JPH11338301A

JPH11338301A - 定着装置

Info

Publication number: JPH11338301A
Application number: JP10144812A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Nishiyama; 隆治西山
Original assignee: Copyer Co Ltd
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】定着ローラの表面温度のオーバーシュートを極
力抑えて加圧ローラの寿命を延ばした定着装置を提供す
る。【解決手段】入力した枚数分のコピーが終了したと判定
されたときは、定着ローラ２０の表面の目標温度をスタ
ンバイ時の目標温度Ｔｓｔｂｙ（例えば、１８０℃）に
切替え、定着ヒータ２８を点滅させる。この点滅では、
制御回路５０で電力供給装置４２を制御することによ
り、０．５秒間の点灯と０．５秒間の消灯が交互に繰り
返される。このようにして定着ローラ２０の表面温度を
目標温度Ｔｓｔｂｙにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転している定着
ローラ及び加圧ローラに記録媒体を挟持させて加熱する
ことによりトナー像をこの記録媒体に定着させる定着装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子写真方式を利用した画像形
成装置が広く使用されている。この電子写真方式の画像
形成装置は、例えば、ドラム状の像担持体（感光ドラ
ム）を所定のプロセススピードで回転させながら帯電器
で一様に帯電し、原稿に記録された画像の情報を担持す
る光をこの感光ドラムに照射して静電潜像を形成し、ト
ナー（現像剤）を用いて静電潜像を現像してトナー像
（現像像）を形成し、このトナー像を記録紙などの記録
媒体に転写し、記録媒体に転写されたトナー像を定着し
てプリント画像（コピー画像）を得る装置である。

【０００３】上述した画像形成装置では、一般に、画像
形成中のトナー像を記録媒体に定着する装置として定着
装置が用いられる。この定着装置の一例を図９、図１０
を参照して説明する。

【０００４】図９は、定着装置の一例を模式的に示す断
面図であり、図１０は、定着温度シーケンス及び定着ロ
ーラの表面温度の推移を示すグラフである。

【０００５】定着装置１０は、矢印Ａ方向に回転する円
筒状の定着ローラ２０と、矢印Ｂ方向に回転する円柱状
の加圧ローラ３０を備えている。これらのローラ２０，
３０は、ガイド板１２に案内されてきた記録媒体１４を
挟持しながら回転して加熱し、記録媒体１４に形成され
ているトナー像を定着する。また、定着装置１０は、定
着ローラ２０を回転させる駆動モータ（図示せず）も備
えている。

【０００６】定着ローラ２０は、アルミニウムや鉄など
から作られた円筒状の芯金２２と、この芯金２２の外周
面にコーティングされたＰＦＡ（テトラフルオロエチレ
ン・パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体）
やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素
樹脂層２４を備えている。この樹脂層２４は、記録媒体
１４との離型性に優れている。

【０００７】円筒状の芯金２２の内部には円柱状の２つ
の定着ヒータ２６，２８が配置されており、この定着ヒ
ータ２６，２８によって定着ローラ２０が加熱されるよ
うに構成されている。定着ローラ２０の温度は、樹脂層
２４に当接するように配設された温度検知素子２９によ
って測定されて定着ローラ２０の表面温度として検出さ
れる。温度検知素子２９で検出された温度とスタンバイ
時やコピー動作中等の状態とに基づいて、定着ヒータ２
６，２８それぞれが制御回路（図示せず）に制御されて
作動することにより、定着ローラ２０の表面温度が所定
温度に保たれる。

【０００８】加圧ローラ３０は、アルミニウムや鉄など
から作られた円柱状の芯金３２と、この芯金３２の外周
面に巻かれたシリコンゴム層３４と、このシリコンゴム
層３４の外周面にコーティングされたテフロン層３６を
備えている。加圧ローラ３０を定着ローラ２０に圧接さ
せることによりシリコンゴム層３４とテフロン層３６と
が弾性変形して記録媒体１４を挟持する。

【０００９】上記した定着ヒータ２６，２８の制御や定
着ローラ２０の温度について説明する。

【００１０】コピー動作中もしくは原稿露光ランプ点灯
中は、駆動モータが回転して定着ローラ２０と加圧ロー
ラ３０が回転している。このとき、図１０に示すよう
に、定着ローラ２０の表面温度が温度Ｔａもしくは温度
Ｔｂに保たれるように二本の定着ヒータ２６，２８が制
御される。この制御では、画像形成装置の最大消費電力
が限られているので、通常、原稿露光ランプの点灯中
に、消費電力の大きい定着ヒータ２６，２８に同時に電
力が供給されることは無い。従って、コピー動作中もし
くは原稿露光ランプ点灯中は、一般に、定着ヒータ２
６，２８のうちのいずれか一方のみを点灯するか、ある
いは、定着ヒータ２６，２８を交互に点灯させている。

【００１１】複数枚の記録紙に連続して画像を形成する
場合においてＡ枚の記録紙に画像が形成されたとカウン
ター制御回路（図示せず）に判断されたとき、もしく
は、画像形成装置の本体に内蔵されたカウンタがＡ枚の
記録紙をカウントしたとカウンター制御回路に判断され
たときは、通常、コピー動作中の定着ローラ２０の表面
目標温度を温度Ｔａから温度Ｔｂまで低下させる。この
温度低下は、二本の定着ヒータ２６，２８双方への電力
の供給を止めることによって行われる。

【００１２】定着ローラ２０の表面目標温度を温度Ｔｂ
に低下させるコピー枚数Ａは、記録紙のサイズによって
異なる。例えば、小サイズの記録紙に連続してコピーす
る場合のコピー枚数Ａは、小サイズを超えるサイズの記
録紙にコピーする場合のコピー枚数Ａよりも少ない枚数
に設定される。この理由は、記録紙が小サイズの場合、
定着ローラ２０の長手方向両端部に記録紙が接触しない
部分（記録紙非通紙部）が生じ、この部分の温度が長手
方向中央部の温度よりも高くなる傾向があるので、記録
紙非通紙部の温度を所定温度以上にしないためである。

【００１３】このようにして定着ローラ２０の表面温度
がその目標温度Ｔｂにほぼ保たれた状態でコピー動作が
終了すると、定着ローラ２０の表面温度がスタンバイ時
の目標温度Ｔｓｔｂｙになるように制御される。ここで
は、この目標温度Ｔｓｔｂｙは温度Ｔａに等しく、定着
ローラ２０の表面温度をこの目標温度Ｔｓｔｂｙにする
ために二本の定着ヒータ２６，２８のうちの定着ヒータ
２６のみに電力を供給し続ける。定着ローラ２０の表面
温度が温度Ｔｓｔｂｙになったことが温度検知素子２９
に検出された時点で定着ヒータ２６への電力の供給を止
める。その後、温度検知素子２９が検知した定着ローラ
表面温度がスタンバイ時の定着ローラ表面目標温度Ｔｓ
ｔｂｙよりも低くなった場合は、一般に、２本の定着ヒ
ータ２６，２８に交互に電力を供給してこれら定着ヒー
タ２６，２８を点滅させ、定着ローラ２０の表面温度を
定着ローラ表面目標温度Ｔｓｔｂｙに保つ。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
では定着ローラ２０の表面温度を温度Ｔｂから温度Ｔｓ
ｔｂｙまで上げるために、定着ヒータ２６のみに電力を
供給し続け、定着ローラ２０の表面温度が温度Ｔｓｔｂ
ｙになった時点で定着ヒータ２６への電力の供給を止め
ている。この場合、温度検知素子２９が検出した温度に
基づいて定着ヒータ２６に電力を供給しているので、温
度検知素子２９の応答速度や定着ローラ２０の形状・材
質によって変わる熱容量などに起因して、実際には定着
ローラ２０の表面温度が温度Ｔｓｔｂｙに達していて
も、定着ヒータ２６に電力が供給され続けることがあ
る。このため、定着ローラ表面温度が温度Ｔｓｔｂｙに
達した直後に、定着ローラ表面温度が温度Ｔｍａｘにま
で上昇して温度Ｌのオーバーシュートが生じる。

【００１５】また、小サイズの記録紙の場合、上述した
非通紙部が中央部よりも高温になるので、非通紙部では
オーバーシュートの度合いが中央部よりも大きくなり易
い。さらに、定着ローラ２０が小径であって芯金２２の
厚さが薄くて熱容量の小さい場合や、定着ヒータ２６の
出力が大きい場合にはオーバーシュートがいっそう大き
くなる。さらにまた、定着ローラ２０に圧接している加
圧ローラ３０の温度が高い場合、つまり定着ローラ２０
の熱を奪う要素が少ない場合にも、オーバーシュートの
度合いが大きい。

【００１６】このように定着ローラ２０の表面温度に度
合いの大きいオーバーシュートが生じると、定着ローラ
２０に接触している加圧ローラ３０のシリコンゴム層３
４やテフロン層３６などの劣化が進み、加圧ローラ３０
の寿命が短くなる。

【００１７】本発明は、上記事情に鑑み、定着ローラの
表面温度のオーバーシュートを極力抑えて加圧ローラの
寿命を延ばした定着装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の定着装置は、記録媒体を挟持しながら
所定方向に回転する定着ローラ及び加圧ローラと、該定
着ローラを加熱する定着ヒータと、該定着ヒータに電力
を供給する電力供給手段とを備え、回転している前記定
着ローラ及び前記加圧ローラに、トナー像が形成された
記録媒体を挟持させて加熱することにより該記録媒体に
該トナー像を定着する定着装置において、（１）前記定
着ローラが所定温度よりも低い場合、該定着ローラが該
所定温度になるまで前記定着ヒータに所定のタイミング
から電力を断続的に供給するように前記電力供給手段を
制御する第１制御手段を備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１９】また、上記目的を達成するための本発明の
第２の定着装置は、記録媒体を挟持しながら所定方向に
回転する定着ローラ及び加圧ローラと、該定着ローラを
回転させるローラ駆動手段と、該定着ローラを加熱する
定着ヒータと、該定着ヒータに電力を供給する電力供給
手段とを備え、回転している前記定着ローラ及び前記加
圧ローラに、トナー像が形成された記録媒体を挟持させ
て加熱することにより該記録媒体に該トナー像を定着す
る定着装置において、（２）前記定着ローラが所定温度
よりも低い場合、該定着ローラが該所定温度になるまで
前記定着ヒータに所定のタイミングから電力を供給する
ように前記電力供給手段を制御すると共に、前記定着ロ
ーラが前記所定温度になった後も前記定着ローラを所定
時間回転させるように前記ローラ駆動手段を制御する第
２制御手段を備えたことを特徴とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００２１】図１を参照して本発明の定着装置の一例を
説明する。

【００２２】図１は、定着装置を示すブロック図であ
り、図９の構成要素と同一の構成要素には同一の符号が
付されている。

【００２３】図１に示す定着装置４０は、周知の電子写
真方式を利用した複写機に組み込まれている。定着ロー
ラ２０は、内蔵されている２つの定着ヒータ２６，２８
（定着ヒータ２６は図示されていない）に電力を供給す
る電力供給装置４２と、この電力供給装置４２が電力を
供給する時間やタイミングを制御する制御装置４４を備
えている。また、定着装置４０は、定着ローラ２０と加
圧ローラ３０を通過した記録紙を検知する記録紙センサ
４６を備えており、この記録紙センサ４６で検知された
記録紙の枚数がカウンタ４８に記憶される。カウンタ４
８に記憶された記録紙の枚数に基づいて制御回路４４が
電力供給装置４２を制御する。また、定着装置４０は、
温度検知素子２９で測定された温度に基づいて電力供給
装置４２を制御する制御装置（本発明にいう第１及び第
２制御手段の一例である）５０も備えている。この制御
装置５０は、定着ローラ２０を回転させる駆動モータ５
２も制御する。

【００２４】図２を参照して、定着ヒータ２６，２８の
配熱分布を説明する。

【００２５】図２は、定着ヒータ２６，２８の配熱分布
を模式的に示すグラフであり、縦軸は定着ローラ２０の
表面温度を表わし、横軸は定着ローラ２０の長手方向の
位置を表わす。また、ここで使用した定着ローラ２０の
芯金２２（図９参照）の外径は約４０ｍｍ、厚さは０．
７ｍｍである。

【００２６】定着ヒータ２６は定着ローラ２０の中央部
に対応する部分に発光のピークを有し、定着ヒータ２６
によって定着ローラ２０は両端部よりも中央部の方が高
温度に加熱される。一方、定着ヒータ２８は定着ローラ
２０の両端部に対応する部分に発光のピークを有し、定
着ヒータ２８によって定着ローラ２０は中央部よりも両
端部の方が高温度に加熱される。［第１実施形態］図３、図４を参照して、上述した構成
の定着装置４０における定着ローラ２０の表面温度を制
御する方法の一例を説明する。

【００２７】図３は、定着ローラの表面温度の制御方法
を示す説明図であり、図４は、定着ローラの表面温度の
制御方法を示すフロー図である。ここでの制御方法は、
コピー動作終了時点において定着ローラ２０が１８０℃
よりも低い場合、定着ローラ２０が１８０℃になるよう
に電力を断続的に定着ヒータ２８に供給する方法であ
る。

【００２８】図４のフローは、コピー枚数（置数）が入
力されてコピースタートボタンが押されると起動する。
ここでは、温度検知素子２９で測定された温度が定着ロ
ーラ２０の表面温度である。また、定着が終了した記録
紙は記録紙センサ４６で検知され、合計枚数がカウンタ
４８に記憶される。コピースタートボタンが押されると
コピーを開始する（Ｓ１００）と共に駆動モータ５２を
回転させて定着ローラ２０を回転させる。コピーを開始
した後、入力されたコピー枚数が所定枚数Ａ（ここで
は、５０枚）以上か否かが判定される（Ｓ１０１）。入
力されたコピー枚数がＡ枚以下のときは、定着ローラ２
０の表面目標温度が目標温度Ｔａ（ここでは、１８０
℃）になるように切り替えられ（Ｓ１０２）、この目標
温度Ｔａになるように制御装置５０で電力供給装置４２
を制御して、定着ヒータ２６，２８に交互に電力を供給
するか、又は断続的に電力を供給する。なお、Ｓ１０１
において入力されたコピー枚数がＡ枚未満と判定された
ときも、定着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔａにな
るように制御され（Ｓ１０３）、入力した枚数分のコピ
ーが終了したか否かが判定される（Ｓ１０４）。入力し
た枚数分のコピーが終了したと判定されたときは、後述
するＳ１１０に進み、定着ローラ２０の表面温度が目標
温度Ｔｓｔｂｙになったか否かが判定される。

【００２９】入力されたコピー枚数がＡ枚以上のとき
は、定着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔａになるよ
うに制御してコピーを続けながら、コピーされた枚数が
Ａ枚になったか否かが判定される（Ｓ１０５）。コピー
された枚数がＡ枚未満のときは、引き続き定着ローラ２
０の表面温度が目標温度Ｔａになるように制御しながら
コピーを続行する。一方、Ａ枚の記録紙にコピーされた
と判定されたときは、定着ローラ２０の表面目標温度が
目標温度Ｔｂ（ここでは、１７０℃）になるように切り
替えられ（Ｓ１０６）、定着ヒータ２６，２８への電力
の供給を停止し、定着ローラ２０の表面温度が目標温度
Ｔｂになった時点で、定着ヒータ２６，２８に交互に電
力を供給するか、又は断続的に電力を供給するように、
制御装置５０で電力供給装置４２を制御する。定着ロー
ラ２０の表面温度を目標温度ＴａからＴｂに下げる理由
は、非通紙部の昇温を軽減するためである。

【００３０】このようにして定着ローラ２０の表面温度
が目標温度Ｔｂになるように制御してコピーを続けなが
ら、入力した枚数分のコピーが終了したか否かが判定さ
れる（Ｓ１０７）。入力した枚数分のコピーが終了した
と判定されたときは、定着ローラ２０の表面の目標温度
をスタンバイ時の目標温度Ｔｓｔｂｙ（ここでは、１８
０℃）に切替え（Ｓ１０８）、定着ヒータ２８を点滅さ
せる（Ｓ１０９）。この点滅では、制御回路５０で電力
供給装置４２を制御することにより、０．５秒間の点灯
と０．５秒間の消灯が交互に繰り返される。このように
定着ヒータ２８を点滅させる理由は、定着ローラ２０の
表面温度を徐々に上昇させてオーバーシュートを極力抑
えるためである。

【００３１】定着ヒータ２８を点滅させて定着ローラ２
０の表面温度を徐々に上昇させている間、定着ローラ２
０の表面温度が目標温度Ｔｓｔｂｙになったか否かが判
定される（Ｓ１１０）。定着ローラ２０の表面温度が目
標温度Ｔｓｔｂｙになっていないときは、目標温度Ｔｓ
ｔｂｙにするために定着ヒータ２８の点滅を続ける。一
方、定着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔｓｔｂｙに
なったときは、定着ヒータ２６，２８へ電力を供給しな
いように制御回路５０で電力供給装置４２を制御して定
着ヒータ２８を消灯する（Ｓ１１１）。このとき、制御
回路５０の制御によって駆動モータ５２を停止して定着
ローラ２０の回転も止める。定着ヒータ２８を消灯して
も定着ローラ２０の表面温度は上昇するが、定着ヒータ
２８を点滅させながら定着ローラ２０の表面温度を上昇
させたので、５℃のオーバーシュートしかなかった。こ
のオーバーシュートにより定着ローラ２０の表面温度は
最高１８５℃にまで上昇してその後低下し、定着ローラ
２０の表面温度が再び目標温度Ｔｓｔｂｙになると（Ｓ
１１２）、スタンバイ時の定着ヒータ制御となってこの
フローが終了する。

【００３２】上述したように、定着ヒータ２８を点滅さ
せて定着ローラ２０の表面温度を徐々に上昇させるの
で、オーバーシュートが抑えられ、定着ローラ２０の表
面温度は最高１８５℃になったにとどまった。また、こ
のフローでは、Ｓ１１１で定着ヒータ２８を消灯すると
共に、駆動モータ５２を停止して定着ローラ２０の回転
も止めたが、定着ヒータ２８を消灯している間、定着ロ
ーラ２０を回転させるように制御することにより、オー
バーシュートをさらに抑えられる。このように、オーバ
ーシュートの度合いを極力抑えることにより、定着ロー
ラ２０に圧接している加圧ローラ３０の劣化を防ぎ、高
寿命化を図ることができる。なお、本実施例では定着ヒ
ータが２本の場合を説明したが、定着ヒータが１本もし
くは３本以上の場合でも上記の制御を適用できる。［第２実施形態］図５、図６を参照して、上述した構成
の定着装置４０における定着ローラ２０の表面温度を制
御する方法の他の例について説明する。

【００３３】図５は、定着ローラの表面温度の制御方法
を示す説明図であり、図６は、定着ローラの表面温度の
制御方法を示すフロー図である。ここでの制御方法は、
コピー動作終了時点において定着ローラ２０が１８０℃
よりも低い場合、定着ローラ２０が１８０℃になるよう
に電力を定着ヒータ２８に供給すると共に、定着ローラ
２０が１８０℃になった後も定着ローラを所定時間回転
させる制御方法である。

【００３４】図６のフローは、コピー枚数（置数）が入
力されてコピースタートボタンが押されると起動する。
ここでは、温度検知素子２９で測定された温度が定着ロ
ーラ２０の表面温度である。また、定着が終了した記録
紙は記録紙センサ４６で検知され、合計枚数がカウンタ
４８に記憶される。コピースタートボタンが押されると
コピーを開始する（Ｓ２００）と共に駆動モータ５２を
回転させて定着ローラ２０を回転させる。コピーを開始
した後、入力されたコピー枚数が所定枚数Ａ（ここで
は、５０枚）以上か否かが判定される（Ｓ２０１）。入
力されたコピー枚数がＡ枚以下のときは、定着ローラ２
０の表面目標温度が目標温度Ｔａ（ここでは、１８０
℃）になるように切り替えられ（Ｓ２０２）、この目標
温度Ｔａになるように制御装置５０で電力供給装置４２
を制御して、定着ヒータ２６，２８に交互に電力を供給
するか、又は断続的に電力を供給する。なお、Ｓ２０１
において入力されたコピー枚数がＡ枚未満と判定された
ときも、定着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔａにな
るように制御され（Ｓ２０３）、入力した枚数分のコピ
ーが終了したか否かが判定される（Ｓ２０４）。入力し
た枚数分のコピーが終了したと判定されたときは、後述
するＳ２１０に進み、定着ローラ２０の表面温度が目標
温度Ｔｓｔｂｙになったか否かが判定される。

【００３５】入力されたコピー枚数がＡ枚以上のとき
は、定着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔａになるよ
うに制御してコピーを続けながら、コピーされた枚数が
Ａ枚になったか否かが判定される（Ｓ２０５）。コピー
された枚数がＡ枚未満のときは、引き続き定着ローラ２
０の表面温度が目標温度Ｔａになるように制御しながら
コピーを続行する。一方、Ａ枚の記録紙にコピーされた
と判定されたときは、定着ローラ２０の表面目標温度が
目標温度Ｔｂ（ここでは、１７０℃）になるように切り
替えられ（Ｓ２０６）、定着ヒータ２６，２８への電力
の供給を停止し、定着ローラ２０の表面温度が目標温度
Ｔｂになった時点で、定着ヒータ２６，２８に交互に電
力を供給するか、又は断続的に電力を供給するように、
制御装置５０で電力供給装置４２を制御する。定着ロー
ラ２０の表面温度を目標温度ＴａからＴｂに下げる理由
は、非通紙部の昇温を軽減するためである。

【００３６】このようにして定着ローラ２０の表面温度
が目標温度Ｔｂになるように制御してコピーを続けなが
ら、入力した枚数分のコピーが終了したか否かが判定さ
れる（Ｓ２０７）。入力した枚数分のコピーが終了した
と判定されたときは、定着ローラ２０の表面の目標温度
をスタンバイ時の目標温度Ｔｓｔｂｙ（ここでは、１８
０℃）に切替え（Ｓ２０８）、定着ヒータ２８を点灯さ
せる（Ｓ２０９）。

【００３７】定着ヒータ２８を点灯させて定着ローラ２
０の表面温度を上昇させている間、定着ローラ２０の表
面温度が目標温度Ｔｓｔｂｙになったか否かが判定され
る（Ｓ２１０）。定着ローラ２０の表面温度が目標温度
Ｔｓｔｂｙになっていないときは、目標温度Ｔｓｔｂｙ
にするために定着ヒータ２８の点灯を続ける。一方、定
着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔｓｔｂｙになった
ときは、定着ヒータ２６，２８へ電力を供給しないよう
に制御回路５０で電力供給装置４２を制御して定着ヒー
タ２８を消灯する（Ｓ２１１）。このとき、制御回路５
０の制御によって駆動モータ５２を停止せずに定着ロー
ラ２０を回転し続ける。定着ヒータ２８を消灯しても定
着ローラ２０の表面温度は上昇するものの、定着ローラ
２０が回転し続けているので上昇分の温度は外部に拡散
され易く、５℃のオーバーシュートしかなかった。この
オーバーシュートにより定着ローラ２０の表面温度は最
高１８５℃にまで上昇してその後低下し、定着ローラ２
０の表面温度が再び目標温度Ｔｓｔｂｙになると（Ｓ２
１２）、スタンバイ時の定着ヒータ制御となる（Ｓ２１
３）。スタンバイ時の定着ヒータ制御となると、制御回
路５０に内蔵されたタイマがスタートし（Ｓ２１４）、
所定時間（ここでは３０秒間）駆動モータ５２を駆動さ
せて定着ローラ２０を回転させる。所定時間が経過する
と（Ｓ２１５）、駆動モータ５２を停止してこのフロー
が終了する。

【００３８】上述したように、定着ローラ２０が再び目
標温度Ｔｓｔｂｙになった後も定着ローラを所定時間回
転させるので、オーバーシュートが抑えられ、定着ロー
ラ２０の表面温度は最高１８５℃になったにとどまっ
た。このように、オーバーシュートの度合いを極力抑え
ることにより、定着ローラ２０に圧接している加圧ロー
ラ３０の劣化を防ぎ、高寿命化を図ることができる。な
お、本実施例では定着ヒータが２本の場合を説明した
が、定着ヒータが１本もしくは３本以上の場合でも上記
の制御を適用できる。［第３実施形態］図７、図８を参照して、上述した構成
の定着装置４０における定着ローラ２０の表面温度を制
御する方法のさらに他の例について説明する。

【００３９】図７は、定着ローラの表面温度の制御方法
を示す説明図であり、図８は、定着ローラの表面温度の
制御方法を示すフロー図である。ここでの制御方法は、
複数枚の記録紙に連続して両面コピーする場合、両面コ
ピー終了時点において定着ローラ２０が１８０℃よりも
低いとき、定着ローラ２０が１８０℃になるように電力
を断続的に定着ヒータ２８に供給する方法である。

【００４０】図８のフローは、両面コピーの枚数が入力
されてコピースタートボタンが押されると起動する。こ
こでは、温度検知素子２９で測定された温度が定着ロー
ラ２０の表面温度である。また、両面コピーのうちの片
面コピーが終了したか否かは、カウンタ４８が記憶して
いる記録紙枚数に基づいて判定する。コピースタートボ
タンが押されるとコピーを開始すると共に駆動モータ５
２を回転させて定着ローラ２０を回転させる。コピーを
開始した後、両面コピーのうちの片面コピーが終了した
か否かが判定される（Ｓ３００）。片面コピーが終了し
たときは、定着ローラ２０の表面目標温度を目標温度Ｔ
ｂ（ここでは、１７０℃）に切り替え（Ｓ３０１）、こ
の目標温度Ｔｂになるように定着ヒータ２６，２８への
電力の供給を停止し、定着ローラ２０の表面温度が目標
温度Ｔｂになった時点で、定着ヒータ２６，２８に交互
に電力を供給するか、又は断続的に電力を供給するよう
に、制御装置５０で電力供給装置４２を制御する。

【００４１】Ｓ３００において、両面コピーのうちの片
面コピーが終了していないと判定されたときは、引き続
き定着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔａになるよう
に制御され（Ｓ３０２）、その後、両面コピーが終了し
たか否かが判定される（Ｓ３０３）。両面コピーが終了
したと判定されたときは、後述するＳ３０７に進み、定
着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔｓｔｂｙになった
か否かが判定される。両面コピーが終了していないと判
定されたときは、Ｓ３００に戻る。

【００４２】Ｓ３０１において切り替えられた目標温度
Ｔｂになるように定着ローラ２０の表面温度が制御され
ている間、両面コピーが終了したか否かが判定される
（Ｓ３０４）。ここで両面コピーが終了したと判定され
たときは、Ｓ３０５に進み、定着ローラ２０の表面目標
温度が目標温度Ｔｓｔｂｙ（ここでは、１８０℃）に切
り替えられる。一方、両面コピーが終了していないと判
定されたときは、Ｓ３００に戻る。

【００４３】Ｓ３０５において定着ローラ２０の表面目
標温度が目標温度Ｔｓｔｂｙ（ここでは、１８０℃）に
切り替えられると、定着ヒータ２８を点滅させる（Ｓ３
０６）。この点滅では、制御回路５０で電力供給装置４
２を制御することにより、０．８秒間の点灯と０．２秒
間の消灯が交互に繰り返される。このように定着ヒータ
２８を点滅させる理由は、定着ローラ２０の表面温度を
徐々に上昇させてオーバーシュートを極力抑えるためで
ある。

【００４４】定着ヒータ２８を点滅させて定着ローラ２
０の表面温度を徐々に上昇させている間、定着ローラ２
０の表面温度が目標温度Ｔｓｔｂｙになったか否かが判
定される（Ｓ３０７）。定着ローラ２０の表面温度が目
標温度Ｔｓｔｂｙになっていないときは、目標温度Ｔｓ
ｔｂｙにするために定着ヒータ２８の点滅を続ける。一
方、定着ローラ２０の表面温度が目標温度Ｔｓｔｂｙに
なったときは、定着ヒータ２６，２８へ電力を供給しな
いように制御回路５０で電力供給装置４２を制御して定
着ヒータ２８を消灯する（Ｓ３０８）。このとき、制御
回路５０の制御によって駆動モータ５２を停止して定着
ローラ２０の回転も止める。定着ヒータ２８を消灯して
も定着ローラ２０の表面温度は上昇するが、定着ヒータ
２８を点滅させながら定着ローラ２０の表面温度を上昇
させたので、７℃のオーバーシュートしかなかった。こ
のオーバーシュートにより定着ローラ２０の表面温度は
最高１８７℃にまで上昇してその後低下し、定着ローラ
２０の表面温度が再び目標温度Ｔｓｔｂｙになると（Ｓ
３０９）、スタンバイ時の定着ヒータ制御となってこの
フローが終了する。

【００４５】上述したように、定着ヒータ２８を点滅さ
せて定着ローラ２０の表面温度を徐々に上昇させるの
で、オーバーシュートが抑えられ、定着ローラ２０の表
面温度は最高１８７℃になったにとどまった。また、こ
のフローでは、Ｓ３０８で定着ヒータ２８を消灯すると
共に、駆動モータ５２を停止して定着ローラ２０の回転
も止めたが、定着ヒータ２８を消灯している間、定着ロ
ーラ２０を回転させるように制御することにより、オー
バーシュートをさらに抑えられる。このように、オーバ
ーシュートの度合いを極力抑えることにより、定着ロー
ラ２０に圧接している加圧ローラ３０の劣化を防いで高
寿命化を図ることができる。なお、本実施例では定着ヒ
ータが２本の場合を説明したが、定着ヒータが１本もし
くは３本以上の場合でも上記の制御を適用できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の定
着装置によれば、定着ローラが所定温度よりも低い場
合、第１制御手段によって、定着ローラが所定温度にな
るまで定着ヒータに所定のタイミングから電力を断続的
に供給するように電力供給手段を制御するので、定着ロ
ーラの表面温度のオーバーシュートを極力抑えて加圧ロ
ーラの寿命を延ばすことができる。

【００４７】また、本発明の第２の定着装置によれば、
定着ローラが所定温度よりも低い場合、第２制御手段に
よって、定着ローラが所定温度になるまで定着ヒータに
所定のタイミングから電力を供給するように電力供給手
段を制御すると共に、定着ローラが所定温度になった後
も定着ローラを所定時間回転させるようにローラ駆動手
段を制御するので、定着ローラの表面温度のオーバーシ
ュートを極力抑えて加圧ローラの寿命を延ばすことがで
きる。

【００４８】ここで、本発明の定着装置では、特に定着
ローラが小径であって芯金の肉厚が薄いものや芯金の材
質として熱伝導度の悪いものを用いている場合に非常に
効果が大きい。また、加圧ローラが、熱を早く吸収して
温まりやすいスポンジ等の材質を用いたものであり、か
つ、ローラ表面に耐摩耗性などを向上させるための処理
を施したものの場合に大きい効果が得られる。さらに、
本発明の定着装置を備えた画像形成装置の使用環境や入
力電源の振れに起因して、定着ローラの表面温度の単位
時間あたりの上昇分が通常よりも増加した場合に大きな
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の定着装置が有する定着ヒータの配熱分布
を模式的に示すグラフである。

【図３】定着ローラの表面温度を制御する方法の第１実
施形態を示す説明図である。

【図４】定着ローラの表面温度を制御する方法の第１実
施形態を示すフロー図である。

【図５】定着ローラの表面温度を制御する方法の第２実
施形態を示す説明図である。

【図６】定着ローラの表面温度を制御する方法の第２実
施形態を示すフロー図である。

【図７】定着ローラの表面温度を制御する方法の第３実
施形態を示す説明図である。

【図８】定着ローラの表面温度を制御する方法の第３実
施形態を示すフロー図である。

【図９】従来の定着装置の一例を模式的に示す断面図で
ある。

【図１０】従来の定着温度シーケンス及び定着ローラの
表面温度の推移を示すグラフである。

【符号の説明】

２０定着ローラ２６，２８定着ヒータ３０加圧ローラ４０定着装置４２電力供給装置４４，５０制御装置５２駆動モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体を挟持しながら所定方向に回転
する定着ローラ及び加圧ローラと、該定着ローラを加熱
する定着ヒータと、該定着ヒータに電力を供給する電力
供給手段とを備え、回転している前記定着ローラ及び前
記加圧ローラに、トナー像が形成された記録媒体を挟持
させて加熱することにより該記録媒体に該トナー像を定
着する定着装置において、前記定着ローラが所定温度よりも低い場合、該定着ロー
ラが該所定温度になるまで前記定着ヒータに所定のタイ
ミングから電力を断続的に供給するように前記電力供給
手段を制御する第１制御手段を備えたことを特徴とする
定着装置。
【請求項２】記録媒体を挟持しながら所定方向に回転
する定着ローラ及び加圧ローラと、該定着ローラを回転
させるローラ駆動手段と、該定着ローラを加熱する定着
ヒータと、該定着ヒータに電力を供給する電力供給手段
とを備え、回転している前記定着ローラ及び前記加圧ロ
ーラに、トナー像が形成された記録媒体を挟持させて加
熱することにより該記録媒体に該トナー像を定着する定
着装置において、前記定着ローラが所定温度よりも低い場合、該定着ロー
ラが該所定温度になるまで前記定着ヒータに所定のタイ
ミングから電力を供給するように前記電力供給手段を制
御すると共に、前記定着ローラが前記所定温度になった
後も前記定着ローラを所定時間回転させるように前記ロ
ーラ駆動手段を制御する第２制御手段を備えたことを特
徴とする定着装置。