JPH06130856A

JPH06130856A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH06130856A
Application number: JP4301615A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Ishihara; 敬之石原; Shinji Hanada; 真二花田; Kazumoto Tanaka; 主幹田中; Shinsuke Unobayashi; 伸介鵜林; Yasuyoshi Yoshida; 康美吉田; Nobuo Nakazawa; 伸夫中沢; Hideaki Ozasa; 秀明小笹; Kenji Suzuki; 健司鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的の一つは、従来より小型で低熱
容量の熱ローラを用いてウォームアップ時間の短縮や高
速、低消費電力、特にスタンバイ時の省電力の定着装置
を実現することにある。【構成】定着装置への電源投入後、定着ローラの温度
が切換温度Ｔｐに到達するまではヒータへの通電を全電
力で行い、それ以降は低い電力で通電を行う。また、定
着装置に転写材が通紙されている間は必ずヒータへの通
電を行うようにする。さらに、コピー可能信号の出力
は、定着ローラの温度が待機温度Ｔｗに達したときに行
うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置、Ｌ
ＢＰ等における温度・電力制御手段を備えた熱定着装置
に関するものである。

【０００２】また、本発明は、回転体から転写紙を剥離
する分離爪をもつ装置に関するものである。

【０００３】さらに、本発明は、電子写真像形成装置の
定着装置に関し、特にその加熱装置の温度検知に関する
ものである。

【０００４】また、本発明は主定着手段の他に補助定着
手段を備えた画像形成装置に関するものである。

【０００５】

【従来の技術】従来、熱ローラ定着の温度制御に関して
は常に一定の温度を維持することが基本としてあった。
これは、定着ローラ内に充分大きな熱量を畜熱してお
き、数枚の通紙ではローラ表面温度が大きく低下しない
様な構成を基本としていたからである。

【０００６】しかしながら、このような方式では複写装
置全体が必要以上に高温になったり、消費電力が大きく
なる等の問題があるため、その後の改良によってコピー
時の温度を上げてスタンバイ時の温度を下げるものや、
冷えた定着装置を初めに加熱した直後はしばらく加熱ロ
ーラ温度を上げておき定着装置全体が充分加熱されれば
加熱ローラ温度を下げていく方式等が提案されている。

【０００７】次に、別の従来例について説明する。従
来、画像形成装置における定着装置として、二本のロー
ラ間に転写紙を通し、該転写紙のトナー像を担持した面
と接する側のローラ内にヒータを備えて、圧力と熱を加
えて定着させる構造になっており、定着ローラから転写
紙を分離させる分離爪を定着ローラに数個当接させてい
るものがある。

【０００８】次に、さらに別の従来例について説明す
る。一般に、定着装置においては、定着後に転写紙が定
着ローラに巻き付かないように、この定着ローラに分離
爪を常接させて設け、この分離爪により転写紙を剥離さ
せ排紙するようにしている。この場合、通常は、定着ロ
ーラの表面がテフロン（登録商標）コーティングされ、
また、この表面にはオイルが塗布されている。したがっ
て、このような定着ローラに分離爪が押圧で常接してい
ても転写紙通過前であれば、定着ローラと分離爪との摩
擦係数が小さいため、分離爪先端部により定着ローラを
傷つけることは少ない。

【０００９】しかしながら、コピー時にあっては定着ロ
ーラ表面に塗布されたオイルが転写紙に吸収され、その
後分離爪と接触することになり、この分離爪と定着ロー
ラとの摩擦係数が大きくなって、この分離爪先端部によ
り定着ローラを傷つけることになる。この結果、定着ロ
ーラの傷の部分にトナーが堆積してこのトナーがコピー
上に現れることになり、画像品質を低下させる原因とな
ることがあった。

【００１０】一方、定着ローラと分離爪との摩擦を減少
させるために分離爪の定着ローラへの当接圧を減少させ
ると、ローラと分離爪との間にトナーが堆積して爪本来
の分離機能を果たさなくなる。このため、従来から実開
昭５５−１２１２５９に記されているように、分離爪を
清掃する装置が提案されている。

【００１１】次に、さらに別の従来例装置について説明
する。複写機においてトナー像の転写された複写用紙を
熱的に定着する方法として、表面積の大きい薄板形発熱
体を二枚平行に配置し、電気的に加熱してこの間隙に複
写用紙を通過させる方法や、棒状の発熱体を上下に平行
させて配置し、この間隙に複写用紙を通過させる方法が
ある。

【００１２】これらの方法を実施する定着装置において
は、定着装置内の温度を複写用紙に転写されたトナー粉
末の定着に最適な状態に維持する必要がある。このた
め、定着装置の発熱体に直接に、または発熱体の近傍に
ＣＡ熱電対等の温度検出体を配置した温度制御器によっ
て定着装置内の温度を最適値に維持することが行われて
いる。

【００１３】このような定着装置において温度制御器の
劣化や破損が生じた場合、もしくは発熱体に直接取り付
けられた温度検出体が複写機の他の部分からの電気的な
ノイズを受けた場合、または発熱体に直接接合された温
度検出体の一部または全部が発熱体表面から遊離した場
合等には、定着装置の発熱体に供給される電力は正常に
制御されなくなる。この結果、発熱体に過剰電力が供給
され、またこの状態において定着装置内で複写用紙がジ
ャムを起こした場合には紙燃え（用紙の黒化、燃焼）の
事態を生ずることがある。

【００１４】これらを防止するために、特開昭５２−８
８０３３や特開昭５２−８９３３１、特開昭５４−１１
１０８１、特開昭５４−１２１１３４等に示されるよう
な加熱素子の制御による異常検出方法が提案されてい
る。

【００１５】また、これら以外にも金属バイメタルを利
用したサーモスイッチや温度ヒューズを利用することに
よって電源を直接遮断することが行われている。しかし
ながら、これら温度ヒューズやサーモスイッチは熱応答
性が悪く過熱防止方法としては十分でなく、これら従来
から用いられている方法を組み合わせても発煙等の事故
が発生することがあった。特に温度検知として用いられ
ているサーモスイッチや熱電対の接触不良や断線が、あ
るまれな使用状態と重なると事故が生じることがあっ
た。これらを防止するために特開昭５４−４１１４１等
には、複数個のサーミスタを用いることも提案されてい
る。

【００１６】次に、さらに別の従来例について説明す
る。電子写真複写機等に使用されるトナー像の定着方式
の一つに熱ローラ定着装置が知られている。この装置で
は、熱ローラの表面温度が適温より低いと十分な定着が
行われずトナーが熱ローラに付着するオフセットが発生
する。したがって熱ローラの表面温度を一定になるよう
に制御して定着を行うだけでは熱ローラが転接するトナ
ーの温度が室温、機内温度等により変化するため好まし
くない結果を生ずる。そこで、熱ローラの表面温度とト
ナー像温度、機内温度とを一定に保ち常に安定した定着
を行うためにトナー像が形成された用紙の温度を予め一
定温度範囲に保持する手段を備え、熱ローラとトナー像
が形成された用紙との間の温度差を予め設定された一定
の範囲に維持するように温度制御を行う定着装置におけ
る温度制御装置が例えば特開昭５０−１６１２４４等に
提案されている。

【００１７】次に、さらに別の従来例について説明す
る。乾式電子写真装置におけるトナー粉像の定着方法の
一つに、熱ローラ定着装置が知られている。この方式に
よれば、感光体上のトナー像がシートに転写され、搬送
部を通り熱定着装置により定着される。

【００１８】このような熱定着装置の一例としては、加
熱ヒータを内側に配した定着ローラと弾性体からなる加
圧ローラにより加熱挟持搬送して定着を行っているもの
があり、この定着方法によれば、ローラの温度と上下ロ
ーラによるニップ量及び紙の通過速度よりローラから紙
に伝わる熱量が決まり、それにより定着性が決定され
る。

【００１９】そこで、紙の通過速度の大きい高速複写機
等においては、紙のローラへの接触（通過）時間を増や
すために、ローラ径及びローラ対の接触厚を大きくし
て、ニップ量を稼いでいる。また、紙の通過枚数が多い
分、単位時間当りに紙に奪われる熱量が多いので、ロー
ラ加熱用ヒータの電力を大きくして、ローラ温度をトナ
ー粉像の定着可能温度（約１８０〜２００℃）に維持し
ている。

【００２０】一方、熱定着装置の周辺に配置されている
センサ類の昇温対策、熱定着装置上部に配置されている
光学ユニットへの熱伝導を防止するために、熱定着装置
の全部または後部には冷却ファンを設け、機外へ熱を排
出している。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては以下のような問題点があった。先ず、コ
ピー時の温度よりも低い温度で加熱ローラを制御するこ
とがある従来例では、初めの数枚のコピーに温度制御の
オーバーシュートによる定着オーバーやヒータＯＦＦ時
の定着不良等の定着ムラが生じるという問題点があっ
た。

【００２２】そこで、加熱ローラの温度がコピー時の設
定温度に達したときに加熱ローラに与える電力を低下さ
せて安定時の温度リップル（温度の山と谷）を小さくす
る方式が提案されたが、コピー時の設定温度に到達して
から急に電力を低下させても、上述の如くスタンバイ時
の設定温度からコピー時の設定温度まで昇温していく熱
慣性によってオーバーシュート並びにその後のヒータＯ
ＦＦ時間における定着ムラを解決するには至らなかっ
た。

【００２３】さらに、上記従来例では、電源投入から加
熱ローラの温度がコピー時の設定温度に到達するまでの
ウォームアップ時間が長くなるという問題もあり、これ
を短縮するためにコピー時設定温度より低い温度で連続
コピーをスタートさせる方式も提案された。しかし、コ
ピー時の設定温度に到達するまでに供給される電力が大
きい為に、やはりオーバーシュート並びにその後の長時
間のヒータＯＦＦにおける定着ムラを生じていた。

【００２４】以上のような従来例の問題点は、いずれの
場合も加熱ローラ内に充分に畜熱させるために肉厚及び
直径が大きく比較的熱容量が大きい加熱ローラを用いた
ことが原因となっている。そこで、低熱容量の加熱ロー
ラを用いる方式が提案されたが、このようなローラでは
短時間に急激な温度変化を起こすために好感度で高価な
温度センサが必要になるという問題点があった。

【００２５】また、分離爪をローラに当接せしめる上記
従来例によれば、高速機の定着ローラにおいては、表面
の柔らかいゴムローラを用いることが知られており、こ
の場合に、定着ローラが回転せずに分離爪が定着ローラ
に長時間加熱・加圧されていると、分離爪の先端が定着
ローラ表面に多少入り込み、図７ようにその部分が圧痕
になる。分離爪１０３の回動の支点１０４は一般に定着
ローラ１０１と分離爪１０３との接点を通る接線に対し
て定着ローラ１０１とは逆側にあり、その状態のまま定
着ローラ１０１を回転させると、爪に定着ローラ１０１
の中心方向への力が働き、既に定着ローラ１０１の表面
に入り込んでいる分離爪１０３が定着ローラ１０１の表
面層に食い込んで定着ローラ１０１を傷つける虞があっ
た。

【００２６】さらに、分離爪の清掃装置を有する上記従
来例によれば、上述のような清掃装置によって爪先端を
清掃すると、爪先端のフッ素樹脂コーティング層が剥れ
てしまったり、爪先端を破損してしまうことがあるた
め、かえって分離爪が短命となることがあった。

【００２７】また、上記複数個のサーミスタを用いる従
来例によれば、複数個のサーミスタが異常状態や断線事
故を生じることもあり、また接触方式の方がその振動に
より断線等が発生し易く、また、接触方式のサーミスタ
を複数個取り付けることはその分ローラ傷等の問題の発
生を増すことになる。また、非接触のサーミスタは断線
には強いが検出温度の信頼性が接触方式のものほど高く
ないという問題点があった。

【００２８】また、熱ローラと用紙の温度差を一定範囲
に保つ制御を行う従来例においては、常に一定温度範囲
で作動するようにプレヒート手段を制御しているため両
面画像や多重画像等少なくとも二回以上主定着装置によ
って定着作用を用紙が受ける場合等カールが大きくなっ
て画像形成装置内でのジャムの原因となったり画像形成
装置外に排出された用紙の温度が高すぎてユーザに不快
感を与えたり、機内温度が著しく上昇したり余分な電力
が必要となるといった虞があった。

【００２９】また、ニップ量を多くすることにより紙の
ローラへの接触時間を増加させる従来例においては、ニ
ップ量を多くするために、ローラ径を大きくすると装置
のスペースが大きくなりコスト的にアップするという問
題があり、一方、ローラ対の接触圧を大きくすると駆動
トルクのアップ及びローラの耐久性に問題が出てしま
い、ニップ量を増やすにも限界がある。また、単位時間
当りの紙の通過枚数が増え、単位時間当りに紙に奪われ
る熱量が多くなると、ヒートローラの表面温度を定着可
能温度に維持するためには、一層の消費電力が必要とな
るが、省エネルギーが叫ばれ、いかにして消費電力を減
らすかが課題となっている今日において、消費電力アッ
プは許されない問題であった。

【００３０】本発明の第一の目的は、上記問題点を解決
し、高感度で高価な温度センサを用いることなく、定着
オーバー及び定着不足を発生させず、また、ウォームア
ップ時間が短く、高速で低消費電力の定着装置を実現す
ることにある。

【００３１】また、本発明の第二の目的は、分離爪によ
って定着ローラ等の回転体を損傷させることのない画像
形成装置を提供することにある。

【００３２】さらに、本発明の第三の目的は、分離爪の
清掃装置を設けた場合でも、分離爪を損傷させることの
ない定着装置を提供することにある。

【００３３】また、本発明の第四の目的は、温度検出体
の異常を確実に検出することのできる定着装置を提供す
ることにある。

【００３４】また、本発明の第五の目的は、熱ローラと
用紙の温度差を一定範囲に保つ場合でも、用紙のカール
を発生させることなく、また、余分な電力を消費するこ
とのない定着装置を提供することにある。

【００３５】また、本発明の第六の目的は、限られたニ
ップ量、限られた消費電力で良好な定着性を得ることの
できる定着装置を提供することにある。

【００３６】

【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、転写材を挟持して搬送する定着手段
と、該定着手段を介して上記転写材を加熱せしめる加熱
手段と、上記定着手段の温度を検知する温度検知手段
と、該温度検知手段によって検知した温度に基づいて上
記加熱手段に所定の電力を供給し、上記加熱手段を所定
温度に維持せしめる温度・電力制御手段とを備えた定着
装置において、上記温度・電力制御手段は、上記定着手
段に転写材が挟持されているときには必ず上記加熱手段
への通電を行い、定着装置への電源投入後に上記定着手
段の温度が定着時の定着温度より低い所定の待機温度に
達した場合には定着動作が可能であることを示す信号を
外部の画像形成手段側へ出力し、上記定着手段の温度が
上記定着温度と上記待機温度の間に設定された所定の切
換温度に達した場合には上記定着手段へ供給する電力を
上記電源投入後から上記待機温度到達時までに供給した
電力よりも低い電力とするように設定されていることに
より達成される。

【００３７】また、本願第二発明によれば、上記第二の
目的は、転写材を挟持搬送する回転体と、該回転体に当
接するように配設され、転写材を剥離せしめる分離爪を
備えた画像形成装置において、上記分離爪を上記回転体
の軸方向に往復移動せしめる移動手段を備え、該移動手
段による上記分離爪の移動量が、上記回転体の回転前に
おける上記分離爪の当接部の幅よりも大きくなるように
設定されていることにより達成される。

【００３８】さらに、本願第三発明によれば、上記第三
の目的は、転写材を挟持搬送する定着ローラ対と、該定
着ローラ対のうち少なくとも一方のローラの表面に当接
するように配設された分離爪と、該分離爪の先端と当接
自在に配設され、該先端を清掃せしめる清掃装置とを備
えた定着装置において、上記清掃装置の先端部の上記分
離爪と当接する部分に離型剤を保持あるいは供給せしめ
る手段を備えたことにより達成される。

【００３９】また、本願第四発明によれば、上記第四の
目的は、転写材上の未定着現像剤像と接触するように配
設された加熱用部材と、該加熱用部材内に配設された電
気発熱体と、上記加熱用部材の温度を検出する感温素子
とを有する定着装置において、上記感温素子は上記加熱
用部材の近傍に少なくとも二つ以上配設され、そのうち
の少なくとも一つは上記加熱用部材と非接触であり、上
記電気発熱体への通電は、該非接触に配設した感温素子
の信号が一定値を超えたときに停止するように設定され
ていることにより達成される。

【００４０】さらに、本願第五発明によれば、上記第五
の目的は、転写材上に未定着現像剤を形成せしめる画像
形成部と、該転写材を加熱または加圧する主定着手段
と、該主定着手段に上記転写材が搬送される以前に該転
写材の温度を予め所定の温度範囲に保持する補助定着手
段とを備えた画像形成装置において、上記補助定着手段
は、一度上記主定着手段によって定着動作が行われた後
に、上記転写材が両面画像形成あるいは多重画像形成の
ために再度上記画像形成部へ送り込まれる際は、作動し
ないように設定されていることにより達成される。

【００４１】また、本願第六発明によれば、上記第六の
目的は、転写材に未定着現像剤像を形成せしめる画像形
成手段と、該転写材を加熱・加圧することにより未定着
現像剤像を定着せしめる定着装置と、上記画像形成手段
から該定着装置へ上記転写材を案内せしめる転写材搬送
手段とを備えた画像形成装置において、上記定着装置の
下方に配設された吸引ファンと、該吸引ファンと連通
し、上記定着装置下方から上記転写材搬送手段下方へ延
びるダクトとが備えられていることにより達成される。

【００４２】

【作用】本願第一発明によれば、定着装置に電源が投入
されると、温度・電力制御手段によって加熱手段への通
電が開始され、温度検出手段によって検出した定着手段
の温度が定着時の定着温度よりも低い所定の待機温度に
達したときには、外部の画像形成手段側へ定着動作が可
能であることを示す信号が出力される。したがって、定
着手段の温度が上記定着温度に達していない場合に未定
着現像剤像を担持した転写材が定着装置に搬送されてく
ることが考えられるが、該転写材が定着手段に挟持され
ている間は必ず定着手段への所定量の通電が行われるの
で良好な定着が行われる。一方、上記定着手段の温度が
上記定着温度と上記待機温度の間に設定された所定の切
換温度に達した場合には、上記加熱手段へ供給する電力
を上記待機温度到達までに供給した電力よりも低い電力
とし、それ移行の通電は低い電力のままで行う。これに
より、上記定着手段の温度が上記定着温度に到達した後
のオーバーシュートが低く抑えられ、また、定着動作中
も温度リップルを小さくする。しかし、転写材が定着手
段に通紙されている間は必ず加熱手段への所定量の通電
が行われるので、良好な定着が行われる。

【００４３】また、本願第二発明によれば、回転体に当
接するように配設された分離爪は、該回転体の回転前に
移動手段によって該回転体の軸方向へ移動するが、その
移動量は上記回転体の回転前における上記分離爪の当接
部の幅よりも大きくなるように設定されている。したが
って、上記分離爪の当接部が回転体の表面に圧痕となっ
ていたとしても、該回転体の回転前にその当接部を移動
するので、回転体が回転しても該回転体の表面を損傷さ
せることがない。

【００４４】さらに、本願第三発明によれば、定着ロー
ラ対に挟持搬送された転写材は、該定着ローラ対のうち
少なくともいずれか一方のローラに当接するように配設
された分離爪によって該ローラ表面から剥離され排紙さ
れるが、上記分離爪の先端には、上記ローラ表面に付着
した紙粉及び現像剤が堆積することがある。しかし、上
記分離爪の先端部と当接するように配設された清掃装置
は、該先端部と当接することによって該先端部を清掃
し、上記付着物を除去せしめる。そして、該清掃装置の
先端部には、離型剤を保持せしめ、あるいは供給せしめ
る手段が備えられており、上記分離爪との接触時におけ
る摩擦係数を減少させ、分離爪の損傷を防ぐ。

【００４５】また、本願第四発明によれば、加熱用部材
の温度は、該加熱用部材に接触するように配設された感
温素子によって検出され、その信号に基づいて所定温度
を維持するように制御されるので、信頼性の高い検出信
号に基づいた高精度の温度制御が行われる。したがっ
て、接触するように配設された感温素子に断線等の故障
が発生した場合には適切な温度制御ができなくなり、加
熱用部材が異常に昇温することになる。しかし、二つ以
上配設された感温素子の内、少なくとも一つは上記加熱
用部材に非接触に配設され、断線等の事故が起こりにく
いタイプのものであり、該非接触に配設した感温素子に
より加熱用部材の異常昇温が検出された場合には、直ち
に加熱装置への通電が停止される。これにより、接触型
の感温素子の故障等による発煙事故等の発生が防止され
る。

【００４６】さらに、本願第五発明によれば、画像形成
部にて未定着現像剤像が形成された転写材は、主定着手
段へ搬送される前に補助定着手段によって所定の温度範
囲に加熱されてから該主定着手段へと搬送される。した
がって、転写材上の未定着現像剤像温度並びに機内温度
と主定着手段の温度とが所定温度に保たれ、常に安定し
た定着が行われる。しかも、両面画像形成あるいは多重
画像形成のために上記転写材が再度画像形成部へと搬送
される際には、補助定着手段は作動しないので、転写材
を必要以上に加熱することがなく、カールや紙ジャムを
発生させず、余分な電力の消費を抑える。

【００４７】また、本願第六発明によれば、画像形成部
にて未定着現像剤像が形成された転写材は、転写材搬送
手段によって定着装置へと案内・搬送されるが、このと
き、定着装置と転写材搬送手段を連結するダクトと、該
定着装置の下方に設けられた吸引ファンによって定着装
置の熱が上記転写材搬送手段へ伝えられる。したがっ
て、該転写材搬送手段上を通過する転写材は適度に加熱
され従来よりも高温となり、定着のために定着装置から
奪われる熱量は従来よりも少なくて済み、定着装置の消
費電力も少なく抑えられる。

【００４８】

【実施例】本発明の実施例１ないし実施例１６を図面に
基づいて説明する。

【００４９】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図６に基づいて説明する。図１は本実施例にお
いて及び本実施例との温度と定着性を比較するに当って
使用した低熱容量で小型の定着装置の概略構成を示す図
である。図２は本発明の定着装置の温度・電力制御手段
を示すブロック図である。図３は本発明の温度・電力制
御方式を用いた定着装置によって連続通紙した場合の定
着ローラ温度とコピー毎の定着性の評価を示すものであ
る。図４は本実施例の実験例における温度・電力制御手
段を示すブロック図である。図５は実験例におけるウォ
ームアップ時とコピー時の温度制御と電力制御の状態を
示すものである。図６は従来の電力・温度制御方式を用
いた場合の連続通紙の際の定着ローラ温度と定着性の評
価を示す図である。

【００５０】図１に示す定着装置における定着ローラ２
は、外径１８ｍｍ、肉厚０．５ｍｍのアルミニウム芯金
の表面に４フッ化エチレンのコートを施したものであ
り、該定着ローラ２の内部に配設されたヒータ３は８０
０Ｗで１０数秒程度のウォームアップタイムを実現でき
るものである。また、加圧ローラ８は、シリコーンスポ
ンジにシリコーンゴム表層をもつ外径１５ｍｍのローラ
を使用した。この定着装置はプロセススピード１００ｍ
ｍ／ｓｅｃで回転しており、一分間に１５枚のＡ４連続
コピースピードで通紙させて定着させた。

【００５１】ここで、先ず本発明と比較される従来例の
温度制御方式について説明する。この方式は、朝一番に
電源を投入した後のウォームアップ状態ではコピー時の
設定温度Ｔｃより低いコピー可能な温度Ｔｗを目標とし
て温度を上昇させ、コピー状態では設定温度Ｔｃを維持
するようにヒータをＯＮ、ＯＦＦするものである。ま
た、この方式は、ウォームアップ及びコピーのいずれの
状態においても全電力をＯＮ・ＯＦＦ制御するするもの
である。なお、このときのコピー時の設定温度Ｔｃは、
定着可能な下限または定着装置構成上の耐熱温度等の上
限から１９０℃に定めている。また、スタンバイ温度Ｔ
ｗは一枚のコピーが定着できる下限の温度として１６０
℃とした。

【００５２】このような従来の方式によって９枚の連続
コピーを行った場合の定着ローラ表面温度とそれぞれの
紙の定着性の結果を図６に示す。

【００５３】図６から分かるように、装置全体が冷えき
っている朝一番に電源を投入した後のウォームアップ状
態では、設定温度Ｔｗ＝１６０℃を目標温度とし、コピ
ー時では、設定温度Ｔｃ＝１９０℃を維持するように温
度制御している。また、図６においてコピー枚数１〜９
までの番号で示される区間は、は１枚目から９枚目まで
の紙が定着ローラを通過している区間Ｐと、それらの紙
と紙の間で定着ローラに紙が通過していない区間Ｎとの
両方の状態を表す。また、定着性の評価は定着の良い順
から◎，○，△，×である。

【００５４】図６の結果を見ると、コピー時においては
同じ温度で温度制御をしていながら、コピー毎の定着性
に差があり、図６の従来例では３枚目と６，７枚目が悪
い。したがって、このような従来例では小径・薄肉ロー
ラの如く熱容量の小さな定着装置では定着不良の問題が
あることが分かった。ここで図６の結果をさらに分析す
ると、以下のことが分かった。（１）ヒータが通電されているときに通紙された紙の定
着性は良い。（２）ウォームアップ状態からコピー状態に移った初め
のコピーは定着性が良い。（３）ヒータがＯＦＦしてから長く時間が経過して（谷
間）から通紙された場合に定着性は悪くなる。（４）ヒータがＯＦＦしても連続６〜７枚目以降は定着
が良くなる。

【００５５】上記方式では、熱容量の小さな定着ローラ
に大きな電力のヒータで制御を行ったために、温度リッ
プルによるＯＮ・ＯＦＦの温度差が大きく、かつ、ＯＮ
時間が短くＯＦＦ時間が長い。したがって、ヒータＯＮ
時は薄肉ローラを通じてヒータからの熱流があり、冷却
した紙は熱せられたローラ表面に接しても温度低下が少
なく、逆にヒータＯＦＦ時は薄肉ローラを通してのヒー
タからの熱流がないので冷たい紙に接したローラ表面の
温度低下が大きい。また、６〜７枚目以降の定着性が良
くなるのは加圧ローラ等の定着装置全体が昇温してくる
ためであると考えられる。

【００５６】そこで、本発明は、以下のような温度・電
力制御を行うことにより、高感度で高価な温度センサを
用いることなく、上記した低熱容量・薄肉の定着ローラ
を用いた場合の問題点を解決した。（１）定着装置に紙が通っているときは必ずヒータへの
通電を所定量行い、このときに投入する電力は最大電力
よりも低い電力または短時間電力を投入するように設定
する。これにより、定着不足の発生を抑え、かつ温度リ
ップルを少なくし、さらに低消費電力化を図ることがで
きる。（２）特にコピーの初めの数枚においては、ヒータが必
ずＯＮしていればコピー時設定温度Ｔｃより低くても温
度Ｔｗ以上であれば定着可能なので、温度Ｔｗとなった
ところでコピー可能状態とする。これにより、ウォーム
アップ時間の短縮化が図れる。（３）ウォームアップ状態から温度Ｔｗまでは定着ロー
ラの温度を急速に立ち上げるように全電力を投入し、温
度Ｔｗを超えた所定の温度以降は比較的緩かに低い電力
で昇温させる。これにより、オーバーシュートによる定
着オーバーを解決することができる。

【００５７】本実施例では、図２に示す制御手段によっ
て以上のような温度・電力制御を行っており、その温度
制御及び定着性の結果を図３に示す。図３に示すよう
に、定着性が従来より改善されてコピー毎の定着ムラが
改善されていることが分かる。また、温度制御結果も初
期のオーバーシュートやその後の安定時の温度リップル
が少ないことが確認された。

【００５８】次に、本実施例における実験例について詳
述する。図４は実験例における電力・温度制御手段の概
略構成を示すブロック図、図５はその温度制御と定着性
の結果を示す図である。

【００５９】図４に示す制御手段では、先ず電源スイッ
チを入れると、定着ヒータ３への通電が行われ、定着ロ
ーラ２の表面上の温度が昇温する。そして、この温度は
温度検出器７によって測定される。このとき、ローラ面
温度に従った電力が電力切換温度ＴＰにしたがって選択
される。つまり、図５に示す如くローラ面温度がＴＰ
（＝１７０℃）以上になると電力が所定量小さくなるよ
うに切り換えられ、ウォームアップ直後のコピー時に設
定温度が高くなったときのオーバーシュート（図６にお
いてＴＭＡＸで示される）や安定時のリップル（図６に
おいてＴＲで示される）が小さく抑えられる。

【００６０】図４に示す制御手段では切換温度が１８０
℃以上、１７０℃以上、１７０℃未満でそれぞれ４００
Ｗ、６００Ｗ、８００Ｗと電力を切換える例を示した。

【００６１】また、図３に示した実施例では１７０℃以
上で４５０Ｗ、１６５℃未満で９００Ｗと切り換えた。
なお、９００Ｗと４５０Ｗの切換は半波整流によって行
った。

【００６２】次に、切換温度と投入電力の好ましい選択
について以下に述べる。例えば、１６５℃の切換温度で
ヒータ全電力９００Ｗを４００Ｗに落としても連続コピ
ーをすると初期の１〜２枚目が定着不良を起こすことが
分かった。

【００６３】しかし、切換温度１６０℃における投入電
力を４００Ｗから５００Ｗあるいは６００Ｗに上げると
初期定着不良は改善されるが、全電力９００Ｗに近くな
ると図６の従来例と同じ様にオーバーシュートやリップ
ルが大きくなり好ましくない。

【００６４】そこで、１６５℃の切換温度で４００Ｗに
低下させて定着不良が出てしまう場合には、切換温度を
１７０℃あるいは１８０℃に上げると、特に初期の定着
不良が改善される。但し、この場合も切換温度をコピー
時設定温度近くまで上げると初期にオーバーシュートが
出てしまい好ましくない。

【００６５】以上のように、切換温度と投入電力の選択
はその定着装置の構成、プロセススピード、コピースピ
ード等によって異なるが、概略初期の数枚の定着がその
後の定着と比べて良い場合は、切換温度を低下させ、悪
い場合は温度を上げる。また、初期もその後も定着が全
体的に良い場合は投入電力を低下させ、悪い場合は投入
電力を増加させる方向であるがコピー時設定温度の上、
下も検討される。

【００６６】以上の電力制御について交流電源の全波形
のうち半波をヒータに与える例について述べたものであ
るが、この他に投入する電力を時間的に短く設定する例
として全波形のある周期の波の数を制御してヒータに与
える波数制御等比較的電力を大きく変える制御で充分で
ある。もちろん、位相制御等の方法も本発明の効果を充
分生かすものである。

【００６７】また、切換温度についても図３の如く一つ
または図４の如く二つについて述べたが、この程度で本
発明の効果は充分に得られるが、それ以上多くてもより
好ましい結果が得られる。

【００６８】以上、本発明の温度・電力制御方式によれ
ば、低熱容量、小型、クイックスタートの熱ローラ定着
装置において、オーバーシュートのない、リップルのな
い定着装置の温度制御ができると共に、コピーのスター
トがより低い温度から始められ設定温度もリップルの少
ない分、低くできる。したがって、ウォームアップ時の
短縮が簡単でコストの安い、制御で可能となった。

【００６９】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
７ないし図１０に基づいて説明する。図７ないし図１１
は往復移動（以下、レシプロと称する）の駆動系を排紙
ローラ軸より取った場合の本発明の実施例を示し、図７
は定着ローラ周りの構成、図８はレシプロの機構、図９
は駆動系の配置をそれぞれ示している。

【００７０】本実施例の構造について説明する。分離爪
１０３は、取付板１０６に固定されているホルダー１０
５に対して回転軸１０４を中心として回動自在であり、
引張りバネ１２０によって付勢され図７のＡ方向に所定
の圧力で定着ローラ１０１に当接している。取付板１０
６は回転軸１０８を中心として回動自在であり、引張り
バネ１０９によって図８のＢの方向に付勢力が与えられ
ている。そして、ストッパー（図示せず）に突き当たり
定着ローラ１０１の所定の位置に位置決めされている。
また、レシプロ方向の位置は引張りバネ１１０によって
図８のＣ方向に付勢力を与えられ、取付板１０６に固定
されたレシプロ軸１１１がレシプロカムギア１１３に突
き当たって固定されている。また、レシプロカムギア１
１３とモータ１１４が固定されているレシプロ台１１５
に固定されたレシプロ軸１１６がレシプロカムギア１１
７に突き当たって位置決めされている。なお、レシプロ
カムギア１１３と１１７の形状はともに円柱を斜めに切
断したものであり、図１０に示す。

【００７１】次に動作について説明する。先ず、図９
（Ａ）においてモータ１１４は定着ローラの回転と共に
極僅かずつ回転し、レシプロカムギア１１３を回転させ
る。すると、レシプロ軸１１１がカム部の斜面を移動し
て、取付板１０６を定着ローラ１０１の軸方向にレシプ
ロさせる。図９（Ａ）はレシプロカムギア１１７のカム
部の頂点にレシプロ軸１１６が突き当たっているとき、
つまり取付板１０６が最も奥側に位置しているときであ
る。

【００７２】定着ローラ１０１が止まっていると、ロー
ラと分離爪との接触域に圧痕ができているので、複写機
のコピーのスイッチをいれるときの回転や、メインスイ
ッチをいれた後、または紙詰まり処理後の前回転のよう
に定着ローラ１０１が止まっている状態から回転し始め
るときに、分離爪１０３が定着ローラ１０１に食い込む
ことがある。そこで、本実施例では定着ローラ１０１を
回転する前に、モータ１１８を駆動させ図９（Ｂ）のよ
うにレシプロカムギア１１７の最も谷の部分にレシプロ
軸１１６が突き当たるようにレシプロカムギア１１７を
１８０°回転させる。本発明においては、これによるレ
シプロカムギア１１７のカムの高低差であり、かつ分離
爪１０３による移動量であるｙを、分離爪１０３の爪幅
ｘよりも大きく設定してるので、分離爪１０３による圧
痕部と分離爪１０３が離れ、その後、定着ローラ１０１
を回転させても分離爪３が定着ローラに食い込むことが
なくなる。さらに、定着ローラ１０１の回転を一度停止
させた後、再び回転させるときにも、上述の動作と同様
に図９（Ｂ）の状態から図９（Ａ）の状態へ移動させて
から回転させるので、定着ローラへの食い込みはなくな
る。その後も図９（Ａ）の状態と図９（Ｂ）の状態との
相互間の移行を定着ローラ１０１の回転を停止させた
後、再度回転させる前に繰り返すことにより、定着ロー
ラへの食い込みを防止している。

【００７３】本実施例においては、モータ１１８の回転
を用いてレシプロカムギアを介してレシプロカム台１１
５を移動させているが、ソレノイド等その他の機械的、
物理的、電気的な機構によって移動させてもよい。

【００７４】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
１１及び図１２に基づいて説明する。図１１は本発明の
定着装置の断面図を示したもので、図中２０１はハロゲ
ンヒータ等の熱源Ｈを内部に有する加熱定着ローラ、２
０２は該加熱定着ローラに圧接される加圧ローラを示
す。定着ローラ２０１はアルミニウム等の芯金の上に非
粘着性樹脂やゴムで被覆されており、矢印で示す方向に
回転される。

【００７５】加圧ローラ２０２は、表面にシリコーンゴ
ム等の弾性体の比較的厚い層の被覆を有し、定着ローラ
２０１に圧接され、トナー粉末像Ｔを有するトナー像支
持体Ｐを挟持搬送する。支持体Ｐ上のトナー粉末像Ｔは
定着ローラ２０１により支持体Ｐ上に加熱定着される。
定着ローラ２０１の外周面にはサーミスタ等の感温素子
２０３が接触配設され、その検出信号を公知の温度制御
手段（図示せず）に送って、加熱ローラ２０１の外周面
の温度をトナー溶融温度に保持する。２０４は定着ロー
ラ２０１の表面に付着して定着ローラの周りに巻き付こ
うとするトナー像支持体Ｐを定着ローラから分離する分
離爪である。

【００７６】また、定着ローラ２０１の表面のオフセッ
トトナーを除去するためにウェブクリーニング装置２０
５が定着ローラ２０１の周りに配設される。このウェブ
クリーニング装置は、定着ローラ２０１の表面に押し付
けられながら移動するクリーニングウェブ２０６と、該
ウェブを供給する供給ローラ２０７と、該ウェブを巻き
取る巻取ローラ２０８と、クリーニングウェブ２０６を
定着ローラ２０１の表面に押圧する押圧ローラ２０９と
を有している。さらに、２１０は、加圧ローラ２０２に
当接される分離爪である。

【００７７】本発明においては、上分離爪２０４はポリ
イミドやポリベンズイミダゾールの上にＰＦＡ等のフッ
素樹脂をコーティングしたものである。このような耐熱
性耐摩耗性の優れた樹脂を分離爪の母材として用いるこ
とによりコーティングされるフッ素樹脂の焼成をより完
全なものとすることができ、フッ素樹脂の母材への密着
性の向上と耐摩耗性の向上がなされている。また、下分
離爪２１０は定着ローラ２０１よりも低温の加圧ローラ
２０２に当接するため、やや耐熱性の低い、低コストの
ＰＰＳやポリアミド系の樹脂が用いられている。

【００７８】２１１は分離爪２０４を清掃するための清
掃具である。図１２にこの清掃具２１１をローラに取り
つけたところを示す斜視図を示した。清掃具２１１は定
着ローラ２０１の両端の芯金部分に回転自在に支持され
ており、耐熱性樹脂や金属等からなり定着ローラ芯金部
とはベアリングや軸受で接している。また、清掃具２１
１はその回転と角度をモータＭとギア２１２，２１３の
駆動によって設定できる。ギア２１３は清掃具２１１と
一体で作られている。

【００７９】また、清掃具２１１にはブレード２１４が
取付られている。ブレードはフッ素ゴム２１５をバネ材
２１６に一体成型したもので、これを２１７のビスによ
り清掃具２１１に取付られるようにできている。このブ
レードは分離爪２０４のある部分すべてに付けられてお
り、分離爪の数が四本あれば四か所に取付られる。

【００８０】そして、図１１中２７０はフェルトローラ
であり、芯金２７１の周りにシリコーンゴムスポンジそ
して素子上をノーメックスフェルトで被覆したローラで
芯金２７１は軸受（図示せず）により支えられ回転自在
である。このフェルトローラにはシリコーンオイルが含
浸されており、清掃具２１１のブレード２１５に接して
ブレード２１５の先端を清掃し、シリコーンオイルを供
給する。ブレード２１５はモータＭの駆動力とギア２１
２，２１３とによって定着ローラ２０１に沿って回転
し、フェルトローラ２７０に接してこれを通過し、分離
爪２０４に達し分離爪２０４の先端を清掃する。この動
作は、例えば、転写紙が２０００枚この定着装置を通過
する毎に一回行われる。モータＭは正転逆転を繰り返し
この動作を行い、通常の定着動作中は図１１に示すよう
な位置で待機している。

【００８１】以上のように、本発明によれば、清掃具の
分離爪と当接する箇所にフッ素ゴムを備えたブレードを
取り付け、該ブレードにシリコーンオイルを供給するよ
うにしたので、分離爪と清掃具との摩擦係数が減少し、
分離爪を損傷させることがない。

【００８２】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
１３に基づいて説明する。上記実施例においては、ブレ
ードとフェルトローラを用いたが、ブレードの代わりに
ブレード部にシリコーンオイルを含浸させたフェルトを
用いたり、そのフェルトの周りを多孔質フッ素樹脂膜
（ポアフロン）で覆うようにしてもよい。また、ウェブ
圧接ローラ２０９を定着ローラ２０１から離間させるよ
うにしてウェブ２０６によって爪清掃具２１１のブレー
ドにオイルを供給するようにしてもよい。図１３にこの
例を示した。ウェブユニット２０５は巻き取り軸２０８
を中心にして回転可能であり、この回転によりウェブユ
ニットのＯＮ−ＯＦＦを行う。つまり２０５’で示した
ＯＮ状態（点線で示す）に対し２０５で示す方がＯＦＦ
状態である（実線で示す）。分離爪清掃具はウェブユニ
ットがＯＦＦの状態で動作する。そして、爪清掃が終了
すると爪清掃具はサーミスタ２０３の近傍の図示されて
いる位置に戻り、次にウェブユニットが駆動手段（図示
せず）によってＯＮ状態となる。このように、爪清掃具
がウェブユニットの下流側にあるため、定着装置で分離
不良によるジャムが発生した場合に爪清掃具にジャム紙
が引っ掛ってしまうこともない。また、ブレード先端は
ウェブ２０６に軽く接することで清掃されオイル供給が
なされる。

【００８３】〈実施例５〉次に、本発明の実施例５を図
１４に基づいて説明する。上記実施例では定着ローラ位
置の回転中心の周りを回転する清掃具を用いたが、分離
爪ユニット側に清掃具を付けるようにしてもよい。図１
４にこの例を示した。２４１がポリイミドフィルムで２
４２がポリイミドフィルムに接着されたフェルトでシリ
コーンオイルが含浸されている。２４３はポリイミドフ
ィルム２４１を巻き付けた回転軸でこの軸の回転により
ポリイミドフィルム２４１がガイド２４５で分離爪に沿
って送り出せるように案内している。２４３は駆動手段
（図示せず）例えば、モータ等に連結されており、正転
逆転を繰り返し、分離爪上をフェルト２４２がスライド
するようにして分離爪を清掃する。なお、２４１のフィ
ルムは耐熱性があり適度の弾性があるフィルムでありば
よく、フッ素樹脂フィルム等を用いても良い。また、フ
ェルトの代わりに多孔質フッ素樹脂やゴムを用いても良
い。

【００８４】〈実施例６〉次に、本発明の実施例６を図
１５に基づいて説明する。図１５は本発明の定着装置の
断面図である。定着ローラ３０１はハロゲンヒータ等の
加熱用ヒータ３０３を内部に有し、駆動モータ（図示せ
ず）からの駆動力を受けて矢印方向に回転する。この定
着ローラ３０１はアルミニウム、ステンレス等の金属製
中空ローラ芯３１１の外周面にシリコーンゴム、フッ素
ゴム、フロロシリコーンゴム等の耐熱弾性体３１２を例
えば０．５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度設け、その外周面に離
型層としてＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の耐熱性の樹脂層３１３
を１０〜５０μｍ厚に設けたものである。加圧ローラ３
０２は軸受（図示せず）に回転可能に支持されている。
このローラ３０２は定着ローラ３０１に公知の加圧手段
によって少なくとも定着時に圧接し、金属製ローラ芯３
１４の外周面にシリコーンゴム、フッ素ゴム、フロロシ
リコーンゴム等の弾性体層３１５を比較的厚く（例えば
５ｍｍ〜１０ｍｍ程度）設けたものである。この構成
は、定着ローラと圧接領域を確保することを一つの目的
としている。

【００８５】定着ローラ３０１の外周面には、サーミス
タ熱電対等の感温素子３０４が配設され、その検出信号
を制御手段に導き、定着ローラ３０１の外周面の温度を
トナー像溶融温度に保持している。３０５は定着ローラ
表面へ付着したオフセットトナーや紙粉等の異物をロー
ラ表面から除去するためのクリーニング部であり、ノー
メックス（登録商標）、ヒメロン（登録商標）等の耐熱
不繊布よりなり、ジメチルシリコーンゴムオイル等の離
型剤を含浸してあるクリーニングウェブ３５１を用いて
いる。なお、クリーニングウェブ３５１には必ずしも離
型剤を含浸させる必要はない。上記クリーニングウェブ
３５１はシリコーンゴム、フッ素ゴム、スポンジ等の弾
性を有する押し当てローラ３５２により定着ローラに当
接している。また、このウェブ３５１は駆動を与えられ
る巻き取りローラ３５３により供給ローラ３５４から微
量づつその当接位置を変えるように移動し、常にクリー
ニングウェブ３５１の新しい面が定着ローラに当接す
る。案内板３０６は未定着トナー像Ｔを担持する記録材
Ｐをローラ３０１，３０２間へ導くように上方へ傾斜し
ている。案内板３０７はローラ３０１，３０２間を通過
した記録材Ｐを搬送路（図示せず）に導くように上方へ
傾斜している。巻き付き防止片３０８は記録材Ｐが定着
ローラ３０１に巻き付くことを防止するもので付勢部材
（図示せず）によって先端部３８１が当接されているよ
うに付勢されている。

【００８６】次に、３０４の感温素子について、もう少
し詳しく説明する。３４１はサーミスタで遷移金属酸化
物の燒結体である。３４２はシリコーンゴムスポンジで
ゴム硬度約１０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）を用いることによ
り、３４１のサーミスタを定着ローラ３０１にソフトに
当接せしめる。また、スポンジを用いることで断熱材と
して定着ローラ３０１の熱が逃げることを防止してい
る。３４３は耐熱樹脂であるポリイミドフィルム（１０
０μｍ）で素子３４１及びシリコーンゴムスポンジ３４
２を覆って、油やトナーから素子３４１を保護してい
る。３４４は取り付けケースでＰ．Ｐ．Ｓ．等の耐熱樹
脂で作られる。３４５は非接触の温度検知素子であり、
定着ローラとは約０．５ｍｍ程度のギャップをもってい
る。

【００８７】次に、図１６にここで用いられた非接触温
度検知素子の概略構成を示す。３２１の薄膜サーミスタ
の両側には空気対流用の穴３２２が設けられている。ま
た、ポリイミドフィルム３２３の上に金属薄膜でできた
リード線３２４が設けられており、３２５のリード線端
子に繋がっている。３２６はこの基板を位置決めする穴
で、枠体３２７が取り付けケース３４４に接着されてい
る。また、図１５において温度検知素子３０４は軸３４
６の周りに回転可能でバネ３４７によって定着ローラ１
に加圧圧接されている。３０９は温度検知素子３０４の
支持金具である。

【００８８】図１７には接触タイプのサーミスタ３４１
の出力と、非接触タイプのサーミスタ３２１の出力とを
温度に換算して示した。実線Ａで示した方が接触タイプ
の出力であり、破線Ｂで示したものが非接触タイプであ
る。破線で示した非接触タイプの方が熱応答が遅くなる
ため、やや温度が低く出力されるがそれほど大きな差で
はない。また、ギャップを振ってその温度差を調べてみ
たときの関係を示すのが図１８である。これから、ギャ
ップが±０．１ｍｍ程度ずれたとしても、それほど大き
な差にはならないことがわかる。一方、図１７にＣで示
したものが従来から過昇温防止用によく用いられている
サーモスイッチ内部のバイメタルの温度を測定したもの
である。このサーモスイッチは、図１５において図示し
ていないが、ローラ中央部に当接された状態で用いてい
る。そして、このサーモスイッチ内部の温度を上記サー
ミスタと比較すると非常に熱応答性が悪いことがわか
る。非接触タイプのサーミスタの方が熱容量が小さく熱
応答性が良く、温度の異常をすぐに検知できるからであ
る。

【００８９】また、接触タイプのサーミスタと非接触タ
イプのサーミスタは回路の故障や暴走を避けるために別
回路を用いるようにしてある。さらに、非接触タイプの
サーミスタは異常検知のみに用いられるため簡単な構成
になっている。

【００９０】図１９に簡単な例を示した。先ず、Ａが電
源のコンセント、Ｂがリレー、Ｃが交流を直流電源に変
換する所、そしてＤが画像形成装置のＤＣコントロー
ラ、ＴＨ１が接触式のサーミスタで定着装置の温度コン
トロールに用いられる。ＴＨ２が非接触サーミスタでこ
のＴＨ２の抵抗が一定値より小さくなると、Ｅのコンパ
レータからの信号によりリレーＢが切れ、本体に電力が
供給されなくなる。これにより、定着装置が異常に高温
になった場合すばやく電力供給がストップされる。

【００９１】〈実施例７〉次に、本発明の実施例７を図
２０に基づいて説明する。なお、実施例６との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。

【００９２】実施例６においては、非接触式サーミスタ
を接触式サーミスタの近傍に取り付けローラの異常昇温
を検知するようにしたが、ただ単に安全装置として用い
るだけでなく、ローラ温度制御の補助信号として非接触
サーミスタの信号を用いることも可能である。

【００９３】図２０には接触式サーミスタを定着ローラ
の手前側にそして非接触サーミスタを奥側に取り付けた
例を示した。先ず、定着ローラ３９１、加圧ローラ３９
２の間を紙が通過することによってトナーを紙に定着す
る。定着ローラ３９１の内部には加熱手段（図示せず）
が設けられている。３９３はこの定着ローラの表面温度
を検出するための接触式のサーミスタである。３９４は
非接触のサーミスタであり上記実施例に示したようにロ
ーラ温度の異常を検出して本体への電力供給をストップ
させる。さらに、３９４の非接触式サーミスタを異常検
知だけに用いるのでなく、小サイズ紙の連続通紙時に問
題となる非通紙昇温防止に用いることができる。つま
り、異常検知を３００℃程度で動作させ、非通紙部昇温
の場合には２４０℃〜２５０℃程度以上にローラ温度が
上昇しないような制御を行う。図２１に小サイズ紙（Ｂ
５Ｒ）を通紙した場合のサーミスタ３９３とサーミスタ
３９４の検出温度と通紙枚数の関係を記したグラフを示
した。このように通常小サイズ連続通紙を行うと、非通
紙部は非常に温度が高くなり定着ローラやその当接物が
ダメージを受けることになる。そこで、非接触サーミス
タの温度が例えば２４０℃を検知したらローラの温調温
度を低下させるような制御をする。これを図２２に示
す。この場合非接触サーミスタ３９４が２４０℃を検知
すると５℃〜１０℃温調温度を低下させるように制御し
ている。これにより、非通紙部の温度は常に２４０℃以
上に上昇することはない。さらに、サーミスタ３９３の
温度が一定温度以下になるとコピースピードの低下ある
いはコピーを停止させる。これにより、温調温度を低下
させすぎることによる不良画像の形成を防止することが
できる。

【００９４】その他、非接触サーミスタが２４０℃以上
を検知すると接触式サーミスタ３９３によらず片方のヒ
ータをＯＦＦするという制御にすることも可能である。
このようにすると接触式サーミスタ３９４の検知温度が
徐々に低下することになる。

【００９５】〈実施例８〉次に、本発明の実施例８を図
２３に基づいて説明する。本実施例ではヒータを多数本
有し非通紙部昇温対策としてヒータ種を切り換え制御す
るために非接触サーミスタ３９４を用いて切り換えるこ
とも可能である。図２３には二本のヒータＨ１とＨ２を
もった定着ローラ３９１を示した。ヒータＨ１は手前側
Ｆの方の配光の方が高く、ヒータＨ２は奥側Ｒの方の配
光の方が高い。そして、通常幅広い用紙をコピーする場
合にはＨ１とＨ２の両方のヒータが点灯する。それに対
して幅の狭い紙がコピーされると、非通紙部が昇温す
る。そこで、非接触サーミスタ３９４が２４０℃を検知
するとヒータＨ２の方のヒータをＯＦＦするように制御
する。そして、ローラの温度制御は３９３のサーミスタ
で行う。

【００９６】非接触サーミスタが２４０℃以上を検知し
たときのみ、ヒータＨ１のみの点灯となる。これによ
り、さらに画像形成装置の生産性を低下させずに非通紙
部昇温防止を行った装置とすることができる。

【００９７】〈実施例９〉次に、本発明の実施例９を図
２４に基づいて説明する。図２４にはＯＮ−ＯＦＦ可能
なサーミスタ３９５と非接触サーミスタ３９６を示し
た。これによりサーミスタ３９５によって非接触サーミ
スタ３９６を補正するように使用することができる。例
えば、サーミスタ３９５で検知される温度を基準温度と
し非接触サーミスタ３９６による検知される温度がどの
ように推移するかを図２５に示した。図２５（Ｃ）は接
触及び非接触サーミスタの検知温度であり、（Ａ）はそ
の温度差を示している。そして（Ｂ）に温度勾配を示し
た。これに示すように非接触サーミスタと接触サーミス
タの温度差はその使用状況により異なっており、また、
非接触サーミスタの配置や素子ばらつきによって補正す
る温度が違ってくるので、単純に一定値を加算する、あ
るいは乗算する程度では正確な制御を行うことができな
い。そこで、先ず、ウォームアップあるいはスタンバイ
中あるいはコピー中のうち、いずれの状態にあるのかと
いう情報も温度データと共に取り込むこととする。

【００９８】そして、一定モード、例えば２０℃からウ
ォームアップそして５分スタンバイ、次にコピー９９９
枚そしてスタンバイというモードの間、接触と非接触の
温度をモニターする。例えば図２５の（Ａ）に示すよう
に温度差が推移したとすると、これが実際には一定時間
でサンプリングしたデジタルなデータ列になる。このデ
ータ列を

【００９９】

【外１】と書くことにする。そして、非接触サーミスタ出力温度
から接触サーミスタ出力温度を推定するために、上記し
た一定のモードでサンプリングされたデータを使用す
る。計算は、（接触サーミスタ温度）＝（非接触サーミ
スタ温度）＋（温度差データ）という式に従う。上記し
た一定のモードでサンプリングされたデータを使用する
形は、このデータが時間と共に変化するデータであるた
め、非接触サーミスタの応答性の悪さを補正することが
できる。

【０１００】例えば、ウォームアップ時には非接触サー
ミスタは温度を低く検知してしまう。この温度差は時間
と共に大きくなると推定し、ウォームアップ時間には非
接触サーミスタの温度に

【０１０１】

【外２】というデータを加えることとなる。また、コピー時には

【０１０２】

【外３】というデータを加える。ところが、この温度差は、周囲
温度、画像比率等によって影響される。これらによって
さらに補正するようにしても良い。この補正をファジィ
推論によって行っても良い。

【０１０３】例えば、周囲温度が低ければ温度差を大き
く画像比率が大きければ温度差を大きくするようにす
る。先ず、図２６にメンバーシップ関数を記した。図２
６（Ａ）は周囲温度メンバーシップ関数、図２６（Ｂ）
は画像比率（印字率）を示すメンバーシップ関数であ
る。そして、図２６（Ａ）において、ＴＬ＝低温［ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＬｏｗ］ＴＭ＝中温［ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｅｄｉｕｍ］ＴＨ＝高温［ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＨｉｇｈ］を示す。また、図２６（Ｂ）において、小＝画像比率小中＝画像比率中大＝画像比率大を示す。また、図２６（Ｃ）は温度差に乗じる温度差係
数を示すメンバーシップ関数で、Ｓ＝ＳｍａｌｌＭ＝ＭｉｄｄｌｅＢ＝Ｂｉｇを示す。

【０１０４】図２７は温度差係数を決定するためのファ
ジィルールを示したものである。

【０１０５】次に、このファジィルールにしたがって図
２８に示すように温度差係数を算出してみる。（ルール１）周囲温度ＴＬａｎｄ画像比率中ｔｈ
ｅｎ温度差係数Ｍ（ルール２）周囲温度ＴＬａｎｄ画像比率大ｔｈ
ｅｎ温度差係数Ｂ（ルール３）周囲温度ＴＭａｎｄ画像比率中ｔｈ
ｅｎ温度差係数Ｍ（ルール４）周囲温度ＴＭａｎｄ画像比率大ｔｈ
ｅｎ温度差係数Ｍであり、周囲温度ｘ、画像比率ｙとそれぞれのメンバー
シップ関数との交点を求める。

【０１０６】その値をμ１２，μ２３，ν１３，ν２４
としてそれぞれルールごとにＭＩＮ演算をし、このＭＩ
Ｎ値で温度差係数のメンバーシップ関数の頭を切り落と
したものを斜線、横線、縦線で示した。

【０１０７】これらの台形の重心を温度差係数とする。
図２９にはこのファジィ制御のフローチャートを示し
た。周囲温度及び画像比率を先ず入力する（ステップＳ
１からＳ２）。その後全てのファジィルールについて上
述した方法で各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（ステップＳ３からＳ４）、各ルールに属
する集合の最大値を算出する（ステップＳ５）。そし
て、その最も可能性の高い制御量を重心を求めることで
算出し（ステップＳ６）、温度差係数を決定し（ステッ
プＳ７）、その温度差係数と温度差

【０１０８】

【外４】を乗ずることにより、推定温度差が決定され、接触サー
ミスタでの温度が推定される（ステップＳ８）。つま
り、

【０１０９】

【数１】

【０１１０】という形で接触サーミスタ温度

【０１１１】

【外５】を推定する。

【０１１２】この推定された接触サーミスタ温度

【０１１３】

【外６】により定着温度を制御することにより、非接触サーミス
タの温度の補正を行って温度制御する。なお、接触式サ
ーミスタのＯＮ−ＯＦＦ制御については初期のデータサ
ンプリング時のみＯＮ以降はＯＦＦ状態とする。

【０１１４】なお、上記実施例においては非接触感温素
子としてサーミスタ素子を用いたが、その他サーモパイ
ル焦電型の温度検知素子を用いることもできる。これら
を用いることにより、サーミスタ素子を用いる場合の熱
応答時間の遅れを改善することができ、より急激な変化
にも対応可能となる。

【０１１５】〈実施例１０〉次に、本発明の実施例１０
を図３０及び図３２に基づいて説明する。図３０は本実
施例装置の基になる従来の画像形成装置の概略構成を示
す図である。図３０において、Ａは装置本体であり、原
稿載置ガラス４０１上に載置された原稿４０２はランプ
４０３により照明され、その構造は反射ミラー４０４，
４０５，４０６，４０７等から構成される光学系により
感光ドラム４０８上へ導かれる。ランプ４０３及びミラ
ー４０４，４０５，４０６はそれぞれ図示矢印方向へ所
定速度で移動して原稿４０２を操作する。一方、感光ド
ラム４０８も一次帯電器４０９によりその表面に均一な
帯電を施された後、図示矢印方向へ回転しているため、
該感光ドラム４０８表面には順次原稿像に対応する静電
潜像が形成される。感光ドラム４０８へ近接して配置さ
れたトナーを収容した現像装置４１３によって感光ドラ
ム４０８上に形成された静電潜像は顕像化（可視化）さ
れる。上記の如く形成された感光ドラム４０８表面のト
ナー像は転写前帯電器４１２，転写・分離帯電器４１１
の転写器４１１ａによるコロナ放電により感光ドラム４
０８と転写・分離帯電器４１１の転写器４１１ａの間に
存在する用紙に転写される。感光ドラム４０８上に存在
するトナーはクリーニング装置４１０によりクリーニン
グされ、次に帯電、露光、及び転写に備える。

【０１１６】上記構成の画像形成装置において、紙カセ
ット４２０内の用紙４１８は給紙ローラ群４１９によっ
て搬送され、感光ドラム４０８と転写分離帯電器４１１
の転写器４１１ａの間に到達した用紙には上記の如く感
光ドラム４０８のトナー像が転写されさらに用紙は転写
・分離帯電器４１１の分離器４１１ｂのコロナ放電によ
り感光ドラム４０８より分離され搬送部４１５によって
搬送され、定着装置４１６を通過することにより加熱等
により用紙上のトナー像が固着して画像形成は終了す
る。両面画像形成、多重画像形成時は排紙部４２３に設
けられたフラッパー４２１の切り換えによって両面・多
重給紙部４１７に用紙が搬送され、再給紙ローラ群４２
２によって再給送され、再び画像形成され画像形成装置
外に排出される。

【０１１７】次に、図３１を用いて本発明における本実
施例装置の補助定着手段についての説明及び図３２を用
いて補助定着手段の制御の説明を行う。なお、図３０装
置との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
図３１において４２５（４２５ａ，４２５ｂ）は補助定
着手段としての余熱用電源であり、用紙を直接挟圧して
搬送する金属ローラが用いられた例である。４２６は温
度制御素子であり金属ローラを適温に保持している。図
３２は本発明の補助定着手段の制御フローチャートであ
る。

【０１１８】画像形成装置の本体電源が入れられ予定の
ウォームアップ（主定着装置及び補助定着手段の温度を
所定温度まで上げる）の後、ユーザが希望の複写モード
を入力し複写スタートキーがＯＮされると、用紙カセッ
ト４２０よりの給紙ローラ群４１９（４１９ａ；ピック
アップローラ，４１９ｂ；給送ローラ，４１９ｃ；リタ
ードローラ）によって用紙４１８は画像形成のため給送
される。画像形成装置本体あるいは補助定着手段に装備
されているマイクロプロセッサー（図示せず）へ用紙給
送の信号が入力されると補助定着手段４２５が温度制御
素子４２６によって所定時間（Ｔ１ｓｅｃ）だけ所定温
度に制御される。用紙給送の信号が複数回数（Ｎ回）発
信された場合はＮ回目の信号が発信された後、所定時間
（Ｔ１ｓｅｃ）だけ温度制御素子４２６によって所定温
度に制御されるようになっている。

【０１１９】〈実施例１１〉次に、本発明の実施例１１
を図３３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。

【０１２０】本実施例は実施例１０とは異なり、ユーザ
によるコピーモード（コピー枚数）及びコピースタート
キーの入力によって補助定着装置を制御している。図３
３のフローチャートに従って説明を行う。

【０１２１】画像形成装置の本体電源が投入され所定の
ウォームアップ完了の後、ユーザによって希望の複写モ
ード（複写枚数を含む）を入力し、コピーキーがＯＮさ
れると、画像形成装置本体あるいは補助定着手段に配設
されたマイクロプロセッサー（図示せず）にコピー枚数
等の情報が入力され所定時間（Ｔ０ｓｅｃ）だけ補助定
着手段を制御するようになっている。コピー枚数Ｎが一
枚以上の場合は、Ｔ０＋（Ｎ−１）Ｔ１ｓｅｃ（一般に
ファーストコピーは連続コピーの一枚に要する時間より
余分に時間がかかるためＴ０≧Ｔ１になるようにＴ１は
設定されている）だけ補助定着手段を所定温度に制御す
るようになっている。

【０１２２】〈実施例１２〉次に、本発明の実施例１２
を図３４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。

【０１２３】本実施例において補助定着装置は補助定着
手段を補助定着手段とカセット４２０の用紙給送ローラ
中に設けられた用紙検知センサ４２４の出力によって制
御している。図３４のフローチャートに従って説明を行
う。画像形成装置の本体電源が投入され所定のウォーム
アップ完了の後ユーザによって希望のコピーモードが入
力されコピーキーがＯＮされると、用紙カセット４２０
より給紙ローラ群４１９によって用紙が給送され図３１
に示す用紙検知センサ４２４によって用紙が検知される
画像形成装置本体あるいは補助定着手段に配設されたマ
イクロプロセッサーに信号が入力され所定時間（Ｔ１ｓ
ｅｃ）だけ補助定着手段を所定温度に制御するようにな
っている。複数回信号（複数枚コピー）がマイクロプロ
セッサーに入力された場合は最後に入力された信号より
所定時間（Ｔ１）だけ補助定着手段を所定温度に制御す
るようになっている。

【０１２４】〈実施例１３〉次に、本発明の実施例１３
を図３５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。

【０１２５】実施例１３において用紙検知センサ４２４
はカセット４２０（４２０ａ；上段，４２０ｂ；下段）
より給送される用紙のみの給送ローラに設けられている
が両面画像形成や多重画像形成のように同一の用紙に複
数回画像形成する際の再給送される用紙の給送ローラと
カセット４２０から給送される用紙の給送ローラとを兼
ねている給送ローラに設けられた用紙検知センサ４２８
の出力によって補助定着手段を制御するとも可能であ
る。図３５のフローチャートに従って説明を行う。図３
１に示す用紙検知センサ４２８で用紙が検知されると、
画像形成装置本体あるいは補助定着手段に配設されたマ
イクロプロセッサーに信号が入力され所定時間（Ｔ１ｓ
ｅｃ）だけ補助定着手段を所定温度に制御するようにな
っている。複数回信号が入力された場合（複数枚コピー
の場合）は最後に入力された信号より所定時間（Ｔ１）
だけ補助定着手段を所定温度に制御するようになってい
る。次に、両面画像、多重画像の形成時の制御について
説明する。両面画像や多重画像の形成の際は図３１にお
いて一面目の画像形成後、フラッパー４２１の切り換え
によって両面・多重給紙部４１７に用紙がストックされ
て後、再供給ローラ群４２２によって再給送されて画像
形成が行われる。このときの用紙検知は用紙検知センサ
４２７によって行われる。用紙検知センサ４２７で用紙
が検知されると上記マイクロプロセッサーその出力検知
センサ４２７で用紙が検知されると上記マイクロプロセ
ッサーにその出力信号が発信され所定の時間後、用紙検
知センサ４２８で用紙が検知されても補助定着手段が作
動しないように制御されている。

【０１２６】以上、本発明のおける実施例１０〜１３に
ついて説明を行ったが、説明中における補助定着手段は
金属ローラに限定されるわけできなく、内部発熱型、外
部加熱型等様々考えられ、また、設置位置も用紙給送路
と主定着装置の間であれば本発明を限定するものではな
い。さらに、補助定着手段の温度調節が瞬時に可能なも
の（フラッシュ等）で構成するとさらに効果がある。ま
た、図３６に示す如く搬送部４１５に補助定着手段とし
ての余熱源４３０及び温度制御素子４３１を設けること
も可能である。また、実施例１２，１３における用紙の
検知は、ジャムの際の用紙検知と分離可能になっている
ことはいうまでもなく、補助定着手段も主定着手段同様
ジャムの際は安全のため作動しなしように制御されてい
る。

【０１２７】〈実施例１４〉次に、本発明の実施例１４
を図３７及び図３８に基づいて説明する。図３７は、本
発明が適用されている画像形成装置としての複写機５０
１を示している。同図において、複写機５０１内には、
給紙デッキ５０２、感光ドラム５０３、光学ユニット５
０４、搬送手段５０５、熱定着装置５０６、転写帯電器
５０７、レジストローラ対５０８、プラテンガラス５０
９が配設されてる。

【０１２８】プラテンガラス５０９上の原稿Ｄを光学ユ
ニット５０４により露光して反射光を感光ドラム５０３
に照射し、感光ドラム５０３上にトナー像が形成され
る。

【０１２９】一方、給紙デッキ５０２からシートＰがレ
ジストローラ５０８へと給紙され、適宜のタイミングに
より感光ドラム５０３に給送され、感光ドラム５０３に
形成されているトナー像を転写帯電器５０７により転写
されたシートＰは、搬送手段５０５により熱定着装置５
０６へと搬送されてトナー像が定着される。

【０１３０】図３８は複写機５０１の搬送手段５０５か
ら熱定着装置５０６にかけての詳細を示した図である。
熱定着装置５０６は内部に熱源（ヒータ）５１２を含む
ヒートローラ５１０と弾性体圧力ローラ５１１からな
る。熱定着装置５０６下方には吸引ファン５２０及び搬
送部へと延びるダクト５２１が配置され、搬送手段５０
５はベルト５２２からなる。

【０１３１】本発明では、熱定着装置５０６の熱を吸引
ファン５２０により下方に引き、ダクト５２１により搬
送ベルト５２２に熱風が吹きつけられる。複写機５０１
のウォームアップ中の前回転により搬送ベルト５２２も
回転するので、ウォームアップ終了時には、搬送ベルト
５２２は全周に亘って一様に温められ、通過する紙も温
められる。よって、熱定着装置を通過する紙は通常より
も温度が高くなるので、トナー粉体が紙に定着するため
の熱定着内から奪う熱量は少なくてよく、熱定着装置の
消費電力も少なくて済む。

【０１３２】〈実施例１５〉次に、本発明の実施例１５
を図３９ないし図４１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。図３９は搬送手段５０５から熱定着装置５０６にか
けての詳細正面図、図４０は図３９におけるＡ矢視図、
図４１は図３９におけるＢ−Ｂ断面図を示したものであ
る。

【０１３３】熱定着装置５０６の熱を吸引ファン５２０
により下方に引き、ダクト５３１から搬送ステー５３３
の下部開口部５３３ａ，５３３ｂ，５３３ｃから入り、
内部を通り、搬送ステー上部開口部５３３ｄ，５３３ｅ
から複数の穴の開いた静電吸着ベルト５３２の穴を通し
て通過するシートＰへ熱風を吹きつける（図３９，図４
１におけるダクト内の矢印は熱風の流れを示す）。静電
吸着ベルト５３２によりシートＰは吸いつけられている
ので熱風を受けても浮き上がることはない。

【０１３４】よって、熱定着装置を通過する紙は温めら
れて通常よりも温度が高くなるので、トナー粉体が紙に
定着するための熱定着装置から奪う熱量は少なくてよ
く、熱定着装置の消費電力も少なく済む。

【０１３５】なお、スタンバイ及びウォームアップ中
（非コピー時）に温度検出手段５３６により検出された
搬送ベルト５３２の温度が、ある温度以上になると吸引
ファン５２０の作動を停止し、節電している。

【０１３６】〈実施例１６〉次に、本発明の実施例１６
を図４２ないし図４４に基づいて説明する。図４２は搬
送手段５０５から熱定着装置５０６にかけての詳細正面
図、図４３は図４２におけるＣ矢視図、図４４は図４２
におけるＥ−Ｅ断面図を示したものである。

【０１３７】熱定着装置５０６の熱を吸引ファン５２０
により下方に引き、ダクト５４１から搬送ステー５４３
の下部開口部５４３ａ，５４３ｂ，５４３ｃから入り、
内部を通り、搬送ステー上部開口部５４３ｄ，５４３ｅ
から搬送部内部を通り、複数の穴の開いた搬送ベルト５
４２の穴から通過するシートＰへ熱風を吹きつける（図
３９，図４１におけるダクト内の矢印は熱風の流れを示
す）。シートＰの端部は、搬送ベルト５４２と送り速度
の等しく紙サイズにより変動可能な押さえベルト５４４
ａ，５４４ｂにより搬送されるので、シートＰは下方か
ら熱風を受けても浮き上がることはない。

【０１３８】よって、熱定着装置を通過する紙は温めら
れて通常よりも温度が高くなるので、トナー粉体が紙に
定着するための熱定着性から奪う熱量は少なくてよく、
熱定着装置の消費電力も少なくて済む。

【０１３９】なお、本実施例においてはも、非コピー時
に搬送ベルト５３２の温度がある温度以上になると、吸
引ファンの作動を停止し、節電している。

【０１４０】

【発明の効果】以上説明したように、本願第一発明によ
れば、定着手段に転写材が挟持されている場合には必ず
加熱手段への所定量の通電を行い、定着装置への電源投
入後定着手段の温度が所定の待機温度に到達したときに
外部の画像形成手段へ定着動作が可能であることを示す
信号を出力し、上記定着手段の温度が定着時の定着温度
と上記待機温度の間に設定された所定の切換温度に到達
した場合には、加熱手段へ供給する電力を上記電源投入
から待機温度到達までに供給した電力よりも低くするよ
うにしたので、オーバシュートによる定着オーバー及び
低温度による定着不足を抑えることができ、定着動作中
の温度リップルの小さい低消費電力の定着装置を提供す
ることができる。また、高感度で高価な温度センサを用
いることなく、小型で低熱容量の定着ローラを使用する
ことができ、ウォームアップ時間の短縮化、高速化を低
コストで実現することができる。

【０１４１】また、本願第二発明によれば、回転体が回
転し始める前に分離爪の爪幅以上に爪を移動させるよう
にしたので、圧痕による回転体への傷を未然に防止で
き、回転体の長寿命化を図ることができる。

【０１４２】さらに、本願第三発明によれば、分離爪の
清掃装置に離型剤を保持あるいは供給せしめ、分離爪を
ソフトに清掃するようにしたので、分離爪先端のフッ素
樹脂のコーティング剥れを防止することができ、分離爪
の寿命を延ばすことができる。

【０１４３】また、本願第四発明によれば、接触方式で
用いる感温素子と、非接触方式で用いる感温素子を組み
合わせて用い、非接触方式の感温素子によって検出した
温度が一定値以上の場合には加熱装置への通電を停止す
るように設定したので、接触方式の感温素子の長所であ
る信頼性の高さ、及び、非接触方式の長所であるローラ
傷に対する安全性並びに機械的振動による断線故障に対
する安全性といった両方の長所を兼ね備えることがで
き、安全で信頼性の高い定着装置を提供することができ
る。

【０１４４】さらに、本願第五発明によれば、補助定着
手段を一回目の画像形成時のみ作動するように制御し、
両面画像形成や多重画像形成等における二回目の画像形
成時からは作動しないようにしたので、未定着現像剤像
が形成された転写材の著しい昇温を防止することがで
き、それに伴い、転写材のもつ熱が原因となる機内の著
しい昇温を防止し、さらに画像形成外に排出される画像
形成後の転写材の温度の上昇を抑えてユーザへ不快感を
与えることがない。また、補助定着手段に要する電力も
一回目の画像形成時のみで済むため、余分な電力消費を
抑えることができる。

【０１４５】また、本願第六発明によれば、定着装置の
排熱を利用して転写材搬送手段上を通過する転写材を温
めるようにしたので、従来定着のために必要とされた熱
量よりも少ない熱量で良好な定着性を満足させることが
でき、消費電力を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における低熱容量で小型の定
着装置の概略構成を示す図である。

【図２】図１装置の温度・電力制御手段を示すブロック
図である。

【図３】図１装置によって連続通紙した場合の定着ロー
ラ温度とコピー毎の定着性の評価を示す図である。

【図４】実施例１の実験例における温度・電力制御手段
を示すブロック図である。

【図５】実施例１の実験例におけるウォームアップ時と
コピー時の温度制御と電力制御の状態を示す図である。

【図６】従来の電力・温度制御方式を用いた場合の連続
通紙の際の定着ローラ温度と定着性の評価を示す図であ
る。

【図７】本発明の実施例２における定着装置の概略構成
を示す図である。

【図８】図７装置における分離爪の概略構成を示す斜視
図である。

【図９】図８に示す分離爪の移動手段の動作を説明する
ための図である。

【図１０】図９に示す移動手段のカムの形状を示す斜視
図である。

【図１１】本発明の実施例３装置の概略構成を示す図で
ある。

【図１２】図１１装置における分離爪の清掃装置の概略
構成を示す斜視図である。

【図１３】本発明の実施例４装置の概略構成を示す図で
ある。

【図１４】本発明の実施例５装置の概略構成を示す図で
ある。

【図１５】本発明の実施例６装置の概略構成を示す図で
ある。

【図１６】図１５装置に用いられる非接触方式の感温素
子の概略構成を示す斜視図である。

【図１７】図１５装置におけるローラ温度と感温素子の
検知温度の関係を示す図である。

【図１８】図１５装置に使用される接触方式と非接触方
式の感温素子の温度差を示す図である。

【図１９】図１５装置における温度制御及び異常検出回
路の概略構成を示す図である。

【図２０】本発明の実施例７装置の概略構成を示す図で
ある。

【図２１】従来例装置において小サイズ紙を通紙した場
合における接触方式と非接触方式の感温素子の検出温度
と通紙枚数の関係を示す図である。

【図２２】図２０装置において小サイズ紙を通紙した場
合における接触方式と非接触方式の感温素子の検出温度
と通紙枚数の関係を示す図である。

【図２３】本発明の実施例８装置の概略構成を示す図で
ある。

【図２４】本発明の実施例９装置の概略構成を示す図で
ある。

【図２５】（Ａ）は図２４装置に使用される接触方式と
非接触方式の感温素子の温度差を示す図、（Ｂ）は各感
温素子の温度勾配を示す図、（Ｃ）は各感温素子の検知
温度を示す図である。

【図２６】図２４装置における感温素子の温度差決定の
ためのファジィ推論に用いられるメンバーシップ関数を
示す図である。

【図２７】図２４装置における感温素子の温度差決定の
ためのファジィ推論に用いられるファジィルールを示す
図である。

【図２８】図２４装置における感温素子の温度差決定の
ためのファジィ推論にて温度差係数を求める手法を示す
図である。

【図２９】図２４装置における感温素子の温度差決定の
ためのファジィ制御の概略を示すフローチャートであ
る。

【図３０】本発明の実施例１０装置の基になる従来の画
像形成装置の概略構成を示す図である。

【図３１】本発明の実施例１０装置の概略構成を示す図
である。

【図３２】図３１装置における補助定着手段の制御方法
を示すフローチャートである。

【図３３】本発明の実施例１１における補助定着手段の
制御方法を示すフローチャートである。

【図３４】本発明の実施例１２における補助定着手段の
制御方法を示すフローチャートである。

【図３５】本発明の実施例１３における補助定着手段の
制御方法を示すフローチャートである。

【図３６】補助定着手段の位置を変えた場合の実施例装
置の概略構成を示す図である。

【図３７】本発明の実施例１４装置の概略構成を示す図
である。

【図３８】図３７装置における定着装置と転写材搬送手
段間に設けられたダクト及び吸引ファンの概略構成を示
す図である。

【図３９】本発明の実施例１５装置の概略構成を示す図
である。

【図４０】図３９におけるＡ矢視図である。

【図４１】図３９におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図４２】本発明の実施例１６装置の概略構成を示す図
である。

【図４３】図４２におけるＣ矢視図である。

【図４４】図４２におけるＥ−Ｅ断面図である。

【符号の説明】２定着ローラ（定着手段）３ヒータ（加熱手段）７温度検出器（温度検出手段）８加圧ローラ（定着手段）Ｔｃ定着温度Ｔｐ切換温度Ｔｗ待機温度１０１定着ローラ（回転体）１０３分離爪２０１定着ローラ２０４分離爪２１１清掃具（清掃装置）２７０フェルトローラ（離型剤を供給する手段）３０１定着ローラ（加熱用部材）３０３ヒータ（加熱装置）３０４サーミスタ（感温素子）Ｔトナー像（未定着現像剤像）Ｐ記録材（転写材）４１６定着装置（主定着手段）４１８用紙（転写材）４２５補助定着手段５０５搬送手段（転写材搬送手段）５０６定着装置５２０吸引ファン５２１，５３１，５４１ダクトＰシート（転写材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/00 １１０ 7369−2Ｈ 15/16 21/00 １１１ (72)発明者鵜林伸介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)発明者吉田康美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)発明者中沢伸夫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)発明者小笹秀明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)発明者鈴木健司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

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材を挟持して搬送する定着手段と、
該定着手段を介して上記転写材を加熱せしめる加熱手段
と、上記定着手段の温度を検知する温度検知手段と、該
温度検知手段によって検知した温度に基づいて上記加熱
手段に所定の電力を供給し、上記加熱手段を所定温度に
維持せしめる温度・電力制御手段とを備えた定着装置に
おいて、上記温度・電力制御手段は、上記定着手段に転
写材が挟持されているときには必ず上記加熱手段への通
電を行い、定着装置への電源投入後に上記定着手段の温
度が定着時の定着温度より低い所定の待機温度に達した
場合には定着動作が可能であることを示す信号を外部の
画像形成手段側へ出力し、上記定着手段の温度が上記定
着温度と上記待機温度の間に設定された所定の切換温度
に達した場合には上記定着手段へ供給する電力を上記電
源投入後から上記待機温度到達時までに供給した電力よ
りも低い電力とするように設定されていることを特徴と
する定着装置。
【請求項２】切換温度は、待機温度と同じかまたは該
待機温度よりも高く設定されていることとする請求項１
に記載の定着装置。
【請求項３】転写材を挟持搬送する回転体と、該回転
体に当接するように配設され、転写材を剥離せしめる分
離爪を備えた画像形成装置において、上記分離爪を上記
回転体の軸方向に往復移動せしめる移動手段を備え、該
移動手段による上記分離爪の移動量が、上記回転体の回
転前における上記分離爪の当接部の幅よりも大きくなる
ように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】回転体は、転写材の未定着現像剤像を該
転写材に定着せしめる定着ローラであることとする請求
項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】定着ローラは、表面に弾性体を被覆した
弾性ローラであることとする請求項４に記載の画像形成
装置。
【請求項６】転写材を挟持搬送する定着ローラ対と、
該定着ローラ対のうち少なくとも一方のローラの表面に
当接するように配設された分離爪と、該分離爪の先端と
当接自在に配設され、該先端を清掃せしめる清掃装置と
を備えた定着装置において、上記清掃装置の先端部の上
記分離爪と当接する部分に離型剤を保持あるいは供給せ
しめる手段を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】清掃装置の先端部には、フッ素ゴムある
いは多孔質フッ素樹脂あるいはポリイミドあるいはポリ
アミドイミドを含有する耐熱フェルトが取り付けられて
いることとする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】清掃装置の先端部に離型剤を供給せしめ
る手段は、該先端部と当接するように配設されたフェル
トローラあるいはウェブであることとする請求項６また
は請求項７に記載された定着装置。
【請求項９】清掃装置の先端部に離型剤を供給せしめ
る手段は、定着装置のクリーニング装置を兼ねており、
該クリーニング装置は上記先端部に対して接離自在に配
設されいることとする請求項６ないし請求項８のうちの
一つに記載の定着装置。
【請求項１０】転写材上の未定着現像剤像と接触する
ように配設された加熱用部材と、該加熱用部材内に配設
された電気発熱体と、上記加熱用部材の温度を検出する
感温素子とを有する定着装置において、上記感温素子は
上記加熱用部材の近傍に少なくとも二つ以上配設され、
そのうちの少なくとも一つは上記加熱用部材と非接触で
あり、上記電気発熱体への通電は、該非接触に配設した
感温素子の信号が一定値を超えたときに停止するように
設定されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】加熱用部材は所定の設定温度を維持す
るように制御されており、該設定温度は、非接触に配設
し感温素子の信号によって変更するように設定されてい
ることとする請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】非接触に配設した感温素子によって検
出した温度は、加熱用部材に接触するように配設した感
温素子によって検出した温度によって補正するように設
定されていることとする請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１３】転写材上に未定着現像剤を形成せしめ
る画像形成部と、該転写材を加熱または加圧する主定着
手段と、該主定着手段に上記転写材が搬送される以前に
該転写材の温度を予め所定の温度範囲に保持する補助定
着手段とを備えた画像形成装置において、上記補助定着
手段は、一度上記主定着手段によって定着動作が行われ
た後に、上記転写材が両面画像形成あるいは多重画像形
成のために再度上記画像形成部へ送り込まれる際は、作
動しないように設定されていることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項１４】補助定着手段は、給紙装置の給紙タイ
ミングと連動して作動するように設定されていることと
する請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】補助定着手段は、転写材搬送経路に設
けられた転写材検知手段の出力に基づいて制御されるよ
うに設定されていることとする請求項１３または請求項
１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】補助定着手段は、コピーモード切り換
えあるいはコピースタート信号の入力に基づいて制御さ
れるように設定されていることとする請求項１３に記載
の画像形成装置。
【請求項１７】転写材に未定着現像剤像を形成せしめ
る画像形成手段と、該転写材を加熱・加圧することによ
り未定着現像剤像を定着せしめる定着装置と、上記画像
形成手段から該定着装置へ上記転写材を案内せしめる転
写材搬送手段とを備えた画像形成装置において、上記定
着装置の下方に配設された吸引ファンと、該吸引ファン
と連通し、上記定着装置下方から上記転写材搬送手段下
方へ延びるダクトとが備えられていることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項１８】転写材搬送手段は、ベルト状の搬送手
段であることとする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】ベルトには通風用の穴が多数形成され
ていることとする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】ベルトは静電吸着部材で形成されてい
ることとする請求項１９に記載の画像形成装置。
【請求項２１】転写材搬送手段の搬送部には、転写材
の端部を押さえながら搬送するための押さえ部材が備え
られていることとする請求項１９に記載の画像形成装
置。
【請求項２２】押さえ部材は、ベルトで形成されてお
り、該ベルトの送り速度が転写材搬送用のベルトの搬送
速度と同一速度となるように設定されていることとする
請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】押さえ部材は、転写材のサイズにより
幅方向に変動自在に配設されていることとする請求項２
１に記載の画像形成装置。
【請求項２４】吸引ファンの駆動を断続的に制御する
手段を備えていることとする請求項１７ないし請求項２
３のうちの一つに記載の画像形成装置。
【請求項２５】転写材搬送手段のベルトの温度検知手
段を備えていることとする請求項１８ないし請求項２４
のうちの一つに記載の画像形成装置。