JP2002323820A - 複写装置 - Google Patents

複写装置

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JP2002323820A
JP2002323820A JP2001125963A JP2001125963A JP2002323820A JP 2002323820 A JP2002323820 A JP 2002323820A JP 2001125963 A JP2001125963 A JP 2001125963A JP 2001125963 A JP2001125963 A JP 2001125963A JP 2002323820 A JP2002323820 A JP 2002323820A
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JP
Japan
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heating
heater
temperature
fixing
heating element
Prior art date
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Application number
JP2001125963A
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English (en)
Inventor
Yoshio Mizuno
水野  善夫
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小サイズ紙の連続通紙で起きる端部昇温を防
止する。ヒーターの構成を中央部(第一)と端部(第
二)とに分け、各々温調制御を行う。 【解決手段】 第一ヒーターと第二ヒーターとでニップ
中央と端部とに分担分けし、その各々に付いている温度
検知手段と駆動手段とで定着温調制御を行い、最大サイ
ズ紙のニップ巾まで温調し、熱定着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱体と、この加
熱体と接触し記録材と共に移動するフィルムと、このフ
ィルムを駆動する駆動手段とを有し、記録材上の顕画像
をフィルムを介して加熱定着する定着器(以下サーフ定
着器と記す)を用いた複写装置の定着制御に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来のサーフ定着器を用いた定着温調制
御での加熱体の発熱場所は、来定着画像の載った用紙が
実際にフィルムと加庄ローラーとの間のニップ部と呼ば
れる用紙が熱定着される一箇所に集中して定着温調させ
る様に制御していた。また加熱体は一つのヒーターで構
成されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来では複写できる用
紙サイズの幅でヒーターの長さが決定され、定着させる
ニップ部の長さも決定する。
【0004】しかし、実際に小サイズの用紙を連続で通
紙されると、ニップ部でも紙が触れる部分(通紙部)と
紙が触れない部分(非通紙部)とがある。
【0005】そのため、ヒーターが一つの単体だと、連
続複写動作が行われた場合、非通紙部すなわち紙によっ
て無を奪われない部分の温度が高くなる。その紙の通紙
部と非通紙部の温度差が高くなっていくと、ヒーター割
れの現象を起こしてしまうことがあった。
【0006】そのため、その温度差でもヒーターが割れ
ない対策をとらなければならないという課題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決すべ
く、本出願の発明は、定着ニップ部の中央部と端部とに
個別のヒーターと各々に温度検出手段を設ける事によ
り、中央部と端部とを独立して温度制御を行えるように
作用するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の前に、従来の定着ユニッ
トの構成を説明した後に、本発明の構成の説明を行う。
図4が従来例の定着ユニットの構成図である。以下図4
の説明を行う。
【0009】本図面は、サーフ定着と呼ばれる定着ユニ
ットの構成図であり、20が定着ユニット全体を示し、
31はセラミックヒーターやサーミスタ等で構成される
ヒーター部である。
【0010】従来のヒーター31は1つの加熱部しか持
たない。
【0011】35は36の加圧ローラーとヒーター部の
間に通るフィルムで、用紙P上にのった本定着トナー像
をヒーター部31の熱と加圧ローラーとの圧を用いかつ
フィルム35でトナー像を押さえた状態にして熱定着さ
せるための物である。Nと示されているのが、実際に定
着を行う箇所であり、ニップ部とよばれる。
【0012】45がニップ部の温度を検知する温度検知
手段で、通常サーミスタと呼ばれる素子を用い、これに
電気的に抵抗等で分圧させ電圧の変化で温度として検知
する公知の温度検知手段である。
【0013】33と34がフィルム35を駆動するフィ
ルム搬送ローラーである。図1が、本発明の特徴を表す
ヒーター部の拡大図である。図1に示されるH1はメイ
ンヒーターである。H2がサブヒーターである。
【0014】図で示されるようにH1のメインヒーター
は、熱定着を行うニップの中央部を加熱させる抵抗体
(ハーフトーン部)が、H2の素部ヒーターは端部のみ
に加熱させる抵抗体(ハーフトーン部)がある。また各
ヒーターの白い部分は導体であり熱は発生しない。また
この図ではH1とH2の境界が直線的になっているが、
発熱部が図2のようにオーバーラップさせていた方が、
H1とH2の境界で温度が不足することがなくなるの
で、熱定着性がより安定する。
【0015】また、各々のヒーター上で51と52で示
される黒い部分は、それぞれのヒーター上に設けられた
サーミスタ素子等で代表される温度検出手段である。
(図4の45に相当する) 従って、本発明の定着ユニットは、図4で示された定着
ユニット20のヒーター31が図1または図2で示され
るヒーターに置き換えられた、定着ユニットで構成され
る。
【0016】図3は、各手段のブロック構成図である。
【0017】制御手段100は、操作手段101や各セ
ンサーの操作や信号の有無に応じて、装置自体の制御や
画像形成の制御を行っている。また第一ヒーター駆動手
段102は、第一ヒーターH1に通電させて第一ヒータ
ーH1に熱を発生させる手段で、通常電気素子であるト
ランジスタやトライアックなどを用いている。
【0018】本実施例では、装置への電源である交流電
源を用い、第一ヒーター駆動手段102では位相制御を
用い、さらに温度を検知する第一温度検知手段51でニ
ップ部の中央の定着温度が一定になるよう第一ヒーター
H1に通電する温度制御を制御手段100が行う。
【0019】同様に第二ヒーター駆動手段103は、第
二ヒーターH2に通電させて第二ヒーターH2に熱を発
生させる手段で、上記と同様トランジスタやトライアッ
クなどを用いている。本実施例では、装置への電源であ
る交流電源を用い、第二ヒーター駆動手段103でも同
じく位相制御を用い、温度を検知する第二温度検知手段
52とでニップ部の端部の定着温度が一定の温度になる
よう第二ヒーターH2に通電する温度制御を制御手段1
00が行う。ここは、後ほど制御のシーケンスを説明す
る時に、再度述べる。
【0020】また実線の矢印は、電気的につながる事を
表し、破線の矢印は熱が作用している事を示し、また方
向は作用する方向を示している。
【0021】図5が装置全体を示した構成図であり、以
下図面の説明を行う。1が原稿を載せる原稿ガラス台で
あり、2は原稿を押さえる圧板である。3aから3hま
では原稿照明ランプや反射ミラーや光学レンズ等で構成
される光学系である。
【0022】M2はこれらの光学系の駆動を行う光学系
駆動手段であり、本実施例では、ステッピングモーター
で構成されている。また、本光学系は原稿台固定方式
で、スキャナー部が原稿を走査して原稿画像を得る方式
である。
【0023】4は感光ドラムであり、この感光ドラム4
やこの周辺の説明を行う。感光ドラムに対し高圧制御や
光学系によって露光される原稿像を用い静電潜像を感光
ドラム4上に形成させ、次に現像器6と高圧制御である
現像バイアス等を用いて可視像であるトナー像を感光ド
ラム上に形成させるそのトナー像を、用紙P上に転写さ
せる転写帯電器14と転写後でも感光ドラム上に残った
トナーを取り除くクリーナー17や感光ドラム4上に残
った残電圧を除去する前露光ランプ18等で構成されて
いる。
【0024】またM1は複写装置の紙搬送や画像形成に
用いる各部への本体駆動手段で、感光ドラム4周辺はも
とより給紙ローラー8から搬送ベルト19等へと駆動を
伝え、21の排出ローラーヘと伝わり、給紙口から排紙
口までの本体の紙搬送路への駆動を行う。本実施例では
M1の本体駆動手段はDCサーボモーターで構成されて
いる。
【0025】以下本発明を今まで説明した図面をもとに
詳細に説明する。
【0026】図3で操作手段101で複写モードや複写
枚数が設定され、スタートキーを押された時、制御手段
は、画像形成動作を操作手段101で選択されたモード
に従って画像形成を行うが、ここでは、等倍の複写を選
択されたことにして以下の説明を行う。
【0027】制御手段100はスタートキーを押された
ことを検知すると、以下の事を同時並行して行う。 1. 本体駆動手段M1を駆動させ、装置内の紙搬送路
を所定の速度で進むように制御し、画像形成動作を行え
るように準備する。 2. 光学系を等倍での読みとり動作を行うため、照明
ランプ3aを点灯し、光学系のスキャナーの位置を光学
駆動手段M2を用いホームポジションに移動させ、また
光学レンズの位置を等倍の位置に公知の手段である光学
レンズの駆動手段等(図示せず)を用いて合わせ、準備
する。もしくは、等倍の位置に合っていたら次の動作に
うつる。 3. 定着ユニットに対し第一ヒーター駆動手段102
と第一ヒーターH1と第一温度検知手段51および第二
ヒーター駆動手段102と第二ヒーターH2と第二温度
検知手段52を用いて定着温調制御を行う。
【0028】次に用紙Pを給紙させて紙搬送路上に紙搬
送させるべく、給紙ローラー8を駆動させる。
【0029】すると用紙Pは、カセット7から11の搬
送ローラー等の駆動を得て13のレジストローラーまで
達する。
【0030】あとは光学系の準備が整った後、光学系が
読み取りをスタートし画像先端検知信号と13のレジス
トローラーのオンタイミングを合わせることにより4の
感光ドラムにのる静電潜像像の先端位置と用紙Pの紙先
端の位置とを合わし、トナー画像が用紙Pに丁度合うよ
うな制御を行う。さらに、現像バイアスと現像器6を用
い前記静電潜像から可視像のトナー像を感光ドラム4上
に形成させ、14の転写部でトナー像を用紙Pに転写す
る。さらに搬送ベルト19で、用紙Pが送られいよいよ
定着ユニット20の定着人口紙検知手段38に運ばれ
る。
【0031】次に、図1または図2で示さるヒーターを
持つ定着ユニット20の温調制御を説明する。コピース
タートキーが押された直後から上記に述べた制御と同時
に、前記でも述べたがすなわち制御手段100は、第一
ヒーターH1と第・ヒーター駆動手段102と第一温度
検知手段51を用いて、定着ニップ部の中央の温度を定
着温度になるように公知の温度制御で制御する。それと
同時に制御手段100は、第二ヒーターH2と第二ヒー
ター駆動手段103と第一温度検知手段52を用いて、
定着ニップ部の中央の温度を定着温度になるように公知
の温度制御で制御する。ここで、従来例での構成との比
較を行うため、その説明をする。
【0032】図6で示されているのが、定着ニップ部に
用紙が定着されるのを上から見た図で、定着ニップNで
示されているのが、第一と第二のヒーターで加熱される
範囲を示している。複写装置では用紙の最大サイズでこ
のニップ部Nの長さが決定されるため、小サイズの用紙
Pが図6で示される様に通ると、N1で示されるニップ
部の熱は、用紙Pによって奪われるが、N2の部分では
紙が通らないため、温度が高くなったままであるにもか
かわらず、N1部で温度が定着温度が下がらない様に温
度制御を行っているので、ヒーターに通電される。その
ため、従来例での一本のヒーターで温度制御を行うと、
N1とN2の温度差がだんだん大きくなってしまう。そ
の温度差があまりに大きくなるとヒーター割れにつなが
る。
【0033】そこで本発明は、この中央部の加熱させる
第一ヒーターH1と端部の加熱を行う第二ヒーターH2
とに分けることにより上記の不具合をなくすもので、最
大サイズの用紙が給紙されたときには、H1とH2の両
方でニップ部Nの加熱させ安定した定着性を得ることが
でき、また小サイズ紙が給紙されたときでも、中央部と
端部のヒーターで独自に定着温調制御を行うことができ
るので、通紙部で熱がうばわれていっても、第一ヒータ
ーH1で中央部の温度制御を行うことで、通紙部の熱を
補充させる様に作用する。一方、非通紙部の温度はあま
り奪われないが、これも第二の温度検知手段52と第二
ヒーターH2と第二ヒーター駆動手段103で定着温度
制御を行うため、温度は一定にたもたれる。上記の様に
作用するため、本発明の構成を用いた定着ユニットを用
いれば通紙部と非通紙部との温度差はほとんど生まれな
くなる。この制御の流れを示したのが図4のジェネラル
フローである。
【0034】スタートキーが押されたことを検知したら
(ステップ4.1)光学系と紙搬送系を駆動しさせ、画
像形成動作の準備を行い、フィルム駆動ローラー34と
定着温調制御を行い、さらに、用紙Pの給紙動作を行
う。(ステップ4.2) 光学系の潜像系と用紙の先頭の位置合わせの準備ができ
次第、画像形成動作にはいる(ステップ4.3)。以下
は通常の画像形成動作を継続し、設定枚数の最終枚数目
の画像形成動作画集領するまで、上記の画像形成制御を
継続する (ステップ4.4)。
【0035】また、上記で述べた制御は、温度制御させ
る構成が2つになったため、その温度制御の部分が2つ
になって増えた以外には、特になんら変わった制御では
ないので、制御はシンプルになる。
【0036】また、H1とH2の位置関係であるが、用
紙が進む方向に対し、どちらが上流にあろうと、中央部
も端部も温度が一定に保たれているので、定着性には問
題がないので、どちらにあっても本発明の効果を実現で
きる。
【0037】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、従来一本の
ヒーターでは、小サイズの用紙で連続画像形成を行った
時に起きるヒーターの端部昇温を起こさずに定着制御を
行えるサーフ定着器の実現と、制御がシンプルとなる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のヒーター部の拡大図である。
【図2】 本発明のヒーター部の拡大図である。
【図3】 各手段のつながりを表すブロック図である。
【図4】 従来例の定着ユニットの構成を表す構成図。
【図5】 装置全休の構成図である。
【図6】 ニップ部の通紙部と非通紙部を説明図であ
る。
【図7】 本発明の制御を行うためのジェネラルフロー
である。
【符号の説明】
1 原稿台ガラス 2 圧板 3a 原稿照明ランプ 3b 第1ミラー 3c 第2ミラー 3d 第3ミラー 3e 光学レンズ 3f 第4ミラー 3g 第5ミラー 3h 第6ミラー 4 感光ドラム 6 現像器 7 給紙カセット 8 給紙ローラー 11、12 搬送ローラー 13 レジストローラー 14 転写帯電器 19 搬送ベルト 21 排出ローラー 20 定着ユニット 31 ヒーター 32 プラスチックサポーター 33 駆動ローラー 34 テンションローラー 35 定着フィルム 36 加圧ローラー 50 第一温度検知手段 51 第二温度検知手段 53 端子接続部 100 制御手段 101 操作手段 102 第一ヒーター駆動手段 103 第二ヒーター駆動手段 H1 第一ヒーター H2 第二ヒーター M1 本体駆動手段 M2 光学駆動手段 M3 定着駆動手段 N1部 通紙部のニップ部 N2 非通紙部のニップ部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱手段と、この加熱手段と接触し記録
    材と共に移動するフィルムと、このフィルムを駆動する
    駆動手段とを有し、記録材上の顕画像をフィルムを介し
    て加熱定着する定着器を備え、前記加熱体が少なくとも
    2つ以上の加熱体で構成されたことを特徴とする複写装
    置。
  2. 【請求項2】 熱定着を行うニップの中央部を加熱する
    第一の加熱体、熱定着を行うニップの端部を加熱する第
    二の加熱体を備えたことを特徴とする請求項1に記載の
    複写装置。
  3. 【請求項3】 第一の加熱体で加熱する加熱範囲と第二
    の加熱体で加熱する加熱範囲がオーバーラップする形状
    をとることを特徴とする請求項2に記載の複写装置。
  4. 【請求項4】 第一の加熱体にとりつけられた第一の温
    度検知手段と第一の加熱体に通電して加熱させる第一の
    加熱体駆動手段で温度制御を行い、また第二の加熱体に
    とりつけられた第二の温度検知手段と第二の加熱体に通
    電して加熱させる第二の加熱体駆動手段で定着温度制御
    を行う制御手段を備えたことを特徴とする請求項2に記
    載の複写装置。
  5. 【請求項5】 第一の加熱体にとりつけられた第一の温
    度検知手段と第一の加熱体に通電して加熱させる第一の
    加熱体駆動手段で温度制御を行い、また第二の加熱体に
    とりつけられた第二の温度検知手段と第二の加熱体に通
    電して加熱させる第二の加熱体駆動手段で定着温度制御
    を行う制御手段を備えたことを特徴とする請求項3に記
    載の複写装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016114914A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2016126323A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社リコー ニップ形成ユニット、定着装置及び画像形成装置
US9618886B2 (en) 2014-12-26 2017-04-11 Ricoh Company, Ltd. NIP formation assembly, fixing device, and image forming apparatus

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