JP2001209266A

JP2001209266A - 定着装置

Info

Publication number: JP2001209266A
Application number: JP2000020277A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kurotaka; 重夫黒高
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ベルト定着方式の定着装置における立ち上げ
時間を短くする。【解決手段】定着ローラ５０２と加熱ローラ５０６間
に定着ベルト５０８が掛け回されており、定着ベルト５
０８を介して定着ローラ５０２に加圧ローラ５１０が圧
接されてニップ部Ｎが形成されている。定着ローラ５０
２の加圧ローラ５１０と略対向する位置には定着ベルト
５０８をクリーニングするクリーニングローラ５１８が
設けられ、その内部には立ち上げ用熱源としてのハロゲ
ンヒータ５２０が設けられている。立ち上げ時は、加熱
ローラ５０６内の定着用熱源としてのハロゲンヒータ５
０４とハロゲンヒータ５２０が同時に通電され、画像形
成装置として許容される高出力で瞬時に立ち上げる。プ
リント時は定着可能な出力を有するハロゲンヒータ５０
４のみ通電し、低電力定着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、記録材
を搬送しながら熱と圧力により定着を行う定着装置に関
し、詳しくは、ベルト定着方式の定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置に用いられる定着装置とし
ては、従来より、熱源を有する定着ローラに、加圧ロー
ラを圧接して定着ニップ部を形成し、この定着ニップ部
で記録材を挟持・搬送しながら熱と圧力により定着する
熱ローラ定着方式が知られている。熱ローラ定着方式で
は、その構成上、溶融したトナーが十分に冷却凝固しな
いうちに定着ローラと分離することを避けられないた
め、定着ローラの表面にトナーが付着するいわゆるオフ
セット現象が生じ易い等の問題がある。そこで、近年に
おいては、構成上、トナーの冷却工程を十分に得ること
ができるベルト定着方式が注目されてきており、種々の
提案がなされている。

【０００３】ベルト定着方式では、例えば特開平６−３
１８００１号公報に記載されているように、無端状の定
着ベルトを、内部にハロゲンヒータ等の熱源を有する加
熱ローラと、定着ローラ間に掛け回して回転駆動し、定
着ローラ側において定着ベルトの外から加圧ローラを圧
接して該加圧ローラと定着ベルトとの間に定着ニップ部
を形成する構成となっている。加熱ローラにより加熱さ
れた定着ベルトの保持熱によりトナーが溶融し、加熱ロ
ーラよりも記録材の搬送方向下流側に位置する定着ニッ
プ部で定着がなされるとともに、トナーの冷却が行われ
るものである。

【０００４】特開平９−１３８６００号公報には、定着
ベルトの外周面にその内方に向けて加熱ローラを圧接
し、定着ベルトを加熱する構成が記載されている。特開
平９−１３８５９７号公報には、定着ベルトの内周面を
加熱する熱源と、定着ベルトの外周面を加熱する熱源を
個別に設け、これらの熱源の総合熱量により立ち上げ時
の昇温及びプリント時の定着温度を得る構成が記載され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−３１８００
１号公報に記載の構成では、加熱ローラの内部に熱源を
有するだけの構成であるため、立ち上がり後、定着ベル
トが回転すると、加熱された定着ベルトの熱の一部はこ
れと接触する定着ローラや加圧ローラの内部に伝わって
逃げるため、定着ベルトの温度は大きく降下する。この
ため、所定の定着温度まで回復するのに時間がかかり、
結局、クイックスタートの観点から、満足できる立ち上
げ時間を得ることができなかった。

【０００６】特開平９−１３８６００号公報に記載の構
成では、定着ベルトの外周面を加熱する方式であるの
で、定着ベルト全体の蓄熱量が少なく、熱供給不足にな
り易いため、特開平６−３１８００１号公報に記載の構
成のように定着ベルトの内周面側から加熱する一般的構
成に比べて、定着性が甘いという問題があった。また、
小サイズ用紙通紙時の非通紙域の温度上昇が極めて大き
く、温度ムラによる定着不良を来し易いという問題もあ
った。また、定着ベルトの表面（外周面）はヒータ（熱
源）のオン・オフ制御による温度リップルの影響を受け
易く、カラー画像の場合には温度ムラによる光沢ムラが
発生し易いという問題があった。

【０００７】特開平９−１３８５９７号公報に記載の構
成では、２つの熱源の総合熱量によりプリント時の定着
温度も得るようにしているため、定着ベルトの外周面を
加熱する熱源において上記特開平９−１３８６００号公
報に記載の構成と同様の理由により熱供給不足になり易
いことから、全体としての熱量が不足し易く、定着不良
を来し易いという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、装置の立ち上げ時は大
量の熱量を供給して立ち上げ時間を短くし、プリント時
はこれに必要な熱量のみを供給して消費エネルギーの無
駄を無くすことができる定着装置の提供を、その主な目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、定着ローラと、定着用熱
源を有する加熱ローラと、該定着ローラと加熱ローラ間
に掛け回された無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを
介して上記定着ローラに対向して設けられた加圧ローラ
を有し、画像を担持した記録材を上記定着ベルトと加圧
ローラの間で挟持・搬送して定着を行う定着装置におい
て、装置の立ち上がり時のみ通電され、上記定着用熱源
と共に立ち上がり時の昇温に寄与する立ち上げ用熱源が
設けられている、という構成を採っている。

【００１０】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記定着ベルトと加圧ローラのうち少な
くとも一方にクリーニングローラが接触して設けられ、
該クリーニングローラに上記立ち上げ用の熱源が設けら
れている、という構成を採っている。

【００１１】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記立ち上げ用熱源が、上記定着ベルト
の内周面を加熱可能に設けられている、という構成を採
っている。

【００１２】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記立ち上げ用熱源が、上記加熱ローラ
に設けられている、という構成を採っている。

【００１３】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記立ち上げ用熱源が、上記加圧ローラ
に設けられている、という構成を採っている。

【００１４】請求項６記載の発明では、請求項１乃至５
のうちの一つに記載の構成において、上記定着用熱源と
立ち上げ用熱源への通電開始時期を異ならせる、という
構成を採っている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図に基づいて本発明の実施
の形態（請求項１，２に対応）を説明する。まず、図８
に基づいて、画像形成装置としてのカラー複写機の全体
構成及び機能について概略的に説明する。露光手段とし
ての書き込み光学ユニット４００は、カラースキャナ２
００からのカラー画像データを光信号に変換して原稿画
像に対応した光書き込みを行い、像担持体である感光体
４０２上に静電潜像を形成する。該書き込み光学ユニッ
ト４００は、レーザーダイオード４０４、ポリゴンミラ
ー４０６とその回転用モータ４０８、ｆ／θレンズ４１
０や反射ミラー４１２等により構成されている。感光体
４０２は、矢印で示すように反時計回りの向きに回転さ
れ、その周囲には、感光体クリーニングユニット４１
４、除電ランプ４１６、電位センサ４２０、回転式現像
装置４２２のうちの選択された現像器（図８では現像器
４３８）、現像濃度パターン検知器４２４、中間転写ベ
ルト４２６等が配置されている。

【００１６】回転式現像装置４２２は、ブラック用現像
器４２８、シアン用現像器４３０、マゼンタ用現像器４
３２、イエロー用現像器４３４と、角現像器を回転させ
る図示しない回転駆動部を有している。各現像器は、静
電潜像を可視像化するために、現像剤の穂を感光体４０
２の表面に接触させて回転する現像スリーブや、現像剤
を汲み上げて攪拌するために回転する現像パドル等を有
している。待機状態では、回転式現像装置４２２は、ブ
ラック現像の位置にセットされており、コピー動作が開
始されると、カラースキャナ２００で所定のタイミング
からブラック画像のデータの読み取りがスタートし、こ
の画像データに基づいてレーザ光による光書き込み・静
電潜像（ブラック潜像）の形成が始まる。

【００１７】このブラック潜像の先端部から現像するた
めに、ブラック用現像器４２８の現像位置に潜像先端部
が到達する前に、現像スリーブを回転開始してブラック
潜像をブラックトナーで現像する。そして、以後、ブラ
ック潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がブラ
ック現像位置を通過した時点で、速やかにブラックのた
めの現像位置から次の色の現像位置まで、回転式現像装
置４２２が回転する。当該動作は、少なくとも、次の画
像データによる潜像先端部が到達する前に完了させる。
像形成サイクルが開始されると、まず、感光体４０２は
矢印で示すように反時計回りの向きに、中間転写ベルト
４２６は時計回りの向きに、図示しない駆動モータによ
って回転させられる。中間転写ベルト４２６の回転に伴
って、ブラックトナー像形成、シアントナー像形成、マ
ゼンタトナー像形成、イエロートナー像形成が行われ、
最終的にブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に、中間転写ベルト４２６
上に重ねられ、トナー像が形成される。

【００１８】中間転写ベルト４２６は、駆動ローラ４４
４、転写対向ローラ４４６ａ、４４６ｂ、クリーニング
対向ローラ４４８及び従動ローラ群に張架されており、
図示しない駆動モータにより駆動制御されるようになっ
ている。感光体４０２に順次形成されるブラック、シア
ン、マゼンタ、イエローの各トナー像が中間転写ベルト
４２６上で正確に順次位置合わせされ、これによって４
色重ねのベルト転写画像が形成される。このベルト転写
画像は転写コロナ放電器４５４により記録材（用紙）に
一括転写される。

【００１９】給紙バンク４５６内の各記録紙カセット４
５８、４６０、４６２には装置本体内のカセット４６４
に収容された用紙のサイズとは異なる各種サイズの用紙
が収容されており、これらのうち、指定されたサイズ紙
の収容カセットから、該指定された用紙が給紙コロ４６
６によってレジストローラ対４７０方向に給紙・搬送さ
れる。図８において、符号４６８はＯＨＰ用紙や厚紙等
のための手差し給紙トレイを示す。像形成が開始される
時期に、用紙は上記いずれかのカセットの給紙口から給
送され、レジストローラ対４７０のニップ部で待機す
る。そして、コロナ放電器４５４に中間転写ベルト４２
６上のトナー像の先端がさしかかるときに、丁度用紙先
端がこの像先端に一致するようにレジストローラ対４７
０が駆動され、用紙と像のレジスト合わせが行われる。

【００２０】このようにして、用紙が中間転写ベルト４
２６と重ねられて、正電位につながれたコロナ放電器４
５４の上を通過する。このとき、コロナ放電電流で用紙
が正電荷で荷電され、トナー画像が用紙に転写される。
続いて、コロナ放電器４５４の図上左側に配置された図
示しない除電ブラシの箇所を通過するときに用紙は除電
され、中間転写ベルト４２６から剥離して紙搬送ベルト
４７２に移る。中間転写ベルト４２６から４色重ねトナ
ー像を一括転写された用紙は、紙搬送ベルト４７２によ
りベルト定着方式の定着装置５００へ搬送され、この定
着装置５００で熱と圧力によりトナー像を定着される。
定着を終えた用紙は排出ローラ対４８０で機外へ排出さ
れ、図示しないトレイにスタックされる。これにより、
フルカラーコピーが得られる。

【００２１】次に、ベルト定着方式の定着装置５００に
ついて詳細に説明する。図１に示すように、定着装置５
００は、定着ローラ５０２と、内部に定着用熱源として
のハロゲンヒータ５０４を有する加熱ローラ５０６と、
定着ローラ５０２と加熱ローラ５０６間に掛け回された
無端状の定着ベルト５０８と、定着ベルト５０８を介し
て定着ローラ５０２に対向して設けられた加圧ローラ５
１０を有している。加圧ローラ５１０は、図示しない押
圧機構により定着ローラ５０２に圧接されており、この
圧接によって定着ローラ５０２と加圧ローラ５１０との
間にニップ部Ｎが形成されている。トナー像５１２を担
持した記録材としての用紙５１４が用紙搬送ガイド板５
１６にガイドされてニップ部Ｎへ進入し、ここで熱と圧
力によりトナー像５１２が用紙５１４に定着される。

【００２２】定着ローラ５０２の加圧ローラ５１０と略
対向する位置には、定着ベルト５０８上のオフセットト
ナーをクリーニングするクリーニングローラ５１８が定
着ベルト５０８の外周面に当接して従動回転するように
なっている。クリーニングローラ５１８は、アルミニウ
ム、炭素鋼、ステンレス鋼等の金属製の円筒状の薄肉ロ
ーラからなり、その内部には立ち上げ用熱源としてのハ
ロゲンヒータ５２０が設けられている。クリーニングロ
ーラ５１８の外周面には、スクレーパ５２２が当接して
おり、定着ベルト５０８からクリーニングローラ５１８
上に移ったオフセットトナーをカウンタ方向に掻き落と
すようになっている。図示しないが、クリーニングロー
ラ５１８はその表層に、フッ素系樹脂等の耐熱性離型層
を有しており、オフセットトナーや紙粉などの付着物を
取り除き易いようになっている。クリーニングローラ５
１８は内部のハロゲンヒータ５２０によって加熱される
ので、クリーニングローラ５１８の外周面に付着したオ
フセットトナーはトナー軟化点温度以上に加熱される。
このため、クリーニングローラ５１８と定着ベルト５０
８がトナーを介して固着する不具合を解消できるととも
に、定着ベルト５０８の表面をトナーで傷付ける不具合
も解消できる。

【００２３】クリーニングローラ５１８を、図示しない
駆動源により定着ベルト５０８と連れ回りする方向に回
転駆動する構成としてもよい。その場合、クリーニング
ローラ５１８の回転速度は、定着ベルト５０８の周速と
同じか若しくは高速に回転するようにする。定着ベルト
５０８との間に線速差を持たせればクリーニング性能を
向上させることができる。

【００２４】クリーニングローラ５１８の近傍には、定
着ベルト５０８の外周面にシリコンオイル等の離型剤を
塗布する離型剤塗布ローラ５２４が定着ベルト５０８に
当接して回転するようになっている。また、加熱ローラ
５０６側における定着ベルト５０８の外周面には、定着
ベルト５０８の温度を検知する手段としてのサーミスタ
５２６が設けられており、サーミスタ５２６からの検知
信号は図示しない制御手段に入力されるようになってい
る。制御手段はサーミスタ５２６からの検知信号に基づ
いて、立ち上げ用熱源としてのハロゲンヒータ５２０の
通電停止（後述）及び定着用熱源としてのハロゲンヒー
タ５０４のオン・オフ制御等を行う。

【００２５】定着ベルト５０８は、ニッケル、ポリイミ
ド等の耐熱性樹脂、炭素鋼、あるいはステンレス鋼等に
より形成された薄肉の無端状のベルトである。定着ベル
ト５０８の表層には、フッ素系樹脂やシリコンゴム等の
耐熱離型層が被覆された構成となっている。良好な定着
性及び熱応答性を得るためには、例えばシリコンゴム層
の場合には、ゴム硬度２５〜６５度（ＪＩＳＡ硬度
計）、厚さが１００〜３００μｍの範囲が望ましい。こ
こにいう無端状ベルトとは、ニッケル電鋳法によるベル
ト継ぎ目の無いもの、又はステンレス鋼や鉄系材料の超
薄肉厚板（厚さ１００μｍ以下）の精密突き合わせ技術
（例えば溶接）による加工法によって製作した継ぎ目の
あるものを意味する。この場合、突き合わせによる段差
は、定着した後の画像が横すじとなって発生しない程度
として、２０μｍ以下好ましくは１０μｍ以下が望まし
い。

【００２６】定着ローラ５０２は中心に芯金５０２ａを
有し、その外周にニップ幅を十分な広さにするための断
熱性弾性部材５０２ｂを有している。断熱性弾性部材５
０２ｂとしては、柔らかい耐熱性の材料、例えば発泡シ
リコンゴムを採用することができる。断熱性弾性部材５
０２ｂは十分な厚さを有するもので、本実施形態では、
定着ローラ５０２の直径の１５％から２０％程の厚さを
有している。定着ローラ５０２は図示しない駆動源によ
り矢印方向に回転駆動され、これに伴って加圧ローラ５
１０が矢印方向に従動回転する。加圧ローラ５１０を駆
動源により回転駆動し、定着ローラ５０２を従動回転さ
せるようにしてもよい。

【００２７】加圧ローラ５１０は中心に芯金５１０ａを
有し、その表層に耐熱性の離型層５１０ｂを有してい
る。芯金５１０ａは、アルミニウム材、ステンレス鋼若
しくは炭素鋼等により構成され、離型層５１０ｂはフッ
素系樹脂、シリコンゴム等により構成される。本実施形
態では、用紙５１４の定着ベルト５０８からの剥離性を
よくするためにニップ部Ｎの形状を下向きの円弧形状と
しており、これは加圧ローラ５１０の硬度を硬くするこ
とによってなされている。具体的には、離型層５１０ｂ
の厚さは加圧ローラ５１０の直径の７％未満であり、そ
の硬度はＪＩＳＡで２０Ｈｓ以上としている。加熱ロー
ラ５０６は、アルミニウム、炭素鋼、ステンレス鋼等の
金属製の円筒状の薄肉ローラからなっている。

【００２８】次に、図２のフローチャートに基づいて、
上記構成に係る定着装置５００の定着動作を説明する。
画像形成装置（カラー複写機）のメインスイッチがオン
されると、定着用熱源としてのハロゲンヒータ５０４
と、立ち上げ用熱源としてのハロゲンヒータ５２０がオ
ンされ、通電が開始される（Ｓ１）。ハロゲンヒータ５
０４により定着ベルト５０８は回転しない状態でその内
周面側から加熱されるとともに、ハロゲンヒータ５２０
により外周面側からも同時に加熱される。ハロゲンヒー
タ５０４はこれ単独で定着可能な出力を有し、ハロゲン
ヒータ５０４とハロゲンヒータ５２０の総合出力は、画
像形成装置として許容される高出力に設定されている。
ハロゲンヒータ５０４とハロゲンヒータ５２０の同時加
熱により、定着ベルト５０８の温度が短時間に立ち上が
ることになる。

【００２９】図示しない制御手段は、サーミスタ５２６
からの検知信号に基づいて、定着ベルト５０８の温度Ｔ
が図示しないＲＯＭに予め記憶された所定の定着温度Ｔ
₀ と同じかそれ以上になったかを判断する（Ｓ２）。定
着ベルト５０８の温度Ｔが所定の定着温度Ｔ₀ と同じか
それ以上になった場合、制御手段は図示しない駆動源を
制御し、定着ベルト５０８を回転させる（Ｓ３）。定着
ベルト５０８が回転すると、その熱が加圧ローラ５１０
等に伝わるため、定着ベルト５０８の温度が降下する
が、ハロゲンヒータ５０４とハロゲンヒータ５２０によ
る同時加熱が続いているため、この温度降下は早期に回
復する。

【００３０】制御手段は定着ベルト５０８の回転後、再
び定着ベルト５０８の温度Ｔが所定の定着温度Ｔ₀ と同
じかそれ以上になったかを判断する（Ｓ４）。定着ベル
ト５０８の温度Ｔが所定の定着温度Ｔ₀ と同じかそれ以
上になった場合、制御手段はハロゲンヒータ５０４とハ
ロゲンヒータ５２０への通電を停止する（Ｓ５）。そし
てハロゲンヒータ５０４のみのオン・オフによる通常の
定着制御に移行し（Ｓ６）、プリント可能信号又はプリ
ント可能メッセージを図示しない画像形成装置の操作パ
ネルに出力する（Ｓ７）。プリント開始中は、加熱ロー
ラ５０６内に設けられた定着可能な出力を有するハロゲ
ンヒータ５０４によって定着ベルト５０８全体を均一に
加熱し、その蓄熱された熱量をトナー像５１２を用紙５
１４に定着する。ハロゲンヒータ５２０は、次の立ち上
げ時（画像形成装置の電源投入時又は待機からの立ち上
げ時）まで通電されない。

【００３１】図３に示すように、ハロゲンヒータ５０
４、５２０の通電開始とともに定着ベルト５０８を回転
させる制御方式としてもよい。画像形成装置（カラー複
写機）のメインスイッチがオンされると、定着用熱源と
してのハロゲンヒータ５０４と、立ち上げ用熱源として
のハロゲンヒータ５２０がオンされ、通電が開始され
る。同時に定着ベルト５０８が回転される（Ｓ１）。制
御手段は、サーミスタ５２６からの検知信号に基づい
て、定着ベルト５０８の温度Ｔが図示しないＲＯＭに予
め記憶された所定の定着温度Ｔ₀ と同じかそれ以上にな
ったかを判断する（Ｓ２）。定着ベルト５０８の温度Ｔ
が所定の定着温度Ｔ₀ と同じかそれ以上になった場合、
制御手段はハロゲンヒータ５０４とハロゲンヒータ５２
０への通電を停止する（Ｓ３）。そしてハロゲンヒータ
５０４のみのオン・オフによる通常の定着制御に移行し
（Ｓ４）、プリント可能信号又はプリント可能メッセー
ジを図示しない画像形成装置の操作パネルに出力する
（Ｓ５）。

【００３２】本実施形態ではクリーニングローラ５１８
を所定の温度に維持制御する手段は構成の簡易化、低コ
スト化の観点から設けられていない。このため、定着ベ
ルト５０８の回転を停止させた状態で立ち上げる方式で
は、クリーニングローラ５１８が過剰に加熱されてロー
ラ表層や当接する相手である定着ベルト５０８の表層を
熱劣化させないようにしなければならない。そのために
は、クリーニングローラ５１８を過剰に加熱されないよ
うな熱容量構成にしておく必要がある。例えば、クリー
ニングローラ５１８の表層にシリコンゴムやフッ素樹脂
等の耐熱離型層を設けている場合でも、ローラ表層が過
剰に加熱される場合、クリーニングローラ５１８の温度
が２５０℃以下になるようにローラ構成を決めることが
望ましい。かかる構成では、クリーニングローラ５１８
を所定の温度に制御するための温度検知センサーや温度
制御回路、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ回路を特に設ける必要
がないので、構成の簡易化、低コスト化を図ることがで
きる。勿論、クリーニングローラ５１８を独立して所定
の温度に制御する構成としてもよい。

【００３３】上記実施形態では、クリーニングローラ５
１８内に立ち上げ用熱源としてのハロゲンヒータ５２０
を設ける構成としたが、クリーニング機能を有しない熱
伝導部材、例えば金属製の円筒状のローラを同様に定着
ベルト５０８の外周面に接触させ、この熱伝導部材内に
ハロゲンヒータ５２０を設ける構成としてもよい。ま
た、ハロゲンヒータ５２０をクリーニングローラ５１８
とは別個に定着ベルト５０８の外周面近傍に設け、輻射
熱で加熱する構成としてもよい。

【００３４】次に、図４に基づいて請求項１，２に対応
する実施形態の変形例を説明する。なお、上記実施形態
と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り重複
説明は省略する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態における定着装置５００では、クリーニング
ローラ５１８が用紙搬送ガイド板５１６の下面近傍であ
って、定着ベルト５０８の外周面に当接して従動回転す
るように設けられており、クリーニングローラ５１８の
内部に立ち上げ用熱源としてのハロゲンヒータ５２０が
設けられている。クリーニングローラ５１８は加圧ロー
ラ５１０上の紙粉等をクリーニングするもので、その構
成、機能等は最初の実施形態で上述した通りである。ま
た、最初の実施形態でクリーニングローラ５１８が設け
られていた位置には、内部に熱源を有しないクリーニン
グ機能のみのクリーニングローラ５２８が定着ベルト５
０８の外周面に当接して設けられている。クリーニング
ローラ５２８の駆動方法等はクリーニングローラ５１８
と同様である。

【００３５】従来の構成では、立ち上がり後、定着ベル
ト５０８が回転するとその温度が大きく落ち込むとと同
時に所定の定着温度まで回復するのに時間が長くかかっ
た。これは、加熱された定着ベルト５０８からの熱の一
部は定着ベルト５０８と接触する加圧ローラ５１０の内
部に伝わり、定着ベルト５０８は冷やされてプレ回転時
間が長くなるからである。これに対して本実施形態で
は、立ち上がり時はハロゲンヒータ５２０によって加圧
ローラ５１０の外周を素早く加熱するため、定着ベルト
５０８から加圧ローラ５１０への熱移動が抑制され、立
ち上がり時間が短くなる。また、ハロゲンヒータ５２０
が用紙搬送ガイド板５１６の近傍に位置しているため、
ハロゲンヒータ５２０によって用紙搬送ガイド板５１６
も加熱され、用紙５１４上のトナー像５１２の予備加熱
ともなっている。このため、定着性が向上する利点があ
る。図１で示した構成に、図４で示した加圧ローラ５１
０の加熱構成を加えた構成としてもよい。すなわち、定
着ベルト５０８と加圧ローラ５１０の双方に立ち上げ用
熱源としてのハロゲンヒータ５２０を設けてもよい。こ
の場合、それぞれクリーニングローラ５１８内にハロゲ
ンヒータ５２０を設ける構成としてもよく、クリーニン
グローラ５１８とは別個にハロゲンヒータ５２０を設け
る構成としてもよい。制御は最初の実施形態と同様であ
る。すなわち、定着ベルト５０８が所定の温度に立ち上
がるまでの間はハロゲンヒータ５０４、５２０への通電
が行われ、プリント時はハロゲンヒータ５０４のみによ
って定着ベルト５０８を加熱する。

【００３６】次に、図５に基づいて請求項３に対応する
実施形態を説明する。本実施形態における定着装置５０
０では、定着ベルト５０８の内方に立ち上げ用熱源とし
てのハロゲンヒータ５２０が定着ベルト５０８の内周面
を加熱可能に設けられている。具体的には、ハロゲンヒ
ータ５２０は定着ベルト５０８内方における定着ローラ
５０２と加熱ローラ５０６の間に設けられており、ハロ
ゲンヒータ５２０の輻射熱によって定着ローラ５０２の
内周面が直接加熱される。この輻射熱によって定着ロー
ラ５０２が加熱されないように、また、ハロゲンヒータ
５２０による加熱効率を高めるために、ハロゲンヒータ
５２０と定着ローラ５０２との間には熱反射板５３０が
設けられている。本実施形態によれば、熱源が定着ベル
ト５０８の内方にあるため熱効率がよく、また、ジャム
紙での発煙、発火に到る危険性が少ない。

【００３７】本実施形態における制御は、定着ベルト５
０８の一部が過度に加熱されて破損しないように、図３
で示したのと同様に、ハロゲンヒータ５０４、５２０へ
の通電開始と同時に定着ベルト５０８を回転させる方式
が望ましい。勿論、ハロゲンヒータ５２０の近傍、例え
ば熱反射板５３０に温度検知センサーを設けて独立した
温度制御を行う構成とすれば、定着ベルト５０８を回転
させなくてもよい。定着ベルト５０８が所定の温度に立
ち上がるまでの間はハロゲンヒータ５０４、５２０への
通電が行われ、プリント時はハロゲンヒータ５０４のみ
によって定着ベルト５０８を加熱する。

【００３８】次に、図６に基づいて請求項４に対応する
実施形態を説明する。本実施形態における定着装置５０
０では、加熱ローラ５０６内に定着用熱源としてのハロ
ゲンヒータ５０４とともに立ち上げ用熱源としてのハロ
ゲンヒータ５２０が設けられている。制御は最初の実施
形態と同様である。すなわち、定着ベルト５０８が所定
の温度に立ち上がるまでの間はハロゲンヒータ５０４、
５２０への通電が行われ、プリント時はハロゲンヒータ
５０４のみによって定着ベルト５０８を加熱する。

【００３９】次に、図７に基づいて請求項５に対応する
実施形態を説明する。本実施形態における定着装置５０
０では、加圧ローラ５１０の内部に立ち上げ用熱源とし
てのハロゲンヒータ５２０が設けられている。制御は最
初の実施形態と同様である。すなわち、定着ベルト５０
８が所定の温度に立ち上がるまでの間はハロゲンヒータ
５０４、５２０への通電が行われ、プリント時はハロゲ
ンヒータ５０４のみによって定着ベルト５０８を加熱す
る。図６における加熱ローラ５０６の軸端部５０６ａ
は、図示しなベルト寄り制御手段があるために径が小さ
くなっている。そのため、加熱ローラ５０６内に２本の
ハロゲンヒータ５０４、５２０を設ける場合、ヒータの
組付け性が問題となるが、本実施形態ではハロゲンヒー
タ５２０を加熱ローラ５０６とは異なる加圧ローラ５１
０の内部に設ける構成であるので、ヒータの組付け性の
問題を解消することができる利点がある。

【００４０】上記各実施形態では、立ち上げ時、ハロゲ
ンヒータ５０４とハロゲンヒータ５２０を同時にオンす
る制御方式としたが、それぞれの通電開始時期を異なら
せる制御方式としてもよい（請求項６）。上記各実施形
態では、立ち上げ時間を早くするために全体として高出
力のハロゲンヒータで通電を開始するが、この場合、通
電開始時の突入電流は極めて大きく、例えば電圧降下に
よる蛍光灯のチラツキ等、周辺機器にノイズが発生す
る。通電開始時期を異ならせることにより、ヒータオン
時の突入電流が過大になることを回避することができ、
上記不具合を防止することができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、立ち上げ時には定着用
熱源と立ち上げ用熱源の２つの熱源により高出力で瞬時
に立ち上げ、プリント開始後は定着可能な出力を有する
定着用熱源のみで定着ベルトを加熱する構成としたの
で、立ち上げ時間を短縮できるとともに、カラー画像形
成の場合にも光沢ムラのない安定した定着性能を得るこ
とができる。プリント開始後は定着用熱源のみ通電され
るので、ヒータのオン／オフによる温度リップルが小さ
く、安定した温度制御ができ、これによりノイズ発生と
光沢ムラを防止することができる。

【００４２】特に、請求項２記載の発明によれば、クリ
ーニングローラに立ち上げ用の熱源が設けられている構
成としたので、コンパクトな構成においてクリーニング
機能と素早い立ち上げ機能を得ることができる。

【００４３】特に、請求項６記載の発明によれば、定着
用熱源と立ち上げ用熱源への通電開始時期を異ならせる
こととしたので、通電時の突入電流が過大になることに
よる不具合を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る定着装置の概要正面
図である。

【図２】定着動作を示すフローチャートである。

【図３】他の定着動作を示すフローチャートである。

【図４】第２の実施形態に係る定着装置の概要正面図で
ある。

【図５】第３の実施形態に係る定着装置の概要正面図で
ある。

【図６】第４の実施形態に係る定着装置の概要正面図で
ある。

【図７】第５の実施形態に係る定着装置の概要正面図で
ある。

【図８】本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の
概要正面図である。

【符号の説明】

５０２定着ローラ５０４定着用熱源としてのハロゲンヒータ５０６加熱ローラ５０８定着ベルト５１０加圧ローラ５１４記録材としての用紙５１８クリーニングローラ５２０立ち上げ用熱源としてのハロゲンヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着ローラと、定着用熱源を有する加熱ロ
ーラと、該定着ローラと加熱ローラ間に掛け回された無
端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介して上記定着ロ
ーラに対向して設けられた加圧ローラを有し、画像を担
持した記録材を上記定着ベルトと加圧ローラの間で挟持
・搬送して定着を行う定着装置において、装置の立ち上がり時のみ通電され、上記定着用熱源と共
に立ち上がり時の昇温に寄与する立ち上げ用熱源が設け
られていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１記載の定着装置において、上記定着ベルトと加圧ローラのうち少なくとも一方にク
リーニングローラが接触して設けられ、該クリーニング
ローラに上記立ち上げ用の熱源が設けられていることを
特徴とする定着装置。
【請求項３】請求項１記載の定着装置において、上記立ち上げ用熱源が、上記定着ベルトの内周面を加熱
可能に設けられていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】請求項１記載の定着装置において、上記立ち上げ用熱源が、上記加熱ローラに設けられてい
ることを特徴とする定着装置。
【請求項５】請求項１記載の定着装置において、上記立ち上げ用熱源が、上記加圧ローラに設けられてい
ることを特徴とする定着装置。
【請求項６】請求項１乃至５のうちの一つに記載の定着
装置において、上記定着用熱源と立ち上げ用熱源への通電開始時期を異
ならせることを特徴とする定着装置。