JPH112988A

JPH112988A - 定着温度制御方法

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Publication number: JPH112988A
Application number: JP9153502A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Miyasaka; 裕宮坂; Naohiko Haniyu; 羽生　　直彦
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: JP3777722B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】定着ローラ１０１の通紙部に設けた温度セン
サ表面の汚れによる検知ずれに影響される事なく、温度
上昇率の高い定着ローラ１０１に対しても、定着ローラ
１０１を所定温度に制御でき、かつ、ウォーミングアッ
プ期間の延長を防止できる定着温度制御方法を提供する
ことにある。【解決手段】定着ローラ１０１の通紙部にサーミスタ
１０５を設け、定着ローラ１０１の非通紙部にサーミス
タ１０６を設け、サーミスタ１０５，１０６からの検出
結果に基づき定着ローラ１０１の加熱制御する定着温度
制御方法で、ウォームアップ中にサーミスタ１０６から
の検出温度が所定温度Ｔｓｕｂ１に達したら、ウォーム
アップを完了し、その時点のサーミスタ１０５からの検
出温度から換算した温度データを不揮発性メモリに格納
し、ウォームアップ完了以降にサーミスタ１０５からの
検出温度に基づき不揮発メモリに格納してあるＴｍａｉ
ｎ１で加熱制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写材に付着して
いる未定着トナーを加熱溶融して定着する熱ローラ方式
の定着温度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱ローラ方式の定着装置は、熱源を有す
る定着ローラと、これに圧接する圧着ローラと、定着ロ
ーラに接するクリーニング部材と、定着ローラに接する
サーミスタを備え、未定着トナーを担持した転写材が定
着ローラと圧着ローラのニップ部に通紙され、未定着ロ
ーラが加熱溶融されて転写材に定着される。一方、転写
材に定着されることなく定着ローラに付着したトナーは
クリーニング部材により除去される。また、サーミスタ
はクリーニングされた定着ローラの表面温度を測定し、
その測定結果に基づいて熱源の制御が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写材
に定着されることなく定着ローラに付着したトナーや転
写紙の紙粉等は、前述のクリーニング動作で完全に除去
できるわけでなく、除去できずにクリーニング部材の接
触部を通過したトナーや紙粉等の一部がサーミスタの検
出部に付着して堆積して、画像形成回数が増すとサーミ
スタの熱応答性が低下し、検知ずれが生じる。そのた
め、定着ローラの実際の表面温度が制御温度に比べて高
くなってしまう不具合がある。従って、定期点検時に、
サーミスタの検出部に付着、堆積したトナーや紙粉等を
清掃、除去あるいは交換等を行い、サーミスタの検知ず
れを定期的に解消している。

【０００４】図１３は定期点検前後のサーミスタの検出
出力と定着ローラの表面温度の推移を示したグラフであ
る。

【０００５】図１３（ａ）は定期点検終了直後のサーミ
スタの検出出力推移を示すグラフである。図１３（ａ）
に示すグラフは縦軸に電圧（ｖ）をとり、横軸に時間
（ｓｅｃ）をとってある。実線は定着ローラの通紙部に
設けたメインサーミスタからの検出出力を示したもので
あり、一点鎖線は定着ローラの非通紙部に設けたサブサ
ーミスタからの検出出力を示してある。サーミスタは温
度によって抵抗値が変動するためにグラフに示すような
特性となっている。時刻Ｔ₁はウォームアップ終了時刻
を示しており、かかる時刻Ｔ₁でメインサーミスタから
の出力電圧はＶｍａｉｎ１となっている。また、サブサ
ーミスタからの出力電圧は定着ローラの通紙部と非通紙
部（ローラ端部）とで温度上昇率が異なるため（通紙部
温度上昇率＞非通紙部温度上昇率）、温度Ｔｍａｉｎ１
に相当する電圧Ｖｍａｉｎ１よりも大きい電圧Ｖｓｕｂ
１となっている。

【０００６】図１３（ｂ）は定期点検終了直後の定着ロ
ーラの実際の表面温度を示すグラフである。図１３
（ｂ）に示すグラフは縦軸に温度（℃）をとり、横軸に
時間（ｓｅｃ）をとってある。実線は定着ローラの通紙
部における実際の表面温度を示したものであり、一点鎖
線は定着ローラの非通紙部における実際の表面温度を示
してある。定着ローラの通紙部における実際の表面温度
は時刻Ｔ₁でＴｍａｉｎ１に達しているが、定着ローラ
の非通紙部における実際の表面温度は時刻Ｔ₁でＴｍａ
ｉｎ１より低く、時間経過と共に表面温度Ｔｍａｉｎ１
に向かって昇温していることが分かる。これは時刻Ｔ₁
では定着ローラ端部で温度低下が生じていても、時間経
過とともにローラ表面温度がＴｍａｉｎ１に収束するた
めである。

【０００７】図１３（ｃ）は定期点検直前のサーミスタ
の検出出力推移を示すグラフである。図１３（ｃ）に示
すグラフは縦軸に電圧（ｖ）をとり、横軸に時間（ｓｅ
ｃ）をとってある。実線は定着ローラの通紙部に設けた
メインサーミスタからの検出出力を示したものであり、
一点鎖線は定着ローラの非通紙部に設けたサブサーミス
タからの検出出力を示してある。時刻Ｔ₂はウォームア
ップ終了時刻を示しており、かかる時刻でメインサーミ
スタからの出力電圧はＶｍａｉｎ２となっている。ま
た、時刻Ｔ₂のサブサーミスタからの出力電圧Ｖｓｕｂ
２は、図１３（ａ）に比較してメインサーミスタからの
出力電圧との差が小さくなっている。また、時刻Ｔ₂は
時刻Ｔ₁より遅くなっている。これは定期点検前にウォ
ーミングアップ期間が延長していることを意味する。こ
れらはメインサーミスタの検知部にトナーや紙粉等が付
着して熱応答性が低下し、検知ずれが生じたためであ
る。

【０００８】図１３（ｄ）は定期点検直前の定着ローラ
の実際の表面温度を示すグラフである。図１３（ｄ）に
示すグラフは縦軸に温度（℃）をとり、横軸に時間（ｓ
ｅｃ）をとってある。実線は定着ローラの通紙部におけ
る実際の表面温度を示したものであり、一点鎖線は定着
ローラの非通紙部における実際の表面温度を示してあ
る。定着ローラの通紙部における実際の表面温度は時刻
Ｔ₂で本来の制御温度であるＴｍａｉｎ１より高いＴｍ
ａｉｎ２に達している。また、定着ローラの非通紙部に
おける時刻Ｔ₂での実際の表面温度も時刻Ｔ₁で到達する
Ｔｓｕｂ１より高いＴｓｕｂ２に達している。また、時
間経過と共にＴｍａｉｎ２に向かって昇温していること
が分かる。

【０００９】従って、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）に示
したグラフから、メイン温度センサの検知部にトナー、
紙粉等が付着すれば、定着温度制御が正確にできない。

【００１０】前述のウォームアップ完了時のメインサー
ミスタとサブサーミスタの検知温度差はメインスイッチ
オン前の定着ローラの温度状態に影響を受け、また前記
定着ローラの温度状態は通紙時の転写材サイズ及び通紙
枚数等に応じて変化する。具体的には、大サイズの転写
材で連続して画像形成すれば、定着ローラの両端部から
の放熱が増加するため、定着ローラの非通紙部の表面温
度が定着ローラの通紙部における表面温度よりも低い状
態となる。一方、ハガキ等に代表される小サイズで連続
して画像形成すれば、定着ローラの通紙部の放熱が増加
し、それにともない定着ローラが加熱制御されるため
に、定着ローラの非通紙部の表面温度が定着ローラの通
紙部における表面温度よりも高い状態となる。このよう
な状態で、メインスイッチがオフされた場合、定着ロー
ラが十分冷えれば、ウォームアップ後の通紙部と非通紙
部との温度差に影響を及ぼさないが、定着ローラが十分
冷えていない状態で、再びウォームアップを行うと、ウ
ォームアップ後の通紙部と非通紙部との温度差に影響を
及ぼすことになる。

【００１１】一方、発熱抵抗体ローラの一例としてセラ
ミックベース上に耐熱抵抗発熱パターンを焼き付けた発
熱導体を形成し、該発熱導体をセラミックベース及び耐
熱ゴム層とで被覆した定着ローラが提案されている（特
開昭５４−３０８４１号公報、同５６−１３８７６６号
公報参照）。さらに、定着ローラの表層または表層近傍
に層状の発熱部を有する定着ローラが提案されている
（特開平３−８０２７９号公報）。抵抗発熱体は例えば
熱伝導性の良好なアルミナ等のセラミック体中に発熱導
体を埋設した構成としてあるため、ロール全面にわたっ
て温度分布を均一とすることができ、かつ、発熱抵抗体
はロール表面に近い部位に配置されていること、およ
び、従来の輻射熱により加熱する場合に比べて熱効率が
良いことから、従来の輻射熱により加熱する場合に比較
して、温度上昇率が極めて大きいので、定着可能温度に
達するまでのウォームアップ時間を短縮することができ
る。

【００１２】反面、前述してあるように発熱抵抗体は温
度上昇率が極めて大きいため、コピー期間又はアイドリ
ング期間に万一異常が生じたときに短時間で異常高温に
達してしまうという技術的課題がある。

【００１３】本発明の第１の目的は、上記に鑑み、定着
ローラの通紙部に設けた温度センサ表面の汚れによる検
知ずれに影響される事なく、定着ローラを所定温度に制
御でき、かつ、ウォーミングアップ期間の延長を防止で
きる定着温度制御方法を提供することにある。

【００１４】本発明の第２の目的は、上記に鑑み、定着
ローラの通紙部に設けた温度センサ表面の汚れによる検
知ずれに影響される事なく、温度上昇率の異なる定着ロ
ーラに対しても、定着ローラを所定温度に制御でき、か
つ、ウォーミングアップ期間の延長を防止できる定着温
度制御方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の構成
によって達成される。

【００１６】（１）定着ローラの通紙部にメイン温度
センサを設け、前記定着ローラの非通紙部にサブ温度セ
ンサを設け、当該サブ温度センサ及び前記メイン温度セ
ンサからの検出結果に基づき前記定着ローラの加熱制御
する定着温度制御方法において、ウォームアップ中に前
記サブ温度センサからの検出温度が所定温度Ｔｓｕｂ１
に達したら、ウォームアップを完了し、その時点のメイ
ン温度センサからの検出温度Ｔｍａｉｎ１をメモリ（Ｒ
ＡＭ）に格納し、ウォームアップ完了以降に前記メイン
温度センサからの検出温度に基づき前記不揮発メモリに
格納してあるＴｍａｉｎ１で加熱制御することを特徴と
する定着温度制御方法。

【００１７】（２）定着ローラの通紙部にメイン温度
センサを設け、前記定着ローラの非通紙部にサブ温度セ
ンサを設け、当該サブ温度センサ及び前記メイン温度セ
ンサからの検出結果に基づき前記定着ローラの加熱制御
する定着温度制御方法において、ウォームアップ開始時
点の前記定着ローラの表面温度が室温近傍であると判断
した場合にウォームアップ中に前記サブ温度センサから
の検出温度が所定温度Ｔｓｕｂ１に達したら、ウォーム
アップを完了し、その時点のメイン温度センサからの検
出温度Ｔｍａｉｎ１を不揮発性メモリに格納し、ウォー
ムアップ完了以降に前記メイン温度センサからの検出温
度に基づき前記不揮発メモリに格納してあるＴｍａｉｎ
１で加熱制御し、ウォームアップ開始時点の前記定着ロ
ーラの表面温度が室温近傍より高い場合は、前記不揮発
メモリに格納してあるＴｍａｉｎ１で加熱制御すること
を特徴とする定着温度制御方法。

【００１８】（３）前記定着ローラは一体的に発熱体
を有すること特徴とする（１）又は（２）に記載の定着
温度制御方法。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）本実施の形態における定着装置の概略
構成を図１を参照して説明する。

【００２０】図１は本実施の形態における熱ローラ定着
方式の定着装置の概略構成図であり、図１（ａ）は本実
施の形態における熱ローラ定着方式の定着装置の概略断
面図を示しており、図１（ｂ）は温度検知手段の設置場
所を示した斜視図である。

【００２１】本実施の形態の定着装置は、熱ローラ定着
方式によるものであり、トナー像が転写された転写材に
熱を伝達する定着ローラ１０１と定着ローラ１０１に熱
を供給するヒータ１０２と定着ローラ１０１に転写材を
押圧しながら加圧ローラ１０３と定着ローラ１０１表面
にオイルを塗布する塗布フェルト１０４と定着ローラ１
０１の温度検知するサーミスタ１０５，１０６と塗布フ
ェルト１０４により塗布されたオイルの余剰分をかきと
る定着ブレード１０７と転写材を定着ローラ１０１から
分離するための定着爪１０８とサーミスタ１０５，１０
６の検知温度を入力してヒータ１０２の通電制御及び定
着ローラ１０１の回転制御を行うＣＰＵ５とからなる。

【００２２】ヒータ１０２は発熱抵抗体の一例としてセ
ラミック基台に抵抗発熱体を印刷したセラミックヒータ
であり、定着ローラ１０１全面にわたって温度分布を均
一とすることができ、かつ、セラミックヒータはハロゲ
ンランプ等に比して発熱導体がロール表面に近い部位に
配置してあることから、従来の輻射熱により加熱する場
合に比較して、温度立ち上がり時間が極めて短いので、
定着可能温度に達するまでのウォームアップ時間を短縮
することができる。

【００２３】サーミスタ１０５，１０６は接触型のもの
であり、サーミスタ１０５は、定着ローラ１０１の中央
に配置してあり、サーミスタ１０５は請求項にいうメイ
ン温度センサに相当するものであり、サーミスタ１０６
は定着ローラ１０１の端で非通紙部（図に向かって左
側）に配置してあり、サーミスタ１０６は請求項に言う
サブ温度センサに相当する。サーミスタ１０５，１０６
は、検知温度に対して抵抗値が変化する特性を有する。
サーミスタの検知温度は予め準備してある特性に基づき
抵抗値を換算することによって得られる。

【００２４】本実施の形態の定着温度制御装置の概略構
成について図２を参照して説明する。

【００２５】図２は本実施の形態における定着温度制御
回路のブロック図である。

【００２６】本実施の形態の定着温度制御回路は、ヒー
タ１０２とトライアック２と商用交流電源３とＣＰＵ５
とトライアック駆動回路６とからなり、ＣＰＵ５の給電
指示信号によってヒータ１０２をオン／オフする制御回
路である。

【００２７】ヒータユニット１は定着ローラ１０１とヒ
ータ１０２とサーミスタ１０５，１０６等をまとめたも
のであり、ヒータ１０２は前述のようにセラミック基台
に抵抗発熱体を印刷したセラミックヒータである。サー
ミスタ１０５，１０６は定着ローラ１０１の表側に固定
され取り付けられており、定着ローラ１０１の温度状態
を検出する。サーミスタ１０５，１０６は定着ローラ１
０１に対して電気的に独立して配線しており、ヒータ１
０２は二つのコネクタで配線してある。温度検出回路
（図示せず）は、ヒータ１０２の温度変化に応じて抵抗
値が変化するサーミスタ１０５，１０６に固定抵抗（図
示せず）を直列接続して、その分圧された電位を検出し
てＣＰＵ５に送出している。

【００２８】なお、本実施の形態ではヒータ１０２がセ
ラミックヒータとして説明するが、これに限定されるも
のでなく、ハロゲンランプであってもよい。

【００２９】ヒータユニット１にはトライアック２を介
して商用交流電源３を接続してある。トライアック２は
ヒータ１０２への給電の実行と停止をスイッチングする
ものであり、スイッチングの際に発生するノイズを除去
するスパークキラー（図示せず）を設けてある。

【００３０】ＣＰＵ５は、温度検出回路からの出力電圧
を参照しながら、サーミスタ１０５，１０６での検出温
度が制御温度よりも低ければ、給電信号をオンし、サー
ミスタでの検出温度が制御温度よりも高ければ、給電信
号をオフするものである。

【００３１】ＩＰ２はＡ／Ｄ入力ポートであり、入力さ
れたアナログ電圧を内部でデジタル値に変換して読み事
ができる。ＣＰＵ５は内蔵メモリにサーミスタ出力を温
度換算したデータを書き込んである。従って、ＣＰＵ５
は、Ａ／Ｄ入力ポートＩＰ２の値と内蔵メモリのデータ
を比較することにより、定着ローラ１０１の温度を精度
良く検出することができる。なお、ＣＰＵ５は外付けの
不揮発ＲＡＭ（図示せず）を備えている。

【００３２】ＯＰ１は出力ポートである。ヒータ１０２
のオン／オフの最小単位は商用交流電源３が５０Ｈｚな
ら１０ｍｓとなり、商用交流電源３が６０Ｈｚなら８ｍ
ｓとなる。

【００３３】トライアック駆動回路６は、ＣＰＵ５から
の給電信号に基づいてトライアック２をＯＮ／ＯＦＦ制
御するものである。

【００３４】次に本実施の形態の定着温度制御回路にお
ける制御動作について図８を参照して説明する。

【００３５】図８は本実施の形態の定着温度制御回路の
各部信号を示したタイムチャートである。

【００３６】商用交流電源３は、図８（ａ）に示すよう
に常に一定周期のｓｉｎ波で表される。先ず、電源投入
されると、ＣＰＵ５はウォームアップ状態に設定する。
これにより給電指示信号が図８（ｂ）に示すようにオン
され、図８（ｃ）に示すようにヒータ１０２に給電され
ると図８（ｄ）に示すようにヒータの表面温度を上昇さ
せる。この期間は「ウォームアップ状態」と呼ばれ、記
録動作のための前段階として位置づけられる記録動作の
準備期間となる。

【００３７】このウォームアップ状態を経て定着ローラ
１０１の表面温度が制御点温度に達すると、図８（ｂ）
に示すようにヒータへの給電はオフされ、図８（ｄ）に
示すように定着ローラ１０１の温度が再び制御点温度を
下回ると、図８（ｂ）に示すようにヒータへの給電をオ
ンして常に設定される一定温度にキープする。

【００３８】次に図３〜図６を参照して本実施の形態の
定着温度制御回路の詳細な動作を説明する。

【００３９】本制御プログラムは、タスク形式であり、
一つの独立した制御プログラムが複数集まった集合体で
構成してある。細分化された各プログラムを機能別にま
とめ一つのタスクを形成している。かかる幾つかのタス
クをモニタタスクコントロールと呼ばれるモニタプログ
ラムにより必要に応じて呼び出し、必要な量のプログラ
ムを実行し終了する。つまり、時間的に少しの量のプロ
グラム実行を一単位とし、複数のタスクを次々に処理す
る。従って、ミクロ的には一つのプログラム実行を行う
のであるが、マクロ的には、各タスクを並列処理してい
ることになる。

【００４０】図３は本実施の形態の定着装置を採用した
画像形成装置の制御動作を示すフローチャートである。

【００４１】電源が投入されると、ＣＰＵ５はイニシャ
ル処理を実行する（ステップ１）。これにより、メモ
リ、駆動入出力系のリセットや定着温度のモニタ等を実
行する。

【００４２】ＣＰＵ５はウォームアップが完了したか否
かを確認する（ステップ２）。ＣＰＵ５はウォームアッ
プの完了を確認すれば、コピーボタンのオンを確認する
（ステップ３）。ＣＰＵ５はコピーボタンのオンを確認
すれば、コピー処理を実行する（ステップ４）。これに
より、駆動モータのオン／オフ制御や給紙のオン／オフ
制御、帯電のオン／オフ制御、現像バイアスのオン／オ
フ制御、転写／分離等のオン／オフ制御、光学露光系の
制御等がなされる。

【００４３】図４は定着温度処理タスクを示すフローチ
ャートである。

【００４４】定着温度処理タスクはモニタプログラムに
より３５０ｍｓｅｃ毎に呼び出されて起動される。

【００４５】定着温度処理タスクが起動されると、ＣＰ
Ｕ５は通紙部に設けられたサーミスタ１０５の検出結果
から定着ローラ１０１の通紙部温度に換算したデータを
Ｔｍａｉｎに格納する（ステップ１１）。ここで、Ｔｍ
ａｉｎに格納されるデータはウォームアップ初期の定着
温度を含むリアルタイムに読み込まれたデータである。
ＣＰＵ５は非通紙部に設けられたサーミスタ１０６の検
出結果から定着ローラ１０１の非通紙部温度に換算した
データをＴｓｕｂに格納する（ステップ１２）。ここ
で、Ｔｓｕｂに格納されるデータはウォームアップ初期
の定着温度を含むリアルタイムに読み込まれたデータで
ある。ＣＰＵ５はウォームアップ完了フラグがオンであ
るか否かを確認する（ステップ１３）。ＣＰＵ５は、ス
テップ１３でウォームアップ完了フラグがオフであると
判断すれば、ウォームアップ中の定着駆動処理タスクを
起動する（ステップ１４）。ＣＰＵ５は、ステップ１３
でウォームアップ完了フラグがオンであると判断すれ
ば、ウォームアップ後の定着駆動処理タスクを起動する
（ステップ１５）。

【００４６】図５はウォームアップ中の定着駆動処理タ
スクを示すフローチャートである。

【００４７】ＣＰＵ５が図４に示すステップ１４でウォ
ームアップ中の定着駆動処理タスクを起動すれば、Ｔｓ
ｕｂ＜Ｔｓｕｂ１であるか否かを判断する（ステップ１
４１）。ここでＴｓｕｂ１はウォームアップ中の定着駆
動オン／オフ状態を決定するサーミスタ１０６用の制御
温度データである。

【００４８】ＣＰＵ５は、ステップ１４１でＴｓｕｂ＜
Ｔｓｕｂ１であると判断すれば、定着駆動をオンにする
（ステップ１４２）。

【００４９】ＣＰＵ５は、ステップ１４１でＴｓｕｂ≧
Ｔｓｕｂ１あると判断すれば、定着駆動をオフにし（ス
テップ１４３）、ウォームアップ完了フラグをオンに
し、ＲＡＭのＭＥＭ（Ｔｍａｉｎ１）に前述したサーミ
スタ１０５の検出結果Ｔｍａｉｎの値を格納し（ステッ
プ１４４）、ウォームアップ中の定着駆動処理タスクを
終了する（ステップ１４５）。また、前記ＲＡＭのＭＥ
Ｍ（Ｔｍａｉｎ１）は不揮発性のＲＡＭであってもよ
い。

【００５０】図６はウォームアップ後の定着駆動処理タ
スクを示すフローチャートである。

【００５１】ＣＰＵ５が図４に示すステップ１５でウォ
ームアップ後の定着駆動処理タスクを起動すれば、Ｔｍ
ａｉｎ＜ｍｅｍ（Ｔｍａｉｎ１）であるか否かを判断す
る（ステップ１５１）。ここでｍｅｍ（Ｔｍａｉｎ１）
は前述したステップ１４４で記憶されたウォームアップ
完了時の通紙部に設けたサーミスタ１０５からの検出デ
ータである。

【００５２】ＣＰＵ５は、ステップ１５１でＴｍａｉｎ
＜ｍｅｍ（Ｔｍａｉｎ１）であると判断すれば、定着駆
動をオンにする（ステップ１５２）。

【００５３】ＣＰＵ５は、ステップ１５１でＴｍａｉｎ
≧ｍｅｍ（Ｔｍａｉｎ１）であると判断すれば、定着駆
動をオフにし（ステップ１５３）、ウォームアップ完了
フラグをオンにする（ステップ１５４）。

【００５４】図７は本実施の形態における定期点検前の
ウォームアップ中のサーミスタ検出出力の推移と定着ロ
ーラ１０１の表面温度推移を示したグラフである。

【００５５】図７（ａ）は定期点検前のウォームアップ
中のサーミスタ検出出力の推移を示すグラフである。図
７（ａ）に示すグラフは縦軸に電圧（ｖ）をとり、横軸
に時間（ｓｅｃ）をとってある。実線は定着ローラ１０
１の通紙部に設けたメインサーミスタからの検出出力推
移を示したものであり、一点鎖線は定着ローラ１０１の
非通紙部に設けたサブサーミスタからの検出出力推移を
示してある。ＣＰＵ５はサーミスタ１０６からの検出結
果が所定値Ｖｓｕｂ１（定期点検直後と同じ値）に達し
た場合にウォームアップを終了するため、ウォームアッ
プ終了時刻は定期点検直後のウォームアップ終了時刻Ｔ
₁と同じ時刻となる。また時刻Ｔ₁におけるサーミスタ１
０５からの検出結果はＶｍａｉｎ１となっていて、これ
も定期点検直後のウォームアップ時点のサーミスタ１０
５からの検出値と同じ値である。

【００５６】図７（ｂ）は定期点検直前の定着ローラ１
０１の実際の表面温度推移を示すグラフである。図７
（ｂ）に示すグラフは縦軸に温度（℃）をとり、横軸に
時間（ｓｅｃ）をとってある。実線は定着ローラ１０１
の通紙部における実際の表面温度を示したものであり、
一点鎖線は定着ローラ１０１の非通紙部における実際の
表面温度を示してある。定着ローラ１０１の通紙部にお
ける実際の表面温度は時刻Ｔ₁以降で定期点検直後の制
御温度Ｔｍａｉｎ１と同じ温度で制御されており、ま
た、定着ローラ１０１の非通紙部における実際の表面温
度も時刻Ｔ₁で定期点検直後のウォームアップ終了時の
温度Ｔｓｕｂ１になっている。

【００５７】このように本実施の形態によれば、定期点
検直前でメインサーミスタの検知部に付着したトナー、
紙粉等による検知ずれに感度低下に影響されることな
く、ウォームアップ時間を延長させることもない。従っ
て、定着ローラ１０１の実温度を所定温度に制御でき、
高温オフセットを防止でき、安全性も高くできる。

【００５８】（実施の形態２）本実施の形態は、前述し
た実施の形態１とほぼ同様の装置構成で、かつ同様の回
路構成であるので、同一構成については同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。本実施の形態の定着温度制御
回路の動作は、実施の形態１と異なるので、図９〜図１
２を参照して説明する。

【００５９】定着ローラ１０１の表面温度が環境温度付
近まで冷えた状態から定着温度制御を実行すれば、実施
の形態１で十分に対応できる。しかしながら、上述して
あるように大サイズの転写材で連続して画像形成すれ
ば、定着ローラ１０１端部からの放熱が中央部に比べて
増加するために、定着ローラ１０１の非通紙部の表面温
度が定着ローラ１０１の通紙部の表面温度よりも低い状
態となる。一方、ハガキ等に代表される小サイズで連続
して画像形成すれば、定着ローラ１０１の非通紙部から
放熱が少なくなるために、定着ローラ１０１の非通紙部
の表面温度が定着ローラ１０１の通紙部における表面温
度よりも高い状態となり、これらの状態でメインスイッ
チがオフされ、定着ローラ１０１が十分冷えない状態
で、再び、メインスイッチがオンされると、前述した定
着ローラ１０１の温度分布の影響を受けやすく、定着ロ
ーラ１０１の温度制御が正確に行われにくく、これらの
状態に影響を受けない給電制御が必要である。

【００６０】図９は本実施の形態の定着装置を採用した
画像形成装置の制御動作を示すフローチャートである。

【００６１】電源が投入されると、ＣＰＵ５はイニシャ
ル処理を実行する（ステップ３１）。これにより、メモ
リ、駆動入出力系のリセット等を実行する。

【００６２】ＣＰＵ５はサーミスタ１０５の検出結果か
ら定着ローラ１０１の通紙部の温度に換算したデータを
Ｔｍａｉｎ０に格納する（ステップ３２）。ここで、Ｔ
ｍａｉｎ０に格納されるデータはパワーオン時に読み込
まれたデータである。

【００６３】ＣＰＵ５はＴｍａｉｎ０≦５０℃かつＴｓ
ｕｂ０≦５０℃であるか否かを確認する（ステップ３
３）。ＣＰＵ５は、ステップ３３でＴｍａｉｎ０＜５０
℃かつＴｓｕｂ０≦５０℃であると判断すれば、ＡＳＡ
フラグをオン゛１゛にする（ステップ３４）。ＣＰＵ５
は、ステップ３３でＴｍａｉｎ０＞５０℃またはＴｓｕ
ｂ０＞５０℃であると判断すれば、ＡＳＡフラグをオフ
゛０゛にする（ステップ３５）。なお、ここでは、サー
ミスタ１０５、１０６からの検出データで定着ローラ１
０１が冷えているか否かを判断したが、サーミスタ１０
５、またはサーミスタ１０６からの単独の検出データで
判断しても良い。また、前述したサーミスタ１０５，１
０６の二つに限る必要もない。なお、機内温度センサを
サーミスタ１０５、１０６等と併用してもよい。

【００６４】ＣＰＵ５は、ステップ３４又はステップ３
５に続いて定着温度処理タスクを起動する（ステップ３
６）。

【００６５】ＣＰＵ５はウォームアップが完了したか否
かを確認する（ステップ３７）。ＣＰＵ５はウォームア
ップの完了を確認すれば、コピーボタンのオンを確認す
る（ステップ３８）。ＣＰＵ５はコピーボタンのオンを
確認すれば、コピー処理を実行する（ステップ３９）。
これにより、駆動モータのオン／オフ制御や給紙のオン
／オフ制御、帯電のオン／オフ制御、現像バイアスのオ
ン／オフ制御、転写／分離等のオン／オフ制御、光学露
光系の制御等がなされる。

【００６６】図１０は定着温度処理タスクを示すフロー
チャートである。

【００６７】定着温度処理タスクはモニタプログラムに
より３５０ｍｓｅｃ毎に呼び出されて起動される。

【００６８】定着温度処理タスクが起動されると、ＣＰ
Ｕ５はサーミスタ１０５の検出結果から定着ローラ１０
１の通紙部の温度に換算したデータをＴｍａｉｎに格納
する（ステップ４１）。ここで、ＲＡＭのＴｍａｉｎに
格納されるデータはウォームアップ初期の定着温度を含
むリアルタイムに読み込まれたデータである。ＣＰＵ５
はサーミスタ１０６の検出結果から定着ローラ１０１の
非通紙部の温度に換算したデータをＲＡＭのＴｓｕｂに
格納する（ステップ４２）。ここで、ＲＡＭのＴｓｕｂ
に格納されるデータはウォームアップ初期の定着温度を
含むリアルタイムに読み込まれたデータである。ＣＰＵ
５はウォームアップ完了フラグがオンであるか否かを確
認する（ステップ４３）。ＣＰＵ５は、ステップ４３で
ウォームアップ完了フラグがオンであると判断すれば、
定着冷えていないときの定着駆動処理タスクを起動する
（ステップ４６）。ＣＰＵ５は、ステップ４３でウォー
ムアップ完了フラグがオフであると判断すれば、ＡＳＡ
フラグ＝１（オン状態）であるか否かを判断する（ステ
ップ４４）。

【００６９】ＣＰＵ５は、ステップ４４でＡＳＡフラグ
＝１（オン状態）でないと判断すれば、定着冷えていな
いときの処理タスクを起動する（ステップ４６）。

【００７０】ＣＰＵ５は、ステップ４４でＡＳＡフラグ
＝１（オン状態）であると判断すれば、定着冷えている
ときの処理タスクを起動する（ステップ４５）。

【００７１】図１１は定着冷えているときの処理タスク
を示すフローチャートである。

【００７２】ＣＰＵ５は、図１０に示すステップ４４で
定着冷えているときの処理タスクを起動すれば、Ｔｓｕ
ｂ＜Ｔｓｕｂ１であるか否かを判断する（ステップ４５
１）。ここでＴｓｕｂはサーミスタ１０６からリアルタ
イムに検出された温度データで、Ｔｓｕｂ１は定着ロー
ラ１０１が冷えているときからのウォームアップ中の定
着駆動オン／オフ状態を決定するサーミスタ１０６用の
制御温度データである。

【００７３】ＣＰＵ５は、ステップ４５１でＴｓｕｂ＜
Ｔｓｕｂ１であると判断すれば、定着駆動をオンにする
（ステップ４５２）。

【００７４】ＣＰＵ５は、ステップ４５１でＴｓｕｂ≧
Ｔｓｕｂ１あると判断すれば、定着駆動をオフにし（ス
テップ４５３）、ウォームアップ完了フラグをオンに
し、不揮発性のＳＲＡＭ１（Ｔｍａｉｎ１）にＴｍａｉ
ｎの値を格納する（ステップ４５４）。

【００７５】図１２は定着冷えていないときの処理タス
クを示すフローチャートである。

【００７６】ＣＰＵ５は、図１０に示すステップ４６で
定着冷えているときの処理タスクを起動すれば、Ｔｍａ
ｉｎ＜ＳＲＡＭ１（Ｔｍａｉｎ１）であるか否かを判断
する（ステップ４６１）。ここで、Ｔｍａｉｎはサーミ
スタ１０５からリアルタイムに検出される温度データ
で、不揮発性ＳＲＡＭ（Ｔｍａｉｎ１）は定着ローラ１
０１が冷えている状態からウォームアップを開始したと
きの、ウォームアップ完了時点のサーミスタ１０５から
の検出温度データである。

【００７７】ＣＰＵ５は、ステップ４６１でＴｍａｉｎ
＜ＳＲＡＭ１（Ｔｍａｉｎ１）であると判断すれば、定
着駆動をオンにする（ステップ４６２）。

【００７８】ＣＰＵ５は、ステップ４６１でＴｍａｉｎ
≧ＳＲＡＭ１（Ｔｍａｉｎ１）であると判断すれば、定
着駆動をオフにし（ステップ４６３）、ウォームアップ
完了フラグをオンにする（ステップ４６４）。

【００７９】本実施の形態によれば、定期点検直前でメ
インサーミスタの検知部に付着したトナーや紙粉等によ
るサーミスタ１０５の熱応答性低下による検知ずれやメ
インスイッチ投入前後の定着ローラ１０１の温度分布に
影響されることなく、定期点検直前まで、定着ローラ１
０１を正確に温度制御でき、またウォームアップ時間を
延長させることもない。従って、高温オフセットを防止
でき、安全性も高くできる。

【００８０】なお、上述してある本実施の形態では発熱
抵抗体の例としてセラミックヒータを用いて定着ローラ
１０１として説明してあるが、これに限定するものでな
く、図１４に示すような定着ローラ１０１であってもよ
い。図１４は本実施の形態において定着ローラ１０１の
他の例を示す断面図である。

【００８１】２１は金属製の芯金であり、２２は絶縁体
層であり、２３はエポキシ系プライマを伴って嵌着した
後に焼成した抵抗発熱体層であり、２４は離型材料とし
てのＰＦＡチューブである（特開平３−８０２７９号公
報参照）。

【００８２】なお、ハロゲンランプを熱源とする定着ロ
ーラ１０１であってもよい。

【００８３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、上記構成を備
えることにより、定着ローラの通紙部に設けた温度セン
サ表面の汚れによる検知ずれに影響される事なく、定着
ローラを所定温度に制御でき、かつ、ウォームアップ時
間の延長もないので、高温オフセット防止や安全性の面
で優れる。

【００８４】請求項２に記載の発明は、上記構成を備え
ることにより、電源投入時の定着ローラの表面温度分布
や定着ローラの通紙部に設けた温度センサ表面の汚れに
よる検知ずれに影響されることなく、定着ローラを所定
温度に制御できる。

【００８５】請求項３に記載の発明は、上記構成を備え
ることにより、定着ローラの通紙部に設けた温度センサ
表面の汚れによる検知ずれに影響される事なく、定期点
検直前まで定着ローラを正確に温度制御でき、また、温
度上昇率の高い定着ローラに対して、高温オフセットを
防止でき、安全性も優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における熱ローラ定着方式の定着
装置の概略構成図である。

【図２】本実施の形態における定着温度制御回路のブロ
ック図である。

【図３】本実施の形態の定着装置を採用した画像形成装
置の制御動作を示すフローチャートである。

【図４】定着温度処理タスクを示すフローチャートであ
る。

【図５】ウォームアップ中の定着駆動処理タスクを示す
フローチャートである。

【図６】ウォームアップ後の定着駆動処理タスクを示す
フローチャートである。

【図７】本実施の形態における定期点検前のウォームア
ップ中のサーミスタ検出出力推移と定着ローラ１０１の
表面温度推移を示したグラフである。

【図８】本実施の形態の定着温度制御回路の各部信号を
示したタイムチャートである。

【図９】本実施の形態の定着装置を採用した画像形成装
置の制御動作を示すフローチャートである。

【図１０】定着温度処理タスクを示すフローチャートで
ある。

【図１１】定着冷えているときの処理タスクを示すフロ
ーチャートである。

【図１２】定着冷えていないときの処理タスクを示すフ
ローチャートである。

【図１３】定期点検前後のサーミスタの検出出力と定着
ローラ１０１の表面温度との関係を示したグラフであ
る。

【図１４】本実施の形態において定着ローラの他の例を
示す断面図である。

【符号の説明】

５ＣＰＵ１０１定着ローラ１０２ヒータ１０３圧着ローラ１０５，１０６サーミスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着ローラの通紙部にメイン温度センサ
を設け、前記定着ローラの非通紙部にサブ温度センサを
設け、当該サブ温度センサ及び前記メイン温度センサか
らの検出結果に基づき前記定着ローラの加熱制御する定
着温度制御方法において、ウォームアップ中に前記サブ
温度センサからの検出温度が所定温度Ｔｓｕｂ１に達し
たら、ウォームアップを完了し、その時点のメイン温度
センサからの検出温度Ｔｍａｉｎ１をメモリ（ＲＡＭ）
に格納し、ウォームアップ完了以降に前記メイン温度セ
ンサからの検出温度に基づき前記不揮発メモリに格納し
てあるＴｍａｉｎ１で加熱制御することを特徴とする定
着温度制御方法。
【請求項２】定着ローラの通紙部にメイン温度センサ
を設け、前記定着ローラの非通紙部にサブ温度センサを
設け、当該サブ温度センサ及び前記メイン温度センサか
らの検出結果に基づき前記定着ローラの加熱制御する定
着温度制御方法において、ウォームアップ開始時点の前
記定着ローラの表面温度が室温近傍であると判断した場
合にウォームアップ中に前記サブ温度センサからの検出
温度が所定温度Ｔｓｕｂ１に達したら、ウォームアップ
を完了し、その時点のメイン温度センサからの検出温度
Ｔｍａｉｎ１を不揮発性メモリに格納し、ウォームアッ
プ完了以降に前記メイン温度センサからの検出温度に基
づき前記不揮発メモリに格納してあるＴｍａｉｎ１で加
熱制御し、ウォームアップ開始時点の前記定着ローラの
表面温度が室温近傍より高い場合は、前記不揮発メモリ
に格納してあるＴｍａｉｎ１で加熱制御することを特徴
とする定着温度制御方法。
【請求項３】前記定着ローラは一体的に発熱体を有す
ること特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着温
度制御方法。