JP4706725B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタやＦＡＸなどの画像形成装置に用いられる定着装置、および、画像形成装置に関する。

従来、定着装置としては、定着ローラと加圧ローラとを備えたものがある（特開平１０−７４０１７号公報：特許文献１参照）。定着ローラは、誘導加熱により、加熱されている。定着ローラおよび加圧ローラは、記録紙を、加熱加圧して定着する。

ここで、小サイズの記録紙を連続通紙したときに、定着ローラや加圧ローラの非通紙領域の熱が奪われないことから、非通紙領域が、通紙領域に比べて、高温になる問題があった。

そこで、非通紙領域の昇温状態を、定着ローラの端部に設けられた温度センサにて検出し、この温度センサの検出値に基づいて、冷却ファンを動作し、コイルへの通電や記録材の搬送を停止していた。
特開平１０−７４０１７号公報

しかしながら、上記従来の定着装置では、通紙する紙サイズによって、定着ローラの軸方向位置において最も高温となる位置が異なることから、不定形を含めた全てのサイズの用紙においては、非通紙領域の昇温状態を正確に把握することが困難である。

特に、不定形サイズの通紙においては、定着ローラの非通紙領域の昇温状態を誤認識してしまい、その結果、定着装置に破損等のダメージを与える恐れがあった。

そこで、この発明の課題は、定着ローラの昇温状態を安価で、より精度よく検出することで、非通紙領域の昇温を抑制する制御を効果的に行い、破損を防止することができる定着装置および画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
互いに接触して記録材を搬送しつつこの記録材のトナーを定着させる定着側回転体および加圧側回転体と、
上記定着側回転体を加熱する加熱部と、
上記定着側回転体または上記加圧側回転体に接触して設けられ、上記定着側回転体および上記加圧側回転体の軸方向の端部と中央部との温度ムラを抑制する均熱部材と、
上記定着側回転体の通紙領域の表面温度を測定する第１温度測定部と、
上記均熱部材の温度を測定する第２温度測定部と、
上記第１温度測定部により測定された上記定着側回転体の通紙領域の表面温度に基づいて上記加熱部への電力供給を増減させることにより上記定着側回転体の通紙領域の表面温度が加熱温度になるように制御する定着制御部と、
上記第２温度測定部により測定された上記均熱部材の温度に基づいて、上記定着制御部による制御を維持した状態で上記定着側回転体の非通紙領域の過昇温を抑制するように、定着動作を変更する定着動作制御部と
を備えることを特徴としている。

ここで、「定着動作の制御」とは、例えば、連続的に搬送される記録材の搬送間隔を制御することや、記録材の搬送速度を制御することや、加熱部の加熱温度を制御することや、定着動作の停止または開始を制御することや、加熱部の動作を制御することなどをいう。

この発明の定着装置によれば、定着側回転体または加圧側回転体に接触する均熱部材の温度を測定するので、均熱部材は熱伝導性に優れており、小サイズの記録材を連続通過した場合においても、均熱部材自体の軸方向温度分布はほぼフラットな状態を維持しており、均熱部材の一部分の温度を測定することで、定着側回転体または加圧側回転体の全域の温度分布を特定することができる。つまり、定着側回転体または加圧側回転体における記録材の非通紙領域を含めた温度分布の状態を精度よく推定できる。

そして、温度測定部により測定された均熱部材の温度に基づいて、定着動作を制御するので、推定された定着側回転体または加圧側回転体の温度分布状態に応じて、非通紙領域の昇温を抑制する最適な制御を行うことができて、必要以上にユーザーの使い勝手を低下させることなく、定着装置の破損を防止できる。

また、一実施形態の定着装置では、上記記録材の印刷情報を入力する印刷情報入力部を備え、上記定着動作制御部は、上記印刷情報入力部により入力された印刷情報、および、上記温度測定部により測定された上記均熱部材の温度に基づいて、定着動作を制御する。

ここで、「記録材の印刷情報」とは、例えば、記録材のサイズや、記録材の種類や、記録材の坪量や、記録材へのトナーの付着量などをいう。

この実施形態の定着装置によれば、定着動作制御部は、印刷情報入力部により入力された印刷情報、および、温度測定部により測定された均熱部材の温度に基づいて、定着動作を制御するので、非通紙領域の昇温を抑制する一層最適な制御を行うことができる。

また、一実施形態の定着装置では、上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いほど、連続的に搬送される上記記録材の搬送間隔を広くする。

この実施形態の定着装置によれば、定着動作制御部は、均熱部材の温度が高いほど、連続的に搬送される記録材の搬送間隔を広くするので、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

また、一実施形態の定着装置では、上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いほど、上記記録材の搬送速度を遅くする。

この実施形態の定着装置によれば、定着動作制御部は、均熱部材の温度が高いほど、記録材の搬送速度を遅くするので、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

また、一実施形態の定着装置では、上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いほど、上記加熱部の加熱温度が低くなるように、上記加熱温度を設定する。

この実施形態の定着装置によれば、定着動作制御部は、均熱部材の温度が高いほど、加熱部の加熱温度を低くするので、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

また、一実施形態の定着装置では、上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いとき、定着動作を停止する。このとき、上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が所定値以下になると、定着動作を再び開始するようにしてもよい。

この実施形態の定着装置によれば、定着動作制御部は、均熱部材の温度が高いとき、定着動作を停止するので、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

また、一実施形態の定着装置では、
上記加熱部は、上記定着側回転体と上記加圧側回転体との接触部における小サイズの記録材の非通紙領域の過昇温を抑制する過昇温抑制部を有し、
上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いとき、上記過昇温抑制部の動作を開始する。

ここで、「非通紙領域」とは、定着側回転体と加圧側回転体との接触部において、この接触部を通過する記録材のうちの小サイズの記録材の幅よりも、軸方向外側の領域をいう。また、「過昇温抑制部」とは、例えば、消磁コイルや消磁シールドをいう。

この実施形態の定着装置によれば、定着動作制御部は、均熱部材の温度が高いとき、過昇温抑制部の動作を開始するので、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

また、一実施形態の定着装置では、上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高くて上記非通紙領域の温度が高くなっていると判断したとき、上記過昇温抑制部の動作を開始する。

この実施形態の定着装置によれば、定着動作制御部は、均熱部材の温度が高くて非通紙領域の温度が高くなっていると判断したとき、過昇温抑制部の動作を開始するので、大サイズの記録材の後に、小サイズの記録材を数枚定着するだけで、すぐに、大サイズの記録材を通紙する場合には、端部温度低下もなく、大サイズの記録材の定着を良好に行え、かつ、小サイズの記録材は数枚であるため、端部過昇温の問題もない。

また、一実施形態の定着装置では、
上記加熱部は、
上記定着側回転体の軸方向の中央部を加熱する中央部加熱部と、
上記定着側回転体の軸方向の両端部を加熱する端部加熱部と
を有し、
上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いとき、上記端部加熱部の動作を停止する。

ここで、「定着側回転体の軸方向の中央部」とは、例えば、小サイズの記録材が通過する通紙領域をいう。また、「定着側回転体の軸方向の両端部」とは、例えば、小サイズの記録材が通過する通紙領域よりも軸方向外側の非通紙領域をいう。

この実施形態の定着装置によれば、定着動作制御部は、均熱部材の温度が高いとき、端部加熱部の動作を停止するので、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

また、この発明の画像形成装置は、上記定着装置を備えることを特徴としている。

この発明の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えるので、耐久性を向上できる。

この発明の定着装置によれば、定着側回転体または加圧側回転体に接触する均熱部材の温度を測定し、温度測定部により測定された均熱部材の温度に基づいて、定着動作を制御するので、定着側回転体または加圧側回転体の昇温状態を安価で、より精度よく検出することで、非通紙領域の昇温を抑制する制御を効果的に行い、破損を防止することができる。

この発明の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えるので、耐久性を向上できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、画像形成装置の簡略構成図を示す。この画像形成装置は、カラープリンタを示し、内部のほぼ中央部にベルト部材として中間転写ベルト１０２を有する。中間転写ベルト１０２の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋが、中間転写ベルト１０２に沿って並んで配置されている。作像ユニット１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、それぞれ、感光体ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋを有している。

各感光体ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器１０８と、プリントヘッド部１０９と、現像器１１０と、１次転写ローラ１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋと、クリーナ１１２とがそれぞれ配置されている。各１次転写ローラ１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋは、中間転写ベルト１０２を挟んで各感光体ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋと対向する。

中間転写ベルト１０２における駆動ローラ１０５で支持された部分には、２次転写ローラ１０３が圧接されており、２次転写ローラ１０３と中間転写ベルト１０２とのニップ部が、２次転写領域１３０になっている。

２次転写領域１３０の下流側の搬送路には、定着装置１２０が配置され、この定着装置１２０は、定着ローラ１、加圧ローラ２および電磁誘導加熱部４を有する。定着ローラ１と加圧ローラ２との圧接部が定着ニップ領域１３１となっている。

画像形成装置の下部には、絵紙カセット１１７が着脱可能に配置されている。絵紙カセット１１７内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラ１１８の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路に送り出される。

中間転写ベルト１０２の最下流側の作像ユニット１０６Ｋと２次転写領域１３０との間には、レジストセンサを兼用するＡＩＤＣ（画像濃度）センサ１１９が設置されている。

次に、上記構成の画像形成装置の動作について説明する。

外部装置（例えばパソコン）から画像形成装置の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力されると、画像信号処理部では、この画像信号をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋのプリントヘッド部１０９を発光させて露光を行う。

これにより、各感光体ドラム１０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像器１１０によりそれぞれ現像されて、各色のトナー画像となる。

そして、各色のトナー画像は、各１次転写ローラ１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１０２上に順次重ね合わせて１次転写される。

このようにして、中間転写ベルト１０２上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１０２の移動にしたがって２次転写領域１３０に達する。この２次転写領域１３０において、重ね合わされた各色のトナー画像は、２次転写ローラ１０３の作用により、用紙Ｐに一括して２次転写される。

その後、用紙Ｐに２次転写されたトナー画像は、定着ニップ領域１３１に達する。この定着ニップ領域１３１において、トナー画像は、電磁誘導加熱部４によって誘導発熱する定着ローラ１と、加圧ローラ２との作用により、用紙Ｐに定着される。

そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラ１１４を介して、排紙トレイ１１３に排出される。

図２と図３に示すように、定着装置１２０は、定着側回転体としての定着ローラ１と、加圧側回転体としての加圧ローラ２と、加熱部としての電磁誘導加熱部４と、均熱部材としての均熱ローラ３とを有する。

定着ローラ１および加圧ローラ２は、互いに接触して、記録材としての用紙Ｐを搬送しつつこの用紙Ｐのトナーを定着させる。なお、記録材として、用紙Ｐ以外に、ＯＨＰシート等であってもよい。

定着ローラ１は、内側から順に、芯金層、断熱層、電磁誘導発熱層、弾性層および離型層を有する。加圧ローラ２は、内側から順に、芯金層、断熱層および離型層を有する。

定着ローラ１は、電磁誘導加熱部４により、加熱される。電磁誘導加熱部４は、定着ローラ１の電磁誘導発熱層を発熱する。

均熱ローラ３は、加圧ローラ２に接触し、定着ローラ１および加圧ローラ２の表面の熱移動を補助して、定着ローラ１および加圧ローラ２の表面温度を均一にする。つまり、均熱ローラ３は、定着ローラ１および加圧ローラ２の軸方向の温度分布ムラを抑制する。均熱ローラ３は、例えば、アルミ基材もしくは銅基材からなる金属ローラである。

定着ローラ１、加圧ローラ２および均熱ローラ３は、互いに、並行に配列され、それぞれの両端部は、図示しない軸受部材に、回転自在に支持されている。

加圧ローラ２は、バネなどの図示しない加圧機構によって、定着ローラ１側に付勢され、定着ニップ領域１３１を形成している。さらに、均熱ローラ３も、同様に、加圧ローラ２に圧接されている。

加圧ローラ２は、図示しない駆動機構により、矢印の時計方向に、所定の周速度で回転駆動される。定着ローラ１は、定着ニップ領域１３１での加圧ローラ２との圧接摩擦力によって、加圧ローラ２の回転に従動回転する、さらに、均熱ローラ３も、同様に、加圧ローラ２の圧接摩擦力により従動回転する。

定着ローラ１の表面温度は、温度センサ９により、検出され、温度センサ９の信号は、コイル制御部８に入力される。温度センサ９は、例えば、非接触式の赤外線センサである。温度センサ９は、定着ローラ１の軸方向の中央部に配置されている。

コイル制御部８は、温度センサ９の信号に基づいて、定着ローラ１の加熱および温調を制御する。つまり、コイル制御部８は、温度センサ９の信号に基づいて、高周波インバータ７を制御し、高周波インバータ７から電磁誘導加熱部４への電力供給を増減させることで、定着ローラ１の表面温度が一定温度になるように、自動制御する。

電磁誘導加熱部４は、励磁コイル４２、消磁コイル４３およびコア４４，４５を有する。励磁コイル４２は、定着ローラ１の長手方向（軸方向）に沿うように、導線を巻いた構造をしている。励磁コイル４２は、高周波インバータ７に接続されて、１０〜１００［ｋＨｚ］、１００〜２０００［Ｗ］の高周波電力が供給され、耐熱性の樹脂で被覆した細い線を数十から数百本を束ねたリッツ線を用いる。

消磁コイル４３は、励磁コイル４２の長手方向に沿うように、巻かれており、用紙搬送が、定着ローラ１の長手方向の中心を基準とすれば、定着ローラ１の長手方向の両端部に消磁コイル４３が配置される。

励磁コイル４２によって誘起された磁束は、メインコア４４および裾コア４５の内部を通り、定着ローラ１の電磁誘導発熱層を貫き、電磁誘導発熱層に渦電流を誘起してジュール熱を発生させる。

励磁コイル４２および消磁コイル４３は、切り替スイッチをもつ高周波インバータ７に、接続されている。そして、大サイズの用紙Ｐの通紙時は、励磁コイル４２のみを動作させ、消磁コイル４３は、コイルとしての機能は働かない。

消磁コイル４３は、過昇温抑制部として機能し、定着ローラ１と加圧ローラ２との接触部における小サイズの用紙Ｐの非通紙領域の過昇温を抑制する。ここで、「非通紙領域」とは、定着ローラ１と加圧ローラ２との接触部において、この接触部を通過する用紙Ｐのうちの小サイズの用紙Ｐの幅よりも、軸方向外側の領域をいう。「小サイズの用紙」とは、最大サイズの用紙よりも幅狭の用紙である。なお、この定着装置では、大サイズの用紙と、定着ローラ１の軸方向において大サイズの用紙よりも幅の狭いサイズの少なくとも２種類の用紙を定着可能である。

温度測定部１０にて測定された均熱ローラ３の温度に基づいて、用紙Ｐが通紙することにより非通紙領域の温度が高くなっていると判断した場合に、消磁コイル４３を動作させて、励磁コイル４２の磁界を妨げる方向に磁界が発生して、消磁効果を発揮することになる。その結果、消磁コイル４３がある部分のみ励磁コイル４２から発生する磁界のパワーが小さくなり、消磁コイル４３が存在する範囲のみ定着ローラ１の発熱量が低下する。すなわち、消磁コイル４３を配置することにより、小サイズの用紙Ｐの通紙時の非通紙領域における過昇温（端部の温度の上昇）を、低減することができる。そして、大サイズの用紙Ｐの後に、小サイズの用紙Ｐを数枚定着するだけで、すぐに、大サイズの用紙Ｐを通紙する場合には、端部温度低下もなく、大サイズの用紙Ｐの定着を良好に行え、かつ、小サイズの用紙Ｐは数枚であるため、端部過昇温の問題もない。

定着装置１２０は、温度測定部１０と印刷情報入力部１１と定着動作制御部１３とを有する。

温度測定部１０は、均熱ローラ３の温度を測定する。温度測定部１０は、均熱ローラ３に接触しない非接触型の温度センサである。

印刷情報入力部１１は、用紙Ｐの印刷情報を入力する。印刷情報入力部１１では、用紙Ｐの印刷情報が、手入力により、予め入力されてもよく、または、用紙Ｐの印刷情報が、給紙部に設けられたサイズセンサからの信号に基づいて自動的に、入力されてもよい。ここで、「用紙の印刷情報」とは、例えば、用紙のサイズや、用紙の種類や、用紙の坪量や、用紙へのトナーの付着量などをいう。

定着動作制御部１３は、印刷情報入力部１１により入力された印刷情報、および、温度測定部１０により測定された均熱ローラ３の温度に基づいて、定着動作を制御する。

ここで、「定着動作の制御」とは、例えば、連続的に搬送される用紙Ｐの搬送間隔を制御することや、用紙Ｐの搬送速度を制御することや、電磁誘導加熱部４の加熱温度を制御することや、定着動作の停止または開始を制御することや、電磁誘導加熱部４の動作を制御することなどをいう。「電磁誘導加熱部４の動作を制御する」とは、例えば、電磁誘導加熱部４が消磁コイルを含む場合、消磁コイルのＯＮまたはＯＦＦを制御し、または、電磁誘導加熱部４が消磁シールドを含む場合、消磁シールドのＯＮまたはＯＦＦを制御することをいう。

次に、定着動作について説明する。加圧ローラ２が回転駆動され、これに伴い定着ローラ１も従動回転し、電磁誘導加熱部４により定着ローラ１を加熱させ、表面温度が一定温度になる様自動制御された状態において、定着ローラ１と加圧ローラ２との定着ニップ領域１３１に、未定着トナー像を形成担持した用紙Ｐが導入される。この場合、用紙Ｐにおける未定着トナー像の担持面が定着ローラ１に対面する。

定着ローラ１と加圧ローラ２との間の定着ニップ領域１３１に導入された用紙Ｐは、定着ニップ領域１３１にて、挟持搬送されつつ定着ローラ１で加熱されて、未定着トナー像が用紙Ｐに溶融定着されて、用紙Ｐが排出される。

このとき、最大サイズの用紙を印刷する場合において、定着ローラ１は、温度センサ９によって、目標温度となるように温調され、紙間距離や搬送速度は、所定の値を維持しながら、印刷を行う。

一方、小サイズの用紙を通紙する場合において、定着動作制御部１３により、温度測定部１０によって測定した均熱ローラ３の温度から、定着ローラ１の昇温状態を推定すると共に、均熱ローラ３の温度および用紙Ｐの印刷情報から、定着ローラ１の非通紙領域の温度が規定の温度を越えないように、定着ローラ１の目標温度や紙間距離や搬送速度等を切り替えながら制御する。

上記構成の定着装置によれば、加圧ローラ２に接触する均熱ローラ３の温度を測定するので、均熱ローラ３は熱伝導性に優れており、小サイズの用紙Ｐを連続通紙した場合においても、均熱ローラ３自体の軸方向温度分布はほぼフラットな状態を維持しており、均熱ローラ３の一部分の温度を測定することで、定着ローラ１および加圧ローラ２の全域の温度分布を特定することができる。つまり、定着ローラ１および加圧ローラ２における用紙Ｐの非通紙領域を含めた温度分布の状態を精度よく推定できる。

そして、印刷情報入力部１１により入力された印刷情報、および、温度測定部１０により測定された均熱ローラ３の温度に基づいて、定着動作を制御するので、推定された定着ローラ１および加圧ローラ２の温度分布状態に応じて、非通紙領域の昇温を抑制する最適な制御を行うことができて、必要以上にユーザーの使い勝手を低下させることなく、定着装置の破損を防止できる。

また、上記構成の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えるので、耐久性を向上できる。

なお、非通紙領域の温度は、用紙サイズ（幅寸法）の短さや、用紙の坪量の大きさや、トナー付着量の多さや、連続通紙枚数の多さに、応じて、高くなる。

なお、印刷情報入力部１１は、必須でなく、定着動作制御部１３は、温度測定部１０により測定された均熱ローラ３の温度のみに基づいて、定着動作を制御するようにしてもよい。

次に、定着動作制御部１３による具体的な定着動作の制御を、図４Ａ，図４Ｂ〜図９Ａ，図９Ｂを用いて、説明する。なお、図４Ａ〜図９Ａでは、用紙サイズによらない簡易的な制御例を示し、図４Ｂ〜図９Ｂでは、印刷情報を考慮し図４Ａ〜図９Ａよりもさらに発展させた例を示す。

図４Ａおよび図４Ｂに、連続的に搬送される用紙Ｐの搬送間隔（用紙間距離）の制御を示す。図４Ａおよび図４Ｂでは、制御のデータを表として示している。このデータは、定着動作制御部１３に、記憶されている。

図４Ａでは、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの用紙間距離を、標準用紙間距離として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きいとき、定着動作制御部１３は、用紙間距離を、標準用紙間距離の４倍としている。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度が高いほど、用紙間距離を広くしている。図４Ａでは、印刷情報としての用紙サイズ（幅寸法）を、制御の要素としていない。用紙サイズは、例えば90〜265mmの全サイズに、対応している。

図４Ｂでは、印刷情報として、種々の用紙サイズ（幅寸法）である。そして、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの用紙間距離を、標準用紙間距離として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きく、かつ、用紙サイズ（幅寸法）が小サイズ（90〜145mm）であるとき、定着動作制御部１３は、用紙間距離を、標準用紙間距離の４倍としている。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度が高いほど、用紙間距離を広くしている。また、定着動作制御部１３は、用紙サイズが小さいほど、用紙間距離を広くしている。

したがって、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

図５Ａおよび図５Ｂに、連続的に搬送される用紙Ｐの搬送速度（用紙搬送速度）の制御を示す。図５Ａおよび図５Ｂでは、制御のデータを表として示している。このデータは、定着動作制御部１３に、記憶されている。

図５Ａでは、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの用紙搬送速度を、標準搬送速度として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きいとき、定着動作制御部１３は、搬送速度を、標準搬送速度の0.6倍としている。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度が高いほど、搬送速度を遅くしている。図５Ａでは、印刷情報としての用紙サイズ（幅寸法）を、制御の要素としていない。用紙サイズは、例えば90〜265mmの全サイズに、対応している。

図５Ｂでは、印刷情報として、種々の用紙サイズ（幅寸法）である。そして、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの搬送速度を、標準搬送速度として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きく、かつ、用紙サイズ（幅寸法）が小サイズ（90〜145mm）であるとき、定着動作制御部１３は、搬送速度を、標準搬送速度の0.6倍としている。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度が高いほど、搬送速度を遅くしている。また、定着動作制御部１３は、用紙サイズが小さいほど、搬送速度を遅くしている。

したがって、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

図６Ａおよび図６Ｂに、電磁誘導加熱部４の加熱温度（加熱温度）の制御を示す。図６Ａおよび図６Ｂでは、制御のデータを表として示している。このデータは、定着動作制御部１３に、記憶されている。

図６Ａでは、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの加熱温度を、標準加熱温度として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きいとき、定着動作制御部１３は、加熱温度を、標準加熱温度から5℃低くしている。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度が高いほど、加熱温度を低くしている。図６Ａでは、印刷情報としての用紙サイズ（幅寸法）を、制御の要素としていない。用紙サイズは、例えば90〜265mmの全サイズに、対応している。

図６Ｂでは、印刷情報として、種々の用紙サイズ（幅寸法）である。そして、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの加熱温度を、標準加熱温度として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きく、かつ、用紙サイズ（幅寸法）が小サイズ（90〜145mm）であるとき、定着動作制御部１３は、加熱温度を、標準加熱温度から5℃低くしている。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度が高いほど、加熱温度を低くしている。また、定着動作制御部１３は、用紙サイズが小さいほど、加熱温度を低くしている。

したがって、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

図７Ａおよび図７Ｂに、連続的に搬送される用紙Ｐの搬送速度（用紙搬送速度）の制御、および、電磁誘導加熱部４の加熱温度（加熱温度）の制御を示す。図７Ａおよび図７Ｂでは、制御のデータを表として示している。このデータは、定着動作制御部１３に、記憶されている。

図７Ａでは、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの用紙搬送速度を、標準搬送速度として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きいとき、定着動作制御部１３は、搬送速度を、標準搬送速度の0.8倍としている。また、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの加熱温度を、標準加熱温度として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きいとき、定着動作制御部１３は、加熱温度を、標準加熱温度から15℃低くしている。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度が高いほど、搬送速度を遅くし、かつ、加熱温度を低くしている。図７Ａでは、印刷情報としての用紙サイズ（幅寸法）を、制御の要素としていない。用紙サイズは、例えば90〜265mmの全サイズに、対応している。

図７Ｂでは、印刷情報として、種々の用紙サイズ（幅寸法）である。そして、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの搬送速度を、標準搬送速度として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きく、かつ、用紙サイズ（幅寸法）が小サイズ（90〜145mm）であるとき、定着動作制御部１３は、搬送速度を、標準搬送速度の0.8倍としている。また、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいときの加熱温度を、標準加熱温度として、例えば、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きく、かつ、用紙サイズ（幅寸法）が小サイズ（90〜145mm）であるとき、定着動作制御部１３は、加熱温度を、標準加熱温度から15℃低くしている。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度が高いほど、搬送速度を遅くし、かつ、加熱温度を低くしている。また、定着動作制御部１３は、用紙サイズが小さいほど、搬送速度を遅くし、かつ、加熱温度を低くしている。

したがって、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

図８Ａおよび図８Ｂに、定着動作（プリント動作）の制御を示す。図８Ａおよび図８Ｂでは、制御のデータを表として示している。このデータは、定着動作制御部１３に、記憶されている。

図８Ａでは、均熱ローラ３の温度が85℃より小さいとき、プリント中では、プリントを維持する一方、プリント一時停止中では、プリントを再開する。また、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きいとき、プリント中では、プリントを一時停止する一方、プリント一時停止中では、一時停止を維持する。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度がデータ設定値より高いとき、定着動作（プリント動作）を停止する。図８Ａでは、印刷情報としての用紙サイズ（幅寸法）を、制御の要素としていない。用紙サイズは、例えば90〜265mmの全サイズに、対応している。

図８Ｂでは、印刷情報として、種々の用紙サイズ（幅寸法）である。そして、均熱ローラ３の温度が85℃より小さいとき、プリント中では、プリントを維持する一方、プリント一時停止中では、プリントを再開する。また、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きく、かつ、用紙サイズ（幅寸法）が小サイズ（90〜145mm）であるとき、プリント中では、プリントを一時停止する一方、プリント一時停止中では、一時停止を維持する。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度がデータ設定値より高いとき、定着動作（プリント動作）を停止する。また、定着動作制御部１３は、用紙サイズがデータ設定値より小さいとき、定着動作（プリント動作）を停止する。

したがって、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

図９Ａおよび図９Ｂに、消磁コイル４３（過昇温抑制部）の制御を示す。図９Ａおよび図９Ｂでは、制御のデータを表として示している。このデータは、定着動作制御部１３に、記憶されている。

図９Ａでは、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいとき、消磁コイル４３の動作を停止する。また、均熱ローラ３の温度が95℃よりも大きいとき、消磁コイル４３の動作を開始する。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度がデータ設定値より高いとき、消磁コイル４３の動作を開始する。図９Ａでは、印刷情報としての用紙サイズ（幅寸法）を、制御の要素としていない。用紙サイズは、例えば90〜265mmの全サイズに、対応している。

図９Ｂでは、印刷情報として、種々の用紙サイズ（幅寸法）である。そして、均熱ローラ３の温度が95℃より小さいとき、消磁コイル４３の動作を停止する。また、均熱ローラ３の温度が125℃よりも大きく、かつ、用紙サイズ（幅寸法）が小サイズ（90〜145mm）であるとき、消磁コイル４３の動作を開始する。つまり、定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度がデータ設定値より高いとき、消磁コイル４３の動作を開始する。また、定着動作制御部１３は、用紙サイズがデータ設定値より小さいとき、消磁コイル４３の動作を開始する。

したがって、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

（第２の実施形態）
図１０は、この発明の定着装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、加熱部の構成が相違する。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

図１０に示すように、加熱部として、ヒータ２０を用いている。このヒータ２０は、定着ローラ１の内側に配置され、定着ローラ１を加熱する。

ヒータ２０は、定着ローラ１の軸方向の中央部を加熱する中央部ヒータ２０ａと、定着ローラ１の軸方向の両端部を加熱する端部ヒータ２０ｂ，２０ｃとを有する。

中央部ヒータ２０ａは、定着ローラ１と加圧ローラ２との接触部における小サイズの用紙Ｐの通紙領域を加熱する。端部ヒータ２０ｂ，２０ｃは、定着ローラ１と加圧ローラ２との接触部における小サイズの用紙Ｐの非通紙領域を加熱する。

中央部ヒータ２０ａの動作と、端部ヒータ２０ｂ，２０ｃの動作とは、個別に、制御できる。

定着動作制御部１３は、均熱ローラ３の温度がデータ設定値より高いとき、端部ヒータ２０ｂ，２０ｃの動作を停止する。したがって、非通紙領域の昇温を、容易に抑制できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、均熱部材として、均熱ローラ３の代わりに、ヒートパイプを用いてもよい。また、均熱部材は、加圧側回転体以外に、定着側回転体に接触してもよい。

また、温度測定部１０を、均熱ローラ３に接触する接触型の温度センサとして、均熱ローラ３の端部側に配置してもよい。

また、過昇温抑制部としては、消磁コイル４３以外に、消磁シールドを用いてもよい。この消磁シールドは、電磁誘導加熱部４と定着ローラ１との間で、非通紙領域に配置され、電磁誘導加熱部４の励磁コイル４２から定着ローラ１の非通紙領域への磁束の到達を遮断する。

また、定着側回転体および加圧側回転体は、ローラ形状以外に、ベルト形状であってもよい。

また、定着動作の制御を、図４Ａ，４Ｂ〜図９Ａ，９Ｂに示すデータを用いて、行ったが、入力値に基づいて計算によりデータを求め、このデータに基づいて定着動作の制御を行うようにしてもよい。

また、上記定着装置では２つの消磁コイルをもつ構成について説明したが、大中小など複数のサイズの用紙に対応するようにしてもよく、この場合、消磁コイルも複数設けて、その用紙のサイズに応じた制御を行うようにすればよい。

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す簡略構成図である。 本発明の定着装置の一実施形態を示す簡略構成図である。 定着装置の簡略展開図である。 用紙間距離の制御のデータを示す表である。 用紙間距離の他の制御のデータを示す表である。 用紙搬送速度の制御のデータを示す表である。 用紙搬送速度の他の制御のデータを示す表である。 加熱温度の制御のデータを示す表である。 加熱温度の他の制御のデータを示す表である。 用紙搬送速度および加熱温度の制御のデータを示す表である。 用紙搬送速度および加熱温度の他の制御のデータを示す表である。 プリント動作の制御のデータを示す表である。 プリント動作の他の制御のデータを示す表である。 消磁コイルの制御のデータを示す表である。 消磁コイルの他の制御のデータを示す表である。 本発明の定着装置の他の実施形態を示す簡略構成図である。

符号の説明

１ 定着ローラ（定着側回転体）
２ 加圧ローラ（加圧側回転体）
３ 均熱ローラ（均熱部材）
４ 電磁誘導加熱部（加熱部）
４２ 励磁コイル
４３ 消磁コイル（過昇温抑制部）
４４ メインコア
４５ 裾コア
７ 高周波インバータ
８ コイル制御部
９ 温度センサ
１０ 温度測定部
１１ 印刷情報入力部
１３ 定着動作制御部
２０ ヒータ（加熱部）

Claims (11)

1. 互いに接触して記録材を搬送しつつこの記録材のトナーを定着させる定着側回転体および加圧側回転体と、
   上記定着側回転体を加熱する加熱部と、
   上記定着側回転体または上記加圧側回転体に接触して設けられ、上記定着側回転体および上記加圧側回転体の軸方向の端部と中央部との温度ムラを抑制する均熱部材と、
   上記定着側回転体の通紙領域の表面温度を測定する第１温度測定部と、
   上記均熱部材の温度を測定する第２温度測定部と、
   上記第１温度測定部により測定された上記定着側回転体の通紙領域の表面温度に基づいて上記加熱部への電力供給を増減させることにより上記定着側回転体の通紙領域の表面温度が加熱温度になるように制御する定着制御部と、
   上記第２温度測定部により測定された上記均熱部材の温度に基づいて、上記定着制御部による制御を維持した状態で上記定着側回転体の非通紙領域の過昇温を抑制するように、定着動作を変更する定着動作制御部と
   を備えることを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、
   上記記録材の印刷情報を入力する印刷情報入力部を備え、
   上記定着動作制御部は、上記印刷情報入力部により入力された印刷情報、および、上記温度測定部により測定された上記均熱部材の温度に基づいて、定着動作を制御することを特徴とする定着装置。
3. 請求項１または２に記載の定着装置において、
   上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いほど、連続的に搬送される上記記録材の搬送間隔を広くすることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１から３の何れか一つに記載の定着装置において、
   上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いほど、上記記録材の搬送速度を遅くすることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１から４の何れか一つに記載の定着装置において、
   上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いほど、上記加熱部の加熱温度が低くなるように、上記加熱温度を設定することを特徴とする定着装置。
6. 請求項１から５の何れか一つに記載の定着装置において、
   上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いとき、定着動作を停止することを特徴とする定着装置。
7. 請求項６に記載の定着装置において、
   上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が所定値以下になると、定着動作を再び開始することを特徴とする定着装置。
8. 請求項１から７の何れか一つに記載の定着装置において、
   上記加熱部は、上記定着側回転体と上記加圧側回転体との接触部における小サイズの記録材の非通紙領域の過昇温を抑制する過昇温抑制部を有し、
   上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いとき、上記過昇温抑制部の動作を開始することを特徴とする定着装置。
9. 請求項８に記載の定着装置において、
   上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高くて上記非通紙領域の温度が高くなっていると判断したとき、上記過昇温抑制部の動作を開始することを特徴とする定着装置。
10. 請求項１から７の何れか一つに記載の定着装置において、
    上記加熱部は、
    上記定着側回転体の軸方向の中央部を加熱する中央部加熱部と、
    上記定着側回転体の軸方向の両端部を加熱する端部加熱部と
    を有し、
    上記定着動作制御部は、上記均熱部材の温度が高いとき、上記端部加熱部の動作を停止することを特徴とする定着装置。
11. 請求項１から１０の何れか一つ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。

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