JP2003162175A

JP2003162175A - 定着装置

Info

Publication number: JP2003162175A
Application number: JP2001361079A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Makihira; 朋之牧平; Takashi Narahara; 隆史楢原; Takayasu Yunamochi; 貴康弓納持; Yasunari Obara; 泰成小原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】加圧力変更装置を有する定着装置において、
加圧力変更装置の戻し忘れを防止する事を目的とする。【解決手段】定着装置の加圧ローラに当接させた温度
検知手段を用い、加圧ローラの温度変化率の値により加
圧状態を判断し、加圧力変更装置の戻し忘れを検知す
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、電子写真方式を用
いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を応用した画像形成
装置としてレーザプリンタ等が知られている。

【０００３】ここで、従来の画像形成装置に備えられた
定着装置について説明する。

【０００４】従来の画像形成装置に備えつけられる定着
装置にあっては、未定着像たるトナー像を担持する記録
媒体たる転写紙に定着処理を施すために、熱及び圧力を
転写紙上のトナーに付与させ定着処理する熱ローラ定着
装置が使われることが多い。その理由は保存性に優れ、
低速機から高速機まで対応できトナーの選択幅が広い等
のメリットが多いためである。更に、定着性向上、加圧
ローラの汚れ防止等のため加圧ローラ内部又は外部より
温める構成の定着装置が知られている。そのため、加圧
ローラにも温度検知手段であるサーミスタが設置されて
いる。また、定着装置は定着体たる定着ローラと加圧体
たる加圧ローラで構成され、加圧ローラは加圧手段によ
り一定の圧力で定着ローラに圧接されている。

【０００５】ここで、定着装置の一例として熱ローラ定
着装置について図１３に基づいて詳しく説明する。図１
３は、熱ローラ定着装置の概略構成を示す断面図であ
る。熱ローラ定着装置は、定着体たる定着ローラ１００
と、加圧体たる加圧ローラ１０１と、定着ローラ１００
のための加熱源としてのハロゲンランプである定着体用
加熱手段たるヒータ１０２と、加圧ローラ１０１のため
の加熱源としてのハロゲンランプである加圧体用加熱手
段たるヒータ１０３と、定着ローラ１００用、加圧ロー
ラ１０１用の温度検知手段たる温調サーミスタ１０４、
１０５と、定着ローラ１００用、加圧ローラ１０１用の
分離手段たる分離爪１０６，１０７と、定着入り口ガイ
ド１０８とを備えている。本例では、温調サーミスタ１
０４、１０５は共に非画像領域に設置されている。尚、
温調サーミスタ１０５は非画像印字面なので中央に設置
しても良い。

【０００６】定着ローラ１００は、中空のアルミニウム
又は鉄、ステンレススティールの芯金１０９の上に、接
着層としてのプライマ−層（図示せず）、更にその上に
フッ素樹脂層１１０を有した構成になっている。プライ
マー層（図示せず）の厚さは、５〜２０μｍが適当であ
り、フッ素樹脂層１１０の厚みは３０〜７０μｍが適当
である。このフッ素樹脂層１１０は、ＰＦＡ樹脂のチュ
ーブで形成しても良く、ＰＦＡ樹脂を焼き付けても良
い。定着ローラ１００は離型性を重視しているので、フ
ッ素樹脂にはフィラーを混ぜない純粋のＰＦＡ樹脂で構
成する。必要に応じて、フッ素樹脂層１１０と芯金１０
９の間にシリコンゴム層を設けてもよい。

【０００７】加圧ローラ１０１は、中空の芯金１１１を
アルミニウムまたは鉄、ステンレス・スティールで作
り、その上に耐熱性のあるシリコンゴムの弾性層１１２
をプライマー層（図示せず）を介して接着し、最上層部
にＰＦＡ樹脂チューブ１１３を被膜している。このＰＦ
Ａ樹脂チューブ１１３は加圧ローラからのバイアス効果
を高めるために抵抗値が１０^４〜１０^１２Ω・ｃｍとな
るように、カーボンを混合したものを用いている。

【０００８】定着装置は加圧ローラ１０１が付勢部材た
る加圧バネ１１４により定着ローラ１００に圧接されて
いる。このような定着装置には加圧力変更部材たる加圧
力変更レバー１１５が設けられている。加圧力変更レバ
ー１１５が設けられている主な理由はジャム処理時のユ
ーザビリティ向上、Ｃセット防止である。更に、最近で
は加圧力変更装置つまり、加圧力変更レバーが自動化さ
れている画像形成装置がある。このような自動加圧力変
更装置を備えた画像形成装置は、転写材通紙時のみ加圧
する等を行うので、Ｃセット防止や加圧ローラ硬度低下
防止そして加圧力変更装置の加圧力変更戻し忘れ防止等
の長所がある。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記のような従来の構成では次に示すような欠点があっ
た。

【００１０】定着装置内部の定着ローラと加圧ローラの
圧接を変更する方法は、ユーザが加圧力変更レバーを加
圧バネの圧接力に逆らって操作し、加圧力変更レバーが
図１４のように加圧力変更位置で保持される構成になっ
ており、再び上記圧接するためには、ユーザが加圧力変
更レバーを圧接位置まで戻さなければならない。そのた
め、加圧力変更レバーを戻し忘れる事が起こり得る。万
一、加圧力変更レバーを戻し忘れたまま未定着画像を通
紙すると未定着オフセットトナーにより画像不良が発生
し、ジャムが多発し、そして場合によっては定着装置が
トナーにより汚れ通紙不可能になる事もある。また、ユ
ーザの戻し忘れが発生しない自動加圧力変更装置におい
ても、加圧力軽減した状態で自動加圧力変更装置が故障
した場合、上述した状況により同様にして定着装置が故
障する可能性がある。

【００１１】そこで、本発明は、必要最小限の部品で加
圧力変更レバーの戻し忘れを検知する、自動加圧力変更
の故障を検知する事でユーザに警告し上記のような弊害
を事前に防止できる画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本出願は上記目的を達成
するために、第１の発明として、未定着画像を担持する
記録媒体を、互いに圧接回転する定着体及び加圧体によ
って挟持搬送しながら加熱及び加圧する事により、上記
未定着画像を上記記録媒体に定着させる定着装置で、定
着体及び加圧体の温度を各々独立に検知する温度検知手
段と、加圧体の加圧力変更手段と、定着体を回転しなが
ら、定着体の温度を目標温度まで加熱制御する制御手段
を備えた装置において、上記目標温度までの加熱時の、
加熱時間から、或いは上記加圧体の温度検知手段により
検知された温度上昇率の値から、加圧体の加圧力を判別
する事を特徴とする定着装置により、未定着画像による
画像不良やジャムそして定着装置故障を未然に防ぐよう
作用する。

【００１３】第２の発明として、未定着像を担持する記
録媒体をニップ部の加熱用回転体と加圧用回転体によっ
て挟持搬送しながら加熱及び加圧する事により上記未定
着像を上記記録媒体に定着させる画像形成装置で、固定
配置された加熱体と、該加熱体に内面が接触して摺動す
る加熱用回転体と、該加熱用回転体は厚みが２０〜１５
０μｍの薄肉の加撓性を有するエンドレスフィルムから
なり、該エンドレスフィルムの表面には離型層が形成さ
れており、上記加熱用回転体を介して加熱体とニップ部
を形成する加圧用回転体と、加圧体の加圧力変更手段
と、上記加圧用回転体の温度を検知する温度検知手段
と、上記加圧用回転体を一定時間回転させる定着装置に
おいて、上記加圧用回転体を一定時間回転させた時の上
記加圧体の温度検知手段により検知された温度上昇率の
値から、加圧体の加圧力を判別する事を特徴とする定着
装置により、未定着画像による画像不良やジャムそして
定着装置故障を未然に防ぐよう作用する。

【００１４】第３の発明として、未定着画像を担持する
記録媒体を、互いに圧接回転する定着体及び加圧体によ
って挟持搬送しながら加熱及び加圧する事により、上記
未定着画像を上記記録媒体に定着させる定着装置で、定
着体及び加圧体の温度を各々独立に検知する温度検知手
段と、加圧体の加圧力変更手段と、定着体を回転しなが
ら、定着体の温度を目標温度まで加熱制御する制御手段
を備えた装置において、上記目標温度までの加熱時の、
加熱時間から、或いは上記加圧体の温度検知手段により
検知された温度上昇率の値から、加圧力を判別し、自動
加圧力変更手段の故障を検知し、自動加圧力変更故障を
判別する判別手段を有することを特徴とする定着装置に
より、未定着画像による画像不良やジャムそして定着装
置故障を未然に防ぐよう作用する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００１６】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態について説明する。本実施形態では多段階の加圧力変
更機能と、加圧ローラの温度検知手段を設けた定着装置
において、加圧状態を加圧ローラの温度上昇率から判別
した例について述べる。図１は、本実施形態にかかる画
像形成装置の概略構成を示す断面図である。図中１は、
画像情報に応じて発信されるレーザー光を、照射及び走
査する光学手段と走査手段を有したスキャナユニットで
ある。また、１０は主たる画像形成手段を内蔵したプロ
セスカートリッジであって、潜像保持部材の感光ドラム
３、半導電性のゴムからなるローラ帯電器４、トナー６
を感光ドラム３上に現像する現像装置５、及び廃トナー
を感光ドラム３上から除去するクリーナー８から構成さ
れる。このプロセスカートリッジ１０内の感光ドラム３
は、矢印方向に回転しており、ローラ帯電器４により、
その表面を一様に帯電された後、スキャナユニット１で
発信されたレーザー光はミラー２を介して照射されるこ
とにより、その表面上に静電潜像が形成されるようにな
っている。そして、この静電潜像は、現像装置５により
トナーが供給され、トナー像として可視像化される。

【００１７】一方、給紙カセット１１内の転写材（秤量
６４〜１２８ｇ）１２は給紙ローラ１３により、一枚ず
つ分離されて給送され、給紙された転写部材１２は、上
下ガイド１４に沿って、一対のレジストローラ１５に搬
送される。レジストローラ１５は、転写部材１２が来る
まで停止しており、これに転写材１２の先端が突き当た
ることにより、転写材１２の斜行を補正する。次いでレ
ジストローラ１５は、上記感光ドラム３上に形成された
画像の先端と同期するように、転写材１２を転写部へと
搬送する。なお、このレジストローラ１５の近くに給紙
センサー（図示せず）が設置されており、通紙状態やジ
ャム、転写材の長さを検知する。上述のようにして転写
部に搬送された転写材１２は、転写ローラ７からトナー
と逆極性の電荷を転写材１２の裏側から与えられ、上記
感光ドラム３上に形成されたトナー像が上記転写材１２
に転写される。このトナー像を転写された転写材１２
は、搬送ローラ１７及び搬送ガイド１６により定着装置
１８に搬送され、上記定着装置１８は転写材１２上の未
定着トナー像を熱及び圧力で、転写材１２上に溶解、固
着させることにより記録画像とする。画像定着後の転写
材１２はフラッパ１９により選択され、各搬送ローラを
経て２つの排出トレイ２０又は２１に排出される。

【００１８】次に、熱定着装置１８について図２に基づ
いて詳しく説明する。図２は、熱定着装置１８の概略構
成を示す断面図である。熱定着装置１８は、定着体たる
定着ローラ２２と、加圧体たる加圧ローラ２３と、定着
ローラ２２のための加熱源としてのハロゲンランプであ
る定着体用加熱手段たるヒータ２４と、加圧ローラ２３
のための加熱源としてのハロゲンランプである加圧体用
加熱手段たるヒータ２５と、定着ローラ２２用、加圧ロ
ーラ２３用の温度検知手段たる温調サーミスタ２６、２
７と、定着ローラ２２用、加圧ローラ２３用の転写材分
離手段たる分離爪３３、３４と、定着入り口ガイド３０
とを備えている。本例では、温調サーミスタ２６、２７
は共に非画像領域に設置されている。尚、温調サーミス
タ２７は非画像印字面なので中央に設置しても良い。こ
の定着装置は、Ａ３（２９７ｍｍ）幅を最大通紙サイズ
とする転写材を装置の通紙中心を基準として搬送する中
央基準の例である。ヒータ２４、２５は１２０Ｖ入力時
に８００Ｗ、２００Ｗの定格出力が出るものを使用し、
ヒータ配光も通紙基準に対して対称な分布になってい
る。定着ローラ２２はアルミニウムを芯金２８とする直
径５２ｍｍ、厚さ３．０ｍｍのローラであり、表層には
ＰＦＡの離型層２９を被膜している。加圧ローラ２３は
ステンレス芯金３７上にシリコンスポンジの弾性層３
１、表層にＰＦＡの離型層であるＰＦＡ樹脂チューブ３
２を有し、直径４８ｍｍ、製品硬度６０°のものを用い
ており、加圧ローラ２３の熱伝導率は０．７×１０^３Ｗ
／℃・ｃｍで、加圧バネ３５により８００Ｎの加圧力を
かける事で定着ローラとの間に８．０ｍｍのニップ幅を
作る。上述したＰＦＡ樹脂チューブ３２は加圧ローラか
らのバイアス効果を高めるために抵抗値が１０^４〜１０
^１２Ω・ｃｍとなるように、カーボンを混合したものを
用いている。この構成においてＡ４横送りで５０枚／分
のプリントが可能である。

【００１９】以上のような定着装置は以下のような条件
下において多段階の加圧力変更レバー３６を用い加圧力
を軽減させる場合がある。加圧力を軽減或いは解除する
目的の一つは、ジャム処理である。上述したような高い
圧力をかけた定着装置はトルクが高いため、ユーザは定
着ニップに挟まった転写材を安全にジャム処理する事が
困難になる。その為に、加圧力軽減をする事で安全に容
易くジャム処理を行う事が可能となる。その際には図３
のように圧力変更レバーを手動により２段階押し下げ
る。これにより、定着ローラ２２と加圧ローラ２３の軸
間が広がり、安全に容易くジャム処理する事が可能とな
る。加圧力を軽減或いは解除別の目的は、Ｃセット防止
である。Ｃセットとは以下のような現象である。長期に
わたりプリンタ本体を使用せず、定着ローラ２２と加圧
ローラ２３を圧接状態で放置しておくと、本例では加圧
ローラ２３の弾性層３１が圧縮により不可逆な変形が生
じ、圧力を力変更しても弾性層３１の形状が戻らず、ニ
ップ部を形成した時の形状のままになってしまう現象で
ある。Ｃセットしたローラは、定着不良、グロス不均一
化、騒音等をもたらして定着装置としての性能を低下さ
せる。このような場合も図３のように、ジャム処理時と
同様、圧力変更レバーを手動により２段階押し下げる。
本実施形態で用いる定着装置は２段階押し下げる事で、
圧力は５０Ｎ程度になり、定着ニップ幅が約１ｍｍ程度
になる。また、封筒等は圧力を軽減して転写材を通紙さ
せる事で皺が軽減出来る。このような場合には図４のよ
うに圧力変更レバーを手動により１段階押し下げる。１
段階押し下げる事で、圧力は２００Ｎ程度になり、定着
ニップ幅が約４ｍｍ程度になる。以上のように目的に応
じ、多段階に加圧力を変更する事で様々な利点がある。

【００２０】ここで、本実施形態における多段階加圧状
態を検知する方法について記述する。電源オン、本体外
装ドアの開閉、スリープ等からの立ち上がり時におい
て、定着ローラ表面温度Ｆ０を定着サーミスタ２６よ
り、加圧ローラ表面温度Ｐ０を加圧ローラサーミスタ２
７より検知する。検知した表面温度が共に４０℃以下で
ある時、プリントレディ状態に入るまでに定着サーミス
タ２６と加圧サーミスタ２７は図５のような温度推移を
示す。まず、定着ヒータ２４が点灯し、定着サーミスタ
２６がＦ１＝１６０℃、加圧サーミスタ２７がＰ１に到
達した後、長手方向の温度ムラ緩和のため定着ローラ２
２が駆動する。これが図５に示す前多回転開始である。
定着ヒータ２４が点灯し定着ローラ２２が駆動するまで
に要した時間をｔ０とする。定着ローラ２２が駆動する
と、加圧ローラ２３が定着ローラ２２に従動し、回転す
る。これにより、図５のように前多回転中に定着ローラ
２２より熱を吸収した加圧ローラ２３表面温度は上昇す
る。そして、定着ローラ２２がＦ２＝１８０℃に到達し
前多回転が終了する。その時の加圧ローラ表面温度はＰ
２に到達する。また、前多回転中の所要時間をｔ１とす
る。以上のように定着ローラ表面温度Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２
の値と加圧ローラ表面温度Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２の値と前多
回転前時間ｔ０、前多回転中の時間ｔ１を制御部３８に
転送し、ＣＰＵ３９において各ローラの各状況の温度上
昇率ｘ等を算出し、その値により加圧状態を判別し、加
圧力軽減されていると判断した時にはオペレーションパ
ネル４１又はＰＣ４０を通してユーザに警告する。以上
のようにする事で加圧力変更機能を戻し忘れた事による
弊害を回避する。

【００２１】上述した本体と定着装置を用い、前多回転
中の加圧ローラ２３の表面温度を検知し、温度上昇率ｘ
を算出することで多段階の加圧力を判別した実際の結果
を以下に示す。図５に通常の加圧状態、図６に加圧力軽
減１（加圧力変更レバー１段階）そして図７に加圧力軽
減２（加圧力変更レバー２段階）の温度推移結果を示
す。各温度推移結果を以下の表１に記す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１より、通常の加圧状態、加圧力軽減１
（加圧力変更レバー１段階）そして加圧力軽減２（加圧
力変更レバー２段階）状態の各状態の前多回転時間ｔ１
（ｓｅｃ）には通常加圧状態＞加圧力軽減１（加圧力変更レバー１段
階）＞加圧力軽減２（加圧力変更レバー２段階）のような傾向が観られる。また、各状態における定着ロ
ーラの前多回転中の温度上昇率（℃／ｓｅｃ）には加圧力軽減２（加圧力変更レバー２段階）＞加圧力軽減
１（加圧力変更レバー１段階）＞通常加圧状態のような傾向が観られる。更に、加圧ローラの前多回転
終了温度Ｐ２（℃）、加圧ローラの前多回転中の温度上
昇率（℃／ｓｅｃ）は同様の傾向通常加圧状態＞加圧力軽減１（加圧力変更レバー１段
階）＞加圧力軽減２（加圧力変更レバー２段階）が観られる。これは前多回転中に定着ローラの熱が定着
ニップを伝わり加圧ローラに移動するからである。この
熱の移動は定着ニップ幅、加圧ローラの熱伝導率そして
上下ローラの温度差に大きく依存する。

【００２４】以上の結果より本実施形態では図８のよう
に、加圧ローラの前多回転中の温度上昇率を用いる事で
加圧力を判別した。先ず、電源オン、本体外装ドアの開
閉、スリープ等からの立ち上がり時において、前多回転
前の加圧ローラ表面温度Ｐ１を検知する。Ｐ１が４０℃
以下の時、前多回転終了時の加圧ローラ表面温度Ｐ２を
検知し、前多回転中の時間ｔ１を用い前多回転中の加圧
ローラ表面温度の温度上昇率ｘを算出する。その値が
０．７℃／ｓｅｃ以下の時には加圧力軽減させていると
判断し、制御部３８からオペレーションパネル４１又は
ＰＣ４０を通し、ユーザに知らせる。これにより、ユー
ザの意図しない時に加圧力軽減したまま未定着画像を通
紙する事を防止できる。また、温度上昇率が０．７℃／
ｓｅｃより大きい時には通常の加圧状態と判断し、通常
のプリントを開始する。Ｐ１が４０℃以上の時は温度上
昇率から加圧状態を判断する事が困難な為、通常のプリ
ントを行う。

【００２５】又このような事は上述したように、前多回
転中の定着ローラ温度上昇率、前多回転中の時間又は前
多回転終了時の加圧ローラ温度により、多段階加圧力を
判別しても良い。

【００２６】以上より、熱ローラ定着装置において、加
圧ローラの表面温度がある一定以下の時に前多回転中の
定着ローラ又は加圧ローラ温度上昇率そして、前多回転
中の時間を検知する事で多段階の加圧力を判別し、ユー
ザに警告する事で、定着器故障等の弊害を事前に回避す
る事が出来る。

【００２７】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態について説明する。本実施形態では加圧力判別
機能をフィルム加熱方式の加熱定着装置に応用し、加圧
ローラの温度上昇率を検知する事で、加圧ローラの温度
に依存せず、加圧力の判別を可能にした例を示す。本実
施形態を適用する画像形成装置構成で、前記第１の実施
形態と同様である箇所は説明を省略する。図９に本実施
形態で用いた定着装置構成を示す。フィルム加熱方式の
加熱定着装置は、図９の概略図に示すように、耐熱性の
ステイホルダー（支持体）５１に、アルミナや窒化アル
ミ等のセラミックヒーターが加熱部材５２（加熱体、以
下ヒータと記す）として固定されている。また、そのヒ
ータ５２の外側には耐熱性に優れたポリイミド等の薄肉
フィルム５３（以下、定着フィルムと記す）が密着し、
そのフィルムを挟んで不図示の加圧手段により所定のニ
ップ幅のニップ部（定着ニップ部）を形成させて圧接さ
せた弾性加圧ローラ５４を有する。その弾性加圧ローラ
は芯金５５の外側にシリコンゴム等の弾性層５６が形成
され、さらにその外側には離型性に優れたＰＦＡやＰＴ
ＦＥ等のチューブが離型層５７として被せてある。加圧
ローラ５４の熱伝導率は０．５×１０^３Ｗ／℃・ｃｍで
ある。加圧ローラ５４の表面温度を検知するため加圧ロ
ーラ用サーミスタ６１が設置されている。また、ヒータ
５２は通電により加熱され、ヒータ背面に設置されたサ
ーミスタ等の温度検知手段５８が検知するヒータ温度を
不図示の制御部（エンジンコントローラ）へデジタル信
号としてフィードバックすることにより一定の温度に温
調される。ヒータ５２を所定の温度に加熱・温調させ、
定着フィルム５３を矢印の方向に搬送移動させた状態に
おいて、定着フィルム５３と加圧ローラ５４との間に未
定着トナー像を形成担持させた記録材を導入すると、記
録材は定着フィルム５３の面に密着し、その定着フィル
ム５３と一緒に定着ニップ部を挟持搬送される。この定
着ニップ部において、記録材・トナー像がヒータ５２に
より定着フィルム５３を介して加熱されて記録材上のト
ナー像が加熱定着される。定着ニップ部を通った記録材
は定着フィルム５３の面から剥離して搬送される。この
ようなフィルム加熱方式の定着装置を用いたプリンタ、
複写機等の各種画像形成装置は、加熱効率の高さや立ち
上がりの速さにより、待機中の予備加熱の不要化や、ウ
エイトタイムの短縮化など従来の熱ローラ等を用いて加
熱定着させる方式に比べて多くの利点を有している。ま
た、最近高速化により、加圧バネ５９により加圧し、２
００Ｎ程度の加圧力を要するようになってきている。こ
のような定着装置にもジャム処理時等の為に加圧力を軽
減させる機構である加圧力変更レバー６０が設けられる
ようになってきている。

【００２８】本構成においては定着体がフィルムである
が故に瞬時にニップ部が定着温調に到達する。この長所
を生かし加圧ローラの表面温度に依存せず、加圧状態を
判別した実際の結果を以下に示す。従来このような構成
の定着装置は実施形態１で述べたような前多回転が存在
しない。理由は上述した通り定着体がフィルムであるが
故に瞬時にニップ部が定着温調に到達するからである。
このような定着装置において加圧力を判別するために、
電源オン、本体外装ドアの開閉時、加熱手段が消灯して
ある一定の時間以上経過した後の点灯時にセラミックヒ
ータをある一定温度に保ちヒータ５秒間回転させる。そ
れにより、定着フィルムから加圧ローラに熱が移動し、
加圧ローラ温度が変化する。実際の結果を以下の表２に
記す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２のように、実施形態１と同様に加圧状
態においては温度上昇率が高く、加圧力軽減状態におい
ては温度上昇率が低い。

【００３１】このことから本実施形態においても図１０
のようなフローチャートに沿って加圧力軽減状態を検知
する。先ず、電源オン、本体外装ドアの開閉時、加熱手
段が消灯してある一定の時間以上経過した後の点灯時に
加圧ローラの表面温度Ｐ１を検知する。次に、セラミッ
クヒータを２００℃に保ち５秒間定着装置を駆動する。
その後の加圧ローラ表面温度Ｐ２を検知する。以上の結
果から制御部６２からＣＰＵ６３に値が伝達され、加圧
ローラ温度上昇率ｘが算出される。

【００３２】加圧ローラ温度上昇率ｘは初期の加圧ロー
ラ表面温度Ｐ１の値に大きく依存するので、Ｐ１の値に
より加圧力を以下のように判断する。

【００３３】ｉ）Ｐ１≦３０℃で且つｘ≦１０以下の
時、加圧力軽減状態と判断（ｘ＞１０の時は加圧状態）ｉｉ）３０℃＜Ｐ１≦７０℃で尚且つｘ≦５の時、加圧
力軽減状態と判断（ｘ＞５の時は加圧状態）ｉｉｉ）７０℃＜Ｐ１≦１００℃で尚且つｘ≦２．５の
時、加圧力軽減状態と判断（ｘ＞２．５の時は加圧状
態）以上のように、加圧ローラ初期表面温度Ｐ１と加圧ロー
ラ温度上昇率ｘの値により加圧力を判断する。加圧状態
が加圧力軽減状態と判断した際にはオペレーションパネ
ル６４又はＰＣ６５を通してユーザに警告する。

【００３４】また、本実施形態においてはヒータの設定
温度が２００℃であった為、加圧ローラの表面温度が１
００℃までしか加圧状態を判別出来なかった。しかし、
ヒータの設定温度を上げる事により、加圧状態を判別出
来る加圧ローラの表面温度範囲が広がる。

【００３５】以上の事から、本実施形態で適応したフィ
ルム定着装置等の瞬時に定着ニップが一定温度に保てる
ような定着装置において、加圧ローラ表面温度に依ら
ず、加圧ローラ温度上昇率を検知する事で多段階の加圧
状態を判別し、ユーザに警告する事で、定着器故障等の
弊害を事前に回避する事が出来る。

【００３６】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態について説明する。本実施形態では自動加圧力
変更装置を有する熱ローラ定着装置において、加圧ロー
ラの温度上昇率を検知する事で、自動加圧力変更機構の
故障を検知した例について示す。本実施形態を適用する
画像形成装置構成で、前記第１の実施形態と同様である
箇所は説明を省略する。

【００３７】実施形態１と同様に加圧ローラの表面温度
上昇率の値を検知する。その検知した値が自動加圧力変
更機構の動作に対応した値かどうか判別し、自動加圧力
変更機構の故障検知を行い、ユーザに警告する事で加圧
力軽減による弊害を事前に防止する。図１１に本実施形
態で用いた定着装置の概略図を示す。実施形態１と異な
る点は加圧力変更装置がカム４２により自動化されたこ
とである。構成等は実施形態１と全く同じであるので、
加圧ローラ温度上昇率は通常の加圧状態、加圧力変更状
態つまり、加圧力軽減状態は表１と同じ値を示す事とす
る。ユーザ又は制御部により、加圧力軽減の指令が出た
時には制御部３８が加圧状態を記憶しておく。加圧力変
更の指令がでるとソレノイド４３が矢印方向に移動し、
加圧力変更カム４２が９０度回転し、定着ローラ２２と
加圧ローラ２３の軸間を広げる。これにより加圧力を軽
減している。このような機構において、ソレノイドの電
気的な、或いはカムの故障等により、用途に反して加圧
力変更カム４２が加圧力を軽減した状態のままで戻らな
くなった時、プリントされると未定着画像により定着装
置が故障する可能性がある。そこで、加圧ローラ温度上
昇率により加圧状態を判断し、先ほど記憶した加圧状態
になっているか制御部３８で照合する。照合と一致すれ
ば通常プリントを行う。一致しない場合にはユーザに定
着装置故障を警告する。

【００３８】以上の構成において、本実施形態では図１
２のように、加圧ローラの前多回転中の温度上昇率を用
いる事で自動加圧力変更機構故障を判別した。先ず、電
源オンオフ、本体外装ドアの開閉、スリープからの立ち
上がり時、加圧ローラの表面温度Ｐ１を検知する。表面
温度Ｐ１が４０℃以下の時、前多回転終了時の加圧ロー
ラ表面温度Ｐ２を検知し、前多回転中の時間ｔ１を用い
前多回転中の加圧ローラ表面温度の温度上昇率を算出す
る。その値が０．７℃／ｓｅｃ以下の時には加圧力軽減
させていると判断し、制御部３８と加圧状態の照合を行
う。照合した結果、加圧力軽減状態で一致すれば故意的
な加圧力軽減状態と判断し、加圧力軽減状態でのプリン
トを行う。しかし、不一致の場合は自動加圧力変更装置
の故障と判断しオペレーションパネル４１又はＰＣ４０
を通し、ユーザに知らせる。また、温度上昇率が０．７
℃／ｓｅｃより大きい時には通常の加圧状態と判断し、
通常のプリントを開始する。

【００３９】以上により、加圧ローラ表面温度の温度上
昇率を検知し、その値により加圧力変更機構の状態を判
断し、制御部と認識が異なる場合にはオペレーションパ
ネル４１又はＰＣ４０を用いユーザに知らせる事で自動
圧力変更装置の故障による弊害を未然に防ぐ事が可能と
なる。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明したように、第１の発明は、
定着ローラ又は加圧ローラの温度上昇率、又は前多回転
時間を検知する事により、熱ローラ定着装置の手動によ
る多段階の加圧状態を判断し、加圧力変更機構の戻し忘
れを防止し、加圧力変更機構の戻し忘れによる定着装置
故障等の弊害を未然に防止できるという効果がある。

【００４１】第２の発明は、本実施形態で適応したフィ
ルム定着装置等の瞬時に定着ニップが一定温度に保てる
ような定着装置において、加圧ローラ表面温度に依存せ
ず、定着ニップを一定温度に保ち一定時間駆動し、その
際の加圧ローラの温度上昇率を検知し、ユーザに加圧状
態を警告する事で、手動による加圧力変更機構の戻し忘
れを防止し、定着装置故障等の弊害を未然に防止できる
という効果がある。

【００４２】第３の発明は、定着ローラ又は加圧ローラ
の温度上昇率、又は前多回転時間を検知する事により、
加圧状態を判断し、自動加圧力変更装置の故障を検知
し、自動加圧力変更装置の故障による定着装置故障等の
弊害を未然に防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概略図。

【図２】実施形態１で用いられた熱ローラ定着装置の概
略図。

【図３】実施形態１で用いられた２段階の加圧力軽減を
行った定着装置の概略図。

【図４】実施形態１で用いられた１段階の加圧力軽減を
行った定着装置の概略図。

【図５】実施形態１で用いられた加圧状態における上下
ローラの温度推移模式図。

【図６】実施形態１で用いられた１段階の加圧力軽減を
行った上下ローラの温度推移模式図。

【図７】実施形態１で用いられた２段階の加圧力軽減を
行った上下ローラの温度推移模式図。

【図８】実施形態１で用いられたフローチャート。

【図９】実施形態２で用いられたフィルム定着装置の概
略図。

【図１０】実施形態２で用いられたフローチャート。

【図１１】実施形態３で用いられた熱ローラ定着装置の
概略図。

【図１２】実施形態３で用いられたフローチャート。

【図１３】従来例で用いられた熱ローラ定着装置の概略
図１。

【図１４】従来例で用いられた熱ローラ定着装置の概略
図２。

───────────────────────────────────────────────────── 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 ３３５Ｈ０５Ｂ 3/00 ３３５ (72)発明者弓納持貴康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 (72)発明者小原泰成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） 2H033 AA29 BA06 BA32 BB03 BB05 BB13 BB14 BB15 BB18 BB29 BB30 BB34 BB35 BE03 CA03 CA05 CA07 CA27 CA32 CA39 3K058 AA22 AA97 BA18 CA12 CA28 CA61 CB15 CB25 CF01 DA02 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着画像を担持する記録媒体を、互い
に圧接回転する定着体及び加圧体によって挟持搬送しな
がら加熱及び加圧する事により、上記未定着画像を上記
記録媒体に定着させる定着装置において、定着体及び加圧体の温度を各々独立に検知する温度検知
手段と、加圧体の加圧力変更手段と、定着体を回転しな
がら、定着体或いは加圧体の温度を目標温度まで加熱制
御する制御手段を備えた装置において、上記目標温度までの加熱時の、加熱時間から、或いは上
記加圧体の温度検知手段による検知温度の変化率から、
加圧体の加圧力を判別する事を特徴とする定着装置。
【請求項２】未定着画像を担持する記録媒体を、互い
に圧接回転する定着体及び加圧体によって挟持搬送しな
がら加熱及び加圧する事により、上記未定着画像を上記
記録媒体に定着させる定着装置において、定着体の温度を検知する温度検知手段と、加圧体の加圧
力変更手段と、定着体を回転しながら、定着体の温度を
目標温度まで加熱制御する制御手段を備えた装置におい
て、上記目標温度までの加熱時の、加熱時間から、或いは上
記定着体の温度検知手段による検知温度の変化率から、
加圧体の加圧力を判別する事を特徴とする定着装置。
【請求項３】未定着像を担持する記録媒体をニップ部
の加熱用回転体と加圧用回転体によって挟持搬送しなが
ら加熱及び加圧する事により上記未定着像を上記記録媒
体に定着させる画像形成装置で、固定配置された加熱体
と、該加熱体に内面が接触して摺動する加熱用回転体
と、該加熱用回転体は厚みが２０〜１５０μｍの薄肉の
加撓性を有するエンドレスフィルムからなり、該エンド
レスフィルムの表面には離型層が形成されており、上記
加熱用回転体を介して加熱体とニップ部を形成する加圧
用回転体と、加圧体の加圧力変更手段と、上記加圧用回
転体の温度を検知する温度検知手段と、上記加圧用回転
体を一定時間回転させる定着装置において、上記加圧用回転体を一定時間回転させた時に、上記加圧
体の温度検知手段による検知温度の変化率から、加圧体
の加圧力を判別する事を特徴とする定着装置。
【請求項４】前記加圧力変更手段は多段階に加圧力を
変更する事が可能な部材であることを特徴とする請求項
１、請求項２、請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】前記加圧力変更手段が自動の加圧力変更
機能であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求
項３に記載の定着装置。
【請求項６】前記温度検知手段が温度検知するタイミ
ングは電源の投入時、外装部材の開閉時、加熱手段が消
灯してある一定の時間以上経過した後の点灯時であるこ
とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３に記載の
定着装置。