JP2003345167A

JP2003345167A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003345167A
Application number: JP2002150459A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fuma; 宏史夫馬
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-12-03
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: JP4039124B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成により定着部材に対して所定のサ
イズ以下の転写材を処理する場合、端部の温度上昇の状
態やプリント処理枚数等を判別して定着部材に対して金
属ローラの接離を制御する構成で熱効率の良い画像形成
装置を提供すること。【解決手段】使用される転写材の搬送方向と直交する
方向におけるサイズが所定のサイズ以下であり、かつ、
画像形成指令に応じて作製されたプリント数が所定枚数
以上となったことを制御手段が判別した場合、前記温度
均一化部材の駆動手段を作動せしめ、当該温度均一化部
材を前記定着部材に当接せしめることを特徴とする画像
形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
り画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置に
関し、特に、温度均一化部材の接離についての制御を改
良をした画像形成装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも２つの定着部材である、加熱
源を内包した可回転の加熱ローラと当該加熱ローラに圧
着して設けた加圧ローラとからなる加熱ローラ型定着装
置と呼称される定着装置を有し、当該定着装置に、転写
されたトナー画像を担持する転写材を導き、前記両ロー
ラとの間を通過せしめ、両ローラによる加熱及び加圧作
用により前記トナー画像を前記転写材上に定着するよう
に構成した画像形成装置は公知である。

【０００３】また、前記画像形成装置において、少なく
とも１つの前記定着部材に対して接離可能に設けた温度
均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向に対して直
交する方向の前記定着部材の温度分布を平均化するため
に、前記温度均一化部材を当接および離間させるように
制御する技術も公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の定着装置は、取
り扱い性がよく、また、コンパクト化ができ、更に、安
全性が高い等、極めて有用なものであり、多くの画像形
成装置に組み込まれ、現在でも便利に使用されている。

【０００５】しかしながら、像担持体上に形成したトナ
ー画像を転写材上に転写された後、当該転写材を少なく
とも２部材の定着部材で加熱・加圧する構成の場合、次
のような不都合が生ずる。

【０００６】即ち、定着部材のローラ長に対して使用さ
れる転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが
前記ローラ長に対して小さなサイズの転写材を、連続的
に処理しなければならない場合、前記転写材に対して良
好な定着処理ができても、転写材との接触領域よりも外
側の領域、換言すれば、前記ローラ長の両端部における
温度が過剰に上昇してしまい、この状態でサイズの大き
な転写材を処理すると、温度の境界部に接する転写材上
に光沢ムラが生じてしまう不都合が生ずる。

【０００７】また、高温状態におかれるローラ端部にお
いて、特に、ローラがゴム層を有する場合は、その寿命
が著しく短くなる。

【０００８】前記両端部の温度上昇を防止するために、
使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサ
イズが所定のサイズ以下の転写材の場合に、一律に、温
度均一化部材を、通紙開始に伴い定着部材に対して当接
するか、通紙終了とともに定着部材から離間するという
動作をさせるとエネルギーの無駄な消費になり、熱効率
が悪くなるという問題があった。

【０００９】本発明は、上記点に鑑みてなされたもの
で、主たる目的は、簡単な構成により、定着部材である
ローラ長に対して所定のサイズ以下の転写材を処理する
場合、端部の温度上昇の状態やプリント処理枚数等を判
別して、定着部材に対して、適時に、温度均一部材の接
離を制御するようにした構成で熱効率の良い画像形成装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下に
示す構成要件により達成することができる。

【００１１】（１）像担持体上に形成したトナー画像を
転写材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部
材の定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転
写材上に定着する構成を有する画像形成装置であって、
かつ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能
に設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方
向に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平
均化するように構成した画像形成装置において、使用さ
れる転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが
所定のサイズ以下であり、かつ、画像形成指令に応じて
作製されたプリント数が所定枚数以上となったことを制
御手段が判別した場合、前記温度均一化部材の駆動手段
を作動せしめ、当該温度均一化部材を前記定着部材に当
接せしめることを特徴とする画像形成装置。

【００１２】（２）像担持体上に形成したトナー画像を
転写材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部
材の定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転
写材上に定着する構成を有する画像形成装置であって、
かつ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能
に設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方
向に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平
均化するように構成した画像形成装置において、使用さ
れる転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが
所定のサイズ以下であり、かつ、その場合に形成される
非通紙領域に対応した前記定着部材いずれかの温度が所
定値を越えたことを温度センサの出力を介して制御手段
が判別した場合、前記温度均一化部材の駆動手段を作動
せしめ、当該温度均一化部材を前記定着部材に当接せし
めることを特徴とする画像形成装置。

【００１３】（３）像担持体上に形成したトナー画像を
転写材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部
材の定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転
写材上に定着する構成を有する画像形成装置であって、
かつ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能
に設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方
向に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平
均化するように構成した画像形成装置において、使用さ
れる転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが
所定のサイズ以下である場合、非通紙領域に対応した前
記定着部材いずれかの温度を検知する温度センサの出力
の上昇速度を制御手段により演算し、演算した上昇速度
と、演算時点における前記温度センサの出力とから決定
される時間後に、前記温度均一化部材の駆動手段を作動
せしめ、当該温度均一化部材を前記定着部材に当接せし
めることを特徴とする画像形成装置。

【００１４】（４）像担持体上に形成したトナー画像を
転写材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部
材の定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転
写材上に定着する構成を有する画像形成装置であって、
かつ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能
に設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方
向に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平
均化するように構成した画像形成装置において、使用さ
れる転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが
所定のサイズ以下である場合、非通紙領域に対応した前
記定着部材いずれかの温度を検知する温度センサの出力
の上昇速度を制御手段により演算し、演算した上昇速度
もしくは下降速度からと、演算時点における前記温度セ
ンサの出力と、入力された画像形成指令の残りプリント
数とから、前記定着部材に対する前記温度均一化部材の
当接の可否を決定せしめることを特徴とする画像形成装
置。

【００１５】（５）像担持体上に形成したトナー画像を
転写材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部
材の定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転
写材上に定着する構成を有する画像形成装置であって、
かつ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能
に設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方
向に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平
均化するように構成した画像形成装置において、使用さ
れた転写材の搬送方向と直交する方向におけるサイズが
所定のサイズ以下であり、前記温度均一化部材が前記定
着部材に当接された状態でプリントが終了し、かつ、次
の画像形成指令が入力されている場合であって、非通紙
領域に対応した前記定着部材いずれかの温度が所定値を
越えていることを温度センサの出力を介して制御手段が
判別した場合、前記定着部材に対する前記温度均一化部
材の当接を継続せしめることを特徴とする画像形成装
置。

【００１６】なお、いずれの構成においても、温度均一
化部材を当接する定着部材と端部温度を検知する定着部
材は同一でもよいし、別の部材であってもよく、各部材
の熱容量、熱伝導などにより適宜選択されるものである
が、精度とレスポンスの点から一般的に同一であること
が望ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係わる実施の形態を、以
下、図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は、カラープリンタからなる画像形成
装置１の構成を示す概略図である。図に示すように、１
０は像形成体である感光体ドラム（以下、単にドラムと
いう）、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯
電器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、
１３は各色毎の現像手段である現像器、１４は転写ベル
トである。

【００１９】前記ドラム１０は、例えば、光学ガラスや
透明アクリル樹脂等の透明部材によって形成される円筒
状の基体の外周に、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは
有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層（光導電層ともいう）
を形成したものであり、導電層を接地した状態で矢印で
示す時計方向に回転される。

【００２０】前記スコロトロン帯電器１１、露光光学系
１２及び現像器１３は、これらを１組として、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の各色の画像形成手段として４組設けられ、感光
体ドラム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順
に配置してある。

【００２１】前記スコロトロン帯電器１１は、それぞれ
所定の電位に保持された制御グリッドと、例えば、鋸歯
状電極からなる放電電極１１ａとを有し、トナーと同極
性のコロナ放電により、感光体ドラム１０に対して一様
な電位を与える。

【００２２】前記露光光学系１２は、前述したスコロト
ロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転方向下
流側に位置するようにドラム１０の内部に配置される。

【００２３】それぞれの露光光学系１２は、ドラム軸と
平行に主走査方向に配列された像露光光の発光素子とし
てのＬＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べ
た線状の露光素子１２ａと、結像素子としての光集束性
光伝送体（商品名：セルフォックレンズアレイ）１２ｂ
と、不図示のレンズホルダとで構成される露光用ユニッ
トであり、保持部材１２０に取付けてある。

【００２４】前記保持部材１２０には各色毎の露光光学
系１２の他に、転写同時露光器１２ｄおよび一様露光器
１２ｅが取付けられ、一体となって前記ドラム１０の基
体内部に収容される。

【００２５】前記露光光学系１２は、別体の画像読み取
り装置によって読み取られメモリに記憶された各色毎の
画像データに従って前記ドラム１０の感光層を裏面から
像露光し、当該ドラム１０上に静電潜像を形成する。

【００２６】露光素子１２ａとしては、ＬＥＤの他、Ｆ
Ｌ（蛍光体発光）、ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）、ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子をアレ
イ状に並べたものを用いることも可能である。

【００２７】前記露光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、
Ｃのトナーに対して透過性の高い７８０〜９００ｎｍの
範囲のものが用いられるが、本実施形態においては裏面
から像露光を行う方式であるため、カラートナーに対し
て透過性を十分に有しないこれより短い４００〜７８０
ｎｍの波長でもよい。

【００２８】前記現像器１３は、前記ドラム１０の回転
方向と最近接点において順方向に回転する非磁性のステ
ンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１３
１と、現像ケーシング１３８とを有し、現像ケーシング
１３８の内部には、各々イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の一成分或いは
二成分現像剤を収容している。

【００２９】それぞれの現像器１３は前記ドラム１０と
所定の間隙をあけて非接触に保たれており、現像スリー
ブ１３１に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バ
イアスを印加することにより、非接触の反転現像を行
い、ドラム１０上に重ね合わせのトナー像を形成する。

【００３０】１４ａおよび１４ｂは前記転写ベルト１４
を張架するローラであり、１４ａが図示しない駆動源か
ら動力を受け、前記転写ベルトを矢印方向に回転させる
ように構成してある。

【００３１】１５および１６は、前記転写ベルト１４を
挟んで前記ドラム１０と対向配置させた第１及び第２の
転写手段である転写器および除電器、１７は転写工程終
了後の前記ドラム１０を除電するためのＡＣ除電器、１
８は除電後の前記ドラム表面を清掃するクリーニング装
置で、クリーニングブレード１８０を有する。

【００３２】２０は、前記ドラム１０上に形成されるト
ナー像を転写するための転写材Ｐを収納してなるカセッ
ト、２５は給紙ローラである。

【００３３】転写材Ｐの移動路上には、搬送ローラ対Ｒ
１乃至Ｒ５、前記転写ベルト１４および画像定着装置
（以下、単に定着装置という）３０等が付設してある。

【００３４】４４は前記ローラ１４ａと前記転写ベルト
１４を介して対向配置せしめた用紙分離用のＡＣ除電器
を示す。

【００３５】詳細については後述するが、前記定着装置
３０は、ハロゲンヒータ（ハロゲンランプ）３００を内
包し、当該ハロゲンヒータの周囲を回転しうる加熱ロー
ラ３０５と、前記加熱ローラ３０５と圧着しながら回転
しうる加圧ローラ３１５とを有する。Ｔはニップ部を示
す。

【００３６】なお、図において４６は、前記転写ベルト
１４と一体的に送られる転写後の転写材Ｐを確実に分離
せしめるための分離爪で、前記ローラ１４ａ上の転写ベ
ルト１４表面に対して先端を近接して位置づけてある。

【００３７】９１は、スタート釦、転写材のサイズ選択
をできる表示部等を含む操作手段からなる操作部であ
る。

【００３８】以上のような構成を有する画像形成装置に
おける、画像形成プロセスは次の通りである。

【００３９】画像形成のスタートにより不図示のドラム
駆動モータが始動し、ドラム１０が図１の矢印で示す時
計方向へ回転され、同時にイエロー（Ｙ）のスコロトロ
ン帯電器１１が作動して前記ドラム１０に所定の電位を
付与する。

【００４０】引き続き、Ｙの露光光学系１２を介して第
１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号
による画像書込が開始され、前記ドラム１０の表面に原
稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。

【００４１】前記静電潜像はＹの現像器１３により非接
触の状態で反転現像され、前記ドラム１０上にイエロー
（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００４２】次いで、前記ドラム１０に対して、Ｙのト
ナー像の上からマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン帯電器１
１の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１
２によって第２の色信号すなわちＭの画像データに対応
する電気信号による画像書込により、Ｍの画像に対応す
る静電潜像が形成され、Ｍの現像器１３による非接触の
反転現像によって前記イエロー（Ｙ）のトナー像の上に
マゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形成される。

【００４３】同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のス
コロトロン帯電器１１、Ｃの露光光学系１２およびＣの
現像器１３によって、第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が重ね合わせて形成され、更にその上
に黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光光学
系１２およびＫの現像器１３によって第４の色信号に対
応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成さ
れ、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にイエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の４色の重ね合わせカラートナー像が形成され
る。

【００４４】これらＹ、Ｍ、ＣおよびＫの露光光学系１
２による前記ドラム１０の感光層に対する画像書込は、
当該ドラム１０の内部より、前述した透光性の基体を通
して行われる。

【００４５】従って第２、第３および第４の色信号に対
応する画像の書込は何れも先に形成されたトナー像の影
響を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応す
る画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。

【００４６】上記の画像形成プロセスによってドラム１
０上に形成された重ね合わせカラートナー像は、前記転
写器１５によって、転写材Ｐ上に一括して転写される。

【００４７】この際、良好な転写がなされるように、前
記ドラム１０の内部に設けた転写同時露光器１２ｄを付
勢させ一様露光を行う。

【００４８】転写工程終了後の前記ドラム１０の周面上
に残ったトナーは前記ＡＣ除電器１７により除電作用を
受けた後、クリーニング装置１８によりクリーニングさ
れ、これにより、前記ドラム表面は、次の画像形成に備
えられる。

【００４９】実施の形態においては、クリーニング後で
あって、次の帯電前に、例えば発光ダイオードを用いた
一様露光器１２ｅを作用させ、前記ドラム表面の先の画
像形成における履歴を解消させる。

【００５０】カラートナー像が形成（転写）された転写
材Ｐは、ＡＣ除電器４４による除電作用と、分離爪４６
とにより、転写ベルト１４から分離され、定着装置３０
へと搬送され、当該定着装置において、前記トナー像は
前記転写材Ｐ上に定着される。

【００５１】画像記録がなされた転写材Ｐは表裏を反転
されて送られ、搬送ローラＲ３、Ｒ４、Ｒ５を介して装
置上部のトレイへ排出される。

【００５２】図２は、第１の実施の形態である定着装置
３０の主要素である加熱ローラ３０５や温度均一化部材
３３０等の構成を説明するための模式的図面である。

【００５３】図２（ａ）は側断面図で、図２（ｂ）は加
熱ローラ３０５の平面図である。図に示すように、例え
ば、ハロゲンランプからなる加熱源３００を内包した加
熱ローラ３０５は、転写材Ｐ上の未定着トナー画像ｔと
接触する側に設けてある。加熱ローラ３０５と加圧ロー
ラ３１５とは所定の圧力を以て圧着（密着）され、作動
時には圧着状態を保ちながら接触部（ニップ部Ｔ）にお
いて同方向に回転し、加熱・加圧により前記トナー画像
ｔを定着させる。

【００５４】前記加熱ローラ３０５は、円筒状の透光性
基体（ガラスなど）からなるローラ芯３０７と、ローラ
芯３０７の外側（外周面）に設けた透光性弾性層（透明
シリコンゴム層）３０８と、更に、その外側に設けた熱
線吸収層（トナーに対する離型層でもある）３０９とを
有している。

【００５５】前記加圧ローラ３１５は、例えば、アルミ
材を用いた円筒状の金属パイプ３１６と、金属パイプ３
１６の外周面に、シリコンゴム層３１７を被覆したロー
ラとして構成される。

【００５６】温度均一化部材（以下、金属ローラとい
う）３３０は、ローラ部３３２と軸３３１とを主要素と
し、加熱ローラ３０５に対して熱線吸収層３０９の外周
面で圧着する構成となっている。前記ローラ３３２は、
高い熱伝導率を有するアルミ材や銅などが望ましく、ヒ
ートパイプの適用も効果的である。前記ローラの表面層
にはＦＰＡ（パーフルオルアルコキシ樹脂）等で形成し
た薄膜の離型層から構成されている。前記金属ローラ３
３０は、例えば、定着部材の１つである加熱ローラ３０
５の上に矢印で示す方向に移動し接離可能な構成にして
ある。

【００５７】図２（ｂ）に図示のように、ＴＳ１は加熱
ローラ３０５の表面温度の検知手段である第１温度セン
サであり、加熱ローラ３０５の長手方向の中央の位置に
配設してある。

【００５８】ＴＳ２は加熱ローラ３０５の非通紙領域の
表面温度の検知手段である第２温度センサであり、使用
される転写材Ｐのうちのサイズの小さいものとの接触領
域よりも外側の領域に配設されていて、使用される転写
材の搬送方向と直交する方向における詳細な位置は、使
用される紙サイズ（転写材の）やその頻度、金属ローラ
３３０の熱輸送能力、通紙速度などにより適宜選択され
る。

【００５９】本実施例では最大通紙幅３００ｍｍに対
し、最大通紙領域端部より３０ｍｍ外側に配設した。図
２（ｂ）で示す位置以外に、第１温度センサＴＳ１と対
称な位置に配設しても良い。

【００６０】前記第１温度センサＴＳ１は、加熱ローラ
３０５の表面温度を検知し、その検知情報は画像形成装
置の制御部に取り込まれて、制御手段である温度制御器
（図５参照）に対してその制御信号を送り、定着可能な
所定値になるように制御するようにしてある。

【００６１】前記第２温度センサＴＳ２は、加熱ローラ
３０５の非通紙領域の表面温度を検知し、その検知情報
は金属ローラ３３０を前記加熱ローラ３０５への接離動
作を行う上での必要な情報として、画像形成装置の制御
部に取り込まれるようになっている。

【００６２】図５は、本実施の形態の電気的構成を示す
ブロック図である。図に示すように、制御部ＳＥは、検
知手段である第１温度センサＴＳ１、第２温度センサＴ
Ｓ２、第３温度センサＴＳ３及び第４温度センサＴＳ４
と、これらの検知信号（情報）に基づきＣＰＵからなる
制御部ＳＥを介して前記検知信号を制御信号として取り
込み、その制御信号によって作動される、金属ローラ３
３０、金属ローラ１０７、制御手段である温度制御器Ｔ
Ｃ、制御手段である演算器ＥＮ、制御手段であるカウン
タＭとの被制御部から構成されている。

【００６３】前記制御部ＳＥには、画像読み取り装置に
よる画像データの記憶手段等の一連の機能を有している
が図示を省略してある。

【００６４】図３は、請求項１に係わるの制御を説明す
るためのフローチャートである。操作部９１に配置され
ている、表示部にあるサイズ選択部にて、使用される転
写材Ｐのサイズを選択し、テンキーにてプリント数をセ
ット（入力）した後、スタート釦等からの画像形成指令
に従ってカセット２０から所定のサイズ以下の転写材Ｐ
の給紙が開始されれば、次のステップに進み、開始され
なければ、ステップを元に戻す（ＳＴ１）。

【００６５】画像形成指令に応じて製作されたプリント
数が所定枚数（即ち加熱ローラ３０５の非通紙領域の表
面温度が定着可能な温度より高くなってくる実績上の枚
数）以上に達したことを制御手段であるカウンタＭが判
別すれば、次のステップに進み、所定枚数に達していな
ければ、ＳＴ１に戻す（ＳＴ２）。

【００６６】前記カウンタＭの判別情報を制御部ＳＥに
取り込み、その制御信号に従って金属ローラ３３０を作
動させ、転写材Ｐの搬送方向に対して直交する方向の温
度分布を平均化させるように加熱ローラ３０５に当接さ
せる（ＳＴ３）。

【００６７】プリント数がカウンタＭの総設定数に達し
たならば、次のステップに進み、達していなければ、ス
テップを元に戻す（ＳＴ４）。

【００６８】前記総設定数に達した情報を制御部ＳＥに
取り込み、その制御信号に従って金属ローラ３３０を作
動し、加熱ローラ３０５から離間させる（ＳＴ５）。そ
してスタートに戻る。

【００６９】以上の態様をとることにより、所定のサイ
ズ以下の転写材Ｐが画像形成指令に従って搬送されてく
るとしても、金属ローラ３３０の当接時期を適切に判別
して実行できるため無駄なエネルギーを消費せず熱効率
が良好となる。

【００７０】図４は、請求項２に係わる制御を説明する
ためのフローチャートである。画像形成指令に従ってカ
セット２０から所定のサイズ以下の転写材Ｐの給紙が開
始されれば、次のステップに進み、開始されなければ、
ステップを元に戻す（ＳＴ１０）。第２温度センサＴＳ
２の出力、即ち、ローラ端部の表面温度が定着可能であ
る所定値を越えているか否かを判定するため前記検知出
力を制御部ＳＥに取り込み、その制御信号に基づき温度
制御器ＴＣにより所定値を越えていると判別されれば、
次ステップに進み、所定値を越えていなければＳＴ１０
に戻す（ＳＴ１１）。

【００７１】前記判別結果に基づく制御信号に従って金
属ローラ３３０を作動させ、転写材Ｐの搬送方向に対し
て直交する方向の温度分布を平均化させるように加熱ロ
ーラ３０５に当接させる（ＳＴ１２）。

【００７２】次いで、前記金属ローラ３３０を当接した
結果、加熱ローラ３０５の表面温度が平均化され、第２
温度センサＴＳ２の出力が所定値より低くなってくれ
ば、次のステップに進み、所定値より高ければ、ステッ
プを元に戻す（ＳＴ１３）。

【００７３】次いで、金属ローラ３３０を作動させ、加
熱ローラ３０５から離間させる（ＳＴ１４）。そして、
スタートに戻る。

【００７４】所定のサイズ以下の転写材Ｐの給紙が開始
されたとしても、転写材Ｐの坪量（グラム数／ｍ²）に
より、紙の持ち去る熱量が異なるので、ローラ端部の表
面温度の上昇は異なる。従って、以上の態様をとること
により、一律にプリントの所定枚数で、金属ローラを接
離を判別する場合に比べ、無駄なエネルギーを消費せず
熱効率が良好となる。

【００７５】この場合、最初のステップ（紙サイズ判
別）は、ローラ端部の温度を監視しているため、省いて
もよい。

【００７６】請求項３に係わる発明について説明する。
図６は、紙厚の違いによる第２温度センサの出力と時刻
の関係を示す図である。

【００７７】使用される転写材Ｐの搬送方向と直交する
方向におけるサイズが所定のサイズ以下の場合で、非通
紙領域に対応した加熱ローラ３０５の温度を検知する第
２温度センサＴＳ２の出力Ｔ１、Ｔ２とその時の時刻を
もとに、制御手段である演算器ＥＮによりローラ端部の
温度を予測し、最も温度が上昇しても上限温度Ｔ３を越
えない時刻に金属ローラ３３０を当接する（図６の当接
を示す矢印参照）。

【００７８】通紙される紙（転写材）が厚い場合には、
通紙領域の持ち去る熱量が大きいため、ローラ端部の温
度上昇が大きいが（図６、グラフ）、紙が薄い場合
は、相対的に通紙領域の持ち去る熱量が小さく、ローラ
端部の温度上昇が緩やかである（図６、グラフ）。

【００７９】前記紙が薄い場合は、この発明では、金属
ローラ３３０の当接時刻を遅らせることができるので、
金属ローラ３３０を加熱することによる熱の損失を少な
く抑えることができる。

【００８０】このような予測を行わずに、所定温度で金
属ローラ３３０の当接を制御した場合には、より安全側
に設定することになるため、薄い紙の場合には熱損失が
大きくなる。

【００８１】請求項４に係わる発明について説明する。
図７は、金属ローラの当接可否による第２温度センサの
出力と時刻の関係を示す図である。

【００８２】使用される転写材Ｐの搬送方向と直交する
方向におけるサイズが所定のサイズ以下の場合で、非通
紙領域に対応した加熱ローラ３０５の温度を検知する第
２温度センサＴＳ２の出力Ｔ１、Ｔ２の出力とそのとき
の時刻をもとに、制御手段である演算器ＥＮによりロー
ラ端部の温度を予測し、通紙が続いた場合に金属ローラ
３３０を当接しないと上限温度Ｔ３を越えると予測され
るときでも、残った通紙予定枚数から、金属ローラ３３
０を当接しなくても上限温度Ｔ３を越えないと予想でき
るときには、金属ローラ３３０の当接を行わない（図
７、グラフ）。

【００８３】このような、予測を行なわずに、温度上昇
速度だけからの予測で前記当接を制御した場合には、必
要のない当接を行うことになり、金属ローラ３３０に奪
われる熱失が大きくなる（図７、グラフ）。

【００８４】同様に、金属ローラ３３０の当接後に、第
２温度センサＴＳ２の出力が低下し、上限温度Ｔ３を越
える前に予定プリント数が終了すると予想される場合に
は、金属ローラ３３０を離間させる。このような制御が
「この請求項に記した当接の可否を決定する」の意味す
るところである。

【００８５】このような制御により、熱損失を最小限に
抑えながら、過剰なローラ端部の温度上昇を抑止するこ
とができる。

【００８６】請求項５に係わる発明について説明する。
使用される転写材Ｐの搬送方向と直交する方向における
サイズが所定のサイズ以下であり、金属ローラ３３０が
加熱ローラ３０５に当接された状態でプリントが終了
し、かつ、次の画像形成指令が入力されている場合で、
非通紙領域に対して加熱ローラ３０５の温度が所定値を
越えていることを第２温度センサＴＳ２の出力を介して
制御手段である温度制御器ＴＣが判別した場合には、金
属ローラ３３０の当接を継続させるよに制御する構成し
てある。

【００８７】この構成をとることにより、次に続く画像
形成が、所定のサイズより大きいサイズである場合に
は、端部の光沢度が高くなり過ぎたりする不具合を防止
し、次の画像形成が小サイズである場合は、ローラ端部
が加熱する不具合を防止できる。

【００８８】図８は、第２の実施の形態であるベルトタ
イプの定着装置の主要素である加熱ローラや金属ローラ
等の構成を説明するための模式的図面である。

【００８９】図に示すように、この定着装置１０Ａは、
例えば、ハロゲンランプからなる加熱源２００を内包し
た加熱ローラ１０２と第１加圧ローラ１０３とを含む懸
架ローラに掛け回した定着ベルト１０４と、前記定着ベ
ルト１０４を介して、前記第１加圧ローラ１０３と圧着
および圧着解除可能に設けた第２加圧ローラ１０５と、
前記第１加圧ローラ１０３と接離可能な金属ローラから
なる温度均一化部材１０７とから構成されている。

【００９０】前記定着ベルト１０４を介しての前記第１
加圧ローラ１０３と第２加圧ローラ１０５との間に転写
後の未定着トナー画像ｔを担持した転写材Ｐを送り込
み、両ローラによる加圧・加熱作用により転写材Ｐ上に
トナー画像ｔを定着できる。

【００９１】ＴＳ３は、加熱ローラ１０２の表面温度の
検知手段である第３温度センサであり、前記加熱ローラ
１０２の長手方向の中央位置に配接されている。

【００９２】ＴＳ４は、定着ベルト１０４の非通紙領域
の表面温度の検知手段である第４温度センサで、給紙さ
れる転写材Ｐとの接触領域よりも外側の領域に配設され
る。

【００９３】配設場所としては図８に図示の位置のみで
はなく、掛け回された定着ベルト１０４のループ内でも
良いし、当該ループ内の第１加圧ローラ１０３の表面温
度の検知できるところでば何れでも良い。

【００９４】前記第３温度センサＴＳ３は温度センサＴ
Ｓ１と同様に、その検知情報は定着可能な所定値になる
ように画像形成装置の制御部ＳＥに取り込まれるように
してある。

【００９５】前記第４温度センサＴＳ４は前記第２温度
センサＴＳ２と同様に、金属ローラ１０７を第１加圧ロ
ーラ１０３との接離動作を行う上での必要な情報とし
て、画像形成装置の制御部ＳＥに取り込まれるようにし
てある。

【００９６】前記第４温度センサＴＳ４は、例えば、第
２加圧ローラ１０５の検知手段として第２加圧ローラ１
０５に配設してもよし、例えば、加熱ローラ１０２の長
手方向の端部部近傍に配設してもよい。

【００９７】給紙される転写材Ｐとの接触領域よりも外
側に配設され、ローラ、ベルトなど定着部材群の端部の
温度上昇が検知できる場所であればよい。これは第１の
実施形態でも同様である。

【００９８】この第２の実施の形態に対して、第１の実
施の形態で説明した発明は対応できる。

【００９９】このような構成をとることで、端部温度上
昇が実用上で問題にならない少数プリントの場合で、金
属ローラを接離することによる熱効率の低下や、薄紙の
小サイズの転写材（紙）で熱容量が小さく、定着部材の
端部の温度上昇が小さい場合に不必要に金属ローラを当
接して、かえって、当該金属ローラに余分な熱を奪われ
という熱効率の低下を防ぐことができる。

【０１００】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成により、定
着部材であるローラ長に対して所定のサイズ以下の転写
材を処理する場合、端部の温度上昇の状態やプリント処
理枚数等を判別して、定着部材に対して、適時に、温度
均一部材の接離を制御するようにした構成で熱効率の良
い画像形成装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラープリンタからなる画像形成装置の構成を
示す概略図である。

【図２】第１の実施の形態である定着装置の主要素であ
る加熱ローラや温度均一化部材等の構成を説明するため
の模式的図面である。

【図３】請求項１に係わるの制御を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図４】請求項２に係わる制御を説明するためのフロー
チャートである。

【図５】本実施の形態の電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図６】紙厚の違いによる第２温度センサの出力と時刻
の関係を示す図である。

【図７】金属ローラの当接可否による第２温度センサの
出力と時刻の関係を示す図である。

【図８】第２の実施の形態であるベルトタイプの定着装
置の主要素である加熱ローラや金属ローラ等の構成を説
明するための模式的図面である。

【符号の説明】

１画像形成装置Ｐ転写材３０、１０Ａ定着装置９１操作部２００、３００加熱源３０５、１０２加熱ローラ３１５加圧ローラ３３０、１０７金属ローラ１０３第１加圧ローラ１０４定着ベルト１０５第２加圧ローラＴＳ１第１温度センサＴＳ２第２温度センサＴＳ３第３温度センサＴＳ４第４温度センサＭカウンタＳＥ制御部ＴＣ温度制御器ＥＮ演算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成したトナー画像を転写
材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部材の
定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転写材
上に定着する構成を有する画像形成装置であって、か
つ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能に
設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向
に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平均
化するように構成した画像形成装置において、使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサ
イズが所定のサイズ以下であり、かつ、画像形成指令に
応じて作製されたプリント数が所定枚数以上となったこ
とを制御手段が判別した場合、前記温度均一化部材の駆
動手段を作動せしめ、当該温度均一化部材を前記定着部
材に当接せしめることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像担持体上に形成したトナー画像を転写
材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部材の
定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転写材
上に定着する構成を有する画像形成装置であって、か
つ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能に
設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向
に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平均
化するように構成した画像形成装置において、使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサ
イズが所定のサイズ以下であり、かつ、その場合に形成
される非通紙領域に対応した前記定着部材いずれかの温
度が所定値を越えたことを温度センサの出力を介して制
御手段が判別した場合、前記温度均一化部材の駆動手段
を作動せしめ、当該温度均一化部材を前記定着部材に当
接せしめることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】像担持体上に形成したトナー画像を転写
材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部材の
定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転写材
上に定着する構成を有する画像形成装置であって、か
つ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能に
設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向
に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平均
化するように構成した画像形成装置において、使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサ
イズが所定のサイズ以下である場合、非通紙領域に対応
した前記定着部材いずれかの温度を検知する温度センサ
の出力の上昇速度を制御手段により演算し、演算した上
昇速度と、演算時点における前記温度センサの出力とか
ら決定される時間後に、前記温度均一化部材の駆動手段
を作動せしめ、当該温度均一化部材を前記定着部材に当
接せしめることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】像担持体上に形成したトナー画像を転写
材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部材の
定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転写材
上に定着する構成を有する画像形成装置であって、か
つ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能に
設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向
に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平均
化するように構成した画像形成装置において、使用される転写材の搬送方向と直交する方向におけるサ
イズが所定のサイズ以下である場合、非通紙領域に対応
した前記定着部材いずれかの温度を検知する温度センサ
の出力の上昇速度を制御手段により演算し、演算した上
昇速度もしくは下降速度からと、演算時点における前記
温度センサの出力と、入力された画像形成指令の残りプ
リント数とから、前記定着部材に対する前記温度均一化
部材の当接の可否を決定せしめることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項５】像担持体上に形成したトナー画像を転写
材上に転写させた後、当該転写材を少なくとも２部材の
定着部材で加熱、加圧し、前記トナー画像を当該転写材
上に定着する構成を有する画像形成装置であって、か
つ、少なくとも１つの前記定着部材に対して接離可能に
設けた温度均一化部材を介して、前記転写材の搬送方向
に対して直交する方向の前記定着部材の温度分布を平均
化するように構成した画像形成装置において、使用された転写材の搬送方向と直交する方向におけるサ
イズが所定のサイズ以下であり、前記温度均一化部材が
前記定着部材に当接された状態でプリントが終了し、か
つ、次の画像形成指令が入力されている場合であって、
非通紙領域に対応した前記定着部材いずれかの温度が所
定値を越えていることを温度センサの出力を介して制御
手段が判別した場合、前記定着部材に対する前記温度均
一化部材の当接を継続せしめることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項６】前記定着部材は、加熱ローラと、当該加
熱ローラと圧着しながら回転する加圧ローラとからなる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に
記載の画像形成装置。
【請求項７】前記定着部材は、加熱ローラと、第１加
圧ローラと、前記加熱ローラおよび前記第１加圧ローラ
を含む懸架部材に掛け回した定着ベルトと、前記定着ベ
ルトを介して前記第１加圧ローラと押圧する第２加圧ロ
ーラとを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５の
何れか１項に記載の画像形成装置。