(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱領域の異なる複数のヒータを備えた熱ローラと、前記複数のヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御手段と、該熱ローラ端部外周面の一部に固定された検温素子と該検温素子に対向可能に配置されたセンサヘッドとからなる第１の温度検出手段と、前記熱ローラの軸方向に所定間隔で配置され且つ前記熱ローラ外周面に対し間隙をなして支持されるとともに、前記複数のヒータの各発熱領域に対応させて設けられた複数の温度検出器からなる第２の温度検出手段と、前記第２の温度検出手段の出力値を記憶させる出力値記憶手段とを備えた定着装置の定着方法であって、
印刷に先立ち、前記第１の温度検出手段が定着に必要な予め設定された温度を検出するまで、前記複数のヒータを予め設定された個々の点灯周期および点灯時間でＯＮ／ＯＦＦ制御し、前記熱ローラにおいて均一な温度分布を得る理想温度分布形成工程と、
該理想温度分布形成工程によって均一な温度分布を得た状態における前記熱ローラの表面温度を前記第２の温度検出手段で測定する測定工程と、
該測定工程によって測定された実測値を前記出力値記憶手段に記憶させる記憶工程とを実施し、
印刷時には、前記出力値記憶手段に記憶されたデータに基づきヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことを特徴とする定着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタや複写機などの電子写真プロセスを用いた画像形成装置に適用される定着装置の定着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヒータを内部に備えた熱ローラと、該熱ローラに圧接した加圧ローラとを有し、前記熱ローラと加圧ローラの圧接部にてトナー像を保持した記録材に加熱加圧作用を付与しながら挟持搬送し、記録材表面にトナー像を定着させる画像形成装置の定着装置においては、安定した定着強度を得るためにトナー像に一定の熱量を与える必要がある。
【０００３】
そして、従来の熱ローラの温度制御においては、例えば熱ローラ外周面の一部に検温素子を設けるとともに、該検温素子に対向させてセンサヘッドを設け、熱ローラの温度を前記検温素子によって検出し、検温素子が前記センサヘッドと対向したときのセンサヘッドからの信号によって熱ローラのヒータに通電するか否かを判断して制御する様にした構成が用いられていた（特公昭６１−６３８５号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記温度検出手段の構成の場合、検温素子が熱ローラの軸方向端部（非用紙走行面）に設けられているので、熱ローラの軸方向中央部（用紙走行面）の温度を直接計ることができなかった。このため、トナーおよび記録材（用紙など）の吸熱作用により熱ローラの用紙走行面の温度が低下した場合でも、この状態を検出することができず、安定した定着強度を得ることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、熱ローラの軸方向における温度を一定に保つことが可能で、安定した定着強度が得られる定着方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、発熱領域の異なる複数のヒータを備えた熱ローラと、前記複数のヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御手段と、該熱ローラ端部外周面の一部に固定された検温素子と該検温素子に対向可能に配置されたセンサヘッドとからなる第１の温度検出手段と、前記熱ローラの軸方向に所定間隔で配置され且つ前記熱ローラ外周面に対し間隙をなして支持されるとともに、前記複数のヒータの各発熱領域に対応させて設けられた複数の温度検出器からなる第２の温度検出手段と、前記第２の温度検出手段の出力値を記憶させる出力値記憶手段とを備えた定着装置の定着方法であって、印刷に先立ち、前記第１の温度検出手段が定着に必要な予め設定された温度を検出するまで、前記複数のヒータを予め設定された個々の点灯周期および点灯時間でＯＮ／ＯＦＦ制御し、前記熱ローラにおいて均一な温度分布を得る理想温度分布形成工程と、該理想温度分布形成工程によって均一な温度分布を得た状態における前記熱ローラの表面温度を前記第２の温度検出手段で測定する測定工程と、該測定工程によって測定された実測値を前記出力値記憶手段に記憶させる記憶工程とを実施し、印刷時には、前記出力値記憶手段に記憶されたデータに基づきヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【０００８】
図１に本発明の定着装置の詳細な構成を示す。図１において、熱ローラ５の内部には複数個のヒータ（発熱ランプ）６ａ,６ｂ,６ｃ,６ｄが設けられている。発熱ランプ６ａ〜６ｄの発熱領域は図示しないが互いに異なる発熱領域を有するように設けられている。また、熱ローラ５の軸方向端部外周面の一部にはサーモライトチップ等の検温素子１０ｂが貼り付けられており、検温素子１０ｂに対向可能にセンサヘッド１０ａが配置されている。そして、この検温素子１０ｂとセンサヘッド１０ａにより第１の温度検出手段が構成されている。また、熱ローラ５の軸方向中央部付近には、熱ローラ５外周面に対し一定の間隙をなしてサーミスタ等からなる第２の温度検出手段１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄが設けられている。第２の温度検出手段１２ａ〜１２ｄは、発熱ランプ６ａ〜６ｄの発熱領域に対応させて設置されている。
【０００９】
発熱ランプ６ａ〜６ｄ、センサヘッド１０ａおよびサーミスタ１２ａ〜１２ｄは、制御部１１に接続されている。制御部１１では、例えば図２に示すように、サーミスタ１２ａ〜１２ｄの出力値が８０℃相当の出力値に達するまでは発熱ランプ６ａ〜６ｄ全てを点灯させ、１６５℃相当の出力値に達するまでは発熱ランプ６ａ,６ｂ,６ｃ,６ｄを予め設定された個々の点灯周期および点灯時間で点灯させる。以降、第１の温度検出手段１０ａ,１０ｂがトナー像定着に必要な温度、例えば１９０℃を検出するまで個々のサーミスタ１２ａ〜１２ｄの出力値を、例えば１９０℃相当から１９５℃相当の範囲内になるように発熱ランプ６ａ〜６ｄを任意に点灯させるとともに、熱ローラ５の表面温度分布を図３で示すように均一にする。
【００１０】
その後、第１の温度検出手段１０ａ,１０ｂにより、熱ローラ５の表面温度が１９０℃に達したことが検出された場合は、その時点におけるサーミスタ１２ａ〜１２ｄが示す個々の出力値を制御部１１に設けられた記憶部（図示せず）に記憶させる。この記憶部に記憶された値は、印刷時における個々の発熱ランプ６ａ〜６ｄをＯＮ／ＯＦＦさせるための基準値として用いられることになる。
【００１１】
なお、図１において、１は用紙などの記録材、２は記録材１上に形成されたトナー像、４は熱ローラ５に対し記録材搬送方向上流側に設けられた記録材案内板、３は必要に応じて記録材案内板４に設けられるヒータ、８は熱ローラ５に対し圧接可能に設けられた加圧ローラ、７は加圧ローラ８を支持する揺動アームである。
【００１２】
印刷時には、サーミスタ１２ａ〜１２ｄの個々の出力値を記憶した基準となる出力値になるように、発熱ランプ６ａ〜６ｄを任意の時期、任意時間点灯させ、第１の温度検出手段１０ａ,１０ｂが１９０℃を検出した際の加熱ローラ５の温度および温度分布を再現するように制御される。
【００１３】
上記のように、サーミスタ１２ａ〜１２ｄの基準となる出力値を記憶するまでに、制御部１１によってサーミスタ１２ａ〜１２ｄの出力値を監視しながら、全ての出力値を一定範囲内になるよう発熱ランプ６ａ〜６ｄを任意に制御している。その為、第１の温度検出手段１０ａ,１０ｂにより熱ローラ５の表面温度がトナー像定着に必要な温度に達したことが検出された際には、第１の温度検出手段１０ａ,１０ｂ周辺での熱ローラ５の表面温度と、サーミスタ１２ａ〜１２ｄの各周辺での熱ローラ５の表面温度とが略等しく且つ、トナー像定着に必要な温度になっている。また、制御部１１の記憶部に記憶された出力値により、再現された熱ローラ５の表面温度は均一になり、これによって、発熱ランプ６ａ〜６ｄは使用する記録材、印刷速度等の印刷条件の異なる画像形成装置に対して、常に均一な熱量を熱ローラ５へ供給できるようになり、熱ローラ５の表面温度の過上昇および低下を防ぐことができるので、熱ローラ５の損傷や定着不良あるいは文字にじみなどの印刷品質の低下が防止される。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、熱ローラの軸方向における温度を一定に保つことが可能で、安定した定着強度が得られる定着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着装置を示す要部斜視図。
【図２】出力値を記憶させる期間中の発熱ランプの制御を示すタイミングチャート。
【図３】熱ローラの軸方向における温度分布を示す説明図。
【符号の説明】
５…熱ローラ、８…加圧ローラ、６ａ,６ｂ,６ｃ,６ｄ…ヒータ（発熱ランプ）、１０ａ…センサヘッド、１０ｂ…検温素子、１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄ…第２の温度検出手段（サーミスタ）、１１…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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