JP2001235961A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギの無駄な消費をなくし、かつ定着ロ
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各定着ローラ48,49 内の加熱ヒー
タ48c,49c をＯＮまたはＯＦＦ作動させて、各定着ロー
ラの待機温度を定着温度に適した表面温度となるように
制御する定着制御部60とを備える。つまり、定着制御部
により、オイル塗布ローラの表面温度が１００°Ｃより
も低いときに各定着ローラの表面温度を１８０°Ｃに調
節する一方、オイル塗布ローラの表面温度が１００°Ｃ
よりも高いときに各定着ローラの表面温度を１７０°Ｃ
に調節するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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定着に要する定着温度よりも高く設
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定着温度よりも高く設定す
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
成の待機中における定着ローラの温度が適温に調節され
るように定着ローラ内の熱源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定着ローラ内
の熱源を制御することによって、画像形成の待機中にお
ける定着ローラの温度が定着に必要な定着温度に則した
適温域に調節されるので、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
奪われても、適温域に調節されている定着ローラの温度
がさほど低下することはない。

【００１３】これにより、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
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
消費することはない。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、待機中における定着ローラの温度を
より細かく制御するものとして、以下の構成が掲げられ
る。

【００１５】つまり、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以上であるときに、制
御手段によって画像形成の待機中における定着ローラの
温度を定着温度と同一温度となるように制御している。
この場合、回転部材の温度が所定温度以上であるとき、
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
ーラの熱を奪うおそれがないときには、定着ローラの温
度を定着温度と同一温度にしていても、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
が可能となり、定着ローラ待機中の不必要なエネルギの
消費を可及的に抑えることが可能となる。その上、待機
中においても定着ローラの温度が定着温度と同一温度に
調節され、待機時間が長くても定着ローラに熱的な悪影
響を全く生じさせることがなくなって、定着ローラの寿
命を飛躍的に延ばすことが可能となる。

【００１６】これに対し、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、制御手段によって画像形成の待機中における定着ロ
ーラの温度を定着温度よりも高温となるように制御して
いる場合には、待機解除により定着ローラが回転し始め
た際に回転部材により定着ローラの熱が奪われても、定
着温度よりも高温となる定着ローラの温度が定着温度の
適温域内よりも低下するのを防止することが可能とな
る。これにより、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、回転部材の温度が所定
温度未満であるときに限られた定着ローラの温度の高温
化によって、定着ローラ待機中の不必要なエネルギの消
費を効果的に抑えることが可能となる上、定着ローラの
延命化にも貢献することが可能となる。

【００１７】さらに、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】

【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。

【００２０】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に適用した場合につ
いて説明する。

【００２１】−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 Ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃＤｏｃｕｍｅｎｔ 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。

【００２２】＜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。

【００２３】＜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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】＜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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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、上側定着ロ
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、および下側定着ローラ温度検出器４
９ｆが配設されている。

【００４２】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。上下の定着ロー
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、この上下の定着ローラ
温度検出器４８ｆ，４９ｆにより検出された定着ローラ
４８，４９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。

【００４３】定着制御部６０は、上下の定着ローラ温度
検出器４８ｆ，４９ｆの検出結果に基づいて電源ユニッ
ト６１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の表面温度を調節
するようになされている。この場合、上下の定着ローラ
４８，４９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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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１０°Ｃ高い高温待機温度ＴＨで上側定着
ローラ４８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。

【００５４】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上
下の定着ローラ４８，４９内の加熱ヒータ４８ｃ，４９
ｃのＯＮまたはＯＦＦ切換による各定着ローラ４８，４
９の表面温度の制御がなされるようにしている。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】そして、上下の定着ローラ４８，４９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（１７０°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、定着制御部６０によって加熱ヒータ４８ｃ、４９
ｃをＯＮ作動させることによって、定着温度よりも１０
°Ｃ高い必要最大限の高温待機温度ＴＨ（１８０°Ｃ）
まで表面温度を上昇させるようにしている。一方、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）を上回ると、定着制御部６０によって加
熱ヒータ４８ｃ，４９ｃをＯＮまたはＯＦＦ作動させる
ことによって、上下の定着ローラ４８，４９の待機温度
を通常の待機温度Ｔ０（１７０°Ｃ）となるように表面
温度を調節するようにしている。この場合、定着制御部
６０は、上下の定着ローラ４８，４９の表面温度が定着
に必要な定着温度に則した適温域（１７０°Ｃまたは１
８０°Ｃ）に調節されるように制御している。

【００６０】次に、定着制御部６０による上下の定着ロ
ーラ４８，４９の表面温度の制御を図５に示すフローチ
ャートに基づいて説明する。

【００６１】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
高いＹＥＳである場合には、ステップＳ２に進み、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）であるか否かを判定する。

【００６２】このステップＳ２の判定が、上下の定着ロ
ーラ４８，４９の表面温度が１７０°ＣでないＮＯの場
合には、ステップＳ３で、加熱ヒータ４８ｃ，４９ｃを
ＯＮまたはＯＦＦ作動させて、上下の定着ローラ４８，
４９の表面温度が１７０°Ｃとなるまで待機する。一
方、上記ステップＳ２の判定が、上下の定着ローラ４
８，４９の表面温度が１７０°ＣであるＹＥＳの場合に
は、ステップＳ４で、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。

【００６３】このステップＳ４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。一
方、ステップＳ４の判定が、コピースタートボタンがＯ
Ｎ操作されているＹＥＳの場合には、ステップＳ５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。

【００６４】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よりも低いＮ
Ｏである場合には、ステップＳ６に進み、上下の定着ロ
ーラ４８，４９の表面温度が定着温度よりも１０°Ｃ高
い必要最大限の高温待機温度ＴＨ（１８０°Ｃ）である
か否かを判定する。

【００６５】このステップＳ６の判定が、上下の定着ロ
ーラ４８，４９の表面温度が１８０°ＣでないＮＯの場
合には、ステップＳ７で、加熱ヒータ４８ｃ，４９ｃを
ＯＮまたはＯＦＦ作動させて、上下の定着ローラ４８，
４９の表面温度が１８０°Ｃとなるまで待機する。一
方、上記ステップＳ６の判定が、上下の定着ローラ４
８，４９の表面温度が１８０°ＣであるＹＥＳの場合に
は、ステップＳ８で、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。

【００６６】このステップＳ８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。一
方、ステップＳ８の判定が、コピースタートボタンがＯ
Ｎ操作されているＹＥＳの場合には、ステップＳ９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。

【００６７】このように、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
か否かの判定に基づいて上下の定着ローラ４８，４９内
の加熱ヒータ４８ｃ，４９ｃのＯＮまたはＯＦＦ作動を
制御することによって、画像形成の待機中における各定
着ローラ４８，４９の表面温度が定着に必要な定着温度
に則した適温域（１７０°Ｃまたは１８０°Ｃ）に調節
されるので、待機解除により各定着ローラ４８，４９が
回転し始めることによって、オイル塗布ローラ４８ｇな
どとの接触により各定着ローラ４８，４９の熱が奪われ
ても、適温域に調節されている各定着ローラ４８，４９
の温度がさほど低下することはない。

【００６８】これにより、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、
良好な画像を複写することができる。

【００６９】しかも、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温
度が１００°Ｃよりも高いときに、待機中における各定
着ローラ４８，４９の表面温度を定着温度と等しい必要
最低限の通常の待機温度Ｔ０（１７０°Ｃ）となるよう
に制御する一方、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度が
１００°Ｃよりも低いときにのみ、待機中における各定
着ローラ４８，４９の表面温度を定着温度よりも１０°
高い高温待機温度ＴＨ（１８０°Ｃ）となるように制御
しているので、各定着ローラ４８，４９待機中の不必要
なエネルギの消費を可及的に抑えることができる。

【００７０】その上、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温
度が１００°Ｃ未満であるときに限って各定着ローラ４
８，４９の表面温度を高温待機温度ＴＨまで上昇させる
ものの、オイル塗布ローラ４８ｇの表面温度が１００°
Ｃ以上であれば各定着ローラ４８，４９の表面温度を通
常の待機温度Ｔ０に調節されることによって、待機時間
が長くても各定着ローラ４８，４９に熱的な悪影響を全
く生じさせることがなくなって、各定着ローラ４８，４
９の寿命を飛躍的に延ばすことができる。

【００７１】さらに、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。

【００７２】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、その他種々の変形例を包含するもので
ある。例えば、上記実施形態では、オイル塗布ローラ４
８ｇの表面温度が１００°Ｃ未満であるときに、各定着
ローラ４８，４９の表面温度を高温待機温度ＴＨ（１８
０°Ｃ）まで上昇させるようにしたが、オイル塗布ロー
ラの表面温度が低いときに、そのオイル塗布ローラの表
面温度に基づいて各定着ローラの表面温度を定着温度に
則した適温域、例えば１７０°Ｃ〜１８０°Ｃの温度域
においてリニアに調節されるようにしてもよい。

【００７３】

【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定着ローラ内の
熱源を制御することによって、待機中における定着ロー
ラの温度を定着温度に則した適温域に調節することで、
待機解除に伴う回転部材による定着ローラの温度低下を
抑えて、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、不必要なエネルギ消費を防止できる上、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。

【００７４】特に、回転部材の温度が所定温度以上であ
るときに、待機中の定着ローラの温度を定着温度と同一
温度となるように制御すれば、定着ローラの熱を奪うお
それもなくなって、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、定着ローラ待機中の不必要なエ
ネルギ消費を可及的に抑えることができる上、定着ロー
ラに熱的な悪影響を全く生じさせずに定着ローラの寿命
を飛躍的に延ばすことができる。

【００７５】これに対し、回転部材の温度が所定温度未
満であるときに、待機中の定着ローラの温度を定着温度
よりも高温となるように制御すれば、定着ローラの熱を
奪っても、定着温度よりも高温となる定着ローラの温度
を定着温度の適温域内に容易に止めて、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。しかも、
回転部材の温度が所定温度未満であるときに限った定着
ローラの温度の高温化によって、定着ローラ待機中の不
必要なエネルギの消費を効果的に抑えることができる
上、定着ローラの延命化にも貢献することができる。

【００７６】さらに、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。

【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】定着制御部による上下の定着ローラの表面温度
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） 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） 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 (4)

【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待機中における定着ローラの
   温度が定着に必要な定着温度に則した適温域に調節され
   るように定着ローラ内の熱源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、 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以上であるときに、画像形成の
   待機中における定着ローラの温度を定着温度と同一温度
   となるように制御し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において、 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、画像形成の
   待機中における定着ローラの温度を定着温度よりも高温
   となるように制御し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。