特許ウォッチ

公開番号2025173280
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-27
出願番号2024078790
出願日2024-05-14
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類G03G 15/20 20060101AFI20251119BHJP(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】定着装置における画像不良の発生を低減すること。
【解決手段】画像形成装置は、記録材にトナー像を定着させる定着装置と、少なくとも1つの制御条件に従って、前記定着装置による前記記録材への前記トナー像の定着を制御する制御手段と、を備える。前記定着装置は、回転可能な定着部材と、前記定着部材と共に、前記記録材を挟持して搬送する加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱体と、前記加熱体の温度を測定する測定手段と、を含む。前記制御手段は、前記測定手段により測定される前記加熱体の測定温度を用いて、前記加熱体への電力の供給を制御し、前記測定温度に基づいて、前記定着部材の温度が気流の影響を受けているかを判定し、前記定着部材の前記温度が前記気流の影響を受けているとの判定に応じて、前記少なくとも1つの制御条件を変更する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
記録材にトナー像を定着させる定着装置と、
少なくとも１つの制御条件に従って、前記定着装置による前記記録材への前記トナー像の定着を制御する制御手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記定着装置は、
回転可能な定着部材と、
前記定着部材と共に、前記記録材を挟持して搬送する加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱体と、
前記加熱体の温度を測定する測定手段と、
を含み、
前記制御手段は、
前記測定手段により測定される前記加熱体の測定温度を用いて、前記加熱体への電力の供給を制御し、
前記測定温度に基づいて、前記定着部材の温度が気流の影響を受けているかを判定し、
前記定着部材の前記温度が前記気流の影響を受けているとの判定に応じて、前記少なくとも１つの制御条件を変更する、
画像形成装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記制御手段は、
前記加熱体の前記測定温度を用いて、前記定着部材の温度を予測し、
前記定着部材の予測温度に基づいて、前記加熱体への電力の供給を制御する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記測定温度が前記予測温度に基づく第１閾値よりも低い場合に、前記定着部材の前記温度が前記気流の影響を受けていると判定する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１閾値は、前記予測温度に等しい、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１閾値は、前記予測温度と所定のオフセットとの和に等しい、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、所定の予測モデルに前記測定温度を入力することにより前記予測温度を導出し、
前記気流は、前記予測モデルの前提条件に対する外乱として、前記定着部材の前記温度に影響する、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記予測モデルの前記前提条件は、前記定着部材の温度が自然冷却によって下降することを含む、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記測定手段は、前記加熱体の近傍に配置されるサーミスタであり、
前記定着装置は、前記定着部材の温度の予測のために前記サーミスタ以外の温度測定手段を含まない、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記定着装置の動作終了後の前記測定温度の低下速度が第２閾値よりも低い場合に、前記定着部材の前記温度が前記気流の影響を受けていると判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着部材の前記温度が前記気流の影響を受けているとの判定に応じて前記少なくとも１つの制御条件を変更することは、前記加熱体の単位時間当たりの発熱量を引き上げることを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置の多くは、記録材（シートともいう）に形成されるトナー像を加熱し及び加圧することで、トナー像を記録材に定着させる。例えば、特許文献１は、フィルム加熱方式の定着装置を備える画像形成装置を開示している。特許文献１の定着装置は、回転可能な筒状の耐熱性フィルム、耐熱性フィルムをその内部から加熱する加熱体（例えば、セラミックヒータ）、及び加圧ローラを備える。記録材に形成されたトナー像は、記録材が耐熱性フィルムと加圧ローラとの間の定着ニップを通過する際に、高温の耐熱性フィルムからの熱を受けて溶融し、加圧ローラにより加圧されて記録材に定着する。フィルム加熱方式は、熱容量の小さい薄肉のフィルムを定着部材として利用することで、電力消費の低減及び待機時間の短縮（クイックスタート）が可能であるという長所を有する。
【０００３】
定着装置における温度制御は、安定的な定着性能を実現するために重要な機能である。例えば、定着部材の温度が所要の温度よりも低い場合、トナーが適切に溶融せずトナー像が記録材に十分に定着しないという画像不良（以下、定着不良という）が発生する。定着部材の温度が過度に高い場合、トナーの粘度が低下して定着部材にトナーが転移してしまうという画像不良（以下、ホットオフセットという）が発生する。
【０００４】
一般に、フィルム加熱方式を採用した画像形成装置では、薄肉の定着部材であるフィルムの温度を直接的に測定することが難しい。そこで、特許文献２は、フィルム温度を直接的に測定する代わりに、加熱体の温度からフィルム温度を予測する画像形成装置を開示している。特許文献２の画像形成装置は、加熱体及び定着フィルムを含む部材の間の熱伝達をモデル化した予測モデルを用いて、加熱体の測定温度からフィルム温度を予測し、予測されたフィルム温度に基づいて、印刷動作中の定着フィルムの加熱を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平０４－４４０７５号公報
特開２０２０－１６７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、定着部材の温度の予測のためにどのような予測モデルが使用されるとしても、その予測モデルが前提としている条件下で画像形成装置が実際に運用されるとは限らない。とりわけ、フィルム加熱方式の定着部材の温度は、外乱による影響を受け易い。例えば、画像形成装置が設置されている環境において、前提条件とは異なる強い気流が存在する場合、定着部材の温度が気流の影響を受けて予測温度から乖離し、これが画像不良の原因となることがあった。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑み、定着装置における画像不良の発生を低減するための仕組みを実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある観点によれば、記録材にトナー像を定着させる定着装置と、少なくとも１つの制御条件に従って、前記定着装置による前記記録材への前記トナー像の定着を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記定着装置は、回転可能な定着部材と、前記定着部材と共に、前記記録材を挟持して搬送する加圧部材と、前記定着部材を加熱する加熱体と、前記加熱体の温度を測定する測定手段と、を含み、前記制御手段は、前記測定手段により測定される前記加熱体の測定温度を用いて、前記加熱体への電力の供給を制御し、前記測定温度に基づいて、前記定着部材の温度が気流の影響を受けているかを判定し、前記定着部材の前記温度が前記気流の影響を受けているとの判定に応じて、前記少なくとも１つの制御条件を変更する、画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、定着装置における画像不良の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す模式図。
図１に示した定着装置に関連する構成の一例を示す模式図。
従来例としての定着温度の予測結果の時間的変化の一例について説明するためのグラフ。
定着フィルムの実温度の時間的変化のいくつかの例について説明するためのグラフ。
定着フィルムの実温度に対する気流の影響について説明するためのグラフ。
定着フィルムの実温度が予測温度から乖離している場合の画像不良の原因の一例について説明するためのグラフ。
気流の影響がない場合及び気流の影響がある場合の、定着フィルムの温度とヒータの温度との間の関係について説明するためのグラフ。
気流の影響がある場合の定着フィルムの予測温度の引き下げについて説明するためのグラフ。
第１実施例に係る温度監視処理の流れの一例を示すフローチャート。
ある変形例における定着フィルムの予測温度の補正について説明するためのグラフ。
測定温度の低下速度に基づく気流の影響の判定について説明するためのグラフ。
第２実施例に係る温度監視処理の流れの一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許