JP2633006B2 - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JP2633006B2
JP2633006B2 JP1036922A JP3692289A JP2633006B2 JP 2633006 B2 JP2633006 B2 JP 2633006B2 JP 1036922 A JP1036922 A JP 1036922A JP 3692289 A JP3692289 A JP 3692289A JP 2633006 B2 JP2633006 B2 JP 2633006B2
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電子写真複写機、プリンター等の画像形成装
置に用いられる定着装置に関する。
[従来の技術] 従来、この種の定着装置としては、少なくとも一方が
ハロゲンヒータ等の加熱源を有する一対の定着ローラに
より、未定着画像を担持したコピー用紙等の支持体を挟
持搬送することによって、該未定着画像を定着させるロ
ーラ定着装置がある。上記定着ローラは、画像形成装置
の電源が投入されると同時に加熱源に通電され、所定温
度に達するまで急速に加熱されることによってウオーム
アツプが行なわれる。この定着ローラは、その表面温度
が温度検知素子によって検知され、ウオームアツプが終
了して所定温度に達すると、以後はその温度を維持する
ように加熱源への通電を制御し、常に安定した定着性を
維持するようになっている。
一方、画像形成装置自体の100V15Aといった限られた
電力で高速定着可能な装置の実現のためには基本的には
トナー等の材料の特性の改良が望まれる所であるが、定
着装置としては、断熱材からなるケーシングで覆い定着
装置を保温することによって熱効率を高めることが提案
されている。また、ウエイト中にローラ対を回転させる
ことによって加圧ローラ側へも熱を付与して定着性を向
上させることが提案されている。
[発明が解決しようとしている課題] しかしながら、断熱という方法ではやはり、限度があ
り、転写材とトナーのうばう熱量が供給される熱量より
多くなれば供給熱量の増大以外方法がなくなってしま
う。また加圧ローラの回転や定着ローラ芯金熱容量アツ
プでは、ウオームアツプタイムが長くなってしまうとい
う欠点をもっている。
[課題を解決するための手段] 本発明は、内部にヒータを有する定着ローラと、内部
にヒータを有し定着工程中定着ローラの温度が所定温度
に降下したら定着ローラに接触する蓄熱部材と、各ヒー
タへの通電を制御する通電制御手段と、を有する定着装
置において、上記通電制御手段は、上記定着ローラのウ
ォームアップを終了し上記定着ローラ内のヒータへの通
電をオンオフして定着工程前の上記定着ローラ温度を所
定温度に保つスタンバイ温調中、上記定着ローラ内のヒ
ータへの通電がオフになるタイミングで上記蓄熱部材内
のヒータへ通電し、上記蓄熱部材を定着工程前予め加熱
することを特徴とする。
[実施例] 第1図は、本発明の第1の実施例を示している。定着
ローラ1は、Al等の金属円筒内部にハロゲンヒーター2,
3を内蔵している。また定着ローラ1は加圧ローラ4と
圧接しそのニツプ部を転写材が通過することにより、転
写材上の未定着像が定着されることになる。定着ローラ
1はその最外層に離型層が形成されている。また定着ロ
ーラ表面のオフセツトトナーをクリーニングするクリー
ニング機構(ウエブクリーニング)5が分離爪6の下流
の定着ローラ1表面に圧接されている。さらにこのクリ
ーニング機構5の下流には温度検出用のサーミスタ6が
おしあてられている。また加圧ローラ4は、芯金7外層
にやや厚めのシリコーンゴム8(5mm程度)が形成され
ている。また芯金7は内部にヒーター9を内蔵してい
る。この加圧ローラ4は断熱材10でその表面が小さな間
隙をもって覆われている。この断熱材例えば耐熱プラス
チツクから成り転写材を定着ローラ1と加圧ローラ4の
ニツプ部に案内する入口ガイドを兼ねる構成となってい
る。またこの耐熱プラスチック10をくりぬく形で下ロー
ラ分離爪11の支軸があり、この耐熱プラスチツクで排紙
部の紙ガイドの役割りもはたしている。また定着ローラ
1のサーミスタ6の下流には蓄熱ローラ12がある。この
蓄熱ローラ12はその両端を支持板金13で支えられ、回転
軸14のまわりに回転可能で不図示の駆動手段により駆動
され蓄熱ローラ12を定着ローラ1と離間、当接を達成し
ている蓄熱ローラ表面は、非常に薄い離型層例えば、PT
FF10μ程度が形成されている。また蓄熱ローラ12には、
温度検出用のサーミスタ15が当接され蓄熱ローラの温度
検出を行なっている。またこの蓄熱ローラ内部にもハロ
ゲンランプヒーター16が内蔵され蓄熱ローラを内部から
加熱することが可能な構成となっている。この蓄熱ロー
ラは熱容量の大きな材料がのぞましいがさらに熱伝導率
の高い材質であることの方が実際には重要である。そこ
でここでは熱容量は大きくないがAl等の金属を用いてい
る。当然ヒートパイプやNa封入円筒を用いることも可能
であるがコスト的には、Al等の金属円筒を用いることが
望ましい。また蓄熱ローラ12の周囲は断熱材17で覆われ
ており蓄熱ローラからの放熱をおさえるようになってい
る。
次に100V15Aの高速機を実現するためのヒーター2,3,
9,16の制御と蓄熱ローラのON OFF制御について記す。基
本的考えとしては、まずスタンバイ時等、モーターや光
学照明ランプなどに電力をうばわれない期間に蓄熱ロー
ラに熱をたくわえる。そしてコピー時にこの熱を放熱す
る。さらにウオームアツプ時間を短縮するためにウオー
ムアツプ期間は蓄熱は行なわず、定着ローラが所定の温
度に達すると、画像作成可能状態とする。そして、ウオ
ームアツプ期間終了直後に多量の連続コピーが行なわれ
る時は、例えば、特開62−288876等に示されるような、
コピースピードの低下手段を取る。しかしながら、ウオ
ームアツプ期間終了直後に多量の連続コピーが行なわれ
る機会は、非常に少なく通常このコピースピードの低下
手段によりコピースピードが落ちることはほとんどな
い。以上のようなことを実現するための制御方法を第2
図に示す。
第2図にはヒーター2(定着ローラメインヒーター
(800W)),ヒーター3(定着ローラサブヒータ(350
W)),ヒーター9(加圧ローラヒータ(100W)),ヒ
ーター16(蓄熱ローラヒーター(800W))の計4本のヒ
ーターのON−OFFタイミングと蓄熱ローラの定着ローラ
への圧接(ON)と離間(OFF)のタイミングを示してい
る。まず加圧ローラのヒータ9のON,OFF制御を説明す
る。ヒータ9はメインスイツチのON−OFFに関係なく画
像形成装置がコンセントにより電源につなげられればON
状態となる。しかしメインモーターが回転している状態
ではOFFとなる。そこで、第2図に示すように前多回転
(ウオームアツプ中にローラ対が協働回転すること)開
始とともにOFFし前多回転終了後スタンバイ状態になる
とONする。そして、またコピースタートするとOFF状態
となる。次に定着ローラサブヒーター3について説明す
る。このヒータはウオームアツプ時間を短縮する目的の
ヒーターである。そこでメインスイツチONと同時にON
し、メインモーターが回転し、モーターや照明に電力が
消費される時はOFFされる。つまりメインスイツチONか
ら前多回転開始までの期間のみONとなる。それ以外はす
べてOFFである。次に定着ローラメインヒータ2と蓄熱
ローラヒータ16の制御を説明する。ヒータ2とヒータ16
は共に800Wという大きな電力を消費するため同時にON状
態とすることはできない。そこで定着ローラメインヒー
タ2をウオームアツプするまで点灯(ON)させる。そし
て、所定温度に達しON−OFF制御されるようになるとヒ
ータ2がOFF状態の時のみ蓄熱ローラ16のヒータ16がON
する。そして蓄熱ローラにも十分熱がたくわえられ所定
温度に達するとヒータ2がOFF状態の時のヒータ16がON
している時間を短縮することによって、蓄熱ローラ温度
を所定温度に保つような、温度調節が行なわれる。その
後コピースタートキーがおされると定着ローラメインヒ
ータ2はONする。しかしコピーすると定着ローラ表面温
度がさがる。そして蓄熱ローラ表面温度T0定着ローラ表
面温度T1の温度差、T0−T1=Tが一定値X0をこえると蓄
熱ローラが圧接される。そしてこの蓄熱ローラはコピー
終了と同時に定着ローラから離間される。第3図は第2
図に示すような動作及び制御が行なわれる時の定着ロー
ラ、加圧ローラ、蓄熱ローラの表面温度の推移を示した
ものである。簡単に説明すると、加圧ローラはメインス
イツチONする前からヒータ9がONしているため初め温度
が高い。メインスイツチがONされると定着ローラ温度が
急激に上昇し、前多回転によって定着ローラから加圧ロ
ーラに熱が流れ、定着ローラは温度上昇がにぶり、加圧
ローラの温度が上昇する。次にスタンバイ状態になると
加圧ローラ温度は放熱によりやや低下する。一方蓄熱ロ
ーラヒータ16がONするので蓄熱ローラの温度が上昇す
る。そして蓄熱ローラも温度制御域に入る。その後コピ
ースタートすると定着ローラ温度が紙やトナーにより奪
われ低下する。そして、蓄熱ローラとの温度差TがT≧
X0となると、蓄熱ローラが定着ローラに圧接される。定
着ローラは蓄熱ローラからの熱をもらい温度が上昇、紙
やトナーに熱を奪われるにしたがい再びゆっくり温度低
下してゆく。また蓄熱ローラが温度上昇する前に多量コ
ピーされた場合には、所定温度以下でコピー動作停止あ
るいはコピースピード低下という手段を用いる。
前記実施例において、蓄熱部材としてON−OFFする蓄
熱ローラを用いたが蓄熱部材として液体を用いることが
可能である。本実施例においては前記実施例とは逆に加
圧ローラ31を定着ローラ32の上に配した。これは、液体
の蓄熱部材33を定着ローラ32に接触させるためである。
未定着トナー34と転写材35を搬送する搬送ベルト36は静
電的に転写材35を吸着し、定着機のニツプ部に導く。ベ
ルト36上の転写材35は分離爪37で分離され入口ガイド38
づたいに搬送される。また定着ローラ32はアルミニウム
芯金上に離型層としてPTFE樹脂が5〜50μ程度被覆され
ている。そして定着ローラ32内部にはヒータ39,40が内
蔵されている。また加圧ローラ31及び定着ローラ(加熱
ローラ)32には、分離爪41及び42が当接され転写材35の
ローラへの巻き付きを防止している。転写材35及びトナ
ー36がニツプを通過し定着が行なわれるが32の定着ロー
ラのオフセツトトナーは、定着ローラクリーニングブレ
ード43によってクリーニングされる。またクリーニング
ブレード上流に離型剤を供給するフエルト44が離型剤兼
蓄熱材料33に浸され、ブレード上流に離型剤を供給す
る。また45は離型剤33がローラ32に過剰に塗布されるこ
とを防止する離型剤なら、ブレードである。また、離型
剤容器の下底には、ヒータHがあり離型剤温度を高めて
いる。離型剤温度制御を行なうため離型剤容器内部中央
に温度検知センサー46がある。離型剤容器は、断熱材47
に覆われ効率的な蓄熱が行なわれるようになっている。
離型剤兼蓄熱材料33の液面高さ調整は、ポンプPによっ
て図中Aで示される空間の気圧を調製することによって
行なわれる。ヒーター39,40とヒーターHへの供電タイ
ミング及び液面高さ調製方法について記す。第5図に示
すようにヒーター39及び40は、第2図に示したヒーター
2、ヒーター3に置きかえるとまったく同じになる。ま
たヒーターHも蓄熱ローラヒーター16に置きかえれば同
じタイミングである。異なるのは蓄熱ローラのON−OFF
タイミングと液面高さのON−OFFタイミングである。こ
れは、今回の実施例においては蓄熱部材が離型剤を兼ね
ているため、長期間OFF状態を続けることができないと
いうことである。つまりローラ32が一定期間以上回転す
る場合は離型剤をローラ32に供給するために離型剤がロ
ーラ32に接触する状態ONが行なわれる。そこでまず前多
回転、開始時に1回ON状態とする。またコピースタート
するとON状態となる。またスタンバイ後蓄熱部材兼離型
剤の温度が低い期間にコピースタートした場合には、一
定枚数毎に1回ON状態となるパルスが発生して離型剤が
供給される。また、この期間(スタンバイ後、蓄熱部材
温度が低くウオームアツプしていない)に多量のコピー
が行なわれるときは、前記実施例と同様にコピーストツ
プあるいはコピースピードダウン制御が行なわれる。
前記実施例において蓄熱部材は接触ON状態と非接触OF
F状態の2つの状態のみであった。しかしながらこの接
触状態というのは、1つの状態だけでなくいくつかの状
態をつくることができる。つまり第2の実施例におい
て、ローラを液に1/3程度浸した状態と1/5程度浸した状
態ではローラが離型剤からもらう単位時間あたりの熱量
が異なってくる。つまり液面高さ調製によってローラへ
の供給熱量調節が可能である。第6図には液面高さ調製
をアナログ的に行なった例を示した。基本的に蓄熱部材
温度が低い場合は、非接触あるいは離型剤塗布が必要で
も点接触となるようにする。つまり前多回転時は、液面
高さは定着ローラ32に点接触状態となる。そして蓄熱部
材温度が制御温度に達するまでは非接触である。もしこ
の期間にコピースタートされた場合は点接触状態に液面
高さが調節される。これにより離型剤塗布は行なわれ蓄
熱部材及びローラ32間の熱の流れは小さく保つことがで
きる。一方、蓄熱部材が制御温度に達したあとコピーさ
れた場合、ローラ表面温度と蓄熱部材の温度の差に応じ
て液面高さを調製するようにすることができる。ローラ
32と蓄熱部材の温度差が大きくなるにつれ、液面を高く
して行くわけであるが、あまり高くするとローラ32のパ
イプ内に離型剤兼蓄熱部材が入り込んでしまうのでここ
ではローラの1/3の高さを上限として制御するようにし
た。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、装置の定格消費電力を
抑えつつ高速プリントに対応できるとともに、ウォーア
ップ中は定着ローラ内のヒータへフル通電できるのでウ
ォームアップに要する時間も長くならないという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の定着装置の断面図、 第2図は本発明の実施例のヒーター及び蓄熱ローラの制
御を示すタイミングチャート、 第3図は本発明の実施例におけるローラ表面温度の推移
を示す図、 第4図は本発明の他の実施例の定着装置の断面図、 第5図は本発明の他の実施例のヒーター及び液面高さの
制御を示すタイミングチヤート、 第6図は本発明の他の実施例の別のヒーター及び液面高
さ制御を示すタイミングチヤート。 1……定着ローラ 2……ヒーター 3……ヒーター 4……加圧ローラ 5……ウエブクリーニング装置 6……上分離爪 7……加圧ローラ芯金 8……被覆ゴム 9……ヒーター 10……断熱材 11……下分離爪 12……蓄熱ローラ 13……蓄熱ローラ支持板 14……回転軸 15……温度検知素子 16……ヒーター 17……断熱材 31……加圧ローラ 32……定着ローラ 33……蓄熱部材 34……トナー 35……転写材 36……搬送ベルト 37……分離爪 38……入口ガイド 38,40……ヒーター 41……分離爪 42……分離爪 43……ブレード 44……フエルト 45……ブレード 46……温度検知センサー 47……断熱材

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部にヒータを有する定着ローラと、内部
    にヒータを有し定着工程中定着ローラの温度が所定温度
    に降下したら定着ローラに接触する蓄熱部材と、各ヒー
    タへの通電を制御する通電制御手段と、を有する定着装
    置において、 上記通電制御手段は、上記定着ローラのウォームアップ
    を終了し上記定着ローラ内のヒータへの通電をオンオフ
    して定着工程前の上記定着ローラ温度を所定温度に保つ
    スタンバイ温調中、上記定着ローラ内のヒータへの通電
    がオフになるタイミングで上記蓄熱部材内のヒータへ通
    電し、上記蓄熱部材を定着工程前予め加熱することを特
    徴とする定着装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4568153B2 (ja) * 2004-08-10 2010-10-27 株式会社リコー 定着装置、画像形成装置および定着装置の加熱制御方法
JP4963244B2 (ja) * 2007-03-14 2012-06-27 シャープ株式会社 定着装置およびこれを備えた画像形成装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5640830B2 (ja) * 1973-11-19 1981-09-24
JPS5240143A (en) * 1975-09-25 1977-03-28 Fuji Xerox Co Ltd Contact thermal fixing device for electrophotographic copying

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9632463B2 (en) 2015-01-28 2017-04-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus

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JPH02214879A (ja) 1990-08-27

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