これに相対する加圧ロ
ーラ402と、定着ローラ401に離型剤としてのシリ
コーンオイルを塗布する塗布手段403と、定着ローラ
401及び加圧ローラ402をクリーニングするクリー
ニング手段404a,404bと備えている。
【0007】上記定着装置40において記録材P上に良
好な画像を得るには、トナーを充分に溶融する必要があ
るが、特に、フルカラー画像形成における定着工程は、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各種のトナー
が積層されたトナー像Tを記録材P上に定着させるの
で、オリジナル原稿に近い色を再現するためにはこの複
数層のトナー像Tを加熱溶融して混色させる必要があ
り、そのためには軟化点の低い(即ち、低融点で)、シ
ャープメルトなトナーを使用した上で、充分な熱エネル
ギーを供給する必要がある。
好な画像を得るには、トナーを充分に溶融する必要があ
るが、特に、フルカラー画像形成における定着工程は、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各種のトナー
が積層されたトナー像Tを記録材P上に定着させるの
で、オリジナル原稿に近い色を再現するためにはこの複
数層のトナー像Tを加熱溶融して混色させる必要があ
り、そのためには軟化点の低い(即ち、低融点で)、シ
ャープメルトなトナーを使用した上で、充分な熱エネル
ギーを供給する必要がある。
【0008】一般に上述のような熱ローラ方式の定着装
置においてはオフセットが生じ易いという問題点を有し
ているが、このようなフルカラー画像形成における定着
工程は、上記のようにシャープメルトなトナーを極めて
低粘度の状態まで溶融させて定着させると共に、複数色
のトナーを積層するためにトナー層が厚くなり、ますま
す定着ローラへのオフセットが生じ易くなる傾向があっ
た。さらに、各カラートナーに含まれる顔料等が異なる
ことから生ずる溶融性の違いも、それぞれの定着温度範
囲(適正な定着を行える温度範囲)を異ならしめるた
め、単色の定着に比べ共通の定着温度範囲が狭くなり、
オフセットし易くなる原因となっている。
置においてはオフセットが生じ易いという問題点を有し
ているが、このようなフルカラー画像形成における定着
工程は、上記のようにシャープメルトなトナーを極めて
低粘度の状態まで溶融させて定着させると共に、複数色
のトナーを積層するためにトナー層が厚くなり、ますま
す定着ローラへのオフセットが生じ易くなる傾向があっ
た。さらに、各カラートナーに含まれる顔料等が異なる
ことから生ずる溶融性の違いも、それぞれの定着温度範
囲(適正な定着を行える温度範囲)を異ならしめるた
め、単色の定着に比べ共通の定着温度範囲が狭くなり、
オフセットし易くなる原因となっている。
【0009】従って、このオフセット防止のためには、
シリコーンオイル等の耐熱性オイルからなる離型剤の塗
布が不可欠であり、また、トナーに対して充分な熱エネ
ルギーを供給するために、定着ローラと加圧ローラのニ
ップ量を大きくする必要がある。
シリコーンオイル等の耐熱性オイルからなる離型剤の塗
布が不可欠であり、また、トナーに対して充分な熱エネ
ルギーを供給するために、定着ローラと加圧ローラのニ
ップ量を大きくする必要がある。
【0010】これらの条件を満足するためには、カラー
画像形成装置における定着ローラ及び加圧ローラとし
て、白黒画像定着装置に一般的に使用されるテフロン
(商品名)等のフッ素樹脂系の表面材質を有するハード
ローラを使用することは難しく、シリコーンゴムに代表
されるような耐熱性で、かつ離型剤としてのシリコーン
オイルの濡れ性がよいゴム弾性材料が使用されている。
画像形成装置における定着ローラ及び加圧ローラとし
て、白黒画像定着装置に一般的に使用されるテフロン
(商品名)等のフッ素樹脂系の表面材質を有するハード
ローラを使用することは難しく、シリコーンゴムに代表
されるような耐熱性で、かつ離型剤としてのシリコーン
オイルの濡れ性がよいゴム弾性材料が使用されている。
【0011】次に、別の従来例について説明する。図2
3は、複写機、プリンター等の画像形成装置に用いられ
る加熱定着方式の定着装置を示す。
3は、複写機、プリンター等の画像形成装置に用いられ
る加熱定着方式の定着装置を示す。
【0012】図中512はアルミニウムや鉄等の芯金5
12a上にPFA、PTFE等の離型性樹脂層512b
が被覆された定着ローラであり、該定着ローラ512は
内部に熱源であるハロゲンランプ522を有して所定方
向に回転されている。この定着ローラ512の外面温度
は該定着ローラ512に当接する温度検知素子508に
よって検知され、該検知信号に基づいてハロゲンランプ
522がコントロールされて、定着ローラ512の外面
温度はその長手方向に亘って定着に適した一定値に保持
される。
12a上にPFA、PTFE等の離型性樹脂層512b
が被覆された定着ローラであり、該定着ローラ512は
内部に熱源であるハロゲンランプ522を有して所定方
向に回転されている。この定着ローラ512の外面温度
は該定着ローラ512に当接する温度検知素子508に
よって検知され、該検知信号に基づいてハロゲンランプ
522がコントロールされて、定着ローラ512の外面
温度はその長手方向に亘って定着に適した一定値に保持
される。
【0013】定着ローラ512には、鉄やステンレス等
の芯金513a上に耐熱性を有し且つ離型性の良いシリ
コーンゴムやフッ素ゴム等から成る弾性体層513bが
被覆された加圧ローラ513が圧接され、定着ローラ5
12と共に所定方向に回転されている。
の芯金513a上に耐熱性を有し且つ離型性の良いシリ
コーンゴムやフッ素ゴム等から成る弾性体層513bが
被覆された加圧ローラ513が圧接され、定着ローラ5
12と共に所定方向に回転されている。
【0014】即ち、定着ローラ512側にトナー像Tを
担持する記録材Pは入口ガイド523を介して定着ロー
ラ512、加圧ローラ513間に供給され、該定着ロー
ラ512、加圧ローラ513の回転に伴いその圧接部に
て挟持されつつ搬送される。この間に記録材P上のトナ
ー像Tは定着ローラ512、加圧ローラ513によって
加熱、加圧されて記録材P上に永久像として固着され
る。なお、定着ローラ52に付着された記録材Pは分離
爪518にて剥離される。
担持する記録材Pは入口ガイド523を介して定着ロー
ラ512、加圧ローラ513間に供給され、該定着ロー
ラ512、加圧ローラ513の回転に伴いその圧接部に
て挟持されつつ搬送される。この間に記録材P上のトナ
ー像Tは定着ローラ512、加圧ローラ513によって
加熱、加圧されて記録材P上に永久像として固着され
る。なお、定着ローラ52に付着された記録材Pは分離
爪518にて剥離される。
【0015】このような加熱定着方式では、トナーの定
着に必要な熱量を発熱することが可能となる消費電力
に、ハロゲンヒータ522の消費電力を設定する。
着に必要な熱量を発熱することが可能となる消費電力
に、ハロゲンヒータ522の消費電力を設定する。
【0016】次に、図33ないし図37を用いて別の従
来例について説明する。従来、電子写真方式の画像形成
装置においては、原稿の光信号により感光体ドラム上に
静電潜像を形成し、この潜像をトナーにより現像してト
ナー像を形成した後、トナー像を記録材に転写すること
により、トナー画像を記録材上に形成している。そし
て、この記録材上に形成された未定着トナー像は、画像
形成装置内に設置された以下のような画像定着装置によ
って定着される。
来例について説明する。従来、電子写真方式の画像形成
装置においては、原稿の光信号により感光体ドラム上に
静電潜像を形成し、この潜像をトナーにより現像してト
ナー像を形成した後、トナー像を記録材に転写すること
により、トナー画像を記録材上に形成している。そし
て、この記録材上に形成された未定着トナー像は、画像
形成装置内に設置された以下のような画像定着装置によ
って定着される。
【0017】図33ないし図37にこの画像定着装置の
概略構成を示す。図33に示す装置は、加熱手段Aを内
部に有する定着ローラBと、これと接する加圧ローラC
との間にトナー像Tが形成された記録材Pを通過させる
ことにより、定着を行なう熱ローラ方式のものである。
この方式の中には加熱効果を高めるために、加圧ローラ
Cの中にもヒータを備えたものもある。
概略構成を示す。図33に示す装置は、加熱手段Aを内
部に有する定着ローラBと、これと接する加圧ローラC
との間にトナー像Tが形成された記録材Pを通過させる
ことにより、定着を行なう熱ローラ方式のものである。
この方式の中には加熱効果を高めるために、加圧ローラ
Cの中にもヒータを備えたものもある。
【0018】他にも図34に示す赤外ランプ,キセノン
ランプDを熱源として輻射熱を活用したラジアント・フ
ラッシュ定着方式、また、図35に示すオーブン定着方
式、図36に示す圧力定着方式等の種々の方式の定着装
置が実用化されている。
ランプDを熱源として輻射熱を活用したラジアント・フ
ラッシュ定着方式、また、図35に示すオーブン定着方
式、図36に示す圧力定着方式等の種々の方式の定着装
置が実用化されている。
【0019】このなかでも、熱ローラ定着は高速化と商
品の安全性の配慮から近年大半の商品に使用されている
が、ローラが設定温度に達するまでの待ち時間が長かっ
たり、トナーのオフセットによるローラの短寿命及び記
録材上のトナーとローラとの離型剤としてオイル補給を
必要とする等、メンテナンスが不可欠なシステムであ
る。また、線幅が太くなる等、忠実な潜像再現が困難で
ある点にも問題があり、これら問題は特にフルカラーの
トナーを用いた場合に顕著となる。さらに、ラジアント
・フラッシュ定着やオーブン定着は装置の構成が簡単
で、待ち時間が短くて済む等の長所を有するが、記録材
の焦げ,発火の懸念など安全性の面から現在ではほとん
ど使われなくなっている。
品の安全性の配慮から近年大半の商品に使用されている
が、ローラが設定温度に達するまでの待ち時間が長かっ
たり、トナーのオフセットによるローラの短寿命及び記
録材上のトナーとローラとの離型剤としてオイル補給を
必要とする等、メンテナンスが不可欠なシステムであ
る。また、線幅が太くなる等、忠実な潜像再現が困難で
ある点にも問題があり、これら問題は特にフルカラーの
トナーを用いた場合に顕著となる。さらに、ラジアント
・フラッシュ定着やオーブン定着は装置の構成が簡単
で、待ち時間が短くて済む等の長所を有するが、記録材
の焦げ,発火の懸念など安全性の面から現在ではほとん
ど使われなくなっている。
【0020】そこで、本出願人は、図37に示すような
定着フィルム601と加熱体604と備えたフィルム加
熱方式の定着装置を提案している。
定着フィルム601と加熱体604と備えたフィルム加
熱方式の定着装置を提案している。
【0021】この定着装置は加熱体604のうち、発熱
体604b及び基板604cの熱容量が小さく、かつこ
れらが支持体604eにより断熱支持されているので、
圧接部Nにおける加熱体604の表面温度は短時間にト
ナーの融点(またはシートPへの定着可能温度)に対し
て充分な高温に昇温し、加熱体を予め昇温させておく
(いわゆるスタンバイ温調)必要がなく、省エネルギー
化が実現でき、しかも機内昇温も防止できるものであ
る。
体604b及び基板604cの熱容量が小さく、かつこ
れらが支持体604eにより断熱支持されているので、
圧接部Nにおける加熱体604の表面温度は短時間にト
ナーの融点(またはシートPへの定着可能温度)に対し
て充分な高温に昇温し、加熱体を予め昇温させておく
(いわゆるスタンバイ温調)必要がなく、省エネルギー
化が実現でき、しかも機内昇温も防止できるものであ
る。
【0022】次に、図45を用いて別の従来例について
説明する。画像形成装置の駆動シーケンスを制御するコ
ントローラ(図示せず)に配設されている後述のマイク
ロプロセッサが、画像形成装置のプリントを開始する
と、感光体805と現像装置803中に配設されている
現像シリンダ804を回転させる。その後、一次帯電器
801が感光体805の表面を均一に帯電させ、画像信
号に応じたレーザビーム802が感光体805表面上に
照射される。このレーザビーム802により感光体80
5表面に静電潜像が形成され、現像シリンダ804より
感光体805表面にトナーが転移し感光体805表面に
トナー像を形成する。そして、給紙手段(図示せず)に
よって搬送されてきた記録材Pに転写帯電器806によ
って上記トナー像を上記記録材Pに転写される。この記
録材Pに転写されたトナー像は後述する定着装置813
によって記録材Pに熱定着される。また、感光体805
表面に残った残留トナーはクリーナ807によって除去
され、新しい画像形成装置に備えられる。
説明する。画像形成装置の駆動シーケンスを制御するコ
ントローラ(図示せず)に配設されている後述のマイク
ロプロセッサが、画像形成装置のプリントを開始する
と、感光体805と現像装置803中に配設されている
現像シリンダ804を回転させる。その後、一次帯電器
801が感光体805の表面を均一に帯電させ、画像信
号に応じたレーザビーム802が感光体805表面上に
照射される。このレーザビーム802により感光体80
5表面に静電潜像が形成され、現像シリンダ804より
感光体805表面にトナーが転移し感光体805表面に
トナー像を形成する。そして、給紙手段(図示せず)に
よって搬送されてきた記録材Pに転写帯電器806によ
って上記トナー像を上記記録材Pに転写される。この記
録材Pに転写されたトナー像は後述する定着装置813
によって記録材Pに熱定着される。また、感光体805
表面に残った残留トナーはクリーナ807によって除去
され、新しい画像形成装置に備えられる。
【0023】上記レーザビーム802は図46に示すよ
うに半導体レーザ821より放射されコリメータレンズ
822、シリンドリカルレンズ823を通り、ポリゴン
ミラー824を照射する。ポリゴンミラー824はモー
タ(図示せず)により一定速度で回転しているため、ポ
リゴンミラー824で反射されたレーザビームは球面レ
ンズ825とトーリックレンズ826を通り感光体80
5表面を走査する。ここで、感光体805端部付近に反
射ミラー827を設けて、上記レーザビーム802を反
射させ、水平同期検出回路1407へ導く。この水平同
期検出回路1407は、光エネルギーを電気エネルギー
に変換し、水平同期信号(g)をビデオコントローラ8
17に出力する。
うに半導体レーザ821より放射されコリメータレンズ
822、シリンドリカルレンズ823を通り、ポリゴン
ミラー824を照射する。ポリゴンミラー824はモー
タ(図示せず)により一定速度で回転しているため、ポ
リゴンミラー824で反射されたレーザビームは球面レ
ンズ825とトーリックレンズ826を通り感光体80
5表面を走査する。ここで、感光体805端部付近に反
射ミラー827を設けて、上記レーザビーム802を反
射させ、水平同期検出回路1407へ導く。この水平同
期検出回路1407は、光エネルギーを電気エネルギー
に変換し、水平同期信号(g)をビデオコントローラ8
17に出力する。
【0024】ところで、記録材を画像形成装置にセッテ
ィングするためのカセット818には図47に示すよう
に、記録材のサイズを2進数で表現するための凸部を配
設する領域が設けてある。また、装置には上記カセット
818の記録材サイズを表現する凸部を配設する領域と
対向する位置に図48に示すようなスイッチ1402A
が配設されている。このため、カセット818を装置に
セッティングすることにより、上記スイッチ1402A
のON,OFF情報より使用する記録材の検出が行われ
る。上記検出した記録材サイズ信号(a)はマイクロプ
ロセッサ1401よりステータスコマンド信号(h)を
通してビデオコントローラ817へ伝達される。
ィングするためのカセット818には図47に示すよう
に、記録材のサイズを2進数で表現するための凸部を配
設する領域が設けてある。また、装置には上記カセット
818の記録材サイズを表現する凸部を配設する領域と
対向する位置に図48に示すようなスイッチ1402A
が配設されている。このため、カセット818を装置に
セッティングすることにより、上記スイッチ1402A
のON,OFF情報より使用する記録材の検出が行われ
る。上記検出した記録材サイズ信号(a)はマイクロプ
ロセッサ1401よりステータスコマンド信号(h)を
通してビデオコントローラ817へ伝達される。
【0025】ビデオコントローラ817は画像形成を行
うためのデータ作成及び保管を行っており、図49に示
すように、水平同期信号(g)を受信すると記録材サイ
ズに応じた時間t後に1走査ライン分の画像信号(f)
を出力する。そして、画像信号(f)はLD駆動回路1
406に入力され、レーザビーム802が変調する。
うためのデータ作成及び保管を行っており、図49に示
すように、水平同期信号(g)を受信すると記録材サイ
ズに応じた時間t後に1走査ライン分の画像信号(f)
を出力する。そして、画像信号(f)はLD駆動回路1
406に入力され、レーザビーム802が変調する。
【0026】図50に定着装置の構成図を示し、以下参
照しながら説明する。加熱体811は、電気エネルギー
を熱エネルギーに変換する発熱層、上記発熱層が発生す
る熱を加圧ローラ812との圧接部以外に伝わるのを防
ぎ、かつ発熱層を支持するためのホルダ1104と発熱
層の温度を検出するためのサーミスタ1105に大別さ
れる。上記発熱層は、アルミナ等の基板1101上に導
体パターンを形成し、上記導体パターン1102の両端
に端子を配設されている。そして、上記端子の外端を残
して、保護膜1103を導体パターン1102の上に積
層する。また、上記導体パターン1102は銀パラジウ
ムなどの抵抗体であり、電圧・電流を印加することによ
りジュール熱を発生し、発熱層として機能する。
照しながら説明する。加熱体811は、電気エネルギー
を熱エネルギーに変換する発熱層、上記発熱層が発生す
る熱を加圧ローラ812との圧接部以外に伝わるのを防
ぎ、かつ発熱層を支持するためのホルダ1104と発熱
層の温度を検出するためのサーミスタ1105に大別さ
れる。上記発熱層は、アルミナ等の基板1101上に導
体パターンを形成し、上記導体パターン1102の両端
に端子を配設されている。そして、上記端子の外端を残
して、保護膜1103を導体パターン1102の上に積
層する。また、上記導体パターン1102は銀パラジウ
ムなどの抵抗体であり、電圧・電流を印加することによ
りジュール熱を発生し、発熱層として機能する。
【0027】加熱体811、駆動ローラ810及びテン
ションローラ808の周りには、定着フィルム809が
配設されている。この定着フィルム809はテンション
ローラ808により外向きに張力を印加されながら、表
面を摩擦係数の大きなゴムで被覆した駆動ローラ810
の回転によって走行する。加圧ローラ812は、定着フ
ィルム809を介して加熱体811に圧接しており、定
着フィルム809の走行により従動回転する。
ションローラ808の周りには、定着フィルム809が
配設されている。この定着フィルム809はテンション
ローラ808により外向きに張力を印加されながら、表
面を摩擦係数の大きなゴムで被覆した駆動ローラ810
の回転によって走行する。加圧ローラ812は、定着フ
ィルム809を介して加熱体811に圧接しており、定
着フィルム809の走行により従動回転する。
【0028】上記加熱体811は、商用電源コンセント
814より給電回路1405を介して給電される。この
とき、図51に示すマイクロプロセッサ1401は加熱
体811に配設されているサーミスタ1105と定着装
置温度検出回路1403により定着装置の温度を検出
し、加熱体811の温度が記録材の未定着トナーが定着
するのに最適な定着温度となるように給電回路1405
を制御されている。
814より給電回路1405を介して給電される。この
とき、図51に示すマイクロプロセッサ1401は加熱
体811に配設されているサーミスタ1105と定着装
置温度検出回路1403により定着装置の温度を検出
し、加熱体811の温度が記録材の未定着トナーが定着
するのに最適な定着温度となるように給電回路1405
を制御されている。
【0029】従って、搬送手段(図示せず)によって搬
送される未定着のトナーが付着した記録材Pが定着装置
まで搬送されると、加熱体811の熱は定着フィルム8
09を介して記録材Pに付着したトナー及び記録材Pに
伝えられ、トナーが溶融定着する。そして、記録材Pは
定着フィルム809の走行に従動して搬送され、搬送手
段(図示せず)によって装置の筺体外へ搬送される。
送される未定着のトナーが付着した記録材Pが定着装置
まで搬送されると、加熱体811の熱は定着フィルム8
09を介して記録材Pに付着したトナー及び記録材Pに
伝えられ、トナーが溶融定着する。そして、記録材Pは
定着フィルム809の走行に従動して搬送され、搬送手
段(図示せず)によって装置の筺体外へ搬送される。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来例によれば、以下のような問題点があった。先ず図
12に示した従来例においては、上述のように片面画像
を形成する装置の場合にはシリコーンオイルを有効に利
用することによってオフセットを防止することができた
が、両面画像を形成する装置においては、このシリコー
ンオイルによって以下のような問題点が発生した。
従来例によれば、以下のような問題点があった。先ず図
12に示した従来例においては、上述のように片面画像
を形成する装置の場合にはシリコーンオイルを有効に利
用することによってオフセットを防止することができた
が、両面画像を形成する装置においては、このシリコー
ンオイルによって以下のような問題点が発生した。
【0031】この装置は、記録材Pの片面に対して上述
したような定着工程を終えた記録材Pを、後述するよう
な搬送経路でトナー画像形成工程開始位置まで搬送し、
記録材Pの既にトナー画像が形成されている面の裏面
(トナー画像が形成されていない面)に再度トナー画像
を形成して、上述した定着工程を再度行うことにより記
録材Pの両面への画像形成を完了するものであるが(以
下、このような工程を両面画像形成と呼ぶ)、すでに定
着工程を終えている最初の片面側のトナー画像の表面上
には、上述したような比較的大量の離型剤(上述の例で
はシリコーンオイル)が残留するため、記録材搬送系、
感光体ドラム、転写系等に直接的、間接的に接触した
際、この離型剤が転移付着することがあった。
したような定着工程を終えた記録材Pを、後述するよう
な搬送経路でトナー画像形成工程開始位置まで搬送し、
記録材Pの既にトナー画像が形成されている面の裏面
(トナー画像が形成されていない面)に再度トナー画像
を形成して、上述した定着工程を再度行うことにより記
録材Pの両面への画像形成を完了するものであるが(以
下、このような工程を両面画像形成と呼ぶ)、すでに定
着工程を終えている最初の片面側のトナー画像の表面上
には、上述したような比較的大量の離型剤(上述の例で
はシリコーンオイル)が残留するため、記録材搬送系、
感光体ドラム、転写系等に直接的、間接的に接触した
際、この離型剤が転移付着することがあった。
【0032】例えば、感光体ドラムに離型剤が付着する
と、感光体ドラムの感光特性、帯電特性等の物性値や、
表面の粘着力を変える。この結果、感光体ドラムの表面
のクリーニング手段(ゴム弾性体によるブレードクリー
ニングやファーブラシクリーニング)では簡単に除去で
きないため、クリーニング不良による画像不良が発生す
る。
と、感光体ドラムの感光特性、帯電特性等の物性値や、
表面の粘着力を変える。この結果、感光体ドラムの表面
のクリーニング手段(ゴム弾性体によるブレードクリー
ニングやファーブラシクリーニング)では簡単に除去で
きないため、クリーニング不良による画像不良が発生す
る。
【0033】また、感光体ドラムの表面材質が耐油性の
悪い非結晶性樹脂(例えばポリカーボネート)等から成
る場合、経時的にクラックが発生することがある。
悪い非結晶性樹脂(例えばポリカーボネート)等から成
る場合、経時的にクラックが発生することがある。
【0034】さらに、搬送系統に付着した場合は、ピッ
クアップローラ、搬送ローラといった搬送手段において
スリップが起き易く、記録材の搬送不良(ジャム)とな
る。
クアップローラ、搬送ローラといった搬送手段において
スリップが起き易く、記録材の搬送不良(ジャム)とな
る。
【0035】これらの問題に対しては、離型剤が付着し
た各手段に対して離型剤クリーニング手段を配設した
り、両面の画像形成動作を中止させる等の制御を行う必
要がある。
た各手段に対して離型剤クリーニング手段を配設した
り、両面の画像形成動作を中止させる等の制御を行う必
要がある。
【0036】ところが、手差カセット等で記録材が供給
された場合には、片面にトナーによるカラー画像が形成
されているかどうかを判断することができなかった。
された場合には、片面にトナーによるカラー画像が形成
されているかどうかを判断することができなかった。
【0037】また、図23に示す従来例においては、最
悪条件下(低温環境下や、電源入力と同時に画像出力、
または、坪量の大きい厚紙に、印字比率の高い画像を出
力する時など)においても良好な定着性を保証可能とす
る消費電力に、ハロゲンヒータ522の消費電力を設定
し、さらに、常に同一シーケンスで定着装置を制御して
いるため、次のような問題点があった。
悪条件下(低温環境下や、電源入力と同時に画像出力、
または、坪量の大きい厚紙に、印字比率の高い画像を出
力する時など)においても良好な定着性を保証可能とす
る消費電力に、ハロゲンヒータ522の消費電力を設定
し、さらに、常に同一シーケンスで定着装置を制御して
いるため、次のような問題点があった。
【0038】(1)画像形成装置の電源投入と同時に画
像出力信号が入力された場合は、コンピュータ等の外部
装置は既に立ち上がっているため問題は生じないが、こ
れ以外の場合、つまり、画像形成装置の電源投入時に画
像出力信号が入力されていない場合は、コンピュータ等
の外部装置の立ち上げと同時に画像出力信号が入力され
ることがある。そして、このような場合でも、低温環境
等の最悪条件を考慮した良好な定着性を保証する必要が
あるため、定着装置は消費電力が最大となるように駆動
される。その結果、電源投入時は、コンピュータ等の外
部装置の立ち上げ状態に拘らず、常に最大電流値の電力
の供給が必要となるが、上述のようにコンピュータ等の
外部装置の立ち上げと同時の場合には、供給電流不足に
よる電源遮断の可能性が高くなる。また、画像形成装置
に電源が投入されてから、画像出力動作が可能となるま
での時間、つまりウォームアップ時間は、画像出力がす
ぐに行なわれる場合には短くする必要があるが、画像出
力がすぐに行なわれない場合には短くする必要がない。
それにも拘らず、従来においては常に最短のウォームア
ップ時間となるように、定着装置を制御している。しか
し、このウォームアップ時間は、定着装置の昇温スピー
ドで決定されるため、上述した不具合の可能性がさらに
高くなる。
像出力信号が入力された場合は、コンピュータ等の外部
装置は既に立ち上がっているため問題は生じないが、こ
れ以外の場合、つまり、画像形成装置の電源投入時に画
像出力信号が入力されていない場合は、コンピュータ等
の外部装置の立ち上げと同時に画像出力信号が入力され
ることがある。そして、このような場合でも、低温環境
等の最悪条件を考慮した良好な定着性を保証する必要が
あるため、定着装置は消費電力が最大となるように駆動
される。その結果、電源投入時は、コンピュータ等の外
部装置の立ち上げ状態に拘らず、常に最大電流値の電力
の供給が必要となるが、上述のようにコンピュータ等の
外部装置の立ち上げと同時の場合には、供給電流不足に
よる電源遮断の可能性が高くなる。また、画像形成装置
に電源が投入されてから、画像出力動作が可能となるま
での時間、つまりウォームアップ時間は、画像出力がす
ぐに行なわれる場合には短くする必要があるが、画像出
力がすぐに行なわれない場合には短くする必要がない。
それにも拘らず、従来においては常に最短のウォームア
ップ時間となるように、定着装置を制御している。しか
し、このウォームアップ時間は、定着装置の昇温スピー
ドで決定されるため、上述した不具合の可能性がさらに
高くなる。
【0039】(2)(1)で示した問題点は、画像形成
装置を複数台設置した場合に、顕著になる。複写機等が
複数台設置されることは稀ではあるが、近年、LBP,
LEDプリンター、液晶プリンター等は、ネットワーク
に組み込まれ、複数台設置されるようになってきた。こ
のような状況下で、全てのLBP等を同時に電源投入し
て立上げると、瞬時に大量の電力を消費する可能性が高
くなるので、供給電流を増加させる必要が生じ、設置条
件が大きく制限されてしまう。供給電流の不足した状況
下で、複数台のLBP等を同時に立上げると、最悪の場
合、電源出力の遮断が生じ、コンピュータ、ワードプロ
セッサー等の他のOA機器に対し、データの破損等の多
大なダメージを与えてしまう可能性が生じる。これで
は、全ての設置環境下に対し、最善のOA機器のネット
ワーク環境を提供することは非常に困難である。
装置を複数台設置した場合に、顕著になる。複写機等が
複数台設置されることは稀ではあるが、近年、LBP,
LEDプリンター、液晶プリンター等は、ネットワーク
に組み込まれ、複数台設置されるようになってきた。こ
のような状況下で、全てのLBP等を同時に電源投入し
て立上げると、瞬時に大量の電力を消費する可能性が高
くなるので、供給電流を増加させる必要が生じ、設置条
件が大きく制限されてしまう。供給電流の不足した状況
下で、複数台のLBP等を同時に立上げると、最悪の場
合、電源出力の遮断が生じ、コンピュータ、ワードプロ
セッサー等の他のOA機器に対し、データの破損等の多
大なダメージを与えてしまう可能性が生じる。これで
は、全ての設置環境下に対し、最善のOA機器のネット
ワーク環境を提供することは非常に困難である。
【0040】また、図37に示す従来例のように定着フ
ィルムと加熱体を用いた定着装置では、定着フィルム6
01として耐熱性,離型性,耐久性等のある、一般に1
00μm以下、好ましくは40μm以下の単層または複
合層フィルムを使用するため以下のような問題があっ
た。
ィルムと加熱体を用いた定着装置では、定着フィルム6
01として耐熱性,離型性,耐久性等のある、一般に1
00μm以下、好ましくは40μm以下の単層または複
合層フィルムを使用するため以下のような問題があっ
た。
【0041】図38は従来の複合層フィルムの層構成断
面模式図であり、700aは定着フィルムの基層(ベー
スフィルム)としての耐熱層、700bは該耐熱層70
0aの外面(トナー画像に対面する側の面)に積層した
離型層である。
面模式図であり、700aは定着フィルムの基層(ベー
スフィルム)としての耐熱層、700bは該耐熱層70
0aの外面(トナー画像に対面する側の面)に積層した
離型層である。
【0042】加熱体604の発熱体604bからの熱
は、このように多層の定着フィルム700を隔てて記録
材上のトナーに供給されるため、発熱体からトナーに対
する熱効率が低下し、定着スピードに限界があり、高速
定着に向かないといった問題があった。
は、このように多層の定着フィルム700を隔てて記録
材上のトナーに供給されるため、発熱体からトナーに対
する熱効率が低下し、定着スピードに限界があり、高速
定着に向かないといった問題があった。
【0043】また、定着フィルムを薄くして熱効率を上
げようとすると、フィルム強度,搬送性,耐久性が悪化
し、特にフィルム剛性が低下するとフィルム搬送時にフ
ィルムの寄りや皺が発生するといった問題があった。
げようとすると、フィルム強度,搬送性,耐久性が悪化
し、特にフィルム剛性が低下するとフィルム搬送時にフ
ィルムの寄りや皺が発生するといった問題があった。
【0044】さらに、定着スピードを増すために発熱体
の熱容量を増加することにより熱効率を上げようとする
と、発熱体への供給電流容量の増大、コストアップ、拡
散熱量の増大、機内昇温の発生等の問題が生じた。
の熱容量を増加することにより熱効率を上げようとする
と、発熱体への供給電流容量の増大、コストアップ、拡
散熱量の増大、機内昇温の発生等の問題が生じた。
【0045】また、図45ないし図49に示す従来例に
よれば、搬送手段によって定着装置813に搬送される
記録材が画像形成装置の適用記録材サイズ内において、
記録材が最小サイズに近づくにつれ加熱体811上に記
録材通過領域と記録材非通過領域が生じ、記録材非通過
領域が大きくなる。このとき、加熱体811に搬送され
る記録材の温度は、周囲温度とほぼ同様な温度であるた
め、トナーを定着させる所定の定着温度との差が大き
い。そのため、加熱体811に記録材が搬送されると加
熱体811の記録材通過領域の温度が低下することにな
る。そして、この温度低下をサーミスタ1105を用い
て検出し、所定の定着温度となるようにマイクロプロセ
ッサ1401が温度制御を行う。しかし、加熱体811
の記録材非通過領域においては、記録材による温度低下
の影響を受けにくいため、逆に所定の定着温度よりも高
い温度となる。これにより、定着装置は均一な温度分布
を得ることができず、定着ムラを発生する問題があっ
た。また、加熱体811の温度が所定の定着温度より上
昇することにより、加熱体811の耐熱性を向上させる
ためコストが上がる、もしくは加熱体811の耐久性・
信頼性が低下するなどの問題があった。
よれば、搬送手段によって定着装置813に搬送される
記録材が画像形成装置の適用記録材サイズ内において、
記録材が最小サイズに近づくにつれ加熱体811上に記
録材通過領域と記録材非通過領域が生じ、記録材非通過
領域が大きくなる。このとき、加熱体811に搬送され
る記録材の温度は、周囲温度とほぼ同様な温度であるた
め、トナーを定着させる所定の定着温度との差が大き
い。そのため、加熱体811に記録材が搬送されると加
熱体811の記録材通過領域の温度が低下することにな
る。そして、この温度低下をサーミスタ1105を用い
て検出し、所定の定着温度となるようにマイクロプロセ
ッサ1401が温度制御を行う。しかし、加熱体811
の記録材非通過領域においては、記録材による温度低下
の影響を受けにくいため、逆に所定の定着温度よりも高
い温度となる。これにより、定着装置は均一な温度分布
を得ることができず、定着ムラを発生する問題があっ
た。また、加熱体811の温度が所定の定着温度より上
昇することにより、加熱体811の耐熱性を向上させる
ためコストが上がる、もしくは加熱体811の耐久性・
信頼性が低下するなどの問題があった。
【0046】本発明の第一の目的は、上記問題点を解決
し、記録材の両面へのトナー画像形成時における第一面
目のトナー画像の有無を検知した上で、この一面目のト
ナー画像表面から感光体ドラム、記録材搬送系等へ定着
離型剤が直接的、間接的に付着するのを防止することに
ある。
し、記録材の両面へのトナー画像形成時における第一面
目のトナー画像の有無を検知した上で、この一面目のト
ナー画像表面から感光体ドラム、記録材搬送系等へ定着
離型剤が直接的、間接的に付着するのを防止することに
ある。
【0047】また、本発明の第二の目的は、上記問題点
を解決し、供給電力の不足が考えられる環境下において
も、低温環境等の最悪条件を考慮した良好な定着性を示
す定着装置を備えた画像形成装置及びそのように定着装
置を制御できる制御装置を提供することにある。
を解決し、供給電力の不足が考えられる環境下において
も、低温環境等の最悪条件を考慮した良好な定着性を示
す定着装置を備えた画像形成装置及びそのように定着装
置を制御できる制御装置を提供することにある。
【0048】さらに、本発明の第三の目的は、上記問題
点を解決し、定着フィルムを薄くしたり、発熱体の熱容
量を増加させることなく、熱効率を向上させることので
きるフィルム方式の画像定着装置を提供することにあ
る。
点を解決し、定着フィルムを薄くしたり、発熱体の熱容
量を増加させることなく、熱効率を向上させることので
きるフィルム方式の画像定着装置を提供することにあ
る。
【0049】また、本発明の第四の目的は、上記問題点
を解決し、記録材サイズに依存せず均一な温度分布が得
られる定着装置及び記録材の画像形成に最適な定着温度
以上に温度が上昇しない定着装置を提供し、信頼性・耐
久性・経済性に優れた画像形成装置を得ることにある。
を解決し、記録材サイズに依存せず均一な温度分布が得
られる定着装置及び記録材の画像形成に最適な定着温度
以上に温度が上昇しない定着装置を提供し、信頼性・耐
久性・経済性に優れた画像形成装置を得ることにある。
【0050】
【課題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
上記第一の目的は、表面が無端移動自在に配設された潜
像担持体と、この潜像担持体の表面を一様に帯電せしめ
る帯電手段と、帯電したこの表面を露光せしめる露光手
段と、露光されたこの表面を現像剤によって現像せしめ
る現像手段と、この表面に形成された未定着画像を記録
材上に転写せしめる転写手段と、この未定着画像を加熱
及び加圧して記録材上に定着せしめる定着手段と、この
記録材を記録材収納手段から転写手段を経て定着手段ま
で搬送する記録材搬送手段とを備える画像形成装置にお
いて、上記記録材上の画像の有無を検知する画像検知手
段が記録材収納手段から転写手段までの記録材搬送経路
に配置されていることにより達成される。
上記第一の目的は、表面が無端移動自在に配設された潜
像担持体と、この潜像担持体の表面を一様に帯電せしめ
る帯電手段と、帯電したこの表面を露光せしめる露光手
段と、露光されたこの表面を現像剤によって現像せしめ
る現像手段と、この表面に形成された未定着画像を記録
材上に転写せしめる転写手段と、この未定着画像を加熱
及び加圧して記録材上に定着せしめる定着手段と、この
記録材を記録材収納手段から転写手段を経て定着手段ま
で搬送する記録材搬送手段とを備える画像形成装置にお
いて、上記記録材上の画像の有無を検知する画像検知手
段が記録材収納手段から転写手段までの記録材搬送経路
に配置されていることにより達成される。
【0051】また、本願第二発明によれば、上記第二の
目的は、記録材上に未定着像を形成する手段と、この未
定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段と、該定
着手段の温度を制御する制御手段とを有する画像形成装
置において、定着手段の温度を電源投入後の低い温度か
ら所定の定着温度へ上昇せしめるための時間として確保
できる時間の長短に関する状態量を検知する状態量検知
手段と、上記加熱体の通電に関する制御量及び該状態量
をそれぞれ定性的な複数の集合に分類し、該集合を関数
で表現したファジィ集合を記憶する手段と、状態量に応
じた所定の温度上昇率を所定の電力消費量内で得られる
ような、状態量についての各ファジィ集合と制御量につ
いての各ファジィ集合との関係を定性的な規則として関
係付けるファジィ規則を記憶する手段と、上記ファジィ
規則に従い、状態量のファジィ集合に属する度合いから
制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、所定の
電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が最も高
い制御量を推論するファジィ推論手段とを有することに
より達成される。
目的は、記録材上に未定着像を形成する手段と、この未
定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段と、該定
着手段の温度を制御する制御手段とを有する画像形成装
置において、定着手段の温度を電源投入後の低い温度か
ら所定の定着温度へ上昇せしめるための時間として確保
できる時間の長短に関する状態量を検知する状態量検知
手段と、上記加熱体の通電に関する制御量及び該状態量
をそれぞれ定性的な複数の集合に分類し、該集合を関数
で表現したファジィ集合を記憶する手段と、状態量に応
じた所定の温度上昇率を所定の電力消費量内で得られる
ような、状態量についての各ファジィ集合と制御量につ
いての各ファジィ集合との関係を定性的な規則として関
係付けるファジィ規則を記憶する手段と、上記ファジィ
規則に従い、状態量のファジィ集合に属する度合いから
制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、所定の
電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が最も高
い制御量を推論するファジィ推論手段とを有することに
より達成される。
【0052】さらに、本願第三発明によれば、上記第二
の目的は、記録材上に未定着像を形成する手段と、この
未定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段と、該
定着手段の温度を制御する制御手段とを有する画像形成
装置において、定着手段の温度を電源投入後の低い温度
から所定の定着温度へ上昇せしめるための時間として確
保できる時間の長短に関する第一の状態量、及び定着性
に影響を与える被定着媒体に関する第二の状態量を検知
する状態量検知手段と、上記加熱体の通電に関する第一
の制御量及び上記定着手段の温度に関する第二の制御量
並びに上記各状態量をそれぞれ定性的な複数の集合に分
類し、該集合を関数で表現したファジィ集合を記憶する
手段と、上記第一の状態量に応じた所定の温度上昇率を
所定の電力消費量内で得られるような、該第一の状態量
についての各ファジィ集合と、第一の制御量についての
各ファジィ集合との関係を定性的な規則として関係付け
るファジィ規則を記憶する手段と、該ファジィ規則に従
い、第一の状態量のファジィ集合に属する度合いから第
一の制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、所
定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が最
も高い第一の制御量を推論するファジィ推論手段と、該
ファジィ推論手段によって推論された第一の制御量及び
上記第二の状態量に応じた所定の定着性を所定の電力消
費量内で得られるような、該第二の状態量についての各
ファジィ集合及び上記第一の制御量についての各ファジ
ィ集合と上記第二の制御量との関係を定性的な規則とし
て関係付けるファジィ規則を記憶する手段と、該ファジ
ィ規則に従い、第二の状態量のファジィ集合に属する度
合いと第一の制御量のファジィ集合に属する度合いから
第二の制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、
所定の電力消費量内で所定の定着性を得る可能性が最も
高い第二の制御量を推論するファジィ推論手段とを有す
ることにより達成される。
の目的は、記録材上に未定着像を形成する手段と、この
未定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段と、該
定着手段の温度を制御する制御手段とを有する画像形成
装置において、定着手段の温度を電源投入後の低い温度
から所定の定着温度へ上昇せしめるための時間として確
保できる時間の長短に関する第一の状態量、及び定着性
に影響を与える被定着媒体に関する第二の状態量を検知
する状態量検知手段と、上記加熱体の通電に関する第一
の制御量及び上記定着手段の温度に関する第二の制御量
並びに上記各状態量をそれぞれ定性的な複数の集合に分
類し、該集合を関数で表現したファジィ集合を記憶する
手段と、上記第一の状態量に応じた所定の温度上昇率を
所定の電力消費量内で得られるような、該第一の状態量
についての各ファジィ集合と、第一の制御量についての
各ファジィ集合との関係を定性的な規則として関係付け
るファジィ規則を記憶する手段と、該ファジィ規則に従
い、第一の状態量のファジィ集合に属する度合いから第
一の制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、所
定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が最
も高い第一の制御量を推論するファジィ推論手段と、該
ファジィ推論手段によって推論された第一の制御量及び
上記第二の状態量に応じた所定の定着性を所定の電力消
費量内で得られるような、該第二の状態量についての各
ファジィ集合及び上記第一の制御量についての各ファジ
ィ集合と上記第二の制御量との関係を定性的な規則とし
て関係付けるファジィ規則を記憶する手段と、該ファジ
ィ規則に従い、第二の状態量のファジィ集合に属する度
合いと第一の制御量のファジィ集合に属する度合いから
第二の制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、
所定の電力消費量内で所定の定着性を得る可能性が最も
高い第二の制御量を推論するファジィ推論手段とを有す
ることにより達成される。
【0053】また、本願第四発明によれば、上記第二の
目的は、記録材上に未定着像を形成する手段と、この未
定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段と、該定
着手段の温度を制御する制御手段とを有する画像形成装
置が複数台接続されており、各画像形成装置に画像デー
タを出力する制御装置において、上記各画像形成装置の
定着手段における加熱体の発熱量を制御する発熱量制御
手段を備え、該発熱量制御手段は、上記各画像形成装置
の電源投入後、各画像形成装置における画像出力動作が
可能となるまでのウォームアップ時間中に、該各画像形
成装置の上記定着手段における加熱体が、全て同時に最
大発熱量とならないように制御するように設定されてい
ることにより達成される。
目的は、記録材上に未定着像を形成する手段と、この未
定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段と、該定
着手段の温度を制御する制御手段とを有する画像形成装
置が複数台接続されており、各画像形成装置に画像デー
タを出力する制御装置において、上記各画像形成装置の
定着手段における加熱体の発熱量を制御する発熱量制御
手段を備え、該発熱量制御手段は、上記各画像形成装置
の電源投入後、各画像形成装置における画像出力動作が
可能となるまでのウォームアップ時間中に、該各画像形
成装置の上記定着手段における加熱体が、全て同時に最
大発熱量とならないように制御するように設定されてい
ることにより達成される。
【0054】さらに、本願第五発明によれば、上記第二
の目的は、記録材上に未定着像を形成する手段と、この
未定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段と、該
定着手段の温度を制御する制御手段とを有する画像形成
装置が複数台接続されており、各画像形成装置へ画像デ
ータを出力する制御装置において、上記定着手段の温度
を電源投入後の低い温度から所定の定着温度へ上昇せし
めるための時間として確保できる時間の長短に関する状
態量を各画像形成装置それぞれについて検知する状態量
検知手段と、上記加熱体の通電に関する制御量及び上記
状態量をそれぞれ定性的な複数の集合に分類し、該集合
を関数で表現したファジィ集合を記憶する手段と、状態
量に応じた所定の温度上昇率を所定の電力消費量内で得
られるような、状態量についての各ファジィ集合と制御
量についての各ファジィ集合との関係を定性的な規則と
して関係付けるファジィ規則を記憶する手段と、上記フ
ァジィ規則に従い、状態量のファジィ集合に属する度合
いから制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、
所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が
最も高い制御量を各画像形成装置について推論するファ
ジィ推論手段とを有することにより達成される。
の目的は、記録材上に未定着像を形成する手段と、この
未定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段と、該
定着手段の温度を制御する制御手段とを有する画像形成
装置が複数台接続されており、各画像形成装置へ画像デ
ータを出力する制御装置において、上記定着手段の温度
を電源投入後の低い温度から所定の定着温度へ上昇せし
めるための時間として確保できる時間の長短に関する状
態量を各画像形成装置それぞれについて検知する状態量
検知手段と、上記加熱体の通電に関する制御量及び上記
状態量をそれぞれ定性的な複数の集合に分類し、該集合
を関数で表現したファジィ集合を記憶する手段と、状態
量に応じた所定の温度上昇率を所定の電力消費量内で得
られるような、状態量についての各ファジィ集合と制御
量についての各ファジィ集合との関係を定性的な規則と
して関係付けるファジィ規則を記憶する手段と、上記フ
ァジィ規則に従い、状態量のファジィ集合に属する度合
いから制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、
所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が
最も高い制御量を各画像形成装置について推論するファ
ジィ推論手段とを有することにより達成される。
【0055】また、本願第六発明によれば、上記第三の
目的は、加熱体と摺動するように有端または無端移動自
在に配設された耐熱性フィルム部材と、該フィルム部材
を介して上記加熱体に圧接するように配設された加圧部
材とを備え、熱定着性の顕画剤画像を担持させた記録材
を上記圧接部にて移動通過させて上記フィルム部材を介
して供給する上記加熱体の熱により上記顕画剤画像を加
熱溶融せしめるフィルム加熱方式の画像定着装置におい
て、上記フィルム部材は、フィルム部材中の厚み方向に
異方伝熱体を個々に独立して配設したことにより達成さ
れる。
目的は、加熱体と摺動するように有端または無端移動自
在に配設された耐熱性フィルム部材と、該フィルム部材
を介して上記加熱体に圧接するように配設された加圧部
材とを備え、熱定着性の顕画剤画像を担持させた記録材
を上記圧接部にて移動通過させて上記フィルム部材を介
して供給する上記加熱体の熱により上記顕画剤画像を加
熱溶融せしめるフィルム加熱方式の画像定着装置におい
て、上記フィルム部材は、フィルム部材中の厚み方向に
異方伝熱体を個々に独立して配設したことにより達成さ
れる。
【0056】さらに、本願第七発明によれば、上記第四
の目的は、加熱体を備えた定着装置を有する画像形成装
置において、記録材のサイズを検出する手段と、上記加
熱体に配設された複数の端子と、該加熱体へ給電される
給電ラインと該端子間に配設された制御自在な開閉手段
と、上記記録材のサイズを検出する手段からの記録材サ
イズに基づいて上記開閉手段を制御する手段とを具備す
ることにより達成される。
の目的は、加熱体を備えた定着装置を有する画像形成装
置において、記録材のサイズを検出する手段と、上記加
熱体に配設された複数の端子と、該加熱体へ給電される
給電ラインと該端子間に配設された制御自在な開閉手段
と、上記記録材のサイズを検出する手段からの記録材サ
イズに基づいて上記開閉手段を制御する手段とを具備す
ることにより達成される。
【0057】
【作用】本願第一発明において、記録材が記録材収納手
段から転写手段までの記録材搬送経路に供給されると、
該搬送経路に配設された画像検知手段により、記録材の
片面に画像がすでに形成されているかどうかを判断し、
画像が形成されている場合には、例えば画像形成動作を
中止することにより潜像担持体等への離型剤の転移を防
止する。
段から転写手段までの記録材搬送経路に供給されると、
該搬送経路に配設された画像検知手段により、記録材の
片面に画像がすでに形成されているかどうかを判断し、
画像が形成されている場合には、例えば画像形成動作を
中止することにより潜像担持体等への離型剤の転移を防
止する。
【0058】また、本願第二発明によれば、先ず画像形
成装置に電源が投入されると、電源投入時から画像形成
動作開始要求信号の受信時までの時間等の、定着手段の
温度を所定の定着温度へ上昇せしめるために確保できる
時間の長短に関する状態量を状態量検知手段によって検
知する。次に、ファジィ推論手段によって、予め記憶さ
れたファジィ規則に従い、上記検知した状態量が状態量
についてのファジィ集合に属する度合いから、加熱体の
通電に関する制御量のファジィ集合に属する度合いを算
出し、所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可
能性が最も高い制御量を推論する。そして、この制御量
にて定着手段の加熱体の通電制御を行うことにより、電
源投入から定着動作開始までに時間的余裕がある場合に
は、温度上昇率を下げて最大消費電力量を抑え、また、
電源投入直後に定着動作を開始するような場合には、所
定の最大消費電力量内にて可能な限り高い温度上昇率で
通電を行う。
成装置に電源が投入されると、電源投入時から画像形成
動作開始要求信号の受信時までの時間等の、定着手段の
温度を所定の定着温度へ上昇せしめるために確保できる
時間の長短に関する状態量を状態量検知手段によって検
知する。次に、ファジィ推論手段によって、予め記憶さ
れたファジィ規則に従い、上記検知した状態量が状態量
についてのファジィ集合に属する度合いから、加熱体の
通電に関する制御量のファジィ集合に属する度合いを算
出し、所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可
能性が最も高い制御量を推論する。そして、この制御量
にて定着手段の加熱体の通電制御を行うことにより、電
源投入から定着動作開始までに時間的余裕がある場合に
は、温度上昇率を下げて最大消費電力量を抑え、また、
電源投入直後に定着動作を開始するような場合には、所
定の最大消費電力量内にて可能な限り高い温度上昇率で
通電を行う。
【0059】さらに、本願第三発明によれば、上記第二
発明と同様に加熱体の通電に関する制御量を推論するだ
けでなく、状態量検知手段によって画像データ量等の定
着性に影響を与える被定着媒体に関する第二の状態量を
検知し、この第二の状態量と上記推論した通電に関する
制御量を状態量として、再びファジィ推論手段によっ
て、予め記憶されたファジィ規則に従い、第二の状態量
のファジィ集合に属する度合いと、推論した第一の制御
量のファジィ集合に属する度合いから、定着手段の温度
に関する第二の制御量のファジィ集合に属する度合いを
算出し、所定の電力消費量内で所定の定着性を得る可能
性が最も高い第二の制御量を推論する。そして、上記第
一及び第二の制御量にて定着手段の加熱体の通電制御及
び温度制御を行うことにより、所定の電力消費量内にて
最適な温度上昇率で通電を行い、さらに画像データ量等
の定着条件とそのときの加熱体の通電条件とを考慮して
定着不良を防止しつつ可能な限り最大消費電力量を抑え
る。
発明と同様に加熱体の通電に関する制御量を推論するだ
けでなく、状態量検知手段によって画像データ量等の定
着性に影響を与える被定着媒体に関する第二の状態量を
検知し、この第二の状態量と上記推論した通電に関する
制御量を状態量として、再びファジィ推論手段によっ
て、予め記憶されたファジィ規則に従い、第二の状態量
のファジィ集合に属する度合いと、推論した第一の制御
量のファジィ集合に属する度合いから、定着手段の温度
に関する第二の制御量のファジィ集合に属する度合いを
算出し、所定の電力消費量内で所定の定着性を得る可能
性が最も高い第二の制御量を推論する。そして、上記第
一及び第二の制御量にて定着手段の加熱体の通電制御及
び温度制御を行うことにより、所定の電力消費量内にて
最適な温度上昇率で通電を行い、さらに画像データ量等
の定着条件とそのときの加熱体の通電条件とを考慮して
定着不良を防止しつつ可能な限り最大消費電力量を抑え
る。
【0060】また、本願第四発明によれば、制御装置に
接続された複数台の画像形成装置の全てに電源が投入さ
れた場合には、発熱量制御手段によって各画像形成装置
のウォームアップを開始するが、この時間中には、各画
像形成装置の上記定着手段における加熱体が、全て同時
に最大発熱量とならないように発熱量を制御する。これ
により、電源出力の遮断等の事故が防止される。
接続された複数台の画像形成装置の全てに電源が投入さ
れた場合には、発熱量制御手段によって各画像形成装置
のウォームアップを開始するが、この時間中には、各画
像形成装置の上記定着手段における加熱体が、全て同時
に最大発熱量とならないように発熱量を制御する。これ
により、電源出力の遮断等の事故が防止される。
【0061】さらに、本願第五発明によれば、制御装置
に接続された複数台の画像形成装置の全てに電源が投入
された場合には、各画像形成装置における電源投入時か
ら画像形成動作開始要求信号の受信時までの時間等の、
定着手段の温度を所定の定着温度へ上昇せしめるために
確保できる時間の長短に関する状態量を、各画像形成装
置それぞれについて状態量検知手段によって検知する。
次に、ファジィ推論手段によって、予め記憶されたファ
ジィ規則に従い、上記検知した状態量が状態量について
のファジィ集合に属する度合いから、加熱体の通電に関
する制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、所
定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が最
も高い制御量を各画像形成装置それぞれについて推論す
る。そして、この制御量にて各画像形成装置における定
着手段の加熱体の通電制御を行うことにより、各画像形
成装置の動作状態及び電力消費量を考慮して、最適な温
度上昇率で加熱体を発熱させるので、各加熱体を全て同
時に最大発熱量とすることなく、ウォームアップ時間を
短縮する。
に接続された複数台の画像形成装置の全てに電源が投入
された場合には、各画像形成装置における電源投入時か
ら画像形成動作開始要求信号の受信時までの時間等の、
定着手段の温度を所定の定着温度へ上昇せしめるために
確保できる時間の長短に関する状態量を、各画像形成装
置それぞれについて状態量検知手段によって検知する。
次に、ファジィ推論手段によって、予め記憶されたファ
ジィ規則に従い、上記検知した状態量が状態量について
のファジィ集合に属する度合いから、加熱体の通電に関
する制御量のファジィ集合に属する度合いを算出し、所
定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が最
も高い制御量を各画像形成装置それぞれについて推論す
る。そして、この制御量にて各画像形成装置における定
着手段の加熱体の通電制御を行うことにより、各画像形
成装置の動作状態及び電力消費量を考慮して、最適な温
度上昇率で加熱体を発熱させるので、各加熱体を全て同
時に最大発熱量とすることなく、ウォームアップ時間を
短縮する。
【0062】また、本願第六発明によれば、耐熱性のフ
ィルム部材中に金属等から成る異方導電性伝熱体を厚み
方向に個々に独立させて存在させたので、搬送性,耐熱
性,定着性を損なうことなく、熱拡散を減少せしめて熱
伝達効率を向上させ、高速の定着が行われる。さらに異
方導電性伝熱体により熱伝達効率を向上させるので、フ
ィルムを厚くして剛性を高くすることが可能となり、フ
ィルムの皺,寄り等を発生させない。また、異方伝熱体
は放熱効率も高いため、加熱定着部から分離部までの冷
却工程距離を従来より短くしてもトナーオフセットなく
良好に定着処理を実行せしめる。
ィルム部材中に金属等から成る異方導電性伝熱体を厚み
方向に個々に独立させて存在させたので、搬送性,耐熱
性,定着性を損なうことなく、熱拡散を減少せしめて熱
伝達効率を向上させ、高速の定着が行われる。さらに異
方導電性伝熱体により熱伝達効率を向上させるので、フ
ィルムを厚くして剛性を高くすることが可能となり、フ
ィルムの皺,寄り等を発生させない。また、異方伝熱体
は放熱効率も高いため、加熱定着部から分離部までの冷
却工程距離を従来より短くしてもトナーオフセットなく
良好に定着処理を実行せしめる。
【0063】さらに、本願第七発明によれば、記録材の
サイズを検知する手段によって記録材のサイズが検知さ
れると、該サイズに応じた領域の開閉手段が閉状態とな
り、該領域に給電が行われる。これにより、記録材通過
領域においては加熱体が発熱し、記録材非通過領域では
発熱せずに記録材通過領域の熱が熱伝導されるため、記
録材非通過領域の温度が定着温度以上とはならない。
サイズを検知する手段によって記録材のサイズが検知さ
れると、該サイズに応じた領域の開閉手段が閉状態とな
り、該領域に給電が行われる。これにより、記録材通過
領域においては加熱体が発熱し、記録材非通過領域では
発熱せずに記録材通過領域の熱が熱伝導されるため、記
録材非通過領域の温度が定着温度以上とはならない。
【0064】
【実施例】本発明の実施例1ないし実施例22を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0065】〈実施例1〉先ず、本発明の実施例1を図
1ないし図4に基づいて説明する。図1は本発明のカラ
ー両面画像形成が可能な電子写真式画像形成装置の一実
施例を示す構成図である。
1ないし図4に基づいて説明する。図1は本発明のカラ
ー両面画像形成が可能な電子写真式画像形成装置の一実
施例を示す構成図である。
【0066】図1に示すように本実施例装置はプリンタ
部1とリーダ部2を備えており、プリンタ部1の右下側
から、記録材搬送系Iと、該記録材搬送系Iを構成して
いる矢印の向きに回転可能な転写ドラム110に近接し
て設けられた潜像形成部IIと、プリンタ部1の左側に潜
像形成部IIに近接して配置された現像手段たる回転式現
像装置III と、プリンタ部1の右上側の定着装置40及
び両面搬送系Vとで基本的に構成されている。
部1とリーダ部2を備えており、プリンタ部1の右下側
から、記録材搬送系Iと、該記録材搬送系Iを構成して
いる矢印の向きに回転可能な転写ドラム110に近接し
て設けられた潜像形成部IIと、プリンタ部1の左側に潜
像形成部IIに近接して配置された現像手段たる回転式現
像装置III と、プリンタ部1の右上側の定着装置40及
び両面搬送系Vとで基本的に構成されている。
【0067】記録材搬送系Iは、プリンタ部1の右側に
形成されている開口部に対して着脱自在な記録材供給用
カセット101,102と、該記録材給紙用カセット1
01,102の略直上に配設された給紙用ローラ10
3,104とを有しており、随時記録材を供給せしめる
ようになっている。また、該給紙用ローラ103,10
4の記録材搬送方向前方には両端に給紙ローラ105,
106を備える給紙ガイド107,108が設けられて
おり、供給された記録材を転写手段たる転写ドラム11
0へ案内するようになっている。また、上記給紙ガイド
107には画像検知手段120が備えられており、本実
施例では、光源用のランプと光電変換素子から成る一般
的なフォトリフレクターを用いている。詳細は後述す
る。
形成されている開口部に対して着脱自在な記録材供給用
カセット101,102と、該記録材給紙用カセット1
01,102の略直上に配設された給紙用ローラ10
3,104とを有しており、随時記録材を供給せしめる
ようになっている。また、該給紙用ローラ103,10
4の記録材搬送方向前方には両端に給紙ローラ105,
106を備える給紙ガイド107,108が設けられて
おり、供給された記録材を転写手段たる転写ドラム11
0へ案内するようになっている。また、上記給紙ガイド
107には画像検知手段120が備えられており、本実
施例では、光源用のランプと光電変換素子から成る一般
的なフォトリフレクターを用いている。詳細は後述す
る。
【0068】一方、上記転写ドラム110は上記給紙ガ
イド108の記録材搬送方向前方で矢印方向に回転自在
に配設されており、搬送されてきた記録材の把持・転写
・分離を行うようになっている。従って、その周囲には
回転方向上流側から下流側にかけて記録材当接用ローラ
109,グリッパ111,記録材分離用帯電器114及
び分離爪115が順次具備され、さらに、該転写ドラム
110の内側には転写帯電器112及び記録材分離用帯
電器113が具備されている。また、上記給紙ガイド1
07,108の上方には搬送ベルト手段116が一端を
上記分離爪115に近接させて設けられており、転写後
の記録材を定着装置40へ搬送するようになっている。
以上が記録材搬送系Iの概略構成である。
イド108の記録材搬送方向前方で矢印方向に回転自在
に配設されており、搬送されてきた記録材の把持・転写
・分離を行うようになっている。従って、その周囲には
回転方向上流側から下流側にかけて記録材当接用ローラ
109,グリッパ111,記録材分離用帯電器114及
び分離爪115が順次具備され、さらに、該転写ドラム
110の内側には転写帯電器112及び記録材分離用帯
電器113が具備されている。また、上記給紙ガイド1
07,108の上方には搬送ベルト手段116が一端を
上記分離爪115に近接させて設けられており、転写後
の記録材を定着装置40へ搬送するようになっている。
以上が記録材搬送系Iの概略構成である。
【0069】また、両面搬送系Vは、搬送ベルト手段1
16の搬送方向終端部の延長上、つまりプリンタ部1の
右上側に設けられており、上記定着装置40と、該定着
装置40の記録材搬送方向前方に配設された両面給紙用
ローラ42及び排出用トレイ41とから構成され、両面
画像形成時には画像形成の工程を終えて定着装置40か
ら排出された記録材を再度記録材搬送系Iへ送るように
なっている。
16の搬送方向終端部の延長上、つまりプリンタ部1の
右上側に設けられており、上記定着装置40と、該定着
装置40の記録材搬送方向前方に配設された両面給紙用
ローラ42及び排出用トレイ41とから構成され、両面
画像形成時には画像形成の工程を終えて定着装置40か
ら排出された記録材を再度記録材搬送系Iへ送るように
なっている。
【0070】一方、潜像形成部IIは、上記転写ドラム1
10の略上端に該転写ドラム110と当接するように配
設された矢印の方向に回転可能な潜像担持体たる感光体
ドラム20を有しており、該感光体ドラム20の周囲に
は、該感光体ドラム20の回転方向上流側から下流側に
かけてクリーニング手段22,一次帯電器21,電位セ
ンサ23が順次配設されている。さらに、感光体ドラム
20の右上部には該感光体ドラム20の外周面上に静電
潜像を形成するためのレーザビームEを照射する像露光
手段24と、ポリゴンミラーのこどき像露光反射手段2
5とが具備されている。
10の略上端に該転写ドラム110と当接するように配
設された矢印の方向に回転可能な潜像担持体たる感光体
ドラム20を有しており、該感光体ドラム20の周囲に
は、該感光体ドラム20の回転方向上流側から下流側に
かけてクリーニング手段22,一次帯電器21,電位セ
ンサ23が順次配設されている。さらに、感光体ドラム
20の右上部には該感光体ドラム20の外周面上に静電
潜像を形成するためのレーザビームEを照射する像露光
手段24と、ポリゴンミラーのこどき像露光反射手段2
5とが具備されている。
【0071】他方、回転式現像装置III は、上記感光体
ドラム20の左側の近接位置に回転自在な筐体からなる
回転体3を備えている。該回転体3にはイエロー現像器
3Y,マゼンタ現像器3M,シアン現像器3C及びブラ
ック現像器3BKが搭載されており、各現像器は上記感
光体ドラム20の外周面と対向する位置で静電潜像を可
視化、すなわち現像するように構成されている。
ドラム20の左側の近接位置に回転自在な筐体からなる
回転体3を備えている。該回転体3にはイエロー現像器
3Y,マゼンタ現像器3M,シアン現像器3C及びブラ
ック現像器3BKが搭載されており、各現像器は上記感
光体ドラム20の外周面と対向する位置で静電潜像を可
視化、すなわち現像するように構成されている。
【0072】以上のような本実施例装置は、潜像形成部
IIと回転式現像装置III によって形成されたカラーの未
定着トナー像を、記録材搬送系Iによって搬送された記
録材のおもて面に担持せしめ、定着装置40によって該
記録材のおもて面上に永久カラー画像として定着せしめ
た後、該記録材を両面搬送系Vによって再び記録材搬送
系Iに戻し、同様な工程によって該記録材の裏面にもカ
ラー画像を形成することができる装置である。
IIと回転式現像装置III によって形成されたカラーの未
定着トナー像を、記録材搬送系Iによって搬送された記
録材のおもて面に担持せしめ、定着装置40によって該
記録材のおもて面上に永久カラー画像として定着せしめ
た後、該記録材を両面搬送系Vによって再び記録材搬送
系Iに戻し、同様な工程によって該記録材の裏面にもカ
ラー画像を形成することができる装置である。
【0073】従来もこのような工程によって記録材の両
面にカラー画像を形成せしめていたが、従来例で説明し
たように最初に定着が行われる記録材のおもて面には、
比較的大量の離型剤が残留するため、給紙ローラ105
及び106に付着して記録材の搬送不良を発生するとい
う問題を有していた。
面にカラー画像を形成せしめていたが、従来例で説明し
たように最初に定着が行われる記録材のおもて面には、
比較的大量の離型剤が残留するため、給紙ローラ105
及び106に付着して記録材の搬送不良を発生するとい
う問題を有していた。
【0074】そこで、本実施例では給紙ガイド107に
画像検知素子120とファン56を配設し、両面画像形
成モードの際には記録材を該給紙ガイド107上に吸着
せしめるようにしたものである。
画像検知素子120とファン56を配設し、両面画像形
成モードの際には記録材を該給紙ガイド107上に吸着
せしめるようにしたものである。
【0075】以下、本実施例装置における画像検知素子
120とファン56の構成について説明する。画像検知
素子120は、図2に示すように、給紙ガイド107の
上方に配設されたフォトリフレクター50と、該フォト
リフレクター50からの信号を増幅するアンプ55から
構成されている。フォトリフレクター50は、LEDや
タングステンランプ等で記録材を露光する露光手段51
と、該露光手段51で露光された記録材からの反射光を
検知するフォトダイオードの如き光電変換素子52と、
露光手段51からの光が光電変換素子52に直接入射す
るのを避ける隔壁53から成る。また、透明樹脂または
ガラスより成る窓54は露光手段51及び光電変換素子
52等の保護並びに防塵のために給紙ガイド107と一
定の間隙Gを隔てて取り付けられている。
120とファン56の構成について説明する。画像検知
素子120は、図2に示すように、給紙ガイド107の
上方に配設されたフォトリフレクター50と、該フォト
リフレクター50からの信号を増幅するアンプ55から
構成されている。フォトリフレクター50は、LEDや
タングステンランプ等で記録材を露光する露光手段51
と、該露光手段51で露光された記録材からの反射光を
検知するフォトダイオードの如き光電変換素子52と、
露光手段51からの光が光電変換素子52に直接入射す
るのを避ける隔壁53から成る。また、透明樹脂または
ガラスより成る窓54は露光手段51及び光電変換素子
52等の保護並びに防塵のために給紙ガイド107と一
定の間隙Gを隔てて取り付けられている。
【0076】一方、給紙ガイド107の下方にはファン
56が設けられており、上記画像検知素子120と給紙
ガイド107の間を通過する記録材のおもて面に画像が
形成されていると判断したときには、該給紙ガイド10
7に形成された複数の穴Hを通じて記録材Pを矢印V方
向へ吸引し、記録材Pを吸着することにより、記録材P
の波打ち等による間隙Gのバラツキを防止するようにな
っている。
56が設けられており、上記画像検知素子120と給紙
ガイド107の間を通過する記録材のおもて面に画像が
形成されていると判断したときには、該給紙ガイド10
7に形成された複数の穴Hを通じて記録材Pを矢印V方
向へ吸引し、記録材Pを吸着することにより、記録材P
の波打ち等による間隙Gのバラツキを防止するようにな
っている。
【0077】図3は、各種のカラー画像に対する上記画
像検知素子120のアンプ55からの出力波形の一例を
示している。図3において、Sは検知位置を示してい
る。図3の例では、白地部(非画像部)の約1ボルトの
出力に対して、画像部は少なくとも2ボルト以上の出力
があるため、アンプ55からの出力が2ボルト以上のと
きにCPUによって画像ありと判断し、上記ファン56
を駆動せしめる。なお、上記出力はカラー画像の色差あ
るいは混色状態で若干の差が生じるが、記録材の白地部
(非画像部)との出力の差は十分にとることができる。
像検知素子120のアンプ55からの出力波形の一例を
示している。図3において、Sは検知位置を示してい
る。図3の例では、白地部(非画像部)の約1ボルトの
出力に対して、画像部は少なくとも2ボルト以上の出力
があるため、アンプ55からの出力が2ボルト以上のと
きにCPUによって画像ありと判断し、上記ファン56
を駆動せしめる。なお、上記出力はカラー画像の色差あ
るいは混色状態で若干の差が生じるが、記録材の白地部
(非画像部)との出力の差は十分にとることができる。
【0078】次に、上記構成の画像形成装置全体のシー
ケンスについて、フルカラーモードで記録材両面への画
像形成を行った場合を図1に基づいて説明する。
ケンスについて、フルカラーモードで記録材両面への画
像形成を行った場合を図1に基づいて説明する。
【0079】先ず、感光体ドラム20が図1に示す矢印
の向きに回転し、感光体ドラム20が一次帯電器21に
よって均等に帯電されると、原稿Oのイエロー画像信号
にしたがってPWM変調されたレーザ光Eにより画像露
光が行われ、感光体ドラム20上にイエロー画像の静電
潜像が形成される。このイエロー画像の静電潜像は、現
像装置III の回転体3の回転により予め現像位置に定置
されたイエロー現像器3Yによって現像される。このと
き、イエロー現像器3Yの現像スリーブに印加される現
像バイアスは、交互電圧値Vppを2KV、周波数fが
2KHzの矩形波交互電圧にVDC=400Vを重畳し
ている。
の向きに回転し、感光体ドラム20が一次帯電器21に
よって均等に帯電されると、原稿Oのイエロー画像信号
にしたがってPWM変調されたレーザ光Eにより画像露
光が行われ、感光体ドラム20上にイエロー画像の静電
潜像が形成される。このイエロー画像の静電潜像は、現
像装置III の回転体3の回転により予め現像位置に定置
されたイエロー現像器3Yによって現像される。このと
き、イエロー現像器3Yの現像スリーブに印加される現
像バイアスは、交互電圧値Vppを2KV、周波数fが
2KHzの矩形波交互電圧にVDC=400Vを重畳し
ている。
【0080】一方、給紙カセット等から搬送される記録
材Pは、給紙ローラ105によって画像検知素子120
の検知部に到達し、上述したような検知が行われる。し
かし、このときに記録材上に画像が形成されていないの
で、ファン56を駆動させない。その後、給紙ローラ1
06,給紙ガイド108を経由して搬送されてきた記録
材Pは、所定のタイミングでグリッパ111により保持
され当接用ローラ109及びこれと対向している電極に
よって静電的に転写ドラム110に巻き付けられる。
材Pは、給紙ローラ105によって画像検知素子120
の検知部に到達し、上述したような検知が行われる。し
かし、このときに記録材上に画像が形成されていないの
で、ファン56を駆動させない。その後、給紙ローラ1
06,給紙ガイド108を経由して搬送されてきた記録
材Pは、所定のタイミングでグリッパ111により保持
され当接用ローラ109及びこれと対向している電極に
よって静電的に転写ドラム110に巻き付けられる。
【0081】この給紙ガイド107通過時に画像検知手
段120により記録材Pのおもて面(図1において上向
きの面)の画像の有無を検知するが、このときには上記
うら面には未だ画像が形成されていないので、以下のよ
うに通常のシーケンスに基づいて画像形成が行われる。
段120により記録材Pのおもて面(図1において上向
きの面)の画像の有無を検知するが、このときには上記
うら面には未だ画像が形成されていないので、以下のよ
うに通常のシーケンスに基づいて画像形成が行われる。
【0082】転写ドラム110は感光体ドラム20と同
期して図1に示す矢印方向に回転しており、イエロー現
像器3Yで顕像化され、感光体ドラム20の外周面と転
写ドラム110が当接している部位にて転写帯電器11
2により転写される。転写ドラム110は、記録材を保
持したまま回転を継続し、次の色(図1においてはマゼ
ンタ)の転写に備える。
期して図1に示す矢印方向に回転しており、イエロー現
像器3Yで顕像化され、感光体ドラム20の外周面と転
写ドラム110が当接している部位にて転写帯電器11
2により転写される。転写ドラム110は、記録材を保
持したまま回転を継続し、次の色(図1においてはマゼ
ンタ)の転写に備える。
【0083】他方、感光体ドラム20は、クリーニング
手段22によってクリーニングされた後、再び一次帯電
器21により帯電され、次のマゼンタの画像信号により
上記同様記録材おもて面用の修正されたルックアップテ
ーブルに従った像露光を受ける。
手段22によってクリーニングされた後、再び一次帯電
器21により帯電され、次のマゼンタの画像信号により
上記同様記録材おもて面用の修正されたルックアップテ
ーブルに従った像露光を受ける。
【0084】現像装置III は、感光体ドラム20上に上
記の像露光によってマゼンタの画像形成信号による静電
潜像が形成される間に回転して、マゼンタ現像器3Mを
現像位置に定置せしめ、所定のマゼンタ現像を行う。
記の像露光によってマゼンタの画像形成信号による静電
潜像が形成される間に回転して、マゼンタ現像器3Mを
現像位置に定置せしめ、所定のマゼンタ現像を行う。
【0085】引き続いて、上述したプロセスをそれぞれ
シアン色及びブラック色に対しても実施し、四色分の転
写が終了すると、四色の可視像が形成された記録材は各
帯電器113,114により除電される。そして、グリ
ッパ111による記録材の把持が解除されると共にこの
記録材は分離爪115によって転写ドラム110から分
離され、搬送ベルト手段116で画像定着装置40に送
られる。定着装置40は記録材及び該記録材上の四色の
可視像に熱と圧力を加えることにより該四色の可視像を
混色及び定着し、記録材を排出用トレイ41上に排出す
る。これにより記録材のおもて面へのフルカラー画像形
成のシーケンスが終了する。
シアン色及びブラック色に対しても実施し、四色分の転
写が終了すると、四色の可視像が形成された記録材は各
帯電器113,114により除電される。そして、グリ
ッパ111による記録材の把持が解除されると共にこの
記録材は分離爪115によって転写ドラム110から分
離され、搬送ベルト手段116で画像定着装置40に送
られる。定着装置40は記録材及び該記録材上の四色の
可視像に熱と圧力を加えることにより該四色の可視像を
混色及び定着し、記録材を排出用トレイ41上に排出す
る。これにより記録材のおもて面へのフルカラー画像形
成のシーケンスが終了する。
【0086】この後、両面画像形成シーケンスとして、
排出された記録材を載せた排出トレイ41は矢印方向へ
下降すると同時に、この記録材に対して両面給紙用ロー
ラ42が当接して記録材を搬送せしめ、上述したような
フルカラー画像形成のシーケンスを記録材裏面に対して
開始する。
排出された記録材を載せた排出トレイ41は矢印方向へ
下降すると同時に、この記録材に対して両面給紙用ロー
ラ42が当接して記録材を搬送せしめ、上述したような
フルカラー画像形成のシーケンスを記録材裏面に対して
開始する。
【0087】両面給紙用ローラ42により、上述のよう
におもて面に画像形成された記録材Pは、その既に記録
された画像形成面を上にして搬送され、給紙ローラ10
5を介して上記画像検知部に再び到達する。
におもて面に画像形成された記録材Pは、その既に記録
された画像形成面を上にして搬送され、給紙ローラ10
5を介して上記画像検知部に再び到達する。
【0088】ここで、画像検知手段120が記録材Pの
おもて面(図1において上向きの面)の画像形成の有無
を検知する。このときには、上述のように画像が形成さ
れているので、CPUの判断により画像形成工程を中止
し、記録材Pを搬送経路に沿って排出トレイ41に排出
させる。
おもて面(図1において上向きの面)の画像形成の有無
を検知する。このときには、上述のように画像が形成さ
れているので、CPUの判断により画像形成工程を中止
し、記録材Pを搬送経路に沿って排出トレイ41に排出
させる。
【0089】定着工程を終えた最初の片面側のトナー画
像の表面上には、従来例で説明したような比較的大量の
離型剤(本実施例ではシリコーンオイル)が残留してい
るが、以上のように記録材Pを排出トレイ41に排出さ
せるので、残留オイルが感光体ドラム、転写系、搬送系
等に付着せず、画像不良、記録材の搬送不良(ジャム)
を発生させることがない。また、これにより紙幣等の偽
造を防止することができる。
像の表面上には、従来例で説明したような比較的大量の
離型剤(本実施例ではシリコーンオイル)が残留してい
るが、以上のように記録材Pを排出トレイ41に排出さ
せるので、残留オイルが感光体ドラム、転写系、搬送系
等に付着せず、画像不良、記録材の搬送不良(ジャム)
を発生させることがない。また、これにより紙幣等の偽
造を防止することができる。
【0090】なお、このようなシーケンスは、フルカラ
ー両面画像形成の選択時のみ有効とし、単色の画像形成
モードが選択された場合は、画像形成工程を実施しても
良い。
ー両面画像形成の選択時のみ有効とし、単色の画像形成
モードが選択された場合は、画像形成工程を実施しても
良い。
【0091】〈実施例2〉次に、本発明の実施例2につ
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。
【0092】記録材Pのおもて面に画像が形成され、定
着後に画像検知部に搬送されるところまでは、実施例1
と同様である。本実施例においては、CPUの判断によ
り記録材Pに対して既に片面(もしくは両面)に画像が
形成されていることを、プリンタ部1もしくはリーダ部
2に配置されたディスプレー(図示せず)に表示する。
これにより、オペレーターの操作により画像工程の実施
もしくは中止が選択される。
着後に画像検知部に搬送されるところまでは、実施例1
と同様である。本実施例においては、CPUの判断によ
り記録材Pに対して既に片面(もしくは両面)に画像が
形成されていることを、プリンタ部1もしくはリーダ部
2に配置されたディスプレー(図示せず)に表示する。
これにより、オペレーターの操作により画像工程の実施
もしくは中止が選択される。
【0093】〈実施例3〉次に、本発明の実施例3につ
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。
【0094】記録材Pのおもて面に画像が形成され、定
着後に画像検知部に搬送されるところまでは、実施例1
と同様である。本実施例においては、画像検知部で記録
材Pのおもて面の画像が検知された場合には、裏面の画
像形成を継続し、裏面の画像の転写工程終了後に以下の
ような処理を行う。
着後に画像検知部に搬送されるところまでは、実施例1
と同様である。本実施例においては、画像検知部で記録
材Pのおもて面の画像が検知された場合には、裏面の画
像形成を継続し、裏面の画像の転写工程終了後に以下の
ような処理を行う。
【0095】記録材Pの裏面における最終色の転写工程
の終了後、転写ドラム110は感光体ドラム20との接
触部がなくなるように、転写ドラム動作手段(図示せ
ず)により図1の下方向に離脱する。次に、転写ドラム
クリーニング手段117が転写ドラム110に当接して
転写シート上に付着したシリコーンオイルをクリーニン
グする。転写ドラム110は、2〜5周このクリーニン
グ動作を実施され、再度感光体ドラム20と当接して次
の画像形成工程に備える。
の終了後、転写ドラム110は感光体ドラム20との接
触部がなくなるように、転写ドラム動作手段(図示せ
ず)により図1の下方向に離脱する。次に、転写ドラム
クリーニング手段117が転写ドラム110に当接して
転写シート上に付着したシリコーンオイルをクリーニン
グする。転写ドラム110は、2〜5周このクリーニン
グ動作を実施され、再度感光体ドラム20と当接して次
の画像形成工程に備える。
【0096】また、転写ドラムクリーニング手段117
としては、人工もしくは天然のファーブラシを接触させ
たり、フェルトやウェブを一定圧力で転写シートに接触
させるなど、方法は限定しない。これらの材質として
は、シリコーンオイル等使用される離型剤に対して濡れ
性の良いものがよく、また表面を多孔質にすることによ
り吸収性を高めても良い。
としては、人工もしくは天然のファーブラシを接触させ
たり、フェルトやウェブを一定圧力で転写シートに接触
させるなど、方法は限定しない。これらの材質として
は、シリコーンオイル等使用される離型剤に対して濡れ
性の良いものがよく、また表面を多孔質にすることによ
り吸収性を高めても良い。
【0097】〈実施例4〉次に、本発明の実施例4を図
4及び図5に基づいて説明する。なお、実施例1との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
4及び図5に基づいて説明する。なお、実施例1との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0098】図4では、画像検知手段120を転写ドラ
ム110内に配置したものである。ここで、画像検知手
段120は実施例1と同様である。
ム110内に配置したものである。ここで、画像検知手
段120は実施例1と同様である。
【0099】本実施例の特徴は、図5に示すように、記
録材Pの画像の有無を転写ドラム110(ここでは転写
シート)を介して画像検知手段120により検知するこ
とにある。
録材Pの画像の有無を転写ドラム110(ここでは転写
シート)を介して画像検知手段120により検知するこ
とにある。
【0100】従って、反射光を検知する本実施例におい
ては、転写シートは透明もしくは半透明が望ましい。適
切な転写を行い、かつこのような条件を満足する材質と
しては、PVDF(ポリ弗化ビニリデン)、PET(ポ
リエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ポリ
ウレタン、シリコーン樹脂等が望ましい。
ては、転写シートは透明もしくは半透明が望ましい。適
切な転写を行い、かつこのような条件を満足する材質と
しては、PVDF(ポリ弗化ビニリデン)、PET(ポ
リエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ポリ
ウレタン、シリコーン樹脂等が望ましい。
【0101】また、透明樹脂またはガラスより成る窓5
4は、転写シート110を介して記録材Pの定着済トナ
ー層(画像部)または白地部(非画像部)に対して、光
電変換素子52に高S/N比となるように、一定の間隙
Gを隔てて配置される。本実施例においては、転写シー
ト110に対して記録材Pが静電的に吸着されているた
め、吸引ファン等の吸引手段を配置することなく、間隙
Gのばらつきを防止することができる。
4は、転写シート110を介して記録材Pの定着済トナ
ー層(画像部)または白地部(非画像部)に対して、光
電変換素子52に高S/N比となるように、一定の間隙
Gを隔てて配置される。本実施例においては、転写シー
ト110に対して記録材Pが静電的に吸着されているた
め、吸引ファン等の吸引手段を配置することなく、間隙
Gのばらつきを防止することができる。
【0102】なお、上記画像検知手段120により記録
材Pのおもて面の画像を検知した後の処理は、実施例1
ないし実施例3において説明したいずれの処理であって
も良い。
材Pのおもて面の画像を検知した後の処理は、実施例1
ないし実施例3において説明したいずれの処理であって
も良い。
【0103】このように本発明における画像検知手段の
配置位置としては、記録材供給用カセット101、10
2、または両面用給紙ローラ42、または一般的な手差
しユニット(図示せず)の近傍から、搬送経路内を経て
転写ドラム内までのどこでも良い。
配置位置としては、記録材供給用カセット101、10
2、または両面用給紙ローラ42、または一般的な手差
しユニット(図示せず)の近傍から、搬送経路内を経て
転写ドラム内までのどこでも良い。
【0104】〈実施例5〉次に、本発明の実施例5につ
いて図6に基づいて説明する。なお、実施例1との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。
いて図6に基づいて説明する。なお、実施例1との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0105】図6は感光体ドラム、帯電手段、現像手
段、感光体ドラムクリーニング手段を一体化したイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各ユニット20Y、
20M、20C、20Bkを、記録材を搬送する転写ベ
ルト110に並列配置した所謂4ドラム方式のフルカラ
ー画像装置の転写ベルト110内に画像検知手段120
を配置したものである。
段、感光体ドラムクリーニング手段を一体化したイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各ユニット20Y、
20M、20C、20Bkを、記録材を搬送する転写ベ
ルト110に並列配置した所謂4ドラム方式のフルカラ
ー画像装置の転写ベルト110内に画像検知手段120
を配置したものである。
【0106】この装置における画像形成方法並びに画像
検知方法については上述してきた方法とほぼ同じである
ので、説明は省略する。
検知方法については上述してきた方法とほぼ同じである
ので、説明は省略する。
【0107】また、画像検知後の処理についても、実施
例1ないし実施例3に説明した全ての処理が適用可能で
ある。
例1ないし実施例3に説明した全ての処理が適用可能で
ある。
【0108】〈実施例6〉次に、本発明の実施例6につ
いて図7ないし図9に基づいて説明する。なお、実施例
1との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
いて図7ないし図9に基づいて説明する。なお、実施例
1との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0109】図7は、給紙ローラ105または106で
記録材Pの抵抗値を測定することにより画像の有無を検
知するものである。
記録材Pの抵抗値を測定することにより画像の有無を検
知するものである。
【0110】図8により本実施例における測定方法を説
明する。スラスト方向に対してその少なくとも一部を金
属等の導電材料から成る、上下の給紙ローラ106に挟
まれたトナー画像Tを形成された記録材Pの抵抗値Rp
は、ローラ間に直流電圧をかけることにより測定され
る。本実施例においては、電源V0に30V印加し、R
1=5MΩ、R2=3.5Ωとして直流電圧計により電
圧Vを測定し、上記抵抗値Rpは、
明する。スラスト方向に対してその少なくとも一部を金
属等の導電材料から成る、上下の給紙ローラ106に挟
まれたトナー画像Tを形成された記録材Pの抵抗値Rp
は、ローラ間に直流電圧をかけることにより測定され
る。本実施例においては、電源V0に30V印加し、R
1=5MΩ、R2=3.5Ωとして直流電圧計により電
圧Vを測定し、上記抵抗値Rpは、
【0111】
【数1】Rp=(V0−V)R2/(V−R1)
【0112】で表される。記録材P上のトナー画像Tの
有無により抵抗Rpは図9に示すように変化するので、
実施例1の図3と同様にこの変形量の振れ幅により画像
の有無を検知することができる。
有無により抵抗Rpは図9に示すように変化するので、
実施例1の図3と同様にこの変形量の振れ幅により画像
の有無を検知することができる。
【0113】また、画像検知後の処理については、実施
例1ないし実施例3で説明した全ての処理が適用可能で
ある。
例1ないし実施例3で説明した全ての処理が適用可能で
ある。
【0114】〈実施例7〉次に、本発明の実施例7を図
10に基づいて説明する。なお、実施例1との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。
10に基づいて説明する。なお、実施例1との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。
【0115】本実施例においては図1における画像検知
手段120を給紙ガイド107に対してスラスト方向に
複数個配置している。
手段120を給紙ガイド107に対してスラスト方向に
複数個配置している。
【0116】このとき検知される出力信号は、図10の
ように、複数個(本実施例では3個)出力される。本実
施例においては複数個の画像検知手段のうち少なくとも
一つ以上の検知手段において基準信号値Xに対してある
振れ幅を持つ場合に画像有りを判断する。
ように、複数個(本実施例では3個)出力される。本実
施例においては複数個の画像検知手段のうち少なくとも
一つ以上の検知手段において基準信号値Xに対してある
振れ幅を持つ場合に画像有りを判断する。
【0117】複数個の画像検知手段を配置する場合、記
録材の進行方向に対してスラスト方向にずれていれば、
給紙ガイド107上に限られず、転写ドラム110内、
給紙カセット101、102等のどこでも良い。
録材の進行方向に対してスラスト方向にずれていれば、
給紙ガイド107上に限られず、転写ドラム110内、
給紙カセット101、102等のどこでも良い。
【0118】また、検知手段も光学的な検知に限らず、
実施例6のような抵抗検知やこれらの組み合わせでも良
い。また、CCDもラインセンサ等を用いても良い。
実施例6のような抵抗検知やこれらの組み合わせでも良
い。また、CCDもラインセンサ等を用いても良い。
【0119】なお、画像検知後の処理については、実施
例1ないし実施例3で説明した全ての処理が適用可能で
ある。
例1ないし実施例3で説明した全ての処理が適用可能で
ある。
【0120】〈実施例8〉次に、本発明の実施例8につ
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。
いて説明する。なお、実施例1との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。
【0121】画像検知手段120は記録材Pの搬送を検
知する所謂ジャムセンサと兼用することもできる。
知する所謂ジャムセンサと兼用することもできる。
【0122】従来のジャム検知では、フォトインタラプ
ター等により記録材Pの搬送されている位置を検知する
ために、規定時間に記録材が到達あるいは通過しない場
合は、CPUがジャムと判断する。本実施例においては
フォトインタラプターの代わりにフォトリフレクターを
用いてることによりジャム検知と、画像検知を同時に行
う。
ター等により記録材Pの搬送されている位置を検知する
ために、規定時間に記録材が到達あるいは通過しない場
合は、CPUがジャムと判断する。本実施例においては
フォトインタラプターの代わりにフォトリフレクターを
用いてることによりジャム検知と、画像検知を同時に行
う。
【0123】〈実施例9〉次に、本発明の実施例9を図
11に基づいて説明する。なお、実施例1との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。
11に基づいて説明する。なお、実施例1との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。
【0124】図11は転写ドラム内に配置した画像検知
手段120の窓54を転写シート110に接触させて画
像の有無を検知している。また、転写シート110また
はグリッパ111の一部に窓54に当接して表面をクリ
ーニングする窓クリーニング手段57を設けている。
手段120の窓54を転写シート110に接触させて画
像の有無を検知している。また、転写シート110また
はグリッパ111の一部に窓54に当接して表面をクリ
ーニングする窓クリーニング手段57を設けている。
【0125】この窓クリーニング手段57としては、人
工もしくは天然のブラシや、ゴム弾性材等のブレードに
よる窓表面のスキー地による。
工もしくは天然のブラシや、ゴム弾性材等のブレードに
よる窓表面のスキー地による。
【0126】また、実施例1の図2においてファン56
の矢印V方向を逆(下から吹き付ける方向)にすること
により、窓54と記録材Pを接触させて画像検知動作を
行っても良い。
の矢印V方向を逆(下から吹き付ける方向)にすること
により、窓54と記録材Pを接触させて画像検知動作を
行っても良い。
【0127】〈実施例10〉次に、本発明の実施例10
を図13ないし図16に基づいて説明する。図13は、
本発明の実施例10装置の構成図であり、レーザ光によ
る画像形成部、給紙部、紙搬送部、駆動部等は省略し、
本発明の特徴を最もよく示す定着部のみ示した。なお、
プロセススピードは、例として、49mm/secとし
た。定着装置515は、定着ローラ512(厚み、t=
2.5mm)及び該定着ローラ512に加圧接触して従
動回転する加圧ローラ513を有し、A4サイズ紙まで
が通紙可能であるとした。定着ローラ512の内部に
は、ヒータ514(本実施例装置においては、定格10
0V,665Wのハロゲンヒータ)を内設している。ま
た、このヒータ514には、後述の実際にファジィ推論
を行なうCPU501(中央演算処理装置)からの信号
を受けて、定着ローラ512の表面温度を所定の設定温
度に温調するために、該ヒータ514の発熱量を所定範
囲内に制御する定着ヒータドライブ回路510及び、該
ドライブ回路510が故障し定着ローラ512が異常昇
温した場合に通電を遮断するサーモスイッチ511が接
続されている。また、定着ローラ512の左側端部には
該定着ローラ512を所定方向に歯車等を介して回転さ
せるメインモータ516が配設されている。このメイン
モータ516には後述のCPU501からの信号を受け
て該モータ516の回転を制御するモータドライブ回路
509が接続されている。
を図13ないし図16に基づいて説明する。図13は、
本発明の実施例10装置の構成図であり、レーザ光によ
る画像形成部、給紙部、紙搬送部、駆動部等は省略し、
本発明の特徴を最もよく示す定着部のみ示した。なお、
プロセススピードは、例として、49mm/secとし
た。定着装置515は、定着ローラ512(厚み、t=
2.5mm)及び該定着ローラ512に加圧接触して従
動回転する加圧ローラ513を有し、A4サイズ紙まで
が通紙可能であるとした。定着ローラ512の内部に
は、ヒータ514(本実施例装置においては、定格10
0V,665Wのハロゲンヒータ)を内設している。ま
た、このヒータ514には、後述の実際にファジィ推論
を行なうCPU501(中央演算処理装置)からの信号
を受けて、定着ローラ512の表面温度を所定の設定温
度に温調するために、該ヒータ514の発熱量を所定範
囲内に制御する定着ヒータドライブ回路510及び、該
ドライブ回路510が故障し定着ローラ512が異常昇
温した場合に通電を遮断するサーモスイッチ511が接
続されている。また、定着ローラ512の左側端部には
該定着ローラ512を所定方向に歯車等を介して回転さ
せるメインモータ516が配設されている。このメイン
モータ516には後述のCPU501からの信号を受け
て該モータ516の回転を制御するモータドライブ回路
509が接続されている。
【0128】次に、本実施例装置の定着装置に係る制御
手段の構成について説明する。制御手段の中枢たるファ
ジィ推論を行なうCPU501は、コンセント507か
ら供給される商用電源の電圧を使用可能に低圧化する低
圧電源506に接続される。また、CPU501は、フ
ァジィ規則及びメンバシップ関数を記憶するROM50
2、ファジィ推論を行なう際、演算作業領域として用い
るRAM503、そして、定着ローラ512の表面温度
を検出するために、定着ローラ512表面に当接して配
設された温度検知素子(サーミスタ)508に接続され
ている。
手段の構成について説明する。制御手段の中枢たるファ
ジィ推論を行なうCPU501は、コンセント507か
ら供給される商用電源の電圧を使用可能に低圧化する低
圧電源506に接続される。また、CPU501は、フ
ァジィ規則及びメンバシップ関数を記憶するROM50
2、ファジィ推論を行なう際、演算作業領域として用い
るRAM503、そして、定着ローラ512の表面温度
を検出するために、定着ローラ512表面に当接して配
設された温度検知素子(サーミスタ)508に接続され
ている。
【0129】さらに、CPU501には、コンピュータ
等の外部装置505からの、プリント信号、画像データ
等を処理する画像処理回路504及び、画像データのデ
ータ量を検知する画像データ量検知回路517が接続さ
れている。
等の外部装置505からの、プリント信号、画像データ
等を処理する画像処理回路504及び、画像データのデ
ータ量を検知する画像データ量検知回路517が接続さ
れている。
【0130】本実施例では、本発明の特徴であるウォー
ムアップ中(本体装置に電源投入後、本体装置が、即、
画像出力可能となる状態になるまでの間の状態。この間
に、定着ローラ512の表面温度を、スタンバイ温度ま
で立ち上げる。スタンバイ温度とは、本体装置にプリン
ト信号が入力された後、記録材が、定着装置515に到
達するまでの間に、定着可能温度まで昇温することが可
能な初期温度のことである。)のヒータ514の発熱量
の効率的な制御を行なうために、本体装置の電源投入時
のヒータ514の発熱量の制御方法を決定するための状
態量として、画像処理回路504からの、電源投入後プ
リント信号が入力されるまでの時間に関する情報、及
び、画像データ量検知回路517からの画像データ量に
関する情報を用いた。
ムアップ中(本体装置に電源投入後、本体装置が、即、
画像出力可能となる状態になるまでの間の状態。この間
に、定着ローラ512の表面温度を、スタンバイ温度ま
で立ち上げる。スタンバイ温度とは、本体装置にプリン
ト信号が入力された後、記録材が、定着装置515に到
達するまでの間に、定着可能温度まで昇温することが可
能な初期温度のことである。)のヒータ514の発熱量
の効率的な制御を行なうために、本体装置の電源投入時
のヒータ514の発熱量の制御方法を決定するための状
態量として、画像処理回路504からの、電源投入後プ
リント信号が入力されるまでの時間に関する情報、及
び、画像データ量検知回路517からの画像データ量に
関する情報を用いた。
【0131】本実施例では、以下に説明する動作を行な
うことによって、コンピュータ等の他の外部装置も同時
立上げの可能性が高い場合(本体装置への電源投入後の
ウォームアップ中にすぐにプリント動作を行なわない場
合)は、低消費電力で時間をかけて定着装置515を立
ち上げることにより、供給電流の低減を図り電源遮断を
防止することができ、一方、即プリント動作を行なう場
合(コンピュータ等の外部装置は即に立ち上がっている
場合)には、供給電流に余裕が生じるので、高消費電力
で定着装置515を立ち上げ、ウォームアップ時間を短
縮することができるので、結果として効率的な本体装置
の立ち上げを行なうことが可能となっている。
うことによって、コンピュータ等の他の外部装置も同時
立上げの可能性が高い場合(本体装置への電源投入後の
ウォームアップ中にすぐにプリント動作を行なわない場
合)は、低消費電力で時間をかけて定着装置515を立
ち上げることにより、供給電流の低減を図り電源遮断を
防止することができ、一方、即プリント動作を行なう場
合(コンピュータ等の外部装置は即に立ち上がっている
場合)には、供給電流に余裕が生じるので、高消費電力
で定着装置515を立ち上げ、ウォームアップ時間を短
縮することができるので、結果として効率的な本体装置
の立ち上げを行なうことが可能となっている。
【0132】以下、本実施例の動作原理について説明す
る。図14は、本実施例の動作フローチャートである。
本実施例では、スタンバイ温度を165℃、定着可能温
度を180℃に設定した。
る。図14は、本実施例の動作フローチャートである。
本実施例では、スタンバイ温度を165℃、定着可能温
度を180℃に設定した。
【0133】本実施例のウォームアップ中のヒータ51
4の発熱量制御を行う際の状態量として、
4の発熱量制御を行う際の状態量として、
【0134】 電源投入後、プリント信号が入力され
るまでの時間(T) 画像データ量。本実施例では、画像出力予定の画像
データの1ページ当りの印字比率(I)
るまでの時間(T) 画像データ量。本実施例では、画像出力予定の画像
データの1ページ当りの印字比率(I)
【0135】の2つの状態量を用いる。また、ウォーム
アップ中のヒータ514の発熱量制御を行う際の制御量
として、
アップ中のヒータ514の発熱量制御を行う際の制御量
として、
【0136】 ヒータ514の全点燈状態(この時、
ヒータ514は、100V入力で、665Wとなる)に
対する点燈比率(P)
ヒータ514は、100V入力で、665Wとなる)に
対する点燈比率(P)
【0137】を用いる。また、図15の(a),
(b),(c)は、上記〜の状態量及び制御量のメ
ンバシップ関数と呼ばれるファジィ集合である。この集
合は、上記状態量及び制御量のT,I,Pを大きくいく
つかの集合に分け、例えば、
(b),(c)は、上記〜の状態量及び制御量のメ
ンバシップ関数と呼ばれるファジィ集合である。この集
合は、上記状態量及び制御量のT,I,Pを大きくいく
つかの集合に分け、例えば、
【0138】1)NB(Negative Big):負の値で絶対値
が大きい。
が大きい。
【0139】2)NS(Negative Small):負の値で絶対
値が小さい。
値が小さい。
【0140】3)ZO(Zero):0付近 4)PS(Positive Small):正の値で絶対値が小さい。
【0141】5)PB(Positive Big):正の値で絶対値
が大きい。
が大きい。
【0142】と各々の集合に属する度合を0から1まで
の値で表現したものである。図15(a)は、Tのメン
バシップ関数、図15(b)は、Iのメンバシップ関
数、図15(c)は、Pのメンバシップ関数である。
の値で表現したものである。図15(a)は、Tのメン
バシップ関数、図15(b)は、Iのメンバシップ関
数、図15(c)は、Pのメンバシップ関数である。
【0143】図15(a)のZOを例として説明する
と、電源投入後、プリント信号が入力されるまでの時間
が、60秒の場合、ZOという集合に属する度合は1で
あり、52.8秒または67.2秒の場合、ZOという
集合に属する度合は0.5であり、45秒または75秒
の場合、ZOという集合に属する度合は、0であるとい
う意味である。他の場合も同様である。
と、電源投入後、プリント信号が入力されるまでの時間
が、60秒の場合、ZOという集合に属する度合は1で
あり、52.8秒または67.2秒の場合、ZOという
集合に属する度合は0.5であり、45秒または75秒
の場合、ZOという集合に属する度合は、0であるとい
う意味である。他の場合も同様である。
【0144】ヒータ514の点燈比率(P)の決定は、
TとIから、次のようなファジィ規則を用いて行なう。
TとIから、次のようなファジィ規則を用いて行なう。
【0145】(ルール)もし、TがNBで、かつIがN
Bならば、Pは、PBにせよ。
Bならば、Pは、PBにせよ。
【0146】ファジィ規則は、上記(ルール)のよう
に、「もし……ならば」という前件部と、「……にせ
よ。」という後件部からなる。このようなファジィ規則
を必要に応じて設定する。本実施例におけるファジィ規
則を表1に示す。
に、「もし……ならば」という前件部と、「……にせ
よ。」という後件部からなる。このようなファジィ規則
を必要に応じて設定する。本実施例におけるファジィ規
則を表1に示す。
【0147】
【表1】
【0148】ウォームアップ中に、プリント信号が入力
されなかった場合は、ヒータ514の点燈比率は、15
%に設定してあり、ヒータ514の Wattageは、約10
0Wとなる。この場合、本体装置は、電源投入後すぐに
動作させる必要はないので、ウォームアップ時間は、長
時間化しても問題ない。実施例10の場合、ウォームア
ップ中に、プリント信号が入力されなければ、ウォーム
アップ時間は、室温20℃から、本体装置を立ち上げた
とすると、約12分(定着ローラ表面温度上昇率約0.
2deg/sec)となる。この間のヒータ514の最
大消費電力は、約100Wと、ヒータ514の定格(1
00V,665W)に対し、大幅に減少し、供給電流
も、約1Aと、従来の6.65Aに対し、大幅に減少し
ている。
されなかった場合は、ヒータ514の点燈比率は、15
%に設定してあり、ヒータ514の Wattageは、約10
0Wとなる。この場合、本体装置は、電源投入後すぐに
動作させる必要はないので、ウォームアップ時間は、長
時間化しても問題ない。実施例10の場合、ウォームア
ップ中に、プリント信号が入力されなければ、ウォーム
アップ時間は、室温20℃から、本体装置を立ち上げた
とすると、約12分(定着ローラ表面温度上昇率約0.
2deg/sec)となる。この間のヒータ514の最
大消費電力は、約100Wと、ヒータ514の定格(1
00V,665W)に対し、大幅に減少し、供給電流
も、約1Aと、従来の6.65Aに対し、大幅に減少し
ている。
【0149】一方、ウォームアップ時間を短縮する必要
があるのは、(言いかえれば、ヒータ514の点燈比率
を高く設定する必要があるのは、)電源投入後、すぐ
に、プリント信号が入力された場合であり、特に、画像
データ量が少ない場合である。画像データ量が多けれ
ば、画像処理回路での処理のための時間が多く必要とな
り、定着装置515を早急に立ち上げる必要はなくな
る。以上を考慮して、ファジィ規則を表1のように設定
した。
があるのは、(言いかえれば、ヒータ514の点燈比率
を高く設定する必要があるのは、)電源投入後、すぐ
に、プリント信号が入力された場合であり、特に、画像
データ量が少ない場合である。画像データ量が多けれ
ば、画像処理回路での処理のための時間が多く必要とな
り、定着装置515を早急に立ち上げる必要はなくな
る。以上を考慮して、ファジィ規則を表1のように設定
した。
【0150】次に、本実施例の動作例を図14に示した
フローチャートを基に説明する。
フローチャートを基に説明する。
【0151】〔動作例1〕ウォームアップ中にプリント
信号が入力されなかった場合。
信号が入力されなかった場合。
【0152】CPU501は、ヒータ514の点燈比率
を15%に設定し、定着ヒータドライブ回路510を駆
動する。その結果、ヒータ514の最大消費電力は約1
00Wとなり、低消費電力で定着装置515を立ち上げ
る。約12分後、本体装置はレディ状態となる。使用者
は、すぐに画像出力を行なう予定はないので、ウォーム
アップに12分間かかっても、何ら問題はない。また、
最大消費電力が100W程度であるので、供給電流が1
Aになり従来の装置の15%となり、大幅な供給電流の
低減が図れた。なお、本実施例を従来通りに立ち上げる
と最大消費電力は、665W、供給電流は6.65Aと
なってしまう。
を15%に設定し、定着ヒータドライブ回路510を駆
動する。その結果、ヒータ514の最大消費電力は約1
00Wとなり、低消費電力で定着装置515を立ち上げ
る。約12分後、本体装置はレディ状態となる。使用者
は、すぐに画像出力を行なう予定はないので、ウォーム
アップに12分間かかっても、何ら問題はない。また、
最大消費電力が100W程度であるので、供給電流が1
Aになり従来の装置の15%となり、大幅な供給電流の
低減が図れた。なお、本実施例を従来通りに立ち上げる
と最大消費電力は、665W、供給電流は6.65Aと
なってしまう。
【0153】〔動作例2〕本体装置に電源投入と同時
に、プリント信号が入力され、画像データ量は、5%印
字比率であった場合。
に、プリント信号が入力され、画像データ量は、5%印
字比率であった場合。
【0154】本体装置の電源投入後、プリント信号が入
力されていたので、CPU501は、状態量T(電源投
入後、プリント信号が入力されるまでの時間)を入力す
る。本実施例では、T=0(sec)である。次に、C
PU501は、状態量I(1ページ当りの印字比率)を
入力する。本実施例では、I=5(%)である。次に、
CPU501は、図15に示したメンバシップ関数及び
表1に示したファジィ規則をROM502より読み出
し、先に入力したデータ(T=0,I=5)を基にファ
ジィ推論を行なう。ファジィ推論は、RAM503を演
算作業領域として用いる。CPU501は、状態量T及
びIを図15のメンバシップ関数より、どの集合に属す
るかを調べ、次に、表1に示したファジィ規則に当ては
め、図15のメンバシップ関数より、各集合に属する度
合を求める。次にCPU501は、各ファジィ規則にお
いて、前件部の度合の最小値より、後件部の度合を決
め、各ファジィ規則の後件部を重ね合せて合成(MAX
値をとる)し、重心を求めてディファジィ化して、最終
出力である制御量Pを求める。動作例2では、T=0,
I=5であるので、Tは、NBに度合1.0で属し、I
も、NBに度合1.0で属する。その結果、ファジィ推
論に寄与するファジィ規則は、
力されていたので、CPU501は、状態量T(電源投
入後、プリント信号が入力されるまでの時間)を入力す
る。本実施例では、T=0(sec)である。次に、C
PU501は、状態量I(1ページ当りの印字比率)を
入力する。本実施例では、I=5(%)である。次に、
CPU501は、図15に示したメンバシップ関数及び
表1に示したファジィ規則をROM502より読み出
し、先に入力したデータ(T=0,I=5)を基にファ
ジィ推論を行なう。ファジィ推論は、RAM503を演
算作業領域として用いる。CPU501は、状態量T及
びIを図15のメンバシップ関数より、どの集合に属す
るかを調べ、次に、表1に示したファジィ規則に当ては
め、図15のメンバシップ関数より、各集合に属する度
合を求める。次にCPU501は、各ファジィ規則にお
いて、前件部の度合の最小値より、後件部の度合を決
め、各ファジィ規則の後件部を重ね合せて合成(MAX
値をとる)し、重心を求めてディファジィ化して、最終
出力である制御量Pを求める。動作例2では、T=0,
I=5であるので、Tは、NBに度合1.0で属し、I
も、NBに度合1.0で属する。その結果、ファジィ推
論に寄与するファジィ規則は、
【0155】IF T is NB and I is NB Then P is PB
【0156】となる。これ以外のルールは、Pの出力が
0となり、推論結果に影響を与えない。動作例2では、
TがNBに属する度合は1.0であり、Iが、NBに属
する度合も1.0であるので、T,I各集合の度合のM
IN値(最小値)をとり、この値により、Pの集合の度
合を決める(Pの集合の頭を切る。図16参照)。この
結果、動作例2では、PがPBに属する度合も1.0と
なり、Pの集合の重心をとってディファジィ化する。P
の出力値は、110%となる。ヒータ514の点燈比率
に、100%以上は存在しないので、Pの出力値100
%以上は、全て、ヒータ514の全点燈となる。
0となり、推論結果に影響を与えない。動作例2では、
TがNBに属する度合は1.0であり、Iが、NBに属
する度合も1.0であるので、T,I各集合の度合のM
IN値(最小値)をとり、この値により、Pの集合の度
合を決める(Pの集合の頭を切る。図16参照)。この
結果、動作例2では、PがPBに属する度合も1.0と
なり、Pの集合の重心をとってディファジィ化する。P
の出力値は、110%となる。ヒータ514の点燈比率
に、100%以上は存在しないので、Pの出力値100
%以上は、全て、ヒータ514の全点燈となる。
【0157】以上のファジィ推論の様子を図16に示
す。動作例2ではヒータ514の最大消費電力は、66
5Wとなり、ウォームアップ時間は、最短の60秒(室
温20℃から立ち上げた場合)となる。(このときの定
着ローラ512の表面温度上昇率は、約2.42℃/s
ec。)つまり、本実施例では、電源投入と同時に、プ
リント信号が入力され、文字画像等の印字比率の低い画
像を出力する場合は、最短のウォームアップ時間とな
り、使用者にすぐに出力画像を提供できる。また、この
場合供給電流は、6.65Aと従来並に増加するが、コ
ンピュータ等の他の外部装置は即に立ち上がっており、
供給電流に余裕が生じているので問題ない。
す。動作例2ではヒータ514の最大消費電力は、66
5Wとなり、ウォームアップ時間は、最短の60秒(室
温20℃から立ち上げた場合)となる。(このときの定
着ローラ512の表面温度上昇率は、約2.42℃/s
ec。)つまり、本実施例では、電源投入と同時に、プ
リント信号が入力され、文字画像等の印字比率の低い画
像を出力する場合は、最短のウォームアップ時間とな
り、使用者にすぐに出力画像を提供できる。また、この
場合供給電流は、6.65Aと従来並に増加するが、コ
ンピュータ等の他の外部装置は即に立ち上がっており、
供給電流に余裕が生じているので問題ない。
【0158】〔動作例3〕本体装置に電源投入後、60
秒後にプリント信号が入力され、画像データ量は、印字
比率28%であった場合。
秒後にプリント信号が入力され、画像データ量は、印字
比率28%であった場合。
【0159】本体装置に電源投入後60秒以内は、プリ
ント信号は入力されていないので、ヒータ514の点燈
比率は15%となり、約100Wで、定着装置515を
立ち上げる。定着ローラ512は、プリント信号が入力
されるまでに、約12℃温度上昇し、室温20℃からス
タートしたとすると、約32℃になる。
ント信号は入力されていないので、ヒータ514の点燈
比率は15%となり、約100Wで、定着装置515を
立ち上げる。定着ローラ512は、プリント信号が入力
されるまでに、約12℃温度上昇し、室温20℃からス
タートしたとすると、約32℃になる。
【0160】ウォームアップ開始60秒後、プリント信
号が入力されると、CPU501は、ファジィ推論を開
始する。CPU501は、動作例2と同様に、ファジィ
推論を行なう。動作例3では、T=60,I=28とな
り、Tは1.0の度合で、ZOに、Iは約0.8の度合
でPBに属する。Pの出力値に寄与するファジィ規則
は、
号が入力されると、CPU501は、ファジィ推論を開
始する。CPU501は、動作例2と同様に、ファジィ
推論を行なう。動作例3では、T=60,I=28とな
り、Tは1.0の度合で、ZOに、Iは約0.8の度合
でPBに属する。Pの出力値に寄与するファジィ規則
は、
【0161】IF T is ZO and I is PB Then P is NS
【0162】となる。動作例2と同様に、ファジィ推論
を行なった結果、Pの出力値として、P=45%を得
る。その結果、ウォームアップ開始60秒後は、ヒータ
514の最大消費電力は約300Wとなり、定着ローラ
512の表面温度上昇率は約0.2℃/secから、約
1.1℃/secへ上昇し、約120秒後、レディ状態
となる。動作例3では、ウォームアップ時間は約3分と
なる。動作例3では、画像データ量が多いので、画像処
理のために時間がかかる。グラフィック画像等の場合、
画像処理には、2分以上要する場合が多い。動作例3で
は、プリント信号入力後、約2分を要して定着装置51
5を立ち上げているので、画像処理完了と同時に、本体
装置をレディ状態にすることが可能となり、使用者にと
っては、最短の待ち時間で、従来より大幅な最大消費電
力の低減つまり、供給電流の低減を図ることができる。
を行なった結果、Pの出力値として、P=45%を得
る。その結果、ウォームアップ開始60秒後は、ヒータ
514の最大消費電力は約300Wとなり、定着ローラ
512の表面温度上昇率は約0.2℃/secから、約
1.1℃/secへ上昇し、約120秒後、レディ状態
となる。動作例3では、ウォームアップ時間は約3分と
なる。動作例3では、画像データ量が多いので、画像処
理のために時間がかかる。グラフィック画像等の場合、
画像処理には、2分以上要する場合が多い。動作例3で
は、プリント信号入力後、約2分を要して定着装置51
5を立ち上げているので、画像処理完了と同時に、本体
装置をレディ状態にすることが可能となり、使用者にと
っては、最短の待ち時間で、従来より大幅な最大消費電
力の低減つまり、供給電流の低減を図ることができる。
【0163】以上説明してきた様に、本発明を用いるこ
とにより、使用者にとって、常に最短の待ち時間内で画
像出力を行なうことができ、かつ、同時に供給電流の低
減を図ることが可能となり、供給電流不足による電源出
力遮断の不安はなくなる。なお、本実施例で示したファ
ジィ規則は、本体装置のデータ処理能力に適した規則に
設定することが望ましい。また、ヒータ514の発熱量
制御のための手段は、本実施例で示したヒータ点燈時間
制御以外であっても良い。例えば、電源電圧の位相制御
を行ない、ヒータ514の消費電力を変化させても同様
の結果が得られる。
とにより、使用者にとって、常に最短の待ち時間内で画
像出力を行なうことができ、かつ、同時に供給電流の低
減を図ることが可能となり、供給電流不足による電源出
力遮断の不安はなくなる。なお、本実施例で示したファ
ジィ規則は、本体装置のデータ処理能力に適した規則に
設定することが望ましい。また、ヒータ514の発熱量
制御のための手段は、本実施例で示したヒータ点燈時間
制御以外であっても良い。例えば、電源電圧の位相制御
を行ない、ヒータ514の消費電力を変化させても同様
の結果が得られる。
【0164】〈実施例11〉次に、本発明の実施例11
を図17及び図18に基づいて説明する。なお、実施例
10との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
を図17及び図18に基づいて説明する。なお、実施例
10との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
【0165】本実施例は、実施例10と比較して、ファ
ジィ推論方法が異なり、実施例10の動作に加え、定着
温度も制御可能となっている。本実施例の本体構成とし
ては、実施例10と同じであるので、その構成図は省略
した。
ジィ推論方法が異なり、実施例10の動作に加え、定着
温度も制御可能となっている。本実施例の本体構成とし
ては、実施例10と同じであるので、その構成図は省略
した。
【0166】以下、実施例11の動作原理について説明
する。本体装置に電源が投入されると、CPU501
は、プリント信号入力の有無を調べる。プリント信号入
力が無いならば、CPU501は、ヒータ514を15
%点燈し、約100Wの低消費電力で、スタンバイ温度
Ts(=165℃)まで、定着装置515を立ち上げ
る。この間、プリント信号の入力がなければ、ウォーム
アップ時間は、約12分となる。また、レディ状態後、
プリント信号が入力された場合、定着温度は180℃に
設定される。本体装置に電源投入時、及びウォームアッ
プ時間中に、プリント信号が入力されると、CPU50
1は実施例10と同様のファジィ推論(これをファジィ
推論Iとした)を行ない、ヒータ514の点燈比率を決
定する。
する。本体装置に電源が投入されると、CPU501
は、プリント信号入力の有無を調べる。プリント信号入
力が無いならば、CPU501は、ヒータ514を15
%点燈し、約100Wの低消費電力で、スタンバイ温度
Ts(=165℃)まで、定着装置515を立ち上げ
る。この間、プリント信号の入力がなければ、ウォーム
アップ時間は、約12分となる。また、レディ状態後、
プリント信号が入力された場合、定着温度は180℃に
設定される。本体装置に電源投入時、及びウォームアッ
プ時間中に、プリント信号が入力されると、CPU50
1は実施例10と同様のファジィ推論(これをファジィ
推論Iとした)を行ない、ヒータ514の点燈比率を決
定する。
【0167】次に、CPU501は、ファジィ推論Iの
結果、得られた制御量(ヒータ514の点燈比率P)
と,1ページ当りの印字比率Iを基に、第二のファジィ
推論(これをファジィ推論IIとした)を行ない、定着温
度を決定する。このファジィ推論IIついては、後で説明
する。ファジィ推論I、ファジィ推論IIより、ヒータ5
14の点燈比率、定着温度を決定すると、CPU501
はこの制御量を基に、定着ヒータドライブ回路510を
駆動し、画像形成動作を開始する。
結果、得られた制御量(ヒータ514の点燈比率P)
と,1ページ当りの印字比率Iを基に、第二のファジィ
推論(これをファジィ推論IIとした)を行ない、定着温
度を決定する。このファジィ推論IIついては、後で説明
する。ファジィ推論I、ファジィ推論IIより、ヒータ5
14の点燈比率、定着温度を決定すると、CPU501
はこの制御量を基に、定着ヒータドライブ回路510を
駆動し、画像形成動作を開始する。
【0168】次に、ファジィ推論IIの推論方法について
説明する。ファジィ推論IIにおける状態量として、
説明する。ファジィ推論IIにおける状態量として、
【0169】 画像データ量。実施例10と同様に、
画像出力予定の画像データの1ページ当りの印字比率
(I) ファジィ推論Iによって得られた制御量。つまり、
ヒータ514の全点燈状態に対する点燈比率(P)
画像出力予定の画像データの1ページ当りの印字比率
(I) ファジィ推論Iによって得られた制御量。つまり、
ヒータ514の全点燈状態に対する点燈比率(P)
【0170】の2つを用い、定着温度を決定する際の制
御量として、
御量として、
【0171】 あらかじめ設定されている定着温度
(=180℃とした。)に対する温度偏差(FT)
(=180℃とした。)に対する温度偏差(FT)
【0172】を用いる。つまり、本実施例では、実施例
10と同じ状態量検知手段を用いたにも拘らず、第一回
目のファジィ推論の結果を状態量として用い、第二回目
のファジィ推論を行なうことにより、最終的に、二つの
制御量を得ている。
10と同じ状態量検知手段を用いたにも拘らず、第一回
目のファジィ推論の結果を状態量として用い、第二回目
のファジィ推論を行なうことにより、最終的に、二つの
制御量を得ている。
【0173】ファジィ推論IIにおける先記の〜の状
態量および制御量のメンバシップ関数を図18に示し
た。また、ファジィ推論IIにおけるファジィ規則を表2
に示した。
態量および制御量のメンバシップ関数を図18に示し
た。また、ファジィ推論IIにおけるファジィ規則を表2
に示した。
【0174】
【表2】
【0175】次に、本実施例の具体的な動作例について
記述する。
記述する。
【0176】〔動作例1〕ウォームアップ中にプリント
信号が入力されなかった場合。
信号が入力されなかった場合。
【0177】実施例10と同様の動作を行なう。ここで
は、省略する。
は、省略する。
【0178】〔動作例2〕本体装置に電源投入と同時
に、プリント信号が入力され、画像データ量は、5%印
字比率であった場合。
に、プリント信号が入力され、画像データ量は、5%印
字比率であった場合。
【0179】本実施例は、ファジィ推論I終了までは、
実施例10と同様の動作を行ない、その結果、ヒータ5
14の点燈比率110%(実際の制御時は、先述したよ
うに100%となる。)という制御量Pを得る。次に、
CPU501、は制御量Pを状態量として用い、PとI
より、ファジィ推論IIを行なう。ここでは、P=11
0,I=5であるので、Pは、PBに1.0の度合で属
し、Iは、NBに1.0の度合で属する。ファジィ推論
IIの出力に寄与するファジィ規則は、
実施例10と同様の動作を行ない、その結果、ヒータ5
14の点燈比率110%(実際の制御時は、先述したよ
うに100%となる。)という制御量Pを得る。次に、
CPU501、は制御量Pを状態量として用い、PとI
より、ファジィ推論IIを行なう。ここでは、P=11
0,I=5であるので、Pは、PBに1.0の度合で属
し、Iは、NBに1.0の度合で属する。ファジィ推論
IIの出力に寄与するファジィ規則は、
【0180】IF P is PB and I is NB Then FT is NB
【0181】となる。これ以外のルールは、FTの出力
は0となり、推論結果に影響を与えない。ファジィ推論
Iと同様に、ファジィ推論IIを行なうと、FTの出力値
は、FT=−15℃となり、新たに、定着温度が165
℃に設定される。
は0となり、推論結果に影響を与えない。ファジィ推論
Iと同様に、ファジィ推論IIを行なうと、FTの出力値
は、FT=−15℃となり、新たに、定着温度が165
℃に設定される。
【0182】以上のファジィ推論の結果、動作例2で
は、ヒータ514は100%点燈し、ヒータ514の最
大消費電力は665W、定着ローラ512の表面温度上
昇率は約2.42deg/secとなり、室温20℃か
らの立上げでは、ウォームアップ時間は最短の60秒と
なる。さらに、定着温度は、180℃から165℃に変
更されているので、その分、ヒータ514の消費電力量
を従来は12.2whのところ、本実施例では、11w
h減らすことができ、少しではあるが無駄なエネルギー
の消費をなくせる。定着温度が低下できる理由は、出力
画像の印字比率が低いので、充分な定着性を得るための
熱量が、その分少なくてすむためである。逆に、グラフ
ィク画像等の印字比率の高い画像の場合は、定着温度を
上げることにより、充分な定着性を確保することが可能
となる。例えば、本実施例においては、I=30%とな
ると、FT=+15℃となり、定着温度は195℃に設
定される。
は、ヒータ514は100%点燈し、ヒータ514の最
大消費電力は665W、定着ローラ512の表面温度上
昇率は約2.42deg/secとなり、室温20℃か
らの立上げでは、ウォームアップ時間は最短の60秒と
なる。さらに、定着温度は、180℃から165℃に変
更されているので、その分、ヒータ514の消費電力量
を従来は12.2whのところ、本実施例では、11w
h減らすことができ、少しではあるが無駄なエネルギー
の消費をなくせる。定着温度が低下できる理由は、出力
画像の印字比率が低いので、充分な定着性を得るための
熱量が、その分少なくてすむためである。逆に、グラフ
ィク画像等の印字比率の高い画像の場合は、定着温度を
上げることにより、充分な定着性を確保することが可能
となる。例えば、本実施例においては、I=30%とな
ると、FT=+15℃となり、定着温度は195℃に設
定される。
【0183】〔動作例3〕本体装置に電源投入後、60
秒後にプリント信号が入力され、画像データ量は、印字
比率28%であった場合。
秒後にプリント信号が入力され、画像データ量は、印字
比率28%であった場合。
【0184】ファジィ推論Iまでは、実施例10と同様
に動作し、その結果P=45%を得る。次に、P=45
%、I=28%を状態量として、ファジィ推論IIを行な
う。出力に影響するファジィ規則は、
に動作し、その結果P=45%を得る。次に、P=45
%、I=28%を状態量として、ファジィ推論IIを行な
う。出力に影響するファジィ規則は、
【0185】IF P is NS and I is PB Then FT is PB
【0186】となり、FT=+15℃を得る。つまり、
ヒータ514の点燈比率は45%で、約300Wとな
り、定着温度は195℃に設定される。この結果、動作
例3では印字比率の高い画像に対しては、充分な熱量を
確保し出力画像の定着性を充分に保証すると同時にヒー
タ514の最大消費電力を可能な限り、低下させ、供給
電流の低減を図り、電源出力の遮断を防止することが可
能となっている。動作例2及び動作例3から明らかなよ
うに、本実施例においては実施例10と同様に、使用者
にとって常に最短の待ち時間内で、画像出力を行なうこ
とができ、かつ、同時に少しではあるが、出力画像の印
字比率を考慮することによって、省エネルギー化を図る
ことが可能である。さらに、常に良好な定着性を保証し
つつ、供給電流を低減しているので、電源出力の遮断の
不安はない。
ヒータ514の点燈比率は45%で、約300Wとな
り、定着温度は195℃に設定される。この結果、動作
例3では印字比率の高い画像に対しては、充分な熱量を
確保し出力画像の定着性を充分に保証すると同時にヒー
タ514の最大消費電力を可能な限り、低下させ、供給
電流の低減を図り、電源出力の遮断を防止することが可
能となっている。動作例2及び動作例3から明らかなよ
うに、本実施例においては実施例10と同様に、使用者
にとって常に最短の待ち時間内で、画像出力を行なうこ
とができ、かつ、同時に少しではあるが、出力画像の印
字比率を考慮することによって、省エネルギー化を図る
ことが可能である。さらに、常に良好な定着性を保証し
つつ、供給電流を低減しているので、電源出力の遮断の
不安はない。
【0187】〈実施例12〉次に、本発明の実施例12
について説明する。なお、実施例10及び実施例11と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
について説明する。なお、実施例10及び実施例11と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0188】実施例11では、ファジィ推論により、ヒ
ータ514の点燈比率と定着温度を制御した。本実施例
では実施例11と同じファジィ推論方法でヒータ514
の点燈比率と定着温度に加えてスタンバイ温度をも制御
した。本実施例は、実施例11のファジィ推論IIで得た
制御量FTを定着温度の温度偏差に加えて、スタンバイ
温度の温度偏差にも適用した。ファジィ推論方法は、実
施例11と同じなので、説明を省略する。例えば、FT
=−15℃となった場合、定着温度は(180℃−15
℃=)165℃、スタンバイ温度は、(165℃−15
℃=)150℃となる。こうすることによって、実施例
11で示した効果に加え、ウォームアップ時間を効率よ
く短縮できる。つまり、印字比率の小さい画像の場合
は、ウォームアップ時間を実施例11より、さらに短か
くすることができた。逆の場合、本体装置の画像処理時
間内で伸ばしているので、ウォームアップ時間が伸びて
も、使用者にとっては問題とならない。
ータ514の点燈比率と定着温度を制御した。本実施例
では実施例11と同じファジィ推論方法でヒータ514
の点燈比率と定着温度に加えてスタンバイ温度をも制御
した。本実施例は、実施例11のファジィ推論IIで得た
制御量FTを定着温度の温度偏差に加えて、スタンバイ
温度の温度偏差にも適用した。ファジィ推論方法は、実
施例11と同じなので、説明を省略する。例えば、FT
=−15℃となった場合、定着温度は(180℃−15
℃=)165℃、スタンバイ温度は、(165℃−15
℃=)150℃となる。こうすることによって、実施例
11で示した効果に加え、ウォームアップ時間を効率よ
く短縮できる。つまり、印字比率の小さい画像の場合
は、ウォームアップ時間を実施例11より、さらに短か
くすることができた。逆の場合、本体装置の画像処理時
間内で伸ばしているので、ウォームアップ時間が伸びて
も、使用者にとっては問題とならない。
【0189】さらに、本実施例では、実施例11と同様
に、無駄な消費電力量の低減が図れている。
に、無駄な消費電力量の低減が図れている。
【0190】〈実施例13〉次に、本発明の実施例13
を図19ないし図22に基づいて説明する。なお、実施
例10及び実施例11との共通箇所には同一符号を付し
て説明を省略する。
を図19ないし図22に基づいて説明する。なお、実施
例10及び実施例11との共通箇所には同一符号を付し
て説明を省略する。
【0191】実施例10〜12は、画像形成装置が単独
で存在する場合についてであるが、次に、画像形成装置
が複数台存在する場合に、本発明を適用した例を実施例
13として示す。図19において、各画像形成装置f〜
hは、実施例10で示した定着装置515と同じ定着装
置、画像形成部、給紙部、紙搬送部、駆動部等を有して
いる。但し、各画像形成装置f〜hが有しているCPU
では、ファジィ推論は行なわない。本実施例におけるフ
ァジィ推論は、コンピュータ等の各外部装置a〜e及
び、各画像形成装置f〜hが接続されている制御装置I
にて行なう。今ここで、外部装置a〜eは、ネットワー
クXに、画像形成装置f〜hは、ネットワークYに接続
されている。制御装置Iは、ネットワークXとネットワ
ークYを接続している。
で存在する場合についてであるが、次に、画像形成装置
が複数台存在する場合に、本発明を適用した例を実施例
13として示す。図19において、各画像形成装置f〜
hは、実施例10で示した定着装置515と同じ定着装
置、画像形成部、給紙部、紙搬送部、駆動部等を有して
いる。但し、各画像形成装置f〜hが有しているCPU
では、ファジィ推論は行なわない。本実施例におけるフ
ァジィ推論は、コンピュータ等の各外部装置a〜e及
び、各画像形成装置f〜hが接続されている制御装置I
にて行なう。今ここで、外部装置a〜eは、ネットワー
クXに、画像形成装置f〜hは、ネットワークYに接続
されている。制御装置Iは、ネットワークXとネットワ
ークYを接続している。
【0192】制御装置Iは、図20に示すような構成と
なっている。図20で、実際にファジィ推論を行なうC
PU530は、ファジィ規則及びメンバシップ関数を記
憶するROM531、及び、ファジィ推論を行なう際、
演算作業領域として用いるRAM532、そして、ネッ
トワークXからの画像データを一時記憶し、画像データ
量を測定し、その結果をCPU530に知らせる画像処
理回路533が接続されている。画像処理回路533に
一時記憶された画像データは、画像データ量の測定後、
指定された画像形成装置へ、ネットワークYを介して転
送される。また、各外部装置及び各画像形成装置への電
源投入は、ネットワークX、ネットワークYを介して、
CPU530へ知らされる。
なっている。図20で、実際にファジィ推論を行なうC
PU530は、ファジィ規則及びメンバシップ関数を記
憶するROM531、及び、ファジィ推論を行なう際、
演算作業領域として用いるRAM532、そして、ネッ
トワークXからの画像データを一時記憶し、画像データ
量を測定し、その結果をCPU530に知らせる画像処
理回路533が接続されている。画像処理回路533に
一時記憶された画像データは、画像データ量の測定後、
指定された画像形成装置へ、ネットワークYを介して転
送される。また、各外部装置及び各画像形成装置への電
源投入は、ネットワークX、ネットワークYを介して、
CPU530へ知らされる。
【0193】以下、本実施例の動作原理について説明す
る。図21は、本実施例の動作フローチャートである。
本実施例における各画像形成装置のスタンバイ温度は1
65℃、定着可能温度は180℃とした。
る。図21は、本実施例の動作フローチャートである。
本実施例における各画像形成装置のスタンバイ温度は1
65℃、定着可能温度は180℃とした。
【0194】本実施例における各画像形成装置f,g,
hのウォームアップ中のヒータ514の発熱量設定を行
う際の状態量として、
hのウォームアップ中のヒータ514の発熱量設定を行
う際の状態量として、
【0195】 各画像形成装置に電源投入後、制御装
置Iにプリント信号が入力されるまでの時間(T) 画像データ量。本実施例では、画像出力予定の画像
データの1ページ当りの印字比率(I) プリント信号が入力されている画像形成装置の台数
(X)
置Iにプリント信号が入力されるまでの時間(T) 画像データ量。本実施例では、画像出力予定の画像
データの1ページ当りの印字比率(I) プリント信号が入力されている画像形成装置の台数
(X)
【0196】の3つの状態量を用いる。また、ウォーム
アップ中の各画像形成装置のヒータ発熱量yとして、
アップ中の各画像形成装置のヒータ発熱量yとして、
【0197】 ヒータ514の全点燈状態(この時、
ヒータ514は100V入力で、665Wとなる)に対
する点燈比率を用いる(P)
ヒータ514は100V入力で、665Wとなる)に対
する点燈比率を用いる(P)
【0198】上記〜の状態量および制御量のメンバ
シップ関数を図22に示す。また、本実施例におけるフ
ァジィ規則を表3に示す。
シップ関数を図22に示す。また、本実施例におけるフ
ァジィ規則を表3に示す。
【0199】
【表3】
【0200】次に、本実施例の動作例を図21に示した
フローチャートを基に説明する。
フローチャートを基に説明する。
【0201】〔動作例1〕ウォームアップ中にプリント
信号が入力されなかった場合。
信号が入力されなかった場合。
【0202】制御装置IのCPU530は、外部装置a
〜e、画像形成装置f〜hの電源入力が確認されると、
外部装置a〜eのいずれかから、プリント信号が出力さ
れているかどうか確認する。CPU530は、外部装置
a〜eのいずれからもプリント信号が入力されていない
ことを確認すると、画像形成装置fへ10秒間ヒータ発
熱量50%、画像形成装置g,hへ10秒間ヒータ発熱
量0%(消燈)の指示を行なう。この指示を受け、各画
像形成装置f〜hのCPU501は、ウォームアップ動
作に入る。10秒後、再びCPU530は、画像形成装
置f,hへ10秒間ヒータ発熱量0%、画像形成装置g
へ10秒間ヒータ発熱量50%の指示を行なう。そして
再び10秒後に、CPU530は、装置f,gへ10秒
間ヒータ発熱量0%、装置hへ10秒間ヒータ発熱量5
0%の指示を行なう。この様にCPU530は、ある画
像形成装置のヒータ発熱量を10秒間だけ50%にし、
他は0%にするという指示を10秒毎に、ヒータ発熱量
50%の装置をf→g→hと順次変え、各画像形成装置
がスタンバイ状態になるまで行なう。これにより、すぐ
にプリント動作を行なう必要がない場合は、複数台、同
時に画像形成装置を立上げても、最大消費電力は、従来
装置では、約2000Wであったが、本実施例で約33
3Wと大幅に低下するので供給電流も20Aから、3.
3Aへと大幅に低減し、電源出力の遮断が生じる可能性
はなくなる。
〜e、画像形成装置f〜hの電源入力が確認されると、
外部装置a〜eのいずれかから、プリント信号が出力さ
れているかどうか確認する。CPU530は、外部装置
a〜eのいずれからもプリント信号が入力されていない
ことを確認すると、画像形成装置fへ10秒間ヒータ発
熱量50%、画像形成装置g,hへ10秒間ヒータ発熱
量0%(消燈)の指示を行なう。この指示を受け、各画
像形成装置f〜hのCPU501は、ウォームアップ動
作に入る。10秒後、再びCPU530は、画像形成装
置f,hへ10秒間ヒータ発熱量0%、画像形成装置g
へ10秒間ヒータ発熱量50%の指示を行なう。そして
再び10秒後に、CPU530は、装置f,gへ10秒
間ヒータ発熱量0%、装置hへ10秒間ヒータ発熱量5
0%の指示を行なう。この様にCPU530は、ある画
像形成装置のヒータ発熱量を10秒間だけ50%にし、
他は0%にするという指示を10秒毎に、ヒータ発熱量
50%の装置をf→g→hと順次変え、各画像形成装置
がスタンバイ状態になるまで行なう。これにより、すぐ
にプリント動作を行なう必要がない場合は、複数台、同
時に画像形成装置を立上げても、最大消費電力は、従来
装置では、約2000Wであったが、本実施例で約33
3Wと大幅に低下するので供給電流も20Aから、3.
3Aへと大幅に低減し、電源出力の遮断が生じる可能性
はなくなる。
【0203】〔動作例2〕電源入力60sec後に、画
像形成装置fに対し、1ページ当りの印字比率が4%の
画像データのプリント信号が出力された場合。
像形成装置fに対し、1ページ当りの印字比率が4%の
画像データのプリント信号が出力された場合。
【0204】制御装置IのCPU530は、外部装置a
〜e、画像形成装置f〜hの電源入力が確認されると、
外部装置a〜eのいずれかから、プリント信号が出力さ
れているかどうか確認する。CPU530は、外部装置
a〜eのいずれからもプリント信号が入力されていない
ことを確認すると、動作例1と同様な動作に入る。60
秒後、画像形成装置fに対し、1ページ当りの印字比率
が4%である画像データのプリント信号が出力される
と、CPU530は、先記した状態量T,I,Xを入力
し、ファジィ推論を行う。動作例2では、状態量T=6
0(sec)、状態量I=4(%)、状態量X=1
(台)となる。CPU530はROM531より、図2
2、表3に示したメンバシップ関数及びファジィ規則を
読み出す。なお、ファジィ推論は、RAM532を演算
作業領域として用いる。ファジィ推論の方法は、実施例
10〜12と同様である。
〜e、画像形成装置f〜hの電源入力が確認されると、
外部装置a〜eのいずれかから、プリント信号が出力さ
れているかどうか確認する。CPU530は、外部装置
a〜eのいずれからもプリント信号が入力されていない
ことを確認すると、動作例1と同様な動作に入る。60
秒後、画像形成装置fに対し、1ページ当りの印字比率
が4%である画像データのプリント信号が出力される
と、CPU530は、先記した状態量T,I,Xを入力
し、ファジィ推論を行う。動作例2では、状態量T=6
0(sec)、状態量I=4(%)、状態量X=1
(台)となる。CPU530はROM531より、図2
2、表3に示したメンバシップ関数及びファジィ規則を
読み出す。なお、ファジィ推論は、RAM532を演算
作業領域として用いる。ファジィ推論の方法は、実施例
10〜12と同様である。
【0205】動作例2では、T=60でZOに1.0、
I=4でNBに1.0、X=1でZOに1.0の度合で
属する。その結果、ファジィ推論に寄与するファジィ規
則は、
I=4でNBに1.0、X=1でZOに1.0の度合で
属する。その結果、ファジィ推論に寄与するファジィ規
則は、
【0206】 IF T is ZO and I is NB and X is ZO Then P is PB.
【0207】となる。これ以外のルールは、Pの出力は
0となり、推論結果に影響を与えない。ファジィ推論の
結果、Pの出力値は110%となり(よって、ヒータ発
熱量は100%となる。)、CPU530は、画像形成
装置fに対し、ヒータ発熱量100%を指示する。
0となり、推論結果に影響を与えない。ファジィ推論の
結果、Pの出力値は110%となり(よって、ヒータ発
熱量は100%となる。)、CPU530は、画像形成
装置fに対し、ヒータ発熱量100%を指示する。
【0208】よって画像形成装置は、電源投入後60秒
後、最大消費電力665Wとなる。プリント信号が入力
されない画像形成装置g,hについては、特にウォーム
アップを急ぐ必要がないので、この限りではないが、画
像形成装置fが立ち上るまで、画像形成装置g,hのヒ
ータ発熱量を0%にしても良く、また、g,hを交互に
ヒータ発熱量50%としても良い。つまり、ネットワー
クY内の最大消費電力は、665W〜約1000W程度
に抑えることが可能となる。これは、従来に比べ、約1
/4〜1/2のワット数である。以上、説明した様に、
画像形成装置が複数台設置されている環境にて本発明を
用いれば、画像形成装置の立上げ時に、その利用状況に
応じて、各画像形成装置の最大消費電力を最適に制御で
きる。その結果、供給電流の大幅低減が図れ、設置環境
の供給電流を増加させるための設備は、必要なくなり、
供給電流不足による電源出力の遮断を防止することが可
能になった。
後、最大消費電力665Wとなる。プリント信号が入力
されない画像形成装置g,hについては、特にウォーム
アップを急ぐ必要がないので、この限りではないが、画
像形成装置fが立ち上るまで、画像形成装置g,hのヒ
ータ発熱量を0%にしても良く、また、g,hを交互に
ヒータ発熱量50%としても良い。つまり、ネットワー
クY内の最大消費電力は、665W〜約1000W程度
に抑えることが可能となる。これは、従来に比べ、約1
/4〜1/2のワット数である。以上、説明した様に、
画像形成装置が複数台設置されている環境にて本発明を
用いれば、画像形成装置の立上げ時に、その利用状況に
応じて、各画像形成装置の最大消費電力を最適に制御で
きる。その結果、供給電流の大幅低減が図れ、設置環境
の供給電流を増加させるための設備は、必要なくなり、
供給電流不足による電源出力の遮断を防止することが可
能になった。
【0209】〈実施例14〉次に、本発明の実施例14
を図24ないし図26に基づいて説明する。図24は電
子写真複写機として白黒画像複写機であり、本発明によ
る画像定着装置が適用可能な装置の一例である。
を図24ないし図26に基づいて説明する。図24は電
子写真複写機として白黒画像複写機であり、本発明によ
る画像定着装置が適用可能な装置の一例である。
【0210】図24において630は装置筐体である。
該装置筐体630の上面板632上には、ガラス板等の
透明板部材より成る往復動型の原稿載置台631が配設
されており、該原稿載置台631は筐体上面板632上
を図面上右方a、左方a′にそれぞれ所定の速度で往復
移動するように駆動される。
該装置筐体630の上面板632上には、ガラス板等の
透明板部材より成る往復動型の原稿載置台631が配設
されており、該原稿載置台631は筐体上面板632上
を図面上右方a、左方a′にそれぞれ所定の速度で往復
移動するように駆動される。
【0211】600は原稿であり、複写すべき画像面側
を下向きにして原稿載置台631の上面に所定の載置基
準に従って載置し、その上に原稿圧着板633を被せて
押え込むことによりセットされる。
を下向きにして原稿載置台631の上面に所定の載置基
準に従って載置し、その上に原稿圧着板633を被せて
押え込むことによりセットされる。
【0212】634は筐体上面板632面に原稿載置台
631の往復移動方向とは直角の方向(紙面に垂直の方
向)を長手方向として開口された原稿照明部としてのス
リット開口部である。原稿載置台631上に載置セット
した原稿600の下向き画像面は原稿載置台631の右
方aへの往動移動過程で右辺側から左面側にかけて順次
にスリット開口部634の位置を通過し、その通過過程
でランプ635の光をスリット開口部634、透明な原
稿載置台631を通して受けて照明走査される。その照
明走査光の原稿面反射光が短焦点小径結像素子アレイ6
36によって感光ドラム637面に結像露光される。
631の往復移動方向とは直角の方向(紙面に垂直の方
向)を長手方向として開口された原稿照明部としてのス
リット開口部である。原稿載置台631上に載置セット
した原稿600の下向き画像面は原稿載置台631の右
方aへの往動移動過程で右辺側から左面側にかけて順次
にスリット開口部634の位置を通過し、その通過過程
でランプ635の光をスリット開口部634、透明な原
稿載置台631を通して受けて照明走査される。その照
明走査光の原稿面反射光が短焦点小径結像素子アレイ6
36によって感光ドラム637面に結像露光される。
【0213】感光ドラム637は例えば酸化亜鉛感光層
・有機半導体感光層等の感光層が被覆処理され、中心支
軸637aを中心に所定の周速度で矢示bの時計方向に
回転駆動されるものであり、その回転過程で帯電器63
8により正極性または負極性の一様な帯電処理を受け、
その一様帯電器面に上記の原稿画像の結像露光(スリッ
ト露光)を受けることにより感光ドラム637面には結
像露光した原稿画像に対応した静電潜像が順次形成され
る。
・有機半導体感光層等の感光層が被覆処理され、中心支
軸637aを中心に所定の周速度で矢示bの時計方向に
回転駆動されるものであり、その回転過程で帯電器63
8により正極性または負極性の一様な帯電処理を受け、
その一様帯電器面に上記の原稿画像の結像露光(スリッ
ト露光)を受けることにより感光ドラム637面には結
像露光した原稿画像に対応した静電潜像が順次形成され
る。
【0214】この静電潜像は黒トナー現像装置639に
おいて、熱により軟化溶融する樹脂等より成る黒色トナ
ーにて順次に顕像化され、該顕像たるトナー画像が転写
部としての転写放電器640の配設部位へ移行する。
おいて、熱により軟化溶融する樹脂等より成る黒色トナ
ーにて順次に顕像化され、該顕像たるトナー画像が転写
部としての転写放電器640の配設部位へ移行する。
【0215】641は記録材としての転写材シートPを
積載収納したカセットであり、該カセット内のシートP
が給送ローラ641aの回転により一枚ずつ繰り出し給
送され、次いでレジストローラ642により、ドラム6
37上のトナー画像形成部の先端が転写放電器640の
部位に到達したとき転写材シートPの先端も転写放電器
640と感光ドラム637との間位置に丁度到達して両
者一致するようにタイミング取りされて同期給送され
る。そしてその給送シートPの面に対して転写放電器6
40により感光ドラム637側のトナー画像が順次に転
写される。
積載収納したカセットであり、該カセット内のシートP
が給送ローラ641aの回転により一枚ずつ繰り出し給
送され、次いでレジストローラ642により、ドラム6
37上のトナー画像形成部の先端が転写放電器640の
部位に到達したとき転写材シートPの先端も転写放電器
640と感光ドラム637との間位置に丁度到達して両
者一致するようにタイミング取りされて同期給送され
る。そしてその給送シートPの面に対して転写放電器6
40により感光ドラム637側のトナー画像が順次に転
写される。
【0216】転写部でトナー画像転写を受けたシートP
は分離手段(図示せず)で感光ドラム637面から順次
に分離されて搬送ガイド643によって本発明に従う定
着装置606に導かれて担持している未定着トナー画像
の加熱定着処理を受け、画像形成物(コピー)として機
外の排紙トレイ644上に排出される。トナー画像転写
後の感光ドラム637の面はクリーニング装置645に
より転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて繰り
返して画像形成に使用される。
は分離手段(図示せず)で感光ドラム637面から順次
に分離されて搬送ガイド643によって本発明に従う定
着装置606に導かれて担持している未定着トナー画像
の加熱定着処理を受け、画像形成物(コピー)として機
外の排紙トレイ644上に排出される。トナー画像転写
後の感光ドラム637の面はクリーニング装置645に
より転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて繰り
返して画像形成に使用される。
【0217】次に、上記画像形成装置に用いられる本実
施例の定着装置を図25に基づいて説明する。図25に
エンドレスベルトタイプのフィルム材を用いたフィルム
加熱方式の画像加熱定着装置の概略構成を示した。
施例の定着装置を図25に基づいて説明する。図25に
エンドレスベルトタイプのフィルム材を用いたフィルム
加熱方式の画像加熱定着装置の概略構成を示した。
【0218】601’はエンドレスベルトタイプの薄膜
耐熱性のフィルム材(以下、エンドレスフィルムやフィ
ルムとも記す)である。このフィルム材601’の構成
は後述する。602はフィルム駆動ローラ、603はフ
ィルムテンションローラを兼ねる従動ローラ、604は
加熱体(サーマルヒータ)である。駆動ローラ602,
従動ローラ603,加熱体604は互いに略平行に配置
され、エンドレスフィルム601’はこの三部材間に懸
回張設されている。
耐熱性のフィルム材(以下、エンドレスフィルムやフィ
ルムとも記す)である。このフィルム材601’の構成
は後述する。602はフィルム駆動ローラ、603はフ
ィルムテンションローラを兼ねる従動ローラ、604は
加熱体(サーマルヒータ)である。駆動ローラ602,
従動ローラ603,加熱体604は互いに略平行に配置
され、エンドレスフィルム601’はこの三部材間に懸
回張設されている。
【0219】駆動ローラ602,従動ローラ603はそ
れぞれその両端軸部を軸受部材間(図示せず)に回転自
由に軸受支持させてある。加熱体604は不動部材(図
示せず)に固定支持させた定置部材である。駆動ローラ
602は駆動系(図示せず)により図面上時計方向に回
転駆動され、エンドレスフィルム601’はこの駆動ロ
ーラ602の回転駆動に伴い駆動ローラ602の外周面
とフィルム内面との摩擦力により搬送力が与えられて、
フィルム内面が加熱体604の下面を摺動しながら駆動
ローラ602,従動ローラ603,加熱体604の三部
材間を図面上矢示aの時計方向に、被加熱材としてシー
トPの搬送速度(本実施例では50mm/sec)と略
同じ周速度をもって回転駆動される。
れぞれその両端軸部を軸受部材間(図示せず)に回転自
由に軸受支持させてある。加熱体604は不動部材(図
示せず)に固定支持させた定置部材である。駆動ローラ
602は駆動系(図示せず)により図面上時計方向に回
転駆動され、エンドレスフィルム601’はこの駆動ロ
ーラ602の回転駆動に伴い駆動ローラ602の外周面
とフィルム内面との摩擦力により搬送力が与えられて、
フィルム内面が加熱体604の下面を摺動しながら駆動
ローラ602,従動ローラ603,加熱体604の三部
材間を図面上矢示aの時計方向に、被加熱材としてシー
トPの搬送速度(本実施例では50mm/sec)と略
同じ周速度をもって回転駆動される。
【0220】605はシリコーンゴム等の離型性の良い
ゴム弾性層を有する加圧ローラであり、本実施例は外径
30mmで、7mm厚のシリコーンゴム層を有してい
る。そして加熱体604の下面との間にフィルム60
1’を挟ませて付勢手段(図示せず)により例えば4〜
8kgfの当接力をもって加熱体下面に圧接させてあ
り、エンドレスフィルム601’の回転移動と共にフィ
ルム速度と略同一の周速度をもってフィルム回転移動方
向に順方向に回転する。607はフィルム材601’の
外面に当接する離型剤としてのシリコーンオイルを含浸
させたフェルトパッドである。
ゴム弾性層を有する加圧ローラであり、本実施例は外径
30mmで、7mm厚のシリコーンゴム層を有してい
る。そして加熱体604の下面との間にフィルム60
1’を挟ませて付勢手段(図示せず)により例えば4〜
8kgfの当接力をもって加熱体下面に圧接させてあ
り、エンドレスフィルム601’の回転移動と共にフィ
ルム速度と略同一の周速度をもってフィルム回転移動方
向に順方向に回転する。607はフィルム材601’の
外面に当接する離型剤としてのシリコーンオイルを含浸
させたフェルトパッドである。
【0221】加熱体604はエンドレスフィルム60
1’の軸方向(エンドレスフィルムの回転移動方向aに
直交する方向、以下、フィルム幅方向と記す)を長手方
向とする、通電により発熱する低熱容量線状加熱体であ
る。本実施例のものは、ヒータ基板604aと、該基板
の下面の略中央部に長手に沿って細帯状または線状に形
成具備させた通電発熱体層604bと、この通電発熱体
層604bを含む基板下面を約10μm厚で被覆させた
表面保護層としての耐熱ガラス層604cと、基板60
4aの上面に設けた検温素子604dと、該基板を断熱
支持するヒータ支持体604e等から成る。
1’の軸方向(エンドレスフィルムの回転移動方向aに
直交する方向、以下、フィルム幅方向と記す)を長手方
向とする、通電により発熱する低熱容量線状加熱体であ
る。本実施例のものは、ヒータ基板604aと、該基板
の下面の略中央部に長手に沿って細帯状または線状に形
成具備させた通電発熱体層604bと、この通電発熱体
層604bを含む基板下面を約10μm厚で被覆させた
表面保護層としての耐熱ガラス層604cと、基板60
4aの上面に設けた検温素子604dと、該基板を断熱
支持するヒータ支持体604e等から成る。
【0222】ヒータ基板604aは耐熱性,絶縁性,低
熱容量の部材であり、一例として、厚さ1mm,幅5〜
10mm,長さ310mmのアルミナ基板である。
熱容量の部材であり、一例として、厚さ1mm,幅5〜
10mm,長さ310mmのアルミナ基板である。
【0223】発熱体層604bは例えばAg/Pd(銀
パラジウム)・Ta2N等の電気抵抗材料の厚さ約10
μm,幅1〜3mmのスクリーン印刷等による塗工層で
ある。
パラジウム)・Ta2N等の電気抵抗材料の厚さ約10
μm,幅1〜3mmのスクリーン印刷等による塗工層で
ある。
【0224】検温素子604dは例えば、基板上面にス
クリーン印刷等により塗工したPt膜等の低熱容量の測
温抵抗体、基板上面の略中央部に熱伝導性の良いシリコ
ーン系接着剤等により接着した低熱容量のNTCサーミ
スタ等である。
クリーン印刷等により塗工したPt膜等の低熱容量の測
温抵抗体、基板上面の略中央部に熱伝導性の良いシリコ
ーン系接着剤等により接着した低熱容量のNTCサーミ
スタ等である。
【0225】ヒータ支持体604eはヒータ604a〜
604dを定着装置及び複写装置全体に対して断熱支持
するもので、断熱性,高耐熱性,剛性を有する、例えば
ポリフェニレンサルファイド,ポリアミドイミド,ポリ
イミド,ポリエーテルエーテルケトン,液晶ポリマー等
の高耐熱性樹脂や、これ等の樹脂とセラミックス,金
属,ガラス等との複合材料等である。
604dを定着装置及び複写装置全体に対して断熱支持
するもので、断熱性,高耐熱性,剛性を有する、例えば
ポリフェニレンサルファイド,ポリアミドイミド,ポリ
イミド,ポリエーテルエーテルケトン,液晶ポリマー等
の高耐熱性樹脂や、これ等の樹脂とセラミックス,金
属,ガラス等との複合材料等である。
【0226】発熱体層604bに通電がなされることに
より該発熱体層が発熱してヒータ基板604aが昇温す
る。このヒータ基板604aの温度が検温素子604d
により検温されて制御回路(図示せず)へフィードバッ
クされ、発熱体層604bに対する通電制御がなされて
加熱体の温度が所定の例えば180℃の定着温度に温調
管理される。
より該発熱体層が発熱してヒータ基板604aが昇温す
る。このヒータ基板604aの温度が検温素子604d
により検温されて制御回路(図示せず)へフィードバッ
クされ、発熱体層604bに対する通電制御がなされて
加熱体の温度が所定の例えば180℃の定着温度に温調
管理される。
【0227】通電は、例えば、DC100Vの周期20
msのパルス状波形で、検温素子604dによりコント
ロールされた所望の温度、エネルギー放出量に応じたパ
ルスを、そのパルス幅を変化させて与える。概略パルス
幅は0.5〜5msecとなる。あるいはAC100V
で、検温素子604dのヒータ基板検知温度に応じてト
ライアックを含む通電制御回路(図示せず)により通電
する位相角を制御することにより通電電力を制御する。
msのパルス状波形で、検温素子604dによりコント
ロールされた所望の温度、エネルギー放出量に応じたパ
ルスを、そのパルス幅を変化させて与える。概略パルス
幅は0.5〜5msecとなる。あるいはAC100V
で、検温素子604dのヒータ基板検知温度に応じてト
ライアックを含む通電制御回路(図示せず)により通電
する位相角を制御することにより通電電力を制御する。
【0228】Pは記録材としての、未定着のトナー画像
Taを上面に担持したシートである。シートPは画像形
成機構部(図示せず)から、フィルム601’を挟んで
加熱体604と加圧ローラ605とで形成される加熱定
着部N(圧接部、定着ニップ部)のフィルム601’と
加圧ローラ605との間に進入して未定着トナー画像面
がシートPの搬送速度と略同一速度で同方向に回転移動
状態のフィルム外面に密着して該フィルム601’と一
緒の重なり状態で加熱定着部Nを挟圧力を受けつつ通過
していく。これにより、トナー画像Taは加熱定着部N
において、加熱・加圧を受けて軟化溶融トナー画像Tb
となる。
Taを上面に担持したシートである。シートPは画像形
成機構部(図示せず)から、フィルム601’を挟んで
加熱体604と加圧ローラ605とで形成される加熱定
着部N(圧接部、定着ニップ部)のフィルム601’と
加圧ローラ605との間に進入して未定着トナー画像面
がシートPの搬送速度と略同一速度で同方向に回転移動
状態のフィルム外面に密着して該フィルム601’と一
緒の重なり状態で加熱定着部Nを挟圧力を受けつつ通過
していく。これにより、トナー画像Taは加熱定着部N
において、加熱・加圧を受けて軟化溶融トナー画像Tb
となる。
【0229】フィルム601’は加熱定着部Nを通過す
るとヒータ支持体604eの曲率半径約2mm程度の曲
率の大きい分離部S(エッジ部)において、急角度(屈
曲角度θが約50°)で走行方向が転向される。これに
よりフィルム601’と重なった状態で加熱定着部Nを
通過して搬送されたシートPは該分離部Sにおいてフィ
ルム601’から曲率分離し排出され定着した状態Tc
となる。
るとヒータ支持体604eの曲率半径約2mm程度の曲
率の大きい分離部S(エッジ部)において、急角度(屈
曲角度θが約50°)で走行方向が転向される。これに
よりフィルム601’と重なった状態で加熱定着部Nを
通過して搬送されたシートPは該分離部Sにおいてフィ
ルム601’から曲率分離し排出され定着した状態Tc
となる。
【0230】加熱体604はヒータ基板604a,発熱
体層604b,表面保護層604c,検温素子604d
の熱容量が小さく、これが支持体604eにより断熱さ
れているので、加熱定着部Nにおけるヒータ基板604
aの温度は短時間にトナーのシートPへの定着可能温度
に達するので(クイックスタート性)、加熱体604を
予め通電発熱させておくスタンバイ温調の必要がなく省
エネルギーが実現でき、しかも機内昇温が防止できる。
体層604b,表面保護層604c,検温素子604d
の熱容量が小さく、これが支持体604eにより断熱さ
れているので、加熱定着部Nにおけるヒータ基板604
aの温度は短時間にトナーのシートPへの定着可能温度
に達するので(クイックスタート性)、加熱体604を
予め通電発熱させておくスタンバイ温調の必要がなく省
エネルギーが実現でき、しかも機内昇温が防止できる。
【0231】フィルム材601’はエンドレスベルト状
に限らず、ローラ巻きの有端の長尺フィルムとし、それ
を繰り出し軸から巻き取り軸へ加熱体を経由させて所定
の速度をもって走行させて使用する装置構成とすること
もできる。
に限らず、ローラ巻きの有端の長尺フィルムとし、それ
を繰り出し軸から巻き取り軸へ加熱体を経由させて所定
の速度をもって走行させて使用する装置構成とすること
もできる。
【0232】図26は本発明による定着フィルムの実施
例を示す層構成断面模式図であり、601’aは定着フ
ィルムの基層(ベースフィルム)としての耐熱性、ベー
スフィルム材層、601’bは耐熱性ベースフィルムの
厚み方向に貫通し独立に存在する異方伝熱体である。
例を示す層構成断面模式図であり、601’aは定着フ
ィルムの基層(ベースフィルム)としての耐熱性、ベー
スフィルム材層、601’bは耐熱性ベースフィルムの
厚み方向に貫通し独立に存在する異方伝熱体である。
【0233】耐熱性ベースフィルム材層601’aとし
ては、例えばポリイミド(PI),ポリエーテルエーテ
ルケトン(PEEK),ポリエーテルサルホン(PE
S),ポリエーテルイミド(PEI),ポリパラバン酸
(PPA),ポリベンゾイミダゾール(PBI)などの
高耐熱性樹脂フィルムが使用可能である。
ては、例えばポリイミド(PI),ポリエーテルエーテ
ルケトン(PEEK),ポリエーテルサルホン(PE
S),ポリエーテルイミド(PEI),ポリパラバン酸
(PPA),ポリベンゾイミダゾール(PBI)などの
高耐熱性樹脂フィルムが使用可能である。
【0234】異方伝熱体としては、銅(Cu),金(A
u),スズ(Sn),ニッケル(Ni)等の導電性の金
属材料が使用でき好ましい。
u),スズ(Sn),ニッケル(Ni)等の導電性の金
属材料が使用でき好ましい。
【0235】本実施例では50μm厚のポリイミドフィ
ルムの中にニッケルの異方伝熱体を作成した。
ルムの中にニッケルの異方伝熱体を作成した。
【0236】具体的作成方法の一例としては、ポリイミ
ドフィルムを銅(Cu)箔の上にコーティングし、ポリ
イミドにレーザ加工等により貫通孔を開け、Cu箔も一
部エッチング処理し、孔を開ける。この孔の部分に金属
(Ni)メッキした後に、Cu箔を化学エッチングで全
部除去し、図26の如き異方伝熱性ベースフィルムを得
た。
ドフィルムを銅(Cu)箔の上にコーティングし、ポリ
イミドにレーザ加工等により貫通孔を開け、Cu箔も一
部エッチング処理し、孔を開ける。この孔の部分に金属
(Ni)メッキした後に、Cu箔を化学エッチングで全
部除去し、図26の如き異方伝熱性ベースフィルムを得
た。
【0237】異方伝熱体のピッチは最小約15μm、直
径は約15〜25μmが作成可能である。
径は約15〜25μmが作成可能である。
【0238】本実施例において異方伝熱体601’bは
Niとしたが、その表面に耐摩耗性金属等を再コーティ
ングしてもかまわない。
Niとしたが、その表面に耐摩耗性金属等を再コーティ
ングしてもかまわない。
【0239】本実施例の異方伝熱性ベースフィルムを上
述した図25の画像定着装置の定着フィルム材601’
として用い、この定着装置606を上述した図24の画
像形成装置に組み込んで使用したところ、伝熱効果が高
く、熱拡散も少ないために、従来のフィルム加熱定着装
置に比べ、フィルム厚さが厚いにも拘らず、低消費電力
で従来と変らない画像定着処理を行なうことができたと
同時に、定着フィルム材601’の寄り,皺等も従来よ
り発生しずらく、搬送性も良好となり耐久性も向上し
た。
述した図25の画像定着装置の定着フィルム材601’
として用い、この定着装置606を上述した図24の画
像形成装置に組み込んで使用したところ、伝熱効果が高
く、熱拡散も少ないために、従来のフィルム加熱定着装
置に比べ、フィルム厚さが厚いにも拘らず、低消費電力
で従来と変らない画像定着処理を行なうことができたと
同時に、定着フィルム材601’の寄り,皺等も従来よ
り発生しずらく、搬送性も良好となり耐久性も向上し
た。
【0240】また静電オフセットも発生しない良好な定
着画像が得られた。
着画像が得られた。
【0241】〈実施例15〉次に、本発明の実施例15
を図27に基づいて説明する。なお、実施例14との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
を図27に基づいて説明する。なお、実施例14との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0242】図27は本発明による、定着フィルムの一
実施例を示す層構成断面模式図であり、実施例14と同
様に601’aは定着フィルムの基層としての耐熱性ベ
ースフィルム材層、601’bは耐熱性ベースフィルム
の厚み方向に貫通し独立に存在する異方伝熱体である。
実施例を示す層構成断面模式図であり、実施例14と同
様に601’aは定着フィルムの基層としての耐熱性ベ
ースフィルム材層、601’bは耐熱性ベースフィルム
の厚み方向に貫通し独立に存在する異方伝熱体である。
【0243】本実施例においては、実施例14で作成し
た定着フィルム601’の異方伝熱体表面を研摩し平滑
にしたものを用いた。
た定着フィルム601’の異方伝熱体表面を研摩し平滑
にしたものを用いた。
【0244】本実施例の異方伝熱性ベースフィルムを実
施例14と同様に図25の画像定着装置606の定着フ
ィルム材601’として用い、同様の実験を行なったと
ころ、実施例14と同様な効果が得られた。
施例14と同様に図25の画像定着装置606の定着フ
ィルム材601’として用い、同様の実験を行なったと
ころ、実施例14と同様な効果が得られた。
【0245】さらに本実施例においては異方伝熱体表面
を平滑にしたため、シートとの密着性が向上し、伝熱効
率の向上が見られ、定着搬送スピードを2倍の100m
m/secにして実験しても、充分な画像定着処理がで
きた。
を平滑にしたため、シートとの密着性が向上し、伝熱効
率の向上が見られ、定着搬送スピードを2倍の100m
m/secにして実験しても、充分な画像定着処理がで
きた。
【0246】〈実施例16〉次に、本発明の実施例16
を図28に基づいて説明する。なお、実施例14との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
を図28に基づいて説明する。なお、実施例14との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0247】図28に本発明による定着フィルムの他の
実施例を示す。本実施例においては、図26のような実
施例14で用いた異方伝熱体601’bを有した定着フ
ィルム601’のシートと接触する面側に、離型剤層6
01’cを設けたものである。
実施例を示す。本実施例においては、図26のような実
施例14で用いた異方伝熱体601’bを有した定着フ
ィルム601’のシートと接触する面側に、離型剤層6
01’cを設けたものである。
【0248】離型剤層601’cとしては例えばポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE),PFA,FEP等
のフッ素樹脂等で構成できる。
トラフルオロエチレン(PTFE),PFA,FEP等
のフッ素樹脂等で構成できる。
【0249】異方伝熱体601’bを有した耐熱性ベー
スフィルム601’aに対する離型剤層601’cの積
層形成は、離型剤層フィルムの接着ラミネート,離型剤
層材料の静電塗装(コーティング)・蒸着,COD等の
成膜技術による積層等で行うことができる。
スフィルム601’aに対する離型剤層601’cの積
層形成は、離型剤層フィルムの接着ラミネート,離型剤
層材料の静電塗装(コーティング)・蒸着,COD等の
成膜技術による積層等で行うことができる。
【0250】本実施例においては、離型剤層601’c
として異方伝熱体601’bの表面から10μm厚にな
る様にPFA樹脂を積層した定着フィルム601’を用
い、実施例14と同様な定着装置、画像形成装置に組込
み同様な実験を行ったところ、トナーの離型性の良いオ
フセットレスの画像と実施例14,15と同様な効果が
得られた。
として異方伝熱体601’bの表面から10μm厚にな
る様にPFA樹脂を積層した定着フィルム601’を用
い、実施例14と同様な定着装置、画像形成装置に組込
み同様な実験を行ったところ、トナーの離型性の良いオ
フセットレスの画像と実施例14,15と同様な効果が
得られた。
【0251】また従来のフィルム加熱方式の定着フィル
ム(ベースフィルム20μm厚のPI,離型剤層10μ
m厚のPFA)と比べ、離型剤層601’cの裏面で異
方伝熱体601’bが接触しているため、同じ離型剤層
厚でもより高い伝熱効果が得られると共に、発熱体60
4cと接触加熱後、接離した異方伝熱体601’bは金
属材料で構成されているため放熱速度も早く、加熱定着
部から分離部までの冷却工程距離を従来より短くしても
トナーオフセットがなく良好に定着処理をすることが可
能となり、装置を小型にすることもできた。
ム(ベースフィルム20μm厚のPI,離型剤層10μ
m厚のPFA)と比べ、離型剤層601’cの裏面で異
方伝熱体601’bが接触しているため、同じ離型剤層
厚でもより高い伝熱効果が得られると共に、発熱体60
4cと接触加熱後、接離した異方伝熱体601’bは金
属材料で構成されているため放熱速度も早く、加熱定着
部から分離部までの冷却工程距離を従来より短くしても
トナーオフセットがなく良好に定着処理をすることが可
能となり、装置を小型にすることもできた。
【0252】〈実施例17〉次に、本発明の実施例17
を図29に基づいて説明する。なお、実施例14との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
を図29に基づいて説明する。なお、実施例14との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0253】図29に本発明による定着フィルムの他の
実施例を示す。本実施例においては図27のような実施
例15で用いた異方伝熱体601’bを有した定着フィ
ルム601’のシートと接触する面側に離型剤層60
1’cを設けたものであり、離型剤層601’cとして
はPFA樹脂で従来例の二倍の厚さ(20μm)の構成
とした。
実施例を示す。本実施例においては図27のような実施
例15で用いた異方伝熱体601’bを有した定着フィ
ルム601’のシートと接触する面側に離型剤層60
1’cを設けたものであり、離型剤層601’cとして
はPFA樹脂で従来例の二倍の厚さ(20μm)の構成
とした。
【0254】本実施例においても、離型剤層601’c
の裏面に異方伝熱体601’bが接触している構成のた
め、従来よりも高い伝熱効果が得られると共に、高耐久
な離型剤層を得ることができた。
の裏面に異方伝熱体601’bが接触している構成のた
め、従来よりも高い伝熱効果が得られると共に、高耐久
な離型剤層を得ることができた。
【0255】また実施例14〜実施例16と同様な効果
も得られた。
も得られた。
【0256】〈実施例18〉次に、本発明の実施例18
を図30及び図31に基づいて説明する。なお、実施例
14との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
を図30及び図31に基づいて説明する。なお、実施例
14との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
【0257】他の実施例として図30及び図31のよう
な定着フィルムを用い、実施例14と同様な定着装置、
画像形成装置に組込んで実験した結果、実施例14〜実
施例17と同様な効果が得られた。
な定着フィルムを用い、実施例14と同様な定着装置、
画像形成装置に組込んで実験した結果、実施例14〜実
施例17と同様な効果が得られた。
【0258】〈実施例19〉次に、本発明の実施例19
を図32に基づいて説明する。なお、実施例14との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
を図32に基づいて説明する。なお、実施例14との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0259】本実施例においては図26及び図27のよ
うな本発明による定着フィルム601’を、図32のよ
うな未定着トナー像が形成されている記録材の裏面に接
触し記録材を加熱定着する定着ベルトとして使用した。
うな本発明による定着フィルム601’を、図32のよ
うな未定着トナー像が形成されている記録材の裏面に接
触し記録材を加熱定着する定着ベルトとして使用した。
【0260】図32において650は定着ベルト、65
1は定着ベルト内側に当接配設された加熱体であり、6
52,653は駆動及び従動テンションローラである。
1は定着ベルト内側に当接配設された加熱体であり、6
52,653は駆動及び従動テンションローラである。
【0261】本実施例においても、金属ベルトを用いる
のと異り、異方伝熱体が個々に独立し存在しているた
め、熱拡散の少ない伝熱効率の高い画像定着処理を行な
うことができ、良好な定着画像が得られた。
のと異り、異方伝熱体が個々に独立し存在しているた
め、熱拡散の少ない伝熱効率の高い画像定着処理を行な
うことができ、良好な定着画像が得られた。
【0262】〈実施例20〉次に、本発明の実施例20
を図39ないし図42に基づいて説明する。図39に本
発明による定着装置の構成図を示す。
を図39ないし図42に基づいて説明する。図39に本
発明による定着装置の構成図を示す。
【0263】アルミナ等の基板1101上に導体パター
ン1102を形成して、その両端及び途中に端子110
6〜1111を配設し、各端子1106〜1111の外
端を残して保護膜1103をその上に積層する。上記端
子1106〜1111は、装置の記録材搬送手段によっ
て搬送される記録材の中心が加熱体811の中心を通過
するため、左右対象になるように配設してある。また、
装置の適用記録材サイズが大・中・小の3つのパターン
に対応できるよう、6つの端子を配設してある。そし
て、導体パターン1102を形成した基板1101の反
対側の面には定着装置の温度検出用サーミスタ1105
が配設されている。さらに、記録材搬送手段によって搬
送される記録材が記録材端部を基準として搬送される場
合には図40に示すような構成でもよい。
ン1102を形成して、その両端及び途中に端子110
6〜1111を配設し、各端子1106〜1111の外
端を残して保護膜1103をその上に積層する。上記端
子1106〜1111は、装置の記録材搬送手段によっ
て搬送される記録材の中心が加熱体811の中心を通過
するため、左右対象になるように配設してある。また、
装置の適用記録材サイズが大・中・小の3つのパターン
に対応できるよう、6つの端子を配設してある。そし
て、導体パターン1102を形成した基板1101の反
対側の面には定着装置の温度検出用サーミスタ1105
が配設されている。さらに、記録材搬送手段によって搬
送される記録材が記録材端部を基準として搬送される場
合には図40に示すような構成でもよい。
【0264】図41に本発明による画像形成装置の構成
図を示し、図42にその動作フローチャートを示す。以
下、図41及び図42を参照しながら説明する。
図を示し、図42にその動作フローチャートを示す。以
下、図41及び図42を参照しながら説明する。
【0265】画像形成装置のプリントが開始されるとマ
イクロプロセッサ1401は、記録材サイズ検出回路1
402によって記録材の寸法を確認する。この寸法によ
ってマイクロプロセッサ1401は記録材が大・中・小
のいずれに属するのか判断し、該当する記録材の大きさ
を示す端子選択信号(c)を出力する。この端子選択信
号(c)は、スイッチ1501〜1506のON/OF
Fを設定するセレクタ回路1404に入力される。この
ときマイクロプロセッサ1401が出力する端子選択信
号によってスイッチ1501〜1506の設定は表4に
示すようになる。
イクロプロセッサ1401は、記録材サイズ検出回路1
402によって記録材の寸法を確認する。この寸法によ
ってマイクロプロセッサ1401は記録材が大・中・小
のいずれに属するのか判断し、該当する記録材の大きさ
を示す端子選択信号(c)を出力する。この端子選択信
号(c)は、スイッチ1501〜1506のON/OF
Fを設定するセレクタ回路1404に入力される。この
ときマイクロプロセッサ1401が出力する端子選択信
号によってスイッチ1501〜1506の設定は表4に
示すようになる。
【0266】
【表4】
【0267】上記セレクタ回路1404によってON/
OFF制御されるスイッチ1501〜1506の端子の
一方は、加熱体811に配設されている端子1106〜
1111に接続されており、スイッチ1501〜150
6の端子のもう一方は、給電回路1405に接続されて
いる。さらに給電回路1405は商用電源を装置に供給
するAC電源コンセント814に接続されている。
OFF制御されるスイッチ1501〜1506の端子の
一方は、加熱体811に配設されている端子1106〜
1111に接続されており、スイッチ1501〜150
6の端子のもう一方は、給電回路1405に接続されて
いる。さらに給電回路1405は商用電源を装置に供給
するAC電源コンセント814に接続されている。
【0268】いま、マイクロプロセッサ1401が記録
材のサイズを小さいと判断した場合は、スイッチ150
1,1502のみがONし、加熱体811の端子110
6と端子1107の間の導体パターン1102に給電が
行われ、加熱体811の端子1106と端子1107の
間の導体パターン1102が発熱し、加熱体811の端
子1106と端子1107の間の導体パターン1102
以外は発熱しない。すなわち、加熱体811の記録材通
過領域に相当する領域が発熱して、記録材非通過領域の
発熱層は発熱しない。そして、記録材サイズが中及び大
と判断された場合も上述のように加熱体811の導体パ
ターン1102に給電が行われる。
材のサイズを小さいと判断した場合は、スイッチ150
1,1502のみがONし、加熱体811の端子110
6と端子1107の間の導体パターン1102に給電が
行われ、加熱体811の端子1106と端子1107の
間の導体パターン1102が発熱し、加熱体811の端
子1106と端子1107の間の導体パターン1102
以外は発熱しない。すなわち、加熱体811の記録材通
過領域に相当する領域が発熱して、記録材非通過領域の
発熱層は発熱しない。そして、記録材サイズが中及び大
と判断された場合も上述のように加熱体811の導体パ
ターン1102に給電が行われる。
【0269】加熱体811に給電を行う給電回路140
5はマイクロプロセッサ1401より出力される給電制
御信号(d)によって制御されている。この給電制御信
号(d)は、加熱体811に配設されているサーミスタ
1105によって得られる加熱体811の温度に基づい
て、記録材のトナー像が定着するのに最適な温度となる
ようにマイクロプロセッサ1401によって決定されて
いる。そのため、加熱体811における記録材通過領域
で発熱量は記録材を定着させるのに最適な定着温度とな
り、記録材非通過領域は記録材通過領域での熱が熱伝導
されるため、記録材非通過領域の温度が定着温度以上と
ならない。
5はマイクロプロセッサ1401より出力される給電制
御信号(d)によって制御されている。この給電制御信
号(d)は、加熱体811に配設されているサーミスタ
1105によって得られる加熱体811の温度に基づい
て、記録材のトナー像が定着するのに最適な温度となる
ようにマイクロプロセッサ1401によって決定されて
いる。そのため、加熱体811における記録材通過領域
で発熱量は記録材を定着させるのに最適な定着温度とな
り、記録材非通過領域は記録材通過領域での熱が熱伝導
されるため、記録材非通過領域の温度が定着温度以上と
ならない。
【0270】〈実施例21〉次に、本発明の実施例21
を図43に基づいて説明する。なお、構成及び機能動作
は、実施例20とほぼ同様であるため、共通の内容の説
明は省略する。
を図43に基づいて説明する。なお、構成及び機能動作
は、実施例20とほぼ同様であるため、共通の内容の説
明は省略する。
【0271】図43に示すように、セレクタ回路140
4によってON/OFF制御されるスイッチ1507〜
1510は加熱体811に配設されている端子1106
〜1111の端子間に接続されている。また、給電回路
1405から加熱体811に給電される1次電源ライン
は加熱体811の導体パターン1102の両端に配設さ
れた端子1110,1111に接続される。このとき、
マイクロプロセッサ1401が記録材のサイズに応じて
出力する端子選択信号(c)及びセレクタ回路1404
によって設定されるスイッチ1507〜1510は表5
に示すようになる。
4によってON/OFF制御されるスイッチ1507〜
1510は加熱体811に配設されている端子1106
〜1111の端子間に接続されている。また、給電回路
1405から加熱体811に給電される1次電源ライン
は加熱体811の導体パターン1102の両端に配設さ
れた端子1110,1111に接続される。このとき、
マイクロプロセッサ1401が記録材のサイズに応じて
出力する端子選択信号(c)及びセレクタ回路1404
によって設定されるスイッチ1507〜1510は表5
に示すようになる。
【0272】
【表5】
【0273】いま、マイクロプロセッサ1401が記録
材のサイズを小と判断した場合は、スイッチ1507〜
1510のすべてがONし、加熱体811の全ての端子
1106〜1111に給電される。しかし、加熱体81
1の端子1106,1108,1110及び端子110
7,1109,1111はそれぞれ等電位であるため、
端子1110と端子1108間、端子1108と端子1
106間、端子1107と端子1109間、端子110
9と端子1111間の導体パターン1102には電流が
流れず、端子1106と端子1107間の導体パターン
1102に電流が流れる。したがって、定着装置11の
端子1106と端子1107間の導体パターンが発熱
し、それ以外の導体パターン部では発熱しない。よっ
て、加熱体811の記録材通過領域における発熱層が発
熱して、記録材非通過領域の発熱層は発熱しないことに
なる。
材のサイズを小と判断した場合は、スイッチ1507〜
1510のすべてがONし、加熱体811の全ての端子
1106〜1111に給電される。しかし、加熱体81
1の端子1106,1108,1110及び端子110
7,1109,1111はそれぞれ等電位であるため、
端子1110と端子1108間、端子1108と端子1
106間、端子1107と端子1109間、端子110
9と端子1111間の導体パターン1102には電流が
流れず、端子1106と端子1107間の導体パターン
1102に電流が流れる。したがって、定着装置11の
端子1106と端子1107間の導体パターンが発熱
し、それ以外の導体パターン部では発熱しない。よっ
て、加熱体811の記録材通過領域における発熱層が発
熱して、記録材非通過領域の発熱層は発熱しないことに
なる。
【0274】また、加熱体811の記録材通過領域の温
度はマイクロプロセッサ1401によって制御され、記
録材が定着するのに最適な定着温度に保たれ、記録材非
通過領域では記録材通過領域での熱が熱伝導されるた
め、記録材非通過領域の温度が所定の定着温度以上には
ならない。
度はマイクロプロセッサ1401によって制御され、記
録材が定着するのに最適な定着温度に保たれ、記録材非
通過領域では記録材通過領域での熱が熱伝導されるた
め、記録材非通過領域の温度が所定の定着温度以上には
ならない。
【0275】〈実施例22〉次に、本発明の実施例22
を図44に基づいて説明する。なお、構成及び機能動作
は、実施例20とほぼ同様であるため、共通の内容につ
いての説明は省略する。
を図44に基づいて説明する。なお、構成及び機能動作
は、実施例20とほぼ同様であるため、共通の内容につ
いての説明は省略する。
【0276】図44に示すように、セレクタ回路140
4によってON/OFF制御されるスイッチ1511〜
1514の端子の一方は、抵抗1601〜1604を介
して、加熱体811に配設されている端子1106〜1
109に接続されている。また、スイッチ1511〜1
514の端子のもう一方は給電回路1405に接続され
ている。また、給電回路1405から加熱体811に給
電される1次電源ラインは加熱体811の導体パターン
1102の両端に配設された端子1110,1111に
接続されている。このとき、マイクロプロセッサ140
1が記録材のサイズに応じて出力する端子選択信号
(c)及びセレクタ回路1404によって設定されるス
イッチ1511〜1514は表6に示すようになる。
4によってON/OFF制御されるスイッチ1511〜
1514の端子の一方は、抵抗1601〜1604を介
して、加熱体811に配設されている端子1106〜1
109に接続されている。また、スイッチ1511〜1
514の端子のもう一方は給電回路1405に接続され
ている。また、給電回路1405から加熱体811に給
電される1次電源ラインは加熱体811の導体パターン
1102の両端に配設された端子1110,1111に
接続されている。このとき、マイクロプロセッサ140
1が記録材のサイズに応じて出力する端子選択信号
(c)及びセレクタ回路1404によって設定されるス
イッチ1511〜1514は表6に示すようになる。
【0277】
【表6】
【0278】いま、マイクロプロセッサ1401が記録
材のサイズを小と判断した場合、スイッチ1511,1
512のみがONし、加熱体811に給電される電源I
は、電源1602に流れる電流hと加熱体811の端子
1110と端子1106間の導体パターンが流れる電流
I2によって分流され、加熱体811の端子1106と
端子1107間の導体パターンを給電電流I(=I1+
I2)が流れ、その後抵抗1601と抵抗1602が同
じ抵抗値であれば、給電電流Iは再び抵抗1601に電
流hが流れ、加熱体811の端子1107と端子111
1間の導体パターン電流I2が流れる。したがって、加
熱体811の消費電力は電流値の2乗と導体パターン1
102の抵抗値に比例するため、加熱体811の端子1
106と端子1107間で発生する発熱量に対して、加
熱体811の端子1106と端子1110間及び端子1
107と端子1111間の導体パターンで発生する発熱
量を小することができる。よって、加熱体811の記録
材通過領域における発熱層は記録材の定着に最適な定着
温度となるように発熱し、記録材非通過領域では、上記
定着温度よりも小さな発熱を行うことができる。このた
め、本実施例は上述の実施例20,21よりも加熱体8
11の温度ムラが軽減される。
材のサイズを小と判断した場合、スイッチ1511,1
512のみがONし、加熱体811に給電される電源I
は、電源1602に流れる電流hと加熱体811の端子
1110と端子1106間の導体パターンが流れる電流
I2によって分流され、加熱体811の端子1106と
端子1107間の導体パターンを給電電流I(=I1+
I2)が流れ、その後抵抗1601と抵抗1602が同
じ抵抗値であれば、給電電流Iは再び抵抗1601に電
流hが流れ、加熱体811の端子1107と端子111
1間の導体パターン電流I2が流れる。したがって、加
熱体811の消費電力は電流値の2乗と導体パターン1
102の抵抗値に比例するため、加熱体811の端子1
106と端子1107間で発生する発熱量に対して、加
熱体811の端子1106と端子1110間及び端子1
107と端子1111間の導体パターンで発生する発熱
量を小することができる。よって、加熱体811の記録
材通過領域における発熱層は記録材の定着に最適な定着
温度となるように発熱し、記録材非通過領域では、上記
定着温度よりも小さな発熱を行うことができる。このた
め、本実施例は上述の実施例20,21よりも加熱体8
11の温度ムラが軽減される。
【0279】
【発明の効果】以上説明した様に、本願第一発明によれ
ば、記録材収納手段から転写手段までの記録材搬送経路
に、記録材上の画像の有無を判断する画像検知手段を備
えたので、記録材上のトナーが表面に付着している離型
剤が感光体ドラムあるいは記録材搬送系等へ直接的もし
くは間接的に付着することによる画像不良、感光体ドラ
ム表面におけるクラックの発生、記録材の搬送不良等を
防止することができる。
ば、記録材収納手段から転写手段までの記録材搬送経路
に、記録材上の画像の有無を判断する画像検知手段を備
えたので、記録材上のトナーが表面に付着している離型
剤が感光体ドラムあるいは記録材搬送系等へ直接的もし
くは間接的に付着することによる画像不良、感光体ドラ
ム表面におけるクラックの発生、記録材の搬送不良等を
防止することができる。
【0280】また、本願第二発明によれば、定着手段の
温度を電源投入後の低い温度から所定の定着温度へ上昇
せしめるための時間として確保できる時間の長短に関す
る状態量を検知して、所定の電力消費量内で所定の温度
上昇率を得る可能性が最も高い加熱体の通電に関する制
御量をファジィ推論により求め、この制御量に基づいて
加熱体の制御を行うので、ウォームアップ時間を短縮し
つつ、消費電力量も抑えることができる。
温度を電源投入後の低い温度から所定の定着温度へ上昇
せしめるための時間として確保できる時間の長短に関す
る状態量を検知して、所定の電力消費量内で所定の温度
上昇率を得る可能性が最も高い加熱体の通電に関する制
御量をファジィ推論により求め、この制御量に基づいて
加熱体の制御を行うので、ウォームアップ時間を短縮し
つつ、消費電力量も抑えることができる。
【0281】さらに、本願第三発明によれば、上記第二
発明と同様のファジィ推論及び制御を行う他、定着性に
影響を与える被定着媒体に関する状態量と上記第二発明
による制御量に基づいて、定着温度に関する制御量であ
って、所定の電力消費量内で所定の定着性を得る可能性
が最も高い制御量をファジィ推論により求め、定着温度
の制御を行うので、上記第二発明と同様の効果を奏する
他、定着不良を防ぎつつ、消費電力の低減を図ることが
できる。
発明と同様のファジィ推論及び制御を行う他、定着性に
影響を与える被定着媒体に関する状態量と上記第二発明
による制御量に基づいて、定着温度に関する制御量であ
って、所定の電力消費量内で所定の定着性を得る可能性
が最も高い制御量をファジィ推論により求め、定着温度
の制御を行うので、上記第二発明と同様の効果を奏する
他、定着不良を防ぎつつ、消費電力の低減を図ることが
できる。
【0282】また、本願第四発明によれば、画像形成装
置に備えられた加熱体の発熱制御を制御装置側で行い、
各画像形成装置への電源投入後、各画像形成装置におけ
る画像出力動作が可能となるまでのウォームアップ時間
中に、該各画像形成装置の上記定着手段における加熱体
が、全て同時に最大発熱量とならないように制御するの
で、ネットワーク化された複数台の画像形成装置に対し
ても、設置環境に対し、供給電流増加のための設備投資
を行なうことなしに、画像形成装置を含んだOA機器を
ネットワーク化することが可能となり、さらに、電源出
力の遮断等の発生がなく、安全な環境下で、最良のOA
機器のネットワーク環境を提供することが可能となる。
置に備えられた加熱体の発熱制御を制御装置側で行い、
各画像形成装置への電源投入後、各画像形成装置におけ
る画像出力動作が可能となるまでのウォームアップ時間
中に、該各画像形成装置の上記定着手段における加熱体
が、全て同時に最大発熱量とならないように制御するの
で、ネットワーク化された複数台の画像形成装置に対し
ても、設置環境に対し、供給電流増加のための設備投資
を行なうことなしに、画像形成装置を含んだOA機器を
ネットワーク化することが可能となり、さらに、電源出
力の遮断等の発生がなく、安全な環境下で、最良のOA
機器のネットワーク環境を提供することが可能となる。
【0283】さらに、本願第五発明によれば、画像形成
装置が複数台接続された制御装置において、定着手段の
温度を電源投入後の低い温度から所定の定着温度へ上昇
せしめるための時間として確保できる時間の長短に関す
る状態量を、各画像形成装置それぞれにおいて検知し、
所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が
最も高い加熱体の通電に関する制御量を、各画像形成装
置についてファジィ推論により求め、この制御量に基づ
いて各画像形成装置の加熱体の制御を行うので、上記第
三発明のようなネットワーク環境を提供できるだけでな
く、所定の低消費電力内でウォームアップ時間を短縮す
る。
装置が複数台接続された制御装置において、定着手段の
温度を電源投入後の低い温度から所定の定着温度へ上昇
せしめるための時間として確保できる時間の長短に関す
る状態量を、各画像形成装置それぞれにおいて検知し、
所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能性が
最も高い加熱体の通電に関する制御量を、各画像形成装
置についてファジィ推論により求め、この制御量に基づ
いて各画像形成装置の加熱体の制御を行うので、上記第
三発明のようなネットワーク環境を提供できるだけでな
く、所定の低消費電力内でウォームアップ時間を短縮す
る。
【0284】また、本願第六発明によれば、フィルム加
熱方式の定着装置について、定着フィルム材の基層に金
属等から成る異方導電性伝熱体を厚み方向に個々に独立
して貫通させた構成としたことにより、従来の定着フィ
ルム材よりも、搬送性,耐熱性,定着性を損なうことな
く、熱拡散が少なく、熱伝達効率が高く、フィルム厚の
厚い剛性の高い、高耐久,高寿命なクイックスタート画
像定着装置が可能でかつ、フィルムの帯電が防止され、
さらには、加熱定着部から分離部までの冷却工程距離を
従来より短くしてもトナーオフセットなく良好に定着処
理を実行することができる画像定着装置が提供され、装
置の小型化,省電力化,高速化が可能となった。
熱方式の定着装置について、定着フィルム材の基層に金
属等から成る異方導電性伝熱体を厚み方向に個々に独立
して貫通させた構成としたことにより、従来の定着フィ
ルム材よりも、搬送性,耐熱性,定着性を損なうことな
く、熱拡散が少なく、熱伝達効率が高く、フィルム厚の
厚い剛性の高い、高耐久,高寿命なクイックスタート画
像定着装置が可能でかつ、フィルムの帯電が防止され、
さらには、加熱定着部から分離部までの冷却工程距離を
従来より短くしてもトナーオフセットなく良好に定着処
理を実行することができる画像定着装置が提供され、装
置の小型化,省電力化,高速化が可能となった。
【0285】さらに、本願第七発明によれば、加熱体に
配設した複数の端子と給電ラインの間に開閉手段を設
け、記録材のサイズに応じて該開閉手段を開閉するよう
にしたので、異なるサイズの記録材が使用される場合で
も常に均一な温度分布が得られるため、定着ムラを発生
せず、画像形成装置の信頼性が向上する。また、定着装
置の温度が画像形成に最適な定着温度より高くなること
が防止できるため、定着装置の耐久性・信頼性が向上
し、定着装置の耐熱性を上げるための材料コストが軽減
されるため、経済性を向上させることができる。
配設した複数の端子と給電ラインの間に開閉手段を設
け、記録材のサイズに応じて該開閉手段を開閉するよう
にしたので、異なるサイズの記録材が使用される場合で
も常に均一な温度分布が得られるため、定着ムラを発生
せず、画像形成装置の信頼性が向上する。また、定着装
置の温度が画像形成に最適な定着温度より高くなること
が防止できるため、定着装置の耐久性・信頼性が向上
し、定着装置の耐熱性を上げるための材料コストが軽減
されるため、経済性を向上させることができる。
【図1】本発明の実施例1における画像形成装置の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図2】図1装置における画像検知手段の概略構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図3】図2の画像検知手段による出力波形を示す図で
ある。
ある。
【図4】本発明の実施例4における画像形成装置の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図5】図4装置における画像検知手段の概略構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図6】本発明の実施例5における画像形成装置の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図7】本発明の実施例6における画像形成装置の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図8】図7装置における画像検知手段の概略構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図9】図8の画像検知手段による出力波形を示す図で
ある。
ある。
【図10】本発明の実施例7における画像検知手段によ
る出力波形を示す図である。
る出力波形を示す図である。
【図11】本発明の実施例9における画像検知手段によ
る出力波形を示す図である。
る出力波形を示す図である。
【図12】従来の定着装置の概略構成を示す断面図であ
る。
る。
【図13】本発明の実施例10における定着装置の制御
手段の概略構成を示すブロック図である。
手段の概略構成を示すブロック図である。
【図14】図13の制御手段における加熱体の発熱量制
御のフローチャートである。
御のフローチャートである。
【図15】図13の制御手段に記憶されたメンバシップ
関数を示す図である。
関数を示す図である。
【図16】図13の制御手段におけるファジィ推論方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図17】本発明の実施例11における加熱体の発熱量
制御のフローチャートである。
制御のフローチャートである。
【図18】本発明の実施例11におけるメンバシップ関
数を示す図である。
数を示す図である。
【図19】本発明の実施例13におけるネットワーク環
境を示す図である。
境を示す図である。
【図20】本発明の実施例13における制御装置の概略
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図21】本発明の実施例13における加熱体の発熱量
制御のフローチャートである。
制御のフローチャートである。
【図22】本発明の実施例13におけるメンバシップ関
数である。
数である。
【図23】従来の定着装置の概略構成を示す断面図であ
る。
る。
【図24】本発明の実施例14における画像形成装置の
概略構成を示す断面図である。
概略構成を示す断面図である。
【図25】図24装置に用いられる定着装置の概略構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図26】図24装置におけるフィルム材の層構成を示
す厚み方向の断面図である。
す厚み方向の断面図である。
【図27】本発明の実施例15におけるフィルム材の層
構成を示す厚み方向の断面図である。
構成を示す厚み方向の断面図である。
【図28】本発明の実施例16におけるフィルム材の層
構成を示す厚み方向の断面図である。
構成を示す厚み方向の断面図である。
【図29】本発明の実施例17におけるフィルム材の層
構成を示す厚み方向の断面図である。
構成を示す厚み方向の断面図である。
【図30】本発明の実施例18におけるフィルム材の層
構成を示す厚み方向の断面図である。
構成を示す厚み方向の断面図である。
【図31】本発明の実施例18における他のフィルム材
の層構成を示す厚み方向の断面図である。
の層構成を示す厚み方向の断面図である。
【図32】本発明の実施例19における定着装置の概略
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図33】従来の熱ローラ方式の画像定着装置の概略構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図34】従来のラジアント・フラッシュ定着方式の画
像定着装置の概略構成を示す断面図である。
像定着装置の概略構成を示す断面図である。
【図35】従来のオーブン定着方式の画像定着装置の概
略構成を示す断面図である。
略構成を示す断面図である。
【図36】従来の圧力定着方式の画像定着装置の概略構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図37】従来のフィルム加熱方式の画像定着装置の概
略構成を示す断面図である。
略構成を示す断面図である。
【図38】従来における他のフィルム材の層構成を示す
厚み方向の断面図である。
厚み方向の断面図である。
【図39】本発明の実施例20における定着装置の加熱
体の概略構成を示す図である。
体の概略構成を示す図である。
【図40】本発明の実施例20における定着装置の他の
加熱体の概略構成を示す図である。
加熱体の概略構成を示す図である。
【図41】本発明の実施例20における画像形成装置の
制御回路を示す図である。
制御回路を示す図である。
【図42】本発明の実施例20における開閉手段制御の
フローチャートである。
フローチャートである。
【図43】本発明の実施例21における定着装置の加熱
体の概略構成を示す図である。
体の概略構成を示す図である。
【図44】本発明の実施例22における定着装置の加熱
体の概略構成を示す図である。
体の概略構成を示す図である。
【図45】従来の画像形成装置の概略構成を示す図であ
る。
る。
【図46】図45装置のビデオコントローラ周辺の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図47】図45装置における記録材カセットを示す斜
視図である。
視図である。
【図48】図45装置の記録材サイズ検出部を示す図で
ある。
ある。
【図49】図45装置におけるビデオコントローラのタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図50】図45装置の定着装置に備えられた加熱体の
概略構成を示す図である。
概略構成を示す図である。
【図51】図45装置における定着装置制御部の概略構
成を示す図である。
成を示す図である。
3Y,3M,3C,3Bk 現像装置(現像手段) 20 感光体ドラム(潜像担持体) 21 一次帯電器(帯電手段) 24 像露光手段(露光手段) 40 定着装置(定着手段) 101,102 記録材供給用カセット(記録材収納手
段) 103,104 給紙用ローラ(記録材搬送手段) 105,106 給紙ローラ(記録材搬送手段) 107 給紙ガイド(記録材搬送手段) 110 転写ドラム(転写手段) 112 転写帯電器(転写手段) 116 搬送ベルト手段(記録材搬送手段) 120 画像検知手段 501 CPU(ファジィ推論手段、温度制御手段) 502 ROM(ファジィ集合、ファジィ規則を記憶す
る手段) 504 画像処理回路(記録材上に未定着像を形成する
手段) 514 ハロゲンヒータ(加熱体) 515 定着装置(定着手段) 517 画像データ検知回路(状態量検知手段) I 制御装置 f〜h 画像形成装置 530 CPU(発熱量制御手段) 531 ROM(ファジィ集合、ファジィ規則を記憶す
る手段) 601’ 定着フィルム(フィルム部材) 601’b 異方伝熱体 604 加熱体 P シート(記録材) Ta 未定着トナー画像(顕画剤画像) 811 加熱体 1106〜1111 端子 1401 マイクロプロセッサ(開閉手段を制御する手
段) 1402 記録材サイズ検出回路(記録材のサイズを検
出する手段) 1405 給電回路 1501〜1506 スイッチ(開閉手段)
段) 103,104 給紙用ローラ(記録材搬送手段) 105,106 給紙ローラ(記録材搬送手段) 107 給紙ガイド(記録材搬送手段) 110 転写ドラム(転写手段) 112 転写帯電器(転写手段) 116 搬送ベルト手段(記録材搬送手段) 120 画像検知手段 501 CPU(ファジィ推論手段、温度制御手段) 502 ROM(ファジィ集合、ファジィ規則を記憶す
る手段) 504 画像処理回路(記録材上に未定着像を形成する
手段) 514 ハロゲンヒータ(加熱体) 515 定着装置(定着手段) 517 画像データ検知回路(状態量検知手段) I 制御装置 f〜h 画像形成装置 530 CPU(発熱量制御手段) 531 ROM(ファジィ集合、ファジィ規則を記憶す
る手段) 601’ 定着フィルム(フィルム部材) 601’b 異方伝熱体 604 加熱体 P シート(記録材) Ta 未定着トナー画像(顕画剤画像) 811 加熱体 1106〜1111 端子 1401 マイクロプロセッサ(開閉手段を制御する手
段) 1402 記録材サイズ検出回路(記録材のサイズを検
出する手段) 1405 給電回路 1501〜1506 スイッチ(開閉手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 境澤 勝弘 東京都大田区下丸子三丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 清野 友蔵 東京都大田区下丸子三丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 渡辺 顕 東京都大田区下丸子三丁目30番2号キヤノ ン株式会社内
Claims (17)
- 【請求項1】 表面が無端移動自在に配設された潜像担
持体と、この潜像担持体の表面を一様に帯電せしめる帯
電手段と、帯電したこの表面を露光せしめる露光手段
と、露光されたこの表面を現像剤によって現像せしめる
現像手段と、この表面に形成された未定着画像を記録材
上に転写せしめる転写手段と、この未定着画像を加熱及
び加圧して記録材上に定着せしめる定着手段と、この記
録材を記録材収納手段から転写手段を経て定着手段まで
搬送する記録材搬送手段とを備える画像形成装置におい
て、上記記録材上の画像の有無を検知する画像検知手段
が記録材収納手段から転写手段までの記録材搬送経路に
配置されていることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 記録材上に未定着像を形成する手段と、
この未定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段
と、該定着手段の温度を制御する制御手段とを有する画
像形成装置において、定着手段の温度を電源投入後の低
い温度から所定の定着温度へ上昇せしめるための時間と
して確保できる時間の長短に関する状態量を検知する状
態量検知手段と、上記加熱体の通電に関する制御量及び
該状態量をそれぞれ定性的な複数の集合に分類し、該集
合を関数で表現したファジィ集合を記憶する手段と、状
態量に応じた所定の温度上昇率を所定の電力消費量内で
得られるような、状態量についての各ファジィ集合と制
御量についての各ファジィ集合との関係を定性的な規則
として関係付けるファジィ規則を記憶する手段と、上記
ファジィ規則に従い、状態量のファジィ集合に属する度
合いから制御量のファジィ集合に属する度合いを算出
し、所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能
性が最も高い制御量を推論するファジィ推論手段とを有
することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 ファジィ推論手段は、状態量検知手段に
よって検知した状態量が各ファジィ規則の前件部に設定
された状態量についてのファジィ集合に属する度合いを
算出する適合度算出手段と、該適合度算出手段により算
出された度合いを用いて各ファジィ規則の後件部に設定
された制御量についてのファジィ集合の重み付けを行う
重み付け手段と、該重み付け手段によって得た全てのフ
ァジィ規則についての結果を合成する合成手段と、該合
成手段により得られた和集合の重心を求めることにより
制御量を推論する制御量推論手段とを備えていることと
する請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 状態量検知手段は、画像形成装置への電
源投入後、該画像形成装置に画像形成動作開始要求信号
が入力されるまでの時間を検知する手段であることとす
る請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 状態量検知手段は、画像形成装置に入力
された画像データの量を検知する手段であることとする
請求項2に記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 記録材上に未定着像を形成する手段と、
この未定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段
と、該定着手段の温度を制御する制御手段とを有する画
像形成装置において、定着手段の温度を電源投入後の低
い温度から所定の定着温度へ上昇せしめるための時間と
して確保できる時間の長短に関する第一の状態量、及び
定着性に影響を与える被定着媒体に関する第二の状態量
を検知する状態量検知手段と、上記加熱体の通電に関す
る第一の制御量及び上記定着手段の温度に関する第二の
制御量並びに上記各状態量をそれぞれ定性的な複数の集
合に分類し、該集合を関数で表現したファジィ集合を記
憶する手段と、上記第一の状態量に応じた所定の温度上
昇率を所定の電力消費量内で得られるような、該第一の
状態量についての各ファジィ集合と、第一の制御量につ
いての各ファジィ集合との関係を定性的な規則として関
係付けるファジィ規則を記憶する手段と、該ファジィ規
則に従い、第一の状態量のファジィ集合に属する度合い
から第一の制御量のファジィ集合に属する度合いを算出
し、所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得る可能
性が最も高い第一の制御量を推論するファジィ推論手段
と、該ファジィ推論手段によって推論された第一の制御
量及び上記第二の状態量に応じた所定の定着性を所定の
電力消費量内で得られるような、該第二の状態量につい
ての各ファジィ集合及び上記第一の制御量についての各
ファジィ集合と上記第二の制御量との関係を定性的な規
則として関係付けるファジィ規則を記憶する手段と、該
ファジィ規則に従い、第二の状態量のファジィ集合に属
する度合いと第一の制御量のファジィ集合に属する度合
いから第二の制御量のファジィ集合に属する度合いを算
出し、所定の電力消費量内で所定の定着性を得る可能性
が最も高い第二の制御量を推論するファジィ推論手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項7】 記録材上に未定着像を形成する手段と、
この未定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段
と、該定着手段の温度を制御する制御手段とを有する画
像形成装置が複数台接続されており、各画像形成装置に
画像データを出力する制御装置において、上記各画像形
成装置の定着手段における加熱体の発熱量を制御する発
熱量制御手段を備え、該発熱量制御手段は、上記各画像
形成装置の電源投入後、各画像形成装置における画像出
力動作が可能となるまでのウォームアップ時間中に、該
各画像形成装置の上記定着手段における加熱体が、全て
同時に最大発熱量とならないように制御するように設定
されていることを特徴とすることを特徴とする制御装
置。 - 【請求項8】 記録材上に未定着像を形成する手段と、
この未定着像を加熱定着する加熱体を有する定着手段
と、該定着手段の温度を制御する制御手段とを有する画
像形成装置が複数台接続されており、各画像形成装置へ
画像データを出力する制御装置において、上記定着手段
の温度を電源投入後の低い温度から所定の定着温度へ上
昇せしめるための時間として確保できる時間の長短に関
する状態量を各画像形成装置それぞれについて検知する
状態量検知手段と、上記加熱体の通電に関する制御量及
び上記状態量をそれぞれ定性的な複数の集合に分類し、
該集合を関数で表現したファジィ集合を記憶する手段
と、状態量に応じた所定の温度上昇率を所定の電力消費
量内で得られるような、状態量についての各ファジィ集
合と制御量についての各ファジィ集合との関係を定性的
な規則として関係付けるファジィ規則を記憶する手段
と、上記ファジィ規則に従い、状態量のファジィ集合に
属する度合いから制御量のファジィ集合に属する度合い
を算出し、所定の電力消費量内で所定の温度上昇率を得
る可能性が最も高い制御量を各画像形成装置について推
論するファジィ推論手段とを有することを特徴とする制
御装置。 - 【請求項9】 ファジィ推論手段は、状態量検知手段に
よって検知した状態量が各ファジィ規則の前件部に設定
された状態量についてのファジィ集合に属する度合いを
算出する適合度算出手段と、該適合度算出手段により算
出された度合いを用いて各ファジィ規則の後件部に設定
された制御量についてのファジィ集合の重み付けを行う
重み付け手段と、該重み付け手段によって得た全てのフ
ァジィ規則についての結果を合成する合成手段と、該合
成手段により得られた和集合の重心を求めることにより
制御量を推論する制御量推論手段とを備えていることと
する請求項8に記載の制御装置。 - 【請求項10】 状態量検知手段は、画像形成装置に入
力される画像形成のための信号を検知する手段であるこ
ととする請求項9に記載の制御装置。 - 【請求項11】 状態量検知手段は、画像形成装置に入
力される画像データの量を検知する手段であることとす
る請求項9に記載の制御装置。 - 【請求項12】 加熱体と摺動するように有端または無
端移動自在に配設された耐熱性フィルム部材と、該フィ
ルム部材を介して上記加熱体に圧接するように配設され
た加圧部材とを備え、熱定着性の顕画剤画像を担持させ
た記録材を上記圧接部にて移動通過させて上記フィルム
部材を介して供給する上記加熱体の熱により上記顕画剤
画像を加熱溶融せしめるフィルム加熱方式の画像定着装
置において、上記フィルム部材は、フィルム部材中の厚
み方向に異方伝熱体を個々に独立して配設したことを特
徴とする画像定着装置。 - 【請求項13】 異方伝熱体は、導電性材料であること
とする請求項12に記載の画像定着装置。 - 【請求項14】 異方伝熱体は、金属材料であることと
する請求項12に記載の画像定着装置。 - 【請求項15】 フィルム部材は、少なくとも記録材と
の接触面側に離型剤層を有することとする請求項12な
いし請求項14のいずれかに記載の画像定着装置。 - 【請求項16】 加熱体を備えた定着装置を有する画像
形成装置において、記録材のサイズを検出する手段と、
上記加熱体に配設された複数の端子と、該加熱体へ給電
される給電ラインと該端子間に配設された制御自在な開
閉手段と、上記記録材のサイズを検出する手段からの記
録材サイズに基づいて上記開閉手段を制御する手段とを
具備することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項17】 加熱体へ給電される給電ラインと加熱
体に配設した複数の端子間に、制御可能な開閉手段と負
荷抵抗を配設することとする請求項16に記載の画像形
成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5132413A JPH06324534A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 画像形成装置及び制御装置並びに画像定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5132413A JPH06324534A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 画像形成装置及び制御装置並びに画像定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324534A true JPH06324534A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15080810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5132413A Pending JPH06324534A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 画像形成装置及び制御装置並びに画像定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06324534A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018106149A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| CN113226774A (zh) * | 2019-01-09 | 2021-08-06 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 确定用于固化图像的参数 |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP5132413A patent/JPH06324534A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018106149A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| CN113226774A (zh) * | 2019-01-09 | 2021-08-06 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 确定用于固化图像的参数 |
| JP2022515407A (ja) * | 2019-01-09 | 2022-02-18 | ヒューレット-パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | イメージを硬化させるためのパラメータを求める |
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