JP2001215844A - 定着装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギを無駄に消費することなく定着ロー
ラの長寿命化を図るとともに、待機状態を解除した画像
形成の開始直後から良好な定着性能が得られる定着装置
およびこれを備えたデジタルカラー複写機を提供する。 【解決手段】 上側定着ローラ48に接触して回転するオ
イル塗布ローラ48g の表面温度を検出するオイル塗布ロ
ーラ温度検出器62と、この検出されたオイル塗布ローラ
の表面温度に基づいて画像形成の開始タイミングを制御
する定着制御部60と、定着ローラの表面温度を検出する
定着ローラ温度検出器とを備え、オイル塗布ローラの表
面温度が１００°Ｃよりも低いときに、定着ローラの表
面温度に係わらず、画像形成の開始信号の発生と同時に
定着ローラ内の加熱ヒータによる加熱を行うとともに、
定着ローラの表面温度が通常の定着温度に回復する時間
を予想して定着制御部による画像形成の開始タイミング
を遅らせる制御を行っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機などの電子
写真方式の画像形成装置に適用される定着装置およびこ
れを備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式の画像形成装置の
定着装置としては、互いに圧接して配置された一対の定
着ローラを備え、このうち少なくとも一方の定着ローラ
の内部にヒータを設けた、いわゆる熱ローラ方式のもの
が使用されている。この熱ローラ方式の定着装置では、
画像形成の開始によって記録された記録材上のトナー像
を一対の定着ローラのニップ部に通過させて加熱するこ
とにより記録材に定着させるようになされているため、
定着ローラが記録材上のトナー像に対し直接接触する
と、定着ローラの表面に溶融トナーの付着により生じる
オフセットトナーが発生し易いものとなる。

【０００３】このようなオフセットトナーは、モノクロ
タイプの画像形成装置の定着装置に比して、カラータイ
プの画像形成装置の定着装置においてより発生し易い傾
向にある。その理由は、カラータイプの画像形成装置の
定着装置では、カラー画像のトナー像が複数層からなる
ために厚く、しかもその表面には凹凸があるため、この
ような厚いトナー像を十分に加熱して溶融・混色するた
めには、熱容量が大きくかつ多層トナー像の凹凸に対す
る包み込み効果を有する厚いゴム層のローラよりなる定
着ローラが必要とされ、この定着ローラは厚いゴム層で
あるが故に離型性に劣るからである。

【０００４】そのため、カラータイプの画像形成装置の
定着装置では、定着ローラの表面に、ローラなどでシリ
コーンオイルなどの離型剤を均一に塗布することが行わ
れている。

【０００５】また、このような定着ローラの周面には、
離型剤を用いてもオフセットトナーを確実に除去するこ
とができない場合を考慮して、オフセットトナーを各定
着ローラの表面から取り去るためのクリーニングローラ
なども接触状態で配設されている。

【０００６】ところが、このように、定着ローラの表面
にそれぞれ機能が異なるものの多くのローラ部材が接触
していると、画像形成の開始信号の発生により、定着装
置が動作を開始して、定着ローラを含む複数のローラ部
材が一斉に回転し始めると、加熱ローラである定着ロー
ラに接触して回転する他の回転ローラに熱を奪われ、定
着ローラの温度が一時的に低下することになる。これ
は、画像形成の開始信号が発生されるまでの間の待機時
に、ローラ表面に接触するサーミスタなどを用いて定着
ローラの温度が所定の定着温度で推移するように調節さ
れているが、定着ローラに接触する各回転部材は定着ロ
ーラに対し線接触しかしておらず、定着ローラから供給
される熱量よりも自己の放熱量の方が大きいためにこれ
ら回転部材の温度が低下してしまい、画像形成の開始直
後に各回転部材の温度低下部分（待機時における定着ロ
ーラとの非接触部分）との接触によって定着ローラの温
度が奪われて一時的な低下を招くからである。

【０００７】このような定着ローラの温度低下は、定着
性能を発揮する上で非常に大きな問題であり、特に、カ
ラー画像の定着においては画像の光沢性や透明性が温度
条件によって変化するため、色再現に大きく影響するこ
とになる。例えば、画像形成の開始直後に定着ローラの
温度が低下している状態で記録材上に定着されたカラー
画像は、光沢性や透明性の低い低画質なものとなる。そ
して、このものよりもさらに定着ローラの温度が低下し
ている状態では、記録材上でのカラー画像の定着が不十
分となり、記録材上からのトナーの脱落が発生すること
もある。

【０００８】このような課題を解決する上で、定着ロー
ラの待機時の温度を所定の定着温度よりも高めに設定し
ておき、画像形成の開始直後に定着ローラの温度が一時
的に低下しても定着性能に悪影響を与えないようにする
ことが従来より行われている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如く
定着ローラの待機時の温度を所定の定着温度よりも高め
に設定するものでは、不必要なエネルギーを定着装置に
付与することになり、非常に不経済なものとなる。しか
も、定着ローラの温度を待機時に必要以上に高くしてお
くと、待機時間が長ければ長いほど定着ローラに熱的な
悪影響が生じ、定着ローラの寿命を著しく低下させるこ
とになる。

【００１０】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、エネルギを無駄に消費
することなく定着ローラの長寿命化を図るとともに、待
機状態を解除した画像形成の開始直後から良好な定着性
能が得られる定着装置およびこれを備えた画像形成装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、互いに圧接して配置された一対の定着ロ
ーラを備え、このうち少なくとも一方の定着ローラの内
部に熱源が設けられ、画像形成の開始によって記録され
た記録材上のトナー像を上記一対の定着ローラのニップ
部に通過させて加熱することにより記録材に定着させる
ようにした定着装置を前提とする。そして、いずれか一
方の定着ローラに接触して回転する回転部材の温度を検
出する回転部材温度検出手段と、この回転部材温度検出
手段により検出された回転部材の温度に基づいて画像形
成の開始タイミングを制御する制御手段とを備えてい
る。

【００１２】この特定事項により、定着ローラに対し接
触して回転する回転部材の温度に基づいて画像形成の開
始タイミングが制御されるので、待機解除により定着ロ
ーラが回転し始めることによって、いずれかの定着ロー
ラに対し接触して回転する回転部材（例えば、オイル塗
布ローラやクリーニングローラなど）により定着ローラ
の熱が奪われて定着性能が十分に発揮できない場合に
は、画像形成の開始タイミングを遅らせることで、定着
ローラの定着性能を発揮し得る温度に復帰するまで待つ
ように制御することが可能となる。

【００１３】これにより、定着ローラの待機時の温度を
所定の定着温度よりも高めに設定するもののように不必
要なエネルギを無駄に消費することはなく、待機状態を
解除した画像形成の開始直後から良好な定着性能を得る
ことが可能となる。その上、定着ローラの温度を待機時
に必要以上に高く設定する必要もなく、待機時間が長く
ても定着ローラに熱的な悪影響を生じさせることがなく
なって、定着ローラの寿命を延ばすことが可能となる。

【００１４】特に、待機状態を解除した画像形成の開始
直後に定着ローラの温度を高めるものとして、以下の構
成が掲げられる。

【００１５】つまり、定着ローラの温度を検出する定着
ローラ温度検出手段を備え、回転部材温度検出手段によ
り検出された回転部材の温度が所定温度未満であるとき
に、上記定着ローラ温度検出手段により検出された定着
ローラの温度に係わらず、画像形成の開始信号の発生と
同時に定着ローラ内の熱源による加熱を行わせるととも
に、定着ローラの温度が所望値に回復する時間を予想し
て制御手段による画像形成の開始タイミングを遅らせる
ような制御を行うものである。この場合、回転部材の温
度が所定温度未満であるとき、例えば待機状態を解除し
た画像形成の開始直後に定着ローラの熱を奪って定着不
良を生じさせるように回転部材の温度が低いときには、
画像形成の開始信号の発生と同時に定着ローラ内の熱源
による加熱が行われるので、定着ローラの温度を検出し
た後に定着ローラ内の熱源による加熱を行うものに比し
て、待機状態を解除した画像形成の開始直後の定着温度
までの復帰がいち早く行われる。

【００１６】しかも、定着ローラが定着温度に復帰した
直後に記録材を定着ローラに到着させることが可能とな
り、画像形成の開始信号の発生から定着温度の復帰を待
つ構成でありながら、画像形成の開始信号の発生から定
着完了までに要する時間を短縮することが可能となる。

【００１７】そして、回転部材の構成を特定するものと
して、以下の構成が掲げられる。

【００１８】つまり、離型剤を定着ローラに塗布するロ
ーラを回転部材として適用したものである。この場合に
は、定着ローラに対し接触する回転部材のうち、離型材
を定着ローラに塗布するローラは、その熱伝導率が高く
定着ローラの温度低下を引き起こす大きな原因となり易
いため、このローラの温度を検出することで、定着ロー
ラの温度低下を如実に把握することが可能となる。

【００１９】また、上述の定着装置を備えた画像形成装
置に特定することで、画像形成装置のスタートにより、
その直後から良好な画像を複写することが可能となる。

【００２０】特に、待機状態を解除してから画像形成を
開始するまでに要する画像形成装置の待ち時間の不安を
解消するものとして、以下の構成が掲げられる。

【００２１】すなわち、画像形成装置において、制御手
段による制御によって画像形成の開始信号の発生から画
像形成の開始タイミングが遅れるときに、その旨と、画
像形成が開始されるまでに要するおおよその遅延時間と
を表示する表示部を備える構成としたものである。この
場合、画像形成の開始信号の発生から画像形成の開始タ
イミングが遅れることに対して、その旨と、画像形成が
開始されるまでに要するおおよその遅延時間とを表示部
に表示し、使用者の不安を解消することが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】本実施形態では、本発明に係る定着装置を
電子写真式のデジタルカラー複写機（画像形成装置）に
適用した場合について説明する。

【００２４】−デジタルカラー複写機の全体構成の説明
−図１は本形態に係るデジタルカラー複写機１の内部構
成の概略を前方から示す縦断正面図である。この図１の
ように、本デジタルカラー複写機１は、両面自動原稿送
り部２（ＲＡＤＦ：Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ａｕ
ｔｏｍａｔｉｃＤｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）、画
像読取部３及び画像形成部４を備えている。以下、各部
について説明する。

【００２５】＜両面自動原稿送り部２の説明＞両面自動
原稿送り部２は、透明なガラス等で成る原稿台２１上に
この原稿台２１に対して開閉可能に支持され、原稿台２
１に対して所定の位置関係をもって装着されている。こ
の両面自動原稿送り部２は、原稿をその一方の面（例え
ば表面）が原稿台２１の所定位置において画像読取部３
に対向するように搬送し、この一方の面の画像の読み取
りが終了した後に原稿を一旦退避させて反転し、原稿を
その他方の面（例えば裏面）が原稿台２１の所定位置に
おいて画像読取部３に対向するように原稿台２１に向か
って搬送するようになされている。そして、両面自動原
稿送り部２は、１枚の原稿について両面の画像の読み取
りが終了すると、この原稿を排出してから、次の原稿に
ついての両面搬送動作を実行する。以上の原稿の搬送及
び反転動作は、デジタルカラー複写機１全体の動作に関
連して制御される。

【００２６】＜画像読取部３の説明＞画像読取部３は、
原稿台２１上に載置された原稿の画像や両面自動原稿送
り部２により１枚ずつ給紙される原稿の画像を読み取っ
て画像データを作成する部分であって、デジタルカラー
複写機１の上部、つまり原稿台２１の下方に設けられて
いる。この画像読取部３は、露光光源３１、第１〜第３
反射鏡３２，３３，３４、結像レンズ３５、光電変換素
子３６を備えている。この場合、露光光源３１及び第１
反射鏡３２によって第１の走査ユニット３７が構成され
ている一方、第２及び第３反射鏡３３，３４によって第
２の走査ユニット３８が構成されている。

【００２７】上記露光光源３１は、両面自動原稿送り部
２の原稿台２１上に載置された原稿や両面自動原稿送り
部２を搬送される原稿の画像面に対して光を照射するも
のである。各反射鏡３２，３３，３４は、図１に破線で
光路を示すように、原稿からの反射光像を一旦所定方向
（図１では左方向）に偏向（反射）させた後、下方に偏
向させ、その後、結像レンズ３５に向かうように図中右
方向に偏向させるようになっている。

【００２８】第１の走査ユニット３７（露光光源３１及
び第１反射鏡３２）は、原稿台２１の下面に対し一定の
速度を保ちながら所定の走査速度で平行に往復動（図１
では左右動）するものである。第２の走査ユニット３８
（第２及び第３反射鏡３３，３４）は、原稿台２１の下
面に対し第１の走査ユニット３７と一定の速度関係を保
って平行に往復動（図１では左右動）するものである。

【００２９】結像レンズ３５は、第２の走査ユニット３
８の第３反射鏡３４により偏向された原稿からの反射光
像を縮小し、この縮小された光像を光電変換素子３６上
の所定位置に結像させるものである。

【００３０】光電変換素子３６は、結像された光像を順
次光電変換して電気信号として出力するものである。光
電変換素子３６は、白黒画像またはカラー画像を読み取
り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に色分解
したラインデータを出力することができる３ラインのカ
ラーＣＣＤである。この光電変換素子３６（ＣＣＤ）に
より電気信号に変換された原稿画像情報は、図示しない
画像処理部に転送されて所定の画像データ処理が施され
る。

【００３１】＜画像形成部４の説明＞画像形成部４は、
画像形成系４１と転写紙搬送系４２とを備えている。

【００３２】画像形成系４１は、デジタルカラー複写機
１の本体１０の上部に設けられ、その下側に給紙機構４
３を備えている。給紙機構４３は、本体１０の下端部に
装着した給紙カセット１２内に積載収容されている記録
材としての用紙Ｐを一枚ずつ分離して画像形成系４１に
供給するようになされている。この画像形成系４１に供
給される用紙Ｐは、カットシート状の紙であり、画像形
成系４１の手前（図１では右側）に設けられた上下一対
のレジストローラ４０，４０によって、画像形成系４１
への供給タイミングが制御されるようになっている。ま
た、片面に画像が形成された用紙Ｐも、レジストローラ
４０，４０によって、画像形成系４１での画像形成にタ
イミングを合わせて再度画像形成系４１に供給（搬送）
される。

【００３３】画像形成系４１の下方には、転写搬送ベル
ト機構４４が設けられている。この転写搬送ベルト機構
４４は、デジタルカラー複写機１の本体１０の略中央部
に設けられている。転写搬送ベルト機構４４は、その一
側（図１では左側）に設けられた駆動ローラ４４ａと、
他側（図１では右側）に設けられた従動ローラ４４ｂ
と、この両ローラ４４ａ，４４ｂ間に張架され、図１中
に示す矢印Ｚ方向に駆動する無端の転写搬送ベルト４４
ｃとを備え、この転写搬送ベルト４４ｃの表面上に用紙
Ｐを静電吸着させることによって、レジストローラ４
０，４０から供給される用紙Ｐを他側（上流側）から一
側（下流側）に搬送するようになされている。転写紙搬
ベルト機構４４の用紙Ｐ搬送方向下流側（図１では左
側）には定着装置４５が設けられ、この定着装置４５に
よって、用紙Ｐに転写形成されたトナー像を用紙Ｐ上に
定着させることが行われる。定着装置４５の一側には切
換ゲート４６が設けられている。この切換ゲート４６
は、後述する定着ローラ４８，４９間のニップを通過し
た定着後の用紙Ｐを、本体１０の一側外壁に取り付けた
排紙トレイ１１に対し上下一対の排出ローラ１１ａ，１
１ａによって排出する排出経路と、転写搬送ベルト機構
４４の下方を通して画像形成系４１に再供給する再供給
経路とに選択的に切り換えるように構成されている。こ
の再供給経路は、スイッチバック搬送機構４７を備え、
切換ゲート４６により再供給経路側に搬送された用紙Ｐ
の表裏面をスイッチバック搬送機構４７によって上下逆
転させてから画像形成系４１に向かって再供給するよう
になされている。

【００３４】転写搬送ベルト機構４４の上方には、第１
の画像形成ステーションＳ１、第２の画像形成ステーシ
ョンＳ２、第３の画像形成ステーションＳ３及び第４の
画像形成ステーションＳ４がそれぞれ転写搬送ベルト４
４ｃに近接して用紙搬送経路上流側（図１では左側）か
ら順に所定間隔置きに並設されている。この場合、転写
搬送ベルト４４ｃ上の用紙Ｐは、第１の画像形成ステー
ションＳ１、第２の画像形成ステーションＳ２、第３の
画像形成ステーションＳ３及び第４の画像形成ステーシ
ョンＳ４に順次搬送されることになる。

【００３５】各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４は、実
質的に同一構成となり、図１に示す矢印Ｆ方向にそれぞ
れ回転する感光体としての感光体ドラム５を具備してい
る。この各感光体ドラム５の周囲には、各感光体ドラム
５を帯電し、各感光体ドラム５の外周面上に静電潜像を
形成する帯電器５１と、感光体ドラム５の外周面上に形
成された静電潜像を粉体としてのトナーにより可視像に
現像する現像装置５２と、感光体ドラム５の外周面上に
現像されたトナー像（可視像）を用紙Ｐに転写する転写
用放電器５３と、感光体ドラム５の外周面上に残留する
トナーを除去するクリーニング装置５４とが感光体ドラ
ム５の回転方向（矢印Ｆ方向）に沿って順次設けられて
いる。

【００３６】また、各感光体ドラム５の上方には、レー
ザビームスキャナユニット５５（以下、ＬＳＵと称す
る。）が設けられている。この各ＬＳＵ５５は、画像デ
ータに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ
素子（図示せず）と、この半導体レーザ素子からのレー
ザビームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラ
ー５５ａ（偏向装置）と、このポリゴンミラー５５ａに
より偏向されたレーザビームを感光体ドラム５の外周面
上に結像させるためのｆθレンズ５５ｂ及びミラー５５
ｃ，５５ｄとを備えている。

【００３７】第１の画像形成ステーションＳ１のＬＳＵ
５５にはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信
号が入力され、第２の画像形成ステーションＳ２のＬＳ
Ｕ５５にはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する
画素信号が入力され、第３の画像形成ステーションＳ３
のＬＳＵ５５にはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に
対応する画素信号が入力され、さらに、第４の画像形成
ステーションＳ４のＬＳＵ５５にはカラー原稿画像のイ
エロー色成分像に対応する画素信号が入力されるように
なされている。これにより、色変換された原稿画像情報
に対応する静電潜像が各感光体ドラム５の外周面上に形
成される。

【００３８】第１の画像形成ステーションＳ１の現像装
置５２には黒色のトナーが収容され、第２の画像形成ス
テーションＳ２の現像装置５２にはシアン色のトナーが
収容され、第３の画像形成ステーションＳ３の現像装置
５２にはマゼンタ色のトナーが収容され、さらに、第４
の画像形成ステーションＳ４の現像装置５２にはイエロ
ー色のトナーが収容されている。各感光体ドラム５の外
周面上の静電潜像は、これら各色のトナーにより可視像
に現像され、これにより、画像形成系４１において色変
換された原稿画像情報が各色のトナーによってトナー像
として再現されるようになっている。

【００３９】第１の画像形成ステーションＳ１と給紙機
構４３との間には用紙吸着用帯電器５６が設けられてい
る。この用紙吸着用帯電器５６は、転写搬送用ベルト４
４ｃの表面を帯電するものであり、給紙機構４３から供
給された用紙Ｐを転写搬送用ベルト４４ｃ上に確実に吸
着させることによって、第１の画像形成ステーションＳ
１から第４の画像形成ステーションＳ４までの間で用紙
Ｐをずれさせずに搬送するようにしている。

【００４０】一方、第４の画像形成ステーションＳ４と
定着装置４５との間には、除電用放電器５７が駆動ロー
ラ４１ａのほぼ真上に位置して設けられている。この除
電用放電器５７には、転写搬送用ベルト４４ｃに静電吸
着されている用紙Ｐを転写搬送用ベルト４４ｃから分離
するための交流電流が印加されている。

【００４１】そして、本デジタルカラー複写機１に使用
される用紙Ｐは、給紙カセット１２から送り出されて給
紙機構４３の用紙搬送経路のガイド内に供給されると、
その用紙Ｐの先端部分がセンサ（図示せず）により検知
され、このセンサから出力される検知信号に基づいて一
対のレジストローラ４０，４０により一旦停止される。
そして、用紙Ｐは、各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４
とタイミングをとって、図１の矢印Ｚ方向に回転してい
る転写搬送ベルト４４ｃ上に送られる。このとき、転写
搬送ベルト４４ｃには用紙吸着用帯電器５６による所定
の帯電が施されているため、用紙Ｐは、各画像形成ステ
ーションＳ１〜Ｓ４を通過する間、安定して搬送供給さ
れる。

【００４２】各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４におい
ては、各色のトナー像がそれぞれ形成され、転写搬送ベ
ルト４４ｃにより静電吸着されて搬送される用紙Ｐの支
持面上で各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４のトナー像
が重ね合わされて画像が転写される。そして、第４の画
像形成ステーションＳ４による画像の転写が完了する
と、用紙Ｐは、その先端部分から順次陰電用放電器５７
により転写搬送ベルト４４ｃ上から剥離され、定着装置
４５へと導かれる。この定着装置４５においてトナー画
像が定着された用紙Ｐは、排出ローラ１１ａにより用紙
排出口（図示せず）を介して排出トレイ１１上に排出さ
れる。

【００４３】そして、本発明の特徴部分として、図２に
示すように、定着装置４５は、互いに圧接するように配
置された上側定着ローラ４８（定着ローラ）および下側
定着ローラ４９（定着ローラ）を備えている。上側定着
ローラ４８および下側定着ローラ４９はいずれも、アル
ミニウム製の芯金４８ａ，４９ａの表面側にシリコーン
ゴム製のゴム層４８ｂ，４９ｂを有し、かつ芯金４８
ａ，４９ａの内部にハロゲンランプなどからなる熱源と
しての加熱ヒータ４８ｃ，４９ｃを有する構成となる。

【００４４】上側定着ローラ４８の周囲には、上側剥離
爪４８ｄ、上側クリーニングローラ４８ｅ、定着ローラ
温度検出手段としての上側ローラ温度検出器４８ｆ、お
よび回転部材としてのオイル塗布ローラ４８ｇが配設さ
れている。一方、下側定着ローラ４９の周囲には、下側
剥離爪４９ｄ、下側クリーニングローラ４９ｅ、および
定着ローラ温度検出手段としての下側ローラ温度検出器
４９ｆが配設されている。

【００４５】上記上下の剥離爪４８ｄ、４９ｄは、各定
着ローラ４８，４９に巻き付く用紙Ｐを定着ローラ４
８，４９から剥がす機能を備えている。上下のクリーニ
ングローラ４８ｅ，４９ｅは、その表面がフェルトのロ
ーラであり、定着ローラ４８，４９の表面に対しそれぞ
れ個別に摺接し、定着ローラ４８，４９の表面に付着し
たオフセットトナーを回収するようになされている。オ
イル塗布ローラ４８ｇは、その表面がゴムからなるロー
ラであって、上側定着ローラ４８の表面に対し接触し、
離型材としてのシリコーンオイルを上側定着ローラ４８
の表面に塗布するようになされている。上下のローラ温
度検出器４８ｆ，４９ｆは、サーミスタからなり、各々
接触する定着ローラ４８，４９の表面温度を検出するよ
うになされている。そして、この上下のローラ温度検出
器４８ｆ，４９ｆにより検出された定着ローラ４８，４
９の表面温度は、それぞれ制御手段としての定着制御部
６０に出力される。

【００４６】定着制御部６０は、上下のローラ温度検出
器４８ｆ，４９ｆの検出結果に基づいて電源ユニット６
１の動作を制御し、上下の定着ローラ４８，４９内の加
熱ヒータ４８ｃ，４９ｃをＯＮまたはＯＦＦ作動させる
ことで、各定着ローラ４８，４９の表面温度を調整する
ようになされている。この場合、上下の定着ローラ４
８，４９は、画像形成を円滑に行う上で、予め定めた定
着温度Ｔ０（ここでは１７０°Ｃ）を保持するように制
御されているものの、画像形成の開始信号が発生される
までの間の待機時にオイル塗布ローラ４８ｇなどの表面
温度が下がると、画像形成の開始直後の回転により、特
に上側定着ローラ４８の熱がオイル塗布ローラ４８ｇに
吸収され、定着に必要な熱をトナー像に与えることがで
きず、定着不良による画像低下を招くおそれがある。

【００４７】ここで、図３に示すように、画像形成の開
始直後におけるオイル塗布ローラ４８ｇの接触による上
側定着ローラ４８の温度低下を調べた結果を示す。この
場合、上側定着ローラ４８は、定着温度１７０°Ｃから
の温度低下を測定したものであり、定着ローラ４８，４
９間のニップを通過した用紙Ｐによって温度５°Ｃ程度
低下するものとする。

【００４８】図３において、画像形成の開始直後におけ
るオイル塗布ローラ４８ｇの接触による上側定着ローラ
４８の温度低下は、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度
が６０°Ｃの場合に６°Ｃであり、オイル塗布ローラ４
８ｇの表面温度が１００°Ｃの場合に４°Ｃであり、さ
らにオイル塗布ローラ４８ｇの表面温度が１４０°Ｃの
場合に２°Ｃであることがそれぞれ判る。

【００４９】上記デジタルカラー複写機１の原稿台２１
の前方には操作部（図示せず）が設けられ、図示しない
コピースタートボタンが設けられている。デジタルカラ
ー複写機１は、コピースタートボタンのＯＮ操作により
画像形成の開始信号が発生する。ここで、上側定着ロー
ラ４８の待機温度とオイル塗布ローラ４８ｇの表面温度
との違い（温度差）によって生ずる上側定着ローラ４８
の温度推移を図４に基づいて説明する。図４中、Ｔ０
は、上述の如く画像形成を円滑に行う上で必要な通常の
定着温度であって、ここでは１７０°Ｃに設定されてい
る。また、ＴＨは、通常の待機温度よりも１０°Ｃ高い
状態で待機させた場合の高温待機温度であって、ここで
は１８０°Ｃに設定されている。そして、ＴＬは、画像
形成を円滑に行う上で最低限度必要な定着下限温度であ
って、ここでは１６０°Ｃとされている。

【００５０】図４中、実線は、オイル塗布ローラ４８ｇ
の表面温度が６０°Ｃと低い場合において通常の待機温
度Ｔ０で待機している上側定着ローラ４８の画像形成開
始後の温度推移を示している。

【００５１】この場合、上側定着ローラ４８の表面温度
は、デジタルカラー複写機１のコピースタートボタンの
ＯＮ操作により、画像形成の開始信号が発生して上側定
着ローラ４８が回転し始めるポイントａにおいて、通常
の待機温度Ｔ０（１７０°Ｃ）から下降し始め、ポイン
トｂで定着下限温度ＴＬ（１６０°Ｃ）に達し、この定
着下限温度ＴＬを下回った後、ポイントｃで通常の定着
温度Ｔ０まで復帰する。具体的には、オイル塗布ローラ
４８ｇの表面温度が６０°Ｃと低い場合の上側定着ロー
ラ４８の温度低下は、定着ローラ４８，４９間のニップ
を通過した際の用紙Ｐによる５°Ｃと、オイル塗布ロー
ラ４８ｇとの接触による６°Ｃと、その他の部材による
２°Ｃとの和により１３°Ｃとなり、定着下限温度ＴＬ
を下回る１５７°Ｃまで下降する。

【００５２】図４中、破線は、オイル塗布ローラ４８ｇ
の表面温度が１４０°Ｃと高い場合において通常の待機
温度Ｔ０で待機している上側定着ローラ４８の画像形成
開始後の温度推移を示している。

【００５３】この場合、上側定着ローラ４８の表面温度
は、デジタルカラー複写機１のコピースタートボタンの
ＯＮ操作（画像形成開始信号の発生）により、上側定着
ローラ４８が回転し始めるポイントａにおいて通常の待
機温度Ｔ０（１７０°Ｃ）から下降し始めるが、定着下
限温度ＴＬ（１６０°Ｃ）に達することなく、ポイント
ｅで通常の定着温度Ｔ０まで復帰する。具体的には、オ
イル塗布ローラ４８ｇの表面温度が１４０°Ｃと高い場
合の上側定着ローラ４８の温度低下は、定着ローラ４
８，４９間のニップを通過した際の用紙Ｐによる５°Ｃ
と、オイル塗布ローラ４８ｇとの接触による２°Ｃと、
その他の部材による１°Ｃとの和により８°Ｃとなり、
定着下限温度ＴＬを上回る１６２°Ｃまでしか下降しな
い。

【００５４】図４中、一点鎖線は、オイル塗布ローラ４
８ｇの表面温度が６０°Ｃと低い場合において高温待機
温度ＴＨ（１８０°Ｃ）で待機している上側定着ローラ
４８の画像形成開始後の温度推移を示している。

【００５５】この場合、上側定着ローラ４８の表面温度
は、デジタルカラー複写機１のコピースタートボタンの
ＯＮ操作により、上側定着ローラ４８が回転し始めるポ
イントｄにおいて高温待機温度ＴＨ（１８０°Ｃ）から
下降し始め、ポイントｆで通常の定着温度Ｔ０まで復帰
する。具体的には、高温待機温度ＴＨ（１８０°Ｃ）で
あるときの上側定着ローラ４８の温度低下は、定着ロー
ラ４８，４９間のニップを通過した際の用紙Ｐによる５
°Ｃと、オイル塗布ローラ４８ｇとの接触による６°Ｃ
と、その他の部材による２°Ｃとの和により１３°Ｃと
なり、通常の定着温度Ｔ０を下回るものの、最大１６７
°Ｃまでしか下降しない。

【００５６】この結果から、通常の定着温度Ｔ０で待機
している上側定着ローラ４８では、オイル塗布ローラ４
８ｇの表面温度が低い場合、画像形成開始直後の定着温
度不足による定着不良を回避できないが、通常の待機温
度Ｈ０よりも高い高温待機温度ＴＨで上側定着ローラ４
８が待機していれば、画像形成開始直後の定着温度不足
による定着不良を解消できることが判る。しかしなが
ら、上側定着ローラ４８を高温待機温度で待機させる
と、本願の課題で述べたように、無駄にエネルギを消費
し、定着ローラに熱的な悪影響が生じて定着ローラの寿
命を著しく低下させるという問題を招来する。

【００５７】かかる点で、本発明では、図２に示すよう
に、上記オイル塗布ローラ４８ｇにも回転部材温度検出
手段としてのサーミスタからなるオイル塗布ローラ温度
検出器６２を設けている。このオイル塗布ローラ温度検
出器６２によって検出されたオイル塗布ローラ４８ｇの
表面温度は定着制御部６０に出力され、定着制御部６０
においてオイル塗布ローラ４８ｇの表面温度に基づく画
像形成の開始タイミングの制御がなされるようにしてい
る。

【００５８】ここで、用紙Ｐによる温度低下を５°Ｃ、
オイル塗布ローラ４８ｇなどによる温度低下を加味し、
図３を参考にして各々の条件下での上側定着ローラ４８
の温度低下を求める。

【００５９】上側定着ローラ４８ｇが通常の待機温度Ｔ
０（１７０°Ｃ）である場合、オイル塗布ローラ４８ｇ
の表面温度が１４０°Ｃであれば、上側定着ローラ４８
ｇの温度低下は８°Ｃ（５°Ｃ＋２°Ｃ＋１°Ｃ）とな
って１６２°Ｃまで低下することが判る。同じく、オイ
ル塗布ローラ４８ｇの表面温度が１００°Ｃであれば、
上側定着ローラ４８ｇの温度低下は１０．５°Ｃ（５°
Ｃ＋４°Ｃ＋１．５°Ｃ）となって１５９．５°Ｃまで
低下することが判る。同じく、オイル塗布ローラ４８ｇ
の表面温度が６０°Ｃであれば、上側定着ローラ４８ｇ
の温度低下は１３°Ｃ（５°Ｃ＋６°Ｃ＋２°Ｃ）とな
って１５７°Ｃまで低下することが判る。

【００６０】また、上側定着ローラ４８ｇが高温待機温
度ＴＨ（１８０°Ｃ）である場合、オイル塗布ローラ４
８ｇの表面温度が１００°Ｃであれば、上側定着ローラ
４８ｇの温度低下は１０°Ｃ（５°Ｃ＋４°Ｃ＋１．５
°Ｃ）となって１６９．５°Ｃまで低下することが判
る。同じく、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度が６０
°Ｃであれば、上側定着ローラ４８ｇの温度低下は１３
°Ｃ（５°Ｃ＋６°Ｃ＋２°Ｃ）となって１６７°Ｃま
で低下することが判る。

【００６１】このような結果を得て、本実施形態では、
オイル塗布ローラ温度検出器６２によって検出されるオ
イル塗布ローラ４８ｇの予め定める所定温度を１００°
Ｃに設定している。この場合、オイル塗布ローラ４８ｇ
の予め定める所定温度とは、図４に実線で示す曲線のよ
うに、上側定着ローラ４８の待機温度が熱の吸収によっ
て定着下限温度ＴＬを下回る要因となり得るオイル塗布
ローラ４８ｇの表面温度のことである。

【００６２】そして、上側定着ローラ４８の待機温度は
定着温度と等しい必要最低限の通常の待機温度Ｔ０（１
７０°Ｃ）とされ、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度
が予め定めた所定温度（１００°Ｃ）を下回ると、画像
形成部４での画像形成の開始タイミングを定着制御部６
０によって調整して、上側定着ローラ４８の表面温度が
回復する時間を持ち、定着不良が起こらないようしてい
る。また、定着制御部６０は、オイル塗布ローラ４８ｇ
の表面温度が予め定めた所定温度（１００°Ｃ）を下回
ると、上下のローラ温度検出器４８ｆ，４９ｆによる検
出結果に係わらず、デジタルカラー複写機１のコピース
タートボタンのＯＮ操作による画像形成の開始信号の発
生と同時に上下の定着ローラ４８，４９内の加熱ヒータ
４８ｃ，４９ｃによる加熱を行わせるとともに、各定着
ローラ４８，４９の表面温度が通常の定着温度Ｔ０に回
復する時間を予想して画像形成の開始タイミングを遅ら
せる制御を行うようにしている。さらに、原稿台２１前
方の操作部付近には、図示しない表示部が設けられ、使
用者に対しデジタルカラー複写機１の各種情報が表示さ
れるようになっている。

【００６３】次に、定着制御部６０による画像形成の開
始タイミングの制御を図５に示すフローチャートに基づ
いて説明する。

【００６４】まず、図５のフローチャートにおいて、ス
タート後、ステップＳ１において、オイル塗布ローラ温
度検出器６２により検出されたオイル塗布ローラ４８ｇ
の表面温度が、予め定めた所定温度（１００°Ｃ）より
も高いか否かを判定する。このステップＳ１の判定が、
オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度が１００°Ｃよりも
低いＮＯである場合には、ステップＳ２に進み、デジタ
ルカラー複写機１のコピースタートボタンのＯＮ操作に
よって画像形成の開始信号が発生しているか否かを判定
する。このステップＳ２の判定が、コピースタートボタ
ンがＯＮ操作されていないＮＯである場合には、ステッ
プＳ１に戻ってコピースタートボタンがＯＮ操作される
までの間、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度が１００
°Ｃよりも高いか否かを判定しつつ待機する。

【００６５】一方、ステップＳ２の判定が、コピースタ
ートボタンがＯＮ操作されているＹＥＳの場合には、ス
テップＳ３において、上下の定着ローラ４８，４９内の
加熱ヒータ４８ｃ，４９ｃによる加熱を行う。このと
き、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度が予め定めた所
定温度（１００°Ｃ）を下回っているため、上下のロー
ラ温度検出器４８ｆ，４９ｆによる検出結果に係わら
ず、コピースタートボタンのＯＮ操作による画像形成の
開始信号の発生と同時に上下の定着ローラ４８，４９内
の加熱ヒータ４８ｃ，４９ｃによる加熱が行われる。

【００６６】次いで、ステップＳ４において、上下の定
着ローラ４８，４９を回転させ、オイル塗布ローラ４８
ｇおよび他の部材（上側剥離爪４８ｄ、上側クリーニン
グローラ４８ｅ、下側剥離爪４９ｄおよび下側クリーニ
ングローラ４９ｅなど）も各定着ローラ４８，４９の表
面に対し接触させながら連れ回り回転させる。

【００６７】その後、ステップＳ５において、用紙Ｐが
定着装置４５に到着するまでに上下の定着ローラ４８，
４９の表面温度が通常の定着温度（１７０°Ｃ）に復帰
するか否かを判定し、この判定が、用紙Ｐが定着装置４
５に到着するまでに上下の定着ローラ４８，４９の表面
温度が１７０°Ｃに復帰しないＮＯの場合には、用紙Ｐ
が定着装置４５に到着するまでに上下の定着ローラ４
８，４９の表面温度が１７０°Ｃに復帰するまで待機す
る一方、用紙Ｐが定着装置４５に到着するまでに上下の
定着ローラ４８，４９の表面温度が１７０°Ｃに復帰す
るＹＥＳの場合には、ステップＳ６に進む。この場合、
用紙Ｐがレジストローラ４０，４０の回転開始後から定
着装置４５に到達するまでに約４秒要するので、定着制
御部６０による画像形成の開始タイミングの制御は、上
下の定着ローラ４８，４９の待機温度が通常の定着温度
Ｔ０に達する４秒前を予想してレジストローラ４０，４
０による用紙Ｐの搬送を開始するようにデジタルカラー
複写機１の制御部（図示せず）に信号を出力する。

【００６８】このとき、コピースタートボタンをＯＮ操
作しても用紙Ｐが搬送されず、画像形成が開始されない
と、使用者に不安を与えるので、用紙Ｐが定着装置４５
に到着するまでに上下の定着ローラ４８，４９の表面温
度が１７０°Ｃに復帰しないＮＯの場合には、この画像
形成の開始タイミングが遅れる旨と、定着ローラ４８，
４９の表面温度が１７０°Ｃに復帰するまでに要するお
およその待機時間とが操作部付近の表示部に表示される
ので、使用者の不安を解消することができる。

【００６９】そして、ステップＳ６において、画像形成
を開始するとともに、用紙Ｐの搬送を開始する。

【００７０】一方、上記ステップＳ１の判定が、オイル
塗布ローラ４８ｇの表面温度が１００°Ｃよりも高いＹ
ＥＳである場合には、ステップＳ７に進み、デジタルカ
ラー複写機１のコピースタートボタンのＯＮ操作によっ
て画像形成の開始信号が発生しているか否かを判定す
る。このステップＳ７の判定が、コピースタートボタン
がＯＮ操作されていないＮＯである場合には、ステップ
Ｓ１に戻ってコピースタートボタンがＯＮ操作されるま
で待機する。一方、ステップＳ７の判定が、コピースタ
ートボタンがＯＮ操作されているＹＥＳである場合に
は、ステップＳ８において、画像形成を開始するととも
に、用紙Ｐの搬送を開始する。

【００７１】このように、本実施形態では、上下の定着
ローラ４８，４９に対し接触して回転するオイル塗布ロ
ーラ４８ｇの表面温度に基づいて画像形成の開始タイミ
ングが制御されるので、待機解除により各定着ローラ４
８，４９が回転し始めることによって、特に上側定着ロ
ーラ４８に対し接触して回転するオイル塗布ローラ４８
ｇなどにより上側定着ローラ４８の熱が奪われて定着性
能が十分に発揮できない場合には、画像形成の開始タイ
ミングを遅らせることで、上下の定着ローラ４８，４９
の定着性能を発揮し得る温度に復帰するまで待つように
制御されることになる。

【００７２】これにより、定着ローラの待機時の表面温
度を所定の定着温度よりも高めに設定するもののように
不必要なエネルギを無駄に消費することはなく、待機状
態を解除した画像形成の開始直後から良好な定着性能を
得ることができる。その上、上下の定着ローラ４８，４
９の表面温度を待機時に必要以上に高く設定する必要も
なく、待機時間が長くても各定着ローラ４８，４９に熱
的な悪影響を生じさせることがなくなって、各定着ロー
ラ４８，４９の寿命を延ばすことができる。

【００７３】また、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度
が１００°Ｃよりも低いときには、画像形成の開始信号
の発生と同時に上下の定着ローラ４８，４９内の加熱ヒ
ータ４８ｃ，４９ｃによる加熱が行われるので、定着ロ
ーラの表面温度を検出した後に定着ローラ内の熱源によ
る加熱を行うものに比して、待機状態を解除した画像形
成の開始直後の定着温度までの復帰をいち早く行うこと
ができる。

【００７４】しかも、各定着ローラ４８，４９が通常の
定着温度Ｔ０に復帰した直後に用紙Ｐを各定着ローラ４
８，４９に到着させることが可能となり、画像形成の開
始信号の発生から通常の定着温度Ｔ０の復帰を待つ構成
でありながら、画像形成の開始信号の発生から定着完了
までに要する時間を短縮することができる。

【００７５】そして、上側定着ローラ４８に対し接触す
る部材のうち、シリコーンオイルを上側定着ローラ４８
に塗布するオイル塗布ローラ４８ｇは、その熱伝導率が
高く上側定着ローラ４８の温度低下を引き起こす大きな
原因となり易いため、このオイル塗布ローラ４８ｇの表
面温度をオイル塗布ローラ温度検出器６２により検出す
ることで、定着ローラ４８の温度低下を如実に把握する
ことができる。

【００７６】また、デジタルカラー複写機１のコピース
タートボタンのＯＮ操作により、その直後から良好な画
像を複写することができる。

【００７７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下の
ような効果が発揮される。先ず、定着ローラに対し接触
して回転する回転部材の温度に基づいて画像形成の開始
タイミングを制御することで、定着ローラの熱を回転部
材に奪われても画像形成の開始タイミングを遅らせて定
着ローラの定着性能を発揮し得る温度に復帰するまで待
機させることが可能となり、不必要なエネルギを無駄に
消費することを防止して画像形成の開始直後から良好な
定着性能を得ることができる上、定着ローラに熱的な悪
影響を生じさせることを防止して定着ローラの寿命を延
ばすことができる。

【００７８】特に、待機状態を解除した画像形成の開始
直後に定着ローラの熱を奪って定着不良を生じさせるよ
うに回転部材の温度が低いときには、画像形成の開始信
号の発生と同時に定着ローラ内の熱源による加熱を行う
ことで、待機状態を解除した画像形成の開始直後の定着
温度までの復帰をいち早く行うことができる。

【００７９】しかも、定着ローラが定着温度に復帰した
直後に記録材を定着ローラに到着させることが可能とな
り、画像形成の開始信号の発生から定着完了までに要す
る時間を短縮させることができる。

【００８０】そして、離型剤を定着ローラに塗布するロ
ーラを回転部材として適用することで、熱伝導率が高く
定着ローラの温度低下を引き起こす大きな原因となり易
いローラの温度を検出し、定着ローラの温度低下を如実
に把握することができる。

【００８１】また、上述の定着装置を画像形成装置に備
えることで、画像形成装置のスタートにより、その直後
から良好な画像を複写することができる。

【００８２】特に、画像形成の開始信号の発生から画像
形成の開始タイミングが遅れることに対して、その旨
と、画像形成が開始されるまでに要するおおよその遅延
時間とを表示部に表示することで、使用者の不安を解消
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を備えたデジ
タルカラー複写機を正面側から視た断面図である。

【図２】定着装置の概略構成図である。

【図３】オイル塗布ローラによる上側定着ローラの温度
低下を示す図である。

【図４】画像形成の開始時点を境にした上側定着ローラ
の温度推移を示す図である。

【図５】定着制御部による画像形成の開始タイミングの
制御を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１ デジタルカラー複写機（画像形成装置） ４５ 定着装置 ４８ 上側定着ローラ（定着ローラ） ４８ｃ 加熱ヒータ（熱源） ４８ｆ 下側ローラ温度検出器（定着ローラ温度
検出手段） ４８ｇ オイル塗布ローラ（回転部材） ４９ 下側定着ローラ（定着ローラ） ４９ｃ 加熱ヒータ（熱源） ４９ｆ 上側ローラ温度検出器（定着ローラ温度
検出手段） ６０ 定着制御部（制御手段） ６２ オイル塗布ローラ温度検出器（回転部材
温度検出手段） Ｐ 用紙（記録材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに圧接して配置された一対の定着ロ
   ーラを備え、このうち少なくとも一方の定着ローラの内
   部に熱源が設けられ、画像形成の開始によって記録され
   た記録材上のトナー像を上記一対の定着ローラのニップ
   部に通過させて加熱することにより記録材に定着させる
   ようにした定着装置において、 いずれか一方の定着ローラに接触して回転する回転部材
   の温度を検出する回転部材温度検出手段と、 この回転部材温度検出手段により検出された回転部材の
   温度に基づいて画像形成の開始タイミングを制御する制
   御手段とを備えていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 上記請求項１において、 定着ローラの温度を検出する定着ローラ温度検出手段を
   備え、 制御手段は、回転部材温度検出手段により検出された回
   転部材の温度が所定温度未満であるときに、上記定着ロ
   ーラ温度検出手段により検出された定着ローラの温度に
   係わらず、画像形成の開始信号の発生と同時に定着ロー
   ラ内の熱源による加熱を行わせるとともに、定着ローラ
   の温度が所望値に回復する時間を予想して画像形成の開
   始タイミングを遅らせるような制御がなされていること
   を特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１または請求項２において、 回転部材としては、離型剤を定着ローラに塗布するロー
   ラが適用されていることを特徴とする定着装置。
4. 【請求項４】 上記請求項１〜請求項３のいずれか１つ
   に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 上記請求項４に記載の画像装置におい
   て、 制御手段による制御によって画像形成の開始信号の発生
   から画像形成の開始タイミングが遅れるときに、その旨
   と、画像形成が開始されるまでに要するおおよその遅延
   時間とを表示する表示部を備えていることを特徴とする
   定着装置を備えた画像形成装置。