JPH0713461A

JPH0713461A - 定着装置

Info

Publication number: JPH0713461A
Application number: JP15060793A
Authority: JP
Inventors: Masaki Otake; 大竹正記; Akira Torisawa; 章鳥沢; Hidekazu Tominaga; 富永英和; Shigehiro Sakaki; 栄広榊; Tomohiro Hashimoto; 橋本朋浩; Yasuo Ito; 伊藤泰雄; Fumihiro Ueno; 植野史大; Eiichiro Toyoshima; 英一郎豊嶋; Kaoru Sato; 馨佐藤; Tomohiro Nakamori; 中森知宏
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】定着ローラ及び加圧ローラの熱容量、放熱量
の相違に基づく、画像のむらやオフセットを防止した定
着装置を提供すること。【構成】定着ローラ表面温度を検知する温度検知手段
により定着ローラ表面温度の立上り特性、放熱による下
降特性を算出する算出手段と、該定着ローラ温度特性算
出手段によりローラ可変速手段を変更するためにテーブ
ル参照を行う参照手段とを有し、定着ローラ表面温度の
状態によってローラ駆動を可変とし、一定の温度分布の
もとで、定着におけるむらやオフセットを少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式を採用する
複写機やレーザビームプリンタのような画像形成装置の
定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】次に従来の技術について説明する。

【０００３】＜従来例１＞従来より、例えばヒータを内
蔵した定着ローラと加圧ローラによるローラ型熱定着器
の温度制御方式においては、省電力化と熱劣化部品の向
上若しくは速やかな定着動作を行うために、定着器の状
態に応じて複数の目標温度を設定し、電源投入後、定着
目標温度より低い定着待期温度で温度制御を行ない、定
着開始信号が入力された場合、前記待期温度から定着目
標温度に移行すべく温度制御を行ない、所定の定着動作
の終了と同時に再度待期温度に移行し、以下前記制御を
繰り返えし行なうように構成している。

【０００４】さて、この種の定着装置に於いて、定着ロ
ーラと加圧ローラの熱の供給方法の相違及び熱容量の相
違によって、電源投入後や定着時紙などの転写材を通紙
した後に、加圧ローラはヒータを内蔵している定着ロー
ラとは接触面積を僅かにして熱を供給しているため、定
着ローラから加圧ローラへの熱移動はスムーズに行なわ
れず、この状態から定着目標温度へ移行した後ローラ対
を回転させて、所定の定着を行なうと、加圧ローラに定
着ローラから熱を吸収された分定着ローラ表面温度が急
速に冷え定着不良を生じる。また所定定着動作時、連続
通紙を行なうと、定着ローラ及び加圧ローラの表面温度
は紙に熱を奪われるため低下するが、奪われ方が異なる
ため、定着ローラと加圧ローラの熱分布は一様になら
ず、やはり定着不良を発生させてしまう。

【０００５】かかる欠点の対策として、電源投入後、定
着目標温度まで前記ローラを回転させるようにし、所定
の定着動作を行なった後は、ローラを停止させ、定着待
期温度にて次の定着動作を待期するように温度制御を行
なう方法が提案されていた。＜従来例２＞また従来、記録装置の熱定着装置は、発熱
体、例えばヒータによって定着ローラを加熱し、そのロ
ーラに記録紙を通過させて定着させていた。このローラ
に温度検出装置、例えばサーミスタなどを接触させ、定
着ローラの表面温度を検出し、この情報を元に定着ロー
ラのヒータを駆動し、定着ローラを所定温度に保ってい
た。

【０００６】＜従来例３＞また従来、熱ローラ定着装置
としては、加熱手段を備えた加熱ローラと、該加熱ロー
ラに圧接する圧接ローラからなり、良好な定着を維持す
るため、加熱ローラ表面を所定温度に制御可能としたも
のが提案されている。このローラ表面を所定温度に制御
する為の温度センスにはローラ表面にサーミスタを接触
させて行なっていた。

【０００７】これを図１６，１７にて考えてみる。３０
１は加熱ローラで中心にヒータ３０２を内蔵し、上部に
は温度検知手段としてサーミスタ３０３が加熱ローラ３
０１に圧接され、加熱ローラ３０１の回転駆動にて従動
回転する。紙３０５はトナー保持面を上にして両ローラ
３０１，３０４間を通過し、トナーが溶融定着される。

【０００８】加熱ローラ３０１の表面温度は加熱ローラ
３０１に接触したサーミスタ３０３にて検知され、マイ
クロコンピュータ３１０内で設定温度に対して現在の温
度の比較、判断を行ない、ヒータ制御回路３１１にヒー
タの点滅信号を送り、ヒータ制御回路３１１がヒータの
オン、オフを制御することにより、一定温度に保たれ
る。

【０００９】＜従来例４＞従来の電子写真方式のプリン
タにおいては、ホスト側のコンピュータとは電源的には
独立している構成になっている。ユーザーがプリンタを
使うときに、手動でプリンタの電源を入れるという使わ
れ方が多い。

【００１０】次に定着器の構成としては、温度検知素子
の表面にトナーや紙粉が付着することにより定着ローラ
表面の離型性樹脂層を摩耗させる結果、画像上に黒いス
ジを生じさせるという問題点を避けるために、前記温度
検知素子を定着ローラ端部に当接させる構成の定着器が
提案されている。（図３０（Ａ））また、ヒータの構成
としては図３０（Ｂ）に示すように配光分布が長手方向
中央部１００％に対して、温度検知素子位置で７０％以
上を保持できるようにフラットタイプのヒータを使用し
ている例がある。このようにすることによって、定着ロ
ーラ上の通紙部での温度低下を軽減できて、かつ定着不
良が防止できて、非通紙部昇温も抑えられるという効果
を持たせることができる。

【００１１】＜従来例５＞従来、電子写真プリンタエン
ジンは、電源が投入されるとエンジン機構制御部により
定着器のハロゲンヒータ等へ通電し、トナーを紙に定着
させるために必要な温度に達したら、他のプリント可能
な条件が整っている場合に、プリント可能状態であるＲ
ＤＹ信号をｔｒｕｅにする。

【００１２】そして、プリンタコントローラよりプリン
ト開始を指示するＰＲＮＴ信号を受け取ると所定時間以
内に垂直同期信号要求ＶＳＲＥＱ信号を出力し、プリン
タコントローラからの垂直同期信号ＶＳＹＮＣ信号を受
け、それから所定時間後にエンジンから出力される水平
同期信号ＢＤに同期してプリンタコントローラから出力
される画像信号ＶＤＯにより感光ドラム上にレーザ等に
よる画像を形成し、感光体にトナーをのせ、それを紙に
転写し、その紙を定着ローラにより紙に定着させる。

【００１３】このような一連の動作においてエンジン機
構制御部はジャム発生時、ドア開時、休止時、故障時を
除き、常に定着器の温度を一定の温度範囲に保つよう制
御を行なってきた。

【００１４】＜従来例６＞図３８は従来の熱ローラ方式
の定着装置の断面図である。

【００１５】定着ローラ６０１は、アルミニウム・鉄等
で構成された中空芯金の内空にハロゲンランプ等のヒー
タ６０２を入れたもので、このヒータ６０２により定着
ローラ６０１の加熱がなされる。加圧ローラ６０３は、
鉄やステンレス等の芯金６０４の外周をシリコーンゴム
等の離型性を有する弾性体６０５で被覆したものであ
る。上記定着ローラ６０１と加圧ローラ６０３はばね
（不図示）等の付勢手段により互いに所定の加圧力で接
触させてあり、また矢印方向に回転駆動される。

【００１６】６０６は定着ローラ６０１の面に接触させ
たサーミスタ等の感温素子であり、定着ローラ６０１の
表面温度を検知する。この感温素子６０６の検出温度に
応じて温調回路によりヒータ６０２への通電が制御さ
れ、定着ローラ６０１の表面温度が所定の熱定着温度に
自動管理される。６０７は定着ローラ６０１の面から転
写材Ｐを分離する分離爪であり、先端エッジ部を定着ロ
ーラ６０１の面に適当な加圧力をもって接触させて配設
してある。

【００１７】６０８は定着ローラ６０１面に押圧接触さ
せたフェルト等のクリーナであり、定着ローラ６０１面
に付着したトナーｔｃや紙粉等を拭掃除去する。６０９
は定着装置の金属材製の底板、６１０は転写材入り口ガ
イドであり、底板６０９を上向きに折り曲げ、前面壁に
取付支持させてある。

【００１８】また、６１１ａと６１１ｂは転写材出口ロ
ーラであり、後面壁にそれらローラの回転軸を取り付け
てある。入り口ガイド６１０を通って定着装置内に進入
してきた転写材Ｐは、互いに加圧接触して回転駆動され
ている定着ローラ６０１と加圧ローラ６０３のニップ部
に入り、両ローラ６０１・６０３の回転にともない通過
していく。このニップを通過していく過程で転写材Ｐ上
の未定着トナー像ｔａが、熱及び圧力により永久固着像
ｔｂとして定着されていく。

【００１９】ローラ６０１・６０３のニップ部を通過し
像定着を受けた転写材Ｐはその先端部が分離爪６０７に
より定着ローラ６０１面から分離され、出口ローラ６１
１ａ、６１１ｂを通って定着装置外へと排出される。

【００２０】＜従来例７＞図４７は従来の熱ローラ方式
の定着装置の断面図である。

【００２１】定着ローラ７０１は、アルミニウム・鉄等
で構成された中空芯金の内空にハロゲンランプ等のヒー
タ７０２を入れたもので、このヒータ７０２により定着
ローラ７０１の加熱がなされる。加圧ローラ７０３は、
鉄やステンレス等の芯金７０４の外周をシリコーンゴム
等の離型性を有する弾性体７０５で被覆したものであ
る。上記定着ローラ７０１と加圧ローラ７０３はばね
（不図示）等の付勢手段により互いに所定の加圧力で接
触させてあり、また矢印方向に回転駆動される。

【００２２】７０６は定着ローラ７０１の面に接触させ
たサーミスタ等の感温素子であり、定着ローラ７０１の
表面温度を検知する。この感温素子７０６の検出温度に
応じて温調回路によりヒータ７０２への通電が制御さ
れ、定着ローラ７０１の表面温度が所定の熱定着温度に
自動管理される。７０７は定着ローラ７０１の面から転
写材Ｐを分離する分離爪であり、先端エッジ部を定着ロ
ーラ７０１の面に適当な加圧力をもって接触させて配設
してある。

【００２３】７０８は定着ローラ７０１面に押圧接触さ
せたフェリト等のクリーナであり、定着ローラ７０１面
に付着したトナーｔｃや紙粉等を拭掃除去する。７０９
は定着装置の金属材製の底板、７１０は転写材入り口ガ
イドであり、底板７０９を上向きに折り曲げ、前面壁に
取付支持させてある。

【００２４】また、７１１ａと７１１ｂは転写材出口ロ
ーラであり、後面壁にそれらローラの回転軸を取り付け
てある。入り口ガイド７１０を通って定着装置内に進入
してきた転写材Ｐは、互いに加圧接触して回転駆動され
ている定着ローラ７０１と加圧ローラ７０３のニップ部
に入り、両ローラ７０１・７０３の回転にともない通過
していく。このニップを通過していく過程で転写材Ｐ上
の未定着トナー像ｔａが、熱及び圧力により永久固着像
ｔｂとして定着されていく。

【００２５】ローラ７０１・７０３のニップ部を通過し
像定着を受けた転写材Ｐはその先端部が分離爪７０７に
より定着ローラ７０１面から分離され、出口ローラ７１
１ａ、７１１ｂを通って定着装置外へと排出される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１において、トナー量の多くなるカラーの定着装置等に
おいて、ローラ型熱定着方式を採用するには、トナーに
十分な熱量を与えるため、定着ローラ、加圧ローラにニ
ップ量を適度に取る必要があり、ＯＨＰ等の記録材に光
沢を与える等の定着条件から定着ローラと、加圧ローラ
は必ずしも同じ材質、同じ厚みという組み合わせは多く
ない。すなわち熱容量や熱放熱量が各々異なることが多
いため、定着ローラ側だけに加熱を行う条件では定着ロ
ーラと加圧ローラ間の熱分布が偏ってしまい定着むらが
発生することがある。

【００２７】また、従来例２では温度検出装置を回転す
る定着ローラに接触させていたため、定着ローラにキズ
を付ける結果となった。このキズは記録紙にキズ跡を残
すため、画質の低下を招くという欠点となった。

【００２８】また、定着ローラのキズに現像剤、例えば
トナーなどが付着し、正しい定着ローラ表面温度の検出
の妨げとなり、最悪の事態では発火、発煙事故となりか
ねない。

【００２９】また、上記従来例３では加熱ローラに接触
したサーミスタによって温度検知を行なう為、加熱ロー
ラが回転すると加熱ローラが磨耗し、寿命を早める結果
となる。

【００３０】またトナーがローラに付着する事を防ぐた
めに、ローラにバイアス電圧を加えた場合、ローラとサ
ーミスタの間の絶縁破壊が発生し、サージ電流が流れる
可能性がある。これらの対策としてサーミスタを加熱ロ
ーラに対し接触タイプから非接触タイプへ変更する事が
考えられるが、非接触タイプとして加熱ローラとサーミ
スタの間に空間をあけた場合、この空間の距離によって
検知温度が変化してしまう為正確な温度検知がむずかし
くなるなどの欠点があった。

【００３１】また、従来例４の装置の場合、プリンタの
電源をＯＦＦの状態で長時間放置しておいてから、プリ
ンタの電源をＯＮにしてから、即プリントさせた場合、
定着ローラ４０１の表面が冷えている状態からプリント
温調温度になるまでヒータ４０２を通電制御するため、
定着ローラ表面温度と温調温度との温度差が大のため温
度検知素子４０５でのオーバーシュートが大となる。

【００３２】特に最初の数枚目までは、温度検知素子の
温度に対して定着ローラ中央部の表面温度が約３０℃も
高くなってしまい、通紙によって熱が奪われて、温度検
知素子の温度とほぼ同じになるまでこの状態が続く。

【００３３】定着ローラ中央部の表面温度が温度検知素
子の温度より３０℃も高いと、熱膨張により定着ローラ
の逆クラウン量が減少する結果、転写材を軸方向に伸ば
す作用が弱められ、ベタ黒画像等をプリントすると、最
初の数枚目迄に画像中央部に「紙シワ」が出易くなると
いう問題点が生じていた。この「紙シワ」は転写材が高
温高湿環境に放置された場合、転写材の吸湿によって特
に顕著に手易いという特徴を有している。

【００３４】従来例４では、プリント信号を長時間にわ
たって受けない時、またはプリントできない状態であ
り、プリントできる状態にするのに長時間かかってしま
う場合、定着を行なわないにもかかわらず、定着器を所
定温度範囲内に保つため多くの電力を消費してしまうと
いう欠点があった。

【００３５】従来例６の定着装置においては、一般に感
温素子６０６を定着ローラ６０１にバネ材等を用いて当
接させていた。この方法では感温素子６０６による温度
検知の精度は向上するが、反面耐久により当接部で定着
ローラ６０１が摩耗し、キズが入って定着性能に支障を
きたすという不都合が生じることが多い。

【００３６】これを防止するための手段としては、図３
９に示す様に感温素子６０６と定着ローラ６０１を非接
触とし、わずかなギャップｌをもって対向させる方法が
ある。

【００３７】同図において感温素子６０６は支持台６１
２、天板６１３、により側板６１６に固定されている。
また、定着ローラ６０１は軸受け６１５、ベアリング６
１４を介して側板６１６に取付けてある。

【００３８】この方法によれば定着ローラ６０１と感温
素子６０６の接触によるキズを防止することが出来る
が、温度検知の精度が悪くなり、定着オーラ６０１の表
面温度Ｔ_r と感温素子６０６の近傍での温度Ｔ_s にズレ
が生じる。即ち、Ｔ_r ＞Ｔ_s となることが判明した。

【００３９】これを防止するには、ギャップｌを小さく
する必要があるが、組立て精度や定着ローラ６０１の真
円度及び熱による膨張、また定着ローラ６０１の表面に
付着したトナーによる感温素子６０６の汚染等を考える
と、ギャップｌを減少させるには限界があり、ΔＴ＝Ｔ
_r −Ｔ_s をあらかじめ見込んで温度検知を行なわざるを
得ない事になる。

【００４０】ところが、この様な検知法を行なうと、十
分に定着ローラ６０１が温まった後ではΔＴが安定した
値となるが、定着ローラ６０１が冷えた状態からヒータ
６０２に通電を行なって加熱する様な場合、図４０に示
す様に定着ローラ６０１の表面温度の上昇スピードに比
べて感温素子６０６の周囲の温度の上昇スピードが遅く
なり、ΔＴ’が大きくなってしまう。

【００４１】この結果、次の様な不都合が生じる。

【００４２】（１）感温素子が定着ローラ６０１の温度
を制御するサーミスタ等の素子であった場合、電源投入
後の制御時において、実際よりも低い値に温度を検知し
てしまい、この結果、必要以上に高温度に定着ローラ６
０１の温度を制御してしまう。

【００４３】（２）感温素子が、定着ローラ６０１の過
熱暴走を防止するためのサーモスイッチ等の素子であっ
た場合、電源投入後の制御時における過熱暴走が十分に
防止されなくなる。

【００４４】また従来例７の定着装置においては、一般
に感温素子７０６を定着ローラ７０１にバネ材等を用い
て当接させていた。この方法では感温素子７０６による
温度検知の精度は向上するが、反面耐久により当接部で
定着ローラ７０１が摩耗し、キズが入って定着性能に支
障をきたすという不都合が生じることが多い。

【００４５】これを防止するための手段としては、図４
８に示す様に感温素子７０６と定着ローラ７０１を非接
触とし、わずかなギャップｌを持って対向させる方法が
ある。

【００４６】同図において感温素子７０６は支持台７１
２、天板７１３、により側板７１６に固定されている。
また、定着ローラ７０１は軸受け７１５、ベアリング７
１４を介して側板７１６に取付けてある。

【００４７】この方法によれば、定着ローラ７０１と感
温素子７０６の接触によるキズを防止することが出来る
が、温度検知の精度が悪くなり、定着ローラ７０１の表
面温度Ｔ_r と感温素子７０６の近傍での温度Ｔ_s にズレ
が生じる。即ち、Ｔｒ＞Ｔ_sとなることが判明した。

【００４８】これを防止するにはギャップｌを小さくす
る必要があるが、組立て精度や定着ローラ７０１の真円
度及び熱による膨張、また定着ローラ７０１の表面に付
着したトナーによる感温素子７０６の汚染等を考える
と、ギャップｌを減少させるには限界があり、ΔＴ＝Ｔ
_r −Ｔ_s をあらかじめ見込んで温度検知を行なわざるを
得ない事になる。

【００４９】ところが、この様な検知法を行なうと、十
分に定着ローラ７０１が温まった後ではΔＴが安定した
値となるが、定着ローラ７０１が冷えた状態からヒータ
７０２に通電を行なって加熱する様な場合、図４９に示
す様に、定着ローラ７０１の表面温度の上昇スピードに
比べて感温素子７０６の周囲の温度の上昇スピードが遅
くなり、ΔＴ’が大きくなってしまう。

【００５０】この結果、次の様な不都合が生じる。

【００５１】（１）感温素子が定着ローラ７０１の温度
を制御するサーミスタ等の素子であった場合、電源投入
後の制御時において、実際よりも低い値に温度を検知し
てしまい、この結果必要以上に高温度に定着ローラ７０
１の温度を制御してしまう。（２）感温素子が、定着ローラ７０１の過熱暴走を防止
するためのサーモスイッチ等の素子であった場合、電源
投入後の制御時における過熱暴走が十分に防止されなく
なる。

【００５２】本発明は、上記のような諸々の問題点を解
決し、作動が良好な定着装置を提供することにある。

【００５３】

【課題を解決するための手段及び手段】本発明による解
決手段は、特許請求の範囲の各請求項に記載のとおりで
ある。該解決手段及び作用を概説すれば次のとおりであ
る。

【００５４】請求項１乃至３によれば、定着ローラを駆
動する駆動手段と、ヒータを加熱するヒータ加熱手段
と、定着ローラ表面温度を検知する温度検知手段と、当
該定着ローラ表面温度検知手段によって定着ローラ表面
温度の立ち上り特性、記録材への放熱による下降特性を
算出する算出手段と、前記定着ローラを駆動する駆動手
段を可変する可変速手段と、前記定着ローラ温度特性算
出手段によりローラ回転可変速手段の変更を行うための
テーブル参照をする参照手段とを有し、定着ローラの表
面温度によって適宜ローラ回転速度を可変することで定
着ローラ、加圧ローラ間の熱偏差をなくし定着むらをお
さえることを特徴とするものである。

【００５５】請求項４乃至１０によれば、定着ローラの
回転停止を制御し、かつ定着ローラ回転時は温度検出装
置を非接触とし、停止時は温度検出装置を接触させて、
定着ローラ温度を制御することにより、かかる欠点を除
去したものである。

【００５６】請求項１１，１２によれば、加熱ローラに
対し非接触型サーミスタと可動式の接触型サーミスタを
設けることにより非接触型サーミスタによる正確な温度
制御を可能としたものである。

【００５７】請求項１３乃至１５によれば、プリンタが
プリント動作に入る前にスタンバイ状態で、定着器のヒ
ータを通電制御して、定着ローラの表面を余熱しておく
のでプリント温調温度と定着ローラ表面温度との温度差
が少なく、オーバーシュートは小となる。

【００５８】その結果、プリント後の例えば最初の数枚
目迄のベタ黒画像等の画像中央部の「紙シワ」の発生と
いう不具合現象は防止できる。

【００５９】請求項１６乃至１８によれば、エンジン機
構制御部に所定時間を検知する手段を設けることによ
り、紙無し、故障等のプリント不可状態を検知した時点
より所定時間を経過した時点でプリント不可状態が継続
している場合、定着ヒータへの通電を止め、定着器を除
くプリント可能状態になった時点で定着器を所定温度に
制御するものである。

【００６０】また、プリント可能状態になった時点から
所定時間を経過した時点で、プリント開始信号を受けな
い場合プリント開始信号を受けるまで定着器のヒータへ
の通電を止めるものである。

【００６１】さらに、上記制御方法のオン、オフを検知
する手段を備え、外部より上記制御方法をオン、オフす
るものである。

【００６２】請求項１９によれば、表面にトナー像を支
持した像支持部材を、そのニップ部を通じて定着するた
めの熱定着手段、及び加圧手段の対と、この熱定着手段
の表面近傍の温度を検知するため、熱定着手段に非接触
状態で対向させて配置する温度検知手段と、この温度検
知手段を支持するための支持部材と、を有する熱定着装
置において、前記熱定着手段と温度検知手段との最近接
距離をｌ₁ 、支持部材の温度検知手段近傍部における熱
定着手段との最近接距離をｌ₂ 、とするとき、ｌ₂ ≦ｌ
₁ となる様に構成することで、熱定着手段の温度変化に
対する温度検知手段の応答性を向上するようにしたもの
である。

【００６３】請求項２０によれば、表面にトナー像を支
持した像支持部材を、そのニップ部を通じて定着するた
めの熱定着手段、及び加圧手段の対と、この熱定着手段
の表面近傍の温度を検知するため、熱定着手段に非接触
状態で対向させて配置する温度検知手段と、この温度検
知手段を支持するための支持部材と、を有する熱定着装
置において、前記支持部材の温度検知手段近傍部に耐熱
性のシール材を保持し、これを前記定着手段に当接させ
ることで、前記温度検知手段近傍部の空間を実質的に外
部と遮断し、これによって熱定着手段の温度変化に対す
る温度検知手段の応答性を向上するようにしたものであ
る。

【００６４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００６５】先ず、請求項１乃至３に係る第１，２実施
例を、図１乃至７について説明する。

【００６６】図１は本発明の主な構成図であり、電子写
真プリンタの構成図、定着器周りの回路図を示してい
る。

【００６７】機械的構成を説明すると１，２は互いに圧
接回転を行なう定着ローラ及び加圧ローラで、定着ロー
ラ１の中心内部にはハロゲンヒータ３が配置され熱の供
給を行なっている。４，４’はガイドであり給紙、排紙
をスムーズにするために配設されている。定着ローラ１
の表面にはオイルだめ５のシリコーンを浸透させたフェ
ルト６が接触することでオイル塗布がおこなわれる。

【００６８】７は加圧ローラ２に連結されたギヤであ
り、ベルト８によって介在されたＤＣモータ９を駆動さ
せることでトルクを伝達され、定着ローラ１、加圧ロー
ラ２夫々を図示方向に圧接回転させている。１０は定着
ローラの表面に近接配置したサーミスタであり、検知温
度に対応した（ＧＮＤとＶＣＣを抵抗１１で分圧させ
た）電圧をＡ／Ｄコンバータ１２に入力しデジタル信号
に変換してＣＰＵ１３に送出している。

【００６９】ＤＣモータ９はモータ制御回路１４によっ
て、駆動され、ＣＰＵ１３はモータ駆動を行なうか否
か、と回転速度を加変させるモータ駆動信号を出力し、
ロータリーエンコーダ１７によってモータ回転数をＣＰ
Ｕ１３が監視し、前記Ａ／Ｄコンバータ１２から入力さ
れた定着ローラ表面温度データと、Ｉ／Ｆ回路１５から
入力されたプリント信号によって回転速度を可変するよ
うにパルス信号を変える。

【００７０】２０はタイマー回路であり、定着ローラ１
の表面温度が定着待期温度になってから所定時間内にＩ
／Ｆ回路１５からプリント信号が入力されるか否かをＣ
ＰＵ１３が判定するための回路であり、所定時間とは、
図５Ａ部に示すように定着ローラと加圧ローラ間の表面
温度差が十分定着条件を満たす温度差であるために必要
な時間であり、予めタイマ時間として設定されてある。

【００７１】１８，１９は給紙カセットＡ，Ｂであり、
記録材が普通紙なのかＯＨＴなのか等をＣＰＵ１３は判
断する。

【００７２】以下本発明の定着温度制御方法を図２，図
３に基づいて説明する。まず、電源投入後ＣＰＵ１３は
Ａ／Ｄコンバータ１２から入力される定着ローラ表面温
度データを調べサーミスタ断線チェックなどの初期チェ
ックを行ない（Ｓ₁ ）、次に給紙カセットは普通紙なの
かＯＨＴなのかを確認し、（Ｓ₂ 、Ｓ₃ 、Ｓ₄ ）、内蔵
されたＲＡＭに紙種に応じた回転速データをセットす
る。

【００７３】Ｓ₅ にて定着表面温度が定着待機温度以下
であるならばヒータ３が全点灯するようにＳＳＲ１６を
駆動させるとともにＤＣモータ９が定格スピード（２５
０ｒｐｍ）で回転するようにＤＣモータ駆動回路１４を
駆動させる。Ｓ₇ にて定着ローラ表面温度が定着待機温
度になったら、ＣＰＵ１３はタイマー回路２０に開始信
号を送出する（Ｓ₈ ）。

【００７４】所定時間内にＩ／Ｆ回路１５からプリント
信号が入力されなければ（Ｓ₉ ）、ＣＰＵ１３には定着
ローラ１と加圧ローラ２の温度偏差が減少したと判断
し、モータ速度を変更するため前記ＲＡＭに格納された
記録材の種類を読み取り、紙種に応じたプロセススピー
ドにするために可変させる（Ｓ₁₀、Ｓ₁₁）。

【００７５】次に図３に示すように、所定時間内にプリ
ンタ信号がある場合はモータ速度は定速のままにし、定
着ローラの表面温度が定着目標温度になったら
（Ｓ₁₅）、定着スピードをＳ₁₁にならって可変を行う
（Ｓ₁₆）。

【００７６】なお定着待機温度から定着目標温度になる
までの時間は記録材が給紙されて、潜像、現像、転写な
どの電子写真プロセスの処理がなされる時間内であるよ
うに定着待機温度が設定されるか或は、ヒータ加熱制御
が行われるものとする。

【００７７】Ｓ₁₇にて所定の定着処理Ｓ₁₇がなされると
図５Ｂ部のように記録材がローラ間を抜けた直後は定着
ローラ１と加圧ローラ２との表面温度差ΔＴ’は定着開
始前の温度差ΔＴに比べ大きくなるため、これを補正す
るため、定着動作が行なわれ始めた際に定着ローラ表面
温度の下降率を測定し（Ｓ₁₈）、ＣＰＵ１３内部のＲＡ
Ｍに格納する。

【００７８】ひき続きプリント信号が入力されなければ
（Ｓ₁₉）ヒータ３の加熱を停止し（Ｓ₂₀）、再度ＲＡＭ
に格納された定着ローラ表面温度下降率データを読み出
し図４のようなＣＰＵ１３内部に格納されたテーブルを
参照してＤＣモータ９の回転速度を可変する（Ｓ₂₁）。

【００７９】定着ローラ表面温度が定着待機温度になっ
たら次のプリント開始があるまで待機するかもしくは終
了のコマンドによって終了する（Ｓ₁₂，Ｓ₁₃）。

【００８０】第２の実施例について説明すると、第１の
実施例においては、ローラの回転速度の切換はＩ／Ｆ回
路からのプリント信号が入力されるごとに行なわれてい
た。しかし、連続プリントを行うような処理がなされる
場合、連続枚数の情報まで含んだ形でＩ／Ｆ回路から入
力されたことをＣＰＵが判断し、１枚目の定着処理後の
定着ローラ表面温度下降率を記憶しておき、以後、前記
下降率を参照して枚数分終了するまで、ローラ回転速度
を上げることによっても定着ローラと、加圧ローラの熱
分布が保たれる。図６，７（ａ），（ｂ）は動作フロー
を示す。

【００８１】請求項４乃至１０に係る発明の第３乃至５
の実施例を図８乃至１３について説明する。

【００８２】図８は本発明をプリンタで実施したときの
概略図である。１０１は定着ローラであり、内部に定着
ローラを加熱するヒータ（以下、定着ヒータと略す）を
備えている。１０２は加圧ローラであり、定着ローラ１
０１と加圧ローラ１０２を回転させ、未定着のトナーの
乗った用紙１０３を通過させることでトナーを用紙１０
３に定着させる。１０４は可動する温度センサーを保持
するホルダーである。１０５は定着ローラを通過した用
紙を検出するセンサーであり、検出信号は紙検知信号Ｐ
ＤＰ（以下、ＰＤＰ信号と略す）として、プリンタの制
御を行うマイクロコンピュータ又は中央制御装置２０１
（以下ＣＰＵ２０１と略す）に入力される。

【００８３】１０６は温度センサであり、定着ローラ１
０１の表面の温度を検出する。１０８は温度センサ１０
６を可動させるソレノイドであり、ＣＰＵ２０１から出
力される駆動信号ＴＨＲＳＬＤ（以下、ＴＨＲＳＬＤ信
号と略す）がオンになったとき動作し温度センサ１０６
を定着ローラ１０１に押しつける。１０７はソレノイド
１０８の駆動力を伝達するアームである。１０９はＴＨ
ＲＳＬＤ信号がオフになったとき、ソレノイドの可動部
を元の位置に戻すためのバネである。

【００８４】１１１はモータからの駆動力を電磁クラッ
チ１１２に伝達するギアであり、１１３，１１４は定着
ローラ１０１の回転力を加圧ローラ１０２に伝達するギ
アである。電磁クラッチ１１２はＣＰＵ２０１から出力
される電磁クラッチ駆動信号ＴＨＲＣＬＤ（以下、ＴＨ
ＲＣＬＤ信号と略す）によって制御され、ＴＨＲＣＬＤ
信号がオンのときクラッチを接続させ、モータからの駆
動力を定着ローラ１０１に伝達する。

【００８５】図９は実施例の電気回路構成を示すブロッ
ク図である。２０２はプリンタと通信を行い、また信号
によってプリンタにプリント指令を送るコントローラで
ある。２０３は用紙搬送用のモータ駆動回路でありＣＰ
Ｕ２０１から出力されるモータ駆動信号ＭＯＮ（以下、
ＭＯＮ信号と略す）によってモータＭを駆動する。２０
４は電磁クラッチ１１２の駆動回路であり、２０５はソ
レノイド１０８の駆動回路である。２０８は定着ローラ
１０１に内蔵されるヒータ２０９の駆動回路であり、Ｃ
ＰＵ２０１から出力されるヒータ駆動信号ＦＳＲＤ（以
下、ＦＳＲＤ信号と略す）によってトライアックを駆動
し、ヒータ２０９にＡＣ電源を供給し加熱する。２０７
は温度センサ１０６の入力回路であり、検出信号ＴＨＲ
Ｓ（以下、ＴＨＲＳ信号と略す）はＣＰＵ２０１のアナ
ログデジタル変換ポートに入力される。

【００８６】図１０は実施例の各駆動信号のタイミング
を示す図である。コントローラ２０２がＣＰＵ２０１に
対しプリント指令であるＰＲＮＴ信号を出力すると、Ｃ
ＰＵ２０１はＭＯＮ信号をオンにして用紙搬送モータＭ
を駆動する。さらにＣＰＵ２０１は図示しない給紙駆動
装置を動作させ用紙をプリンタ内に搬送し、画像形成準
備が整ったところでコントローラ２０２から出力された
同期信号ＶＳＹＮＣ（以下、ＶＳＹＮＣ信号と略す）に
同期して画像形成を開始させる。ここまでの間、ＴＨＲ
ＣＬＤ信号はオフであり、定着ローラ１０１は停止した
ままである。またＴＨＲＳＬＤ信号はオンのままであ
り、温度センサ１０６定着ローラ１０１に接触してお
り、定着ローラ１０１の表面温度を検出している。

【００８７】ＶＳＹＮＣ信号の前縁から時間Ｔ₀ 後にＣ
ＰＵ２０１は温度検出を停止し、さらに時間Ｔ₃ 後にＴ
ＨＲＳＬＤ信号をオフにして温度センサを定着ローラ１
０１と非接触にする。さらに時間Ｔ₂ 後にはＴＨＲＣＬ
Ｄ信号をオンにして定着ローラ１０１、加圧ローラ１０
２を回転させる。ＶＳＹＮＣ信号から時間Ｔ₅ 後に、定
着ローラ１０１のすぐ下流に設置された用紙センサ１０
５のＰＤＰ信号がハイレベルになったことで用紙先端を
検知する。

【００８８】この時間Ｔ₅ は、少なくともＴＨＲＣＬＤ
信号がオンになった後であり、かつＴＨＲＣＬＤ信号
は、定着ローラ１０１から用紙センサ１０５までの搬送
時間Ｔ₁ 以上を要する。用紙センサのＰＤＰ信号がロー
レベルになったことで用紙後端を検知したと同時に、Ｔ
ＨＲＣＬＤ信号をオフにして電磁クラッチを切り、定着
ローラ１０１、加圧ローラ１０２の回転を停止させる。
さらに時間Ｔ₂ 後にＴＨＲＳＬＤをオンにして温度セン
サ１０６を定着ローラ１０１に接触させる。そして、さ
らにＴ₄ 秒後に温度検出を再開する。この時間Ｔ₄ は、
温度検出機構の熱容量を飽和させるに十分な時間であ
る。

【００８９】温度検出は、温度センサ１０６が定着ロー
ラ１０１に接触しているときのみ行い、また、定着ヒー
タ２０９の駆動も、温度センサ１０６が温度検出してい
るときのみ行う。したがって図１０に示すように、定着
ローラ１０１が回転して用紙を搬送する間は、定着ロー
ラ１０１の表面温度は下がるだけである。定着ローラの
回転停止中の制御温度は、この表面温度降下分を考慮し
て、定着ローラ１０１が回転しても絶対定着温度下限に
ならないよう、高めに設置して置く。

【００９０】図１１は、図１０に示したタイムチャート
の制御を行うＣＰＵ２０１の、プログラムの一部を示す
フローチャートである。１０１ＳでＰＲＮＴ信号を判断
し、プリント指令がきていれば１０２Ｓで定着ローラ表
面の制御温度を温度Ｔに設定する。１０３ＳではＶＳＹ
ＮＣ信号を検知し、もしＶＳＹＮＣ信号が入力されてい
れば、１０４Ｓで用紙搬送用のタイマーをスタートさせ
る。１０５Ｓでは、このタイマーが時間ｔ₀ 経過してい
ることを判断し、１０６Ｓで定着ローラ表面の温度検出
を停止する。１０７Ｓでは、タイマーがさらに時間ｔ₃
を経過しているかを判断し経過しているならば、１０８
ＳでＴＨＲＳＬＤ信号をオフにする。同様に、１０９
Ｓ、１１０Ｓでは、タイマーがさらに時間Ｔ₂ を経過し
ていればＴＨＲＣＬＤ信号をオンにする。

【００９１】１１１Ｓではタイマーが時間ｔ₅ ＋αを経
過していれば、１１２ＳでＰＤＰ信号がオンであること
を確認する。もしＰＤＰ信号がオフのままであれば、１
１３Ｓでペーパージャム処理を行う。時間αはジャム検
知マージンである。１１４Ｓ、１１５Ｓでは、温度セン
サ１０６上を通過する用紙の搬送時間である時間ｔ₆の
経過を待ち、ＴＨＲＣＬＤ信号をオフにする。さらに１
１６Ｓで時間αの経過を待ち、ＰＤＰ信号がオフになる
ことを確認する。もしオンのままであれば１１３Ｓのペ
ーパージャム処理を行う。そして１１８Ｓ、１１９Ｓで
は、タイマーの時間ｔ₅ ＋ｔ₆ ＋ｔ₄ を経過を待ち、温
度検出を再開する。

【００９２】図１２のタイムチャートは本発明の第４の
実施例を示す。第３の実施例では、定着ローラ１０１が
回転していて温度センサが非接触であった場合、定着ロ
ーラ表面の温度制御を行わなかった。第２の実施例で
は、温度センサが非接触状態であっても温度制御を行っ
たものである。コントローラからのＶＳＹＮＣ信号に同
期して、ＴＨＲＳＬＤ信号をオフにするまでのＣＰＵ２
０１の制御は、第１の実施例と同じである。この後、Ｃ
ＰＵ２０１は制御温度を変更して定着ローラ表面の温度
を制御する。温度センサ１０６が定着ローラ１０１から
離れたときの制御温度は、接触しているときの制御温度
より低めに設定する。

【００９３】これは、温度センサが非接触の場合は熱容
量が大きく、温度センサが検知した温度よりも定着ロー
ラ表面の温度が高くなり、これを補正するためである。
この補正温度は温度センサを定着ローラから離すほど大
きくなる。この制御によっても第３の実施例と同様の効
果が得られるとともに、温度センサ１０６が定着ローラ
と非接触の状態にあっても、定着ローラ表面の温度を制
御しているため、特殊環境、例えば定着ヒータに供給す
るＡＣ電源の電圧が定格下限近くであってもトナーを用
紙に定着させることができる。

【００９４】図１３のタイムチャートは本発明の第５の
実施例を示す。第３の実施例では、定着ローラ１０１が
回転していて温度センサが非接触であった場合、定着ロ
ーラ表面の温度制御を行わなかった。第５の実施例で
は、温度センサが非接触状態になった直後、一定時間ｔ
₇ だけＦＳＲＤ信号をオンにし定着ローラ１０１を加熱
した。この時間ｔ₇ は、定着ローラ１０１と加圧ローラ
１０２の回転と用紙搬送によって奪われる定着ローラ表
面の温度を、一定に保つために必要な熱量を定着ヒータ
２０９から供給する時間である。この制御によっても第
１の実施例と同様の効果を得られるばかりでなく、温度
センサが定着ローラに接触しているときの制御温度を、
定着温度下限近くに設定することができる。

【００９５】次に請求項１１，１２に係る第６乃至８の
実施例を図１４乃至２２（図１６，１７は除く）につい
て説明する。

【００９６】図１４，１５は本発明の第６の実施例を示
す。

【００９７】構造、機能ならびに各部材の相互関係につ
いては先に述べた図１６，１７と略同一である。

【００９８】但し加熱ローラ３０１に対し温度検知の為
のサーミスタを可動式で加熱ローラ３０１に接触するサ
ーミスタ３０７と、加熱ローラ３０１とある空間をもっ
て設置した非接触型サーミスタ３０６の２つが配設して
ある。

【００９９】プリント動作前、定着器のウォーミングア
ップ（スタンバイ中の設定温度まで定着器温度を上げる
操作）中は、加熱ローラ３０１は回さずに、ヒータ３０
２を点灯させて、定着器をスタンバイ温度まで加熱す
る。

【０１００】この時、可動式の接触型サーミスタ３０７
はマイクロコンピュータ３１０からの指令にて、サーミ
スタ可動制御手段３０８内のソレノイド等の機構部品に
よって、加熱ローラ３０１に押し当てられ、可動式の接
触型サーミスタ３０７と非接触型サーミスタ３０６の２
つのサーミスタにて温度測定を行なう事となる。サーミ
スタ３０７は加熱ローラ３０１に接触している為、加熱
ローラ３０１の表面温度を正確に測定する事ができる
が、サーミスタ３０６は非接触な為加熱ローラ３０１と
の空間がある分サーミスタ３０７に比べ若干低い温度を
示す。

【０１０１】しかしサーミスタと被測定物との空間距離
が数ミリ以下の時は、距離に比例してサーミスタの測定
温度は下がる。よって非接触サーミスタ３０６と加熱ロ
ーラ３０１の位置関係が常に一定したある空間で固定さ
れている場合は、可動式の接触型サーミスタ３０７が加
熱ローラ３０１に接触している時に測定した温度と、非
接触型サーミスタ３０６によって測定した温度の差は非
接触型サーミスタ３０６と加熱ローラ３０１との空間距
離で定まる温度となる。

【０１０２】言い換えれば前述の温度差を補正値とし
て、非接触型サーミスタ３０６の測定値に加えれば加熱
ローラ３０１に接触して表面温度を測定している可動式
の接触型サーミスタ３０７と同一の値となる。

【０１０３】前述したように両サーミスタの差である補
正値は非接触型サーミスタ３０６と加熱ローラ３０１と
の間隔で決まる数値の為、定数である。よって１度測定
を行なって、設定を行なえばよい。

【０１０４】そこで２つのサーミスタの温度を測定しマ
イクロコンピュータ３１０にて差を求め、前記コンピュ
ータ内のレジスタに補正値として収納し、マイクロコン
ピュータ３１０からサーミスタ移動指令をサーミスタ可
動制御手段８へ送り、サーミスタ３０７は加熱ローラ３
０１から離れた位置に固定される。

【０１０５】以後は非接触サーミスタ３０６のみで測定
を行ないマイクロコンピュータ３１０内で非接触サーミ
スタ３０６の測定値にレジスタ内の補正値を加えて、加
熱ローラ３０１の表面温度を求め、設定温度に対する比
較を行ない、ヒータ制御回路３１１にヒータの点滅信号
を送り、ヒータ制御回路３１１がヒータのオンオフを制
御することにより、一定温度に保たれる。

【０１０６】以上の一連のマイクロコンピュータ３１０
のフローチャートを図２０に示す。電源ＯＮ（３０１
Ｓ）されると、先ず加熱ローラ３０１を停止した状態で
ヒータ３０２をＯＮする（３０２Ｓ）。可動式接触型サ
ーミスタ３０７を加熱ローラ３０１に接触させる（３０
３Ｓ）。可動式接触型サーミスタ３０７の検知温度がス
タンバイ温度になるまで待つ（３０４Ｓ）。

【０１０７】可動式接触型サーミスタ３０７の検知温度
がスタンバイ温度となった時、可動式接触型サーミスタ
３０７の検知温度と非接触型サーミスタ３０６の検知温
度の差を取って補正値として保存する（３０５Ｓ）。可
動式接触型サーミスタ３０７を加熱ローラ３０１から離
す（３０６Ｓ）。加熱ローラ３０１の停止の制御が解除
となり、以後はプリント信号等により加熱ローラ３０１
の回転が可能となる（３０７Ｓ）。

【０１０８】非接触型サーミスタ３０６の検知温度と
（３０５Ｓ）の補正値を加えて、その値をヒータ３０２
の温度として、設定温度の監視を行なう（３０８Ｓ）。
ヒータ３０２の温度が設定温度より小さい時は、ヒータ
３０２をＯＮし（３０９Ｓ）、ヒータ３０２の温度が設
定温度より大きい時はヒータ３０２をＯＦＦし（３１０
Ｓ）、ヒータ３０２の温度制御を行なう。

【０１０９】図１８，１９に第７の実施例を示す。構造
機能ならびに各部材の相互関係については先に述べた図
１４，１５と略同一である。但し可動式の接触型サーミ
スタとサーミスタ可動制御を画像形成装置本体外から治
具としてカセット式に取り付け、取りはずしができ、か
つ取り付けた時に、加熱ローラ３０１に接触して温度測
定を行なう調整用カセット式接触型サーミスタ３０９に
変更し、データ保存用にメモリ３１２を追加した構成と
なっている。

【０１１０】非接触型サーミスタ３０６の加熱ローラ３
０１との空間距離が原因による加熱ローラ３０１の表面
温度とサーミスタ３０６の測定温度の温度差の補正は前
記実施例で述べたものと同様に行なうが、可動式接触型
サーミスタではなく、画像形成装置の組み立てにおける
調整工程において、画像形成装置本体外から調整用治具
としてカセット式のサーミスタ３０９を加熱ローラ３０
１に接触するように取り付けて、非接触型サーミスタ３
０６と調整用カセット式接触型サーミスタ３０９の温度
を測定し、マイクロコンピュータ３１０にて茎を求め、
この茎を補正値としてメモリ３１２に保存する。メモリ
３１２は不揮発性メモリ等を使用し電源がＯＦＦ状態で
もデータである補正値が消えないようにする。

【０１１１】以上の補正値をメモリに保存された所で、
画像形成装置の非接触サーミスタの温度調整工程終了と
なり、画像形成装置から調整用カセット式接触型サーミ
スタ３０９は取りはずされる。

【０１１２】以上の調整工程におけるマイクロコンピュ
ータ３１０のフローチャートを図２１に示す。

【０１１３】調整工程のスタート（３１１Ｓ）は先ず調
整用カセット式接触型サーミスタ３０９を画像形成装置
に取り付ける（３１２Ｓ）。

【０１１４】その後電源をＯＮ（３１３Ｓ）すると、加
熱ローラ３０１を停止した状態でヒータ３０２をＯＮす
る（３１４Ｓ）。調整用カセット式接触型サーミスタ３
０９の検知温度がスタンバイ温度になるまで待つ（３１
５Ｓ）。調整用カセット式接触型サーミスタ３０９の検
知温度がスタンバイ温度となった時、調整用カセット式
接触型サーミスタ３０９の検知温度と非接触型サーミス
タ３０６の検知温度の差を取って補正値とする（３１６
Ｓ）。

【０１１５】補正値をメモリ３１２に保存する（３１７
Ｓ）。補正値の保存終了後電源をＯＦＦ（３１８Ｓ）し
調整用カセット式接触型サーミスタを取りはずし（３１
９Ｓ）、調整工程は終了となる（３２０Ｓ）。

【０１１６】調整工程以後は非接触サーミスタ３０６の
みで温度測定を行ない、マイクロコンピュータ３１０内
で非接触サーミスタ３０６の測定値にメモリ内の補正値
を加えて、加熱ローラ３０１の表面温度を求め、設定温
度に対する比較を行ないヒータ制御回路３１１にヒータ
の点滅信号を送り、ヒータ制御回路３１１がヒータのオ
ンオフを制御することにより一定温度に保たれる。

【０１１７】以上の調整後の通常工程におけるマイクロ
コンピュータ３１０のフローチャートを図２２に示す。
電源ＯＮ（３２１Ｓ）されるとヒータ３０２がＯＮする
（３２２Ｓ）。非接触型サーミスタ３０６の検知温度に
メモリ内保存された補正値を加えた値をヒータ３０２の
温度として、ヒータ３０２の温度がスタンバイ温度にな
るまで待つ（３２３Ｓ）。

【０１１８】ヒータ３０２がスタンバイ温度に達した以
後は、設定温度に対するヒータ３０２の温度監視を行な
う（３２４Ｓ）。ヒータ３０２の温度が設定温度より小
さい時はヒータ３０２をＯＮし（３２５Ｓ）、ヒータ３
０２の温度が設定温度より大きい時はヒータ３０２をＯ
ＦＦし（３２６Ｓ）、ヒータ３０２の温度制御を行な
う。

【０１１９】前述実施例では温度検知素子として、サー
ミスタを用いた。サーミスタは温度センサとして簡易に
使え、温度に対する抵抗の変化幅も大きくとれるが、温
度に対し非直線である欠点も持っている。

【０１２０】そこで第８の実施例においては、サーミス
タの代りに薄膜抵抗温度センサを用いることができる。
これだと温度に対しリニアであるのでＣＰＵのプログラ
ミングがしやすい。

【０１２１】請求項１３乃至１５に係る発明の第９乃至
１１実施例を、図２３乃至２９について説明する。

【０１２２】図２３ないし図２４は、本発明の第９の実
施例を示し図２３は電源、信号等のシーケンスチャート
であり、ホストコンピュータ電源、プリンタ定着ヒータ
通電制御信号、プリンタ電源、プリント信号のＯＮ、Ｏ
ＦＦタイミングの関係を表わしている。

【０１２３】図２４において、４０１はプリンタ、４０
２はホストのコンピュータ、４０３はホストのコンピュ
ータ４０３の電源ＯＮ信号とプリンタ４０１の定着ヒー
タ通電制御信号とを同期させるための電源同期回路であ
る。

【０１２４】つぎに上記構成において、ホストコンピュ
ータ４０２の電源をＯＮにしたのと同期して同期回路４
０３からプリンタ４０１の定着ヒータ通電制御を始める
ためのヒータの電源、制御回路の電源等をＯＮにする。
このときはプリンタのスキャナーモータやメインモータ
等の電源やこれらのモータの制御回路の電源はＯＦＦで
も良い。プリンタ電源の方がホストコンピュータの電源
より先にＯＮになった場合は、当然これに同期してプリ
ンタ定着ヒータ通電制御信号の制御を開始する。

【０１２５】その結果、プリンタの電源がＯＦＦでも定
着ヒータの通電制御が開始し、プリンタの電源がＯＮし
てプリント信号がＯＮになるまでに定着ローラ表面は充
分余熱される。したがって、図２５（Ｂ）からわかるよ
うにプリント温調温度との温度差は８０℃程しかないの
で、従来のオーバーシュートを示す図（図２５（Ａ））
と比較してオーバーシュートは低く抑えられる。

【０１２６】その結果定着ローラ表面の熱膨張による逆
クラウン量の減少は少なくなり、プリント開始から数枚
目のベタ黒画像等の画像中央部の「紙シワ」発生を防止
できるという効果を与えることができる。

【０１２７】なお、プリンタ定着ヒータの通電制御信号
は、プリンタの電源がＯＦＦになったのと同期してＯＦ
Ｆにする。

【０１２８】図２６ないし図２７は、本発明の第１０の
実施例を示し、図２６は電源、信号等のシーケンスチャ
ートであり、ホストコンピュータ電源、ワープロソフト
・表計算・グラフ表示等のソフトＲＵＮ信号、プリンタ
定着ヒータ温調制御信号プリンタ電源、プリント信号等
のＯＮ、ＯＦＦタイミングの関係を表わしている。

【０１２９】図２７において、４０１はプリンタ、４０
２はホストのコンピュータ、４０４はプリンタ４０１に
内蔵されたホストのコンピュータのソフトＲＵＮ信号に
同期して、プリンタ４０１の定着ヒータ通電制御信号と
を同期させるためのＤＣコントローラ内の同期回路であ
る。

【０１３０】つぎに上記構成において、ワープロソフト
・表計算・グラフ表示等のソフトＲＵＮ信号をＯＮにし
たのと同期して、プリンタ４０１に内蔵された同期回路
４０４から、プリンタ４０１の定着ヒータ通電制御を始
めるためのヒータの電源、制御回路の電源等をＯＮにす
る。このときは、プリンタのスキャナーモータやメイン
モータ等の電源やこれらのモータの制御回路の電源はＯ
ＦＦでも良い。

【０１３１】その結果、第９実施例と同等の効果が得ら
れる。第１０実施例では、ワープロソフト等のＲＵＮ信
号を同期信号として使うのでプリンタ４０１内の制御回
路の中だけの制御で済み、第９実施例の電源同期回路等
のハードウェアが不要になり、コスト的に有利となると
いう長所も有している。

【０１３２】また、本実施例においても、プリンタ定着
ヒータの通電制御信号は、プリンタの電源がＯＦＦにな
ったのと同期してＯＦＦにする。

【０１３３】図２８ないし図２９は、本発明の第１１の
実施例を示し、図２８は電源、信号等のシーケンスチャ
ートであり、ホストコンピュータ電源、プリンタ定着ヒ
ータ通電制御信号、プリンタ電源、プリント信号、余熱
ＳＷのＯＮ、ＯＦＦタイミングの関係を表わしている。

【０１３４】図２９において、４０１はプリンタ、４０
２はホストのコンピュータ、４０５はプリンタ４０１に
内蔵された定着ヒータへの通電を余熱状態に切換えるた
めの余熱スイッチＳＷ（手動）や余熱制御回路等を含ん
だ余熱制御ユニットである。つぎに上記構成において、
プリンタ４０１やホストコンピュータ４０２の電源がＯ
ＦＦの場合でも、余熱スイッチＳＷ（手動）をＯＮにす
るとこれに同期してプリンタ定着ヒータ通電制御信号も
ＯＮになる。その結果、プリンタ４０１の定着ヒータ通
電制御を始めるためのヒータの電源、制御回路の電源等
をＯＮになる。

【０１３５】このときは、プリンタのスキャナーモータ
やメインモータ等の電源やこれらのモータの制御回路の
電源はＯＦＦでも良い。

【０１３６】このように構成することによって、第９実
施例と同等の効果が得られる。

【０１３７】本実施例では、手動で余熱スイッチＳＷの
ＯＮ、ＯＦＦができるので、プリンタのユーザーが高温
高湿環境にプリンタ並びに転写材を放置すると判断した
とき等にＯＮに設定できるので、定着ヒータの通電を必
要最小限に抑えられるという省エネルギーの効果も合わ
せ持っている。

【０１３８】プリンタ定着ヒータの通電制御信号は余熱
スイッチＳＷをＯＦＦにしたのと同期してＯＦＦにす
る。

【０１３９】次に請求校１６乃至１８に係る第１２乃至
１４の実施例を、図３１について説明する。

【０１４０】図３１により本発明の第１２実施例を説明
する。５０１はプリンタエンジン、５０２はプリンタコ
ントローラ、５０３は機構制御部、５０４は定着器であ
る。プリンタエンジン５０１は電源が投入されて、イニ
シャライズ処理が終了したら、ＰＰＲＤＹ信号５１３を
ｔｒｕｅにする。

【０１４１】そして定着器５０４のサーミスタ等の熱セ
ンサから出力される温度信号５０６により定着器５０４
への駆動電流５０５をＯＮ、ＯＦＦすることにより、定
着器５０４を所定温度に保つ。

【０１４２】プリンタエンジン５０１は定着器５０４の
温度が規定温度に達し、かつ紙検知機構５０７、紙カセ
ット検知機構５０８により指定された給紙口に紙がある
ことを確認し、トナーカートリッジ検知機構５０９、ド
ア開検知機構５１０、ジャム検知機構５１１、故障検知
機構５１２等によりプリント不可状態でないことであ
り、かつＣＰＲＤＹ信号がｔｒｕｅである時、ＲＤＹ信
号５１５をｔｒｕｅにし、ＰＲＩＮＴ信号５１７を受け
た場合にプリント動作が可能となる。

【０１４３】このＲＤＹ信号５１５がｔｒｕｅの状態に
おいて、ドア開検知機構５１０によりドアが開いている
ことが確認された場合、ジャム検知機構５１１によりジ
ャムが確認された場合、また故障検知機構５１２により
修理が必要な故障が検知された場合、ＲＤＹ信号５１５
をｆａｌｓｅにし、定着器５０４に対する駆動電流５０
５を止める。

【０１４４】そしてドア開やジャムの場合はドア開検知
機構５１０によりドアが閉じられたのを確認した後、定
着器５０４の規定温度への制御を行う。

【０１４５】上記した以外のＲＤＹ信号がｆａｌｓｅに
なる条件、紙無、紙カセット無、トナーカートリッジ無
のいずれかが紙検知機構５０７、紙カセット検知機構５
０８、トナーカートリッジ検知機構５０９により検知さ
れた場合、機構制御部５０３のＲＯＭ内のプログラムに
より機構制御部５０３のイニシャライズ時に値を０とさ
れたＲＡＭの所定のアドレスに上記のＲＤＹ信号５１５
がｆａｌｓｅの状態である間タイマ割込発生毎に１ずつ
加算してゆきＲＯＭ内の所定のアドレスに設定された値
と比較し、等しくなった場合に定着器５０４への駆動電
流５０５を止める。

【０１４６】そして、上記の３つのＲＤＹ信号５１５の
ＦＡＬＳＥになる条件が解除されたら、定着器５０４に
対する駆動電流５０５を流し、温度信号５０６により規
定温度範囲内に制御を行う。

【０１４７】このとき定着器５０４の温度が規定温度に
達したら、ＲＤＹ信号５１５をｔｒｕｅにし、上記の時
間の値を記録するＲＡＭの所定のアドレスの値を０とす
る。また、上記３つの条件のいずれかによるＲＤＹ信号
５１５のｆａｌｓｅの状態においてＲＡＭ上の時間のカ
ウント値がＲＯＭ上に設定された時間の値より小さい間
に、上記３つの条件のＲＤＹ信号５１５がｆａｌｓｅに
なる条件が解除されたら、ＲＤＹ信号５１５をｔｒｕｅ
にし、上記の時間の値をカウントするＲＡＭの所定のア
ドレスの値を０とする。この場合においては定着器は規
定温度範囲内に保たれたままである。

【０１４８】図３１により本発明の第１３の実施例につ
いて説明する。プリンタエンジン５０１は電源が投入さ
れるとＰＰＲＤＹ信号５１３をｔｒｕｅにし、ＣＰＲＤ
Ｙ信号５１４がｔｒｕｅであり、定着器５０４の温度信
号５０６により定着器５０４が規定温度範囲内であり、
かつ紙検知機構５０７、紙カセット検知機構５０８、ト
ナーカートリッジ検知機構５０９、ドア開検知機構５１
０、ジャム検知機構５１１、故障検知機構５１２により
プリント不可状態でないことを確認したら、ＲＤＹ信号
５１５をｔｒｕｅとする。

【０１４９】そしてＲＤＹ信号がｔｒｕｅになった時点
において、機構制御部５０３のＲＯＭ内のプログラムに
より機構制御部５０３のイニシャライズ時に値をθとさ
れたＲＡＭの所定アドレスに上記のＲＤＹ信号５１５が
ｔｒｕｅである間、タイマ割込発生毎に１ずつ加算して
ゆきＲＯＭ内の所定アドレスに設定された値と比較し、
等しくなった場合に定着器５０４への駆動電流５０５を
止める。

【０１５０】そしてプリンタコントローラ５０２からの
ＰＲＩＮＴ信号５１７を受けた時、定着器５０４への駆
動電流５０５を流し、温度信号５０６を検知し、規定温
度に達したら垂直同期要求信号ＶＳＲＥＱ５１８を出力
し、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ５１９を受けた後、所定時
間後にプリンタコントローラ５０２により水平同期信号
ＢＤ５２５に同期して出力されるビデオ信号ＶＤＯ５１
６により画像を形成する。

【０１５１】上記状態において所定時間がカウントされ
る以前にプリント信号ＰＲＩＮＴ５１７を受けた場合、
上記ＲＡＭの時間の設定値をθにする。

【０１５２】またＲＤＹ信号５１５をｆａｌｓｅにした
場合も上記ＲＡＭの時間の設定値を０にする。さらにタ
イマ割込処理による上記ＲＡＭの値の割込発生毎の加算
はＲＤＹ信号５１５がｔｒｕｅでかつＰＲＩＮＴ信号５
１７がｆａｌｓｅの時に行う。

【０１５３】図３１により本発明の第１４実施例を説明
する。

【０１５４】前記第１２，１３の実施例に対して、プリ
ンタコントローラ５０２によりＣＢＳＹ信号５２３をｔ
ｒｕｅにし、ＣＬＫ信号５２２に同期させ、所定のコマ
ンドを送出することにより、機構制御部５０３に前記機
能のＯＮ、ＯＦＦを指示する。

【０１５５】次に請求項１９に係る第１５乃至１８の実
施例を図３２乃至３７について説明する。

【０１５６】図３２に本発明の第１５実施例を示す。

【０１５７】図３２においては、温度検知手段として感
温素子であるサーミスタ６２０が定着ローラ６０１から
距離ｌ₁ で非接触に保持してある。ここで、サーミスタ
６２０は断熱性の基板６２２上に取付けられており、こ
の基板６２２は、バネ６２３により、定着ローラ６０１
とのギャップを保持するための支持部材であるポリイミ
ド樹脂等の耐熱性のホルダー６２１に固定されている。
なお、６２５はサーミスタ６２０のリード線である。

【０１５８】このときサーミスタ６２０の近傍における
ホルダー６２１と定着ローラ６０１との最近接距離をｌ
₂ とする。なお、ホルダー６２１の開口ｍは１５ｍｍと
した。

【０１５９】この様な条件において、ｌ₂ ＞ｌ₁ の場
合、サーミスタ６２０近傍の空間にある空気層が熱によ
る対流、或は定着ローラ６０１の回転に伴って外に逃げ
易くなり、サーミスタ６２０は、外部の空気により冷却
されて検知温度が下がる。

【０１６０】この結果、前述の定着ローラ６０１の表面
温度Ｔ_r とサーミスタ６２０による検知温度Ｔ_s の差Δ
Ｔ＝Ｔ_r −Ｔ_s が増大する。

【０１６１】一方、ｌ₂ ≦ｌ₁ とすれば、サーミスタ６
２０近傍の空気層が滞留し、サーミスタ６２０の温度が
定着ローラ６０１の温度に伴って上昇するため、ΔＴの
増大が防止出来て応答性が向上する。

【０１６２】一例として、ｌ₁ ＝０．８ｍｍ、ｌ₂ ＝
０．５ｍｍとしたところ、図３３のＴ_s からＴ_s ’に応
答性が改善された。

【０１６３】なお、図３２においては、ホルダー６２１
の定着ローラ６０１の回転方向から見て上・下流ともに
ギャップをｌ₂ としたが、どちらか一方のギャップだけ
をｌ₁ より小としても有効である。

【０１６４】なお、特に上流側のギャップをｌ₃ 、下流
側のギャップをｌ₄ としたとき、ｌ₃ ＜ｌ₄ ＜ｌ₂ 又は
ｌ₃ ＜ｌ₂ ＜ｌ₄ とすれば、異物、たとえばトナーの塊
等がｌ₃ よりも大きい場合、上流側ホルダーで停止し、
ｌ₃ より小さい場合にはホルダー６２１、サーミスタ６
２０のいずれにも触れずに通過するので、サーミスタ６
２０の汚れを防止する効果も同時に得られる。

【０１６５】また、定着ローラ６０１の軸方向に対して
は、ホルダー６２１の大きさを十分に長くとってやれば
軸方向への熱の逃げを防止出来るが、図３４の様に両端
面もホルダー６２１により覆ってしまえば、効果的であ
る。

【０１６６】なお、定着ローラ６０１との対向面でのホ
ルダー６２１の断面形状は、図３２の様な直線形状で
も、図３４の様な円弧状の曲線形状でもどちらでも良
い。

【０１６７】なお、ホルダー６２１を定着ローラ６０１
に支持する方法は、前述した図３９の様な方法でも良い
が、ホルダー６２１を定着ローラ６０１の軸方向に延長
して定着ローラ６０１の通紙域外に直接当接させても良
く、このような方法によれば、ギャップｌ₁ ，ｌ₂ の精
度を向上する事が出来る。

【０１６８】さらに、また、本実施例１５においては、
定着ローラ６０１及び加圧ローラ６０５を用いた。一対
のローラ定着手段（図３８参照）に関して説明を行なっ
たが、この他に、例えばベルト状熱定着手段と加圧手段
を組み合わせた熱定着装置などにおいても、本発明は同
様に実施可能であるのはもちろんである。

【０１６９】図３５に、本発明の第１６実施例を示す。

【０１７０】図３５では、第１５実施例におけるホルダ
ー６２１の定着ローラ６０１の対向面にリブ６２４を設
け、これにより対向面でのホルダー６２１の表面積を増
大して空気の流れをより一層効果的に抑制している。こ
れによって、サーミスタ６２０による検知温度の値をよ
り一層早く立上げることが可能である。

【０１７１】図３６に本発明の第１７実施例を示す。図
３６（ａ）、（ｂ）では、第１５実施例におけるホルダ
ー６２１と定着ローラ６０１の形成する空間Ａ内に、サ
ーミスタのリード線６２５を一部通過させる様にして配
置したものである。

【０１７２】この様に配置することで、空間Ａ内でリー
ド線６２５が加温されるため、サーミスタ６２０からリ
ード線６２５を介して外部へ熱が逃げるのを防止出来、
サーミスタ６２０による温度検知の応答性を改善出来
る。

【０１７３】図３７は本発明を定着器の暴走防止のため
のサーモスイッチ６２６に適用した場合の実施例１８を
示すもので、ｌ₂ ≦ｌ₁ と設定してある。この様に本発
明をサーモスイッチ６２６に適用することで、定着ロー
ラ６０１が冷却状態から加温され、そのまま異常温度と
なった場合でも、空間Ｂの温度も急激に上昇し、バイメ
タル６２７が広範囲に加熱されて確実な作動が可能とな
る。

【０１７４】すなわち、図３７において、バイメタル６
２７が矢印方向に反りかえり、スペーサ６３０が押上げ
られて電極６２８，６２９の接触が断たれる。

【０１７５】実験例としてｌ₁ ＝０．８ｍｍ、ｌ₂ ＝
０．５ｍｍとし、定格２１０℃のサーモスイッチを用い
て暴走試験（すなわち、定着ローラ６０１の加熱手段を
オンしたままの状態で保つ試験）を行なったところ、電
源投入時からの暴走試験では、定着ローラ６０１の表面
温度が３００℃でサーモスイッチ６２６が動作し、一
方、定着ローラ６０１を１８０℃に温度調節を行ないな
がらのプリント動作中から暴走試験を行なったところ、
２７０℃でサーモスイッチが動作した。

【０１７６】この結果、サーモスイッチ６２６の誤動作
による断線や動作不良による発火の心配がないことが判
った。

【０１７７】一方、従来の様に、ｌ₁ ＞＞ｌ₂ となる様
にｌ₁ ＝０．８ｍｍ、ｌ₂ ＝２．５ｍｍとして同様の実
験を行なったところ、電源投入時からの暴走試験におい
て、定着ローラ６０１の表面温度が３７０℃まで上昇し
定着装置から発煙するという不都合が生じた。

【０１７８】なお、従来例において、前記発煙を防止す
るためにサーモスイッチ６２６の定格温度を下げたとこ
ろ通常のプリント動作中において誤断線が生じた。

【０１７９】次に請求項２０に係る第１９乃至２２の実
施例を図４１乃至４６について説明する。

【０１８０】図４１に本発明の第１９実施例を示す。

【０１８１】図４１においては、感温素子であるサーミ
スタ７２０が定着ローラ７０１から距離ｌ＝０．５ｍｍ
で非接触に保持してある。ここで、サーミスタ７２０
は、断熱性の基板７２２上に取付けられており、この基
板７２２は、バネ７２３により、定着ローラ７０１との
ギャップを保持するための支持部材であるポリイミド樹
脂等の耐熱性のホルダー７２１に固定されている。な
お、７２５はサーミスタ７２０のリード線である。また
ホルダー７２１の開口ｍは１５ｍｍとした。

【０１８２】この様な条件において、ホルダー７２１の
定着ローラ７０１の回転方向から見て上流側および下流
側の壁面に、耐熱性のシール材として可撓性物質からな
るシート材７２４、を該シート材７２４を定着ローラ７
０１に当接するように設けた。

【０１８３】この結果、サーミスタ７２０近傍の空間に
ある空気層が周囲から遮断され熱による対流、或は回転
に伴って外部空間に逃げることがなくなり、電源投入時
などにおける定着ローラ７０１の表面温度Ｔ_r の変化が
激しい場合においても、図４２に示す様に、サーミスタ
７２０による検知温度Ｔ_p が良好に追従する様になっ
た。なお、図４２で、Ｔ_s はシート材のない状態でのセ
ンサ温度、Ｔ_r は定着ローラ７０１の温度である。

【０１８４】ここで、シート材７２４の材質としては、
例えば、フッ素樹脂、ポリイミド、シリコン樹脂、ウレ
タン樹脂等の材質を用いる事が出来、特にフッ素樹脂は
耐熱性、低摩擦性にすぐれている点で定着ローラ７０１
にキズをつけにくく好ましいものである。

【０１８５】なお、上流側のシート材７２４はトナーの
かたまり等の異物がサーミスタ７２０に付着するのを防
止する効果もある。

【０１８６】また、図４１では、上流側シートは定着ロ
ーラ７０１の回転に対してカウンタに、また下流側シー
トは順方向に当接してあるが、上流側シートを順方向
に、または下流側シートをカウンタに当接させても良い
のはもちろんである。

【０１８７】また、ホルダー７２１を定着ローラ７０１
に支持する方法は、前述した図４８の様な方法でも良い
が、ホルダー７２１を定着ローラ７０１の軸方向に延長
して定着ローラ７０１の通紙域外に直接当接させても良
く、このような方法によれば、ギャップｌの精度を向上
する事が出来る。

【０１８８】さらにまた、本実施例１９においては、定
着ローラ７０１、及び加圧ローラ７０５を用いた、一対
のローラ定着手段（図４７参照）に関して説明を行なっ
たが、この他に、例えばベルト状熱定着手段と加圧手段
を組み合わせた熱定着装置などにおいても、本発明は同
様に実施可能であるのはもちろんである。

【０１８９】図４３に本発明の第２０実施例を示す。

【０１９０】図４３では、ホルダー７２１の上・下流端
面にシール材として、フェルト材７２６を設け、これを
定着ローラ７０１に当接させている。

【０１９１】フェルト材７２６としては、密度０．０５
ｇ／ｃｍ³ 〜０．５ｇ／ｃｍ³ 程度のものを用いること
で、保温性と同時に、良好なクリーニング性が得られ、
サーミスタ７２０の汚れを完全に防止する事が出来る。

【０１９２】しかも、フェルト７２６は圧力により変形
可能であるため、図４４に示すように、定着ローラ７０
１の回転方向７２６ａ、７２６ｂだけでなく、軸方向へ
の熱の逃げを防止するにも最適である（７２６ｃ、７２
６ｄ）。もちろん、７２６ａ、７２６ｂの代りにシート
材７２４を設け、これとフェルト７２６ｃ、７２６ｄを
併用しても良い。

【０１９３】図４５に本発明の第２１実施例を示す。

【０１９４】実施例１９，２０においては、サーミスタ
７２０と定着ローラ７０１の距離ｌを保つ手段として、
図４８に示す様に側板７１６を基準に固定したり、ある
いはホルダー７２１を通紙域外まで延長して直接定着ロ
ーラ７０１に当接させるなどの方法を用いたが、図４５
の様に、ホルダー７２１の開口部に設けたフェルト７２
６、をバネ７２８を用いて直接定着ローラ７２０に当接
させても良い。

【０１９５】この様にすれば距離ｌの位置出しを行なう
ための調整が不要となり、また定着ローラ７２０にはフ
ェルト７２６のみ当接するので、ローラキズの心配がな
くなる。なお、図中７２７はホルダー７２１の動きを垂
直方向に規制するためのガイドである。

【０１９６】一例としてバネ７２８によるガイド７２１
の押圧力を１００ｇ／ｃｍ² としたところ、サーミスタ
７２０の周囲空間の密閉性が良好に保たれ、かつ距離ｌ
を安定に保つ事が出来た。

【０１９７】なお、押圧力が低すぎると密閉性が不十分
となるとともにサーミスタ７２０が定着ローラ７０１か
ら浮き気味となり、逆に、押圧力が強すぎるとフェルト
７２６が耐久により圧縮されて距離ｌが小さくなる危険
がある。このため、押圧力は１０ｇ／ｃｍ² から１ｋｇ
／ｃｍ² の範囲が望ましい。

【０１９８】図４６は、本発明を定着器の暴走防止のた
めのサーモスイッチ７２９に適用した場合の第２２の実
施例を示すものである。サーモスイッチ７２９において
も、実施例１９〜２１で用いたのと同様の構成を用いる
事が可能であり、ここでは実施例２０と同様の構成によ
る場合を示す。

【０１９９】なお、本発明をサーモスイッチ７２９に適
用することで定着ローラ７０１が冷却状態から加温さ
れ、そのまま異常温度となった場合でも空間Ａの温度も
急激に上昇し、バイメタル７２７が広範囲に加熱され
て、確実な作動が可能となる。（すなわち図４６におい
て、バイメタル７３０が矢印方向に反りかえり、スペー
サ７３３が押上げられて電極７３１、７３２の接触が断
たれる）実施例としてｌ＝０．８ｍｍとし、定格２１０
℃のサーモスイッチを用いて暴走試験（すなわち、定着
ローラ７０１の加熱手段をオンしたままの状態で保つ試
験）を行なったところ、電源投入時の暴走試験では、定
着ローラ７０１の表面温度が２９０℃でサーモスイッチ
７２９が動作し、一方、定着ローラ７０１を１８０℃に
温度調節を行ないながらのプリント動作中から暴走試験
を行なったところ２６０℃でサーモスイッチが動作し
た。

【０２００】この結果、サーモスイッチ７２９の誤動作
による断線や動作不良による発火の心配がないことが判
った。

【０２０１】一方、フェルト７２６を除去して同様の実
験を行なったところ、電源投入時からの暴走試験におい
て定着ローラ７０１の表面温度が３７０℃まで上昇し定
着装置から発煙するという不都合が生じた。

【０２０２】また、このとき発煙を防止するためにサー
モスイッチ７２９の定格温度を下げたところ、通常のプ
リント動作中において誤断線が生じた。

【０２０３】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１乃至３の発
明によれば、定着ローラ、加圧ローラ各々熱容量、熱放
熱量の異なった定着器において、表面温度の上昇率、下
降率に合わせてローラスピードを可変速することでつね
に一定した温度分布のもとで、むらやオフセットの少な
い定着を提供することが可能となる。

【０２０４】請求項４乃至１０の発明によれば、定着ロ
ーラが回転して用紙が通過するとき、温度センサを定着
ローラから非接触にすることにより、回転による定着ロ
ーラ表面の摩耗を防ぐことができる。したがって、定着
ローラのキズなどを未然に防止できる。また、用紙が通
過しないタイミング、すなわち紙間では定着ローラの回
転駆動を停止し、かつ温度センサを接触させて定着ロー
ラの表面温度を制御するため、用紙に必要な熱量を供給
することができ、品質の安定した画像を出力することが
できる。

【０２０５】請求項１１，１２の発明によれば、可動式
の接触型サーミスタと非接触型のサーミスタの２ケを設
ける事により、非接触型サーミスタの取り付け位置のバ
ラツキに関係なく非接触サーミスタにて正確な温度測定
が可能となり、これにより定着器の高寿命化又は定着器
内の電気素子の絶縁耐圧の向上が計れる。更に可動式の
接触型サーミスタを調整用カセット式接触型サーミスタ
とする事でサーミスタが接触型、非接触型の２つになる
コストアップをおさえる事が可能となる。

【０２０６】請求項１３乃至１５の発明によれば、プリ
ンタがプリント動作に入る前にスタンバイ状態で、定着
器のヒータを通電制御して、定着ローラの表面を余熱し
ておくのでプリント温調温度と定着ローラ表面温度との
温度差が少なく、オーバーシュートは小となる。その結
果、プリント後の例えば最初の数枚目迄のベタ黒画像等
の画像中央部の「紙シワ」の発生という不具合現象は防
止できる。

【０２０７】請求項１６乃至１８の発明によれば、所定
時間プリント動作が行なわれていないことを検知する手
段を設けることにより、定着器のＯＮ、ＯＦＦ制御を行
うことにより長時間プリントされないときのプリンタエ
ンジンの消費電力を低くすることができるという効果が
ある。

【０２０８】請求項１９の発明によれば、定着ローラ６
０１と温度検知手段であるサーミスタ６２０やサーモス
イッチ６２６、等の感温素子との最近接距離よりも、感
熱素子の支持部材６２１と定着ローラ６０１の感熱素子
近傍における最近接距離を小さくすることで、感温素子
の応答性を向上する事が可能となった。また本発明は感
温素子の汚れ防止にも有効である。

【０２０９】請求項２０の発明によれば、定着ローラ７
０１と温度検知手段であるサーミスタ７２０やサーモス
イッチ７２９等の感温素子との対向部近傍において可撓
性のシート材７２４やフェルト７２６等からなるシール
材をホルダー７２１に付加して定着ローラ７０１に当接
させることで、感温素子近傍の空間を外部と実質的に遮
断し、感温素子の応答性を向上する事が出来た。また、
本発明は感温素子の汚れ防止にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の定着装置の断面図と制御
回路ブロック図。

【図２】本発明第１実施例の定着装置のローラ間温度補
正制御方式を説明するためフローチャートの前半を示す
図。

【図３】本発明第１実施例の定着装置のローラ間温度補
正制御方式を説明するためフローチャートの後半を示す
図。

【図４】定着装置表面温度下降率に対するローラ回転速
度を可変するテーブル図。

【図５】電源立ち上がりから定着動作を終了するまでの
従来の定着ローラ、加圧ローラの表面温度履歴図。

【図６】本発明の第２実施例の制御フローチャートの前
半を示す図。

【図７】本発明の第２実施例の制御フローチャートの後
半を示す図。

【図８】本発明の第３実施例の概略図。

【図９】本発明の回路構成を示すブロック図。

【図１０】本発明の実施例のタイムチャート。

【図１１】本発明の制御プログラムのフローチャート。

【図１２】本発明の第４の実施例でのタイムチャート。

【図１３】本発明の第５の実施例でのタイムチャート。

【図１４】本発明における一実施例を示す熱ローラ定着
装置の断面図。

【図１５】本発明における熱ローラ定着装置のブロック
回路図。

【図１６】従来の熱ローラ定着装置の断面図。

【図１７】従来の熱ローラ定着装置のブロック回路図。

【図１８】本発明におけるその他の実施例を示す熱ロー
ラ定着装置の断面図。

【図１９】本発明におけるその他の実施例を示す熱ロー
ラ定着装置のブロック回路図。

【図２０】本発明の一実施例における定着装置の加熱制
御のフローチャート図。

【図２１】本発明の図１８の実施例における加熱制御の
フローチャート図。

【図２２】本発明の前記実施例の調整後の工程における
加熱制御のフローチャート図。

【図２３】本発明の第９実施例の電源、信号等のシーケ
ンスチャート。

【図２４】本発明の第９実施例の構成図。

【図２５】従来例と本発明のオーバーシュートの比較を
表わす図。

【図２６】本発明の第１０実施例の電源、信号等のシー
ケンスチャート。

【図２７】本発明の第１０実施例の構成図。

【図２８】本発明の第１１実施例の電源、信号等のシー
ケンスチャート。

【図２９】本発明の第１１実施例の構成図。

【図３０】従来の定着器の構成、ヒータの配光分布を示
す図。

【図３１】本発明の第１２乃至１４の実施例を説明する
ブロック図。

【図３２】本発明の第１５実施例を示す図面。

【図３３】本発明の第１５実施例の効果を説明するため
の図面。

【図３４】本発明の第１５実施例を示す別の図面。

【図３５】本発明の第１６実施例を示す図面。

【図３６】本発明の第１７実施例を示す図面。

【図３７】本発明の第１８実施例を示す図面。

【図３８】従来例およびその問題点を説明するための図
面。

【図３９】他の従来例およびその問題点を説明するため
の図面。

【図４０】さらに他の従来例およびその問題点を説明す
るための図面。

【図４１】本発明の第１９実施例を示す図面。

【図４２】本発明の第１９実施例の効果を説明するため
の図面。

【図４３】本発明の第２０実施例を示す図面。

【図４４】本発明の第２０実施例を示す別の図面。

【図４５】本発明の第２１実施例を示す図面。

【図４６】本発明の第２２実施例を示す図面。

【図４７】従来例およびその問題点を説明するための図
面。

【図４８】他の従来例およびその問題点を説明するため
の図面。

【図４９】さらに他の従来例およびその問題点を説明す
るための図面。

【符号の説明】

１…定着ローラ２…加圧ローラ３…ヒータ９…モータ１０…サーミスタ１０１…定着ローラ１０２…加圧ローラ１０５…用紙センサ１０８…ソレノイド１１２…電磁クラッ
チ２０１…ＣＰＵ２０２…コントロー
ラ２０３…モータ駆動回路２０４…電磁クラッ
チ駆動回路２０５…ソレノイド駆動回路２０８…定着ヒータ
駆動回路２０９…定着ヒータ３０１…加熱ローラ３０２…ヒータ３０３…接触型サー
ミスタ３０４…圧接ローラ３０５…紙３０６…非接触型サーミスタ３０７…可動式接触
型サーミスタ３０８…サーミスタ可動制御装置３０９…調整用カセット式接触型サーミスタ３１０…マイクロコンピュータ３１１…ヒータ制御
回路３１２…メモリ４０３…電源同期回
路４０４…プリンタ４０１に内蔵されたＤＣコントローラ
内のソフトＲＵＮ信号同期回路４０５…プリンタ４０１に内蔵された余熱制御ユニット５０１…プリンタエンジン５０２…プリンタコ
ントローラ５０３…機構制御部５０４…定着器５０７…紙検知機構５０８…紙カセット
検知機構５０９…トナーカートリッジ検知機構５１０…ドア開検知機構５１１…ジャム検知
機構５１２…故障検知機構６０１…定着ローラ６０２…ヒータ６０３…加圧ローラ６２０…サーミスタ６２１…ホルダー６２２…断熱基板６２４…リブ６２５…リード線６２６…サーモスイ
ッチ７０１…定着ローラ７０２…ヒータ７０３…加圧ローラ７２０…サーミスタ７２１…ホルダー７２２…断熱基板７２４…シート材７２６…フェルト材７２７…ガイド板７２８…バネ７２９…サーモスイッチ

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榊栄広東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者橋本朋浩東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者伊藤泰雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者植野史大東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者豊嶋英一郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者佐藤馨東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中森知宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者成田泉東京都大田区下丸子３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３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者橘達人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者草野昭久東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者儀間猛二東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者伊藤俊之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中村彰浩東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者君塚純一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者斉藤哲雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小酒達東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者竹内昭彦東京都大田区下丸子３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】定着ローラを駆動する駆動手段と、定着
ローラ駆動手段を可変する可変速手段と、ローラを加熱
する加熱手段と、定着ローラ表面温度を検知する温度検
知手段と、該温度検知手段により定着ローラ表面温度の
立上り特性、放熱による下降特性を算出する算出手段
と、該定着ローラ温度特性算出手段によりローラ可変速
手段を変更するためにテーブル参照を行う参照手段とを
有し、定着ローラ表面温度の状態によってローラ駆動を
可変することを特徴とする定着装置。
【請求項２】前記温調するために定着ローラ表面温度
の立ち上り特性、下降特性の算出によってローラの可変
速制御を行なうのは定着処理以外であることを特徴とす
る請求項１の定着装置。
【請求項３】通紙する紙種を判断する紙種判別手段を
有し、前記ローラ可変速手段により定着処理時に紙種に
応じた定着速度で定着を行うことを特徴とすう請求項１
の定着装置。
【請求項４】熱定着方式を有する記録装置において、
定着ローラと、定着ローラの回転、停止を制御する手段
と、定着ローラ上の用紙を検出する手段と、定着ローラ
表面の温度を検出する温度検出装置と、前記温度検出装
置が定着ローラに接触、あるいは非接触させる駆動手段
を有し、定着ローラ上に記録紙がない場合は、前記温度
検出装置を定着ローラに接触させると同時に、定着ロー
ラの回転を停止させる制御手段と、定着ローラ上に記録
紙が存在する場合は、前記温度検出装置を定着ローラか
ら離すと同時に、定着ローラを回転させる制御手段を有
することを特徴とする定着装置。
【請求項５】定着ローラ表面の温度検出は、温度検出
装置が定着ローラに接触しているときのみ行う制御手段
を有することを特徴とする請求項４の定着装置。
【請求項６】定着ヒータの駆動は、温度検出装置が定
着ローラに接触しているときのみ行う制御手段を有する
ことを特徴とする請求項４の定着装置。
【請求項７】温度検出装置が非接触状態になったと
き、温度検出開始タイミングを温度検出装置の熱時定数
に応じた時間だけ遅らせる制御手段を有することを特徴
とする請求項４の定着装置。
【請求項８】温度検出装置が定着ローラと接触状態に
あるときは、定着ローラの制御温度を定着温度下限＋通
紙による温度下降分以上に設定する制御手段を有するこ
とを特徴とする請求項４の定着装置。
【請求項９】温度検出装置が非接触状態での制御温度
は、温度検出装置が接触状態にある場合に対して、定着
ローラと温度検出装置との熱容量に応じて低めに設定す
る制御を有することを特徴とする請求項４の定着装置。
【請求項１０】温度検出装置が非接触状態にあると
き、すなわち定着ローラを用紙が通過するとき、所定時
間だけ定着ローラを加熱する制御手段を有することを特
徴とする請求項４の定着装置。
【請求項１１】定着器の温度センサとして可動式の接
触型サーミスタと非接触型サーミスタの２個を具備し、
該２個のサーミスタにより定着器の温度制御を行なう事
を特徴とする定着装置。
【請求項１２】上記可動式の接触型サーミスタのかわ
りに接触型サーミスタを治工具として使用し、画像形成
装置の組み立て工程内で調整を行なう事で、非接触型サ
ーミスタ１個のみで定着器の温度制御を行なう事を特徴
とする請求項１１の定着。
【請求項１３】電子写真方式のプリンタにおいて、ホ
スト側のコンピュータまたはプリンタの電源投入に同期
して、プリンタの定着装置のヒータへの通電制御を開始
することを特徴とする定着装置。
【請求項１４】電子写真方式のプリンタにおいて、ホ
スト側のコンピュータのワープロソフト動作開始等のソ
フト信号またはプリンタの電源投入に同期して、プリン
タの定着装置のヒータへの通電制御を開始することを特
徴とする定着装置。
【請求項１５】電子写真方式のプリンタにおいて、ホ
スト側のコンピュータの電源がＯＦＦのときでも、プリ
ンタの定着装置のヒータへの通電制御を行う、余熱機能
を有することを特徴とする定着装置。
【請求項１６】トナーを熱により定着する手段と、プ
リンタコントローラにプリント可能か否かの状態を報知
する手段を備えているプリンタエンジンにおいて、上記
定着する手段が規定温度に達していないことを除いたプ
リント不可状態が所定時間以上継続した場合、上記定着
手段のヒータに対する通電を定着器温度を除いたプリン
ト可能状態になるまで止めることを特徴とする定着装
置。
【請求項１７】トナーを熱により定着する手段と、プ
リンタコントローラにプリント可能か否かの状態を報知
する手段と、プリンタコントローラよりプリント開始信
号を受ける手段を備えたプリンタエンジンにおいて、プ
リント可能状態になった時点から所定時間経過してもプ
リント開始信号を受けない場合、プリント開始信号を受
けるまで上記定着手段のヒータに対する通電を止めるこ
とを特徴とする定着装置。
【請求項１８】請求項１６又は１７のオン、オフを検
知する手段を備え、上記機構のオン、オフを行うことが
できることを特徴とする定着装置。
【請求項１９】表面にトナー像を支持した像支持部材
を、そのニップ部を通じて定着するための熱定着手段、
及び加圧手段の対と該熱定着手段の表面近傍の温度を検
知するため、熱定着手段に非接触状態で対向させて配置
する温度検知手段と、該温度検知手段を支持するための
支持部材と、を有する熱定着装置において、前記熱定着
手段と温度検知手段との最近接距離をｌ₁ 、支持部材の
温度検知手段近傍部における熱定着手段との最近接距離
をｌ₂ とするとき、ｌ₂ ≦ｌ₁となる様に構成すること
を特徴とする定着装置。
【請求項２０】表面にトナー像を支持した像支持部材
を、そのニップ部を通じて定着するための熱定着手段、
及び加圧手段の対と、該熱定着手段の表面近傍の温度を
検知するため、熱定着手段に非接触状態で対向させて配
置する温度検知手段と、該温度検知手段を支持するため
の支持部材とを有する熱定着装置において、前記支持部
材の温度検知手段近傍部に耐熱性のシール材を保持し、
これを前記熱定着手段に当接させることで、前記温度検
知手段近傍部の空間を実質的に外部と遮断したことを特
徴とする定着装置。