JP2001282041A

JP2001282041A - 定着装置

Info

Publication number: JP2001282041A
Application number: JP2000320465A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakai; 順二中井; Masanori Katsuki; 政徳香月
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2001-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】必要最低限の熱量を用紙に与えることができ
るようになると共に、定着時の消費電力の低下並びに画
像品質及び省エネ化の向上を図ることのできる定着装置
を提供する。【解決手段】画像形成装置により用紙に転写された未
定着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、
この定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、こ
れら定着ローラと加圧ローラとの間に付与させる加圧力
を可変可能な加圧手段と、定着ローラの温度を検出する
定着温度検出手段とを有し、前記定着温度検出手段によ
り検出された検出温度に基づいて、定着ローラ温度がリ
ロード温度に達したかを判断しリロード制御を行う定着
装置において、このリロード制御は用紙の用紙サイズ、
紙種、連続通紙枚数に応じて加圧力を切り換えることに
より、定着リロード温度を可変させる制御である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の複写
機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置
に具えられた用紙上の未定着画像を定着するための定着
装置に関し、特にリロード制御を行う定着装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真方式の画像形成装置
（複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ機等）には、
用紙（転写紙）上のトナー像の定着を行うために、定着
ヒータ（熱源）を有する定着ローラと加圧ローラとを組
み合わせた定着装置が具えられている。一般的に、この
ような定着装置の定着温度制御としては定着を行うため
に必要な基準設定温度（定着温度）の前後でヒータへの
電源供給・非供給を交互に行う温度制御であるＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御方式と、ヒータの通電制御を行うパルス信号の
パルス幅及びパルス間の間隔を定着温度に近づく毎に、
比例的に変化させる比例制御方式が知られている。そし
て、これらＯＮ／ＯＦＦ制御方式、比例制御方式の短所
を補う制御方式も周知であり、このような制御方式とし
ては、ヒータへのＯＮ／ＯＦＦを行わない全通電による
加熱で定着装置を比例開始点まで直線的に立ち上げた後
に、比例制御方式により熱平衡を保ちながら定着に必要
な温度に遷移させることにより必要な定着温度に維持す
る制御方式が知られている。

【０００３】また、このような定着装置では待機時（ウ
ォームアップ時）に定着ローラが所定の設定温度に保持
されており、次いで「複写開始信号」により搬送された
用紙を定着ローラ及び加圧ローラとの間で加圧すること
により用紙上のトナー像を熱融着している。ここで、こ
の定着時に定着ローラの熱が用紙に転移して奪われるた
め、連続通紙を行った際には、定着ローラの温度が暫時
低下して、定着不能な温度にまで低下してしまうことが
考えられる。とりわけ、近年のウォームアップ時間の短
縮化に伴い、定着ローラ自体の薄肉化が図られているた
め、定着ローラの蓄熱効果が得られ難く、連続通紙によ
って定着ローラの温度が極度に低下すると、定着温度を
設定温度まで回復させる間は複写作業ができなくなると
いう問題が生じてしまう。また、このような温度回復時
間を短縮或は無くして、省エネ化を図るには連続通紙に
おける用紙１枚当たりの定着供給熱量を必要最低限に
し、且つ、連続通紙枚数を多くすることにより定着ロー
ラの蓄熱低下を招かないようにする必要がある。このた
め定着ローラの温度を逐次検出し、この定着ローラの温
度推移に対応して通紙に対する加圧力を制御することが
従来では行われている。

【０００４】この種の定着装置として、例えば（１）
「特開昭57-79976号公報」には加圧時間を検出した定着
ローラの表面温度によって制御する「熱ローラ定着装
置」が開示されている。すなわち、この公報例では定着
ローラの周囲温度を検出し、この検出温度及び温度変動
に応じて定着装置の加圧力を制御するもので、定着ロー
ラの周囲温度が低下した場合には加圧力を増大させて対
応するものである。また、（２）「特開平6-202396号公
報」には定着リロード温度と定着制御温度とが異なる定
着温度制御方法において、用紙サイズに応じて定着リロ
ード温度を変更するリロード制御を行い、定着立上り時
間を短縮して、省エネ化を図るものが、（３）「特開平
6-318010号公報」には複数の給紙部を具えた画像形成装
置に対する定着温度制御方法において、選択する給紙部
（用紙サイズ）に応じて定着リロード温度を変更するリ
ロード制御を行い、定着立上り時間を短縮して、省エネ
化を図るものが、（４）「特開平2-148077号公報」には
用紙の紙厚に応じて定着加圧力を制御するものがそれぞ
れ開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来（１）〜（４）の定着装置の場合には省エネ化に伴う
定着ローラの薄肉化により蓄熱効果が低減するため連続
通紙時には、定着ローラの表面温度が不安定となり、通
紙中における定着ローラの温度低下が顕著に発生する恐
れがあり、これによって定着不良の発生など画像品質の
低下原因となると共に、待機時間が長くなるという問題
がある。これについて、従来の定着ローラの温度分布を
説明する図25を参照して説明する。この図25に示されて
いる定着ローラの温度分布は、定着ローラの表面温度に
ついて時間経過による低下推移を表している。すなわ
ち、図中（Ａ）では用紙が給紙部から搬送されて定着部
に到達するまでに定着ローラが加圧ローラと当接して回
転する際に熱が奪われて、各ローラの表面温度が変化す
る時の温度を、室内温度状態から立ち上げた状態（ウォ
ームアップ直後）を示している。また、（Ｂ）では制御
温度で維持されていて、加圧ローラの温度が高い状態で
の定着ローラの表面温度の温度分布を表している。ま
た、（Ｃ）では待機中での省エネ化のために定着ローラ
の制御温度が低い状態で制御されていた「低電力モー
ド」から設定温度を立ち上げた温度分布を表している。
ここで、「低電力モード」とは待機中に定着ローラの温
度を低い温度にコントロールして、消費電力を低くする
モードのことである。

【０００６】そして、この図25に示すように複写動作に
よる１枚目の複写スタート時には、定着ローラの表面温
度が不安定な状態であるため、用紙の搬送中に定着装置
の加圧力が極端に変化して、定着不良や用紙シワが発生
するなどの問題が生じることがある。この解決手段とし
て、前記（１）公報に記載の場合には上述したように定
着ローラの周囲温度だけを加圧制御に利用しているが、
用紙の定着性及び画像品質は加圧ローラの温度も影響さ
れるため、定着ローラの周囲温度のみによる加圧制御は
信頼性が乏しく、特に用紙が普通紙ではなくトレーシン
グペーパ等の紙種が異なったものとなると、定着不良や
用紙シワが発生する恐れがある。このため、このような
問題を解決すべく従来では定着ローラ及び加圧ローラの
内部に定着ヒータを設け、これら両ローラの温度がリロ
ード温度に達したかの温度制御を行う必要があった。と
ころが、このように両ローラの内部に定着ヒータを設け
る場合には構成が複雑化すると共に、信頼性及びメンテ
ナンス時では作業性の低下を招くという問題がある。

【０００７】さらに、この（１）の方式は用紙サイズに
応じて定着リロード温度を変更する方法であり、この従
来の方式では、画像出力装置が待機状態に有る場合、電
源がOFFされている場合や、前記低電力モードの場合
等、待機時の状態が様々な状態になり、そのような場
合、定着ローラの温度は、内部の熱源と温度検出手段に
より、制御可能ではあるが、加圧ローラの温度は、内部
に熱源を有していないので、加圧ローラの表面温度は制
御できていない状態にある。この時、加圧ローラの温度
が高い時は低い時に比べて、用紙に与える熱量が多くな
り、定着性等に余裕が有るが、加圧ローラの温度が低い
時は、定着性に余裕が無い。このように加圧ローラの温
度が不均一な状態においても、従来方式の場合には、一
律的な定着リロード温度やＣＰＭダウン制御による定着
リロード温度に設定されてしまう。このため省エネ化を
行うことがでない。また（２）〜（４）公報に記載の場
合においても用紙サイズ或は用紙の厚さに応じて定着リ
ロード温度を制御するだけでは同様に信頼性が乏しく紙
種が異なったものとなると、依然として定着不良や用紙
シワが発生する恐れがある。

【０００８】また、上述した従来の各方式によると省エ
ネ化に伴い、画像出力装置の待機電力を低減化する為
に、低電力モードを設けている。そして、この低電力モ
ードに入る前の状態は、電源投入され、画像出力が成さ
れないまま低電力モードに移行したか、また、画像出力
が多くされ、定着装置の温度が上昇した状態で低電力モ
ードに移行したかによって、低電力モードから復帰した
場合の定着条件（加圧ローラの温度）が異なる。従来の
場合、低電力モードから復帰した状態で、定着性が確保
可能なように、低電力時の定着温度制御は、加圧ローラ
が冷えた状態でも、復帰後定着性が満足できる温度（一
定温度）に制御していた。このため、低電力モードに移
行した時、加圧ローラの温度が高い場合は、定着ローラ
制御温度を低く設定することができないため待機中の消
費電力を減らすことができず、省エネ化を図ることがで
きないという問題もある。

【０００９】そこで、この発明の目的は、前記のような
従来の定着装置のもつ問題を解消し、必要最低限の熱量
を用紙に与えることができるようになると共に、定着時
の消費電力の低下並びに画像品質及び省エネ化の向上を
図ることのできる定着装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は画像形成装置により用紙に転写された未定
着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、こ
の定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、これ
ら定着ローラと加圧ローラとの間に付与させる加圧力を
可変可能な加圧手段と、定着ローラの温度を検出する定
着温度検出手段とを有し、前記定着温度検出手段により
検出された検出温度に基づいて、定着ローラ温度がリロ
ード温度に達したかを判断しリロード制御を行う定着装
置において、このリロード制御は用紙の用紙サイズ、紙
種、連続通紙枚数に応じて加圧力を切り換えることによ
り、定着リロード温度を可変させる制御であることを特
徴とするものである。本発明の場合、用紙の用紙サイ
ズ、紙種、連続通紙枚数に応じて加圧力を切り換えるリ
ロード制御が行われ、これにより用紙への供給熱量を必
要最小限に抑えることができ定着性などの画像品質向上
及び省エネ化が可能となる。また、定着ウォームアップ
開始時に定着温度検出手段又は加圧ローラ温度検出手段
のうちの少なくともどちらか一方による温度検出結果に
基づいて、定着リロード温度を切り換えるリロード制御
を行うことにより、さらに画像品質の向上を実現するこ
とができる。

【００１１】また、機械待機中において定着ローラの温
度制御を低い温度に設定し消費電力量を低く抑える低電
力モードを有し、加圧ローラ温度検出手段により検出さ
れた検出温度により低電力モード時での定着ローラの制
御温度を可変するようにした場合には、低電力モード時
の定着制御温度を低電力モードから復帰した時の定着性
を満足するように、加圧ローラの温度を検出又は定着装
置内部温度を検出して、定着ローラの温度制御を行うこ
とができ、これにより低電力モード時の定着制御温度を
下げられるため省エネをより向上させることが可能とな
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の定着装置の一実施
形態を図面を参照して詳細に説明する。ここで、図１は
本発明の定着装置を装備したデジタル複写機の実施形態
における構成図であり、図２は自動原稿送り装置の構成
を示す斜視図である。また、図３はコンタクトガラスに
対する原稿サイズ検知センサの配置状態を示す斜視図で
あり、図４は原稿サイズ検知センサの構成を示す斜視図
である。さらに、図５は各トレイの構成を示す斜視図で
あり、図６は、デジタル複写機の制御系を示すブロック
図である。また、図７はデジタル複写機における画像処
理回路の構成を示す全体ブロック図であり、図８は定着
装置の構成を示す斜視図をそれぞれ示している。

【００１３】図１に示すように、デジタル複写機は複写
機本体１と、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）100と、給紙
ユニット300とを有し、自動原稿送り装置100、原稿給紙
台101上に積載された原稿を１枚ずつ複写機本体１側の
コンタクトガラス10上に給送し、画像データの読み取り
後に排紙トレイ105上に排出するように構成されてい
る。原稿給紙台101上にセットされた原稿は、サイドフ
ェンス（図示せず）によって用紙の幅方向が揃えられ、
給紙ローラ102によって最下位の原稿から分離されて給
紙され、搬送ベルト103によってコンタクトガラス10上
に搬送される。また、給送部107には、原稿幅検知セン
サ118及び原稿長さ検知センサ119が設けられ、これら各
検知センサ118，119によって自動原稿送り装置100から
搬送される原稿の原稿サイズ（Ｂ５，Ａ４，Ｂ４）を検
知することができる。そして、コンタクトガラス10上の
原稿は画像データの読み取り終了後に、搬送ベルト103
及び排紙ローラ104によって排紙トレイ105上に排出され
一連の動作が終了する。

【００１４】また、両面コピー時には、原稿は給紙ロー
ラ102によって給紙され、搬送ベルト103によってコンタ
クトガラス10上を通過して反転爪106で反転し、再びコ
ンタクトガラス10上に給紙されて、原稿の裏面が読み取
られる。次いで、コンタクトガラス10上の原稿の裏面の
読み取り後に、搬送ベルト103によって搬送されると共
に反転爪106で反転して、再びコンタクトガラス10上に
搬送され、原稿の表面が読み取られる。そして、原稿両
面の読み取り終了後の原稿が、搬送ベルト103及び排紙
ローラ104によって排紙トレイ105上に排出される。

【００１５】図２に示すように、自動原稿送り装置100
は左右に設けられたヒンジ81，82を中心に開閉される構
成であり、ヒンジ81の近傍の複写機本体１の上面には爪
83が設けられ、この爪83は自動原稿送り装置100を閉じ
たときに、対向位置の自動原稿送り装置100の下面に形
成された孔84に挿通される。この孔84に隣接する自動原
稿送り装置100内部には、孔84に挿通された爪83の有無
を検出するリフトアップ検知センサ85及び原稿検知タイ
ミングセンサ86が設けられている。リフトアップ検知セ
ンサ85は、自動原稿送り装置100が完全に閉じている
（リフトダウン）時に爪83を検出してオンになり、自動
原稿送り装置100が開いている（リフトアップ）ときに
オフとなる。ここで、自動原稿送り装置100が完全に閉
じている状態とは、自動原稿送り装置100の下面側の一
部が複写機本体１の上面に接触している状態である。

【００１６】一方、原稿検知タイミングセンサ86は、原
稿サイズ検知センサ91〜93（図３参照）の検出結果に基
づいてコンタクトガラス10上の原稿サイズを検知するタ
イミングを制御するために設けられており、自動原稿送
り装置100の開放角度が所定の角度以内になると爪83を
検知してオンになる。この所定角度は僅かな角度であ
り、オペレータが手で自動原稿送り装置100を開くと、
リフトアップ検知センサ85及び原稿検知タイミングセン
サ86の両方がオフとなるようになっている。87，88は原
稿の位置合わせ用の端面スケールを示している。

【００１７】図３に示すように、コンタクトガラス10の
下方位置には原稿サイズ検知センサ91〜93が配置されて
いる。これら原稿サイズ検知センサ91〜93は、図４に示
すように１個の発光ダイオード91ａからの発光を３つの
ビームに分散させて照射した際の反射光を光学系内部の
３個の受光素子91ｂで受光する反射型のセンサであり、
光学系内部からコンタクトガラス10を透視し、原稿面か
らの反射光のみを受光して原稿の有無を検知している。
原稿サイズ検知センサ91〜93は、常時動作しており、各
受光素子91ｂは、コンタクトガラス10上の原稿を検出し
た際にオン状態となり、原稿を検出していない場合には
オフ状態となっている。このような原稿サイズ検知セン
サ91〜93は、コンタクトガラス10上の所定位置に載置さ
れる多種類の原稿サイズに対応するように配置されてい
るため、原稿セットの有無判定ができると共に、各種の
原稿サイズを的確に検出することができる。

【００１８】再度、図１を参照して説明すると、複写機
本体１は原稿を読み取るスキャナ、画像処理回路及びプ
ロッタ等を有している。スキャナは原稿を載置するため
のコンタクトガラス10と光学走査系とを有し、この光学
走査系は露光ランプ11、第１，２，３ミラー12，13，14
及びフルカラーＣＣＤ16等を具えている。露光ランプ11
及び第１ミラー12は、第１キャリッジに装備され、この
第１キャリッジは原稿読み取り時にステッピングモータ
によって一定速度で副走査方向に移動する。第２，３ミ
ラー13，14は第２キャリッジに装備され、この第２キャ
リッジは原稿読み取り時にステッピングモータによって
第１キャリッジのほぼ１／２の速度で移動する。そし
て、これら第１，２キャリッジの移動によって原稿の画
像面が光学的に走査され、その読み取りデ−タがレンズ
15によってフルカラーＣＣＤ16の受光面に結像され光電
変換される。

【００１９】次いで、フルカラーＣＣＤ16によって赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に光電変換された画
像データは、画像処理回路でＡ／Ｄ変換された後に画像
処理回路604によって各種の画像処理が施される。そし
て、後述するように複写時には書き込みユニット607に
よって用紙に複写される。この書き込みユニット607は
レーザ出力ユニット20，ｆθレンズ21、ミラー22とを具
え、レーザ出力ユニット20はレーザ光源であるレーザダ
イオード（ＬＤ）と、ポリゴンミラー及びポリゴンモー
タを有している。レーザ出力ユニット20からは、複写時
にスキャナで読み取られた画像に応じて変調された黒信
号のレーザ光が出射され、感光体30上にレーザ潜像が形
成される。この感光体30の周囲には、黒現像器32、赤信
号の画像を書き込むためのＬＥＤ書き込みユニット31、
赤現像器33及び転写器及び分離器（図示せず）が配置さ
れ、転写器により感光体30上に形成されたトナー像が用
紙に転写される。用紙は複写機本体１内の両面ユニット
40及び第１トレイ50と給紙ユニット300内に配置された
第２トレイ310、第３トレイ320及び第４トレイ330のい
ずれかから選択され、フィードローラ42及び分離コロ49
と第１，２，３，４給紙装置51，311，321，331によっ
て給紙される。尚、図５に示すように第１トレイ50から
第４トレイ330までにセットされている用紙の用紙サイ
ズ及びセット方向は、サイズレバー400の位置調整と複
数連のプッシュスイッチ401のオン・オフの組み合わせ
により検知することができる。

【００２０】また、両面ユニット40及び第１トレイ50か
ら給紙された用紙は、縦搬送ユニット60によって上方に
向けて搬送され、第２，３，４給紙311，321，331によ
って給紙された用紙は、バンク縦搬送ユニット340及び
縦搬送ユニット60を経由して搬送される。そして、この
用紙は、その先端がレジストセンサ52によって検出され
た後の所定時間後にレジストローラ53に突き当てられて
一端停止する。この後、用紙は「副走査有効期間信号
（ＦＧＡＴＥ）」に同期してレジストローラ53の回転に
より搬送され、感光体30上のトナー像が転写される。次
いで、用紙は感光体30から分離器により分離された後に
搬送装置54によって定着装置55まで搬送され、この定着
装置55によりトナー像が定着される。この定着後の用紙
は片面印刷時と両面印刷後に、切り換え爪57及び排紙ロ
ーラ56によって排紙トレイ200上に排出される。

【００２１】一方、両面印刷時の表面印刷後の用紙は、
切り換え爪57によって両面搬送路41に導かれ、フィード
ローラ42及び分離コロ43で反転されて両面ユニット40上
に集積（ストック）される。この両面ユニット40内の用
紙は、トレイが上昇してフィードローラ42に突き当た
り、このフィードローラ42が回転することによって縦搬
送ユニット60に送られて裏面に画像が形成される。ま
た、図６の回路ブロック図に示すように、操作部コント
ローラ500は走査部の液晶ディスプレイの画面表示制
御、各種ＬＥＤの点灯表示制御及び各種キー入力制御を
行い、システムコントローラ501（ＳＣＵ）は給紙、搬
送、定着、両面印刷及びプロセス制御等を行う。このた
め、このシステムコントローラ501にはプリンタコント
ローラ506（ＰＣＵ）及び各種負荷及び各種センサの入
出力信号経路が接続されている。また、画像処理コント
ローラ502は画像制御及びスキャナの読み取り制御を行
い、ＡＤＦコントローラ503は自動原稿送り装置100の全
体的な制御を行う。給紙トレイコントローラ504は給紙
トレイに対する制御を行い、ＦＡＸコントローラ505
は、プリンタデータ受信の管理及びファイル管理を行
う。

【００２２】以下、図１及び図７のフローチャート図を
参照して本発明の定着装置が適用される画像形成装置の
動作を説明する。先ず、コンタクトガラス10上の原稿60
0が、露光ランプ11で照明され、この反射光が画像デー
タとしてフルカラーＣＣＤ16によって読み取られる。次
に、フルカラーＣＣＤ16により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の各色に分離されたアナログ画像信号が信号処理
回路601で増幅されて光量補正が行われる。さらに、ア
ナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器602によってデジタル画
像信号に変換され、シェーディング補正回路603により
シェーディング補正が行われ画像処理回路604に送出さ
れる。この画像処理回路604では、画像データに対して
ＭＴＦ補正、γ補正、黒画像生成、カラー画像生成、２
値処理及び多値処理等の各画質処理が施され、「黒デー
タ」と「カラーデータ」がセレクタ605に出力される。
セレクタ605では、画像信号を変倍部606又は画像メモリ
コントローラ608に送出する切り換えが行われる。変倍
部606では画像信号を変倍率に合わせて拡大縮小して、
書き込みユニット607に送出する。一方、画像メモリコ
ントローラ608とセレクタ605との間は、双方向で画像信
号を入出力可能な構成となっており、画像メモリコント
ローラ608への設定や、読み取り部及び書き込み部の制
御を行うＣＰＵ609及び、そのプログラムやデータを格
納するＲＯＭ610、ワーキング用のＲＡＭ611を具えてい
る。ＣＰＵ609は、画像メモリコントローラ608を介して
画像メモリ612のデータの書き込み及び読み出しを行
う。

【００２３】画像メモリコントローラ608では、入力さ
れた原稿の画像データを内部の画像圧縮装置等によって
圧縮した後に画像メモリ612に送出する。この画像デー
タの圧縮によって、メモリ容量の限られた画像メモリ61
2を有効に利用できるようになる。また、一度に多くの
原稿画像データを記憶することが可能になるため、格納
された原稿画像データのイメージをページ順序で出力す
ることができるようになる。この場合、画像を出力する
際に画像メモリ612のデータを画像メモリコントローラ6
08内の伸長装置により順次伸長処理を行いながら出力す
る。他方、「ＦＡＸ送信時」にはセレクタ605によって
黒データがＦＡＸ用イメージメモリ613に転送される。
また、「ＦＡＸ受信時」には、回線からの受信データが
復調及び伸長された後にＦＡＸ用イメージメモリ613に
より展開され、次いで変倍部606を介してセレクタ605に
よって書き込みユニット607に出力される。また、前述
したように「プリンタデータ」の受信時には、画像デー
タがプリンタ用イメージメモリ614において展開された
後に、セレクタ605によって書き込みユニット607に送出
される。

【００２４】図８に示すように、本発明における定着装
置55は定着ローラ700と、この定着ローラ700に圧接する
加圧ローラ701とを有し、定着ローラ700は表面がＰＦ
Ａ，ＰＴＦＥ等の耐熱離型層でコーティングされてお
り、その内部には加熱用の定着ヒータ702（熱源）が設
けられている。この定着ヒータ702には、ハロゲンヒー
タや赤外線ヒータ（ニクロム線）などが用いられる。ま
た、定着ローラ700及び加圧ローラ701の表面部にはそれ
ぞれ温度センサ703，704が設けられており、これら温度
センサ703，704からの温度検知信号に基づいて定着ロー
ラ700及び加圧ローラ701の温度がある一定値となるよう
に定着ヒータ702が制御されると共に、転写紙（用紙）
Ｐへの供給熱量を制御するための定着ローラ700と加圧
ローラ701とのニップ幅を変更できるように加圧機構が
制御されている。すなわち、定着ローラ701は駆動機構
（図示せず）によって回転駆動され、加圧ローラ701と
連動して用紙Ｐを搬送しながら、この用紙Ｐに熱及び圧
力を加えて定着処理を行う。加圧ローラ701は表面がシ
リコンなどの耐熱ゴム層で構成されている。この定着装
置55内部の温度検出（雰囲気温度）は、温度検出手段72
2により検出することができる。

【００２５】また、加圧ローラ701は軸の両端部が回転
自在に支持されると共に、図示しない付勢手段によって
定着ローラ700と離間する方向に常時付勢されている。
その一方で、この加圧ローラ701は軸の下方から加圧機
構によって片持ちされ定着ローラ700の下部側に押し付
けられている。加圧機構はステッピングモータ710を有
し、ステッピングモータ710が正回転（Ａ方向）した場
合に、その駆動力が同軸上に設けられたギヤ711からア
イドラギヤ712を介してギヤ713に伝達される。ここで、
このギヤ713には先端が送りネジとなっている軸714が連
結されており、アンカー715を水平方向（Ｃ方向）に引
き寄せることができる。このアンカー715にはスプリン
グ716の端部が取り付けられ、他端がリンク717に取り付
けられている。従って、アンカー715の水平移動に伴っ
て、リンク717は支点718を中心に回動する。そして、リ
ンク717の一端には略三角状のレバー719が嵌合してお
り、このレバー719が支点720を中心に回動するため、加
圧ローラ701が上方に向けて押し上げられ、これによっ
て定着ローラ700に対する加圧力が付与される。

【００２６】一方、ステッピングモータ710が逆回転
（Ｂ方向）した場合には、アンカー715は水平方向（Ｄ
方向）に押し戻されるため、レバー719が支点720を中心
に下方に回動し、加圧ローラ701を引き下げ加圧力が解
除される。また、アンカー715の下方位置にはホームポ
ジション検知部721が設けられており、このホームポジ
ション検知部721はアンカー715の下方に形成されている
検知片によりオン・オフされるため、アンカー715の移
動量を調整することによって指示された圧力を加圧ロー
ラ701に付与することができる。このような機構は、加
圧ローラ701の両側に設けられている。上述のように構
成された定着装置は、電源（メインスイッチ）の投入に
よって定着ヒータ702が発熱して定着ローラ700での加熱
を開始し、各温度センサ703，704によって定着ローラ70
0と加圧ローラ701の表面温度の検出が開始される。そし
て、定着ローラ700と加圧ローラ701との表面温度が用紙
Ｐの未定着画像を定着できる温度に達した際にウォーム
アップが終了し「コピー可能」となる。

【００２７】以下、図１及び図９〜図12を参照して本発
明の実施形態の機能及び動作について詳しく説明する。
ここで、本発明における第１実施形態の特徴は用紙の用
紙サイズ、紙種、連続通紙枚数に応じて加圧力を切り換
えて定着リロード温度を変更するリロード制御を行うこ
とにある。このため、具体的には定着リロード前に前述
した第１トレイ50から第４トレイ330（図１）までにセ
ットされている用紙の用紙サイズがサイズレバー400及
びプッシュスイッチ401（図５）により検知されると共
に、用紙の紙種（普通紙、トレペ、フィルム）が操作部
により予め入力されることとなる。この方法としては、
例えばウォームアップ前にプレスキャンを行い、これに
よる画像出力情報を入力し、この入力された出力情報に
基づき所定の「定着条件」によりリロード制御が開始さ
れることとなる。また、プリンタやＦＡＸ等では同様に
ウォームアップ前に画像出力信号を受信し、その出力情
報が入力情報として画像出力装置のＣＰＵに入力され
る。このように入力される出力情報に基づいて、後述す
る「定着条件」によりリロード制御が開始される。

【００２８】図９は本発明の第１実施形態におけるリロ
ード制御の処理手順を示すフローチャートである。ここ
で、このフローチャートは画像形成装置の電源ＯＮ時に
おけるリロード制御であり、低電力モード又はスリープ
モードから復帰する時のリロード制御はフローチャート
の定着ヒータＯＮ時（Ｓ１）からスタートする温度制御
となる。すなわち図９に示すように、先ず電源ＯＮによ
り定着ヒータ702（図８）がＯＮとなり、これにより定
着ローラ700の温度が上昇し定着装置55の立ち上げが行
われる（ウォームアップ）。次いで、操作部入力により
画像出力条件が入力されているか否かの判別を行う（Ｓ
２）。ここで、画像出力条件である用紙サイズ、通紙枚
数、紙種がそれぞれ入力されている場合（Ｙ）には、次
に画像出力条件チェック（Ｓ３）が行われると共に、以
下の「表１」に示す「リロード温度条件テーブル
（℃）」に基づいてリロード条件（Ｓ４）の決定が行わ
れる。この「表１」では、用紙サイズを用紙サイズＩ
（Ａ３Ｙ，Ａ２サイズ以上）と用紙サイズII（Ｂ４Ｙ，
Ａ３Ｔサイズ以下）とに区分し、用紙の紙種を普通紙、
トレペ、フィルムとし、連続通紙枚数を３段階の「１〜
10枚」「11〜30枚」「31枚以上」と設定したもので、例
えば、普通紙（Ａ３Ｙサイズ）を31枚以上通紙する場合
にはリロード温度は「160℃」となる。また、プリンタ
コントローラ又は操作部入力により画像出力条件の入力
がない場合には（Ｎ）、このリロード温度は予め設定さ
れている標準のデフォルト値（170℃）が設定される
（Ｓ５）。

【００２９】

【表１】

【００３０】そして、前記「表１」に基づくリロード条
件（Ｓ４）の決定後には、次いで所定の定着ニップ幅
（定着加圧力）となるように、以下の「表２」に示す
「定着ニップ幅条件テーブル（mm）」に基づいて加圧力
変更（Ｓ６）が行われる。この「表２」では、「表１」
と同様に用紙サイズを２系統の用紙サイズＩ，IIに区分
し、用紙の紙種を普通紙、フィルム、トレペとし、連続
通紙枚数を３段階の「１〜10枚」「11〜30枚」「31枚以
上」と設定したもので、例えば、普通紙（Ａ３Ｙサイ
ズ）を31枚以上通紙する場合には定着ニップ幅は「4.5m
m」となる。また、プリンタコントローラ又は操作部入
力により画像出力条件の入力がない場合には（Ｎ）、こ
の定着ニップ幅は予め設定されている標準のデフォルト
値（5.5mm）が設定される（Ｓ５）。

【００３１】

【表２】

【００３２】そして、上述したようにリロード条件温度
及び定着ニップ幅が決定した際には、次いで、温度セン
サ703（図８）による定着ローラ700温度の検出を行い、
この検出温度と前記リロード温度とを比較し、検出温度
がリロード温度に達しているか否かの判別が行われる
（Ｓ７）。そして、リロード条件温度に達している場合
にはウォームアップ完了（Ｓ８）となり、画像出力（複
写操作）ができる状態となる（コピー可能）。次いで、
画像出力が終了した後は予め設定されている待機中の定
着温度制御にシーケンスが移行し、以降この定着温度制
御に基づいて温度制御が実行される。一方、画像出力条
件が入力されていなかった場合には、リロード条件はデ
フォルト値の温度に設定され、リロード条件到達後、ウ
ォームアップ完了処理が行われると共に、引き続き待機
中の定着温度制御が行われる。

【００３３】ここで、図10は連続通紙における通紙枚数
と消費電力との推移相関図を示したもので、縦軸には通
紙枚数（枚）を横軸には消費電力量（Wh）をそれぞれ表
しており、消費電力量はウォームアップ時に消費する電
力と用紙への供給電力と定着ローラを設定温度で維持す
るための電力とを総じて加算した値（結果）を通紙枚数
に応じてどのように変化するかを示している。また、図
中「鎖線」は従来例Ｉによる温度制御（リロード温度が
連続通紙枚数に応じて変化しない温度制御）を、「一点
鎖線」は従来例IIによる温度制御（リロード温度が連続
通紙枚数に応じて３段階に変化する温度制御）を、「実
線」は上述した第１実施形態による温度制御の推移をそ
れぞれ示したものである。このうち従来例Ｉでは連続通
紙（例えば、99枚）を継続しても問題が生じない程度ま
でリロード条件温度を高く設定しており、従来例IIの場
合にはその改良として連続通紙枚数に応じるようにリロ
ード条件温度を低下させることにより省エネを図ったも
のである。そして、この図10から明らかなように従来例
Ｉと従来例IIとを比較すると従来例IIの場合には設定さ
れるリロード条件温度が低い分、連続通紙30枚までは消
費電力を少なくすることができることが判り、さらに本
第１実施形態である「実線」に示すように定着加圧力を
可変することにより、リロード条件温度をより低く設定
することで、用紙に対して必要最小限の熱量供給ができ
連続通紙枚数が増加しても消費電力を低減することがで
きる。

【００３４】また、図11は定着ニップ量可変時の用紙に
対する供給熱量と定着温度との相関関係を示す図であ
り、縦軸は供給熱量を、横軸は定着温度（Ｔ１〜Ｔ４）
をそれぞれ表している。そして、図11に示すように従来
の場合の定着方式によると、定着ニップ量は固定のた
め、温度制御上では定着温度Ｔ１が定着温度Ｔ２〜定着
温度Ｔ４へと変化した場合、用紙への供給熱量Ｑは供給
熱量Ｑ１〜供給熱量Ｑ２へと変化する。ここで、供給熱
量Ｑ１は定着性を保障する必要最低限の熱量であるた
め、例えば定着温度が高く設定されている場合には、過
剰な供給熱量Ｑ２が定着装置に与えられてしまうことと
なる。そこで、本第１実施形態では前述した「定着ニッ
プ量可変」設定により供給熱量Ｑが常時供給熱量Ｑ１と
なるように選定されている。これによって、定着温度自
体も定着温度Ｔ４より低い定着温度Ｔ１〜Ｔ３の範囲で
定着が良好に行われることとなり、この結果、リロード
温度設定を更に低下させることが可能となり、消費電力
量の低下により省エネ化をより図ることができる。尚、
供給熱量Ｑは以下の「数１」の算出式により計算するこ
とができる。

【００３５】

【数１】式中のｋは、定着ローラとトナーとの熱取得度による係
数である。

【００３６】図12は本発明の第２実施形態におけるリロ
ード温度制御の処理手順を示すフローチャートである。
以下、この第２実施形態について図８及び図12を参照し
て説明する。ここで、この第２実施形態の特徴は第１実
施形態においての室内からの立ち上げ時或は低電力モー
ドからの立ち上げ時に行われるリロード温度制御を立ち
上げスタート時の定着ローラ温度又は加圧ローラ温度を
検出することで、よりきめ細かく行うことにある。この
ため、図12に示すように先ず予め定着ローラ700（図
８）の温度及び加圧ローラ701の温度検出（定着Ｔ１、
加圧Ｔ２）が各温度センサ703，704によって行われる
（Ｓ１）。これは、定着装置が立ち上げ開始の機械状態
か、室内からの立ち上げか、低電力モードからの立ち上
げ状態であるかを判断するためである。そして、電源Ｏ
Ｎにより定着ヒータ702がＯＮ（Ｓ２）となり、次いで
前記と同様の「画像出力条件チェック（Ｓ３）」が行わ
れると共に、検出された各検出温度Ｔ１，Ｔ２に基づい
て、以下の「表３」及び「表４」によりリロード条件で
あるリロード温度及び定着ニップ幅の決定が行われる
（Ｓ４）。

【００３７】

【表３】この「表３」では、検出される定着ローラ温度Ｔ１（Ｔ
１＜50℃）及び加圧ローラ温度Ｔ２（Ｔ２＜50℃，50℃
≦Ｔ２＜10℃，０℃，100℃≦Ｔ２）に対して、それぞ
れのリロード温度（145℃，140℃，140℃）及び定着ニ
ップ幅（５mm，4.5mm，4.5mm）が対応している。

【００３８】

【表４】この「表４」では、検出される定着ローラ温度Ｔ１（50
℃≦Ｔ１）及び加圧ローラ温度Ｔ２（Ｔ２＜50℃，50℃
≦Ｔ２＜10℃，０℃，100℃≦Ｔ２）に対して、それぞ
れのリロード温度（140℃，135℃，135℃）及び定着ニ
ップ幅（５mm，4.5mm，4.5mm）が対応している。

【００３９】そして、決定されたリロード温度Ｔ３（Ｓ
４）を基準とし設定温度である定着温度Ｔをチェックす
る（Ｓ５）と共に、この定着温度Ｔとリロード温度Ｔ３
との比較を行う（Ｓ６）。そして、「定着温度Ｔ≧リロ
ード温度Ｔ３」を満足した場合にはウォームアップが完
了され画像出力（複写操作）ができる状態となる。その
後、画像出力の終了した後は予め設定されている待機中
の定着温度制御のシーケンスに移行し、以降この定着温
度制御に基づいて温度制御が実行される。また、一定時
間後には「低電力モード」や定着ヒータのＯＦＦモード
である「スリープモード」に移行する。尚、本発明によ
ると定着ローラ温度と加圧ローラ温度の両者の温度検出
によりリロード制御が行われるが、何れか一方のローラ
温度検出による制御によっても従来よりもある程度の省
エネ効果が期待でき、さらに前記第１，２実施形態を組
み合わせた場合にはより大きな画像品質及び省エネ化に
対する効果を実現することができる。

【００４０】ここで、前述したように複写動作による１
枚目の複写スタート時には、定着ローラの表面温度が不
安定な状態であるため、用紙の搬送中に定着装置の加圧
力が極端に変化して、定着不良や用紙シワが発生するな
どの問題が生じることがある。そして、従来の場合これ
を改善するために、熱源を定着ローラと加圧ローラの内
部に入れ、両方のローラの温度を検出し、その温度が、
リロード温度に達したかを見ていた。この従来の方式だ
と、加圧ローラの内部に熱源を入れて対応しているの
で、構成が複雑になり、機械の信頼性、メンテ性が低下
する傾向にあった。このような問題を解決すべく、以下
の本発明による第３実施形態の場合は熱源は定着ローラ
側にだけ有り、加圧側には、加圧ローラの温度を検出す
る、加圧ローラ温度検出手段を設けて、上記で説明した
室温から立ち上げる場合と、低電力モードから立ち上げ
る状態からのリロード制御を、立ち上げスタート時の加
圧ローラ温度を検出して、また、定着ローラと加圧ロー
ラとの間に与える圧力を可変可能にして、その加圧力
（ニップ幅）を加圧ローラ温度により、変化させること
で、更に、リロード温度を下げることにより、用紙に与
える熱量及びその画像出力のために消費する装置の熱量
を、必要最低限の熱量に制御し、定着時の消費電力を更
に低く抑え、省エネ化を行うようにしている。以下、詳
細を説明する。

【００４１】図13のフローチャートは本発明の第３実施
形態を示している。すなわち、図13において、先ず、立
ち上げ開始の機械の状態が室温からの立ち上げか、低電
力モード等からの立ち上げかを判断するために、定着ロ
ーラの温度θと加圧ローラの温度Ｔを検出し、その検出
値より、図14に示した定着加圧力（定着ニップ幅）を決
定する。次いで、リロード条件が決定したら定着ヒータ
をONし、先に決定された、リロード温度θ0になった場
合には、ウォームアップ完了処理を行う。このウォーム
アップ完了処理は画像出力を禁止していたのを解除し、
画像出力を可能状態とする。その後画像出力信号が有る
場合には、その画像を出力し、画像出力の完了後は待機
状態での温度制御を行う。一方、ウォームアップ後に画
像出力信号が無い場合、定着ローラの温度は待機時の定
着ローラ温度θ1により制御を行う。この時、θ0＜θ1
となる関係になっている。次いで、待機状態が長く継続
されている場合には、一定時間後、低電力モード（定着
の温度を低く設定されているモード）やスリープモード
（定着ヒータをOFFするモード）に移行する。尚、本第
３実施形態の場合も、前述の図11で説明したと同様に、
定着温度自体も定着温度Ｔ４（図11）より低い定着温度
Ｔ１〜Ｔ３の範囲で定着が良好に行われることとなり、
この結果、リロード温度設定を更に低下させることが可
能となり、消費電力量の低下により省エネ化をより図る
ことができる。

【００４２】図15のフローチャートは本発明の第４実施
形態を示している。ここで、従来低電力モード時の定着
ローラの制御温度は一定の制御温度（操作部よりその温
度の変更は可能であったが、機械が自動的に設定値の変
更を行うことはない。）であり、且つその定着ローラの
制御温度は低電力モードから復帰後の定着性が満足する
ように設定されていた。また、低電力モードに移行する
前の定着装置は定着装置が室温から立ち上がったまま画
像出力がされない状態で、つまり加圧ローラの温度が低
い（室温と同じ20℃）状態のまま低電力モードに移行さ
れる場合や、多量に画像出力がされて、加圧ローラの温
度がかなり高い温度（120℃）の状態で低電力モードに
移行される場合がある。そこで、従来は加圧ローラの温
度が低い状態から低電力モードに移行しても、低電力モ
ードから復帰後の定着性が満足できるように、低電力モ
ード時の定着制御温度を決定していた。しかし、加圧ロ
ーラの温度が高い状態からの低電力モードへの移行時に
は、その低電力モードの設定値には余裕が有り、省エネ
を図ることはできなかった。そこで、本実施例では加圧
ローラの温度を検出し、その温度に応じて低電力モード
時の定着制御温度を変更しているため、加圧ローラの温
度が高い状態では、低電力モード時の定着温度制御の値
を低くすることに特徴がある。以下、詳細を説明する。

【００４３】すなわち、図15のフローにおいて、先ず、
機械を立ち上げてから、または、画像出力終了から、15
分間、画像出力が無い状態（この時間、15分間は、図示
しない操作部から設定値の変更が可能になっている）が
続くと、低電力モードに移行する。この低電力モード移
行処理とは、定着ローラ制御温度を、低い温度に設定し
直すとともに、操作部表示の消灯や機械に設けているフ
ァンの停止など、省エネモードに入ることである。そし
て、この時加圧ローラの温度Ｔを検出し、その検出温度
に応じて、図16に示す低電力モード時の定着制御温度条
件により定着制御温度θ2の決定を行う。次いで、この
決定された温度に対して、定着ローラ内部の熱源（定着
ヒータ）をON/OFF制御し、定着ローラ温度を制御する。
ここで随時、低電力モード時は加圧ローラの温度をチェ
ックし定着ローラ温度の制御値を前記図16に基づいて変
更している。

【００４４】図17のフローチャートは本発明の第５実施
形態示すものである。ここで、前記第４実施形態では加
圧ローラの温度を検出し、その温度に応じて低電力モー
ド時の定着制御温度を変更したが、本第５実施形態では
加圧ローラの温度の変わりに、定着装置内部の温度を検
出することに特徴がある。すなわち、低電力モードに移
行する前の定着装置は、定着装置が室温から立ち上がっ
たまま画像出力がされない状態で、つまり加圧ローラの
温度が低い（室温と同じ20℃）状態のまま低電力モード
に移行される場合か、多量に画像出力がされて、加圧ロ
ーラの温度がかなり高い温度（120℃）の状態で低電力
モードに移行されるかである。このため、本第５実施形
態では低電力モードに移行された状態かを判断し、低電
力モード時に、定着装置内部の温度が高い状態では、低
電力モード時の定着温度制御の値を低くすることにより
省エネ効果を実現するものである。以下、詳細を説明す
る。

【００４５】先ず、機械を立ち上げてから、または、画
像出力終了から、15分間程度は画像出力が無い状態が続
くと低電力モードに移行する。ここで、画像出力が無い
状態では操作部等から設定値の変更が可能になってい
る。そこで、図17のフローチャートに示すように、この
低電力モードの移行時に定着装置の内部温度Ｆ℃（雰囲
気温度）を検出し、その検出温度に応じて図18に示す低
電力モード時の定着制御温度θ2（℃）を決定する。こ
の場合、定着装置55内部の温度検出は温度検出手段722
（図８）により検出する。この温度検出手段722は、定
着装置55のカバー（図示せず）の内部に設けられてお
り、定着装置55内部の雰囲気温度を検出するものであ
る。次いで、この決定された温度に基づいて定着ローラ
内部の熱源をON/OFF制御し、定着ローラ温度を制御す
る。この低電力モード時は、随時、定着装置内部温度を
チェックし定着ローラ温度の制御値を図18に基づいて変
更している。本発明の場合、低電力モード時の定着制御
温度を、低電力モードから復帰した時の定着性を満足す
るように、加圧ローラの温度を検出又は定着装置内部温
度を検出して、定着ローラの温度制御を行っているた
め、従来より低電力モード時の定着制御温度を下げられ
るため、省エネ効果を実現するものである。

【００４６】図19のフローチャートは本発明の第６実施
形態示すものである。ここで、上述したように定着装置
の温度は室温から立ち上げる場合と、低電力モードから
立ち上げる状態からのリロード制御を、立ち上げスター
ト時の加圧ローラ温度を検出して立ち上げる場合とがあ
る。この時、定着ローラから用紙に供給する熱量が定着
ヒータから定着ローラに供給される熱量より多い場合が
有る。この場合、用紙を連続通紙した場合には、定着装
置定着温度が低下するため、定着温度が所定の温度に低
下した際には、用紙間隔を拡大し、定着ローラの温度低
下を防止する制御が行われる（ＣＰＭダウン制御）。本
実施例の場合、そのＣＰＭダウン制御が室温から立ち上
がった直後と（加圧ローラの温度が、ほぼ室温状態）、
低電力モードから立ち上がった状態（加圧ローラの温度
が高い状態）からでは、同じ連続通紙を行っても、定着
ローラの温度低下率は異なる。そのために、ウォームア
ップ時の加圧ローラの温度を検出し、その温度により、
ＣＰＭダウン制御の制御内容を変更することにより、更
に、リロード温度を下げることが可能になり、用紙に与
える熱量、その画像出力の為に消費する装置の熱量を、
必要最低限の熱量に制御し、定着時の消費電力を、更に
低く抑え、省エネ化を行うようにしている。以下、詳細
を説明する。

【００４７】すなわち、図19のフローチャートに示すよ
うに、先ず電源ＯＮ（または、低電力モード解除）時に
加圧ローラの温度（定着温度、加圧温度Ｔ）を検出す
る。そして、その検出された加圧ローラの温度に基づい
て定着リロード温度を決定する。この場合、図20に示す
ＣＰＭダウン制御値条件によりＣＰＭダウン開始温度と
ＣＰＭダウン率を選択し、連続通紙時のＣＰＭダウン制
御を行う。

【００４８】図21のフローチャートは本発明の第７実施
形態を示すものである。ここで、ウォームアップ直後に
連続通紙した場合には加圧ローラの温度が低下している
ため、機械待機状態に比べて、定着ローラの温度低下が
著しい。そこで、本実施例では定着装置に用紙がくわえ
込まれていない時（紙間）は、加圧ローラの加圧力を減
圧し、加圧ローラと定着ローラとを離間し、これにより
紙間時に加圧ローラ側へ熱が奪われるのを防止してい
る。この結果、定着リロード温度を従来より低く設定す
ることができ、この場合、完全に定着ローラと加圧ロー
ラとを離間状態にしなくても、単に加圧力を減らすだけ
であってもニップ幅の減少により離間状態ほどではない
が効果は有る。尚、定着ローラから加圧ローラへ供給す
る熱量Ｑ′は以下の「数２」の式によりあらわすことが
できる。ここで、ｋ′は定着ローラと加圧ローラの熱取
得度による係数を示すもので、紙間が狭い場合や定着ロ
ーラと加圧ローラとを離間するタイミングがとれない場
合には減圧によりニップ幅を減少させるだけでもその効
果は有る。

【００４９】

【数２】

【００５０】図21のフローチャートに示すように、先
ず、立ち上げ開始の機械の状態が室温からの立ち上げ
か、低電力モード等からの立ち上げかを判断するため
に、定着ローラの温度θと加圧ローラの温度Ｔを検出す
る。そして、これら検出された定着ローラ温度θと加圧
ローラ温度Ｔの検出値により、図22に示す紙間加圧力制
御値条件により紙間の定着加圧力（定着ニップ幅）を決
定する。ここで、ウォームアップが室温からの立ち上げ
状態の場合は、加圧ローラから奪われる熱量は多いた
め、紙間時は定着ローラと加圧ローラとは、離間する位
置まで加圧力は減圧されるが（この時の、紙間の加圧力
は０）、低電力モードや待機状態からの通紙時は加圧ロ
ーラにより奪われる熱量は大きくないため、特に減圧し
ないような制御（この時の、紙間の加圧力は100N）にな
っている。また、用紙サイズによって紙間が異なる場合
が有り、紙間が100mm未満と、100mm以上で、加圧ローラ
が奪う熱量も異なってくるので、その加圧力も紙種、サ
イズのチェックを行うことにより異ならせている。当
然、前記第６実施形態で示したＣＰＭダウン制御が働
き、紙間が100mmを越えるようになれば、紙サイズに関
わらず、紙間の加圧力制御が働くこととなる。また、紙
間の検知タイミングはレジストセンサ52（図１）に用紙
が待機していて、「副走査有効期間信号（ＦＧＡＴＥ信
号）」により用紙がスタートするが、そのスタータタイ
ミングと、用紙の長さと、レジストセンサ52（レジスト
ローラ53）から、定着ローラまでの距離が事前に判って
いるため、用紙が定着装置にくわえられているか、挟持
されていない（紙間状態）かが判る。従って、この紙間
時にステッピングモータ710（図８）により行う脱圧処
理を行い加圧ローラへの熱量供給を抑制するようする
（紙間時の脱圧処理）。

【００５１】図23のフローチャートは本発明の第８実施
形態を示すものである。ここで、ウォームアップ直後
は、加圧ローラの温度が低下しているため、上述したよ
うに、紙間時に加圧ローラにより熱が奪われ、定着ロー
ラの温度が低下する。このため、本実施形態では定着ロ
ーラの駆動が図示しない駆動部より単独駆動が行われる
構成とし、紙間時に定着の駆動を停止させることによ
り、定着ローラから加圧ローラへの熱の移動を抑制し、
定着ローラ温度の低下を防止するものである。尚、紙間
時には定着の駆動は可変可能となるように構成する。

【００５２】すなわち、図23のフローチャートに示すよ
うに、先ず、立ち上げ開始の機械の状態が室温からの立
ち上げか、低電力モード等からの立ち上げかを判断する
ために、定着ローラの温度θと加圧ローラの温度Ｔを検
出する。そして、その検出値より図24に示す紙間時の駆
動制御値条件により紙間Ｌに定着駆動を行うか、或は停
止するかを判断する。ウォームアップが室温からの立ち
上げ状態の場合は、加圧ローラから奪われる熱量は多い
ため、紙間時は定着ローラと加圧ローラの回転は行わな
いが、低電力モードや待機状態からの通紙時は、加圧ロ
ーラの奪う熱量は大きくないため、紙間時も停止しない
ような制御になっている。この本実施形態の場合、低温
時からの立ち上がり直後の加圧ローラから奪われる熱量
を少なくすることが可能になるため、従来よりリロード
温度の低下を行うことができ省エネ効果を期待すること
ができる。

【００５３】

【発明の効果】この発明は上記のようであって、請求項
１に記載の発明は画像形成装置により用紙に転写された
未定着画像を定着する、内部に熱源を具えた定着ローラ
と、この定着ローラに対向して配置される加圧ローラ
と、これら定着ローラと加圧ローラとの間に付与させる
加圧力を可変可能な加圧手段と、定着ローラの温度を検
出する定着温度検出手段とを有し、前記定着温度検出手
段により検出された検出温度に基づいて、定着ローラ温
度がリロード温度に達したかを判断しリロード制御を行
う定着装置において、このリロード制御は用紙の用紙サ
イズ、紙種、連続通紙枚数に応じて加圧力を切り換える
ことにより、定着リロード温度を可変させる制御である
ので、このリロード制御により用紙サイズ、紙種、連続
通紙枚数に応じた加圧力の切り換えが可能となり、これ
により用紙に与える熱量及び画像出力の際に消費する熱
量を必要最低限となるように制御することができ、必要
最低限の熱量を用紙に与えることができるようになり、
定着時の消費電力の低下並びに省エネ化の向上を図れる
という効果がある。

【００５４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において加圧ローラの温度を検出する加圧ローラ温度
検出手段を有し、前記定着ウォームアップ開始時には前
記定着温度検出手段又は加圧ローラ温度検出手段のうち
の少なくともどちらか一方による温度検出結果に基づい
て、定着リロード温度を切り換えるので、用紙への供給
熱量を最適に行うことができ、これによりリロード直後
の定着不良等の画像品質の低下及び用紙シワの発生を防
止することができるという効果がある。また、用紙の紙
種、用紙のサイズに応じて、きめ細かく加圧力を切り換
えて変更することができるため、用紙種類に応じて必要
最低限の熱量を用紙に与えることができるようになり、
定着時の消費電力の低下並びに省エネ化の向上を図れる
という効果がある。

【００５５】請求項３に記載の発明は、画像形成装置に
より用紙に転写された未定着画像を定着する内部に熱源
を具えた定着ローラと、この定着ローラに対向して配置
される加圧ローラと、これら定着ローラと加圧ローラと
の間に付与させる加圧力を可変可能な加圧手段と、定着
ローラの温度を検出する定着温度検出手段と加圧ローラ
の温度を検出する加圧ローラ温度検出手段とを有し、前
記定着温度検出手段により検出された検出温度に基づい
て、定着ローラ温度がリロード温度に達したかを判断し
リロード制御を行う定着装置において、ウォームアップ
゜開始時、前記加圧ローラ温度検出手段より加圧ローラ
の温度を検出して、定着リロード時の定着ローラと加圧
ローラとの加圧力を切り換えるので、定着ローラと加圧
ローラとの間に与える圧力を可変可能にして、また、加
圧ローラの温度を検出しその検出温度に応じて、その加
圧力（ニップ幅）とリロード温度を変えることにより、
用紙に与える熱量と、その画像出力の為に消費する装置
の熱量を必要最低限の熱量に制御することにより、定着
時の消費電力を更に低く抑え、省エネ化を行うことがで
きるという効果がある。

【００５６】請求項４記載の発明は、画像形成装置によ
り用紙に転写された未定着画像を定着する内部に熱源を
具えた定着ローラと、この定着ローラに対向して配置さ
れる加圧ローラと、定着ローラの温度を検出する定着温
度検出手段と加圧ローラの温度を検出する加圧ローラ温
度検出手段と機械待機中に、定着ローラの温度制御を低
い温度に設定し消費電力量を低く抑える低電力モードと
を有し、前記加圧ローラ温度検出手段により検出された
検出温度により低電力モード時での定着ローラの制御温
度を可変するので、低電力モード時の定着制御温度を低
電力モードから復帰した時の定着性を満足するように、
加圧ローラの温度を検出又は定着装置内部温度を検出し
て、定着ローラの温度制御を行っていることから、従来
より低電力モード時の定着制御温度を下げられるため省
エネになるという効果がある。

【００５７】請求項５に記載の発明は、画像形成装置に
より用紙に転写された未定着画像を定着する内部に熱源
を具えた定着ローラと、この定着ローラに対向して配置
される加圧ローラと、定着ローラの温度を検出する定着
温度検出手段と、その定着装置内部の雰囲気温度を検出
する雰囲気温度検出手段と、機械待機中に定着ローラの
温度制御を低い温度に設定し消費電力量を低く抑える低
電力モードとを有し、前記雰囲気温度検出手段の検出温
度により、低電力モード時での定着ローラの制御温度を
可変するので、低電力モード時の定着制御温度を低電力
モードから復帰した時の定着性を満足するように、加圧
ローラの温度を検出又は定着装置内部温度を検出して、
定着ローラの温度制御を行っていることから、従来より
低電力モード時の定着制御温度を下げられるため省エネ
になるという効果がある。

【００５８】請求項６に記載の発明は、画像形成装置に
より用紙に転写された未定着画像を定着する内部に熱源
を具えた定着ローラと、この定着ローラに対向して配置
される加圧ローラと、定着ローラの温度を検出する定着
温度検出手段と加圧ローラの温度を検出する加圧ローラ
温度検出手段と、前記定着温度の低下に伴い給紙間隔を
拡げる制御であるＣＰＭダウン制御と、前記定着温度検
出手段により検出された定着ローラ温度により定着可能
なリロード温度に達したかを判断し、通紙可能な状態に
するリロード制御とを有し、ウォームアップ開始時、前
記加圧ローラ温度検出手段より加圧ローラの温度を検出
して、定着リロード時のＣＰＭダウン制御を切り換える
ので、ウォームアップ直後や待機状態からの連続通紙
等、様々な状態で、ＣＰＭダウン制御の条件を変更する
ことができるため、従来より生産性が上がり、また、リ
ロード温度の低下も行えることから、より省エネを実現
できるという効果がある。

【００５９】請求項７に記載の発明は、画像形成装置に
より用紙に転写された未定着画像を定着する内部に熱源
を具えた定着ローラと、この定着ローラに対向して配置
される加圧ローラと、これら定着ローラと加圧ローラと
の間に与える圧力を可変可能な加圧手段と、定着ローラ
の温度を検出する定着温度検出手段と加圧ローラの温度
を検出する加圧ローラ温度検出手段とを有し、前記定着
温度検出手段及び加圧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と加圧ローラの温度により、用紙
が定着ローラにくわえ込まれていない用紙間隔時には加
圧手段による加圧力は脱圧するので、この脱圧により定
着温度の低下を防止し定着性を確保することができると
いう効果がある。また、定着ローラ設定温度を低く設定
することができるため、待機中の消費電力を低減し省エ
ネを実現できるという効果がある。

【００６０】請求項８記載の発明は、画像形成装置によ
り用紙に転写された未定着画像を定着する内部に熱源を
具えた定着ローラと、この定着ローラに対向して配置さ
れる加圧ローラと、定着ローラの温度を検出する定着温
度検出手段と加圧ローラの温度を検出する加圧ローラ温
度検出手段と上記定着ローラを単独駆動する駆動機構を
有し、前記定着温度検出手段及び加圧ローラ温度検出手
段により検出された定着ローラの温度と加圧ローラの温
度により、用紙が定着ローラにくわえ込まれていない用
紙間隔時には前記駆動機構による定着の回転を停止する
ので、この用紙間隔時の駆動停止により加圧ローラの温
度低下を防止し、これにより定着性を確保することがで
きるという効果がある。また、定着ローラ設定温度を低
く設定することができるため、待機中の消費電力を低減
し省エネを実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置を装備したデジタル複写機の
一例を示す全体構成図である。

【図２】同自動原稿送り装置の構成を示す斜視図であ
る。

【図３】同原稿サイズ検知センサの配置状態を示す斜視
図である。

【図４】同原稿サイズ検知センサの構成を示す斜視図で
ある。

【図５】同給紙トレイの構成を示す斜視図である。

【図６】同実施形態におけるデジタル複写機の制御系を
示す全体ブロック図である。

【図７】同画像処理回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】定着装置の内部構成を示す斜視図である。

【図９】第１実施形態におけるリロード制御の処理手順
を示すフローチャートである。

【図10】連続通紙における通紙枚数と消費電力とを示す
推移相関図である。

【図11】定着ニップ量可変時の用紙に対する供給熱量と
定着温度との推移を示す相関図である。

【図12】第２実施形態を示すフローチャートである。

【図13】第３実施形態を示すフローチャートである。

【図14】定着加圧力条件を示す図表である。

【図15】第４実施形態を示すフローチャートである。

【図16】低電力モード時の定着制御温度条件を示す図表
である。

【図17】第５実施形態を示すフローチャートである。

【図18】低電力モード時の定着制御温度条件を示す図表
である。

【図19】第６実施形態を示すフローチャートである。

【図20】ＣＰＭダウン制御値条件を示す図表である。

【図21】第７実施形態を示すフローチャートである。

【図22】紙間加圧力制御値条件を示す図表である。

【図23】第８実施形態を示すフローチャートである。

【図24】紙間時の駆動制御値条件を示す図表である。

【図25】従来における定着ローラ表面の温度分布を示す
図である。

【符号の説明】

１複写機本体 30 感光体 50 第１トレイ 55 定着装置 86 原稿検知タイミングセンサ 91，92，93 原稿サイズ検知センサ 101 原稿給紙台 118 原稿幅検知センサ 119 原稿長さ検知センサ 310 第２トレイ 320 第３トレイ 330 第４トレイ 501 システムコントローラ 502 画像処理コントローラ 503 ＡＤＦコントローラ 504 給紙トレイコントローラ 604 画像処理回路 608 画像メモリコントローラ 700 定着ローラ 701 加圧ローラ 702 定着ヒータ 703，704 温度センサ 710 ステッピングモータ 722 温度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H033 AA32 AA47 BA30 BB01 BB28 BB33 BB34 BB38 CA02 CA03 CA04 CA09 CA16 CA19 CA27 CA28 CA39 CA44 CA48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置により用紙に転写された未
定着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、
この定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、こ
れら定着ローラと加圧ローラとの間に付与させる加圧力
を可変可能な加圧手段と、定着ローラの温度を検出する
定着温度検出手段とを有し、前記定着温度検出手段によ
り検出された検出温度に基づいて、定着ローラ温度がリ
ロード温度に達したかを判断しリロード制御を行う定着
装置において、このリロード制御は用紙の用紙サイズ、
紙種、連続通紙枚数に応じて加圧力を切り換えることに
より、定着リロード温度を可変させる制御であることを
特徴とする定着装置。
【請求項２】加圧ローラの温度を検出する加圧ローラ
温度検出手段を有し、前記定着ウォームアップ開始時に
は前記定着温度検出手段又は加圧ローラ温度検出手段の
うちの少なくともどちらか一方による温度検出結果に基
づいて、定着リロード温度を切り換えることを特徴とす
る請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】画像形成装置により用紙に転写された未
定着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、
この定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、こ
れら定着ローラと加圧ローラとの間に付与させる加圧力
を可変可能な加圧手段と、定着ローラの温度を検出する
定着温度検出手段と加圧ローラの温度を検出する加圧ロ
ーラ温度検出手段とを有し、前記定着温度検出手段によ
り検出された検出温度に基づいて、定着ローラ温度がリ
ロード温度に達したかを判断しリロード制御を行う定着
装置において、ウォームアップ開始時、前記加圧ローラ
温度検出手段より加圧ローラの温度を検出して、定着リ
ロード時の定着ローラと加圧ローラとの加圧力を切り換
えることを特徴とする定着装置。
【請求項４】画像形成装置により用紙に転写された未
定着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、
この定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、定
着ローラの温度を検出する定着温度検出手段と加圧ロー
ラの温度を検出する加圧ローラ温度検出手段と機械待機
中に、定着ローラの温度制御を低い温度に設定し消費電
力量を低く抑える低電力モードとを有し、前記加圧ロー
ラ温度検出手段により検出された検出温度により低電力
モード時での定着ローラの制御温度を可変することを特
徴とする定着装置。
【請求項５】画像形成装置により用紙に転写された未
定着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、
この定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、定
着ローラの温度を検出する定着温度検出手段と、その定
着装置内部の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段
と、機械待機中に定着ローラの温度制御を低い温度に設
定し消費電力量を低く抑える低電力モードとを有し、前
記雰囲気温度検出手段の検出温度により、低電力モード
時での定着ローラの制御温度を可変することを特徴とす
る定着装置。
【請求項６】画像形成装置により用紙に転写された未
定着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、
この定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、定
着ローラの温度を検出する定着温度検出手段と加圧ロー
ラの温度を検出する加圧ローラ温度検出手段と、前記定
着温度の低下に伴い給紙間隔を拡げる制御であるＣＰＭ
ダウン制御と、前記定着温度検出手段により検出された
定着ローラ温度により定着可能なリロード温度に達した
かを判断し、通紙可能な状態にするリロード制御とを有
し、ウォームアップ開始時、前記加圧ローラ温度検出手
段より加圧ローラの温度を検出して、定着リロード時の
ＣＰＭダウン制御を切り換えることを特徴とする定着装
置。
【請求項７】画像形成装置により用紙に転写された未
定着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、
この定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、こ
れら定着ローラと加圧ローラとの間に与える圧力を可変
可能な加圧手段と、定着ローラの温度を検出する定着温
度検出手段と加圧ローラの温度を検出する加圧ローラ温
度検出手段とを有し、前記定着温度検出手段及び加圧ロ
ーラ温度検出手段により検出された定着ローラの温度と
加圧ローラの温度により、用紙が定着ローラにくわえ込
まれていない用紙間隔時には加圧手段による加圧力を脱
圧することを特徴とする定着装置。
【請求項８】画像形成装置により用紙に転写された未
定着画像を定着する内部に熱源を具えた定着ローラと、
この定着ローラに対向して配置される加圧ローラと、定
着ローラの温度を検出する定着温度検出手段と加圧ロー
ラの温度を検出する加圧ローラ温度検出手段と上記定着
ローラを単独駆動する駆動機構をを有し、前記定着温度
検出手段及び加圧ローラ温度検出手段により検出された
定着ローラの温度と加圧ローラの温度により、用紙が定
着ローラにくわえ込まれていない用紙間隔時には前記駆
動機構による定着の回転を停止することを特徴とする定
着装置。