JP2001083833A - 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、定着体に対してのみに加熱手段が
備えられている定着装置において、上記定着体に圧接す
る加圧体が短時間に設定温度に達することができ、低温
オフセット等の画像不良を防止することのできる定着装
置及びこの定着装置を備える画像形成装置を提供する。 【解決手段】 サーミスタ３９による検知温度が定着待
機時に設定温度となるまで、圧接力変更手段によって定
着ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとの定着待機時の圧
接力を定着時の設定圧接力より大きくすると共に、回転
速度変更手段によって定着ローラ１０ａ及び加圧ローラ
１０ｂの定着待機時の回転速度を定着時の設定回転速度
より大きくするよう制御可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、設定圧接力のもと
で設定回転速度にて回転せる定着体と加圧体との圧接部
分に、未定着像を担持する記録媒体を通紙することによ
り上記未定着像を上記記録媒体に定着させる定着装置及
びこの定着装置を備える画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる定着装置にあっては、互い
に圧接回転する定着体たる定着ローラ及び加圧体たる加
圧ローラと、該定着ローラを加熱する加熱手段と、上記
定着ローラ及び上記加圧ローラの少なくとも一方を回転
駆動する駆動手段とを備える定着装置が知られており、
実用に供されている。

【０００３】かかる定着装置は、加熱手段による加熱に
より定着ローラが定着処理準備のための設定温度に達す
るまでの時間（以下、ウォームアップ時間という）が短
い、スペース、省コストといった利点があり、主に低価
格で中低速の複写機、プリンタ等に用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
定着装置にあっては、定着ローラに対してのみ加熱源で
ある加熱手段が備えられ、加圧ローラに対しては加熱源
が備えられていないため、特に本体の電源投入直後や予
熱モードからのリカバリー後における最初の定着処理に
おいて、加圧ローラの温度が定着処理に十分な温度に達
することができず、低温オフセット等が生じ、十分な定
着性が得られない虞があった。

【０００５】そこで、本発明は、定着体に対してのみに
加熱手段が備えられている定着装置において、上記定着
体に圧接する加圧体が短時間に設定温度に達することが
でき、低温オフセット等の画像不良を防止することので
きる定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置の
提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、互いに圧接回転する定着体及び加圧体と、定着体
を加熱する加熱手段と、定着体及び加圧体の少なくとも
一方を回転駆動する駆動手段とを備え、設定圧接力のも
とで設定回転速度にて回転せる定着体と加圧体との圧接
部分に、未定着像を担持する記録媒体を通紙することに
より上記未定着像を上記記録媒体に定着させる定着装置
において、定着体及び加圧体の少なくとも一方の温度を
検知する温度検知手段と、定着体と加圧体との圧接力を
設定変更可能な圧接力変更手段と、駆動手段による定着
体及び加圧体の回転速度を設定変更可能な回転速度変更
手段とを備え、圧接力変更手段及び回転速度変更手段
は、温度検知手段による検知温度が定着待機時に設定温
度となるまで、圧接力変更手段によって定着待機時の圧
接力を定着時の設定圧接力より大きくすると共に、回転
速度変更手段によって定着待機時の回転速度を定着時の
設定回転速度より大きくするよう制御可能となっている
という第一の発明によって達成される。

【０００７】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、圧接力変更手段は、予め設定された複数
の圧接力から一つの圧接力を選択するようになってお
り、回転速度変更手段は、予め設定された複数の回転速
度から一つの回転速度を選択するようになっており、圧
接力変更手段及び回転速度変更手段は、定着待機時に温
度検知手段による検知温度が設定温度となるまで、定着
待機時の圧接力、回転速度は最も大きい値の組み合わせ
に設定されているという第二の発明によっても達成され
る。

【０００８】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明又は第二の発明において、温度検知手段は、加圧
体の温度を検知するようになっており、圧接力変更手段
及び回転速度変更手段は、加圧体の温度が設定温度とな
るまで、圧接力変更手段によって定着待機時の圧接力を
定着時の設定圧接力より大きくすると共に、回転速度変
更手段によって定着待機時の回転速度を定着時の設定速
度より大きくするよう設定されているという第三の発明
によっても達成される。

【０００９】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、圧接力変更手
段及び回転速度変更手段は、定着待機時の圧接力及び回
転速度の少なくとも一方が、装置周辺の気温及び湿度に
基づき、変更可能となっているという第四の発明によっ
ても達成される。

【００１０】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第四の発明のいずれかにおいて、圧接力変更
手段及び回転速度変更手段は、定着待機時の定着体及び
加圧体の少なくとも一方での設定温度が、装置周辺の気
温及び湿度に基づき、変更可能となっているという第五
の発明によっても達成される。

【００１１】又、本出願によれば、上記目的は、一連の
画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒体に
記録する画像形成装置であって、第一の発明の定着装置
を備えるという第六の発明によっても達成される。

【００１２】更に、本出願によれば、上記目的は、第六
の発明において、圧接力変更手段は、予め設定された複
数の圧接力から一つの圧接力を選択するようになってお
り、回転速度変更手段は、予め設定された複数の回転速
度から一つの回転速度を選択するようになっており、圧
接力変更手段及び回転速度変更手段は、定着待機時に温
度検知手段による検知温度が設定温度となるまで、定着
待機時の圧接力、回転速度は最も大きい値の組み合わせ
に設定されているという第七の発明によっても達成され
る。

【００１３】又、本出願によれば、上記目的は、第六の
発明又は第七の発明において、温度検知手段は、加圧体
の温度を検知するようになっており、圧接力変更手段及
び回転速度変更手段は、加圧体の温度が設定温度となる
まで、圧接力変更手段によって定着待機時の圧接力を定
着時の設定圧接力より大きくすると共に、回転速度変更
手段によって定着待機時の回転速度を定着時の設定速度
より大きくするよう設定されているという第八の発明に
よっても達成される。

【００１４】更に、本出願によれば、上記目的は、第六
の発明乃至第八の発明のいずれかにおいて、圧接力変更
手段及び回転速度変更手段は、定着待機時の圧接力及び
回転速度の少なくとも一方が、装置周辺の気温及び湿度
に基づき、変更可能となっているという第九の発明によ
っても達成される。

【００１５】又、本出願によれば、上記目的は、第六の
発明乃至第九の発明のいずれかにおいて、圧接力変更手
段及び回転速度変更手段は、定着待機時の定着体及び加
圧体の少なくとも一方での設定温度が、装置周辺の気温
及び湿度に基づき、変更可能となっているという第十の
発明によっても達成される。

【００１６】即ち、本出願にかかる第一の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が設定温度となるまで、定着時の圧接力、
回転速度より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転す
る。

【００１７】又、本出願にかかる第二の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が設定温度となるまで、定着時の圧接力、
回転速度より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転す
る。

【００１８】更に、本出願にかかる第三の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に加圧体の温度が
設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転速度より大
きい圧接力、回転速度で圧接、回転する。

【００１９】又、本出願にかかる第四の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が設定温度となるまで、装置周辺の気温及
び湿度に基づき設定された圧接力、回転速度で圧接、回
転する。

【００２０】更に、本出願にかかる第五の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が、装置周辺の気温及び湿度に基づき設定
された設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転速度
より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転する。

【００２１】又、本出願にかかる第六の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が設定温度となるまで、定着時の圧接力、
回転速度より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転す
る。

【００２２】更に、本出願にかかる第七の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が設定温度となるまで、定着時の圧接力、
回転速度より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転す
る。

【００２３】又、本出願にかかる第八の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に加圧体の温度が
設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転速度より大
きい圧接力、回転速度で圧接、回転する。

【００２４】更に、本出願にかかる第九の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が設定温度となるまで、装置周辺の気温及
び湿度に基づき設定された圧接力、回転速度で圧接、回
転する。

【００２５】又、本出願にかかる第十の発明にあって
は、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が、装置周辺の気温及び湿度に基づき設定
された設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転速度
より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に関し
て、添付図面に基づき説明する。

【００２７】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態について説明する。

【００２８】図１は、本実施形態にかかる画像形成装置
の一例として、デジタル方式の４色フルカラーの画像形
成装置の概略構成を示す断面図である。

【００２９】かかる画像形成装置は、図１に示すよう
に、下部にデジタルカラー画像プリンタ部（以下、プリ
ンタ部という）Ｉと、上部にデジタルカラー画像リーダ
部（以下、リーダ部という）ＩＩとを備えており、例え
ば、リーダ部ＩＩで読み取った原稿Ｄの画像に基づき、
プリンタ部Ｉによって記録媒体たる記録材Ｐに画像を形
成する。

【００３０】プリンタ部Ｉの上方に配置されたリーダ部
ＩＩは、原稿Ｄを載置する原稿台ガラス１２ａ、移動し
ながら原稿Ｄの画像面を露光走査する露光ランプ１２
ｂ、原稿Ｄからの反射光を更に反射させる複数のミラー
１２ｃ、ミラー１２ｃからの反射光を集光するレンズ１
２ｄ、そしてレンズ１２ｄからの光に基づいてカラー色
分解画像信号を形成するフルカラーセンサ１２ｅ等を有
する。上記カラー色分解画像信号は、増幅回路（図示せ
ず）を経て、ビデオ処理ユニット（図示せず）によって
処理を施され、プリンタ部Ｉに送出されるようになって
いる。

【００３１】プリンタ部Ｉは、矢印Ｒ１方向に回転駆動
される像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ド
ラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、一次帯
電器（帯電手段）２、露光手段３、現像装置（現像手
段）４、転写装置５、クリーニング器６、前露光ランプ
７等が配置されている。転写装置５の下方、即ちプリン
タ部Ｉの下半部には、記録媒体たる記録材Ｐの給紙搬送
部８が配置され、更に、転写装置５の上部には分離手段
９が、又、分離手段９の下流側（記録材Ｐの搬送方向に
ついての下流側）には定着装置たる定着器１０、排紙部
１１が配置されている。

【００３２】感光ドラム１は、アルミニウム製のドラム
上の基体１ａと、その裏側を覆うＯＰＣ（有機光半導
体）の感光体１ｂとを有し、駆動手段（図示せず）によ
って矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）
で回転駆動されるように構成されている。

【００３３】一次帯電器２は、感光ドラム１に対向する
部分が開口したシールド２ａと、シールド２ａの内側に
感光体ドラム１の母線と平行に配置された放電ワイヤ２
ｂと、シールド２ａの開口部に配置されて帯電電位を規
制するグリッド２ｃとを有するコロナ帯電器である。一
次帯電器２は、電源（図示せず）によって帯電バイアス
が印加され、これにより、感光ドラム１表面を所定の極
性、所定の電位に均一に帯電するようになっている。

【００３４】露光手段３は、リーダ部ＩＩからの画像信
号に基づいてレーザ光を発光するレーザ出力部（図示せ
ず）と、レーザ光を反射するポリゴンミラー３ａと、レ
ンズ３ｂと、ミラー３ｃとを有する。露光手段３は、こ
のレーザ光が感光ドラム１表面を照射することによって
感光ドラム１を露光し、露光部分の電荷を除去して静電
潜像を形成するように構成されている。本実施形態で
は、感光ドラム１表面に形成される静電潜像は、原稿の
画像に基づいて、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラッ
クの４色に色分解され、それぞれの色に対応した静電潜
像が順次形成されるようになっている。

【００３５】現像装置４は、感光ドラム１の回転方向
（矢印Ｒ１の方向）に沿って上流側から順に４個の現像
器、即ち、それぞれ樹脂を基体としたイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各色のトナー（現像剤）を収納
した現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｂｋを備えている。各
現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｂｋは、それぞれ感光ドラ
ム１表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる現
像スリーブ４ａを有し、静電潜像の現像に供せられる所
定の色の現像器が偏心カム４ｂによって、択一的に感光
ドラム１表面に近接する現像位置に配置され、現像スリ
ーブ４ａを介して静電潜像にトナーを付着させ、顕像と
してのトナー像（可視画像）を形成するように構成され
ている。尚、現像に供せられる現像器以外の他の３色の
現像器は、現像位置から退避するようになっている。

【００３６】転写装置５は、表面に記録材Ｐを担持する
転写ドラム（記録材担持対）５ａ、感光ドラム１上のト
ナー像を記録材Ｐに転写する転写帯電器５ｂ、記録材Ｐ
を転写ドラム５ａに吸着させるための吸着帯電器５ｃと
これに対向する吸着ローラ５ｄ、内側帯電器５ｅ、外側
帯電器５ｆを有し、矢印Ｒ５方向に回転駆動されるよう
に軸支された転写ドラム５ａの周面開口域には誘電体か
らなる記録材担持シート５ｇが円筒状に一体的に張設さ
れている。記録材担持シート５ｇは、ポリカーボネート
フィルム等の誘電体シートを使用している。転写装置５
は、転写ドラム５ａ表面に記録材Ｐを吸着して担持する
ように構成されている。クリーニング器６は、記録材Ｐ
に転写されずに感光ドラム１表面に残った残留トナーを
撞き落とすクリーニングブレード６ａ、及び掻き落とし
たトナーを回収するクリーニング容器６ｂを備えてい
る。

【００３７】前露光ランプ７は、一次帯電器２の上流側
に隣接して配置され、クリーニング器６によつて清掃さ
れた感光ドラム１表面の不要な電荷を除去する。

【００３８】給紙搬送部８は、大きさの異なる記録材Ｐ
を積載収納する複数の給紙カセット８ａ、給紙カセット
８ａ内の記録材Ｐを給紙する給紙ローラ８ｂ、多数の搬
送ローラ、そしてレジストローラ８ｃ等を有し、所定の
大きさの記録材Ｐを転写ドラム５ａに供給する。

【００３９】分離手段９は、トナー像転写後の記録材Ｐ
を転写ドラム５ａから分離するための分離帯電器９ａ、
分離爪９ｂ、そして分離押し上げころ９ｃ等を有する。

【００４０】定着器１０は、内側に加熱手段たるヒータ
を有する定着体たる定着ローラ１０ａと、定着ローラ１
０ａの下方に配置され記録材Ｐを定着ローラ１０ａに圧
接する加圧体たる加圧ローラ１０ｂとを有する。

【００４１】排紙部１１は、定着器１０の下流に配置さ
れた、搬送パス切り換えガイド１１ａ、排出ローラ１１
ｂ、排紙トレイ１１ｃ等を有する。又、搬送パス切り換
えガイド１１ａの下方には、１枚の記録材Ｐに対してそ
の両面に画像形成を行うための搬送縦パス１１ｄ、反転
パス１１ｅ、積載部材１１ｆ、中間トレイ１１ｇ、更に
搬送ローラ１１ｈ，１１ｉ、反転ローラ１１ｊ等が配置
されている。

【００４２】又、感光ドラム１周囲における、一次帯電
器２と現像装置４との間には、感光ドラム表面の帯電電
位を検出する電位センサＳ１が、又、現像装置４と転写
ドラム５ａとの間には、感光ドラム１上のトナー像の濃
度を検知する濃度センサＳ２が、それぞれ配置されてい
る。

【００４３】次に、上述構成の画像形成装置の動作を、
若干の構成を加えながら、簡単に説明する。尚、以下の
説明においては、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラッ
クの順に４色フルカラーの画像を形成するものとする。

【００４４】リーダ部ＩＩの原稿台ガラス１２ａに載置
された原稿Ｄの画像は、露光ランプ１２ｂによって照射
され、色分解されてまずイエローの画像がフルカラーセ
ンサ１２ｅによって読み取られ、所定の処理を施されて
画像信号としてプリンタ部Ｉに送られる。

【００４５】プリンタ部Ｉでは、感光ドラム１が矢印Ｒ
１方向に回転駆動され、一次帯電器２によって表面が均
一に帯電される。リーダ部ＩＩから送られてきた画像信
号に基づいて、露光手段３のレーザ出力部からレーザ光
が照射され、ポリゴンミラー３ａ等を介して帯電済みの
感光ドラム１表面を光像Ｅによって露光する。感光ドラ
ム１表面の露光を受けた部分は、電荷が除去され、これ
によりイエローに対応した静電画像が形成される。

【００４６】現像装置４においては、イエローの現像器
４Ｙが所定の現像位置に配置され、その他の現像器４
Ｃ，４Ｍ，４Ｂｋは現像位置から退避される。感光ドラ
ム１上の静電潜像は、現像器４Ｙによってイエローのト
ナーが付着され、顕像化されてトナー像となる。

【００４７】この感光ドラム１上のイエローのトナー像
は、転写ドラム５ａに担持された記録材Ｐに転写され
る。この記録材Ｐは、原稿画像に適した大きさの記録材
Ｐが所定の給紙カセット８ａから給紙ローラ８ｂ、搬送
ローラ、そしてレジストローラ８ｃ等を介して所定のタ
イミングで転写ドラム５もに供給されたものである。こ
のようにして供給された記録材Ｐは、転写ドラム５ａの
表面に巻つくように吸着されて矢印Ｒ５方向に回転し、
転写帯電器５ｂによって感光ドラム１上のイエロートナ
ー像が転写する。

【００４８】一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、
クリーニング器６によって表面の残留トナーが除去さ
れ、更に前露光ランプ７によって不要な電荷が除去さ
れ、一次帯電器から始まる次の画像形成に供される。

【００４９】以上の、リーダ部ＩＩによる原稿画像の読
み取りから、転写ドラム５ａ上の記録材Ｐに対するトナ
ー像の転写、更には感光ドラム１の清掃、除電に至る各
プロセスが、イエロー以外の他の色、即ちシアン、マゼ
ンタ、ブラックについても同様に行われ、転写ドラム５
ａ上の記録材Ｐには、４色のトナー像が重なるようにし
て転写される。

【００５０】４色のトナー像の転写を受けた記録材Ｐ
は、分離帯電器９ａ、分離爪９ｂ等によって転写ドラム
５ａから分離され、未定着のトナー像を表面に担持した
状態で定着器１０に搬送される。記録材Ｐは、定着器１
０の定着ローラ１０ａ及び加圧ローラ１０ｂによって加
熱加圧され、表面のトナー像が溶融固着されて定着され
る。定着後の記録材Ｐは、排出ローラ１１ｂによって排
紙トレイ１１ｃ上に排出される。尚、記録材Ｐの両面に
画像を形成する場合は、定着器１０は排出後の記録材Ｐ
を、すぐに搬送パス切り換えガイド１１ａを駆動し、搬
送縦パス１１ｄを経て、反転パス１１ｅに一旦導いた
後、反転ローラ１１ｊの逆転により送り込まれた際の後
端を先頭にして送り込まれた方向と反対向きに退出さ
れ、中間トレイ１１ｇに収納する。その後、再度上述の
画像形成プロセスによってもう一方の面に画像を形成し
た後、排紙トレイ１１ｃ上に排出する。

【００５１】記録材Ｐの分離後の転写ドラム５ａにおい
ては、記録材担持シート５ｇ上への粉体の飛散付着、記
録材Ｐ上のオイルの付着等を防止するために、記録材担
持シート５ｇを介して相互に対向する、ファーブラシ１
３ａとバックアップブラシ１３ｂ、及びオイル除去ロー
ラ１４ａとバックアップブラシ１４ｂによって清掃を行
う。尚、このような清掃は、画像形成前、若しくは画像
形成後に行い、又ジャム（紙づまり）発生時には随時行
う。

【００５２】次に、図２に基づき定着器１０について説
明する。

【００５３】図２に示すように、トナー像と接触する定
着ローラ１０ａは、中空で肉厚０．７ｍｍの鉄製の芯金
３１上に１．２ｍｍ厚のシリコーンゴム層３２、この外
側に５０μｍ厚のＰＦＡ（テトラフルオロエチレン―パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブ
層３３を有し、直径４０ｍｍに形成されている。

【００５４】一方、加圧ローラ１０ｂは、中実の鉄製の
芯金３４上に、５ｍｍ厚のシリコーンゴム層３５と、更
に５０μｍ厚のＰＦＡチューブ層３６を設け、直径３０
ｍｍに形成されている。

【００５５】上述の定着ローラ１０ａには、加熱手段た
るハロゲンヒータ３７，３８が芯金３１内に配設され
る。定着ローラ１０ａに当接する温度検知手段たるサー
ミスタ３９によって定着ローラ１０ａの温度が検知さ
れ、この検知温度に基づいて制御装置４０によりハロゲ
ンヒータ３７，３８が制御され、定着ローラ１０ａの温
度が一定に維持されるように制御される。尚、定着ロー
ラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとは、圧接力変更手段（図
示せず）によって、任意の圧接力によって加圧、脱力さ
れる。又、記録材Ｐの定着時においては、定着ローラ１
０ａと加圧ローラ１０ｂは総圧約 ２９４．１９９５Ｎ
（３０ｋｇｆ）で荷重され、プロセススピード１００ｍ
ｍ／ｓｅｃで回転している。

【００５６】上述の定着器１０では、未定着トナー像を
表面に担持した記録材Ｐは定着ローラ１０ａと加圧ロー
ラ１０ｂとの間の定着ニップに挟持搬送され、このとき
加圧加熱されてトナーの定着が行われる。

【００５７】尚、本実施形態の定着装置は、電源投入
後、定着ローラ１０ａの温度が１５０℃に到達すると、
回転速度変更手段（図示せず）は、駆動手段（図示せ
ず）による定着ローラ１０ａ及び加圧ローラ１０ｂの回
転（回転速度２００ｍｍ／ｓｅｃ）を開始し、これと同
時に圧接力変更手段（図示せず）によって定着ローラ１
０ａ及び加圧ローラ１０ｂが総圧約 ４９０．３３２５
Ｎ（５０ｋｇｆ）で荷重される。定着ローラ１０ａの温
度が１９０℃に到達すると定着ローラ１０ａ及び加圧ロ
ーラ１０ｂの回転が停止し、圧接力変更手段によって総
圧２９４．１９９５Ｎに脱力され、ハロゲンヒータ３
７，３８が消灯し、ウォームアップ完了となる。

【００５８】次に、本実施形態においての、定着性の評
価について説明する。

【００５９】定着性の評価は、ウォームアップ完了直後
に、圧接力総圧２９４．１９９５Ｎにて、坪量１０５ｇ
／ｍ²、Ａ３紙を用いての３０枚連続通紙時（プロセス
スピード１００ｍｍ／ｓｅｃ）に得られたフルカラー画
像について、紙の後端部を折り、折った部分のトナーの
剥離の程度から、折り幅以上にトナーが剥離しているも
のを定着不良と判定した。３０枚の連続通紙で得られた
フルカラー画像のうち、すべてにおいて定着不良の発生
しなかった場合のみを定着性を満足するとして、３段階
で評価を行った。

【００６０】かかる定着性の評価は、図２に示す定着装
置と同様の構成の定着装置において、電源投入直後のウ
ォームアップ時の圧接力及び回転速度を変化させ行っ
た。

【００６１】具体的には、圧接力総圧２９４．１９９５
Ｎ、総圧４９０．３３２５Ｎ、回転速度１００ｍｍ／ｓ
ｅｃ、２００ｍｍ／ｓｅｃをそれぞれの組み合わせにて
ウォームアップし、ウォームアップ完了直後に圧接力を
総圧２９４．１９９５Ｎとしそれぞれの組み合わせにつ
いて定着性の評価を行った。尚、通常定着時に圧接力を
弱くするのは、記録材に発生するしわを防止するためで
ある。

【００６２】表１に示すように、定着時の圧接力及び回
転速度の少なくとも一方が小さい値となる組み合わせの
圧接力及び回転速度では、定着性は不十分であったが、
本実施形態では、定着時の圧接力及び回転速度が最も大
きい値の圧接力及び回転速度を組み合わせることによっ
て、定着性が向上し、定着不良の無い、良好な定着画像
が得られた。又、予熱モードからのリカバリー後におい
ても、同様の結果が得られる。

【００６３】

【表１】 （第二の実施形態）次に、本発明の第二の実施形態につ
いて説明する。尚、第一の実施形態と同様の構成に関し
ては、同一符号を付し、その説明を省略する。

【００６４】従来では、加熱源が定着ローラ側にのみ設
けてある定着装置において、電源投入後や、予熱モード
からのリカバリー直後の定着性が悪いのは、加圧ローラ
温度が十分でないためである。そのため、加圧ローラ温
度の制御が課題となる。しかし、電源投入後や、予熱モ
ードからのリカバリー直後においては、加圧ローラ温度
を上昇させるために、定着ローラ及び加圧ローラを空回
転させるため、ウォームアップ時間が長くなってしまう
という問題が生じる。

【００６５】本実施形態にかかる定着装置の構成を図３
に基づき説明する。

【００６６】本実施形態にかかる定着装置は、図３に示
すように、加圧ローラ１０ｂ側に、加圧ローラ１０ｂの
温度を検知する温度検知手段たるサーミスタ４１が設け
られている。

【００６７】本実施形態においては、電源投入後、定着
ローラ温度が１５０℃に到達すると、定着ローラ１０ａ
及び加圧ローラ１０ｂの回転（回転速度２００ｍｍ／ｓ
ｅｃ）が始まり、加圧ローラ１０ｂの温度が１３５℃に
到達すると、定着ローラ１０ａ及び加圧ローラ１０ｂの
回転が停止する点以外は、第一の実施形態と同様であ
る。

【００６８】加圧ローラ１０ｂでの設定温度は、本実施
形態構成において、１３５℃以上で、十分な定着性を示
すことから決定された。

【００６９】次に、本実施形態について、ウォームアッ
プ時間と、定着性を評価した。

【００７０】表２に示すように、定着性は、ウォームア
ップ時の圧接力及び回転速度がいずれの組み合わせも定
着不良の無い、良好な定着画像が得られたが、本実施形
態では、ウォームアップ時の圧接力及び回転速度を最も
大きい組み合わせとすることによって、ウォームアップ
時間が飛躍的に短縮することができた。当然ながら、予
熱モードからのリカバリー後においても、同様の結果が
得られる。

【００７１】

【表２】 （第三の実施形態）次に、本発明の第三の実施形態につ
いて説明する。尚、第一の実施形態又は第二の実施形態
と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を
省略する。

【００７２】本実施形態では、図３に示す定着装置にお
いて、画像形成装置の設置された環境の温度、湿度を検
知する環境センサ（図示せず）を有し、環境センサから
の信号によって、回転速度、圧接力、定着ローラ設定温
度、加圧ローラ設定温度の少なくとも１つを変化させる
定着装置を用いて、ウォームアップ完了直後の定着性を
評価した。

【００７３】具体的には、上記に示す定着装置を含む画
像形成装置を、気温１５℃、湿度１０％の環境下におい
て、ウォームアップ時における、定着ローラ１０ａ及び
加圧ローラ１０ｂの回転速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃ、圧
接力を４９０．３３２５Ｎ、ウォームアップ完了とする
加圧ローラ１０ｂの設定温度を１４５℃とした。

【００７４】又、比較例として従来形態にかかる画像形
成装置を、同環境下において、ウォームアップ時におけ
る、定着ローラ及び加圧ローラの回転速度を１００ｍｍ
／ｓｅｃ、圧接力を２９４．１９９５Ｎ、ウォームアッ
プ完了とする加圧ローラの設定温度を１３５℃とした。

【００７５】表３に示すように、比較例では、ウォーム
アップ時間がおよそ４分弱であるにもかかわらず、定着
性は、１〜２０枚めで低温オフセットが生じた。これに
対して、本実施形態では、ウォームアップ時間がほぼ半
分であり、尚かつ低温オフセットの生じない、良好な定
着画像が得られた。

【００７６】

【表３】

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
一の発明によれば、定着体及び加圧体が、定着待機時に
温度検知手段による検知温度が設定温度となるまで、定
着時の圧接力、回転速度より大きい圧接力、回転速度で
圧接、回転するようになっているので、定着体に対して
のみ加熱手段が備えられている定着装置において、上記
定着体に圧接する加圧体が短時間に設定温度に達するこ
とができ、低温オフセット等の画像不良を防止すること
ができる。

【００７８】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段による
検知温度が設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転
速度より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転するよう
になっているので、定着体に対してのみ加熱手段が備え
られている定着装置において、上記定着体に圧接する加
圧体が短時間に設定温度に達することができ、低温オフ
セット等の画像不良を防止することができる。

【００７９】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、定着体及び加圧体が、定着待機時に加圧体の温度が
設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転速度より大
きい圧接力、回転速度で圧接、回転するようになってい
るので、定着体に対してのみ加熱手段が備えられている
定着装置において、上記定着体に圧接する加圧体が短時
間に設定温度に達することができ、低温オフセット等の
画像不良を防止することができる。

【００８０】又、本出願にかかる第四の発明によれば、
定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段による
検知温度が設定温度となるまで、装置周辺の気温及び湿
度に基づき設定された圧接力、回転速度で圧接、回転す
るようになっているので、定着体に対してのみ加熱手段
が備えられている定着装置において、上記定着体に圧接
する加圧体が短時間に設定温度に達することができ、低
温オフセット等の画像不良を防止することができる。

【００８１】更に、本出願にかかる第五の発明によれ
ば、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が、装置周辺の気温及び湿度に基づき設定
された設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転速度
より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転するようにな
っているので、定着体に対してのみ加熱手段が備えられ
ている定着装置において、上記定着体に圧接する加圧体
が短時間に設定温度に達することができ、低温オフセッ
ト等の画像不良を防止することができる。

【００８２】又、本出願にかかる第六の発明によれば、
定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段による
検知温度が設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転
速度より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転するよう
になっているので、定着体に対してのみ加熱手段が備え
られている定着装置において、上記定着体に圧接する加
圧体が短時間に設定温度に達することができ、低温オフ
セット等の画像不良を防止することができる。

【００８３】更に、本出願にかかる第七の発明によれ
ば、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が設定温度となるまで、定着時の圧接力、
回転速度より大きい圧接力、回転速度で圧接、回転する
ようになっているので、定着体に対してのみ加熱手段が
備えられている定着装置において、上記定着体に圧接す
る加圧体が短時間に設定温度に達することができ、低温
オフセット等の画像不良を防止することができる。

【００８４】又、本出願にかかる第八の発明によれば、
定着体及び加圧体が、定着待機時に加圧体の温度が設定
温度となるまで、定着時の圧接力、回転速度より大きい
圧接力、回転速度で圧接、回転するようになっているの
で、定着体に対してのみ加熱手段が備えられている定着
装置において、上記定着体に圧接する加圧体が短時間に
設定温度に達することができ、低温オフセット等の画像
不良を防止することができる。

【００８５】更に、本出願にかかる第九の発明によれ
ば、定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段に
よる検知温度が設定温度となるまで、装置周辺の気温及
び湿度に基づき設定された圧接力、回転速度で圧接、回
転するようになっているので、定着体に対してのみ加熱
手段が備えられている定着装置において、上記定着体に
圧接する加圧体が短時間に設定温度に達することがで
き、低温オフセット等の画像不良を防止することができ
る。

【００８６】又、本出願にかかる第十の発明によれば、
定着体及び加圧体が、定着待機時に温度検知手段による
検知温度が、装置周辺の気温及び湿度に基づき設定され
た設定温度となるまで、定着時の圧接力、回転速度より
大きい圧接力、回転速度で圧接、回転するようになって
いるので、定着体に対してのみ加熱手段が備えられてい
る定着装置において、上記定着体に圧接する加圧体が短
時間に設定温度に達することができ、低温オフセット等
の画像不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に備えられた定着装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【図３】本発明の第二の実施形態にかかる定着装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１０ 定着器（定着装置） １０ａ 定着ローラ（定着体） １０ｂ 加圧ローラ（加圧体） ３７，３８ ハロゲンヒータ（加熱手段） ３９ サーミスタ（温度検知手段） ４１ サーミスタ（温度検知手段） Ｐ 記録材（記録媒体）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに圧接回転する定着体及び加圧体
   と、定着体を加熱する加熱手段と、定着体及び加圧体の
   少なくとも一方を回転駆動する駆動手段とを備え、設定
   圧接力のもとで設定回転速度にて回転せる定着体と加圧
   体との圧接部分に、未定着像を担持する記録媒体を通紙
   することにより上記未定着像を上記記録媒体に定着させ
   る定着装置において、定着体及び加圧体の少なくとも一
   方の温度を検知する温度検知手段と、定着体と加圧体と
   の圧接力を設定変更可能な圧接力変更手段と、駆動手段
   による定着体及び加圧体の回転速度を設定変更可能な回
   転速度変更手段とを備え、圧接力変更手段及び回転速度
   変更手段は、温度検知手段による検知温度が定着待機時
   に設定温度となるまで、圧接力変更手段によって定着待
   機時の圧接力を定着時の設定圧接力より大きくすると共
   に、回転速度変更手段によって定着待機時の回転速度を
   定着時の設定回転速度より大きくするよう制御可能とな
   っていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 圧接力変更手段は、予め設定された複数
   の圧接力から一つの圧接力を選択するようになってお
   り、回転速度変更手段は、予め設定された複数の回転速
   度から一つの回転速度を選択するようになっており、圧
   接力変更手段及び回転速度変更手段は、定着待機時に温
   度検知手段による検知温度が設定温度となるまで、定着
   待機時の圧接力、回転速度は最も大きい値の組み合わせ
   に設定されていることとする請求項１に記載の定着装
   置。
3. 【請求項３】 温度検知手段は、加圧体の温度を検知す
   るようになっており、圧接力変更手段及び回転速度変更
   手段は、加圧体の温度が設定温度となるまで、圧接力変
   更手段によって定着待機時の圧接力を定着時の設定圧接
   力より大きくすると共に、回転速度変更手段によって定
   着待機時の回転速度を定着時の設定速度より大きくする
   よう設定されていることとする請求項１又は請求項２に
   記載の定着装置。
4. 【請求項４】 圧接力変更手段及び回転速度変更手段
   は、定着待機時の圧接力及び回転速度の少なくとも一方
   が、装置周辺の気温及び湿度に基づき、変更可能となっ
   ていることとする請求項１乃至請求項３のいずれか一項
   に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 圧接力変更手段及び回転速度変更手段
   は、定着待機時の定着体及び加圧体の少なくとも一方で
   の設定温度が、装置周辺の気温及び湿度に基づき、変更
   可能となっていることとする請求項１乃至請求項４のい
   ずれか一項に記載の定着装置。
6. 【請求項６】 一連の画像形成プロセスによって形成さ
   れた画像を記録媒体に記録する画像形成装置であって、
   請求項１に記載の定着装置を備えることを特徴とする画
   像形成装置。
7. 【請求項７】 圧接力変更手段は、予め設定された複数
   の圧接力から一つの圧接力を選択するようになってお
   り、回転速度変更手段は、予め設定された複数の回転速
   度から一つの回転速度を選択するようになっており、圧
   接力変更手段及び回転速度変更手段は、定着待機時に温
   度検知手段による検知温度が設定温度となるまで、定着
   待機時の圧接力、回転速度は最も大きい値の組み合わせ
   に設定されていることとする請求項６に記載の画像形成
   装置。
8. 【請求項８】 温度検知手段は、加圧体の温度を検知す
   るようになっており、圧接力変更手段及び回転速度変更
   手段は、加圧体の温度が設定温度となるまで、圧接力変
   更手段によって定着待機時の圧接力を定着時の設定圧接
   力より大きくすると共に、回転速度変更手段によって定
   着待機時の回転速度を定着時の設定速度より大きくする
   よう設定されていることとする請求項６又は請求項７に
   記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 圧接力変更手段及び回転速度変更手段
   は、定着待機時の圧接力及び回転速度の少なくとも一方
   が、装置周辺の気温及び湿度に基づき、変更可能となっ
   ていることとする請求項６乃至請求項８のいずれか一項
   に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 圧接力変更手段及び回転速度変更手段
    は、定着待機時の定着体及び加圧体の少なくとも一方で
    の設定温度が、装置周辺の気温及び湿度に基づき、変更
    可能となっていることとする請求項６乃至請求項９のい
    ずれか一項に記載の画像形成装置。