JPH0588582A - 画像定着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】加熱ローラ、加圧ローラの回転を開始した直後
における加熱ローラ表面温度の急激な低下を防止する。 【構成】画像定着装置のローラ回転速度と定着温度を制
御するに際し、定着速度である第１の回転速度Ｖａと待
機中の第２の回転速度Ｖｓ１と第１の回転速度Ｖａより
低速かつ第２の回転速度Ｖｓ１より高速に設定された第
３の回転速度Ｖｓ２の３モードを設け、電源投入後に加
熱ローラ表面温度がプロセス初期化開始温度の第１の温
度Ｔｉｎと待機中の設定温度の第２の温度Ｔｓｔの間の
ときは加熱ローラを第１の回転速度Ｖａで回転させ、電
源投入後のあらかじめ定められた時点から第２の温度Ｔ
ｓｔに達するまでの時間が規定時間を越えた場合は、第
２の温度Ｔｓｔに達した後あらかじめ定められた期間Ｃ
１は第３の回転速度Ｖｓ２でローラを回転させ、それ以
降は第２の回転速度Ｖｓ１でローラを回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリン
タ、複写機などに使用される画像定着方法、特にその定
着温度制御および定着用ローラの回転速度制御に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電子写真装置では、均一に帯電
された感光体をレーザビームなどで露光して潜像を形成
し、これを微小粉体（以下トナーと称する）により現像
し粉体像（以下トナー像と称する）を形成する。このト
ナー像を記録媒体（以下記録紙と称する）に転写し、記
録紙に転写されたトナー像を、熱や圧力またはその両方
で記録紙に定着して、出力画像を得る。

【０００３】一般的な画像定着装置は、少なくとも加熱
手段を有する加熱ローラと、この加熱ローラに圧接した
加圧ローラとで構成され、この加熱および加圧された一
対のローラ間に表面にトナー像を形成した記録紙を挟持
しつつ搬送することにより、トナー像に短時間熱を加え
て記録紙上に定着させるものである。

【０００４】以下、従来の画像定着装置について、図４
〜図８を用いて説明する。図４は画像定着装置の構成を
示した側面図、図５は定着部位の拡大図、図６は画像定
着装置の温度制御部のブロック図、図７は従来の画像定
着方法における制御フロー図、図８は従来の画像定着方
法の制御内容を説明する図である。

【０００５】図４において、101 は加熱ローラであり、
駆動源（図示せず）に連結され、側壁（図示せず）に回
転自在に支持されている。103 はヒータであり、加熱ロ
ーラ101 内に収容されている。104 はサーミスタなどで
構成される温度検出手段であり、加熱ローラ表面温度を
検出する。102 は加圧ローラであり、加圧ローラ支持部
材105 によって、加熱ローラ101 に接離自在に支持され
る。加圧ローラ支持部材105 は側壁（図示せず）にピン
106 によって支持される。加圧ローラ支持部材105 は、
その端部にて付勢部材（図示せず）によって付勢力ｆで
矢印Ａ方向に付勢され、加圧ローラ102 を加熱ローラ10
1 に圧接する。そのとき、加圧ローラ102 と加熱ローラ
101 間の圧接力Ｆは、てこの原理によって式(1) のよう
になる。

【０００６】Ｆ＝（Ｌ２／Ｌ１）×ｆ …(1) 加熱ローラ101 は表面にシリコンゴムなどを薄くコーテ
ィングした金属ローラであり、加圧ローラ102 は表面に
薄い弗素樹脂皮膜を持つゴムローラである。両ローラを
圧接することによって、図５のごとく加圧ローラ102 を
変形させて接触面積を増加させ、記録紙の加熱時間（ａ
点からｂ点間で移動する時間）を長くしている。

【０００７】次に、図４を用いて画像定着装置による定
着動作を説明する。定着動作時において、加熱ローラ10
1 はＣ方向に、加圧ローラ102 はＤ方向にそれぞれ等し
い周速で回転し、トナー像112 が形成された記録紙113
はＢ方向に搬送されてくる。記録紙ガイド111 によって
画像定着に導かれた表面に未定着トナー像112 を有する
記録紙113 は、ヒータ103 によって熱せられた加熱ロー
ラ101 と加圧ローラ102 との間を通過する。そのときに
未定着トナー像が加熱ローラ101 の表面に圧接され、瞬
間的に熱を加えられてトナーが溶融し、記録紙113 に融
着し、トナー像が記録紙上113 に定着される。画像定着
装置を出た記録紙113 は、排出ローラ107,108によって
排紙トレイ109 上に排出される。

【０００８】次に図６を用いて画像定着装置の温度制御
について詳細に説明する。ＣＰＵ１はデータラッチ部２
に対して、実際の温度に対応したディジタルデータを出
力する。データラッチ部２でラッチされたデータはデー
タ比較部３に出力される。一方定着器の温度は加熱ロー
ラ101 表面に接して設置された温度検出手段104 である
温度検出部４で検出される。温度検出部４ではサーミス
タを用いて、温度によりサーミスタの抵抗値が変化する
ことを利用し、サーミスタ両端の電位をＡ／Ｄ変換部５
でディジタルデータに変換し、これをデータ比較部３に
出力する。データ比較部３はデータラッチ部２のデータ
とＡ／Ｄ変換部５のデータを比較し、データラッチ部２
の値の方が高温を示せばＨＩレベルを、それ以外の場合
はＬＯレベルをゲート部７に出力する。

【０００９】後述するエラー検出部６は通常（エラー非
検出時）はＨＩレベルをゲート部７に出力している。ゲ
ート部７はＡＮＤ回路で構成されており、エラー非検出
時は、データ比較部３の出力レベルをそのままヒータド
ライバ８に入力する。ヒータドライバ部８は入力がＨＩ
レベルならば定着装置ヒータ９をオンに、入力がＬＯレ
ベルならば定着装置ヒータ９をオフに制御する。

【００１０】一方温度検出部４の出力はエラー検出部６
にも入力されている。エラー検出部６は前述したように
通常ＨＩレベルを出力しているが、温度検出部４の出力
電位が、たとえば−10℃以下に相当する電位であればサ
ーミスタがオープン、230 ℃以上に相当する電位であれ
ば制御に失敗していると判断し、ゲート部７に対してＬ
Ｏレベルを出力する。このときＡＮＤ回路であるゲート
部７は常にＬＯレベルを出力するから、ヒータドライバ
８の入力はＬＯとなり定着装置ヒータ９はオフされる。

【００１１】また画像定着装置は一般に高温を扱うた
め、安全上加熱ローラ上にサーモスタットなどを配置し
（図示せず）、加熱ローラの表面温度を独立して監視
し、設定値以上の高温が検出された場合、強制的に定着
装置ヒータ９をオフする構成がとられている。また、Ａ
／Ｄ変換部５の出力およびエラー検出部６の信号はＣＰ
Ｕ１に接続されており、ＣＰＵ１で現在の定着器温度を
監視でき、またエラーの発生も知ることができる。

【００１２】次に図７を用いて従来例の画像定着装置の
制御フローを詳細に説明する。 〈ステップ２−１〉まず装置全体の電源が投入される。 〈ステップ２−２〉加熱ローラ表面温度を待機中の設定
温度Ｔｓｔ（たとえば150 ℃）に設定する。 〈ステップ２−３〉温度設定を行うと、ヒータがオンし
加熱ローラの表面温度が上昇する。ＣＰＵは加熱ローラ
表面温度の監視を開始し、表面温度がプロセス初期化開
始温度Ｔｉｎ（たとえば100 ℃）になるまで待つ。プロ
セス初期化開始温度Ｔｉｎは加熱ローラ上に付着したト
ナーが十分軟化する温度であり、Ｔｉｎ未満の温度で加
圧ローラ、加熱ローラを回転させると、ローラ表面に傷
などが生じる恐れがある。 〈ステップ２−４〉加熱ローラ表面温度がＴｉｎに達し
たなら、加熱ローラ、加圧ローラをともに回転させる。
回転速度は定着速度Ｖａである。 〈ステップ２−５〉電子写真プロセスの初期化を開始す
る。プロセス初期化が終了するまで次のステップには進
まない。 〈ステップ２−６〉加熱ローラ表面温度が待機中の設定
温度Ｔｓｔになるまで待つ。この間に加圧ローラ表面温
度も待機中Ｔｓｔに近付く。 〈ステップ２−７〉加熱ローラ、加圧ローラの回転を停
止する。以上でウォームアップを終了する。 〈ステップ２−８〉印字開始指令の有無を判定する。 〈ステップ２−９〉印字開始指令がない場合、常に加熱
ローラ表面の温度設定は待機中の設定温度Ｔｓｔを維持
する。 〈ステップ２−10〉ＣＰＵでエラーをチェックする。異
常高温、サーミスタオープンなどのエラーが発生すれば
エラー処理を行う。エラー処理には、ヒータの強制オフ
が含まれる。エラーが検出されなければ、ステップ２−
８に戻る。 〈ステップ２−11〉印字開始指令があった場合、加熱ロ
ーラ表面温度を動作中の設定温度Ｔｐｒに設定する。Ｔ
ｐｒは待機中の設定温度Ｔｓｔより高温の設定である
（たとえば160 ℃）。このように待機中の加熱ローラ表
面温度を低く設定する理由は、消費電力量の低減、画像
定着装置近傍に熱に注意すべきユニット（たとえば現像
ユニットなど。電子写真装置をコンパクトにしようとす
ると、画像定着装置の上に現像ユニットを配置すると最
良の結果が得られる場合がある）が存在するなどによ
る。 〈ステップ２−12〉加熱ローラと加圧ローラの回転を開
始する。回転速度は定着速度のＶａ。 〈ステップ２−13〉各印字プロセスを順次起動し画像を
形成する。 〈ステップ２−14〉ＣＰＵでエラーをチェックする。異
常高温、サーミスタオープンなどのエラーが発生すれば
エラー処理を行う。エラー処理は全ての電子写真プロセ
スの停止を意味する。 〈ステップ２−15〉全印字プロセスが終了したかチェッ
クする。プロセスの途中であればステップ２−14に戻
る。 〈ステップ２−16〉全印字プロセスが終了していれば、
加熱ローラ、加圧ローラの回転を停止し、ステップ２−
８に戻る。

【００１３】次に図８を用いて上記の動作フローに基づ
く実際の制御結果を詳細に説明する。図８で細線で描か
れたグラフは、加熱ローラ表面においてサーミスタで検
知される実際の温度を示し、太線で描かれたグラフは、
ＣＰＵで設定する加熱ローラ表面温度の設定値である。

【００１４】時間軸Ｘ０の時点で装置全体の電源が投入
される。電源投入直後に加熱ローラ表面温度は待機中の
設定温度であるＴｓｔに設定される。温度設定とともに
加熱ローラ内のヒータはオンされ、加熱ローラ表面温度
は上昇し始める。やがて加熱ローラ表面温度はトナーが
十分に軟化する温度Ｔｉｎに達する。Ｔｉｎに達した時
点をＸ１とするとＸ０からＸ１の間は加熱ローラ、加圧
ローラはともに停止している。トナーが軟化する前にロ
ーラを回転させると各ローラを傷つける恐れがあるから
である。

【００１５】加熱ローラ表面温度がＴｉｎに達すると、
加熱ローラ、加圧ローラともに回転を開始する。回転速
度は定着速度のＶａである。それと同時に電子写真プロ
セスの初期化が行われる。初期化では電子写真プロセス
の実行に必要なユニットの有無、各ユニット位置チェッ
ク、各種モータ動作チェックなどを行う。これらのチェ
ックでエラーが検出されれば、エラー処理を行い、全て
の動作を停止する。

【００１６】加熱ローラ、加圧ローラの回転は、加熱ロ
ーラ表面温度が待機中の設定温度Ｔｓｔに達するまで続
けられる。Ｔｓｔに達した時点をＸ２とすれば、両ロー
ラが回転速度Ｖａで回転しているのは、Ｘ１からＸ２ま
でとなる。Ｘ１からＸ２までの加熱ローラ表面温度の上
昇速度勾配が異なるのは、Ｘ１以前は停止していたロー
ラを回転させるため、加熱ローラの熱が加圧ローラに奪
われるためである。

【００１７】Ｘ２の時点で加熱ローラ、加圧ローラの回
転を停止し、ウォームアップ期間を終了する。これ以降
は待機中となり、印字開始指令が与えられれば、各電子
写真プロセスを起動し画像形成を行う。加熱ローラの表
面温度はＸ２以降オーバーシュートし、定着可能温度Ｔ
ａｗを越える温度まで上昇するが、待機時間が経過する
につれてＴｓｔを中心として±３℃程度で安定する。

【００１８】この待機中の状態で長時間画像定着装置が
放置された場合、加熱ローラと加圧ローラは常に一点に
接触したままなので、特に加圧ローラ側の表面温度は、
加熱ローラと接触した近傍を除いて、徐々に低下してい
く。

【００１９】この状態でＸ３の時点に印字開始指令が与
えられたとする。印字開始指令の直後、加熱ローラと加
圧ローラは回転速度Ｖａで回転を開始する。またこれと
ほぼ同時に加熱ローラ表面温度の設定は、待機中の設定
温度Ｔｓｔより高温のＴｐｒとなっている。しかし実際
の加熱ローラ表面温度は両ローラの回転を開始すると急
激に低下する。このため画像定着装置の入口に記録紙が
到達したＸ４時点では定着可能温度Ｔａｗに達しない。

【００２０】この問題を解決するため、待機中は加熱ロ
ーラ、加圧ローラをある一定の低速度で回転させて加熱
ローラの熱を加圧ローラの全周に供給する方法がある。
熱は高温部から低温部に流れるので、加熱ローラ、加圧
ローラの接触部位を移動させれば、加熱ローラの熱を加
圧ローラに供給することができる。このときの回転速度
は、騒音や各ローラの寿命などを考慮して可能な限り低
速で回転させるのが一般的である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】加熱ローラ表面温度を
待機中と動作中で異なるよう設定（動作中の方が高温設
定）した画像定着装置では、ウォームアップが終了した
直後に加熱ローラと加圧ローラを停止させて待機させる
方式の場合、待機中に熱源を持たない加圧ローラ側の温
度が著しく低下するため、記録紙が定着装置の入口に達
した時点に加熱ローラの表面温度が定着可能温度に達せ
ず、定着不良（光沢のないコールドオフセット状態）が
発生したり、たとえ定着可能温度に達したとしても、待
機時に加圧ローラと加熱ローラが接触していた近傍のみ
が高温のため、定着画像に光沢ムラが発生する。

【００２２】また待機中に加熱ローラと加圧ローラを低
速で回転させる方法を採用した場合、ウォームアップ後
長時間経過して印字を開始すれば、定着時の加熱ローラ
の温度は定着可能温度Ｔａｗに達する。しかし待機状態
になって数分程度の比較的短時間経過した時点で印字を
開始したときは、ローラを停止させて待機した場合と同
様に、加熱ローラ、加圧ローラを回転させ始めた直後に
加熱ローラ温度が急激に降下し、結果として定着可能温
度Ｔａｗに達しない場合がある。これはウォームアップ
終了時点では加圧ローラ中心部は依然低温状態であり、
騒音、ローラ寿命などを考慮して設定された回転速度で
は、加熱ローラから供給される熱は加圧ローラ中心部に
奪われ、加圧ローラの表面温度は、加熱ローラと接する
部分以外では実質的に低下しているためと考えられる。
また画像定着装置ユニット自体が通常のウォームアップ
終了時点で、十分高温になっていないのも一つの要因で
ある。これらの場合も実際の定着開始時点に加熱ローラ
の表面温度が定着可能温度に達せず、定着不良が発生す
る。

【００２３】本発明は上記問題を解決するもので、加熱
ローラ、加圧ローラの回転を開始した直後における加熱
ローラ表面温度の急激な低下を防止できる画像定着方法
を提供することを目的とするものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の画像定着方法は、加熱ローラと加圧ローラ
の回転速度として プロセス初期化期間および画像定着動作中の第１の回
転速度Ｖａ 第１の回転速度Ｖａより低速に設定された待機中の第
２の回転速度Ｖｓ１ Ｖａより低速でかつＶｓ１より高速に設定された第３
の回転速度Ｖｓ２ の３モードを有し、電源投入後に加熱ローラの表面温度
が第１の温度のプロセス初期化開始温度Ｔｉｎと第２の
温度の待機中の設定温度Ｔｓｔの間は、第１の回転速度
Ｖａで加熱ローラ、加圧ローラを回転させ、さらに、加
熱ローラの表面温度が電源投入後のあらかじめ定められ
た時点から待機中の設定温度Ｔｓｔに達したまでの時間
が規定時間を越えた場合は、待機中の設定温度Ｔｓｔに
達した後、印字開始指令がない間は、あらかじめ定めら
れた期間、第３の回転速度Ｖｓ２で加熱ローラ、加圧ロ
ーラを回転させ、それ以降は第２の回転速度Ｖｓ１で加
熱ローラ、加圧ローラを回転させるものである。

【００２５】

【作用】上記構成によりウォームアップ終了時点で、中
心部まで十分に高温できない加圧ローラに効率よく熱を
供給し、加熱ローラ、加圧ローラの回転を開始した直後
における加熱ローラの表面温度が急激に低下する現象を
防止し、高品質の画像を得る。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の一実施例の画像定着方法につ
いて、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施
例の画像定着方法の制御内容を説明する図、図２は同画
像定着方法における制御フロー図、図３は電源投入時の
加熱ローラ温度が高い場合の画像定着方法の制御内容を
説明する図である。なお本実施例における画像定着装置
の構成と温度制御ブロック構成は、従来例のものと同等
であるので説明は省略する。

【００２７】まず図２を用いて本実施例の画像定着方法
における動作フローを詳細に説明する。 〈ステップ１−１〉まず装置全体の電源が投入される。
このときの加熱ローラ温度をＴｏｎとする。 〈ステップ１−２〉電源投入時Ｔｏｎから加熱ローラ表
面温度が待機中の設定温度Ｔｓｔに達するまでの時間を
計測するため、タイマーを起動する。 〈ステップ１−３〉加熱ローラ表面温度を待機中の設定
温度Ｔｓｔ（たとえば150 ℃）に設定する。温度設定を
行うと、ヒータがオンし加熱ローラの表面温度が上昇す
る。 〈ステップ１−４〉ＣＰＵは加熱ローラ表面温度の監視
を開始し、表面温度がプロセス初期化開始温度Ｔｉｎ
（たとえば100 ℃）になるまで待つ。表面温度＞Ｔｉｎ
のときは、すぐに次のステップに進む。プロセス初期化
開始温度Ｔｉｎは加熱ローラ上に付着したトナーが十分
軟化する温度であり、Ｔｉｎ未満の温度で加圧ローラ、
加熱ローラを回転させると、ローラ表面に傷などが生じ
る恐れがあるからである。 〈ステップ１−５〉加熱ローラ表面温度がＴｉｎに達し
たなら、加熱ローラ、加圧ローラをともに回転させる。
回転速度は第１の回転速度の定着速度Ｖａに等しい。 〈ステップ１−６〉電子写真プロセスの初期化を開始す
る。 〈ステップ１−７〉プロセス初期化終了まで待つ。プロ
セス初期化中であっても加熱ローラ表面温度は上昇し続
ける。初期化が終了すればステップ１−10へ進む。 〈ステップ１−８〉初期化は終了していないが、加熱ロ
ーラ表面温度はＴｓｔに達する場合があるため、これを
チェックする。Ｔｓｔに達していなければステップ１−
７に戻る。 〈ステップ１−９〉もしＴｓｔに達していれば、タイマ
ー動作を停止し、タイマーの値は保持しておく。本フロ
ーには明記していないが、ステップ１−９を一度通過す
ると、フラグを立て、このフラグを参照して、以降はス
テップ１−８では常にＮｏへ進み、ステップ１−10は即
Ｙｅｓへ進むように制御される。 〈ステップ１−10〉加熱ローラ表面温度が待機中の設定
温度Ｔｓｔになるまで待つ。この間に加圧ローラ表面温
度も設定温度Ｔｓｔに近付く。 〈ステップ１−11〉タイマー値と規定値（たとえば100
秒）を比較し、タイマー値が規定値を越えていれば変数
Ｃ１にあらかじめ定められた値（たとえば５分に相当す
る値）を格納する。 〈ステップ１−12〉加熱ローラ表面温度がＴｓｔに達し
た時点でウォームアップ期間は終了している。印字開始
指令の有無を判定する。印字開始指令がない場合、ステ
ップ１−13へ、印字開始指令がある場合、ステップ１−
19へ進む。 〈ステップ１−13〉印字開始指令がない場合、常に加熱
ローラ表面の温度設定は待機中の設定温度Ｔｓｔを維持
する。 〈ステップ１−14〉ステップ１−11で設定されたＣ１の
値を調べる。Ｃ１＞０の場合はステップ１−15へ、Ｃ１
＝０の場合はステップ１−17へ進む。 〈ステップ１−15〉Ｃ１＞０の場合は、加熱ローラ、加
圧ローラの回転速度を第３の回転速度のＶｓ２に設定す
る。 〈ステップ１−16〉規定時間ウェイト（たとえば10ｍ
ｓ）した後、Ｃ１を１だけデクリメントする。ステップ
１−18へ進む。 〈ステップ１−17〉Ｃ１＝０の場合は、加熱ローラ、加
圧ローラの回転速度を第２の回転速度のＶｓ１に設定す
る。 〈ステップ１−18〉ＣＰＵでエラーをチェックする。異
常高温、サーミスタオープンなどのエラーが発生すれば
エラー処理を行う。エラー処理は全電子写真プロセスを
停止する。エラーが検出されなければステップ１−12に
戻る。 〈ステップ１−19〉印字開始指令があった場合、加熱ロ
ーラ表面温度を動作中の設定温度Ｔｐｒに設定する。Ｔ
ｐｒは待機中の設定温度Ｔｓｔより高温の設定である
（たとえば160 ℃）。このように待機中の加熱ローラ表
面温度を低く設定する理由は、消費電力量の低減、画像
定着装置近傍に熱に注意すべきユニット（たとえば現像
ユニットなど、電子写真装置をコンパクトにしようとす
ると、画像定着装置の上に現像ユニットを配置すると最
良の結果が得られる場合がある）が存在する。 〈ステップ１−20〉加熱ローラと加圧ローラの回転を開
始する。回転速度は第１の回転速度の定着速度Ｖａ。 〈ステップ１−21〉各印字プロセスを順次起動し画像を
形成する。 〈ステップ１−22〉ＣＰＵでエラーをチェックする。異
常高温、サーミスタオープンなどのエラーが発生すれば
エラー処理を行う。エラー処理は全ての電子写真プロセ
スを停止する。 〈ステップ１−23〉規定時間（たとえば10ｍｓ）ウェイ
トし、Ｃ１＞０ならＣ１を１だけデクリメントする。 〈ステップ１−24〉全印字プロセスが終了したかチェッ
クする。プロセスの途中であればステップ１−22に戻
り、全印字プロセスが終了していればステップ１−12に
戻る。

【００２８】次に図１を用いて、電源投入時の加熱ロー
ラ温度Ｔｏｎが待機中の設定温度Ｔｓｔに達するまでの
時間が規定値を越えた場合の上記の動作フローに基づく
実際の制御内容を詳細に説明する。図１で細線で描かれ
たグラフは加熱ローラ表面においてサーミスタで検知さ
れる実際の温度を示し、太線で描かれたグラフはＣＰＵ
で設定する加熱ローラ表面温度の設定値である。

【００２９】時間軸Ｘ０の時点で装置全体の電源が投入
される。この直後に電源投入時Ｔｏｎから加熱ローラ表
面温度が待機中の設定温度Ｔｓｔに達するまでの時間を
計測するため、タイマーを起動する。電源投入直後に加
熱ローラ表面温度は待機中の設定温度である第２の温度
Ｔｓｔに設定される。温度設定とともに加熱ローラ内の
ヒータはオンされ、加熱ローラ表面温度は上昇し始め
る。やがて加熱ローラ表面温度はトナーが十分に軟化す
る第１の温度Ｔｉｎに達する。第１の温度Ｔｉｎに達し
た時点をＸ１とするとＸ０からＸ１の間は加熱ローラ、
加圧ローラは停止している。トナーが軟化する前にロー
ラを回転させると各ローラを傷つける恐れがあるからで
ある。

【００３０】加熱ローラ表面温度が第１の温度であるプ
ロセス初期化開始温度Ｔｉｎに達すると、加熱ローラ、
加圧ローラともに回転を開始する。回転速度は定着速度
と等しいＶａである。それと同時に電子写真プロセスの
初期化が行われる。初期化では電子写真プロセスの実行
に必要なユニットの有無、各ユニット位置チェック、各
種モータ動作チェックなどを行う。これらのチェックで
エラーが検出されれば、エラー処理を行い、全ての動作
を停止する。

【００３１】加熱ローラ、加圧ローラの回転は、加熱ロ
ーラ表面温度が待機中の設定温度Ｔｓｔに達するまで続
けられる。Ｔｓｔに達した時点をＸ２とすれば、両ロー
ラが回転速度Ｖａで回転しているのは、Ｘ１からＸ２ま
でとなる。Ｘ１からＸ２までの加熱ローラ表面温度の上
昇速度勾配が異なるのは、Ｘ１以前は停止していたロー
ラを回転させるため、加熱ローラの熱が加圧ローラに奪
われるためである。

【００３２】Ｘ２の時点でウォームアップ期間は終了す
る。この時点でタイマーの値をチェックする。もしタイ
マーの値が規定値を越えていれば、待機状態に移行した
後に加熱ローラ、加圧ローラを回転速度Ｖｓ２で回転さ
せる期間に相当する値を変数Ｃ１に格納しておく。移行
は待機中となり、印字開始指令が与えられれば、各電子
写真プロセスを起動し画像形成を行う。加熱ローラの表
面温度はＸ２以降オーバーシュートし、定着可能温度Ｔ
ａｗを越える温度まで上昇するが、待機時間が経過する
につれてＴｓｔを中心として±３℃程度で安定する。

【００３３】待機中になると、加熱ローラ、加圧ローラ
をあらかじめ定められた期間Ｃ１だけ、第１の回転速度
の定着速度Ｖａより低速かつ通常の待機中の第２の回転
速度Ｖｓ１より高速に設定された第３の回転速度Ｖｓ２
で回転させる。加熱ローラは、通常の待機中の回転速度
Ｖｓ１で回転している場合よりも、多量の熱を加圧ロー
ラに与えることができる。

【００３４】本実施例で加熱ローラ、加圧ローラを回転
速度Ｖｓ２で回転させている期間もＶａで両ローラを駆
動すれば、より良好な結果となるのは自明であるが、待
機中は可能な限り騒音を低減すべきであり、また各ロー
ラには寿命があり、常に定着速度Ｖａで回転させるのは
問題がある。本実施例においては第１の回転速度Ｖａを
50ｒｐｍ、第２の回転速度Ｖｓ１を１ｒｐｍ、第３の回
転速度Ｖｓ２を10ｒｐｍ程度に設定している。

【００３５】回転速度Ｖｓ２で加熱ローラ、加圧ローラ
を回転させる期間は、待機中になった時点Ｘ２からＣ１
だけ経過したＸ２′までであり、実施例においてはＣ１
＝約５分に設定している。

【００３６】Ｘ２′を経過すると加熱ローラ、加圧ロー
ラの回転速度は、通常の待機中速度であるＶｓ１に設定
され、以降待機状態になると加熱ローラ、加圧ローラは
回転速度Ｖｓ１で駆動される。

【００３７】以上を経過し、Ｘ３の時点に印字開始指令
が与えられたとする。ここでＸ３は従来例で問題となっ
た、ウォームアップ終了後数分経過した時点であるとす
る。印字開始指令の直後、加熱ローラと加圧ローラは定
着速度Ｖａで回転を開始する。またこれとほぼ同時に加
熱ローラ表面温度の設定は、待機中の設定温度Ｔｓｔよ
り高温のＴｐｒとなっている。このとき、加熱ローラ、
加圧ローラ回転開始直後において加熱ローラの急激な温
度低下は見られず、加熱ローラ表面温度は若干のアンダ
ーシュートの後、画像定着装置の入口に記録紙が到着し
たＸ４時点では定着可能温度Ｔａｗを十分満足すること
ができる。

【００３８】次に図３を用いて、電源投入時の加熱ロー
ラ温度Ｔｏｎが十分高く、Ｔｏｎが待機中の設定温度Ｔ
ｓｔに達するまでに、規定時間を越えない場合の、上記
の動作フローに基づく実際の制御結果を詳細に説明す
る。図３で細線で描かれたグラフは加熱ローラ表面にお
いてサーミスタで検知される実際の温度を示し、太線で
描かれたグラフはＣＰＵで設定する加熱ローラ表面温度
の設定値である。

【００３９】電源投入直後に加熱ローラ表面温度は待機
中の設定温度である第２の温度Ｔｓｔに設定される。温
度設定とともに加熱ローラ内のヒータはオンされ、加熱
ローラ表面温度は上昇し始める。この場合、加熱ローラ
表面温度はすでにＴｉｎに達しているので、加熱ロー
ラ、加圧ローラともに定着速度Ｖａで回転を開始し、そ
れと同時に電子写真プロセスの初期化が行われる。初期
化では電子写真プロセスの実行に必要なユニットの有
無、各ユニット位置チェック、各種モータ動作チェック
などを行う。これらのチェックでエラーが検出されれ
ば、エラー処理を行い、全ての動作を停止する。

【００４０】加熱ローラ、加圧ローラの回転は、加熱ロ
ーラ表面温度が、待機中の設定温度Ｔｓｔに達するまで
続けられる。Ｔｓｔに達した時点をＸ２とすれば、両ロ
ーラが回転速度Ｖａで回転しているのは、Ｘ０からＸ２
までとなる。

【００４１】Ｘ２の時点でウォームアップ期間は終了す
る。これ以降は待機中となり、印字開始指令が与えられ
れば、各電子写真プロセスを起動し画像形成を行う。加
熱ローラの表面温度はＸ２以降オーバーシュートし、定
着可能温度Ｔａｗを超える温度まで上昇するが、待機時
間が経過するにつれてＴｓｔを中心として±３℃程度で
安定する。

【００４２】この場合Ｔｏｎから第２の温度Ｔｓｔに達
する時間Ｘ０からＸ２は比較的短く、電源投入時の加熱
ローラ温度は十分高温であったと見なされる。したがっ
て待機中の加熱ローラ、加圧ローラの回転速度は当初か
ら第２の回転速度Ｖｓ１に設定される。実際加圧ローラ
はすでに十分高温になっており、加熱ローラの熱が極端
に奪われることはない。

【００４３】以上を経過し、Ｘ３の時点に印字開始指令
が与えられたとする。ここでＸ３は従来例で問題となっ
た、ウォームアップ終了後数分経過した時点であるとす
る。印字開始指令の直後、加熱ローラと加圧ローラは定
着速度Ｖａで回転を開始する。またこれとほぼ同時に加
熱ローラ表面温度の設定は、待機中の設定温度Ｔｓｔよ
り高温のＴｐｒとなっている。このとき、加熱ローラ、
加圧ローラ回転開始直後において加熱ローラの急激な温
度低下は見られず、加熱ローラ表面温度は若干のアンダ
ーシュートの後、画像定着装置の入口に記録紙が到達し
たＸ４時点では定着可能温度Ｔａｗを十分満足すること
ができる。

【００４４】以上、本実施例の内容について詳細に説明
したが、本実施例における加熱ローラ、加圧ローラの駆
動手段は駆動速度を任意に設定できる構成になってい
る。これらローラの駆動手段が単一速度しか設定できな
い場合は、駆動オン期間と駆動オフ期間の配分を適当に
定めれば、すなわち駆動手段を間欠的にオンとなるよう
制御すれば、本実施例と同様な効果を得ることができ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、きわめ
て簡単な構成で、加熱ローラ、加圧ローラの回転を開始
した直後における、加熱ローラ表面温度が急激に低下す
る現象を防止でき、定着不良（コールドオフセット）、
定着ムラがない高品位な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像定着方法の制御内容を
説明する図である。

【図２】本発明の一実施例の画像定着方法における制御
フロー図である。

【図３】電源投入時の加熱ローラ温度が高い場合の画像
定着方法の制御内容を説明する図である。

【図４】画像定着装置の構成を示した側面図である。

【図５】同画像定着装置における定着部位の拡大図であ
る。

【図６】画像定着装置の温度制御部のブロック図であ
る。

【図７】従来の画像定着方法の制御フロー図である。

【図８】従来の画像定着方法の制御内容を説明する図で
ある。

【符号の説明】

Ｖａ 第１の回転速度（定着速度） Ｖｓ１ 第２の回転速度（待機中速度） Ｖｓ２ 第３の回転速度 Ｔｉｎ 第１の温度（プロセス初期化開始温度） Ｔｓｔ 第２の温度（待機中の設定温度）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体像が形成された記録媒体を互いに圧
   接された２本のローラ間で挟持して搬送し、前記粉体像
   を前記記録媒体に定着させる画像定着方法であって、前
   記ローラの回転速度として、定着動作中の第１速度と、
   待機中の第２速度と、前記第１速度より低速でかつ前記
   第２速度より高速に設定された第３速度の３モードを有
   し、電源投入後に前記ローラの少なくとも一方の表面温
   度があらかじめ定められた第１温度と前記第１温度より
   高温に設定された第２温度の間は、前記第１速度で前記
   ローラを回転させ、前記ローラの表面温度が電源投入後
   のあらかじめ定められた時点から前記第２温度に達した
   までの時間があらかじめ定められた時間を越えた場合
   は、前記第２温度に達した後、印字指令がない間は、あ
   らかじめ定められた期間、前記第３速度で前記ローラを
   回転させ、それ以降は前記第２速度で前記ローラを回転
   させることを特徴とする画像定着方法。