(57)【要約】【課題】本発明は、簡易な電力制御により、レスポンスを向上させるとともに、オーバーシュートを極力おさえ、安定した定着性が得られる定着装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】そこで、本発明は、定着可能な温度を目標制御温度としたとき、目標制御温度を下回れば、定着ベルト６を回転させ、定着ベルト６が接触する加熱ローラ用ヒータ５と加圧ローラ用ヒータ７を点灯させることにより温度を上げ、目標制御温度に到達後、加熱ローラ用ヒータ５と加圧ローラ用ヒータ７は消灯させるが、定着ベルト６は所定時間回転継続させてから回転停止させる制御を施すことにより印刷準備動作を完了させることで上記課題を解決した。【選択図】図４
2006208411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、定着ベルトを加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータを点灯して加熱す
る手段と、定着ベルト又は加熱ローラ自体の表面温度を検出するとともに加圧ローラの表
面温度を検出する温度検出手段を有する定着装置であって、定着可能な温度を目標制御温
度としたとき、目標制御温度を下回れば、定着ベルトを回転させ、定着ベルトに接触する
加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータを点灯させることにより定着ベルトの温度を上
げ、目標制御温度に到達後、加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータは消灯させるが、
定着ベルトは所定時間回転継続させてから回転停止させる制御を施すことにより印刷準備
動作を完了させることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着ベルトを回転継続させる時間は、目標制御温度に到達後、加熱ローラ用ヒータ
と加圧ローラ用ヒータを消灯させてから５秒以下と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】
前記定着ベルトを回転継続させる時間は、加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータが
点灯してから目標制御温度に到達するまでの時間を測定し、その時間に応じて定着ベルト
を回転継続させる時間を５秒以下の範囲内で変化させることを特徴とする請求項１又は２
に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタおよびファクシミリ等の画像形成装置において、定着ベル
トの回転継続時間を制御することにより、安定した定着性が得られる定着装置及び画像形
成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年は、フルカラーの画像形成装置の普及が広がり、高画質化、省エネルギー化、利便
性の向上などが求められている。なかでも、定着装置の熱定着部は、画像形成装置で消費
されるエネルギーの５０％以上を消費するため、省エネルギー化に向けた改良が進められ
ている。このため、定着ローラ方式に比べて、大幅に定着部の熱容量が小さく、ウォーム
アップ時間が短縮された定着ベルト方式が、省エネルギー化に効を奏するものとして広く
採用されている。
しかしながら、定着ベルト方式では、待機中に定着ベルト表面を一定温度に保てるのは
加熱ローラに巻きついている部分のみで、それ部分の温度は下がっていくため、定着ベル
ト表面に温度のむらができる。そのため、ある程度放置された後に印刷命令がきたときに
は、定着ベルトを回転させて、一旦落ち込んだ温度を定着可能な温度まで上げるという印
刷準備のための動作（以下、この動作を「印刷準備動作」という。）が必要となる。印刷
準備動作の際に課題とされていることは、安定した温度制御を行うことであるが、定着ベ
ルト自体の蓄熱性の低さや、また、温度検出装置から制御対象である加熱ローラ用ヒータ
や加圧ローラ用ヒータにいたるまでいくつかの部材を介していることなどが原因で熱応答
性が悪くなるなどの問題がある。
【０００３】
このような定着装置の温度制御の問題を改良した従来技術としては、加熱ローラや加圧
ローラの表面温度が目標とする定着可能温度に近づくと電力制御を行い、目標制御温度か
からのオーバーシュート（以下、単に「オーバーシュート」という。）を極力抑えた定着
装置がある（例えば、特許文献１参照。）。また、正確な温度制御を行うため、定着ヒー
タへの最大供給電力値を予測し、定着装置の安定動作に必要な出力電力を、最大供給電力
値に従い補正する電力制御を施した定着装置がある（例えば、特許文献２参照。）。さら
に、誘導加熱型の定着装置の各種制約に対応して非通紙部での温度上昇を抑制するため、
誘導加熱定着装置を所定の出力周波数に設定したときに、前記回転体加熱部材上の発熱分
布が凸形状であり、端部の発熱密度を中央部分の発熱密度の５０％以下にした定着装置が
ある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５７９８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１９６６号公報
【特許文献４】特開２００５−０１０１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術は、緻密な電力制御を行うことにより、安定した温度制御を達成しようと
するものであるが、制御が複雑になると、印刷準備動作に時間を要し、印刷命令の開始か
ら出力動作を開始するまでのレスポンス（以下、単に「レスポンス」という。）が低下す
るといった問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な電力制御により、レスポン
スを向上させるとともに、オーバーシュートを極力抑え、安定した定着性が得られる定着
装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の特徴を有している。
本発明は、少なくとも、定着ベルトを加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータを点灯
して加熱する手段と、定着ベルト又は加熱ローラ自体の表面温度を検出するとともに加圧
ローラの表面温度を検出する温度検出手段を有する定着装置であって、定着可能な温度を
目標制御温度としたとき、目標制御温度を下回れば、定着ベルトを回転させ、定着ベルト
に接触する加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータを点灯させることにより定着ベルト
の温度を上げ、目標制御温度に到達後、加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータは消灯
させるが、定着ベルトは所定時間回転継続させてから回転停止させる制御を施すことで、
印刷準備動作を完了させることを特徴とする。目標制御温度到達後、加熱ローラ用ヒータ
と加圧ローラ用ヒータを消灯させてから定着ベルトを所定時間回転継続させるという簡易
な電力制御により、レスポンスを向上させるとともに、オーバーシュートを極力抑え、安
定した定着性が得られる。
【０００８】
本発明は、前記定着ベルトを回転継続させる時間が、目標制御温度到達後、加熱ローラ
用ヒータと加圧ローラ用ヒータを消灯させてから、５秒以下とすることを特徴とする。実
験結果から、定着ベルトを５秒まで回転継続させれば、オーバーシュートが極力抑えられ
ホットオフセットも抑制できることがわかった。ここで、「ホットオフセット」とは、ト
ナーが過加熱されトナーの凝集力が定着ローラ及び用紙との接着力を下回った場合に、ト
ナーの一部が定着ローラに固着し、用紙が定着ローラに巻きつく現象をいう。
【０００９】
本発明は、前記定着ベルトを回転継続させる時間が、加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ
用ヒータが点灯してから目標制御温度に到達するまでの時間を測定し、その時間に応じて
定着ベルトを回転継続させる時間を５秒以下の範囲内で変化させることを特徴とする。実
験結果から、目標制御温度に達するまでの時間（以下、「復帰時間」という。）が短いと
加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータの点灯時間も短くなり、復帰時間が長いと加熱
ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータの点灯時間も長くなりオーバーシュートも大きくな
った。そこで、定着ベルトを最大でも５秒まで回転継続させれば、オーバーシュートは極
力抑えられるが、復帰時間に応じて、定着ベルトを回転継続させる時間も変化させること
とにし、最適な制御を実現した。
【００１０】
本発明は、上記定着装置を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
上記課題を解決するための手段により、本発明では、簡易な電力制御により、レスポン
スを向上させるとともに、オーバーシュートを極力抑え、ホットオフセットの抑制も可能
にし、また、復帰時間に応じて定着ベルトを回転継続させる時間を変化させるという制御
の最適化を実現し、安定した定着性が得られる定着装置及び画像形成装置を提供すること
ができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図１から図４及び表１に基づいて説明
する。ただし、これらは一実施形態にすぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するもので
はない。
【００１３】
図１は、ベルト定着装置１３の側面図である。ベルト定着装置１３は、少なくとも、定
着ベルト６を加熱ローラ用ヒータ５と加圧ローラ用ヒータ７を点灯して加熱する手段と、
定着ベルト６又は加熱ローラ１自体の表面温度を検出するとともに加圧ローラ３の表面温
度を検出する温度検出手段を有する。
【００１４】
図２は、ベルト定着装置１３の周辺図を示した図である。ベルト定着装置１３は、印刷
命令がくると、用紙１１が用紙搬送用レジストローラ１０に一時停止している間に印刷準
備動作を完了させ、その後一旦回転停止する。用紙搬送用レジストローラ１０に一時停止
していた用紙１１は、画像形成動作と同時に、用紙搬送部１２を経てベルト定着装置１３
に給紙される。用紙１１が給紙されると、それと同時にベルト定着装置１３は再び回転し
始め、給紙された用紙１１が適切な設定温度になるように温度制御する。
【００１５】
図３と図４は、オーバーシュート対策を施す前と施した後の定着ベルト表面温度の推移
を示したグラフである。実験条件は、室温０℃、入力電圧は機械安全設計のための上限値
である１１５Ｖという厳しい設定にし、定着可能な温度は目標制御温度１９０℃とする。
図３は、オーバーシュート対策を施していない、従来の定着温度制御に関するグラフで
ある。目標制御温度を下回れば、定着ベルトを回転させ、定着ベルトに接触する加熱ロー
ラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータを点灯させることにより定着ベルトの温度を上げ、目標
制御温度に到達後は、加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータを消灯させ、定着ベルト
を直ちに回転停止させる従来の制御を施すことにより印刷準備動作を完了させる場合の定
着ベルト表面温度の推移を示している。図中、▲で示したように、目標制御温度１９０℃
を下回ったときに、定着ベルトを回転させて定着ベルトの表面温度を１９０℃まで上げよ
うとすると、定着ベルトの回転開始直後に表面温度が１５０℃近くまで落ち込む。そして、
●で示したように、上昇してからのオーバーシュートは２３０℃まで上がってしまう。
図４は、オーバーシュート対策を施した本発明の定着温度制御に関するグラフである。
従来の制御と異なり、目標制御温度に到達後、加熱ローラ用ヒータと加圧ローラ用ヒータ
は消灯させるが、定着ベルトは所定時間回転継続させてから回転停止させる制御を施すこ
とにより印刷準備動作を完了させる場合の定着ベルト表面温度の推移を示している。定着
ベルトの回転継続時間を変化させると、オーバーシュートする温度が異なってくる結果を
示した。オーバーシュートする温度が２１４℃のときは定着ベルトの回転継続時間は２秒
で、２１１℃のときは３秒、２０３℃のときは５秒、２０５℃のときは４秒である。次に
これらの結果を、表１に回転継続時間の短い順に並べる。  
【表１】
2006208411.tif 000003
表１から、回転継続時間を５秒以下にすれば、目標制御温度１９０℃に対して１５℃未
満のオーバーシュートに抑えることができることがわかった。また、図３と図４を比べる
と、図４の目標制御温度に到達後、定着ベルトを所定時間回転継続させてから回転停止さ
せる制御を施したほうが、オーバーシュートを少なくでき、ホットオフセットを抑制する
効果があることがわかった。このように、簡易な電力制御を施してから印刷準備動作を完
了させることにより、本発明は、レスポンスを向上させるとともにオーバーシュートを極
力抑え、安定した定着性が得られる定着装置及び画像形成装置を提供することができた。
一方、実機では、印刷命令の開始から出力動作を開始するまでの時間は極力少なくした
ほうが優れたレスポンスをユーザに提供できるので、過昇検知温度２５０℃に対する余裕
度と、ホットオフセットに対する余裕度から、回転継続時間は３秒間を採用している。
また、図４の実験結果から、目標制御温度に達するまでの復帰時間が短いと加熱ローラ
用ヒータと加圧ローラ用ヒータの点灯時間も短くなり、復帰時間が長いと加熱ローラ用ヒ
ータと加圧ローラ用ヒータの点灯時間も長くなりオーバーシュートも大きくなることがわ
かった。そこで、定着ベルトを最大でも５秒まで回転継続させれば、オーバーシュートは
極力抑えられるが、復帰時間に応じて、定着ベルトを回転継続させる時間も変化させるこ
とにし、最適な制御を実現した。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ベルト定着装置の側面図である。
【図２】ベルト定着装置の周辺図を示した図である。
【図３】オーバーシュート対策を施していない従来の定着温度制御に関するグラフである。
【図４】オーバーシュート対策を施した本発明の定着温度制御に関するグラフである。
【符号の説明】
【００１７】
１  加熱ローラ
２  定着ローラ
３  加圧ローラ
４  入口ガイド板
５  加熱ローラ用ヒータ
６  定着ベルト
７  加圧ローラ用ヒータ
８  温度検出装置
９  温度検出装置
１０  用紙搬送用レジストローラ
１１  用紙
１２  用紙搬送部
１３  ベルト定着装置
【図１】
2006208411.tif 000004
【図２】
2006208411.tif 000005
【図３】
2006208411.tif 000006
【図４】
2006208411.tif 000007