JPH09179437A

JPH09179437A - 定着装置およびこれを備えた画像形成装置

Info

Publication number: JPH09179437A
Application number: JP33499095A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Matsumoto; 浩孝松本; Toshimi Yamashita; 利美山下
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】過度の加熱による周辺部材の損傷、および定着
不良を生じることなく、安定した定着が可能な経済性に
優れた定着装置、および画像形成装置を提供することに
ある【解決手段】加熱ローラ５８の中央部の温度を検出する
第１のサーミスタ６８と、加圧ローラ６０の一端部の温
度を検出する第２のサーミスタ６９と、が設けられてい
る。現像剤像の定着される用紙のサイズに応じて、それ
ぞれ加熱ローラおよび加圧ローラの基準温度が予め定め
られている。制御部は、検出された用紙のサイズに対応
する加熱ローラおよび加圧ローラの基準温度をそれぞれ
設定するとともに、第１および第２のサーミスタによっ
て検出された実際の温度をそれぞれ基準温度と比較し、
その比較結果に応じて、加熱ローラの最適な制御温度を
設定し、ヒータランプ６１を制御することにより、加熱
ローラを制御温度に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、現像剤像の形成
さえた転写材を加熱ローラおよび加圧ローラによって加
熱および加圧して現像剤像を定着させる定着装置、およ
びこれを備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ等の画像形成装置は、
転写用紙上に転写された現像剤像を加熱溶融して転写用
紙に定着させるための定着装置を備えている。この定着
装置は、一般に、ヒータ等の加熱源が内蔵された加熱ロ
ーラと、加熱ローラに所定の圧力で転接した状態に設け
られた加圧ローラと、を備えている。

【０００３】そして、現像剤像の形成された転写用紙
は、これらの加熱ローラと加圧ローラとの間を通して搬
送され、その際、加熱ローラおよび加圧ローラからの熱
および圧力により現像剤像が転写用紙に定着される。

【０００４】上記構成の定着装置において、加熱ローラ
の温度は、加圧ローラおよび転写用紙により熱が奪われ
て低下し、逆に、加圧ローラは加熱ローラから熱を奪っ
て温度上昇する。そして、現像剤像を転写用紙に充分に
定着させるためには、加熱ローラを所定の温度に維持し
ておく必要がある。そのため、通常、サーミスタ等の温
度センサによって加熱ローラの温度を検出し、その検出
結果に応じて加熱源を制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の定着装置に
おいて、Ａ４−Ｒ、Ａ５等のサイズの小さな転写用紙に
連続的に定着を行った場合、転写用紙に接触する加熱ロ
ーラの中央部分は転写用紙に熱を奪われて温度が低下す
るため、この中央部の温度を所定の値に維持するべく、
加熱源を作動して加熱ローラの加熱が行われる。しかし
ながら、加熱ローラおよび加圧ローラの両端部、つま
り、転写用紙に接触しない部分は、転写用紙によって熱
を奪われることがないため、加熱ローラ中央部の温度を
一定に維持するために加熱源を駆動すると、加熱ローラ
および加圧ローラの両端部の温度が極端に上昇する。

【０００６】従って、この場合、加熱および加圧ローラ
の両端部を支持している軸受、ブッシュ等が熱によって
損傷を受ける。また、このように加熱ローラおよび加圧
ローラの両端部の温度が極端に上昇した状態で、Ａ４、
Ｂ４等のサイズの大きな転写用紙の定着を行った場合、
転写用紙上の現像剤像が加熱ローラおよび加圧ローラの
両端部によって過度に加熱され、高温オフセット画像等
の定着不良が発生する。

【０００７】更に、現像剤像の定着に寄与しない部分を
不必要に加熱することから、消費エネルギの増大を招き
経済性の点においても望ましくない。この発明は以上の
点に鑑みなされたもので、その目的は、加熱ローラおよ
び加圧ローラの過度の加熱を防止し、周辺部材の熱によ
る損傷、および定着不良を生じることがなく経済性に優
れた定着装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供
することにある

【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に係るこの発明に係る定着装置は、第１の
サイズの記録材、および第１のサイズよりも大きな第２
のサイズの記録材に現像剤像を定着させる定着装置にお
いて、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ローラ
に所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラ
と加圧ローラとの間を通して上記記録材を搬送する搬送
手段と、上記加熱ローラの温度を検出する第１の温度検
出手段と、上記加圧ローラの温度を検出する第２の温度
検出手段と、上記搬送手段によって搬送される記録材の
サイズを検出するサイズ検出手段と、上記第１および第
２のサイズにそれぞれ対応する第１および第２の加圧ロ
ーラ基準温度を、上記サイズ検出手段によって検出され
た記録材のサイズに応じて選択的に設定する設定手段
と、上記第２の温度検出手段によって検出された上記加
圧ローラの温度と上記設定手段によって設定された第１
あるいは第２の加圧ローラ基準温度との差に応じて、上
記加熱ローラの制御温度を設定し、上記加熱ローラの温
度が上記制御温度と一致するように上記加熱手段を制御
する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００９】請求項２に係るこの発明の定着装置は、第
１のサイズの記録材、および第１のサイズよりも大きな
第２のサイズの記録材に現像剤像を定着させる定着装置
において、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ロ
ーラとほぼ平行に設けられ、上記加熱ローラに所定の圧
力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラと加圧ロー
ラとの間を通して上記記録材を搬送する搬送手段と、上
記加熱ローラの内、上記第１および第２のサイズの記録
材に接触する領域の温度を検出する第１の温度検出手段
と、上記加圧ローラの内、上記第１のサイズの記録材に
非接触な領域の温度を検出する第２の温度検出手段と、
上記搬送手段によって搬送される記録材のサイズを検出
するサイズ検出手段と、上記第１および第２のサイズに
それぞれ対応する第１および第２の加圧ローラ基準温度
を、上記サイズ検出手段によって検出された記録材のサ
イズに応じて選択的に設定する設定手段と、上記第１の
サイズの記録材に定着する際、上記第２の温度検出手段
によって検出された上記加圧ローラの温度と上記設定手
段によって設定された第１の加圧ローラ基準温度との差
に応じて、上記加熱ローラの制御温度を設定し、上記加
熱ローラの温度が上記制御温度と一致するように上記加
熱手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とし
ている。

【００１０】また、請求項３に係るこの発明の定着装置
によれば、第１および第２のサイズにそれぞれ対応する
第１および第２の加熱ローラ基準温度と、上記第１およ
び第２のサイズにそれぞれ対応する第１および第２の加
圧ローラ基準温度とが記憶手段に格納され、設定手段
は、サイズ検出手段によって検出された記録材のサイズ
に応じて上記第１あるいは第２の加熱ローラ基準温度お
よび第１あるいは第２の加圧ローラ基準温度を選択的に
設定し、制御手段は、第１の検出手段によって検出され
た加熱ローラの温度と上記設定手段によって設定された
加熱ローラ基準温度との差、および上記第２の検出手段
によって検出された上記加圧ローラの温度と上記設定手
段によって設定された加圧ローラ基準温度との差に応じ
て、上記加熱ローラの制御温度を設定し、上記加熱ロー
ラの温度が上記制御温度と一致するように上記加熱手段
を制御することを特徴としている。

【００１１】請求項６に係るこの発明の画像形成装置
は、像担持体と、上記像担持体に現像剤像を形成する画
像形成手段と、第１のサイズの記録材、および第１のサ
イズよりも大きな第２のサイズの記録材を上記像担持体
に選択的に供給する供給手段と、上記供給手段によって
供給された記録材に、上記像担持体に形成された現像剤
像を転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像
剤像を上記記録材に定着させる定着装置と、を備え、上
記定着装置は、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加
熱ローラに所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加
熱ローラと加圧ローラとの間を通して上記記録材を搬送
する搬送手段と、上記加熱ローラの温度を検出する第１
の温度検出手段と、上記加圧ローラの温度を検出する第
２の温度検出手段と、上記搬送手段によって搬送される
記録材のサイズを検出するサイズ検出手段と、上記第１
および第２のサイズにそれぞれ対応する第１および第２
の加圧ローラ基準温度を、上記サイズ検出手段によって
検出された記録材のサイズに応じて選択的に設定する設
定手段と、上記第２の温度検出手段によって検出された
上記加圧ローラの温度と上記設定手段によって設定され
た第１あるいは第２の加圧ローラ基準温度との差に応じ
て、上記加熱ローラの制御温度を設定し、上記加熱ロー
ラの温度が上記制御温度と一致するように上記加熱手段
を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としてい
る。

【００１２】上記のように構成された定着装置および画
像形成装置によれば、加熱ローラおよび加圧ローラの両
温度を検出するとともに、記録材のサイズに応じて加熱
ローラおよび加圧ローラの基準温度を設定し、検出され
た温度と設定された基準温度とのに応じて加熱ローラの
加熱手段を制御し、加熱ローラを所定の制御温度に維持
している。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実
施の形態に係る定着装置を備えた電子写真式の複写機を
示している。まず、複写機の全体の構成について概略的
に説明すると、図１に示すように、複写機は筐体１０を
備え、この筐体内のほぼ中央部に、像担持体としての感
光体ドラム１２が回転自在に設けられている。感光体ド
ラム１２の周囲には、帯電チャージャ１１、現像器１
３、転写チャージャ１４、剥離チャージャ１５、剥離爪
１６、清掃装置１７、および除電ランプ１８が順に配置
され、画像形成部２０を構成している。

【００１４】筐体１０の上面部には透明ガラスからなる
原稿載置台３２、および原稿載置台上に原稿Ｄを自動的
に給紙する自動原稿送り装置（以下ＡＤＦと称する）８
０が設けられている。ＡＤＦ８０は、原稿載置台３２を
開閉する原稿押えを兼ねて構成され、原稿Ｄが載置され
る原稿トレイ８２と、原稿載置台のほぼ全面と対向して
設けられ原稿を搬送する搬送ベルト８５と、を備えてい
る。

【００１５】原稿トレイ８２に載置された原稿は、搬送
路８４を介して原稿載置台３２上に導かれ、搬送ベルト
８５により所定の位置に搬送および位置決めされる。そ
して、後述するスキャナにより読み取られた原稿は、搬
送ベルト８５により搬送路８６を通してＡＤＦ８０上面
の原稿排紙部８８に排出される。

【００１６】筐体１０内において原稿載置台３２の下方
には、原稿載置台３２上に載置された原稿Ｄの画像を読
み取る読み取り手段として機能するスキャナ２２が配設
されている。このスキャナ２２は、リフレクタ２３によ
って背部が囲繞された露光ランプ２４と、露光ランプと
共に第１のキャリッジ３３に載置された第１の反射ミラ
ー２５と、を備えている。また、スキャナ２２は、第２
のキャリッジ３４に載置されて一体的に移動可能な第２
および第３の反射ミラー２６、２７と、レンズ２８と、
固定の第４、第５及び第６の反射ミラー２９、３０、３
１と、を有している。

【００１７】第１および第２のキャリッジ３３、３４
は、原稿載置台３２に沿って所定の速度で移動され、露
光ランプ２４からの照射光により原稿Ｄを走査する。そ
して、原稿Ｄからの反射光は、第１ないし第６の反射ミ
ラーおよびレンズ２８により感光体ドラム１２に導かれ
感光体ドラム表面を露光する。

【００１８】それにより、後述するように帯電チャージ
ャ１１によって一様に帯電された感光体ドラム１２の表
面に、原稿の画像に対応した静電潜像が形成される。形
成された静電潜像は、現像器１３により現像剤としての
トナーを用いて現像され、トナー像を形成する。

【００１９】第３の反射ミラー２７とレンズ２８との間
には、露光光量を測定する自動露光センサ２１が設けら
れている。詳細には、自動露光センサ２１は、レンズ２
８が配置される面と同一の面内、つまり、第３の反射ミ
ラー２７から第４の反射ミラー２９へ伝搬する光が通過
する領域であって、第４の反射ミラー２９へ向かう光を
遮ることのない位置に設けられている。

【００２０】そして、第３のミラー２７で反射した光の
一部は自動露光センサ２１に入射し、自動露光センサ２
１は、原稿の画像濃度に応じた出力電圧を後述する制御
部に原稿濃度信号として出力する。

【００２１】筐体１０の側面下部には、記録材としての
用紙Ｐをそれぞれ多数枚収容した第１および第２の給紙
カセット３５、３６が脱着自在に装着されている。ま
た、第１の給紙カセット３５には、用紙Ｐを手差しで供
給するための手差しトレイ３７が設けられている。

【００２２】筐体１内には、第１および第２の給紙カセ
ット３５、３６から取り出された用紙Ｐ、および手差し
された用紙Ｐを、感光体ドラム１２と転写チャージャ１
４との間に位置した転写部を通して搬送する搬送路３８
が形成され、搬送路の終端には定着装置４０が設けられ
ている。定着装置４０に対向した筐体１の側壁には排出
口４２が形成され、この排出口には排紙トレイ４３が装
着されている。

【００２３】第１および第２の給紙カセット３５、３６
の近傍には、それぞれ給紙カセットから用紙Ｐを取り出
すピックアップローラ４４が設けられているとともに、
搬送路３８において感光体ドラム１２の上流側には用紙
Ｐを整位するレジストローラ４６が設けられている。ま
た、レジストローラ４６の近傍には、用紙Ｐの到着を検
出するセンサ４８が設けられている。

【００２４】ピックアップローラ４４により第１あるい
は第２の給紙カセット３５、３６から１枚づつ取り出さ
れた用紙Ｐ、および手差しされた用紙Ｐは、レジストロ
ーラ４６により整位された後、転写部に送られる。そし
て、転写部において、感光体ドラム１２上のトナー像
が、転写チャージャ１４により用紙Ｐ上に転写される。

【００２５】なお、第１および第２の給紙カセット３
５、３６、ピックアップローラ４４、レジストローラ４
６は、この発明における供給手段を構成している。トナ
ー像の転写された用紙Ｐは、剥離チャージャ１５からの
ＡＣコロナ放電および剥離爪１６により感光体ドラム１
２から剥離され、搬送路３８を構成する搬送ベルト５０
を介して定着装置４０に搬送される。定着装置４０で
は、用紙Ｐ上のトナー像が加熱および加圧され、用紙Ｐ
に溶融定着される。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ５１
により排紙トレイ４３上に排出される。

【００２６】また、搬送路３８の下方には、定着装置４
０を通過した用紙Ｐを反転した後に再びレジストローラ
４０を介して転写部へ導く自動両面装置５１が設けられ
ている。自動両面装置５１は、搬送路３８から分岐し用
紙Ｐを反転させるための反転路５２と、反転された用紙
Ｐを一時的に集積する一時集積部５３と、一時集積部か
らレジストローラ４６まで用紙Ｐを搬送する再搬送路５
４と、を備えている。

【００２７】定着装置４０と排紙ローラ５１との間に
は、用紙Ｐを反転路５２へ導く振り分けゲート５５が設
けられ、反転路５２および再搬送路５４内には複数の送
りローラ５６が配設されている。また、一時集積部５３
内には、集積された用紙Ｐを１枚づつ取出して再搬送路
５４へ送るピックアップローラ５７が設けられている。

【００２８】両面コピーを行なう場合、定着装置４０を
通過した用紙Ｐは、振り分けゲート５５により反転路５
２に導かれ、反転された後に一時集積部５３へ集積され
る。集積された用紙Ｐは、ピックアップローラ５７によ
って一時集積部５３から取り出された後、再搬送路５４
を通してレジストローラ４６へ送ら、ここで整理された
後、再び転写部において用紙Ｐの裏面にトナー像が転写
される。その後、用紙Ｐは、搬送路３８、定着装置４０
および排紙ローラ５１を介して排紙トレイ４３に排紙さ
れる。

【００２９】次に、本実施の形態に係る定着装置４０の
構成について詳細に説明する。図２および図３に示すよ
うに、定着装置４０は、加熱ローラ５８、およびこの加
熱ローラに所定の圧力で転接した加圧ローラ６０を備
え、これらのローラは互いに平行に延びている。

【００３０】加熱ローラ５８としては、例えば、長さ３
８０ｍｍ、直径３０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの鉄パイプ
に、厚さ２５μｍのテフロンコート層を形成したものが
用いられている。加熱ローラ５８内には、加熱手段とし
て機能するヒータランプ６１が配設され、加熱ローラは
このヒータランプによって加熱される。ヒータランプ６
１としては、例えば、出力９００Ｗのハロゲンランプが
用いられている。また、加熱ローラ５８の軸方向両端部
は、それぞれ軸受５９によって回転自在に支持されてい
る。

【００３１】加圧ローラ６０としては、例えば、長さ３
１０ｍｍ、直径２８ｍｍ、アスカ硬度６０度のシリコン
ゴム管の表面にＰＦＡチューブを被覆したものが用いら
れている。そして、加圧ローラ６０は、約１６０Ｎの荷
重で加熱ローラ５８に転接している。加熱ローラ５８お
よび加圧ローラ６０は、これらの圧接部分を除いてカバ
ー６２によって覆われている。

【００３２】加熱ローラ５８の周囲には、加熱ローラの
表面温度を検出する第１の温度検出手段としての第１の
サーミスタ６８が設けられているとともに、加熱ローラ
の表面を清掃するための、フエルトからなる清掃ローラ
６３および清掃パッド６４が設けられている。第１のサ
ーミスタ６８は、加熱ローラ５８の軸方向中央部で加熱
ローラの外周面に接触して設けられている。言い換える
と、第１のサーミスタ６８は、加熱ローラ５８の外周面
の内、いずれのサイズの用紙Ｐに対して定着を行う場合
でも常に用紙Ｐに接触する領域に接触して設けられてい
る。

【００３３】図３において、矢印Ａは、加熱ローラ５８
および加圧ローラ６１の外周面の内、Ａ４−Ｒ、Ａ５等
の小さいサイズ（第１のサイズ）の用紙Ｐに接触する領
域を、矢印Ｂは、Ａ４、Ａ３等の大きなサイズ（第２の
サイズ）の用紙Ｐに接触する領域をそれぞれ示してい
る。

【００３４】加圧ローラ６１の周囲には、加圧ローラの
表面温度を検出する第２の温度検出手段として機能する
第２のサーミスタ６９が設けられているとともに、加熱
ローラの表面を清掃するための清掃パッド６５が設けら
れている。第２のサーミスタ６９は、加圧ローラ６１の
軸方向一端部で加圧ローラの外周面に接触して設けられ
ている。言い換えると、第２のサーミスタ６９は、加圧
ローラ６１の外周面の内、第１のサイズの用紙Ｐに対し
て定着を行う際には用紙Ｐに接触しない領域、に接触し
て設けられている。

【００３５】また、定着装置４０は、加熱ローラ５８へ
の用紙Ｐの巻き付きを防止する剥離爪７０、および加圧
ローラ６１への用紙Ｐの巻き付きを防止する剥離爪７６
を備えている。更に、定着装置４０は、トナー像Ｔの形
成された用紙Ｐを加熱ローラ５８と加圧ローラ６１との
間に案内するガイド７１、これらのローラ間を通過した
用紙Ｐを排出ローラ５１へ搬送する搬送ローラ７２、搬
送ローラ７２へ用紙Ｐを案内するガイド７３を備えてい
る。これらのガイドおよび搬送ローラは、加熱ローラ５
８および加圧ローラ６０と共に搬送手段を構成してい
る。

【００３６】図４に示すように、加熱ローラ５８のヒー
タランプ６１は、電源７５を介して制御部７７に接続さ
れている。また、加熱ローラ５８等を駆動するための駆
動ギア７８は、電磁クラッチ９０を介してメインモータ
９２に接続され、メンモータ９２は制御部７７に接続さ
れている。第１および第２のサーミスタ６８、６９は、
制御部７７に接続された比較手段としての比較器９３に
それぞれ検出信号を入力する。

【００３７】設定手段および制御手段として機能する制
御部７７は、定着装置４０を含めて複写機全体の動作を
制御するもので、この制御部には、複写機の操作パネル
９４、手差しセンサ９６、サイズ検出手段としての用紙
サイズセンサ９７、メモリ９８等が接続されている。記
憶手段として機能するメモリ９８には、定着装置４０を
制御するためのデータとして、後述する用紙サイズに応
じた加熱ローラ基準温度、加圧ローラ基準温度等が格納
されている。

【００３８】上記構成の定着装置４０によれば、作動
時、加熱ローラ５８はヒータランプ６１によって加熱さ
れ所定の表面温度に維持されているとともに、加熱ロー
ラおよび加圧ローラ６０は図２に示す矢印Ｃ方向に同一
の周速度で回転される。

【００３９】画像形成部２０でトナー像Ｔの形成された
用紙Ｐが搬送路３８を通して送られている来ると、この
用紙Ｐはガイド７１によって加熱ローラ５８と加圧ロー
ラ６０との間に導かれ、これらのローラにより搬送ロー
ラ７２に向かって搬送される。加熱ローラ５８と加圧ロ
ーラ６０との間を通る際、用紙Ｐ上のトナー像は加熱ロ
ーラ５８により加熱されて溶融するとともに、加圧ロー
ラ６１の圧力により用紙Ｐに押し付けられる。従って、
トナー像Ｔは用紙Ｐ上に溶融定着する。

【００４０】そして、トナー像Ｔの定着された用紙Ｐ
は、ガイド７３に沿って搬送ローラ７２へ導かれ、更
に、排紙ローラ５１によって排紙トレイ４３上に排紙さ
れる。通常、加熱ローラ５８の表面温度は１９０℃に設
定されている。そして、加熱ローラ５８の温度および加
圧ローラの温度は、定着動作による温度変化、および通
過する用紙のサイズに応じて以下のように制御される。

【００４１】図５は、加熱ローラ５８および定着ローラ
６０の表面温度と、用紙Ｐ上に定着された画像との関係
を示すもので、加熱ローラおよび加圧ローラの表面温度
が必要以上に高いと高温オフセットを生じ、逆に、加熱
ローラの温度が所定の温度よりも低いと定着不良が発生
することが分かる。

【００４２】図６は、Ａ３等の大サイズの用紙Ｐ、つま
り、第２のサイズの用紙Ｐを定着装置４０に連続通紙し
た場合の加熱ローラ５８および加圧ローラ６１の各中央
部および端部の温度変化を示すもので、図５に当てはめ
ると分かるように、各ローラの各部の温度はいずれも安
定画像領域にあり、問題を生じることなく良好な定着を
行うことができる。

【００４３】一方、図７は、加熱ローラ５８の温度を常
に１９０℃に維持するように温度制御した状態で、Ａ４
−Ｒ、Ａ５等の小サイズの用紙Ｐ、つまり、第１のサイ
ズの用紙Ｐを定着装置４０に連続通紙した場合の加熱ロ
ーラ５８および加圧ローラ６１の各中央部および端部の
温度変化を示している。

【００４４】この場合、図７および図５の比較から分か
るように、加熱ローラ５８の端部および加圧ローラ６０
の端部が過度に温度上昇し、高温オフセット領域に達す
る。従って、前述した種々の問題が生じる。

【００４５】そこで、本実施の形態に係る複写機の定着
装置４０によれば、加熱ローラ５８および加圧ローラ６
０の温度、並びに通紙する用紙Ｐのサイズに応じて、ヒ
ータランプ６１を制御し、加熱ローラの温度を制御して
いる。

【００４６】図８は、予め定められてメモリ９８に格納
されている定着装置４０の制御条件を示したもので、小
サイズの用紙Ｐについては、加熱ローラ５８の基準温度
ＨＴ１を１６０℃、加圧ローラ６０の基準温度ＰＨ１を
１５０℃にそれぞれ設定し、大サイズの用紙Ｐについて
は、加熱ローラ５８の基準温度ＨＴ２を１６０℃、加圧
ローラ６０の基準温度ＰＨ２を１００℃にそれぞれ設定
されている。

【００４７】加熱ローラ基準温度は、用紙のサイズに拘
らず共通の温度に設定されているが、加圧ローラ基準温
度は、大サイズ時の基準温度ＰＴ２よりも小サイズ時の
基準温度ＰＨ２の方が高く設定されている。例えば、Ｐ
Ｔ１＝ＰＴ２×４／３に設定されている。

【００４８】また、第１および第２のサーミスタ６８、
６９によって検出された実際の温度が、各基準温度以上
の場合の加熱ローラ５８の制御温度ＣＴ１を１６０℃
に、各基準温度よりも低い場合の加熱ローラの制御温度
ＣＴ２を１９０℃にそれぞれ設定している。なお、手差
し給紙の場合は用紙サイズおよび温度条件に拘らず、加
熱ローラ５８の制御温度を１９０℃に設定している。

【００４９】そして、図９に示すように、制御部７７は
上述の制御条件に従って定着装置４０を制御する。すな
わち、複写機の電源がオンされると（ステップ１）、制
御部７７は電源７５を駆動してヒータランプ６１を作動
させ定着装置４０の加熱ローラ５８を加熱する。この
際、制御部７７は第１のサーミスタ６８により検出され
る加熱ローラ中央部の検出温度に基づいて電源７５をオ
ン・オフ制御して、加熱ローラ５８の表面温度を１９０
℃に維持する（ステップ２）。

【００５０】続いて、操作パネル９４の図示しないコピ
ー開始キーが押されると（ステップ３）、制御部７７
は、手差しセンサ９６からの検出信号に基づいて、給紙
カセット３５、３６からの給紙であるか手差し給紙であ
るかを判断し（ステップ４）、手差し給紙の場合には
（ステップ１１）、加熱ローラの表面温度が制御温度１
９０℃に維持されるように電源７５のオン・オフ制御を
続行する（ステップ１５）。

【００５１】一方、給紙カセット３５、３６からの給紙
である場合（ステップ４）、制御部７７は紙サイズセン
サ９７の検出信号に基づいて用紙サイズを検出し（ステ
ップ５）、メモリ９８から用紙サイズに対応する加熱ロ
ーラ基準温度および加圧ローラ基準温度を読み込む。

【００５２】大サイズの用紙である場合（ステップ
６）、制御部７７は、第１のサーミスタ６８によって検
出された加熱ローラ５８の実際の表面温度ＨＴ０を比較
器９３により加熱ローラ基準温度ＨＴ２と比較するとと
もに（ステップ７）、第２のサーミスタ６９によって検
出された加圧ローラ６０の実際の表面温度ＰＴ０を比較
器９３により加圧ローラ基準温度ＰＴ２と比較する（ス
テップ８）。

【００５３】そして、制御部７７は、検出された実際の
表面温度ＨＴ０、ＰＴ０がそれぞれ基準温度ＨＴ２、Ｐ
Ｔ２以上の場合、加熱ローラ５８の表面温度が制御温度
１６０℃に維持されるようにヒータランプ６１の電源７
５を制御する（ステップ７）。また、制御部７７は、検
出された実際の表面温度ＨＴ０、ＰＴ０の少なくとも一
方が基準温度ＨＴ２、ＰＴ２よりも低い場合、加熱ロー
ラ５８の表面温度が制御温度１９０℃に維持されるよう
にヒータランプ６１の電源７５を制御する（ステップ１
５）。

【００５４】一方、小サイズの用紙である場合（ステッ
プ１２）、制御部７７は、第１のサーミスタ６８によっ
て検出された加熱ローラ５８の実際の表面温度ＨＴ０を
比較器９３により加熱ローラ基準温度ＨＴ１と比較する
とともに（ステップ１３）、第２のサーミスタ６９によ
って検出された加圧ローラ６０の実際の表面温度ＰＴ０
を比較器９３により加圧ローラ基準温度ＰＴ１と比較す
る（ステップ１４）。

【００５５】そして、制御部７７は、検出された実際の
表面温度ＨＴ０、ＰＴ０がそれぞれ基準温度ＨＴ１、Ｐ
Ｔ１以上の場合、加熱ローラ５８の表面温度が制御温度
１６０℃に維持されるようにヒータランプ６１の電源７
５を制御する（ステップ９）。また、制御部７７は、検
出された実際の表面温度ＨＴ０、ＰＴ０の少なくとも一
方が基準温度ＨＴ１、ＰＴ１よりも低い場合、加熱ロー
ラ５８の表面温度が制御温度１９０℃に維持されるよう
にヒータランプ６１の電源７５を制御する（ステップ１
５）。

【００５６】図１０は、このような制御の下で、小サイ
ズの用紙を定着装置４０に連続通紙して定着した場合の
加熱ローラ５８および加圧ローラ６０の中央部および端
部の温度変化を示している。図１０と図５との比較か
ら、加熱ローラ５８および加圧ローラ６０の中央部およ
び端部は、いずれも過度に温度上昇することなく安定画
像領域内の温度に維持されているが分かる。

【００５７】以上のように構成された複写機によれば、
定着装置４０は、加熱ローラ５８の軸方向中央部、つま
り、用紙のサイズに拘らず常に用紙に接触する領域、の
表面温度を検出する第１のサーミスタ６８に加えて、第
２のサーミスタ６９を設け、この第２のサーミスタ６９
により加圧ローラの端部、つまり、小サイズの用紙を通
紙する際に用紙に接触しない領域、の表面温度を検出し
ている。そして、加熱ローラ５８に比較して温まり易く
冷め難い加圧ローラの温度を第２のサーミスタ６９によ
って検出することにより、安定状態の温度を検出するこ
とができ、加圧ローラおよび加熱ローラの端部の温度を
正確に検出することができる。

【００５８】そして、用紙のサイズに応じて異なる加熱
ローラおよび加圧ローラ基準温度を設定し、これらの基
準温度と、第１および第２のサーミスタ６８、６９によ
って検出された実際の表面温度との差に応じて加熱ロー
ラ５８の制御温度を調整することにより、加熱ローラお
よび加圧ローラの各部の温度を最適な値に維持すること
ができる。

【００５９】特に、小サイズの用紙を連続通紙して定着
する場合に過度に加熱され易い加熱ローラおよび加圧ロ
ーラの端部の温度を正確に検出するとともに、その際の
加熱ローラの基準温度を、大サイズ用紙の定着時に比較
して高めに設定していることから、加熱ローラおよび加
圧ローラの各部の温度を最適な値に維持することができ
る。

【００６０】従って、用紙のサイズに拘らず、高温オフ
セット、定着不良等を生じることなく良好な画像を得る
ことができる。また、加熱ローラ５８端部の過度の温度
上昇を防止し、軸受６１等の周辺部材の熱による損傷を
防止することができる。同時に、加熱ローラ５８を過剰
に加熱することがなくなり、省エネルギー化による経済
性の向上を図ることができる。

【００６１】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、定着装置の加熱ローラは、内部に加熱源
を有するものに限らず、加熱ローラ自体が発熱体として
構成されてものを用いてもよい。

【００６２】また、この発明は、上述した複写機に限ら
ず、プリンタ、デジタル複写機等の他の画像形成装置に
適用しても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得
ることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、加熱ローラおよび加圧ローラの過度の加熱を防止
し、周辺部材の熱による損傷および定着不良を生じるこ
とがなく良好な画像を得ることが可能な経済性に優れた
定着装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る複写機を示す断面
図。

【図２】上記複写機の定着装置を示す断面図。

【図３】上記定着装置の加熱ローラおよび加圧ローラを
示す正面図。

【図４】上記定着装置および複写機の構成を概略的に示
すブロック図。

【図５】上記定着装置における、加熱ローラおよび加圧
ローラの温度と、画像定着との関係を示すグラフ。

【図６】上記加熱ローラを一定の制御温度に制御した状
態で、大サイズの用紙を定着装置に連続通紙した場合の
加熱ローラおよび加圧ローラの各部の温度変化を示すグ
ラフ。

【図７】上記加熱ローラを一定の制御温度に制御した状
態で、小サイズの用紙を定着装置に連続通紙した場合の
加熱ローラおよび加圧ローラの各部の温度変化を示すグ
ラフ。

【図８】上記定着装置の加熱ローラの温度制御条件を示
す図。

【図９】上記定着装置における加熱ローラの温度の制御
動作を示すフローチャート。

【図１０】図９に示す制御動作に従って上記加熱ローラ
を温度に制御した状態で、小サイズの用紙を定着装置に
連続通紙した場合の加熱ローラおよび加圧ローラの各部
の温度変化を示すグラフ。

【符号の説明】

１２…感光体ドラム２０…画像形成部３５…第１の給紙カセット３６…第２の給紙カセット３７…手差しトレイ４０…定着装置５８…加熱ローラ５９…軸受６０…加圧ローラ６１…ヒータランプ６８…第１のサーミスタ６９…第２のサーミスタ７５…電源７７…制御部９３…比較器９４…操作パネル９６…手差しセンサ９７…用紙サイズセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のサイズの記録材、および第１のサイ
ズよりも大きな第２のサイズの記録材に現像剤像を定着
させる定着装置において、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ローラに所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラと加圧ローラとの間を通して上記記録材
を搬送する搬送手段と、上記加熱ローラの温度を検出する第１の温度検出手段
と、上記加圧ローラの温度を検出する第２の温度検出手段
と、上記搬送手段によって搬送される記録材のサイズを検出
するサイズ検出手段と、上記第１および第２のサイズにそれぞれ対応する第１お
よび第２の加圧ローラ基準温度を、上記サイズ検出手段
によって検出された記録材のサイズに応じて選択的に設
定する設定手段と、上記第２の温度検出手段によって検出された上記加圧ロ
ーラの温度と上記設定手段によって設定された第１ある
いは第２の加圧ローラ基準温度との差に応じて、上記加
熱ローラの制御温度を設定し、上記加熱ローラの温度が
上記制御温度と一致するように上記加熱手段を制御する
制御手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】第１のサイズの記録材、および第１のサイ
ズよりも大きな第２のサイズの記録材に現像剤像を定着
させる定着装置において、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ローラとほぼ平行に設けられ、上記加熱ローラ
に所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラと加圧ローラとの間を通して上記記録材
を搬送する搬送手段と、上記加熱ローラの内、上記第１および第２のサイズの記
録材に接触する領域の温度を検出する第１の温度検出手
段と、上記加圧ローラの内、上記第１のサイズの記録材に非接
触な領域の温度を検出する第２の温度検出手段と、上記搬送手段によって搬送される記録材のサイズを検出
するサイズ検出手段と、上記第１および第２のサイズにそれぞれ対応する第１お
よび第２の加圧ローラ基準温度を、上記サイズ検出手段
によって検出された記録材のサイズに応じて選択的に設
定する設定手段と、上記第１のサイズの記録材に定着する際、上記第２の温
度検出手段によって検出された上記加圧ローラの温度と
上記設定手段によって設定された第１の加圧ローラ基準
温度との差に応じて、上記加熱ローラの制御温度を設定
し、上記加熱ローラの温度が上記制御温度と一致するよ
うに上記加熱手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】第１のサイズの記録材、および第１のサイ
ズよりも大きな第２のサイズの記録材に現像剤像を定着
させる定着装置において、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ローラとほぼ平行に設けられ、上記加熱ローラ
に所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラと加圧ローラとの間を通して上記記録材
を搬送する搬送手段と、上記加熱ローラの内、上記第１および第２のサイズの記
録材に接触する領域の温度を検出する第１の温度検出手
段と、上記加圧ローラの内、上記第１のサイズの記録材に非接
触な領域の温度を検出する第２の温度検出手段と、上記搬送手段によって搬送される記録材のサイズを検出
するサイズ検出手段と、上記第１および第２のサイズにそれぞれ対応する第１お
よび第２の加熱ローラ基準温度と、上記第１および第２
のサイズにそれぞれ対応する第１および第２の加圧ロー
ラ基準温度とを記憶した記憶手段と、上記サイズ検出手段によって検出された記録材のサイズ
に応じて上記第１あるいは第２の加熱ローラ基準温度お
よび第１あるいは第２の加圧ローラ基準温度を選択的に
設定する設定手段と、上記第１の検出手段によって検出された上記加熱ローラ
の温度と上記設定手段によって設定された加熱ローラ基
準温度との差、および上記第２の検出手段によって検出
された上記加圧ローラの温度と上記設定手段によって設
定された加圧ローラ基準温度との差に応じて、上記加熱
ローラの制御温度を設定し、上記加熱ローラの温度が上
記制御温度と一致するように上記加熱手段を制御する制
御手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】第１のサイズの記録材、および第１のサイ
ズよりも大きな第２のサイズの記録材に現像剤像を定着
させる定着装置において、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ローラとほぼ平行に設けられ、上記加熱ローラ
に所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラと加圧ローラとの間を通して上記記録材
を搬送する搬送手段と、上記加熱ローラの内、上記第１および第２のサイズの記
録材に接触する領域の温度を検出する第１の温度検出手
段と、上記加圧ローラの内、上記第１のサイズの記録材に非接
触な領域の温度を検出する第２の温度検出手段と、上記搬送手段によって搬送される記録材のサイズを検出
するサイズ検出手段と、上記第１および第２のサイズにそれぞれ対応する第１お
よび第２の加圧ローラ基準温度、第１の制御温度、およ
び第１の制御温度よりも低い第２の制御温度を記憶した
記憶手段と、上記サイズ検出手段によって検出された記録材のサイズ
に応じて上記第１あるいは第２の加圧ローラ基準温度を
選択的に設定する設定手段と、上記第１のサイズの記録材に定着する際、上記第２の温
度検出手段によって検出された上記加圧ローラの温度と
上記設定手段によって設定された加圧ローラ基準温度と
を比較する比較手段と、上記比較手段による比較結果に応じて上記第１あるいは
第２の制御温度を選択し、上記加熱ローラの温度が上記
選択された制御温度と一致するように上記加熱手段を制
御する制御手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】第１のサイズの記録材、および第１のサイ
ズよりも大きな第２のサイズの記録材に現像剤像を定着
させる定着装置において、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ローラとほぼ平行に設けられ、上記加熱ローラ
に所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラと加圧ローラとの間を通して上記記録材
を搬送する搬送手段と、上記加熱ローラの内、上記第１および第２のサイズの記
録材に接触する領域の温度を検出する第１の温度検出手
段と、上記加圧ローラの内、上記第１のサイズの記録材に非接
触な領域の温度を検出する第２の温度検出手段と、上記搬送手段によって搬送される記録材のサイズを検出
するサイズ検出手段と、上記第１および第２のサイズにそれぞれ対応する第１お
よび第２の加熱ローラ基準温度、上記第１および第２の
サイズにそれぞれ対応する第１および第２の加圧ローラ
基準温度、第１の制御温度、および第１の制御温度より
も低い第２の制御温度を記憶した記憶手段と、上記サイズ検出手段によって検出された記録材のサイズ
に応じて上記第１あるいは第２の加熱ローラ基準温度お
よび第１あるいは第２の加圧ローラ基準温度を選択的に
設定する設定手段と、上記第１の温度検出手段によって検出された上記加熱ロ
ーラの温度と上記設定手段によって設定された加熱ロー
ラ基準温度とを比較するとともに、上記第２の温度検出
手段によって検出された上記加圧ローラの温度と上記設
定手段によって設定された加圧ローラ基準温度とを比較
する比較手段と、上記比較手段による比較結果に応じて上記第１あるいは
第２の制御温度を選択し、上記加熱ローラの温度が上記
選択された制御温度と一致するように上記加熱手段を制
御する制御手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項６】像担持体と、上記像担持体に現像剤像を形成する画像形成手段と、第１のサイズの記録材、および第１のサイズよりも大き
な第２のサイズの記録材を上記像担持体に選択的に供給
する供給手段と、上記供給手段によって供給された記録材に、上記像担持
体に形成された現像剤像を転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像剤像を上記記録材に定着さ
せる定着装置と、を備え、上記定着装置は、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ローラに所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラと加圧ローラとの間を通して上記記録材
を搬送する搬送手段と、上記加熱ローラの温度を検出する第１の温度検出手段
と、上記加圧ローラの温度を検出する第２の温度検出手段
と、上記搬送手段によって搬送される記録材のサイズを検出
するサイズ検出手段と、上記第１および第２のサイズにそれぞれ対応する第１お
よび第２の加圧ローラ基準温度を、上記サイズ検出手段
によって検出された記録材のサイズに応じて選択的に設
定する設定手段と、上記第２の温度検出手段によって検出された上記加圧ロ
ーラの温度と上記設定手段によって設定された第１ある
いは第２の加圧ローラ基準温度との差に応じて、上記加
熱ローラの制御温度を設定し、上記加熱ローラの温度が
上記制御温度と一致するように上記加熱手段を制御する
制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】像担持体と、上記像担持体に現像剤像を形成する画像形成手段と、第１のサイズの記録材、および第１のサイズよりも大き
な第２のサイズの記録材を上記像担持体に選択的に供給
する供給手段と、上記供給手段によって供給された記録材に、上記像担持
体に形成された現像剤像を転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像剤像を上記記録材に定着さ
せる定着装置と、を備え、上記定着装置は、加熱手段を備えた加熱ローラと、上記加熱ローラとほぼ平行に設けられ、上記加熱ローラ
に所定の圧力で転接した加圧ローラと、上記加熱ローラと加圧ローラとの間を通して上記記録材
を搬送する搬送手段と、上記加熱ローラの内、上記第１および第２のサイズの記
録材に接触する領域の温度を検出する第１の温度検出手
段と、上記加圧ローラの内、上記第１のサイズの記録材に非接
触な領域の温度を検出する第２の温度検出手段と、上記搬送手段によって搬送される記録材のサイズを検出
するサイズ検出手段と、上記第１および第２のサイズにそれぞれ対応する第１お
よび第２の加熱ローラ基準温度、上記第１および第２の
サイズにそれぞれ対応する第１および第２の加圧ローラ
基準温度、第１の制御温度、および第１の制御温度より
も低い第２の制御温度を記憶した記憶手段と、上記サイズ検出手段によって検出された記録材のサイズ
に応じて上記第１あるいは第２の加熱ローラ基準温度お
よび第１あるいは第２の加圧ローラ基準温度を選択的に
設定する設定手段と、上記第１の温度検出手段によって検出された上記加熱ロ
ーラの温度と上記設定手段によって設定された加熱ロー
ラ基準温度とを比較するとともに、上記第２の温度検出
手段によって検出された上記加圧ローラの温度と上記設
定手段によって設定された加圧ローラ基準温度とを比較
する比較手段と、上記比較手段による比較結果に応じて上記第１あるいは
第２の制御温度を選択し、上記加熱ローラの温度が上記
選択された制御温度と一致するように上記加熱手段を制
御する制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。