JP2003215973A - 定着装置及びこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着体と加圧体との間の加圧力が解除された
状態で記録材が定着処理されることによる画像不良やジ
ャム、装置の故障等の発生を防止することができる定着
装置及びこれを備える画像形成装置を提供する。 【解決手段】 トルク出力手段３８が、定着ローラ２２
の回転駆動トルクを検知し、定着ローラ２２の所定時間
当りの回転数が所定回転数以上であるか否かを検知し、
制御部３９が、トルク出力手段３８によって検知された
回転駆動トルクが上記所定回転駆動トルク以下であり且
つトルク出力手段３８によって定着ローラ２２の所定時
間当りの回転数が上記所定回転数以上であると検知され
た場合に、定着ローラ２２と加圧ローラ２３との間の加
圧力が上記所定加圧力以下であると判断して定着ローラ
２２と加圧ローラ２３との間の加圧状態を報知する。

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、電子写真方式を採用する画像形成
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られた定着装置
にあっては、未定着像たるトナー像を担持する記録材た
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。

【０００５】ここで、従来の定着装置の一例として熱ロ
ーラ定着装置について図１８に基づいて詳しく説明す
る。図１８は、かかる熱ローラ定着装置の概略構成を示
す断面図である。

【０００６】かかる熱ローラ定着装置は、図１８に示す
ように、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ヒータ１０２と、定着ロー
ラ１００の温度を検知する温度検知手段たる温調サーミ
スタ１０４と、定着ローラ１００用、加圧ローラ１０１
用のための分離爪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１０
４は非画像領域に設置されている。

【０００７】定着ローラ１００は、中空のアルミニウ
ム、鉄、ステンレススティール等の芯金１０９の上に、
接着層としてのプライマー層（図示せず）、更にその上
にフッ素樹脂層１１０を有して構成されている。上記プ
ライマー層の厚さは、５〜２０ｍｍが適当であり、フッ
素樹脂層１１０の厚さは３０〜７０ｍｍ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１
１０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１０９と
の間にシリコンゴム層を設けてもよい。

【０００８】加圧ローラ１０１は、中空のアルミニウ
ム、鉄、ステンレススティール等の芯金１１１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を被膜して構成されている。このＰＦＡ
樹脂チューブ１１３には、加圧ローラ１０１からのバイ
アス効果を高めるために抵抗値が１０⁴〜１０¹²Ω・ｃ
ｍとなるように、カーボンを混合したものを用いてい
る。

【０００９】加圧ローラ１０１は加圧バネ１１４により
定着ローラ１００に圧接されている。

【００１０】従来では、加圧力の強い（５００Ｎ程度）
場合には、加圧力変更手段たる加圧力変更レバー１１５
を設置していることが多い。加圧力変更レバー１１５を
図１９に示すように引き上げると定着ローラ１００と加
圧ローラ１０１の軸間距離が広がり加圧力を軽減するこ
とができる。加圧力を軽減する主な理由は、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。

【００１１】更に、最近では、自動加圧力変更装置、つ
まり加圧力変更レバーの動作が自動化されているものが
ある。図１３にこの自動加圧力変更装置を備えた画像形
成装置を示す。

【００１２】定着ローラと加圧ローラとの間の加圧力を
変更する際、所定の操作、例えばパーソナルコンピュー
タ（ＰＣ）又はオペレーションパネルより加圧力軽減又
は加圧力を通常に戻す等の指示がなされると、制御装置
を経由しソレノイドが矢印方向に移動し、カムが９０°
回転することで加圧力を変更する。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、記録材通紙時のみ
加圧する等を行うことで、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。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では次に示すような欠点があった。

【００１４】定着ローラと加圧ローラとの間の加圧力を
変更する方法は、ユーザが加圧力変更レバーを加圧バネ
の加圧力に抗して操作し、加圧力変更レバーが図１９に
示すように加圧力変更位置で保持される構成になってお
り、再び上記定着ローラと上記加圧ローラとの間の圧接
を元に戻すためには、ユーザが加圧力変更レバーを変更
前の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ことが起こり得る。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こともある。

【００１５】又、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、定着ローラと加圧ローラとの
間の加圧力を軽減した状態で自動加圧力変更装置が故障
した場合、上述した状況と同様にして定着装置が故障す
る可能性がある。

【００１６】そこで、本発明は、定着体と加圧体との間
の加圧力が解除された状態で記録材が定着処理されるこ
とによる画像不良やジャム、装置の故障等の発生を防止
することができる定着装置及びこれを備える画像形成装
置の提供を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、所定加圧力で互いに圧接し所定回転駆動トルクで
回転する定着体及び加圧体を備え、未定着像を担持する
記録材を該定着体及び該加圧体によって挟持搬送しなが
ら加熱及び加圧することにより上記未定着像を上記記録
材に定着させる定着装置であって、上記定着体と上記加
圧体との間の加圧力を可変とする加圧力可変手段を備え
ている定着装置において、定着体又は加圧体の回転駆動
トルクを検知する駆動トルク検知手段と、上記定着体又
は上記加圧体の所定時間当りの回転数が所定回転数以上
であるか否かを検知する回転検知手段と、上記駆動検知
手段によって検知された回転駆動トルクが上記所定回転
駆動トルク以下であり且つ上記回転検知手段によって上
記定着体又は上記加圧体の所定時間当りの回転数が上記
所定回転数以上であると検知された場合に、定着体と加
圧体との間の加圧力が上記所定加圧力以下であると判断
して上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態を報知す
る報知手段とを備えるという第一の発明によって達成さ
れる。

【００１８】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、定着体又は加圧体は、電源から電力を受
けて回転駆動力を発生させる駆動手段によって回転駆動
され、駆動トルク検知手段は、上記電源から該駆動手段
への電流値に基づき上記定着体又は上記加圧体の回転駆
動トルクを検知するようになっているという第二の発明
によっても達成される。

【００１９】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明又は第二の発明において、加圧力可変手段は、上
記定着体と上記加圧体との間の加圧力を多段階に可変と
するという第三の発明によっても達成される。

【００２０】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、加圧力可変手
段は、所定の操作により自動的に定着体と加圧体との間
の加圧力を変更するようになっているという第四の発明
によっても達成される。

【００２１】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第四の発明のいずれかにおいて、定着体及び
加圧体は、温度検知手段によってそれぞれ独立して表面
温度を検知されているという第五の発明によっても達成
される。

【００２２】又、本出願によれば、上記目的は、第五の
発明において、報知手段は、温度検知手段によって検知
された温度と駆動トルク検知手段によって検知された回
転駆動トルクとに対応して定着装置の寿命を検知するよ
うになっているという第六の発明によっても達成され
る。

【００２３】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第六の発明のいずれかにおいて、駆動トルク
検知手段は、回転検知手段を兼ねているという第七の発
明によっても達成される。

【００２４】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第七の発明のいずれかにおいて、報知手段は、
駆動トルク検知種段によって検知された回転駆動トルク
が所定値以下であり且つ定着体と加圧体との間の加圧力
が所定加圧力以下であると判断した際に、加圧力可変手
段が故障である旨を報知するようになっているという第
八の発明によっても達成される。

【００２５】更に、本出願によれば、上記目的は、一連
の画像形成プロセスによって画像を記録材に記録する画
像形成装置であって、第一の発明乃至第八の発明のいず
れかの定着装置を備えるという第九の発明によっても達
成される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に関して
添付図面に基づいて説明する。

【００２７】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態について説明する。

【００２８】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。

【００２９】かかる画像形成装置は、図１に示すよう
に、潜像を担持可能な感光ドラム３、半導電性のゴムか
らなるローラ帯電器４、トナー６により感光ドラム３上
の潜像を現像する現像装置５、廃トナーを感光ドラム３
上から除去するクリーナー８等の主たる画像形成手段を
内蔵したプロセスカートリッジ１０と、画像情報に応じ
て発信されるレーザー光を感光ドラム３に対して照射及
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１と、定着装置１８とを備えている。

【００３０】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から発信されたレーザー光がミラー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。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。

【００３１】一方、給紙カセット１１内の記録材（秤量
６４〜１２８ｇ）１２は、給紙ローラ１３により一枚ず
つ分離され、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、記録
材１２が到達するまで停止しており、これに記録材１２
の先端が突き当たることにより、記録材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、記録
材１２を感光ドラム３と転写ローラ７との間の転写部へ
と搬送する。尚、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、記録材の長さを検知する。

【００３２】上述のようにして上記転写部に搬送された
記録材１２は、転写ローラ７からトナーと逆極性の電荷
を記録材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記録材１２に転写される。

【００３３】このトナー像を転写された記録材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は記録材１２上の未定着
トナー像を熱及び圧力で記録材１２上に溶解、固着させ
ることにより定着画像とする。

【００３４】画像定着後の記録材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又は排紙トレイ２１に排出される。

【００３５】次に、定着装置１８について図２に基づい
て詳しく説明する。

【００３６】図２は、定着装置１８の概略構成を示す断
面図である。

【００３７】本実施形態では、定着体と加圧体との間の
加圧力を２段階に変更可能な機能を有し、上記定着体又
は上記加圧体の回転駆動トルクを２段階に切換可能な定
着装置において、定着体と加圧体との間の加圧状態を判
別した例について述べる。

【００３８】定着装置１８は、定着体たる定着ローラ２
２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ヒータ２４
と、定着ローラ２２の温度を検知する温度検知手段たる
温調サーミスタ２６と、定着ローラ２２用、加圧ローラ
２３用のための分離爪３３，３４と、定着入り口ガイド
３０とを備えている。

【００３９】本実施形態では、温調サーミスタ２６は非
画像領域に設置している。又、本実施形態では、定着ロ
ーラ２２で回転駆動し、加圧ローラ２３は定着ローラ２
２に従動回転するようになっている。

【００４０】定着ローラ２２は、複数のギアからなるギ
ヤ４０を介して、駆動トルク検知手段且つ回転検知手段
たるトルク出力手段３８からの回転駆動力により回転駆
動されるようになっている。ギヤ４０は、報知手段たる
制御部３９によりトルク出力手段３８から２段階に切換
可能な回転駆動トルクを定着ローラ２２にかけるために
設置されるものである。

【００４１】本実施形態の定着装置は、Ａ３（２９７ｍ
ｍ）幅を最大通紙サイズとする記録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。

【００４２】ヒータ２４は、１２０Ｖ入力時における定
格出力が１０００Ｗであり、ヒータ配光が通紙基準に対
して対称な分布になっている。

【００４３】定着ローラ２２は、アルミニウムの芯金２
８と、芯金２８を被覆して表層を形成するＰＦＡの離型
層２９とを有しており、直径５２ｍｍ、厚さ３.０ｍｍ
のローラである。

【００４４】加圧ローラ２３は、ステンレスの芯金３７
と、芯金３７上に形成されるシリコンスポンジの弾性層
３１と、弾性層３１条に形成されて表層をなすＰＦＡの
離型層であるＰＦＡ樹脂チューブ３２とを有しており、
直径４８ｍｍ、製品硬度６０°であり、加圧ローラ２３
の熱伝導率は０.７×１０³Ｗ／℃・ｃｍであり、加圧バ
ネ３５により８００Ｎの加圧力をかけることで定着ロー
ラ２２との間に８.０ｍｍのニップ幅が形成されるよう
になっている。

【００４５】本実施形態の定着装置１８は、上述の構成
において、Ａ４横送りで５０枚／分のプリントが可能で
ある。

【００４６】本実施形態における定着装置１８には、定
着ローラ２２と加圧ローラ２３との間の加圧力を可変と
する加圧力可変手段たる加圧力変更レバー３６が備えら
れている。図３に示すように加圧力変更レバー３６を鉛
直上向きに押し上げることで上記加圧力を軽減すること
ができ、ジャム処理時のユーザビリティー向上、封筒の
皺防止等が可能となる。

【００４７】次に、本実施形態における定着ローラ２２
と加圧ローラ２３との間の加圧状態による、定着ローラ
２２の回転駆動トルクと加圧ローラ２３の温度との関係
について述べる。

【００４８】常温放置状態の際、定着ローラ２２の回転
駆動時にかかるトルクは、通常の加圧力の時３．９Ｎ・
ｃｍ（０.４ｋｇｆ・ｃｍ）であり、加圧力を軽減した
図３の時のそれは０．１９６Ｎ・ｃｍ（０.０２ｋｇｆ
・ｃｍ）である。このように定着ローラ２２の回転駆動
トルクは定着ローラ２２と加圧ローラ２３との間の加圧
力、加圧ローラ硬度、定着ニップに大きく依存する。

【００４９】図４に、定着ローラ２２と加圧ローラ２３
との間の加圧状態に対する、加圧ローラ２３の温度と定
着ローラ２２の回転駆動トルクとの関係を示す。

【００５０】図４に示すように、定着ローラ２２の回転
駆動トルクと加圧ローラ２３の温度との間には一定の関
係がある。又、通常の定着ローラ２２と加圧ローラ２３
との間の加圧状態における定着ローラ２２の回転駆動ト
ルクは定着ローラ２２と加圧ローラ２３との間の加圧力
を軽減した状態におけるそれに比べ数十倍の違いがあ
る。

【００５１】ここで、本実施形態における定着ローラ２
２と加圧ローラ２３との間の２段階の加圧状態を検知す
る方法について説明する。

【００５２】本実施形態では、トルク出力手段３８とし
て１Ｎ・ｃｍと１０Ｎ・ｃｍの２段階のトルクのいずれ
かに切換可能なモータ（図示せず）が使用されている。
このモータのトルク値は定着装置の構成に依るが、本実
施形態では初期トルクは加圧力を軽減した状態でのトル
ク最大値にマージンを見込み１Ｎ・ｃｍとし、次のトル
ク値は加圧力が通常の時の最大値にマージンを見込み１
０Ｎ・ｃｍとした。

【００５３】ここで、本実施形態における定着ローラ２
２と加圧ローラ２３との間の加圧状態の判別動作につい
て図５のフローチャートに基づき説明する。

【００５４】先ず、制御部３９は、定着ローラ２２に１
Ｎ・ｃｍの回転駆動トルクがかかるようトルク出力手段
３８を駆動させ、定着ローラ２２が回転した（所定時間
当りの回転数が所定回転数以上）とトルク出力手段３８
が認識した時、報知手段（図示せず）は、定着ローラ２
２と加圧ローラ２３との間の加圧力が図３に示すように
軽減されていると認識し、ユーザに加圧力が軽減されて
いることを警告する。一方、定着ローラ２２が回転駆動
しないとトルク出力手段３８が認識した時は、図２に示
すように定着ローラ２２と加圧ローラ２３との間の加圧
力は通常の状態と認識し、通常の回転駆動トルク１０Ｎ
・ｃｍをかけ、プリントする。このように、上記報知手
段がユーザに定着ローラ２２と加圧ローラ２３との間の
加圧力が軽減されていることを警告することで、オフセ
ットトナーによるジャム、爪汚れ、定着ローラ汚れを未
然に防ぐことができる。

【００５５】よって、上述したように、本実施形態によ
れば、２段階に定着体と加圧体との間の加圧力を変更で
きる加圧力可変手段を有する定着装置において、定着体
と加圧体との間の加圧状態を認識し、これをユーザに警
告することで、定着装置等の弊害を事前に回避すること
ができる。

【００５６】尚、本実施形態では熱ローラ定着装置につ
いて説明したが、定着体と加圧体との間の加圧力可変機
構が設けられているＩＨ定着装置等の定着装置に応用で
きることは言うまでもない。

【００５７】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、上述の第一の実施携帯
と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を
省略する。

【００５８】本実施形態では、定着体と加圧体との間の
加圧力を多段階に可変とする加圧力可変手段を有する定
着装置において、定着体を回転駆動する駆動手段への電
流値に基づき上記定着体と上記加圧体との間の加圧力状
態を判別することを可能にした例について説明する。

【００５９】図６に基づき本実施形態の定着装置につい
て説明する。

【００６０】本実施形態の定着装置は、定着体と加圧体
との間の加圧力が３段階に可変となっている。つまり、
本実施形態では、加圧力可変手段たる加圧力変更レバー
３６が図６に示すような形状をなしている。このような
定着装置は次のような条件下において多段階の加圧力変
更レバー３６を用い上記加圧力を軽減させる場合があ
る。

【００６１】上記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。通常の上記加圧力は８００Ｎ
であり、ニップ幅が８ｍｍ程度であるような高い加圧力
を定着ローラ２２と加圧ローラ２３の間にかけた状態で
の定着ローラ２２は回転に要する回転駆動トルクが高い
ため、ユーザは定着ニップに挟まった記録材を安全にジ
ャム処理することが困難になる。そこで、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。その様にする為、図７のように加圧力変更レバーを
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。

【００６２】又、上記加圧力を軽減或いは解除の別の目
的は、Ｃセット防止である。Ｃセットとは、本実施形態
の場合、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を加圧状態で放置しておく
と、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、加圧力を変更しても弾性層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７に示すような、ジ
ャム処理時と同様、加圧力変更レバー３６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、加
圧力変更レバー３６を２段階押し下げることで、定着ロ
ーラ２２と加圧ローラ２３との間の加圧力は１０Ｎ程度
になり、定着ニップ幅が約１ｍｍ程度になる。

【００６３】更に、封筒等の場合には上記加圧力を軽減
して記録材をニップ部に通紙させることで定着画像の皺
が軽減できる。このような場合には図８に示すように加
圧力変更レバー３６を手動により１段階押し下げる。加
圧力変更レバー３６を１段階押し下げることで、定着ロ
ーラ２２と加圧ローラ２３との間の加圧力は２００Ｎ程
度になり、定着ニップ幅が約４ｍｍ程度になる。上述の
ように目的に応じ、多段階に定着ローラ２２と加圧ロー
ラ２３との間の加圧力を変更することで様々な利点があ
る。

【００６４】上述のような構成において、定着ローラ２
２と加圧ローラ２３との間の各加圧力と各加圧力状態に
おけるニップ幅、定着ローラ２２の回転時の回転駆動ト
ルク、この回転駆動トルク時におけるトルク出力手段３
８の駆動電流の値を表１に示す。表１において、各値は
常温（２４℃）、トルク出力手段３８として２４Ｖモー
タを用いたときの値である。

【００６５】

【表１】

【００６６】又、上述の第一の実施形態と同様、定着ロ
ーラ２２の回転駆動に要するトルク出力手段３８の電流
値と加圧ローラ２３の温度との関係は、図９に示すよう
に、ほぼ一定の関係がある。

【００６７】ここで、本実施形態における定着ローラ２
２と加圧ローラとの間の３段階の加圧状態を検知する方
法について、図１０に示すフローチャートに基づき説明
する。

【００６８】先ず、制御部３９はトルク出力手段３８へ
の電流を図９に示すように最小値１ｍＡから徐々に上げ
ていき、報知手段（図示せず）は、定着ローラ２２が回
転した（所定時間当りの回転数が所定回転数以上）とき
の電流値を読み取りその電流値から定着ローラ２２と加
圧ローラとの間の加圧状態を認識する。つまり、上記報
知手段は、トルク出力手段３８の駆動時の電流値が５０
ｍＡ以下の時には上記加圧状態は加圧力軽減状態２（図
７参照）であり、上記電流値が５０ｍＡ以上２００ｍＡ
以下の時には上記加圧状態は加圧力軽減状態１（図８参
照）であり、上記電流値が２００ｍＡ以上の時には上記
加圧状態は通常の状態（図６参照）であると判断する。

【００６９】上記報知手段は、上述したように定着ロー
ラ２２と加圧ローラ２３との間の加圧状態を判別し、定
着ローラ２２と加圧ローラ２３との間の加圧力が軽減さ
れていると認識した際は、ユーザに上記加圧力が軽減さ
れていることを警告する。一方、上記報知手段は、上記
加圧力が軽減されていないと認識した時は、図６に示す
ように上記加圧力は通常の状態と認識し、プリントす
る。このように、ユーザに上記加圧力が軽減されている
ことを警告し、オフセットトナーによるジャム、爪汚
れ、ローラ汚れを未然に防ぐことができる。

【００７０】又、更に、図１１に示すように定着ローラ
２２と加圧ローラ２３との間の加圧状態を多段階に可変
とする加圧力変更レバー５１を有する定着装置において
は、加圧ローラ２３の温度、定着ローラ２２と加圧ロー
ラ２３との間の加圧状態、トルク出力手段３８への電流
値の関係は図１２に示すように複雑になる。そこで、本
実施形態では、上記加圧力状態をより正確に精度良く認
識するため、加圧ローラ２３の温度を検知する温度検知
手段たるサーミスタ（図示せず）が設けられている。加
圧ローラ２３のための該サーミスタを設けることで、図
１２に示すような加圧ローラ２３の温度とトルク出力手
段３８への電流値との関係に基づきより精度良く上記加
圧状態を認識することでができる。

【００７１】よって、上述したように、本実施形態によ
れば、より正確に定着体と加圧体との間の加圧状態を認
識し、ユーザに定着体と加圧体との間の加圧力が軽減さ
れていることを警告し、オフセットトナーによるジャ
ム、爪汚れ、ローラ汚れを未然に防ぐことができる。

【００７２】尚、本実施形態では熱ローラ定着装置につ
いて説明したが、定着体と加圧体との間の加圧力可変機
構が設けられているＩＨ定着装置等の定着装置に応用で
き、又、上述の第一の実施形態と同様、定着体の回転駆
動トルクにより上記加圧状態を判別することが可能なこ
とは言うまでもない。

【００７３】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について説明する。尚、上述の第一の実施携帯
と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を
省略する。

【００７４】本実施形態では、所定の操作により自動的
に定着体と加圧体との間の加圧力を可変とする加圧力可
変手段を有する熱ローラ定着装置において、定着体の回
転駆動トルク値を検知することで、加圧力可変手段の故
障を検知する例について説明する。

【００７５】つまり、上述の第一の実施形態と同様に定
着体の回転駆動トルク値が検知される。その検知した値
が加圧力可変手段たる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、上記自動加圧力変更機構の故障
検知を行い、ユーザに警告することで、定着体と加圧体
との間の加圧力軽減による弊害を事前に防止する。

【００７６】図１３に本実施形態の定着装置の概略図を
示す。

【００７７】上記定着装置にあっては、上述の第一の実
施形態と異なる点は定着ローラ２２と加圧ローラ２３と
の間の加圧力の変更がカム４２により自動化されたこと
である。ここでは、他の構成等は第一の実施形態と同様
であるので、定着ローラ２２の回転駆動トルクは通常の
加圧状態、加圧力変更状態（つまり加圧力軽減状態）は
図４に示すグラフと同じ値を示すこととする。

【００７８】ユーザよりパーソナルコンピュータ（以
下、ＰＣという）５２やオペレーションパネル（以下、
ＯＰという）５３を通じて、定着ローラ２２と加圧ロー
ラ２３との間の加圧力軽減の指令がなされた時には報知
手段たる制御部４１が定着ローラ２２と加圧ローラ２３
との間の加圧状態を記憶しておく。上記加圧力変更の指
令がなされるとソレノイド４３が図１３に示す矢印方向
に移動し、加圧力変更のためのカム４２が９０度回転
し、定着ローラ２２と加圧ローラ２３との軸間を広げ
る。これにより上記加圧力を軽減している。

【００７９】本実施形態では、上述の構成において、定
着ローラ２２の回転駆動トルク値に基づき自動加圧力変
更機構の故障を判別する。本実施形態における上記加圧
力状態を判別するためのシーケンスについて図１４に示
すフローチャートに基づき説明する。

【００８０】先ず、定着ローラ２２の回転駆動トルク値
を検知する。本実施形態の報知手段（図示せず）は、こ
のトルク値が１Ｎ・ｃｍ以下の時には加圧力軽減させて
いると判断し、制御部４１と上記加圧状態の照合を行
う。この照合の結果、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ＯＰ５３又はＰＣ５２によって、ユーザ
に上記故障である旨を知らせる。又、定着ローラ２２の
回転駆動トルク値が１Ｎ・ｃｍ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。

【００８１】よって、上述したように、本実施形態によ
れば、自動圧力変更装置の故障による弊害を未然に防ぐ
ことが可能となる。

【００８２】尚、本実施形態では熱ローラ定着装置につ
いて説明したが、定着体と加圧体との間の加圧力可変機
構が設けられているＩＨ定着装置等の定着装置に応用で
き、又、上述の第二の実施形態と同様、定着体の回転駆
動に要する電流値により上記加圧状態を判別することが
可能なことは言うまでもない。

【００８３】（第四の実施形態）次に、本発明の第四の
実施形態について説明する。尚、上述の第一の実施携帯
と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を
省略する。

【００８４】本実施形態では、加圧体の表面温度を検知
する温度検知手段と、定着体の回転駆動トルクを検知す
るトルク検知手段とを有する熱ローラ定着装置におい
て、加圧体の表面温度と定着体の回転駆動トルク値の値
とに基づき、定着装置の寿命を検知した例について説明
する。

【００８５】本実施形態の定着装置を図１５に示す。

【００８６】本実施形態では、定着装置の寿命を加圧ロ
ーラ硬度低下により検知した例を示す。それには正確な
加圧状態を検知する必要があるので、本実施形態の定着
装置には、図１５に示すように加圧ローラ２３の表面温
度を検知するサーミスタ２７が設けられている。

【００８７】ここで、定着装置の初期（通紙していない
新品）と耐久中（Ａ４紙３０万枚通紙後）による、加圧
ローラ２３の表面温度と定着ローラ２２の回転駆動トル
ク値との関係を示すグラフを図１６に示す。

【００８８】上述の実施形態でも説明したように定着ロ
ーラ２２の回転駆動トルクは定着ローラ２２及び加圧ロ
ーラ２３によるニップ、加圧力、加圧ローラ２３の硬度
に大きく依存する。そのため、図１６に示すように、硬
度低下した耐久後の加圧ローラは定着ローラの回転に要
する回転駆動トルクを上昇させる。そこで、この現象を
利用し、定着装置の寿命を定着ローラの駆動トルクと加
圧ローラの表面温度により検知する。

【００８９】ここで、定着装置の寿命を定着ローラの回
転駆動トルクと加圧ローラの表面温度により検知した具
体的なシーケンスについて説明する。

【００９０】先ず、加圧ローラの温度が検知される。同
時に定着ローラ２２が回転した（所定時間当りの回転数
が所定回転数以上）時のトルク値が検知される。そし
て、加圧ローラの温度と定着ローラの回転駆動トルク値
から寿命が判断される。その寿命判断については、次の
式ａを満たす時に定着装置が寿命であると判断される。

【００９１】つまり、定着ローラの回転駆動トルク値を
Ｆｆ、加圧ローラの表面温度をＴｐとしたとき、 （式ａ） Ｆｆ≧Ｔｐ+１４５ を満たすときに定着装置が寿命であると判断される。

【００９２】定着装置の寿命と判断するのは図１６で定
着ローラの回転駆動トルクが直線ａ以上の時である。つ
まり、図１７に示すようなフローチャートになる。

【００９３】よって、上述したように、本実施形態によ
れば、定着ローラの回転駆動トルク値Ｆｆと加圧ローラ
の表面温度Ｔｐとの各々の値を検知し、制御部３９で式
ａに代入し、式ａが成立すれば定着装置は寿命と判断
し、ＰＣ５３又はＯＰ５２によって、ユーザに警告する
ことで、定着装置の寿命による弊害を未然に防ぐことが
可能となる。

【００９４】尚、本実施形態では熱ローラ定着装置につ
いて説明したが、定着体と加圧体との間の加圧力可変機
構が設けられているＩＨ定着装置等の定着装置に応用で
き、又、上述の第二の実施形態と同様、定着体の回転駆
動に要する電流値により上記加圧状態を判別することが
可能なことは言うまでもない。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
一の発明によれば、報知手段が、駆動検知手段によって
検知された回転駆動トルクが所定回転駆動トルク以下で
あり且つ回転検知手段によって定着体又は加圧体の所定
時間当りの回転数が所定回転数以上であると検知された
場合に、定着体と加圧体との間の加圧力が所定加圧力以
下であると判断して上記定着体と上記加圧体との間の加
圧状態を報知するようになっているので、定着体と加圧
体との間の加圧力が解除された状態で記録材が定着処理
されることによる画像不良やジャム、装置の故障等の発
生を防止することができる。

【００９６】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
報知手段が、トルク駆動検知手段によって電源から駆動
手段への電流値に基づき検知された回転駆動トルクが所
定回転駆動トルク以下であり且つ回転検知手段によって
定着体又は加圧体の所定時間当りの回転数が所定回転数
以上であると検知された場合に、定着体と加圧体との間
の加圧力が所定加圧力以下であると判断して上記定着体
と上記加圧体との間の加圧状態を報知するようになって
いるので、定着体と加圧体との間の加圧力が解除された
状態で記録材が定着処理されることによる画像不良やジ
ャム、装置の故障等の発生を防止することができる。

【００９７】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、報知手段が、駆動検知手段によって検知された回転
駆動トルクが所定回転駆動トルク以下であり且つ回転検
知手段によって定着体又は加圧体の所定時間当りの回転
数が所定回転数以上であると検知された場合に、定着体
と加圧体との間の加圧力が所定加圧力以下であると判断
して上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態を報知す
るようになっているので、定着体と加圧体との間の加圧
力が解除された状態で記録材が定着処理されることによ
る画像不良やジャム、装置の故障等の発生を防止するこ
とができる。

【００９８】又、本出願にかかる第四の発明によれば、
報知手段が、駆動検知手段によって検知された回転駆動
トルクが所定回転駆動トルク以下であり且つ回転検知手
段によって定着体又は加圧体の所定時間当りの回転数が
所定回転数以上であると検知された場合に、定着体と加
圧体との間の加圧力が所定加圧力以下であると判断して
上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態を報知するよ
うになっているので、定着体と加圧体との間の加圧力が
解除された状態で記録材が定着処理されることによる画
像不良やジャム、装置の故障等の発生を防止することが
できる。

【００９９】更に、本出願にかかる第五の発明によれ
ば、報知手段が、駆動検知手段によって検知された回転
駆動トルクが所定回転駆動トルク以下であり且つ回転検
知手段によって定着体又は加圧体の所定時間当りの回転
数が所定回転数以上であると検知された場合に、定着体
と加圧体との間の加圧力が所定加圧力以下であると判断
して上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態を報知す
るようになっているので、定着体と加圧体との間の加圧
力が解除された状態で記録材が定着処理されることによ
る画像不良やジャム、装置の故障等の発生を防止するこ
とができる。

【０１００】又、本出願にかかる第六の発明によれば、
報知手段が、駆動検知手段によって検知された回転駆動
トルクが所定回転駆動トルク以下であり且つ回転検知手
段によって定着体又は加圧体の所定時間当りの回転数が
所定回転数以上であると検知された場合に、定着体と加
圧体との間の加圧力が所定加圧力以下であると判断して
上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態を報知するよ
うになっていると共に、報知手段は、温度検知手段によ
って検知された温度と駆動トルク検知手段によって検知
された回転駆動トルクとに対応して定着装置の寿命を検
知するようになっているので、定着体と加圧体との間の
加圧力が解除された状態で記録材が定着処理されること
による画像不良やジャム、装置の故障等の発生を防止す
ることができる。

【０１０１】更に、本出願にかかる第七の発明によれ
ば、報知手段が、駆動検知手段によって検知された回転
駆動トルクが所定回転駆動トルク以下であり且つ回転検
知手段によって定着体又は加圧体の所定時間当りの回転
数が所定回転数以上であると検知された場合に、定着体
と加圧体との間の加圧力が所定加圧力以下であると判断
して上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態を報知す
るようになっているので、定着体と加圧体との間の加圧
力が解除された状態で記録材が定着処理されることによ
る画像不良やジャム、装置の故障等の発生を防止するこ
とができる。

【０１０２】又、本出願にかかる第八の発明によれば、
報知手段が、駆動検知手段によって検知された回転駆動
トルクが所定回転駆動トルク以下であり且つ回転検知手
段によって定着体又は加圧体の所定時間当りの回転数が
所定回転数以上であると検知された場合に、定着体と加
圧体との間の加圧力が所定加圧力以下であると判断して
上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態を報知するよ
うになっていると共に、報知手段は、駆動トルク検知種
段によって検知された回転駆動トルクが所定値以下であ
り且つ定着体と加圧体との間の加圧力が所定加圧力以下
であると判断した際に、加圧力可変手段が故障である旨
を報知するようになっているので、定着体と加圧体との
間の加圧力が解除された状態で記録材が定着処理される
ことによる画像不良やジャム、装置の故障等の発生を防
止することができる。

【０１０３】更に、本出願にかかる第九の発明によれ
ば、報知手段が、駆動検知手段によって検知された回転
駆動トルクが所定回転駆動トルク以下であり且つ回転検
知手段によって定着体又は加圧体の所定時間当りの回転
数が所定回転数以上であると検知された場合に、定着体
と加圧体との間の加圧力が所定加圧力以下であると判断
して上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態を報知す
るようになっているので、定着体と加圧体との間の加圧
力が解除された状態で記録材が定着処理されることによ
る画像不良やジャム、装置の故障等の発生を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す模式的断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に備えられた定着装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【図３】図２の定着装置における定着体と加圧体との間
の加圧力軽減状態を示す図である。

【図４】本発明の第一の実施形態における定着体と加圧
体との間の加圧状態による、定着体の回転駆動トルクと
加圧体の表面温度との関係を示すグラフである。

【図５】本発明の第一の実施形態における定着体と加圧
体との間の加圧状態の判断動作を説明するためのフロー
チャートである。

【図６】本発明の第二の実施形態における定着装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【図７】図６の定着装置における定着体と加圧体との間
の一の加圧力軽減状態を示す図である。

【図８】図６の定着装置における定着体と加圧体との間
の他の加圧力軽減状態を示す図である。

【図９】本発明の第二の実施形態における定着体と加圧
体との間の加圧状態による、定着体を回転駆動するため
の駆動手段への電流値と加圧体の表面温度との関係を示
すグラフである。

【図１０】本発明の第二の実施形態における定着体と加
圧体との間の加圧状態の判断動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１１】本発明の第二の実施形態における定着装置の
他の一例を説明するための図である。

【図１２】図１１の定着装置における定着体と加圧体と
の間の加圧状態による、定着体を回転駆動するための駆
動手段への電流値と加圧体の表面温度との関係を示すグ
ラフである。

【図１３】本発明の第三の実施形態における定着装置の
概略構成を示す模式的断面図である。

【図１４】本発明の第三の実施形態における加圧力可変
手段の故障検知動作を説明するためのフローチャートで
ある。

【図１５】本発明の第四の実施形態における定着装置の
概略構成を示す模式的断面図である。

【図１６】図１５の定着装置における装置の寿命によ
る、定着体を回転駆動するための駆動手段への電流値と
加圧体の表面温度との関係を示すグラフである。

【図１７】本発明の第四の実施形態における定着装置の
寿命検知動作を説明するためのフローチャートである。

【図１８】従来における定着装置の概略構成を示す模式
的断面図である。

【図１９】図１８の定着装置における定着体と加圧体と
の間の加圧力軽減状態を示す図である。

【符号の説明】

１２ 記録材 １８ 定着装置 ２２ 定着ローラ（定着体） ２３ 加圧ローラ（加圧体） ２６ 温調サーミスタ（温度検知手段） ２７ サーミスタ（温度検知手段） ３６ 加圧力変更レバー（加圧力可変手段） ３８ トルク出力手段（駆動手段，駆動トルク検知手
段，回転検知手段） ３９ 制御部（報知手段） ４１ 制御部（報知手段） ５１ 加圧力変更レバー（加圧力変更手段）

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） Ｇ０３Ｇ 21/00 ５１０ Ｇ０３Ｇ 21/00 ５１０

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定加圧力で互いに圧接し所定回転駆動
   トルクで回転する定着体及び加圧体を備え、未定着像を
   担持する記録材を該定着体及び該加圧体によって挟持搬
   送しながら加熱及び加圧することにより上記未定着像を
   上記記録材に定着させる定着装置であって、上記定着体
   と上記加圧体との間の加圧力を可変とする加圧力可変手
   段を備えている定着装置において、定着体又は加圧体の
   回転駆動トルクを検知する駆動トルク検知手段と、上記
   定着体又は上記加圧体の所定時間当りの回転数が所定回
   転数以上であるか否かを検知する回転検知手段と、上記
   駆動検知手段によって検知された回転駆動トルクが上記
   所定回転駆動トルク以下であり且つ上記回転検知手段に
   よって上記定着体又は上記加圧体の所定時間当りの回転
   数が上記所定回転数以上であると検知された場合に、定
   着体と加圧体との間の加圧力が上記所定加圧力以下であ
   ると判断して上記定着体と上記加圧体との間の加圧状態
   を報知する報知手段とを備えることを特徴とする定着装
   置。
2. 【請求項２】 定着体又は加圧体は、電源から電力を受
   けて回転駆動力を発生させる駆動手段によって回転駆動
   され、駆動トルク検知手段は、上記電源から該駆動手段
   への電流値に基づき上記定着体又は上記加圧体の回転駆
   動トルクを検知するようになっていることとする請求項
   １に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 加圧力可変手段は、上記定着体と上記加
   圧体との間の加圧力を多段階に可変とすることとする請
   求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 【請求項４】 加圧力可変手段は、所定の操作により自
   動的に定着体と加圧体との間の加圧力を変更するように
   なっていることとする請求項１乃至請求項３のいずれか
   一項に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 定着体及び加圧体は、温度検知手段によ
   ってそれぞれ独立して表面温度を検知されていることと
   する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の定着
   装置。
6. 【請求項６】 報知手段は、温度検知手段によって検知
   された温度と駆動トルク検知手段によって検知された回
   転駆動トルクとに対応して定着装置の寿命を検知するよ
   うになっていることとする請求項５に記載の定着装置。
7. 【請求項７】 駆動トルク検知手段は、回転検知手段を
   兼ねていることとする請求項１乃至請求項６のいずれか
   一項に記載の定着装置。
8. 【請求項８】 報知手段は、駆動トルク検知種段によっ
   て検知された回転駆動トルクが所定値以下であり且つ定
   着体と加圧体との間の加圧力が所定加圧力以下であると
   判断した際に、加圧力可変手段が故障である旨を報知す
   るようになっていることとする請求項１乃至請求項７の
   いずれか一項に記載の定着装置。
9. 【請求項９】 一連の画像形成プロセスによって画像を
   記録材に記録する画像形成装置であって、請求項１乃至
   請求項８のいずれか一項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。