JPH1039679A

JPH1039679A - 定着装置

Info

Publication number: JPH1039679A
Application number: JP9568197A
Authority: JP
Inventors: Koji Shirosugi; 浩司白杉; Yukio Noguchi; 行男野口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1998-02-13
Also published as: DE19721300A1; DE19721300C2

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱手段の電流制御に伴う電源電圧変動を低減
できる定着装置を提供することにある。【解決手段】記録紙Ｐ上にトナー像を加熱定着させる
ために、ヒ−タ６、ヒ−タ７を有する定着ローラ２と、
ヒ−タ６、ヒ−タ７のローラ中央温度Ｔｃ、ローラ側部
温度Ｔｓを検知するサーミスタ１８，１９と、サーミス
タ１８，１９の検出信号に基づいてヒ−タ６、ヒ−タ７
を制御可能なコントローラ１５とを備えた定着装置にお
いて、ヒ−タ６、ヒ−タ７を点灯させる温度Ｔｏｎと消
灯させる温度Ｔｏｆｆの差が定着ローラ２を加熱するた
めのヒ−タ６、ヒ−タ７の定着手段の温度の制御幅とし
て設定され、同制御幅を少なくとも加熱定着の行われな
い非定着時に設定し、これにより電源９に与える電圧変
動を軽減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置、プ
リンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に用いる定着
装置に関し、特に、その定着装置の温度を所定値に保持
すべく定着装置内の加熱手段を加熱制御するように成し
た定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真装置等で用いる定着装置
は、少なくとも一対のローラ間に記録済みの記録紙を通
過させ、圧力と加熱により記録紙上のトナーの定着を行
っている。この一対のローラの内、定着ローラは複数の
加熱手段を内蔵し、これらを駆動させてローラ温度を所
定の設定温度に維持する。例えば、図５に示す定着装置
は電子写真装置に装備される。この電子写真装置は潜像
担持体としての感光体ドラム１００と同感光体ドラム上
の感光体面を画像処理する複数の画像処理手段とを装備
する。

【０００３】この画像処理手段としては、感光体ドラム
１００の感光体面を均一帯電する帯電装置１０１と、感
光体面を原稿画像で露光して潜像を形成する露光装置１
０２と、感光体面の不要域を除去するイレーサー１０３
と、感光体ドラム１００の潜像を現像剤で現像してトナ
ー像を得る現像装置１０４と、感光体ドラム１００のト
ナー像をレジストローラ１０５側からの記録紙Ｐに転写
する転写装置１０６と、転写装置１０６の近傍に配備さ
れる定着装置１０７と、感光体面の除電を行う除電装置
１０８と、転写した後の感光体ドラム１００を清掃する
クリーニング装置１０９とがあり、この順番で各画像処
理手段は感光体ドラム１００の外周面の円周方向に順次
配備される。

【０００４】ここで、定着装置１０７は、加熱手段を内
蔵した定着ローラ１１０及び加圧ローラ１１１を備え、
このローラ間に転写装置１０６より供給された記録紙Ｐ
を通過させ、記録紙Ｐ上のトナー像を加熱及び加圧して
定着する。この際、ローラ温度が所定の設定温度に達し
ないときには定着ローラ１１０内の加熱手段１１２を駆
動させてローラ温度を所定の設定温度に維持するように
している。この加熱手段１１２が加熱制御されることに
より、ローラ温度が所定の定着温度範囲からずれること
を規制でき、これにより記録紙上のトナーの像質の劣化
や、定着率の低下、さらにトナーが定着ローラに付着す
るオフセットの発生などを防止している。

【０００５】例えば、特公平６−７３０５３号公報に開
示される定着装置では、１個の温度検出手段の検出信号
に基づいて、定着ローラに内蔵する複数個の加熱手段を
加熱制御し、高速複写時の熱量不足を防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、電子
写真装置等は電子写真プロセスの制御の複雑化や高電力
の発熱装置の使用により、旧年と比べて製品の電流変動
が大きくなる傾向にある。このため、これら機器の電流
変動時においてノイズや電源電圧変動・高調波電流が周
辺の別の電子機器の中に侵入するという影響が生じてお
り、それらの機器の誤動作や故障などの可能性があり、
その影響を排除することが望まれている。

【０００７】ここで、電源電圧変動の影響とは、電子機
器の電流変動が頻繁に繰り返され、これに伴い他の製品
の電源電圧が変動し、例えば、周囲の照明等がチラツ
キ、人が不快な思いをすることで、この状態、即ちフリ
ッカ状態は電源電圧変動試験で測定されている。この場
合、電圧変動（物理量）をフリッカ（知覚量）に変換す
る測定機器であるフリッカメータが用いられ、これによ
る測定値であるフリッカ値のＰｓｔ（短時間フリッカ
値：規定値１．０以下）、Ｐｌｔ（長時間フリッカ値：
規定値０．６５以下）等が測定されている。また、高調
波電流の影響とは、インバータを使用したＯＡ機器やエ
アコン等により、電源ラインへの高調波電流の流出が増
大して受電設備の故障や力率低下により電力送電設備の
効率が低下することで、この状態は高調波電流試験で測
定されている。通常、これらの各測定値は規格値と比較
され、規格値をクリアするように製品管理がなされてい
る。

【０００８】ところで、近年の電子写真装置では複写処
理の高速化に伴い、定着装置が内蔵する加熱手段も消費
電力の大きな発熱体を有し、その加熱手段の消費電力も
より大きくなる傾向にある。このため、電源電圧変動の
レベルもより高まる傾向にあり、問題を生じている。例
えば、特公平６−７３０５３号公報に開示される定着装
置の場合も、複数の加熱手段を同時に駆動することよ
り、急激な突入電流が発生することが多く、このため、
電源に与える電源電圧変動のレベルが高くなり問題と成
っている。

【０００９】なお、電源に与える電圧変動が軽減する一
つの対策としてトランス、フィルタ回路（ＬＣＲ回路）
等の追加が考えられるが、この場合、対策部品の増加、
対策部品の取付のためのスペース増加により製品の大型
化や重量の増大、コストアップという問題が生じる。そ
こで、本発明の目的は、装置の大型化や重量の増大、コ
ストアップを生じさせることなく、加熱手段の電流制御
に伴う電源電圧変動を低減できる定着装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
記録紙上にトナー像を加熱定着させるために、加熱手段
を有する定着手段と、前記加熱手段の定着手段の温度を
検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検出信号
に基づいて前記加熱手段を制御可能な制御手段とを有す
る定着装置において、前記加熱手段を点灯させる温度と
消灯させる温度の差が前記定着手段を加熱するための加
熱手段の定着手段の温度の制御幅として設定され、同制
御幅を少なくとも前記加熱定着の行われない非定着時に
設定することを特徴とする。従って、定着手段の温度の
制御幅を、加熱定着の行われない非定着時（例えば非複
写時）に設定したので、本来、定着時と比べて非定着時
における定着手段の温度の上昇頻度、単位時間当たりの
温度上昇率が比較的大きいのにもかかわらず、非定着時
にこの制御幅に基づき制御手段が加熱手段を制御するこ
ととなるので、非定着時に加熱手段が点灯状態から不点
灯状態及び不点灯状態から点灯状態に変化する頻度が減
少することとなる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の定
着装置において、前記制御幅を少なくとも前記定着手段
を駆動する定着時と、前記定着手段を駆動しない非定着
時とで変えることを特徴とする。従って、本来、定着手
段に加熱手段が与える熱量は、加熱手段の容量の大小、
定着手段に加熱手段が与える熱量が記録紙に奪われる熱
量の相違、定着時と非定着時における放熱状態の相違等
により大きく変化することより、ここでは定着時と非定
着時に定着手段の温度の制御幅を変え、即ち、最適な定
着手段の温度の制御幅での制御を行うことができるよう
にした。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の定
着装置において、前記定着手段を駆動しない非定着時に
あると、前記加熱手段を点灯させる定着手段の温度は、
記録紙に転写されたトナーを定着させる下限値の温度：
ＴＬ℃以上であることを特徴とする。従って、加熱定着
の行われない非定着時において、トナーを定着させる下
限値の温度：ＴＬ℃を用いるので、定着手段の温度の制
御幅を比較的拡大させることとなる。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１記載の定
着装置において、前記定着手段を駆動しない非定着時に
あると、前記加熱手段を消灯させる定着手段の温度は、
記録紙に転写されたトナーを定着させる上限の温度：Ｔ
Ｈ℃以内であることを特徴とする。従って、加熱定着の
行われない非定着時において、トナーを定着させる上限
値の温度：ＴＨ℃を用いるので、定着手段の温度の制御
幅を比較的拡大させることとなる。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１記載の定
着装置において、前記定着手段を駆動しない非定着時に
あると、前記加熱手段を点灯させる定着手段の温度は、
定着指示により記録紙が定着手段に達するまでに、記録
紙に転写されたトナーを定着させる下限値の温度：ＴＬ
℃に加熱手段が達する温度（ＴＬ−α）℃以上であり、
加熱手段を消灯させる定着手段の温度は、記録紙に転写
されたトナーを定着させる上限の温度：ＴＨ℃以内であ
ることを特徴とする。従って、加熱定着の行われない非
定着時の定着手段の温度は、記録紙に転写されたトナー
を定着させる下限値の温度：ＴＬ℃に加熱手段が達する
温度（ＴＬ−α）℃以上であり、記録紙に転写されたト
ナーを定着させる上限の温度：ＴＨ℃以内となる。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１記載の定
着装置において、前記加熱定着の行われる定着時にある
と、前記加熱手段を点灯させる定着手段の温度は、前記
記録紙に転写されたトナーを定着させる下限値の温度：
ＴＬ℃を上回ると共に記録紙に転写されたトナーを定着
させる上限の温度：ＴＨ℃を下回ることを特徴とする。
従って、加熱定着の行われる定着時の定着手段の温度
は、記録紙に転写されたトナーを定着させる下限値の温
度：ＴＬ℃以上であり、記録紙に転写されたトナーを定
着させる上限の温度：ＴＨ℃以内となる。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項２記載の定
着装置において、前記制御幅は前記加熱定着の行われな
い非定着時の方が前記加熱定着の行われる定着時よりも
広いことを特徴とする。

【００１７】従って、定着手段の温度の制御幅を非定着
時（例えば非複写時）においては比較的広くするので、
加熱手段が点灯状態から不点灯状態及び不点灯状態から
点灯状態に変化する頻度が減少することとなる。更に、
定着時は、記録紙が通過し、定着手段の表面温度の変化
が激しいため、定着手段の温度の制御幅を比較的小さく
する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の適用された定着
装置を説明する。図１の定着装置は図５に示した電子写
真装置と同様の装置に装備される。この定着装置１の全
体の概略構造は図２に示したように、加熱手段としての
中央ヒ−タ６及び側部ヒ−タ７を装備した定着手段とし
ての定着ローラ２と、加圧ローラ３と、両ローラを互い
に所定の圧接力で当接させたまま枢支する支持枠２０１
と、両ローラを回転させる定着ローラ駆動系のモータ４
とを備える。モータ４はその一端が直流電源１０に他端
がスイッチトランジスタ２７及びモータドライバ２６を
介して制御手段としてのコントローラ１５に接続され、
オン・オフ制御が行われる。

【００１９】ここで、電子写真装置が複写サイクルに入
るとコントローラ１５は両ローラ２，３を回転させ、こ
れと同時に加熱定着の行われる定着時の制御に入り、両
ローラ間に達した記録済みの記録紙Ｐ上のトナー像を加
熱及び加圧して定着する。この複写サイクルが終了する
と加熱定着の行われない非定着時の制御に入る。図１に
示すように、定着ローラ２はローラ軸方向に連続して中
空部を形成され、その中空部には中央ヒ−タ６及び側部
ヒ−タ７が内蔵されている。ここで中央ヒ−タ６は定着
ローラ２の中央部分を加熱するように加熱部が形成さ
れ、側部ヒ−タ７は定着ローラ２の左右端部分を加熱す
るように加熱部が形成される。これら中央ヒ−タ６、側
部ヒ−タ７は、それぞれの一端側がリレー８の開閉端子
８０１，８０２を介して交流電源９に接続され、それぞ
れの他端側がトライアック１１，１２に接続されてい
る。

【００２０】なお、リレー８はその一方の励磁端子８０
３が直流電源１０に他方の励磁端子８０４がリレー用ド
ライバ１３及びスイッチトランジスタ１４を介して制御
手段としてのコントローラ１５に接続され、オン・オフ
制御が行われる。トライアック１１，１２はそのゲート
端子１１ｇ，１２ｇが制御用ドライバ１６，１７を介し
て制御手段としてのコントローラ１５にそれぞれ接続さ
れ、オン・オフ制御が行われる。従って、リレー８がオ
ン状態で、トライアック１１，１２のゲート端子１１
ｇ，１２ｇに直流のゲート電流が供給されてトライアッ
ク１１，１２がオンした時、交流電源９からの電流で中
央ヒ−タ６、側部ヒ−タ７を発熱駆動する。

【００２１】定着ローラ２の中央及び側部の外周面に接
触してサーミスタ１８，１９が設けられ、これらが加熱
手段の定着手段の温度であるローラ中央温度Ｔｃ、ロー
ラ側部温度Ｔｓを検知する温度検知手段を構成する。こ
のサーミスタ１８，１９はコントローラ１５に接続さ
れ、検出した両ローラ温度Ｔｃ，Ｔｓはコントローラ１
５に入力される。コントローラ１５はＡ／Ｄ変換器２０
を備え、ここでサーミスタ１８，１９からのアナログ信
号はデジタル信号に変換され、後述する各ヒ−タ制御に
おいてデータ取り込み指令を受けた際に、その時の定着
ローラ２のローラ中央温度Ｔｃ、ローラ側部温度Ｔｓを
所定のローラ温度記憶エリアに取り込み保持できる。

【００２２】ここで制御手段としてのコントローラ１５
は周知のマイクロコンピュータでその要部が構成され、
上述の制御用ドライバ１６，１７及びリレー用ドライバ
１３と、Ａ／Ｄ変換器２０と、入出力回路２１と、各種
データの書き込みが可能なＲＡＭ（ランダム・アクセス
・メモリ）２２と、図３乃至図４のヒ−タ制御プログラ
ムや各設定値等を記憶処理された記憶回路であるＲＯＭ
（リード・オンリ・メモリ）２３と、制御回路を成すＣ
ＰＵ２４とを備える。制御手段としてのコントローラ１
５は図３乃至図４のヒ−タ制御プログラムに沿って定着
ローラ２の中央ヒ−タ６、側部ヒ−タ７、リレー８を駆
動制御する。しかも、定着ローラ用のモータ４のモータ
ドライバ２６及びその他の画像形成手段及び各画像形成
手段の各モータドライバなどを操作して、複写制御を行
なっている。

【００２３】特に、ここで加熱定着の行われる定着時
と、加熱定着の行われない非定着時のヒ−タ制御に着目
すると、コントローラ１５はサーミスタ１８により検出
されたローラ中央部のローラ中央温度Ｔｃを基にトライ
アック１１を制御し、中央ヒ−タ６を点灯／消灯制御
し、更に、サーミスタ１９により検出されたローラ側部
のローラ温度Ｔｓを基にトライアック１２を制御し、側
部ヒ−タ７を点灯／消灯制御するという機能を備える。
ところで、このコントローラ１５では、中央ヒ−タ６、
側部ヒ−タ７（加熱手段）を点灯させる温度Ｔｏｎと消
灯させる温度Ｔｏｆｆの差が定着手段の温度の制御幅と
して設定される。即ち、中央ヒ−タ６のローラ中央温度
Ｔｃ、側部ヒ−タ７のローラ側部温度Ｔｓは制御幅（Ｔ
ｏｎ〜Ｔｏｆｆ）内に制御される。この際、両ローラ温
度Ｔｃ，Ｔｓの制御幅を、加熱定着の行われる定着時
（複写時）と、加熱定着の行われない非定着時（非複写
時）とで変えて設定する。

【００２４】ここでは加熱定着の行われない非定着時
（非複写時）に制御幅を持たせたが、これは次の（ａ）
及び（ｂ）の理由による。（ａ）加熱定着の行われる定着時（複写時）において
は、定着ローラ２の温度の上昇は、その頻度、単位時間
当たりの温度上昇（量）共に少ない。また、温度の下降
は「ヒータオン時の与える熱量が紙に奪われる熱量を下
回ったとき」、「ヒータオフ時に紙に熱を奪われたと
き」、「ヒータオフ時の自然放熱」である。なお、単位
時間当たりの下降する量には余り差がない。加熱定着の
行われない非定着時（非複写時）においては、定着ロー
ラ２の温度の上昇はヒータがオンのときに生じその単位
時間当たりの上昇量は極めて高い。また、温度の下降は
「ヒータオフ時の自然放熱」である。これ故、非定着時
（非複写時）の方が温度の変化スピードが速くなるの
で、ここででは上述の制御幅を持たせることにより切り
替え頻度を低減させるようにした。

【００２５】（ｂ）一般的に定着時（複写時）はヒータ
以外の各種装置（例えぱ露光ランプ等の感光体廻りの画
像処理手段）にも電力が使われているのでヒータのオン
オフがあったとしても装置全体から見れば給電流量に余
り変化はなく、突入電流の問題は余り生じない。しか
し、非定着時（非複写時）は電源からの電力はヒータの
制御のみに用いられている場含が多いのでヒータのオン
オフをしたときに突入電流が発生する（他の画像処理手
段等には全く流れないと言うことではなく総電流量を比
較してその変異が大きいということ）。従って、このよ
うな点からも上述の制御幅を持たせることにより切り替
え頻度を低減させるようにした。ところで、ここでは記
録紙Ｐに転写されたトナーを定着させるのに適した最適
温度が実験的に求められ、この最適温度に応じて目標温
度Ｍが設定される。

【００２６】そして、非定着時（非複写時）にあると、
中央ヒ−タ６、側部ヒ−タ７（加熱手段）を点灯させる
温度Ｔｏｎは、記録紙に転写されたトナーを定着させる
下限値の温度：ＴＬ℃（目標温度Ｍより−１５℃低い温
度に設定）以上に、加熱手段を消灯させる温度Ｔｏｆｆ
は、記録紙に転写されたトナーを定着させる上限の温
度：ＴＨ℃（目標温度Ｍに設定）以内に設定される。定
着時（複写時）にあると、中央ヒ−タ６、側部ヒ−タ７
（加熱手段）を点灯させる温度Ｔｏｎは、記録紙に定着
ローラ２の熱を奪われ、放熱の程度が高まることもあ
り、ここでは目標温度Ｍより−５℃低い温度に設定さ
れ、加熱手段を消灯させる温度Ｔｏｆｆは、記録紙に転
写されたトナーを定着させる上限の温度：ＴＨ℃（目標
温度Ｍに設定）を下回るように設定される。

【００２７】ここで、ヒータ温度の制御幅を定着時（複
写時）と非定着時（非複写時）に持たせ、非定着時（非
複写時）の制御幅の方を大きくさせたが、これは次の
（ｃ）及び（ｄ）の理由による。（ｃ）ヒータが与える熱量が定着時に記録紙に奪われる
熱量より小さいとする。この場合、基本的に定着時（複
写時）はヒータは常時点灯しているためヒータのオン、
オフの切り替えは非定着時（非複写時）より定着時（複
写時）になったときのオンという１動作なのでヒータの
切り替えは極めて少ない。故に、定着時（複写時）は基
本的に制御幅でのヒータ制御を行わなくても良いことに
なる。しかし、定着時（複写時）と言っても連続複写等
の場合における記録紙の非通過状態になる（紙間隔等）
ことがあるため温度が上昇する状態が存在する点より、
制御幅でのヒータ制御を行うことが有効である。この場
合、制御幅は狭いもので十分であり、定着性の観点から
も幅は狭い方がよい。

【００２８】（ｄ）ヒータが与える熱量が定着時に記録
紙に奪われる熱量より大きいとする。この場合、定着時
（複写時）もオンオフの切り替えは常時行われているが
制御幅でのヒータ制御を行った方がヒータの切り替えは
少なくて済む。温度の上下の変異も少なくゆっくりした
ものであるため制御幅は狭いもので十分であり、定着性
の観点からも制御幅は狭い方がよい。しかしながら、定
着時（複写時）と非定着時（非複写時）で同等程度の制
御幅を設定するとして、それが比較的せまい制御幅であ
ると非定着時（非複写時）の方が温度の変化が速いとい
う点から切り替え頻度が速くなってしまうという点と、
定着には余り関与しない非定着時という点より、ここで
は非定着時の制御幅が大きく設定される。

【００２９】なお、コントローラ１５には、この定着装
置１が装着された複写機等の本体カバーが開けられたか
否かを検出するカバースイッチ２５の信号が入力され、
これにより、コントローラ１５は、カバー開放時にはリ
レー８をオフし、カバーが閉められた時にはリレー８を
オンさせるよう、交流電源９の切換え制御をする。従っ
て、カバー開放時にヒ−タ６，７が点灯することはな
い。

【００３０】上述のように構成された定着装置における
ヒ−タ制御について図３乃至図４のヒ−タ制御プログラ
ムを参照して説明する。図示しない電源スイッチが入る
と、コントローラ１５は定着装置を含む電子写真装置の
周知のメインルーチンを所定の制御サイクル毎に実行
し、その途中で図示しない電源切換えルーチン、図３に
示す中央ヒ−タ制御ルーチン、図４に示す側部ヒ−タ制
御ルーチンを順次実行する。

【００３１】図示しない電源切換えルーチンでは、カバ
ースイッチ２５の信号に基づき本体カバー開放時を判断
し、用紙ジャム発生時等の複写機等の異常時を周知の図
示しないジャム検知手段の出力より判断し、異常時でな
いとリレー用ドライバ１３及びスイッチトランジスタ１
４を介してリレー８をオンさせ、交流電源９に中央ヒ−
タ６、側部ヒ−タ７を接続し、中央ヒ−タ６、側部ヒ−
タ７の点灯／消灯制御が可能な状態に入る。なお、本体
カバー開放時及び用紙ジャム発生時等の複写機等の異常
時にあると、リレー８をオフして交流電源９の通電を遮
断する。

【００３２】図３に示す中央ヒ−タ制御ルーチンに達す
ると、ここでは、ステップｓ１で複写動作中か否か判断
し、複写中でステップｓ２に非複写（待機中及び予熱
中）の時はステップｓ３に進む。複写動作中、即ち、定
着時にステップｓ２に進むと、ここでは、ローラ中央温
度Ｔｃが、トナーを定着させる下限値の温度：ＴＬ℃
（目標温度Ｍ−１５℃）を上回るよう設定された温度
（目標温度Ｍ−５℃）と比較され、Ｔｃ≦（Ｍ−５℃）
でステップｓ４に、そうでないとステップｓ５に進む。

【００３３】ステップｓ４では、ローラ中央温度Ｔｃが
（Ｍ−５℃）以下であるとのことより、中央ヒ−タ６が
点灯していない限りステップｓ６に進み、制御用ドライ
バ１６を介してゲート端子１１ｇにゲート電流を供給
し、トライアック１１をオンし、中央ヒ−タ６を点灯処
理し、メインルーチンにリターンする。ステップｓ２で
Ｔｃ＞（Ｍ−５℃）と判断し、ステップｓ５に達する
と、ここでは、ローラ中央温度Ｔｃが（目標温度Ｍ）を
上回るか否か判断し、上回るとステップｓ７に、そうで
ないとそのままリターンする。ローラ中央温度Ｔｃが目
標温度Ｍを上回りステップｓ７に達すると、ここでは、
中央ヒ−タ６が消灯していない限りステップｓ８に進
み、ゲート端子１１ｇへのゲート電流の供給を絶ち、ト
ライアック１１をオフし、中央ヒ−タ６を消灯処理し、
メインルーチンにリターンする。

【００３４】一方、非定着時である非複写動作中にステ
ップｓ３に進むと、ここでは、ローラ中央温度Ｔｃがト
ナーを定着させる下限値の温度：ＴＬ℃（目標温度Ｍ−
１５℃）と比較され、Ｔｃ≦（Ｍ−１５℃）であればス
テップｓ９に、そうでないとステップｓ１０に進む。ス
テップｓ９では、ローラ中央温度Ｔｃが（Ｍ−１５℃）
以下であることより、中央ヒ−タ６が点灯していない限
りステップｓ１１に進み、ゲート端子１１ｇにゲート電
流を供給し、トライアック１１をオンし、中央ヒ−タ６
を点灯処理し、メインルーチンにリターンする。

【００３５】ステップｓ３でＴｃ＞（Ｍ−１５℃）と判
断し、ステップｓ１０に達すると、ここでは、ローラ中
央温度Ｔｃが目標温度Ｍ以上か否か判断し、上回るとス
テップｓ１２に、そうでないとそのままリターンする。
ローラ中央温度Ｔｃが目標温度Ｍを上回りステップｓ１
２に達すると、ここでは、中央ヒ−タ６が消灯していな
い限りステップｓ１３に進み、ゲート端子１１ｇへのゲ
ート電流の供給を絶ち、トライアック１１をオフし、中
央ヒ−タ６を消灯処理し、メインルーチンにリターンす
る。

【００３６】このように、中央ヒ−タ６は本体カバー開
放時及び用紙ジャム発生時等の複写機等の異常を除き、
電源が入っている状態においては、加熱定着の行われる
定着時である複写時にあると、中央ヒ−タ６をローラ中
央温度Ｔｃが（Ｍ−５℃）以下、即ち、点灯温度Ｔｏｎ
以下で点灯させ、ローラ中央温度Ｔｃが（Ｍ℃）、即
ち、ここでの消灯温度Ｔｏｆｆを上回ると消灯させる。
このため、複写動作中に記録紙Ｐに定着ローラ２の熱を
奪われても、ローラ中央温度Ｔｃが目標温度Ｍより５℃
低い温度に達すると、中央ヒ−タ６を駆動するので、高
速複写時にあっても、ローラ中央部が過度に温度変動す
ることを防止でき、確実な定着処理を行うことが出来
る。

【００３７】更に、非定着時である非複写動作中（待機
中及び予熱中）にあると、中央ヒ−タ６をローラ中央温
度Ｔｃが（Ｍ−１５℃）以下、即ち、点灯温度Ｔｏｎ以
下で点灯させ、ローラ中央温度Ｔｃが（Ｍ℃）以上、即
ち、消灯温度Ｔｏｆｆ以上で消灯させる。このため、非
定着時である非複写動作中（待機中及び予熱中）に放熱
し、ローラ中央部の温度Ｔｃが目標温度Ｍより１５℃低
い温度に達すると、中央ヒ−タ６を駆動するので、ロー
ラ中央部が過度に温度低下するのを防止でき、複写動作
に再度切り替わったときの発熱遅れが生じることを防止
できる。図４に示す側部ヒ−タ制御ルーチンに達する
と、ここでは制御対象である側部ヒ−タ７を駆動制御す
る。

【００３８】この場合、制御対象が中央ヒ−タ６であっ
た中央ヒ−タ制御ルーチンと同様の制御を実行するた
め、ここでは説明を簡略化する。ステップａ１で複写中
としてステップａ２に進むと、ここでは、ローラ側部温
度ＴｓがＴＬ℃を上回る温度（目標温度Ｍ−５℃）と比
較される。Ｔｓ≦（Ｍ−５℃）でステップａ４に進む
と、側部ヒ−タ７が点灯していない限り、ステップａ６
で制御用ドライバ１７を介してゲート端子１２ｇにゲー
ト電流を供給し、トライアック１２をオンし、側部ヒ−
タ７を点灯処理し、メインルーチンにリターンする。

【００３９】ステップａ２よりステップａ５に達する
と、ここではローラ側部温度Ｔｓが（目標温度Ｍ）を上
回るか否か判断し、上回るとステップａ７に進む。ここ
では、側部ヒ−タ７が消灯していない限りステップａ８
に進み、トライアック１２をオフし、側部ヒ−タ７を消
灯処理し、メインルーチンにリターンする。一方、非複
写動作中にステップａ３に進むと、ここではローラ側部
温度Ｔｓがトナーを定着させる下限値の温度：ＴＬ℃
（目標温度Ｍ−１５℃）と比較され、Ｔｓ≦（Ｍ−１５
℃）でステップａ９に進む。

【００４０】ここでは、側部ヒ−タ７が点灯していない
限りステップａ１１に進み、ゲート端子１２ｇにゲート
電流を供給し、トライアック１２をオンし、側部ヒ−タ
７を点灯処理し、メインルーチンにリターンする。ステ
ップａ３でＴｓ＞（Ｍ−１５℃）であるとステップａ１
０に進む。ここでは、ローラ側部温度Ｔｓが目標温度Ｍ
を上回る場合のみステップａ１２に、そうでないとその
ままリターンする。ステップａ１２では、側部ヒ−タ７
が消灯していない限りステップａ１３に進み、トライア
ック１２をオフし、側部ヒ−タ７を消灯処理し、メイン
ルーチンにリターンする。

【００４１】従って、側部ヒ−タ７は本体カバー開放時
及び用紙ジャム発生時等の複写機等の異常を除き、電源
が入っている状態においては、定着時である複写時にあ
ると、ローラ側部温度Ｔｓが（Ｍ−５℃）以下、即ち、
点灯温度Ｔｏｎ以下で点灯され、ローラ側部温度Ｔｓが
トナーを定着させる上限の温度：ＴＨ℃（Ｍ℃）、即
ち、消灯温度Ｔｏｆｆを上回ると消灯される。更に、非
定着時である非複写動作中にあると、側部ヒ−タ７はロ
ーラ側部温度ＴｓがＴＬ℃（Ｍ−１５℃）以下、即ち、
ここでの点灯温度Ｔｏｎ以下で点灯され、ローラ側部温
度ＴｓがＴＨ℃（Ｍ℃）以上、即ち、ここでの消灯温度
Ｔｏｆｆ以上で消灯される。

【００４２】このため、定着時である複写動作中に記録
紙Ｐに定着ローラ２の熱を奪われても、ローラ側部の温
度Ｔｓが目標温度Ｍより５℃低い温度に達すると、側部
ヒ−タ７を駆動するので、比較的放熱し易いローラ側部
の温度変動を低減でき、確実な定着処理を行うことが出
来る。更に、非定着時である非複写動作中にローラ側部
温度Ｔｓが目標温度Ｍより１５℃低い温度に達すると、
側部ヒ−タ７を駆動するので、ローラ側部が過度に温度
低下するのを防止でき、複写動作に再度切り替わったと
きの発熱遅れが生じることを防止できる。

【００４３】図１の定着装置１では、加熱定着の行われ
る定着時である複写時にあると、両ヒ−タ６，７をロー
ラ中央温度Ｔｃ及びローラ側部温度Ｔｓが（Ｍ−５
℃）、即ち点灯温度Ｔｏｎ以下で点灯させ、ＴＨ℃（Ｍ
℃）、即ち、消灯温度Ｔｏｆｆを上回る温度で消灯させ
る。しかも、非定着時である非複写動作中（待機中及び
予熱中）にあると、両ヒ−タ６，７をローラ中央温度Ｔ
ｃ及びローラ側部温度ＴｓがＴＬ℃（Ｍ−１５℃）、即
ち、点灯温度Ｔｏｎ以下で点灯させ、ローラ中央温度Ｔ
ｃ及びローラ側部温度ＴｓがＴＨ℃（Ｍ℃）、即ち、消
灯温度Ｔｏｆｆ以上で消灯させるように構成されてい
た。ここでは図１の定着装置１の変形例として、非定着
時である非複写動作中（待機中及び予熱中）において両
ヒ−タ６，７を点灯させる定着手段の点灯温度Ｔｏｎを
次のように設定しても良い。

【００４４】即ち、この場合、定着手段の点灯温度Ｔｏ
ｎは、複写指示により記録紙Ｐが定着装置１に達するま
でに、記録紙に転写されたトナーを定着させる下限値の
温度：ＴＬ℃（Ｍ−１５℃）に中央ヒ−タ６、側部ヒ−
タ７が昇温して達する温度（ＴＬ−α）℃以上、即ち、
ここではＴＬ℃（Ｍ−（１５＋α）℃）として設定され
る。そして、この場合、点灯温度Ｔｏｎとしてより低く
設定された温度（Ｍ−（１５＋α）℃）に基づき、図３
の中央ヒ−タ制御ルーチン及び図４の側部ヒ−タ制御ル
ーチンを実行することとなる。なお、記録紙Ｐが定着装
置１に達するまでに両ヒ−タ６，７が作動し昇温する温
度幅αは、予め求めた実験データにより設定される。

【００４５】このように、非定着時である非複写動作中
（待機中及び予熱中）に両ヒ−タ６，７を点灯させる定
着手段の温度Ｔｏｎ（ローラ中央部及び側部温度Ｔｃ、
Ｔｓ）がより低い値に設定されているとしても、複写動
作に切り替えられ、直ちにトナーを定着させる操作に入
った場合、ローラ中央及び側部温度Ｔｃ、Ｔｓは、トナ
ーの定着時点ではトナーを定着させる下限値の温度：Ｔ
Ｌ℃（Ｍ−１５℃）に達するので、定着不良を起こすこ
とは無く、適正の定着処理を達成出来る。しかも、この
場合、非定着時である非複写動作中（待機中及び予熱
中）の時限での両ヒ−タ６，７の無駄な加熱をより低減
出来るという利点がある。なお、図１の定着装置では、
中央ヒ−タ６、側部ヒ−タ７を用いていたが、本発明に
おいては、ヒ−タが１個のみの場合でも本発明を適用出
来、同様の作用効果が得られる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、定着手段の温度の制御幅を、加熱定着の行
われない非定着時（例えば非複写時）に設定した。この
ため、本来、定着時と比べて非定着時における定着手段
の温度の上昇頻度、単位時間当たりの温度上昇率が比較
的大きいのにもかかわらず、非定着時に定着手段の温度
の制御幅に基づき制御手段が加熱手段を制御するので、
非定着時に加熱手段が点灯状態から不点灯状態及び不点
灯状態から点灯状態に変化する頻度が減少することとな
り、急激な突入電流の発生により電源に電圧変動を与え
る頻度が低減することとなり、短時間フリッカ値及び長
時間フリッカ値等の測定値は低減及び抑制されるという
効果がある。また、他の対策のように製品の大型化や重
量の増大、コストアップを招くこと無く、電源に与える
電圧変動を軽減することができる。

【００４７】請求項２記載の発明は、特に、定着時と非
定着時に定着手段の温度の制御幅を変え、即ち、最適な
定着手段の温度の制御幅での制御を行うようにした。こ
のため、非定着時には電源に電圧変動を与える頻度が低
減し、短時間フリッカ値及び長時間フリッカ値等の測定
値は低減及び抑制され、定着時には記録紙上のトナーの
像質や、定着率を本来の性能に保持できるという効果が
ある。

【００４８】請求項３記載の発明は、特に、加熱定着の
行われない非定着時において、トナーを定着させる下限
値の温度：ＴＬ℃を用いるので、定着手段の温度の制御
幅を比較的拡大させることとなる。このため、急激な突
入電流が発生する頻度が少なくなり、電源に与える電圧
変動が軽減し、フリッカ値等の測定値は低減及び抑制さ
れるという効果がある。

【００４９】請求項４記載の発明は、特に、加熱定着の
行われない非定着時において、トナーを定着させる上限
値の温度：ＴＨ℃を用いるので、定着手段の温度の制御
幅を比較的拡大させることとなる。このため、急激な突
入電流が発生する頻度が少なくなり、電源に与える電圧
変動が軽減し、フリッカ値等の測定値は低減及び抑制さ
れるという効果がある。

【００５０】請求項５記載の発明は、特に、加熱定着の
行われない非定着時の定着手段の温度は、記録紙に転写
されたトナーを定着させる下限値の温度：ＴＬ℃に加熱
手段が達する温度（ＴＬ−α）℃以上であり、記録紙に
転写されたトナーを定着させる上限の温度：ＴＨ℃以内
となる。このため、非定着時において、加熱定着の行わ
れる定着指示を受けたとしても、何の支障もなく、定着
工程を開始することができる。また、定着手段の温度の
制御幅が請求項３及び請求項４の場合よりも大きくする
ことが出来るため、加熱定着の行われない非定着時にお
いて急激な突入電流が発生する頻度がより少なくなり、
電源に与える電圧変動が軽減し、フリッカ値等の測定値
は低減及び抑制されるという効果がある。

【００５１】請求項６記載の発明は、特に、加熱定着の
行われる定着時の定着手段の温度は、記録紙に転写され
たトナーを定着させる下限値の温度：ＴＬ℃以上であ
り、記録紙に転写されたトナーを定着させる上限の温
度：ＴＨ℃以内となる。このため、定着時において、何
の支障もなく定着手段の本来の性能を劣化させることも
なく、例えば高速複写時の熱量不足を防止できるという
効果がある。

【００５２】請求項７記載の発明は、特に、定着手段の
温度の制御幅を非定着時（例えば非複写時）においては
比較的広くするので、加熱手段が点灯状態から不点灯状
態及び不点灯状態から点灯状態に変化する頻度が減少す
ることとなり、このため、急激な突入電流が発生して、
電源に電圧変動を与える頻度が低減することとなり、短
時間フリッカ値及び長時間フリッカ値等の測定値は低減
及び抑制されるという効果がある。更に、定着時は、記
録紙が通過し、定着手段の表面温度の変化が激しいた
め、定着手段の温度の制御幅を比較的小さくする。この
ため、記録紙に転写されたトナーを定着させることの出
来る表面温度の下限値よりも下回らないようにすること
ができる。なお、非定着時の定着手段の温度は記録紙が
通過することがないため、記録紙に転写されたトナーを
定着させることの出来る下限の温度を維持していればよ
く、定着手段の温度の制御幅を大きくしても支障がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用された定着装置の概略構成図であ
る。

【図２】図１に示す定着装置の拡大側断面図である。

【図３】図１に示す定着装置のコントローラが行う中央
ヒ−タ制御ルーチンのフローチャートである。

【図４】図１に示す定着装置のコントローラが行う側部
ヒ−タ制御ルーチンのフローチャートである。

【図５】従来の定着装置を有する電子写真装置の概略構
成図である。

【符号の説明】

１定着装置２定着ローラ６中央ヒ−タ７側部ヒ−タ１５コントローラ１８サーミスタ１９サーミスタ α 記録紙が定着手段に達するまでに加熱手段が
作動し昇温する温度幅Ｍ目標温度Ｐ記録紙Ｔｃローラ中央温度（定着手段の温度）Ｔｓローラ側部温度（定着手段の温度）ＴＬトナーを定着させる下限の温度ＴＨトナーを定着させる上限の温度Ｔｏｎ加熱手段を点灯させる温度Ｔｏｆｆ加熱手段を消灯させる温度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録紙上にトナー像を加熱定着させるため
に、加熱手段を有する定着手段と、前記加熱手段の定着
手段の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手
段の検出信号に基づいて前記加熱手段を制御可能な制御
手段とを有する定着装置において、前記加熱手段を点灯
させる温度と消灯させる温度の差が前記定着手段を加熱
するための加熱手段の定着手段の温度の制御幅として設
定され、同制御幅を少なくとも前記加熱定着の行われな
い非定着時に設定することを特徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１記載の定着装置において、前記制
御幅を少なくとも前記加熱定着の行われる定着時と、前
記加熱定着の行われない非定着時とで変えることを特徴
とする定着装置。
【請求項３】請求項１記載の定着装置において、前記加
熱定着の行われない非定着時にあると、前記加熱手段を
点灯させる定着手段の温度は、記録紙に転写されたトナ
ーを定着させる下限値の温度：ＴＬ℃以上であることを
特徴とする定着装置。
【請求項４】請求項１記載の定着装置において、前記加
熱定着の行われない非定着時にあると、前記加熱手段を
消灯させる定着手段の温度は、記録紙に転写されたトナ
ーを定着させる上限の温度：ＴＨ℃以内であることを特
徴とする定着装置。
【請求項５】請求項１記載の定着装置において、前記加
熱定着の行われない非定着時にあると、前記加熱手段を
点灯させる定着手段の温度は、定着指示により記録紙が
定着手段に達するまでに、記録紙に転写されたトナーを
定着させる下限値の温度：ＴＬ℃に加熱手段が達する温
度（ＴＬ−α）℃以上であり、加熱手段を消灯させる定
着手段の温度は、記録紙に転写されたトナーを定着させ
る上限の温度：ＴＨ℃以内であることを特徴とする定着
装置。
【請求項６】請求項１記載の定着装置において、前記加
熱定着の行われる定着時にあると、前記加熱手段を点灯
させる定着手段の温度は、前記記録紙に転写されたトナ
ーを定着させる下限値の温度：ＴＬ℃を上回ると共に記
録紙に転写されたトナーを定着させる上限の温度：ＴＨ
℃を下回ることを特徴とする定着装置。
【請求項７】請求項２記載の定着装置において、前記制
御幅は前記加熱定着の行われない非定着時の方が前記加
熱定着の行われる定着時よりも広いことを特徴とする定
着装置。