JP2644271B2 - 熱ローラ定着装置の温度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、静電記録装置の熱ローラ定着装置の温度制
御方法に関する。

従来技術 電子写真複写機、ファクシミリ、静電プリンタ等の静
電記録装置の定着装置としては、第11図に示す如く、メ
インスイッチオンにより通電可能となるヒータ１を内蔵
する定着ローラ２とこれに圧接する加圧ローラ３とによ
り未定着トナー像を担持する転写紙４を挟持搬送するこ
とにより、トナー像を転写紙面に融着する熱ローラ定着
装置が広く採用されている。

従来、この型式の定着装置では、サーミスタ等の温度
検知手段５により定着ローラ表面温度を検知し、その信
号によりヒータ１をオン・オフ制御して定着ローラ２の
表面温度を設定温度に維持して定着を行なうように制御
され、連続通紙により用紙及びトナーに熱を奪われて定
着ローラの表面温度が所定の定着可能下限温度以下に下
ればコピーを中止するように制御されている。

メインスイッチを入れて定着ローラ内のヒータに通電
し、所定の設定温度に上る迄のウォームアップ時には、
通常定着ローラ、加圧ローラは停止しているので、定着
ローラの温度が上昇した場合、加圧ローラの周面のうち
定着ローラに接触する部分のみが局部的に熱伝導により
温度が上昇するが、加圧ローラの材質はシリコンゴム等
の熱の不良導体で作られているため、他の部分の温度は
あまり上昇しない。そこで、第12図に示すように定着ロ
ーラの表面温度が室温Toから所定の設定温度Tcに上昇し
た時点でコピーが開始され、定着が行なわれ定着ロー
ラの表面温度を検知してその信号によりヒータをオンオ
フ制御して設定温度Tcを維持するようにしても、連続通
紙を行なった場合は、定着ローラの熱は転写紙とトナー
を加熱するのみならず、充分温度が上っていない加圧ロ
ーラの表面の加熱にも使われ、そのため定着性も悪く、
かつ定着ローラの表面温度は第13図の曲線で示すよう
に急速に低下し、比較的速く定着可能下限温度Tlに達す
る。しかし、一旦設定温度に達してから相当枚数の定着
を行なった後の安定した状態で第12図のの時点で連続
コピーを開始すると、加圧ローラの表面温度が全周に亙
って上昇しているため、定着ローラの熱は専ら用紙とト
ナーの加熱に用いられ、定着性も良く、定着ローラ表面
温度は第13図の曲線で示す如く緩慢に低下し、定着可
能下限温度に低下する迄の連続コピー枚数が多くなる。
例えば、ウォーミングアップ直後は50枚のコピーで下限
温度になるのに、安定時には500枚で下限温度になる。

上記の事実にかんがみ、ウォームアップ直後にも安定
時と同様、良好な定着が可能でしかも連続コピー時定着
可能下限値迄低下する連続コピー枚数が少なくならない
ようにする方法として、例えば、特公昭61−31462号公
報及び特公昭61−31463号公報に、ウォームアップ時に
定着ローラ及び加圧ローラを空転させ、加圧ローラを全
周に亙って緩ため、安定時に近似した条件にすることが
提案されている。しかし、定着ローラ対を空転させるに
は、機械全体の殆んどの部分も一緒に回転するため、コ
ピーを行なっていないのにもかゝわらず騒音を発生し、
又、無駄に回転させることにより各駆動部品等の耐久性
にも悪影響を及ぼす。

目 的 本発明は、従来実施され、あるいは提案されている熱
ローラ定着装置の加熱方法の上記の問題点にかんがみ、
ウォームアップ直後から安定時に至る迄均一した定着性
が得られ、かつヒータの容量の小さい定着装置でもウォ
ームアップ直後から安定時と変らない枚数の連続コピー
が可能となる熱ローラ定着装置の温度制御方法を提供す
ることを目的とする。

構 成 本発明の温度制御方法は、上記の目的を達成させるた
め、ウォームアップ直後の定着ローラ設定温度を安定時
のそれよりも高くし、漸次設定温度を安定時の温度に下
げるように制御することを特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図及び第２図に夫々定着ローラ設定温度曲線及び
定着ローラ温度低下曲線を示す第１実施例では、ウォー
ムアップ直後の定着ローラ設定温度Ｔは安定時の設定温
度Tcよりも高い値に設定されている。その結果、ウォー
ムアップ直後の定着ローラの表面温度は高いので、定着
時定着ローラの熱が用紙、トナーのみならず加圧ローラ
に奪われても用紙とトナーに与えられる熱は安定時と変
らず良好な定着性が得られる。又最初の温度が高いの
で、定着可能下限温度Tlに低下する迄の連続コピー枚数
は、第２図に曲線で示す如く、安定時の曲線で示す
定着ローラ温度がＴから定着可能下限温度Tlに低下する
迄のコピー枚数と変らない。しかし、設定温度をウォー
ムアップ直後の値Ｔをある時点で１度に安定時の値Tcに
変るように制御した場合は、変る時点の直前の時点で
定着を行なった場合には、定着ローラの温度が定常状態
よりも高く、しかも加圧ローラも全周に亙って温度が上
っているので、連続コピー可能枚数は第２図の曲線で
示す如く大きくなる点はよいが定着過剰となる。

そこで、ウォームアップ直後の定着ローラ設定温度Ｔ
から安定時の設定温度Tcへの変化のさせ方を第３図、第
４図及び第５図、第６図に示す如く、漸次、数段階にあ
るいは連続的に変化させるように制御すると、ウォーム
アップ後の経過時間に応じて加圧ローラの表面温度が漸
次上昇するが、定着ローラの表面温度は漸次低くなり、
その結果、転写紙及びトナーに与えられる熱は概ね一定
となり、定着過剰及び定着不良が発生することはない。
又、第４図及び第６図に示す如く、連続定着時の開始か
ら定着可能下限温度になる迄のコピー枚数は、ウォーム
アップ直後、安定時及びその中間を問わず概ね同枚数と
なるのみならず、定着性もどの状態でも必要充分で過剰
定着及び不足定着は防止される。

ウォームアップ着後の状態であっても、例えば朝一番
のように前日の夕方から全く機械を使用していない場合
と、一旦メインスイッチを切って、あまり時間が経たな
いうちに再びメインスイッチを入れた場合のウォームア
ップ完了時とでは、加圧ローラ及び周辺部材の温度状態
は異なる。

この点を考慮して、メインスイッチオン時に、それ以
前所定の時間の間における通電比率によって、ウォーム
アップ直後の定着ローラ設定温度を変えるようにするの
がよい。そうすることにより、コピー可能時点に達する
迄の時間が必要以上に長くなることが防止される。

第７図は、その場合のメインスイッチオンからコピー
可能が表示される迄の動作のフローを示すフローチャー
トである。図中、 Ｔはウォームアップ直後の設定温度 T1は最大設定温度（長時間不使用の場合の設定温度） K1は補正係数 K2は 〃 （例えば0.5K₁） t₁は過去10分間の通電比率 t₂は過去60分間の通電比率 Tsはサーミスタ検知温度 である。

第８図はその場合の制御ブロック図である。過去の通
電、非通電状態はメモリー部に記憶されており、メイン
スイッチオン時DC制御部に入力されて、第７図中に示す
計算式によりウォームアップ直後の設定温度Ｔが演算さ
れ、サーミスタにより検知される定着ローラ表面温度Ts
がＴに達するとヒータはオフされ、「コピー出来ます」
との表示がなされる。

メインスイッチオンの前の所定時間の通電比率からウ
ォームアップ直後の設定温度Ｔを演算する代りに、メイ
ンスイッチオンの前の通電比率に起因して変る加圧ロー
ラの温度をサーミスタ等の温度検知手段で検知してその
信号によりウォームアップ直後の定着ローラ設定温度を
変えるように制御してもよい。第９図及び第10図は夫
々、その場合のメインスイッチオンからコピー可能表示
迄のフローチャート及び制御ブロック図である。

図において、 Ｔはウォームアップ直後の設定温度 T1は最大設定温度 Ｋは補正係数 ｔは加圧ローラ温度 である。

いずれの場合も、ウォームアップ直後の設定温度に応
じて、安定状態での設定温度に移行する時間は、長時間
使用しなかった後のウォームアップ時の移行時間より短
かくすることが適当である。

ウォームアップ直後の設定温度と安定時の設定温度と
の差、及びウォームアップ直後の設定温度から安定時の
設定温度に移行する迄の時間等はヒータの容量、定着ロ
ーラ及び加熱ローラの熱容量、熱伝導率、コピー速度等
種々の要因によりケースバイケースに設定することが必
要である。

効 果 以上の如く、本発明によれば、ウォームアップ直後か
ら安定時に至る迄均一な定着性を得ることができ、か
つ、連続コピー可能枚数を安定時と同程度にすることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明の第１実施例の方法によ
る定着ローラ設定温度の時間による変化を示す線図及び
連続コピー枚数と定着ローラ温度の低下の関係を示す曲
線図、第３図及び第４図は本発明の第２実施例の同様の
図、第５図及び第６図は本発明の第３実施例の同様の
図、第７図はメインスイッチオンの前所定時間の通電比
率によりウォームアップ直後の設定温度を変化させる場
合のフローチャート、第８図はその制御ブロック図、第
９図はメインスイッチオン時の加圧ローラ温度によりウ
ォームアップ直後の設定温度を変える場合のフローチャ
ート、第10図はその制御ブロック図、第11図は本発明が
適用される熱ローラ定着装置の構成の一例を示す側断面
図、第12図は従来の装置の定着ローラ設定温度の時間に
対する線図、第13図はそのウォームアップ直後と安定時
との連続コピー枚数と定着ローラ温度の低下の関係を示
す曲線図である。 １……ヒータ（熱源）、２……定着ローラ、 ３……加圧ローラ、４……転写紙、 ５……サーミスタ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メインスイッチオンにより通電可能となる
   熱源を内蔵する定着ローラとこれに圧接する加圧ローラ
   とにより未定着トナー像を担持する転写紙を挟持搬送し
   て定着を行ない、定着ローラの表面温度を検知しその信
   号により上記熱源をオン・オフ制御して定着ローラの表
   面温度を設定温度に維持し、連続通紙により定着ローラ
   の表面温度が所定の定着可能下限温度より下れば記録を
   中止するように制御される静電記録装置の熱ローラ定着
   装置の温度制御方法において、メインスイッチオンによ
   るウォームアップ直後の定着ローラ設定温度を安定時の
   設定温度より高くし、漸次設定温度を安定時の温度に下
   げるように制御することを特徴とする温度制御方法。
2. 【請求項２】上記のウォームアップ直後の定着ローラ設
   定温度は、メインスイッチオン時にそれ以前一定時間に
   おける通電比率により変えられることを特徴とする請求
   項１に記載の温度制御方法。
3. 【請求項３】上記のウォームアップ直後の定着ローラ設
   定温度は、メインスイッチオン時の加圧ローラの表面温
   度によって変えられることを特徴とする請求項１に記載
   の温度制御方法。