JP2003098899A

JP2003098899A - 電子写真装置

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Publication number: JP2003098899A
Application number: JP2001291483A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakano; 中野　　勝; Hiromitsu Fukuda; 裕光福田; Toshio Ogiso; 敏夫小木曽; Akira Mori; 章森; Toru Ohashi; 大橋　　融; Tsutomu Hiraoka; 平岡　　力; Katsuyoshi Onose; 勝義小野瀬
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】シリコーンゴムを被覆した定着ローラおよび
加圧ローラから構成される定着機を、待機モードなどで
長時間放置しても定着ローラ表面の温度が均一に維持さ
れ、しわなどの無い高品位の画像を実現できる電子写真
装置を提供する。【解決手段】電子写真装置が印刷待機モード状態（Ｓ
２）において、定着ローラ軸方向の異なる２点の温度差
を検出し（Ｓ３）、その温度差が所定値を超える場合に
（Ｓ４）、定着ローラおよび加圧ローラを所定時間空回
転させるように制御する（Ｓ５）。これにより、定着ロ
ーラの周方向および軸方向の表面温度分布が、放熱量の
少ないニップ部の温度で均一化される。そのため、印刷
時において、むらのない高品質な画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真装置に係
り、特に、カラーあるいはモノクロ画像を電子写真プロ
セスを利用して記録する画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどからの画像情報に従っ
てカラーなどの画像を記録する方法は数多く知られてい
る。これらのうち、例えば高画質のカラー画像を比較的
高速に記録可能な方式としては、電子写真を利用した方
式が有効である。

【０００３】この電子写真方式を利用したカラー画像記
録は、感光体ドラム上にイエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックなどのトナー画像を形成し、形成されたこれら
のトナー画像を用紙上に順次重ね合わせて合成した後、
用紙上のトナー画像をヒータ内蔵の定着ローラと、これ
に圧接する加圧ローラとからなる定着装置で定着してカ
ラー画像を形成するものである。

【０００４】このようなカラー電子写真装置の定着装置
では、定着ローラおよび加圧ローラは、中空の芯金にシ
リコーンゴム等の弾性体を被覆した弾性体ローラから構
成し、両ローラを加圧接触することでニップ部を確保
し、このニップ部において幾層にも重なったトナーに十
分な熱量を与えて定着するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような定着装置では、定着ローラの軸方向の任意の点に
温度センサを設け、この温度センサで検出した定着ロー
ラの表面温度が、所定温度になるように加熱制御してい
るが、定着を行なわない、いわゆる待機状態では、定着
ローラおよび加圧ローラが、加熱、加圧されたままで放
置されている。

【０００６】なお、ここでは、定着ローラおよび加圧ロ
ーラが、加熱および加圧されたままで回転せずに放置さ
れている状態を、待機状態または待機モードと言い、電
源は切らずに加熱源および加圧源を停止した状態を、省
エネ状態または低消費電力モードあるいはスリーピング
モードと言う。

【０００７】上記従来の定着装置では、この待機モード
のとき、温度センサの位置する部位は所定の温度に保持
されるが、定着ローラの軸方向の温度分布は、ゴム等が
被覆されていない軸端部の芯金部は、放熱量が大きいた
め中央部との温度差が大きくなる。

【０００８】また、定着ローラ表面の周方向では、加熱
されたローラ同士が接触するニップ部は放熱量が少ない
が、ニップ部以外で、ローラ表面にクリーニング部材、
オイル塗布部材などが接触する部位は、これらの部材に
熱を奪われて放熱量が多く、表面温度が低下する。

【０００９】このため、定着ローラおよび加圧ローラに
おいては、ニップ部の温度が一番高く、ローラ周方向の
ニップ部以外の部分では、温度が低下して周方向に温度
むらが発生し易くなっている。

【００１０】このように、定着ローラ表面の軸方向に温
度むらが生じると、定着ローラ、特に表面ゴム層の熱膨
張量が軸方向で異なり、結果として用紙搬送速度の軸方
向むらとなってあらわれる。

【００１１】特に、定着ローラの軸方向中央部の用紙搬
送速度が軸端部よりも速くなると、ローラ同士が接触す
るニップ部において用紙に歪が生じ、排出された用紙に
しわとなって現れてくる。

【００１２】また、定着ローラ表面の温度は定着した画
像の光沢に大きく影響するため、定着ローラ軸方向の温
度むらは、用紙幅方向の光沢むらとなり、また、定着ロ
ーラ周方向の温度むらは、用紙搬送方向の光沢むらとな
って画像に現れてくる。

【００１３】定着ローラ軸方向の温度分布を均一化する
従来技術としては、特開平１０−１３３５０５号公報に
記載のように、定着ローラの外周に設けた加熱手段によ
って定着ローラの表面に熱を与えることにより、ローラ
表面温度の均一化を図る手段が開示されている。

【００１４】しかしながら、定着ローラの外周に加熱手
段を設けることは、比較的大型の部品が増え、定着装置
が大型化して複雑な構成となる。そのために電子写真装
置も高コスト化するといった課題があった。

【００１５】本発明の目的は、電子写真装置において、
定着ローラおよび加圧ローラが回転を停止して、定着機
が一時的に放置される待機モードでも、定着ローラ表面
の温度分布を均一に維持することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、トナー画像を転写した記録媒体を定着ロ
ーラと加圧ローラとの間に通過させて、該トナー画像を
該記録媒体に定着する定着機を備えた電子写真装置であ
って、前記定着ローラの軸方向の異なる箇所のそれぞれ
に、該定着ローラの表面温度を計測する温度センサを配
置し、前記各温度センサの温度計測値を比較して温度差
を演算し、該温度差が予め定めた所定値を超えた場合
に、前記定着ローラおよび加圧ローラを回転させるよう
に制御する制御部を有することを特徴とするものであ
る。

【００１７】本発明によれば、定着ローラおよび加圧ロ
ーラが回転すると、ローラ表面の全ての面が、両ローラ
が互いに接触する比較的放熱量の少ないニップ部を通過
する。従来の回転停止状態では、ニップ部とその他の表
面では放熱量の相異から温度むらを生じるが、本発明ら
の実験によれば、空回転によって、両ローラの周方向お
よび軸方向の表面温度はほぼニップ部の温度に均一化し
た。したがって、温度むらによる印刷むらが防止され、
高品質な画像が得られる。

【００１８】また、印刷待機モードのときばかりでな
く、電源投入後の立ち上げ時、あるいは低消費電力モー
ドからの復帰時においても、前記定着ローラおよび加圧
ローラを回転させて、前記温度差が所定値以下になった
時点で、早期に印刷モードに入ることが可能となる。

【００１９】前記温度センサは、少なくとも軸方向の異
なる２箇所以上であればよく、前記定着ローラの軸方向
中央部と軸端部の２箇所、あるいは、前記定着ローラの
軸方向の温度分布が、右下がりもしくは右上がりの勾配
を有する表面の異なる２箇所とし、また、前記温度セン
サの１つは、前記定着ローラの軸方向の温度分布が最大
となる箇所に配置するとよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を用
いて説明する。図１は、本発明を備えたカラーレーザプ
リンタ１の概略構成図、図２は、本発明における定着機
の構成を示す断面図、図３は、定着ローラおよび加圧ロ
ーラの接触状態を説明する概略図である。

【００２１】まず、本実施形態の概略を説明する。本例
は、図１に示すカラーレーザプリンタ１の定着機１４に
おいて、図２に示すように、定着ローラ１４３の軸方向
中心部と軸端部の２ヵ所に、温度センサ１５０と１５１
を設け、軸中央部と軸端部の温度差が所定値以上の差に
なると、定着ローラ１４３、加圧ローラ１４６を空転さ
せるようにしたものである。

【００２２】これにより、定着ローラ１４３の表面は、
ニップ部１４７（図３）を必ず通過することになるた
め、定着ローラ周方向の温度分布が均一になるととも
に、定着ローラ軸方向端部の温度分布もほぼ均一になっ
てくる。

【００２３】そのため、待機モードにおいて、温度差を
検知して適宜空転させるだけで、定着ローラ表面の温度
分布を均一に維持できるので、温度むらによる不具合が
解消された高品質のトナー画像が得られる。

【００２４】しかも、新たな加熱手段を追加して構造を
複雑化する必要はなく、２個の温度センサを配置し、所
定の温度差が生じたときに、定着ローラを空回転させる
というきわめて簡単な制御を行なうだけでよい。

【００２５】以下、本発明の電子写真装置をカラーレー
ザプリンタを例に詳述する。図１において、感光体ベル
ト２は、従動ローラ２１により垂直方向に張架され、矢
印方向に一定速度で回転する。従動ローラ２１は、駆動
ローラ２２および感光体ベルト２に張力を与えるテンシ
ョンローラを兼ね備えている。

【００２６】この感光体ベルト２に中間転写体３が接触
配置されている。また、感光体ベルト２の表面を一様に
帯電させるための帯電器４が設けられ、一様に帯電され
た感光体ベルト２の表面を露光して、該表面に静電潜像
を形成するための露光装置５が設けられている。

【００２７】そして、感光体ベルト２上の静電潜像を現
像してトナー像を形成する４つの現像機６１、６２、６
３、６４が、感光体ベルト２の水平面に当接するように
配置されている。

【００２８】一方、用紙等の転写材はカセット１０に収
納され、給紙ローラ１１によって供給される。カセット
１０より給紙された用紙等の転写材は、レジストローラ
１２で姿勢を矯正され、転写ローラ１３によって、中間
転写体３上のトナー像が転写される。

【００２９】定着機１４は、１組の弾性体ローラ１４か
ら成り、用紙等の転写材に転写されたトナー像を定着さ
せるための定着機である。定着され機外に排出された用
紙等の転写材は排紙部１７に収容される。

【００３０】また、転写後に感光体ベルト２の表面に残
留するトナーを除去するためのブレード８や、トナー像
転写後に感光体ベルト２の表面に残留する電荷を除去す
るためのイレーズランプ９、あるいは、中間転写体３の
表面に残留するトナーを除去するクリーナ１５などが配
設されている。

【００３１】次に、本装置によるカラー画像の形成動作
を説明する。まず、電源投入後、プリント待機状態とな
ったプリンタ１本体に、図示されない情報処理装置から
プリント信号が送られると、露光装置５が信号にしたが
って、トナー像に該当するレーザ光が、帯電器４により
一様に帯電された感光体ベルト２上に照射され、感光体
ベルト２上には静電潜像が形成される。

【００３２】次いで、感光体ベルト２上に露光装置２に
よりイエロー色のトナー像に対応する静電潜像が形成さ
れ、イエロー現像機６１により現像し、トナー像とす
る。本例では４色の現像機を備えている。

【００３３】すなわち、イエロー色のトナーを使用する
現像機６１、マゼンタ色のトナーを使用する現像機６
２、シアン色のトナーを使用する現像機６３、ブラック
色のトナーを使用する現像機６４であり、各現像機は、
バイアス電圧を制御することにより、現像機能が付与ま
たは消失されるようになっている。

【００３４】感光体ベルト２上に形成されたトナー像
は、感光体ベルト２と中間転写体３との接触部で、感光
体ベルト２から中間転写体３の表面に転写され、該表面
に保持される。

【００３５】一方、トナー像転写後の感光体ベルト２上
は、転写されずに残留したトナーをブレード８により除
去した後、感光体ベルト２表面に残留する電荷をイレー
ズランプ９で除去するようになっている。

【００３６】感光体ベルト２表面を初期状態に戻す上記
工程が終了した後、次色であるマゼンタ色のトナー像
を、上記イエロー色の場合と同様に感光体ベルト２表面
に形成し、中間転写体３表面上に保持されているイエロ
ー色のトナー像に重ね合わせて転写して、中間転写体３
上に保持する。

【００３７】以上と同様の工程を、シアン、ブラック色
についても繰り返して、中間転写体３上で４色のトナー
像を重ね合わせ、同時に、この重ね合わされた４色のト
ナー像を中間転写体３の表面に保持する。

【００３８】このようにして、中間転写体３の表面上に
形成した４色のトナー像を用紙１６に転写するために、
給紙ローラ１１を回転させ、カセット１０に収納された
用紙１６を１枚づつに分離し、レジストローラ１２まで
搬送して用紙１６の斜行を矯正した後、用紙１６の搬送
を一旦停止する。

【００３９】次いで、中間転写体３上のトナー像と整合
するようなタイミングで、レジストローラ１２の回転を
始動する。搬送される用紙１６の先端が中間転写体３と
接触すると同時に、転写ローラ１３を用紙背面より押し
付け、中間転写体３上の４色のトナー像を一度に用紙１
６上に静電転写する。

【００４０】こうして用紙１６上にでき上がった４色の
トナー像は、定着機１４の加熱ローラと加圧ローラとの
間を通過することにより、用紙１６上に定着され、プリ
ンタ１の上部の排紙部１７に排出される。

【００４１】ここで、図３に示すように、定着機１４
は、芯金１４１の表面にシリコーンゴム１４２を被覆し
た定着ローラ１４３と、同様に芯金１４４の表面にシリ
コーンゴム１４５を被覆した加圧ローラ１４６とが、図
示しない加圧ばねから加圧力を受けて加圧接触して配置
されている。

【００４２】このとき、定着ローラ１４３と加圧ローラ
１４６との接触部には、加圧力によるシリコーンゴムの
変形で、ニップ部１４７が形成される。未定着のトナー
像が載った用紙が、ニップ部１４７を通過すると、トナ
ー像は熱と圧力を受けて用紙上に定着されることにな
る。

【００４３】トナー像が定着され、画像形成の終了した
用紙が、定着機１４から排紙部１７に排紙されると、プ
リンタ１は停止し、次の画像形成が行なわれるまで待機
する待機モードとなる。

【００４４】このとき、図４に示すように、定着機１４
は、定着ローラ１４３および加圧ローラ１４６は回転が
停止するが、次の画像形成に備えて、定着ローラ１４３
の軸方向中央部に設けた温度検出センサ１５０で表面中
央部の温度を検出し、定着ローラ１４３表面中央部が所
定温度になるように加熱制御されて待機する。

【００４５】定着ローラ１４３および加圧ローラ１４６
の加熱は、図５に示すように、各々のローラの内部に設
けたヒータ１４８、１４９により行われる。ヒータ１４
８、１４９は、シリコーンゴムが被覆された領域Ｌ１と
ほぼ同じ幅Ｌ２で、用紙１６が通過する領域Ｌ３よりも
長く設定され、用紙の幅方向に対してほぼ一様な温度が
保てるようにしてある。

【００４６】このような構成において、印刷終了後、定
着機が待機モードに入り、定着ローラ表面温度を、定着
ローラ軸方向中央部に設けた温度センサ１５０で検出し
て加熱制御すると、定着ローラ１４３表面の温度は、軸
方向および周方向に温度むらが発生することになる。

【００４７】図６は、待機モードにおける定着ローラ１
４３の軸方向の表面温度分布を示している。定着ローラ
１４３の軸方向温度分布は、温度センサ１５０のある軸
方向中央部では、温度センサ１５０で温度検出するこ
と、および表面にシリコーンゴムが被覆されていること
により放熱量が小さく、所定の温度Ｔ０近傍で制御され
る。

【００４８】しかし、軸方向の両端部は、図示されない
軸受や、駆動ギヤなどが設けられているため放熱量が大
きく、また、図４に示すように、定着ローラ芯金１４
１、１４５からの放熱量が大きいため、中央部よりも放
熱量が大きいので、所定の温度Ｔ０からΔＴだけ温度が
低下する。

【００４９】一方、ニップ部１４７の位置における軸方
向温度分布は、加熱された定着ローラおよび加圧ローラ
同士が接触する領域のため、放熱量が小さく、また、軸
端部の温度低下も小さく、所定の温度Ｔ０近傍にある。

【００５０】図７は、定着ローラ１４３軸方向端部の表
面温度がΔＴ低下した状態における定着ローラ周方向の
温度分布を示す図である。定着ローラ１４３のニップ部
１４７および温度センサ１５０部は、表面温度が所定の
温度Ｔ０近傍になる（図中、θ０位置）。

【００５１】しかし、定着ローラ周方向で、クリーニン
グ部材１５３（θ１位置）、オイル塗布部材１５２（θ
３位置）などが接触する部位は、これらの部材を経由す
る放熱量が大きく、温度が低くなる。

【００５２】このように、軸方向および周方向の温度む
らは、待機モードにおいて、ヒータ１４８、１４９がＯ
Ｎ・ＯＦＦする周期の中で、特にヒータがＯＦＦとなっ
た期間に発生する。

【００５３】以上のように、定着ローラ１４３表面の軸
方向や周方向に、温度むらが発生した状態で定着を行う
と、軸方向や周方向の各部位におけるトナーの溶融状態
が異なってくるため、定着された画像に光沢むらが生
じ、画像品質を著しく低下させてしまう。

【００５４】また、定着ローラ１４３の表面に被覆され
るシリコーンゴム１４２は、一般的に線膨張率が小さ
く、軸方向の温度むらが、定着ローラ外径のむらとなっ
て現われる。

【００５５】したがって、軸方向端部の温度が低下する
と、軸端部の定着ローラ外径は中央部より軸端部の方が
小さくなり、この結果、用紙の搬送速度は中央が速く、
両端部が遅くなる。そのため、用紙にしわなどが発生し
易くなる。

【００５６】同様に、定着ローラの周方向に対しては、
ローラの１回転の中で、外径がばらつくため、用紙の搬
送速度むらにより用紙にストレスが加わり、紙しわなど
が発生し易くなる。

【００５７】したがって、常に良好な画像を得るために
は、定着機１４が待機モードで、定着ローラや加圧ロー
ラが回転を一時的に停止しているときでも、定着ローラ
の表面温度を均一にする手段が必要になってくる。

【００５８】そこで、本発明者らは、加熱手段などを追
加することなく、簡単な構成で、待機モードでも定着ロ
ーラ表面に温度むらが生じない方法を検討した結果、図
２を用いて前述したように、定着ローラを空転させる方
法を見い出した。

【００５９】ここで、図２を参照して、本実施形態をさ
らに詳しく説明する。本例は、定着ローラ１４３の表面
温度を検出するために、定着ローラ軸方向中心部と軸端
部の２ヵ所に、温度センサ１５０と１５１を設け、軸中
央部と軸端部との温度差ΔＴを常時監視するようにし
た。

【００６０】すなわち、図示しない制御器によって、温
度センサ１５０および１５１の２箇所の計測値を比較し
てその温度差を演算し、その温度差ΔＴが予め定めた所
定値Ｔより大きくなったとき、定着ローラおよび加圧ロ
ーラを回転させる指令を、定着ローラを駆動する図示し
ない駆動モータに送ればよい。本例では、加圧ローラは
定着ローラに従動して回転する。

【００６１】このような簡単な制御によって、ΔＴが、
ある所定値Ｔ以上になったところで、定着ローラ１４３
および加圧ローラ１４６を回転させることにより、定着
ローラ１４３表面は、定着ローラ表面の中で温度が最も
均一なニップ部１４７を必ず通過することになる。

【００６２】そのため、定着ローラ１４３の周方向の温
度分布が均一になってくるとともに、周方向の温度が均
一化することにより、定着ローラ１４３の軸方向端部の
温度分布もほぼ均一になってくる。

【００６３】このときの定着ローラ１４３の表面温度
は、中央部が若干所定値よりも低くなるが、図６に示す
ニップ部１４７の温度に近づき、定着ローラ１４３全体
が、ほぼ均一温度になる。

【００６４】ところで、画像品質を向上することからみ
ると、本実施形態のように、温度分布が定着ローラ１４
３中央に対して左右対称となる場合は、定着ローラ中央
部と端部に温度センサ１５０、１５１を設けて温度差を
計測することが、最も効果が現れる。

【００６５】しかしながら、ヒータ１４８の配熱分布に
よっては、定着ローラ１４３の表面温度が、定着ローラ
中央部に対して、必ずしも左右対称の温度分布になると
は限らない。

【００６６】そこで、定着ローラ１４３軸方向の温度勾
配が右下がり、あるいは右上がりになる面の異なる２箇
所で定着ローラ温度を測定すれば、定着ローラ１４３軸
方向の温度分布を予測することが可能となる。つまり、
軸方向の温度分布が予測できれば特に温度センサの設置
位置は制限されない。

【００６７】また、２箇所の温度測定位置のうち、１箇
所を、定着ローラ軸方向の温度分布が最大となる位置に
設けると、表面温度を維持する精度が向上し、無駄のな
い効率的な空転が可能となる。なお、温度測定位置を増
やせば、さらにきめの細かい温度維持が可能となる。

【００６８】また、本実施形態では、定着ローラの表面
温度をパラメータとしたが、本発明はこれに限定されな
い。例えば、定着ローラの中央部や端部の径をパラメー
タとして測定し、所定値以上に差が生じたときに、定着
ローラを空転させてもよい。

【００６９】以上のように、定着ローラを待機モード時
に適宜回転させる本例の方法のほかにも、定着ローラの
軸方向端部の温度低下を防止する手段は、いくつか考え
られる。

【００７０】例えば、図３において、定着ローラ１
４３または加圧ローラ１４６の内部に設けるヒータ１４
８、１４９の配熱分布を、端部のみ強化することが考え
られる。

【００７１】あるいは、図８に示すように、定着ロ
ーラ１４３を加熱するヒータを、中央部のみ加熱するヒ
ータ１４８ａ、端部のみを加熱する１４８ｂの２つに分
け、必要に応じて加熱部位を選択するようにしてもよ
い。

【００７２】または、定着ローラ１４３の芯金１４
１あるいはシリコーンゴム１４２の端部のみを厚くし
て、熱容量を増すことにより、放熱量を低減するといっ
た手段がある。

【００７３】しかしながら、ヒータを２本にすることは
コスト上の問題があり、定着ローラの熱容量を上げるこ
とは、定着機を所定温度まで上げる、所謂ウォームアッ
プ時間が長くなるといった問題が考えられる。

【００７４】次に、定着機の待機中の動作を、定着ロー
ラの中央部のみに温度センサを設けた参考例（図５）に
おけるタイムチャート（図９）と、本実施形態（図３）
におけるタイムチャート（図１０）に基づいて説明す
る。

【００７５】図９に示す例では、温度センサ１５０が定
着ローラ１４３の軸方向中央部のみしかないので、軸方
向中央部と軸端部との温度差を検出できないため、両者
の温度差が大きくなっても、定着機はそのまま待機モー
ドを続ける。

【００７６】一方、図１０に示すように本実施形態で
は、ΔＴを検出し、ΔＴが所定値Ｔを超えると、定着ロ
ーラおよび加圧ローラを回転し、ΔＴが所定値以下にな
ったところで両ローラの回転を停止して、再び待機モー
ドの状態に入る。

【００７７】これらの動作ステップ（Ｓ）を、図１１に
フローチャートで示す。プリンタ本体を起動して印刷を
行ない（Ｓ１）、印刷終了後、定着機を停止して待機モ
ードに入る（Ｓ２）。定着ローラの軸中央部温度と軸端
部温度とから両者の温度差ΔＴを計測する（Ｓ３）。

【００７８】ΔＴが所定値Ｔを超えると(Ｓ４)、定着ロ
ーラおよび加圧ローラを空回転し(Ｓ５)、ΔＴが所定値
以下になったところで(Ｓ６)、両ローラの回転を停止し
て待機モードの状態に入る(Ｓ２)。

【００７９】温度差ΔＴを計測して（Ｓ３）、ΔＴが所
定値Ｔを超えない状態のとき、印刷信号がくると(Ｓ
７)、印刷を行い(Ｓ１)、印刷信号がなければ、温度差
の計測を継続する(Ｓ３)。

【００８０】上記のようにすれば、定着機が従来の構成
のままで、温度センサと制御を加えるだけで、定着ロー
ラ１４３の表面の温度を均一化することが可能になる。
そのため、ローラ表面の熱膨張の相違による印刷むらを
効果的に防止できる。

【００８１】したがって、待機中は常に安定して定着ロ
ーラ１４３の表面温度を均一化することが可能となるの
で、印刷むらのない高品質の画像を得ることができ、コ
ストも低い。

【００８２】また、温度センサを２箇所に設けて、定着
ローラ１４３の軸方向中央部と端部の温度を検出するこ
とは、定着機の温度立ち上げ時、つまり、主電源投入
時、あるいは省エネモードからの復帰時にも有効であ
る。

【００８３】すなわち、これらの立ち上げ時あるいは復
帰時に、一定の時間の経過を待たなくても、２箇所の温
度センサの温度差ΔＴが所定値Ｔ以下になった時点で、
直ちに印刷を実行できることになり、無駄な待ち時間が
なく、効率的な運転を実施できる。

【００８４】図１２は、定着ローラ軸方向中央部のみに
温度センサを持つ定着機(図５)を備えたプリンタにおい
て、主電源投入時の各部動作を示すタイムチャートであ
る。主電源投入後、ヒータＯＮと、定着ローラおよび加
圧ローラの回転が開始され、定着ローラ軸方向中央部の
温度が所定値になったところで、Ｒｅａｄｙとなって、
印刷待機モード状態となる。

【００８５】ところが、このときの定着ローラ軸方向端
部の温度は不明であり、例えば温度が低くなっていた場
合でも、印刷信号を受け付けて印刷を開始するため、満
足できる画像品質が得られない恐れが多分にある。

【００８６】そこで、本発明では、図１３に示すよう
に、定着ローラ軸方向中央部の温度と、定着ローラ軸方
向中央部と端部の温度差ΔＴを検出し、軸方向中央部の
温度が所定値になっても、ΔＴが所定の温度を超える場
合は立ち上げ動作を継続し、ΔＴが所定値以下になった
ところで、Ｒｅａｄｙとして立ち上げを終了すようにし
た。

【００８７】これにより、定着ローラの表面温度分布が
常に均一な状態で、つまり、定着ローラ表面部材の熱膨
張によるローラ径の部分的なむらがない状態で印刷を実
施できるので、印刷むらのない高品質の画像を効率的に
プリントできる。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、電子写真装置におい
て、定着ローラの軸方向の異なる２点の温度を検出し
て、その温度差が所定値を超える場合には、定着ローラ
および加圧ローラを空転して該温度差を小さくできるた
め、高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を備えたカラーレーザプリンタの概略構
成図。

【図２】本発明の定着機の構成を示す断面図。

【図３】定着ローラと加圧ローラの接触状態を説明する
概略図。

【図４】カラーレーザプリンタの定着機の部分斜視図。

【図５】参考例の定着機の構成を示す断面図。

【図６】定着ローラ表面の軸方向の温度分布。

【図７】定着ローラの周方向の温度分布。

【図８】定着機の構成を示す断面図。

【図９】参考例の定着機の動作を示すタイムチャート。

【図１０】本発明の定着機の動作を示すタイムチャー
ト。

【図１１】本発明の定着機の動作を示すフローチャー
ト。

【図１２】参考例の定着機の動作を示すタイムチャー
ト。

【図１３】本発明の定着機の動作を示すタイムチャー
ト。

【符号の説明】

１カラーレーザプリンタ２感光体ベルト３中間転写体ベルト１０用紙カセット１１給紙ローラ１３転写ローラ１４定着機１６用紙１７排紙部２１従動ローラ２２駆動ローラ６１イエロー色の現像機６２マゼンタ色の現像機６３シアン色の現像機６４ブラック色の現像機１４１定着ローラ芯金１４２定着ローラのシリコーンゴム１４３定着ローラ１４４加圧ローラのシリコーンゴム１４５加圧ローラ芯金１４６加圧ローラ１４７ニップ１４８定着ローラヒータ１４９加圧ローラヒータ１５０、１５１温度検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/00 ３３５Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２ (72)発明者小木曽敏夫茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者森章茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者大橋融茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者平岡力茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者小野瀬勝義茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立多賀エレクトロニクス内Ｆターム(参考） 2H027 DA12 DA38 DE07 DE09 EB04 EC06 ED25 EE02 EE07 EF01 EF04 EF06 EF12 EF16 FA28 FA30 FA35 2H033 AA03 AA15 AA32 BA25 BA32 BB06 BB18 BB29 BB30 BB37 BB38 CA03 CA04 CA05 CA07 CA28 CA30 CA32 CA40 3K058 AA61 BA18 CA12 CA22 DA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー画像を転写した記録媒体を定着ロ
ーラと加圧ローラとの間に通過させて、該トナー画像を
該記録媒体に定着する定着機を備えた電子写真装置であ
って、前記定着ローラの軸方向の異なる箇所のそれぞれ
に、該定着ローラの表面温度を計測する温度センサを配
置し、前記各温度センサの温度計測値を比較して温度差
を演算し、該温度差が予め定めた所定値を超えた場合
に、前記定着ローラおよび加圧ローラを回転させるよう
に制御する制御部を有することを特徴とする電子写真装
置。
【請求項２】請求項１に記載の電子写真装置におい
て、前記制御部は、印刷待機モードのときに、前記温度
差が所定値以下になるまで、前記定着ローラおよび加圧
ローラを回転させることを特徴とする電子写真装置。
【請求項３】請求項１に記載の電子写真装置におい
て、前記制御部は、電源投入後の立ち上げ時、あるいは
低消費電力モードからの復帰時に、前記温度差が所定値
以下になるまで、前記定着ローラおよび加圧ローラを回
転させることを特徴とする電子写真装置。
【請求項４】請求項１〜３のうちいずれか１項に記載
の電子写真装置において、前記温度センサは、前記定着
ローラの軸方向の異なる２箇所に配置したことを特徴と
する電子写真装置。
【請求項５】請求項１〜３のうちいずれか１項に記載
の電子写真装置において、前記温度センサは、前記定着
ローラの軸方向中央部と軸端部の２箇所に配置したこと
を特徴とする電子写真装置。
【請求項６】請求項１〜３のうちいずれか１項に記載
の電子写真装置において、前記温度センサは、前記定着
ローラの軸方向の温度分布が、右下がりもしくは右上が
りの勾配を有する表面の異なる２箇所に配置したことを
特徴とする電子写真装置。
【請求項７】請求項１〜３のうちいずれか１項に記載
の電子写真装置において、前記温度センサの１つは、前
記定着ローラの軸方向の温度分布が最大となる箇所に配
置したことを特徴とする電子写真装置。
【請求項８】感光体と、該感光体を帯電させる帯電器
と、該感光体上に静電潜像を形成する露光装置と、該感
光体の周囲に配置された現像機と、該感光体に接触して
トナー像が転写される中間転写体と、該中間転写体上に
保持されたトナー画像を記録媒体に転写する転写手段
と、該記録媒体上の画像を定着する定着ローラおよび加
圧ローラから構成される定着機とを備えた電子写真装置
であって、前記定着ローラの表面温度を計測する温度セ
ンサを、少なくとも該定着ローラの軸方向中央部と軸端
部の２箇所に配置し、前記２箇所の温度センサの温度計
測値を比較して温度差を演算し、該温度差が予め定めた
所定値を超えた場合に、該温度差が該所定値以下になる
まで、前記定着ローラおよび加圧ローラを回転させるよ
うに制御する制御部を有することを特徴とする電子写真
装置。