JP2001282036A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】定着ニップ部Ｎに用紙Ｐを導入して挟持搬送さ
せて用紙上の未定着像ｔを加熱定着させる定着器２１を
具備させている画像形成装置において、非通紙部昇温に
よる弊害を回避する。 【解決手段】第２の温度検知手段ｓで非通紙部昇温温度
を監視させ、非通紙部昇温温度が許容上限の第２の温度
以上になったときは定着器の冷却動作を実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写方式もしくは
直接方式の電子写真方法・静電記録方法・磁気記録方法
等の適宜の作像プロセス手段により記録用紙（シート
材；転写用紙、印字用紙、感光紙、静電記録用紙、フォ
ーマットシート等）に未定着像（現像材像、顕画材像）
を形成・担持させ、その未定着像を定着器により固着像
として用紙に加熱定着させて画像形成物（プリント、コ
ピー）を出力するプリンタ・複写機・ファクシミリ等の
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような画像形成装置において、記
録用紙（以下、用紙と記す）に形成・担持させた未定着
像（以下、トナー像と記す）を固着像として用紙に加熱
定着させる定着器（画像熱定着装置、加熱定着手段）と
しては、熱ローラ方式やフィルム加熱方式の定着器が多
く用いられている。

【０００３】熱ローラ方式の定着器は、加熱手段として
所定の温度（定着温度）に維持された定着ローラ（加熱
ローラ）と、該定着ローラに圧接して定着ニップ部を形
成する加圧手段としての加圧ローラを有し、該ローラ対
を回転させ、未定着トナー像を形成担持させた用紙を定
着ニップ部に導入して挟持搬送させることで定着ローラ
の熱でトナー像を用紙に永久画像として定着させるもの
である。

【０００４】フィルム加熱方式の定着器は特開平４−４
４０７５号公報などで提案されているように、加熱体
と、この加熱体と摺動するフィルム（以下、定着フィル
ムと記す）と、この定着フィルムを介して加熱体に圧接
して定着ニップ部を形成する加圧手段としての加圧ロー
ラを有し、未定着トナー像を形成・担持させた用紙を定
着ニップ部に導入して挟持搬送して定着フィルムを介し
た加熱体からの熱によりトナー像を用紙に永久画像とし
て定着させるものである。加熱体としてセラミックヒー
タ等の低熱容量で昇温の速いものを用いることができ、
また定着フィルムとして熱容量の小さい薄膜のものを用
いることができ、そして定着ニップ部のみを加熱するこ
とで、クイックスタート性がよく、省エネルギーの加熱
定着を実現することができる。特にスタンバイ時に電力
を供給せず、消費電力を極力低く抑えることができる。

【０００５】上記のような定着器には加熱定着させる温
度を制御する為定着温度検知手段を具備させている。該
定着温度検知手段は一般的にサーミスタを用いることが
多く、加熱体や加圧ローラ等に接触させて具備させて加
熱体や加圧ローラ等の温度を検出する。最近では加熱体
や加圧ローラ等の輻射熱を計測することで加熱定着させ
る温度を検出する手法も検討されている。

【０００６】そして上記のような定着温度検知手段を含
む温調回路により加熱手段に具備させた加熱体（ヒー
タ）に対する電力供給を制御して、用紙を挟持搬送して
加熱する定着ニップ部の温度を所定の定着温度に温調す
るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記定着器
のように定着ニップ部に用紙を導入して挟持搬送させて
用紙上の未定着像を加熱定着させるものにおいては所謂
「非通紙部昇温」の問題がある。

【０００８】これは、装置に通紙使用できる最大サイズ
（サイズ：定着ニップ部に対する用紙の搬送方向に対し
て直交方向の用紙長さ、以下、幅とする）の用紙よりも
小サイズの用紙が通紙されたときには、最大サイズ用紙
とのサイズ差部分に対応する定着ニップ部の非通紙領域
では熱が用紙の加熱に消費されず蓄熱し、小サイズの用
紙が連続的に通紙されるにつれて定着ニップ部の非通紙
部領域での蓄熱量が多くなる。そのために、定着ニップ
部の通紙部領域の温度は所定の定着温度に温調維持され
るのに対して、非通紙領域の温度はその所定の定着温度
よりも昇温する現象である。

【０００９】この非通紙部の昇温が許容以上に高温にな
ると、定着器の構成部材に熱損・劣化トラブルを生じさ
せて定着器の耐久性を低下させることになるし、小サイ
ズ用紙の連続通紙で定着器が過度に非通紙部昇温してい
る状態時に大サイズ用紙を通紙すると、定着ニップ部の
非通紙部昇温している領域において温度が高すぎること
による端部ホットオフセット等が発生する。

【００１０】本発明は、定着ニップ部に用紙を導入して
挟持搬送させて用紙上の未定着像を加熱定着させる定着
器を具備させている画像形成装置において、上記のよう
な非通紙部昇温による弊害を回避することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は下記のような構
成を特徴とする画像形成装置である。

【００１２】（１）通紙されうる全てのサイズ用紙が通
紙中に挟持される位置に配設される第１の温度検出手段
と、通紙されうる最大のサイズの用紙が通紙中には用紙
が挟持されるが、通紙されうる最小のサイズの用紙が通
紙中には用紙が挟持されない位置に配設される第２の温
度検出手段とを備えた、少なくとも２つ以上のサイズの
異なる用紙が通紙される、未定着の現像材を用紙に固着
させるための加熱手段と、前記加熱手段に圧力を加える
加圧手段と、前記加熱手段または前記加圧手段を回転駆
動する定着器駆動手段と、前記第１の温度検出手段で検
出された温度を基に、前記加熱手段があらかじめ設定さ
れる第１の温度になるように制御を行う制御手段と、を
備え、前記制御手段は前記第２の温度検出手段で検出さ
れた温度が、あらかじめ設定される第２の温度以上であ
ることを検知したら、用紙を排出した後も前記定着器駆
動手段の回転駆動を続ける制御を行うことを特徴とする
画像形成装置。

【００１３】（２）前記（１）に記載の画像形成装置に
おいて、あらかじめ設定される第１の温度が装置の状態
に応じて複数の値をとり、あらかじめ設定される第２の
温度が、第１の温度に応じて設定されることを特徴とす
る画像形成装置。

【００１４】（３）前記（１）または（２）に記載の画
像形成装置において、前記第２の温度検知手段が、前記
第２の温度以上であることを前記制御手段が検知した場
合に、前記加熱手段の異常を報知する報知手段を備える
ことを特徴とする画像形成装置。

【００１５】（４）前記（１）ないし（３）の何れかに
記載の画像形成装置において、前記定着器駆動手段は前
記第２の温度検出手段で検出された温度が、あらかじめ
設定される第２の温度未満である場合には、第１の搬送
速度で用紙の搬送を行い、前記第２の温度検出手段で検
出された温度が、あらかじめ設定される第２の温度以上
である場合には、用紙の排出が完了した後に、前記定着
器回転駆動手段により定着器駆動回転数を変更すること
を特徴とする画像形成装置。

【００１６】（５）前記（１）ないし（４）の何れかに
記載の画像形成装置において、機内を冷却するための冷
却手段を有し、前記第２の温度検出手段で検出された温
度が、あらかじめ設定される第２の温度以上である場合
に、用紙の排出が完了した後も、前記冷却手段の駆動を
継続することを特徴とする画像形成装置。

【００１７】（６）前記（１）ないし（５）の何れかに
記載の画像形成装置において、前記第２の温度検出手段
で検出された温度が、あらかじめ設定される第２の温度
以上である場合に、用紙の排出が完了した後も、一定時
間前記定着器回転駆動手段により駆動を継続することを
特徴とする画像形成装置。

【００１８】（７）通紙されうる全てのサイズ用紙が通
紙中に挟持される位置に配設される第１の温度検出手段
と、通紙されうる最大のサイズの用紙が通紙中には用紙
が挟持されるが、通紙されうる最小のサイズの用紙が通
紙中には用紙が挟持されない位置に配設される第２の温
度検出手段とを備えた、少なくとも２つ以上のサイズの
異なる用紙が通紙される、未定着の現像材を用紙に固着
させるための加熱手段と、前記加熱手段に圧力を加える
加圧手段と、前記加熱手段または前記加圧手段を回転駆
動する定着器駆動手段と、前記第１の温度検出手段で検
出された温度を基に、前記加熱手段があらかじめ設定さ
れる第１の温度になるように制御を行う制御手段と、複
数の給紙口と、を備え、前記制御手段は前記第２の温度
検出手段で検出された温度が、あらかじめ設定される第
２の温度以上であることを検知したら、次の印字命令が
異なる給紙口である場合には用紙の排出を完了した後
も、前記定着器駆動を続け、前記第２の温度検知手段で
検出された温度が、あらかじめ設定される第３の温度以
下になった後に、最後に印字を行った給紙口と異なる給
紙口からの印字動作を開始することを特徴とする画像形
成装置。

【００１９】（８）前記（７）に記載の画像形成装置に
おいて、あらかじめ設定される第１の温度が装置の状態
に応じて複数の値をとり、あらかじめ設定される第２の
温度が、第１の温度に応じて設定されることを特徴とす
る画像形成装置。

【００２０】〈作 用〉すなわち、第２の温度検知手段
で非通紙部昇温温度を監視させ、非通紙部昇温温度が許
容上限の第２の温度以上になったときは定着器の冷却動
作を実行させるもので、これにより非通紙部昇温による
弊害を回避することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉図１は本実施例
の画像形成装置の概略構成模型図である。本例の画像形
成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザプリンタ
であり、ホストコンピュータ等より送られてきた印字デ
ータをドットの画像情報に展開し、電子写真エンジン部
でこの画像情報を用紙に印字するものである。

【００２２】（１）プリンタの全体的概略構成 １は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以
下、感光ドラムと記す）である。該感光ドラム１は矢印
の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。

【００２３】２は一次帯電手段であり、この帯電手段に
より回転する感光ドラム１の周面が所定の極性・電位に
一様に帯電処理される。

【００２４】３は像露光手段としてのレーザスキャナで
あり、画像展開部である不図示の画像コントローラが画
像データを出力し、その画像データに基づいてレーザ部
のレーザ光を点滅変調され、その変調されたレーザ光に
よる走査露光Ｌが回転感光ドラム１の一様帯電処理面に
対してなされる。これにより走査露光の画像情報に対応
した静電潜像が回転感光ドラム１面に形成される。３ａ
はレーザスキャナ３から出力されたレーザ光Ｌを感光ド
ラム１の露光位置に偏向するミラーである。

【００２５】４は現像手段であり、感光ドラム１面の静
電潜像を現像材としてのトナーで現像する。

【００２６】５は転写手段としての転写ローラであり、
感光ドラム１の下面に対して所定の押圧力をもって当接
させて配設してある。その転写ローラ５と感光ドラム１
の当接部が転写ニップ部Ｔである。そして後述する第１
の給紙口としての給紙カセット７側または第２の給紙口
としての手差しトレイ（ＭＰトレイ）１３側から給送さ
れた用紙Ｐが所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｔ
に導入されて挟持搬送されていく。用紙Ｐが転写ニップ
部Ｔを挟持搬送されている間、転写ローラ５には不図示
の転写バイアス印加電源から所定に制御されたの転写電
圧が印加される。転写電圧の極性はトナーの帯電極性と
は逆極性である。これにより転写ニップ部Ｔにおいて感
光ドラム１上のトナー像が用紙Ｐの表面に順次に静電転
写されていく。

【００２７】給紙に関して、給紙カセット７からの給紙
モード（カセット給紙モード）が選択されているときに
は、不図示のエンジン制御部は給紙ローラ８を回転させ
て給紙カセット７内に積載収納の用紙Ｐを一枚分離給送
させる。給紙カセット７からは主として幅の広い普通紙
（大サイズ用紙）の給紙がなされる。その給送用紙Ｐは
搬送ローラ９→用紙搬送路１０→レジストローラ１１→
給紙センサ１２の経路で転写ニップ部Ｔに導入される。
給紙センサ１２により画像タイミング及び用紙の先端と
後端の位置を検出する。またレジストローラ１１で用紙
の先端を給紙センサにより合わせ転写ニップ部Ｔに用紙
を搬送する。

【００２８】また、手差しトレイ１３からの給紙モード
（手差し給紙モード）が選択されているときには、不図
示のエンジン制御部は給紙ローラ１４を回転させて手差
しトレイ１３上に積載セットされている手差しの用紙Ｐ
を一枚分離給送させる。その給送用紙Ｐはシートパス１
５を通り、レジストローラ１１→給紙センサ１２の経路
で転写ニップ部Ｔに導入される。手差しトレイ１３から
は主として幅の狭い葉書や封筒の特種用紙（小サイズ用
紙）の給紙がなされる。

【００２９】本例のプリンタにおいては、給紙カセット
７からの給紙も、手差しトレイ１３からの給紙もセンタ
基準の幅規制板により中央基準搬送で給紙される。

【００３０】転写ニップ部Ｔを通過した用紙Ｐは回転感
光ドラム１面から順次に分離され、用紙搬送路１６から
定着器１７の定着ニップ部Ｎに導入されてトナー像の熱
定着処理を受ける。本例のプリンタにおける定着器１７
はフィルム加熱方式の定着器である。この定着器１７に
ついては次の（２）項で詳述する。

【００３１】用紙Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラ
ム１面はクリーニング器６で転写残トナー等の残留付着
物の除去を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供さ
れる。

【００３２】また定着器１７を出た用紙Ｐは用紙搬送路
１８を通って、排紙モータにより駆動される排紙ローラ
１９で排紙部（排紙トレイ）２０に画像形成物（プリン
ト、コピー）として排紙される。

【００３３】（２）定着器１７ ａ）定着器１７の全体的な概略構成 図２は定着器１７の要部の外観斜視模型図、図３は概略
構成の横断面模型図である。本例の定着器１７は特開平
４−４４０７５〜４４０８３号公報、同４−２０４９８
０〜２０４９８４号公報等に開示のテンションレスタイ
プの加熱フィルム方式の像加熱装置である。

【００３４】２１は加熱手段としての加熱ユニット、２
５はこの加熱ユニット２１と相互圧接させた加圧手段と
しての弾性加圧ローラである。

【００３５】加熱ユニット２１は、主に加熱体（発熱
体）としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）
２２、横断面略半円弧状樋型のフィルムガイド部材（以
下、ステーと記す）２３、円筒状の耐熱性フィルム（以
下、定着フィルムと記す）２４等から構成されている。

【００３６】ヒータ２２は図３において紙面に垂直方向
を長手とする横長で、全体に低熱容量であり、通電のＯ
Ｎ・ＯＦＦに対応して応答性よく迅速に昇温・降温す
る。このヒータの具体的構造は次のｂ）項で詳述する。

【００３７】ステー２３は、耐熱性、電気絶縁性で、高
い加重に耐えられる剛性材料、例えばＰＰＳ（ポリフェ
ニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、
ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテル
ケトン）等で構成され、ヒータ２２はこのステー２３の
下面の略中央部にガイド部材長手に沿って設けた溝部内
に、表面側を外向にして嵌入させて固定支持させてあ
る。

【００３８】円筒状の定着フィルム２４は、例えば、厚
さ４０μｍ〜１００μｍ程度の耐熱性のフィルムであ
る。例えばポリイミドなどの基材フィルム上にＰＦＡや
ＰＴＦＥ等の離型性の耐熱樹脂を被覆したフィルムであ
り、上記のようにヒータ２２を固定支持させたステー２
３にルーズに外嵌させてある。

【００３９】弾性加圧ローラ（以下、加圧ローラと記
す）２５は、芯金２５ａと、該芯金に同心一体に設けた
シリコーンゴム等の弾性・耐熱性材料のローラ層２５ｂ
と、表面層２５ｃからなり、芯金２５ａの両端部をそれ
ぞれ装置の不図示の手前側と奥側のシャーシ側板間に軸
受を介して回転自由に支持させてある。

【００４０】そしてヒータ２２を下面側に支持させ、円
筒状定着フィルム２４を外嵌させたステー２３を加圧ロ
ーラ２５の上側にヒータ２２の部分を加圧ローラ２４の
上面に対向させて位置させ、ステー２３をを加圧手段に
て加圧ローラ２５の上面に対して所定の押圧力をもって
圧接させた状態に保持させる。これにより、ヒータ２２
の下面と加圧ローラ２５の上面との間に定着フィルム２
４を挟んで所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。

【００４１】加圧ローラ２５は定着器駆動手段としての
定着器駆動用モータＭにより矢印の時計方向に所定の周
速度で回転駆動される。この加圧ローラ２５の回転駆動
による該加圧ローラ２５と定着フィルム２４の外面と
の、定着ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力で円筒状定着フ
ィルム２４に回転力が作用して、該定着フィルム２４が
その内面が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２２の下面に
密着して摺動しながら矢印の反時計方向に加圧ローラ２
５の回転周速度に略対応した周速度をもってステー２３
の外回りを回転状態になる（加圧ローラ駆動方式）。

【００４２】ステー２３はヒータ２２を保持するととも
に定着フィルム２４の回転時の搬送安定性を図るフィル
ムガイドの役目をしている。定着フィルム２４との回転
摺動性を高める為に、定着フィルム２４とヒータ２２及
びステー２３の外周面の間に耐熱性グリス等の潤滑剤を
介在させている。

【００４３】加圧ローラ２５が回転駆動され、それに伴
って円筒状の定着フィルム２４がステー２３の外回りを
回転し、ヒータ２２に通電がなされて該ヒータ２２の発
熱で定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調さ
れた状態において、定着ニップ部Ｎに未定着トナー像ｔ
を担持した用紙Ｐが導入され、定着ニップ部Ｎにおいて
用紙Ｐのトナー像担持面側が定着フィルム２４の外面に
密着して回転している定着フィルム２４と一緒に定着ニ
ップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程にお
いて、ヒータ２２の熱が定着フィルム２４を介して用紙
Ｐに付与され、用紙Ｐ上の未定着トナー像ｔが加熱加圧
定着される。用紙Ｐは定着ニップ部Ｎを通過すると回転
している定着フィルム２４の外面から曲率分離して搬送
される。

【００４４】ｂ）ヒータ２２ 図４の（ａ）はヒータ２２の表面側の一部切欠きの平面
模型図、（ｂ）は裏面側の平面模型図である。このヒー
タ２２は下記のような部材・部分等からなる、全体に低
熱容量の略平板状のものである。

【００４５】．定着ニップ部Ｎにおける用紙搬送方向
に対して直交する方向を長手とする横長で、薄肉で、耐
熱性・低熱容量・良熱伝導性・電気絶縁性の細長平板状
のヒータ基板ａ、 ．該ヒータ基板ａの表面側（定着フィルム２４と対面
する側の面、定着ニップ部面に面する側）に基板長手に
沿って形成具備させた、通電により発熱する通電発熱抵
抗体ｃ、 ．該通電発熱抵抗体ｃに対する給電用電極部ｂ・ｅと
連絡電路ｄ、 ．通電発熱抵抗体ｃと連絡電路ｄ部分をオーバーコー
トさせた耐熱性・絶縁性のヒータ表面保護層ｆ、 ．ヒータ基板ａの裏面側に設けた、第１の温度検出手
段としてのメインサーミスタ（主サーミスタ）ｊと第２
の温度検出手段であるサブサーミスタ（補助サーミス
タ）ｓ、及びヒータ基板ａの表面側と裏面側に設けた、
検温用電極部ｇ・ｈ・ｍ・ｎ・ｐ・ｑと連絡電路ｉ・ｋ
・ｒ。

【００４６】ヒータ基板ａは例えばアルミナ（酸化アル
ミニウム、Ａｌ₂ Ｏ₃ ）からなるセラミック材基板であ
る。

【００４７】通電発熱抵抗体ｃは、例えば、銀パラジウ
ム（Ａｇ／Ｐｂ）、Ｔａ₂ Ｎ等の電気抵抗材料ペースト
（抵抗ペースト）をヒータ基板表面に基板長手に沿って
スクリーン印刷等によりパターン塗工し、焼成すること
で形成したものである。

【００４８】給電用電極部ｂ・ｅはヒータ基板表面側の
長手一端側に併設してあり、一方の給電用電極部ｂは通
電発熱抵抗体ｃの一端部に導電延長部を介して電気的に
導通させてある。他方の給電用電極部ｅは通電発熱抵抗
体ｃに並行させてヒータ基板表面に設けた連絡電路ｄを
介して通電発熱抵抗体ｃの他端部に電気的に導通させて
ある。

【００４９】上記により、給電用電極部ｂ→通電発熱抵
抗体ｃ→連絡電路ｄ→給電用電極部ｅの直列電路（ＡＣ
ライン）が構成される。

【００５０】また検温用電極部ｇ・ｈ・ｍ・ｎ・ｐ・ｑ
のうち電極部ｇ・ｎ・ｐの３つはヒータ基板表面側の長
手他端側に併設してあり、残りの電極部ｈ・ｍ・ｑの３
つはヒータ基板裏面側に上記電極部ｇ・ｎ・ｐと表裏対
応の位置に併設してあり、表裏対応の電極部ｇとｈ、電
極部ｎとｍ、電極部ｐとｑをそれぞれスルーホールで導
通させてある。

【００５１】前記したように本例のプリンタの給紙は中
央基準搬送であり、Ａは最大幅サイズ用紙の通紙領域、
Ｂは最小幅サイズ用紙の通紙領域、Ｃは最小幅サイズ用
紙が通紙されたときに生じる非通紙領域（最大幅サイズ
用紙の通紙領域Ａとの差領域）である。

【００５２】メインサーミスタｊは、プリンタに通紙使
用しうるどのような幅サイズの用紙であっても必ずその
位置を用紙が通る通紙領域位置に配設される。本例では
最小幅サイズ用紙の通紙領域Ｂに対応するヒータ基板裏
面領域内の任意の場所に配設している。

【００５３】またサブサーミスタｓは、プリンタに通紙
使用しうる用紙のうち幅が最大のものが通紙されている
間は用紙は通るが、幅が最小のものが通紙されている間
は用紙が通らない非通紙領域位置に配設される。本例で
は最小幅サイズ用紙が通紙されたときに生じる非通紙領
域Ｃに対応するヒータ基板裏面領域内の任意の場所に配
設している。

【００５４】メインサーミスタｊ及びサブサーミスタｓ
の設置手段としては、ヒータ基板裏面に耐熱性の接着材
で接着する方法やバネ性部材の圧力を利用して押し付け
て設置する方法等がある。

【００５５】そしてメインサーミスタｊは連絡電路ｉと
ｋを介して電極部ｈとｍに電気的に導通させてある。ま
たサブサーミスタｓは連絡電路ｋとｒを介して電極部ｍ
とｑに電気的に導通させてある。

【００５６】上記により、電極部ｇ→電極部ｈ→連絡電
路ｉ→メインサーミスタｊ→連絡電路ｋ→電極部ｍ→電
極部ｎの直列電路（第１のＤＣライン）、及び電極部ｎ
→電極部ｍ→連絡電路ｋ→サブサーミスタｓ→連絡電路
ｒ→電極部ｑ→電極部ｐの直列電路（第２のＤＣライ
ン）が構成される。

【００５７】上記において、電極部ｂ・ｅ・ｇ・ｈ・ｍ
・ｎ・ｐ・ｑ、連絡電路ｄ・ｉ・ｋ・ｒ、スルーホール
の導電部は、例えば銀ペースト等の電気導通体材料をス
クリーン印刷等によりパターン塗工し、焼成する等によ
り形成される。

【００５８】ヒータ表面保護層ｆは本例では耐熱ガラス
コート層であり、ヒータ基板ａの表面側において、電極
部ｂ・ｅ・ｇ・ｎ・ｐの部分を除いて通電発熱抵抗体ｃ
と連絡電路ｄを覆わせて形成してある。

【００５９】上記のヒータ２２はその表面側（通電発熱
抵抗体ｃを具備させたヒータ基板表面側）を外側にして
ステー２３の下面に長手に沿って形成具備させたヒータ
嵌め込溝内に嵌め込んである。

【００６０】そして給電用コネクタ２６がステー２３の
一端側の延長張り出し部２３ａ（図２）に組み付けられ
る。また、検温用コネクタ２７がステー２３の他端側の
延長張り出し部２３ｂに組み付けられる。２６ａは給電
回路３１（図５）と給電用コネクタ２６とを連絡させて
いる給電ケーブル線、２７ａは制御手段としての制御回
路（ＣＰＵ）と検温用コネクタ２７連絡させている信号
ケーブル線である。

【００６１】而して、給電用コネクタ２６を介して商用
電源・ＡＣドライバ等からなる給電回路３１から給電ケ
ーブル線２６ａ・給電用コネクタ２６を介してヒータ２
２の前記ＡＣラインの給電用電極部ｂ・ｅに給電される
ことでＡＣラインの通電発熱抵抗体ｃが発熱してヒータ
２２の所定の有効加熱長さ領域が迅速に昇温する。

【００６２】また、メインサーミスタｉ及びサブサーミ
スタｓでそれぞれ検出されるヒータ温度情報が前記第１
のＤＣラインの検温用電極部ｇ・ｎ、前記第２のＤＣラ
インの検温用電極部ｎ・ｐから検温用コネクタ２７・信
号ケーブル線２７ａを介して制御回路３０に入力する。

【００６３】制御回路３０はメインサーミスタｊ及びサ
ブサーミスタｓからのヒータ温度情報に基づいて給電回
路３１を制御（ＡＣ電圧の位相・波数制御等）してヒー
タ２２の温度を所定に温調する、また所定のプリンタ制
御、定着器駆動制御をする。

【００６４】ｃ）非通紙部昇温対策 図６は幅が狭い用紙が通紙されたときに生じる非通紙部
昇温の説明図であり、（ａ）は通紙使用しうる用紙のう
ち最大幅サイズの用紙Ｐ_max と定着器ヒータ２２のメイ
ンサーミスタｊ及びサブサーミスタｓの位置関係、
（ｂ）は通紙使用しうる用紙のうち最小幅サイズの用紙
Ｐ_min と定着器のヒータ２２のメインサーミスタｊ及び
サブサーミスタｓの位置関係、（ｃ）は最小幅サイズの
用紙Ｐ_min が通紙された場合のヒータ２２の長手に沿う
温度分布（＝定着ニップ部Ｎの長手沿う温度分布）例を
示す。

【００６５】幅が狭い用紙が通紙された場合は、定着ニ
ップ部Ｎにおいて、用紙の厚みによって用紙幅方向の端
部のすぐ外側ではヒータ２２と加圧ローラ２５の間に空
間が生まれ、ヒータ２２が発熱した熱が用紙にも加圧ロ
ーラ２５にも伝達されない領域が生まれる。そのために
（ｃ）のイおよびロで示すこの領域は、メインサーミス
タｊを用いて目標温度（第１の温度、所定の定着温度）
に温調している場合、図のように温度が上昇することに
なる。そして連続通紙がなされたような場合には、例え
ば、目標温度が２００℃である場合には領域イおよびロ
での温度は３００℃の高温に達することもある。

【００６６】ヒータ２２の非通紙領域Ｃ（ヒータ端部）
がこのような高温になった状態で定着器１７の駆動を停
止すると、その後しばらく温度が上昇するため、加圧ロ
ーラ２５やステー２３の熱劣化につながる。また、ヒー
タ端部がこのように高温になった状態で幅の広い用紙を
通紙使用すると、温度が高すぎることによるホットオフ
セット等が発生する。

【００６７】即ち、制御回路３０は定着ニップ部Ｎに用
紙が通過する期間においては用紙に与える熱量の分だけ
余計に印加電力が大きくなるように制御を行ってヒータ
２２の温度を所定の目標温度に一定に保つように制御を
行う。この時、定着ニップ部Ｎに幅の狭い用紙が通過す
る場合においては用紙が通過しない非通紙領域Ｃに対応
しているヒータ端部の温度が上昇してしまう。ヒータ端
部の温度が上昇しすぎるとヒータ２２やヒータ２２に接
している定着フィルム２４や加圧ローラ２５、ステー２
３といった部材の温度が上がりすぎて、溶けて変形、変
質してしまいそれ以後、正常な機能を果たせなくなって
しまう。

【００６８】そこで本実施例においては、非通紙領域Ｃ
に対応するヒータ部分の非通紙部昇温温度をサブサーミ
スタｓで検出させ、制御回路３０はその温度が所定の一
定の上限温度（第２の温度）を超えたと判断すると、プ
リンタの給紙動作・プリント（印字）動作を一時停止し
てプリンタを待機状態にする。

【００６９】より具体的には、制御回路３０は、メイン
サーミスタｊで検出される通紙領域Ａに対応するヒータ
部分の温度と、サブサーミスタｓで検出される非通紙領
域Ｃに対応するヒータ部分の温度を演算し、サブサーミ
スタｓで検出した温度が一定の上限温度以上である場合
には、その時点においてプリンタ内に搬送状態にある用
紙が存在しているときはその用紙についてのプリント
（転写・定着）を実行してプリンタ外に排出させ、それ
以降の用紙についての給紙動作・プリント動作は一時停
止させてプリンタを待機状態にさせ、定着器１７のヒー
タ２２に対する給電はＯＦＦにし、その直前のプリント
を行った用紙の排出を終了した後も、定着器駆動用モー
タＭを回し続ける制御をする。

【００７０】次いで、ヒータ２２が降温して、サブサー
ミスタｓで検出されるヒータ温度が所定の一定温度（第
３の温度）以下に下がり、定着器の温度が十分に下がっ
た後に、定着器駆動用モータＭを停止させ、プリンタを
給紙動作・プリント動作再開可能状態に復帰させる。定
着器駆動用モータＭは上記の直前のプリントを行った用
紙の排出を終了した後も一定時間（所定のタイマ時間）
駆動を続行させた後に停止させる制御にすることもでき
る。

【００７１】上記のプリンタ一時停止制御処置により定
着器１７の許容外の非通紙部昇温による熱損トラブルを
回避することができる。

【００７２】また、このプリンタ一時停止制御処置の間
は、ヒータ２２に対する給電をＯＦＦにし、その直前の
プリントを行った用紙の排出を終了した後も定着器駆動
用モータＭは回し続け、ヒータ２２の温度が十分に下が
った後に停止させることで、定着器にダメージを与える
ことを防止することができる。

【００７３】制御回路３０は上記のようにサブサーミス
タｓで検出された温度が一定の上限温度以上であること
に基づいてプリンタを一時停止させて待機状態に制御し
たときには、ユーザに戸惑いを与えないために、プリン
タコンソール部等のディスプレイ部やランプ等の報知手
段３２を作動させて、そのプリンタの一時停止が定着器
１７の許容外の非通紙部昇温の解消待ちである旨の報知
をする。

【００７４】また、定着器の温度が十分に下がった後
に、定着器駆動用モータＭを停止させたら、プリンタが
給紙動作・プリント動作再開可能状態に復帰した旨の報
知をする。ユーザはその報知に基づいて、プリンタの中
断したプリント動作を再開させる。

【００７５】定着器駆動用モータＭは、サブサーミスタ
ｓで検出されるヒータ温度が所定の一定の上限温度（第
２の温度）未満であるときは定着ニップ部Ｎでの用紙の
挟持搬送速度が所定のプロセススピードに対応した通常
の用紙搬送速度（第１の搬送速度）となる定着器駆動回
転数で駆動され、サブサーミスタｓで検出されるヒータ
温度が所定の一定の上限温度以上である場合はそれに基
づく上記のプリンタ一時停止制御処置において直前のプ
リントを行った用紙の排出を終了した後に、上記の通常
の搬送速度よりも速い搬送速度（第２の搬送速度）に対
応した定着器駆動回転数で駆動される（定着器駆動回転
数の変更）ように制御回路３０により制御させるように
してもよく、この構成も定着器にダメージを与えること
を防止する上で有効である。

【００７６】プリンタにプリンタ内を冷却するための排
熱ファン等の冷却手段３３を有し、サブサーミスタｓで
検出されるヒータ温度が所定の一定の上限温度以上であ
る場合はそれに基づく上記のプリンタ一時停止制御処置
において直前のプリントを行った用紙の排出を終了した
後も上記の冷却手段３３の駆動を継続させるようにして
もよく、定着器１７の降温時間を速める上で有効であ
る。

【００７７】また、ヒータ２２の温度をメインサーミス
タｊを用いてあらかじめ設定される目標温度（第１の温
度、所定の定着温度）に温調制御させる場合の、制御回
路３０に設定するそのヒータ温調目標温度を装置の状態
に応じて複数の値をとることができるようにし、サブサ
ーミスタｓを用いてヒータの非通紙部昇温状態を検出す
るためにあらかじめ設定される所定の一定の上限温度
（第２の温度）が、上記のヒータ温調目標温度の選択温
度に応じて設定されるような制御回路構成にすることも
有効である。

【００７８】〈第２の実施例〉上述した第１の実施例に
おいて、メインサーミスタｉで検出される通紙領域Ａに
対応するヒータ部分の温度と、サブサーミスタｓで検出
される非通紙領域Ｃに対応するヒータ部分の温度を制御
回路３０が演算し、サブサーミスタｓで検出した温度が
一定の上限温度（第２の温度）以上である場合、かつ次
のプリントのため給紙を行う給紙口が異なる場合には直
前の印字を行った用紙の排出を終了した後も、定着器駆
動用モータＭを回しつづけ、サブサーミスタｓの温度が
一定温度（第３の温度）以下に下がった後に異なる給紙
口からの給紙動作及びプリント動作を開始する。

【００７９】すなわち、小サイズ用紙の通紙後でサブサ
ーミスタｓの検知温度が所定より高いときに大サイズ用
紙のプリントを受付けると、サブサーミスタｓの検知温
度が所定の温度以下に下がるまで定着器駆動用モータＭ
を回しつづけて定着器を冷却し、サブサーミスタｓの検
知温度が所定の温度以下になった時に大サイズ用紙の給
紙を開始する。

【００８０】これにより、定着器１７の温度が十分に温
度が下がった後に異なる紙サイズの用紙がセットされた
給紙口からの給紙動作・プリント動作を開始するので、
直前の印字が小サイズ紙で定着器１７のヒータ端部の温
度が上昇している場合で、次のプリントが普通サイズの
用紙であった場合でも、ヒータ端部の温度が低下した後
に次のプリントを行うので、ヒータ端部温度が高すぎる
ための端部ホットオフセット等の問題を防止し、良好な
画像を印字することができる。

【００８１】また、カセット用紙検知機構等があり用紙
サイズがわかっているときには小サイズ紙を印字した後
に次のプリントが異なる給紙口で普通サイズ紙である場
合にのみ定着器駆動用モータＭの回転を延長することが
できるため、必要に応じた最適な制御を行うことができ
る。

【００８２】〈第３の実施例〉一般的に、加圧ローラ２
５は熱容量が大きい。したがって、連続してプリントを
行った場合、プリント枚数または時間に応じて徐々に第
１の目標温度であるＴ１を下げていく。図７に示すよう
に１枚目からＣａ枚目まではＴａ℃、Ｃａ＋１枚目から
Ｃｂ枚目まではＴｂ℃というようにＴ１を変更してい
く。具体的な数値としては、例えば、Ｔａ，Ｔｂ，Ｔ
ｃ，Ｔｄはそれぞれ１９０℃，１８５℃，１８０℃，１
７５℃、Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃはそれぞれ５枚，１５枚，３
０枚というように、各装置に固有な値が用いられてい
る。また、本実施例では、連続プリントされる用紙の枚
数に応じて温調目標温度Ｔ１を変更するようにしたが、
これ以外にも、例えば、ヒータ２２への通電時間を累積
していって、その累積通電時間に応じてＴ１を変更する
ことも可能である。本実施例では、このように目標温度
Ｔ１が変化した場合にそれにしたがって前実施例までに
説明した所定の温度Ｔ２をＴｅ→Ｔｆ→Ｔｇ→Ｔｈとい
うように変化させていく。具体的な数値としては、例え
ば、Ｔｅ，Ｔｆ，Ｔｇ，Ｔｈはそれぞれ、２１５℃，２
１０℃，２０５℃，２００℃というように、各装置に固
有な値が用いられる。また、サブサーミスタｓが温度Ｔ
２以上であることを検知した場合の動作は、前述の実施
例のいずれかの動作を用いることができるので、ここで
は説明を省略する。本実施例では、Ｔ２をＴ１＋２５℃
に一律に設定されているが、例えば、Ｔｅ，Ｔｆ，Ｔ
ｇ，Ｔｈをそれぞれ、２１５℃，２１０℃，２００℃，
１９０℃というように任意に設定することも可能であ
る。また本実施例では説明を簡単にするために、Ｔ１の
変化を４段階としたが、Ｔ１の変化は２段階以上の任意
の段階を用いることができることはいうまでもない。

【００８３】なお、第１、第２、第３の実施例のプリン
タはセンタ基準の給紙系であるが、左端基準あるいは右
端基準の給紙系の場合も同様に、通紙領域にメインサー
ミスタｊを配置し、非通紙領域にサブサーミスタｓを配
置することにより同様の効果が得られる。

【００８４】定着器は熱ローラ方式、電磁加熱方式等の
ものであってもよい。

【００８５】

【発明の効果】以上のように本発明は、定着ニップ部に
用紙を導入して挟持搬送させて用紙上の未定着像を加熱
定着させる定着器を具備させている画像形成装置におい
て、第２の温度検知手段で非通紙部昇温温度を監視さ
せ、非通紙部昇温温度が許容上限の第２の温度以上にな
ったときは定着器の冷却動作を実行させるもので、これ
により非通紙部昇温による弊害を回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の画像形成装置の概略構成模型図

【図２】 定着器の要部の外観斜視模型図

【図３】 定着器の要部の横断面模型図

【図４】 ヒータの構成模型図

【図５】 制御系のブロック図

【図６】 非通紙部昇温の説明図

【図７】 第３の実施例の説明図

【符号の説明】

１・・像担持体（感光ドラム）、２・・帯電手段、３・
・像露光手段、４・・現像手段、５・・転写手段（転写
ローラ）、６・・クリーニング器、７・・第１の給紙口
（給紙カセット）、１３・・第２の給紙口（手差し給紙
トレイ）、１７・・定着器、２０・・排紙部、２１・・
加熱手段（加熱ユニット）、２２・・ヒータ、２３・・
ステイ、２４・・定着フィルム、２５・・加圧ローラ、
Ｎ・・定着ニップ部、Ｍ・・定着器駆動用モータ、Ｐ・
・用紙、ｔ・・未定着トナー像、ｊ・・第１の温度検出
手段（メインサーミスタ）、ｓ・・第２の温度検出手段
（サブサーミスタ）、３０・・制御回路（ＣＰＵ）、３
１・・給電回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA12 DC03 DC10 DC11 ED17 JA11 JB23 JB25 JC08 JC14 2H033 AA03 AA09 AA24 BA29 BA32 BB01 BE03 CA06 CA17 CA22 CA32 CA35 CA40 CA53 CA57 9A001 HH34 KK42

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通紙されうる全てのサイズ用紙が通紙中に
   挟持される位置に配設される第１の温度検出手段と、通
   紙されうる最大のサイズの用紙が通紙中には用紙が挟持
   されるが、通紙されうる最小のサイズの用紙が通紙中に
   は用紙が挟持されない位置に配設される第２の温度検出
   手段とを備えた、少なくとも２つ以上のサイズの異なる
   用紙が通紙される、未定着の現像材を用紙に固着させる
   ための加熱手段と、 前記加熱手段に圧力を加える加圧手段と、 前記加熱手段または前記加圧手段を回転駆動する定着器
   駆動手段と、 前記第１の温度検出手段で検出された温度を基に、前記
   加熱手段があらかじめ設定される第１の温度になるよう
   に制御を行う制御手段と、 を備え、前記制御手段は前記第２の温度検出手段で検出
   された温度が、あらかじめ設定される第２の温度以上で
   あることを検知したら、用紙を排出した後も前記定着器
   駆動手段の回転駆動を続ける制御を行うことを特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の画像形成装置において、
   あらかじめ設定される第１の温度が装置の状態に応じて
   複数の値をとり、あらかじめ設定される第２の温度が、
   第１の温度に応じて設定されることを特徴とする画像形
   成装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の画像形成装置に
   おいて、前記第２の温度検知手段が、前記第２の温度以
   上であることを前記制御手段が検知した場合に、前記加
   熱手段の異常を報知する報知手段を備えることを特徴と
   する画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３の何れかに記載の画像形
   成装置において、前記定着器駆動手段は前記第２の温度
   検出手段で検出された温度が、あらかじめ設定される第
   ２の温度未満である場合には、第１の搬送速度で用紙の
   搬送を行い、前記第２の温度検出手段で検出された温度
   が、あらかじめ設定される第２の温度以上である場合に
   は、用紙の排出が完了した後に、前記定着器回転駆動手
   段により定着器駆動回転数を変更することを特徴とする
   画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４の何れかに記載の画像形
   成装置において、機内を冷却するための冷却手段を有
   し、前記第２の温度検出手段で検出された温度が、あら
   かじめ設定される第２の温度以上である場合に、用紙の
   排出が完了した後も、前記冷却手段の駆動を継続するこ
   とを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５の何れかに記載の画像形
   成装置において、前記第２の温度検出手段で検出された
   温度が、あらかじめ設定される第２の温度以上である場
   合に、用紙の排出が完了した後も、一定時間前記定着器
   回転駆動手段により駆動を継続することを特徴とする画
   像形成装置。
7. 【請求項７】通紙されうる全てのサイズ用紙が通紙中に
   挟持される位置に配設される第１の温度検出手段と、通
   紙されうる最大のサイズの用紙が通紙中には用紙が挟持
   されるが、通紙されうる最小のサイズの用紙が通紙中に
   は用紙が挟持されない位置に配設される第２の温度検出
   手段とを備えた、少なくとも２つ以上のサイズの異なる
   用紙が通紙される、未定着の現像材を用紙に固着させる
   ための加熱手段と、 前記加熱手段に圧力を加える加圧手段と、 前記加熱手段または前記加圧手段を回転駆動する定着器
   駆動手段と、 前記第１の温度検出手段で検出された温度を基に、前記
   加熱手段があらかじめ設定される第１の温度になるよう
   に制御を行う制御手段と、 複数の給紙口と、 を備え、前記制御手段は前記第２の温度検出手段で検出
   された温度が、あらかじめ設定される第２の温度以上で
   あることを検知したら、次の印字命令が異なる給紙口で
   ある場合には用紙の排出を完了した後も、前記定着器駆
   動を続け、前記第２の温度検知手段で検出された温度
   が、あらかじめ設定される第３の温度以下になった後
   に、最後に印字を行った給紙口と異なる給紙口からの印
   字動作を開始することを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】請求項７に記載の画像形成装置において、
   あらかじめ設定される第１の温度が装置の状態に応じて
   複数の値をとり、あらかじめ設定される第２の温度が、
   第１の温度に応じて設定されることを特徴とする画像形
   成装置。