JP2001343860A

JP2001343860A - 定着装置・画像形成装置

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Publication number: JP2001343860A
Application number: JP2000357445A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Kishi; 和人岸; Yoshio Watanabe; 好夫渡邉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: JP3895539B2

Abstract

(57)【要約】【課題】定着装置における無駄な熱エネルギー供給を
低減し、省エネルギー化を図る。【解決手段】定着ローラ２８の外面に内部にハロゲン
ヒータ３８を有する加熱ローラ３２が接触しており、こ
の加熱ローラ３２と電源４０により外部加熱手段が構成
されている。外部加熱制御手段４２は、画像情報に基づ
いて、加熱ローラ３２の加熱割合を変化させる。例えば
用紙Ｐの搬送方向において画像領域と非画像領域が混在
している場合、画像領域に密着する定着ローラ２８の部
位においては定着温度が得られる電力をハロゲンヒータ
３８に供給し、非画像領域に密着する定着ローラ２８の
部位においてはハロゲンヒータ３８への電力供給を停止
もしくは削減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱ローラ方式の定
着装置、及びこの定着装置を備えた複写機、プリンタ、
ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置では、像担持体上に画像情報に基づいてトナ
ー像を形成し、該トナー像を紙やＯＨＰシート等の記録
材上に転写し、トナー像を担持した記録材を定着装置に
通して熱と圧力によりトナー像を記録材上に定着するこ
とが行われている。定着装置としては、主として熱ロー
ラ方式と、フィルム方式が知られており、さらに熱ロー
ラ方式としては、定着ローラの内部に熱源（ハロゲンヒ
ータ）を有する内部加熱方式と、定着ローラの外部に熱
源を有する外部加熱方式が知られている。

【０００３】熱ローラ方式の定着装置は、熱源によって
加熱される定着ローラと、この定着ローラとの間で定着
ニップ部を形成する加圧ローラを有しており、画像を担
持した記録材を定着ニップ部に通すことにより、定着ロ
ーラの熱によってトナーが溶融し、圧力により定着され
る。定着ローラは金属製の芯金よりなる構成が一般的で
あり、加圧ローラは金属製の芯金の表面にゴム等の弾性
層を被覆した構成が一般的となっている。熱ローラ方式
の定着装置は、安全性や高速機への対応性等の観点から
広く用いられている。

【０００４】しかしながら、熱ローラ方式の定着装置で
は定着ローラの熱容量が極めて大きいため、内部加熱方
式では定着ローラの表面温度が所定の定着温度に達する
までの立ち上げに数分の時間がかかり、画像出力動作を
速やかに実行できないという問題がある。この方式にお
いて、画像出力動作を速やかに実行しようとする場合に
は、例えば、定着装置の非使用時でも定着ローラをある
程度の温度に維持する待機時余熱を行う必要があり、消
費エネルギーが多すぎるという問題があった。

【０００５】この待機時余熱を削減もしくは低減して省
エネルギー化を実現するために、近年においては、例え
ば特開平１１−８４９３４号公報に記載されているよう
な外部加熱方式が提案されている。これは、定着のため
の熱量は、定着ローラの表層近傍にのみ蓄熱された熱で
足りるとの考えに基づくものであり、内部から加熱して
定着ローラ全体を加熱する内部加熱方式に比べて立ち上
がり時間が短く、エネルギーロスが少ないという利点が
ある。特開平１１−８４９３４号公報に記載された外部
加熱方式の定着装置は、定着ローラの外周面に接触する
２つのヒートローラで定着ローラを加熱する構成を有し
ており、非通紙部の異常高温を防止するために、各ヒー
トローラの用紙幅方向における発熱分布を異ならせ、こ
れらを定着ローラの温度状況に応じてオン・オフ制御す
るものである。

【０００６】立ち上がり時間を短くできる他の方式とし
て、フィルム方式がある。その基本的構成は、例えば特
開平７−３１９３１８号公報に記載されているように、
薄肉円筒状の耐熱性フィルムと、フィルム内面に接触す
る板状加熱体と、該板状加熱体に対向する位置に配置さ
れた加圧ローラを有しており、板状加熱体と加圧ローラ
でフィルムと記録材を密着させるように挟み込み、摺動
させつつ熱エネルギーを記録材に与えるものである。フ
ィルムが約１００μｍ以下と薄肉であるため、実質的に
立ち上げ時間は熱容量の小さい板状加熱体の温度を上昇
させるだけで済み、立ち上がり時間を短くすることがで
きる。特開平７−３１９３１８号公報に記載されたフィ
ルム方式の定着装置は、画像情報に応じて板状加熱体の
発熱量を変化させ、非画像領域（画像形成領域における
画像が存在しない部分）のような加熱する必要のないと
ころへのエネルギー供給を削減することで、通紙時の余
分な熱エネルギーの低減を可能とするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の定着装置では、
記録材における画像形成領域の全体に画像が形成された
場合に十分に定着が可能なようにエネルギー供給量が設
定されている。このため、画像が記録材の画像形成領域
の一部にしか存在しない場合には、非画像領域に供給す
る熱エネルギーは無駄なエネルギーとして浪費されてし
まっていた。このエネルギーの浪費問題は、単位時間当
たりの画像形成が遅い低速機の場合よりも、多くの画像
を形成する高速機で一層顕著となる。従って、高速に画
像を形成する画像形成装置ほど、通紙時のエネルギー低
減が重要となる。

【０００８】上述のように、フィルム方式の定着装置で
は、非画像領域でのエネルギー浪費を低減して通紙時の
エネルギー消費を削減できるが、フィルムの寄りや破れ
などの問題から、１分間に２５枚以上の画像出力をする
ような高速の画像形成装置での通紙時の省エネルギー化
が困難であった。熱ローラ方式における内部加熱方式の
場合には、定着ローラ全体を加熱するため、オン・オフ
制御における応答性が悪く、画像領域と非画像領域に対
するエネルギー供給の調節が困難であった。

【０００９】そこで、本発明は、高速機での使用におい
ても通紙時の余分なエネルギーを削減でき、ランニング
コストの低減に寄与できる定着装置、及びこの定着装置
を備えた画像形成装置の提供を、その目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、定着ローラと、該定着ロ
ーラとの間で定着ニップ部を形成する加圧部材と、上記
定着ローラをその外部から加熱する外部加熱手段と、該
外部加熱手段を制御する外部加熱制御手段を有し、未定
着画像を担持した記録材を上記定着ニップ部に通して定
着を行う定着装置において、上記記録材上に画像を形成
するための画像情報に基づいて、上記外部加熱手段の加
熱割合を変化させる、という構成を採っている。

【００１１】請求項２記載の発明では、上記外部加熱手
段が、上記記録材の搬送方向と直交する該記録材の幅方
向における画像形成領域に対応する上記定着ローラの部
位を加熱する大きさを有し、上記記録材の搬送方向にお
ける非画像領域に対応する上記定着ローラの部位の温度
が画像領域に対応する該定着ローラの部位の温度よりも
低くなるように該外部加熱手段を制御する、という構成
を採っている。

【００１２】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
定着装置において、上記外部加熱手段が、上記記録材の
搬送方向と直交する該記録材の幅方向における画像形成
領域に対応する上記定着ローラの部位に対し、該幅方向
における複数領域をもって各領域独立に加熱可能であ
り、非画像領域に対応する上記定着ローラの部位の温度
が画像領域に対応する該定着ローラの部位の温度よりも
低くなるように該外部加熱手段を制御する、という構成
を採っている。

【００１３】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
定着装置において、上記外部加熱手段が、上記記録材の
幅方向に配置された複数の加熱部材を有している、とい
う構成を採っている。

【００１４】請求項５記載の発明では、請求項３記載の
定着装置において、上記外部加熱手段が、上記記録材の
幅方向に該方向において一部重なるように千鳥状に配置
された複数の加熱部材を有している、という構成を採っ
ている。

【００１５】請求項６記載の発明では、請求項１乃至５
のうちの一つに記載の定着装置において、上記定着ロー
ラ自体が熱源を有している、という構成を採っている。

【００１６】請求項７記載の発明では、請求項１乃至６
のうちの一つに記載の定着装置において、上記記録材の
非画像形成領域に対応する上記定着ローラの部位の温度
が、該記録材の画像形成領域に対応する該定着ローラの
部位の温度よりも低くなるように上記外部加熱手段を制
御する、という構成を採っている。

【００１７】請求項８記載の発明では、請求項１記載の
定着装置において、上記定着ローラを定着に必要な温度
に保つための目標温度として定着設定温度を有している
とともに、該定着設定温度よりも低い温度に保つ第二の
設定温度として低温設定温度を有し、上記外部加熱手段
の加熱割合を変化させることが、該定着設定温度と低温
設定温度を用いて制御することである、という構成を採
っている。

【００１８】請求項９記載の発明では、請求項２乃至７
のうちの一つに記載の定着装置において、上記定着ロー
ラを定着に必要な温度に保つための目標温度として定着
設定温度を有しているとともに、該定着設定温度よりも
低い温度に保つ第二の設定温度として低温設定温度を有
し、温度を低くすることが該低温設定温度を用いて制御
することである、という構成を採っている。

【００１９】請求項１０記載の発明では、請求項８又は
９記載の定着装置において、上記低温設定温度を可変と
する、という構成を採っている。

【００２０】請求項１１記載の発明では、請求項１０記
載の定着装置において、上記低温設定温度を環境状態に
基づいて変化させる、という構成を採っている。

【００２１】請求項１２記載の発明では、請求項１１記
載の定着装置において、気温が所定よりも低いか湿度が
所定よりも高い場合、上記低温設定温度を標準設定より
も高く設定する、という構成を採っている。

【００２２】請求項１３記載の発明では、請求項１１記
載の定着装置において、気温が所定よりも高いか湿度が
所定よりも低い場合、上記低温設定温度を標準設定より
も低く設定する、という構成を採っている。

【００２３】請求項１４記載の発明では、請求項１０記
載の定着装置において、ウォームアップ開始後の経過時
間により上記低温設定温度を変化させる、という構成を
採っている。

【００２４】請求項１５記載の発明では、請求項１４記
載の定着装置において、ウォームアップ開始後の所定の
時間経過後に、上記低温設定温度をウォームアップ開始
直後よりも低くする、という構成を採っている。

【００２５】請求項１６記載の発明では、請求項１０記
載の定着装置において、上記加圧部材の温度に基づいて
上記低温設定温度を変化させる、という構成を採ってい
る。

【００２６】請求項１７記載の発明では、請求項８又は
９記載の定着装置において、上記定着ローラの温度を検
出する位置を、上記外部加熱手段による加熱範囲の上流
側であって該外部加熱手段の近傍とする、という構成を
採っている。

【００２７】請求項１８記載の発明では、請求項１乃至
１７のうちの一つに記載の定着装置において、上記定着
ローラが少なくとも断熱層を有する多層構造に形成され
ている、という構成を採っている。

【００２８】請求項１９記載の発明では、請求項１８記
載の定着装置において、上記定着ローラが、上記断熱層
の上層に良熱伝導層を有している、という構成を採って
いる。

【００２９】請求項２０記載の発明では、請求項１９記
載の定着装置において、上記良熱伝導層が金属層であ
り、上記外部加熱手段が誘導加熱方式の構成を有してい
る、という構成を採っている。

【００３０】請求項２１記載の発明では、像担持体上に
形成された画像を記録材に転写し、転写された画像を定
着装置により記録材上に定着する画像形成装置におい
て、上記定着装置が請求項１乃至２０のうちの一つに記
載の定着装置である、という構成を採っている。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態に係
る画像形成装置の一例としてのプリンタ２は、給紙手段
４と、レジストローラ対６と、像担持体としての感光体
ドラム８と、転写手段１０と、外部加熱方式の定着装置
１２等を有している（請求項２１）。給紙手段４は、記
録材としての用紙Ｐが積載状態で収容される給紙トレイ
１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｐを最上のも
のから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙コロ１６等を
有している。給紙コロ１６によって送り出された用紙Ｐ
はレジストローラ対６で一旦停止され、姿勢ずれを矯正
された後、感光体ドラム８の回転に同期するタイミング
で、すなわち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像
の先端と用紙Ｐの搬送方向先端部の所定位置とが一致す
るタイミングでレジストローラ対６により転写部位Ｎへ
送られる。

【００３２】感光体ドラム８の周りには、矢印で示す回
転方向順に、帯電手段としての帯電ローラ１８と、図示
しない露光手段の一部を構成するミラー２０と、現像ロ
ーラ２２ａを備えた現像手段２２と、転写手段１０と、
クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング手段
２４等が配置されている。帯電ローラ１８と現像手段２
２の間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上
の露光部２６に露光光Ｌｂが照射され、走査されるよう
になっている。

【００３３】プリンタ２における画像形成動作は従来と
同様に行われる。すなわち、感光体ドラム８が回転を始
めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により
均一に帯電され、画像情報に基づいて露光光Ｌｂが露光
部２６に照射、走査されて作成すべき画像に対応した静
電潜像が形成される。この静電潜像は感光体ドラム８の
回転により現像手段２２へ移動し、ここでトナーが供給
されて可視像化され、トナー像が形成される。感光体ド
ラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで
転写部位Ｎに進入してきた用紙Ｐ上に転写手段１０によ
る転写バイアス印加により転写される。

【００３４】トナー像を担持した用紙Ｐは定着装置１２
へ向けて搬送され、定着装置１２で定着された後、図示
しない排紙トレイへ排出・スタックされる。転写部位Ｎ
で転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナー
は、感光体ドラム８の回転に伴ってクリーニング手段２
４に至り、このクリーニング手段２４を通過する間にク
リーニングブレード２４ａにより掻き落とされて清掃さ
れる。その後、感光体ドラム８上の残留電位が図示しな
い除電手段により除去され、次の作像工程に備えられ
る。

【００３５】外部加熱方式の定着装置１２は、図２及び
図３に示すように、定着ローラ２８と、この定着ローラ
２８との間で定着ニップ部ＳＮを形成する加圧部材とし
ての加圧ローラ３０と、定着ローラ２８をその外部から
加熱する加熱ローラ３２と、定着ローラ２８の表面温度
を検知する温度検知手段としてのサーミスタ３４と、加
熱ローラ３２の表面温度を検知する温度検知手段として
のサーミスタ３６と、加熱ローラ３２に内蔵された熱源
としてのハロゲンヒータ３８に電力を供給する電源４０
と、サーミスタ３４，３６の検知情報に基づいて電源４
０を制御する外部加熱制御手段４２を有している。加熱
ローラ３２と電源４０により外部加熱手段が構成されて
いる。外部加熱制御手段４２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ，Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコン
ピュータを意味する。

【００３６】定着ローラ２８は、外径が５０ｍｍで厚み
が３ｍｍのアルミニウム製の芯金２８ａと、この芯金２
８ａの表面に被覆された断熱層２８ｂを有している（請
求項１８）。断熱層２８ｂは、ＪＩＳ−Ａ硬度３０〜６
０のシリコンゴムで形成されており、厚みは４ｍｍであ
る。断熱層２８ｂは、その断熱機能をより高めるため
に、熱の逃げが少ない発泡シリコンゴムで形成してもよ
い。また定着ローラ２８の耐久性を高め、離型性を確保
するために、断熱層２８ｂの表面にＰＦＡやＰＴＦＥ等
のフッ素系樹脂による厚みが２０〜８０μｍの離型層を
形成してもよい。

【００３７】加圧ローラ３０は、外径が５０ｍｍで厚み
が４ｍｍの鉄製の芯金３０ａと、この芯金３０ａの表面
に被覆された弾性層３０ｂを有している。弾性層３０ｂ
は、ＪＩＳ−Ａ硬度３０〜６０のシリコンゴムで形成さ
れており、厚みは５ｍｍである。弾性層３０ｂの表面に
は、離型性を高めるために厚みが５０μｍ程度のフッ素
樹脂層を形成するのが望ましい。加圧ローラ３０は図示
しない付勢手段により定着ローラ２８に圧接されてい
る。加熱ローラ３２は、外径が１５ｍｍで厚みが０．３
ｍｍのアルミニウム製のローラ本体４４と、ローラ本体
４４の内部に設けられたハロゲンヒータ３８を有してい
る。また、加熱ローラ３２は、用紙Ｐの搬送方向と直交
する用紙Ｐの幅方向における画像形成領域に対応する定
着ローラ２８の部位を加熱する大きさ（長さ）を有して
いる（請求項２）。また、加熱ローラ３２は図示しない
付勢手段により定着ローラ２８の表面に押し当てられて
おり、定着ローラ２８が図示しない駆動手段により回転
するのに連れて従動回転するようになっている。

【００３８】ハロゲンヒータ３８は４００ｗ〜２０００
ｗの最大供給電力で加熱ローラ３２を加熱する。上述の
ようにハロゲンヒータ３８はサーミスタ３４，３６の検
知情報に基づいて外部加熱制御手段４２により制御さ
れ、これにより定着ローラ２８の表面温度をトナーを加
熱溶融するのに必要な温度（定着温度）に保つことがで
きる。

【００３９】外部加熱制御手段４２は、用紙Ｐ上に画像
を形成するための画像情報に基づいて、加熱ローラ３２
の加熱割合を変化させる（請求項１）。この制御動作の
一例を以下に示す。図４は、用紙Ｐ上に、その搬送方向
の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｂ、画像領
域ｃが存在する画像形成パターンを示したものである。
画像領域ａと画像領域ｃでは定着が必要であるが、非画
像領域ｂでは定着対象のトナーが存在しないので定着の
必要はない。図示しない画像処理装置から上記パターン
の画像情報が外部加熱制御手段４２へ入力されると、外
部加熱制御手段４２は、非画像領域ｂに対応する定着ロ
ーラ２８の部位の温度が、画像領域ａ，ｃに対応する定
着ローラ２８の部位の温度よりも低くなるように加熱ロ
ーラ３２を制御する。ここで、画像領域又は非画像領域
に対応するとは、定着ローラ２８が密着するという意味
であり、以下、適宜密着とも表現する。

【００４０】すなわち、画像領域ａに対応する部位では
ハロゲンヒータ３８に定着温度が得られる電力を供給
し、非画像領域ｂに対応する部位では供給電力を低減す
る。画像領域ｃに対応する部位では再び定着温度が得ら
れる電力を供給する。図５は、用紙Ｐ上に、その搬送方
向の先端側から順に、画像領域ａ、非画像領域ｄが存在
する画像形成パターンを示したものである。この場合に
も同様に、外部加熱制御手段４２は、非画像領域ｄに対
応する定着ローラ２８の部位の温度が、画像領域ａに対
応する定着ローラ２８の部位の温度よりも低くなるよう
に加熱ローラ３２を制御する。すなわち、画像領域ａに
対応する部位ではハロゲンヒータ３８に定着温度が得ら
れる電力を供給し、非画像領域ｄに対応する部位では供
給電力を低減する。

【００４１】制御としては、非画像領域ｂ，ｄに対応す
る部位で電力供給を完全に停止（オフ）してもよいが、
極端に温度が下がり過ぎると、次の画像領域（図４では
画像領域ｃ）での定着温度への立ち上がり応答性が悪く
なるため、すなわち時間がかかるため、点滅あるいは低
電力で加熱ローラ３２の温度を８０℃以上に保つように
した方が望ましい（以下の実施形態において同じ）。

【００４２】このように、非画像領域ｂ，ｄに対応する
部位で電力を削減するため、省エネルギーとなる。高速
機で出力枚数が多い場合には、省エネルギー効果は顕著
となる。本実施形態ではハロゲンヒータ３８を内蔵する
加熱ローラ３２を定着ローラ２８の表面に接触させて加
熱する構成としたが、外部加熱手段をハロゲンヒータ３
８と集光ミラーで構成し、ハロゲンヒータ３８の熱を集
光ミラーによって定着ローラ２８の表面に供給する非接
触方式としてもよい。この方式においても画像情報に基
づいて定着ローラ２８の温度を制御できるため、上記と
同様に省エネルギー化を実現できる。

【００４３】次に、図６及び図７に基づいて他の実施形
態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符
号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能
上の説明は省略する。上記実施形態では加熱ローラ３２
が用紙幅方向に連続して延びる単体形状であるため、用
紙Ｐの搬送方向において画像領域と非画像領域が混在し
ていても対応できるが、図８に示すように、例えば用紙
Ｐの幅方向に画像領域ｅと非画像領域ｆが混在している
場合には、加熱ローラ３２の温度を部分的に変化させる
ことができないので対応できない。本実施形態ではこの
ような画像パターンにおける省エネルギー化を目的とし
ている。

【００４４】本実施形態における定着装置１２は、誘導
加熱手段４６を有しており（請求項２０）、この誘導加
熱手段４６と電源４０とにより外部加熱手段が構成され
ている。誘導加熱手段４６は、用紙Ｐの幅方向に等間隔
で配置された複数（本実施形態では５つ）の誘導方式の
加熱部材５１，５２，５３，５４，５５を有しており、
各加熱部材５１，５２，５３，５４，５５は独立に加熱
可能となっている（請求項３，４）。加熱部材５１は、
コイル保持体５１ａと、このコイル保持体５１ａの外面
に巻かれたコイル５１ｂを有しており、全体の大きさ
は、定着ローラ２８の周方向の長さが約３０ｍｍ、用紙
Ｐの幅方向の長さが約５０ｍｍである。他の加熱部材５
２，５３，５４，５５も同様の構成、大きさとなってい
る。

【００４５】定着ローラ２８は、外径が５０ｍｍで厚み
が３ｍｍのアルミニウム製の芯金２８ａと、この芯金２
８ａの表面に被覆された断熱層２８ｂを有している。断
熱層２８ｂは、ＪＩＳ−Ａ硬度３０〜６０のシリコンゴ
ムで形成されており、厚みは４ｍｍである。断熱層２８
ｂは、その断熱機能をより高めるために、熱の逃げが少
ない発泡シリコンゴムで形成してもよい。断熱層２８ｂ
の上層には、良熱伝導層としての金属層２８ｃが形成さ
れている（請求項１９）。金属層２８ｃの材質はニッケ
ルであり、その厚みは０．０５μｍである。金属層２８
ｃの材質としてはニッケル（Ｎｉ）に限らず、誘導発熱
するものであればよく、例えばステンレス等でもよい。
金属層２８ｃの表面には、定着ローラ２８の耐久性を高
め、離型性を確保するために、ＰＦＡやＰＴＦＥ等のフ
ッ素系樹脂による厚みが２０〜８０μｍの離型層２８ｄ
が形成されている。

【００４６】上述のように、各加熱部材５１，５２，５
３，５４，５５は外部加熱制御手段４２により独立に加
熱される。すなわち、用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙
Ｐの幅方向における画像形成領域に対応する定着ローラ
２８の部位に対し、該幅方向における複数領域をもって
各領域独立に加熱可能である。加熱部材５１のコイル５
１ｂに約２０〜５０ｋＨｚの高周波電流を流すことによ
り、定着ローラ２８の金属層２８ｃを誘導加熱させ、定
着ローラ２８の表面温度をトナーが溶融する定着温度ま
で上昇させることができる。

【００４７】離型層２８ｄを最外層として形成した場合
には、離型層２８ｄの熱伝導率が比較的悪いため、定着
ローラ２８の温度上昇がしにくいが、上記のように誘導
加熱方式の外部加熱手段を用いることにより、離型層２
８ｄの存在に拘らず離型層２８ｄよりも下層の金属層２
８ｃを直接加熱でき、定着ローラ２８の温度上昇を効率
的に行うことができる。換言すれば、熱伝導率の悪さを
気にすることなく離型層２８ｄを積極的に形成すること
ができ、定着ローラ２８におけるトナーのオフセット等
の離型性に関する問題を解消しながら立ち上がり時間を
短くできる。

【００４８】次に、本実施形態における制御動作を説明
する。加熱部材５１，５２，５３，５４，５５のうち、
図８に示す画像領域ｅに密着する定着ローラ２８の部位
には加熱部材５１，５２，５３が対応し、非画像領域ｆ
に密着する定着ローラ２８の部位には加熱部材５４，５
５が対応している。図示しない画像処理装置から図８に
示すパターンの画像情報が外部加熱制御手段４２へ入力
されると、外部加熱制御手段４２は、加熱部材５１，５
２，５３には定着温度が得られる電力を供給し、加熱部
材５４，５５への電力供給を停止もしくは削減する。

【００４９】図９に示すような画像パターンにおいても
省エネルギー化が可能となる。画像領域ｇに密着する定
着ローラ２８の部位には加熱部材５１，５２，５３が対
応し、一部が非画像領域である画像領域ｈに密着する定
着ローラ２８の部位には加熱部材５４，５５が対応して
いる。図示しない画像処理装置から図９に示すパターン
の画像情報が外部加熱制御手段４２へ入力されると、外
部加熱制御手段４２は、全ての加熱部材５１，５２，５
３，５４，５５に定着温度が得られる電力を供給し、ｈ
ｊで囲まれる非画像領域に密着する部位では、加熱部材
５４，５５への電力供給を停止もしくは削減する。

【００５０】誘導加熱手段４６の加熱部材５１，５２，
５３，５４，５５の並べ方は一直線上に配置する必要は
なく、図１０に示すように、用紙Ｐの幅方向において一
部重なるように千鳥状に配置してもよい（請求項５）。
このように配置すれば、用紙Ｐの幅方向において直線上
に位置する加熱部材５１，５３，５５間の隙間における
熱量不足を、定着ローラ２８の周方向にずれた加熱部材
５２，５４が補うので、加熱温度むらが少なくなるとい
う利点がある。本実施形態では誘導加熱手段４６を５つ
の加熱部材５１，５２，５３，５４，５５で構成した
が、２つ以上であれば省エネルギー化の効果を発揮でき
る。

【００５１】次に、図１１及び図１２に基づいて他の実
施形態を説明する。なお、上記各実施形態と同一部分は
同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及
び機能上の説明は省略する。本実施形態における定着装
置１２は、サーマルヒータ５６を有しており、このサー
マルヒータ５６と電源４０とにより外部加熱手段が構成
されている。サーマルヒータ５６は、用紙Ｐの幅方向に
等間隔で配置された複数（本実施形態では７つ）のヒー
タ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５６ｅ，５６ｆ，
５６ｇを有しており、各ヒータ５６ａ，５６ｂ，５６
ｃ，５６ｄ，５６ｅ，５６ｆ，５６ｇは独立に加熱可能
となっている。

【００５２】また、定着ローラ２８はその内部に熱源と
してのハロゲンヒータ５８を有している（請求項６）。
本実施形態においても上記実施形態と同様に、画像情報
に応じて各ヒータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５
６ｅ，５６ｆ，５６ｇを制御することにより、省エネル
ギー化を実現できる。

【００５３】定着ローラ２８の断熱層２８ｂの上にはニ
ッケルからなる良熱伝導層２８ｃが形成されているが、
この良熱伝導層２８ｃは、ニッケルに限らず、ステンレ
スなどの鉄系合金、アルミニウムや銅などの金属系、グ
ラファイトシート等、熱伝導性が少なくとも断熱層２８
ｂに高ければよい。定着ローラ２８に良熱伝導層２８ｃ
を形成することで、サーマルヒータ５６の発熱むらによ
る定着ローラ２８の表面温度の局部的な温度むらが低減
される。各ヒータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５
６ｅ，５６ｆ，５６ｇ間の発熱しない領域でも熱が迅速
に伝わることにより、画像の定着むらが低減される。

【００５４】また、良熱伝導層２８ｃの機能によって、
サーマルヒータ５６が加熱する領域よりもやや広い領域
の温度が上昇するため、若干の画像とのずれを補償する
ことができるという利点もある。換言すれば、サーマル
ヒータ５６を構成する各ヒータ５６ａ，５６ｂ，５６
ｃ，５６ｄ，５６ｅ，５６ｆ，５６ｇの大きさや間隔等
の設定において設計自由度が大きいという利点がある。

【００５５】サーマルヒータ５６による加熱効率が低
く、定着ローラ２８の表面温度を所定の定着温度に昇温
させることが困難である場合には、定着温度よりやや低
い温度まで定着ローラ２８内部のハロゲンヒータ５８で
加熱しておき、画像領域に対応した部位をサーマルヒー
タ５６により昇温させることで、エネルギー消費を低減
できる。用紙Ｐ上の画像形成領域全体に画像が形成され
る場合には定着ローラ２８全体を加熱するため、画像情
報に基づいた加熱制御は必要ないが、このような場合に
は、ハロゲンヒータ５８のみで定着温度に立ち上げても
よい。また、立ち上げ時のみハロゲンヒータ５８とサー
マルヒータ５６の両方に同時に通電して立ち上げ時間を
より短くしてもよい。

【００５６】次に、図１３に基づいて他の実施形態を説
明する。なお、上記各実施形態と同一部分は同一符号で
示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の
説明は省略する。本実施形態における外部加熱手段６０
は、加熱部材６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ、６０
ｅ，６０ｆ，６０ｇ，６０ｈを有している。用紙Ｐ上の
ハッチング部分は画像を形成しないいわゆる余白となる
非画像形成領域Ａであり、これに囲まれた部分が画像形
成領域Ｂである。

【００５７】本実施形態では、画像形成領域Ｂに対し、
画像情報に基づいて外部加熱手段６０を制御することに
加え、非画像形成領域Ａに対応する定着ローラ２８の部
位の温度が、画像形成領域Ｂに対応する定着ローラ２８
の部位の温度よりも低くなるように外部加熱手段６０を
制御する（請求項７）。プリンタ２の図示しない操作パ
ネルにおいて用紙Ｐのサイズや余白等の設定がなされる
と、外部加熱制御手段４２はその情報に基づいて、非画
像形成領域Ａの領域ｍに密着する定着ローラ２８の部位
に対応する加熱部材６０ｂ及びその用紙幅方向外方に位
置する加熱部材６０ａと、非画像形成領域Ａの領域ｎに
密着する定着ローラ２８の部位に対応する加熱部材６０
ｇ及びその用紙幅方向外方に位置する加熱部材６０ｈへ
の電力供給を停止もしくは削減する。画像形成領域Ｂに
密着する定着ローラ２８の部位に対応する加熱部材６０
ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆについては、その画像情報
に基づいて上記実施形態と同様の制御を行う。

【００５８】このように、画像情報に基づいた制御と、
非画像形成領域Ａに対応する部位の温度を低くする制御
を同時に行うことにより、より一層の省エネルギー化を
図ることができるとともに、この種の定着装置で問題と
なる非通紙領域での異常高温による定着ローラ２８や加
圧ローラ３０の耐久性の低下、周辺部材への熱的悪影響
を防止することができる。

【００５９】上述した各実施形態では、画像情報に基づ
いて単に外部加熱手段の加熱割合を変化させる（供給電
力を変化させる）制御方式としたが、非画像領域又は非
画像形成領域が連続した場合、温度が低下しすぎて最大
電力を供給しても定着設定温度まで回復せず、定着不良
を招く場合がある。この問題にも対応した実施形態を以
下に示す。

【００６０】先ず、上記定着不良が発生する理由を図１
４乃至図１７に基づいて具体的に説明する。図１４は外
部加熱方式の定着装置の模式図で、Ｘは定着ローラを、
Ｙは加圧ローラを、Ｚは外部加熱手段を示している。図
１５は定着ローラ表面上にある任意の参照点の温度変化
を示したグラフである。ニップ部ＳＮで画像領域と接触
する参照点の温度変化を、ニップ部ＳＮを出た直後から
の定着ローラの回転に伴った変化として、縦軸を参照点
温度、横軸を時間として図１５の実線で示す。参照点で
はニップ部ＳＮを出た直後から空気への放熱により徐々
に温度が低下していき、外部加熱手段Ｚにより定着ロー
ラＸを加熱することのできる加熱領域Ｈに入ると、温度
が定着設定温度まで急速に立ち上がる。そして、ニップ
部ＳＮにおいて記録材に熱を奪われて急速に温度が低下
し、再度加熱領域Ｈに至るまで空気の放熱により温度が
低下するというサイクルを繰り返すことで、記録材を定
着設定温度で加熱することができる。

【００６１】図１５における破線は、ニップ部ＳＮにお
いて接触する記録材が非画像領域である参照点温度の変
化を示している。非画像領域で定着動作を行う必要のな
いときには、加熱領域Ｈでの加熱時外部加熱手段Ｚへの
電力供給を低減若しくはＯＦＦしておくことで、供給電
力低減が可能となり、通紙時の電力を削減することがで
きる。なお、参照点が次サイクルのニップ部ＳＮにおい
て画像領域と接触する場合には、図１５で一点鎖線で示
すように、ニップ部ＳＮ上流の加熱領域Ｈで定着設定温
度まで昇温させることで記録材を定着可能である。この
とき、非画像領域と接触する定着ローラＸの参照点に対
して供給する電力を、常に低い電力とする設定にした場
合、定着ローラＸの表面温度は、図１６に示すように、
徐々に下がってしまう。このため、加熱領域Ｈで十分に
温度が上昇するときにはよいが、低下時の温度が加熱領
域Ｈでの回復可能温度よりも低くなってしまったときに
は、ニップ部ＳＮにおいて定着ローラＸの表面が定着温
度よりも低い状態となってしまう。

【００６２】この状態を図１７に基づいて説明する。Δ
Ｔｍａｘは加熱領域Ｈでの加熱による最大回復可能温度
であり、加熱領域Ｈで最大の電力供給を行った場合に定
着ローラＸの表面が昇温する温度である。図１７におい
て、（１）は加熱領域入口での温度から定着設定温度になる
までの温度が、最大回復可能温度ΔＴｍａｘより小さい
温度であった場合である。この場合、電力供給を低めに
制御して定着設定温度までΔＴだけ昇温させることによ
り、良好な定着を行うことができる。（２）は加熱領域入口での温度から定着設定温度になる
までの温度が、ΔＴｍａｘと等しい温度であった場合で
ある。この場合、加熱領域Ｈで電力供給を最大にすると
ニップ部ＳＮの入口ではちょうど定着設定温度になり、
良好な定着を行うことができる。（３）は加熱領域入口での温度から定着設定温度になる
までの温度が、ΔＴｍａｘよりも大きい温度であった場
合である。この場合、加熱領域Ｈで電力供給を最大にしても、ニッ
プ部ＳＮの入口では定着設定温度にまで達せず、定着不
良となる。

【００６３】このように、単に画像情報だけを基に供給
電力の制御を行うと、非画像領域又は非画像形成領域が
連続した場合には温度が低下しすぎて定着不良が発生す
る場合がある。

【００６４】上記温度低下による定着不良の解消を目的
とした第１の実施形態を図１８及び図１９に基づいて説
明する。なお、本実施形態における構成は図２及び図３
で示した構成と略同様であるので、既にした構成上及び
機能上の説明は省略し、異なる点についてのみ述べる。
本実施形態では、構成上は加圧ローラ３０の表面温度を
検知するサーミスタ３５を有している点が異なる。制御
上は、図１９に示すように、本実施形態では、定着ロー
ラ２８を定着に必要な温度に保つための目標温度として
定着設定温度を有しているとともに、該定着設定温度よ
りも低い温度に保つ第二の設定温度として低温設定温度
を有している。この低温設定温度は、上記実施形態にお
ける非画像領域と接触する電力供給を低減する部分の定
着ローラ２８の所定の温度である。低温設定温度は、加
熱領域における最大電力供給時の加熱によって、定着ロ
ーラ２８の表面温度が定着設定温度に昇温するために必
要な温度を考慮して設定されている。

【００６５】このため、画像情報を基に定着ローラ２８
の表面の対象部温度を定着設定温度にまで上昇させるの
に、最大電力内で適切な電力を供給することにより、通
紙のタイミングに遅れることなく定着ローラ２８の温度
を上昇させることができる。すなわち、低温設定温度で
定着ローラ２８の温度低下を管理していることにより、
温度が低下しすぎて最大電力を供給しても定着設定温度
まで回復しないことによる定着不良を防止でき、加熱が
不要な領域（図４における領域ｂ）には電力供給を削減
して省エネを実現することができる。

【００６６】具体的には、外部加熱制御手段４２は、画
像情報及びサーミスタ３４，３６の検知情報に基づいて
定着設定温度、低温設定温度をそれぞれ目標温度として
制御・管理する（請求項８，９）。

【００６７】本実施形態では低温設定温度は一元的に固
定されておらず、その設定値を変更できるようになって
いる（請求項１０）。これは、図２０に示すように、加
熱領域Ｈで必要な上昇温度ΔＴｎｅｅｄが変化するため
である。ニップ部ＳＮ直前で同じ低温設定温度の場合で
も、ニップ部ＳＮ中あるいは外部加熱手段の無い非加熱
領域での温度低下の程度の違いにより、定着設定温度に
まで回復させる上昇温度ΔＴｎｅｅｄは、温度低下の小
さいΔＴｎｅｅｄ１と、温度低下の大きいΔＴｎｅｅｄ
２がある。定着に必要な昇温温度がΔＴｎｅｅｄ２のと
きに加熱領域Ｈでの最大回復可能温度ΔＴｍａｘより大
きい場合には、ニップ部ＳＮでの定着ローラ２８の表面
温度は定着設定温度まで回復せず、定着不良となる。こ
のため、予め低温設定温度を環境状態に合わせて変化さ
せることで定着不良を防止することができる。

【００６８】図示しないが、本実施形態においては環境
状態検知手段として温度センサ及び湿度センサが設けら
れている。外部加熱制御手段４２は温度センサ及び湿度
センサからの検知情報に基づいて低温設定温度の値を変
更（修正）する（請求項１１）。空気温度が低く用紙温
度が低い場合には、ニップ部ＳＮ及び定着ローラ２８の
温度がより大きく低下するため、定着設定温度への昇温
温度ΔＴｎｅｅｄが大きくなる。このため、図２１に破
線で示すように、低温設定温度を高くすることで（請求
項１２）、画像領域に対応する部分がニップ部ＳＮで定
着設定温度に回復することができ、定着不良になること
を防止することができる。なお、図２１における低温設
定温度の実線は、標準設定値を意味する。湿度が所定よ
りも高い場合にも同様の制御となる。逆に、気温が所定
よりも高いか湿度が所定よりも低い場合には、低温設定
温度を標準設定よりも低く設定する（請求項１３）。外
部加熱制御手段４２のＲＯＭには、予め実験的（コンピ
ュータシミュレーションを含む）に求められた低温設定
温度と環境状態との関係データが記憶されており、外部
加熱制御手段４２は温度センサ及び湿度センサからの検
知情報に基づいて最適な低温設定温度を選択して設定す
る。なお、環境条件と補正係数との関係データを用い、
低温設定温度の標準設定値を選択された補正係数により
補正して設定するようにしてもよい。

【００６９】また、ニップ部ＳＮでの温度低下量は加圧
ローラ３０の温度の影響が大きいため、加圧ローラ３０
の表面の温度を検知するサーミスタ３５の検知情報を含
めて低温設定温度を決定するようにしてもよい（請求項
１６）。この場合には、外部加熱制御手段４２のＲＯＭ
には、環境状態及び加圧ローラ３０の表面の温度と低温
設定温度との関係データが記憶される。本実施形態では
ハロゲンヒータ３８を内蔵する加熱ローラ３２を定着ロ
ーラ２８の表面に接触させて加熱する構成としたが、外
部加熱手段をハロゲンヒータ３８と集光ミラーで構成
し、ハロゲンヒータ３８の熱を集光ミラーによって定着
ローラ２８の表面に供給する非接触方式としてもよい。
この方式においても画像情報に基づいて定着ローラ２８
の表面温度を制御できるため、上記と同様の定着不良防
止機能を得ることができる。

【００７０】次に、図２２に基づいて、温度低下による
定着不良の解消を目的とした第２の実施形態を説明す
る。なお、本実施形態における構成は図６及び図７で示
した構成と略同様であるので、既にした構成上及び機能
上の説明は省略し、異なる点についてのみ述べる。本実
施形態では、構成上はサーミスタ３４が誘導加熱手段４
６による加熱範囲の上流側であって該誘導加熱手段４６
の近傍に設けられている点が異なる（請求項１７）。低
温設定温度に係る制御は上記実施形態と同様である。本
実施形態では、サーミスタ３４が加熱領域の上流にある
ため、環境状態検知手段を設けなくても、環境の変化に
よる定着ローラ２８の表面温度の低下が予測でなく実際
の温度であるため、加熱領域での電力供給量を設定する
際に環境の変化の影響を受けにくい。誘導加熱手段４６
の並べ方等は、図６及び図７で示した実施形態と同様で
ある。

【００７１】次に、温度低下による定着不良の解消を目
的とした第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態
における構成は図１１及び図１２で示した構成と同様で
あるので、その図示及び説明を省略する。本実施形態で
は、低温設定温度をウォームアップ開始後の経過時間に
より上記低温設定温度を変化させることを特徴とする
（請求項１４）。具体的には、ウォームアップ開始後の
所定の時間経過後に、低温設定温度をウォームアップ開
始直後よりも低くする（請求項１５）。ウォームアップ
開始後、定着装置の機内温度や加圧ローラ温度などが上
がることにより、ニップ部及び加熱領域までの間の温度
低下が小さくなるため、低温設定温度をより低くするこ
とで供給電力を低減することができる。定着ローラ２８
内のハロゲンヒータ５８の使用態様等は図１１及び図１
２で示した構成と同様である。

【００７２】

【発明の効果】請求項１又は２１記載の発明によれば、
画像情報に基づいて外部加熱手段の加熱割合を変化させ
る構成としたので、定着を必要としない部位における電
力供給を削減することができ、省エネルギー化を図るこ
とができる。

【００７３】請求項２又は２１記載の発明によれば、記
録材の搬送方向に画像領域と非画像領域が混在する画像
パターンにおいて、省エネルギー化を図ることができ
る。

【００７４】請求項３，４又は２１記載の発明によれ
ば、記録材の幅方向における複数領域をもって各領域独
立に加熱可能な構成としたので、記録材の幅方向に画像
領域と非画像領域が混在する画像パターンにおいても省
エネルギー化を図ることができる。

【００７５】請求項５又は２１記載の発明によれば、外
部加熱手段が記録材の幅方向に該方向において一部重な
るように千鳥状に配置された複数の加熱部材を有してい
る構成としたので、加熱温度むらを少なくすることがで
きる。

【００７６】請求項６又は２１記載の発明によれば、定
着ローラ自体が熱源を有している構成としたので、熱源
と外部加熱手段との組み合わせで多様な制御行うことが
でき、様々な条件における省エネルギー化を図ることが
できる。

【００７７】請求項７又は２１記載の発明によれば、画
像情報に基づいた制御と、非画像形成領域に対応する部
位の温度を低くする制御を同時に行うことにより、より
一層の省エネルギー化を図ることができるとともに、こ
の種の定着装置で問題となる非通紙領域での異常高温に
よる弊害を防止することができる。

【００７８】請求項８，９又は２１記載の発明によれ
ば、定着設定温度と低温設定温度を用いて外部加熱手段
の加熱割合を変化させる構成とし、低温設定温度を目標
温度として管理する構成としたので、非画像領域におけ
る温度が下がりすぎることによる定着不良を防止するこ
とができる。

【００７９】請求項１０又は２１記載の発明によれば、
低温設定温度を可変とする構成としたので、実際状況に
合った低温設定温度を決定することができ、低温設定温
度による制御精度の低下を防止することができる。

【００８０】請求項１１又は２１記載の発明によれば、
低温設定温度を環境状態に基づいて変化させる構成とし
たので、低温設定温度による制御への環境変化の影響を
抑制することができ、制御精度の低下を防止することが
できる。

【００８１】請求項１２又は２１記載の発明によれば、
気温が所定よりも低いか湿度が所定よりも高い場合、低
温設定温度を標準設定よりも高く設定する構成としたの
で、低温設定温度による制御への環境変化の影響を抑制
することができ、制御精度の低下を防止することができ
る。

【００８２】請求項１３又は２１記載の発明によれば、
気温が所定よりも高いか湿度が所定よりも低い場合、上
記低温設定温度を標準設定よりも低く設定する構成とし
たので、低温設定温度による制御への環境変化の影響を
抑制することができ、制御精度の低下を防止することが
できる。

【００８３】請求項１４又は２１記載の発明によれば、
ウォームアップ開始後の経過時間により低温設定温度を
変化させる構成としたので、余分な電力供給を抑えるこ
とができ、省エネルギー化を一層向上させることができ
る。

【００８４】請求項１５又は２１記載の発明によれば、
ウォームアップ開始後の所定の時間経過後に、上記低温
設定温度をウォームアップ開始直後よりも低くする構成
としたので、余分な電力供給を抑えることができ、省エ
ネルギー化を一層向上させることができる。

【００８５】請求項１６又は２１記載の発明によれば、
加圧部材の温度に基づいて低温設定温度を変化させる構
成としたので、余分な電力供給を抑えることができ、省
エネルギー化を一層向上させることができる。

【００８６】請求項１７又は２１記載の発明によれば、
定着ローラの温度を検出する位置を加熱範囲の上流側に
設ける構成としたので、定着ローラ温度検出後の放熱や
温度低下が環境変化の影響を受けにくく、環境変化によ
る定着不良を抑制することができる。

【００８７】請求項１８又は２１記載の発明によれば、
定着ローラが断熱層を有する多層構造に形成されている
構成としたので、外部加熱手段によって供給された熱エ
ネルギーが定着ローラの内部に拡散しにくくなり、加熱
効率を高めることができる。

【００８８】請求項１９又は２１記載の発明によれば、
定着ローラが断熱層の上に良熱伝導層を有している構成
としたので、外部加熱手段から定着ニップ部に到達する
までの時間で、定着ローラの表面温度が迅速に均一化
し、これにより定着ローラ表面の温度むらを低減するこ
とができる。

【００８９】請求項２０又は２１記載の発明によれば、
良熱伝導層が金属層であり、外部加熱手段が誘導加熱方
式の構成を有している構成としたので、熱変換効率が高
く、離型層の存在に拘らず金属層を加熱できるので、定
着ローラの温度を素早く立ち上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置として
のプリンタの概要正面図である。

【図２】図１で示したプリンタの定着装置の概要断面図
である。

【図３】定着装置の要部斜視図である。

【図４】画像形成パターンを示す平面図である。

【図５】画像形成パターンを示す平面図である。

【図６】他の実施形態における定着装置の概要断面図で
ある。

【図７】図６で示した実施形態における要部斜視図であ
る。

【図８】画像形成パターンを示す平面図である。

【図９】画像形成パターンを示す平面図である。

【図１０】外部加熱手段における加熱部材の配置変形例
を示す概要斜視図である。

【図１１】他の実施形態における定着装置の概要断面図
である。

【図１２】図１１で示した実施形態における要部斜視図
である。

【図１３】他の実施形態における定着装置の概要平面図
である。

【図１４】定着装置の模式図である。

【図１５】定着ローラ表面上にある任意の参照点の温度
変化を示したグラフである。

【図１６】非画像領域に対応する部分の温度を低くした
場合の温度低下の推移を示すグラフである。

【図１７】定着設定温度への回復ケースを示すグラフで
ある。

【図１８】外部加熱手段として加熱ローラを用いた他の
実施形態における定着装置の概要断面図である。

【図１９】定着設定温度と低温設定温度との関係を示す
グラフである。

【図２０】低温設定温度から定着設定温度への回復関係
を示すグラフである。

【図２１】他の実施形態において、低温設定温度を標準
設定値より高く設定する場合のグラフである。

【図２２】外部加熱手段として誘導加熱手段を用いた他
の実施形態における定着装置の概要断面図である。

【符号の説明】

２８定着ローラ２８ｂ断熱層２８ｃ良熱伝導層としての金属層３０加圧部材としての加圧ローラ３２，４６，５６外部加熱手段４２外部加熱制御手段５１，５２，５３，５４，５５加熱部材５８熱源としてのハロゲンヒータＰ記録材としての用紙

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 6/14 Ｈ０５Ｂ 6/14 6/44 6/44 Ｆターム(参考） 2H033 AA03 AA32 BA25 BA26 BA27 BA31 BA32 BB18 BB21 BB23 BB29 BB30 BB33 CA04 CA07 CA18 CA44 CA48 3K058 AA81 BA18 CA23 CA28 CA61 CA92 CE16 DA02 DA04 DA26 GA06 3K059 AB19 AC33 AD07 AD32 CD72 CD75 CD79

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着ローラと、該定着ローラとの間で定着
ニップ部を形成する加圧部材と、上記定着ローラをその
外部から加熱する外部加熱手段と、該外部加熱手段を制
御する外部加熱制御手段を有し、未定着画像を担持した
記録材を上記定着ニップ部に通して定着を行う定着装置
において、上記記録材上に画像を形成するための画像情報に基づい
て、上記外部加熱手段の加熱割合を変化させることを特
徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１記載の定着装置において、上記外部加熱手段が、上記記録材の搬送方向と直交する
該記録材の幅方向における画像形成領域に対応する上記
定着ローラの部位を加熱する大きさを有し、上記記録材
の搬送方向における非画像領域に対応する上記定着ロー
ラの部位の温度が画像領域に対応する該定着ローラの部
位の温度よりも低くなるように該外部加熱手段を制御す
ることを特徴とする定着装置。
【請求項３】請求項１記載の定着装置において、上記外部加熱手段が、上記記録材の搬送方向と直交する
該記録材の幅方向における画像形成領域に対応する上記
定着ローラの部位に対し、該幅方向における複数領域を
もって各領域独立に加熱可能であり、非画像領域に対応
する上記定着ローラの部位の温度が画像領域に対応する
該定着ローラの部位の温度よりも低くなるように該外部
加熱手段を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項４】請求項３記載の定着装置において、上記外部加熱手段が、上記記録材の幅方向に配置された
複数の加熱部材を有していることを特徴とする定着装
置。
【請求項５】請求項３記載の定着装置において、上記外部加熱手段が、上記記録材の幅方向に該方向にお
いて一部重なるように千鳥状に配置された複数の加熱部
材を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項６】請求項１乃至５のうちの一つに記載の定着
装置において、上記定着ローラ自体が熱源を有していることを特徴とす
る定着装置。
【請求項７】請求項１乃至６のうちの一つに記載の定着
装置において、上記記録材の非画像形成領域に対応する上記定着ローラ
の部位の温度が、該記録材の画像形成領域に対応する該
定着ローラの部位の温度よりも低くなるように上記外部
加熱手段を制御することを特徴とする定着装置。
【請求項８】請求項１記載の定着装置において、上記定着ローラを定着に必要な温度に保つための目標温
度として定着設定温度を有しているとともに、該定着設
定温度よりも低い温度に保つ第二の設定温度として低温
設定温度を有し、上記外部加熱手段の加熱割合を変化さ
せることが、該定着設定温度と低温設定温度を用いて制
御することであることを特徴とする定着装置。
【請求項９】請求項２乃至７のうちの一つに記載の定着
装置において、上記定着ローラを定着に必要な温度に保つための目標温
度として定着設定温度を有しているとともに、該定着設
定温度よりも低い温度に保つ第二の設定温度として低温
設定温度を有し、温度を低くすることが該低温設定温度
を用いて制御することであることを特徴とする定着装
置。
【請求項１０】請求項８又は９記載の定着装置におい
て、上記低温設定温度を可変とすることを特徴とする定着装
置。
【請求項１１】請求項１０記載の定着装置において、上記低温設定温度を環境状態に基づいて変化させること
を特徴とする定着装置。
【請求項１２】請求項１１記載の定着装置において、気温が所定よりも低いか湿度が所定よりも高い場合、上
記低温設定温度を標準設定よりも高く設定することを特
徴とする定着装置。
【請求項１３】請求項１１記載の定着装置において、気温が所定よりも高いか湿度が所定よりも低い場合、上
記低温設定温度を標準設定よりも低く設定することを特
徴とする定着装置。
【請求項１４】請求項１０記載の定着装置において、ウォームアップ開始後の経過時間により上記低温設定温
度を変化させることを特徴とする定着装置。
【請求項１５】請求項１４記載の定着装置において、ウォームアップ開始後の所定の時間経過後に、上記低温
設定温度をウォームアップ開始直後よりも低くすること
を特徴とする定着装置。
【請求項１６】請求項１０記載の定着装置において、上記加圧部材の温度に基づいて上記低温設定温度を変化
させることを特徴とする定着装置。
【請求項１７】請求項８又は９記載の定着装置におい
て、上記定着ローラの温度を検出する位置を、上記外部加熱
手段による加熱範囲の上流側であって該外部加熱手段の
近傍とすることを特徴とする定着装置。
【請求項１８】請求項１乃至１７のうちの一つに記載の
定着装置において、上記定着ローラが少なくとも断熱層を有する多層構造に
形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項１９】請求項１８記載の定着装置において、上記定着ローラが、上記断熱層の上層に良熱伝導層を有
していることを特徴とする定着装置。
【請求項２０】請求項１９記載の定着装置において、上記良熱伝導層が金属層であり、上記外部加熱手段が誘
導加熱方式の構成を有していることを特徴とする定着装
置。
【請求項２１】像担持体上に形成された画像を記録材に
転写し、転写された画像を定着装置により記録材上に定
着する画像形成装置において、上記定着装置が請求項１乃至２０のうちの一つに記載の
定着装置であることを特徴とする画像形成装置。