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公開番号2025002505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102730
出願日2023-06-22
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G03G 15/20 20060101AFI20241226BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】定着ヒータの温度維持を行うために必要な電力消費を低減する。
【解決手段】筒状の定着フィルム(808)と、定着フィルム(808)の内部空間に配置され、商用電源(902)からの通電により発熱する定着ヒータ(811)と、加圧ローラ(809)とを備え、定着ニップ(810)にて、トナー像が形成された用紙を挟持搬送する事でトナー像を用紙に定着させる定着装置と、商用電源から前記定着ヒータへ供給される電力を制御する制御手段(820)と、用紙を前記定着ニップに向けて給送する複数の給紙部(816、201、202)と、を有し、給紙位置から前記定着ニップまでの用紙の搬送距離は給紙部ごとに異なっており、制御手段(820)は、使用する給紙部に基づき、通電最大デューティを設定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筒状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内部空間に配置され、商用電源からの通電により発熱する定着ヒータと、加圧ローラとを備え、前記定着フィルムと前記加圧ローラとにより形成される定着ニップにて、トナー像が形成された用紙を挟持搬送する事で前記トナー像を前記用紙に定着させる定着装置と、
前記商用電源から前記定着ヒータへ供給される電力を制御する制御手段と、
用紙を前記定着ニップに向けて給送する複数の給紙部と、を有し、
前記複数の給紙部の給紙位置から前記定着ニップまでの用紙の搬送距離は給紙部ごとに異なっており、
前記制御手段は、使用する前記給紙部に基づき、前記定着ヒータに通電する場合の単位時間当たりの最大デューティを設定する事を特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記制御手段は、印刷動作を開始したから１枚目の用紙が前記定着ニップに到達するまでの前記定着ヒータを加熱する期間における前記最大デューティを異ならせる事を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段による前記定着ヒータに対する通電制御は、位相制御である事を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段による前記定着ヒータに対する通電制御は、前記商用電源の複数の半波を通電制御周期とする波数制御である事を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記商用電源の電圧情報を検出する電圧検出部を有し、前記制御手段は、印刷動作を実行する時に使用する前記給紙部と前記電圧情報とに基づいて、前記定着ヒータへの単位時間当たり最大供給電力を異ならせる事を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の給紙部は、第一給紙部と、前記第一給紙部の下方に接続される第二給紙部を含み、前記第二給紙部に収納された用紙の給紙位置から前記定着ニップまでの用紙の搬送距離は、前記第一給紙部に収納された用紙の給紙位置から前記定着ニップまでの用紙の搬送距離よりも長いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記定着ヒータと前記加圧ローラで前記定着フィルムを挟持しており、前記用紙に形成されたトナー像は前記定着ニップで前記フィルムを介して加熱されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の給紙部から給紙された用紙にトナー像を転写する転写手段と、
前記給紙部から給送された用紙を前記転写手段及び前記定着装置に向けて搬送する搬送手段と、
を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置は、用紙に転写されたトナー像を加熱しながら挟持搬送することで固着画像として形成する定着装置を有する。定着装置は、商用電源からの通電により発熱する発熱抵抗体を備えた定着ヒータを含む加熱部と、加熱部に対して定着ニップ部を形成する為の加圧ローラと、加熱部の温度を検出する温度検出部と、定着ヒータへの通電を制御する通電制御部とを備える。そして、温度検出部の検出結果と、用紙の坪量やサイズ等によって決められた目標温度との差分に応じて、定着ヒータへの単位時間当たりの通電量を制御し、定着ヒータの温調制御を行う。そして、定着ニップ部にてトナー画像が形成された用紙を挟持搬送する事で、トナー画像は用紙に加熱定着される。
【０００３】
ところで定着装置は、印刷指示を受信してから１枚目の用紙が画像形成装置の排紙部から完全に排出されるまでに要する時間（ＦｉｒｓｔＰｒｉｎｔＯｕｔＴｉｍｅ、以下「ＦＰＯＴ」と呼ぶ）が所望の製品性能を満足する様に設計されている。発熱抵抗体の抵抗値を低くする程、単位時間当たりの発熱量が増加し、より短時間で加熱部の温度を上昇させられる。一方、発熱体の抵抗値が低い程、単位時間当たりに流れる電流量が大きくなる為、通電を制御する制御部に実装される電気部品の定格を大きくする必要がある。したがって、発熱抵抗体は、用紙の搬送開始から定着ニップに到達するまでの搬送時間や、用紙サイズや用紙の坪量等の種類等の製品仕様に適した値に設定される。
【０００４】
特許文献１は、画像形成装置が画像情報を受信すると同時に定着装置への通電制御を開始することで、定着装置の温度立ち上がり待ち時間のＦＰＯＴへの影響を低減する手段を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平５－３２８０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示す定着装置の温度制御は、温度検出部の検出結果と目標温度との差分に基づいて通電量を制御する為、必要搬送時間に関わらず、定着装置への通電を行う。また、印刷開始指示に合わせて温度制御を開始する為、用紙の給紙位置から定着ニップまでの搬送距離が長い給紙部から給紙された場合、定着装置は、給紙位置差による搬送時間の差異時間に応じて早く目標温度に到達する。その結果、定着ヒータが目標温度に到達してから記録材が定着ニップに到達するまでの期間、自然放熱に対する加熱部の温度維持を行う必要があり、トナー画像の用紙への加熱定着に不要な電力を消費する。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みて、定着ヒータが目標温度に到達してから記録材が定着ニップに到達するまでの期間の消費電力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、筒状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内部空間に配置され、商用電源からの通電により発熱する定着ヒータと、加圧ローラとを備え、前記定着フィルムと前記加圧ローラとにより形成される定着ニップにて、トナー像が形成された用紙を挟持搬送する事で前記トナー像を前記用紙に定着させる定着装置と、前記商用電源から前記定着ヒータへ供給される電力を制御する制御手段と、用紙を前記定着ニップに向けて給送する複数の給紙部と、を有し、前記複数の給紙部の給紙位置から前記定着ニップまでの用紙の搬送距離は給紙部ごとに異なっており、前記制御手段は、使用する前記給紙部に基づき、前記定着ヒータに通電する場合の単位時間当たりの最大デューティを設定する事を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、定着ヒータへの単位時間当たりの最大供給電力を用紙の給紙位置に応じて設定する事で、用紙が定着ニップに到達するまでの期間の定着ヒータの温度維持に必要な電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
単位時間当たりの通電最大デューティを設定するためのフローチャート
画像形成装置の概略図
各給紙部の給紙位置から定着ニップまでの搬送距離を示す図
給紙部毎の通電最大デューティを示す図
定着前の加熱期間中の定着ヒータの温度勾配を示す図
実施例２における商用電源電圧と給紙部別定着前加熱期間及び必要デューティの関係を示す図
実施例２における単位時間当たりの通電最大デューティを設定するためのフローチャート
１つの給紙部を備えた画像形成装置の概略図
定着ヒータへの通電回路構成の概略図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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