JPH11194649A

JPH11194649A - 定着装置、及びこれを備えた画像形成装置

Info

Publication number: JPH11194649A
Application number: JP36010197A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Suzumi; 雅彦鈴見; Satoru Izawa; 悟伊澤; Toshio Miyamoto; 敏男宮本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム加熱定着において、定着不良やホッ
トオフセットをなくす。【解決手段】耐熱性の無端状の定着フィルム１３を加
圧ローラ２０によってヒータ１１に押し付けて定着ニッ
プ部Ｎを構成する。加圧ローラ２０を回転させて定着ニ
ップ部Ｎに転写材を挟持搬送しつつヒータ１１による加
熱で転写材上にトナー像を熱定着させる。ヒータ１１の
温度をサーミスタ１４で、加圧ローラ２０の回転前と回
転直後とにおいて検知し、その変化量に応じてＣＰＵ３
０により定着温度を決定する。これにより、加圧ローラ
２０の暖まり具合に応じた定着温度を設定できるので、
熱供給不足による定着不良や熱供給過多によるホットオ
フセットを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザビ
ームプリンタ等の画像形成装置に使用されて、転写材上
にトナー像を加熱定着させる定着装置、及びこれを備え
た画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱定着装置としては、熱ローラ
方式やフィルム加熱方式のものが広く用いられている。
特にスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せず、消
費電力を極力低く抑えた方法、詳しくはヒータ部と加圧
ローラとの間にフィルムを介して転写材上のトナー像を
定着するフィルム加熱方式による加熱定着方法が特開昭
６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７８７８号
公報、特開平４−４４０７５号公報、特開平４−２０４
９８０号公報等に提案されている。

【０００３】図７に、フィルム加熱方式の定着装置の一
例を示す。図７において、ステーホルダー（支持体）１
０２に固定支持させた加熱部材（加熱体、以下「ヒー
タ」という）１０１と、該ヒータ１０１に耐熱性の薄肉
フィルム（以下「定着フィルム」という）１０３を挟ん
で所定のニップ幅のニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成
させて圧接させた弾性加圧ローラ１１０を有する。ヒー
タ１０１は通電により所定の温度に加熱・温調される。
定着フィルム１０３は駆動手段（不図示）又は加圧ロー
ラ１１０の回転力により、定着ニップ部Ｎにおいてヒー
タ１０１面に密着・摺動しつつ矢印ａの方向に搬送移動
される、円筒状又はエンドレスベルト状、又はロール巻
きの有端ウェブ状の部材である。

【０００４】ヒータ１０１を所定の温度に加熱・温調さ
せ、定着フィルム１０３を矢印の方向に搬送移動させた
状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０３と
加圧ローラ１１０との間に被加熱材としての未定着トナ
ー像ｔを形成担持させた転写材Ｐを導入すると、転写材
Ｐは定着フィルム１０３の表面に密着して該定着フィル
ム１０３と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送される。こ
の定着ニップ部Ｎにおいて、転写材Ｐ、トナー像ｔがヒ
ータ１０１により定着フィルム１０３を介して加熱され
て転写材Ｐ上のトナー像ｔが加熱定着される。定着ニッ
プ部Ｎ通過後の転写材Ｐは定着フィルム１０３の表面か
ら剥離して搬送される。

【０００５】加熱部材としてのヒータ１０１には一般に
セラミックヒータが使用される。例えば、アルミナ等の
電気絶縁性・良熱伝導性・低熱容量のセラミック基板１
０１ａの面（定着フィルム１０３と対面する側の面）に
基板長手（図面に垂直の方向）に沿って銀パラジウム
（Ａｇ／Ｐｂ）・Ｔａ₂ Ｎ等の通電発熱抵抗層１０１ｂ
をスクリーン印刷等で形成具備させ、さらに該発熱抵抗
層形成面を薄肉ガラス保護層１０１ｃで覆ってなるもの
である。このセラミックヒータ１０１は通電発熱抵抗層
１０１ｂに通電がなされることにより該通電発熱抵抗層
１０１ｂが発熱してセラミック基板１０１ａ、ガラス保
護層１０１ｃが加熱され、ヒータ全体が急速昇温する。
このヒータ１０１の昇温がヒータ背面に配置された温度
検知手段１０４により検知されて通電制御部（不図示）
へフィードバックされる。通電制御部は温度検知手段１
０４で検知されるヒータ温度が所定のほぼ一定温度（定
着温度）に維持されるように通電発熱抵抗層１０１ｂに
対する通電を制御する。すなわちヒータ１０１は所定の
定着温度に加熱・温調される。

【０００６】定着フィルム１０３は、定着ニップ部Ｎに
おいてヒータ１０１の熱を効率よく被加熱材としての転
写材Ｐに与えるため、厚みは２０〜７０μｍとかなり薄
くしている。この定着フィルム１０３はフィルム基層、
プライマー層、離型性層の３層構成で構成されており、
フィルム基層側がヒータ側であり、離型性層側が加圧ロ
ーラ側である。フィルム基層はヒータ１０１のガラス保
護層１０１ｃより絶縁性の高いポリイミド、ポリアミド
イミド、ＰＥＥＫ等であり、耐熱性、高弾性を有してい
る。また、フィルム基層により定着フィルム１０３全体
の引裂強度等の機械的強度を保っている。プライマー層
は厚み２〜６μｍ程度の薄い層で形成されている。離型
性層は定着フィルム１０３に対するトナーオフセット防
止層であり、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂
を厚み１０μｍ程度に被覆して形成してある。

【０００７】また、ステーホルダー１０２は、例えば耐
熱性プラスチック製部材より形成され、ヒータ１０１を
保持するとともに定着フィルム１０３の搬送ガイドも兼
ねている。

【０００８】このような定着用の薄い定着フィルム１０
３を用いたフィルム加熱方式の定着装置においては、加
熱部材としてのセラミックヒータ１０１の高い剛性のた
めに弾性層１１１を有している加圧ローラ１１０がこれ
を圧接させたヒータ１０１の扁平下面にならって圧接部
で扁平になって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成し、定着
ニップ部Ｎのみを加熱することでクイックスタートの定
着装置を実現している。

【０００９】以上の構成において、ヒータ１０１の通電
発熱抵抗層１０１ｂと加圧ローラ１１０との配置関係を
図８を用いて説明する。すなわち図８においてヒータ１
０１の通電発熱抵抗層１０１ｂの長手方向の幅Ｗは定着
フィルム１０３を介して当接される加圧ローラ１１０の
弾性層１１１の幅Ｄに比べ若干狭い幅で形成されてお
り、トナー像ｔを形成担持させた転写材Ｐの搬送領域と
比べると同程度か若干広い幅で形成されている。

【００１０】これによりヒータ１０１の通電発熱抵抗層
１０１ｂに通電することで発した熱は、定着フィルム１
０３と加圧ローラ１１０の間を搬送された転写材Ｐに与
えられ、転写材Ｐ上のトナー像ｔを溶融し、固着するた
めに作用する。

【００１１】また、Ｓは転写材搬送基準であり、この場
合は画像形成装置本体の転写材搬送系が転写材搬送方向
に垂直な方向の端部に基準を設けた片側基準の装置であ
る。

【００１２】さらに、図８に示したようにヒータ１０１
背面には、サーミスタ等の温度検知手段１０４と暴走時
にヒータ１０１の通電発熱抵抗層１０１ｂへの通電をシ
ャットダウンするための温度ヒューズ、又はサーモスイ
ッチ等のサーモプロテクター１０５が当接してあり、こ
れらは画像形成装置が搬送可能な最小幅の転写材Ｐの搬
送域内に配置されている。

【００１３】ここで温度検知手段１０４については、画
像形成装置本体が搬送可能な最小幅の転写材Ｐが搬送さ
れた場合であっても、転写材Ｐ上のトナー像ｔを定着不
良、高温オフセット等の問題を起こさずに適度な定着温
度で加熱定着するために、転写材最小搬送域内に設けら
れている。一方サーモプロテクター１０５についても、
最小幅の転写材Ｐが搬送された場合に非搬送領域におい
て、搬送領域よりも熱抵抗が小さい非搬送領域で過加熱
されることにより、通常の搬送時であってもサーモプロ
テクター１０５が誤動作して通電をシャットアウトする
等の問題を引き起こさないために、転写材最小搬送域内
に設けられている。

【００１４】ところでサーモプロテクター１０５をヒー
タ１０１背面に当接することにより、通電発熱抵抗層１
０１ｂで発生した熱量がサーモプロテクター１０５に奪
われて、転写材Ｐに十分な熱量が与えられなくなり、サ
ーモプロテクター１０５当接位置において定着不良を起
こすことがある。これを防ぐために通電発熱抵抗層１０
１ｂのサーモプロテクター１０５当接対応位置におい
て、１０１ｂ′のようにヒータ１０１の通電発熱抵抗層
１０１ｂの一部の幅を若干狭めて、該当接位置の抵抗値
を他の部分より大きくすることで発熱量を確保してい
る。これにより転写材Ｐへの給熱量を長手方向に渡って
一定とし、定着ムラのない良好な加熱定着を実現してい
る。ここで温度検知手段１０４も同様にヒータ１０１背
面に当接させているため、同様に通電発熱抵抗層１０１
ｂによって発した熱が温度検知手段１０４に奪われるこ
とが懸念されるが、チップサーミスタ等熱容量の小さい
温度検知手段１０４を用いることにより、ヒータ１０１
から奪われる熱量を小さく抑えることができる。このた
めサーモプロテクター１０５と同様の上記対策を取らな
くても、長手方向において転写材Ｐの定着均一性を損ね
ることなく均一な定着が可能となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
フィルム加熱方式の定着装置は、加圧ローラ温度に敏感
であり、１枚目では転写材Ｐへの熱供給が不足しがちで
定着不良を起こしやすく、連続プリント中は転写材Ｐへ
の熱供給過多によるホットオフセットが発生しやすい。
そこで、連続プリント時にはプリント枚数（加圧ローラ
温度の上昇）に応じて定着温度を下げ、ホットオフセッ
トが発生するのを防止している。

【００１６】また、間欠的にプリントが行われた場合
は、定着装置の状態に応じて定着温度を設定する必要が
ある。そのために、プリントスタート時のヒータ温度か
ら定着温度を決定する方法や、定着温度やプリント枚数
から加圧ローラ温度を予測し、定着温度を決定する方法
等が用いられている。

【００１７】しかし、これらの方法では定着装置の温度
を正しく把握できないという問題がある。例えば、図４
に示したように、定着装置の暖まり具合によって、プリ
ントスタート時のヒータ温度は同じであっても定着時の
加圧ローラ温度は異なる。つまり、回転停止時のヒータ
検知温度だけでは定着装置の暖まり具合を知ることはで
きない。したがって、ヒータ検知温度のみから定着温度
を決定する従来方式では、この差異を検出できず、定着
装置が暖まっているにもかかわらず、高い定着温度を選
択してホットオフセットが発生したり、又は定着装置が
冷えているにもかかわらず、低い定着温度を選択して定
着不良を生じたりすることがあった。また、定着温度や
プリント枚数から加圧ローラ温度を予測する方法では、
紙種による差やジャム処理後等、対応に限界がある。

【００１８】そこで、本発明は、フィルム加熱方式の定
着装置において、ホットオフセットや定着不良を確実に
防止するようにしたした定着装置、及びこれを備えた画
像形成装置を提供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述目的を達成するため
の、請求項１に係る定着装置は、耐熱性の定着フィルム
を加圧部材により加熱部材に押し付けて該加圧部材と前
記定着フィルムとの間に定着ニップ部を構成し、前記加
圧部材の回転により前記定着ニップ部にて転写材を挟持
搬送しつつ前記加熱部材の加熱により前記転写材上にト
ナー像を熱定着させる定着装置において、前記加熱部材
の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段が検
知する、前記加圧部材の回転前における前記加熱部材の
温度と、前記加圧部材の回転直後における前記加熱部材
の温度との変化量に応じて定着温度を決定する制御手段
とを備える、ことを特徴とする。

【００２０】請求項２に係る定着装置において、前記制
御手段は、前記加圧部材の回転前における前記加熱部材
の温度と、前記加圧部材の回転直後における前記加熱部
材の温度との変化量が所定以上の場合、定着温度を高く
シフトする、ことを特徴とする。

【００２１】請求項３に係る定着装置において、前記制
御手段は、前記加圧部材の回転前における前記加熱部材
の温度と、前記加圧部材の回転直後における前記加熱部
材の温度との変化量に応じて、前記定着装置への前記転
写材の突入時間を変更するモードを有する、ことを特徴
とする。

【００２２】請求項４に係る定着装置は、耐熱性の定着
フィルムを加圧部材により加熱部材に押し付けて該加圧
部材と前記定着フィルムとの間に定着ニップ部を構成
し、前記加圧部材の回転により前記定着ニップ部にて転
写材を挟持搬送しつつ前記加熱部材の加熱により前記転
写材上にトナー像を熱定着させる定着装置において、前
記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、直前のプ
リント枚数に応じてプリント履歴のリセット時間を変更
する制御手段とを備える、ことを特徴とする。

【００２３】請求項５に係る定着装置は、前記プリント
履歴リセット時間を、前記温度検知手段が検知する、前
記加圧部材の回転前における前記加熱部材の温度と、前
記加圧部材の回転直後における前記加熱部材の温度との
変化量に応じて変更する、ことを特徴とする。

【００２４】請求項６に係る画像形成装置は、転写材上
にトナー像を形成する画像形成部と、該画像形成にて前
記転写材上に転写された未定着トナー像を熱定着させる
定着装置とを備えた画像形成装置において、前記定着装
置が、請求項１、２、３、４、又は５記載の定着装置で
ある、ことを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００２６】〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る定
着装置を装着した画像形成装置（例えば、複写機、レー
ザビームプリンタ）の概略構成を示す。

【００２７】図１において、１は像担持体としてのドラ
ム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）で
あり、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等
の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状
の基体表面に形成されている。感光ドラム１は矢印Ｒ１
方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置として
の帯電ローラ（帯電手段）２によって一様帯電される。
次に、露光手段により画像情報に応じてオン／オフ制御
されたレーザビーム３による走査露光が施され、静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像装置（現像手
段）４で現像、可視化される。現像方法としては、ジャ
ンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが
用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用
いられることが多い。

【００２８】可視化されたトナー像は、転写手段として
の転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された
転写材Ｐ上に感光ドラム１上から転写される。このとき
転写材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力
で挟持搬送される。

【００２９】以上の感光ドラム（像担持体）１、帯電ロ
ーラ（帯電手段）２、レーザビーム３を発光する露光手
段、現像装置（現像手段）４、転写ローラ５（転写手
段）等によって画像形成が構成される。

【００３０】上述のようにしてトナー像が転写された転
写材Ｐは定着装置６へと搬送され、永久画像として定着
される。一方、感光ドラム１は、転写材Ｐに転写されな
いで表面に残った転写残トナーがクリーニング装置（ク
リーニング手段）７によって除去され、次の画像形成に
供される。

【００３１】図２に、本発明に係る定着装置６の構成を
示す。同図において、定着部材１０は以下の部材から構
成される。１３は熱容量の小さな無端状の定着フィルム
であり、クイックスタートを可能にするために１００μ
ｍ以下の厚みで耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、
ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＦ
Ａ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフィルムである。また、長寿
命の定着装置を構成するために十分な強度を持ち、耐久
性に優れたフィルムとして、２０μｍ以上の厚みが必要
である。よって定着フィルム１３の厚みとしては２０μ
ｍ以上１００μｍ以下が好適である。さらにオフセット
防止や転写材Ｐの分離性を確保するために表層にはＰＦ
Ａ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性の良好な耐熱樹脂を混
合又は単独で被覆したものである。また、１１は定着フ
ィルム１３の内部に具備された加熱用のヒータ（加熱部
材）であり、これにより転写材上のトナー像を溶融、定
着させる定着ニップ部Ｎの加熱を行う。１２は加熱用の
ヒータ１１を保持し、定着ニップ部Ｎと反対方向への放
熱を防ぐための断熱性のステーホルダーであり、液晶ポ
リマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等により形
成されており、定着フィルム１３が余裕をもってルーズ
に外嵌されていて、定着フィルム１３が矢印Ｒ１３方向
に回転自在に配置されている。また、定着フィルム１３
は内部の加熱用のヒータ１１及びステーホルダー１２に
摺擦しながら回転するため、ヒータ１１及びステーホル
ダー１２と定着フィルム１３との間の摩擦抵抗を小さく
抑える必要がある。このためヒータ１１及びステーホル
ダー１２の表面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在
させてある。これにより定着フィルム１３はスムーズに
回転することが可能となる。１４はヒータ１１の裏面
（図２では上面）に配置した温度検知手段としてのサー
ミスタであり、該サーミスタ１４の検知結果に基づいて
ＣＰＵ（制御手段）３０によりヒータ１１に対する通電
を制御してヒータ１１の温調を行う。

【００３２】加圧部材としての加圧ローラ２０は、芯金
２１の外側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム
又はシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層２２か
らなり、この上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性
層２３を形成してあってもよい。加圧ローラ２０は上記
の定着部材１０に向けて加圧手段（不図示）により、長
手方向両端部から加熱定着に必要な定着ニップ部Ｎを形
成するべく十分に加圧されており、長手方向端部から芯
金２１を介しての回転駆動により、矢印Ｒ２０方向に回
転駆動される。これにより上記定着フィルム１３はステ
ーホルダー１２の外側を矢印Ｒ１３方向に従動回転す
る。なお、定着フィルム１３の内部に駆動ローラ（不図
示）を設け、駆動ローラを回転駆動することにより、定
着フィルム１３を積極的に回転させるようにしてもよ
い。

【００３３】オンデマンド定着では、プリント時にのみ
ヒータオンとするため、連続プリント中の１枚目では加
圧ローラ温度が低く、数１０枚目では加圧ローラ温度が
高いというように、連続プリント中に加圧ローラ温度が
極端に異なる。したがって、連続プリントの１枚目では
転写材Ｐへの熱供給が不足しがちで定着不良を起こしや
すく、数１０枚目では熱供給過多となりホットオフセッ
トを起こしやすい。そこで、図３に示すように、プリン
ト枚数に応じて定着温度を変えるようにしている。

【００３４】さらに、間欠的にプリントが行われた場合
にも、定着装置６の状態（加圧ローラ２０の暖まり具
合）に応じて定着不良やホットオフセットが発生しない
適切な定着温度設定が必要である。そのためには、定着
装置６の状態を正確に知る必要があり、プリントスター
ト時のヒータ温度等により定着温度を設定する方法が採
られている。

【００３５】しかし、プリントスタート時のヒータ温度
は、定着ニップ部Ｎ近傍の温度を示すものであり、定着
装置６の温度を正確に検知することはできない。例え
ば、１枚プリントした後（加圧ローラ２０があまり暖ま
っていないとき）と、連続プリントした後（加圧ローラ
２０が十分暖まっているとき）とでは、図４に示すよう
に、プリントスタート時のヒータ温度が同じであっても
定着時の加圧ローラ２０の温度は異なる。つまり、プリ
ントスタート時のヒータ温度だけでは、加圧ローラ２０
があまり暖まっていない（表層だけしか暖まっていな
い）のか、十分に暖まっている（芯金２１まで十分に暖
まっているのか）のかを知ることはできない。

【００３６】そこで、本実施の形態では、プリントスタ
ート時に定着装置回転前のヒータ温度をサーミスタ１４
によってモニターし、また回転直後にもヒータ温度をサ
ーミスタ１４によってモニターし、両ヒータ温度の変化
量に応じてＣＰＵ３０によって定着装置６の状態を検知
し、定着温度を決定した。加圧ローラ２０を回転させた
ときのヒータ温度は回転停止時のヒータ温度に比べて加
圧ローラ温度を反映しやすく、図５（ａ）、（ｂ）に示
すように加圧ローラ２０があまり暖まっていない場合
は、ヒータ１０１と加圧ローラ２０との温度差によりヒ
ータ温度は大きく変化し、一方、図５（ｃ）、（ｄ）に
示すように加圧ローラ２０が暖まっている場合はヒータ
１１と加圧ローラ２０との温度差が小さいためヒータ温
度変化は小さい。このように定着装置回転前後のヒータ
温度をモニターすることによって、定着装置６の状態を
より正確に知ることができ、適切な定着温度設定が可能
となる。

【００３７】図６は、プリントスタート時の定着装置回
転前のヒータ温度と定着時の加圧ローラ温度との関係を
示したものであり、図中の〜は、加圧ローラ２０が
冷えた状態からそれぞれ１枚、５枚、１０枚、５０枚、
間欠プリント後（短時間の間欠プリントはヒータオン時
間、転写材間が長いために加圧ローラ２０が最も暖ま
る）に様々なヒータ温度でプリント開始した場合の定着
時の加圧ローラ２０を測定した結果を示したものであ
る。なお、今回は定着性を基準に定着温度を決定するた
めに最も定着性が厳しい転写材後端（以下「紙後端」と
いう）の温度でグラフ化し、ホットオフセットが発生し
やすい間欠プリント後に限っては、ホットオフセットの
発生の有無を決定する転写材先端（以下「紙先端」とい
う）の温度も合わせてグラフ化を行った。図６からわか
るようにプリントスタート時のヒータ温度が同じ場合で
も、定着装置６の状態によって、定着時の加圧ローラ温
度がかなり異なることがわかる。

【００３８】そこで、本実施の形態では、まずプリント
間隔が６０秒以下と６０秒以上で区別し、６０秒以下の
場合は、一連のプリント出力と判断して枚数に応じて定
着温度を設定（プリント枚数を＋５したときの定着温度
に設定）することとした。こうすることにより、加圧ロ
ーラ２０が極端に暖まっていない場合、（図６中の６０
秒ラインの左下部）は、枚数制御の範囲となり、ヒータ
温度により制御する領域は図６中の６０秒のラインの右
上部のみとなり加圧ローラ温度の温度幅が狭くなり、定
着装置６状態を把握しやすくなる。

【００３９】プリント間隔が６０秒以上の場合は、定着
性の一番厳しい図６中のプリント間隔が６０秒のライン
（ヒータ温度に対して加圧ローラ温度が一番冷えている
ライン）を基準に連続プリント時の加圧ローラ温度範囲
となるように定着温度を４領域に区分けした。

【００４０】これだけでは、図６の斜線部の領域ではホ
ットオフセットが発生してしまう。そこで、加圧ローラ
２０回転後のヒータ温度の変化量を測定した。その結果
を図９に示す。

【００４１】図９からプリントスタート時のヒータ温度
が第１温調領域、第２温調領域にある場合に、ヒータ温
度低下量が２ｄｅｇ以下である場合は、加圧ローラ２０
が十分に暖まっていると判断し、定着温度を１段階下げ
るように設定した。なお、定着装置回転後のヒータ温度
はヒータオフ時間を極力短くし、ファーストプリントタ
イムに影響の無いように回転開始から０．５秒後の値を
用いた。

【００４２】以上のような設定で、加圧ローラ２０があ
まり暖まっていない状態や十分に暖まった状態など様々
な状態からプリントを開始した場合でも定着不良やホッ
トオフセットの発生は無かった。また、６０秒のリセッ
ト時間を設定せずに回転前のヒータ温度と回転後のヒー
タ温度とから定着温度を決定する方法やヒータ温度変化
量から加圧ローラ温度をシュミレーションする方法等で
も同様に良好な定着性を得ることができた。

【００４３】このように、プリントスタート時の定着装
置回転前のヒータ温度と、回転後のヒータ温度との変化
からプリント時の温調温度を設定することによってホッ
トオフセットや定着不良の発生しない適切な温調温度で
定着できるようになった。

【００４４】〈実施の形態２〉本実施の形態２では前記
実施の形態１で加圧ローラ回転前後での温度変化が極度
に大きい場合は、低温環境であると判断し、ＣＰＵ３０
により通常定着温度より高い定着温度で定着を行った。
なお、その他の条件は前記実施の形態１と同様であり再
度の説明は省略する。

【００４５】実際に低温環境下（１５℃）でヒータ温度
変化量の測定を行った。その結果を図１０に示す。

【００４６】図１０から各温調領域で図１１の変化量以
上であった場合は低温環境下であると判断し、定着温度
＋５℃することとした。

【００４７】以上のような設定で低温環境下（１５℃）
で定着性の評価を行った。その結果を図１２に示す。

【００４８】図１２からわかるように低温環境下での定
着性が向上することがわかる。また、常温環境下でもホ
ットオフセットが発生せず良好な定着性を得ることがで
きた。

【００４９】このように、加圧ローラ回転前後のヒータ
温度が極度に大きい場合は、通常より高い定着温度に設
定することによって低温環境下でも定着不良の発生しな
い良好な定着性を得ることができた。

【００５０】〈実施の形態３〉本実施の形態３ではラフ
ペーパーモード（ボンド紙等の表面性の悪い紙に対する
モード）を有するプリンタにおいて前記実施の形態１と
同様に加圧ローラ回転前後での温度変化によって、加圧
ローラ温度を測定し、加圧ローラ２０が暖まっていない
状態のみ紙の突入タイミングをずらし、定着装置６の空
回転を延ばす（加圧ローラ２０を暖める）ようにした。
なお、突入タイミングは、紙を定着ニップ部Ｎに突入さ
せる制御手段（不図示）によって変更するものとする。
なお、その他の条件は前記実施の形態１と同様であり、
再度の説明は省略する。

【００５１】上記シーケンスにより、加圧ローラ２０が
本当に暖まっていない必要なときだけ、定着装置空回転
を行い、加圧ローラ２０を暖めるため、ラフペーパーの
定着性が向上し、加圧ローラ２０が暖まっている場合に
は空回転を行わないためプリント待ち時間を短縮でき
る。

【００５２】実際に本実施の形態では、ラフペーパーモ
ードが選択された場合に、プリントスタート時のヒータ
温度で第１温調、第２温調（実施の形態１参照）領域で
ヒータ温度の変化量が２ｄｅｇを超える場合には、加圧
ローラ温度があまり暖まっていないと判断して、ヒータ
温度１８０℃で５秒間、定着装置６を空回転させた後、
定着を行うシーケンスとした。

【００５３】以上のようなラフペーパーモードで、ＮＣ
Ｌ（ニーナクラシックレイド：商品名）坪量１０５ｇ／
ｍ² の定着性を評価した。その結果、加圧ローラ２０が
暖まっていない状態でも暖まっている状態でも良好な定
着性を得ることができた。また、加圧ローラ２０が暖ま
っている状態では、ほとんど空回転を行わないため、必
ず定着装置空回転を行うシーケンスに比べて、プリント
待ち時間が大幅に短縮された。

【００５４】このように、ラフペーパーモードを有する
プリンタにおいて、ラフペーパーモードで加圧ローラ回
転前後での温度変化によって必要と判断した場合のみ定
着装置６の空回転を行い、加圧ローラ２０を暖めること
によって、ラフペーパーの定着性が向上するだけでな
く、プリント待ち時間を短縮できた。

【００５５】〈実施の形態４〉本実施の形態４では１枚
目のプリントであるか間欠プリントであるかの判断を行
うリセット時間を直前のプリント状態に応じて制御手段
（不図示）により可変することにした。つまり、少量の
プリント後のように加圧ローラ２０があまり暖まってい
ない状態では、すぐに定着装置６が冷えて、例えばその
日の朝に初めて定着装置６を起動させたときの状態（朝
一状態）に戻るため、冷えるまでの短時間だけプリント
履歴を保持し、プリント履歴に応じた定着温度設定を行
い、多量にプリントした後のように定着装置６が十分に
暖まっている状態では、定着装置６が冷えるまでに時間
がかかるため、冷えるまでの長時間プリント履歴を保持
し、プリント履歴に応じた定着温度設定を行うこととし
た。また、プリント履歴リセット後は１枚目のプリント
して定着温度を設定する。なお、その他の条件は前記実
施の形態１と同様であり再度の説明は省略する。

【００５６】図１３は各枚数プリント後、定着装置６が
朝一状態に戻るまで（第１温調に入ることが必要になる
まで）の時間を測定した結果である。図１３のようにリ
セット時間を決定した。

【００５７】次に、プリント履歴保持時中にプリント命
令がきた場合を図６中〜の各曲線から図１４のよう
に決定した。

【００５８】なお、プリント枚数が１〜５枚の場合で６
０秒以内にプリントが行われている場合、プリント枚数
を＋５したときの温調に入ることとした。

【００５９】以上の設定で定着を行った結果、加圧ロー
ラ２０が暖まっていない状態でも、暖まっている状態で
もホットオフセットや定着不良が発生しない良好な定着
性が得られた。

【００６０】このように、１枚目のプリントか間欠プリ
ントかの判断を行うリセット時間をプリンタの状態に応
じて変えることによって、定着装置６の真の温度を把握
でき、ホットオフセットや定着不良の発生しない適切な
定着温度で定着できるようになった。

【００６１】〈実施の形態５〉本実施の形態５では、前
記実施の形態４において加圧ローラ回転前後での温度変
化によってリセット時間に補正を加え、環境変動に対応
できるシーケンスとした。なお、その他の条件は前記実
施の形態１と同様であり再度の説明は省略する。

【００６２】実際に本実施の形態では実施の形態２と同
様のヒータ温度変化量（図１１参照）を検知した場合に
低温環境下であると判断し、リセット時間を２５％短く
するシーケンスとした。

【００６３】低温環境下（１５℃）で定着性の評価を行
った結果、定着不良の発生しない良好な定着性を得るこ
とができた。また、常温環境下でもホットオフセットが
発生しない良好な定着性が得られた。

【００６４】このように加圧ローラ回転前後のヒータ温
度の変化により環境を検知し、補正を加えることで、あ
らゆる環境下で良好な定着性を得られるようになった。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
加圧部材の回転前における加熱部材の温度と、加圧部材
の回転直後における加熱部材の温度との変化量に応じて
定着温度を決定することにより、定着装置の暖まり具合
に応じた定着温度を設定することが可能なので、熱供給
不足による定着不良や熱供給過多によるホットオフセッ
トの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を模式的
に示す図。

【図２】本発明に係る定着装置の概略構成を示す縦断面
図。

【図３】連続プリント枚数と定着温度との関係を示す
図。

【図４】プリントスタート時のヒータ温度と定着時の加
圧ローラ温度との関係を示す図。

【図５】（ａ）、（ｂ）は加圧ローラが暖まっていない
場合の加圧ローラの回転後のヒータ温度変化を説明する
図。（ｃ）、（ｄ）は加圧ローラが十分暖まっている場
合の加圧ローラの回転後のヒータ温度変化を説明する
図。

【図６】間欠プリント時の定着温度設定を示す図。

【図７】従来の定着装置の要部構成を示す図。

【図８】従来の定着装置におけるヒータの長手方向の位
置関係を示す図。

【図９】加圧ローラ回転後のヒータ温度の変化量を示す
図。

【図１０】低温環境下でのヒータ温度変化量を示す図。

【図１１】低温環境下でのヒータ温度の設定を示す図。

【図１２】低温環境下（１５℃）での定着性を示す図。

【図１３】プリント履歴によるリセット時間を示す図。

【図１４】プリント履歴保持中の定着温度設定を示す
図。

【符号の説明】

１像担持体（感光ドラム）２帯電手段（帯電ローラ）３レーザビーム４現像手段（現像装置）５転写手段（転写ローラ）６定着装置７クリーニング手段（クリーニング装置）１０定着部材１１加熱部材（ヒータ）１３定着フィルム１４温度検知手段（サーミスタ）２０加圧部材（加圧ローラ）３０制御手段（ＣＰＵ）Ｎ定着ニップ部Ｐ転写材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱性の定着フィルムを加圧部材により
加熱部材に押し付けて該加圧部材と前記定着フィルムと
の間に定着ニップ部を構成し、前記加圧部材の回転によ
り前記定着ニップ部にて転写材を挟持搬送しつつ前記加
熱部材の加熱により前記転写材上にトナー像を熱定着さ
せる定着装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段が検知する、前記加圧部材の回転前にお
ける前記加熱部材の温度と、前記加圧部材の回転直後に
おける前記加熱部材の温度との変化量に応じて定着温度
を決定する制御手段とを備える、ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記加圧部材の回転前
における前記加熱部材の温度と、前記加圧部材の回転直
後における前記加熱部材の温度との変化量が所定以上の
場合、定着温度を高くシフトする、ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記加圧部材の回転前
における前記加熱部材の温度と、前記加圧部材の回転直
後における前記加熱部材の温度との変化量に応じて、前
記定着装置への前記転写材の突入時間を変更するモード
を有する、ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】耐熱性の定着フィルムを加圧部材により
加熱部材に押し付けて該加圧部材と前記定着フィルムと
の間に定着ニップ部を構成し、前記加圧部材の回転によ
り前記定着ニップ部にて転写材を挟持搬送しつつ前記加
熱部材の加熱により前記転写材上にトナー像を熱定着さ
せる定着装置において、前記加熱部材の温度を検知する温度検知手段と、直前のプリント枚数に応じてプリント履歴のリセット時
間を変更する制御手段とを備える、ことを特徴とする定着装置。
【請求項５】前記プリント履歴リセット時間を、前記
温度検知手段が検知する、前記加圧部材の回転前におけ
る前記加熱部材の温度と、前記加圧部材の回転直後にお
ける前記加熱部材の温度との変化量に応じて変更する、ことを特徴とする請求項４記載の定着装置。
【請求項６】転写材上にトナー像を形成する画像形成
部と、該画像形成にて前記転写材上に転写された未定着
トナー像を熱定着させる定着装置とを備えた画像形成装
置において、前記定着装置が、請求項１、２、３、４、又は５記載の
定着装置である、ことを特徴とする画像形成装置。