JPH11174897A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ホットオフセットが発生しにくく、加熱ロー
ラ近傍部品の耐久性を確保できる。 【解決手段】 加熱ローラ９１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に
当接/離反可能な冷却ローラ(冷却手段)と、冷却ローラ
３５０を冷却する補助冷却手段と、加熱ローラ９１の最
大サイズの転写材の通過領域内で最小サイズの転写材の
通過領域外の領域の温度を検知する第２の温度検知手段
(非通紙部温度検知手段)３４１と、転写材サイズ選択手
段と、転写材が所定サイズ以下のサイズの場合は、第２
の温度検知手段３４１からの情報を取り込んで、加熱ロ
ーラ９１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が所定温度以上と
なると、冷却ローラ手段を加熱ローラ９１に当接させ、
定着が終了すると、補助冷却手段を用いて、冷却ローラ
を冷却する制御部を設ける。

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を有する画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１９は、従来の定着装置の構成図であ
る。図において、１は内部に加熱手段２を有する加熱ロ
ーラ、３は加熱ローラ１に圧接する加圧ローラである。

【０００３】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。定着
装置は、幅の異なる複数種類、例えば、幅Lの転写材や
幅L′の転写材を定着可能となっている。

【０００４】このような構成の定着装置では、例えば、
幅がL′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:以下非通紙部
という)の温度が上昇し、ホットオフセットが発生する
ことがある。

【０００５】このホットオフセットを防止するために、
加熱ローラ１の両端部に当接/離反可能に設けられた冷
却ローラ４が設けられている。小サイズの転写材を定着
する場合には、冷却ローラ４を加熱ローラ１に当接さ
せ、小サイズの転写材の通過領域外の部分を冷却するよ
うになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の定着装
置では、冷却ローラ４が加熱ローラ１の非通紙部Loutに
当接して、非通紙部Loutの冷却を行なった直後の冷却ロ
ーラ４の温度は高くなっており、引き続いて小サイズの
転写紙を連続定着する場合には、冷却能力が大幅に低下
し、ホットオフセットが発生する問題点がある。

【０００７】更に、加熱ローラの非通紙部の温度上昇に
より、加熱ローラ近傍の部品の寿命も短くなる問題点も
ある。本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、
その第１の目的は、小サイズの転写材の連続定着を複数
回行なっても、ホットオフセットが発生しにくく、加熱
ローラ近傍部品の耐久性を確保できる画像形成装置を提
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
る定着装置を有する画像形成装置であって、前記加熱ロ
ーラにおける最大サイズより小さな所定サイズの転写材
の通過領域外の領域に当接/離反可能な冷却手段と、該
冷却手段を冷却する補助冷却手段と、前記加熱ローラの
最大サイズの転写材の通過領域内で最小サイズの転写材
の通過領域外の領域の温度を検知する非通紙部温度検知
手段と、画像形成を行なう転写材のサイズを選択する転
写材サイズ選択手段と、該転写材サイズ選択手段からの
情報を取込み、画像形成を行なう転写材が所定サイズ以
下のサイズの場合は、前記非通紙部温度検知手段からの
情報を取り込んで、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
域の温度が所定温度以上となると、前記冷却手段を前記
加熱ローラに当接させ、定着が終了すると、前記補助冷
却手段を用いて、前記冷却手段を冷却する制御部とを設
けたことを特徴とする画像形成装置である。

【０００９】制御手段は、転写材サイズ選択手段からの
情報を取込み、画像形成を行なう転写材が所定サイズ以
下のサイズの場合は、非通紙部温度検知手段からの情報
を取り込んで、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
が所定温度以上となると、冷却手段を前記加熱ローラに
当接させ、定着が終了すると、補助冷却手段を用いて、
冷却手段を冷却する。

【００１０】定着終了後に、冷却手段は補助冷却手段に
より冷却される。よって、引き続いて所定サイズ以下の
サイズの転写材を連続して定着しても、冷却手段は冷却
されているで、加熱ローラの非通紙部の温度上昇を防止
でき、ホットオフセットが発生しにくく、加熱ローラ近
傍部品の耐久性を確保できる。

【００１１】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を有する画像形成装置であ
って、前記加熱ローラにおける最大サイズより小さな所
定サイズの転写材の通過領域外の領域に当接/離反可能
な冷却手段と、該冷却手段を冷却する補助冷却手段と、
転写紙のサイズと冷却手段当接開始枚数との関係が記録
されたテーブルと、画像形成枚数をカウントするカウン
ト手段と、画像形成を行なう転写材のサイズを選択する
転写材サイズ選択手段と、該転写材サイズ選択手段から
の情報を取込み、画像形成を行なう転写材が所定サイズ
以下のサイズの場合は、前記テーブルを参照して冷却手
段当接開始枚数を決定し、該冷却手段当接開始枚数以降
の画像形成は前記冷却手段を前記加熱ローラに当接さ
せ、定着が終了すると、前記補助冷却手段を用いて、前
記冷却手段を冷却する制御部とを設けたことを特徴とす
る画像形成装置である。

【００１２】制御部は、転写材サイズ選択手段からの情
報を取込み、画像形成を行なう転写材が所定サイズ以下
のサイズの場合は、テーブルを参照して冷却手段当接開
始枚数を決定し、冷却手段当接開始枚数以降の画像形成
は冷却手段を前記加熱ローラに当接させ、定着が終了す
ると、補助冷却手段を用いて、冷却手段を冷却する。

【００１３】定着終了後に、冷却手段は補助冷却手段に
より冷却される。よって、引き続いて所定サイズ以下の
サイズの転写材を連続して定着しても、冷却手段は冷却
されているで、加熱ローラの非通紙部の温度上昇を防止
でき、ホットオフセットが発生しにくく、加熱ローラ近
傍部品の耐久性を確保できる。

【００１４】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を有する画像形成装置であ
って、前記加熱ローラにおける最大サイズより小さな所
定サイズの転写材の通過領域外の領域に当接/離反可能
な冷却手段と、該冷却手段を冷却する補助冷却手段と、
装置内の環境条件を検知する環境条件検知手段と、転写
紙のサイズと環境条件と冷却手段当接開始枚数との関係
が記録されたテーブルと、画像形成枚数をカウントする
カウント手段と、画像形成を行なう転写材のサイズを選
択する転写材サイズ選択手段と、該転写材サイズ選択手
段からの情報を取込み、画像形成を行なう転写材が所定
サイズ以下のサイズの場合は、前記環境条件検知手段か
らの情報情報を取込み、前記テーブルを参照して冷却手
段当接開始枚数を決定し、該冷却手段駆動開始枚数以降
の画像形成は前記冷却手段を駆動する制御部とを設けた
ことを特徴とする画像形成装置である。

【００１５】制御部は、転写材サイズ選択手段からの情
報を取込み、画像形成を行なう転写材が所定サイズ以下
のサイズの場合は、前記環境条件検知手段からの情報情
報を取込み、前記テーブルを参照して冷却手段当接開始
枚数を決定し、該冷却手段駆動開始枚数以降の画像形成
は前記冷却手段を駆動する。

【００１６】定着終了後に、冷却手段は補助冷却手段に
より冷却される。よって、引き続いて所定サイズ以下の
サイズの転写材を連続して定着しても、冷却手段は冷却
されているで、加熱ローラの非通紙部の温度上昇を防止
でき、ホットオフセットが発生しにくく、加熱ローラ近
傍部品の耐久性を確保できる。

【００１７】又、請求項２記載の発明に加え、テーブル
に冷却手段当接開始枚数と環境条件との関係も加えたこ
とにより、冷却手段当接開始枚数をより正確に決定する
ことができるので、冷却手段の駆動エネルギーを最小限
に押さえることができる。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明の前記環境条件検知手段は、温度、湿度のうち少なく
ともどちらか一方を検知することを特徴とする画像形成
装置である。

【００１９】装置内の温度が高ければ転写材の温度も高
くなり、その結果、転写材に奪われる熱量が減るので、
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上昇も少なくな
り、冷却手段駆動開始枚数を遅らせることができ、冷却
手段の駆動エネルギーを最小限に押さえることができ
る。

【００２０】又、環境湿度が低ければ転写材の含水量も
少なくなり、その結果、加熱時に水分気化によって転写
材に奪われる熱量も減るので、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
外の領域の温度上昇も少なくなり、冷却手段駆動開始枚
数を遅らせることができ、冷却手段の駆動エネルギーを
最小限に押さえることができる。

【００２１】請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の
冷却手段及び補助冷却手段の一例としては、請求項５記
載の発明のように、冷却手段は、ローラで、前記補助冷
却手段は、前記ローラが前記加熱ローラより離反状態
で、前記ローラを回転駆動するものがある。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の第１か
ら第３の実施の形態を説明する。先ず、図１８を用いて
本実施の第１から第３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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】(第１の実施の形態例)次に、図１〜図６を
用いて第１の実施の形態例を説明する。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１８の切断
線A-Aにおける断面図、図２は図１における左側面図で
ある。

【００３９】図１において、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金属(アルミニウ
ム合金)の芯金(金属ローラ基体)である。芯金１９１の
内部には、加熱源としてのハロゲンヒータランプ２１０
が設けられ、芯金１９１の外周面には、離型性層として
ふっ素樹脂層１９４が形成されている。尚、加熱源とし
ては、加熱ローラ１９１の内周面又は外周面に形成され
た抵抗発熱層であっても良い。

【００４０】３５０は加熱ローラ９１の最大サイズの記
録紙P(例えば、A3R,A4)の通過領域(L1)内で、所定サイ
ズの記録紙(例えば、A4R)の通過領域(L2)外の領域(Lou
t:以下、非通紙部Loutという)に当接するように設けら
れた冷却部材としての冷却ローラである。

【００４１】冷却ローラ３５０は、シャフト３５１と、
シャフト３５１に形成され、加熱ローラ９１の非通紙部
Loutに当接する弾性部材層としてのシリコンゴム層３５
２とからなっている。このシリコンゴム層３５２の外周
面には、離型性層としてのふっ素樹脂層３５３が形成さ
れている。

【００４２】尚、本実施の形態例では、弾性部材層とし
てシリコンゴム層３５２を用いたが、熱伝導率が0.16W/
mK以上で弾性を有する部材であれば、限定するものでは
ない。

【００４３】又、３４０は加熱ローラ９１の最小サイズ
の記録紙の通過領域の温度(t1)を検知する第１の温度検
知手段、３４１は加熱ローラ９１の非通紙部Loutの温度
(t2)を検知する第２の温度検知手段である。

【００４４】次に、図２を用いて、冷却ローラ３５０を
加熱ローラ９１に当接/離反させる機構を説明する。図
において、４００はピン４０１に対して回転可能に設け
られた略L字形のレバーである。このレバー４００の一
方の回転端部には、冷却ローラ３５０のシャフト３５１
が固着され、他方の回転端部には、長穴４０２が開設さ
れている。

【００４５】そして、ソレノイド４０５のスピンドル４
０６に設けられたピン４０７が、レバー４００の長穴４
０２に遊嵌している。従って、ソレノイド４０５を駆動
することにより、レバー４００がピン４０１を中心に回
転し、冷却ローラ３５０のシリコンゴム層３５２は加熱
ローラ９１の非通紙部Loutに当接/離反するようになっ
ている。

【００４６】更に、シャフト３５１には、第１のギヤ８
００が取り付けられている。冷却ローラ３５０のシリコ
ンゴム層３５２が加熱ローラ９１より離反した状態にあ
る時、第１のギヤ８００は図示しない補助冷却モータ３
４４によって回転駆動される第２のギヤ８０１に噛合す
るようになっている。

【００４７】次に、図３を用いて上記構成の定着装置の
電気的構成を説明する。図３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。図において、３
８０はハロゲンヒータランプ２１０を駆動する回路から
なる加熱駆動手段、４１０はソレノイド４０５を駆動す
る回路からなるソレノイド駆動手段である。

【００４８】制御部５００は、加熱ローラ９１の最小サ
イズの記録紙の通過領域の温度を検知する第１の温度検
知手段３４０からの温度情報(t1)と、加熱ローラ９１の
非通紙部Loutの温度を検知する第２の温度検知手段３４
１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
み、加熱駆動手段３８０を介してハロゲンヒータランプ
２１０、ソレノイド駆動手段４１０を介してソレノイド
４０５、及び補助冷却モータ駆動手段３４５を介して補
助冷却モータ３４４を駆動するものである。

【００４９】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。

【００５０】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)。

【００５１】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)。

【００５２】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。

【００５３】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１の温度検
知手段３４０からの温度情報(t1)を取込み、加熱ローラ
９１の温度(t1)が所定温度(T)より低いならば、所定温
度(T)以上となるまでハロゲンヒータランプ２１０を駆
動し(ステップ5,6)、所定温度(T)以上になると停止す
る。

【００５４】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
の温度検知手段３４０からの温度情報(t1)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、ハ
ロゲンヒータランプ２１０を駆動し(ステップ7,8)、所
定温度(T)以上になると停止する(ステップ7,9)。

【００５５】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。

【００５６】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)。

【００５７】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、一定周期で、第
１の温度検知手段３４０からの温度情報(t1)を取込み
(ステップ1２)、加熱ローラ９１の温度(t1)が設定温度
(T)以上となるようにハロゲンヒータランプ２１０をオ
ンオフ駆動し(ステップ13,14,15)、設定枚数(I)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。

【００５８】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、制御部５００
は、一定周期で、第１及び第２の温度検知手段３４０,
３４１からの温度情報(t1,t2)を取込み(ステップ17)、
非通紙部Loutの温度(t2)が所定温度より高くなれば、ソ
レノイド４０５を駆動して、冷却ローラ３５０を加熱ロ
ーラ９１へ当接させ(ステップ18,19)、又、非通紙部Lou
tの温度(t2)が所定温度以下になれば、ソレノイド４０
５を駆動して、冷却ローラ３５０を加熱ローラ９１から
離反させ(ステップ18,20)、更に、加熱ローラ９１の温
度(t1)が設定温度(T)以上となるようにハロゲンヒータ
ランプ２１０をオンオフ駆動し(ステップ21,22,23)、設
定枚数(I)分のコピーを行なう(ステップ24)。

【００５９】設定枚数分のコピーが終了した際に、冷却
ローラ３５０が加熱ローラ９１に当接している状態もあ
るので(ステップ19)、この場合は冷却ローラ３５０を加
熱ローラ９１より離反させる(ステップ25,26)。

【００６０】そして、補助冷却モータ３４４を駆動し、
冷却ローラ３５０を一定時間空回転させ、図４(a)のス
テップ2へ戻る。上記構成によれば、制御手段５００
は、転写材サイズ選択手段からの情報を取込み、画像形
成を行なう記録紙が所定サイズより小さい場合は、第２
の温度検知手段３４１からの情報を取り込んで、加熱ロ
ーラ９１の非通紙部Loutの温度(t2)が所定温度以上とな
ると、冷却ローラ３５０を加熱ローラ９１に当接させ、
非通紙部Loutの温度上昇を防止する。

【００６１】そして、定着が終了すると、補助冷却手段
である補助冷却モータ３４４を駆動して、冷却ローラ３
５０を空回転させ、冷却ローラ３５０の冷却を行なうよ
うにした。

【００６２】よって、引き続いて所定サイズより小さな
記録紙を連続してコピーしても、冷却ローラ３５０は冷
却されているで、加熱ローラ９１の非通紙部の温度上昇
を防止でき、ホットオフセットが発生しにくく、加熱ロ
ーラ９１近傍部品の耐久性を確保できる。

【００６３】又、本実施の形態例では、冷却ローラ３５
０の外周面に弾性層としてのシリコンゴム層３５２を形
成したことにより、加熱ローラ９１と冷却ローラ３５０
との接触面積が広くなり、加熱ローラ９１の冷却効率が
良好となる。

【００６４】(第２の実施の形態例)次に、図７〜図１１
を用いて第２の実施の形態例を説明する。尚、本実施の
形態例と第１の実施の形態例と同一部分には、同一符号
を付し、それらの説明は省略する。

【００６５】図７を用いて、定着装置の説明を行なう。
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１８の切断線A-Aにおける断面図である。加熱ロー
ラ９１において、２９１は両端面が開放された円筒状の
金属(アルミニウム合金)の芯金(金属ローラ基体)であ
る。

【００６６】芯金２９１の内部には、加熱源としてのハ
ロゲンヒータランプ２１０が設けられ、芯金２９１の外
周面には、弾性材層としてのシリコンゴム層２９２と、
ふっ素樹脂層２９３とが形成されている。

【００６７】尚、本実施の形態例では、弾性部材層とし
て、シリコンゴム層３５２を用いたが、熱伝導率が0.16
W/mK以上で弾性を有する部材であれば限定するものでは
ない。

【００６８】３５５は加熱ローラ９１の最大サイズの記
録紙P(例えば、A3R,A4)の通過領域(L1)内で、所定サイ
ズの記録紙(例えば、A4R)の通過領域(L2)外の領域(Lou
t:以下、非通紙部Loutという)に当接するように設けら
れた冷却部材としての冷却ローラである。

【００６９】冷却ローラ３５５は、シャフト３５６と、
シャフト３５６に形成され、加熱ローラ９１の非通紙部
Loutに当接する弾性部材層としての金属ローラ部３５７
とからなっている。

【００７０】次に、図８を用いて上記構成の定着装置の
電気的構成を説明する。図８は図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。図において、３
８０はハロゲンヒータランプ２１０を駆動する回路から
なる加熱駆動手段、４１０はソレノイド４０５を駆動す
る回路からなるソレノイド駆動手段である。

【００７１】制御部５００は、加熱ローラ９１の最小サ
イズの記録紙の通過領域の温度を検知する第１の温度検
知手段３４０からの温度情報(t1)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、画像形成装置に設けられ、コピー時にコピー枚数を
計数するカウンタからの連続コピー枚数情報(x)と、を
取り込み、ルックアップテーブル６００を参照して、加
熱駆動手段３８０を介してハロゲンヒータランプ２１
０、ソレノイド駆動手段４１０を介してソレノイド４０
５、及び補助冷却モータ駆動手段３４５を介して補助冷
却モータ３４４を駆動するものである。

【００７２】尚、ルックアップテーブル６００には、図
９(a)に示すように、記録紙のサイズと、冷却手段当接
開始枚数(i)との関係が記録されている。幅が狭い記録
紙ほど非通紙部Loutの記録紙Pに吸収されない熱量が多
く、非通紙部Loutの温度上昇が大きくなり、ホットオフ
セットが早く発生するので、冷却手段当接開始枚数(i)
が早くなっている。

【００７３】更に、図９(b)に示すように、コピー終了
後に冷却ローラを空回転させる際の設定コピー枚数と、
冷却ローラ空回転時間との関係も記録されている。次
に、上記構成の定着装置の動作を図１０及び図１１を用
いて説明する。尚、第１の実施の形態例と本実施の形態
例との相違する箇所は、コピー時の動作であり、他の部
分は同一なので、コピー時の動作のみ説明する。

【００７４】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)。

【００７５】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、連続コピー枚数
情報(x)を読み込んで(ステップ12)、一定周期で、温度
検知手段３４０からの温度情報(t)を取込み(ステップ1
3)、加熱ローラ９１の温度が設定温度(T)以上となるよ
うにハロゲンヒータランプ２１０をオンオフ駆動し(ス
テップ14,15,16)、設定枚数(I)分のコピーを行ない(ス
テップ17)、図４(a)のステップ2へ戻る。

【００７６】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、制御部５００
はテーブル６００を参照して、冷却手段当接開始枚数
(i)を決定する(ステップ18)。

【００７７】次に、一定周期で、連続コピー枚数情報
(x)を読み込んで(ステップ19)、温度検知手段３４０か
らの温度情報(t)を取込み(ステップ20)、加熱ローラ９
１の温度が設定温度(T)以上となるようにハロゲンヒー
タランプ２１０をオンオフ駆動する(ステップ21,22,23)
と共に、冷却手段当接開始枚数(i)以降は冷却ローラ３
５５を加熱ローラ９１に当接させる(ステップ24,25)。

【００７８】設定枚数分のコピーが終了した際(ステッ
プ26)に、冷却ローラ３５５が加熱ローラ９１に当接し
ている状態もあるので(ステップ25)、この場合は冷却ロ
ーラ３５５を加熱ローラ９１より離反させる(ステップ2
7,28)。

【００７９】そして、ルックアップテーブル６００を参
照して、冷却ローラ３５０の空回転時間を決定し、補助
冷却モータ３４４を駆動し、冷却ローラ３５０を一定時
間空回転させ(ステップ29)、図４(a)のステップ2へ戻
る。

【００８０】上記構成によれば、制御手段５００は、転
写材サイズ選択手段からの情報を取込み、画像形成を行
なう記録紙が所定サイズより小さい場合は、テーブル６
００を参照して冷却手段当接開始枚数(i)を決定し、冷
却手段当接開始枚数(i)以降のコピーは冷却ローラ３５
５を加熱ローラ９１に当接させることにより、加熱ロー
ラ９１の非通紙部Loutの温度上昇を防止する。

【００８１】そして、定着が終了すると、補助冷却手段
である補助冷却モータ３４４を駆動して、冷却ローラ３
５５を空回転させ、冷却ローラ３５５の冷却を行なうよ
うにした。

【００８２】よって、引き続いて所定サイズより小さな
記録紙を連続してコピーしても、冷却ローラ３５５は冷
却されているで、加熱ローラ９１の非通紙部の温度上昇
を防止でき、ホットオフセットが発生しにくく、加熱ロ
ーラ９１近傍部品の耐久性を確保できる。

【００８３】又、本実施の形態例では、加熱ローラ９１
の外周面に、弾性材層としてシリコンゴム層２９２を形
成したことにより、加熱ローラ９１と冷却ローラ３５５
の金属ローラ部３５７との接触面積が広くなり、加熱ロ
ーラ９１の冷却効率が良好となる。

【００８４】更に又、ルックアップテーブル６００に、
設定コピー枚数と、冷却ローラ空回転時間との関係も記
録し、設定コピー枚数に応じて冷却ローラ３５５の空回
転時間を決定するようにしたことにより、冷却ローラ３
５５を確実に冷却することができ、しかも、無駄な空回
転もないので、省エネルギーとなる。

【００８５】(第３の実施の形態例)次に、図１２及び図
１３を用いて第３の実施の形態例の画像形成装置の定着
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１２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１８の切断線A-Aにおける断面図、図１３は
図１２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。

【００８６】尚、第２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２の実施の形態例との相違点
は、装置内の温度(ｔ′)を検出する環境温度検知手段３
３０の有無である。

【００８７】又、テーブル６００には、図１４に示すよ
うに、記録紙Pのサイズと、冷却手段当接開始枚数(i)
と、環境温度(t′)との関係が記録されている。同じサ
イズの記録紙では、装置内の温度(t′)が高ければ、記
録紙Pの温度も高くなることで、通紙時に加熱ローラ９
１から奪う熱量が少なくなるので、加熱ローラ９１の非
通紙部L1の温度との温度差が小さくなり、冷却手段当接
開始枚数が遅れるようになっている。

【００８８】更に、テーブル６００には、第２の実施の
形態例と同様に、図９(b)に示すような、コピー終了後
に冷却ローラを空回転させる際の設定コピー枚数と、冷
却ローラ空回転時間との関係も記録されている。

【００８９】そして、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
動作を図及び図１２を用いて説明する。

【００９０】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)。

【００９１】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、一定周期毎に、
連続コピー枚数情報(x)を読み込んで(ステップ12)、温
度検知手段３４０からの温度情報(t)を取込み(ステップ
13)、加熱ローラ９１の温度が設定温度(T)以上となるよ
うにハロゲンヒータランプ２１０をオンオフ駆動し(ス
テップ14,15,16)、設定枚数(I)分のコピーを行ない(ス
テップ17)、図４(a)のステップ2へ戻る。

【００９２】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、先ず、制御部
５００は、環境温度検知手段３３０から装置内の温度
(t′)を読み込み(ステップ18)、更に、テーブル６００
を参照して、冷却手段当接開始枚数(i)を決定する(ステ
ップ19)。

【００９３】次に、一定周期毎に、連続コピー枚数情報
(x)を読み込んで(ステップ20)、第１の温度検知手段３
４０からの温度情報(t)を取込み(ステップ21)、加熱ロ
ーラ９１の温度が設定温度(T)以上となるようにハロゲ
ンヒータランプ２１０をオンオフ駆動する(ステップ22,
23,24)と共に、冷却手段当接開始枚数(i)以降は冷却ロ
ーラ３５５を加熱ローラ９１に当接させる(ステップ25,
26)。

【００９４】設定枚数分のコピーが終了した際に(ステ
ップ27)、冷却ローラ３５５が加熱ローラ９１に当接し
ている状態もあるので(ステップ26)、この場合は冷却ロ
ーラ３５５を加熱ローラ９１より離反させる(ステップ2
8,29)。

【００９５】そして、ルックアップテーブル６００を参
照して、冷却ローラ３５０の空回転時間を決定し、補助
冷却モータ３４４を駆動し、冷却ローラ３５０を一定時
間空回転させ(ステップ30)、図４(a)のステップ2へ戻
る。

【００９６】上記構成によれば、制御手段５００は、転
写材サイズ選択手段からの情報を取込み、画像形成を行
なう記録紙が所定サイズ以下のサイズの場合は、テーブ
ル６００を参照して冷却手段当接開始枚数(i)を決定
し、冷却手段当接開始枚数(i)以降のコピーは冷却ロー
ラ３５５を加熱ローラ９１に当接させることにより、加
熱ローラ９１の非通紙部Loutの温度上昇を防止する。

【００９７】そして、定着が終了すると、補助冷却手段
である補助冷却モータ３４４を駆動して、冷却ローラ３
５５を空回転させ、冷却ローラ３５５の冷却を行なうよ
うにした。

【００９８】よって、引き続いて所定サイズより小さな
記録紙を連続してコピーしても、冷却ローラ３５５は冷
却されているで、加熱ローラ９１の非通紙部の温度上昇
を防止でき、ホットオフセットが発生しにくく、加熱ロ
ーラ９１近傍部品の耐久性を確保できる。

【００９９】更に、第２の実施の形態例の構成に加え、
テーブルに冷却手段駆動開始枚数(i)と環境温度(t′)と
の関係も加えたことにより、冷却手段当接開始枚数(i)
をより正確に決定することができるので、加熱ローラ９
１の軸方向の温度変化を最小限とすることができる。

【０１００】更に又、ルックアップテーブル６００に、
設定コピー枚数と、冷却ローラ空回転時間との関係も記
録し、設定コピー枚数に応じて冷却ローラ３５５の空回
転時間を決定するようにしたことにより、冷却ローラ３
５５を確実に冷却することができ、しかも、無駄な空回
転もないので、省エネルギーとなる。

【０１０１】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、環境条件とし
て、装置内の温度を用いたが、装置内の湿度でもよい。
この場合は、環境湿度が低ければ転写材の含水量も少な
くなり、その結果、加熱時に水分気化によって転写材に
奪われる熱量も減るので、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
領域の温度上昇も少なくなり、冷却手段駆動開始枚数を
遅らせることができる。

【０１０２】更に、環境条件として、テーブル装置内の
温度と湿度の両方を用いて、冷却手段駆動開始枚数を決
定するようにしてもよい。

【０１０３】

【実施例】本願発明者は、上記第１から第３の実施の形
態例の効果を確認するために、冷却手段を用いた場合
と、用いない場合とで、それぞれ小サイズの記録紙を連
続してコピーし、加熱ローラ９１の非通紙部Loutの温度
を調査した。

【０１０４】(1) 第１の実施の形態例 図１７(a)に示すように、冷却ローラ３５０を加熱ロー
ラ９１に当接/離反させると、非通紙部Loutの温度は、
ホットオフセット発生温度である240℃より低く設定さ
れた所定温度(T0:220℃)近傍で推移することを確認し
た。

【０１０５】(2) 第２の実施の形態例 図１７(b)に示すように、冷却ローラ３５５を冷却手段
当接開始枚(i)以降は加熱ローラ９１に当接させた場合
は、連続コピーしてもホットオフセット発生温度である
240℃以下に維持されることを確認した。

【０１０６】(3) 第３の実施の液体例 図１７(c)に示すように、冷却ローラ３５５を冷却手段
当接開始枚(i)以降は加熱ローラ９１に当接させた場合
は、連続コピーしてもホットオフセット発生温度である
240℃以下に維持されることを確認した。

【０１０７】

【発明の効果】請求項１から請求項３記載の発明によれ
ば、定着終了後に、冷却手段は補助冷却手段により冷却
される。

【０１０８】よって、引き続いて所定サイズより小さな
転写材を連続して定着しても、冷却手段は冷却されてい
るで、加熱ローラの非通紙部の温度上昇を防止でき、ホ
ットオフセットが発生しにくく、加熱ローラ近傍部品の
耐久性を確保できる。

【０１０９】請求項４記載の発明によれば、装置内の温
度が高ければ転写材の温度も高くなり、その結果、転写
材に奪われる熱量が減るので、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
外の領域の温度上昇も少なくなり、冷却手段駆動開始枚
数を遅らせることができ、冷却手段の駆動エネルギーを
最小限に押さえることができる。

【０１１０】又、環境湿度が低ければ転写材の含水量も
少なくなり、その結果、加熱時に水分気化によって転写
材に奪われる熱量も減るので、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
外の領域の温度上昇も少なくなり、冷却手段駆動開始枚
数を遅らせることができ、冷却手段の駆動エネルギーを
最小限に押さえることができる。

【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
１８における切断線A-Aでの断面図ある。

【図２】図１における左側面図である。

【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(b)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
１８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８に示すルックアップテーブルに記録された
情報を説明する図である。

【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】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１２】第３の実施の形態例の定着装置の構成図で、
図１８における切断線A-Aでの断面図ある。

【図１３】図１２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１４】図１３に示すルックアップテーブルに記録さ
れた情報を説明する図である。

【図１５】図１３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１６】図１３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１７】実施例を説明する図である。

【図１８】第１から第３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を説明する図である。

【図１９】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 ２１０ ハロゲンヒータランプ(加熱手段) ３５０ 冷却ローラ(冷却手段) ５００ 制御部

Claims (5)

【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
   着装置を有する画像形成装置であって、 前記加熱ローラにおける最大サイズより小さな所定サイ
   ズの転写材の通過領域外の領域に当接/離反可能な冷却
   手段と、 該冷却手段を冷却する補助冷却手段と、 前記加熱ローラの最大サイズの転写材の通過領域内で最
   小サイズの転写材の通過領域外の領域の温度を検知する
   非通紙部温度検知手段と、 画像形成を行なう転写材のサイズを選択する転写材サイ
   ズ選択手段と、 該転写材サイズ選択手段からの情報を取込み、画像形成
   を行なう転写材が所定サイズ以下のサイズの場合は、前
   記非通紙部温度検知手段からの情報を取り込んで、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が所定温度以上
   となると、前記冷却手段を前記加熱ローラに当接させ、
   定着が終了すると、前記補助冷却手段を用いて、前記冷
   却手段を冷却する制御部と、 を設けたことを特徴とする画像形成装置。
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
   着装置を有する画像形成装置であって、 前記加熱ローラにおける最大サイズより小さな所定サイ
   ズの転写材の通過領域外の領域に当接/離反可能な冷却
   手段と、 該冷却手段を冷却する補助冷却手段と、 転写紙のサイズと冷却手段当接開始枚数との関係が記録
   されたテーブルと、 画像形成枚数をカウントするカウント手段と、 画像形成を行なう転写材のサイズを選択する転写材サイ
   ズ選択手段と、 該転写材サイズ選択手段からの情報を取込み、画像形成
   を行なう転写材が所定サイズ以下のサイズの場合は、前
   記テーブルを参照して冷却手段当接開始枚数を決定し、
   該冷却手段当接開始枚数以降の画像形成は前記冷却手段
   を前記加熱ローラに当接させ、定着が終了すると、前記
   補助冷却手段を用いて、前記冷却手段を冷却する制御部
   と、 を設けたことを特徴とする画像形成装置。
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
   着装置を有する画像形成装置であって、 前記加熱ローラにおける最大サイズより小さな所定サイ
   ズの転写材の通過領域外の領域に当接/離反可能な冷却
   手段と、 該冷却手段を冷却する補助冷却手段と、 装置内の環境条件を検知する環境条件検知手段と、 転写紙のサイズと環境条件と冷却手段当接開始枚数との
   関係が記録されたテーブルと、 画像形成枚数をカウントするカウント手段と、 画像形成を行なう転写材のサイズを選択する転写材サイ
   ズ選択手段と、 該転写材サイズ選択手段からの情報を取込み、画像形成
   を行なう転写材が所定サイズ以下のサイズの場合は、前
   記環境条件検知手段からの情報情報を取込み、前記テー
   ブルを参照して冷却手段当接開始枚数を決定し、該冷却
   手段駆動開始枚数以降の画像形成は前記冷却手段を駆動
   する制御部と、 を設けたことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記環境条件検知手段は、温度、湿度の
   うち少なくともどちらか一方を検知することを特徴とす
   る請求項３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記冷却手段はローラで、 前記補助冷却手段は、前記ローラが前記加熱ローラより
   離反状態で、前記ローラを回転駆動することを特徴とす
   る請求項１乃至の４いずれかに記載の画像形成装置。