JPH09171312A - 定着装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助加熱ロ−ラを表面発熱体ロ−ラとするこ
とにより、直接加圧ロ−ラを加熱して、加圧ロ−ラを短
時間で加熱することができる補助加熱装置を提供する。 【解決手段】 内部にヒータ３１を備えた加熱ローラ２
１と、この加熱ローラの外周面に圧接して回転する加熱
ローラ２２とから成り、両ローラ間に未定着トナーを保
持した転写紙を通紙する際に加熱しながら加圧すること
により、該未定着トナーを定着させる定着装置１０であ
って、該加圧ロ−ラの表面に圧接して該加圧ローラを加
熱する補助加熱ローラ３５を備えたものにおいて、上記
補助加熱ローラは、絶縁体からなるロ−ラ本体４１と、
該ロ−ラ本体の外周面に設けた発熱体層４２と、該発熱
体層の外周面に設けた絶縁体からなるトナ−吸着層４５
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真式の複写
機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置の画
像形成部に用いられる定着装置の改良に関し、特に加熱
ローラの熱が定着ローラによって奪われることによる不
具合を解消する為に用いられる補助加熱ローラを備えた
定着装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置の画像形成部
には、像担持体としての感光体、感光体を帯電する帯電
器、感光体の帯電部分に光学的な画像情報を書き込むこ
とにより静電潜像を形成する書き込み手段、該静電潜像
にトナーを供給して現像する現像装置、現像された像
（トナー像）を転写紙上に転写する転写装置、転写紙上
のトナー像を加熱しながら加圧することにより定着する
定着装置等が装備されている。上記定着装置は、内部或
は外周面等に発熱体（ヒータ等）を備えた回転自在な加
熱ローラと、該加熱ローラの外周面に圧接して従動回転
しニップ部を通過する転写紙上の未定着トナーを定着さ
せる加圧ローラ等を有する。ところで、熱容量の小さい
薄肉の表層材料（肉厚ｔ＝０．２〜０．８ｍｍのＡｌま
たはＦｅ）からなる加熱ローラの定着ヒ−タをＯＮして
定着ユニットを立ち上げると、熱容量が小さいために加
熱ローラの立ち上がりは早くなるが、電源投入後のプレ
回転のために両ローラを回転させると、加熱ローラの熱
量の多くが、それまで冷却状態にあった加圧ロ−ラによ
って奪われるため、加熱ローラが設定温度になるまでの
時間が長くなり、複写可能状態に移行するまでに多くの
時間を要する結果となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

＜請求項１の技術的課題＞このような不具合を解決する
為に、加圧ロ−ラを格別の補助加熱手段によって並行し
て加熱する為の補助加熱方式が開発され、特開平３−１
８０８８３号公報等に開示されている。この方式ではハ
ロゲンランプを用いる補助加熱部によって加熱された補
助加熱ロ−ラによって加圧ロ−ラを加熱することが行わ
れる。しかしこの方式では、ハロゲンランプの立ち上が
りが遅く、なおかつハロゲンランプから空気中の熱伝導
によって補助加熱ロ−ラを加熱するため加熱時間がかか
り、また熱効率も悪いという致命的な欠点を有する。そ
のため加圧ロ−ラを加熱するのに時間がかかり、立ち上
がり時に加圧ローラが加熱ローラから大量の熱を奪うと
いう欠点は依然として解消されていない。本発明の第１
の目的は、この補助加熱ロ−ラを表面発熱体ロ−ラとす
ることにより、直接加圧ロ−ラを加熱して、加圧ロ−ラ
を短時間で加熱することができる補助加熱装置を提供す
ることにある。 ＜請求項２の技術的課題＞次に、未定着トナーを定着さ
せる定着装置においては、一旦加熱ローラ側に転写され
たトナーが加圧ロ−ラ側に付着し、このトナーが転写材
の裏側に転写されて裏汚れを起こすことがある。これを
防止するためには加熱ローラの周面にクリ−ニングロ−
ラを設けて付着トナーを除去する必要がある。しかし通
常の場合、このクリ−ニングロ−ラはＦｅ等からなる金
属ロ−ラであり、熱容量が大きいため、加圧ロ−ラの熱
を奪う原因となるため、加熱ローラの立ち上がり時間が
長くなるという問題があった。本発明の第２の目的は、
上記の補助加熱ロ−ラの表面を絶縁体で被覆して、発熱
体に対する絶縁を行うと同時に、該表面粗度を加圧ロ−
ラの表面よりも粗くすることにより、加圧ロ−ラ表面に
付着した未定着トナ−を補助加熱ローラによって取り除
くことができる補助加熱装置を提供することを目的とし
ている。従って加熱ローラのヒ−タが立ち上がる時は加
圧ロ−ラを加熱して立ち上がり時間を早くすることがで
き、また転写紙の通紙時にはクリ−ニングロ−ラとして
加圧ロ−ラ表面をクリ−ニングすることができるため、
新たにクリ−ニングロ−ラを設ける必要がないためコス
トダウンを達成することができる。 ＜請求項３の技術的課題＞ハロゲンランプを用いた補助
加熱部の加熱時間を制御する方式として特開平３−１８
０８８３号公報には、加圧ロ−ラが所定の温度にまで昇
温したときにハロゲンランプへの通電を遮断する方式が
提唱されている。しかしこの方式であると、転写紙を連
続通紙した場合に、加熱ローラは転写紙と加圧ロ−ラに
よって大量の熱を連続して奪われるため、加熱ローラが
熱容量の小さい薄肉加熱ローラであると、温度落ち込み
が大きくなり、定着性が悪化する。また、加圧ロ−ラに
ついても、加熱ローラとの間に転写紙があるため、加熱
ローラからの熱伝導が低下しており、転写紙に奪われた
熱量を速やかに回復することができずに、更に定着不良
が悪化することがあった。また、上述のごとくハロゲン
ランプを用いた補助加熱部による加圧ローラの加熱には
長い時間を要するので、加圧ローラを迅速に昇温させる
ことは困難である。本発明の第３の目的は、転写紙の連
続通紙時において補助加熱ロ−ラを効率よく発熱させる
ことにより、加圧ロ−ラの温度落ち込みを減少させ、定
着不良を防止することにある。 ＜請求項４の技術的課題＞現状の定着ユニットにおいて
は、転写紙通紙時に、環境温度が低く転写紙の温度が低
いと、加熱ローラのみならず加圧ローラも、転写紙によ
り余計に熱が奪われるためトナ−を十分に加熱すること
ができず定着不良を生じることがあった。本発明の第４
の目的は、補助加熱ロ−ラを下定着入り口ガイド板の直
下位置に、加圧ロ−ラに接して設けることにより、前記
のように加圧ロ−ラのクリ−ニングを行うと共に、転写
紙通紙時に下定着入口ガイド板を暖めることによりこの
上を通過する転写紙を事前に暖めて、定着不良を防止す
ることを目的としている。 ＜請求項５の技術的課題＞加圧ローラの外周面に添設さ
れる現状のクリ−ニングロ−ラは、加圧ロ−ラよりもそ
の表面性を粗くすることにより、離型性の差によって加
圧ロ−ラ上のトナ−をクリ−ニングロ−ラ表面に付着さ
せるものである。しかしこの方式であると、クリ−ニン
グロ−ラ表面が汚れて来た時に、トナ−がそれ以上は付
着しにくくなり、クリ−ニング性が落ちるという問題が
ある。本発明の第５の目的は、補助加熱ローラ表面に、
電極による電界を作ることによって、加圧ロ−ラ上のト
ナ−などを静電的に吸着するようにしたため、補助加熱
ロ−ラの表面の汚れに関係なく、効率の良いクリ−ニン
グを継続することを目的としている。 ＜請求項６の技術的課題＞上記のごとく補助加熱ローラ
表面に電界を形成する為の電極の電源を交流とした場合
には、正、負電圧が常に変化するため安定した電界が得
られない。本発明の第６の目的は、電源を直流にするこ
とにより時間的に変化しない直流電界を得られるように
することを目的としている。 ＜請求項７の技術的課題＞画像形成装置本体の環境温度
が低い場合には、転写紙の温度も低くなるため定着装置
を構成する各ローラが転写紙によって奪われる熱量が大
きくなる。この時加熱ローラは定着ヒ−タにより温度を
回復することができるが、加圧ロ−ラは加熱ローラとの
間に転写紙があるため転写紙に奪われた熱量を回復する
ことができずに定着不良となることがあった。また、加
圧ロ−ラの表面は最初のうちはトナ−等による汚れが少
ないが、使用するに従って汚れがひどくなる。従って最
初のうちはクリ−ニング作用は不要である。本発明の第
７の目的は、補助加熱ロ−ラの発熱体と、クリーニング
用の電界を発生させる為の電極電源を別にして、各々独
立して制御できるようにすることにより、環境温度又は
加圧ロ−ラの表面汚れ等の条件に応じて、それぞれ発熱
体、電極をＯＮ−ＯＦＦし、必要時に必要な機能のみを
作動させることにより、電力消費量を少なくすることを
目的としている。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為、請
求項１の発明では、内部にヒータを備えた加熱ローラ
と、この加熱ローラの外周面に圧接して回転する加熱ロ
ーラとから成り、両ローラ間に未定着トナーを保持した
転写紙を通紙する際に加熱しながら加圧することによ
り、該未定着トナーを定着させる定着装置であって、該
加圧ロ−ラの表面に圧接して該加圧ローラを加熱する補
助加熱ローラを備えたものにおいて、上記補助加熱ロー
ラは、絶縁体からなるロ−ラ本体と、該ロ−ラ本体の外
周面に設けた発熱体層と、該発熱体層の外周面に設けた
絶縁体からなるトナ−吸着層とを備えていることを特徴
とする。請求項２の発明では、上記補助加熱ロ−ラの表
面に設けられた上記吸着層の表面粗さを、上記加圧ロ−
ラの表面粗さよりも大きくしたことを特徴とする。請求
項３の発明では、請求項１又は２の定着装置を備えた画
像形成装置であって、画像形成装置本体の電源投入時か
ら上記加熱ローラ及び上記加圧ロ−ラが共に設定温度に
なるまでの間、上記補助加熱ロ−ラの発熱体層への通電
をＯＮし、更にその後の転写紙の通紙中においても発熱
体層への通電をＯＮするように制御する制御部を有する
ことを特徴とする。請求項４の発明では、上記補助加熱
ロ−ラを上記定着装置の下入り口ガイド板の直下位置に
設けることを特徴とする。請求項５の発明では、上記発
熱体層の外周面に電界形成用の電界板を有した電極層を
設け、該電極層の外周面に絶縁体からなるトナ−吸着層
を設けたことを特徴とする。請求項６の発明では、上記
発熱体と、上記電極層を構成する電界板の電源を直流電
源とすることを特徴とする。請求項７の発明では、画像
形成装置の設置環境の温度を測定する環境温度測定器
と、加圧ローラ表面の汚れの程度を検知する加圧ロ−ラ
表面検知器とを設け、更に上記発熱体と電界板の電源を
夫々別個に設けることにより、環境温度及び加圧ロ−ラ
の表面汚れに応じて発熱体と電界板を別々に制御するよ
うにしたことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１１は本発明の定着装置を用い
た画像形成装置の全体概要図である。原稿台１に載せら
れた原稿は露光部２により原稿像を読み取られ、読取ら
れた原稿像は画像読み取り部３に結像される。画像読み
取り部３は投影された光の強弱を電気信号に変換し、デ
ジタル信号として画像処理部４に出力され、画像処理部
４は画像処理を行い、書き込み部５により感光体ドラム
６上に静電潜像を形成する。この静電潜像に対して現像
部７からトナ−を供給、付着させて可視像を形成する。
給紙トレイ９から給紙搬送された転写紙はレジスト１１
でスキュ−補正を受け、感光体上の可視像にタイミング
を合わせて転写・分離部８によって転写させる。トナ−
像の転写を受けた転写紙は定着装置１０に搬送され、加
熱された加熱ローラ（定着ローラ）１と加圧ローラ２２
のニップ部を通過することにより、転写紙表面のトナ−
は加熱・加圧され、転写紙に融着される。また、環境温
度検知器１５は環境温度を測定している。図１２は定着
装置１０の詳細図である。加熱ローラ２１は、鉄等の熱
伝導率の良い材料から成る薄板状の表層を有し、内蔵し
た定着ヒ−タ３１によって加熱される。加圧ローラ２２
は加圧カム２５によって加熱ローラ（定着ローラ）２１
に圧接されている。加熱ローラサ−ミスタ２３は加熱ロ
ーラ２１に軽圧で接触していて加熱ローラ２１の温度を
計測している。また加圧ロ−ラサ−ミスタ３３も加圧ロ
ーラ２２に軽圧で接触していて加圧ローラ２２の温度を
計測している。また、符号３５は補助加熱ローラであ
り、加圧ローラ２２に接触している。

【０００６】図１は本発明の定着装置の要部構成説明図
であり、補助加熱ロ−ラ３５は下入口ガイド板３７の下
部に位置して、加圧ロ−ラ２２に圧接しており、加圧ロ
−ラ２２の回転に対してつれ回りをするように定着装置
のケーシング等により回転自在に支持されている。補助
加熱サ−ミスタ３６は非接触式の温度測定器であり、補
助加熱ロ−ラ３５の表面温度を測定し、補助加熱ロ−ラ
３５の温度を制御するための温度データを後述する制御
部に出力する。加圧ロ−ラ表面検知器３８は、発光素子
と受光素子とから成る光センサであり、発光素子から加
圧ローラ表面に出射し反射した光を受光素子により受光
し、光電変換された信号を後述する制御部に出力する。
制御部は、反射光量の減衰により加圧ロ−ラ２２表面の
汚れを判定する。

【０００７】図２は請求項１、２、３、４に対応する補
助加熱ロ−ラ３５の形態例の半断面図である。請求項１
の形態例は、補助加熱ロ−ラ３５を表面発熱体ロ−ラと
することにより、直接加圧ロ−ラ２２を加熱して、加圧
ロ−ラを短時間で加熱することができる補助加熱装置を
提供するものである。請求項２の形態例は、補助加熱ロ
−ラ３５の表面を絶縁体４５で被覆して、発熱体５５に
対する絶縁を行うと同時に、該表面粗度を加圧ロ−ラの
表面よりも粗くすることにより、加圧ロ−ラ表面に付着
した未定着トナ−を補助加熱ローラによって取り除くこ
とができる補助加熱装置を提供するものである。従っ
て、この形態例によれば、加熱ローラ２１のヒ−タ３１
が立ち上がる時は加圧ロ−ラ２２を加熱して立ち上がり
時間を早くすることができ、また転写紙の通紙時にはク
リ−ニングロ−ラとして加圧ロ−ラ表面をクリ−ニング
することができるため、新たにクリ−ニングロ−ラを設
ける必要がなくなり、コストダウンを達成することがで
きる。請求項３の形態例は、補助加熱ロ−ラ３５の発熱
体５５への通電を、画像形成装置本体の電源投入時から
加熱ローラ２１及び加圧ロ−ラ２２が共に設定温度にな
るまでＯＮし、その後転写紙の通紙が開始された場合に
も補助加熱ローラの発熱体への通電をＯＮするようにし
たので、補助加熱ロ−ラ３５を効率よく発熱させること
により、加圧ロ−ラの温度落ち込みを減少させ、定着不
良を防止するものである。請求項４の形態例は、補助加
熱ロ−ラ３５を下定着入り口ガイド板３７の直下位置
に、加圧ロ−ラに接して設けることにより、加圧ロ−ラ
のクリ−ニングを行うと共に、転写紙通紙時に下定着入
口ガイド板を暖めることによりこの上を通過する転写紙
を事前に暖めて、定着不良を防止することができる。

【０００８】上記各形態例に共通の構成を図１、図２に
示してある。即ち、耐熱ガラス、セラミックなどの絶縁
体で構成されているロ−ラ本体（基層）４１の外周面に
Ｆｅ等の金属から成る発熱体（膜）５５を絶縁材４２ａ
中に埋設した発熱層４２を設け、発熱層４２の外側面に
絶縁材料で形成された吸着層４５が設けられている。Ｆ
ｅ等の材料で形成されている発熱体５５は、定着装置の
固定側に支持された給電ブラシ６１、６２等の摺動端子
から、ローラ表面の両端縁に全周に渡って露出形成され
た導体パターンである電極部５５−ａ、５５−ｂを通し
て給電され、発熱する。符号７０は電源である。絶縁体
で構成されている吸着層４５は、その表面粗度を加圧ロ
−ラ２２の表面より粗くしているため、加圧ロ−ラ２２
に付着したトナ−や紙粉を吸着し加圧ロ−ラ２２の表面
をクリ−ニングすることができる。

【０００９】画像形成装置本体の電源がＯＮされると、
定着ヒ−タ３１がＯＮされ、加熱ローラ２１は回転を開
始し、それに連れて加圧ロ−ラ２２も回転を始める。更
に加圧ロ−ラ２２に圧接している補助加熱ローラ３５が
連れ回転を始める。また、定着ヒ−タ３１がＯＮすると
同時に、電源７０から補助加熱ロ−ラ３５への通電がＯ
Ｎされ、給電ブラシ６１、６２、電極部５５−ａ，５５
−ｂを介して発熱体５５に電流が供給されることによ
り、発熱体５５が急激に発熱して加圧ロ−ラ２２の表面
を加熱し、昇温させる。加熱ローラ（定着ローラ）２１
及び加圧ロ−ラ２２の表面が共に設定温度になったこと
が、各サーミスタ２３、３３により検知されると、制御
部は、補助加熱ロ−ラ３５の発熱体５５への電力供給を
停止させる。この状態で、その後画像形成装置側のコピ
−スタ−トボタン（図示せず）が押されると、再び発熱
体５５に電力を供給して加圧ロ−ラ２２を加熱し、連続
通紙最後の転写紙の排紙検知（図示せず）の信号でＯＦ
Ｆさせる。この間、加熱ローラ２１の定着ヒータ３１
は、一定の定着温度を維持し得るように温度制御され
る。またこの時、補助加熱ロ−ラ３５がＯＮして発熱し
ているため、下ガイド板３７が加熱されており、その上
を通過する転写材も定着前に暖められることになり、ト
ナ−の定着不良を防止することができる。

【００１０】図３は補助加熱ローラ３５の表層近傍に埋
設される発熱体５５のパタ−ンの一例である。図４は請
求項５、６に対応する形態例の補助加熱ローラの半断面
図であり、発熱層４２の外周面にクリーニング用の電界
を発生するための電極を設けた形態例である。請求項５
の発明は、補助加熱ローラ３５表面に、電極による電界
を作ることによって、加圧ロ−ラ２２上のトナ−などを
静電的に吸着するようにし、その結果、補助加熱ロ−ラ
の表面の汚れに関係なく、効率の良いクリ−ニングを継
続するものである。また、請求項６の発明は、電界を形
成する電極に電力を供給する電源を直流にすることによ
り時間的に変化しない直流電界を得られるようにするも
のである。図２、図３の形態例と同様に、絶縁体で構成
されたロ−ラ本体４１の外側面に発熱体５５を有する発
熱層４２を設け、発熱層４２の外側面に絶縁層４３を設
け、更にその外側面に電極層４４（絶縁層４４ａ，電極
５１、５２）を設け、更にその外側面に絶縁材料で形成
された吸着層４５が設けられている。

【００１１】Ｆｅ等の材料で形成されている前側電極
（電界板）５１と後側電極（電界板）５２は、図５の電
極パタ−ン図で示すように、平行な螺旋状に巻かれてお
り、給電ブラシ６１、６２からの電力を受けてこの電極
５１、５２に供給する電極部は、発熱体５５の電極部５
５−ａ，５５−ｂと一体となっており（共用されてお
り）、給電ブラシ６１、６２より電極部５５−ａ、５５
−ｂを通して直流電源７１からの電圧が電極５１、５２
と発熱体５５に印加される。通電により前側電極５１と
後側電極５２との間には電界が発生し、この電界によっ
て加圧ロ−ラ２２上のトナ−や紙粉を補助加熱ロ−ラ３
５表面の吸着層４５上に吸着し、加圧ロ−ラ２２の表面
をクリ−ニングすることが可能となる。

【００１２】また上記形態例の場合と同様に、画像形成
装置本体の電源がＯＮされると、ヒ−タ３１がＯＮされ
加熱ローラ２１は回転を開始し、それにつれて加圧ロ−
ラ２２も回転を始める。更に加圧ロ−ラ２２に圧接して
いる補助加熱ロ−ラ３５が従動回転を始める。定着ヒ−
タ３１がＯＮすると同時に補助加熱ロ−ラ３５がＯＮさ
れ、発熱体５５が急激に発熱して加圧ロ−ラ２２の表面
を加熱する。加熱ローラ２１及び加圧ロ−ラ２２が設定
温度になった後も、前記と同様に転写紙の通紙時（コピ
ー時）には補助加熱ロ−ラへ電力は供給され、加圧ロ−
ラ２１を加熱すると同時に電極５１、５２によるクリ−
ニング作業を行う。なお、補助加熱ローラ表面に電界を
形成する為の電極の電源を交流とした場合には、正、負
電圧が常に変化するため安定した電界が得られないが、
本形態例では、電源７１を直流にすることにより時間的
に変化しない直流電界を得られるので、安定した電界に
よる良好なクリーニング性能を確保できる。

【００１３】図６は請求項７に対応する形態例の補助加
熱ローラの半断面図であり、この形態例は、発熱体５５
と、電界発生用の前側電極５１及び後側電極５２の、各
電源を別系統にして、発熱体５５と電界発生用の電極の
制御を各々独立して行わせるようにした点が上記形態例
と相違している。この形態例は、補助加熱ロ−ラ３５の
発熱体５５と、クリーニング用の電界を発生させる為の
電極５１、５２の電源（７０、７１）を夫々別にして、
各々独立して制御できるようにすることにより、環境温
度又は加圧ロ−ラの表面汚れ等の条件に応じて、それぞ
れ発熱体、電極をＯＮ−ＯＦＦし、必要時に必要な機能
のみを作動させることにより、電力消費量を少なくする
ようにしている。この発熱層４２に設けられた発熱体５
５に対しては、給電ブラシ６１、６２より電極部５５−
ａ、５５−ｂを通して交流電源７０からの電力が給電さ
れる。

【００１４】また前側電極５１の電極である電極部５１
−ａは、給電ブラシ６３と摺接し、後側電極５２の電極
である電極部５５−ａは発熱体５５と共通であり、共通
の給電ブラシ６２と摺接している。前側及び後側電極５
１、５２は直流電源７１と接続されている。上記各電源
のＯＮ、ＯＦＦは、後述する制御部により制御される。
画像形成装置本体の電源がＯＮされると、ヒ−タ３１が
ＯＮされて加熱ローラ２１は回転を開始し、それにつれ
て加圧ロ−ラ２２も従動回転を始める。更に加圧ロ−ラ
に圧接している補助加熱ロ−ラ３５が従動回転を始め
る。定着ヒ−タ３１がＯＮすると同時に補助加熱ロ−ラ
３５がＯＮされ、発熱体５５が急激に発熱して加圧ロ−
ラ２２の表面を加熱する。加熱ローラ２１及び加圧ロ−
ラ２２が設定温度になると補助加熱ロ−ラ３５の発熱体
５５への電力供給を停止する。

【００１５】この後、環境温度検知器１５が環境温度を
測定し、設定値よりも低い場合には、上記形態例の場合
と同様に、転写紙の通紙時に補助加熱ロ−ラ３５の発熱
体５５をＯＮして発熱体５５を加熱する。また、加圧ロ
−ラ表面検知器３８で加圧ロ−ラ２２の汚れが設定値よ
りもひどいことを検知すると、制御部は、転写紙の通紙
時電極５１、５２へ電圧を印加して電界を発生させ加圧
ロ−ラ２２の表面のトナ−を吸着する。このようにこの
形態例では、補助加熱ローラ３５への給電時に一律に電
極５１、５２に通電して電界を発生させるのではなく、
加圧ローラへのトナー付着が許容限度を越えている場合
のみクリーニングを行うので、エネルギー節約効果があ
る。また、電界発生用の電極５１、５２については、電
源７１を直流にすることにより時間的に変化しない直流
電界を得られるので、安定した電界による良好なクリー
ニング性能を確保できる。

【００１６】図７は請求項３に対応する形態例における
定着装置の制御系を示すブロック図である。符号８０
は、制御部であり、この制御部８０はＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ、Ｉ／Ｏバスライン等を備えている。請求項３に
対応する形態例では、補助加熱ロ−ラ３５は、画像形成
装置本体の電源投入時から加熱ローラ２１及び加圧ロ−
ラ２２が共に設定温度になるまでＯＮし続け、更にコピ
ースタートボタンがＯＮされて転写紙の通紙が開始され
た時においてもＯＮするようにしており、転写紙の連続
通紙時において補助加熱ロ−ラ３５を効率よく発熱させ
ることにより、加圧ロ−ラの温度落ち込みを減少させ、
定着不良を防止することを可能としている。図７に示す
ように、加熱（定着）ローラサ−ミスタ２３からの温度
検知信号が制御部８０に入力されることにより、制御部
８０は定着ヒ−タ３１への通電のＯＮ、ＯＦＦ、通電量
等を制御し、加熱ローラ２１の表面温度を設定温度に保
つように制御する。補助加熱ロ−ラサ−ミスタ３６は、
補助加熱ロ−ラ３５の表面温度を検知し、この検知信号
を受けた制御部８０は、補助加熱ロ−ラ３５の発熱体５
５への電力供給を制御する。制御部８０は、コピ−スタ
−トボタンが押されると、電源７０をＯＮして補助加熱
ロ−ラ３５の発熱体５５へ電力を供給し、最後の転写紙
の排紙検知信号で供給を停止する。

【００１７】図８は請求項７に対応する形態例における
定着装置の制御系を示すブロック図である。加熱ローラ
サ−ミスタ２３からの温度検知信号を受けた制御部８０
は、定着ヒ−タ３１を制御し、加熱ローラ２１の表面温
度を設定温度に保つように制御する。補助加熱ロ−ラサ
−ミスタ３６は、補助加熱ロ−ラ３５の表面温度を検知
し、検知信号を受けた制御部８０は、補助加熱ロ−ラ３
５の発熱体５５への電力供給を制御する。環境温度検知
器１５が環境温度を測定し、現在の環境温度が設定値よ
りも低い場合には、制御部８０は転写紙の通紙時に補助
加熱ロ−ラ３５の発熱体用電源７０をＯＮして発熱体５
５を加熱する。一方、加圧ロ−ラ表面検知器３８がで加
圧ロ−ラ２２の汚れが設定値よりもひどいことを検知す
ると、転写紙の通紙時に電極（電界板）５１、５２へ電
圧を印加して電界を発生させ加圧ロ−ラ２２の表面のト
ナ−を静電的に吸着する。なお、図９は発熱体５５のパ
タ−ンの別の形態例である。また、図１０は電極５１、
５２のパタ−ンの別の形態例である。これらの別の形態
例は一例に過ぎず、これに限定する趣旨ではなく、上記
形態例のパターンと同等の効果を奏するパターン波全て
本発明に含まれるものである。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明では、加
熱ローラに連れ回りする補助加熱ロ−ラを表面発熱体ロ
−ラで構成したので、直接加圧ロ−ラを加熱することが
でき、加圧ロ−ラを短時間で加熱することができる。請
求項２の発明では、上記の補助加熱ロ−ラの表面を絶縁
体で被覆し、発熱体に対する絶縁を行うと同時に、加圧
ロ−ラの表面よりも粗くすることにより、加圧ロ−ラ表
面に付着した未定着トナ−を取り除くことができる。従
って、加熱ローラのヒ−タが立ち上がるときには、補助
加熱ローラをも発熱させて加圧ロ−ラを加熱して立ち上
がり時間を早くすることができ、また転写紙の通紙時に
はクリ−ニングロ−ラとして加圧ロ−ラ表面をクリ−ニ
ングすることができるため、新たにクリ−ニングロ−ラ
を設ける必要がなくなり、コストダウンを達成すること
ができる。

【００１９】請求項３の発明では、補助加熱ロ−ラは画
像形成装置本体の電源投入時から加熱ローラ及び加圧ロ
−ラが共に設定温度になるまでＯＮし、更に転写紙の通
紙時においてもＯＮするので、転写紙の連続通紙中に補
助加熱ロ−ラが加熱されることとなり、加圧ロ−ラの温
度落ち込みを減少させ、定着不良を防止することができ
る。請求項４の発明では、補助加熱ロ−ラを下定着入り
口ガイド板の下に加圧ロ−ラに接して設けることによ
り、補助加熱ローラにより加圧ロ−ラのクリ−ニングを
行うと共に、転写紙通紙時に下定着入り口ガイド板を暖
めることにより、このガイド板上を通過する転写紙を事
前に暖めることができるため、定着不良を防止すること
ができる。

【００２０】請求項５の発明では、補助加熱ローラ表層
部に設けた電界形成用の電極により電界を作ることによ
って加圧ロ−ラ上のトナ−などを吸着するようにしたた
め、補助加熱ロ−ラの表面の汚れに関係なくクリ−ニン
グすることができる。請求項６の発明では、上記電界形
成用の電極に対して直流電源から給電することにより、
時間的に変化しない直流電界を得られるようにする。請
求項７の発明では、補助加熱ロ−ラの発熱体と、電界形
成用の電極電源を別にして、各々独立して制御できるた
め、環境温度又は加圧ロ−ラの表面汚れによって、それ
ぞれ発熱体、電極をＯＮ−ＯＦＦすることができる。こ
のため必要時に必要な機能のみを作動することができる
ため、電力消費量を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の一形態例の要部構成説明
図。

【図２】本発明の補助加熱ローラの一例の半断面図。

【図３】発熱体のパターンの一例を示す図。

【図４】本発明の補助加熱ローラの他の例の半断面図。

【図５】電界形成用の電極のパターンの一例を示す図。

【図６】本発明の補助加熱ローラの他の例の半断面図。

【図７】請求項３に対応する形態例の制御系を示すブロ
ック図。

【図８】請求項７に対応する形態例の制御系を示すブロ
ック図。

【図９】発熱体の他の配線パターンを示す図。

【図１０】電界形成用の電極のパターンの他の例を示す
図。

【図１１】本発明を適用する画像形成装置の一例の全体
構成説明図。

【図１２】本発明の定着装置の全体構成を示す断面図。

【符号の説明】

１ 原稿台、２ 露光部、３ 画像読み取り部、４ 画
像処理部、５ 書き込み部、６ 感光体ドラム、７ 現
像部、８ 転写・分離部、９ 給紙トレイ、１０ 定着
装置、１１ レジスト、１５ 環境温度検知器、２１
加熱ローラ（定着ローラ）、２２ 加圧ローラ、２３
加熱ローラサ−ミスタ、２５ 加圧カム、３１ 定着ヒ
−タ、３３ 加圧ロ−ラサ−ミスタ、３５ 補助加熱ロ
ーラ、３６ 補助加熱サ−ミスタ、３７ 下入口ガイド
板、４１ ロ−ラ本体（基層）、４２ 発熱層、４４
電極層、４５ 吸着層、５１、５２ 電界形成用電極
（電界板）、５５ 発熱体、５５−ａ、５５−ｂ 電極
部、６１、６２ 給電ブラシ、７０、７１ 電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 由良 純 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にヒータを備えた加熱ローラと、こ
   の加熱ローラの外周面に圧接して回転する加熱ローラと
   から成り、両ローラ間に未定着トナーを保持した転写紙
   を通紙する際に加熱しながら加圧することにより、該未
   定着トナーを定着させる定着装置であって、該加圧ロ−
   ラの表面に圧接して該加圧ローラを加熱する補助加熱ロ
   ーラを備えたものにおいて、 上記補助加熱ローラは、絶縁体からなるロ−ラ本体と、
   該ロ−ラ本体の外周面に設けた発熱体層と、該発熱体層
   の外周面に設けた絶縁体からなるトナ−吸着層とを備え
   ていることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 上記補助加熱ロ−ラの表面に設けられた
   上記吸着層の表面粗さを、上記加圧ロ−ラの表面粗さよ
   りも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の定着装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の定着装置を備えた画像
   形成装置であって、画像形成装置本体の電源投入時から
   上記加熱ローラ及び上記加圧ロ−ラが共に設定温度にな
   るまでの間、上記補助加熱ロ−ラの発熱体層への通電を
   ＯＮし、更にその後の転写紙の通紙中においても発熱体
   層への通電をＯＮするように制御する制御部を有するこ
   とを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記補助加熱ロ−ラを上記定着装置の下
   入り口ガイド板の直下位置に設けることを特徴とする請
   求項１、２、又は３記載の定着装置及び画像形成装置。
5. 【請求項５】 上記発熱体層の外周面に電界形成用の電
   界板を有した電極層を設け、該電極層の外周面に絶縁体
   からなるトナ−吸着層を設けたことを特徴とする請求項
   １、２、３、又は４記載の定着装置及び画像形成装置。
6. 【請求項６】 上記発熱体と、上記電極層を構成する電
   界板の電源を直流電源とすることを特徴とする請求項
   １、２、３、４、又は５記載の定着装置及び画像形成装
   置。
7. 【請求項７】 画像形成装置の設置環境の温度を測定す
   る環境温度測定器と、加圧ローラ表面の汚れの程度を検
   知する加圧ロ−ラ表面検知器とを設け、更に上記発熱体
   と電界板の電源を夫々別個に設けることにより、環境温
   度及び加圧ロ−ラの表面汚れに応じて発熱体と電界板を
   別々に制御するようにしたことを特徴とする請求項５又
   は６記載の定着装置及び画像形成装置。