JP3024392B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は定着装置、詳しくは電子
写真プロセスを用いた複写機、レーザビームプリンタ等
に使用される加熱式の定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを用いた複写機、レー
ザビームプリンタ等においては、トナーをシートに定着
させる定着装置が使用されている。この定着装置は、図
１３に示されるように、内部にヒータ１５３０を有する
定着ローラ１５１０と、この定着ローラ１５１０に対向
する加圧ローラ１５２０と、を有して構成されている。
レーザビームプリンタが待機状態にある場合には、定着
ローラ１５１０、加圧ローラ１５２０は停止している。
そして、プリント動作開始時の温度上昇時間を短縮する
ため、定着ローラ１５１０の温度は１００〜１５０℃に
保たれている。このため、待機時において、ニップ部
（定着ローラ１５１０と加圧ローラ１５２０との当接
部）を形成する加圧ローラ１５２０の部分は高温になっ
ている。図１３において、加圧ローラ１５２０の黒色に
塗られた部分は高温であることを示している。このよう
に、待機時において定着ローラ１５１０によって加熱さ
れた加圧ローラ１５２０の部分を「高温部」と呼ぶこと
とする。

【０００３】そして、レーザビームプリンタがプリント
動作を開始すると、定着ローラ１５１０、加圧ローラ１
５２０は回転し始めるが、加圧ローラ１５２０が回転し
た後においても加圧ローラ１５２０の高温部は他の部分
に比べて高温となっている。ここで、図１４に示される
ように、加圧ローラ１５２０の高温部がニップ部を形成
する際に、このニップ部にペーパの先端部分（ペーパ搬
送方向先端部）が到達したとする。すると、加圧ローラ
１５２０の外周面の高温部に当接するペーパの先端部分
はペーパの他の部分に比べて高温となる。このため、ペ
ーパの先端部分における水分が過度に蒸発し、この部分
において反り（カール）が生じるという問題が生じてい
た。

【０００４】図１５は、加圧ローラ１５２０のニップ部
における温度変化を表すグラフである。プリント動作開
始と同時に回転し始めた加圧ローラ１５２０が一回転す
ると、再度、加圧ローラ１５２０の外周面にあってその
高温部はニップ部に到達する。そして、ｍ回転した加圧
ローラ１５２０の高温部がニップ部に到達した時点（ｔ
１）において、ペーパの先端部分がニップ部に挟持され
た場合に、上述したように、ペーパのカールが発生する
という問題が生じていた。なお、ペーパの中央部分が加
圧ローラ１５２０の高温部に当接し、この中央部分が他
の部分に比べて高温となったとしても、カールが目立つ
ことは少ない。なぜなら、ペーパの中央部分におけるカ
ールはペーパの両端部の自重により矯正されてしまうか
らである。

【０００５】

【発明の目的】そこで、本発明は、定着装置において、
ペーパの先端部分が加圧ローラの高温部に当接すること
により生じるペーパカールを防止することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る定着装置は、ヒータにより加熱される定着ローラ
と、回転自在に配設され、その外周面の一部がこの定着
ローラに当接してペーパを挟圧する当接部を構成する加
圧ローラと、ペーパをこの当接部に搬送する搬送手段
と、を備えた定着装置において、加圧ローラの外周面に
あって、加圧ローラが停止していた際に定着ローラに当
接していなかった部分に、ペーパの搬送方向先端部が当
接するよう、加圧ローラの回転および／または搬送手段
によるペーパの搬送を制御する制御手段を有することを
特徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の発明に係る定着装置におい
て、ヒータにより定着ローラは所定温度に加熱されてい
る。加圧ローラが停止している際（待機時）には、加圧
ローラの外周面のうち、定着ローラに当接する部分（高
温部）は他の部分に比べて高温になっている。そして、
加圧ローラの外周面にてこの高温部以外の部分に、ペー
パ搬送方向先端部が当接するよう、制御手段は搬送手段
によるペーパの搬送を制御する。および／または、加圧
ローラの回転開始時期等を制御することにより、ペーパ
の搬送方向先端部が加圧ローラの高温部に当接するのを
防止することも可能である。

【０００８】このようにして、ペーパの搬送方向先端部
が過熱状態になるのを防止できるため、この部分の水分
蒸発を抑えることができる。よって、ペーパの搬送方向
先端部の反り（カール）を防止することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１０】図１は、本発明の第１実施例に係る定着装
置を用いたレーザビームプリンタの断面図である。この
レーザビームプリンタは以下に示される構成となってい
る。

【００１１】本体カバー１００の内部には、ペーパが貯
えられた給紙トレイ１２０、感光体ドラム１３１等を備
えた作像カートリッジ１３０、光学ユニット１４０、定
着装置１５０、等が配設されている。これらは、通常、
エンジンと呼ばれるものである。

【００１２】給紙トレイ１２０の近傍には、給紙ローラ
１２２が配設されており、この給紙ローラ１２２はペー
パを給紙トレイ１２０から作像カートリッジ１３０に搬
送する機能を有している。着脱自在の作像カートリッジ
１３０内部の感光体ドラム１３１は、図中時計回りに回
転可能であり、感光体ドラム１３１の近傍には帯電ブラ
シ１３２が配設されている。この帯電ブラシ１３２によ
って、感光体ドラム１３１は所定の電位に帯電されるも
のである。また、帯電した感光体ドラム１３１の表面に
は、光学ユニット１４０からレーザビームが照射され、
靜電潜像が形成される構成となっている。この光学ユニ
ット１４０は、半導体レーザ１４１、ポリゴンミラー１
４２等より構成されている。現像装置１３３は、この靜
電潜像に絶縁性を有するトナーを付着させることにより
トナー像を形成するものである。転写ローラ１３４は、
感光体ドラム１３１上のトナー像をペーパに転写させる
機能を有している。さらに、感光体ドラム１３１に接触
する位置に、残留トナーを掻き落とすブレード１３５が
配設されている。感光体ドラム１３１の上方には、ペー
パにトナーを定着させる定着装置１５０が配設されてい
る。

【００１３】この定着装置１５０は、内部にハロゲンラ
ンプよりなるヒータを備えた定着ローラ１５１と、ペー
パを定着ローラ１５１に圧接する加圧ローラ１５２と、
を有して構成されている。さらに、定着装置１５０の上
方には、搬送ローラ１６０と、排紙ローラ１６５と、が
設けられている。本体カバー１００の上部には、搬送ロ
ーラ１６０、排紙ローラ１６５を介して搬送されたペー
パが排出される排紙トレイ１０２が設けられている。ま
た、本体カバー１００には開閉自在のドア１０１が設け
られている。このドア１０１は、給紙トレイ１２０にペ
ーパを補給する場合等に開かれるものである。また、図
１には示されていないが、定着装置１５０の動作を制御
する制御回路２０が、本体カバー１００内に配設されて
いる。

【００１４】この制御回路２０を図２にブロック図とし
て示す。この図において、データバスに接続されたＣＰ
Ｕ２１はプログラムＲＯＭに書き込まれた動作手順にし
たがい所定の処理を実行するものである。メインモータ
２３は、定着ローラ１５１、加圧ローラ１５２、給紙ロ
ーラ１２２等を回転させる直流モータであり、メインモ
ータ駆動回路２２によって駆動制御される。ヒータ駆動
回路２４は定着ローラ１５１内に配設されたヒータ１５
３をオン／オフ駆動するものである。そして、このヒー
タ駆動回路２４はＣＰＵ２１の出力信号に基づき動作
し、定着ローラ１５１を所定の温度に制御するものであ
る。給紙クラッチ２５（給紙手段）は給紙ローラ１２２
（給紙手段）等の回動軸にメインモータ２３の動力を断
続的に伝達する機構であり、ソレノイド等により構成さ
れている。ＣＰＵ２１に給紙指令が入力されると、所定
のタイミングで給紙クラッチ２５、メインモータ２３等
を作動させるものである。

【００１５】図３は、給紙ローラ１２２から定着装置１
５０に至るペーパ搬送経路を表す図である。

【００１６】給紙ローラ１２２から距離Ｌだけ離れた位
置に定着装置１５０が配設されている。そして、給紙ロ
ーラ１２２から定着装置１５０に至る搬送経路の途中に
は感光体ドラム１３１、転写ローラ１３３が配設されて
いる。これらの給紙ローラ１２２、感光体ドラム１３
１、転写ローラ１３３、定着ローラ１５１、加圧ローラ
１５２は上記メインモータ２３により、図中矢印方向に
回転駆動され、各ローラの周面は速度Ｖｓで回転する構
成となっている。このようにして、ペーパは給紙ローラ
１２２から定着装置１５０に至るまで速度Ｖｓ（以下、
システム速度Ｖｓと呼ぶ）で搬送される。

【００１７】この定着装置において、プリント動作時に
メインモータ２３がオン状態になると、所定時間経過し
た後にメインモータ２３の回転が定常状態になる。この
ため、加圧ローラ１５２の回転速度が０〜Ｖｓに達する
までに所定の時間を要する。そして、制御回路２０は上
記給紙クラッチ２５を所定タイミングでオンすることに
より給紙ローラ１２２は回転する。給紙ローラ１２２
は、メインモータ２３の回転が定常状態になった後、給
紙クラッチ２５がオンになると同時に回転し始めるた
め、給紙ローラ１２２の回転速度がシステム速度Ｖｓに
達する時間は極めて小さく、この時間は無視できるもの
とする。このようにして、給紙トレイ１２０上のペーパ
は給紙ローラ１２２により感光体ドラム１３１と転写ロ
ーラ１３３とのニップ部にシステム速度Ｖｓで搬送さ
れ、トナー像が転写される。そして、このペーパは定着
ローラ１５１と加圧ローラ１５２とのニップ部にシステ
ム速度Ｖｓで搬送され、ペーパ上のトナーが加熱定着す
るものである。本実施例においては、ペーパの先端部分
が上述した加圧ローラ１５２の高温部に当接しないよ
う、ペーパの搬送タイミングが制御されるものである。

【００１８】続いて、第１実施例に係る定着装置の動作
を説明する。

【００１９】図５は、本定着装置の動作を表すメインフ
ローチャートである。先ず、オペレータ等がレーザビー
ムプリンタの電源を投入すると（ステップＳ５０１）、
上記制御回路２０のＣＰＵ２１は内部レジスタ等の値を
初期化する（ステップＳ５０２）。同時に、当該メイン
フローチャートの実行周期を決定するメインルーチンタ
イマのカウント動作を開始する。そして、ＣＰＵ２１は
バスを介してオペレーションパネル等からのデータを入
力する（ステップＳ５０３）。この後、制御手段２０
は、作像カートリッジ１３０、光学ユニット１４０等の
動作を制御する（ステップＳ５０４）。また、この際、
レーザビームプリンタにおいて機械的トラブルが発生し
ていないか否かについても判断する。

【００２０】ステップＳ５０５においては給紙タイミン
グ（給紙の可否）が判断される。すなわち、この時点に
おいて仮にペーパを給紙したと想定し、ペーパの先端が
定着装置１５０のニップ部に達した際における加圧ロー
ラ１５２の高温部の位置を算出する。そして、加圧ロー
ラ１５２の高温部がニップ部に位置するであろうと判断
した場合には給紙を禁止し、他の場合には給紙を許可す
る。

【００２１】この判断結果に従い、ペーパの給紙処理を
実行する（ステップＳ５０６）。すなわち、給紙許可の
判断がステップＳ５０６において行われた場合にのみ、
給紙を開始する。この後、ＣＰＵ２１はバスおよびＩ／
Ｏポート等を介して所定の入出力動作を行い（ステップ
Ｓ５０７、Ｓ５０８）。さらに、上記メインルーチンタ
イマが所定値に達している場合（ステップＳ５０９でＹ
ＥＳ）には、上記ステップＳ５０３に戻り、当該メイン
フローチャートを繰り返し実行する。

【００２２】図６は、上記ステップＳ５０６の給紙処理
のサブルーチンを表している。先ず、既にレーザビーム
プリンタがプリント動作中であるか否か、すなわち、Ｃ
ＰＵ２１がプリント指令を受信したか否かを判断する
（ステップＳ６０１）。そして、この判断の結果がＮＯ
であればメインフローチャートに戻る。一方、ＣＰＵ２
１がプリント指令を受信している場合（ステップＳ６０
１でＮＯ）には、ステップＳ６０２以下の処理を実行す
る。

【００２３】ステップＳ６０２においては、レーザビー
ムプリンタが給紙可能な状態にあるか否かを判断する。
例えば、上述したプリントシーケンス処理（ステップＳ
５０４）において機械的トラブル等が検出された場合に
は、給紙不可であると判断し（ステップＳ６０２でＮ
Ｏ）、メインフローチャートに戻る。一方、機械的トラ
ブル等が検出されなかった場合（ステップＳ６０２でＹ
ＥＳ）には、続いてステップＳ６０３の処理を実行す
る。

【００２４】ステップＳ６０３においては、上述した給
紙タイミング判断５０５において給紙許可の判断がなさ
れた場合（ステップＳ６０３でＹＥＳ）には、給紙クラ
ッチ２５をオン状態にすることにより、給紙動作を開始
する（ステップＳ６０４）。一方、給紙タイミング処理
において給紙禁止の判断がなされた場合（ステップＳ６
０３でＮＯ）には給紙を開始することなく、メインフロ
ーチャートに戻る。

【００２５】続いて、メインフローチャートの給紙タイ
ミング処理（ステップＳ５０５のサブルーチン）を説明
する前に、加圧ローラ１５２の高温部等を図４に示すよ
うに定義する。上述したように、この高温部は、待機時
において停止した加圧ローラ１５２のうち定着ローラ１
５１によって高温となった部分である。待機時における
加圧ローラ１５２外周面のうち、ニップ部から回転方向
（システム速度Ｖｓで回転する方向）に距離α離れた位
置を高温部前端Ａαと呼び、ニップ部に対して回転方向
と逆方向に距離β離れた位置を高温部後端Ａβと呼ぶ。
そして、高温部前端Ａαから高温部後端Ａβまでの領域
を高温部とする。なお、ペーパが搬送される際にスリッ
プすることに起因して、ペーパがニップ部に到達するタ
イミングが遅れることがある。そこで、加圧ローラ１５
２の高温部の領域を回転方向に広げて、α≧βとしても
よい。

【００２６】また、給紙開始時における加圧ドラムの所
定位置がニップ部に移動した際に、ペーパの先端部分が
ニップ部に達したとする。加圧ローラ１５２上のこの所
定位置を同期位置Ｋと呼ぶこととする。この同期位置Ｋ
からニップ部までの加圧ローラ１５２上の距離をＬKと
すると、給紙ローラ１２２から定着装置１５０に至るま
での搬送距離Ｌは、Ｌ＝２πｒ・ｍ＋ＬKで表される。
ここで、ｍは、給紙開始後、ペーパがニップ部に至るま
での時間における加圧ローラ１５２の回転数を表し、ｒ
は加圧ローラ１５２の半径を表している。

【００２７】続いて、図７、図８に示される給紙タイミ
ング処理のサブルーチンを説明する。

【００２８】メインフローチャートからこのサブルーチ
ンにジャンプすると、先ずステータスＳＴの値を調べる
（ステップＳ７０１）。この時点では、ステータスＳＴ
は初期化された状態のままであるため、その値は”０”
である。したがって、ステップＳ７０２以降の処理が実
行される。

【００２９】ステップＳ７０２においては、プリントを
開始するか否か、すなわち、ＣＰＵ２１がプリント指令
を受信したか否かを判断する。プリント指令を受信して
いない場合（ステップＳ７０２でＮＯ）には、ステータ
スＳＴを初期状態である”０”に保持する（ステップＳ
７０３）。一方、ＣＰＵ２１がプリント指令を受信した
場合（ステップＳ７０２でＹＥＳ）には、メインモータ
２３を立ち上げ（ステップＳ７０４）、ステータスＳＴ
を”１”に設定する（ステップＳ７０５）。すなわち、
ＣＰＵ２１はメインモータ駆動回路２２に所定の信号を
出力することにより、メインモータ２３は回転し始め、
感光体ドラム１３１、加圧ローラ１５２等が回転駆動さ
れる。

【００３０】このメインモータ２３が定常状態になるま
でには所定の時間を必要とするため、加圧ローラ１５２
の回転速度がシステム速度Ｖｓに達するまでに同様に所
定の時間を必要とする。メインモータ２３が定常状態に
なるまでの時間を予め観測しておき、この時間をｔvと
おく。よって、この時間と等しいタイマｔvを用いるこ
とにより、加圧ローラ１５２の回転速度がＶｓに達する
時刻を判断できるものである。

【００３１】メインモータ２３が回転を開始すると同時
に、このタイマｔvを初期化し（ステップＳ７０６）、
メインフローチャートに戻る。そして、再度、このサブ
ルーチンにジャンプした場合には、ステータスＳＴの値
に応じて、以下のような処理が行われる。すなわち、Ｃ
ＰＵ２１がプリント指令を受信していなければ、ステー
タスＳＴの値は”０”のままであるためステップＳ７０
２以下の処理が実行される。一方、ＣＰＵ２１がプリン
ト指令を受信し、メインモータ２３が回転し始めた場合
には、ステータスＳＴの値は”１”になっている。よっ
て、高温部位置検出処理ステップＳ７１０が実行され
る。この高温部位置検出処理のサブルーチンを図８に示
す。

【００３２】図８のステップＳ８０１において、上記タ
イマｔvが所定値に達したか否か、すなわち、加圧ロー
ラ１５２の回転速度がシステム速度Ｖｓに達したか否か
を判断する。判断の結果ＮＯである場合には、タイマｔ
vをインクリメントした後（ステップＳ８０２）、図７
のサブルーチンを介して図５のメインフローチャートへ
と戻る。

【００３３】一方、加圧ローラが加速状態から定速度状
態になるまでの時間ｔvが経過すると（ステップＳ８０
１でＹＥＳ）、ステップＳ８０３の処理が実行される。
このステップＳ８０３においては、加圧ローラ１５２の
高温部前端Ａαからニップ部までの距離Ｌαと、高温部
後端Ａβからニップ部までの距離Ｌβと、を算出する。
すなわち、Ｌα＝２πＮｒ−（Ｖｓ・ｔv／２）−α、
Ｌβ＝Ｌα＋α＋β、となる。ここで、Ｖｓ・ｔv／２
は加圧ローラ１５２の周面が加速中に回転した距離を表
している。ＮはＮ周目で定速度に達したことと定義す
る。なお、上記、Ｌα、Ｌβ等を図示すると、図９のよ
うに表される。

【００３４】続いて、このようにして算出された距離Ｌ
α、Ｌβに基づき、現時点の高温部前端部Ａα、高温部
後端部Ａβのそれぞれが同期位置Ｋに移動する時間ｔ
α、ｔβを算出する。同期位置Ｋと高温部の位置との関
係によって以下の４つの場合に分けて、時間ｔα、ｔβ
を算出する。

【００３５】第１の場合は、Ｌα＞ＬK（ステップＳ８
０４でＹＥＳ）、かつ、Ｌβ−２πｒ＜ＬK（ステップ
Ｓ８０５でＹＥＳ）である。図９の（１）に示されるよ
うに、加圧ローラ１５２の高温部前端Ａαおよび高温部
後端Ａβが同期位置Ｋよりも上流にあり、かつ、同期位
置Ｋに高温部が位置していない場合に、この条件が満た
される。この場合には、ステップＳ８０６の算出式に基
づき、高温部前端部Ａα、高温部後端部Ａβのそれぞれ
が同期位置Ｋに移動する時間ｔα、ｔβを算出する。ス
テップＳ８０６において、ｔα、ｔβは、ｔα＝（Ｌα
−ＬK）／Ｖｓ、ｔβ＝（Ｌβ−ＬK）／Ｖｓ、の式より
算出される。そして、ステータスＳＴの値を”２”に設
定する（ステップＳ８０７）。

【００３６】第２の場合は、Ｌα＞ＬK（ステップＳ８
０４でＹＥＳ）、かつ、Ｌβ−２πｒ≧ＬK（ステップ
Ｓ８０５でＮＯ）、すなわち、図９の（２）に示される
ように加圧ローラ１５２の高温部前端Ａαおよび高温部
後端Ａβが同期位置Ｋよりも上流にあり、かつ、同期位
置Ｋに高温部が位置する場合である。この場合には、ス
テップＳ８０８の算出式に従い、ｔα、ｔβを求める。
ステップＳ８０９の算出式は、ｔα＝（Ｌα−ＬK）／
Ｖｓ、ｔβ＝（Ｌβ−２πｒ−ＬK）／Ｖｓとなる。加
圧ローラ１５２が回転開始後、高温部後端Ａβは１回転
しているため、上述の式において２πｒが減じられてい
る。このょうに、ｔα、ｔβを算出した後、ステータス
ＳＴの値は”３”に設定される。

【００３７】第３の場合は、Ｌα≦ＬK（ステップＳ８
０４でＮＯ）、かつ、Ｌβ＞ＬK（ステップＳ８１０で
ＹＥＳ）の場合である。図９の（３）に示されるよう
に、加圧ローラ１５２の高温部後端Ａβのみが同期位置
Ｋよりも上流にあり、かつ、同期位置Ｋに高温部が位置
する場合が該当する。この場合には、ステップＳ８１２
に示される算出式、ｔα＝｛２πｒ−（ＬK−Ｌα）｝
／Ｖｓ、ｔβ＝（Ｌβ−ＬK）／Ｖｓに基づき、ｔα、
ｔβを算出する。そして、この第３の場合にはステータ
スＳＴは”３”に設定される（ステップＳ８１２）。

【００３８】最後に、第４の場合は、Ｌα≦ＬKであり
（ステップＳ８０４でＮＯ）、かつ、Ｌβ≦ＬK（ステ
ップＳ８１０でＮＯ）の場合である。図９の（４）に示
されるように、加圧ローラ１５２の高温部前端Ａαおよ
び高温部後端Ａβのみが同期位置Ｋよりも上流にあり、
かつ、同期位置Ｋに高温部が位置しない場合が該当す
る。この場合には、ステップＳ８１２に示される算出
式、ｔα＝｛２πｒ−（ＬK−Ｌα）｝／Ｖｓ、ｔβ＝
｛２πｒ−（ＬK−Ｌβ）｝／Ｖｓに基づき、ｔα、ｔ
βを算出する。そして、この第４の場合にはステータス
ＳＴは”２”に設定される（ステップＳ８１２）。

【００３９】このようにして、算出された時間ｔα、ｔ
βは、現時点（加圧ローラ１５２の回転速度がシステム
速度Ｖｓに達した時点）における高温部前端Ａα、高温
部後端Ａβのそれぞれが次に同期位置Ｋに到達するのに
要する時間である。換言すれば、現時点から時間ｔα〜
ｔβ（またはｔβ〜ｔα）経過後に給紙を開始すると、
ペーパが高温部前端Ａα、高温部後端Ａβに当接するこ
とになる。よって、この時間ｔα〜ｔβ（ｔβ〜ｔα）
を避けて給紙を開始することにより、ペーパの先端部分
が加圧ローラ１５２の高温部に当接するのを防止するこ
とができるものである。

【００４０】この後、タイマｔａを”０”に初期化し
（ステップＳ８１５）、図７のサブルーチン、図５のメ
インフローチャートへと戻る。タイマｔａは、加圧ロー
ラ１５２の回転速度がシステム速度Ｖｓに達した後にカ
ウントされるタイマである。後の処理（図７のサブルー
チン）において、このタイマｔａと時間ｔα、ｔβとを
比較することにより、給紙の可否を判断するものであ
る。

【００４１】続いて、メインフローチャートから、図７
の給紙タイミング判断のサブルーチンへジャンプした場
合には、高温部位置検出処理（ステップＳ７１０）によ
り決定されたステータスＳＴの値に対応した処理が行わ
れる。上述したように、ステータスＳＴの値は、加圧ロ
ーラ１５２の高温部の位置と同期位置Ｋとの関係によっ
て決定されている。すなわち、加圧ローラ１５２が図９
の（１）、（４）に示される位置にある場合にはステー
タスＳＴは”２”に設定され、加圧ローラ１５２が図９
の（２）、（３）の位置にある場合にはステータスＳＴ
は”３”に設定されている。

【００４２】ステータスＳＴが”２”の場合には、ステ
ップＳ７２０以降の処理が実行される。先ず、タイマｔ
ａが加圧ローラ１５２の回転周期Ｔａに達したか否かを
判断する（ステップＳ７２０）。この判断の結果がＹＥ
Ｓである場合には、加圧ローラ１５２が一周したと判断
できるため、タイマｔａをリセットする（ステップＳ７
２２）。一方、この判断結果がＮＯである場合には、タ
イマｔａをインクリメントする（ステップＳ７２１）。

【００４３】そして、タイマｔａと、高温部位置検出処
理（ステップＳ７１０）において算出された時間ｔα、
ｔβとを比較する（ステップＳ７２３）。タイマｔａの
値が、時間ｔα〜ｔβの範囲内にあると判断された場合
に（ステップＳ７２３でＹＥＳ）、給紙を開始すると、
時間ｔａ後にペーパの先端部分が加圧ローラ１５２の高
温部に当接することが推測される。そこで、この場合に
は給紙を禁止する（ステップＳ７２４）。一方、タイマ
ｔａの値が時間ｔα〜ｔβの範囲内にない場合（ステッ
プＳ７２３でＮＯ）には、給紙を開始したとしても、ペ
ーパの先端部分が高温部に当接するおそれはない。よっ
て、この場合には給紙を許可し（ステップＳ７２５）、
メインフローチャートに戻る。

【００４４】また、ステータスＳＴが”３”の場合に
は、ステップＳ７３０以降の処理が実行される。先ず、
上述したステップＳ７２０〜Ｓ７２２の処理と同様に、
ステップＳ７３０〜Ｓ７３２の処理を実行する。すなわ
ち、タイマｔａが加圧ローラ１５２の回転周期Ｔａに達
したか否かを判断する（ステップＳ７３０）。この判断
の結果がＹＥＳである場合には、加圧ローラ１５２が一
周したと判断できるため、タイマｔａをリセットする
（ステップＳ７３２）。一方、この判断結果がＮＯであ
る場合には、タイマｔａをインクリメントする（ステッ
プＳ７３１）。

【００４５】そして、タイマｔａと、高温部位置検出処
理（ステップＳ７１０）において算出された時間ｔα、
ｔβとを比較する（ステップＳ７３３）。タイマｔａの
値が、時間ｔβ〜ｔαの範囲内にあると判断された場合
には（ステップＳ７３３でＹＥＳ）、給紙を許可する
（ステップＳ７３４）。一方、タイマｔａの値が時間ｔ
β〜ｔαの範囲内にない場合（ステップＳ７３３でＮ
Ｏ）には、給紙を禁止する（ステップＳ７３５）。そし
て、この後、メインフローチャートに戻る。

【００４６】メインフローチャートにおいては、この給
紙タイミング判断に従い、給紙を行う（図５のステップ
Ｓ５０６）。したがって、給紙開始後、ペーパの先端部
分が定着装置１５０のニップ部に達した際に、この先端
部分が加圧ローラ１５２の高温部に当接することを回避
できるものである。この結果、ペーパの先端部分が過熱
状態となることによるカールを防止することが可能とな
る。

【００４７】図１０は、本実施例に係る定着装置の動作
タイミングを表すタイミングチャートである。

【００４８】この図において、（１）はメインモータ駆
動回路２２の制御信号を表している。この制御信号はロ
ウアクティブであり、制御信号がロウレベルの場合にメ
インモータ２３が回転するものである。ここで、時刻ｔ
１にメインモータ２３が回転し始めると、同図の（２）
に示されるように時間ｔｖ経過後（時刻ｔ２）にメイン
モータ２３は定常状態となる。同図の（６）は、このメ
インモータ２３により駆動される加圧ローラ１５２の回
転速度を表している。時刻ｔ１〜ｔ２において、加圧ロ
ーラ１５２表面の回転速度がシステム速度Ｖｓに達す
る。

【００４９】この後、待機時に定着ローラ１５１により
加熱された加圧ローラ１５２の高温部は移動し、加圧ロ
ーラ１５２が一回転する毎に（加圧ローラ回転周期Ｔａ
毎に）ニップ部を高温部が通過する。この加圧ローラ１
５２のニップ部の温度変化を、同図の（７）に示す。

【００５０】時刻ｔ２に、加圧ローラ１５２の回転速度
がシステム速度Ｖｓに達すると、ＣＰＵ２１によって時
間ｔα、ｔβが算出される。時間ｔα、ｔβは、上述し
たように、高温部前端Ａα、高温部後端Ａβが同期位置
Ｋに達する時間である。例えば、加圧ローラ１５２の高
温部の位置が、図９の（２）に示される位置にある場合
には、時間ｔβ〜ｔα（時刻ｔ３〜ｔ４）おいて加圧ロ
ーラ１５２の高温部がニップ部に位置しないため、給紙
可能であると推測される。すなわち、時刻ｔ３からｔ４
までが給紙開始可能な時間であり、時刻ｔ３からｔ４に
おいて図１０の（４）に示される給紙許可開始信号がア
クティブ（ロウレベル）になる。よって、給紙許可信号
がアクティブである時期に、給紙を開始すればよい。給
紙の開始は、同図の（３）の給紙開始信号を立ち下げる
ことにより行われる。

【００５１】すると、給紙クラッチ２５がオンとなり、
給紙ローラ１２２が回転し始める。そして、時刻ｔ３〜
ｔ４の間のいずれかの時刻ｔａにペーパの先端部分が定
着装置１５０に到達する。このとき、加圧ローラ１５２
の高温部はニップ部から離れた位置にあるため、ペーパ
の先端部分が高温部に当接することを回避できる。した
がって、ペーパの先端部分が過熱状態となることによる
カールを防止できるものである。その後、ペーパの後端
部がニップ部から離れ（時刻ｔ５）、定着後のペーパが
排出されるものである。なお、上記の時刻ｔａは、同図
の（５）に示されるように加圧ローラ１５２が一回転す
る毎にリセットされるタイマｔａにより求められるもの
である。

【００５２】次に、本発明の第２実施例に係る定着装置
を図１１を参照しながら説明する。

【００５３】図中、１１００はサーミスタであり、加圧
ローラ１５２外周面の近傍に配設されている。このサー
ミスタ１１００を用いて加圧ローラ１５２表面温度を検
出するものである。このような定着装置において、サー
ミスタ１１００近傍の加圧ローラ１５２の温度変化に基
づき、加圧ローラ１５２の高温部がニップ部を通過する
時刻を推測することが可能となる。すなわち、加圧ロー
ラ１５２が一回転する毎に、サーミスタ１１００の検出
温度には、高温部を検出することによるピークが生じ
る。そこで、このピークの現れる時刻に基づきペーパの
給紙を開始するタイミングを制御することにより、ペー
パ先端部分が加圧ローラ１５２の高温部に当接しないよ
うにすることが可能となる。したがって、本実施例に係
る定着装置においても、上記第１実施例に係る定着装置
と同様の効果を得ることが可能となるものである。

【００５４】図１２は、本発明の第３実施例に係る定着
装置を表す図である。

【００５５】加圧ローラ１５２の一端にはギア１２１０
が設けられている。そして、このギア１２１０の近傍に
は、ギアの歯をカウントするフォトトランジスタ１２１
２および発光ダイオード１２１１が配設されている。発
光ダイオード１２１１から発せられた光は、ギア１２１
０の歯に反射した後、フォトトランジスタ１２１２に達
する。そして、加圧ローラ１５２が回転すると、発光ダ
イオード１２１１から発せられた光は断続的にギア１２
１０の歯に反射し、フォトトランジスタ１２１２に到達
する。よって、フォトトランジスタ１２１２からはパル
スが出力され、このパルスをカウントすることにより、
加圧ローラ１５２の位置を検出することが可能となる。

【００５６】このようにして、加圧ローラ１５２の高温
部の位置を判断することができるため、上記１実施例と
同様の効果を得ることが可能となるものである。なお、
ギア１２１０の一部にのみ、光を反射するマークを付し
てもよい。このように構成した場合には、フォトトラン
ジスタ１２１２によりマークの位置を検出し、加圧ロー
ラ１５２の位置を検出することが可能となるものであ
る。

【００５７】なお、第１〜第３実施例に係る定着装置に
おいて、メインモータ２３としてパルスモータを用いて
もよい。パルスモータにおけるパルスをカウントするこ
とにより、加圧ローラ１５２の位置を検出することがで
きる。よって、加圧ローラ１５２の高温部の位置を容易
に把握することができるため、上述した効果（ペーパカ
ールの防止）を得ることができるものである。

【００５８】さらに、定着動作終了時または異常動作停
止時において、加圧ローラ１５２の高温部がニップ部に
位置しないよう、加圧ローラ１５２の停止位置を制御し
てもよい。このように構成することにより、加圧ローラ
１５２の特定箇所のみが複数回加熱されるのを防止する
ことができるものである。よって、待機時における加圧
ローラ１５２の高温部の温度上昇を緩和でき、ペーパの
カール等を防ぐことが可能となるものである。

【００５９】また、給紙タイミング（給紙ローラ１２２
の回転開始時期）を制御するのではなく、加圧ローラ１
５２の回転開始時期を制御することにより、ペーパの先
端部分が加圧ローラ１５２の高温部に当接するのを回避
してもよい。さらに、給紙タイミングおよび加圧ローラ
１５２の回転開始時期の両方を制御してもよい。

【００６０】給紙ローラ１２２と定着装置１５０の間に
位置するローラ（例えば、レジストローラ）等の駆動タ
イミングを制御することにより、給紙開始時期を制御し
てもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ペーパが定着装置に搬送された際に、ペーパの先端
部分が加圧ローラの高温部に当接するのを回避すること
により、このペーパの先端部分が過熱状態になるのを防
ぐことができる。したがって、ペーパの先端部分の水分
が過度に蒸発することがなくなるため、ペーパのカール
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る定着装置を用いたレ
ーザビームプリンタの断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る定着装置の制御回路
のブロック図である。

【図３】本発明の第１実施例に係るペーパ搬送経路を表
す図である。

【図４】本発明の第１実施例に係る加圧ローラの高温部
を表す図である。

【図５】本発明の第１実施例に係る定着装置の動作を表
すメインフローチャートである。

【図６】本発明の第１実施例に係る定着装置の給紙処理
を表すサブルーチンである。

【図７】本発明の第１実施例に係る定着装置の給紙判断
処理を表すサブルーチンである。

【図８】本発明の第１実施例に係る定着装置の高温部位
置検出処理を表すサブルーチンである。

【図９】本発明の第１実施例に係る加圧ローラの高温部
と同期位置とを表す図である。

【図１０】本発明の第１実施例に係る定着装置の動作を
表すタイミングチャートである。

【図１１】本発明の第２実施例に係る定着装置を表す図
である。

【図１２】本発明の第３実施例に係る定着装置を表す図
である。

【図１３】従来の定着装置を表す図である。

【図１４】従来の定着装置、ペーパを表す図である。

【図１５】従来の定着装置におけるニップ部の温度変化
を表す図である。

【符号の説明】

２０ 制御回路（制御手段） ２５ 給紙クラッチ（搬送手段） １２２ 給紙ローラ（搬送手段） １５０ 定着装置 １５１ 定着ローラ １５２ 加圧ローラ １５３ ヒータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータにより加熱される定着ローラと、 回転自在に配設され、その外周面の一部がこの定着ロー
   ラに当接してペーパを挟圧する当接部を構成する加圧ロ
   ーラと、 ペーパをこの当接部に搬送する搬送手段と、を備えた定
   着装置において、 加圧ローラの外周面にあって、加圧ローラが停止してい
   た際に定着ローラに当接していなかった部分に、ペーパ
   の搬送方向先端部が当接するよう、加圧ローラの回転お
   よび／または搬送手段によるペーパの搬送を制御する制
   御手段を有することを特徴とする定着装置。