JP3289141B2 - 定着装置のウォームアップ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、静電複写機、レー
ザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成機に適用される
定着装置、更に詳しくは、ヒータを内蔵した熱ローラ及
び熱ローラに圧接されて回転する圧ローラとを備えた定
着装置において、定着装置を始動するために電源を投入
して上記ヒータの加熱を開始し、熱ローラの表面温度を
定着待機温度まで上昇させる、定着装置のウォームアッ
プ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成機、例えばレーザプリンタに
は、一般に、ヒータを内蔵した熱ローラ及び熱ローラに
圧接されて回転する圧ローラとを備えた定着装置が装着
されている。熱定着装置と称されるこの種の定着装置に
おいては、プリンタの始動のために電源が投入された
後、ヒータが通電させられて熱ローラの加熱が開始され
る。相互に圧接された熱ローラと圧ローラとは停止状態
に維持されている。熱ローラの加熱が開始された後、熱
ローラの表面温度が所定の設定温度に達すると、熱ロー
ラと圧ローラとが共に回転させられる（いわゆるエージ
ングが遂行される）。そしてこのエージングが、熱ロー
ラの表面温度が定着待機温度（定着スタンバイ温度）に
達するまで継続されることによって、定着装置のウォー
ムアップが行なわれる。このような定着装置のウォーム
アップ方法は、例えば、特開昭５６−１４２５６３号公
報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の定着装
置におけるウォームアップ方法において、熱ローラと圧
ローラとを共に回転させることによって行なわれるエー
ジングは、圧ローラの表面温度を均一に上昇させるため
に行なわれるもので、プリンタの使用始めにおける定着
を良好に遂行し、定着不良を除去しようとするものであ
る。しかしながら、上記のようなエージングは、圧ロー
ラの表面温度を均一化させるには効果的であるが、熱ロ
ーラと圧ローラとが共に回転させられることに起因し
て、熱ローラから圧ローラに奪われてゆく熱量が両ロー
ラ停止時の場合に比較して著しく大きいので、熱ローラ
の表面温度が定着待機温度に上昇するまでの時間が著し
く長くなる。したがって、上記定着装置におけるよう
に、プリンタの始動時に電源を投入した後、熱ローラの
加熱を開始し、その表面温度が所定の設定温度に達した
後に一定時間エージングさせ、該エージングを熱ローラ
の表面温度が定着待機温度に上昇するまで継続すること
により遂行されるウォームアップ方法は、トータル的に
ウォームアップ時間を著しく遅延させることになる。圧
ローラの表面温度を均一に上昇させてプリンタの使用始
めにおける定着を良好に遂行し、定着不良を除去しよう
とする効果を十分確実に達成するためには、ウォームア
ップ時間に十分な余裕が存在し、十分な時間を使用して
エージングを行なうことが前提となる。しかしながら近
時においては、プリンタに限らず、画像形成機全般の高
速作動化に伴い、定着装置のウォームアップ時間の短縮
化が従来以上に厳しく求められているのが実状であり、
改善が要望されているところであった。

【０００４】本発明は、上記した事実に基づいてなされ
たもので、その目的は、比較的短いウォームアップ時間
内において圧ローラの表面温度を均一に上昇させること
を可能にする、新規な定着装置のウォームアップ方法を
提供することである。

【０００５】本発明のその他の目的及び特徴は、本発明
による定着装置のウォームアップ方法の実施形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する後の記載から明ら
かになるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ヒータ
を内蔵した熱ローラ及び熱ローラに圧接されて回転する
圧ローラとを備えた定着装置においてヒータによる熱ロ
ーラの加熱が開始された後に熱ローラの表面温度を検出
し、検出温度が設定温度に達するまで両ローラを停止さ
せた状態に維持する最初の停止制御を行なった後、検出
温度が定着待機温度に達するまでの間に、検出温度が他
の設定温度に達するまで両ローラを共に回転させるエー
ジング制御とエージング制御を遂行した後に両ローラを
停止させた状態に維持する停止制御とからなるエージン
グ及び停止制御を少なくとも１回遂行し、エージング制
御は、エージング終了を規定する両ローラの停止時にお
ける、圧ローラの熱ローラに対するニップ位置が、エー
ジングを開始する時の該ニップ位置に対し周方向に変位
させられるよう遂行される、ことを特徴とする定着装置
のウォームアップ方法、が提供される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。なお図１〜図７におい
て、実質上同一部分は同一符号で示されている。図１を
参照して、全体を番号１０で示す定着装置は、画像形成
機、例えば図示しないレーザプリンタに装着される。定
着装置１０には、熱ローラ２と、熱ローラ２の下方に配
置されかつ熱ローラ２に圧接されて回転しうる圧ローラ
３とが備えられている。熱ローラ２は、アルミニウム製
の中空芯金の表面に離型性の良好な材料、例えばＰＴＦ
Ｅの被覆層を備えた構造を有し、定着装置１０の静止枠
に図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。
熱ローラ２の一端には図示しない入力ギヤが取り付けら
れており、この入力ギヤは、駆動源である図示しない電
動モータＭに駆動連結されている。熱ローラ２の中空内
部には、ヒータ（発熱手段）であるハロゲンランプ４が
軸方向に延在するよう配設されている。ヒータを備えて
いない圧ローラ３は、アルミニウム製の中空芯金の表面
に耐熱性ゴムであるシリコンゴム層が形成され、更にシ
リコンゴム層の表面にテフロン（商標名）の被覆層を備
えた構造を有し、中空芯金は軸３ａに固定されている。
圧ローラ３は、その軸が図示しない軸受ブロックに回転
自在に支持され、軸受ブロックは定着装置１０の静止枠
に上下方向にスライド自在に支持されている。軸受ブロ
ックと定着装置１０の静止枠との間には図示しないばね
手段が介在され、軸受ブロックは常時ばね手段により上
方に向けて付勢されている。その結果、圧ローラ３は熱
ローラ２の表面に常時圧接される。

【０００８】この実施形態においては、圧ローラ３の軸
３ａには図示しない被駆動ギヤが固定され、被駆動ギヤ
は熱ローラ２の入力ギヤに噛み合わされる。入力ギヤ及
び被駆動ギヤのギヤ比は１：１に設定されている。電動
モータＭによって熱ローラ２が回転駆動させられると、
圧ローラ３は、入力ギヤ及び被駆動ギヤを介して熱ロー
ラ２と共に同じｒ．ｐ．ｍで回転させられる。なお、圧
ローラ３を、単に、熱ローラ２の表面との間の摩擦力に
より、実質上同じｒ．ｐ．ｍで連れ回りさせる他の実施
形態もあるが、後に詳述する熱ローラ２に対するニップ
位置の周方向の変位量をより正確に検出するためには、
上記実施形態のほうが好ましい。定着装置１０の静止枠
の、熱ローラ２及び圧ローラ３の下流側には、剥離爪５
が支持されている。剥離爪５の先端部は熱ローラ２の表
面に当接されている。定着装置１０の、熱ローラ２及び
圧ローラ３の上流側には用紙の搬入路６が配設され、ま
た下流側には用紙の排出路７が配設されている。排出路
７の下流端には排出ローラ対８が配設されている。

【０００９】プリンタの始動のために電源が投入された
後、ヒータが通電させられて熱ローラ２の加熱が開始さ
れ、後に詳述するようにして定着装置１０がウォームア
ップされる。定着装置１０のウォームアップ完了後、図
示しない作像手段によって表面にトナー像が転写された
用紙は、定着装置１０の搬入路６に搬送され、所定のタ
イミングで共に回転させられた熱ローラ２及び圧ローラ
３のニップ部を通過する間に、トナー像が用紙の表面に
定着される。表面にトナー像が定着された用紙は、熱ロ
ーラ２及び圧ローラ３によって排出路７を通して排出ロ
ーラ対８に搬送され、排出ローラ対８によってプリンタ
の図示しない用紙受けに排出される。剥離爪５は用紙の
熱ローラ２への巻き付きを防止する。

【００１０】定着装置１０には、熱ローラ２の表面温度
を検出するための温度検出手段が配設されている。温度
検出手段は、この実施形態においては、それ自体周知の
構成を利用することでよいサーミスタＳ１から構成され
ている。サーミスタＳ１は熱ローラ２の表面に接触する
ように、定着装置１０の静止枠に配設されている。後に
詳述するエージング制御は、エージング終了を規定する
両ローラ２及び３の停止時における、圧ローラ３の熱ロ
ーラ２に対するニップ位置が、エージングを開始する時
の該ニップ位置に対し周方向に変位させられるよう制御
することにより行なわれるが、この制御に関連して、定
着装置１０には、エージング終了を規定する両ローラ２
及び３の停止時における該ニップ位置の、エージングを
開始する時の該ニップ位置に対する周方向の変位量を検
出するための周方向変位量検出手段が備えられている。
周方向変位量検出手段は、この実施形態においては、そ
れ自体周知の構成を利用することでよい光学式のロータ
リエンコーダＳ２から構成されている。ロータリエンコ
ーダＳ２は、圧ローラ３の軸３ａと定着装置１０の静止
枠との間に配設されている。周方向変位量検出手段を構
成するロータリエンコーダＳ２は、圧ローラ３の回転数
を検出する回転数検出手段をも兼用している。

【００１１】図２を参照して、定着装置１０は、コント
ローラ２０を備えている。プリンタに備えられたコント
ローラを利用することでよいコントローラ２０は、マイ
クロコンピュータによって構成されており、制御プログ
ラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）、制
御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する
読み書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インタ
ーフェース及び出力インターフェース等を備えている。
このように構成されたコントローラ２０の入力インター
フェースには、上記サーミスタＳ１、ロータリエンコー
ダＳ２、その他の検出器、スイッチ等からの検出信号が
入力され、出力インターフェースから電動モータＭ及び
ヒータ４、表示部２１等に制御信号を出力する。操作部
２２は、プリンタの電源スイッチ、プリント開始キー及
びその他の各種キーが配設された操作盤（いずれも図示
せず）からなる。したがって、コントローラ２０にはま
た、電源スイッチ、プリント開始キー及びその他の各種
キー等からプリントに必要な各種情報が入力される。上
記周方向変位量、熱ローラ２の表面温度の検出温度（設
定温度）Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及び定着待機温度Ｔ
Ｓ等の設定値は、予めＲＯＭに記憶させられている。

【００１２】次に上記のように構成された定着装置１０
のウォームアップ方法の第１の実施形態について説明す
る。図２〜図４を参照して、プリンタの電源スイッチが
ＯＮされると、コントローラ２０は、電源に接続され
た、ヒータ４を含む駆動回路のスイッチ手段に制御信号
を出力し、ヒータ４に電力を供給する。これにより熱ロ
ーラ２の加熱が開始される。コントローラ２０は、サー
ミスタＳ１により検出された熱ローラ２の表面温度が設
定温度Ｔ０に達するまで電動モータＭを駆動せず、熱ロ
ーラ２及び圧ローラ３を共に停止させた状態に維持する
ように制御する。したがってこの制御は、熱ローラ２の
表面の検出温度が設定温度Ｔ０に達するまで両ローラ２
及び３を停止させた状態に維持する最初の停止制御を構
成する。この設定温度Ｔ０は、熱ローラ２の表面と剥離
爪５との間に残留しているトナーに起因して、熱ローラ
２が回転したとき、熱ローラ２の表面が損傷されること
のないように残留トナーを軟化させるに必要な温度に設
定される。圧ローラ２は熱ローラ２に対するニップ位置
において熱ローラ２によって加熱される。

【００１３】熱ローラ２の表面温度が設定温度Ｔ０に達
すると、コントローラ２０は、電動モータＭに制御信号
を出力して電動モータＭを駆動させる。熱ローラ２及び
圧ローラ３は共に回転駆動させられ、エージングが開始
される。エージングが開始されると、コントローラ２０
は、ロータリエンコーダＳ２からの検出信号に基づいて
圧ローラ３の回転数のカウントを開始する。圧ローラ３
の回転数のカウントはカウンタにより遂行される。熱ロ
ーラ２の表面温度が設定温度Ｔ０よりも高い他の設定温
度である設定温度Ｔ１に達すると、コントローラ２０
は、電動モータＭに制御信号を出力して電動モータＭの
駆動を停止させる。熱ローラ２及び圧ローラ３は共に回
転を停止させられる。したがってこの制御は、熱ローラ
２の表面の検出温度が他の設定温度（この実施形態にお
いては設定温度Ｔ１）に達するまで両ローラ２及び３を
共に回転させるエージング制御を構成する。このエージ
ング制御は、エージング終了を規定する両ローラ２及び
３の停止時における、圧ローラ３の熱ローラ２に対する
ニップ位置が、エージングを開始する時の該ニップ位置
に対し周方向に変位させられるよう制御することにより
行なわれる。

【００１４】更に具体的に説明すると、圧ローラ３が１
回転すると、圧ローラ３の熱ローラ２に対するニップ位
置は回転を開始する時の該ニップ位置に位置付けられ
る。したがって、カウンタが圧ローラ３のある回転数を
カウントした瞬間は、エージングを開始する時の該ニッ
プ位置に位置付けられていることになる。そこで、この
実施形態においては、サーミスタＳ１による設定温度Ｔ
１検出後に、カウンタが最初にカウントした圧ローラ３
の回転数から、圧ローラ３が更に１／２回転した時に、
これをロータリエンコーダＳ２により検出し、電動モー
タＭに制御信号を出力して電動モータＭの駆動を停止さ
せるように制御する。その結果、エージング終了を規定
する両ローラ２及び３の停止時における、圧ローラ３の
熱ローラ２に対するニップ位置が、エージングを開始す
る時の該ニップ位置に対し周方向に、圧ローラ３の１／
２回転（実質上１８０°）変位させられる。図４（ａ）
には、エージングを開始する時の、圧ローラ３の熱ロー
ラ２に対するニップ位置Ｎ１（圧ローラ３の二重斜線部
参照）が示され、また、図４（ｂ）には、エージング終
了を規定する両ローラ２及び３の停止時における、圧ロ
ーラ３の熱ローラ２に対するニップ位置Ｎ２（圧ローラ
３の二重斜線部参照）が示されている。ニップ位置Ｎ２
のニップ位置Ｎ１に対する変位量が圧ローラ３の１／２
回転（実質上１８０°）であることが明確に図示されて
いる。

【００１５】上記したとおりにしてエージング制御を遂
行した後、コントローラ２０は、少なくとも、熱ローラ
２の表面温度が上記他の設定温度Ｔ１よりも高い次の設
定温度、この実施形態においては定着待機温度（定着ス
タンバイ温度）ＴＳに達するまで両ローラ２及び３を停
止させた状態に維持するように制御する。したがってこ
の制御は、エージング制御を遂行した後に両ローラ２及
び３を停止させた状態に維持する停止制御を構成する。
また、エージング制御とエージング制御を遂行した後に
続いて遂行される停止制御とは、エージング及び停止制
御を構成する。

【００１６】図３から容易に理解されるように、最初の
停止制御においては、ヒータによる熱ローラ２の加熱
が、両ローラ２及び３が停止された状態で行われるの
で、熱ローラ２の温度上昇は比較的短時間でＴ０まで急
上昇させられるが、エージング制御においては該加熱
が、両ローラ２及び３が回転させられた状態で行われる
ので、圧ローラ３の温度は均一に上昇させられるもの
の、熱ローラ２の熱量が圧ローラ３によって大量に奪わ
れるので、熱ローラ２の温度上昇は急激に遅くなる（Ｔ
０からＴ１までの間）。しかしながらエージング制御の
後に続いて行なわれる停止制御においては、熱ローラ２
の温度上昇は、更に短い時間で急上昇させられる。しか
も、エージング制御は、エージング終了を規定する両ロ
ーラ２及び３の停止時における、圧ローラ３の熱ローラ
２に対するニップ位置が、エージングを開始する時の該
ニップ位置（エージング前まで熱ローラ２に停止状態で
加熱され、圧ローラ３の他の周方向位置よりも局部的に
加熱されている該ニップ位置）に対し周方向に、圧ロー
ラ３の１／２回転（実質上１８０°）変位させられるよ
うに行なわれるので、エージング制御の後に続いて行な
われる停止制御においては、エージングを開始する時の
該ニップ位置に対し周方向に、圧ローラ３の１／２回転
（実質上１８０°）変位させられた位置で圧ローラ３が
熱ローラ２によって加熱される。したがって、上記した
本発明による定着装置のウォームアップ方法によれば、
先に述べた従来の定着装置のウォームアップ方法に比べ
て、より短いウォームアップ時間内において圧ローラ３
の表面温度を均一に上昇させることを可能にする。

【００１７】熱ローラ２の表面温度が定着待機温度ＴＳ
に達すると、コントローラ２０は、プリント開始可能と
判断して、表示部２１に信号を出力し、表示部２１にプ
リント開始可能が表示される。プリント開始キーがＯＮ
されてプリントが開始されると、コントローラ２０は、
所定のタイミングで電動モータＭを駆動させ、熱ローラ
２及び圧ローラ３を共に回転させて定着を所要のとおり
に遂行する。

【００１８】次に上記のように構成された定着装置１０
のウォームアップ方法の第２の実施形態を、図２、図５
及び図６を参照して説明する。第２の実施形態が第１の
実施形態と相違するところは、最初の停止制御を行なっ
た後に遂行するエージング及び停止制御を２回、繰り返
して遂行すること、及びエージング及び停止制御を２回
遂行することに起因して、上記ニップ位置の変位量が、
圧ローラ３の１／３回転に規定されることである。プリ
ンタの電源スイッチがＯＮされると、コントローラ２０
は、第１の実施形態におけると同様にして、熱ローラ２
の表面温度が設定温度Ｔ０に達するまで最初の停止制御
を遂行する。次にコントローラ２０は、熱ローラ２の表
面温度が設定温度Ｔ１に達するまでエージング制御を遂
行する。この１回目のエージング制御は、１回目のエー
ジング終了を規定する両ローラ２及び３の停止時におけ
る、圧ローラ３の熱ローラ２に対するニップ位置が、１
回目のエージングを開始する時の該ニップ位置に対し周
方向に、圧ローラ３の１／３回転（実質上１２０°）変
位させられる。図６（ａ）には、１回目のエージングを
開始する時の、圧ローラ３の熱ローラ２に対するニップ
位置Ｎ１（圧ローラ３の二重斜線部参照）が示され、ま
た、図６（ｂ）には、エージング終了を規定する両ロー
ラ２及び３の停止時における、圧ローラ３の熱ローラ２
に対するニップ位置Ｎ２（圧ローラ３の二重斜線部参
照）が示されている。ニップ位置Ｎ２のニップ位置Ｎ１
に対する変位量が圧ローラ３の１／３回転（実質上１２
０°）であることが明確に図示されている。

【００１９】上記したとおりにして１回目のエージング
制御を遂行した後、コントローラ２０は、熱ローラ２の
表面温度が上記他の設定温度Ｔ１よりも高い次の設定温
度Ｔ２に達するまで停止制御を遂行する。コントローラ
２０は、次に、熱ローラ２の表面温度が設定温度Ｔ２よ
りも高い他の設定温度Ｔ３に達するまで２回目のエージ
ング制御を遂行する。この２回目のエージング制御は、
２回目のエージング終了を規定する両ローラ２及び３の
停止時における、圧ローラ３の熱ローラ２に対するニッ
プ位置が、２回目のエージングを開始する時の該ニップ
位置に対し周方向に、圧ローラ３の１／３回転（実質上
１２０°）変位させられる。図６（ｃ）には、２回目の
エージング終了を規定する両ローラ２及び３の停止時に
おける、圧ローラ３の熱ローラ２に対するニップ位置Ｎ
３（圧ローラ３の二重斜線部参照）が示されている。ニ
ップ位置Ｎ３のニップ位置Ｎ２に対する変位量が圧ロー
ラ３の１／３回転（実質上１２０°）であることが明確
に図示されている。またニップ位置Ｎ３は、１回目のエ
ージングを開始する時の該ニップ位置に対し周方向に、
圧ローラ３の２／３回転（実質上２４０°）変位させら
れる。

【００２０】上記したとおりにして２回目のエージング
制御を遂行した後、コントローラ２０は、少なくとも、
熱ローラ２の表面温度が上記他の設定温度Ｔ３よりも高
い次の設定温度、この実施形態においては定着待機温度
（定着スタンバイ温度）ＴＳに達するまで両ローラ２及
び３を停止させた状態に維持する、２回目の停止制御を
遂行して、定着装置１０のウォームアップを終了する。

【００２１】次に上記のように構成された定着装置１０
のウォームアップ方法の第３の実施形態を、図２、図５
及び図７を参照して説明する。第３の実施形態は、基本
的な制御形態を第２の実施形態と同じくするものである
が、上記ニップ位置の変位量のみが第２の実施形態と相
違する。すなわち、第３の実施形態においては、第２の
実施形態と同様にして、最初の停止制御を行なった後に
遂行するエージング及び停止制御は２回、繰り返して遂
行されるが、上記ニップ位置の変位量が圧ローラ３の２
／３回転に規定されている。更に具体的に説明すると、
１回目のエージング制御は、１回面のエージング終了を
規定する両ローラ２及び３の停止時における、圧ローラ
３の熱ローラ２に対するニップ位置が、１回目のエージ
ングを開始する時の該ニップ位置に対し周方向に、圧ロ
ーラ３の２／３回転（実質上２４０°）変位させられ
る。図７（ａ）には、１回目のエージングを開始する時
の、圧ローラ３の熱ローラ２に対するニップ位置Ｎ１
（圧ローラ３の二重斜線部参照）が示され、また、図７
（ｂ）には、１回目のエージング終了を規定する両ロー
ラ２及び３の停止時における、圧ローラ３の熱ローラ２
に対するニップ位置Ｎ２（圧ローラ３の二重斜線部参
照）が示されている。ニップ位置Ｎ２のニップ位置Ｎ１
に対する変位量が圧ローラ３の２／３回転（実質上２４
０°）であることが明確に図示されている。

【００２２】また２回目のエージング制御は、２回目の
エージング終了を規定する両ローラ２及び３の停止時に
おける、圧ローラ３の熱ローラ２に対するニップ位置
が、２回目のエージングを開始する時の該ニップ位置に
対し周方向に圧ローラ３の２／３回転（実質上２４０
°）変位させられる。図７（ｃ）には、２回目のエージ
ング終了を規定する両ローラ２及び３の停止時におけ
る、圧ローラ３の熱ローラ２に対するニップ位置Ｎ３
（圧ローラ３の二重斜線部参照）が示されている。ニッ
プ位置Ｎ３のニップ位置Ｎ２に対する変位量が圧ローラ
３の２／３回転（実質上２４０°）であることが明確に
図示されている。またニップ位置Ｎ３は、１回目のエー
ジングを開始する時の該ニップ位置Ｎ１に対し周方向
に、圧ローラ３の４／３回転（実質上４８０°）変位さ
せられる。

【００２３】上記説明から明らかなように、第２の実施
形態及び第３の実施形態においては、最初の停止制御を
行なった後に遂行するエージング及び停止制御が２回、
繰り返して遂行され、上記ニップ位置の変位量が圧ロー
ラ３の１／３回転、又は２／３回転に規定されているの
で、比較的短いウォームアップ時間内において圧ローラ
３の表面温度を、第１の実施形態よりも一層均一に上昇
させることを可能にするものである。

【００２４】本発明による定着装置のウォームアップ方
法は、上記したように、ヒータ４による熱ローラ２の加
熱が開始された後に熱ローラ２の表面温度を検出し、検
出温度が設定温度Ｔ０に達するまで両ローラ２及び３を
停止させた状態に維持する最初の停止制御を行なった
後、検出温度が定着待機温度ＴＳに達するまでの間に、
検出温度が他の設定温度に達するまで両ローラ２及び３
を共に回転させるエージング制御とエージング制御を遂
行した後に両ローラ２及び３を停止させた状態に維持す
る停止制御とからなるエージング及び停止制御を少なく
とも１回遂行し、エージング制御は、エージング終了を
規定する両ローラ２及び３の停止時における、圧ローラ
３の熱ローラ２に対するニップ位置が、エージングを開
始する時の該ニップ位置に対し周方向に変位させられる
よう遂行される。すなわち本発明によれば、エージング
終了を規定する両ローラ２及び３の停止のタイミング
を、エージング開始前に、停止状態で熱ローラ２に圧接
されて加熱されることにより、圧ローラ３の他の周方向
位置よりも局部的に温度が上昇させられた該ニップ位置
を、圧ローラ３の回転数を考慮して、意図的に周方向に
変位させた違う位置においてニップを形成するよう制御
するので、先に述べた従来の定着装置のウォームアップ
方法に比べて、より短いウォームアップ時間内において
圧ローラ３の表面温度を均一に上昇させることを可能に
する。

【００２５】本発明においては、エージング及び停止制
御における停止制御は、少なくとも検出温度が該他の設
定温度よりも高い次の設定温度に達するまで行なわれ、
エージング及び停止制御を１回だけ行なう場合には、該
次の設定温度は定着待機温度に規定され、エージング及
び停止制御を２回以上行なう場合には、最終回目のエー
ジング及び停止制御における該次の設定温度が定着待機
温度に規定される、ことが好ましい。この発明は、本発
明による定着装置のウォームアップ方法を容易に実用化
することを可能にし、そしてまた、本発明の上記作用効
果を実用上、容易かつ確実に達成することを可能にする
ものである。

【００２６】エージング制御の遂行回数をｎとしたと
き、最初の停止制御を含む停止制御の遂行回数はｎ＋１
に規定され、またエージング制御において、エージング
終了を規定する両ローラの停止時における該ニップ位置
の、エージングを開始する時の該ニップ位置に対する周
方向の変位量は、圧ローラの１／（ｎ＋１）回転、換言
すれば圧ローラの全周の１／（ｎ＋１）又は圧ローラの
１−１／（ｎ＋１）回転、換言すれば圧ローラの全周の
１−１／（ｎ＋１）となるよう規定される、ことが好ま
しい。すなわちこの発明によれば、エージング終了を規
定する両ローラ２及び３の停止のタイミングを、エージ
ング開始前に、停止状態で熱ローラ２に圧接されて加熱
されることにより、圧ローラ３の他の周方向位置よりも
局部的に温度が上昇させられた該ニップ位置を、圧ロー
ラ３の回転数を考慮して、意図的に周方向に変位させた
違う位置においてニップを形成するよう制御し、しか
も、エージング制御の遂行回数に応じて、エージング終
了を規定する両ローラの停止タイミングを、最適なニッ
プ位置が形成されるよう制御する。したがって、この発
明は、本発明による定着装置のウォームアップ方法を、
定着装置の仕様に応じて最適の形態で実施することを可
能にし、本発明の上記作用効果を定着装置の仕様に応じ
て確実に達成することを可能にするものである。なお、
上記第１の実施形態はｎ＝１、また第２の実施形態はｎ
＝２とした場合であるが、定着装置の仕様に応じてｎ＝
２以上とする他の実施形態も成立することはいうまでも
ない。

【００２７】エージング制御を１回行なう場合、最初の
停止制御を含む停止制御は２回行なわれ、エージング制
御における該ニップ位置の該周方向の変位量は圧ローラ
の１／２回転に規定される、ことが好ましい。この発明
は、本発明による定着装置のウォームアップ方法を、最
も簡単かつ確実に実用化することを可能にし、そして本
発明の上記作用効果を実用上、容易かつ確実に達成する
ことを可能にするものである。

【００２８】エージング制御を２回行なう場合、最初の
停止制御を含む停止制御は３回行なわれ、エージング制
御の各々における該ニップ位置の該周方向の変位量は、
それぞれ圧ローラの１／３回転又は２／３回転に規定さ
れる、ことが好ましい。この発明は、本発明による定着
装置のウォームアップ方法を、比較的簡単かつ確実に実
用化することを可能にし、そして本発明の上記作用効果
を実用上、容易かつ確実に達成することを可能にするも
のである。

【００２９】以上、本発明による定着装置のウォームア
ップ方法を実施形態に基づいて説明したが、本発明は図
示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術
思想の範囲を逸脱することなく種々の変形あるいは修正
が可能である。例えば、本発明は、ヒータ４を内蔵した
熱ローラ２及び熱ローラ２に圧接されて回転する圧ロー
ラ３とを備えた定着装置１０に適用されるが、定着装置
１０の構成は上記構成に限定されるものではなく、セラ
ミックヒータ等を使用した、熱ローラ２自体が発熱体で
ある場合においても適用可能である。また上記電動モー
タＭはサーボモータにより構成することができるが、ス
テッピングモータを利用してもよい。この場合、回転数
検出及び周方向変位量の制御はパルス信号に基づいて遂
行することができる。上記実施形態において、圧ローラ
３の回転数及び周方向変位量は圧ローラ３の回転からロ
ータリエンコーダを利用して直接検出するよう構成され
ているが、熱ローラ２の回転から検出する実施形態も成
立する。

【００３０】

【発明の効果】本発明による定着装置のウォームアップ
方法によれば、比較的短いウォームアップ時間内におい
て圧ローラの表面温度を均一に上昇させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法を適用する定着装置の構成を
示す概略図。

【図２】本発明による方法を実施するための制御関連構
成を示す簡略図。

【図３】本発明による方法の実施形態を示す線図であっ
て、ウォームアップ時間と熱ローラの表面温度との関係
を示す線図。

【図４】図３に示す本発明による方法を適用した定着装
置における圧ローラの、熱ローラに対するニップ位置の
変位の形態を示す簡略図。

【図５】本発明による方法の他の実施形態を示す線図で
あって、ウォームアップ時間と熱ローラの表面温度との
関係を示す線図。

【図６】図５に示す本発明による方法を適用した定着装
置における圧ローラの、熱ローラに対するニップ位置の
変位の形態を示す簡略図。

【図７】本発明による方法の他の実施形態を適用した定
着装置における圧ローラの、熱ローラに対するニップ位
置の変位の形態を示す簡略図。

【符号の説明】

２ 熱ローラ ３ 圧ローラ ４ ヒータ １０ 定着装置 ２０ コントローラ Ｓ１ サーミスタ Ｓ２ ロータリエンコーダ Ｍ 電動モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 博 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−142563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−84474（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータを内蔵した熱ローラ及び熱ローラ
   に圧接されて回転する圧ローラとを備えた定着装置にお
   いてヒータによる熱ローラの加熱が開始された後に熱ロ
   ーラの表面温度を検出し、検出温度が設定温度に達する
   まで両ローラを停止させた状態に維持する最初の停止制
   御を行なった後、検出温度が定着待機温度に達するまで
   の間に、検出温度が他の設定温度に達するまで両ローラ
   を共に回転させるエージング制御とエージング制御を遂
   行した後に両ローラを停止させた状態に維持する停止制
   御とからなるエージング及び停止制御を少なくとも１回
   遂行し、エージング制御は、エージング終了を規定する
   両ローラの停止時における、圧ローラの熱ローラに対す
   るニップ位置が、エージングを開始する時の該ニップ位
   置に対し周方向に変位させられるよう遂行される、こと
   を特徴とする定着装置のウォームアップ方法。
2. 【請求項２】 エージング及び停止制御における停止制
   御は、少なくとも検出温度が該他の設定温度よりも高い
   次の設定温度に達するまで行なわれ、エージング及び停
   止制御を１回だけ行なう場合には、該次の設定温度は定
   着待機温度に規定され、エージング及び停止制御を２回
   以上行なう場合には、最終回目のエージング及び停止制
   御における該次の設定温度が定着待機温度に規定され
   る、請求項１記載の定着装置のウォームアップ方法。
3. 【請求項３】 エージング制御の遂行回数をｎとしたと
   き、最初の停止制御を含む停止制御の遂行回数はｎ＋１
   に規定され、またエージング制御において、エージング
   終了を規定する両ローラの停止時における該ニップ位置
   の、エージングを開始する時の該ニップ位置に対する周
   方向の変位量は、圧ローラの１／（ｎ＋１）回転、又は
   圧ローラの１−１／（ｎ＋１）回転となるよう規定され
   る、請求項１又は請求項２記載の定着装置のウォームア
   ップ方法。
4. 【請求項４】 エージング制御を１回行なう場合、最初
   の停止制御を含む停止制御は２回行なわれ、エージング
   制御における該ニップ位置の該周方向の変位量は圧ロー
   ラの１／２回転に規定される、請求項３記載の定着装置
   のウォームアップ方法。
5. 【請求項５】 エージング制御を２回行なう場合、最初
   の停止制御を含む停止制御は３回行なわれ、エージング
   制御の各々における該ニップ位置の該周方向の変位量
   は、それぞれ圧ローラの１／３回転又は２／３回転に規
   定される、請求項３記載の定着装置のウォームアップ方
   法。