JP2001109321A

JP2001109321A - 定着装置

Info

Publication number: JP2001109321A
Application number: JP28700999A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ishino; 正浩石野; Shigefuka Nagata; 茂深永田; Kiyoshi Iwai; 清岩井; Yasutaka Goto; 康孝後藤; Nobumitsu Kouchi; 信光幸内; Tomohisa Yoshida; 智久吉田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】接触傷による画像欠陥、トナーの付着による
計測精度の低下や画像欠陥を防止しつつ、より正確な温
度計測を簡易な構成で実現する定着装置を提供する。【解決手段】その表面には記録シートが接触する通紙
領域と記録シートが接触しない非通紙領域とが存在し、
少なくとも一方の内部には所定の熱量で加熱する加熱手
段を有し、互いに圧接して回転する一対の定着回転体
と、感熱部分を有しその感熱部分を定着回転体表面に接
触させてその温度を測定する温度測定手段と、当該温度
測定手段が測定する定着回転体の温度に基づいて当該発
熱手段の熱量を制御する制御手段とを備える定着装置に
おいて、当該感熱部分は当該通紙領域と非通紙領域とに
跨って接触することを特徴とする定着装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を
用いた画像形成装置の定着装置に関し、より詳しくは、
その温度計測技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、いわゆる電子写真プロセスに
より記録シート上に保持されたトナー像を記録シート上
に定着する定着装置が広く知られている。すなわち、互
いに圧接して回転する一対の定着回転体のニップ部分へ
記録シートを通過させ、その際の熱と圧力との作用によ
りトナー像を記録シートへ定着し、永久像を形成するも
のでる。

【０００３】このような定着装置では、ホットオフセッ
ト、コールドオフセット等を防ぐよう適切な温度で定着
を行なう必要があり、そのために定着回転体の表面温度
を測定し、その測定結果に基づいて定着回転体への加熱
を制御している。

【０００４】このような定着回転体の温度制御を適切に
行なうための一つの条件は、定着回転体の表面温度を正
確に計測することである。より詳しくは、ニップ部分通
過時に記録シート上のトナー（像）に対してどれだけの
熱量を与えるかが問題となるため、定着回転体表面上の
トナー像が接触する領域（以下、「画像領域」という）
の表面温度を正確に計測することである。

【０００５】とろこで、定着回転体の表面温度を正確に
計測するために、サーミスタを定着回転体の表面に接触
させてその温度を計測することが行なわれている。ま
た、そのサーミスタを定着回転体表面上の画像領域に接
触させる方法と非画像領域に接触させる方法とが存在す
る。

【０００６】ここで、サーミスタを定着回転体上の画像
領域に接触させる方法は、上述の正確な温度計測という
観点からは理想的であるが、その接触により定着回転体
表面の画像領域を傷つけ、その傷部分での定着不良を招
き、結果として画像欠陥が生じるおそれがある。また、
そのサーミスタにオフセットトナーが付着、堆積すると
温度計測の精度が悪化してしまう。さらに、堆積したオ
フセットトナー塊がサーミスタから外れると、その後そ
のオフセットトナー塊は記録シート上に定着し、画像欠
陥となってしまう。

【０００７】そこで、定着回転体表面の傷の発生を低減
すべく、特開平７−９２８３６号公報には、剥離フィン
ガ、サーミスタ、サーモスタット等の部材を定着回転体
の軸方向に分散させて配置する技術が提案されている。

【０００８】一方、サーミスタを定着回転体の非画像領
域である非通紙領域に接触させる方法は、これら接触傷
による画像欠陥、トナーの付着による計測精度の低下や
画像欠陥などの問題は生じないが、上述の正確な温度計
測という観点からは必ずしも好ましい方法ではない。す
なわち、理想的には定着回転体上の画像領域の温度を計
測すべきであるにもかかわらず、実際には非画像領域で
ある非通紙領域の表面温度を計測しているため、これら
の温度間に食い違いが生じてしまう。

【０００９】そこで、特開平８−２８６５５３号公報に
おいて、定着回転体上の軸方向の両端部に存在する非通
紙領域にそれぞれサーミスタを設け、一方のサイドレジ
スト側のサーミスタにより下限温度を、他方のサーミス
タにより上限温度を計測し、温度制御を行なう技術を本
出願人は既に提案している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−９２８３６号公報に提案されている技術では、剥離
フィンガ、サーミスタ、サーモスタット等の全体として
考えると確かに定着回転体への接触傷等は低減されるか
もしれないが、サーミスタ単独で考えると依然として接
触傷による画像欠陥、トナーの付着による計測精度の低
下や画像欠陥などの問題は解決されない。一方、特開平
８−２８６５５３号公報に提案されている技術では、確
かにある程度正確な温度計測が可能であり、適切に温度
制御がなされるが、更なる精度の向上が求められてい
る。また、サーミスタが二つ必要であり、コスト的にも
改善の余地がある。

【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、接触傷による画像欠陥、ト
ナーの付着による計測精度の低下や画像欠陥を防止しつ
つ、より正確な温度計測を簡易な構成で実現する定着装
置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、その表面には
記録シートが接触する通紙領域と記録シートが接触しな
い非通紙領域とが存在し、少なくとも一方の内部には所
定の熱量で加熱する加熱手段を有し、互いに圧接して回
転する一対の定着回転体と、感熱部分を有しその感熱部
分を定着回転体表面に接触させてその温度を測定する温
度測定手段と、当該温度測定手段が測定する定着回転体
の温度に基づいて当該発熱手段の熱量を制御する制御手
段とを備え、当該一対の定着回転体の圧接部分に記録シ
ートを通過させることにより記録シート上の未定着トナ
ー像を定着する定着装置において、当該感熱部分は当該
通紙領域と非通紙領域とに跨って接触するものである
（請求項１）。

【００１３】図１は、本発明の概念を説明するものであ
る。図１（ａ）中矢印ＨＲ、ＰＲはそれぞれ定着回転体
の回転方向を示しており、図１（ｂ）中矢印Ｐは記録シ
ートの搬送方向を示している。定着回転体の表面には、
その軸方向（定着回転体の回転方向や記録シートの搬送
方向に垂直な方向）の中央部に定着の際に記録シートが
接触する通紙領域と、その通紙領域の軸方向両端部に定
着の際に記録シートが接触しない非通紙領域とが存在し
ている。

【００１４】そして、感熱部分はその一部が通紙領域に
接触し、一部が非通紙領域に接触している。なお、図１
（ｂ）では向かって左側の通紙領域と非通紙領域とに跨
って感熱部分が接触しているが、これに限らず向かって
右側の通紙領域と非通紙領域とに跨って感熱部分が接触
するものでもよい。また、向かって左側と右側の2ヶ所
に設けることも可能である。この感熱部分の形状は図１
（ｂ）に示すように四角形でもよいし、他の形状例えば
円形や三角形でもよい。感熱部材の大きさは、一般的に
はおよそ２０〜４０〔ｍｍ²〕程度である。感熱部材の
材料は熱伝導性の良好なものを採用することが好まし
く、例えば銅などにより構成される。

【００１５】なお、定着回転体とは図１に示すよにロー
ル状のものの他、複数のロールにより張架される無端ベ
ルト状のものでもよい。また、内部に熱源を備える定着
回転体の基材は、熱伝導性の高い材料、例えばアルミニ
ウムなどにより構成することが好ましい。

【００１６】ここで、感熱部分の一部が通紙領域に接触
しているため正確な通紙領域の温度計測を行なうことが
できる。一方、通紙領域に接触している感熱部分は一部
に過ぎないため、定着回転体表面の通離領域を傷つける
ことによる画像欠陥、トナーの付着による計測精度の低
下や画像欠陥が起こりにくい。特に通紙領域の端部に
は、一般的にトナーは付着しないか、付着してもごく僅
かしか付着しないため、そこに感熱部分が接触してもこ
れらの問題が生じることはまれである。

【００１７】すなわち、通紙領域の端部であれば感熱部
分が接触することによる弊害は比較的少ない。一方、よ
り正確な温度計測を行なうためには、感熱部分のうち、
通紙領域に接触する部分の割合は大きいほうが好まし
い。そこで、本発明では、当該感熱部分の面積の２分の
１以上（１未満）が通紙領域に接触するものでもある
（請求項２）。

【００１８】一方、感熱部分のうち、通紙領域に接触す
る部分の大きさが大きい場合には、それが通紙領域の端
部であると言えども、定着回転体表面の通離領域を傷つ
けることによる画像欠陥、トナーの付着による計測精度
の低下や画像欠陥が起こる可能性が僅かながら存在す
る。そこで本発明は、当該通紙領域内には記録シート上
のトナー像が接触し得る画像領域と接触し得ない非画像
領域とが存在し、当該感熱部分の通紙領域内に存在する
部分は当該非画像領域にのみ接触するものである（請求
項３）。

【００１９】図４は、本発明の概念を説明するものであ
る。記録シートは、その全面にトナー画像が形成される
のではなく、その端部には一定幅（例えば、４ミリ程
度）のトナー画像が形成されない縁消し部分が存在す
る。つまり、記録シートの全面はその端部に画像が形成
されない非画像領域と、その非画像領域に囲まれて画像
が形成される画像領域とが存在する。この画像領域の定
着回転体の軸方向の長さを画像領域幅として図示する。

【００２０】そして、この画像領域幅に対応して定着回
転体の表面（通離領域）には、記録シート上のトナー像
が接触し得る画像領域が存在する。また、記録シート幅
から画像領域幅を差し引いた部分に対応して手着回転体
の表面（通紙領域）には、記録シート上のトナー象が接
触し得ない非画像領域とが存在する。この図に示すよう
に、感熱部分の通紙領域内に存在する部分は定着回転体
表面の画像領域には存在しない。

【００２１】定着装置をこのように構成することによ
り、感熱部分が定着回転体表面の通離領域を傷つけるこ
とによる画像欠陥、トナーの付着による計測精度の低下
や画像欠陥が起こることはない。

【００２２】ところで、定着の対象となる記録シートの
サイズは定着回転体の軸方向において様々である。そし
て、様々なサイズの記録シートの中心が定着回転体の軸
方向の中心付近のレジスト位置に一致させて定着される
センターレジスト方式と、様々なサイズの記録シートの
一端が定着回転体の軸方向の端部付近のレジスト位置に
一致されて定着されるサイドレジスト方式とが存在す
る。

【００２３】図３は、センターレジスト方式を説明する
図である。一方、図４は、サイドレジスト方式を説明す
る図である。いずれの図においても、3種類の記録シー
トＡ、Ｂ、Ｃが一対の定着回転体の圧接部分へ搬送され
る様子を示している。これらの記録シートＡ、Ｂ、Ｃの
定着回転体の軸方向の長さ、すなわち搬送方向に対して
垂直な方向の長さはそれぞれ図中の記録シート幅Ａ、
Ｂ、Ｃである。なお、図中矢印Ｐは、記録シートの搬送
方向を示している。

【００２４】ここで、図３に示すようにセンターレジス
ト方式の場合には、定着回転体表面に3種類のサイズの
記録シートのいずれとも接触する絶対通紙領域と、いず
れも接触しない絶対非通紙領域（の両方）とが互いに離
間して存在する。一方、図４に示すようにサイドレジス
ト方式の場合には、定着回転体表面に3種類のサイズの
記録シートのいずれとも接触する絶対通紙領域と、いず
れも接触しない絶対非通紙領域（の一方）とが互いに隣
接して存在する。

【００２５】したがって、簡易な構成により感熱部分を
当該通紙領域と非通紙領域とに跨って接触させるために
は、次のような定着装置とすることが好ましい。

【００２６】すなわち、本発明は、当該定着回転体の表
面にはいかなるサイズの記録シートでも接触する絶対通
紙領域といかなるサイズの記録シートでも接触しない絶
対非接触領域とが存在し、当該感熱部分は当該絶対通紙
領域と非通紙領域とのみに跨って接触するものである
（請求項４）。

【００２７】また、本発明は、記録シートの一端をを定
着回転体の軸方向の所定レジスト位置に一致させて圧接
部分を通過させるとともに、当該感熱部分は当該所定レ
ジスト位置跨って接触するものである（請求項５）。

【００２８】これらのように本発明は、感熱部分が定着
回転体へ接触することにより発生する画像欠陥を防止す
ることをその目的の一つとする。したがって、本発明を
定着回転体の表面が傷付きやすく、そのためにその傷部
分で画像欠陥がより生じやすい定着回転体を備える定着
装置に適用することにより、その効果が一層顕著に発揮
されることになる。

【００２９】つまり、本発明は、当該感熱部分が接触さ
れる定着回転体の最外層はフッ素樹脂により構成される
定着装置（請求項６）、定着回転体表面には離型剤が供
給されない定着装置（請求項７）でもある。

【００３０】さらに、本発明は、これら請求項１〜請求
項７のいずれかに記載の定着装置を備える画像形成装置
でもある（請求項８）。

【００３１】

【発明の実施による態様】以下、実施例を用いて本発明
の好適な実施の態様を説明する。

【００３２】◎実施例図５には、本発明に係る定着装
置１４を含んで構成された画像形成装置１０が示されて
いる。図５に示されるように、画像形成装置１０はケー
シング１２によって被覆され略箱状に形成されている。

【００３３】画像形成装置１０の下部には、複数の記録
媒体トレイ１６（本実施の形態においては３つの記録媒
体トレイ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを図示）が配設されて
いる。それぞれの記録媒体トレイ１６Ａ、１６Ｂ、１６
Ｃには、例えば、Ｂ５サイズ、Ｂ４サイズ、Ａ４サイ
ズ、Ａ３サイズ等のサイズの異なる記録媒体１８が備え
られている。記録媒体トレイ１６における記録媒体排出
部近傍には半月ローラ２０が配設されており、指定され
た用紙トレイ１６から用紙１８が一枚ずつ送り出され、
複数の搬送ローラ対２２によって所定方向に搬送され
る。また、画像形成装置１０によって用紙２８の両面
（表面と裏面）への画像形成が指示された場合に、表面
への画像形成が終了した用紙１８の表裏を反転させる用
紙反転部１７が設けられている。

【００３４】画像形成装置１０の一方の側面には、必要
に応じて用紙１８を手差しで挿入する手差しトレイ２４
が配設されている。手差しトレイ２４における用紙挿入
部近傍には、前述した用紙トレイ１６と同様に半月ロー
ラ２０が配設されており、用紙１８を一枚ずつ送り出す
ことができるようになっている。

【００３５】画像形成装置１０の上部には、定着装置１
４によって所望の画像が定着された用紙１８が排出され
る排出トレイ２６が設けられている。

【００３６】画像形成装置１０における用紙トレイ１６
の上部には、スキャナで原稿を読み取りかつ各種画像処
理を施した画像データ（本実施の形態における画像形成
装置１０はカラー画像を対象としているため、画像処理
を施すことによってイエロー、マゼンタ、シアン、黒の
４色の画像データに変換される）に基づいて感光体３０
にビーム光を照射する光走査装置３２、及び用紙１８に
所望の画像を定着する定着装置１４等を含んで構成され
る画像形成部２８が設けられている。

【００３７】光走査装置３２は、光源、回転多面鏡３
４、ｆθレンズ、シリンドリカルミラー、反射ミラー３
６等によって構成されている。図示しない光源から射出
されたレーザ光は、回転多面鏡３４によって偏向されか
つｆθレンズ、シリンドリカルミラー、反射ミラー３６
等を介して感光体３０に照射される。

【００３８】また、感光体３０の周囲には、帯電器３
８、ロータリー現像器４０、ＩＢＴベルトにより構成さ
れた中間転写体４２、感光体用クリーナー４４及び図示
しない除電ランプが配設されている。

【００３９】感光体３０は、図５に示される矢印Ａ方向
に定速回転する。帯電体３８は、感光体３０を一様にマ
イナス帯電する。また、ロータリー現像器４０には、イ
エロー、マゼンタ、シアン、黒の４色のトナー４６Ｙ、
４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｂｋが供給されている。中間転写
体４２は、複数のローラ４８に巻き掛けられており、ロ
ーラ４８が回転することによって図５に示される矢印Ｂ
方向に一定速度で移動する。感光体用クリーナー４４
は、中間転写体４２に転写されずに感光体３０上に残留
したトナーを除去する。さらに、除電ランプは、感光体
用クリーナー４４によって残留したトナーが除去された
後に感光体３０を除電する。

【００４０】さらに、中間転写体４２の周囲には、画像
検出センサ５１及び中間転写体用クリーナー５０が配設
されている。画像検出センサ５１は転写部５２よりも中
間転写体４２の回転方向上流側に設けられており、中間
転写体４２に形成されたトナー像の有無を検出するよう
になっている。中間転写体用クリーナー５０は、転写部
５２よりも中間転写体４２の回転方向下流側に設けられ
ており、中間転写体４２から用紙１８へのトナー像の転
写が終了した後に中間転写体４２の表面に残留したトナ
ーを除去するようになっている。

【００４１】矢印Ａ方向に回転する感光体３０は、帯電
器３８によって一様にマイナス帯電され、光走査装置３
２から射出されるレーザ光によってまず第１色目の黒色
の潜像が感光体３０上に形成される。この潜像は、ロー
タリー現像器４０の黒色の現像器によって黒色トナーで
現像される。現像された黒色トナー像は中間転写体４２
に転写される。感光体３０上に転写されずに残ったトナ
ーは、図示しないクリーナーによって除去され、感光体
３０は除電ランプにより除電される。

【００４２】そして、感光体３０は再び帯電器３８によ
って一様にマイナス帯電され、第２色目のイエローの画
像形成が行われる。このようにして、第３色目のマゼン
タ、第４色目のシアンまで計４色のトナー像が中間転写
体２６に順次転写される。４色のトナー像の中間転写体
４２への転写が完了した時点で、中間転写体４２の表面
に最終トナー像が形成される。

【００４３】中間転写体４２の下方には、中間転写体４
２に形成された最終トナー像を用紙１８に転写する転写
部５２が設けられている。用紙１８は、前述したように
指定されたサイズの用紙１８が備えられている用紙トレ
イ１６から搬送ローラ対２２によって転写部５２まで搬
送される。

【００４４】転写部５２の配設位置よりも用紙１８の搬
送方向下流側には、定着装置１４が配設されている。定
着装置１４では、最終トナー像が転写された用紙３４に
定着処理を施すことによって所定の画像が用紙１８上に
形成される。以下に定着装置１４の詳細を説明する。

【００４５】図６に示すように、定着装置１４は用紙１
８上に転写されたトナーを用紙１８に融解定着させるた
めの加熱ローラ５６と、この加熱ローラ５６と共に用紙
１８を挟持して加圧させるための加圧ローラ５８とを含
んで構成されている。

【００４６】加熱ローラ５６は、肉厚４ｍｍ程度のアル
ミの金属中空金として構成されている。また、用紙１８
との接触面、すなわち加熱ローラ５６の表面は、厚さ２
ｍｍ程度のゴム層、そのゴム層の外側の最外層に、用紙
１８との離型性を確保するためのフッ素樹脂チューブ層
が形成されている。また、加熱ローラ５６の内部には、
発熱体としてのハロゲンランプ６２が内蔵されている。

【００４７】また、加圧ローラ５８は、鉄の芯金の周囲
に前述した加熱ローラ５６と同様に厚さ１ｍｍ程度のゴ
ム層、そのゴム層の外側の最外層にフッ素樹脂チューブ
層が形成されている。この加圧ローラ５８は、スプリン
グ６８により一定の圧力で加熱ローラ５６を加圧する。
これにより、加熱ローラ５６と加圧ローラ５８によって
用紙１８が図中点線矢印Pで示す搬送経路上を挟持搬送
される。こうして加熱ローラ５６と加圧ローラ５８との
間の圧接部分を用紙１８が通過する際にトナーが用紙１
８上に加圧融解定着される。

【００４８】そして、加熱ロール５６の表面には熱電気
変換素子、すなわち温度センサ６４が接触している。こ
のような温度センサ６４としては、サーミスタを使用し
たソフトタッチセンサーを使用することができる。

【００４９】図７は、温度センサ６４の感熱部分６４ｓ
の取り付け位置を説明するものである。この定着装置
（又はそれを適用する画像形成装置）では、用紙１８の
一端を加熱ロール５６の一端側の所定位置R（サイドレ
ジスト位置Ｒ）に一致させて搬送、定着させる。また、
用紙１８の周囲にはトナー画像が形成されない非画像領
域存在し、その非画像領域に囲まれた領域（図中斜線部
分：画像領域１８ｉ）にトナー画像が形成さえ得る。こ
の画像領域と非画像領域との加熱ロール５６の軸方向で
の境を画像境界Ｉとして、サイドレジスト位置Ｒと画像
境界Ｉとの距離、すなわち、非画像領域の幅ΔＬは、本
実施例では約４ｍｍに設定されている。なお、図７の太
矢印Pは用紙１８の搬送方向を示す。

【００５０】このような用紙１８のサイドレジスト位置
Ｒ、非画像領域幅ΔＬ、画像境界Ｉに対応して、加熱ロ
ール５６の表面の端部軸方向には、サイドレジスト位置
Ｒを境として通紙領域と非通紙領域が、また画像境界Ｉ
を境として画像領域と非画像領域とが存在している。

【００５１】ここで温度センサ６４の感熱部分６４ｓ
は、加熱ロール５６の軸方向の長さが約６ｍｍ、回転方
向の長さが約４ｍｍの長方形をしており、その各角は面
取りされており、適度な曲面で形成されている。また、
この感熱部分６４ｓは、加熱ロール５６表面と直接接触
してその熱を奪い、その熱により一様に加熱されるべき
ものであるため熱伝導性が高い金属、ここではリン青銅
により構成されている。

【００５２】この感熱部分６４ｓは、その略中心が通紙
領域と非通紙領域との境、すなわちサイドレジスト位置
Ｒに一致させて加熱ロール５６に接触している。さら
に、その感熱部分６４ｓのうち通紙領域側に存在する部
分は、加熱ロール５６の非画像領域内にすべて存在し、
画像領域内にはまったく存在していない。

【００５３】図８は、本実施例に係る定着装置の温度制
御の制御系をブロック図を用いて説明するものである。
ここで符号６６は、電源部を含めた制御回路である。温
度センサ６４は、加熱ロール５６の（上述の感熱部分６
４ｓが接触する部分での）表面温度Ｔを計測し、その表
面温度Ｔに応じた電圧Ｖ_Tを制御回路６６へと出力す
る。制御回路６６は、その電圧値Ｖ_Tに応じて加熱ロー
ル５６内のハロゲンランプ６２へ供給する電力Ｐを制御
する。

【００５４】より具体的には、制御回路６６には加熱ロ
ール５６の表面温度Ｔ₁、Ｔ₂（Ｔ₁＜Ｔ₂）にそれぞれ対
応する電圧値Ｖ_T1、Ｖ_T2が予め設定されている。そし
て、温度センサ６４からの出力される電圧Ｖ_Tとこれら
の電圧値Ｖ_T1、Ｖ_T2とを比較し、電圧Ｖ_Tが電圧値Ｖ_T2
よりも高いとハロゲンランプ６２への電力供給を停止
し、電圧Ｖ_Tが電圧値Ｖ_T1よりも低いとハロゲンランプ
６２への電力供給を行なう。

【００５５】図９は、このような温度制御を行なってい
る際の加熱ロール５６の表面温度Ｔと経過時間との関係
をグラフにより示したものである。このグラフにおい
て、縦軸は加熱ロール５６の表面温度を（［°Ｃ］
で）、横軸は経過時間をそれぞれ示している。加熱ロー
ル５６の表面温度ＴがＴ₂に達すると（時刻ｔ₁）、制御
回路６６がハロゲンランプ６２への電力供給を停止す
る。すると、定着の際に用紙１８やその用紙１８上のト
ナーにより加熱ロール５６の熱が奪われ、徐々にその表
面温度は低下する。そして、時刻ｔ₂において加熱ロー
ル５６の表面温度ＴがＴ₁に達すると、制御回路６６が
ハロゲンランプ６２への電力供給を開始する。すると、
定着の際に用紙１８やその用紙１８上のトナーにより奪
われる熱よりもハロゲンランプ６２からの伝達される熱
の方が上回り、徐々にその表面温度は上昇する。以下、
この繰り返しにより温度制御を行なっている。

【００５６】このような温度制御を行なうことで、加熱
ロール５６の表面温度を略Ｔ₁〜Ｔ₂までの範囲に保つこ
とができ、ホットオフセット、コールドオフセット等が
生じず適切に用紙１８へのトナーの定着を行なうことが
できる。なお、ここでは単純なオンオフ制御のみを示し
たが、これに限らず、例えばカラーかモノクロか、連続
画像形成か否か、記録シートの種類等の画像形成条件、
温度や湿度等の周囲環境などにより、Ｔ₁、Ｔ₂の値を適
宜変更することもできる。また、スタートアップ時には
より大きな電力をハロゲンランプ６２に供給するなど電
力の大きさを変更することもできる。

【００５７】◎試験例本発明者らは、この発明を完成するために数々の試験を
繰り返し行なったが、ここではその一部、すなわち温度
センサ６４の感熱部分６４ｓの一部分であっても、それ
が加熱ロール５６の通紙領域に存在すれば、適切な温度
制御を行なうことができることを確認した実験を説明す
る。

【００５８】図１０は、本発明者らが行なった試験の条
件を説明するものである。実施例において説明したもの
と同一の定着装置を用い、この加熱ロール５６の表面の
６ヶ所Ａ〜Ｆにそれぞれ温度センサ６４（Ａ〜Ｆ）を設
置し、そのうちの一つの温度センサ６４（例えばＡ）の
計測結果に基づいて温度制御を行い、その際の他の温度
センサ６４（例えばＢ〜Ｆ）の測定結果を観察した。な
お、目標温度は１６０°Ｃとした。

【００５９】ここで、６つの温度センサ６４（Ａ〜Ｆ）
の感熱部分６４ｓ（Ａ〜Ｆ）の中心位置は、それぞれ加
熱ロール５６表面のサイドレジストレーション位置Ｒを
基準として、軸方向に−１０ｍｍ（Ａ）、０ｍｍ
（Ｂ）、１０ｍｍ（Ｃ）、１００ｍｍ（Ｄ）、１４５ｍ
ｍ（Ｅ）、２８０ｍｍ（Ｆ）のそれぞれの位置である。
また、温度センサ６４Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの計測結果に基づ
いて行なった温度制御をそれぞれＮｏ．１、２、３、４
とする。したがって、Ｎｏ．２が本実施例に相当する。

【００６０】○その１（モノクロ画像形成）実施例で説明した画像形成装置において、モノクロ画像
を連続してＡ３サイズの用紙に１００枚形成した後、各
温度センサ６４（Ａ〜Ｆ）の計測結果を観察した。な
お、用紙としては富士ゼロックスオフィスサプライ株式
会社製Ｐ紙を用いた。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１は、この実験結果をまとめた表であ
る。例えば、温度センサ６４Ａの計測結果に基づいて温
度制御を行なったＮｏ．１の結果を見ると、温度センサ
６４Ａの計測結果は１６０°Ｃ、温度センサ６４Ｂの計
測結果は１４５°Ｃ、温度センサ６４Ｃの計測結果は１
４０°Ｃ、温度センサ６４Ｄの計測結果は１４１°Ｃ、
温度センサ６４Ｅの計測結果は１４５°Ｃ、温度センサ
６４Ｆの計測結果は１４０°Ｃであることがそれぞれ示
されている。

【００６３】図１１は、表１にまとめた実験結果を折れ
線グラフにより表したものである。このグラフにおい
て、縦軸は各温度センサ６４（Ａ〜Ｆ）が計測した加熱
ロール５６表面の温度を、横軸は各温度センサ６４（Ａ
〜Ｆ）の感熱部分６４ｓ（Ａ〜Ｆ）の中心の位置をそれ
ぞれ示している。

【００６４】この図１１に表した折れ線グラフから分か
るように、Ｎｏ．２（本実施例）、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４
ではどの計測位置であっても計測結果が略等しく加熱ロ
ール５６の軸方向での温度むらが小さいが（各位置によ
る温度差は４〜５°Ｃ）、Ｎｏ．１では計測位置Ａと他
の計測位置Ｂ〜Ｆとの計測結果に差があり、加熱ロール
５６の軸方向での温度むらが大きい（各位置による温度
差は２０°Ｃ）。

【００６５】つまり、加熱ロール５６の表面の非通紙領
域のみに温度センサ６４の感熱部分６４ｓが存在する場
合には適切な温度制御が難しく、一方、加熱ロール５６
の表面の通紙領域に温度センサ６４の感熱部分６４ｓが
一部でも存在する場合（Ｎｏ．２）には適切な温度制御
可能であることが明らかになった。

【００６６】○その２（カラー画像形成）実施例で説明した画像形成装置において、カラー画像を
連続してＡ３サイズの用紙に１００枚形成した後、各温
度センサ６４（Ａ〜Ｆ）の計測結果を観察した。なお、
用紙としては富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社
製Ｊ紙を用いた。

【００６７】

【表２】

【００６８】表２は、この実験結果をまとめた表であ
る。例えば、温度センサ６４Ａの計測結果に基づいて温
度制御を行なったＮｏ．１の結果を見ると、温度センサ
６４Ａの計測結果は１６０°Ｃ、温度センサ６４Ｂの計
測結果は１５２°Ｃ、温度センサ６４Ｃの計測結果は１
５１°Ｃ、温度センサ６４Ｄの計測結果は１５２°Ｃ、
温度センサ６４Ｅの計測結果は１５６°Ｃ、温度センサ
６４Ｆの計測結果は１５２°Ｃであることがそれぞれ示
されている。

【００６９】図１２は、表２にまとめた実験結果を折れ
線グラフにより表したものである。このグラフにおい
て、縦軸は各温度センサ６４（Ａ〜Ｆ）が計測した加熱
ロール５６表面の温度を、横軸は各温度センサ６４（Ａ
〜Ｆ）の感熱部分６４ｓ（Ａ〜Ｆ）の中心の位置をそれ
ぞれ示している。

【００７０】この図１２に表した折れ線グラフから分か
るように、Ｎｏ．２（本実施例）、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４
ではどの計測位置であっても計測結果が略等しく加熱ロ
ール５６の軸方向での温度むらが小さいが（通紙領域に
おける温度差は４〜５°Ｃ）、Ｎｏ．１では計測位置Ａ
と他の計測位置Ｂ〜Ｆとの計測結果に差があり、加熱ロ
ール５６の軸方向での温度むらが大きい。

【００７１】つまり、カラー画像形成の場合にも、加熱
ロール５６の表面の非通紙領域のみに温度センサ６４の
感熱部分６４ｓが存在する場合には適切な温度制御が難
しく、一方、加熱ロール５６の表面の通紙領域に温度セ
ンサ６４の感熱部分６４ｓが一部でも存在する場合（Ｎ
ｏ．２）には適切な温度制御可能であることが明らかに
なった。

【００７２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、接触傷による画像欠陥、トナーの付着による計測
精度の低下や画像欠陥を防止しつつ、より正確な温度計
測を簡易な構成で実現する定着装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の基本概念を説明するものであ
る。

【図２】図２は、定着回転体の画像領域を説明するもの
である。

【図３】図３は、センターレジ方式を説明するものであ
る。

【図４】図４は、サイドレジ方式を説明するものであ
る。

【図５】図５は、実施例に係る定着装置を備えた画像形
成装置の全体図である。

【図６】図６は、実施例に係る定着装置の要部を説明す
るものである。

【図７】図７は、実施例に係る定着装置の温度センサの
位置を説明するものである。

【図８】図８は、実施例に係る定着装置の温度制御の制
御系をブロック図を用いて説明するものである。

【図９】図９は、実施例に係る定着装置の温度制御の一
態様をグラフを用いて説明するものである。

【図１０】図１０は、本発明を完成するための実験の条
件を説明するものである。

【図１１】図１１は、本発明を完成するための実験の一
の結果を示すものである。

【図１２】図１２は、本発明を完成するための実験の他
の結果を示すものである。

【符号の説明】

５６…加熱ロール、５８…加圧ロール、６２…ハロゲン
ランプ、１８…用紙、６４…温度センサ、６４ｓ…感熱
部分、６６…制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩井清埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者後藤康孝埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者幸内信光埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者吉田智久埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼロックス株式会社岩槻事業所内Ｆターム(参考） 2H033 BA32 BA59 BB05 3K058 AA42 BA18 CA23 CA91 DA02 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その表面には記録シートが接触する通紙
領域と記録シートが接触しない非通紙領域とが存在し、
少なくとも一方の内部には所定の熱量で加熱する加熱手
段を有し、互いに圧接して回転する一対の定着回転体
と、感熱部分を有しその感熱部分を定着回転体表面に接
触させてその温度を測定する温度測定手段と、当該温度
測定手段が測定する定着回転体の温度に基づいて当該発
熱手段の熱量を制御する制御手段とを備え、当該一対の
定着回転体の圧接部分に記録シートを通過させることに
より記録シート上の未定着トナー像を定着する定着装置
において、当該感熱部分は当該通紙領域と非通紙領域とに跨って接
触することを特徴とする定着装置。
【請求項２】当該感熱部分の面積の２分の１以上が通
紙領域に接触する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】当該通紙領域内には記録シート上のトナ
ー像が接触し得る画像領域と接触し得ない非画像領域と
が存在し、当該感熱部分の通紙領域内に存在する部分は当該非画像
領域にのみ接触する請求項１又は請求項２のいずれかに
記載の定着装置。
【請求項４】当該定着回転体の表面にはいかなるサイ
ズの記録シートでも接触する絶対通紙領域といかなるサ
イズの記録シートでも接触しない絶対非接触領域とが存
在し、当該感熱部分は当該絶対通紙領域と非通紙領域とのみに
跨って接触する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
定着装置。
【請求項５】記録シートの一端を定着回転体の軸方向
の所定レジスト位置に一致させて圧接部分を通過させる
とともに、当該感熱部分は当該所定レジスト位置跨って接触する請
求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】当該感熱部分が接触される定着回転体の
最外層はフッ素樹脂により構成される請求項１〜請求項
５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】当該定着回転体表面には離型剤が供給さ
れない請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装
置。
【請求項８】請求項１〜請求項７のいずれかに記載の
定着装置を備える画像形成装置。