(57)【要約】【課題】  立ち上り直後の定着不良発生を防止し、連続通紙時の端部温度上昇を防止できる定着装置を提供する。【解決手段】  薄肉の定着ローラ２を備えて構成される定着装置において、定着ローラ２の中央部に配置される温度検知素子５と、定着ローラ２の通紙領域全体を加熱する第１の定着ヒータ６と、定着ローラ２の端部を加熱する第２の定着ヒータ７と、定着ローラ２の立ち上げ時は第１及び第２の定着ヒータ６、７を通電させると共に、定着ローラ２の立ち上げ時以外は第１の定着ヒータ６だけを通電するように制御する制御手段とを備えるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉の定着ローラを備えて構成される定着装置において、前記定着ローラの中央部に配置される温度検知素子と、前記定着ローラの通紙領域全体を加熱する第１の定着ヒータと、前記定着ローラの端部を加熱する第２の定着ヒータと、前記定着ローラの立ち上げ時は前記第１及び第２の定着ヒータを通電させると共に、前記定着ローラの立ち上げ時以外は前記第１の定着ヒータだけを通電するように制御する制御手段と、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、前記定着ローラ立ち上げ時の温度により前記第２の定着ヒータの通電時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記定着ローラ立ち上げ時、それまでの停止時間の長さにより前記第２の定着ヒータの通電時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置に設けられる定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から画像形成装置の定着装置においては、加熱装置（ヒータ）を薄肉の定着ローラ内に設け、定着ローラの立ち上げ時にヒータを通電することが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
特許文献１には、立ち上げ時にヒータ１、２を同時に通電する技術が開示されている。また、特許文献２には、定着ローラの温度検知結果によって、ヒータの点灯時間（デューティ）を変える技術が開示されている。
図５は画像形成装置における従来の定着装置の概略図である。図６は従来の定着ローラの構造を概略的に示した図である。図７は従来の定着装置において端部のヒータ発光量を増加させたときの発光分布を示した図である。図８は定着ローラ温度と立ち上り時の関係を示す温度特性図である。なお、図８に示す温度特性図では縦軸を定着ローラの温度Ｔ、横軸を時間ｔとし、立ち上り時と通紙時の中央部と端部の温度変化が示されている。
図５、図６に示すように、従来の定着装置５１は、定着ローラ５２、加圧ローラ５３、定着ローラ５２内に配置された加熱装置（ヒータ）５４、定着ローラ５２の周部に配置された温度検知素子５５から構成されている。なお、図５の符号５９はトナーが付着している転写紙を示している。
このような従来の定着装置５１においては、立ち上り時間の短縮化を図るため、定着ローラ５２を薄肉にした場合、立ち上り時の定着ローラ５２の端部温度の上昇が中央に比べると悪い。このため、端部の定着性が悪くコールドオフセットや画像が指で簡単に剥離してしまう現象が発生するという欠点があった。
そこで、従来の定着装置５１においては、図７に示すように、予め発光分布を調整して定着ローラ５２の端部のヒータ発光量を増加させておき、端部の温度上昇速度を早める工夫がなされている。
しかしながら、連続複写や連続プリントアウトを行った場合、端部のヒータ発光量が増加しているため、図８に示すように、端部温度が上昇し、端部のホットオフセットが発生してしまう。
【特許文献１】特開２００１−２４９５７０公報
【特許文献２】特開平１１−３４４８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、定着装置において薄肉の定着ローラを使用した場合、立ち上り直後に定着不良が発生するという問題点があった。
そこで、本発明は上述した実情を考慮して、立ち上り直後の定着不良発生を防止し、連続通紙時の端部温度上昇を防止することができる定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、薄肉の定着ローラを備えて構成される定着装置において、前記定着ローラの中央部に配置される温度検知素子と、前記定着ローラの通紙領域全体を加熱する第１の定着ヒータと、前記定着ローラの端部を加熱する第２の定着ヒータと、前記定着ローラの立ち上げ時は前記第１及び第２の定着ヒータを通電させると共に、前記定着ローラの立ち上げ時以外は前記第１の定着ヒータだけを通電するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記制御手段は、前記定着ローラ立ち上げ時の温度により前記第２の定着ヒータの通電時間を決定することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記定着ローラ立ち上げ時、それまでの停止時間の長さにより前記第２の定着ヒータの通電時間を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、定着ローラの通紙領域全体を加熱する第１の定着ヒータと、定着ローラの端部を加熱する第２の定着ヒータとを設け、定着ローラの立ち上げ時は、制御手段により第１及び第２の定着ヒータを通電させると共に、定着ローラの立ち上げ時以外は前記第１の定着ヒータだけを通電するように制御するようにしているので、薄肉の定着ローラを使用した場合でも立ち上り直後の定着不良発生を防止し、連続通紙時の端部温度上昇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の定着装置の概略図である。
図２は図１に示した定着ローラの概略図である。図３は本実施の形態の定着ローラ端部のヒータ発光量を増加させたときの発光分布を示した図である。図４は定着ローラの温度と立ち上り時の関係を示した温度特性図である。
図１、図２に示すように、本実施の形態の定着装置１は、定着ローラ２、加圧ローラ３、温度検知素子である温度制御素子（サーミスタ等）５、加熱装置である第１の定着ヒータ６、第２の定着ヒータ７を備える。
第１の定着ヒータ６は定着ローラ２全体を加熱する。また第２の定着ヒータ７は定着ローラ２の両端部を加熱する。
定着ローラ２は、薄肉（例えば１ｍｍ以下）とされる。また定着ローラ２の内部には、上記した第１及び第２の定着ヒータ６、７が配置される。これら第１及び第２のヒータ６、７は例えばハロゲンヒータにより構成される。
また定着ローラ２の表面には温度検知素子５が当接するように配置されている。なお、図１に示す符号９はトナーが付着している転写紙を示している。
定着ローラ２は加圧ローラ３により加圧されている。定着ローラ２と加圧ローラ３との間にはニップが形成されており、転写紙９上のトナーを定着すると共に転写紙９を搬送する。
このような本実施の形態の定着装置１においては、立ち上り時、第１および第２の定着ヒータ６と７の両方を点灯し端部の温度上昇を補助する。
定着ローラ２の中央部には、上記した温度検知素子５が当接されていて定着ローラ２の温度を検出している。そして、当該定着装置を備えた画像形成装置の立ち上り時においては、図示しない制御手段により第１及び第２の定着ヒータ６、７を点灯した後、温度検知素子５により所定温度に到達したことを検出したら定着ヒータ６、７への電源供給を停止するようにしている。この時、定着ローラ２の端部を加熱する第２の定着ヒータ７は、立ち上り時のみ使用して通紙時・待機時等では使用しないように制御している。
【０００７】
また図３に示すように、第１の定着ヒータ６の発光分布はほぼフラットな発光分布となっている。また第２の定着ヒータ７の発光は図３に示すようになっている。なお第２の定着ヒータ７は、定着ローラ２の端部温度が他の部分より大幅に高い温度にならないようにワット数を適切に選定しなければならない。
このように構成される定着装置においては、立ち上り時における定着ローラ２の温度の高低により第２の定着ヒータ７の点灯時間を決定するようにしている。なお、立ち上り時における端部温度の上昇が悪い理由としては定着ヒータによる加熱時、定着ローラ２の加熱領域近傍に熱が逃げてしまうことが挙げられている。このことより、加熱領域近傍を含めて加熱領域の温度が立ち上りの目標温度と立ち上げ直前の温度差が少ないほど端部の温度上昇が良くなって来る。したがって、立ち上げ直前温度が高くなるほど第２の定着ヒータ７の点灯時間を短くする必要がある。
定着ローラ２は１つの温度検知素子５により全体の温度制御を行うようにしている。このため、第２の定着ヒータ７の直前温度と目標温度到達時間を予め測定しておき、定着ローラ２の中央に配置した温度検知素子５により直前温度を検出して第２の定着ヒータ７の点灯時間を決定し時間による制御を行う。
この結果、定着ローラ２の端部に温度検出素子５を設置しなくても立ち上げ時の端部温度の適正化が図られる。立ち上り前の機械の停止（電源供給停止）時間の長さにより端部定着ヒータ７の点灯時間を決定する
省エネルギモードに入って第１及び第２の定着ヒータ６、７への電源供給停止になると定着ローラ２の温度は低下し始める。電源供給停止になってからの経過時間と定着ローラ２の温度は相関し、ほぼ一定の関係となる。経過時間により第２の定着ヒータ７の点灯時間を決定し時間による制御を行う。これにより、定着ローラ２の端部に温度検出素子を設置しなくても立ち上げ時の端部温度の適正化が図られる。
【０００８】
図４は、本実施の形態の温度特性図である。縦軸を定着ローラの温度Ｔ、横軸を時間ｔとし、立ち上り時と通紙時の中央部と端部の温度変化が示されている。
なお、この図４においては縦軸に定着ローラ温度Ｔを取り、横軸に時間ｔを取っている。立ち上り時の定着ローラ２の中央部と端部の温度変化を示している。図示していないが通紙時は端部定着ヒータ７が点灯しないため、定着ローラ２の中央部と端部ともにほぼ同じ温度となる。
なお、本実施の形態においては、制御手段により、前記定着ローラ立ち上げ時の温度の高低により前記第２の定着ヒータの通電時間を決定するようにしているが、例えば立ち上げ時のそれまでの画像形成装置の停止時間の長さにより第２の定着ヒータ７の通電時間を決定するようにしてもよい。
本実施の形態では、加熱装置である第１及び第２の定着ヒータ６、７にはハロゲンヒータを用いて被加熱部材である定着ローラ２を加熱しているが、特開２００１−２４９５７０公報および特開２００１−１３８０５公報に記載されているような誘導加熱方式を用いて被加熱部材である定着ローラ２を加熱しても良い。
また、本実施の形態では、加熱装置への電力供給は商用電源から行なわれているが、補助電源を設け、この補助電源から電力供給を行うことも可能である。補助電源としては特開２０００−３１５５６７公報および特開２００２−１７４９８８公報に開示されているような電気２重層コンデンサ（電気化学キャパシタ）を利用するのが好ましい。
さらに、本実施の形態では、被加熱部材として加熱ローラを用いているが、特開２００１−６６９３３公報に記載されているような無端帯状の部材を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置の概略図。
【図２】本実施の形態の定着装置に設けられている定着ローラを示す概略図。
【図３】本実施の形態の定着ローラ端部のヒータ発光量を増加させたときの発光分布を示す概略図。
【図４】本実施の形態の定着ローラの温度と立ち上り時の関係を示す温度特性図。
【図５】従来の定着装置の概略図。
【図６】図５に示す定着装置の定着ローラを示す概略図。
【図７】従来の定着ローラの端部のヒータ発光量を増加させたときの発光分布を示す概略図。
【図８】従来の定着ローラの温度と立ち上り時の関係を示す温度特性図。
【符号の説明】
【００１０】
１  定着装置、２  定着ローラ、５  温度検知素子（温度制御素子）、６  加熱装置（第１の定着ヒータ）、７  加熱装置（第２の定着ヒータ、端部定着ヒータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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