JPH11338289A

JPH11338289A - 定着装置

Info

Publication number: JPH11338289A
Application number: JP14439498A
Authority: JP
Inventors: Eiji Okabayashi; 英二岡林; Yusuke Morigami; 祐介森上; Takashi Isogai; 崇磯貝; Takashi Yamada; 貴山田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】カラー定着装置の定着ローラ表面の温度が、
連続通紙時に低下することを防ぎ、一貫して高光沢にカ
ラー画像を定着させる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置に定着ローラ３１もしくは加圧
ローラ３５の少なくとも一方と接触し、前記定着ローラ
３１もしくは前記加圧ローラ表面を加熱する少なくとも
一つの補助加熱ローラ３０と、前記定着ローラ３１と、
前記加圧ローラ３５と、前記加熱手段と、前記補助加熱
ローラとを制御する定着制御手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の複写
機またはプリンタに備えられる定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コピー機など、電子写真式の画像形成装
置には、記録紙上に保持された未定着のトナーを、記録
紙上に定着させる定着装置が設けられている。

【０００３】この定着装置は、定着ローラと、定着ロー
ラと当接して回転する加圧ローラとを備えている。この
定着ローラおよび加圧ローラの少なくとも一方には、ト
ナーを加熱溶融するヒータが内蔵されており、定着ロー
ラと加圧ローラとが接触する部分（ニップ部）で、ヒー
タが発する熱によって記録紙上のトナーを溶融すると共
に加圧して記録紙上に定着する。また、このような定着
装置には、記録紙をニップ部へ自動的に連続して通紙す
ることができる自動搬送部が備えられている。

【０００４】通紙が開始（すなわち定着開始）すると、
トナーを熱溶融するために定着ローラ表面から熱が奪わ
れる。このとき、定着ローラ表面には内蔵されたヒータ
によって熱が供給され、トナー溶融のために奪われた熱
が補われており、定着ローラ表面の温度は一定に保たれ
ている。

【０００５】ところで、近年では、カラー画像を形成で
きる電子写真式のカラー画像形成装置が一般的に使用さ
れている。カラー画像形成装置に備えられる定着装置の
定着ローラ表面には、トナーを均一に溶融し、画像の光
沢度を高めるために表面が鏡面であって、しかも弾性体
であることが要求される。そのためにカラー画像形成装
置に備えられる定着ローラ表面には、一般的にシリコン
ゴムが設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着ロ
ーラ表面に設けられるシリコンゴムには、画像を高画質
に仕上げるために約１〜３ｍｍの厚さが必要であり、し
かもシリコンゴムは、比較的熱伝導の低い部材である。
よって、ローラ内部のヒータから定着ローラ表面への熱
伝導は良好とは言い難く、ヒータの加熱から実際に定着
ローラ表面が昇温するまでに比較的時間がかかってい
た。

【０００７】よって、例えば定着開始直後に定着を行な
うことによる定着ローラ表面の温度低下を防ぐためにヒ
ータによる加熱を行なうが、定着ローラ表面に熱が伝わ
るまでの時間が長く、その間はローラ表面温度が低下し
てしまう。定着時のローラ表面の温度は、プリントされ
た画像の光沢を左右する重要な要素であって、カラー画
像の定着には特に画質に大きな影響を与えている。よっ
て、シリコンゴムローラ表面の温度が低下することは、
連続通紙で形成されるカラー画像の画質の低下やばらつ
きを生じさせる可能性がある。

【０００８】なお、定着に関するエネルギー不足は、ヒ
ータにより多くの電力を供給できるよう画像形成装置を
構成すれば避けることも可能である。しかし、ヒータへ
の供給電力は、画像形成装置の供給電源により制限され
ており、より大きな電力を供給することは難しい場合が
多く、、また、芯金とシリコンゴムの許容界面温度から
も制限される。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みて行われた
ものであって、定着装置の定着ローラ表面の温度が、連
続通紙時に低下することを防ぎ、一貫して高光沢に画像
を定着させる定着装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
電子写真式の画像形成装置において、トナーを加熱溶融
することによりシート上に定着する定着装置であって、
定着回転体と、定着回転体と協働してトナーをシート上
に定着する加圧ローラと、前記定着回転体、前記加圧ロ
ーラの少なくともいずれか一方に備えられる加熱手段
と、前記定着回転体もしくは前記加圧ローラの少なくと
も一方と接触し、前記定着回転体もしくは前記加圧ロー
ラ表面を加熱する少なくとも一つの補助加熱ローラと、
前記定着回転体と、前記加圧ローラと、前記加熱手段
と、前記補助加熱ローラとを制御する定着制御手段とを
有することを特徴とするものである。

【００１１】このように構成することによって、定着回
転体あるいは加圧ローラに備えられる加熱手段の他に補
助加熱ローラを設け、定着回転体もしくは加圧ローラ表
面を直接加熱することができる。よって、定着回転体も
しくは加圧ローラ表面の温度低下を防ぐことができる。

【００１２】請求項２記載の定着装置は、前記補助加熱
ローラが、前記定着回転体に離型剤を塗布する離型剤塗
布ローラを兼ねることを特徴とするものである。

【００１３】このように構成することによって、離型剤
塗布ローラを備えた定着装置に対して別個に補助加熱ロ
ーラを設ける必要をなくし、部品点数の増加を抑えるこ
とができる。よって、定着装置の構成を複雑化すること
なく、しかも設計の変更を最小限にすることができる。

【００１４】請求項３記載の定着装置は、前記補助加熱
ローラが、前記定着回転体を清掃するクリーニングロー
ラを兼ねることを特徴とするものである。

【００１５】このように構成することによって、クリー
ニングローラを備える定着装置に対して補助加熱ローラ
を別個に設ける必要をなくし、部品点数の増加を抑える
ことができる。よって、定着装置の構成を複雑化するこ
となく、しかも設計の変更を最小限にすることができ
る。

【００１６】請求項４記載の発明は、前記定着制御手段
は、クリーニングローラを兼ねる前記補助加熱ローラの
温度を検出するセンサをさらに有し、クリーニングロー
ラを兼ねる前記補助加熱ローラが所定の温度以下である
ときには、クリーニングローラを兼ねる前記補助加熱ロ
ーラの回転を禁止することを特徴とするものである。

【００１７】このように構成することによって、クリー
ニングローラに付着しているトナーなどが温度低下のた
めに粘着性を失い、クリーニングローラが回転すること
によって落下することを防ぐことができる。よって、ク
リーニングローラから落下したトナーによるオフセット
を防止することができる。

【００１８】請求項５記載の発明は、前記補助加熱ロー
ラは、接触する前記定着回転体もしくは前記加圧ローラ
よりも高い熱伝導率を有することを特徴とするものであ
る。

【００１９】このように構成することによって、補助加
熱ローラによる定着回転体あるいは加圧ローラの加熱を
効率良く行えるようになる。また、補助加熱ローラに供
給する電力を抑えながら、ローラ加熱の効果を高めるこ
とができる。

【００２０】請求項６記載の発明は、前記補助加熱ロー
ラは、接触する前記定着回転体もしくは前記加圧ローラ
よりも大きい熱容量を有することを特徴とするものであ
る。

【００２１】このように構成することによって、補助加
熱ローラは、いったん十分に加熱された後冷めにくい構
成とし、温度変化を小さくすることができる。

【００２２】請求項７記載の発明は、前記補助加熱ロー
ラは、芯金上に複数の弾性部材を多層に設けてなり、前
記複数の弾性部材は、上層に設けられる弾性部材がより
下層に設けられる弾性部材よりも高い熱伝導率を有する
ことを特徴とするものである。

【００２３】このように構成することによって、補助加
熱ローラの熱が、下層の弾性部材に蓄熱されて冷めにく
くなる。また、下層の弾性部材に蓄熱された熱は、上層
の弾性体を介して効率良く補助加熱ローラ表面に移動
し、補助加熱ローラ表面の温度を高めることができる。
よって、補助加熱ローラと接触するローラを効率良く昇
温し、しかも冷めにくい補助加熱ローラを実現すること
ができる。

【００２４】請求項８記載の発明は、前記定着制御手段
は、定着開始のためのウォーミングアップ時には前記補
助加熱ローラの温度を定着時の前記補助加熱ローラ表面
の温度である定着温度よりも高温に保ち、定着の開始時
には前記補助加熱ローラの温度を前記定着温度にするこ
とを特徴とするものである。

【００２５】このように構成することによって、定着開
始直後の定着回転体表面あるいは加圧ローラ表面に通常
よりも多量の熱を供給することができる。よって、定着
開始直後に起こる定着回転体表面の温度低下を防ぎ、画
像を常に一定の光沢にすることができる。

【００２６】請求項９記載の発明は、前記定着制御手段
は、定着開始時には前記補助加熱ローラ表面の温度を前
記定着温度よりも高温にし、前記画像形成装置が所定の
条件を満たした後は前記補助加熱ローラ表面の温度を前
記定着温度にすることを特徴とするものである。

【００２７】このように構成することによって、定着開
始直後に起こる定着回転体表面の温度低下を防ぐと共
に、所定の条件により定着回転体表面の温度低下が起こ
らないと判断されると、補助加熱ローラの温度を定着温
度に戻すことができる。よって、定着回転体の温度低下
が起こる時にだけ補助加熱ローラに通電して定着装置の
電力の消費を抑えることができる。

【００２８】請求項１０記載の発明は、前記所定の条件
は、定着開始から経過した時間で決定することを特徴と
するものである。

【００２９】このように構成することによって、所定の
条件が満されたか否かをタイマなどの比較的簡易な構成
で判断することができる。よって、本発明の定着装置を
比較的簡易な構成で実現することができる。

【００３０】請求項１１記載の発明は、前記所定の条件
は、定着を行なった回数で決定することを特徴とするも
のである。

【００３１】このように構成することによって、所定の
条件が満されたか否かをカウンタなどの比較的簡易な構
成で判断することができる。よって、本発明の定着装置
を比較的簡易な構成で実現することができる。

【００３２】請求項１２記載の発明は、前記所定の条件
は、定着を行なった回数と、定着が行なわれるシートの
坪量とに基づいて決定することを特徴とするものであ
る。

【００３３】このように構成することによって、所定の
条件が満されたか否かを定着を行った回数、さらにはシ
ートの坪量までも考慮して判断することができる。よっ
て、補助加熱ローラを定着温度にするタイミングをより
正確に判断することができる。

【００３４】請求項１３記載の発明は、前記定着制御手
段は、前記補助加熱ローラと接触するローラの温度を検
出するセンサをさらに有し、前記補助加熱ローラと接触
するローラの温度が定着時の前記補助加熱ローラ表面の
温度である定着温度に不足した場合には、前記定着温度
の不足分を補って、前記補助加熱ローラ表面の温度を前
記定着温度よりも高温にすることを特徴とするものであ
る。

【００３５】このように構成することによって、定着回
転体の温度の不足分を補うように補助加熱ローラの温度
を調整することができる。よって、定着回転体表面の温
度を常に一定に保つことができ、画像を常に一定の光沢
にすることができる。

【００３６】請求項１４記載の発明は、前記定着制御手
段は、定着開始のためのウォーミングアップ時には、前
記加熱手段と前記補助加熱ローラとに供給する総電力を
前記補助加熱ローラよりも前記加熱手段に多く分配し、
定着時には、前記加熱手段よりも前記補助加熱ローラに
多く分配することを特徴とするものである。

【００３７】このように構成することによって、ウォー
ミングアップ時にはより蓄熱に時間がかかる定着回転体
により多くの熱を供給し、定着時には、短時間で定着回
転体表面を加熱できる補助加熱ローラにより多くの熱を
供給し、より熱容量の大きな定着回転体への熱供給量を
低減することができる。よって、定着回転体、補助加熱
ローラへ供給する熱の総量を増やすことなく、定着回転
体の加熱効率を高めることができる。

【００３８】請求項１５記載の発明は、前記補助加熱ロ
ーラは、接触するローラから離れる退避機構を有し、画
像形成装置が印字中でない場合には、前記定着回転体ま
たは前記加圧ローラの少なくともいずれか一方から退避
することを特徴とするものである。

【００３９】このように構成することによって、画像形
成装置が印字中でない、すなわち、印字の待機中やウォ
ーミングアップ時などの定着が不必要であるときには、
補助加熱ローラを接触するローラから離すことができ
る。よって、補助加熱ローラ温度が高温でもローラ表面
のシリコンゴムが熱劣化することを防ぐことができる。

【００４０】請求項１６記載の発明は、前記補助加熱ロ
ーラは、前記画像形成装置が印字中であって、しかも加
圧ローラ、定着回転体の少なくとも一方の温度が、前記
定着温度よりも低温になった場合に前記定着回転体、前
記加圧ローラの少なくともいずれか一方と接触すること
を特徴とするものである。

【００４１】このように構成することによって、定着回
転体または加圧ローラの温度が定着温度以下になった場
合にのみ補助加熱ローラを定着回転体または加圧ローラ
と接触させることができる。よって、補助加熱ローラと
接触するローラの加熱時間をより短縮し、ローラ表面の
シリコンゴムが熱劣化することを防ぐことができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。

【００４３】なお、ここで述べる実施の形態は、いずれ
も本発明の定着装置を電子写真式のフルカラープリンタ
に適用した例を挙げて説明するものとする。

【００４４】《実施の形態１》図１は、本発明の定着装
置を組み込んだフルカラープリンタ１１を示す概略構成
図である。

【００４５】図１に示されるフルカラープリンタ１１
は、像担持体としての感光体ドラム１２と、レーザ発生
器１４とを備え、矢印方向に回転する感光体ドラム１２
の周辺には、感光体ドラム１２の外周面を帯電する帯電
装置１３と、第１〜第４の現像器１５、１６、１７、１
８を備えた現像装置７５と、転写ベルト１９と、感光体
ドラム１２上の残留トナーを除去する図示しないクリー
ニング装置と、フルカラープリンタ１１内の温度を検出
する機内温度検出センサＴＳと、が配置されている。レ
ーザ発生器１４は、画像の形成に関する制御を行うコン
ピュータなどから送られてくる画像信号のレベルに応じ
て半導体レーザを駆動変調する。レーザ光は、図示しな
いポリゴンミラー、ｆ−θレンズおよび折返ミラーなど
を経由し、帯電装置１３と現像装置７５との間の位置
で、感光体ドラム１２に照射される。

【００４６】レーザ光の照射により感光体ドラム１２上
に形成された静電潜像は、第１現像器１５によりイエロ
ーのトナー像として顕像化される。このイエロートナー
像は、矢印方向に回転移動する転写ベルト１９上に保持
される。感光体ドラム１２上に次に形成された静電潜像
は、第２現像器１６によりマゼンタのトナー像として顕
像化され、このマゼンタトナー像は、転写ベルト１９上
のイエロートナー像の上に重ねられる。同様に、感光体
ドラム１２上に次に形成された静電潜像は、第３現像器
１７によりシアンのトナー像として顕像化され、このシ
アントナー像を転写ベルト１９上のトナー像の上に重ね
ることによって、フルカラートナー像が作成される。な
お、第４現像器１８にはブラックのトナーが収容されて
おり、モノクロプリントが指定された場合には、感光体
ドラム１２上の静電潜像は、この第４現像器１８により
顕像化される。

【００４７】一方、フルカラープリンタ１１の本体に対
して着脱自在に取り付けられる給紙カセット２０には、
複数枚の記録紙１０が積層した状態で収納されている。
記録紙１０は、給紙ローラ２１により１枚ずつ捌かれて
給紙され、タイミングローラ２２によりトナー像とタイ
ミングをとって転写領域２３に向けて搬送される。この
転写領域２３において、転写ベルト１９上のフルカラー
トナー像が記録紙１０に転写される。転写後の記録紙１
０は、転写ベルト１９から分離され、定着装置２４に向
けて搬送ベルト２５により搬送される。記録紙１０上に
転写された未定着トナーが定着装置２４において加圧溶
融され定着する。定着が完了した記録紙１０は、排紙ト
レイ２６に排出される。

【００４８】本実施形態の定着装置２４は、定着ローラ
３１、加圧ローラ３５、オイルローラ３４、クリーニン
グローラ３３を有し、さらに定着ローラ３１を加熱する
補助加熱ローラ３０を有している。定着装置２４の詳細
な構成および動作については後述するものとする。

【００４９】記録紙１０への転写が終了すると、感光体
ドラム１２は、クリーニング装置にて残留トナーが除去
され、イレーサによって残留電荷が除電される。その
後、感光体ドラム１２は、帯電装置１３によって再度帯
電され、レーザ光による潜像形成を受け、現像器１５〜
１８によって現像される。

【００５０】記録紙搬送経路には記録紙１０を検出する
複数のセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が配置され、各センサＳ
１、Ｓ２、Ｓ３で記録紙１０の先端および／または後端
を検出した信号に基づいて、フルカラープリンタ１１内
に設けられた各部材の制御タイミングがとられる。

【００５１】図２は、図１に示される定着装置２４の構
成を説明する概略断面図で、また図３は、図２中の補助
加熱ローラ３０の断面図である。

【００５２】図示した定着装置２４は、定着ローラ３１
と、定着ローラ３１と協働してトナーｔを記録紙上に定
着する加圧ローラ３５と、定着ローラ３１、加圧ローラ
３５の両方に備えられる加熱手段であるハロゲンランプ
３２と、定着ローラ３１と接触し、定着ローラ３１を加
熱する補助加熱ローラ３０とを有している。定着ローラ
３１、加圧ローラ３５には、加圧ローラ温度センサＳ
５、定着ローラ温度センサＳ４がそれぞれ隣接して配置
されており、各ローラ表面の温度を検出している。ま
た、補助加熱ローラ３０には、補助加熱ローラ温度セン
サＳ６が隣接して配置されており、補助加熱ローラ表面
の温度を検出している。

【００５３】この補助加熱ローラ温度センサＳ６は、補
助加熱ローラ３０の回転軸に対して位置決めされたサポ
ートに支持され、補助加熱ローラ３０との相対的な位置
関係、すなわち接触状態が一定に保たれている。

【００５４】以上の各センサＳ４，Ｓ５，Ｓ６には、例
えばサーミスタ温度センサが用いられる。サーミスタ温
度センサは、温度によって抵抗が変化する抵抗体である
サーミスタに通電し、この電気的抵抗の変化から温度を
検出するセンサである。

【００５５】定着ローラ３１は、中空の金属ローラを芯
ローラにして、この中心軸上にハロゲンランプ３２が配
置されている。また、熱源としては、ハロゲンランプ３
２に代えて抵抗発熱体や電磁誘導加熱装置などを使用し
ても良い。定着ローラ３１の表面には、図示しない耐油
層などを介して１ｍｍから３ｍｍ程度の厚さのシリコン
ゴム８０が設けられており、また加圧ローラ３５の表面
にもシリコンゴム８０が設けられている。なお、本実施
の形態の定着ローラ３１のシリコンゴム８０と加圧ロー
ラ３５のシリコンゴム８０とでは、図示するように、記
録紙の画像が形成される面側に当たる定着ローラ３１の
シリコンゴム８０の方が厚くなっている。

【００５６】この定着ローラ３１、加圧ローラ３５、ハ
ロゲンランプ３２、補助加熱ローラ３０は、後述するマ
イコンなどの定着制御手段によって制御されている。

【００５７】また、定着ローラ３１は、定着ローラ３１
に離型剤を塗布するオイル塗布ローラ３４と、定着ロー
ラ３１に付着したトナーｔや紙粉を除去するクリーニン
グローラ３３と接触している。オイル塗布ローラ３４が
塗布する離型剤としては、シリコンゴム８０への膨潤を
抑えたフェルニルシリコンオイルなどがある。

【００５８】一方、クリーニングローラ３３は、離型性
の差を利用して定着ローラ表面の異物を除去するローラ
である。定着ローラ表面に残ったトナーｔは、以降に行
なわれる定着で記録紙上に付着し、いわゆるオフセット
となって記録紙を汚す可能性がある。フルカラープリン
タ１１の定着では、特に記録紙へのトナー付着量が多い
ために定着ローラ表面にトナーｔが残りやすくなること
から、クリーニングローラ３３の役割が重要になる。

【００５９】ここで、図３によって補助加熱ローラ３０
の構成をより詳細に説明する。

【００６０】図３では、図２に示した補助加熱ローラ３
０の断面と直交する方向の断面が示されている。補助加
熱ローラ３０は、その両端部Ｅを軸受で回転可能に支持
されていて、図示しないモータにより回転駆動されてい
る。

【００６１】補助加熱ローラ３０は、芯ローラ４３の内
面に層状の抵抗発熱体（抵抗発熱層４４）と、絶縁層４
５とを設けて構成され、外面にはテフロンが塗布された
約１００μｍの厚さのシリコンゴムが設けられている。
抵抗発熱層４４、絶縁層４５は、いずれも芯ローラ４３
と一体的に回転する。芯ローラ内面の抵抗発熱層４４
は、通電されることによってジュール熱を発生する部材
であり、補助加熱ローラ表面を加熱するヒータとして使
用される。実施の形態１では、この抵抗発熱層４４とし
てチタン酸バリウム系セラミックが用いられている。絶
縁層４５は、抵抗発熱層４４と芯ローラ４３との絶縁を
保つために挿入されており、例えば耐熱絶縁性樹脂のポ
リイミドが用いられる。

【００６２】補助加熱ローラ３０の回転中心軸方向の両
端部には、それぞれ受電部材４７が装着されている。各
受電部材４７は、例えば真鍮などの導電性材料でなって
おり、抵抗発熱層４４に接着固定され、抵抗発熱層４４
と電気的に接続し、芯ローラ４３と一体的に回転する。

【００６３】各受電部材４７には、導電性材料、例え
ば、銅系カーボンなどからなる給電部材４８がそれぞれ
接触している。給電部材４８は、ばね７０で受電部材４
７に適正な圧力で接触している。また、各ばね７０は、
外端部にねじ留めした導電部性端子板４９にて外端を支
持されて、受電部材４７が芯ローラ４３と一体的に回転
しても受電部材４７と給電部材４８との電気的接続が保
たれるようになっている。

【００６４】左側端子板４９には、図示しない電源の端
子と接続された電線が接続されており、補助加熱ローラ
３０に電力を供給している。

【００６５】次に、以上構成を説明した定着装置２４の
制御について説明する。

【００６６】図４は、定着装置２４を制御する本発明の
実施の形態に共通の定着制御部１００を説明する図であ
る。

【００６７】図示した定着制御部１００は、マイコン１
を中心に構成されており、マイコン１には、ユーザによ
ってプリントの指示が入力される操作パネル２と、定着
ローラ温度センサＳ４と、加圧ローラ温度センサＳ５
と、補助加熱ローラ温度センサＳ６とから信号が入力さ
れる。マイコン１は、入力された信号に基づいて、定着
ローラ３１および加圧ローラ３５に備えられたハロゲン
ランプ３２などのヒータの温度を制御すると共にプリン
ト開始のタイミングを制御し、この制御信号を定着ロー
ラ３１、加圧ローラ３５、補助加熱ローラ３０を駆動す
る駆動部３に出力している。

【００６８】操作パネル２からマイコン１へ入力される
プリントの指示としては、例えばプリントの開始、プリ
ントすべき用紙の枚数などがある。プリント開始が指示
された場合、マイコン１は、ハロゲンランプ３２や抵抗
発熱層４４に通電し、定着ローラ３１、加圧ローラ３
５、補助加熱ローラ３０の温度を、定着時の温度として
設定された所定の温度（定着温度）にするウォーミング
アップを行なう。また、プリントすべき用紙の枚数が入
力された場合には、プリントすべき用紙の枚数分だけ定
着ローラ３１、加圧ローラ３５、補助加熱ローラ３０を
回転するように駆動部３を制御している。

【００６９】以上、構成および制御を説明した定着装置
２４の定着の動作を以下に説明する。

【００７０】操作パネル２からマイコン１にプリント開
始の指示が出されると、図示しない電源からハロゲンラ
ンプ３２、給電部４８や受電部４７などを介して抵抗発
熱層４４に通電が行なわれる。これにより、ハロゲンラ
ンプ３２が発熱して定着ローラ３１、加圧ローラ表面の
温度を昇温する。また、抵抗発熱層４４もジュール熱を
発生して補助加熱ローラ３０がその内周面側から加熱さ
れる。この補助加熱ローラ３０の昇温は、ヒータに抵抗
発熱層４４が採用されていることによって速やかに行な
われる。

【００７１】定着ローラ３１、加圧ローラ３５、補助加
熱ローラ３０の表面の温度は、定着ローラ温度センサＳ
４、加圧ローラ温度センサＳ５、補助加熱ローラ温度セ
ンサＳ６によってそれぞれ検出される。検出された温度
が定着温度に達すると、図示しないモータに連結された
ギア列を介して各ローラが回転駆動され、定着ローラ３
１とこれに押圧する加圧ローラ３５との間のニップ部Ｎ
に未定着のトナーｔを保持した記録紙１０が通される。

【００７２】このとき、実施の形態１では、補助加熱ロ
ーラ３０が回転しながら定着ローラ３１と接し、定着ロ
ーラ３１の表面を直接加熱している。すなわち定着ロー
ラ表面は、定着を行ないながら定着温度の補助加熱ロー
ラ３０と直接接触し、補助加熱ローラ３０から熱を供給
することができる。つまり、定着により定着ローラ表面
から熱が奪われても、補助加熱ローラ３０が定着ローラ
表面を加熱して熱を補給することから、定着ローラ表面
の温度低下を防ぐことができる。

【００７３】なお、前述したように定着ローラ表面のシ
リコンゴム８０は１〜３ｍｍと比較的厚く、補助加熱ロ
ーラ表面のシリコンゴム８０は１００μｍと薄い。よっ
て、補助加熱ローラ３０の熱伝導率は定着ローラ３１よ
りも高く、補助加熱ローラ３０から定着ローラ表面への
熱供給が効率的に行なわれる。

【００７４】また、補助加熱ローラ３０を定着ローラ３
１よりも大きい熱容量を持つように構成した場合には、
補助加熱ローラ３０の温度の低下を抑止し、温度変化を
小さくすることも可能である。

【００７５】次に、実施の形態１の変形例について説明
する。

【００７６】図５は、ベルト方式の定着装置として構成
された実施の形態１の定着装置２７を説明する断面図で
ある。

【００７７】定着装置２７は、矢印ａ方向に回転駆動可
能に設けられた駆動ローラ３６と、ハロゲンランプ３２
が内蔵された加熱ローラ３７と、駆動ローラ３６と加熱
ローラ３７との間に掛け渡されて走行する定着ベルト６
０と、定着ベルト６０を介して駆動ローラ３６に圧接す
る加圧ローラ３５と、抵抗発熱層４４を備えて発熱する
補助加熱ローラ３０とを有する。このような構成のうち
補助加熱ローラ３０は、先に説明したものと同様の構成
であるために同様の符号を付し、詳細な説明を省く。

【００７８】定着ベルト６０は、薄肉の好ましくはシー
ムレスベルトであり、炭素綱、ニッケル、あるいは耐熱
性樹脂などからなるベルト基材を有し、このベルト基材
の表面にはシリコンゴムが被覆されている。定着ベルト
６０には、ベルト基材表面のシリコンゴム被覆により、
トナーｔに対して良好な離型性と耐熱性とを有する耐熱
離型層が形成される。

【００７９】なお、例えばベルト基材の厚さは約４０μ
ｍ、ゴム被覆の厚さは約２０μｍである。なお、定着ベ
ルト６０の耐熱離型層としては、４フッ化エチレン樹脂
を用いても良い。

【００８０】駆動ローラ３６は、その片端に図示しない
駆動ギアが固定され、この駆動ギアに接続された図示し
ないモータなどの駆動源によって矢印ａ方向に回転駆動
される。駆動ローラ３６は、定着ベルト６０の裏面に接
触して定着ベルト６０を矢印ｂ方向に移動させる。定着
ベルト６０を確実に移動させるために、駆動ローラ３６
の外周面は摩擦係数の大きな材料（例えば、シリコンゴ
ムなど）で被覆され、定着ベルト６０との間でスリップ
が発生しないようにしてある。

【００８１】加熱ローラ３７は、中空の金属ローラから
なり、内部には例えばハロゲンランプ３２などのヒータ
を備えている。また、定着ベルト６０に熱を効率的に供
給するため、加熱ローラ３７は、例えばアルミや銅など
のように熱伝導性の高い材料で形成することが好まし
い。

【００８２】次に、定着装置２７の動作を説明する。

【００８３】定着が開始されると、駆動ローラ３６が矢
印ａ方向に回転し、定着ベルト６０が矢印ｂ方向に走行
する。定着ベルト６０の走行に伴い、加熱ローラ３７が
矢印ｄ方向に従動回転すると共に、加圧ローラ３５が矢
印ｅ方向に従動回転し、さらに補助加熱ローラ３０が、
矢印ｃ方向に従動回転する。走行する定着ベルト６０
は、加熱ローラ３７との接触領域においてハロゲンラン
プ３２で加熱され、さらに補助加熱ローラ３０との接触
領域においても加熱されて加圧ローラ３５との間のニッ
プ部Ｎに進む。

【００８４】このような定着ベルト６０を用いた構成
は、ニップ部の面積をより多く確保できるという長所を
有しており、ニップの温度を比較的低く設定した場合に
も、十分な熱量を記録紙１０に供給することができる。

【００８５】また、他のベルト方式の定着装置として構
成された実施の形態１の定着装置２８の構成を図６に示
す。

【００８６】なお、本発明は、以上述べた実施の形態１
の構成に限られるものではなく、例えば、実施の形態１
では補助加熱ローラ３０のヒータを発熱抵抗層としてい
るが、ハロゲンランプ３２を使用しても良い。また、実
施の形態１では、補助加熱ローラ表面にテフロンを塗布
したシリコンゴムを設けたが、テフロンゴムなどを設け
るよう構成するものであっても良い。

【００８７】以上述べた本実施の形態１は、定着ローラ
３１（定着ベルト６０）、加圧ローラ３５の他に補助加
熱ローラ３０を設け、定着ローラ３１が記録紙１０によ
って奪われる熱を補給している。よって、実施の形態１
の定着装置は、定着を行なうことによる定着ローラ３１
表面の温度低下が起こらず、常に高光沢、高画質の画像
形成が可能になる。

【００８８】《実施の形態２》図７は、実施の形態２の
定着装置の要部を説明する図である。なお、図７中、図
２と共通の部材には共通の符号を付し、説明を一部略す
ものとする。

【００８９】図７では、実施の形態２の定着装置の加圧
ローラ３５と、定着ローラ３１と、定着ローラ３１に離
型剤としてシリコンオイルを塗布するオイル塗布部とを
示している。実施の形態２のオイル塗布部は、オイルタ
ンク５６と、オイルタンク５６中のシリコンオイルを定
着ローラ３１に供給するオイル供給ローラ３９と、定着
ローラ３１と接触して定着ローラ３１にオイルを塗布す
るオイル塗布ローラ６とを有している。このオイル塗布
ローラ３４は、ヒータとして発熱抵抗層４４を有してお
り、補助加熱ローラ３０を兼ねるよう構成されている。
この補助加熱ローラ兼オイル塗布ローラ（以降、補助加
熱オイル塗布ローラと記す）の構成が、実施の形態２の
特徴となる点である。

【００９０】定着開始の指示により、定着ローラ３１、
加圧ローラ３５の抵抗発熱層４４、に内蔵されたハロゲ
ンランプ３２、補助加熱オイル塗布ローラ６に内蔵され
た発熱抵抗層４４への通電がなされ、各ローラ表面の温
度が昇温する。この温度が、それぞれ定着温度に達する
と、ウォーミングアップが完了して定着が開始される。

【００９１】先ず、定着ローラ３１が回転を開始し、定
着ローラ３１の回転に従動して加圧ローラ３５、補助加
熱オイル塗布ローラ６、オイル供給ローラ３９が回転を
開始する。オイル供給ローラ３９表面の一部は、オイル
タンク中のシリコンオイルに浸漬されたウェブＷと接触
しており、この接触面が、オイル供給ローラ３９の回転
によって補助加熱オイル塗布ローラ６と繰り返し接触
し、補助加熱オイル塗布ローラ６にシリコンオイルを供
給する。シリコンオイルの供給量は、Ａ４サイズの記録
紙１枚に対して、数ｍｇから数１０ｍｇ前後である。

【００９２】また、このとき同時に補助加熱オイル塗布
ローラ６は、発熱抵抗層４４が発熱した熱量によって定
着ローラ表面を加熱するから、定着ローラ表面に熱量を
補給でき、定着によって起こる定着ローラ表面の温度の
低下を防ぐことができる。

【００９３】以上述べた実施の形態２は、オイル塗布ロ
ーラにヒータを設け、オイル塗布ローラを補助加熱ロー
ラとしても使用している。よって、既存の構成に新たに
補助加熱専用のローラを設ける必要がなく、部品点数が
増加することがない。

【００９４】《実施の形態３》図８は、実施の形態３の
定着装置の要部を説明する図である。なお、図８中、図
２と共通の部材には共通の符号を付し、説明を一部略す
ものとする。

【００９５】図８では、実施の形態３の定着装置の加圧
ローラ３５と、定着ローラ３１と、定着ローラ表面に残
った異物を除去するクリーニングローラとを示してい
る。ただし、実施の形態３のクリーニングローラは、ヒ
ータとして抵抗発熱層４４を有しており、補助加熱ロー
ラを兼ねるよう構成されている。この補助加熱ローラ兼
クリーニングローラ（以降、補助加熱クリーニングロー
ラと記す）の構成が、実施の形態３の特徴となる点であ
る。

【００９６】定着開始の指示により、定着ローラ３１、
加圧ローラ３５のハロゲンランプ３２への通電、補助加
熱クリーニングローラ５の抵抗発熱層４４への通電がな
され、各ローラ表面の温度が昇温する。この温度が定着
温度に達すると、ウォーミングアップが完了して定着が
開始される。

【００９７】先ず、定着ローラ３１が回転を開始し、定
着ローラ３１の回転に従動して加圧ローラ３５、補助加
熱クリーニングローラ５が回転を開始する。補助加熱ク
リーニングローラ５は、表面が定着ローラ３１よりも離
型性の低い部材でなるローラで、定着ローラ３１に当接
して回転する際にこの離型性の差を利用して定着ローラ
３１に付着したオフセットトナーや紙粉などの異物を除
去している。定着ローラ３１から除去された異物は、補
助加熱クリーニングローラ５の表面に付着する。

【００９８】また、このとき同時に補助加熱クリーニン
グローラ５は、内蔵した抵抗発熱層４４が発した熱によ
って定着ローラ表面を加熱するから、定着ローラ３１表
面に熱量を補給でき、定着によって起こる定着ローラ表
面の温度の低下を防ぐことができる。

【００９９】ところで、補助加熱クリーニングローラ５
に付着したオフセットトナーｔは、補助加熱クリーニン
グローラ表面の温度が低下すると固まり、補助加熱クリ
ーニングローラ表面への付着力が低下する。付着力が低
下したトナーｔは、補助加熱クリーニングローラ表面か
ら定着ローラ側へ落下し、オフセットの原因となること
がある。

【０１００】実施の形態３では、このような原因による
オフセットを防止するため、以下のような制御を行なっ
ている。

【０１０１】図９は、実施の形態３の補助加熱クリーニ
ングローラ５の制御を説明するフローチャートである。
本フローチャートは、定着装置全体の定着動作を制御す
るフローチャートの補助加熱ローラ温調サブルーチンと
して行なわれる。

【０１０２】補助加熱サブルーチンがスタートすると、
先ず、補助加熱ローラ温度センサＳ６が検出した補助加
熱クリーニングローラ表面の表面温度Ｔを、補助加熱ク
リーニングローラ５の定着温度Ｔ0 と比較する（Ｓ
１）。定着温度Ｔ0 は、予め設定された値であり、マイ
コン１に内蔵されるメモリなどに記憶されている。ステ
ップＳ１での判断の結果、表面温度Ｔが、定着温度Ｔ0
に満たない場合には補助加熱クリーニングローラ５のヒ
ータをオンし、補助加熱クリーニングローラ表面を加熱
する（Ｓ２）。また、表面温度Ｔが、定着温度Ｔ0 に達
している場合には補助加熱クリーニングローラ５のヒー
タをオフする（Ｓ５）。

【０１０３】次に、表面温度Ｔを所定の温度Ｔ1 と比較
する（Ｓ３）。所定の温度Ｔ1 は、補助加熱クリーニン
グローラ５を回転させても、付着したトナーｔは適度に
溶融しており、表面から落下しないと温度として設定さ
れた回転許可温度である。回転許可温度Ｔ1 も、定着温
度Ｔ0 と同様にマイコン１に内蔵されるメモリなどに記
憶されている。

【０１０４】ステップＳ３の判断の結果、補助加熱クリ
ーニングローラ５の表面温度Ｔが、回転許可温度Ｔ1 に
達していない場合には、定着ローラ３１を停止して補助
加熱クリーニングローラ５の定着ローラ３１に対する従
動を防ぎ、オフセットトナーｔの落下を防止する（Ｓ
６）。また、補助加熱クリーニングローラ５の表面温度
Ｔが、回転許可温度Ｔ1 に達していた場合には、定着ロ
ーラ３１を回転し（Ｓ４）、ステップＳ１の処理に戻
る。

【０１０５】以上述べた実施の形態３は、クリーニング
ローラにヒータを設け、補助加熱クリーニングローラ５
として使用している。よって、既存の構成に新たに補助
加熱専用のローラを設ける必要がなく、部品点数が増加
することがない。

【０１０６】また、補助加熱クリーニングローラ５の温
度を検出し、この温度が所定の温度よりも低い場合に
は、定着ローラ３１の回転を禁止する。よって、補助加
熱クリーニングローラ５から落下したトナーｔが原因の
オフセットを防ぐことができる。

【０１０７】《実施の形態４》図１０は、実施の形態４
の定着装置の要部を説明する図である。なお、図１０
中、図２と共通の部材には共通の符号を付し、説明を一
部略すものとする。

【０１０８】図１０では、実施の形態４の定着装置の加
圧ローラ３５と、定着ローラ３１と、補助加熱ローラ３
０とを示している。ただし、実施の形態４の補助加熱ロ
ーラ３０は、定着ローラ３１から必要に応じて退避する
ことができるよう構成されている。このような補助加熱
ローラ３０の退避機構が、実施の形態４の特徴となる点
である。

【０１０９】実施の形態４の補助加熱ローラ３０は、回
転軸が図示しない縦長の長穴に規制され、さらにリンク
機構６６の一端に支持されている。このリンク機構６６
の他端は、ロータリーソレノイド６５と連結されていて
ロータリソレノイド６５の作動によって補助加熱ローラ
３０は長穴で規制されながら上下動する。補助加熱ロー
ラ３０は、下方へ動いて最下点に達した際に定着ローラ
３１と接触して定着ローラ３１を加熱し、上方へ動くこ
とによって定着ローラ３１から退避して定着ローラ３１
への加熱を断つ。

【０１１０】このような補助加熱ローラ３０の退避は、
主に定着ローラ３１表面が補助加熱ローラ３０の熱によ
って劣化することを防ぐ目的でなされるものである。補
助加熱ローラ３０の退避のタイミングは、マイコン１に
よって制御されている。

【０１１１】以下、図１１、図１２、図１３によって、
マイコン１が、補助加熱ローラ３０と定着ローラ３１と
を接触、あるいは離隔させる判断を行なう補助加熱ロー
ラ退避サブルーチンのフローチャートを例示する。

【０１１２】図１１の補助加熱ローラ退避サブルーチン
は、定着装置がウォーミングアップ中である場合（Ｓ１
１）、補助加熱ローラ３０を定着ローラ３１から退避さ
せるよう処理し（Ｓ１２）、ウォーミングアップ終了後
に補助加熱ローラを定着ローラ３１に接触させるよう処
理するものである（Ｓ１３）。

【０１１３】図１１の処理により、ウォーミングアップ
中、回転していない定着ローラ表面が、昇温中の補助加
熱ローラ３０によって一部分だけ加熱され、熱によって
劣化するなどすることを防いでいる。

【０１１４】また、図１２の補助加熱ローラ退避サブル
ーチンは、定着装置が、次の定着の指示を待つ状態、す
なわち待機中である場合（Ｓ２１）、補助加熱ローラ３
０を定着ローラ３１から退避させるよう処理し（Ｓ２
２）、待機状態が解除されると補助加熱ローラを定着ロ
ーラ３１に接触させるよう処理するものである（Ｓ２
３）。

【０１１５】図１２の処理により、待機中、回転してい
ない定着ローラ外周面のシリコンゴムが、定着温度に達
している補助加熱ローラ３０によって一部分だけ加熱さ
れ、熱によって劣化するなどすることを防いでいる。

【０１１６】さらに図１３の補助加熱ローラ退避サブル
ーチンは、定着ローラ温度センサＳ４が検出した温度
が、定着ローラ３１の定着温度として設定された温度よ
りも高い場合（Ｓ３１）、補助加熱ローラ３０を定着ロ
ーラ３１から退避させるよう処理し（Ｓ３２）、定着ロ
ーラが定着温度以下になったら補助加熱ローラを定着ロ
ーラ３１に接触させるよう処理するものである（Ｓ３
３）。

【０１１７】図１３の処理により、定着ローラ表面のシ
リコンゴムが、補助加熱ローラ３０によって過剰に加熱
され、劣化するなどすることを防いでいる。

【０１１８】以上述べた実施の形態４は、補助加熱ロー
ラ３０に退避機構を持たせ、必要に応じて補助加熱ロー
ラ３０を定着ローラ３１から退避させている。よって、
定着ローラ３１のシリコンゴムが補助加熱ローラ３０の
熱によって劣化などの影響を受けることを防ぐことがで
きる。

【０１１９】《実施の形態５》図１４は、実施の形態５
の定着装置を説明する図で、補助加熱ローラ表面の弾性
体の断面を示している。

【０１２０】実施の形態５は、芯ローラ外周面に複数の
弾性部材を多層に設けて補助加熱ローラ３０を構成して
おり、この複数の弾性部材は、上層に設けられる弾性部
材が、より下層に設けられる弾性部材よりも高い熱伝導
率を有するように構成されている。

【０１２１】すなわち、図１４に示すように、実施の形
態５の補助加熱ローラ３０には、アルミ製芯ローラの外
周面に例えば、ピュアシリコンゴムといった比較的熱伝
導の低い低熱伝導部材が設けられ、この低熱伝導部材の
上面にこれよりも熱伝導の高い、例えば、酸化マグネシ
ウム、あるいは酸化アルミを含んだシリコンゴムといっ
た高熱伝導部材が設けられている。

【０１２２】以上述べた実施の形態５は、補助加熱ロー
ラ３０の持つ熱量が低熱伝導部材に蓄熱され、定着ロー
ラ側に奪われ過ぎることをなくすことができる。また、
補助加熱ローラ表面には高熱伝導部材が設けられている
ことから、低熱伝導部材にいったん蓄熱された熱量は、
速やかに定着ローラ３１に移って定着ローラ表面を効率
良く加熱することができる。

【０１２３】さらに、高熱伝導部材、低熱伝導部材の材
料や、厚みを調整することにより、補助加熱ローラ３０
から定着ローラ３１への熱量の移動量を調整することが
できる。

【０１２４】《実施の形態６》以下、説明する実施の形
態は、すべて補助加熱ローラ３０の温度制御にかかる発
明である。

【０１２５】図１５は、実施の形態６を説明する図で、
縦軸には補助加熱ローラ温度センサＳ６が検出した温度
を、横軸には時間を示している。実施の形態６では、図
１５に示すように定着制御手段であるマイコン１が、ウ
ォーミングアップ時には補助加熱ローラ３０の温度を定
着温度よりも高温に保ち、定着の開始時には前記補助加
熱ローラ３０の温度を定着温度にしている。

【０１２６】すなわち、マイコン１は、プリントの指示
を受けてウォーミングアップを行なう際、補助加熱ロー
ラ表面の温度を定着温度よりも高い所定の温度（待機温
度）に設定する。さらにマイコン１は、補助加熱ローラ
温度センサＳ６が検出した温度が待機温度に達すると、
待機温度を維持するように例えばハロゲンランプや発熱
抵抗層といった補助加熱ローラ３０のヒータを制御す
る。このような制御は、加熱手段に供給する電力量を増
減することによって行なわれる。

【０１２７】補助加熱ローラ表面の温度が待機温度に達
したことによって、マイコン１は、定着を開始するよう
駆動部３に制御信号を出力すると共に、補助加熱ローラ
３０のヒータへの供給電力を低減して補助加熱ローラ表
面の温度を定着温度にまで下げる。

【０１２８】以上説明した実施の形態６は、補助加熱ロ
ーラ３０の定着開始直後の温度の低下を防ぐことができ
る。よって、補助加熱ローラ３０から常に一定の熱量を
定着ローラ３１に供給し、定着ローラ３１の温度を一定
に保つことにより、形成されるカラープリントの光沢の
ばらつきを無くすことができる。

【０１２９】《実施の形態７》図１６は、実施の形態７
を説明する図で、縦軸には定着ローラ３１、加圧ローラ
３５、補助加熱ローラ３０に備えられた全てのヒータに
供給される総電力量の供給比を、横軸には時間を示して
いる。実施の形態７では、図１６に示すように定着制御
手段であるマイコン１が、総電力量を補助加熱ローラ３
０よりも定着ローラ３１、加圧ローラ３５のヒータに多
く分配し、定着時には補助加熱ローラ３０のヒータに多
く分配するものである。

【０１３０】すなわち、マイコン１は、プリントの指示
を受けてウォーミングアップを行なう際、総電力量の例
えば８０％を定着ローラ３１および加熱ローラのハロゲ
ンランプ３２に供給し、残り２０％を補助加熱ローラ３
０の例えば抵抗発熱層４４に供給する。さらにマイコン
１は、定着を開始すると、この総電力量の配分比を逆転
し、総電力量の例えば８０％を補助加熱ローラ３０の例
えば抵抗発熱層４４に供給し、残り２０％を定着ローラ
３１および加熱ローラのハロゲンランプ３２に供給す
る。

【０１３１】以上説明した実施の形態７は、表面の熱伝
導率がより低い定着ローラ３１のヒータへウォーミング
アップ中により多くの電力を供給し、定着装置に供給す
る総電力を増やすことなくウォーミングアップ時間を短
縮することができる。また、定着を開始してからは、表
面の熱伝導率がより高い補助加熱ローラ３０のヒータに
より多くの電力を供給することにより、効果的に定着ロ
ーラ３１の加熱が行なえるようになる。

【０１３２】《実施の形態８》図１７は、実施の形態８
を説明する図で、縦軸には温度を示し、横軸には時間を
示している。なお、図中実線は、定着ローラ温度センサ
Ｓ４が検出した定着ローラ３１の表面の温度、一点鎖線
は、補助加熱ローラ温度センサＳ６が検出した補助加熱
ローラ３０の表面の温度、破線は、定着ローラ３１の定
着温度として設定された温度をそれぞれ示している。

【０１３３】図１７に示された定着ローラ３１の表面の
温度と補助加熱ローラ３０の表面の温度とは、いずれも
点ａまで定着温度に保たれているが、定着ローラ３１の
温度が、点ａから連続定着により下降している。このと
きマイコン１は、入力されている定着ローラ温度センサ
Ｓ４の検出値から定着ローラ３１の温度低下を検知す
る。そして、定着ローラ３１の定着温度として設定され
た温度と、定着ローラ温度センサＳ４の検出値とを比較
し、定着温度と定着ローラ温度との差分を求め、定着ロ
ーラ温度の定着温度に対する不足分を補う量の熱を発生
するように、補助加熱ローラ３０のヒータに供給する電
力を増加させている。

【０１３４】この結果、補助加熱ローラ温度が点ａに示
すように上昇し、定着ローラ３１へ供給される熱量が増
加するから、ローラ温度センサの検出温度は、点ｂに示
すように設定された定着温度に回復する。定着ローラ３
１の温度が定着温度に回復した後、マイコン１は、補助
加熱ローラに供給する電力を定着温度が維持できる程度
に低減する。

【０１３５】なお、実施の形態８では、定着ローラ温度
センサＳ４の検出値が下降した場合に補助加熱ローラ３
０の温度を高める制御についてのみ述べたが、実施の形
態８はこのような例に限定されるものではない。例え
ば、定着ローラ３１の温度が定着温度以上になったとき
には、補助加熱ローラ３０への供給電力を低減し、定着
装置の消費する電力を節減する、あるいは熱による定着
ローラ３１の劣化を防ぐことも可能である。

【０１３６】以上説明した実施の形態８は、定着ローラ
３１の温度に応じて補助加熱ローラ温度を調整すること
により、補助加熱ローラ３０への電力供給を効率良く行
なうことができる。また、定着ローラ３１の温度を常に
一定に保つことができ、定着した画像の光沢を一定にす
ることができる。

【０１３７】《実施の形態９》シリコンゴムは、前述し
たように比較的熱伝導率が低い部材である。よって、例
えばローラ表面が金属であるハードローラなどと比べ
て、ヒータの温度が表面に伝わるのが遅く、連続通紙時
の温度低下をすぐさまヒータによって回復できず、一時
的にせよ定着ローラ表面の温度が定着温度以下になりや
すい。

【０１３８】実施の形態９は、このような事態に対処す
るためになされたものであって、定着開始時には補助加
熱ローラ表面の温度を定着温度よりも高温にし、画像形
成装置が所定の条件を満たした後は、補助加熱ローラ表
面の温度を再び定着温度にするよう制御するものであ
る。

【０１３９】すなわち、実施の形態９では、マイコン１
に予め定着ローラ３１のシリコンゴムの温度が低下しな
いと判断される条件を設定しておく。そして定着開始時
には、定着ローラ表面が定着温度よりも高温になるよう
補助加熱ローラ３０に内蔵されるヒータに電力を多く供
給する。そして、予め定められた条件が満たされると、
補助加熱ローラ３０への電力供給量を低下して補助加熱
ローラ表面が定着温度になるように制御する。

【０１４０】図１８は、この所定の条件を定着装置の定
着開始から経過した時間で定めた例を説明する補助加熱
ローラ初期温調サブルーチンのフローチャートである。

【０１４１】図１８のフローチャートは、先ず、フルカ
ラープリンタ１１がプリントを開始した時点を定着装置
の定着開始時間と見なし、マイコン１が内蔵するタイマ
によって計時を開始する。そして、この計時時間ｓを予
め設定しておいた所定の設定時間Ｓと比較する（Ｓ４
１）。この比較の結果、計時時間ｓが、設定時間Ｓに満
たない場合には、補助加熱ローラ温度センサＳ６が検出
した補助加熱ローラ温度Ｔと、初期補助加熱ローラ温調
温度Ｔ3 とを比較する（Ｓ４２）なお、ここで初期補助
加熱ローラ温調温度Ｔ3 とは、定着開始直後から補助加
熱ローラ３０に設定される定着温度よりも高い所定の温
度である。

【０１４２】ステップＳ４２の比較で、補助加熱ローラ
温度Ｔが、初期補助加熱ローラ温度Ｔ3 に満たなかった
場合には補助加熱ローラ３０のヒータをオンし（Ｓ４
３）、補助加熱ローラ温度Ｔを初期補助加熱ローラ温度
Ｔ3 にまで昇温する。また、補助加熱ローラ温度Ｔが、
初期補助加熱ローラ温度Ｔ3 よりも高かった場合には、
補助加熱ローラ３０のヒータをオフし、補助加熱ローラ
３０の昇温を停止する（Ｓ４４）。

【０１４３】さらにステップ４１の比較で、計時時間ｓ
が、設定時間Ｓ以上であった場合には補助加熱ローラ温
度Ｔを定着温度Ｔ2 と比較し（Ｓ４５）、補助加熱ロー
ラ温度Ｔが、定着温度Ｔ2 に満たなかった場合には補助
加熱ローラ３０のヒータをオンし（Ｓ４６）、補助加熱
ローラ温度Ｔを定着温度Ｔ2 にまで昇温する。また、補
助加熱ローラ温度Ｔが、定着温度Ｔ2 よりも高かった場
合には、補助加熱ローラ３０のヒータをオフし、補助加
熱ローラ３０の昇温を停止する（Ｓ４７）。

【０１４４】次に、所定の条件を定着装置が定着を行な
った回数で定めた例を説明する。

【０１４５】図１９は、フルカラープリンタ１１がプリ
ントを行なった回数（定着を行なった回数と等しい）に
よって補助加熱ローラ３０の表面の温度決定する補助加
熱ローラ初期温調のフローチャートである。図１９のフ
ローチャートは、先ず、フルカラープリンタ１１がプリ
ントを開始した時点でマイコン１が内蔵するカウンタに
よってプリント回数を計数し、このプリント回数ｎを予
め設定しておいた所定の設定プリント回数Ｎと比較する
（Ｓ５１）。この比較の結果、プリント回数ｎが、設定
プリント回数Ｎに満たない場合には、補助加熱ローラ温
度センサＳ６が検出した補助加熱ローラ温度Ｔと、初期
補助加熱ローラ温調温度Ｔ3 とを比較する（Ｓ５２）。
この比較で、補助加熱ローラ温度Ｔが、初期補助加熱ロ
ーラ温度Ｔ3 に満たなかった場合には補助加熱ローラ３
０のヒータをオンし（Ｓ５３）、補助加熱ローラ温度Ｔ
を初期補助加熱ローラ温度Ｔ3 にまで昇温する。また、
補助加熱ローラ温度Ｔが、初期補助加熱ローラ温度Ｔ3
よりも高かった場合には、補助加熱ローラ３０のヒータ
をオフし、補助加熱ローラ３０の昇温を停止する（Ｓ５
４）。

【０１４６】さらにステップ５１の比較で、プリント回
数ｎが、設定プリント回数Ｎ以上であった場合には、補
助加熱ローラ温度Ｔを定着温度Ｔ2 と比較し（Ｓ５
５）、補助加熱ローラ温度Ｔが、定着温度Ｔ2 に満たな
かった場合には補助加熱ローラ３０のヒータをオンし
（Ｓ５６）、補助加熱ローラ温度Ｔを定着温度Ｔ2 にま
で昇温する。また、補助加熱ローラ温度Ｔが、定着温度
Ｔ2 よりも高かった場合には、補助加熱ローラ３０のヒ
ータをオフし、補助加熱ローラ３０の昇温を停止する
（Ｓ５７）。

【０１４７】次に、所定の条件を、定着装置が定着を行
なった回数と、定着が行なわれるシートの坪量とで定め
た例を説明する。

【０１４８】図２０は、フルカラープリンタ１１がプリ
ントを行なった回数と、定着が行なわれる記録紙１０の
坪量とによって補助加熱ローラ３０の表面の温度決定す
る補助加熱ローラ初期温調のフローチャートである。図
２０のフローチャートは、先ず、記録紙１０の坪量を例
えば記録紙１０の重量検出センサやユーザからの入力に
よって認識する。さらに、フルカラープリンタ１１がプ
リントを開始した時点でマイコン１が内蔵するカウンタ
によってプリント回数を計数する。

【０１４９】そして、この坪量ｗを予めマイコン１が内
蔵するメモリに記憶させた所定の設定坪量Ｗと比較する
（Ｓ６１）。この比較の結果、坪量ｗが、設定坪量Ｗに
満たない場合には、プリント回数ｎを所定の設定プリン
ト回数Ｎ1 と比較する（Ｓ６２）。この比較の結果、プ
リント回数ｎが、設定プリント回数Ｎ1 に満たない場合
には、補助加熱ローラ温度センサＳ６が検出した補助加
熱ローラ温度Ｔと、初期補助加熱ローラ温調温度Ｔ3 と
を比較する（Ｓ６３）。

【０１５０】この比較で、補助加熱ローラ温度Ｔが、初
期補助加熱ローラ温度Ｔ3 に満たなかった場合には補助
加熱ローラ３０のヒータをオンし（Ｓ６４）、補助加熱
ローラ温度Ｔを初期補助加熱ローラ温度Ｔ3 にまで昇温
する。また、補助加熱ローラ温度Ｔが、初期補助加熱ロ
ーラ温度Ｔ3 よりも高かった場合には、補助加熱ローラ
３０のヒータをオフし、補助加熱ローラ３０の昇温を停
止する（Ｓ６５）。

【０１５１】また、ステップＳ６２の比較で、プリント
回数ｎが、設定プリント回数Ｎ2 に満たない場合には、
補助加熱ローラ温度センサＳ６が検出した補助加熱ロー
ラ温度Ｔと、定着温度Ｔ2 とを比較する（Ｓ６６）。こ
の比較の結果、補助加熱ローラ温度Ｔが、定着温度Ｔ2
に満たなかった場合には補助加熱ローラ３０のヒータを
オンし（Ｓ６７）、補助加熱ローラ温度Ｔを定着温度Ｔ
2 にまで昇温する。また、補助加熱ローラ温度Ｔが、定
着温度温度Ｔ2 よりも高かった場合には、補助加熱ロー
ラ３０のヒータをオフし、補助加熱ローラ３０の昇温を
停止する（Ｓ６８）。

【０１５２】さらにステップ６１の比較で、坪量ｗが、
設定坪量Ｗよりも大きかった場合には、プリント回数ｎ
を他の所定の設定プリント回数Ｎ2 と比較する（Ｓ６
９）。なお、この設定プリント回数Ｎ2 は、記録紙１０
の坪量がより大きい場合に用いられる設定プリント回数
であるから、設定プリント回数Ｎ1 よりも多くの回数に
設定されている。

【０１５３】この比較の結果、プリント回数ｎが、設定
プリント回数Ｎ2 に満たない場合には、補助加熱ローラ
温度センサＳ６が検出した補助加熱ローラ温度Ｔと、初
期補助加熱ローラ温調温度Ｔ3 とを比較する（Ｓ７
０）。この比較で、補助加熱ローラ温度Ｔが、初期補助
加熱ローラ温度Ｔ3 に満たなかった場合には補助加熱ロ
ーラ３０のヒータをオンし（Ｓ７１）、補助加熱ローラ
温度Ｔを初期補助加熱ローラ温度Ｔ3 にまで昇温する。
また、補助加熱ローラ温度Ｔが、初期補助加熱ローラ温
度Ｔ3 よりも高かった場合には、補助加熱ローラ３０の
ヒータをオフする（Ｓ７３）。

【０１５４】さらに、ステップＳ６９の比較で、プリン
ト回数ｎが、設定プリント回数Ｎ2以上であった場合に
は、補助加熱ローラ温度Ｔを定着温度Ｔ2 と比較し（Ｓ
７３）、補助加熱ローラ温度Ｔが、定着温度Ｔ2 に満た
なかった場合には補助加熱ローラ３０のヒータをオンし
（Ｓ７４）、補助加熱ローラ温度Ｔを定着温度Ｔ2 にま
で昇温する。また、補助加熱ローラ温度Ｔが、定着温度
Ｔ2 よりも高かった場合には、補助加熱ローラ３０のヒ
ータをオフし、補助加熱ローラ３０の昇温を停止する
（Ｓ７５）。

【０１５５】以上説明した実施の形態９は、定着開始直
後には補助加熱ローラ３０を定着温度以上に高めておく
ことにより、シリコンゴムを外周面に設けた定着ローラ
３１で起こりやすい定着開始直後の温度低下を防ぐこと
ができる。また、定着ローラ３１のシリコンゴムが十分
蓄熱したと思われる所定の条件を設定し、定着装置がこ
の条件を満たした場合に補助加熱ローラ表面を定着温度
にすることにより、補助加熱ローラ３０に対する必要以
上の電力供給を避けることができる。さらに、補助加熱
ローラ３０による定着ローラ３１への過剰な加熱を避
け、定着ローラ３１の熱劣化を防ぐこともできる。

【０１５６】また、所定の条件を定着開始からの経過時
間、あるいは定着回数としたことにより、比較的簡易な
構成で実施の形態９の構成を実現することができる。ま
た、所定の条件を定着回数と記録紙１０の坪量としたこ
とにより、定着回数に加えて一度の定着で記録紙１０に
奪われる熱量をも考慮して定着ローラ３１の蓄熱状態を
判断できる。

【０１５７】

【発明の効果】請求項１の発明は、補助加熱ローラを設
けて定着ローラもしくは加圧ローラ表面に直接接触さ
せ、定着ローラもしくは加圧ローラ表面の温度を、より
短時間で高めることができる。

【０１５８】請求項２記載の定着装置は、離型剤塗布ロ
ーラを備えた定着装置に対して、別個に補助加熱ローラ
を設ける必要をなくし、部品点数の増加を抑えることが
できる。よって、定着装置の構成を複雑化することな
く、しかも設計の変更を最小限にすることができる。

【０１５９】請求項３記載の定着装置は、クリーニング
ローラを備える定着装置に対して、補助加熱ローラを別
個に設ける必要をなくし、部品点数の増加を抑えること
ができる。よって、定着装置の構成を複雑化することな
く、しかも設計の変更を最小限にすることができる。

【０１６０】請求項４記載の発明は、クリーニングロー
ラに付着しているトナーなどが低温のために粘着性を失
い、クリーニングローラが回転することによって落下す
ることを防ぐことができる。よって、クリーニングロー
ラから落下したトナーによるオフセットを防止すること
ができる。

【０１６１】請求項５記載の発明は、補助加熱ローラに
よる定着回転体あるいは加圧ローラの加熱を効率良く行
えるようになる。また、補助加熱ローラに供給する電力
を抑えながら、ローラ加熱の効果を高めることができ
る。

【０１６２】請求項６記載の発明は、補助加熱ローラ
は、いったん十分に加熱された後冷めにくい構成とな
り、温度変化を小さくできる。

【０１６３】請求項７記載の発明は、補助加熱ローラの
熱が、下層の弾性部材に蓄熱されて冷めにくくなる。ま
た、下層の弾性部材に蓄熱された熱は、上層の弾性体を
介して効率良く補助加熱ローラ表面に移動し、補助加熱
ローラ表面の温度を高めることができる。よって、補助
加熱ローラと接触するローラを効率良く昇温し、しかも
冷めにくい補助加熱ローラを実現することができる。

【０１６４】請求項８記載の発明は、定着開始直後の定
着回転体表面あるいは加圧ローラ表面に通常よりも多量
の熱を供給することができる。よって、定着開始直後に
起こる定着回転体表面の温度低下を防ぎ、画像を常に一
定の光沢にすることができる。

【０１６５】請求項９記載の発明は、定着開始直後に起
こる定着回転体表面の温度低下を防ぐと共に、所定の条
件により定着回転体表面の温度低下が起こらないと判断
されると、補助加熱ローラの温度を定着温度に戻すこと
ができる。よって、定着回転体の温度低下が起こる時に
だけ補助加熱ローラに通電して定着装置の電力の消費を
抑えることができる。

【０１６６】請求項１０記載の発明は、所定の条件が満
されたか否かをタイマなどの比較的簡易な構成で判断す
ることができる。よって、本発明の定着装置を比較的簡
易な構成で実現することができる。

【０１６７】請求項１１記載の発明は、所定の条件が満
されたか否かをカウンタなどの比較的簡易な構成で判断
することができる。よって、本発明の定着装置を比較的
簡易な構成で実現することができる。

【０１６８】請求項１２記載の発明は、所定の条件が満
されたか否かを定着を行った回数、さらにはシートの坪
量までも考慮して判断することができる。よって、補助
加熱ローラを定着温度にするタイミングをより正確に判
断することができる。

【０１６９】請求項１３記載の発明は、定着回転体の温
度の不足分を補うように補助加熱ローラの温度を調整す
ることができる。よって、定着回転体表面の温度を常に
一定に保つことができ、画像を常に一定の光沢に定着す
ることができる。

【０１７０】請求項１４記載の発明は、ウォーミングア
ップ時にはより蓄熱に時間がかかる定着回転体により多
くの熱を供給し、定着時には、短時間で定着回転体表面
を加熱できる補助加熱ローラにより多くの熱を供給し、
より熱容量の大きな定着回転体への熱供給量を低減する
ことができる。よって、定着回転体、補助加熱ローラへ
供給する熱の総量を増やすことなく、定着回転体の加熱
効率を高めることができる。

【０１７１】請求項１５記載の発明は、画像形成装置が
印字中でない、すなわち定着が不必要であるときには、
補助加熱ローラを接触するローラから離すことができ
る。よって、補助加熱ローラと接触するローラの加熱時
間を短縮し、ローラ表面のシリコンゴムが熱劣化するこ
とを防ぐことができる。

【０１７２】請求項１６記載の発明は、定着回転体また
は加圧ローラの温度が定着温度以下になった場合にのみ
補助加熱ローラを定着回転体または加圧ローラと接触さ
せることができる。よって、補助加熱ローラと接触する
ローラの加熱時間をより短縮し、ローラ表面のシリコン
ゴムが熱劣化することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置を組み込んだ全ての実施の
形態に共通のフルカラープリンタを示す概略構成図であ
る。

【図２】実施の形態１の定着装置の構成を説明する概
略断面図である。

【図３】図２中の補助加熱ローラの断面図である。

【図４】本発明の定着装置を制御する全ての実施の形
態に共通の定着制御部を説明する図である。

【図５】実施の形態１の定着装置をベルト方式の定着
装置として構成した例を説明する断面図である。

【図６】実施の形態１の定着装置をベルト方式の定着
装置として構成した他の例を説明する断面図である。

【図７】本発明の実施の形態２の定着装置の要部を説
明する図である。

【図８】本発明の実施の形態３の定着装置の要部を説
明する図である。

【図９】実施の形態３の補助加熱クリーニングローラ
の制御を説明するフローチャートである。

【図１０】本発明の実施の形態４の定着装置の要部を
説明する図である。

【図１１】補助加熱ローラ退避サブルーチンのフロー
チャートで、ウォーミングアップ中には補助加熱ローラ
を退避させる場合の処理を示す図である。

【図１２】補助加熱ローラ退避サブルーチンのフロー
チャートで、待機中には補助加熱ローラを退避させる場
合の処理を示す図である。

【図１３】補助加熱ローラ退避サブルーチンのフロー
チャートで、定着ローラの温度が定着温度以下になった
場合には補助加熱ローラを退避させる処理を示す図であ
る。

【図１４】実施の形態５の補助加熱ローラ表面の弾性
体の断面を説明する図である。

【図１５】実施の形態６の補助加熱ローラ温度センサ
が検出した温度と時間との関係を説明する図である。

【図１６】実施の形態７の補助加熱ローラ、定着ロー
ラ、加圧ローラへの供給電力比と時間との関係を説明す
る図である。

【図１７】実施の形態８の補助加熱ローラ温度センサ
および定着ローラ温度センサが検出した温度と時間との
関係を説明する図である。

【図１８】実施の形態９の所定の条件を定着装置の定
着開始から経過した時間で定めた例を説明する補助加熱
ローラ初期温調サブルーチンのフローチャートである。

【図１９】実施の形態９の所定の条件をフルカラープ
リンタがプリントを行なった回数で定めた例を説明する
補助加熱ローラ初期温調サブルーチンのフローチャート
である。

【図２０】実施の形態９の所定の条件をフルカラープ
リンタがプリントを行なった回数と記録紙の坪量とで定
めた例を説明する補助加熱ローラ初期温調サブルーチン
のフローチャートである。

【符号の説明】

１…マイコン２…操作パネル３…駆動部５…補助加熱クリーニングローラ６…補助加熱オイル塗布ローラ１０…記録紙２４，２８，３８…定着装置３０…補助加熱ローラ３１…定着ローラ３２…ハロゲンランプ３３…クリーニングローラ３４…オイル塗布ローラ３５…加圧ローラ４４…抵抗発熱層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 15/01 Ｇ０３Ｇ 15/01 Ｋ (72)発明者磯貝崇大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者山田貴大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真式の画像形成装置において、ト
ナーを加熱溶融することにより紙上に定着する定着装置
であって、定着回転体と、当該定着回転体と協働してトナーをシート上に定着する
加圧ローラと、前記定着回転体、前記加圧ローラの少なくともいずれか
一方に備えられる加熱手段と、前記定着回転体もしくは前記加圧ローラの少なくとも一
方と接触し、前記定着回転体もしくは前記加圧ローラ表
面を加熱する少なくとも一つの補助加熱ローラと、前記定着回転体と、前記加圧ローラと、前記加熱手段
と、前記補助加熱ローラとを制御する定着制御手段とを
有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】前記補助加熱ローラが、前記定着回転体
に離型剤を塗布する離型剤塗布ローラを兼ねることを特
徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】前記補助加熱ローラが、前記定着回転体
を清掃するクリーニングローラを兼ねることを特徴とす
る請求項１記載の定着装置。
【請求項４】前記定着制御手段は、クリーニングロー
ラを兼ねる前記補助加熱ローラの温度を検出するセンサ
をさらに有し、クリーニングローラを兼ねる前記補助加
熱ローラが所定の温度以下であるときには、クリーニン
グローラを兼ねる前記補助加熱ローラの回転を禁止する
ことを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】前記補助加熱ローラは、接触する前記定
着回転体もしくは前記加圧ローラよりも高い熱伝導率を
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６】前記補助加熱ローラは、接触する前記定
着回転体もしくは前記加圧ローラよりも大きい熱容量を
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７】前記補助加熱ローラは、芯金上に複数の
弾性部材を多層に設けてなり、前記複数の弾性部材は、
上層に設けられる弾性部材がより下層に設けられる弾性
部材よりも高い熱伝導率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８】前記定着制御手段は、定着開始のための
ウォーミングアップ時には前記補助加熱ローラの温度を
定着時の前記補助加熱ローラ表面の温度である定着温度
よりも高温に保ち、定着の開始時には前記補助加熱ロー
ラの温度を前記定着温度にすることを特徴とする請求項
１記載の定着装置。
【請求項９】前記定着制御手段は、定着開始時には前
記補助加熱ローラ表面の温度を前記定着温度よりも高温
にし、前記画像形成装置が所定の条件を満たした後は前
記補助加熱ローラ表面の温度を前記定着温度にすること
を特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項１０】前記所定の条件は、定着開始から経過
した時間で決定することを特徴とする請求項９記載の定
着装置。
【請求項１１】前記所定の条件は、定着を行なった回
数で決定することを特徴とする請求項９記載の定着装
置。
【請求項１２】前記所定の条件は、定着を行なった回
数と、定着が行なわれるシートの坪量とに基づいて決定
することを特徴とする請求項９記載の定着装置。
【請求項１３】前記定着制御手段は、前記補助加熱ロ
ーラと接触するローラの温度を検出するセンサをさらに
有し、前記補助加熱ローラと接触するローラの温度が定
着時の前記補助加熱ローラ表面の温度である定着温度に
不足した場合には、前記定着温度の不足分を補って、前
記補助加熱ローラ表面の温度を前記定着温度よりも高温
にすることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項１４】前記定着制御手段は、定着開始のため
のウォーミングアップ時には、前記加熱手段と前記補助
加熱ローラとに供給する総電力を前記補助加熱ローラよ
りも前記加熱手段に多く分配し、定着時には、前記加熱
手段よりも前記補助加熱ローラに多く分配することを特
徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項１５】前記補助加熱ローラは、接触するロー
ラから離れる退避機構を有し、画像形成装置が印字中で
ない場合には、前記定着回転体または前記加圧ローラの
少なくともいずれか一方から退避することを特徴とする
請求項１記載の定着装置。
【請求項１６】前記補助加熱ローラは、前記画像形成
装置が印字中であって、しかも加圧ローラ、定着回転体
の少なくとも一方の温度が、前記定着温度よりも低温に
なった場合に前記定着回転体、前記加圧ローラの少なく
ともいずれか一方と接触することを特徴とする請求項１
５記載の定着装置。