JP2746921B2 - 画像形成装置の熱定着装置 - Google Patents
画像形成装置の熱定着装置Info
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- JP2746921B2 JP2746921B2 JP63183474A JP18347488A JP2746921B2 JP 2746921 B2 JP2746921 B2 JP 2746921B2 JP 63183474 A JP63183474 A JP 63183474A JP 18347488 A JP18347488 A JP 18347488A JP 2746921 B2 JP2746921 B2 JP 2746921B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ等の画
像形成装置の熱定着装置に関するものである。
像形成装置の熱定着装置に関するものである。
内部に熱源を有する熱ローラ定着装置において、定着
ローラを金属製の芯金と、その芯金の表面を被覆したゴ
ム層とにより形成し、定着ローラの表面温度を検知して
温度制御することは従来行われている。
ローラを金属製の芯金と、その芯金の表面を被覆したゴ
ム層とにより形成し、定着ローラの表面温度を検知して
温度制御することは従来行われている。
従来の熱定着装置の定着ローラの温度制御としてはゴ
ム被覆の表面温度を検出し、その検出温度に基づいて温
度制御する方法と、芯金の温度を検出し、その検出温度
に基づいて温度制御する方法とが行われている。
ム被覆の表面温度を検出し、その検出温度に基づいて温
度制御する方法と、芯金の温度を検出し、その検出温度
に基づいて温度制御する方法とが行われている。
ゴム被覆の表面温度を検出して温度制御する方法で
は、第７図の曲線Ａに示すように、用紙を通紙中にゴム
被覆の表面温度を一定に、例えば、ゴム被覆層の厚さ
と、材質的な熱伝導の悪さによる熱応答性の低さにより
通紙開始時に一時的に表面温度が低下することを考慮
し、定着性が悪くならない温度として、例えば180℃を
維持するように制御される。このとき芯金は、ゴム被覆
層の熱伝導性の悪さから、特に高速化し、１分当たりの
コピー枚数（C.P.M）が上がる程、ゴム被覆層との間に
温度差を生じ、第７図の曲線Ｂが示すように例えば205
℃程度迄上昇し安定温度となる。尚コピー開始t0までの
待機中は芯金温度は例えば約190℃に維持される。ここ
では、ゴム被覆層の厚さを1mm、定着下限温度を175℃と
してのデータを基にしている。
は、第７図の曲線Ａに示すように、用紙を通紙中にゴム
被覆の表面温度を一定に、例えば、ゴム被覆層の厚さ
と、材質的な熱伝導の悪さによる熱応答性の低さにより
通紙開始時に一時的に表面温度が低下することを考慮
し、定着性が悪くならない温度として、例えば180℃を
維持するように制御される。このとき芯金は、ゴム被覆
層の熱伝導性の悪さから、特に高速化し、１分当たりの
コピー枚数（C.P.M）が上がる程、ゴム被覆層との間に
温度差を生じ、第７図の曲線Ｂが示すように例えば205
℃程度迄上昇し安定温度となる。尚コピー開始t0までの
待機中は芯金温度は例えば約190℃に維持される。ここ
では、ゴム被覆層の厚さを1mm、定着下限温度を175℃と
してのデータを基にしている。
現状では、芯金とゴム被覆層との間の接着限界温度が
200℃〜230℃とされているので、この従来の温度制御で
は芯金温度が接着限界温度を越し、ゴム被覆層が剥離
し、ローラの寿命が短くなる。
200℃〜230℃とされているので、この従来の温度制御で
は芯金温度が接着限界温度を越し、ゴム被覆層が剥離
し、ローラの寿命が短くなる。
コピー開始時にはゴム被覆の熱応答性が低いため、数
枚の通紙により表面温度が175℃まで下がり、その温度
検知によりヒーターがONになり加熱してその後ほぼ180
℃に温度制御されている。
枚の通紙により表面温度が175℃まで下がり、その温度
検知によりヒーターがONになり加熱してその後ほぼ180
℃に温度制御されている。
一方、芯金の温度による制御方法では、ゴム被覆の接
着を保証できる温度で制御され、第８図の曲線Ｂに示す
ように、例えば200℃に芯金温度が制御される。このこ
とからゴム層の剥離は発生しないが、コピー開始により
通紙されると、通紙枚数が増えるにしたがってゴム被覆
の表面温度は第８図の曲線Ａが示すように低下する。こ
の温度低下によっても定着下限温度の175℃を越えて低
下しないようにするには、待機時のゴム被覆の表面温度
を例えば190℃に維持する必要がある。この場合ゴム被
覆表面温度による温度制御方法に比べ待機中の芯金温度
及びゴム被覆表面温度は約10℃高くなる。ゴムの場合、
温度が10℃違うと寿命には２乗倍で影響するとされ、し
かも複写機の場合には待機時間が長いことから、ローラ
の寿命は短くなる。
着を保証できる温度で制御され、第８図の曲線Ｂに示す
ように、例えば200℃に芯金温度が制御される。このこ
とからゴム層の剥離は発生しないが、コピー開始により
通紙されると、通紙枚数が増えるにしたがってゴム被覆
の表面温度は第８図の曲線Ａが示すように低下する。こ
の温度低下によっても定着下限温度の175℃を越えて低
下しないようにするには、待機時のゴム被覆の表面温度
を例えば190℃に維持する必要がある。この場合ゴム被
覆表面温度による温度制御方法に比べ待機中の芯金温度
及びゴム被覆表面温度は約10℃高くなる。ゴムの場合、
温度が10℃違うと寿命には２乗倍で影響するとされ、し
かも複写機の場合には待機時間が長いことから、ローラ
の寿命は短くなる。
従来の２つの温度制御方法では、待機時及びコピー時
に上記の問題がある他に、メインスイッチONによる定着
装置の加熱の立上がり時にも問題があった。
に上記の問題がある他に、メインスイッチONによる定着
装置の加熱の立上がり時にも問題があった。
すなわちゴム被覆の表面温度による温度制御方法では
立ち上がり時には第９図に示すようにコピー可能状態に
なるリロード時にゴム被覆表面温度を曲線Ａで示すよう
に180℃に制御すると、ゴム被覆の厚みと伝導性が悪い
ことにより、応答性が悪いので、曲線Ｂに示すように芯
金表面温度は220℃に達する。これでは接着限界温度を
越えてしまうのでローラの寿命は短くなる。
立ち上がり時には第９図に示すようにコピー可能状態に
なるリロード時にゴム被覆表面温度を曲線Ａで示すよう
に180℃に制御すると、ゴム被覆の厚みと伝導性が悪い
ことにより、応答性が悪いので、曲線Ｂに示すように芯
金表面温度は220℃に達する。これでは接着限界温度を
越えてしまうのでローラの寿命は短くなる。
他方、芯金温度に基づく温度制御方法では、芯金温度
が第10図の曲線Ｂに示すように200℃に達したときにリ
ロードすると、その時ゴム被覆表面温度は曲線Ａに示す
ように160℃になり定着性はまだ安定していない。リロ
ード時より若干時間が経過した後に定着性が安定した状
態になることを考慮すれば、この方法は立ち上がり時に
はローラの寿命にはあまり影響しない。しかしゴム被覆
の待機温度が190℃と高くなるので、待機時間の長い複
写機ではローラの寿命を短くすることになる。
が第10図の曲線Ｂに示すように200℃に達したときにリ
ロードすると、その時ゴム被覆表面温度は曲線Ａに示す
ように160℃になり定着性はまだ安定していない。リロ
ード時より若干時間が経過した後に定着性が安定した状
態になることを考慮すれば、この方法は立ち上がり時に
はローラの寿命にはあまり影響しない。しかしゴム被覆
の待機温度が190℃と高くなるので、待機時間の長い複
写機ではローラの寿命を短くすることになる。
本発明は、従来の上記の問題を解消し、ゴム層が芯金
から剥離することがなく、又、高温により寿命を低下す
ることのない熱定着装置を提供することを課題としてい
る。
から剥離することがなく、又、高温により寿命を低下す
ることのない熱定着装置を提供することを課題としてい
る。
本発明は、上記の課題を、芯金の表面温度を検出する
芯金温度検知手段と弾性体被覆の表面温度を検出する被
覆温度検知手段とを設け、両温度検知手段のローラ温度
制御装置との接続を切換可能に形成し、コピー待機時に
は弾性体の表面温度に基づいて温度制御し、コピー時に
は金属芯金の表面温度に基づいて温度制御することを特
徴とする画像形成装置の熱定着装置により解決した。
芯金温度検知手段と弾性体被覆の表面温度を検出する被
覆温度検知手段とを設け、両温度検知手段のローラ温度
制御装置との接続を切換可能に形成し、コピー待機時に
は弾性体の表面温度に基づいて温度制御し、コピー時に
は金属芯金の表面温度に基づいて温度制御することを特
徴とする画像形成装置の熱定着装置により解決した。
又、本発明は、上記の課題を、ウォームアップ時の温
度制御を金属芯金の表面温度に基づいて行い、一定時間
経過後の待機時の温度制御を弾性体の表面温度に基づい
て行うことを特徴とする画像形成装置の熱定着装置によ
り解決した。
度制御を金属芯金の表面温度に基づいて行い、一定時間
経過後の待機時の温度制御を弾性体の表面温度に基づい
て行うことを特徴とする画像形成装置の熱定着装置によ
り解決した。
本発明により、立上り時には芯金表面温度に基づいて
温度を制御し、芯金温度を接着限界温度以下に制御し、
被覆表面温度が定着下限温度を考慮して定めた所定温
度、例えば180℃に達した時点で被覆表面温度による温
度制御に切換え、コピー開始時に被覆表面温度に基づく
温度制御に切換える。これにより立ち上がり時も待機時
もコピー時も芯金を接着限界温度より出来るだけ低い温
度に維持し、被覆を定着下限温度以上に維持する。
温度を制御し、芯金温度を接着限界温度以下に制御し、
被覆表面温度が定着下限温度を考慮して定めた所定温
度、例えば180℃に達した時点で被覆表面温度による温
度制御に切換え、コピー開始時に被覆表面温度に基づく
温度制御に切換える。これにより立ち上がり時も待機時
もコピー時も芯金を接着限界温度より出来るだけ低い温
度に維持し、被覆を定着下限温度以上に維持する。
本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。
第１図において、熱定着装置の互いに圧接されるロー
ラ１の少なくとも一方には内部に発熱熱源２が配置され
る。
ラ１の少なくとも一方には内部に発熱熱源２が配置され
る。
ローラ１は鉄又はアルミニウム等の金属芯金３と、シ
リコンゴム等の耐熱性及び離型性（非粘性）を有する弾
性体被覆４とを有し、該弾性体被覆４は金属芯金３の表
面に被覆され、例えばプライマと呼ばれる接着材により
接着される。
リコンゴム等の耐熱性及び離型性（非粘性）を有する弾
性体被覆４とを有し、該弾性体被覆４は金属芯金３の表
面に被覆され、例えばプライマと呼ばれる接着材により
接着される。
定着装置には更に金属芯金３の表面温度を検出する芯
金温度検知手段５と、弾性体被覆４の表面温度を検出す
る被覆温度検知手段６とが設けられる。芯金温度検知手
段５と被覆温度検知手段６はいずれも例えばサーミスタ
のような接触式温度検知手段を利用するか、非接触式温
度検知手段を利用するかは随意に選択することができ
る。
金温度検知手段５と、弾性体被覆４の表面温度を検出す
る被覆温度検知手段６とが設けられる。芯金温度検知手
段５と被覆温度検知手段６はいずれも例えばサーミスタ
のような接触式温度検知手段を利用するか、非接触式温
度検知手段を利用するかは随意に選択することができ
る。
芯金温度検知手段５と被覆温度検知手段６とは夫々温
度制御装置に切換接続される。
度制御装置に切換接続される。
被覆温度検知手段６は弾性体被覆４の表面に接触加圧
される接触式温度検知手段の場合、紙粉や、オフセット
したトナー等が被覆４の表面と温度検知手段６との間に
蓄積され、比較的強度の弱い弾性体表面を傷つけてロー
ラの寿命を短くすることがある。特に、弾性体表面に弗
素樹脂コート又はRTVシリコンコート層がある場合には1
0〜50μと層が極めて薄い場合が多く、寿命上問題とな
る場合がある。このような場合には被覆温度検知手段６
としては非接触式温度検知手段を用いるのが効果的であ
る。これに対し芯金温度検知手段５は非通紙部分の温度
検出であり、相手が金属であるので、接触式でも非接触
式でも問題は生じない。
される接触式温度検知手段の場合、紙粉や、オフセット
したトナー等が被覆４の表面と温度検知手段６との間に
蓄積され、比較的強度の弱い弾性体表面を傷つけてロー
ラの寿命を短くすることがある。特に、弾性体表面に弗
素樹脂コート又はRTVシリコンコート層がある場合には1
0〜50μと層が極めて薄い場合が多く、寿命上問題とな
る場合がある。このような場合には被覆温度検知手段６
としては非接触式温度検知手段を用いるのが効果的であ
る。これに対し芯金温度検知手段５は非通紙部分の温度
検出であり、相手が金属であるので、接触式でも非接触
式でも問題は生じない。
定着装置の温度制御に際しては待機中、すなわちコピ
ーの指令が出ていないときは被覆温度検知手段６による
検知温度に基づいて温度制御をし、コピー開始と同時に
すなわちコピー指令が出ると温度検出を芯金温度検知手
段５に切換えて、芯金の表面温度に基づいて定着装置の
温度制御をする。
ーの指令が出ていないときは被覆温度検知手段６による
検知温度に基づいて温度制御をし、コピー開始と同時に
すなわちコピー指令が出ると温度検出を芯金温度検知手
段５に切換えて、芯金の表面温度に基づいて定着装置の
温度制御をする。
コピーが連続する間は芯金の表面温度に基づいて温度
制御を続け、コピーが終わると、コピーエンドの信号と
共に被覆温度検知手段６に切換えて、被覆４の表面温度
に基づいて温度制御をする。待機が継続する間、被覆４
の表面温度に基づいて温度制御する。
制御を続け、コピーが終わると、コピーエンドの信号と
共に被覆温度検知手段６に切換えて、被覆４の表面温度
に基づいて温度制御をする。待機が継続する間、被覆４
の表面温度に基づいて温度制御する。
斯かる制御においては、第２図に示すように、被覆４
の表面温度は曲線Ａに示す如く変化し、芯金１の表面温
度は曲線Ｂで示す如く変化する。すなわちコピー開始時
t0までの待機中は、被覆は例えば180℃を、芯金、つま
り芯金と被覆の境界部は例えば190℃を保つ。コピー開
始により芯金表面温度に基づく温度制御に切換えられ、
芯金表面温度が例えば200℃に制御される。この制御に
より熱源２は直ぐONとなり、コピー紙が通っても被覆表
面温度は175℃以下にならず、又芯金表面温度も200℃以
上にならない。このため、ゴム層の接着限界温度といわ
れる200℃に到らないので接着部に問題を生じることが
なく。ローラの寿命が延び、安定した信頼性の高い定着
装置が得られた。
の表面温度は曲線Ａに示す如く変化し、芯金１の表面温
度は曲線Ｂで示す如く変化する。すなわちコピー開始時
t0までの待機中は、被覆は例えば180℃を、芯金、つま
り芯金と被覆の境界部は例えば190℃を保つ。コピー開
始により芯金表面温度に基づく温度制御に切換えられ、
芯金表面温度が例えば200℃に制御される。この制御に
より熱源２は直ぐONとなり、コピー紙が通っても被覆表
面温度は175℃以下にならず、又芯金表面温度も200℃以
上にならない。このため、ゴム層の接着限界温度といわ
れる200℃に到らないので接着部に問題を生じることが
なく。ローラの寿命が延び、安定した信頼性の高い定着
装置が得られた。
第３図において、待機時には被覆４の表面温度に基づ
いて、例えば180℃に制御されるが、複写機等の画像形
成装置の起動時、すなわちメインスイッチONしてから立
ち上がり時については、待機時であっても被覆表面温度
に基づいて温度制御すると、芯金の温度が例えば200℃
を越え、220℃に達してしまうことになる。
いて、例えば180℃に制御されるが、複写機等の画像形
成装置の起動時、すなわちメインスイッチONしてから立
ち上がり時については、待機時であっても被覆表面温度
に基づいて温度制御すると、芯金の温度が例えば200℃
を越え、220℃に達してしまうことになる。
立上がり時にはメインスイッチONにより定着装置のヒ
ーター２がONとなってローラ１の加熱が開始される。そ
こでメインスイッチONの後は芯金温度検知手段５により
温度検出をし、芯金３の温度に基づいて温度制御をし、
所定温度、例えば芯金温度を200℃に制御する。
ーター２がONとなってローラ１の加熱が開始される。そ
こでメインスイッチONの後は芯金温度検知手段５により
温度検出をし、芯金３の温度に基づいて温度制御をし、
所定温度、例えば芯金温度を200℃に制御する。
芯金温度が200℃になった時点t1でリロード、すなわ
ち複写可能な状態になる。被覆４の温度上昇は被覆の材
料の性質及び厚さのために芯金３より応答性が悪いので
温度上昇にずれがある。そこでリロード時t1より一定時
間、すなわち被覆４の表面が所望の温度、例えば180℃
に上昇する時間t2まで経過した後に温度検知を芯金温度
検知手段５から被覆温度検知手段６に切換え、時間t2以
後の待機時間は被覆表面温度に基づいた温度制御に切替
える。
ち複写可能な状態になる。被覆４の温度上昇は被覆の材
料の性質及び厚さのために芯金３より応答性が悪いので
温度上昇にずれがある。そこでリロード時t1より一定時
間、すなわち被覆４の表面が所望の温度、例えば180℃
に上昇する時間t2まで経過した後に温度検知を芯金温度
検知手段５から被覆温度検知手段６に切換え、時間t2以
後の待機時間は被覆表面温度に基づいた温度制御に切替
える。
第３図において、曲線Ａは被覆表面温度の変化を、曲
線Ｂは芯金温度の変化を示す。芯金温度制御により、リ
ロード時T1には芯金３は所定の温度、例えば200℃にな
り、そのとき被覆４は例えば160℃になる。このとき被
覆表面温度による制御に切換えると、被覆４が所望の温
度、例えば180℃になるまヒーターの加熱が続けられ、
被覆は破線で示す曲線Ａ′に沿って変化し、このとき、
芯金３はヒーター２の加熱により鎖線で示す曲線Ｂ′に
沿って変化することになり、芯金温度が200℃以上にな
り被覆の接着限界温度を越えることになる。このことか
らリロード時t1より一定の時間Δｔ、例えば10秒程度だ
け経過した後の時点t2までは芯金温度に基づく制御を継
続してヒーター２を制御する。この場合ヒーター２がOF
Fでも被覆は加熱され温度上昇する。時点t2でほぼ180℃
になった時点で被覆温度に基づく温度制御に切換えるこ
とにより、以後は待機中は芯金が190℃程度に維持さ
れ、被覆は180℃に維持されることができる。
線Ｂは芯金温度の変化を示す。芯金温度制御により、リ
ロード時T1には芯金３は所定の温度、例えば200℃にな
り、そのとき被覆４は例えば160℃になる。このとき被
覆表面温度による制御に切換えると、被覆４が所望の温
度、例えば180℃になるまヒーターの加熱が続けられ、
被覆は破線で示す曲線Ａ′に沿って変化し、このとき、
芯金３はヒーター２の加熱により鎖線で示す曲線Ｂ′に
沿って変化することになり、芯金温度が200℃以上にな
り被覆の接着限界温度を越えることになる。このことか
らリロード時t1より一定の時間Δｔ、例えば10秒程度だ
け経過した後の時点t2までは芯金温度に基づく制御を継
続してヒーター２を制御する。この場合ヒーター２がOF
Fでも被覆は加熱され温度上昇する。時点t2でほぼ180℃
になった時点で被覆温度に基づく温度制御に切換えるこ
とにより、以後は待機中は芯金が190℃程度に維持さ
れ、被覆は180℃に維持されることができる。
立上がり時の温度を上記の如く第３図に基づいて行う
ことにより、内部に熱源を内蔵した弾性体ローラにおけ
る立上がり時のローラ破壊を防止することができ、ロー
ラの耐久性を向上することができた。
ことにより、内部に熱源を内蔵した弾性体ローラにおけ
る立上がり時のローラ破壊を防止することができ、ロー
ラの耐久性を向上することができた。
画像形成装置において、用紙の基準が片側基準の場合
には複写紙はローラの中央ではなく片側に寄って通紙し
定着されることになる。定着ローラに対する紙の接触位
置が偏っているため、小さい用紙の場合には紙の接触し
ない領域が偏って生じ、ローラの温度も用紙の接しない
部分が高くなる傾向がある。このことを避けるために、
第４図に示すように、ローラ１の内部に内蔵される熱源
としての第１ヒータ2aは、図の左側の位置Ｓを基準位置
として、第５図Ａの曲線Ｃに示すように基準側のほぼ最
小サイズの複写紙を通紙する範囲は100％として、非基
準側の発熱分布が30％程度迄まで傾斜状に低減するよう
に形成される。この第１ヒータ2aとは逆に非基準側を10
0％として基準側が30％まで傾斜状に低減する第５図Ｂ
の曲線Ｄに示すような発熱分布をもつ第２ヒータ2bが第
１ヒータ2aと並べてローラ１内に設置される。
には複写紙はローラの中央ではなく片側に寄って通紙し
定着されることになる。定着ローラに対する紙の接触位
置が偏っているため、小さい用紙の場合には紙の接触し
ない領域が偏って生じ、ローラの温度も用紙の接しない
部分が高くなる傾向がある。このことを避けるために、
第４図に示すように、ローラ１の内部に内蔵される熱源
としての第１ヒータ2aは、図の左側の位置Ｓを基準位置
として、第５図Ａの曲線Ｃに示すように基準側のほぼ最
小サイズの複写紙を通紙する範囲は100％として、非基
準側の発熱分布が30％程度迄まで傾斜状に低減するよう
に形成される。この第１ヒータ2aとは逆に非基準側を10
0％として基準側が30％まで傾斜状に低減する第５図Ｂ
の曲線Ｄに示すような発熱分布をもつ第２ヒータ2bが第
１ヒータ2aと並べてローラ１内に設置される。
芯金表面検知手段５′と被覆表面検知手段６′は夫々
ローラの両端部の近くに配置され、被覆表面温度検知手
段６′は基準位置より内側に、芯金表面温度検知手段
５′は基準位置より外側に配置される。尚ローラ１は第
１図の例と同様、芯金３と弾性体被覆４とを有する。第
１図の例と同様、被覆表面温度検知手段６′ａ、６′ｂ
は非接触温度検知手段とするのがローラ表面の傷付や摩
耗防止の上で良い。
ローラの両端部の近くに配置され、被覆表面温度検知手
段６′は基準位置より内側に、芯金表面温度検知手段
５′は基準位置より外側に配置される。尚ローラ１は第
１図の例と同様、芯金３と弾性体被覆４とを有する。第
１図の例と同様、被覆表面温度検知手段６′ａ、６′ｂ
は非接触温度検知手段とするのがローラ表面の傷付や摩
耗防止の上で良い。
第４図の例においては、２個の芯金表面温度検知手段
５′は、基準側に配置されたものを第１芯金表面温度検
知手段５′ａ、非基準側に配置されたものを第２芯金表
面温度検知手段５′ｂと区別し、又被覆表面温度検知手
段は、基準側を第１被覆表面温度検知手段６′ａ、非基
準側を第２被覆表面温度検知手段６′ｂと区別する。
５′は、基準側に配置されたものを第１芯金表面温度検
知手段５′ａ、非基準側に配置されたものを第２芯金表
面温度検知手段５′ｂと区別し、又被覆表面温度検知手
段は、基準側を第１被覆表面温度検知手段６′ａ、非基
準側を第２被覆表面温度検知手段６′ｂと区別する。
第４図のローラの待機時の温度制御においては、第１
被覆表面温度検知手段５′ａによる検出温度に基づいて
第１ヒータ2aの制御をし、第２被覆表面温度検知部材
６′ｂによる検出温度に基づいて第２ヒータ2bの制御を
する。このときローラ１の芯金３は第６図の曲線Ａ、Ｂ
に示すように、被覆４はほぼ180℃に維持され、芯金３
はほぼ190℃に維持される。尚定着性の保証できる温度
を170℃とする。尚ローラの軸方向の温度分布は２本の
ヒータによりほぼ均一になっているものとしている。
被覆表面温度検知手段５′ａによる検出温度に基づいて
第１ヒータ2aの制御をし、第２被覆表面温度検知部材
６′ｂによる検出温度に基づいて第２ヒータ2bの制御を
する。このときローラ１の芯金３は第６図の曲線Ａ、Ｂ
に示すように、被覆４はほぼ180℃に維持され、芯金３
はほぼ190℃に維持される。尚定着性の保証できる温度
を170℃とする。尚ローラの軸方向の温度分布は２本の
ヒータによりほぼ均一になっているものとしている。
コピー開始の時点t0からは温度検出を、被覆表面温度
検知手段6a′、6b′から芯金表面温度検知手段5a′、5
b′に切換える。このとき、第１芯金表面温度検知手段5
a′の検出温度に基づいて第１ヒータ2aを制御し、第２
芯金表面温度検知手段5b′の検出温度に基づいて第２ヒ
ータ2bを制御する。この制御により、第６図の曲線Ｂに
示すように芯金表面温度が200℃を越えないように制御
される。この芯金温度による制御により、被覆４の表面
温度は通紙により温度低下するが、定着下限温度の170
℃を越えて低下することはない。
検知手段6a′、6b′から芯金表面温度検知手段5a′、5
b′に切換える。このとき、第１芯金表面温度検知手段5
a′の検出温度に基づいて第１ヒータ2aを制御し、第２
芯金表面温度検知手段5b′の検出温度に基づいて第２ヒ
ータ2bを制御する。この制御により、第６図の曲線Ｂに
示すように芯金表面温度が200℃を越えないように制御
される。この芯金温度による制御により、被覆４の表面
温度は通紙により温度低下するが、定着下限温度の170
℃を越えて低下することはない。
参考にコピー開始時t0以後も待機時と同様に被覆温度
により温度制御を続けると、第６図において鎖線で示す
曲線Ａ′が示すように被覆表面温度は最初の枚数の通紙
により、低下し、被覆の厚みと材質により応答性が悪い
ため、例えば175℃まで低下し、この温度低下を被覆表
面温度検知手段6a′と、場合によって6b′が検知してヒ
ータ2a、2bをONし、加熱し、被覆表面温度を例えば180
℃に維持する。このとき芯金温度は鎖線で示す曲線Ｂ′
が示すように210℃迄上昇し、210℃で安定する。210℃
では接着限界温度を越えるため、ローラの寿命が問題に
なる。この温度上昇を見込んで被覆表面温度の制御温度
を10℃下げると、コピー開始時の通紙直後の温度の低下
により定着性に問題がでることになる。
により温度制御を続けると、第６図において鎖線で示す
曲線Ａ′が示すように被覆表面温度は最初の枚数の通紙
により、低下し、被覆の厚みと材質により応答性が悪い
ため、例えば175℃まで低下し、この温度低下を被覆表
面温度検知手段6a′と、場合によって6b′が検知してヒ
ータ2a、2bをONし、加熱し、被覆表面温度を例えば180
℃に維持する。このとき芯金温度は鎖線で示す曲線Ｂ′
が示すように210℃迄上昇し、210℃で安定する。210℃
では接着限界温度を越えるため、ローラの寿命が問題に
なる。この温度上昇を見込んで被覆表面温度の制御温度
を10℃下げると、コピー開始時の通紙直後の温度の低下
により定着性に問題がでることになる。
接着限界温度を主にして、芯金表面温度に基づいて待
機中から温度制御を行うと、第６図の破線で示す曲線
Ｂ″の如く、芯金表面温度は200℃を越えることはな
く、接着限界温度を越えないように制御でき、制御限界
に基づくローラ寿命は長くなる。被覆表面温度は破線で
示す曲線Ｂ″で示す如く、通紙を連続すると定着下限温
度の170℃近く迄低下する。この場合、待機時に、弾性
体の被覆表面温度が190℃になり、待機時に被覆表面温
度に基づいて温度制御する場合に比べ10℃だけ待機時温
度が高くなる。ゴムの寿命は温度が10℃違うと２乗倍の
差があることから待機時間の長い複写機等においてはロ
ーラの寿命が非常に短くなることになる。従って寿命の
点で問題を生じる。
機中から温度制御を行うと、第６図の破線で示す曲線
Ｂ″の如く、芯金表面温度は200℃を越えることはな
く、接着限界温度を越えないように制御でき、制御限界
に基づくローラ寿命は長くなる。被覆表面温度は破線で
示す曲線Ｂ″で示す如く、通紙を連続すると定着下限温
度の170℃近く迄低下する。この場合、待機時に、弾性
体の被覆表面温度が190℃になり、待機時に被覆表面温
度に基づいて温度制御する場合に比べ10℃だけ待機時温
度が高くなる。ゴムの寿命は温度が10℃違うと２乗倍の
差があることから待機時間の長い複写機等においてはロ
ーラの寿命が非常に短くなることになる。従って寿命の
点で問題を生じる。
このことから本発明による、待機時に被覆表面温度に
基づいて温度制御をし、コピー時は芯金表面温度に基づ
いて温度制御することが寿命の上で又定着性の上で優れ
ていることが分かる。
基づいて温度制御をし、コピー時は芯金表面温度に基づ
いて温度制御することが寿命の上で又定着性の上で優れ
ていることが分かる。
第１図のローラの場合と同様、待機時であってもメイ
ンスイッチONから立上がり時については被覆表面温度に
基づく温度制御では芯金温度が高くなりすぎる問題があ
る。これを解消するため、リロード時まで及びリロード
後一定時間、例えば180℃になるまでは芯金表面温度に
基づく温度制御をするのがよい。この場合第１芯金表面
温度検知手段5a′の検知温度に基づいて第１ヒータ2aを
制御し、第２芯金表面温度検知手段5b′の検知温度に基
づいて第２ヒータ2bを制御する。立上がり時の温度変化
は第３図に示す如くである。
ンスイッチONから立上がり時については被覆表面温度に
基づく温度制御では芯金温度が高くなりすぎる問題があ
る。これを解消するため、リロード時まで及びリロード
後一定時間、例えば180℃になるまでは芯金表面温度に
基づく温度制御をするのがよい。この場合第１芯金表面
温度検知手段5a′の検知温度に基づいて第１ヒータ2aを
制御し、第２芯金表面温度検知手段5b′の検知温度に基
づいて第２ヒータ2bを制御する。立上がり時の温度変化
は第３図に示す如くである。
リロード後前記一定時間の経過後は上記の待機時の温
度制御に切換える。すなわち被覆表面温度による温度制
御に切換える。
度制御に切換える。すなわち被覆表面温度による温度制
御に切換える。
リロード後直ぐコピーが開始されると芯金面温度によ
る制御がそのまま継続される。
る制御がそのまま継続される。
本発明により、弾性体被覆の表面温度を出来るだけ低
い状態で定着下限温度以上に保持し、且つ芯金温度を接
着限界温度以下に保持することができ、ローラの寿命を
向上することができた。
い状態で定着下限温度以上に保持し、且つ芯金温度を接
着限界温度以下に保持することができ、ローラの寿命を
向上することができた。
又本発明により、メインスイッチONの後の立上がり時
の芯金の温度上昇を制御することができ、立上がり時の
ローラ破壊を防止することができた。
の芯金の温度上昇を制御することができ、立上がり時の
ローラ破壊を防止することができた。
第１図は本発明に係る熱定着装置のローラの断面図、第
２図はローラの芯金と被覆の表面温度の変化を示す図、
第３図は立上がり時の芯金と被覆の表面温度の変化を示
す図、第４図は本発明に係る熱定着装置の定着ローラの
変形例の断面図、第５図はヒーターの発熱分布図で、Ａ
は第１モータ、Ｂは第２ヒータの発熱分布図、第６図は
第４図のローラにおける芯金と被覆の表面温度の変化を
示す図、第７図及び第８図は夫々従来の温度制御におけ
る待機時、コピー時の芯金と被覆の表面温度の変化を示
す図、第９図及び第10図は夫々従来の温度制御における
立上がり時の芯金と被覆の表面温度の変化を示す図であ
る。 １……ローラ、２……ヒータ ３……芯金、４……被覆 ５……芯金表面温度検知手段 ６……被覆表面温度検知手段
２図はローラの芯金と被覆の表面温度の変化を示す図、
第３図は立上がり時の芯金と被覆の表面温度の変化を示
す図、第４図は本発明に係る熱定着装置の定着ローラの
変形例の断面図、第５図はヒーターの発熱分布図で、Ａ
は第１モータ、Ｂは第２ヒータの発熱分布図、第６図は
第４図のローラにおける芯金と被覆の表面温度の変化を
示す図、第７図及び第８図は夫々従来の温度制御におけ
る待機時、コピー時の芯金と被覆の表面温度の変化を示
す図、第９図及び第10図は夫々従来の温度制御における
立上がり時の芯金と被覆の表面温度の変化を示す図であ
る。 １……ローラ、２……ヒータ ３……芯金、４……被覆 ５……芯金表面温度検知手段 ６……被覆表面温度検知手段
Claims (2)
- 【請求項１】互いに圧接される定着ローラと、少なくと
も一方の定着ローラの内部に配置される熱源とを有し、
定着ローラが金属芯金とその表面を被覆する耐熱性弾性
体被覆とよりなる画像形成装置の熱定着装置において、 前記芯金の表面温度を検出する芯金温度検知手段と、弾
性体被覆の表面温度を検出する被覆温度検知手段とを設
け、両温度検知手段の定着ローラ温度制御装置との接続
を切換可能に形成し、画像形成待機時には弾性体の表面
温度に基づいて温度制御をし、画像形成時には金属芯金
の表面温度に基づいて温度制御をすることを特徴とする
像形成装置の熱定着装置。 - 【請求項２】互いに圧接される定着ローラと、少なくと
も一方の定着ローラの内部に配置される熱源とを有し、
定着ローラが金属芯金とその表面を被覆する耐熱性弾性
体被覆とよりなる画像形成装置の熱定着装置において、
前記金属芯金の表面温度を検出する芯金温度検知手段
と、弾性体被覆の表面温度を検出する被覆温度検知手段
とを設け、両温度検知手段の定着ローラ温度制御装置と
の接続を切換可能に形成し、ウォームアップ時の温度制
御を金属芯金の表面温度に基づいて行い、一定時間経過
後の待機時の温度制御を弾性体被覆の表面温度に基づい
て行うことを特徴とする画像形成装置の熱定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183474A JP2746921B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 画像形成装置の熱定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183474A JP2746921B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 画像形成装置の熱定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234885A JPH0234885A (ja) | 1990-02-05 |
| JP2746921B2 true JP2746921B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=16136429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63183474A Expired - Lifetime JP2746921B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 画像形成装置の熱定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746921B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4764907B2 (ja) | 2008-08-27 | 2011-09-07 | シャープ株式会社 | 定着装置、それを備えた画像形成装置、温度制御プログラムおよび温度制御プログラムを記録した記録媒体 |
| JP6296002B2 (ja) * | 2015-05-20 | 2018-03-20 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 |
| JP6834807B2 (ja) * | 2017-06-26 | 2021-02-24 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429650A (en) * | 1977-08-09 | 1979-03-05 | Ricoh Co Ltd | Heat fixing device |
| JPS63144380A (ja) * | 1986-12-09 | 1988-06-16 | Canon Inc | 定着装置 |
-
1988
- 1988-07-25 JP JP63183474A patent/JP2746921B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234885A (ja) | 1990-02-05 |
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