JPH08171303A

JPH08171303A - 熱ローラ定着装置

Info

Publication number: JPH08171303A
Application number: JP23537895A
Authority: JP
Inventors: Tokuzo Kaneda; 徳蔵金田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、定着ローラの放熱にかなり時間を
要し、用紙の波打ちやカール、ブリスタリングが生ずる
という課題を解決しようとするものである。【解決手段】この発明は、温度検知手段１０からの温
度検知信号に基づいて加熱手段８を制御して定着ローラ
１の温度を定着温度制御範囲内に制御する熱ローラ定着
装置において、定着ローラ１の温度が前記定着温度制御
範囲よりも高い温度のときに、回転駆動手段を制御して
定着ローラ１を加圧ローラ２と接触した状態で回転させ
て定着ローラ１から放熱させる制御手段制御手段９を備
えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、ファクシミ
リ、プリンタなどに用いられる熱ローラ定着装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタなどの
画像形成装置に用いられる熱ローラ定着装置は、回転可
能に設けられた定着ローラと、この定着ローラに接離可
能に設けられた加圧ローラと、定着ローラを回転させる
回転駆動手段と、定着ローラを加熱する加熱手段と、定
着ローラの温度を検知する温度検知手段と、この温度検
知手段からの温度検知信号により定着ローラの温度を所
定の温度に制御する制御手段とを有し、定着ローラと加
圧ローラとの間を通過する用紙上のトナーを定着させ
る。

【０００３】また、特開昭６０ー５５３７０号公報に
は、熱ローラ定着装置において、ローラの軸受寿命を延
ばすために、ウォームアップ時及び待機時に加圧ローラ
の定着ローラに対する加圧力を弱くし、定着時に加圧ロ
ーラの定着ローラに対する加圧力を強くするようにした
ものが記載されている。特開平１ー２３４８７７号公報
には、熱ローラ定着装置において、加圧ローラの表面温
度低下による定着不良を防止するために、加圧ローラの
表面温度が所定の温度以下の時には定着ローラ及び加圧
ローラを回転駆動し、加圧ローラの表面温度が所定の温
度以上の時には定着ローラ及び加圧ローラの回転を停止
させるようにしたものが記載されている。

【０００４】特開平１ー２７００８５号公報には、熱ロ
ーラ定着装置において、用紙厚の変化による定着ローラ
の最適加熱量を短時間の間に得るために、用紙送行停止
中は加圧ローラを定着ローラから離間して定着ローラの
加熱を休止し、また、用紙厚に応じて加圧ローラの定着
ローラに対する加圧力を制御するようにしたものが記載
されている。特開平４ー１１５２８０号公報には、熱ロ
ーラ定着装置において、加圧ローラの変形を防止するた
めに、用紙送行停止中は定着ローラと加圧ローラを離間
させるようにしたものが記載されている。

【０００５】特開昭６３ー６３０７７号公報には、熱ロ
ーラ定着装置において、用紙の種類に対応した加圧ロー
ラの定着ローラに対する加圧力を得るために、この加圧
力を可変する手段を設けたものが記載されている。特開
昭６３ー２２１３７３号公報には、熱ローラ定着装置に
おいて、用紙の種類により最適化するために、加圧ロー
ラの定着ローラに対する加圧力と複数の設定定着温度を
組み合わせるようにしたものが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記熱ローラ定着装置
では、定着ローラの最適加熱量が高加熱量から低加熱量
に移行する場合、つまり、高い温度を維持している定着
ローラを低い温度に維持させようとする場合には、定着
ローラの冷却（放熱）にかなりの時間を要する。また、
十分な定着性と平滑な状態（波打ちのない状態）で用紙
を排出するために高熱量を必要とする紙質の用紙につい
てトナーを定着させた後に、別の用紙（前の用紙よりも
薄い用紙等）についてトナーを定着させる場合には、そ
の用紙に余分な熱量が加わることになり、用紙の波打ち
やカール、ブリスタリングが生じてしまう。このブリス
タリングは、用紙のトナー定着面が局所的に盛り上がっ
たり破れたりする現象（火ぶくれに似た現象）であり、
用紙が急激に熱を与えられた時に用紙中の水分が空気中
に抜け切らずに発生する。

【０００７】本発明は、上記問題点を改善し、定着ロー
ラの放熱を高速に行うことができると共に用紙の波打ち
やカール、ブリスタリングを無くすことができる熱ロー
ラ定着装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、回転可能に設けられた定着
ローラと、この定着ローラに接触する加圧ローラと、前
記定着ローラを回転させる回転駆動手段と、前記定着ロ
ーラを加熱する加熱手段と、前記定着ローラの温度を検
知する温度検知手段とを有し、この温度検知手段からの
温度検知信号に基づいて前記加熱手段を制御して前記定
着ローラの温度を定着温度制御範囲内に制御し、前記定
着ローラと前記加圧ローラとの間を通過する用紙上のト
ナーを定着させる熱ローラ定着装置において、前記定着
ローラの温度が前記定着温度制御範囲よりも高い温度の
ときに、前記回転駆動手段を制御して前記定着ローラを
前記加圧ローラと接触した状態で回転させて前記定着ロ
ーラから放熱させる制御手段を備えたものである。

【０００９】請求項２記載の発明は、回転可能に設けら
れた定着ローラと、この定着ローラに接触する加圧ロー
ラと、前記定着ローラを回転させる回転駆動手段と、前
記定着ローラを加熱する加熱手段と、前記定着ローラの
温度を検知する温度検知手段とを有し、この温度検知手
段からの温度検知信号に基づいて前記加熱手段を制御し
て前記定着ローラの温度を定着温度制御範囲内に制御
し、前記定着ローラと前記加圧ローラとの間を通過する
用紙上のトナーを定着させる熱ローラ定着装置におい
て、前記定着温度制御範囲は、第１の定着温度制御範囲
と、この第１の定着温度制御範囲よりも低温に設けられ
る第２の定着温度制御範囲に切り替え可能に設定され、
前記定着ローラの温度が前記第１の定着温度制御範囲に
制御されている状態から前記第２の定着温度制御範囲に
制御するように切り替わったときに前記回転駆動手段を
制御して前記定着ローラを前記加圧ローラと接触した状
態で回転させて前記定着ローラから放熱させる制御手段
を備えたものである。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の熱ローラ定着装置において、前記制御手段は前記
用紙の搬送停止中に前記定着ローラの温度が前記定着温
度制御範囲になった時に、前記回転駆動手段に前記定着
ローラの回転駆動を停止させるものである。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項２記載の熱
ローラ定着装置において、前記用紙の種類を判断する用
紙種類判断手段を備え、前記制御手段は前記用紙種類判
断手段の用紙種類判断結果により前記用紙の種類に応じ
て前記定着温度制御範囲を切り替えるものである。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項４記載の熱
ローラ定着装置において、前記加圧ローラを前記定着ロ
ーラに対して接離させる接離手段を備え、前記制御手段
は前記用紙種類判断手段の用紙種類判断結果に応じて前
記接離手段を制御して前記加圧ローラの前記定着ローラ
に対する加圧力を可変するものである。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１または２
記載の熱ローラ定着装置において、前記加圧ローラを前
記定着ローラに対して接離させる接離手段を備え、前記
制御手段は、前記用紙の搬送停止中に前記定着ローラの
温度が前記定着温度制御範囲より低いときに前記接離手
段を制御して前記加圧ローラを前記定着ローラから離間
させると共に、前記加熱手段に前記定着ローラを加熱さ
せるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図２は請求項１〜４記載の発明を
応用したプリンタからなる画像形成装置の一例を示す。
給紙部１１内の用紙Ｐは給紙ローラ２７によって矢印Ａ
の方向に給紙されて搬送系によりレジストローラ１３へ
搬送され、レジストローラ１３はタイミングをとって用
紙Ｐを感光体ドラムからなる像担持体１４と転写チャー
ジャからなる転写手段１８との間へ送出する。

【００１５】感光体ドラム１４は、メインモータにより
時計方向へ回転駆動されて帯電チャージャからなる帯電
手段１５によって均一に帯電され、レーザ光学系からな
る露光手段１６からレーザ光Ｌが照射されることで画像
露光がなされて静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像手段としての現像部１７により現像されてトナ
ー像からなる可視像となり、転写チャージャ１８により
用紙Ｐへ転写される。

【００１６】この用紙Ｐは、請求項１〜４記載の発明の
実施形態例としての熱ローラ定着装置１９によりトナー
像からなる可視像が定着され、矢印Ｂの方向へ排紙ロー
ラ２０を介してプリンタ本体２６の排紙部２１へ排出さ
れる。一方、感光体ドラム１４は、可視像転写後にクリ
ーニング手段としてのクリーニングブレード１２を有す
るクリーニング部２２によってクリーニングされて残留
トナーが除去され、除電手段としての除電ブラシ２３で
除電される。クリーニング部２２は感光体ドラム１４か
ら除去した残留トナーを回収部２４によってトナー回収
室２５に回収する。熱ローラ定着装置１９は、定着ロー
ラ１と加圧ローラ２を有し、用紙Ｐが定着ローラ１と加
圧ローラ２との間を通過する際に用紙Ｐに必要な熱量及
び圧力を加えて用紙Ｐ上のトナーを定着させる。

【００１７】図１は上記熱ローラ定着装置１９の構成を
示す。定着ローラ１は、定着装置本体のサイドプレート
（図示せず）に回転可能取り付けられ、回転駆動手段と
しての定着モータにより回転駆動される。定着ローラ１
内の中空部には加熱手段としてのヒータ８が配置され、
定着ローラ１の周囲には定着ローラ１の温度を検知する
温度検知手段としての温度検知器１０と、クリーナ７が
配置されている。温度検知器１０は定着ローラ１の表面
温度を検知し、クリーナ７は定着ローラ１をクリーニン
グする。一方、加圧ローラ２は図示しないバネ等の圧接
により定着ローラ１に圧接される。

【００１８】温度検知器１０からの温度検知信号は制御
回路９に入力され、制御回路９は温度検知器１０からの
温度検知信号によりヒータ８を制御して定着ローラ１の
温度を図７に示すように第１の定着温度制御範囲Ａ（Ｔ
_A1〜Ｔ_A2℃）又は該第１の定着温度制御範囲Ａより低い
定着温度制御範囲Ｂ（Ｔ_B1〜Ｔ_B2℃）に制御する。ここ
に、Ｔ_A1＞Ｔ_A2、Ｔ_B1＞Ｔ_B2である。この状態で定着モ
ータが定着ローラ１及び加圧ローラ２を回転させ、用紙
は定着ローラ１と加圧ローラ２との間を通過する際にト
ナーが定着される。

【００１９】図３は制御回路９が用紙の搬送停止中に実
行する処理フローを示す。制御回路９は、可視像が転写
された用紙の各々が熱ローラ定着装置１９に入る前の用
紙搬送停止中には図３に示す処理フローを実行する。す
なわち、制御回路９は、操作パネルなどに設けられる用
紙の種類を指定する用紙種類指定キーからの入力信号が
オンした（用紙の種類が指定された時）、又は用紙搬送
経路の途中にて給紙部１１からの用紙を検知するセンサ
からの入力信号がオンした時（用紙が検知された時）、
あるいは給紙部１１を構成する給紙カセットの交換を検
知する検知部からの入力信号がオンした時（給紙カセッ
トが交換された時）の度毎にステップＳ２以下の処理を
実行し、まず、ステップＳ２で用紙種類検知手段や操作
パネルなどから用紙の種類を読み込んで熱ローラ定着装
置１９に入る用紙の種類を判断する。したがって、制御
回路９は用紙種類判断手段を兼ねている。

【００２０】上記用紙種類検知手段は、給紙部１１内に
収容されている用紙の種類を検知するセンサ、又は用紙
搬送経路の途中で用紙の透光度を検知することで用紙の
種類を検知するセンサなどが用いられる。制御回路９は
操作パネルなどに設けられる用紙の種類を指定する用紙
種類指定キーからの入力信号を読み込むことで用紙の種
類を読み込むようにしてもよい。

【００２１】次に、制御回路９は、ステップＳ３で、定
着温度制御範囲を、今読み込んで判断した用紙の種類に
応じてこの用紙の種類に合った加圧力及び定着温度制御
範囲Ａ又はＢに設定し（切り替え）、ステップＳ４で定
着ローラ１の温度Ｔと設定定着温度制御範囲Ａ又はＢの
上限温度Ｔ₁（Ｔ_A1又はＴ_B1）乃至下限温度Ｔ₂（Ｔ_A2又
はＴ_B2）との関係が．Ｔ＜Ｔ₂、．Ｔ₂＜Ｔ＜Ｔ₁、
．Ｔ₁＜Ｔのいずれであるかを判断する。

【００２２】ここで、上記第１の定着温度制御範囲Ａと
は、例えば用紙の種類がトナーの定着に高熱量を必要と
する用紙である場合には定着ローラ１の温度の設定値を
１８０℃としたときに定着ローラ１の温度が制御される
範囲（１８０℃±３℃の範囲）のことであり、第２の定
着温度制御範囲Ｂは第１の定着温度制御範囲Ａより低い
同様な定着温度制御範囲（１６０℃±３℃の範囲）のこ
とである。この場合、Ｔ_A1は１８３℃、Ｔ_A2は１７７℃
となり、Ｔ_B1は１６３℃、Ｔ_B2は１５７℃となる。トナ
ーの定着に高熱量を必要とする用紙としてはトナーの定
着に１．６Ｊ／ｃｍ²の高熱量を必要とする、質量７０
〜７５ｇ／ｍ²のナチュラルトレーシングペーパーなど
があり、トナーの定着に高熱量を必要としない用紙とし
てはトナーの定着に１．０Ｊ／ｃｍ²の高熱量を必要と
する、質量４０〜５５ｇ／ｍ²のナチュラルトレーシン
グペーパーや普通紙などがある。

【００２３】制御回路９は、．Ｔ＜Ｔ₂の場合にはス
テップＳ５でヒータ８をオンさせた後にステップＳ４に
戻る。また、制御回路９は、．Ｔ₁＜Ｔの場合にはス
テップＳ６でヒータ８をオフさせ、かつ、定着モータに
定着ローラ１及び加圧ローラ２を回転駆動させた後にス
テップＳ４に戻る。したがって、定着ローラ１は、加圧
ローラ２が定着ローラ１に圧接された状態で加圧ローラ
２及び定着ローラ１が回転することにより、高速で放熱
する。

【００２４】また、制御回路９は、．Ｔ₂＜Ｔ＜Ｔ₁の
場合にはステップＳ７で定着モータに定着ローラ１及び
加圧ローラ２の回転駆動を停止させ、ステップＳ９でヒ
ータ８をオフさせる。次に、制御回路９は、、ステップ
Ｓ１０で温度検知器１０からの温度検知信号によりＴ≦
Ｔ₂であるか否かを判断してＴ≦Ｔ₂ではない場合にはス
テップＳ９に戻る。また、制御回路９は、Ｔ≦Ｔ₂であ
る場合にはステップＳ１１でヒータ８をオンさせ、ステ
ップＳ１２で温度検知器１０からの温度検知信号により
Ｔ₁≦Ｔであるか否かを判断する。そして、制御回路９
は、Ｔ≦Ｔ₁ではない場合にはステップＳ１１に戻り、
Ｔ≦Ｔ₁である場合にはステップＳ９に戻る。このよう
に、用紙搬送停止中に定着ローラ１の定着温度が定着温
度制御範囲になった時に、定着ローラ１及び加圧ローラ
２の回転駆動を停止させるので、省エネルギーを計るこ
とができる。

【００２５】図４の点線は従来の熱ローラ定着装置にお
ける定着ローラの放熱時間と定着ローラ１の温度との関
係を示し、図４の実線は熱ローラ定着装置１９における
定着ローラ１の放熱時間と温度との関係を示す。従来の
熱ローラ定着装置では、定着ローラの放熱時には加圧ロ
ーラ及び定着ローラが停止するので、例えば定着ローラ
の温度を１８５℃から１６０℃に下げるまでに約６分も
かかる。しかし、熱ローラ定着装置１９は定着ローラ１
の放熱時には加圧ローラ２を定着ローラ１に接触させた
状態で加圧ローラ２及び定着ローラ１を回転させるの
で、例えば定着ローラの温度を１８５℃から１６０℃に
下げるまでに約３分しかかからない。

【００２６】このため、熱ローラ定着装置１９では、定
着ローラ１の最適加熱量が高加熱量から低加熱量に移行
する場合、つまり、高い温度を維持している定着ローラ
１を低い温度に維持させようとする場合には、定着ロー
ラ１の冷却（放熱）を高速に行うことができる。また、
トナーの定着に高熱量を必要とする用紙についてトナー
を定着させた後に、別の用紙（前の用紙よりも薄い用紙
等）についてトナーを定着させる場合には、その用紙に
加わる余分な熱量を大幅に軽減することができ、用紙の
波打ちやカール、ブリスタリングを無くすことができ
る。また、制御回路９は、熱ローラ定着装置１９により
用紙上のトナーを定着させる定着時にはヒータ８を定着
ローラ１の温度が設定温度になるように制御し、この設
定温度は上記定着温度制御範囲の設定により決定され
る。

【００２７】このように、熱ローラ定着装置１９は、請
求項１記載の発明の実施形態例であって、回転可能に設
けられた定着ローラ１と、この定着ローラ１に接触する
加圧ローラ２と、定着ローラ１を回転させる回転駆動手
段としての定着モータと、定着ローラ１を加熱する加熱
手段としてのヒータ８と、定着ローラ１の温度を検知す
る温度検知手段としての温度検知器１０とを有し、この
温度検知手段１０からの温度検知信号に基づいて加熱手
段８を制御して定着ローラ１の温度を定着温度制御範囲
内に制御し、定着ローラ１と加圧ローラ２との間を通過
する用紙上のトナーを定着させる熱ローラ定着装置にお
いて、定着ローラ１の温度が前記定着温度制御範囲より
も高い温度のときに、回転駆動手段としての定着モータ
を制御して定着ローラ１を加圧ローラ２と接触した状態
で回転させて定着ローラ１から放熱させる制御手段とし
ての制御回路９とを備えたので、定着ローラの最適加熱
量が高加熱量から低加熱量に移行する場合、つまり、高
い温度を維持している定着ローラを低い温度に維持させ
ようとする場合には、定着ローラの冷却（放熱）を高速
に行うことができる。また、トナーの定着に高熱量を必
要とする用紙についてトナーを定着させた後に、別の用
紙（前の用紙よりも薄い用紙等）についてトナーを定着
させる場合には、その用紙に加わる余分な熱量を大幅に
軽減することができ、用紙の波打ちやカール、ブリスタ
リングを無くすことができる。

【００２８】また、熱ローラ定着装置１９は、請求項２
記載の発明の実施形態例であって、回転可能に設けられ
た定着ローラ１と、この定着ローラ１に接触する加圧ロ
ーラ２と、定着ローラ１を回転させる回転駆動手段とし
ての定着モータと、定着ローラ１を加熱する加熱手段と
してのヒータ８と、定着ローラ１の温度を検知する温度
検知手段としての温度検知器１０とを有し、この温度検
知手段１０からの温度検知信号に基づいて加熱手段８を
制御して定着ローラ１の温度を定着温度制御範囲内に制
御し、定着ローラ１と加圧ローラ２との間を通過する用
紙上のトナーを定着させる熱ローラ定着装置において、
前記定着温度制御範囲は、第１の定着温度制御範囲と、
この第１の定着温度制御範囲よりも低温に設けられる第
２の定着温度制御範囲に切り替え可能に設定され、定着
ローラ１の温度が第１の定着温度制御範囲に制御されて
いる状態から第２の定着温度制御範囲に制御するように
切り替わったときに回転駆動手段としての定着モータを
制御して定着ローラ１を加圧ローラ２と接触した状態で
回転させて定着ローラ１から放熱させる制御手段として
の制御回路９を備えたので、定着ローラの最適加熱量が
高加熱量から低加熱量に移行する場合、つまり、高い温
度を維持している定着ローラを低い温度に維持させよう
とする場合には、定着ローラの冷却（放熱）を高速に行
うことができる。また、トナーの定着に高熱量を必要と
する用紙についてトナーを定着させた後に、別の用紙
（前の用紙よりも薄い用紙等）についてトナーを定着さ
せる場合には、その用紙に加わる余分な熱量を大幅に軽
減することができ、用紙の波打ちやカール、ブリスタリ
ングを無くすことができる。

【００２９】また、熱ローラ定着装置１９は、請求項３
記載の発明の実施形態例であって、請求項１または２記
載の熱ローラ定着装置において、制御手段としての制御
回路９は用紙の搬送停止中に定着ローラ１の温度が前記
定着温度制御範囲になった時に、回転駆動手段としての
定着モータに定着ローラ１の回転駆動を停止させるの
で、省エネルギーを計ることができる。

【００３０】また、熱ローラ定着装置１９は、請求項４
記載の発明の実施形態例であって、請求項２記載の熱ロ
ーラ定着装置において、前記用紙の種類を判断する用紙
種類判断手段としての制御回路９を備え、制御手段とし
ての制御回路９は用紙種類判断手段９の用紙種類判断結
果により用紙の種類に応じて前記定着温度制御範囲を切
り替えるので、定着温度制御範囲を用紙の種類に応じて
最適なものとすることができる。

【００３１】図３は請求項５、６記載の発明の実施形態
例を示す。この実施形態例は上記プリンタからなる画像
形成装置における熱ローラ定着装置１９として上記実施
形態例の代りに用いられたものである。この実施形態例
では、上記実施形態例において、加圧ローラ２は一方の
端部３ａを支点として回動可能に取り付けられたプレッ
シャアーム３の軸３ｂに回転可能に軸支されており、プ
レッシャアーム３の他方の端部にはプレッシャスプリン
グ４が取り付けられている。このスプリング４はプレッ
シャアーム３及び加圧ローラ２と共に自重によって多段
式カム５に当接するようになっており、プレッシャアー
ム３、スプリング４及び多段式カム５は加圧ローラ２を
定着ローラ１に対して接離させる接離手段を構成してい
る。

【００３２】多段式カム５はモータ６により回転駆動さ
れ、通常は多段式カム５のＣ点がスプリング４の中央部
に当接する位置に来るように調整されている。この状態
の通常時には、定着ローラ１と加圧ローラ２との間に規
定の隙間が存在して加圧ローラ２が定着ローラ１より離
間している。電源がオンされた時には、多段式カム５の
Ｃ点がスプリング４の中央部に当接して加圧ローラ２が
定着ローラ１より離間している。

【００３３】可視像が転写された用紙が熱ローラ定着装
置１９に入る前の用紙搬送停止中に、モータ６が制御回
路９により制御され、多段式カム５が通常時の位置より
モータ６によりＹ方向にθ₁或いは（θ₁＋θ₂）だけ回
転してプレッシャアーム３が回転することにより、加圧
ローラ２が定着ローラ１に所定の加圧力で圧接され、又
は多段式カム５が通常時の位置のままとされる。加圧ロ
ーラ２の定着ローラ１に対する加圧力は、多段式カム５
がＹ方向にθ₁だけ回転した時より、多段式カム５がＹ
方向に（θ₁＋θ₂）だけ回転した時の方が大きい。

【００３４】また、温度検知器１０からの温度検知信号
は制御回路９に入力され、制御回路９は温度検知器１０
からの温度検知信号によりヒータ８を制御し、例えば定
着ローラ１の定着温度制御範囲が第２の定着温度制御範
囲Ｂに設定されている場合に多段式カム５の回転角がθ
₁になって定着ローラ１の定着温度制御範囲が第１の定
着温度制御範囲Ａに設定されている場合に多段式カム５
の回転角が（θ₁＋θ₂）になる。加圧ローラ２の定着ロ
ーラ１に対する加圧力及び定着ローラ１の温度は用紙に
最も良好な印字品質と定着性を与えるような値となって
いる。この状態で定着モータが定着ローラ１及び加圧ロ
ーラ２を回転させ、用紙は定着ローラ１と加圧ローラ２
との間を通過する際にトナーが定着される。

【００３５】制御回路９は、用紙が定着ローラ１と加圧
ローラ２との間を通過して用紙のトナー定着が終了する
と、モータ６を制御して多段式カム５をＸ方向へ回転さ
せ、図１に示すような通常時の状態に戻す。また、用紙
がジャムを起こしてジャム検知手段が用紙のジャムを検
知すると、制御回路９はそのジャム検知手段からのジャ
ム検知信号により同様にモータ６を制御して多段式カム
５をＸ方向へ回転させ、図１に示すような通常時の状態
に戻す。この通常時の状態では、定着ローラ１と加圧ロ
ーラ２との間に隙間が空けられ、用紙を容易に取り出す
ことが可能となる。

【００３６】図６は制御回路９が用紙の搬送停止中に実
行する処理フローを示す。制御回路９は、可視像が転写
された用紙の各々が熱ローラ定着装置１９に入る前の用
紙搬送停止中には図６に示す処理フローを実行する。す
なわち、制御回路９は、操作パネルなどに設けられる用
紙の種類を指定する用紙種類指定キーからの入力信号が
オンした（用紙の種類が指定された時）、又は用紙搬送
経路の途中にて給紙部１１からの用紙を検知するセンサ
からの入力信号がオンした時（用紙が検知された時）、
あるいは給紙部１１を構成する給紙カセットの交換を検
知する検知部からの入力信号がオンした時（給紙カセッ
トが交換された時）の度毎にステップＳ２以下の処理を
実行し、まず、ステップＳ２で用紙種類検知手段や操作
パネルなどから用紙の種類を読み込んで熱ローラ定着装
置１９に入る用紙の種類を判断する。したがって、制御
回路９は用紙種類判断手段を兼ねている。

【００３７】次に、制御回路９は、ステップＳ３で、加
圧ローラ２の定着ローラ１に対する加圧力（定着圧力）
Ｐと定着温度制御範囲を、今読み込んで判断した用紙の
種類に応じてこの用紙の種類に合った加圧力及び定着温
度制御範囲Ａ又はＢに設定し（切り替え）、ステップＳ
４で定着ローラ１の温度Ｔと設定定着温度制御範囲Ａ又
はＢの上限温度Ｔ₁（Ｔ_A1又はＴ_B1）乃至下限温度Ｔ
₂（Ｔ_A2又はＴ_B2）との関係が．Ｔ＜Ｔ₂、．Ｔ₂＜
Ｔ＜Ｔ₁、．Ｔ₁＜Ｔのいずれであるかを判断する。

【００３８】制御回路９は、．Ｔ＜Ｔ₂の場合にはス
テップＳ５でヒータ８をオンさせ、かつ、モータ６を制
御して多段式カム５をＸ方向へ回転させることで通常時
の状態に戻して定着ローラ１と加圧ローラ２とを離間さ
せた後にステップＳ４に戻る。したがって、用紙搬送停
止中に定着ローラ１を加熱する時には、定着ローラ１と
加圧ローラ２とを離間させることにより、定着ローラ１
から加圧ローラ２への熱損失が無くなり、定着ローラ１
の加熱時間を短縮することができる。

【００３９】また、制御回路９は、．Ｔ₁＜Ｔの場合
にはステップＳ６でヒータ８をオフさせ、かつ、上記加
圧力（定着圧力）Ｐに応じてモータ６を制御して多段式
カム５をＹ方向にθ₁或いは（θ₁＋θ₂）だけ回転させ
ることで加圧ローラ２を定着ローラ１に上記加圧力（定
着圧力）Ｐで圧接させ、さらに、定着モータに定着ロー
ラ１及び加圧ローラ２を回転駆動させた後にステップＳ
４に戻る。したがって、定着ローラ１は、加圧ローラ２
が定着ローラ１に圧接されて加圧ローラ２及び定着ロー
ラ１が回転することにより、高速で放熱する。

【００４０】また、制御回路９は、．Ｔ₂＜Ｔ＜Ｔ₁の
場合にはステップＳ７で定着モータに定着ローラ１及び
加圧ローラ２の回転駆動を停止させ、ステップＳ８で上
記加圧力（定着圧力）Ｐに応じてモータ６を制御して多
段式カム５をＹ方向にθ₁或いは（θ₁＋θ₂）だけ回転
させることで加圧ローラ２を定着ローラ１に上記加圧力
（定着圧力）Ｐで圧接させる。

【００４１】次に、制御回路９は、ステップＳ９でヒー
タ８をオフさせ、ステップＳ１０で温度検知器１０から
の温度検知信号によりＴ≦Ｔ₂であるか否かを判断して
Ｔ≦Ｔ₂ではない場合にはステップＳ９に戻る。また、
制御回路９は、Ｔ≦Ｔ₂である場合にはステップＳ１１
でヒータ８をオンさせ、ステップＳ１２で温度検知器１
０からの温度検知信号によりＴ₁≦Ｔであるか否かを判
断する。そして、制御回路９は、Ｔ≦Ｔ₁ではない場合
にはステップＳ１１に戻り、Ｔ≦Ｔ₁である場合にはス
テップＳ９に戻る。

【００４２】このように、用紙搬送停止中に定着ローラ
１の温度が設定定着温度制御範囲になった時に、定着ロ
ーラ１及び加圧ローラ２の回転駆動を停止させるので、
省エネルギーを計ることができる。また、制御回路９
は、熱ローラ定着装置１９により用紙上のトナーを定着
させる定着時にはヒータ８を定着温度が設定温度になる
ように制御し、この設定温度は上記定着温度制御範囲Ａ
又はＢの設定により決定される。

【００４３】このように、この実施形態例は、請求項５
記載の発明の実施形態例であって、請求項４記載の熱ロ
ーラ定着装置において、加圧ローラ２を定着ローラ１に
対して接離させる接離手段としてのプレッシャアーム
３、プレッシャスプリング４、多段式カム５を備え、制
御手段としての制御回路９は用紙種類判断手段９の用紙
種類判断結果に応じて接離手段３〜５を制御して加圧ロ
ーラ２の定着ローラ１に対する加圧力を可変するので、
加圧ローラ２の定着ローラ１に対する加圧力を最適なも
のとすることができる。

【００４４】また、熱ローラ定着装置１９は、請求項６
記載の発明の実施形態例であって、請求項１または２記
載の熱ローラ定着装置において、加圧ローラ２を定着ロ
ーラ１に対して接離させる接離手段としてのプレッシャ
アーム３、プレッシャスプリング４、多段式カム５を備
え、制御手段としての制御回路９は、用紙の搬送停止中
に定着ローラ１の温度が前記定着温度制御範囲より低い
ときに接離手段３〜５を制御して加圧ローラ２を定着ロ
ーラ１から離間させると共に、加熱手段８に定着ローラ
１を加熱させるので、定着ローラから加圧ローラへの熱
損失を無くすことができ、定着ローラの加熱時間を短縮
することができる。

【００４５】なお、上記実施形態例は加圧ローラ２を定
着ローラ１に接離させる接離手段としてプレッシャアー
ム３、スプリング４及び多段式カム５を用いたが、本発
明は、加圧ローラを定着ローラに接離させる接離手段と
して、プレッシャアームの回転側（支点と反対側）の端
部をコイルスプリングを介して定着装置本体に固定し、
プレッシャアームそのものをカムで押圧する方式（特開
昭６０ー５５３７０号公報参照）を用いてもよい。ま
た、本発明は複写機やファクシミリなどの画像形成装置
に用いられる熱ローラ定着装置１９に同様に適用するこ
とができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、回転可能に設けられた定着ローラと、この定着ロー
ラに接触する加圧ローラと、前記定着ローラを回転させ
る回転駆動手段と、前記定着ローラを加熱する加熱手段
と、前記定着ローラの温度を検知する温度検知手段とを
有し、この温度検知手段からの温度検知信号に基づいて
前記加熱手段を制御して前記定着ローラの温度を定着温
度制御範囲内に制御し、前記定着ローラと前記加圧ロー
ラとの間を通過する用紙上のトナーを定着させる熱ロー
ラ定着装置において、前記定着ローラの温度が前記定着
温度制御範囲よりも高い温度のときに、前記回転駆動手
段を制御して前記定着ローラを前記加圧ローラと接触し
た状態で回転させて前記定着ローラから放熱させる制御
手段を備えたので、定着ローラの最適加熱量が高加熱量
から低加熱量に移行する場合には、定着ローラの放熱を
高速に行うことができる。また、トナーの定着に高熱量
を必要とする用紙についてトナーを定着させた後に、別
の用紙（前の用紙よりも薄い用紙等）についてトナーを
定着させる場合には、その用紙に加わる余分な熱量を大
幅に軽減することができ、用紙の波打ちやカール、ブリ
スタリングを無くすことができる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、回転可能に
設けられた定着ローラと、この定着ローラに接触する加
圧ローラと、前記定着ローラを回転させる回転駆動手段
と、前記定着ローラを加熱する加熱手段と、前記定着ロ
ーラの温度を検知する温度検知手段とを有し、この温度
検知手段からの温度検知信号に基づいて前記加熱手段を
制御して前記定着ローラの温度を定着温度制御範囲内に
制御し、前記定着ローラと前記加圧ローラとの間を通過
する用紙上のトナーを定着させる熱ローラ定着装置にお
いて、前記定着温度制御範囲は、第１の定着温度制御範
囲と、この第１の定着温度制御範囲よりも低温に設けら
れる第２の定着温度制御範囲に切り替え可能に設定さ
れ、前記定着ローラの温度が前記第１の定着温度制御範
囲に制御されている状態から前記第２の定着温度制御範
囲に制御するように切り替わったときに前記回転駆動手
段を制御して前記定着ローラを前記加圧ローラと接触し
た状態で回転させて前記定着ローラから放熱させる制御
手段を備えたので、定着ローラの最適加熱量が高加熱量
から低加熱量に移行する場合には、定着ローラの放熱を
高速に行うことができる。また、トナーの定着に高熱量
を必要とする用紙についてトナーを定着させた後に、別
の用紙（前の用紙よりも薄い用紙等）についてトナーを
定着させる場合には、その用紙に加わる余分な熱量を大
幅に軽減することができ、用紙の波打ちやカール、ブリ
スタリングを無くすことができる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の熱ローラ定着装置において、前記制御手段
は前記用紙の搬送停止中に前記定着ローラの温度が前記
定着温度制御範囲になった時に、前記回転駆動手段に前
記定着ローラの回転駆動を停止させるので、省エネルギ
ーを計ることができる。

【００４９】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載の熱ローラ定着装置において、前記用紙の種類を判断
する用紙種類判断手段を備え、前記制御手段は前記用紙
種類判断手段の用紙種類判断結果により前記用紙の種類
に応じて前記定着温度制御範囲を切り替えるので、定着
温度制御範囲を用紙の種類に応じて最適なものとするこ
とができる。

【００５０】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の熱ローラ定着装置において、前記加圧ローラを前記
定着ローラに対して接離させる接離手段を備え、前記制
御手段は前記用紙種類判断手段の用紙種類判断結果に応
じて前記接離手段を制御して前記加圧ローラの前記定着
ローラに対する加圧力を可変するので、加圧ローラの定
着ローラに対する加圧力を最適なものとすることができ
る。

【００５１】請求項６記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の熱ローラ定着装置において、前記加圧ロー
ラを前記定着ローラに対して接離させる接離手段を備
え、前記制御手段は、前記用紙の搬送停止中に前記定着
ローラの温度が前記定着温度制御範囲より低いときに前
記接離手段を制御して前記加圧ローラを前記定着ローラ
から離間させると共に、前記加熱手段に前記定着ローラ
を加熱させるので、定着ローラから加圧ローラへの熱損
失が無くなり、定着ローラの加熱時間を短縮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜３記載の発明を応用したプリンタか
らなる画像形成装置の一例における熱ローラ定着装置の
構成を示す概略図である。

【図２】同プリンタを示す断面図である。

【図３】同プリンタにおける制御回路が用紙の搬送停止
中に実行する処理フローを示すフローチャートである。

【図４】同プリンタにおける定着ローラの放熱時間と定
着温度との関係と、従来の熱ローラ定着装置における定
着ローラの放熱時間と定着温度との関係を示す特性図で
ある。

【図５】請求項４、５記載の発明の実施形態例を示す概
略頭である。

【図６】同実施形態例における制御回路が用紙の搬送停
止中に実行する処理フローを示すフローチャートであ
る。

【図７】同実施形態例の定着温度制御例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１定着ローラ２加圧ローラ３プレッシャアーム４プレッシャスプリング５多段式カム６モータ８ヒータ９制御回路１０温度検知器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能に設けられた定着ローラと、この
定着ローラに接触する加圧ローラと、前記定着ローラを
回転させる回転駆動手段と、前記定着ローラを加熱する
加熱手段と、前記定着ローラの温度を検知する温度検知
手段とを有し、この温度検知手段からの温度検知信号に
基づいて前記加熱手段を制御して前記定着ローラの温度
を定着温度制御範囲内に制御し、前記定着ローラと前記
加圧ローラとの間を通過する用紙上のトナーを定着させ
る熱ローラ定着装置において、前記定着ローラの温度が
前記定着温度制御範囲よりも高い温度のときに、前記回
転駆動手段を制御して前記定着ローラを前記加圧ローラ
と接触した状態で回転させて前記定着ローラから放熱さ
せる制御手段を備えたことを特徴とする熱ローラ定着装
置。
【請求項２】回転可能に設けられた定着ローラと、この
定着ローラに接触する加圧ローラと、前記定着ローラを
回転させる回転駆動手段と、前記定着ローラを加熱する
加熱手段と、前記定着ローラの温度を検知する温度検知
手段とを有し、この温度検知手段からの温度検知信号に
基づいて前記加熱手段を制御して前記定着ローラの温度
を定着温度制御範囲内に制御し、前記定着ローラと前記
加圧ローラとの間を通過する用紙上のトナーを定着させ
る熱ローラ定着装置において、前記定着温度制御範囲
は、第１の定着温度制御範囲と、この第１の定着温度制
御範囲よりも低温に設けられる第２の定着温度制御範囲
に切り替え可能に設定され、前記定着ローラの温度が前
記第１の定着温度制御範囲に制御されている状態から前
記第２の定着温度制御範囲に制御するように切り替わっ
たときに前記回転駆動手段を制御して前記定着ローラを
前記加圧ローラと接触した状態で回転させて前記定着ロ
ーラから放熱させる制御手段を備えたことを特徴とする
熱ローラ定着装置。
【請求項３】請求項１または２記載の熱ローラ定着装置
において、前記制御手段は前記用紙の搬送停止中に前記
定着ローラの温度が前記定着温度制御範囲になった時
に、前記回転駆動手段に前記定着ローラの回転駆動を停
止させることを特徴とする熱ローラ定着装置。
【請求項４】請求項２記載の熱ローラ定着装置におい
て、前記用紙の種類を判断する用紙種類判断手段を備
え、前記制御手段は前記用紙種類判断手段の用紙種類判
断結果により前記用紙の種類に応じて前記定着温度制御
範囲を切り替えることを特徴とする熱ローラ定着装置。
【請求項５】請求項４記載の熱ローラ定着装置におい
て、前記加圧ローラを前記定着ローラに対して接離させ
る接離手段を備え、前記制御手段は前記用紙種類判断手
段の用紙種類判断結果に応じて前記接離手段を制御して
前記加圧ローラの前記定着ローラに対する加圧力を可変
することを特徴とする熱ローラ定着装置。
【請求項６】請求項１または２記載の熱ローラ定着装置
において、前記加圧ローラを前記定着ローラに対して接
離させる接離手段を備え、前記制御手段は、前記用紙の
搬送停止中に前記定着ローラの温度が前記定着温度制御
範囲より低いときに前記接離手段を制御して前記加圧ロ
ーラを前記定着ローラから離間させると共に、前記加熱
手段に前記定着ローラを加熱させることを特徴とする熱
ローラ定着装置。