JPH11174896A - 定着装置及び定着装置の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 消費電力が少なく、冷却を行なう際の応答が
良好な定着装置及び定着装置の温度制御方法を提供す
る。 【解決手段】 最大サイズの転写材の通過領域内で所定
サイズの転写材の通過領域外の領域(L1)を加熱する第１
のハロゲンヒータ(加熱手段)２１０と、通過領域(L2)を
加熱する第２のハロゲンヒータランプ(加熱手段)２２０
と、第１の温度検知手段３３０と、第２の温度検知手段
３４０と、領域L1を冷却するファン(冷却手段)３５０
と、大きな転写材を定着する場合は、第２の温度検知手
段３４０からの温度情報により、第１及び第２のハロゲ
ンヒータ２１０,２２０への駆動を制御し、所定サイズ
の転写材以下の転写材を定着する場合には、第２の温度
検知手段３４０からの温度情報により第２のハロゲンヒ
ータランプ２２０への駆動を制御すると共に、第１の温
度検知手段３３０からの温度情報によりファン３５０の
駆動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱手段を有する
加熱ローラと、該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを
有し、これら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が
転写された転写材を通過させ、前記トナー画像を前記転
写材上に熱定着する定着装置及び定着装置の温度制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は冷却手段が設けられた定着装置
の要部構成図である。１は加熱ローラで、内部に加熱ロ
ーラの全域にわたって加熱するハロゲンヒータランプ等
の加熱源２が設けられている。

【０００３】３は加熱ローラ１に圧接する加圧ローラで
ある。そして、トナー画像が転写された転写材はこれら
加熱ローラ１と加圧ローラ３との間を通過することによ
り、トナー画像は転写材上に熱定着される。

【０００４】この定着装置は、幅の異なる複数種類、例
えば、幅L1の転写材や幅L2の転写材を定着可能となって
いる。しかし、例えば、幅がL1の小サイズの転写材を連
続して定着した際、小サイズの転写材の通過領域外の部
分(Lout)の温度が上昇するのを防止するために、小サイ
ズの転写材の通過領域外の部分を冷却する冷却手段とし
てのファンが設けられている。

【０００５】このファン４は、転写材の枚数が増加する
に従い、又、転写材の幅が小さいほど風力が強めるよう
な制御がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した、従来の定着
装置において、加熱手段２の加熱幅は、最大サイズの転
写材の通過領域を一様に加熱可能なような幅に設定され
ているので、小サイズの転写材の定着時には、無駄な領
域(Lout)を加熱することとなり、消費電力がかさむ問題
点がある。

【０００７】又、加熱されている領域を冷却するので、
ファンの消費電力もかさむ問題点もある。更には、加熱
手段で加熱されている部分を冷却するので、冷却を行な
っても応答が悪いという問題点もある。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、消費電力が少ない定着装置及び定着
装置の温度制御方法を提供することにある。又、本発明
の別の目的は、冷却を行なう際の応答が良好な定着装置
及び定着装置の温度制御方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、加熱手段を有する加熱ローラと、該
加熱ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加熱
ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写材
を通過させ、前記トナー画像を前記転写材上に熱定着す
る定着装置であって、前記加熱ローラに設けられ、最大
サイズの転写材の通過領域内で所定サイズの転写材の通
過領域外の領域を加熱する第１の加熱手段と、前記加熱
ローラに設けられ、所定サイズの転写材の通過領域を加
熱する第２の加熱手段と、前記加熱ローラの所定サイズ
の転写材の通過領域の温度を検出する第２の温度検知手
段と、前記加熱ローラの最大サイズの転写材の通過領域
内で所定サイズの転写材の通過領域外の領域を冷却する
冷却手段と、所定サイズの転写材より大きな転写材を定
着する場合は、前記第２の温度検知手段からの温度情報
により、前記第１及び第２の加熱手段への駆動を制御
し、所定サイズの転写材以下の転写材を定着する場合に
は、前記第２の温度検知手段からの温度情報により前記
第２の加熱手段の駆動を制御すると共に、前記冷却手段
を駆動する制御手段とを設けたことを特徴とする定着装
置である。

【００１０】最大サイズの転写材の通過領域内で所定サ
イズの転写材の通過領域外の領域を加熱する第１の加熱
手段と、所定サイズの転写材の通過領域を加熱する第２
の加熱手段とを設け、所定サイズの転写材より大きな転
写材を定着する場合は、第１及び第２の加熱手段を駆動
し、所定サイズ以下の転写材を定着する場合には、第２
の加熱手段を駆動することにより、無駄な領域を加熱す
ることがなくなり、加熱手段の消費電力が少なくなる。

【００１１】又、所定サイズ以下の転写材を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域を加熱する第１の
加熱手段は駆動されないので、冷却手段の消費電力が少
なくなる。

【００１２】又、冷却手段は、第１の温度検知手段から
の温度情報により駆動が制御されるので、より正確な冷
却がなされる。請求項２記載の発明は、加熱手段を有す
る加熱ローラと、該加熱ローラに圧接する加圧ローラと
を有し、これら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像
が転写された転写材を通過させ、前記トナー画像を前記
転写材上に熱定着する定着装置であって、前記加熱ロー
ラの内部に設けられ、最大サイズの転写材の通過領域内
で所定サイズの転写材の通過領域外の領域を加熱する第
１の加熱手段と、前記加熱ローラの内部に設けられ、所
定サイズの転写材の通過領域を加熱する第２の加熱手段
と、前記加熱ローラの最大サイズの転写材の通過領域内
で所定サイズの転写材の通過領域外の領域の温度を検出
する第１の温度検知手段と、前記加熱ローラの所定サイ
ズの転写材の通過領域の温度を検出する第２の温度検知
手段と、前記加熱ローラの最大サイズの転写材の通過領
域内で所定サイズの転写材の通過領域外の領域を冷却す
る冷却手段と、所定サイズの転写材より大きな転写材を
定着する場合は、前記第２の温度検知手段からの温度情
報により、前記第１及び第２の加熱手段の駆動を制御
し、所定サイズの転写材以下の転写材を定着する場合に
は、前記第２の温度検知手段からの温度情報により前記
第２の加熱手段の駆動を制御すると共に、前記第１の温
度検知手段からの温度情報により前記冷却手段の駆動を
制御する制御手段とを設けたことを特徴とする定着装置
である。

【００１３】最大サイズの転写材の通過領域内で所定サ
イズの転写材の通過領域外の領域を加熱する第１の加熱
手段と、所定サイズの転写材の通過領域を加熱する第２
の加熱手段とを設け、所定サイズの転写材より大きな転
写材を定着する場合は、第１及び第２の加熱手段を駆動
し、所定サイズ以下の転写材を定着する場合には、第２
の加熱手段を駆動することにより、無駄な領域を加熱す
ることがなくなり、加熱手段の消費電力が少なくなる。

【００１４】又、所定サイズ以下の転写材を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域を加熱する第１の
加熱手段は駆動されないので、冷却手段の消費電力が少
なくなる。

【００１５】更に、冷却を行なう際に、冷却手段によっ
て冷却される領域は加熱されないので、冷却の応答が良
好となる。又、更に、冷却手段は、第１の温度検知手段
からの温度情報により駆動が制御されるので、より正確
な冷却がなされる。

【００１６】請求項３記載の発明は、加熱手段を有する
加熱ローラと、該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを
有し、これら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が
転写された転写材を通過させ、前記トナー画像を前記転
写材上に熱定着する定着装置の温度制御方法であって、
所定サイズの転写材より大きな転写材を定着する場合
は、加熱ローラの所定サイズの転写材の通過領域の温度
により、最大サイズの転写材の通過領域への加熱制御を
行ない、所定サイズの転写材以下の転写材を転写する場
合には、加熱ローラの所定サイズの転写材の通過領域の
温度により、所定サイズの転写材の通過領域への加熱制
御を行なう共に、所定サイズの転写材の通過領域外の領
域を冷却することを特徴とする定着装置の温度制御方法
である。

【００１７】所定サイズの転写材より大きな転写材を定
着する場合は、最大サイズの転写材の通過領域を加熱
し、所定サイズ以下の転写材を定着する場合には、所定
サイズの転写材の通過領域を加熱することにより、無駄
な領域を加熱することがなくなり、加熱手段の消費電力
が少なくなる。

【００１８】又、所定サイズ以下の転写材を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域である所定サイズ
の転写材の通過領域外の領域は加熱しないので、冷却手
段の消費電力が少なくなる。

【００１９】請求項４記載の発明は、加熱手段を有する
加熱ローラと、該加熱ローラに圧接する加圧ローラとを
有し、これら加熱ローラ,加圧ローラ間にトナー画像が
転写された転写材を通過させ、前記トナー画像を前記転
写材上に熱定着する定着装置の温度制御方法であって、
所定サイズの転写材より大きな転写材を定着する場合
は、加熱ローラの所定サイズ転写材の通過領域の温度に
より、最大サイズの転写材の通過領域への加熱制御を行
ない、所定サイズ以下の転写材を転写する場合には、加
熱ローラの所定サイズの転写材の通過領域の温度によ
り、所定サイズの転写材の通過領域への加熱制御を行な
うと共に、所定サイズの転写材の通過領域外の領域の温
度により所定サイズの転写材の通過領域外への冷却制御
を行なうことを特徴とする定着装置の温度制御方法であ
る。

【００２０】所定サイズの転写材より大きな転写材を定
着する場合は、最大サイズの転写材の通過領域を加熱
し、所定サイズ以下の転写材を定着する場合には、所定
サイズの転写材の通過領域を加熱することにより、無駄
な領域を加熱することがなくなり、加熱手段の消費電力
が少なくなる。

【００２１】又、所定サイズ以下の転写材を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域である所定サイズ
の転写材の通過領域外の領域は加熱しないので、冷却手
段の消費電力が少なくなる。

【００２２】更に、冷却を行なう際に、冷却手段によっ
て冷却される領域は加熱されないので、冷却の応答が良
好となる。又、更に、所定サイズの転写材の通過領域外
の領域の温度により所定サイズの転写材の通過領域外へ
の冷却制御を行なうことにより、より正確な冷却がなさ
れる。

【００２３】尚、請求項１から４記載の発明における冷
却手段としては、送風ファン,吸引ファンや加熱ローラ
に当接可能な吸熱ローラ等があるが、限定するものでは
ない。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の第１及
び第２の実施の形態を説明する。先ず、図３を用いて本
実施の第１の形態例及び第２の実施例の定着装置が設け
られた画像形成装置の全体構成及び作動を説明する。
尚、ここでは、画像形成装置として複写機の場合を例に
して説明を行うものとする。

【００２５】画像形成装置１の上部には自動原稿送り装
置１０が備えられており、原稿載置トレイ１１にセット
された原稿Gが搬送機構１２により原稿載置板１４上に
送られる。この原稿載置板１４に載置された原稿Gは、
露光終了のタイミングで搬送機構１２によって原稿受け
部１３に排出される。

【００２６】画像形成装置１内には、像形成手段手段で
あるドラム状の感光体２１の外周に、帯電器２２、現像
器２３、転写器２４、分離器２５、クリーニング装置２
６が各々動作順に配置されており、これらが画像形成ユ
ニットとして一体として形成されている。

【００２７】感光体２１の感光層面に帯電器２２で電荷
を付与した後、画像形成装置１の最上部に設けた原稿載
置板１４に載置された原稿Gを、画像形成装置１内の上
部位置に配置した露光光学ユニット３０の光学フレーム
３１内に設けた露光ランプ３２により露光を開始する。

【００２８】すなわち、露光ランプ３２と一体に移動す
るミラー３３と、このミラー３３の移動距離の半分の距
離を移動するV 型に構成されたミラー３４及び３５と、
結像レンズ３６を介してV 型に配置されたミラー３７及
び３８と、感光体２１に画像を照射するミラー３９によ
り矢印方向より露光し、感光体２１の感光層面に静電潜
像を形成する。

【００２９】次に、画像形成ユニット２０内の現像器２
３で静電潜像を現像し、感光体２１の感光層面にトナー
画像による可視像を形成する。更に、画像形成装置１内
の下方上下位置に各々両面複写給紙ユニット４０と、給
紙ユニット５０,６０,７０が配置されており、給紙ユニ
ット５０,６０,７０には異なるサイズの転写材としての
記録紙Pが収納されている。

【００３０】本実施の形態例では、原稿載置板１４上に
載置された原稿のサイズを検出して、対応した記録紙P
を自動的に選択するオートモードと、操作卓上に設けら
れた記録紙Pの選択スイッチにより操作者が記録紙Pを選
択するマニュアルモードとの二つのモードを有してい
る。

【００３１】又、選択された記録紙Pのサイズ情報は、
後述する制御部５００へ送られる。給紙ユニット５０内
に収納された記録紙Pが選択されると、記録紙Pを給紙ロ
ーラ５１にて１枚のみ給紙し、この記録紙Pを案内ロー
ラ５２により搬送する。

【００３２】同様にして、給紙ユニット６０,７０内に
収納された記録紙Pが選択されると、記録紙Pを給紙ロー
ラ６１,７１にて１枚のみ給紙し、この記録紙Pを案内ロ
ーラ６２,７２により搬送する。

【００３３】そして、記録紙Pは、搬送路８０を搬送機
構８１によりトナー画像が形成された感光体２１方向に
搬送される。そして、記録紙Pは画像形成装置１に設け
られたレジストローラ８２で一旦停止させられ、感光体
２１に形成されたトナー画像と記録紙Pとが一致するよ
うにして給紙が行われる。

【００３４】次に、感光体２１のトナー画像が転写器２
４により記録紙Pに転写され、この記録紙Pは分離器２５
により感光体２１面より分離される。そして、記録紙P
は搬送装置８３で定着装置９０に搬送される。

【００３５】定着装置９０は加熱ローラ９１とこの加熱
ローラ９１に圧接する加圧ローラ９２とを備えており、
加熱ローラ９１と、加圧ローラ９２との間にトナー画像
が転写された記録紙Pが定着することにより、トナー画
像が記録紙P上に熱定着される。

【００３６】定着が完了した記録紙Pは排紙案内ローラ
８４により排紙される。片面複写の場合は排紙切換部材
８５が下降し、そのまま排紙トレイ８６に記録紙Pが排
紙される。

【００３７】両面複写の場合は排紙切換部材８５が上昇
し、記録紙案内部８７が開放され、記録紙Pは破線矢印
の方向に搬送される。更に、搬送機構８８により記録紙
Pは下方に搬送され、記録紙反転部８９によりスイッチ
バックさせられ、記録紙Pの後端部は先端部となって両
面複写用給紙ユニット５０内に搬送される。

【００３８】記録紙Pは両面複写用給紙ユニット５０に
設けられた搬送ベルト４１で給紙方向に移動し、給紙ロ
ーラ４２で記録紙Pを再給紙し、搬送ローラ４３により
記録紙Pを搬送路８０に案内する。

【００３９】再び、上述したように感光体２１方向に記
録紙Pを搬送し、記録紙Pの裏面にトナー画像を転写し、
定着装置９０で定着した後、排紙トレイ８６に排紙す
る。尚、上述した給紙以外に、手差しで給紙を行う手差
し給紙装置２も画像形成装置１に設けられている。

【００４０】(第１の実施の形態例)次に、図１を用いて
実施の形態例の定着装置の加熱ローラ機械的構成の説明
を行なう。図１は本実施の形態例の画像形成装置の全体
構成図である図３の切断線A-Aにおける断面図である。

【００４１】加熱ローラ９１において、１９１は両端面
が開放された円筒状の芯金(ローラ基体)である。この芯
金１９１の外周面には、離型性層１９４が形成されてい
る。

【００４２】本実施の形態例では、芯金１９１の材質は
アルミニウム、離型性層１９４の材質としてはPFA(テト
ラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体),四フッ化エチレン等の離型性の良い樹脂
とした。

【００４３】加熱ローラ９１の内部には、所定サイズの
記録紙の通過領域内で、所定サイズの転写材の通過領域
外の領域(L1)を加熱する第１の加熱手段としての第１の
ハロゲンヒータランプ２１０と、所定サイズの記録紙の
通過領域(L2)を加熱する第２の加熱手段としての第２の
ハロゲンヒータランプ２２０とが設けられている。

【００４４】又、本実施の形態例の定着装置には、二つ
の温度検知手段３３０,３４０が設けられている。一つ
は、領域L1の加熱ローラ９１の温度を検知する第１の温
度検知手段３３０と、領域L2の加熱ローラ９１の温度を
検出する第２の温度検知手段３４０である。

【００４５】更に、３５０は領域L1の部分を冷却する冷
却手段としてのファンである。次に、図２を用いて、第
１の実施の形態例の定着装置の電気的構成を説明する。
図２は図１に示す定着装置の電気的構成を説明するブロ
ック図である。

【００４６】図において、３１０は第１のハロゲンヒー
タランプ２１０駆動する回路からなる第１の加熱駆動手
段、３２０はハロゲンヒータランプ２２０を駆動する回
路からなる第２の駆動加熱手段である。

【００４７】５００は制御部で、第１の温度検知手段３
３０からの温度情報(t1)と、第２の温度検知手段３４０
からの温度情報(t2)と、画像形成装置本体の電源スイッ
チがオンされると、画像形成装置本体から送られる起動
命令と、画像形成装置本体のコピーボタンがオンされる
と、画像形成装置本体から送られるコピー命令と、記録
紙サイズ情報(W)と設定コピー枚数情報(I)とを取り込ん
で、第１及び第２の加熱駆動手段３１０,３２０を介し
て第１及び第２のハロゲンヒータランプ２１０,２２０
及び冷却駆動手段３６０を介してファン３５０を駆動す
るものである。

【００４８】次に、上記構成の定着装置の動作を図４〜
図６を用いて説明する。図４(a)は画像形成装置の全体
の動作を説明するフロー図、図４(b)は図４(a)における
ウォームアップ動作を説明するフロー図、図４(c)は図
４(a)におけるアイドリング動作を説明するフロー図、
図５及び図６は図１に示す定着装置のコピー時の動作を
説明するフロー図である。

【００４９】先ず、図４(a)を用いて、画像形成装置の
全体の動作を説明する。電源スイッチがオンされると、
加熱ローラ９１の温度を所定温度とする動作、即ち、ウ
ォームアップを行なう(ステップ1)。

【００５０】ウォームアップが完了すると、コピーボタ
ンがオンされるまで、加熱ローラ９１が所定温度を維持
するような動作、即ち、アイドリングを行なう(ステッ
プ2,3)。

【００５１】コピーボタンがオンされると、コピーを行
ない(ステップ4)、コピーが終了するとステップ2へ戻
り、次のコピーボタンがオンされるまでアイドリングを
行なう。

【００５２】次に、図４(b)を用いて、ウォームアップ
時の動作の説明を行なう。制御部５００は第２の温度検
知手段３４０からの温度情報(t2)を取込み、加熱ローラ
９１の温度が所定温度(T)より低いならば、所定温度(T)
以上となるまで第１及び第２のハロゲンランプ２１０,
２２０を駆動し(ステップ5,6)、所定温度(T)以上ならば
駆動を停止する。

【００５３】次に、図４(c)を用いて、アイドリング時
の動作の説明を行なう。制御部５００は加熱ローラ９１
の第２の温度検知手段３４０からの温度情報(t2)を取込
み、加熱ローラ９１の温度が所定温度(T)より低い場合
は、第１及び第２のハロゲンランプ２１０,２２０を駆
動し(ステップ7,8)、所定温度(T)以上の場合は、駆動を
停止する(ステップ7,9)。

【００５４】アイドリング時に、装置に対して操作者が
記録紙サイズ情報(W),コピー枚数情報(I)を入力し、コ
ピーボタンをオンすると、コピーが開始される。次に、
図５及び図６を用いて、コピー時の動作の説明を行なう 制御部５００は、記録紙Pのサイズ情報(w)と、コピー枚
数情報(I)とを読み込み(ステップ10)、設定コピー枚数
分のコピーを行なう。

【００５５】このとき、通紙される記録紙Pのサイズ(w)
が予め決められた所定サイズ(W)より大きな場合と、所
定サイズ(W)以下の場合とで大きく制御動作が異なる(ス
テップ11)。

【００５６】通紙される記録紙Pのサイズ(w)が予め決め
られた所定サイズ(W)より大きな場合、一定時間毎に、
第２の温度検知手段３４０からの温度情報(t2)を取込み
(ステップ12)、加熱ローラ９１の温度が設定温度(T)以
上となるように第１及び第２のハロゲンヒータランプ２
１０,２２０をオンオフ駆動し(ステップ13,14,15)、設
定枚数分のコピーを行ない(ステップ16)、図４(a)のス
テップ2へ戻る。

【００５７】一方、通紙される記録紙Pのサイズ(w)が予
め決められた所定サイズ(W)以下の場合、コピーボタン
がオンされた際に、第１のハロゲンヒータランプ２１０
が駆動されている場合もあるので(ステップ8→ステップ
4)、この場合は、第１のハロゲンヒータランプ２１０の
駆動を停止する(ステップ17,18)。

【００５８】そして、一定時間毎に、第２の温度検知手
段３４０からの温度情報(t2)を取込み(ステップ19)、加
熱ローラ９１の温度が設定温度(T)以上となるように第
２のハロゲンヒータランプ２２０をオンオフ駆動(ステ
ップ20,21,22)する。

【００５９】更に、第１の温度検出手段３３０からの温
度情報(t1)を取込み、領域L1の加熱ローラの温度が設定
温度(T′)より高い場合は、設定温度(T′)以下となるよ
うにファン３５０を駆動する(ステップ24)。

【００６０】尚、この設定温度(T′)は、例えば、加熱
ローラ９１の領域L2での設定温度T=200℃の場合、T′=2
00℃とし、領域L2での設定温度(T)と等しく設定した。
この場合、過熱ローラ９１の最大通紙領域内の温度分布
をフラットに維持することができるため、ホットオフセ
ットや、コールドオフセットのような定着不良を防止で
き、安定した定着性が得られる。

【００６１】設定枚数のコピーを行なう間、一定時間毎
にステップ19〜ステップ24を行なう(ステップ25)。設定
枚数分のコピーが終了した際に、第２のハロゲンヒータ
ランプ２２０が駆動されている状態もあり(ステップ2
1)、この場合は第２のハロゲンヒータランプ２２０の駆
動を停止してから(ステップ26,27)、又、ファン３５０
が駆動されている状態もあるので(ステップ24)、この場
合はファン３５０の駆動を停止して、図４(a)のステッ
プ2へ戻る。

【００６２】上記構成及び制御方法によれば、最大サイ
ズの記録紙の通過領域内で所定サイズの記録紙の通過領
域外の領域(L1)を加熱する第１のハロゲンヒータランプ
２１０と、所定サイズの記録紙の通過領域を加熱する第
２のハロゲンヒータランプ２２０とを設け、所定サイズ
の記録紙より大きな記録紙を定着する場合は、第１及び
第２のハロゲンヒータランプ２１０,２２０を駆動し、
所定サイズ以下の記録紙を定着する場合には、第２のハ
ロゲンヒータランプ２２０を駆動することにより、無駄
な領域を加熱することがなくなり。加熱手段の消費電力
が少なくなる。

【００６３】又、所定サイズ以下の記録紙を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域を加熱する第１の
加熱手段は駆動されないので、冷却手段の消費電力が少
なくなる。

【００６４】更に、ファン３５０を用いて冷却を行なう
際に、ファン３５０によって冷却される領域(L1)は加熱
されないので、冷却の応答が良好となる。又、更に、フ
ァン３５０は、第１の温度検知手段３３０からの温度情
報(t1)により駆動が制御されるので、より正確な冷却が
なされる。

【００６５】本願発明者は、本実施の形態例の効果を確
認するために、小サイズの記録紙を連続定着し、ファン
３５０を駆動した場合と、駆動しない場合とでの加熱ロ
ーラ９１の非通紙部(L1)での温度変化を調べた。この結
果を図１１(a)に示す。

【００６６】図から解るように、ファン３５０を駆動し
ない場合には、コピー枚数が増えるに従って、温度が上
昇し、ホットオフセットが発生する温度である240℃を
越えるが、本実施の形態例のように、ファン３５０を駆
動することにより、200℃前後を維持できることが解っ
た。

【００６７】尚、本発明は、上記実施の形態例に限定す
るものではない。上記実施の形態例では、加熱手段とし
てハロゲンヒータランプを用いたが、これに限定するも
のではない。例えば、ローラの内部に設ける熱源とし
て、赤外線ランプ,ニクロム線でもよい。

【００６８】更に、ローラの内周面や外周面に設けた抵
抗発熱層であってもよい。又、更に、ファン３５０は、
直接加熱ローラ９１の領域L1へ空気流を当てるようにし
ても良いし、加圧ローラ９２の領域L1へ空気流を当て、
加圧ローラ９２を介して間接的に加熱ローラ９１の領域
L1を冷却するようにしてもよい。

【００６９】(第２の実施の形態例)次に、図７及び図８
を用いて第２の実施の形態例の定着装置の加熱ローラ機
械的及び電気的構成の説明を行なう。図７は本実施の形
態例の画像形成装置の全体構成図である図３の切断線A-
Aにおける断面図、図９は図７に示す定着装置の電気的
構成をせつめいするブロック図である。

【００７０】尚、第１の実施の形態例を説明する図１と
同一部分には、同一符号を付し、それらの説明は省略す
る。本実施の形態例と第１の実施の形態例との温度検知
手段である。第１の実施の形態例は、所定サイズの記録
紙の通過領域内で、所定サイズの転写材の通過領域外の
領域(L1)の温度を検知する第１の温度検知手段を設けた
が、本実施の形態例では、第１の温度検出手段を省いて
いる。

【００７１】又、動作の相違点は、定着装置のコピー時
の動作であり、他の動作は同一である。よって、上記構
成の定着装置の第１の実施の形態例と異なる部分の動作
を図８及び図９を用いて説明する。

【００７２】制御部５００は、記録紙Pのサイズ情報(w)
と、コピー枚数情報(I)とを読み込み(ステップ10)、設
定コピー枚数分のコピーを行なう。このとき、通紙され
る記録紙Pのサイズ(w)が予め決められた所定サイズ(W)
より大きな場合と、所定サイズ(W)以下の場合とで大き
く制御動作が異なる(ステップ11)。

【００７３】通紙される記録紙Pのサイズ(w)が予め決め
られた所定サイズ(W)より大きな場合、一定時間毎に、
第２の温度検知手段３４０からの温度情報(t2)を取込み
(ステップ12)、加熱ローラ９１の温度が設定温度(T)以
上となるように第１及び第２のハロゲンヒータランプ２
１０,２２０をオンオフ駆動し(ステップ13,14,15)、設
定枚数分のコピーを行ない(ステップ16)、図４(a)のス
テップ2へ戻る。

【００７４】一方、通紙される記録紙Pのサイズ(w)が予
め決められた所定サイズ(W)以下の場合、コピーボタン
がオンされた際に、第１のハロゲンヒータランプ２１０
が駆動されている状態場合もあるので(ステップ8→ステ
ップ4)、この場合は、第１のハロゲンヒータランプ２１
０の駆動を停止する(ステップ17,18)。

【００７５】そして、一定時間毎に、第２の温度検知手
段３４０からの温度情報(t2)を取込み(ステップ19)、加
熱ローラ９１の温度が設定温度(T)以上となるように第
２のハロゲンヒータランプ２２０をオンオフ駆動(ステ
ップ20,21,22)する。

【００７６】更に、ファン３５０を駆動する(ステップ2
3)。設定枚数のコピーを行なう間、一定時間毎にステッ
プ19〜ステップ23を行なう(ステップ24)。

【００７７】設定枚数分のコピーが終了した際に、第２
のハロゲンヒータランプ２２０が駆動されている状態も
あり(ステップ21)、この場合は第２のハロゲンヒータラ
ンプ２２０の駆動を停止してから(ステップ25,26)、図
４(a)のステップ2へ戻る。

【００７８】上記構成及び制御方法によれば、最大サイ
ズの記録紙の通過領域内で所定サイズの記録紙の通過領
域外の領域(L1)を加熱する第１のハロゲンヒータランプ
２１０と、所定サイズの記録紙の通過領域を加熱する第
２のハロゲンヒータランプ２２０とを設け、所定サイズ
の記録紙より大きな記録紙を定着する場合は、第１及び
第２のハロゲンヒータランプ２１０,２２０を駆動し、
所定サイズ以下の記録紙を定着する場合には、第２のハ
ロゲンヒータランプ２２０を駆動することにより、無駄
な領域を加熱することがなくなり。加熱手段の消費電力
が少なくなる。

【００７９】又、所定サイズ以下の記録紙を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域を加熱する第１の
加熱手段は駆動されないので、冷却手段の消費電力が少
なくなる。

【００８０】更に、ファン３５０を用いて冷却を行なう
際に、ファン３５０によって冷却される領域(L1)は加熱
されないので、冷却の応答が良好となる。本願発明者
は、本実施の形態例の効果を確認するために、小サイズ
の記録紙を連続定着し、ファン３５０を駆動した場合
と、駆動しない場合とでの加熱ローラ９１の非通紙部(L
1)での温度変化を調べた。この結果を図１１(b)に示
す。

【００８１】図から解るように、ファン３５０を駆動し
ない場合には、コピー枚数が増えるに従って、温度が上
昇し、ホットオフセットが発生する温度である240℃を
越えるが、本実施の形態例のように、ファン３５０を駆
動することにより、230℃を越えないことが解った。

【００８２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、最大サイ
ズの転写材の通過領域内で所定サイズの転写材の通過領
域外の領域を加熱する第１の加熱手段と、所定サイズの
転写材の通過領域を加熱する第２の加熱手段とを設け、
所定サイズの転写材より大きな転写材を定着する場合
は、第１及び第２の加熱手段を駆動し、所定サイズ以下
の転写材を定着する場合には、第２の加熱手段を駆動す
ることにより、無駄な領域を加熱することがなくなり、
加熱手段の消費電力が少なくなる。

【００８３】又、所定サイズ以下の転写材を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域を加熱する第１の
加熱手段は駆動されないので、冷却手段の消費電力が少
なくなる。

【００８４】更に、冷却を行なう際に、冷却手段によっ
て冷却される領域は加熱されないので、冷却の応答が良
好となる。請求項２記載の発明によれば、最大サイズの
転写材の通過領域内で所定サイズの転写材の通過領域外
の領域を加熱する第１の加熱手段と、所定サイズの転写
材の通過領域を加熱する第２の加熱手段とを設け、所定
サイズの転写材より大きな転写材を定着する場合は、第
１及び第２の加熱手段を駆動し、所定サイズ以下の転写
材を定着する場合には、第２の加熱手段を駆動すること
により、無駄な領域を加熱することがなくなり、加熱手
段の消費電力が少なくなる。

【００８５】又、所定サイズ以下の転写材を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域を加熱する第１の
加熱手段は駆動されないので、冷却手段の消費電力が少
なくなる。

【００８６】更に、冷却を行なう際に、冷却手段によっ
て冷却される領域は加熱されないので、冷却の応答が良
好となる。又、更に、冷却手段は、第１の温度検知手段
からの温度情報により駆動が制御されるので、より正確
な冷却がなされる。

【００８７】請求項３記載の発明によれば、所定サイズ
の転写材より大きな転写材を定着する場合は、最大サイ
ズの転写材の通過領域を加熱し、所定サイズ以下の転写
材を定着する場合には、所定サイズの転写材の通過領域
を加熱することにより、無駄な領域を加熱することがな
くなり、加熱手段の消費電力が少なくなる。

【００８８】又、所定サイズ以下の転写材を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域である所定サイズ
の転写材の通過領域外の領域は加熱しないので、冷却手
段の消費電力が少なくなる。

【００８９】請求項４記載の発明によれば、所定サイズ
の転写材より大きな転写材を定着する場合は、最大サイ
ズの転写材の通過領域を加熱し、所定サイズ以下の転写
材を定着する場合には、所定サイズの転写材の通過領域
を加熱することにより、無駄な領域を加熱することがな
くなり、加熱手段の消費電力が少なくなる。

【００９０】又、所定サイズ以下の転写材を転写する際
に、冷却手段によって冷却される領域である所定サイズ
の転写材の通過領域外の領域は加熱しないので、冷却手
段の消費電力が少なくなる。

【００９１】更に、冷却を行なう際に、冷却手段によっ
て冷却される領域は加熱されないので、冷却の応答が良
好となる。又、更に、所定サイズの転写材の通過領域外
の領域の温度により所定サイズの転写材の通過領域外へ
の冷却制御を行なうことにより、より正確な冷却を行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態例の定着装置の構成図で、図
３における切断線A-Aでの断面図ある。

【図２】第１及び第２の実施の形態例の定着装置が設け
られた画像形成装置の全体構成図である。

【図３】図１に示す定着装置の電気的構成を説明するブ
ロック図である。

【図４】(a)図は画像形成装置の全体の動作を説明する
フロー図、(b)図は(a)図におけるウォームアップ動作を
説明するフロー図、(c)図は(a)図におけるアイドリング
動作を説明するフロー図である。

【図５】図１に示す定着装置のコピー動作時の制御を示
すフロー図である。

【図６】図１に示す定着装置のコピー動作時の制御を示
すフロー図である。

【図７】第２の実施の形態例の定着装置の構成図で、図
３における切断線A-Aでの断面図ある。

【図８】図７に示す定着装置の電気的構成を説明するブ
ロック図である。

【図９】図７に示す定着装置のコピー動作時の制御を示
すフロー図である。

【図１０】図７に示す定着装置のコピー動作時の制御を
示すフロー図である。

【図１１】第１及び第２の実施の形態例の効果を説明す
る図である。

【図１２】冷却手段が設けられた定着装置の従来例を説
明する図である。

【符号の説明】

９１ 加熱ローラ ９２ 加圧ローラ ９３ 定着装置 １９３ 抵抗発熱層 ２１０ 第１のハロゲンヒータランプ(第１の加熱手段) ２２０ 第２のハロゲンヒータランプ(第２の加熱手段) ３３０ 第１の温度検知手段 ３４０ 第２の温度検知手段 ３５０ ファン(冷却手段) ５００ 制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱手段を有する加熱ローラと、該加熱
   ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加熱ロー
   ラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写材を通
   過させ、前記トナー画像を前記転写材上に熱定着する定
   着装置であって、 前記加熱ローラに設けられ、最大サイズの転写材の通過
   領域内で所定サイズの転写材の通過領域外の領域を加熱
   する第１の加熱手段と、 前記加熱ローラに設けられ、所定サイズの転写材の通過
   領域を加熱する第２の加熱手段と、 前記加熱ローラの所定サイズの転写材の通過領域の温度
   を検出する第２の温度検知手段と、 前記加熱ローラの最大サイズの転写材の通過領域内で所
   定サイズの転写材の通過領域外の領域を冷却する冷却手
   段と、 所定サイズの転写材より大きな転写材を定着する場合
   は、前記第２の温度検知手段からの温度情報により、前
   記第１及び第２の加熱手段への駆動を制御し、所定サイ
   ズの転写材以下の転写材を定着する場合には、前記第２
   の温度検知手段からの温度情報により前記第２の加熱手
   段の駆動を制御すると共に、前記冷却手段を駆動する制
   御手段と、 を設けたことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 加熱手段を有する加熱ローラと、該加熱
   ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加熱ロー
   ラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写材を通
   過させ、前記トナー画像を前記転写材上に熱定着する定
   着装置であって、 前記加熱ローラの内部に設けられ、最大サイズの転写材
   の通過領域内で所定サイズの転写材の通過領域外の領域
   を加熱する第１の加熱手段と、 前記加熱ローラの内部に設けられ、所定サイズの転写材
   の通過領域を加熱する第２の加熱手段と、 前記加熱ローラの最大サイズの転写材の通過領域内で所
   定サイズの転写材の通過領域外の領域の温度を検出する
   第１の温度検知手段と、 前記加熱ローラの所定サイズの転写材の通過領域の温度
   を検出する第２の温度検知手段と、 前記加熱ローラの最大サイズの転写材の通過領域内で所
   定サイズの転写材の通過領域外の領域を冷却する冷却手
   段と、 所定サイズの転写材より大きな転写材を定着する場合
   は、前記第２の温度検知手段からの温度情報により、前
   記第１及び第２の加熱手段の駆動を制御し、所定サイズ
   の転写材以下の転写材を定着する場合には、前記第２の
   温度検知手段からの温度情報により前記第２の加熱手段
   の駆動を制御すると共に、前記第１の温度検知手段から
   の温度情報により前記冷却手段の駆動を制御する制御手
   段と、 を設けたことを特徴とする定着装置。
3. 【請求項３】 加熱手段を有する加熱ローラと、該加熱
   ローラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加熱ロー
   ラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写材を通
   過させ、前記トナー画像を前記転写材上に熱定着する定
   着装置の温度制御方法であって、 所定サイズの転写材より大きな転写材を定着する場合
   は、加熱ローラの所定サイズの転写材の通過領域の温度
   により、最大サイズの転写材の通過領域への加熱制御を
   行ない、 所定サイズの転写材以下の転写材を転写する場合には、
   加熱ローラの所定サイズの転写材の通過領域の温度によ
   り、所定サイズの転写材の通過領域への加熱制御を行な
   う共に、所定サイズの転写材の通過領域外の領域を冷却
   することを特徴とする定着装置の温度制御方法。
4. 【請求項４】加熱手段を有する加熱ローラと、該加熱ロ
   ーラに圧接する加圧ローラとを有し、これら加熱ロー
   ラ,加圧ローラ間にトナー画像が転写された転写材を通
   過させ、前記トナー画像を前記転写材上に熱定着する定
   着装置の温度制御方法であって、 所定サイズの転写材より大きな転写材を定着する場合
   は、加熱ローラの所定サイズ転写材の通過領域の温度に
   より、最大サイズの転写材の通過領域への加熱制御を行
   ない、 所定サイズ以下の転写材を転写する場合には、加熱ロー
   ラの所定サイズの転写材の通過領域の温度により、所定
   サイズの転写材の通過領域への加熱制御を行なうと共
   に、所定サイズの転写材の通過領域外の領域の温度によ
   り所定サイズの転写材の通過領域外への冷却制御を行な
   うことを特徴とする定着装置の温度制御方法。