JPH09292793A - 画像定着装置及びその制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着ローラへの高温オフセットを防止する。 【解決手段】 通紙間隔が大きくなった時、ヒータへの
通電率を下げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンター等に用いられる画像定着装置及び、そ
の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録材上に未定着画像としてトナ
ー像を転写し、これを加熱定着することで永久画像とす
る画像形成装置において用いられる画像定着装置は、図
２に示すような構造となっている。図２において１は記
録材搬送手段としての定着ローラであり、例としてアル
ミニウムや鉄等の芯金１１上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離
型性樹脂層１２を儲け、内部には加熱手段としてヒータ
３が設けられ定着ローラを内部より加熱している。

【０００３】一方、加圧ローラ２は不図示の加圧手段に
よって定着ローラに押圧され、定着ニップＮを形成して
いる。加圧ローラは、例としてアルミニウムや鉄製の芯
金２１上に、耐熱性を持ったシリコンスポンジゴム等か
らなる弾性層２２を、更にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型性
の良い樹脂から成る離型層２３が形成されている。

【０００４】未定着トナー７は、定着ニップにおいて加
熱・加圧されることで、記録材上に定着される。

【０００５】４は入り口ガイドであり、未定着トナーが
形成された記録材６を、定着ニップに搬送し、記録材上
に永久画像として定着している。

【０００６】５は定着ローラの表面温度を検知する温度
検知センサーであるサーミスタであり、定着ローラ表面
に当接しており、定着ローラ表面の温度が一定となるよ
うにヒータへの通電をオン・オフ（通電をオン・オフさ
せている電気回路は不図示）している。クリーニング機
構を有する定着装置では、サーミスタを記録材通紙域内
に設けることが可能であるが、図２のようにクリーニン
グ機構を持たない定着装置では、画像汚れを避けるため
に非通紙域に設けている。

【０００７】熱源であるヒータは、その画像定着装置で
定着可能な最大巾の記録材に応じて、長手寸法が決定さ
れ、それに応じて定着ローラも長手寸法が決定される。
パーソナルプリンター等における記録材の最大巾は、主
に２種類に分けられ、一方はＡ４縦（巾２１０ｍｍ）、
若しくはＬＥＴＴＲＥ縦（巾２１６ｍｍ）を最大巾の記
録材とするヒータ、もう一方はＡ３縦（巾２９７ｍｍ）
を最大巾とするヒータに大別される。

【０００８】ヒータの定格容量は、定着可能な最大巾の
記録材・単位時間当たりの定着可能枚数（以下「スルー
プット」と呼ぶ）・定格電圧等で決定される。又、ヒー
タへの通電をオン・オフする際、同一電源ライン上のコ
ンピュータディスプレイの画面が瞬間的に歪んだり、照
明機器が瞬間的に暗くなる等の問題を解決するために、
ヒータの定格電力を小さくする必要がある。そのための
手段の一つとして、定着に必要な発熱量を確保しつつ、
ヒータの定格容量を小さくするために、ヒータを複数本
（一般的に２本）に分割するなどの手段がとられる。

【０００９】ヒータの発熱分布は、記録材を定着中に定
着ローラ表面の温度分布が一様になるように決定され
る。１本ヒータならば、定着ローラを長手に渡って満遍
なく加熱するような配光分布としている。２本ヒータ系
では、１本は定着ローラ長手方向の中央部を中心に加熱
するメインヒータ、もう１本は定着ローラ長手方向の両
端部を中心に加熱するサブヒータとしている。各ヒータ
の簡単な配光分布図を図３に示す。

【００１０】又、記録材のサイズは１種類ではなく、定
着装置で定着可能な最大巾の記録材、最大巾より巾狭な
記録材、記録材搬送方向の長さ、記録材の厚さ、等異な
る数多くの記録材があり、それらすべてに満足する定着
性を確保するために、２本ヒータ系を採用している定着
装置では、各ヒータへの通電は記録材サイズに応じた通
電制御を行っている。

【００１１】このような画像定着装置は、画像形成装置
本体の電源が投入されると、ヒータへの通電が開始さ
れ、ヒータを全点灯にすることで定着ローラを加熱させ
る。このままでは、定着ローラ温度のみが上昇し、加圧
ローラ温度との温度差が大きくなり、画像定着時にロー
ラ対が回転すると、加圧ローラが定着ローラからの熱を
大きく奪ってしまい、定着ローラ温度が瞬時に著しく下
がってしまい、定着不良を引き起こしてしまう。

【００１２】そこで、定着ローラ温度がある所定温度ま
で到達すると、定着ローラを回転させ、その従動で加圧
ローラも回転させることで、加圧ローラ温度も上昇させ
て定着ローラ温度と加圧ローラ温度の差が小さくなるよ
うに、ローラ対を回転させながら、定着ローラ温度をス
タンバイ温度まで上昇させる。このように定着ローラ温
度を、ある所定温度からスタンバイ温度まで上昇させる
間を、前多回転と呼ぶことにする。又、ある所定温度を
前多回転開始温度と呼ぶことにする。

【００１３】このようにヒータを全点灯とすることで、
スタンバイ状態になるまでの時間を短縮しながら、画像
定着に備えている。

【００１４】又、画像形成装置がスタンバイ状態で、画
像形成の命令が入り、感光体上に静電潜像を形成するま
での間を、前回転と呼ぶことにする。前回転は、画像定
着の直前であるのでヒータを点灯させ定着ローラ温度を
画像定着に必要な定着温度まで上昇させながら回転する
ことで加圧ローラ温度も上昇させて画像定着に備えてい
る。

【００１５】定着装置が定着可能な状態で、ホストコン
ピュータ等から画像形成の画像情報が画像形成装置に送
られると、画像情報をレーザ発振が可能な画像信号に変
換し、レーザ発振をすることで感光体上に静電潜像を形
成する。この際の画像情報から画像信号への変換に要す
る時間は、画像情報によって異なる。すなわち、複雑な
画像情報、例えば写真のような画像では時間を要するの
に対して、簡単な画像情報、例えば文書のような画像で
は短時間で画像信号への変換がなされる。

【００１６】そのため、複数頁の連続プリントすると、
画像情報によって記録材と記録材の間隔が異なる。

【００１７】後続の画像が簡単ならば、記録材と記録材
の間隔は小さく、その画像形成装置所定のスループット
で出力可能であるが、後続の画像が複雑であれば、記録
材と記録材の搬送間隔は大きくなり、その画像形成装置
所定のスループットでは出力不可能となる。例えば、毎
分２０枚出力可能なプリンターにおいて、簡単な画像を
複数頁プリントする場合は、毎分２０枚のスループット
で出力可能であるが、複雑な画像を複数頁プリントする
と、毎分数枚のスループットでしか出力出来ない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、定着
装置が待機状態（スタンバイ状態）になる時間（以下
「立ち上げ時間」とする）は、定着ローラ芯金の熱容量
とヒータの定格出力に大きく左右される。ユーザーのニ
ーズとして立ち上げ時間は短縮される傾向にある。しか
し、ヒータの定格出力は、画像形成装置全体で要する電
力を家庭用屋内コンセントの定格電力から差し引かねば
ならず、立ち上げ時間を大きく短縮する目的でヒータの
定格出力をむやみに大きくは出来ない。そこで、芯金の
熱容量を小さくして立ち上げ時間を短縮するために、芯
金の肉厚を薄くする方法がとられる。

【００１９】しかし、芯金を薄くすることは、立ち上げ
時間の短縮には有効的であっても、芯金の熱容量が小さ
いため、定着温度を狙って立ち上げると定着ローラ表面
温度が定着温度を大きく上回ってしまう現象（以下「オ
ーバーシュート」とする）が発生してしまう。

【００２０】オーバーシュートは、定着ローラ温度を定
着温度よりも高くしてしまい、記録材上の未定着トナー
が、定着ローラ表面と記録材上に分離してしまい、定着
ローラ表面に残ったトナーが定着ローラ１周後に記録材
上に定着されオフセットとして記録材上に現れる。この
オフセットは、定着ローラ表面が高温になりすぎて発生
するオフセットであるので、特に高温オフセットと呼ぶ
ことにする。

【００２１】図４に高温オフセットが発生する様子を簡
単に示した。定着ローラが定着温度より著しく高温にな
っている状態で、未定着画像が定着器に搬送されると
（４−ａ）、トナーが定着ローラ上と記録材上に分離し
てしまい（４−ｂ）、定着ローラ上に転移したオフセッ
トトナーが、定着ローラ１周後（定着ローラ円周長：
Ｌ）に再び記録材上に定着されてしまう（４−ｃ）。

【００２２】しかしながら、オーバーシュートを見込ん
で立ち上げると、記録材が定着ニップに進入してきた時
に、定着ローラ温度が定着可能温度に到達せずに、定着
不良を引き起こしてしまう。

【００２３】これは、定着ローラ芯金の肉厚を厚くする
ことで、芯金の熱容量を大きく出来、蓄熱効果により解
決されるが、立ち上げ時間を延ばしてしまい、ユーザの
要望である立ち上げ時間の短縮に反する。

【００２４】又、１〜ｎ頁の複数頁の連続プリントを行
った場合、記録材と記録材の搬送間隔は画像情報量によ
って異なり、後続の画像情報が複雑な場合は大きくな
る。しかし、搬送間隔が大きくなっても、ホストコンピ
ュータ等からの複数頁のプリント命令が入力されている
場合は、ヒータは定着動作中と同様な通電制御が行われ
るため、記録材の搬送間隔が大きくなり定着ニップに記
録材が存在しない状態で、定着動作中と同様な通電制御
が行われると、定着ローラの表面温度が上昇してしま
う。そのような状態で後続の記録材が定着装置に搬送さ
れると、後続の記録材に上記した高温オフセットが発生
してしまう。

【００２５】これは、上記したような立ち上げ時間の短
縮を目的として芯金の肉厚を薄くし、定着ローラの熱容
量を小さくした場合に顕著に現れるようになる。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記従来例での問題点を
解決するために、第１の発明として、定着ローラを加熱
する熱源として、ヒータを用いる画像定着装置におい
て、１〜ｎ頁の複数頁の連続プリントを行う場合に、１
〜２、２〜３、３〜４、…、ｎ−２〜ｎ−１、ｎ−１〜
ｎ頁間の記録材搬送間隔が、画像情報量により画像形成
装置所定の記録材搬送間隔よりも大きくなった場合は、
第１の発明の特徴である、発熱体であるヒータへの通電
を、画像定着時よりも減らすことで、定着ローラの表面
温度の上昇を抑え、後続の記録材で発生する高温オフセ
ットを防止するようにヒータへの通電を制御し、その制
御は後続の画像が静電潜像として感光体に書き込み開始
されるまで続ける。

【００２７】このような通電制御を行うことで、後続の
記録材に発生する高温オフセットを防止する。

【００２８】第２の発明として、ヒータとして中央発熱
体であるメインヒータ、及び、端部発熱体であるサブヒ
ータを備えた２本ヒータを採用する系では、複数頁の連
続プリントを行う場合には、１〜２、２〜３、３〜４、
…、ｎ−２〜ｎ−１、ｎ−１〜ｎ頁間の記録材搬送間隔
が、画像情報量により画像形成装置所定の記録材搬送間
隔よりも大きくなった場合は、第２の発明の特徴であ
る、中央発熱体であるメインヒータへの通電をオフと
し、定着ローラ中央部の温度上昇抑え後続の記録材で発
生する高温オフセットを防止する。その制御は後続の画
像が静電潜像として書き込み開始されるまで続ける。

【００２９】このような通電制御を行うことで、後続の
記録材に発生する高温オフセットを防止する。

【００３０】第３の発明として、前多回転開始温度まで
は、立ち上げ時間を短縮するようメインヒータ・サブヒ
ータ共に全点灯とし定着ローラを加熱する。このように
して、定着ローラ表面温度が前多回転開始温度に到達す
ると、第３の発明の特徴である、前多回転中は、メイン
ヒータとサブヒータへの通電時間の比率を、 １／７≦メインヒータ／サブヒータ≦１／３ として、定着ローラ長手方向の中央部よりも両端部での
発熱量を多くすることで、中央部での極端な温度上昇を
抑えながら、短時間で定着ローラ温度を、スタンバイ温
度まで上昇させる。

【００３１】加えて、前回転は記録材が定着ニップに搬
送される直前であるため、メインヒータとサブヒータへ
の通電時間の比率を、 ０＜メインヒータ／サブヒータ≦１／７ として、定着ローラ長手方向の中央部での発熱量を更に
減らし、中央部の昇温を抑え定着ローラ長手方向の温度
分布が、両端部と中央部で一様になるようにすることで
高温オフセットの発生を防止する。

【００３２】このように、前多回転、前回転中はメイン
ヒータからの発熱量よりもサブヒータからの発熱量を多
くすることで、定着ローラ中央部の著しい昇温を無く
し、温度分布が一様になるようにする。

【００３３】又、記録材は前回転終了後に定着ニップに
搬送されるため、前回転は、前多回転よりもメインヒー
タとサブヒータの比を大きし定着ローラ中央部の発熱を
より抑える。

【００３４】以上、説明したように立ち上げ時のヒータ
への通電を制御することで、立ち上げ時間を延ばすこと
なくスタンバイ状態にでき、定着ローラの温度分布を一
様としオーバーシュートを抑えることが可能となるの
で、高温オフセットの発生を防止することが可能とな
る。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００３６】本発明の第１の実施の形態を図１に基づい
て説明する。

【００３７】尚、第１の実施の形態における定着装置の
構成は、図２で示した従来例と同様であるため、重複し
た説明は省略する。

【００３８】本発明で説明する定着装置は、記録材とし
て最大ＬＥＴＴＲＥ縦（巾２１６ｍｍ）まで通紙可能で
あり、搬送は記録材中心と定着ローラ中心が一致する中
央基準搬送であり、ヒータの配光分布も中央基準に対し
て左右対称な分布となっている。ヒータにはハロゲンヒ
ータを用い、定格電力は７５０ｗである。

【００３９】定着ローラは、直径２５ｍｍ、肉厚０．７
ｍｍのアルミニウムを芯金とし、離型層として厚さ３０
μmのＰＦＡチューブを被覆している。

【００４０】加圧ローラは、直径８ｍｍの鉄芯金の上に
厚さ６ｍｍのシリコンスポンジゴムから成る弾性層、更
に弾性層の上に離型層として厚さ４０μmのＰＦＡチュ
ーブを被覆し、加圧ローラとしての硬度は３８度（アス
カーＣ硬度計にて５００ｇ荷重）とし、１００Ｎ（ニュ
ートン）の押圧力によって定着ローラに押し当てること
で、約３．５ｍｍ巾の定着ニップを得ている。

【００４１】このような構成の画像定着装置を用いて、
１〜ｎ頁の複数頁の連続プリントを行う場合には、図５
のように、ホストコンピュータ等からプリント命令が入
力されると、画像形成装置は画像形成のために、スキャ
ナー装置の立ち上げ、転写ローラに印加する電圧の決
定、定着可能温度まで定着ローラ温度を上昇させるため
にヒータへの通電などを行うと同時に、感光体への静電
潜像を書き込むための準備として、ホストコンピュータ
等からの画像情報を、レーザ発信が可能な画像信号に変
換する。画像信号への変換に要する時間は画像情報量に
よって決定され、写真画像のような情報量の多い場合
は、画像信号への変換に時間を要するのに対して、文書
のような情報量が少ない場合は、画像信号への変換に時
間を要さない。

【００４２】そのため、後続の画像情報量によって、１
〜２、２〜３、３〜４、…、ｎ−２〜ｎ−１、ｎ−１〜
ｎ頁目という記録材と記録材の搬送間隔は決定されるこ
とになる。ｍ（ｍは任意）＋１頁目の画像情報量が多く
画像信号への変換に時間を要した場合には、ｍ頁からｍ
＋１頁にかけての搬送間隔は拡がる。ｍ＋１頁目の画像
情報量が少なく画像信号への変換に時間を要さない場合
は、ｍ頁とｍ＋１頁の搬送間隔は最小限となる。本実施
例で用いた画像形成装置所定の記録材と記録材の搬送間
隔は５０ｍｍである。

【００４３】本実施例では、このように画像情報量によ
って記録材と記録材の搬送間隔が大きくなり、定着ニッ
プに記録材が存在しない状態で、ヒータへの通電割合を
減らし定着ローラ表面温度の上昇を抑えることで、後続
の記録材で発生する高温オフセットを防止している。

【００４４】ヒータのオン・オフ制御は、通常の画像定
着時、すなわち記録材と記録材の搬送間隔が５０ｍｍの
場合には、サーミスタ検知温度が、温調温度：Ｔａ℃に
対して＋α℃になったらヒータへの通電をオフとし、−
β℃になったらヒータへの通電をオンとする制御を行っ
ているのに対して、本実施例では、記録材と記録材の間
隔が、５１〜７９ｍｍでは、５０ｍｍの場合と同様な制
御としたが、８０〜１１９ｍｍとなった場合には、サー
ミスタ検知温度が−β℃となったらヒータへの通電をオ
フとし、−２β℃になったらヒータへの通電をオンと
し、サーミスタ検知温度が上昇し−β℃になったらヒー
タへの通電をオフとするように制御を行い、記録材搬送
間隔が１２０〜１４９ｍｍの場合には、−２β℃になっ
たらヒータへの通電をオフとし、−４β℃になったらヒ
ータへの通電をオンとし、サーミスタ検知温度が上昇し
−２β℃になったらヒータへの通電をオフとするように
通電制御を行い、記録材間隔が１５０〜１９９ｍｍの場
合には、−３β℃になったらヒータへの通電をオフと
し、サーミスタ検知温度が下降し−５β℃になったらヒ
ータへの通電をオンとするように制御した。又、２００
ｍｍ以上となった場合は、サーミスタ検知温度によらず
ヒータへの通電をオフとした。そして、画像情報を画像
信号へ変換し終え、感光体への静電潜像の書き込み開始
と同時に、ヒータへの通電制御は通常の定着時の制御と
なるようにした。

【００４５】これを、図８にフロー図として示す。

【００４６】記録材搬送間隔は、先行する記録材に対応
する静電潜像の書き始めタイミングと後続の記録材に対
応する静電潜像の書き始めタイミングの時間差と、記録
材の長さから求めた。

【００４７】本例での通電制御を用いた場合と、従来例
での通電制御とした場合の、高温オフセットの発生を表
１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１から分かるように、従来例では画像信
号への変換処理に時間を要し記録材搬送間隔が大きくな
った場合に発生してしまう高温オフセットは、本実施例
での通電制御を用いれば記録材搬送間隔が大きくなった
場合でも、高温オフセットの発生を防止することが可能
となった。又、本例のように、定着ローラ芯金が薄い場
合には、サーミスタ検知温度が−５β℃になっても、定
着ローラの熱容量が小さいため、記録材が定着ニップに
侵入する前に、定着ローラ表面温度をＴａ℃まで一様に
上昇させることが可能であり、画像定着不良を引き起こ
すことはなかった。

【００５０】又、本例は、自動両面印字機構を備えた画
像形成装置にて、両面印字を行った場合に、表面の画像
定着後、自動両面印字機構によって記録材が反転し、裏
面への印字を行うために、再び給紙装置から給紙され、
画像情報を画像信号に変換後、記録材へ画像形成し、再
び定着装置によって裏面の画像を定着させるという、一
連の流れにおいても、定着ニップに記録材が存在しない
状態では、ヒータへの通電割合を減らすことで、定着ロ
ーラ表面の温度上昇を抑え、裏面に発生する高温オフセ
ットを防止するのに効果があることは勿論である。

【００５１】本発明の第２の実施の形態を図６に沿って
説明する。

【００５２】尚、第２の実施の形態における定着装置の
構成で、図２で示した従来例と同様である箇所について
は説明を省略する。

【００５３】本例で説明する定着装置は、発熱体として
の熱源が中央発熱体としてのメインヒータと、端部発熱
体としてのサブヒータの２系列の熱源を備えていて、メ
インとサブの各ヒータへの通電制御は、記録材サイズに
応じて独立な制御が行われている。

【００５４】記録材として最大Ａ３縦（巾２９７ｍｍ）
まで通紙可能であり、搬送は記録材中心と定着ローラ中
心が一致する中央基準搬送であり、ヒータの配光分布も
中央基準に対して左右対称な分布となっている。ヒータ
にはハロゲンヒータを用いて、メイン・サブヒータ共に
定格電力は５００ｗである。

【００５５】定着ローラは、直径４０ｍｍ、肉厚１ｍｍ
のアルミニウムを芯金とし、離型層として厚さ５０μm
のＰＦＡチューブを被覆している。

【００５６】加圧ローラは、直径１４ｍｍの鉄芯金の上
に厚さ８ｍｍのシリコンスポンジゴムから成る弾性層、
更に弾性層の上に離型層として厚さ５０μmのＰＦＡチ
ューブを被覆し、加圧ローラとしての硬度は５２度（ア
スカーＣ硬度計にて５００ｇ荷重）とし、２０Ｎ（ニュ
ートン）の押圧力によって定着ローラに押し当てること
で、約５ｍｍ巾の定着ニップを得ている。

【００５７】このような構成の画像定着装置を用いて、
１〜ｎ頁の複数頁の連続プリントを行う場合には、先に
示した図５のように、ホストコンピュータ等からプリン
ト命令が入力されると、画像形成装置は画像形成のため
に、スキャナー装置の立ち上げ、転写ローラに印加する
電圧の決定、定着可能温度まで定着ローラ温度を上昇さ
せるためにヒータへの通電などを行うと同時に、感光体
への静電潜像を書き込むための準備として、ホストコン
ピュータ等からの画像情報を、レーザ発信が可能な画像
信号に変換する。画像信号への変換に要する時間は、画
像情報量によって決定され、写真画像のような情報量の
多い画像では画像信号への変換に時間を要するのに対し
て、文書のような情報量が少ない画像ならば画像信号へ
の変換に時間を要さない。

【００５８】そのため、後続の画像情報量によって、１
〜２、２〜３、３〜４、…、ｎ−２〜ｎ−１、ｎ−１〜
ｎ頁目という記録材と記録材の搬送間隔は決定されるこ
とになる。ｍ（ｍは任意）＋１頁目の画像情報量が多く
画像信号への変換に時間を要した場合には、ｍ頁からｍ
＋１頁にかけての搬送間隔は拡がり、ｍ＋１頁目の画像
情報量が少なく画像信号への変換に時間を要さない場合
は、ｍ頁からｍ＋１頁にかけての記録材搬送間隔は最小
限となる。本例で用いた画像形成装置所定の、記録材と
記録材の間隔は５０ｍｍ（最小限の値）である。

【００５９】このように、画像情報量によって異なる記
録材と記録材の搬送間隔に応じて、定着ニップに記録材
が存在しない状態では、メインヒータへの通電をオフと
し定着ローラ中央部の表面温度が上昇しないようするこ
とで、後続の記録材で発生する高温オフセットを防止し
ている。

【００６０】メイン・サブヒータへの通電制御は、通紙
する画像サイズに応じて最適な定着性を得られるよう
に、画像サイズに対応させたメイン・サブヒータの交互
点灯を行い、定着ローラ長手に渡って一様な温度分布と
なるように制御を行っている。本実施例での制御ではＡ
３縦サイズでは、メインヒータを５００ｍｓｅｃ、サブ
ヒータを４００ｍｓｅｃの交互点灯として、定着ローラ
長手に渡って一様な温度分布となるようにした。その他
の記録材サイズにおいても、各々の記録材サイズに最適
なメイン・サブヒータの交互点灯時間を決めて通電制御
を行っている。

【００６１】このようなメイン・サブヒータの通電制御
のもとでＡ３縦サイズを通紙する場合は、通常の画像定
着時、すなわち記録材と記録材の間隔が５０ｍｍの場合
には、サーミスタ検知温度が、温調温度：Ｔａ℃に対し
て＋δ℃になったらメイン・サブヒータへの通電をオフ
とし、−δ℃になったらメインヒータへ５００ｍｓｅｃ
通電をし、サーミスタ検知温度が＋δ℃に到達していな
ければ、サブヒータへ４００ｍｓｅｃ通電をする。この
ようにメインヒータへ５００ｍｓｅｃ、サブヒータへ４
００ｍｓｅｃの交互通電を行うことでサーミスタ検知温
度を＋δ℃に到達させ、サーミスタ検知温度がＴａ±δ
℃の範囲にあるように通電制御を行う。

【００６２】記録材と記録材の間隔が５０ｍｍの場合
は、上記の通電制御をとるが、本実施例の特徴である、
記録材と記録材の搬送間隔が拡がった場合は下記のよう
な通電制御とした。５１〜８９ｍｍでは、５０ｍｍの場
合と同様な制御としたが、９０ｍｍ以上となった場合に
は、サーミスタ検知温度が−δ℃となったらメインヒー
タへの通電を行わないで、サブヒータのみに５００ｍｓ
ｅｃの非通電と４００ｍｓｅｃの通電を交互に繰り返す
ことで、サーミスタ検知温度がＴａ±δ℃の範囲にある
ようにサブヒータへの通電制御を行う。記録材が８９ｍ
ｍ以下の間隔で搬送されてくる場合は、サブヒータのみ
の点灯ではサーミスタ検知温度がＴａ±δ℃の範囲にあ
り、定着ローラ長手に渡って定着に必要十分な温度に保
持することは出来ないが、記録材が９０ｍｍ以上の間隔
で搬送されてくる場合は、定着ローラ及び加圧ローラか
ら記録材が奪う熱量が減ることでサーミスタ検知温度が
Ｔａ±δ℃の範囲にあるように温調制御を行えば、記録
材が定着ニップに進入してくるまでに定着ローラ中央部
の表面温度を、定着に必要十分な温度まで到達させるこ
とが可能であり、定着不良等を引き起こすことはなかっ
た。尚、第１の発明と同様に記録材搬送間隔が２００ｍ
ｍ以上となった場合は、サーミスタ検知温度によらずメ
イン・サブ両ヒータへの通電をオフとした。

【００６３】これを、フロー図として図９に示す。

【００６４】本例の通電制御においても、画像情報を画
像信号へ変換し終え、静電潜像の感光体への書き込み開
始と同時に、ヒータへの通電制御は通常の制御となるよ
うにした。

【００６５】記録材間隔は、先行する記録材の画像信号
を感光体に書き始めるタイミングと後続の記録材の画像
信号を感光体に書き始めるタイミングの時間差と、記録
材の長さから求めた。

【００６６】表２に、従来例での通電制御を行った場合
と、本実施例での通電制御を行った場合の、高温オフセ
ットの発生を記す。

【００６７】

【表２】 表２から分かるように、従来例の通電制御では、記録材
と記録材の搬送間隔が拡がり、定着ニップに記録材が存
在しない状態の後に、搬送されてきた記録材で発生して
いた高温オフセットを、本実施例で用いたヒータの通電
制御を用いると防止することが可能となった。又、本実
施例で採用したような、定着ローラの芯金肉厚が薄い場
合には、定着ローラの熱容量が小さいため、記録材が定
着ニップに侵入する前に、定着ローラ長手方向に渡って
一様な温度分布とすることが可能となり、画像定着不良
を引き起こすことはなかった。

【００６８】又、本例も、自動両面印字機構を備えた画
像形成装置にて、両面印字を行った場合に記録材裏面に
発生する高温オフセットを防止するのに効果があったこ
とは勿論である。

【００６９】本発明の第３の実施の形態を図７に基づい
て説明する。

【００７０】尚、第３の実施の形態における定着装置に
ついては、第２の実施例で示した装置構成と同様である
ので説明は省略する。

【００７１】本実施例で説明する定着装置は、記録材と
して最大Ａ３巾（２９７ｍｍ）まで通紙可能であり、搬
送は記録材中心と定着ローラ中心が一致する中央基準搬
送であり、ヒータの配光分布も中央基準に対して対称な
分布としている。図３にメインヒータ・サブヒータの配
光分布を示す。尚、ヒータはハロゲンヒータを用い、メ
イン・サブヒータ共に定格電力は５００ｗである。

【００７２】定着ローラは、直径４０ｍｍ、肉厚１ｍｍ
のアルミニウムを芯金とし、離型層として厚さ５０μm
のＰＦＡチューブを被覆している。

【００７３】加圧ローラは、直径１４ｍｍの鉄芯金の上
に厚さ８ｍｍのシリコンスポンジゴムから成る弾性層、
更に弾性層の上に離型層として厚さ５０μmのＰＦＡチ
ューブを被覆し、加圧ローラとしての硬度は５２度（ア
スカーＣ硬度計にて５００ｇ荷重）とし、２００Ｎ（ニ
ュートン）の押圧力によって定着ローラに押し当てるこ
とで、約５ｍｍ巾の定着ニップを得ている。

【００７４】このような構成の画像定着装置を用いて、
プリントを行う場合のヒータ制御は、図７に示すよう
に、本体電源スイッチ投入時の温度センサの温度を検知
し、その温度が前多回転開始温度Ｔ１よりも低い場合
は、メイン・サブヒータ共に全点灯として定着ローラを
加熱する。

【００７５】検知温度が前多回転開始温度に到達したな
らば、メインヒータの点灯時間を１００ｍｓｅｃでオン
・オフの交互点灯制御を行い、サブヒータは全点灯とす
る。このように前多回転中のヒータ制御は、検知温度が
前回転開始温度Ｔ２に到達するまで行う。

【００７６】もし、プリント信号が入っていたならば、
前回転中のヒータ制御として、メインヒータは点灯させ
ず、サブヒータのみを全点灯とする。このような前回転
中のヒータ制御は、感光体に潜電潜像を形成するために
レーザ発振がされるまで行う。

【００７７】これを、フロー図として図１０に示す。

【００７８】プリント信号が入っていなければ、スタン
バイ状態を保つようなヒータ制御を行い、プリント信号
が入ったならば前回転時のヒータ制御を行い、画像定着
に備える。

【００７９】このようなヒータ制御を行って定着装置を
立ち上げた場合の立ち上げ時間、高温オフセットの発生
を、本実施例と、定着ローラの肉厚が１ｍｍで従来のヒ
ータ制御を行った従来例と、定着ローラの肉厚が３ｍｍ
で寿来のヒータ制御を行った比較例と、比べた場合の結
果を表３に示す。

【００８０】尚、立ち上げ時間は室温１５℃の環境（検
知温度１５℃）からスタンバイ状態になるまでの時間と
し、高温オフセットは、秤量６０ｇ／ｍ２、７５ｇ／ｍ
２の記録材で確認した。

【００８１】

【表３】

【００８２】上記のように、本例は従来例と比較して
も、立ち上げ時間に大きな差は無く立ち上げることが可
能であり、従来例では発生する高温オフセットの発生も
ない。又、比較例は高温オフセットの発生は無いが、立
ち上げ時間が約２倍以上になってしまい、ユーザのニー
ズである立ち上げ時間の短縮に反する。

【００８３】上記のように、本例は、立ち上げ時間の短
縮化、及び、高温オフセットの防止を両立することが可
能となる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１の発明及び第２の発明の効果として、記録材と記録
材の間隔によらずに、高温オフセットを防止しつつ必要
十分な定着性を確保出来るヒータ通電制御を行うことが
可能となる。

【００８５】第３の発明の効果として、定着装置の立ち
上げ時間を大きく伸ばすことなく、高温オフセットを抑
えることが可能な画像定着装置とすることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の定着装置の概略図

【図２】従来の定着装置の説明図

【図３】メインヒータとサブヒータの配光分布図

【図４】高温オフセットの発生を簡単に示した図

【図５】ホストコンピュータと画像形成装置での画像情
報の流れを示す図

【図６】第２の実施の形態の定着装置の概略図

【図７】第３の実施の形態でのサーミスタ検知温度とヒ
ータの状態を示す図

【図８】第１の実施の形態のフローチャート

【図９】第２の実施の形態のフローチャート

【図１０】第３の実施の形態のフローチャート

【符号の説明】

１ 定着ローラ ２ 加圧ローラ ３ ヒータ ４ 入り口ガイド ５ 温度検知センサー（サーミスタ） ６ 記録材 ７ トナー １１ 芯金 １２ 離型性樹脂層 ２１ 芯金 ２２ 弾性層 ２３ 離型層 Ｎ 定着ニップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材上の未定着トナーを、加熱・加圧
   して定着する回転体対の一方に加熱手段としての熱源を
   備え、画像定着中は発熱体への通電を制御して回転体の
   温度を一定に保つ画像定着装置において、 １〜ｎ頁の複数頁の連続プリントを行う場合に、１〜
   ２、２〜３、３〜４、…、ｎ−２〜ｎ−１、ｎ−１〜ｎ
   頁間の記録材搬送間隔が、画像形成装置の所定記録材搬
   送間隔よりも大きくなった場合は、 発熱体への通電割合を、所定の記録材搬送間隔時の通電
   割合よりも減らすことを特徴とする画像定着装置及びそ
   の制御。
2. 【請求項２】 記録材上の未定着トナーを、加熱・加圧
   して定着する回転体対の一方に加熱手段として発熱分布
   の異なる中央部発熱・両端部発熱の２系列の熱源を備
   え、画像定着中は記録材サイズに応じて異なる通電制御
   を行う画像定着装置において、 １〜ｎ頁の複数頁の連続プリントを行う場合に、１〜
   ２、２〜３、３〜４、…、ｎ−２〜ｎ−１、ｎ−１〜ｎ
   頁間の記録材搬送間隔が、画像形成装置の所定記録材搬
   送間隔よりも大きくなった場合は、 中央部発熱体への通電を、ｏｆｆとすることを特徴とす
   る画像定着装置及びその制御。
3. 【請求項３】 記録材上の未定着トナーを、加熱・加圧
   して定着する回転体対の一方に加熱手段として発熱分布
   の異なる中央部発熱・両端部発熱の２系列の熱源を備
   え、画像定着中は記録材サイズに応じて異なる通電制御
   を行う画像定着装置において、 加熱手段を備える回転体温度が所定温度からスタンバイ
   温度まで到達する前多回転中、スタンバイ温度から感光
   体への潜像形成開始までの前回転中の、中央部発熱体・
   両端部発熱体への通電時間の比率を、 前多回転中は、１／７≦中央／両端部≦１／３とし、 前回転中は、０＜中央／両端部≦１／７とすることで、 前回転中は、前多回転中よりも中央部発熱と両端部発熱
   の比を大きくすることを特徴とする画像定着装置及びそ
   の制御。