JP2002189378A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィルム加熱型定着器６を有する画像形成装置
において、定着器がホットスタート状態での定着制御温
度の最適化を図ること、定着器スリップやホットオフセ
ットを防止すること等。 【解決手段】任意のプリント動作終了後の所定時間たっ
てから次のプリントでは、定着器温度に応じてプリント
動作の前回転動作時における定着器目標温度とヒータ通
電タイミングを変更すること。外気温センサーを有し、
任意のプリント動作終了後の所定時間たってから次のプ
リントでは、外気温センサーで検出した外気温と定着器
温度に応じて、プリント動作の前回転動作時におけるの
定着器目標温度とヒータ通電タイミングを変更するこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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】より詳しくは、記録材上に形成担持させた
未定着画像を定着する定着器（定着装置）としてフィル
ム加熱方式の定着器（以下、フィルム型定着器と記す）
を用いている画像形成装置の改善に係る。

【０００３】

【従来の技術】従来、電子写真方式・静電記録方式等の
画像形成装置の多くは、記録材上に形成担持させた未定
着画像を定着する定着器として、熱効率、安全性が良好
な接触加熱型の熱ローラ定着器や、省エネルギータイプ
・オンデマンドタイプのフィルム型定着器（フィルム型
オンデマンド定着器）を採用している。

【０００４】フィルム型定着器は、例えば、特開昭６３
−３１３１８２号公報、特開平２−１５７８７８、４−
４４０７５〜４４０８３、４−２０４９８０〜２０４９
８４号公報等に提案されており、ヒータ（加熱体）と、
このヒータと摺動する耐熱性フィルム（定着フィルム）
と、このフィルムを介してヒータと圧接して定着ニップ
部を形成する加圧部材とを有し、定着ニップ部のフィル
ムと加圧部材の間で未定着画像が形成された記録材を挟
持搬送して未定着画像をフィルムを介して付与されるヒ
ータからの熱と定着ニップ部の加圧力によって未定着画
像を記録材上に永久画像として定着させる装置である。

【０００５】このようなフィルム型定着器は、ヒータと
して低熱容量線状加熱体を、フィルムとして薄膜の低熱
容量のものを用いることが出来るため、省電力化・ウエ
イトタイム短縮化（クイックスタート性）が可能であ
る。又この種の定着方式においては、定着フィルムの駆
動方式にフィルム内周面に駆動ローラを設け、フィルム
にテンションを加えながら駆動する方式、フィルムをフ
ィルムガイドにルーズに嵌合させ、加圧用回転体を駆動
することで、フィルムを加圧用回転体に対し従動回転さ
せる方式が知られているが、近年では部品点数が少なく
て済むことから、後者の加圧用回転体駆動方式が採用さ
れることが多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
ム型定着器では以下に示すような問題点があった。

【０００７】即ち、フィルム型定着器を用いた画像形成
装置においては、前述の通り該定着器の熱容量が小さい
ために、画像形成装置を使用する環境温度によって、熱
量不足や熱量過多となりやすい。フィルム型定着器で
は、加圧部材である加圧ローラの温度によって記録材
（以下、紙と記す）に与える熱量がかなり異なるので、
ヒータと加圧ローラから紙に与えられる熱量が常に一定
となるように、プリント枚数や前回の定着処理が終わっ
てからの経過時間などにより、加圧ローラ温度が異なっ
ても紙に与える熱量を一定にするようにヒータ温調温度
を常に変更している。

【０００８】具体的には、電源スイッチオン後の定着器
が冷めている場合からの連続プリントの場合は、加圧ロ
ーラ温度が低いので温調温度を高く設定し、プリント枚
数が増えて加圧ローラ温度が高くなると、加圧ローラか
ら紙への熱の供給もおこるので温調温度を徐々に下げて
いくように設定している。

【０００９】連続プリントが終了し一旦スタンバイ状態
に戻った場合は、次のプリント信号が来た場合、次の温
調制御温度を決定する必要がある。設定した温調温度が
高すぎる場合は、熱量過多により画像の一部が定着フィ
ルム側に残ってしまい、フィルム１周後に画像不良を発
生するホットオフセットの問題や、定着ニップ部内で紙
から発生する水蒸気により紙搬送が妨げられる定着スリ
ップの問題が発生する。一方、定着設定温度が低すぎる
場合は定着不良や、定着時にフィルムにオフセットした
トナーが加圧ローラに溜まる加圧ローラ汚染の発生する
おそれがある。

【００１０】プリント動作の後で定着器が暖かい場合
は、次のプリント開始時の定着器の温調サーミスタの温
度を定着器温度としてモニタして温調設定温度を決定す
るが、これには誤差要因がある。すなわち、少量のプリ
ント後は定着器の温度低下が急激であるが、大量のプリ
ント後は定着器全体が十分暖まっているので温度低下は
緩やかである。例えば、少量のプリント終了直後に次の
プリント信号が来たときに、定着器の温調サーミスタ温
度をモニタして温調制御温度を決定すると、高い温度を
検出するので低めの温調設定を選択することになる。し
かし実際は少量しかプリントしていないので定着器は十
分暖まっていないのですぐ冷めてしまい、次のプリント
の定着動作を行うときには温度低下しているので熱量不
足となり定着不良がおこることがある。

【００１１】このような誤差要因により誤った温調温度
を選択して、前述のような問題が発生してしまうことが
ある。

【００１２】また、フィルム型定着器は熱容量が小さい
ために画像形成装置の周囲の温度にも影響を受けやす
い。例えば、画像形成装置の雰囲気温度が低温である
と、紙やトナーなどの温度も低温となるため熱量不足に
よる定着不良や加圧ローラ汚染が発生しやすい。一方、
雰囲気温度が高温であると熱量過多によるホットオフセ
ットや定着器スリップが発生しやすいことがある。

【００１３】フィルム型定着器を中高速機に採用する
と、プロセススピードが速くなる分だけ定着器通過時間
が短くなり、画像形成装置の周囲の温度に影響を受けや
すくなる傾向がある。また、定着性を確保するために温
調設定が高くなり、適切な制御温度にしないと定着不良
やホットオフセットが発生してしまう。

【００１４】そこで本発明は、記録材上に形成担持させ
た未定着画像を定着する定着器としてフィルム型定着器
を用いている画像形成装置における上記のような問題を
解消する、すなわち、定着器がホットスタート状態での
定着制御温度の最適化を図ること、定着器スリップやホ
ットオフセットを防止すること等を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、フィルム型定着器を用いた画像形成装置であ
る。

【００１６】（１）本発明は、ヒータと、該ヒータと摺
動するフィルムと、該フィルムを介して前記ヒータと圧
接して定着ニップを形成する加圧部材と、を有し、前記
定着ニップのフィルムと加圧部材の間で未定着画像が形
成された記録材を挟持搬送してヒータの熱で未定着画像
を定着させる定着器を有する画像形成装置において、任
意のプリント動作終了後の所定時間たってから次のプリ
ントでは、定着器温度に応じてプリント動作の前回転動
作時における定着器目標温度とヒータ通電タイミングを
変更することを特徴とする画像形成装置、である。

【００１７】即ち、任意のプリント動作終了後で定着器
が暖かい状態でのプリントは、所定時間たってからの定
着器温度、具体的にはヒータ温度に応じて、プリント動
作の前回転の目標温度（Ｒｅａｄｙ温度）とヒータ通電
タイミングを変更することを特徴とする。

【００１８】プリント終了直後であると定着器の温度低
下が急激であるため、次のプリントのための温調温度決
定が誤差を受けやすいが、所定時間（数十秒から１分程
度）たつと温度低下は緩やかになるので、安定した状態
で定着器の温度測定をすることができる。例えば、プリ
ント動作の前回転の目標温度とヒータ通電タイミングを
変更方法としては、プリントを終了して所定時間後の温
度が所定温度以下であれば定着器が冷えているので目標
温度を高く設定する。

【００１９】所定温度以上であれば定着器は熱いので定
着器過昇温防止のためにヒータを通電開始するタイミン
グを遅らせるというような制御を行うことで、プリント
動作終了後で定着器が暖かい状態のプリント動作でも適
切な温調制御を行うことができ、ホットオフセットや定
着器スリップを防止できる。

【００２０】逆に、所定温度以下であれば定着器は冷え
ているので、プリント動作の前回転の目標温度を高くす
ることができる。プリント動作の前回転の目標温度を実
際に紙を定着するときの定着温度より高く設定するの
は、限られた定着器立ち上げ時間内でより加圧ローラを
暖めることができ、定着不良や加圧ローラ汚染を防止す
ることができる効果があるからである。

【００２１】（２）また本発明は、ヒータと、該ヒータ
と摺動するフィルムと、該フィルムを介して前記ヒータ
と圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、を有し、
前記定着ニップのフィルムと加圧部材の間で未定着画像
が形成された記録材を挟持搬送してヒータの熱で未定着
画像を定着させる定着器を有する画像形成装置におい
て、画像形成装置の周辺の雰囲気温度を検知する外気温
センサーを有し、任意のプリント動作終了後の所定時間
たってから次のプリントでは、前記外気温センサーで検
出した外気温と定着器温度に応じて、プリント動作の前
回転動作時におけるの定着器目標温度とヒータ通電タイ
ミングを変更することを特徴とする画像形成装置、であ
る。

【００２２】即ち、画像形成装置の周辺の雰囲気温度を
検知する外気温検知センサーを有し、前記外気温センサ
ーで検出した外気温と、前述の所定時間たってからの定
着器温度の両者の温度に応じてプリント動作の前回転の
目標温度とヒータ通電タイミングを変更することを特徴
とする。

【００２３】外気温のデータがあることで、プリント動
作の前回転の目標温度とヒータ通電タイミング設定をよ
り細かく正確に行うことができる。例えば、外気温が高
温の場合は給紙される紙が暖かいのでヒータ通電タイミ
ングを遅らせる。これによりホットオフセットや定着器
スリップを確実に防止する。外気温が低温の場合は給紙
される紙が冷たいので、目標温度を高く変更することに
より定着不良を防止することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉 （１）画像形成装置例 図１は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成模型
である。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセ
スを用いたレーザービームプリンタである。

【００２５】１は像担持体たる感光ドラムであり、ＯＰ
Ｃ等の感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリンダ
状の基板上に形成して構成されている。

【００２６】感光ドラム１は矢印の時計方向に所定の周
速度をもって回転駆動され、その表面は、帯電装置とし
ての帯電ローラ２によって一様に帯電される。

【００２７】次に、画像露光装置であるレーザースキャ
ナー３による像露光Ｌを受ける。レーザースキャナー３
は画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応してオ
ン／オフ変調制御されたレーザービームを出力して、回
転する感光ドラム１の帯電処理面を走査露光Ｌする。こ
の走査露光により感光ドラム１上に画像情報の静電潜像
が形成される。

【００２８】この静電潜像は現像装置４でトナー像とし
て現像されて可視化される。現像方法としては、ジャン
ピング現像法等が用いられ、イメージ露光と反転現像と
の組み合わせで用いられることが多い。

【００２９】記録材（被記録材、以下、紙と記す）Ｐは
手差しトレイ２１またはカセット２６から給紙ローラ２
２によって取り出され、レジストローラ２４に送られ
る。２７はトップセンサーであり、紙先端がこのトップ
センサー２７を通過したタイミングから所定時間をおい
てトップ信号が出され、トップ信号のタイミングから順
次各画像形成動作が開始される。

【００３０】紙Ｐは、レジストローラ２４によって、感
光ドラム１表面に形成されたトナー像と同期を取り、感
光ドラム１と転写ローラ５とで形成される転写ニップ部
に供給される。転写ニップ部において、感光ドラム１上
のトナー像は不図示の電源による転写バイアスの作用で
紙Ｐに転写される。

【００３１】転写ニップ部を通過した紙Ｐは、感光ドラ
ム１面から分離され、トナー像を保持して定着器６へ搬
送され、定着器６の定着ニップ部で加熱・加圧されてト
ナー像が紙Ｐ上に定着されて永久画像となり、機外へ排
出される。

【００３２】一方、紙分離後の回転感光ドラム１はその
表面に残る転写残留トナーがクリーニング装置（クリー
ナー）７により除去されて、繰り返して作像に供され
る。

【００３３】（２）画像形成装置の動作シーケンス 図２は上記画像形成装置の動作シーケンス図である。

【００３４】ａ．前多回転動作：画像形成装置の始動動
作期間（起動動作期間、ウォーミング期間）である。メ
イン電源スイッチ−オンにより、装置のメインモータを
駆動させて感光ドラム１を回転駆動させ、所定のプロセ
ス機器の準備動作を実行させる。

【００３５】ｂ．前回転動作：プリント前動作を実行さ
せる期間である。この前回転動作は前多回転動作中にプ
リント信号が入力したときには前多回転動作に引き続い
て実行される。プリント信号の入力がないときには前多
回転動作の終了後にメインモータの駆動が一旦停止され
て感光ドラム１の回転駆動が停止され、画像形成装置は
プリント信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態
に保たれる。プリント信号が入力すると、前回転動作が
実行される。

【００３６】ｃ．プリント動作：所定の前回転動作が終
了すると、引き続いて回転感光ドラム１に対する作像プ
ロセスが実行され、回転感光ドラム面に形成されたトナ
ー像の記録材Ｐへの転写、定着器６によるトナー像の定
着処理がなされて画像形成物がプリントアウトされる。

【００３７】連続プリントモードの場合は上記のプリン
ト動作が所定の設定プリント枚数分繰り返して実行され
る。

【００３８】ｄ．紙間：連続印字モードにおいて一の記
録材の後端部が転写ニップ部を通過した後、次の記録材
の先端部が転写ニップ部に到達するまでの間の、転写ニ
ップ部における記録材の非通紙状態期間である。

【００３９】ｅ．後回転動作：最後の記録材のプリント
動作が終了した後もしばらくの間メインモータの駆動を
継続させて感光ドラム１を回転駆動させ、所定の後動作
を実行させる期間である。

【００４０】ｆ．スタンバイ：所定の後回転動作が終了
すると、メインモータの駆動が停止され感光ドラム１の
回転駆動が停止され、画像形成装置は次のプリントスタ
ート信号が入力するまでスタンバイ状態に保たれる。

【００４１】１枚だけのプリントの場合は、そのプリン
ト終了後、プリンタは後回転動作を経てスタンバイ状態
になる。

【００４２】スタンバイ状態においてプリントスタート
信号が入力すると、プリンタは前回転動作に移行する。

【００４３】ｃのプリント動作時が画像形成時であり、
ａの前多回転動作、ｂの前回転動作、ｄの紙間、ｅの後
回転動作が非画像形成時（非プリント時）になる。

【００４４】（３）定着器６ 図３は定着器６の拡大横断面模型図である。本例の該定
着器６は、特開平４−４４０７５〜４４０８３、４−２
０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示の、円筒状
（エンドレスベルト状）の定着フィルムを用いた、フィ
ルム加熱方式、加圧用回転体駆動方式（テンションレス
タイプ）の定着器である。

【００４５】１５は定着部材（定着ユニット）、１１は
加圧部材としての加圧ローラであり、両者１５・１１の
圧接により定着ニップ部ｎを形成させている。

【００４６】定着部材１５は図面に垂直方向を長手とす
る部材であり、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を
有するフィルムガイド部材（ステイ）１３と、このフィ
ルムガイド部材１３の下面に、該部材の長手に沿って設
けた凹溝部１３ａに嵌め入れて固定して配設した、通電
により発熱するヒータ（加熱体）１２と、ヒータ１２を
取り付けたフィルムガイド部材１３にルーズに外嵌した
円筒状の耐熱性の定着フィルム１０等からなる。

【００４７】加圧ローラ１１は、芯金１１ａと、該芯金
上に同心一体に形成具備させたシリコーンゴム等の耐熱
性ゴムの弾性層１１ｂ、或いはシリコーンゴムからなる
弾性層とから成る回転体である。弾性層１１ｂ上にはＰ
ＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂から成る耐熱離
型層を形成しても良い。

【００４８】加圧ローラ１１ｂは芯金１１ａの両端部を
装置シャーシー（不図示）の手前側と奥側の側板間に軸
受部材を介して回転自由に軸受保持させて配設してあ
る。

【００４９】定着部材１５は、この加圧ローラ１１の上
側に、ヒータ１２側を下向きにして加圧ローラ１１に並
行に配置し、フィルムガイド部材１３の両端部を不図示
のバネ等の加圧附勢部材にて加圧ローラ１１の軸線方向
に附勢することで、ヒータ１２の下向き面を定着フィル
ム１０を介して加圧ローラ１１の弾性層１１ｂに該弾性
層の弾性に抗して所定の押圧力をもって圧接させ、所定
幅の定着ニップ部ｎを形成させてある。加圧ローラ１１
側を加圧附勢部材にて定着部材１５の下面に押し上げ附
勢して所定幅の定着ニップ部ｎを形成する装置構成にす
ることもできる。

【００５０】加圧ローラ１１ｂは駆動手段Ｍにより矢印
の反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１１の回転駆動による該加圧ローラ１１の外面
と定着フィルム１２との、定着ニップ部ｎにおける圧接
摩擦力により円筒状の定着フィルムに回転力が作用して
該定着フィルム１２がその内面側がヒータ１２の下向き
面に密着して摺動しながらフィルムガイド部材１３の外
周りを矢印の時計方向に従動回転状態になる。

【００５１】ヒータ１２は本例のものは所謂セラミック
ヒータである。各種の構成形態のものが知られている。
典型的な構成形態は、Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）・ＡｌＮ
（窒化アルミニウム）等のセラミック基板上に、Ａｇ／
Ｐｄ等の通電発熱抵抗体のペーストを印刷・焼成して発
熱体を形成し、更に発熱体の保護と絶縁性を確保するた
めのガラスコーティング層を形成した、全体に低熱容量
の細長・面状部材であり、発熱体への通電により全体に
迅速に昇温する。

【００５２】本例においてはこのヒータ１２を、セラミ
ック基板の発熱体・ガラスコーティング層形成面側をヒ
ータ表面側とし、該ヒータ表面側を下向きに露呈させ
て、フィルムガイド部材１３の下面の凹溝部１３ａに嵌
め入れて固定して配設した。ヒータ１２のセラミック基
板の裏面にはヒータ温度（定着器温度）検出手段として
のチップサーミスタ（温調用サーミスタ）１４を接着し
て具備させてある。

【００５３】１６は商用ＡＣ電源、１７はＡＣドライ
バ、１８は制御回路である。チップサーミスタ１４はＡ
／Ｄコンバータ１９を介して制御回路１８に接続させて
ある。ヒータ１２の発熱体にヒータコネクタを介して商
用ＡＣ電源１６・ＡＣドライバ１７等からなる給電回路
から電力供給されることで、発熱体の発熱でヒータ１２
が迅速に昇温する。そのヒータの温度情報がチップサー
ミスタ１４からＡ／Ｄコンバータ１９を介して制御回路
１８に取り込まれる。制御回路１８はその入力温度情報
を基にヒータ１２の温度を所定の一定温度に制御すべく
ＡＣドライバ１７を制御する。即ちヒータ１２の発熱体
へ電力制御されたＡＣ電流を流すことにより、ヒータ温
度を目標温度（プリント温度）に温調制御する構成とな
っている。

【００５４】フィルムガイド部材１３は、例えば、ＰＰ
Ｓ・液晶ポリマーなどの耐熱性の樹脂の成形品であり、
ヒータ１２を支持し、且つ定着フィルム１０の円滑な回
転を促す案内部材の役割をしている。

【００５５】定着フィルム１０は、熱容量を小さくして
クイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚１
００μｍ以下、本実施例では６０μｍとした。耐熱性・
離型性・強度・耐久性等のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰ
Ｓ等の単層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等のフィルム表面にＰＴＦＥ、
ＰＦＡ、ＦＥＰ等を離型層としてコーティングした複合
層フィルムである。

【００５６】加圧ローラ１１が回転駆動され、それに伴
って円筒状の定着フィルム１０が従動回転状態になり、
またヒータ１２に通電がなされ、該ヒータが昇温して所
定の温度に立ち上がり温調された状態において、定着ニ
ップ部ｎの定着フィルム１０と加圧ローラ１１との間に
未定着トナー像ｔを担持した紙（記録材）Ｐが導入さ
れ、定着ニップ部ｎにおいて記録材Ｐのトナー像担持面
側が定着フィルム１０の外面に密着してフィルム１０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１２の熱が定着フィルム１０
を介して紙Ｐに付与され、紙Ｐ上の未定着トナー像ｔが
紙Ｐ上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ
部ｎを通過した紙Ｐは定着フィルム１０から曲率分離さ
れる。

【００５７】（４）前回転動作時の定着器の目標温度制
御と通電タイミング制御 図４は本実施例において制御系が行なう、前回転動作時
の定着器の目標温度制御と通電タイミング制御の制御フ
ロー図である。

【００５８】前述したように、画像形成装置（プリン
タ）がプリント信号を受けると、プリント動作前の準備
段階である前回転動作が始まる。

【００５９】このとき定着器６のヒータ１２に通電を開
始し、定着器６を立ち上げる。本実施例において、定着
器６の温度はチップサーミスタ１４で検出されるヒータ
１２の温度とする。本実施例では、定着器６が室温に冷
めている状態では、約５秒の立ち上げ時間で定着器６
は、前回転動作時の目標温温度（以下、Ｒｅａｄｙ温度
と記す）２２０℃まで立ち上げられ、このタイミングに
合わせるように前述の諸画像形成準備動作が行われる。
準備が完了Ｒｅａｄｙ状態になったら紙Ｐが搬送され、
トップ信号に応じて感光ドラム１上に画像形成されたト
ナー像が紙Ｐに転写される 未定着トナー像ｔがのった紙Ｐは定着器６に搬送され
る。紙Ｐが定着ニップ部ｎまで搬送される間に、定着器
６はプリントの定着温調温度１９０℃まで温度を下げ定
着動作が行われる。

【００６０】定着器立ち上げ時に定着温度よりも高い温
度にＲｅａｄｙ温度を設定するのは、限られた時間内に
加圧ローラ１１をより暖めるためである。加圧ローラ温
度は立ち上げ時間を延長すれば高温にすることができる
が、立ち上げ時間延長はオンデマンド性を損なうのでふ
さわしくない。

【００６１】未定着のトナー像は定着装置の加熱部（フ
ィルム及びセラミックヒータ）と加圧ローラにより形成
された定着ニップ部ｎ内で加熱加圧され紙Ｐ上に定着さ
れ、定着後の紙Ｐは機外へ排出される。

【００６２】本実施例では、プリント動作終了後で定着
器６が暖かい状態で、次のプリント動作をさせる例を示
す。定着器６が既に暖まっている場合の定着器立ち上げ
方法を表１に示す。

【００６３】

【表１】

【００６４】表１のプリント信号時の定着器温度は、画
像形成装置がプリント信号を受けたときの定着器６のチ
ップサーミスタ１４で検出されるヒータ１２の温度であ
る。ただし、本発明により前回のプリント動作終了後５
０秒以上たっていることが条件である。５０秒以内の場
合は前回のプリント動作での温調設定を引き継いで使用
する。５０秒という値は定着器温度がほぼ安定するのに
必要な時間である。図５は、５枚、５０枚、１００枚を
プリントしたあとの定着器６のチップサーミスタ１４で
検出される温度の変化をプロットしたものである。

【００６５】５枚プリントした程度では定着器が十分暖
まっていないので温度低下が急激である。それでも５０
秒経過後くらいからはほぼ安定してきている。５０枚プ
リントすると定着器はある程度暖まっており温度低下も
緩やかである。１００枚プリントでは定着器はかなり熱
くなっているので温度安定後でも高い温度を保ってい
る。いずれの場合でも５０秒以上経過した時点で定着器
温度をモニタすれば温度誤差は小さくてすむ。逆に、プ
リント後５０秒以内で次のプリントが来た場合、定着器
のサーミスタ温度を検知しても、時間により温度が異な
るので定着器がどの程度熱い状態なのかがわからない。
したがって、所定の時間内（本実施例では５０秒）で
は、前の温調温度を引き継いで制御するのがよい。ヒー
タ通電タイミングは定着器立ち上げのためのヒータに通
電するタイミングである。Ｒｅａｄｙ温度は定着の準備
段階での定着器目標温度である。

【００６６】プリント信号が来たときの定着器温度が６
０℃未満の場合は、定着器が冷めている場合なので、ヒ
ータ通電タイミングはプリント信号が来た時点、Ｒｅａ
ｄｙ温度は２２０℃と高い温度にする。

【００６７】６０℃以上１２０℃未満では定着器はある
程度暖まっている場合で、ヒータ通電タイミングはプリ
ント信号が来た時点、Ｒｅａｄｙ温度は１７０℃と低い
値とする。

【００６８】１２０℃以上の場合は定着器が非常に熱い
場合で、ヒータ通電タイミングはトップ信号が来た時点
で、それまで通電しないのでＲｅａｄｙ目標温度はな
い。トップ信号がでてから定着器を加熱するのでプリン
ト時の温調温度に制御する。この場合は定着器が熱いの
でトップ信号がでてからヒータの通電を開始しても定着
動作には間に合うのである。

【００６９】表２に本実施例で、１０，５０，１００枚
のプリント後５０秒後に次のプリント動作を行う場合の
立ち上げ動作を示す。

【００７０】

【表２】

【００７１】このように、１０，５０，１００枚のプリ
ント後いずれの場合も問題は発生していない。

【００７２】ヒータ通電開始タイミングをトップ信号に
することはトップ信号がでるまでの時間はヒータ１２に
通電していないので加圧ローラ１１が温度上昇しない。
定着器が熱い場合の加圧ローラ過昇温を防止する効果が
ある。

【００７３】一方、表３に比較従来例での１０，５０，
１００枚のプリント後５０秒後に次のプリント動作を行
う場合の立ち上げ動作を示す。

【００７４】

【表３】

【００７５】比較従来例では定着器の温度にかかわらず
ヒータ通電開始タイミングはプリント信号時で、Ｒｅａ
ｄｙ温度は１７０℃であるので、１００枚プリントした
後の場合画像にホットオフセットが発生した。

【００７６】また、開封して１日以上経過した吸湿紙で
は定着器で紙がスリップして搬送されないことによるジ
ャムが発生するという問題が発生した。

【００７７】そのほか、例えば１０分に１枚プリントす
るというようなプリント頻度の低いモードでの加圧ロー
ラのトナー汚れに関して、炭酸カルシウムを含む紙を通
紙した結果を比較して表４に示した。

【００７８】

【表４】

【００７９】表４によれば本実施例ではＲｅａｄｙ温度
を２２０℃にしており加圧ローラを高温に保つことがで
き、２００００枚のプリントでも加圧ローラ汚染は発生
しなかったが、比較従来例では約５０００枚のプリント
において加圧ローラ上にトナーの付着がみられた。この
加圧ローラ上のトナー付着はそのうちプリントした紙上
にトナーカスとして汚れがでてくるので画像不良の問題
となる。

【００８０】紙が定着器の進入する直前の加圧ローラ温
度を比較すると、本実施例では１１９℃であったが、比
較従来例では９１℃であった。この温度差が加圧ローラ
の汚れが付着の差となったと考えられる。

【００８１】以上のように、本発明では任意のプリント
動作終了後の定着器が暖かい状態でのプリントは、所定
時間たってからのヒータ温度に応じて目標温度（Ｒｅａ
ｄｙ温度）とヒータ通電タイミングを変更することによ
り、任意のプリント動作終了後で定着器が暖かい状態の
プリント動作でも適切な温調制御を行うことができ、ホ
ットオフセットや定着器スリップを防止できる。

【００８２】〈第２の実施例〉本実施例では、画像形成
装置に外気温検知センサー（外気温センサー）を設け、
その検出温度と定着器の温度の両者を利用して定着制御
温度を決めることが特徴である。画像形成装置構成など
は第１の実施例と同様である。

【００８３】図１において、３５は本発明で使用する外
気温検知用のサーミスタである。このサーミスタ３５の
取り付け位置は、外気温を正確に計り、画像形成装置
（プリンタ）内部の機内昇温に影響を受けないようにす
るように設定する。具体的には外気に触れやすい外装の
通気穴付近や本体風路の外気吸入口付近に設置するのが
よい。

【００８４】本実施例では、外気温が高温、常温、低温
の場合に、プリント動作終了後で次のプリント動作をさ
せる例を示す。プリント動作後で定着器が既に暖まって
いる場合の定着器立ち上げ方法を表５に示す。

【００８５】

【表５】

【００８６】表５のプリント信号時の定着器温度は、画
像形成装置がプリント信号を受けたときの定着器６のチ
ップサーミスタ１４で検出されるヒータ１２の温度であ
る。ただし、本実施例でも、前回のプリント終了から５
０秒以上たっていることが条件である。５０秒以内の場
合は前回の温調温度をそのまま引き継いで温調制御す
る。

【００８７】表５に示したように、本実施例では外気温
を低温（１７℃未満）、常温（１７℃以上３０℃未
満）、高温（３０℃以上）の３通りに分け、外気温によ
っても定着器立ち上げ方を変更し、より細かい制御を可
能にしている。

【００８８】例えば、低温の場合は、定着性や加圧ロー
ラ汚染の問題があるので加圧ローラを加熱するように、
ヒータ通電タイミングはプリント信号が来た時点とし、
Ｒｅａｄｙ温度を定着器温度が１２０℃までは２２０℃
としている。

【００８９】高温の場合は、ホットオフセットやスリッ
プの問題があるのでヒータ立ち上げタイミングを定着器
温度１００℃以上でトップ信号のタイミングとし、定着
器温度６０℃未満ではＲｅａｄｙ温度１７０℃とした。

【００９０】これにより画像形成装置を使用する環境温
度が、極端に低い場合や高い場合でも問題なく使用でき
た。

【００９１】また、本実施例ではヒータ通電開始タイミ
ングを、プリント信号時点かトップ信号時点としたが、
これに限るものではなく、プリント信号タイミングから
１秒後、２秒後にヒータ通電を開始するというように遅
らせることも可能である。遅らせることにより加圧ロー
ラを加熱する時間が減少するので、加圧ローラの過昇温
を防ぐことができるという効果は同様である。

【００９２】〈その他〉 １）フィルム型定着器は、実施例のものは加圧用回転体
駆動方式であるが、エンドレスの定着フィルムの内周面
に駆動ローラを設け、フィルムにテンションを加えなが
ら駆動する方式のフィルム型定着器であってもよいし、
フィルムをロール巻きの有端ウエブ状にし、これを走行
駆動させる方式のフィルム型定着器であってもよい。

【００９３】２）またフィルム型オンデマンド定着器
は、ヒータとして鉄板等の電磁誘導発熱部材を用いた電
磁誘導加熱タイプであってもよい。

【００９４】図６は電磁誘導加熱タイプ・加圧用回転体
駆動方式・フィルム型オンデマンド定着器の一例の概略
構成模型図である。Ｍは加圧ローラ駆動系、１２Ａはヒ
ータとしての鉄板等の電磁誘導発熱部材である。２０は
励磁コイル２１と磁性コア２２から成る磁場発生器であ
る。励磁回路２３から励磁コイル２１に高周波電流が通
電されることで発生する高周波磁界によりヒータ１２Ａ
が電磁誘導発熱する。このヒータ１２Ａの熱により、定
着ニップ部ｎを挟持搬送される紙（記録材）Ｐが加熱さ
れる。ヒータ１２Ａの温度情報がチップサーミスタ１４
からＡ／Ｄコンバータ１９を介して制御回路１８に取り
込まれる。制御回路１８はその入力温度情報を基にヒー
タ１２Ａの温度を所定の一定温度に制御すべく励磁回路
２３を制御する。即ちヒータ１２Ａを電磁誘導発熱させ
る励磁コイル２１への高周波電流を制御することによ
り、ヒータ温度を目標温度（プリント温度）に温調制御
する構成となっている。

【００９５】その他の定着器構成、前回転動作時の定着
器の目標温度制御と通電タイミング制御等は第１及び第
２の実施例と同様である。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば任
意のプリント動作終了後、所定時間をおいて定着器温度
をモニタし、その温度に応じて定着器立ち上げ方法すな
わちプリント動作の前回転動作時の目標温度（Ｒｅａｄ
ｙ温度）やヒータ通電開始タイミングを変更することに
より、次のプリントでの温調制御温度を適正化し、ホッ
トオフセットや定着器スリップ、定着不良や加圧ローラ
汚染を防止する。

【００９７】更に、外気温センサーを有し検知データも
あわせて制御することで、次の温調制御温度をより精密
に決められる効果がある。

【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】 画像形成装置の動作シーケンス図

【図３】 定着器の概略構成模型図

【図４】 制御フロー図

【図５】 定着器温度のグラフ

【図６】 第２の実施例の定着器の概略構成模型図

【符号の説明】

１・・・感光ドラム、２・・・帯電ローラ、３・・・画
像露光装置、４・・・現像装置、５・・・転写ローラ、
６・・・定着器、７・・・クリーニング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴見 雅彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA12 DA40 DE01 DE07 DE09 EA12 EA15 EC06 EC09 ED02 ED25 EE02 EE07 EF06 EF12 JC08 ZA01 2H033 AA09 BA08 BA25 BA30 BB18 BB28 BB33 BE03 CA04 CA07 CA08 CA23 CA30 CA44 3K058 AA02 AA42 AA54 AA73 BA18 CA12 CA61 CE04 CE13 CE19 3K059 AA08 AB04 AC33 AD02 AD04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータと、該ヒータと摺動するフィルム
   と、該フィルムを介して前記ヒータと圧接して定着ニッ
   プを形成する加圧部材とを有し、前記定着ニップのフィ
   ルムと加圧部材の間で未定着画像が形成された記録材を
   挟持搬送してヒータの熱で未定着画像を定着させる定着
   器を有する画像形成装置において、 任意のプリント動作終了後の所定時間たってから次のプ
   リントでは、定着器温度に応じてプリント動作の前回転
   動作時における定着器目標温度とヒータ通電タイミング
   を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 ヒータと、該ヒータと摺動するフィルム
   と、該フィルムを介して前記ヒータと圧接して定着ニッ
   プを形成する加圧部材とを有し、前記定着ニップのフィ
   ルムと加圧部材の間で未定着画像が形成された記録材を
   挟持搬送してヒータの熱で未定着画像を定着させる定着
   器を有する画像形成装置において、 画像形成装置の周辺の雰囲気温度を検知する外気温セン
   サーを有し、任意のプリント動作終了後の所定時間たっ
   てから次のプリントでは、前記外気温センサーで検出し
   た外気温と定着器温度に応じて、プリント動作の前回転
   動作時におけるの定着器目標温度とヒータ通電タイミン
   グを変更することを特徴とする画像形成装置。