JPH0643788A

JPH0643788A - 定着装置

Info

Publication number: JPH0643788A
Application number: JP4218740A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Sakaizawa; 勝弘境澤; Yukihiro Ozeki; 行弘大関
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-02-18
Also published as: US5436709A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的の一つは、定着ローラの温度分
布を制御し、良好な定着画像を得られる定着装置を提供
することにある。【構成】定着ローラ６端部の所定位置に通紙基準２３
を設定し、温度検知素子９を該定着ローラ６端部の非通
紙領域に配設する。さらに、冷却ファン１３を設けて定
着ローラ６の上記通紙基準２３側端部とは反対側の端部
から該通紙基準２３側の端部に向かうエアフローを形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機あるい
はレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような画像形成装置には、
通常、少なくとも一方がハロゲンヒータ等の加熱源を有
する一対の定着ローラにより、未定着画像を担持した転
写材を挟持搬送することによって、上記未定着画像を定
着させる加熱方式のローラ定着装置が用いられるが（実
公昭５２−１２０８５６等）、このような熱ローラ方式
の定着装置では、定着の品質維持あるいは転写材燃焼防
止のために上記定着ローラの表面温度の監視が必要であ
る。

【０００３】例えば、図７に示す定着装置では、定着ロ
ーラ１０６の表面温度は、該定着ローラ１０６の通紙部
のうち非画像領域１１９（転写材端部）に接触配設され
た温度検知素子１０９によって検知され、その検知信号
に基づいてハロゲンヒータの発熱量をコントロールする
ことにより、定着に適した一定値に保持される。

【０００４】次に、図２２に別の従来例装置を示す。図
２２中２０９はアルミニウムや鉄等の芯金２０９ａ上に
ＰＦＡ，ＰＴＦＥ等の離型性樹脂層２０９ｂが被覆され
た定着ローラであり、該定着ローラ２０９は内部に熱源
であるハロゲンランプ２０８を有して所定方向に回転駆
動される。この定着ローラ２０９の外面温度は該定着ロ
ーラ２０９に当接する温度検知素子２０７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２０８がコ
ントロールされて、定着ローラ２０９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。

【０００５】定着ローラ２０９には、鉄やステンレス等
の芯金２１０ａ上に耐熱性を有しかつ離型性の良いシリ
コーンゴムやフッ素ゴム等からなる弾性体層２１０ｂが
被覆された加圧ローラ２１０が圧接され、定着ローラ２
０９と共に所定方向に回転駆動される。

【０００６】したがって、定着ローラ２０９側にトナー
像Ｔを担持する転写材Ｐは入口ガイド２１７を介して定
着ローラ２０９と加圧ローラ２１０間に供給され、該定
着ローラ２０９と加圧ローラ２１０の回転に伴いその圧
接部にて挟持されつつ搬送される。この間に転写材Ｐ上
のトナー像Ｔは定着ローラ２０９と加圧ローラ２１０に
よって加熱及び加圧されて転写材Ｐ上に永久像として固
着される。なお、定着ローラ２０９に付着された転写材
Ｐは分離爪２１８にて剥離される。

【０００７】この従来例装置においては、転写材上に未
定着像を永久に固着して良好な定着性を得るために、次
に示す要因を考慮した上でそれに必要な定着温度及びシ
ーケンスを設定する必要がある。１．転写材に関する要因転写材の厚さが厚くなる程、転写材に奪われる熱量は増
加し、定着装置の温度低下は大きくなる。そのために、
厚紙等（坪量の大きい紙、例えば１０５ｇ／ｍ²以上）
で良好な定着性をるためには、定着温度を薄紙（坪量の
小さい紙、例えば９０ｇ／ｍ²以下）より高く設定する
必要がある。２．印字量に関する要因トナーを用いた加熱定着においては、トナーを熱で溶か
し、転写材上に永久固着させるので、当然、転写材上の
トナー量、つまり、印字比率によって必要となる熱量は
異なってくる。一般に、印字比率の大きいベタ黒画像で
良好な定着性を得られるように、定着温度を設定してい
る。３．装置及び転写材の設置環境に関する要因装置及び転写材が設置されている環境は、定着性に大き
な影響を及ぼす。高温環境下では良好となる定着性が、
低温環境下では周囲や転写材に熱を奪われてしまうた
め、定着温度が設定値より低くなり、定着不良を起こ
す。一般に、定着温度は最悪条件下、つまり低温条件下
でも良好な定着性を得られるよう設定する。４．転写材の大きさ（紙サイズ）に関する要因使用可能な紙サイズ紙が最大Ｂ４サイズを超えるような
画像形成装置では、ハガキ、封筒等の小サイズ紙を通紙
する場合、定着温度を高めに切り替えることが多い。こ
れは、定着ローラ２０９の表面温度を検知するサーミス
タ２０７が小サイズ紙の通紙域外に配設される場合が多
く、サーミスタ２０７位置では定着温度が確保できても
小サイズ紙通紙域では定着ローラ２０９の熱が転写材Ｐ
に奪われ、定着温度を確保できなくなるためである。ま
た、小サイズ紙には、ハガキ、封筒のように、厚紙が多
いため、定着温度を高めに設定する必要が生じてくる。

【０００８】以上説明したような様々な要因を基に、常
に最悪条件下での定着性保証を考慮して定着温度シーケ
ンスを決定している。ここで記した最悪条件下とは、低
温環境下で厚紙等の転写材にベタ黒画等の印字比率の高
い画像形成装置を出力する場合である。

【０００９】

【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
７に示した従来例によれば、転写材端部において紙粉の
発生量が転写材中央部などに比べて多いため、温度検知
素子１０９と定着ローラ１０６との間に紙粉が溜り、定
着ローラ温度を誤検知し易くなるという問題点があっ
た。特に通紙基準が片側にあって、どのサイズの用紙で
も図７中１２３で示される位置を通紙基準とし、温度検
知素子１０９との位置関係が図７に示すような装置の場
合、紙粉溜りは著しい。また、実開昭６２−８４０７１
に示されるように、温度検知素子が定着ローラの非通紙
域と転写材の非画像部とに跨がって接触している場合に
おいても、紙端部は特に紙粉の発生し易いところである
ため、少なからず紙粉の影響を受ける。

【００１０】また、通常、定着ローラの表面には、ＰＦ
ＡやＰＴＦＥ等のトナー離型層が形成され、トナー離型
性の向上が図られているが、概して異物に対して傷つき
易い。したがって、温度検知素子に飛散して付着したト
ナーや紙粉、さらには、転写材によってもたらされた異
物等により、上記トナー離型層を損傷してしまうという
問題点があった。

【００１１】もし、温度検知素子位置の定着ローラトナ
ー離型層が損傷してしまうと、例えば図８に示すよう
に、温度検知素子１０９が定着ローラ１０６表面上であ
って、加圧ローラ１０７のローラ端部よりもローラ長手
方向端部側に配設された場合には以下に示す不具合が生
じる。

【００１２】図８に示した定着装置は、電気的な力によ
るオフセット（以下、静電オフセットとする）を防止す
るために、芯金１２６上に導電性弾性層１２７を形成
し、その上に絶縁性トナー離型層１２８を形成した加圧
ローラ１０７にダイオード１２５を図示のように接続し
ている。そして、定着ローラ１０６は、円筒パイプ状の
芯金１３７中にハロゲンヒータ１０８が配設され、芯金
１３７の表面には加圧ローラ１０７と同じくトナー離型
層１３８が形成され、静電オフセット防止のために、ダ
イオード１２５を図示のように接続している。また、こ
の定着装置は、トナーと逆極性の電荷を転写装置（図示
せず）から転写材１０３の裏面を介して加圧ローラ１０
７の表面に供給している。

【００１３】ここで、トナーをマイナス極性のネガトナ
ーとした場合、転写装置は転写材１０３の裏面にプラス
の電荷を与えることになる。そこで、図８のようにダイ
オード１２５を加圧ローラ１０７に接続すれば、加圧ロ
ーラ１０７の表面電位はプラスに保持され、転写材１０
３上のネガトナーを転写材１０３上に引き付ける。これ
により、定着ローラ１０６へのトナー付着はなくなり、
静電オフセットは防止される。

【００１４】しかし、何らかの原因で温度検知素子位置
の定着ローラトナー離型層１３８が損傷して芯金１３７
が露出してしまうと、加圧ローラ１０７の端部１３２が
定着ローラ１０６の損傷部１１７に接触し、加圧ローラ
１０７の導電弾性層１２７と定着ローラ１０６の損傷部
１１７の芯金露出部の間でリークが生じ、加圧ローラ１
０７の芯金電位が低下してしまう。この結果、加圧ロー
ラ１０７の表面電位の低下を招き、静電オフセット防止
に対する効果を著しく低下させるという問題点があっ
た。

【００１５】また、上記定着装置は通紙を端置き基準に
していたが、図９に示すように、通紙を中央基準１２４
とし、温度検知素子１０９を通紙部画像領域１１８に設
置した場合には、次のような問題点があった。

【００１６】温度検知素子１０９を接触式にした場合に
は、トナーが温度検知素子に付着するため、機械停止後
ローラ表面が冷えれば付着したトナーが固化する。そし
て、再び機械始動のとき、ローラ表面の温度が上昇しな
い時点で、温度検知素子に固着したトナーがローラ表面
に損傷を与える。また、温度検知素子１０９に付着した
トナーが定着ローラに付着し、転写材を汚してしまうな
どの問題があった。この解決のためには温度検知素子の
後部に定着ローラ１０６のクリーナを配設すれば良い
が、定着装置の構成が複雑になるという問題点があっ
た。

【００１７】さらに、図１０に示すように、中央通紙基
準１２４で定着ローラ１０６上に温度検知素子１１０の
非接触に配設して温度制御を行う方法もあるが、該素子
の温度変化に対する応答性が悪く、熱源の制御に用いる
ことは困難であった。また、応答性を改善するには、組
立精度やコストに問題がある。

【００１８】また、図１１に示すように、通紙を中央基
準１２４とし、温度検知素子１０９を定着ローラ１０６
上の最大通紙サイズ１３３の外側に配設したものについ
ては以下のような問題点があった。

【００１９】非通紙状態の定着ローラ温度分布１２９は
温度検知素子１０９部の定着ローラ温度より高温に設定
されている。しかし、小サイズの転写材１２２を連続コ
ピーすることにより、定着ローラ１０６の通紙状態の温
度分布１３０が、温度検知素子部の温度より低下してし
まう。つまり、小サイズ紙通紙領域と温度検知素子１０
９が配設してある部分は場所が離れているため、小サイ
ズ紙通紙領域の温度は推定で求めるしか方法は無い。そ
のため安定して良好な定着画像は得ることはできなかっ
た。

【００２０】この解決策として図１２に示すようにハロ
ゲンヒータの発熱量を変化させて、通紙領域のハロゲン
ヒータ発熱量を温度検知素子１０９位置より高めに設定
する方法（図中実線１２９）が考えられる。しかし、通
紙中転写材サイズによって温度の推定が難しく、また朝
一の電源投入時における中央部のオーバーシュートが大
きい（図中破線１３５）ため、しわが発生するという問
題があった。

【００２１】また、小サイズ紙通紙等により非通紙域の
定着ローラの表面温度が過昇温した直後には、最大サイ
ズの紙を通紙すると、過昇温のためにトナーが液状にな
りホットオフセットを引き起こしたり、また定着ローラ
近傍に位置する剥離爪軸受け部材が加熱されてその耐久
寿命を極端に縮めるという問題があった。

【００２２】さらに、図１３に示すように通紙を端置き
基準１２３にし、温度検知素子１０９を定着ローラ１０
６上、通紙基準の逆側の非通紙部に設置する方法があ
る。この場合、非通紙状態の温度分布は実線１２９で示
されるように設定されている。しかしこの方法は、小サ
イズ１２２の転写材を連続コピーすることにより、点線
１３０で示されるように温度検知素子部１０９と転写材
部１２２との間に温度差が生じ、転写材部１２２での定
着ローラ温度が定着閾温度より低くなってしまうため、
良好な定着画像が得られなくなるという問題点があっ
た。

【００２３】また、図２２に示す従来の加熱定着装置に
おいては、低温環境下では、加圧ローラ２１０及び転写
材Ｐが冷えているため、定着ローラ２０９の熱が加圧ロ
ーラ２１０及び転写材Ｐに奪われるが、画像出力が連続
的に行われる場合には、定着ローラ２０９の画像出力中
の温度は常に良好な定着性を確保できる定着温度Ｔ₂に
温度調節される。これは、前回転及び紙間で、加圧ロー
ラ２１０が定着ローラ２０９によって加熱されるため
で、図２３に示すように加圧ローラ２１０の表面温度は
上昇してくる。その結果、二枚目以降の通紙中は、加圧
ローラへの熱の流出が減少し、定着性は向上する。

【００２４】しかし、間欠的に通紙された場合、例えば
転写材Ｐが本体装置から排紙され、画像形成動作が停止
された後、数秒後に再び画像形成動作が開始される場
合、転写材Ｐが定着ローラ２０９と加圧ローラ２１０が
圧接しているニップ領域を抜け、排紙部に排紙され、本
体装置が停止するまでの間（以下、後回転と記す）定着
ローラ２０９を定着温度に温度調整するか否かで以下に
示す問題点が生じる。１．後回転に入った後、定着ローラ２０９の定着温度へ
の温度調整動作を停止した場合低温環境下で間欠的に転写材Ｐが繰り返し通紙される
と、図２４に示すように後回転中に定着ローラ２０９が
冷却され、しかも、加圧ローラ２１０はハロゲンヒータ
２０８が消灯しているため連続通紙時のように十分に加
熱されないので、二枚目以降の通紙中は定着ローラ２０
９の表面温度低下や転写材Ｐから加圧ローラ２１０への
熱の流出が大きくなり、定着性が悪化する。２．後回転に入った後、定着ローラ２０９の定着温度へ
の温度調整動作を続行した場合図２５に示したように、低温環境下での定着性は後回転
中に加圧ローラ２１０が加熱されるので間欠通紙も連続
通紙時と同様に転写材Ｐから加圧ローラ２１０への熱の
流出が減少し、良好となるが、高温環境下では定着装置
の排紙側領域の昇温が大きくなってしまう。その理由
は、加圧ローラ２１０、転写材Ｐへの定着ローラ２０９
からの熱の流出が減少してしまうため、周囲の雰囲気へ
の放熱が大きくなり、昇温が大きくなるためである。こ
の様子を図２６に示す。

【００２５】その結果、薄紙等を通紙すると転写材Ｐの
コシが減少し、定着ローラ２０９から巻き付きぎみに分
離されるので、紙カールが大きくなり、最悪の場合、紙
しわが発生する。

【００２６】このように、従来においては後回転中の定
着ローラ２０９の温度調整について全く考慮されておら
ず、定着性を優先させて後回転中も定着温度に温度調整
し、高温環境下での紙カール及び紙しわの発生防止をあ
る程度犠牲にするか、あるいは、後回転中はハロゲンヒ
ータ２０８をオフにして高温環境下での紙カール、紙し
わを防止し、定着性をある程度犠牲にしていた。

【００２７】また、上記のような問題点は、特に紙種の
違いにおいて顕著になる。例えば、上記ケース１の場
合、低温環境下での定着性は、坪量約９０ｇ／ｍ²以下
の薄紙等では比較的良好となるが、坪量が約１３０ｇ／
ｍ²を超えるハガキ、封筒等の厚紙等では、著しく悪化
してしまう。

【００２８】対策としては、一般的に行われているよう
に、ハガキ、封筒通紙時の定着温度を他の紙種のときよ
りも高めに設定することが考えられる。しかし、ケース
１は低温環境下で生じる現象であり、従来の対策を行う
と高温環境下での過昇温が問題となる。

【００２９】また、上記ケース２の場合、ハガキ、封筒
等の問題点は解決されるが、高温環境下での薄紙通紙時
の紙カール、紙しわが問題となる。

【００３０】本発明の第一の目的は、上記問題点を解決
し、定着ローラの温度分布を制御し、良好な定着画像を
得られる定着装置を提供することにある。

【００３１】また、本発明の第二の目的は、上記問題点
を解決し、低温環境下においては厚紙等の定着性を良好
とし、高温環境下においては紙カール及び紙しわの発生
を防ぐことのできる定着装置を提供することにある。

【００３２】

【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、内部に熱源を有する定着ローラと、
該定着ローラに圧接された加圧ローラと、該定着ローラ
の表面温度を検知する温度検知素子とを有し、上記両ロ
ーラで転写材を挟持搬送して定着を行う加熱定着装置に
おいて、上記転写材は、上記定着ローラの長手方向端部
側の所定位置を通紙基準として該通紙基準と該転写材の
幅方向端部とを揃えて挟持搬送されるように設定されて
おり、上記温度検知素子は、上記通紙基準よりも上記長
手方向端部側の定着ローラ表面上の非通紙領域に配設さ
れており、上記定着ローラの周囲には、上記通紙基準が
設定された端部とは反対側の端部から該通紙基準が設定
された端部に向かうエアフローを形成せしめる手段が備
えられていることにより達成される。

【００３３】また、本願第二発明によれば、上記第一の
目的は、内部に熱源を有する定着ローラと、該定着ロー
ラに圧接するように配設され、ダイオードを介して接地
された加圧ローラと、上記定着ローラの表面温度を検知
する温度検知素子とを有する加熱定着装置において、上
記加圧ローラは、芯金上に導電性の弾性層を、及び該弾
性層上に絶縁性のトナー離型層を有しており、上記温度
検知素子は、上記定着ローラ表面上、上記加圧ローラの
長手方向ローラ領域内で、かつ、最大サイズ紙通紙領域
外に配設されていることにより達成される。

【００３４】さらに、本願第三発明によれば、上記第二
の目的は、転写材上の未定着像を加熱定着せしめる加熱
体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、該温
度検知手段の検知出力に基づき該加熱体の駆動を制御す
る温度制御手段と、定着後の転写材を外部へ排出せしめ
る排紙手段とを有する画像形成装置の定着装置におい
て、上記温度制御手段は、上記転写材上の未定着像が定
着された後、該転写材が上記排紙手段によって画像形成
装置から排紙されるまでの間、上記温度検知手段によっ
て検知した定着後の上記加熱体の温度に基づいて、該加
熱体の温度が次の定着動作に際して適切な温度となるよ
うに該加熱体の駆動を制御することにより達成される。

【００３５】また、本願第四発明によれば、上記第二の
目的は、転写材上の未定着像を加熱定着せしめる加熱体
と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、該温度
検知手段の検知出力に基づき該加熱体の駆動を制御する
温度制御手段と、定着後の転写材を外部へ排出せしめる
排紙手段とを有する画像形成装置の定着装置において、
上記加熱体の駆動量を検知する加熱体駆動量検知手段を
備え、上記温度制御手段は、上記転写材上の未定着像が
定着された後、該転写材が上記排紙手段によって画像形
成装置から排紙されるまでの間、上記加熱体駆動量検知
手段によって検知した定着動作中の上記加熱体の駆動量
に基づいて、該加熱体の温度が次の定着動作に際して適
切な温度となるように該加熱体の駆動を制御することに
より達成される。

【００３６】さらに、本願第五発明によれば、上記第二
の目的は、転写材上の未定着像を加熱定着せしめる加熱
体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、該温
度検知手段の検知出力に基づき該加熱体の駆動を制御す
る温度制御手段と、定着後の転写材を外部へ排出せしめ
る排紙手段とを有する画像形成装置の定着装置におい
て、上記転写材の大きさを検知する転写材サイズ検知手
段を備え、上記温度制御手段は、上記転写材上の未定着
像が定着された後、該転写材が上記排紙手段によって画
像形成装置から排紙されるまでの間、上記転写材サイズ
検知手段によって検知した転写材サイズに基づいて、該
加熱体の温度が次の定着動作に際して適切な温度となる
ように該加熱体の駆動を制御することにより達成され
る。

【００３７】さらに、本願第六発明によれば、上記第二
の目的は、転写材上の未定着像を加熱定着せしめる加熱
体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、該温
度検知手段の検知出力に基づき該加熱体の駆動を制御す
る温度制御手段と、定着後の転写材を外部へ排出せしめ
る排紙手段とを有する画像形成装置の定着装置におい
て、定着された転写材の枚数を検知する計数手段を備
え、上記温度制御手段は、上記転写材上の未定着像が定
着された後、該転写材が上記排紙手段によって画像形成
装置から排紙されるまでの間、上記計数手段によって検
知した転写材枚数に基づいて、該加熱体の温度が次の定
着動作に際して適切な温度となるように該加熱体の駆動
を制御することにより達成される。

【００３８】

【作用】本願第一発明においては、転写材の通紙基準を
定着ローラ端部側に設定し、温度検知素子を該通紙基準
よりもさらに定着ローラ端部側の非通紙領域に配設した
ので、転写材は該温度検知素子に近い位置に通紙される
こととなる。その結果、転写材に熱を奪われることによ
る定着ローラ表面の温度低下は通紙基準端部側が最も大
きく、通紙領域の温度が温度検知素子の配設された領域
よりも低くなることはない。したがって、該温度検知素
子の出力に基づいて所定の定着温度を維持するように温
度制御が行われると、通紙領域の温度は常に該定着温度
以上となり良好な定着が行われる。また、上記温度検知
素子が非通紙領域に配設されているため、紙粉溜りによ
る誤検知あるいは定着ローラ表面の損傷を発生させな
い。さらに、上記通紙基準が設定された端部とは反対側
の端部から、該通紙基準が設定された端部に向かってエ
アフローが形成されているので、最大サイズの転写材よ
りも小さいサイズの転写材が通紙された場合に、該転写
材と接触しない領域の熱は上記通紙基準側へ排出され
る。その結果、転写材と接触しない領域の過昇温が防止
されると共に、転写材と接触する領域の温度低下を防
ぐ。

【００３９】また、本願第二発明によれば、定着ローラ
表面が温度検知素子との摺擦により損傷した場合でも、
該温度検知素子は加圧ローラが圧接される領域内に配設
され、該加圧ローラの表層には絶縁性のトナー離型層が
形成されているので、上記損傷箇所は該絶縁性のトナー
離型層上に位置することとなる。その結果、加圧ローラ
の表面電荷がリークすることがなく、静電オフセットを
有効に防ぐ。また、上記温度検知素子は、非通紙領域に
配設されているので、上記損傷を生じても定着画像に影
響を与えず安定した定着状態が維持される。

【００４０】さらに、本願第三発明によれば、加熱体に
よる定着が終了すると、転写材が排紙手段によって画像
形成装置外へ排出されるが、温度制御手段は定着終了後
に該加熱体の温度を温度検知手段によって検知し、該検
知した温度に基づいて次の定着動作に際して適切な温度
を設定する。例えば、定着後に検知した温度が定着温度
以上であれば待機時の温度に、また、定着後に検知した
温度が定着温度に満たない場合には定着温度に制御温度
を設定し、上記転写材の排出が行われるまでの間、上記
加熱体が該制御温度を維持するように制御する。かくし
て、次の定着動作が開始されるときには、上記加熱体自
体あるいはその周囲の温度は適切な温度となっており、
良好な定着動作が行われる。

【００４１】また、本願第四発明によれば、加熱体によ
る定着が終了すると、転写材が排紙手段によって画像形
成装置外へ排出されるが、温度制御手段は定着終了後に
該加熱体の駆動量を加熱体駆動量検知手段によって検知
し、該検知した駆動量に基づいて次の定着動作に際して
適切な温度を設定する。例えば、定着後に検知した駆動
量が所定量以上であれば待機時の温度に、また、定着後
に検知した駆動量が所定量に満たない場合には定着温度
に制御温度を設定し、上記転写材の排出が行われるまで
の間、上記加熱体が該制御温度を維持するように制御す
る。かくして、次の定着動作が開始されるときには、上
記加熱体自体あるいはその周囲の温度は適切な温度とな
っており、良好な定着動作が行われる。

【００４２】さらに、本願第五発明によれば、加熱体に
よる定着が終了すると、転写材が排紙手段によって画像
形成装置外へ排出されるが、温度制御手段は定着終了後
に転写材の大きさを転写材サイズ検知手段によって検知
し、該検知した大きさに基づいて次の定着動作に際して
適切な温度を設定する。例えば、定着後に検知した転写
材の大きさがハガキあるいは封筒より大きければ待機時
の温度に、また、定着後に検知した転写材の大きさがハ
ガキあるいは封筒と等しければ定着温度に制御温度を設
定し、上記転写材の排出が行われるまでの間、上記加熱
体が該制御温度を維持するように制御する。かくして、
次の定着動作が開始されるときには、上記加熱体自体あ
るいはその周囲の温度は適切な温度となっており、良好
な定着動作が行われる。

【００４３】また、本願第六発明によれば、加熱体によ
る定着が終了すると、転写材が排紙手段によって画像形
成装置外へ排出されるが、温度制御手段は定着を終えた
転写材の枚数を計数段によって計数し、該計数した枚数
に基づいて次の定着動作に際して適切な温度を設定す
る。例えば、計数した転写材の枚数が所定枚数以下であ
れば定着温度に、また、計数した転写材の枚数が所定枚
数を超える場合には待機時の温度に制御温度を設定し、
上記転写材の排出が行われるまでの間、上記加熱体が該
制御温度を維持するように制御する。かくして、次の定
着動作が開始されるときには、上記加熱体自体あるいは
その周囲の温度は適切な温度となっており、良好な定着
動作が行われる。

【００４４】

【実施例】本発明の実施例１ないし実施例１０を図面に
基づいて説明する。

【００４５】〈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は実施例１装置
の概略構成を示す図である。図２は温度検知素子９及び
冷却ファンとエアフローの流路の位置を示すための図で
ある。

【００４６】図１において１は、矢印方向に回転可能な
感光ドラムであり、該感光ドラム１の外周には、一次帯
電器、露光装置、現像装置及びクリーナ装置が配設され
（いずれも図示せず）、転写帯電器２を含めて画像形成
部１２を形成している。この感光ドラムは一次帯電器に
よって一様に帯電された後、露光装置によって画像が露
光されて表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は
現像装置によって顕像化されて現像像となり、該現像像
（未定着画像）は、感光ドラム１の下側に設けられた転
写帯電器２によって感光ドラム１上から転写材たる紙３
上に転写される。上記現像像が転写された紙３は、中間
搬送部４を介して定着装置５に導かれ、通紙基準である
端部に揃えられて定着装置５によって加熱及び加圧され
ながら挟持搬送される。その結果、上記現像像は上記紙
３上に定着される。

【００４７】上記定着装置５は定着ローラ６と加圧ロー
ラ７とを有しており、該加圧ローラ７は定着ローラ６に
加圧手段によって常時圧接している。この定着ローラ６
はアルミニウム、ステンレス、銅等から成る金属製中空
円筒状のローラ芯金の外周面にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の耐
熱離型性樹脂を３〜１００μｍ厚に設けたものである。
上記定着ローラ６の中空部にはハロゲンヒータ等の加熱
源８が配設されている。一方、加圧ローラ７はアルミニ
ウム、ステンレス、銅等から成る金属製軸状のローラ芯
金の外周面に、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層を２〜１０ｍｍ厚に設
け、好ましくはさらにその上層に、３〜１００μｍ厚の
ＰＦＡ，ＰＴＦＥ等の耐熱離型性樹脂層を設けたものよ
り成っている。

【００４８】このような定着装置５に案内された未定着
トナー像を有する紙３は、定着ローラ６と加圧ローラ７
間で挟持搬送され、加熱された定着ローラ６の熱によっ
て上記トナー像が転写材に永久像として定着され、排紙
ローラ１１によって挟持されながら装置外へ排出され
る。

【００４９】本実施例では、図２に示すように上記通紙
基準を端置き基準２３とし、上記定着ローラ６の外周面
にサーミスタ、熱電対等の温度検知素子９を通紙基準外
の非通紙部２０に接触配置させてある。

【００５０】また、温度検知素子９側の端部には吸引型
冷却ファン１３を配設しており、定着ローラ６上の温度
検知素子９側の端部とは逆側の端部から、該温度検知素
子９側に向かってエアフローの流路３６を設けている。

【００５１】図３に定着ローラの長手方向温度分布を示
す。ここで、最大通紙サイズ幅を図中３３に、最小サイ
ズ幅を図中３４に示した。定着温度に温調された状態
で、非通紙の場合の定着ローラ長手方向温度分布を２９
に、最小サイズ紙通紙の場合の定着ローラ長手方向温度
分布を３０に示した。

【００５２】通紙を端置き基準２３にすることによっ
て、紙３は常に温度検知素子９に近い位置に通紙され
る。仮に最小サイズ紙を通紙した場合、定着ローラの温
度分布３０に示されるように、温度検知素子９は通紙基
準に近接しているため、温度検知素子部の温度は定着ロ
ーラの通紙された部分の温度とほぼ一致する。

【００５３】このように通紙基準を端部にすると、紙に
熱を奪われることによる定着ローラ表面温度の低下は通
紙基準端部側が一番大きく、通紙基準部分の定着ローラ
の温度つまり温度検知素子部分の温度を検知することに
より定着ローラの長手方向の他の部分が温度検知素子部
分の温度より低下することはない。このため、定着ロー
ラは定着温度より低くなることがなく、良好な定着画像
が保証される。

【００５４】また、従来例での課題であった紙粉の問題
においては、図２で示したように温度検知素子９が紙と
接触していないため誤検知することはない。そのため耐
久における信頼性も向上することとなる。

【００５５】さらに、本実施例装置では定着ローラ上に
上述したエアフローが設けられているので、最小サイズ
紙通紙時の非通紙領域過昇温を防止することができる。
以下その理由を説明する。

【００５６】小サイズ紙が連続的に通紙された場合にお
いては、最大サイズ紙領域内でかつ最小サイズ紙領域外
の昇温が問題となる。本発明においては、上述したエア
フローにより、最大サイズ紙通紙領域内でかつ最小サイ
ズ紙通紙領域外の領域には外気が引き込まれ、また最大
サイズ紙通紙領域内でかつ最小サイズ紙通紙領域外の熱
は、最小サイズ紙通紙領域を介して外部へ排熱される。
これにより、最大サイズ紙通紙領域内でかつ最小サイズ
紙領域外の過昇温を防止し、さらに通紙域の定着ローラ
表面温度の低下をも減少できる。その結果、定着温度に
温調するためのハロゲンヒータの発熱量が小さくても済
むようになり、余分なエネルギーの消費を抑えるばかり
か、上記した過昇温を大幅減少できるという好循環が得
られる。

【００５７】さらに、図４に示すように、紙サイズ検知
部１４や通紙枚数検知部３１によって紙サイズや枚数を
検知し、主制御回路１５及びファン駆動回路１６で冷却
ファン１３の回転数を制御することにより、該エアフロ
ーの流量を最適に調整し、上記効果をさらに上げること
ができる。

【００５８】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
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。

【００５９】図５は実施例２を示すものである。なお、
実施例１との共通箇所については同一符号を付して説明
を省略する。

【００６０】図５に示すように、実施例１装置にさらに
非接触式温度検知素子１０を加えたものである。非接触
式温度検知素子１０は定着ローラ６の最大サイズ紙通紙
領域内３３で、最小サイズ紙通紙領域３４外に非接触配
置されている。

【００６１】図５に示すように発熱パターンが一山の場
合にはその頂上部、発熱パターンが二山の場合にはその
目的から通紙基準から離れた位置の最大発熱部に非接触
式温度検知素子１０を非接触配置すると、以下に説明す
る効果を大きくすることができる。

【００６２】非通紙状態の定着ローラの温度分布は実線
２９で示される。定着ローラが昇温した場合、該定着ロ
ーラの表面温度は点線３５で示されるように非接触式温
度検知素子１０で検知され、信号が出される。本実施例
ではこの非接触式温度検知素子１０からの信号により冷
却ファン１３の回転数を制御する。例えば最小サイズ紙
が連続通紙され昇温した場合には、冷却ファンの回転数
を増加させ、先述したエアフローの流量を増加させ、昇
温を抑制する。また、端置きの接触式温度検知素子９が
故障し、暴走した場合においても該非接触式温度検知素
子１０により、本体電源をＯＦＦするなど安全対策を施
すことが可能となる。

【００６３】なお、実施例１及び実施例２では、過昇温
防止のために冷却ファンの回転数を制御したが、この代
わりにハロゲンヒータの発熱量を制御しても同様な効果
が得られる。この場合ハロゲンヒータの発熱量の調整の
ためには、ハロゲンヒータＯＮ／ＯＦＦのデューティー
比や、電源電圧の位相制御や波数制御を行う方法が有効
である。

【００６４】また、非接触式温度検知素子１０はその特
性から、急激な温度変化には不向きである。しかし、本
実施例のような比較的穏やかな温度変化に対しては、有
効な方法である。

【００６５】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
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。

【００６６】図６は実施例３装置の概略構成を示すもの
である。実施例１との共通箇所については同一符号を付
して説明を省略する。本実施例によれば、温度検知素子
を最大サイズ紙通紙領域外に配設する場合でも、先述し
た静電オフセットの発生を防止することが可能となる。

【００６７】本実施例では、静電オフセット防止のため
図６に示すように、ダイオード２５が定着ローラ６と加
圧ローラ７に接続されている。図６では例としてマイナ
ス極性のネガトナーを用いた場合のダイオード接続方法
が示されている。該ダイオードの接続方法は、プラス極
性のポジトナー使用の場合、図６の逆向きとなる。

【００６８】本実施例では、定着ローラ６は円筒パイプ
状の芯金３７中にハロゲンヒータ８が配設され、芯金３
７の表面はトナー離型層３８で構成されている。さら
に、加圧ローラ７として、芯金２６に導電性の弾性層２
７を設け、表面に絶縁性のトナー離型層２８を有するも
のを用いている。

【００６９】そして、最も重要な点として、本発明では
該温度検知素子９を該定着ローラ６の表面上であって、
該加圧ローラ７の長手方向端部３２よりもローラ中間部
側で、かつ最大サイズ紙通紙領域３３外に配設してい
る。

【００７０】この構成にすることによって、図８に示す
従来例のように温度検知素子９によって定着ローラ６に
擦り傷が入った場合でも、加圧ローラ７の端部３２は傷
から離れた位置にあり、該傷位置は絶縁層上に当たるた
め、加圧ローラ７の表面電荷が逃げることはなく、さら
に加圧ローラ端部３２の導電弾性層２７からリークする
こともない。その結果、加圧ローラ７の表面電位を、い
かなる状況下でもトナーと逆極性に帯電することがで
き、静電オフセットを防止できる。

【００７１】また、定着ローラ６の擦り傷部と接触する
部分は、非通紙域２０であるため、定着画像に影響がで
きることはなく、安定した定着状態を得ることができ
る。

【００７２】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
１４ないし図１７に基づいて説明する。図１４は、実施
例４装置の概略構成を示す図であり、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
良く示す定着部のみを示した。

【００７３】図１４において２１１は定着装置であり、
該定着装置２１１は、定着ローラ２０９及び該定着ロー
ラ２０９に加圧接触して従動回転する加圧ローラ２１０
を有し、最大Ｂ４サイズ紙までが、通紙可能である。定
着ローラ２０９の内部には、ヒータ２０８（本実施例装
置にあっては、定格１００Ｖ、６６５Ｗのハロゲンヒー
タ）を内設してる。また、このヒータ２０８には後述の
ＣＰＵ２０１（中央処理装置）からの信号を受けて該ヒ
ータ２０８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２１３、及び該ドライブ回路２１３が故障
し定着ローラが異常昇温した場合に通電を遮断するサー
モスイッチ２１２が接続されている。また、定着ローラ
２０９の左側端部には、該定着ローラ２０９を所定方向
に歯車等を介して回転させるメインモータ２１５が配設
されている。このメインモータ２１５には後述のＣＰＵ
２０１からの信号を受けて該モータ２１５の回転を制御
するモータドライブ回路２１４が接続されている。

【００７４】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ＣＰ
Ｕ２０１（中央処理装置）は、コンセント２０６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２０５に接続される。また、ＣＰＵ２０１は、加熱定
着を行うための定着部の温度制御のシーケンスの内容が
記憶された記録装置としてのＲＯＭ２０２、そして、定
着ローラ２０９の表面温度を検出するために、非通紙域
端部に当接して配設された温度検知素子２０７（サーミ
スタ）に接続されている。本実施例では、全記録材サイ
ズでサーミスタ２０７が非通紙領域となるように最大サ
イズの記録材の通紙領域外に配設している。

【００７５】図１５は本実施例の動作を示すフローチャ
ートである。本体の電源スイッチがＯＮになり、コンセ
ントから低圧電源後に１００Ｖが入力されると、ＣＰＵ
２０１は動作を開始し、先ずＲＯＭ２０２に記憶された
情報を読み込む。次に、ＲＯＭ２０２に記憶された情報
により定着装置２１１をスタンバイ状態にする。この状
態になった後、パーソナルコンピュータ等の外部装置よ
り、プリンタ信号が入力されると、ＣＰＵ２０１は前回
転を開始し、ハロゲンヒータ２０８を点灯させる。次
に、ＣＰＵ２０１は転写材の給紙を開始する。次に、Ｃ
ＰＵ２０１は定着ローラ表面温度を定着温度であるＴ₂
℃になるように温度調整する。

【００７６】次に、本発明の特徴である外部装置からの
プリンタ信号がオフになり、プリントエンドになった場
合について記す。ＣＰＵ２０１は、プリントエンドにな
ると、サーミスタ出力Ｔを読み込み、Ｔ₂と比較する。
ここで、Ｔ≧Ｔ₂の場合は、ＣＰＵ２０１はヒータ２０
８の点灯をオフし、直ちにＴ₁温調（スタンバイ温調）
に切り替える。また、Ｔ＜Ｔ₂となった場合、ＣＰＵ２
０１は後回転もＴ₂温調を維持し、後回転が終了し、定
着ローラ２０９の駆動が停止したらＴ₁温調に切り替え
る。これにより以下に記す効果が得られる。１．本体装置が低温環境下に設置され厚紙等にベタ黒画
等の印字比率の高い画像を出力した場合この場合、定着ローラ２０９の熱は、転写材及び加圧ロ
ーラ２１０に多量に奪われ、転写材が定着ニップ領域を
抜け出したとき、定着ローラ２０９の表面温度はＴ₂以
下となる可能性が高くなる。もし、サーミスタ出力Ｔ＜
Ｔ₂となったならば、ＣＰＵ２０１は後回転中も定着ロ
ーラ２０９をＴ₂温調し、加圧ローラ２１０を加熱昇温
させる。そして、次の画像出力時には定着ローラ２０９
及び転写材から加圧ローラ２１０への熱の流出はなくな
るので、連続通紙時と同様に良好な定着性を確保でき
る。この様子を図１６に示す。２．本体装置が高温環境下に設置され、薄紙に画像出力
を行った場合この場合転写材及び加圧ローラ２１０は室温以上に昇温
しているので、転写材及び加圧ローラ２１０への定着ロ
ーラ２０９の熱の流出は減少する。その結果、転写材が
定着ニップ領域を抜け出したとき、定着ローラ２０９の
表面温度はＴ₂温調が維持されている可能性が高くな
る。もし、サーミスタ出力Ｔ≧Ｔ₂となったならば、Ｃ
ＰＵ２０１後回転中はヒータ２０８の点灯をオフし、Ｔ
₂温調からＴ₁温調へ切り替える。この様子を図１７に示
す。その結果、定着装置２１１の排紙側排紙部雰囲気の
過昇温を防止し、次の画像出力時の紙カール、紙しわの
発生を防止することができる。

【００７７】以上説明したように、本発明を用いれば、
後回転中の定着温調を本体装置が置かれた状況にあった
最適な状態に制御することができ低温時の定着性を保証
しつつ、高温時の紙カール、紙しわを防止することが可
能となる。

【００７８】〈実施例５〉次に、本発明の実施例５を図
１８及び図２１に基づいて説明する。なお、実施例４と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００７９】図１８に実施例５装置の概略構成を示す。
図１９には本実施例の動作フローチャートを示す。本実
施例においては、定着ヒータドライブ回路２１３にヒー
タ点灯時間測定回路２２０を接続し、通紙中（転写材が
定着ニップ領域通過中）のハロゲンヒータ２０８の点灯
時間を測定し、全点灯の場合、フラグ（ヒータ２０８が
全点灯であったことを示す印）をたて、ＣＰＵ２０１に
対しヒータは全点灯であったことを表示する。全点灯以
外はフラグは立てない。本実施例ではＣＰＵ２０１は、
プリンタエンドになり後回転開始時にヒータ点灯時間測
定回路２２０にフラグが立っているか否かを確認しに行
く。フラグが立っていなければ、直ちにヒータ２０８の
点灯をオフしてＴ₁温調に切り替える。これ以外の動作
は、実施例４と同じであるので省略する。

【００８０】本実施例では、本体装置が低温環境に設置
された場合、以下のように動作する。加圧ローラ２１０
及び転写材は冷却されているので、通紙中、定着ローラ
２０９の熱は、加圧ローラ２１０及び転写材へ奪われ
る。そのため、ハロゲンヒータ２０８は定着ローラ２０
９の失った熱を補うのに全点灯となる。この様子を図２
０に示す。その結果ヒータ点灯時間測定回路２２０はハ
ロゲンヒータ２０８の全点灯を測定しフラグを立てる。
これにより、ＣＰＵ２０１は後回転中もＴ₂温調を行
い、加圧ローラ２１０を加熱昇温させることにより、次
回のプリンタ時の定着ローラ２０９の表面温度低下を防
止する。

【００８１】また、本体装置が高温環境下に設置された
場合、加圧ローラ２１０及び転写材は室温並び暖まって
いるので、通紙中加圧ローラ２１０及び転写材への熱の
流出はなく定着ローラ２０９の熱の損失はない。そのた
め、ハロゲンヒータ２０８は定着ローラ２０９を容易に
Ｔ₂温調でき、オンオフを繰り返し、全点灯とはならな
い。この様子を図２１に示す。その結果、非点灯時間測
定回路２２０はフラグを立てず、ＣＰＵ２０１は後回転
中、Ｔ₂温調からＴ₁温調へ切り替える。これにより、間
欠通紙時は後回転中定着装置２１１の排紙側領域の過昇
温を防止でき、紙カール及び紙しわを防止できる。

【００８２】以上説明したように、本実施例においても
実施例４と同様の効果を得ることができる。

【００８３】〈実施例６〉次に、本発明の実施例６につ
いて説明する。なお、実施例４との共通箇所の説明は省
略する。

【００８４】実施例４及び実施例５では、後回転中定着
温調（Ｔ₂温調またはスタンバイ温調（Ｔ₁温調）を行っ
ていたが、後回転中の温調はこれらの温調に限られたも
のではなく、Ｔ₃温調（Ｔ₃＞Ｔ₂）としても、Ｔ₄温調
（Ｔ₁＜Ｔ₄＜Ｔ₂）としても良い。また、本体装置の特
徴に合わせ、後回転中の温調を他段階に切り替えても、
実施例４や実施例５と同様の効果が得られる。

【００８５】〈実施例７〉次に、本発明の実施例７を図
２７ないし図３０に基づいて説明する。図２７は、実施
例７装置の概略構成を示す図であり、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
良く示す定着部のみを示した。

【００８６】図２２において２１１は定着装置であり、
該定着装置２１１は、定着ローラ２０９及び該定着ロー
ラ２０９に加圧接触して従動回転する加圧ローラ２１０
を有し、最大Ａ３サイズ紙までが、通紙可能である。定
着ローラ２０９の内部には、ヒータ２０８（本実施例装
置にあっては、定格１００Ｖ、６６５Ｗのハロゲンヒー
タ）を内設してる。また、このヒータ２０８には後述の
ＣＰＵ２０１（中央処理装置）からの信号を受けて該ヒ
ータ２０８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２１３、及び該ドライブ回路２１３が故障
し定着ローラが異常昇温した場合に通電を遮断するサー
モスイッチ２１２が接続されている。また、定着ローラ
２０９の左側端部には、該定着ローラ２０９を所定方向
に歯車等を介して回転させるメインモータ２１５が配設
されている。このメインモータ２１５には後述のＣＰＵ
２０１からの信号を受けて該モータ２１５の回転を制御
するモータドライブ回路２１４が接続されている。

【００８７】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ＣＰ
Ｕ２０１（中央処理装置）は、コンセント２０６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２０５に接続される。また、ＣＰＵ２０１は、加熱定
着を行うための定着部の温度制御のシーケンスの内容が
記憶された記録装置としてのＲＯＭ２０２、紙サイズを
検知する紙サイズ検知回路２４０、紙サイズでデータを
一次記憶しておくＲＡＭ２０３、そして、定着ローラ２
０９の表面温度を検出するために、非通紙域端部に当接
して配設された温度検知素子２０７（サーミスタ）に接
続されている。本実施例では、全記録材サイズでサーミ
スタ２０７が非通紙領域となるように最大サイズの記録
材の通紙領域外に配設している。

【００８８】図２８は本実施例の動作を示すフローチャ
ートである。本体の電源スイッチがＯＮになり、コンセ
ントから低圧電源後に１００Ｖが入力されると、ＣＰＵ
２０１は動作を開始し、先ずＲＯＭ２０２に記憶された
情報を読み込む。次に、ＲＯＭ２０２に記憶された情報
により定着装置２１１をスタンバイ状態にする。この状
態になった後、パーソナルコンピュータ等の外部装置よ
り、プリンタ信号が入力されると、ＣＰＵ２０１は前回
転を開始し、ハロゲンヒータ２０８を点灯させる。次
に、ＣＰＵ２０１は紙サイズ検知回路２４０から紙サイ
ズを読み込み、ＲＡＭ２０３に紙サイズデータを記憶さ
せ、転写紙の給紙を開始する。次に、ＣＰＵ２０１は定
着ローラ表面温度を定着温度であるＴ₂℃になるように
温度調整する。

【００８９】次に、本発明の特徴である外部装置からの
プリンタ信号がオフになり、プリントエンドになった場
合について記す。ＣＰＵ２０１は、プリントエンドにな
ると、ＲＡＭ２０３より、先に紙サイズ検知回路２２０
から読み込んだ紙サイズデータを読み出す。ここで紙サ
イズデータがハガキまたは封筒のいずれかの場合は、Ｃ
ＰＵ２０１は、後回転もＴ₂温調を維持し、後回転が終
了し、定着ローラ２０９の駆動が停止したら、Ｔ₁温調
に切り替える。

【００９０】また、紙サイズデータがハガキまたは封筒
以外の紙サイズの場合（例えば、Ａ４，Ｂ４，Ａ３等の
いずれかのとき）はＣＰＵ２０１はヒータ２０８の点灯
をオフし、直ちにＴ₁温調（スタンバイ温調）に切り替
える。これにより以下のような効果が得られる。１．本体装置が低温環境下に設置されハガキまたは封筒
にグラフィック画像等の印字比率の高い画像を出力した
場合この場合、定着ローラ２０９の熱は、転写紙及び加圧ロ
ーラ２１０に多量に奪われ、転写紙が定着ニップ領域を
抜け出したとき、定着ローラ２０９の表面温度はＴ₂以
下となる可能性が高くなる。しかし、ＣＰＵ２０１はプ
リントエンド時に読み込んだ紙サイズデータがハガキま
たは封筒であるので、後回転中も定着ローラ２０９をＴ
₂温調し、加圧ローラ２１０を加熱昇温させる。そし
て、次の画像出力時には定着ローラ２０９及び転写紙か
ら加圧ローラ２１０への熱の流出はなくなるので、連続
通紙時及び薄紙通紙時と同様に良好な定着性を確保でき
る。この様子を図２９に示す。２．本体装置が高温環境下に設置され、Ａ４，Ｂ４，Ａ
３等の普通紙に画像出力を行った場合この場合転写紙及び加圧ローラ２１０は室温以上に昇温
しており、また、転写紙はハガキ、封筒に比べて坪量の
小さい薄紙であるので、転写紙及び加圧ローラ２１０へ
の定着ローラ２０９の熱の流出は減少する。その結果、
転写紙が定着ニップ領域を抜け出したとき、定着ローラ
２０９の表面温度はＴ₂温調が維持されている可能性が
高くなる。

【００９１】ここで、後回転中もＴ₂温調を維持すると
定着装置２１１排紙部雰囲気が過昇温してしまうが、本
発明では、ＣＰＵ２０１はプリントエンド時に読み込ん
だ紙サイズデータがハガキまたは封筒以外であるので、
後回転中は、ヒータ８の点灯をオフし、Ｔ₂温調からＴ₁
温調へ切り替える。この様子を図３０に示す。

【００９２】その結果、定着装置２１１の排紙側排紙部
雰囲気の過昇温を防止し、次の画像出力時の紙カール、
紙しわの発生を防止することができる。

【００９３】以上説明したように、本発明を用いれば、
後回転中の定着温調を転写紙の紙サイズに合った最適な
状態に制御することができ低温時のハガキ、封筒の定着
性を保証しつつ、高温時の薄紙の紙カール、紙しわを防
止することが可能となる。

【００９４】〈実施例８〉次に、本発明の実施例８を図
３１ないし図３３に基づいて説明する。なお、実施例７
との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００９５】図３１に実施例８装置の概略構成を示す。
図３２には本実施例の動作フローチャートを示す。本実
施例においては、ＣＰＵ２０１に転写紙の通紙枚数をカ
ウントするカウンタ２４１及び後回転終了後作動するタ
イマー２４２が接続されている。カウンタ２４１は、プ
リントエンドで後回転に入ると一つづつカウントされ
る。なお、定着ローラ２０９の駆動停止後、一定時間以
内（本実施例では３０秒とした）に再びプリント信号が
入力されなければ、つまりタイマ２４２の値が３０秒以
降ならば、カウンタ２４１はリセットされる。

【００９６】以下、図３２に示した動作フローチャート
を基に実施例８について説明する。本体の電源スイッチ
がＯＮになり、コンセント２０６から低圧電源２０５に
１００Ｖ入力されると、ＣＰＵ２０１は動作を開始し、
カウンタ２４１及びタイマ２４２をリセットする。次
に、ＣＰＵ１はＲＯＭ２０２に記憶された情報を読み込
む。このＲＯＭ２０２に記憶された情報により、定着装
置２１１をスタンバイ状態にする。この状態になった
後、パーソナルコンピュータ等の外部装置より、プリン
ト信号が入力されると、ＣＰＵ２０１はタイマ２４２の
時間を読み込みにいく。この場合、タイマ２４２は０秒
であるので、このまま前回転を開始し、ハロゲンヒータ
２０８を点灯させる。次に、ＣＰＵ２０１は、転写紙の
給紙を開始する。そして、ＣＰＵ２０１は、定着ローラ
２０９の表面温度を定着温度であるＴ２℃になるように
温度調整する。

【００９７】外部装置からのプリンタ信号がオフにな
り、プリントエンドになると、ＣＰＵ１は、カウンタ２
４１を動作させ、一つカウントさせる。次に、ＣＰＵ２
０１はカウンタ２４１の値を比較し、５以下なら、後回
転中もＴ₂温調を続行し、後回転が終了すると、タイマ
はリセットされ、あらためてタイマ２４２をスタートさ
せる。５より大きければ、ヒータ２０８の点灯をオフ
し、Ｔ₂温調からＴ₁温調へ切り替える。そして、タイマ
２４２をリセットさせる。このとき、タイマ２４２は動
作させない。

【００９８】次回のプリント信号が後回転終了後３０秒
以降に入れば、カウンタ２４１はリセットされ、後回転
中Ｔ₂温調を維持する。また、プリント信号が後回転終
了後３０秒以内に入った場合でもカウンタ２４１が５以
下ならば、後回転中Ｔ₂温調を維持する。このような構
成をとることにより、次に示す効果が得られる。１．低温環境下で、間欠通紙を行った場合（後回転終了
後、３０秒以内に再びプリント信号が入力される場合）一枚目から五枚目までは、後回転中もＴ₂温調を行い、
加圧ローラ２１０を加熱昇温させる。これにより、通紙
中転写紙から加圧ローラ２１０への熱の流出が減少し、
定着性が向上する。特に、厚紙通紙時に効果が大きい。
六枚目以降は加圧ローラ２１０の表面温度は上昇してく
るので、後回転中はヒータ２０８の点灯をオフする。こ
れを図３３に示す。２．高温環境下で間欠通紙を行った場合一枚目から五枚目までは後回転中Ｔ₂温調を行う。しか
し、一枚目から五枚目までは加圧ローラ２１０の昇温は
小さいので、定着装置２１１の排紙部雰囲気の過昇温は
ない。六枚目以降は、加圧ローラ２１０の表面温度は上
昇してくるので、後回転中ヒータ２０８の点灯をオフ
し、定着措置２１１の排紙部雰囲気の過昇温を防止す
る。これにより、薄紙等の紙カール、紙しわを防止でき
る。

【００９９】以上説明したように、実施例８においても
実施例７と同様、低温環境下での厚紙の定着性向上、高
温環境下での薄紙の紙カール、紙しわ防止という効果が
得られる。実施例８では五枚目を境にして後回転中の温
調を切り替えたが、これは加圧ローラ２１０の構成に合
った枚数に設定すればよい。

【０１００】〈実施例９〉次に、本発明の実施例９につ
いて説明する。なお、実施例７との共通箇所の説明は省
略する。

【０１０１】実施例７及び実施例８では後回転中定着温
調（Ｔ₂温調）またはスタンバイ温調（Ｔ₁温調）を行っ
ていたが、後回転中の温調は上記温調に限られたもので
はなく、Ｔ₃温調（Ｔ₃＞Ｔ₂）としても、Ｔ₄温調（Ｔ₁
＜Ｔ₄＜Ｔ₂）としても良い。また、本体装置の特徴に合
わせ、後回転中の温調を他段階に切り替えても、実施例
７や実施例８と同様の効果が得られる。

【０１０２】〈実施例１０〉次に、本発明の実施例１０
について説明する。なお、実施例８との共通箇所の説明
は省略する。

【０１０３】実施例８では、カウンタ２４１の制御をタ
イマ２４２の値で行ったが、これをサーミスタ２０７の
出力値で行っても同様の効果が得られる。例えば、図３
２でプリント信号入力後、タイマ２４２が３０秒以外な
ら、カウンタ２４１をリセットしているが、これをサー
ミスタＴ＝Ｔ₁ならカウンタ２４１をリセットし、サー
ミスタ出力Ｔ≠Ｔ₁なら、カウンタ２４１の値を保持す
るようにすれば良い。このような構成が可能な理由は、
後回転終了後、定着ローラ２０９の表面温度は、すぐに
は低下しないことにある。つまり、間欠的につづけて通
紙される場合は、サーミスタ出力Ｔ≠Ｔ₁となり、カウ
ンタ２４１を作動させることができ長時間放置後はサー
ミスタ出力Ｔ＝Ｔ₁となってカウンタ２４１をリセット
できる。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、本願第一発明によ
れば、定着ローラへの通紙基準を端置き基準とし、該通
紙基準側の端部の非通紙部に温度検知素子を接触して配
設し、上記通紙基準設定側端部とは反対側の端部から該
通紙基準設定側端部へエアフローの流路を設けたので、
いかなるサイズの転写材に対しても定着性を保証するこ
とができる。また、非通紙域に温度検知素子を配設して
いるため、紙粉の影響を受けずに誤検知を防止すること
ができる。さらに、小サイズ連続通紙などにより定着ロ
ーラ温度が端部過昇温を起こすような場合においても、
上記エアフローにより端部過昇温を防ぐことができる。
また、最大サイズ紙領域内でかつ最小サイズ紙領域外に
温度検知素子を非接触に配置することによって、小サイ
ズ紙の連続コピーによる昇温等、局所的な温度上昇をさ
らに有効に防止することが可能となった。

【０１０５】また、本願第二発明によれば、温度検知素
子の配設位置を定着ローラ表面上、加圧ローラの圧接領
域内で、かつ非通紙域とすることにより、上記温度検知
素子によって定着ローラ表面に擦り傷が生じた場合で
も、確実に静電オフセットを防止し、良好な定着画像を
提供することができる。

【０１０６】さらに、本願第三発明及び第四発明によれ
ば、定着終了後、転写材が画像形成装置外へ排紙される
までの間、定着後の加熱体の温度または加熱体の駆動量
に応じて加熱体あるいは周囲の温度を次の定着動作の際
に適切な温度とするように制御するので、低温環境下に
おいては厚紙等の定着性を良好とし、高温環境下におい
ては紙カール及び紙しわの発生を防止することができ
る。

【０１０７】また、本願第五発明及び第六発明によれ
ば、定着終了後、転写材が画像形成装置外へ排紙される
までの間、転写材の大きさまたは転写材の枚数に応じて
加熱体あるいは周囲の温度を次の定着動作の際に適切な
温度とするように制御するので、低温環境下においては
ハガキや封筒等の厚紙の定着性を良好とし、高温環境下
においては薄紙等の紙カール及び紙しわの発生を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１装置の概略構成を示す断面図
である。

【図２】図１装置における定着装置の概略構成を示す斜
視図である。

【図３】図２装置における定着ローラ表面の温度分布を
示す図である。

【図４】図２装置におけるエアフローを形成する手段の
制御部の一構成例を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施例２装置の概略構成と該装置の定
着ローラ表面の温度分布を示す図である。

【図６】本発明の実施例３装置の概略構成を示す図であ
る。

【図７】通紙基準及び温度検知素子配設位置がローラ端
部に設定された従来例装置の概略構成を示す図である。

【図８】定着ローラ表面の温度検知素子との摺擦傷によ
り加圧ローラの表面電荷がリークする従来例装置の概略
構成を示す図である。

【図９】通紙基準及び温度検知素子配設位置がローラ中
央部に設定された従来例装置の概略構成を示す斜視図で
ある。

【図１０】通紙基準及び温度検知素子配設位置がローラ
中央部に設定され、該温度検知素子を定着ローラに対し
て非接触に配設した従来例装置の概略構成を示す図であ
る。

【図１１】通紙基準がローラ中央部に設定され、温度検
知素子配設位置がローラ端部に設定された従来例装置の
概略構成と、該装置の定着ローラの表面温度分布を示す
図である。

【図１２】図１１の従来例装置における問題点を解決し
ようとした従来例の定着ローラの温度分布を示す図であ
る。

【図１３】通紙基準をローラ端部に設定し、温度検知素
子を該通紙基準と逆側の端部に設定した従来例装置の概
略構成と、該装置の定着ローラの温度分布を示す図であ
る。

【図１４】本発明の実施例４装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図１５】図１４装置における温度制御のフローチャー
トである。

【図１６】図１４装置が低温環境下に設置された場合の
温度検知手段の出力と加圧ローラの表面温度の変化を示
す図である。

【図１７】図１４装置が高温環境下に設置された場合の
温度検知手段の出力と加圧ローラの表面温度の変化を示
す図である。

【図１８】本発明の実施例５装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図１９】図１８装置における温度制御のフローチャー
トである。

【図２０】図１８装置が低温環境下に設置された場合の
温度検知手段の出力と加圧ローラの表面温度の変化及び
加熱体の駆動量を示す図である。

【図２１】図１８装置が高温環境下に設置された場合の
温度検知手段の出力と加圧ローラの表面温度の変化及び
加熱体の駆動量を示す図である。

【図２２】従来の定着装置の概略構成を示す断面図であ
る。

【図２３】図２２装置にて連続的に定着が行われた場合
の温度検知手段の出力と加圧ローラの表面温度の変化を
示す図である。

【図２４】図２２装置にて定着後から転写材の排出まで
の間に加熱体の温度制御を停止するように設定した場合
に、間欠的に定着動作が行われたときの温度検知手段の
出力及び加圧ローラの表面温度の変化を示す図である。

【図２５】図２２装置にて定着後から転写材の排出まで
の間に加熱体を定着温度に制御するように設定した場合
の、低温環境下における温度検知手段の出力及び加圧ロ
ーラ表面温度の変化を示す図である。

【図２６】図２２装置にて定着後から転写材の排出まで
の間に加熱体を定着温度に制御するように設定した場合
の、高温環境下における温度検知手段の出力及び加圧ロ
ーラ表面温度の変化を示す図である。

【図２７】本発明の実施例７装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図２８】図２７装置における温度制御のフローチャー
トである。

【図２９】図２７装置が低温環境下に設置された場合の
温度検知手段の出力と加圧ローラの表面温度の変化を示
す図である。

【図３０】図２７装置が高温環境下に設置された場合の
温度検知手段の出力と加圧ローラの表面温度の変化を示
す図である。

【図３１】本発明の実施例８装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図３２】図３１装置における温度制御のフローチャー
トである。

【図３３】図３１装置が低温環境下に設置された場合の
温度検知手段の出力と加圧ローラの表面温度の変化を示
す図である。

【符号の説明】

３紙（転写材）６定着ローラ７加圧ローラ８ハロゲンヒータ（熱源）９温度検知素子１３冷却ファン（エアフローを形成する手段）２０非通紙領域２３通紙基準２５ダイオード２６芯金２７弾性層２８絶縁性のトナー離型層３６エアフロー２０１ＣＰＵ（温度制御手段）２０７サーミスタ（温度検出手段）２０８ハロゲンヒータ（加熱体）２０９定着ローラ２２０ヒータ点灯時間測定回路（加熱体駆動量検知手
段）２４０紙サイズ検知回路（転写材サイズ検知手段）２４１カウンター（計数手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ４１Ｊ 29/20 8804−2ＣＧ０３Ｇ 15/00 ３０５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に熱源を有する定着ローラと、該定
着ローラに圧接された加圧ローラと、該定着ローラの表
面温度を検知する温度検知素子とを有し、上記両ローラ
で転写材を挟持搬送して定着を行う加熱定着装置におい
て、上記転写材は、上記定着ローラの長手方向端部の所
定位置を通紙基準として該通紙基準と該転写材の幅方向
端部とを揃えて挟持搬送されるように設定されており、
上記温度検知素子は、上記通紙基準よりも上記長手方向
端部側の定着ローラ表面上の非通紙領域に配設されてお
り、上記定着ローラの周囲には、上記通紙基準が設定さ
れた端部とは反対側の端部から該通紙基準が設定された
端部に向かうエアフローを形成せしめる手段が備えられ
ていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】エアフローを形成せしめる手段は定着装
置の近傍の熱等を除去する冷却ファンであり、該冷却フ
ァンは転写材サイズ及び通紙枚数により所定の回転数で
回転するように制御されることとする請求項１に記載の
定着装置。
【請求項３】最大サイズの転写材の通紙領域内であっ
て、最小サイズの転写材の通紙領域外に、定着ローラと
非接触に配設された第二の温度検知素子を有しているこ
ととする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】熱源は、定着ローラと非接触に配設した
第二の温度検知素子の出力信号に基づいて所定の発熱量
を有するように制御されることとする請求項３に記載の
定着装置。
【請求項５】冷却ファンは、定着ローラと非接触に配
設した第二の温度検知素子の出力信号に基づいて所定の
回転数で回転するように制御されることとする請求項３
に記載の定着装置。
【請求項６】内部に熱源を有する定着ローラと、該定
着ローラに圧接するように配設され、ダイオードを介し
て接地された加圧ローラと、上記定着ローラの表面温度
を検知する温度検知素子とを有する加熱定着装置におい
て、上記加圧ローラは、芯金上に導電性の弾性層を、及
び該弾性層上に絶縁性のトナー離型層を有しており、上
記温度検知素子は、上記定着ローラ表面上、上記加圧ロ
ーラの長手方向ローラ領域内で、かつ、最大サイズ紙通
紙領域外に配設されていることを特徴とする定着装置。
【請求項７】転写材上の未定着像を加熱定着せしめる
加熱体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、
該温度検知手段の検知出力に基づき該加熱体の駆動を制
御する温度制御手段と、定着後の転写材を外部へ排出せ
しめる排紙手段とを有する画像形成装置の定着装置にお
いて、上記温度制御手段は、上記転写材上の未定着像が
定着された後、該転写材が上記排紙手段によって画像形
成装置から排紙されるまでの間、上記温度検知手段によ
って検知した定着後の上記加熱体の温度に基づいて、該
加熱体の温度が次の定着動作に際して適切な温度となる
ように該加熱体の駆動を制御することを特徴とする定着
装置。
【請求項８】転写材上の未定着像を加熱定着せしめる
加熱体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、
該温度検知手段の検知出力に基づき該加熱体の駆動を制
御する温度制御手段と、定着後の転写材を外部へ排出せ
しめる排紙手段とを有する画像形成装置の定着装置にお
いて、上記加熱体の駆動量を検知する加熱体駆動量検知
手段を備え、上記温度制御手段は、上記転写材上の未定
着像が定着された後、該転写材が上記排紙手段によって
画像形成装置から排紙されるまでの間、上記加熱体駆動
量検知手段によって検知した定着動作中の上記加熱体の
駆動量に基づいて、該加熱体の温度が次の定着動作に際
して適切な温度となるように該加熱体の駆動を制御する
ことを特徴とする定着装置。
【請求項９】転写材上の未定着像を加熱定着せしめる
加熱体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段と、
該温度検知手段の検知出力に基づき該加熱体の駆動を制
御する温度制御手段と、定着後の転写材を外部へ排出せ
しめる排紙手段とを有する画像形成装置の定着装置にお
いて、上記転写材の大きさを検知する転写材サイズ検知
手段を備え、上記温度制御手段は、上記転写材上の未定
着像が定着された後、該転写材が上記排紙手段によって
画像形成装置から排紙されるまでの間、上記転写材サイ
ズ検知手段によって検知した転写材サイズに基づいて、
該加熱体の温度が次の定着動作に際して適切な温度とな
るように該加熱体の駆動を制御することを特徴とする定
着装置。
【請求項１０】転写材上の未定着像を加熱定着せしめ
る加熱体と、該加熱体の温度を検知する温度検知手段
と、該温度検知手段の検知出力に基づき該加熱体の駆動
を制御する温度制御手段と、定着後の転写材を外部へ排
出せしめる排紙手段とを有する画像形成装置の定着装置
において、定着された転写材の枚数を検知する計数手段
を備え、上記温度制御手段は、上記転写材上の未定着像
が定着された後、該転写材が上記排紙手段によって画像
形成装置から排紙されるまでの間、上記計数手段によっ
て検知した転写材枚数に基づいて、該加熱体の温度が次
の定着動作に際して適切な温度となるように該加熱体の
駆動を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項１１】計数手段は、定着動作終了後の所定時
間内に次の定着動作が開始されない場合には、その計数
値をリセット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】計数手段は、定着動作終了後の温度検
知手段の出力が所定温度に満たない場合には、その計数
値をリセット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。