JP2002365968A

JP2002365968A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2002365968A
Application number: JP2001178298A
Authority: JP
Inventors: Nobuto Komoda; 宣人菰田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2002-12-20

Abstract

(57)【要約】【課題】消費電力の低減が図れる定着装置及び画像形
成装置を提供する。【解決手段】ヒータ４７を内蔵した定着ローラ３０
と、定着ローラ３０に圧接する加圧ローラ３４と、加圧
ローラ３４を定着ローラ３０に向けて圧接させて定着ロ
ーラ３０と加圧ローラ３４との接触部Ｓの圧力を制御す
る加圧部５５と、定着ローラ３０の温度を検知する温度
検知センサ４６と、定着ローラ３０のヒータ４７への電
流供給を制御することにより定着ローラ３０の温度を制
御する温度制御部４９とを備え、用紙上の未定着画像を
定着する定着装置３２において、用紙Ｐへの画像形成を
行うとき、操作部５１に入力されたコピー枚数及び用紙
の種類に対応した定着ローラ３０の定着温度を設定し、
この定着温度を温度検知部４９が検知するまで、温度制
御部４９によるヒータ４７への電流供給の制御と、加圧
部５５によるニップ幅の制御とを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定着装置及びこれ
を用いた複写機、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】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置においては、用紙の未定着画像を定
着する定着装置を備えている。定着装置は、回転駆動す
る薄肉の定着ローラと、この定着ローラとのニップ幅を
制御できる圧力調整装置を有する加圧ローラと、定着ロ
ーラの内部に設置されているヒータへの電流供給を制御
することにより温度制御を行う温度制御部と、定着ロー
ラの温度を検知する温度検知センサとを備えている。

【０００３】画像形成装置の電源を立ち上げた後におい
て、コピー可能な状態まで定着ローラの温度を上げるウ
ォームアップを行う必要があるので、電源を立ち上げて
からコピー可能になるまで、所定の待ち時間が発生す
る。この待ち時間を短縮するために、ヒータ（加熱手
段）に電流を一気に流し、定着の温度を上げる技術や、
低温でも溶解する溶解性の高いトナーを使用して定着ロ
ーラの温度が低くてもトナーを転写紙に転写させる技術
等が知られているが、ヒータに電流を一気に流すと消費
電力が増大してしまうとともに、溶解性の高いトナーは
制御が困難であった。

【０００４】これに対し、特開平１０−２２８２０８号
公報には、用紙のサイズ及び通支枚数に対応して、ヒー
タへの通電を制御して定着ローラの温度制御を行うこと
により、ヒータへの通電の効率化を図る技術が知られて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の技術で
は、ヒータへの通電のみを制御しているだけであり、定
着に必要な温度を得るためには、ヒータに大きな電流を
流す必要がある。一方、消費電力を抑えるためにヒータ
に流す電流を少なくすると、コピー動作の途中で、定着
ローラの温度が定着に必要な温度よりも低くなることが
あり、コの場合、コピー動作を中止して定着ローラの温
度を上昇させる動作を行うため、１分当たりのコピー枚
数が少なくなってしまい（ＣＰＭダウンを引き起こして
しまい）、コピー終了までの時間がかかってしまう。

【０００６】このように、ヒータに大きな電流を流した
り、コピー終了までの時間がかかってしまうので、消費
電力が増大してしまうという課題がある。特に、熱を奪
われ易い薄肉定着ローラで多くの枚数をコピーする場合
は、消費電力が大きい。

【０００７】そこで、本発明は、消費電力の低減が図れ
る定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、加熱手段を内蔵した定着ローラと、定着ローラに圧
接する加圧ローラと、加圧ローラを定着ローラに向けて
圧接させて定着ローラと加圧ローラとのニップ幅を制御
する圧力調整手段と、定着ローラの温度を検知する温度
検知手段と、定着ローラの加熱手段への電流供給を制御
することにより定着ローラの温度を制御する温度制御手
段とを備え、用紙上の未定着画像を定着する定着装置に
おいて、未定着画像の定着を行うとき、操作部に入力さ
れた画像形成枚数及び用紙の種類に対応した定着ローラ
の定着温度を設定し、この定着温度を温度検知手段が検
知するまで、温度制御手段による加熱手段への電流供給
の制御と、圧力調整手段によるニップ幅の制御とを行う
ことを特徴とする。

【０００９】この請求項１に記載の発明では、操作部に
画像形成枚数及び用紙の種類を入力すると、この画像形
成枚数及び用紙の種類に応じて、定着温度を決定する
（定着温度を設定する）。そして、温度制御手段が加熱
手段への電流供給の制御を行うとともに、圧力調整手段
がニップ幅を調整することによってニップ幅の制御とを
行い、これによって待機状態にある定着ローラの温度が
上昇する。このようにして設定した定着温度にまで定着
ローラの温度を上昇させた（ウォームアップを行った）
後、定着ローラと加圧ローラとの間に用紙を挟持しつつ
搬送することにより、熱と圧力とで用紙の未定着画像を
定着する。

【００１０】例えば、画像形成枚数が基準枚数よりも多
いときには、定着ローラの定着温度を、基準枚数のとき
の定着ローラの温度（基準温度）よりも高くすること
で、定着動作中に定着ローラの温度が基準温度よりも低
くなることを防止する。これによって定着動作を中止し
て定着ローラの温度を基準温度にまで上昇させる動作を
行ったり、用紙の紙間を広く空けたりする必要がないこ
とにより、時間当たりの画像形成枚数が少なくなるのを
防止できるので、画像形成の生産性が向上するととも
に、画像形成に要する時間が長くなるのを防止でき、消
費電力の低減が図れる。また、画像形成枚数が基準枚数
よりも少ないときに、定着ローラの定着温度を、基準温
度よりも低くすることで、ウォームアップ時間を更に短
縮して、消費電力を低減する。

【００１１】一方、用紙が薄紙等であった場合には、定
着ローラの定着温度を基準温度よりも低く設定すること
により、ウォームアップ時間を短縮して、消費電力の低
減を図る。また、用紙が多くの熱量を必要とするトレー
シングペーパ等であった場合には、定着ローラの温度を
基準温度よりも高く設定することにより、定着動作中に
定着ローラの温度が基準温度よりも低くなることを防止
できるので、画像形成動作を中止したり、紙間を広くす
る必要がなく、画像形成の生産性が向上するとともに、
消費電力の低減を図る。

【００１２】このように、操作部に入力された画像形成
枚数及び用紙の種類に応じた定着温度を設定することに
よって、加熱手段への電流供給の効率化を図るととも
に、温度制御手段による加熱手段への電流供給の制御、
及び圧力調整手段によるニップ幅の制御を行うことによ
り、加熱手段への電流供給のみで定着ローラの温度を定
着温度まで上昇させる場合に比べて、待機状態から画像
形成終了までの時間を短縮することができるので、消費
電力を低減することができる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、待機中の定着ローラの温度は、待機中
の定着ローラの温度を維持するための消費電力と、待機
中の定着ローラを定着温度まで上昇させるための消費電
力との合計が最も少なくなるように設定されていること
を特徴とする。

【００１４】この請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、待機
中の定着ローラの温度を維持するための消費電力と、こ
の温度から定着時の温度まで上昇させるための消費電力
との合計が、最も少なくなったときの待機中の定着ロー
ラの温度を試験によって求め、このときの温度を待機中
の定着ローラの温度として設定する。待機時における定
着ローラの温度を最適な温度に設定することにより、消
費電力を更に低減することができる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、定着装置の待機状態が設定時間
以上継続したとき、圧力調整手段によるニップ幅の制御
を停止し、温度制御手段による定着ローラの温度の制御
のみを行うことを特徴とする。

【００１６】この請求項３に記載の発明では、請求項１
又は２に記載の発明と同様な作用効果を奏するととも
に、定着装置の待機状態が設定時間以上継続したとき
に、温度制御手段以外の通電をオフにして、温度制御手
段による定着ローラの温度の制御のみを行うので、消費
電力の更なる低減が図れる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載の発明において、操作部に入力された
画像形成枚数が、基準枚数よりも少ないときには、圧
力調整手段によるニップ幅の圧力の制御のみを行うこと
を特徴とする。

【００１８】この請求項４に記載の発明では、請求項１
乃至３のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、画像形成枚数が基準枚数よりも少ない場合
には、用紙に奪われる熱量が少ないことにより、例えば
定着ローラの温度が設定された定着温度近傍にあれば、
待機状態から定着可能な状態までのリロード時におい
て、圧力調整手段によるニップ幅の制御のみで定着に必
要な熱量を供給できるので、消費電力の低減が更に図れ
る。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかに記載の発明において、用紙が設定長さより
も短いときには、圧力調整手段によるニップ幅の制御の
みを行うことを特徴とする。

【００２０】この請求項５に記載の発明では、請求項１
乃至４のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、画像形成枚数が少ないときであっても、画
像形成枚数が多いときであっても、用紙の長さが設定長
さよりも短い場合には、用紙に奪われる熱量が少ないこ
とにより、例えば定着ローラの温度が設定された定着温
度近傍にあれば、待機状態から定着可能な状態までのリ
ロード時において、圧力調整手段によるニップ幅の制御
のみで定着に必要な熱量を供給できるので、消費電力の
低減が更に図れる。尚、原稿の長さは、操作部に原稿の
サイズ（例えば、Ａ４、Ａ３、Ｂ５等）を入力したり、
長さ検知センサ等によって検知することによって認識す
る。

【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれかに記載の発明において、操作部から入力され
た用紙形成枚数が基準枚数よりも少なく且つ用紙が設定
長さよりも短いときには、定着ローラに設定する定着温
度を下げることを特徴とする。

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏するとと
もに、画像形成枚数が少なく且つ用紙の長さが設定長さ
よりも短く、用紙に奪われる熱量が少ないときにおい
て、定着ローラの定着温度を下げるので、消費電力の低
減が更に図れる。

【００２３】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６
のいずれかに記載の発明において、定着装置が設けられ
る画像形成装置内の温度に対応して定着ローラに設定す
る定着温度を変更することを特徴とする。

【００２４】この請求項７に記載の発明では、請求項１
乃至６のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏す
るとともに、例えば、画像形成装置内の温度が高いとき
には、定着ローラの定着温度を低く設定し、画像形成装
置内の温度が低いときには、定着ローラの定着温度を高
く設定する。画像形成装置内の温度の変化に対応して定
着ローラの定着温度を変更することにより、温度制御手
段による電流供給の効率化を図ることができ、特に、画
像形成装置内の温度が高い場合には、定着ローラの定着
温度を低く設定するので、消費電力の低減が更に図れ
る。

【００２５】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７
に記載の定着装置を備えることを特徴とする。

【００２６】この請求項８に記載の発明では、請求項１
乃至７に記載の定着装置を備えることにより、消費電力
の低減を図ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら第１実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明を
適用した複写機を概略的に示す構成図である。複写機
（画像形成装置）１は、該して、複写機１の上から順
に、原稿画像を読み取る読み取り部３と、画像を形成す
る作像部５と、用紙Ｐを給紙する給紙部７とを有してい
る。

【００２８】読み取り部３は、周囲を被うカバー９の頂
面に、原稿画像（コピー原稿）を伏せてセットするコン
タクトガラス１１と、コンタクトガラス１１に対して開
閉可能に設けられ、コンタクトガラス１１上にセットし
たコピー原稿を押える原稿押さえ１３と、コンタクトガ
ラス１１にセットされたコピー原稿を読み取って感光体
１７に静電潜像を形成する光学装置１５とを有してい
る。

【００２９】作像部５は、感光体（像担持体）１７を含
む感光体駆動ユニット５０（図２参照）を有しており、
感光体１７の周囲には、その回転方向に、感光体１７に
接触して感光体１７の表面を一様に帯電する帯電ローラ
１９と、現像スリーブ２０により感光体１７の静電潜像
をトナー像として可視化する現像装置２３と、感光体１
７のトナー像を転写材である用紙Ｐに転写する転写装置
２５と、転写後に感光体１７に残留したトナーをクリー
ニングブレード２７で掻き落として感光体１７をクリー
ニングするクリーニング装置２９とが配置されている。
また、クリーニング装置２９の図中左下方に位置して、
熱を加える定着ローラ３０と用紙Ｐを定着ローラ３０に
向けて押し付ける加圧ローラ３１とを有し、用紙Ｐに転
写されたトナー像を熱的に定着する定着装置３２が配置
されている。

【００３０】給紙部７は、複写機１の下部に位置してお
り、用紙Ｐを収納する給紙カセット３３と、給紙カセッ
ト３３の給紙方向の一端部側（図１中右側）に配置され
給紙カセット３３の用紙Ｐを給紙する給紙ローラ３５
と、給紙ローラ３５により給紙された用紙Ｐを感光体１
７と転写装置２５との間に向けて搬送する用紙搬送装置
３７とを有している。

【００３１】また、用紙搬送装置３７は、給紙ローラ３
５の図中右側から感光体１７と転写装置２５の間に向け
て略Ｕ字状に折り返す用紙搬送路４０を複数のガイド板
３９で形成しており、この用紙搬送経路４０中に、第１
中間ローラ対４１ａと、第２中間ローラ対４１ｂと、レ
ジストローラ対４３とが配置されている。第１及び第２
中間ローラ対４１ａ、４１ｂには、それぞれ中間クラッ
チ（図示せず）、レジストローラ対４３にはレジストク
ラッチ（図示せず）が配置されており、第１及び第２中
間ローラ対４１ａ、４１ｂ、レジストローラ対４３はそ
れぞれ、中間クラッチ、レジストクラッチを介して複写
機１の図示しないモータからの駆動力により間欠に回転
駆動するようになっている。

【００３２】この複写機１を用いて画像を形成するとき
は、先ず原稿押さえ１３を開いてコンタクトガラス１１
上にコピー原稿を伏せてセットし、原稿押さえ１３を閉
じてそのコピー原稿を上から押さえる。その後、複写機
１の操作パネル（図示せず）に設けられたスタートスイ
ッチを押下する。スタートスイッチを押下すると、光学
装置１５が作動し、コンタクトガラス１１に沿って光走
査してそのコンタクトガラス１１上のコピー原稿の原稿
内容を読み取る。

【００３３】同時に、給紙クラッチ及び中間クラッチを
ＯＮにされることにより、給紙ローラ３５、第１及び第
２中間ローラ４１ａ、４１ｂがそれぞれ回転する。この
給紙ローラ３５の回転により、給紙カセット３３の用紙
Ｐを繰り出す。繰り出された用紙Ｐは、第１及び第２中
間ローラ４１ａ、４１ｂにより、複数の搬送ガイド板３
９で形成された用紙搬送路４０を通って搬送され、レジ
ストローラ対４３に突き当たって止められる。

【００３４】一方、操作部５１（図２参照）のスタート
スイッチが押下されたとき、感光体１７は、図２の矢印
方向に回転し、帯電ローラ１９によりその表面を一様に
帯電される。周面を帯電された感光体１７は、光学装置
１５により光学装置１５が読み取ったコピー原稿の内容
を書き込まれることにより、静電潜像を担持する。感光
体１７の静電潜像は、現像装置２３の現像スリーブ２１
によりトナー付着されてトナー像として可視化される。

【００３５】このトナー像が形成された感光体１７の回
転とタイミングを合わせ、レジストローラ対４３のレジ
ストクラッチをＯＮにしてレジストローラ対４３を回転
させる。レジストローラ対４３の回転により、レジスト
ローラ対４３に突き当たっていた用紙Ｐを感光体１７と
転写装置２５との間に向けて送り出す。

【００３６】感光体１７と転写装置２５との間に送り込
まれた用紙Ｐは、転写装置２５により感光体１７の原稿
画像を転写され、定着装置３２に向けて搬送される。定
着装置３２の定着ローラ３０と加圧ローラ３１との間に
搬送された用紙Ｐの原稿画像（未定着画像）は、定着ロ
ーラ３０の熱と加圧ローラ３１の加圧により用紙Ｐに定
着し、原稿画像を定着された用紙Ｐは、排紙トレイ４５
上に排出されてスタックされる。

【００３７】また、転写後に感光体１７の表面に残留し
たトナーは、クリーニング装置２９のクリーニングブレ
ード２７により掻き落とされ、トナー搬送ローラ２８に
より、クリーニング装置２９内の回収容器等に搬送され
て感光体１７の表面が清掃される。

【００３８】図２は、定着装置を概略的に示す構成図で
ある。図２に示すように、定着装置３２は、ヒータ４７
を内蔵する定着ローラ３０と、定着ローラ３０に圧接す
る加圧ローラ３４と、加圧ローラ３４を定着ローラ３０
に向けて圧接させて定着ローラ３０と加圧ローラ３４と
のニップ部Ｓの圧力を制御する圧力調整部（圧力調整手
段）５５と、定着ローラ３０の温度を検知するサーモス
タット等の温度検知センサ（温度検知手段）４６と、ヒ
ータ４７への電流供給を制御することにより定着ローラ
３４の温度を制御する温度制御部（温度制御手段）４９
とを備えており、これらは制御部５３によって制御され
る。

【００３９】本実施の形態では、定着ローラ３０は薄肉
の円筒状の芯金金属の内部に熱源であるヒータ４７を配
した表面発熱型の定着ローラである。尚、ヒータ４７と
しては、ハロゲンヒータや赤外線ヒータなどを用いるこ
とができる。

【００４０】加圧ローラ３４は、圧力調整部５５によっ
て定着ローラ３０に圧接されている。図３に示すよう
に、圧力調整部５５は、ステッピングモータ５７と、ス
テッピングモータ５７の駆動軸に設けられた駆動ギヤ５
９と、アイドラギヤ６１と、従動ギヤ６３と、従動ギヤ
６３に設けられ且つねじ部６５ａが形成された回転軸６
５と、ねじ部６５ａに螺合する可動部６７と、支点７１
ａを中心に矢印Ａ方向に回動可能で且つ可動部６７にス
プリング６９により接続された第１レバー７１と、支点
７３ｂを中心に矢印Ｂ方向に回動可能な第２レバー７３
とを備えている。

【００４１】ステッピングモータ５７の回転駆動が、駆
動ギヤ５９、アイドラギヤ６１、従動ギヤ６３に伝わ
り、従動ギヤ６３に設けられた回転軸６５が回転駆動す
る。回転軸６５が回転駆動することにより、回転軸６５
のねじ部６５ａに螺合する可動部６７が矢印Ａ方向に移
動するとともに、第１レバー７１の一端部７１ｂが矢印
Ｂ方向に移動する。この一端部７１ｂの移動により第１
レバー７１の他端部７１ｃが矢印Ｃ方向に移動するとと
もに、この他端部７１ｃに係合する第２レバー７３の一
端部７３ａが矢印Ｃ方向に移動する。

【００４２】従って、第２レバー７３が支点７３ｂを中
心に矢印Ｄ方向に回動し、第２レバー７３の他端部７３
ｃが加圧ローラ３４のローラ軸３４ａを定着ローラ３０
に向けて押圧したり、或いは、定着ローラ３０から離れ
る方向に移動することにより、定着ローラ３０と加圧ロ
ーラ３４との間のニップ部Ｓのニップ幅を制御する。
尚、圧力調整部５５は、加圧ローラ３４の両端部から突
出するローラ軸３４ａにそれぞれ設けられている。

【００４３】本実施の形態では、制御部５３には、コピ
ー枚数、用紙Ｐの種類（例えば、薄紙、普通紙、トレー
シングペーパなど）とそれに対して必要な定着の熱量の
関係は予め入力されており、操作部５１に入力された用
紙Ｐの情報から必要な熱量を導き出し、そのフィードバ
ックされた情報と定着ローラ３０の近傍に設置されてい
る温度検知センサ４６から検出された信号に基づいて用
紙Ｐへの供給熱量を制御するため定着ローラ３０のヒー
タ４７と、定着ローラ３０と加圧ローラ３４とのニップ
幅とを制御できるようになっている。

【００４４】図４は、定着装置における時間の経過と電
力との関係を示す図である。この図３は、縦軸に電力を
とり、横軸に時間をとっている。複写機１の電源がＯＮ
されると、定着ローラ３０を昇温させるため、定着ロー
ラ３０の内部に配しているヒータ４７に温度制御部４９
から電流が流れ、定着ローラ３０が昇温する。その温度
上昇状況を温度検知センサ４６で検知し、更に圧力調整
部５５によりニップ部Ｓの圧力（ニップ幅）を制御して
トナー像を用紙Ｐに定着可能な状態にする（ウォームア
ップモード）。

【００４５】そして、コピー終了後、予熱モードに入り
操作部のバックライトをＯＦＦし、その後、低電力モー
ド（待機状態）に入り、ヒータ４７の点灯方式を制御す
ることで更に定着の温度を下げる。この低電力モードが
制御部５３に予め入力された所定時間（本実施の形態で
は、１５分）経過すると、更にオフモードに入り温度制
御部４９以外の電源はＯＦＦにし、温度制御部４９のみ
によるヒータ４７への電流供給の制御を行うことによ
り、定着ローラ３０の温度の制御を行い、消費電力の低
減を図っている。尚、本実施の形態では、定着装置３２
は、エネルギースタープログラムの省エネ基準を満足す
る仕様になっていて、すべてのモードにおいて規格範囲
時間内で動作を行うようになっている。

【００４６】また、本実施の形態では、低電力モード時
の消費電力を低減するために、この低電力モード時の定
着ローラ３０の温度を最適な温度に設定している。即
ち、低電力モード時の定着ローラ３０の温度を維持する
ための消費電力と、図４に示す定着装置３２の動作を１
時間行ったときの消費電力との合計を、低電力モード時
の定着ローラ３０の温度を段階的に変更して測定した。
尚、定着時の定着ローラ３０の温度は１７０℃にした。
この測定結果を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１により、低電力モード時の定着ローラ
３０の温度が、９０℃のときには、消費電力の合計が最
も少なく、消費電力の効率が最も良かった。従って、本
実施の形態では、低電力モード時の定着ローラ３０の温
度を、９０℃に設定している。尚、低電力モード時の定
着ローラ３０の温度は、９０℃に限定されず、装置の仕
様、環境などに応じて適宜変更可能であることは、言う
までもない。

【００４９】次に、上述した構成及び図５のフローチャ
ートに基づき、本実施の形態の作用を説明する。図５に
示すように、複写機１の電源がＯＮされ（ステップＳ
１）、温度制御部４９からヒータ４６に電流供給が行わ
れる（ステップＳ２）。また、電源がＯＮされた後、操
作部５１にコピー枚数や用紙Ｐの種類が入力されると
（ステップＳ３）、これらコピー枚数及び用紙Ｐの種類
と対応した必要な定着の熱量を導き出すことにより、定
着ローラ３０の定着温度を決定（設定）する（ステップ
Ｓ４）。

【００５０】ここで、操作部５１に入力されたコピー枚
数が、制御部５３に予め入力された基準枚数（本実施の
形態では１０枚）よりも少ないときには、定着ローラ３
０の定着温度を、基準枚数のときの定着ローラ３０の温
度（以後、「基準温度」という）よりも低くする。即
ち、コピー動作終了までに、ヒータ４７への電流供給の
制御（電流供給量を増加したり或いは減少したりする）
と、圧力調整部５５によるニップ幅の制御（定着ローラ
３０に対する加圧ローラ３４の加圧力を強めたり弱めた
りする）とにより、必要な熱量さえ確保できれば、基準
枚数のときのウォームアップの温度まで、定着ローラ３
０の温度が上昇する前に、コピー作業を開始することに
より、ウォームアップ時間を短縮し、コピー開始からコ
ピー動作終了までの時間を短くして、消費電力を低減す
る。尚、制御部５３に入力された基準枚数は、操作部５
１を操作することによって、適宜変更可能である。

【００５１】また、コピー枚数が基準枚数よりも多いと
きには、定着ローラ３０の定着温度を、基準温度よりも
高くする。これによって、用紙Ｐの未定着画像を定着し
ているときに、定着ローラ３０の温度が基準温度よりも
低くなることを防止できる。従って、コピー枚数が基準
枚数のときよりも、ウォームアップの時間はかかるが、
定着動作を中止して定着ローラの温度を基準温度にまで
上昇させる動作を行ったり、用紙Ｐの紙間を広く空けた
りする必要がないので、コピー動作に要する時間が長く
なるのを防止でき、コピー動作終了までのトータル時間
においては、コピーに要する時間が短縮されており、消
費電力の低減が図れる。また、時間当たりの画像形成枚
数が少なくなる（ＣＰＭダウン）のを防止できるので、
複写機１によるコピーの生産性が向上する。

【００５２】更に、用紙Ｐの種類が薄紙等であった場合
には、定着ローラ３０の定着温度を基準温度よりも低く
設定することにより、ウォームアップ時間を短縮して、
消費電力の低減を図る。また、用紙Ｐの種類が多くの熱
量を必要とするトレーシングペーパ等であった場合に
は、定着ローラ３０の定着温度を基準温度よりも高く設
定することにより、定着動作中に定着ローラ３０の温度
が基準温度よりも低くなることを防止できるので、画像
形成動作を中止したり、紙間を広くする必要がなく、画
像形成の生産性が向上するとともに、消費電力の低減を
図る。

【００５３】上述のようにして、定着ローラ３０の定着
温度（定着設定温度）を設定した後、温度検知センサ４
６が定着ローラ３０の温度を検知し（ステップＳ５）、
このときの定着ローラ３０の温度が設定した定着温度に
到達していない場合には（ステップＳ６）、ステップＳ
５に戻り、定着ローラ３０の温度が設定した定着温度に
達している場合には（ステップＳ６）、コピーを開始す
る。

【００５４】操作部５１に入力されたコピー枚数及び用
紙Ｐの種類に応じた定着温度を設定することによって、
ヒータ４７への電流供給の効率化を図るとともに、温度
制御部４９によるヒータ４７への電流供給の制御、及び
圧力調整部５５によるニップ幅の制御行うことにより、
ヒータ４７への電流供給のみで定着ローラ３０の温度を
定着温度まで上昇させる場合に比べて、待機状態からコ
ピー終了までの時間を短縮することができるので、消費
電力を低減することができる。

【００５５】次に、他の実施の形態を説明するが、その
説明にあたり、上述した部分と同様な部分には、同一の
符号を付することにより、その説明を省略する。

【００５６】図６は、第２実施の形態に係る定着装置の
動作の流れを示すフローチャートである。第２実施の形
態では、図６に示すように、待機状態にあった定着装置
３２がその状態を解除してウォームアップを開始し（ス
テップＳ１１）、操作部５１に入力されたコピー枚数や
用紙Ｐの種類に応じて定着ローラ３０の定着温度を設定
した後（ステップＳ１２及びステップＳ１３）、温度検
知センサ４６による定着ローラ３０の温度チェックを行
う（ステップＳ１４）。

【００５７】ここで、ステップＳ１２においてチェック
したコピー枚数が、基準枚数よりも少なく、且つ温度検
知センサ４６によって検知された定着ローラ３０の温度
が、ステップＳ１３において設定した定着温度近傍であ
った場合には、温度制御部４９からの電流供給量は充分
であると判断し（ステップＳ１５）、温度制御部４９に
よる待機状態の電流供給量を維持しつつ（電流供給量を
増加せずに）、圧力調整部５５を駆動して、定着ローラ
３０と加圧ローラ３４とのニップ部Ｓの圧力の制御を行
い（ステップＳ１６）、定着ローラ３０の温度が設定温
度になったら（ステップＳ１７）、コピーを開始する
（ステップＳ２０）。

【００５８】即ち、コピー枚数が基準枚数よりも少ない
場合には、用紙Ｐに奪われる熱量が少ないことにより、
定着ローラ３０の温度が設定された定着温度近傍にあれ
ば、待機状態から定着可能な状態までのリロード時にお
いて、温度制御部４９による電流供給量を増加せずに、
圧力調整部５５によるニップ幅の制御のみで定着に必要
な熱量を供給できるので、消費電力の低減が更に図れ
る。

【００５９】一方、ステップＳ１２においてチェックし
たコピー枚数が、基準枚数よりも多い場合には、ステッ
プＳ１５において、温度制御部４９の電流供給量が充分
でないと判断し、温度制御部４９からヒータ４７への更
なる電流供給量を行い（ステップＳ１８）、定着ローラ
３０の温度が設定した定着温度になったら（ステップＳ
１７）、コピーを開始する（ステップＳ２０）。

【００６０】図７は、第３実施の形態に係る定着装置の
動作の流れを示すフローチャートである。第３実施の形
態では、図７に示すように、待機状態にあった定着装置
３２がその状態を解除してウォームアップを開始し（ス
テップＳ１１）、操作部５１に入力されたコピー枚数や
用紙Ｐの種類をチェックする（ステップＳ１２）ととも
に、複写機１に挿入された原稿の長さをチェックする
（ステップＳ２１及びステップＳ２２）。

【００６１】本実施の形態では、操作部５１は、例え
ば、Ａ４、Ａ３、Ｂ５といった原稿サイズを入力可能で
あり、原稿の長さは、操作部５１に入力された原稿サイ
ズによってチェックしている。尚、原稿の長さを検知す
る長さ検知センサを別途設け、この長さ検知センサによ
って、原稿の長さを検知するようにしても良い。

【００６２】そして、コピー枚数、用紙Ｐの種類、及び
原稿の長さに応じて定着ローラ３０の定着温度を設定し
た後（ステップＳ１２及びステップＳ１３）、温度検知
センサ４６による定着ローラ３０の温度チェックを行う
（ステップＳ１４）。

【００６３】ここで、ステップＳ１２においてチェック
したコピー枚数が、基準枚数よりも多い（又は少ない）
とともに、ステップＳ２２においてチェックした原稿の
長さが基準長さ（本実施の形態では、Ａ４サイズ）より
も短く、且つ温度検知センサ４６によって検知された定
着ローラ３０の温度が、ステップＳ１３で設定した定着
温度近傍であった場合には、温度制御部４９からの電流
供給量は充分であると判断し（ステップＳ１５）、第２
実施の形態と同様に、温度制御部４９による待機状態の
電流供給量を維持しつつ圧力調整部５５を駆動してニッ
プ幅の制御を行い（ステップＳ１６）、定着ローラ３０
の温度が設定温度になったら（ステップＳ１７）、コピ
ーを開始する（ステップＳ２０）。

【００６４】即ち、用紙Ｐの長さが設定長さよりも短い
場合には、コピー枚数が多くても、用紙Ｐに奪われる熱
量が少ないことにより、定着ローラ３０の温度が設定さ
れた定着温度近傍にあれば、待機状態から定着可能な状
態までのリロード時において、温度制御部４９による電
流供給量を増加せずに、圧力調整部５５によるニップ幅
の制御のみで定着に必要な熱量を供給できるので、消費
電力の低減が図れる。

【００６５】一方、ステップＳ１２においてチェックし
たコピー枚数が、基準枚数よりも多い（又は少ない）と
ともに、原稿の長さが基準長さよりも長く、且つ定着ロ
ーラ３０の温度が定着温度近傍であった場合には、温度
制御部４９の電流供給量が充分でないと判断し（ステッ
プＳ１５）、温度制御部４９からヒータ４７への更なる
電流供給量を行い（ステップＳ１８）、定着ローラ３０
の温度が設定した定着温度になったら（ステップＳ１
７）、コピーを開始する（ステップＳ２０）。

【００６６】図８は、第４実施の形態に係る定着装置の
動作の流れを示すフローチャートである。第４実施の形
態では、上述の第３実施の形態におけるステップＳ１１
乃至ステップＳ１４、ステップＳ２１及びステップＳ２
２と同様な動作を行った後、ステップＳ１５において、
電力供給が充分でない場合には、第３実施の形態と同様
なステップＳ１８、ステップＳ１９を経てコピーを開始
する。

【００６７】ここで、ステップＳ１２においてチェック
したコピー枚数が、基準枚数よりも少ないとともに、ス
テップＳ２２においてチェックした原稿の長さが基準長
さ（本実施の形態では、Ａ４サイズ）よりも短く、且つ
温度検知センサ４６によって検知された定着ローラ３０
の温度が、ステップＳ１３で設定した定着温度近傍であ
った場合には、温度制御部４９からの電流供給量は充分
であると判断する（ステップＳ１５）。

【００６８】そして、このときの電流供給量が多いとき
（ステップＳ２３）、即ち、圧力調整部５５のニップ部
Ｓの制御によって、定着に必要な熱量が補え、更に充分
に足りるようであった場合には、ヒータ４７への電力供
給量を低減し（ステップＳ２４）、定着ローラ３０の温
度が設定した定着温度になったら（ステップＳ２５）、
コピーを開始する（ステップＳ２０）。コピー枚数が少
なく且つ用紙Ｐの長さが設定長さよりも短く、用紙Ｐに
奪われる熱量が少ないとき、定着ローラ３０の温度が定
着温度よりも高い場合には、温度検知部４９による電流
供給量を減少するので、消費電力の低減が更に図れる。

【００６９】また、ステップＳ２３において、温度制御
部４９からの電流供給量が適量であった場合には、定着
ローラ３０が設定した定着温度になるまで圧力調整部５
５によるニップ幅の制御を行って（ステップＳ１６、１
７）、コピーを開始する（ステップＳ２０）。

【００７０】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、環境の変化による機外からの影
響で変化する複写機１内の温度を検知する機内温度検知
センサを設け、機内温度が高いときには、定着ローラ３
０の定着温度を低く設定し、機内温度が低いときには、
定着ローラ３０の定着温度を高く設定するようにしても
良い。即ち、夏場は用紙Ｐ自体が温まっている状態のた
め、定着ローラ３０の温度と転写紙の温度とで定着可能
な状態になるのであれば、定着制御温度を低く設定し、
冬場は用紙Ｐ自体が冷えている状態のため、定着ローラ
３０の定着温度を高めにする。

【００７１】この場合、複写機１内温度の変化に対応し
て定着ローラ３０の定着温度を変更することにより、温
度制御部４９による電流供給の効率化を図ることがで
き、特に、機内温度が高い場合には、定着ローラ３０の
定着温度を低く設定するので、消費電力の低減が更に図
れる。

【００７２】本発明は、複写機１に適用したが、これに
限定されず、複写機１の他に、プリンタ、ファクシミ
リ、或いはこれらの複合機等の画像形成装置に適用して
も、同様な作用効果を得る。

【００７３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、操作部に入
力された画像形成枚数及び用紙の種類に応じた定着温度
を設定することによって、加熱手段への電流供給の効率
化を図るとともに、温度制御手段による加熱手段への電
流供給の制御、及び圧力調整手段によるニップ幅の制御
行うことにより、加熱手段への電流供給のみで定着ロー
ラの温度を定着温度まで上昇させる場合に比べて、待機
状態から画像形成終了までの時間を短縮することができ
るので、消費電力を低減することができる。

【００７４】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、待機時におけ
る定着ローラの温度を最適な温度に設定することによ
り、消費電力の低減が更に図れる。

【００７５】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、定着装
置の待機状態が設定時間以上継続したときに、温度制御
手段による定着ローラの温度の制御のみを行うので、消
費電力の更なる低減が図れる。

【００７６】請求項４に記載の発明では、請求項１乃至
３のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、画像形成枚数が基準枚数よりも少ない場合には、圧
力調整手段によるニップ幅の制御のみで定着に必要な熱
量を供給できるので、消費電力の低減が更に図れる。

【００７７】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
４のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、用紙の長さが設定長さよりも短い場合には、圧力調
整手段によるニップ幅の制御のみで定着に必要な熱量を
供給できるので、消費電力の低減が更に図れる。

【００７８】請求項６に記載の発明では、請求項１乃至
５のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、画像形成枚数が少なく且つ用紙の長さが設定長さよ
りも短い場合には、定着ローラの定着温度を下げるの
で、消費電力の低減が更に図れる。

【００７９】請求項７に記載の発明では、請求項１乃至
６のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するととも
に、画像形成装置内の温度の変化に対応して定着ローラ
の定着温度を変更することにより、温度制御手段による
電流供給の効率化を図ることができ、特に、画像形成装
置内の温度が高い場合には、定着ローラの定着温度を低
く設定することによって、消費電力を更に低減する。

【００８０】請求項８に記載の発明では、消費電力の低
減が図れる画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した複写機を概略的に示す構成図
である。

【図２】定着装置を概略的に示す構成図である。

【図３】圧力調整部及びその近傍を拡大して示す斜視図
である。

【図４】定着装置における時間の経過と電力との関係を
示す図である。

【図５】第１実施の形態に係る定着装置の動作の流れを
示すフローチャートである。

【図６】第２実施の形態に係る定着装置の動作の流れを
示すフローチャートである。

【図７】第３実施の形態に係る定着装置の動作の流れを
示すフローチャートである。

【図８】第４実施の形態に係る定着装置の動作の流れを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１複写機（画像形成装置）３０定着ローラ３２定着装置３４加圧ローラ４６温度検知センサ（温度検知手段）４７ヒータ（加熱手段）５１操作部５５圧力調整部（圧力調整手段）Ｓニップ部Ｐ用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱手段を内蔵した定着ローラと、定着
ローラに圧接する加圧ローラと、加圧ローラを定着ロー
ラに向けて圧接させて定着ローラと加圧ローラとのニッ
プ幅を制御する圧力調整手段と、定着ローラの温度を検
知する温度検知手段と、定着ローラの加熱手段への電流
供給を制御することにより定着ローラの温度を制御する
温度制御手段とを備え、用紙上の未定着画像を定着する
定着装置において、未定着画像の定着を行うとき、操作部に入力された画像
形成枚数及び用紙の種類に対応した定着ローラの定着温
度を設定し、この定着温度を温度検知手段が検知するま
で、温度制御手段による加熱手段への電流供給の制御
と、圧力調整手段によるニップ幅の制御とを行うことを
特徴とする定着装置。
【請求項２】待機中の定着ローラの温度は、待機中の
定着ローラの温度を維持するための消費電力と、待機中
の定着ローラを定着温度まで上昇させるための消費電力
との合計が最も少なくなるように設定されていることを
特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】定着装置の待機状態が設定時間以上継続
したとき、圧力調整手段によるニップ幅の制御を停止
し、温度制御手段による定着ローラの温度の制御のみを
行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装
置。
【請求項４】操作部に入力された画像形成枚数が、基
準枚数よりも少ないときには、圧力調整手段によるニッ
プ幅の制御のみを行うことを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】用紙が設定長さよりも短いときには、圧
力調整手段によるニップ幅の制御のみを行うことを特徴
とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】操作部から入力された用紙の枚数が基準
枚数よりも少なく且つ用紙が設定長さよりも短いときに
は、定着ローラに設定する定着温度を下げることを特徴
とする請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】定着装置が設けられる画像形成装置内の
温度に対応して定着ローラに設定する定着温度を変更す
ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の
定着装置。
【請求項８】請求項１乃至７に記載の定着装置を備え
ることを特徴とする画像形成装置。