JP2843987B2 - 熱ローラ定着装置 - Google Patents
熱ローラ定着装置Info
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Description
本発明は、電子写真式の画像記録装置に使用され、転
写材上のトナー像を溶融定着する熱ローラ定着装置に関
するものである。
写材上のトナー像を溶融定着する熱ローラ定着装置に関
するものである。
第10図は静電記録装置の熱ローラ定着装置の一例を示
す断面図で、例えば、特開昭55−81378号公報によって
知られている。 図において１は表面に20μｍ〜60μｍのテフロンをコ
ーティングした肉厚4mm〜5mmアルミニウム製のローラか
らなる熱ローラ、２は赤外線ランプ等からなる加熱素
子、３は熱電対或はサーミスタ等からなり、熱ローラ１
の表面に軽く接触して熱ローラ１の表面温度を検知する
温度センサ、４は熱ローラ１との間に記録紙を挟み通過
せしめるための下ローラであり、通常シリコンゴム製、
またシリコンゴムを被覆したローラである。５は熱ロー
ラ１および下ローラ（加圧ローラ）４を支持するベアリ
ング、６および７は熱ローラ１および下ローラ４を回転
させるギアである。 こうしてトナーは定着されるが、熱ローラ１の表面温
度を常に一定に保つために、上記熱ローラ１の表面温度
を検知して信号に変換し制御している。 これら表面温度の検知デバイスとしては上記接触温度
センサの外に熱ローラ１の表面から僅か離した位置に検
知素子を設けた非接触温度センサも一般に使用されてい
る（実開昭57−112365号公報）。
す断面図で、例えば、特開昭55−81378号公報によって
知られている。 図において１は表面に20μｍ〜60μｍのテフロンをコ
ーティングした肉厚4mm〜5mmアルミニウム製のローラか
らなる熱ローラ、２は赤外線ランプ等からなる加熱素
子、３は熱電対或はサーミスタ等からなり、熱ローラ１
の表面に軽く接触して熱ローラ１の表面温度を検知する
温度センサ、４は熱ローラ１との間に記録紙を挟み通過
せしめるための下ローラであり、通常シリコンゴム製、
またシリコンゴムを被覆したローラである。５は熱ロー
ラ１および下ローラ（加圧ローラ）４を支持するベアリ
ング、６および７は熱ローラ１および下ローラ４を回転
させるギアである。 こうしてトナーは定着されるが、熱ローラ１の表面温
度を常に一定に保つために、上記熱ローラ１の表面温度
を検知して信号に変換し制御している。 これら表面温度の検知デバイスとしては上記接触温度
センサの外に熱ローラ１の表面から僅か離した位置に検
知素子を設けた非接触温度センサも一般に使用されてい
る（実開昭57−112365号公報）。
前記接触温度センサを用いた場合には、熱ローラ表面
にトナーが溶着して効果したり、異物が付着したりする
と、該熱ローラ表面に当接する温度センサや熱ローラ表
面が摩耗したり、損傷したりして耐用回数が低下する等
の問題がある。 また非接触温度センサを用いて温度を検知し、制御す
る方法は熱ローラ表面に極めて接近した位置に非接触温
度センサを設置して、熱ローラ表面の温度検出に対する
応答性を良くする。しかしアイドリング中とコピー動作
中とでは非接触温度センサによる検知温度と定着温度、
即ち熱ローラの実体温度との対応関係が異なるため、あ
る程度アイドリング中の温度からコピー動作中の温度を
予測して温度のコントロールがされている。こうして
も、非接触温度センサだけでは正しい予測制御は出来
ず、定着むらを生ずる等の問題がある。
にトナーが溶着して効果したり、異物が付着したりする
と、該熱ローラ表面に当接する温度センサや熱ローラ表
面が摩耗したり、損傷したりして耐用回数が低下する等
の問題がある。 また非接触温度センサを用いて温度を検知し、制御す
る方法は熱ローラ表面に極めて接近した位置に非接触温
度センサを設置して、熱ローラ表面の温度検出に対する
応答性を良くする。しかしアイドリング中とコピー動作
中とでは非接触温度センサによる検知温度と定着温度、
即ち熱ローラの実体温度との対応関係が異なるため、あ
る程度アイドリング中の温度からコピー動作中の温度を
予測して温度のコントロールがされている。こうして
も、非接触温度センサだけでは正しい予測制御は出来
ず、定着むらを生ずる等の問題がある。
本発明の目的は、これらの欠点を除去し、熱ローラ表
面や温度センサの摩耗・損傷のない非接触温度センサを
用い、予測温度制御をより正確に行うことにより、常に
きれいなコピーが得られる熱ローラ定着装置を提供する
ことにある。 前記の本発明の目的は、 加熱手段を内蔵して回転する熱ローラと、該熱ローラ
に押圧する加圧ローラとの間に転写材を挟持し、該転写
材に付着したトナー像の定着を行う熱ローラ定着装置に
おいて、前記熱ローラの、トナー像を加熱する表面に近
接、且つ非接触に配置され、前記熱ローラの表面温度を
非接触で検知する主の非接触温度センサと、前記熱ロー
ラの表面に接触して、前記熱ローラの表面温度を検知す
る接触温度センサとを互いに近接して設け、前記接触温
度センサをアイドリング中は前記熱ローラの表面に接触
させるが、定着中は前記熱ローラの表面から離すことに
よって、前記非接触温度センサにより、定着中における
前記熱ローラの表面温度を検知して前記加熱手段の制御
を行い、前記接触温度センサにより、アイドリング中に
おける前記熱ローラの表面温度を検知して前記加熱手段
の制御を行うことを特徴とする熱ローラ定着装置、 によって達成される。
面や温度センサの摩耗・損傷のない非接触温度センサを
用い、予測温度制御をより正確に行うことにより、常に
きれいなコピーが得られる熱ローラ定着装置を提供する
ことにある。 前記の本発明の目的は、 加熱手段を内蔵して回転する熱ローラと、該熱ローラ
に押圧する加圧ローラとの間に転写材を挟持し、該転写
材に付着したトナー像の定着を行う熱ローラ定着装置に
おいて、前記熱ローラの、トナー像を加熱する表面に近
接、且つ非接触に配置され、前記熱ローラの表面温度を
非接触で検知する主の非接触温度センサと、前記熱ロー
ラの表面に接触して、前記熱ローラの表面温度を検知す
る接触温度センサとを互いに近接して設け、前記接触温
度センサをアイドリング中は前記熱ローラの表面に接触
させるが、定着中は前記熱ローラの表面から離すことに
よって、前記非接触温度センサにより、定着中における
前記熱ローラの表面温度を検知して前記加熱手段の制御
を行い、前記接触温度センサにより、アイドリング中に
おける前記熱ローラの表面温度を検知して前記加熱手段
の制御を行うことを特徴とする熱ローラ定着装置、 によって達成される。
以下、図面を用いて本発明の熱ローラ定着装置の実施
例を説明する。 第９図は本発明の熱ローラ定着装置を装備した複写機
の構成図である。まず、複写機における定着装置に至る
までの工程の概略を説明する。像担持体10は帯電器11に
より帯電され、像担持体10表面の光導電面は、一様に電
荷を保持して回転し、露光部20に至る。該露光部20で
は、光源により照射されて原稿の反射光がミラー、レン
ズ等の光学系により走査され、像担持体10の光導電面に
入射され、原稿画像の静電潜像を作る。この静電潜像が
現像部30において現像され、潜像のトナー像が形成され
る。該トナー像は転写部40において、同期して給送され
てきた転写紙上にトナー像を転写する。トナー像を転写
した転写紙は分離電極41により像担持体10から分離さ
れ、搬送ベルト42によって搬送されて、更に本発明に係
る熱ローラ定着装置50により熱定着されて機外に排出さ
れる。 一方、分離電極41で転写紙を分離した像担持体10は未
転写の残留トナーを担持したままクリーニング装置43に
至り、ここで該像担持体10の残留トナーが除去され、新
たなコピーサイクルが準備される。 第１図は本発明に係る熱ローラ定着装置50の断面図で
ある。図において51は熱ローラで、該熱ローラ51の内部
にはハロゲンヒータ52が配設されている。上記熱ローラ
15の下側には対向ローラとして、熱ローラ51に圧着し
て、加圧ローラ53が設けられている。前記一対のローラ
間をトナー像を有した転写紙が、トナー像をローラ51側
に向けて通過することにより、前記転写紙上のトナー像
の定着が行われる。 熱ローラ51は、パイプ状の金属性芯金の外側に、厚さ
30μｍ程度のテトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体（PFA）チューブを被覆
させ外径寸法が約60mmのローラである。 上記ローラ51に内蔵されたハロゲンヒータ52は、熱ロ
ーラ51のほぼ中央に位置する1500wと600wのヒータであ
る。そしてその発熱量は、熱ローラ51の周面に近接して
配置され非接触温度センサ54の温度検出により、熱ロー
ラ51の周面温度が複写時には200℃前後に保たれるよう
コントロールされている。 上記熱ローラ51の周面上方には、オイル塗布ローラ55
が、その自重およびばねによって前記熱ローラ52に圧接
して従動回転しながら該熱ローラ51の周面にオイルを塗
布する。56はオイル塗布ローラ55にオイルを常時供給す
るオイル供給手段であり、箱状枠体56Aに内蔵されてい
るオイル含浸パッド56Bがオイル塗布ローラ55の周面に
摺接してオイルを供給する。57は、発泡したシリコンゴ
ム製のクリーニングローラであり、熱ローラ51の周面に
付着したトナー等を吸着除去する。 加圧ローラ53は前記熱ローラ51に対し、直下から圧接
して反時計方向に回転するようになっている。該各圧ロ
ーラ53の周面に近接して補助加熱手段58が配設されてい
る。該補助加熱手段58は、発熱素子を用いたヒータを内
蔵していて、加圧ローラ53の表面温度をコントロールし
ている。 上記熱ローラ51と加圧ローラ53の圧接部に向かって、
その上面にトナー像を転写した転写紙を、矢示Ａ方向か
らガイド板501,502の案内によって搬入する。該転写紙
は上記両ローラ51,53の圧接部で挟持され、矢示方向に
搬送される。この際、転写紙上のトナーは、前記熱ロー
ラ51に内蔵されたヒータ52の発熱量によって熔融され、
転写紙上に定着される。トナー像が定着された転写紙
は、前記両ローラ51,52の圧接部から搬出され、分離爪5
03,504によって両ローラ周面から剥離され、ガイド部材
505,506の案内を経て、矢示Ｂ方向から熱ローラ定着装
置50の外方へ排出する。 第２図は前記非接触温度センサ504と補正用温度セン
サ542とを備えた熱ローラ定着装置の要部の斜視図、第
３図は該装着の要部の平面図である。 非接触温度センサ540として熱電対またはサーミスタ
等の測温素子は熱ローラ51の周面より一定距離を隔てて
設置するために、基板543上に位置決め部材541により固
設されている。またこの基板543上には後に説明する補
正用の接触温度センサ542が水平方向に移動可能な状態
で設置されていて測温ユニット54を構成している。 熱ローラ51の温度コントロールをするために、非接触
温度センサ540を用いた時、熱ローラ51及び非接触温度
センサ540の温度変化の状況を第４図に示す。横軸に時
間、縦軸に温度をとって示してある。 複写機のスイッチをONして、アイドリング状態に入る
と、熱ローラ51の表面温度は時間と共に温度は上昇し、
やがて所定の温度に到達した後は、設定温度を維持する
ように制御される。 そこでコピー動作に入ると、転写紙の挟持・通過によ
って熱を奪われるため、一般的には、熱ローラ表面（周
面）の温度は図示のように低下する。そこで、この低下
を補うよう熱ローラの熱源制御による温度コントロール
が必要である。 熱ローラ51の表面実体温度T2と非接触温度センサ540
部分の雰囲気温度とは熱ローラ51の回転により、温度境
界層の厚さが変化する。この状況を第５図、第６図に示
す。第５図は熱ローラ51の表面近傍の温度境界層を速度
境界層の説明図であり、第６図（Ａ）は温度境界層の温
度分布の説明図、第６図（Ｂ）は速度境界層の速度分布
の説明図を示す。 温度境界層Ａとは、熱ローラ表面から、熱ローラ近傍
の雰囲気温度が周囲の均一な雰囲気温度になるまでの温
度分布をもった層のことであり、その距離を、温度境界
層の厚さδｔで表現する。 上記熱ローラ51のアイドリング中は、熱ローラ51が回
転を中止していて、熱ローラ51周辺の大気の自然対流に
よってのみ雰囲気が形成されるから、上記温度境界層の
厚さδｔは、第６図（Ａ）の実線に示す内側の範囲とな
る。そして温度境界層内の音度分布を実線の曲線および
矢示の高さで示す。 一方、熱ローラ51のコピー動作中は、熱ローラ51が回
転し、温度境界層Acの厚さδｔは第６図（Ａ）の破線で
示す範囲まで拡がる。 第６図（Ｂ）は熱ローラ51の表面近傍の空気層の速度
分布を示す図である。図において速度境界層Ｂは、熱ロ
ーラ表面から熱ローラ近傍の空気の速度が周囲の一様な
速度になるまでの層である。熱ローラ51の表面から空気
の流れの速度が周囲流と一様となる距離を速度境界層の
厚さδと称する。熱ローラの系においては、多くの場合
周囲流は静止と考えてよいので、この速度は０と考えて
よい。そしてアイドリング中の速度境界層Biの厚さおよ
び速度分布を実線で示し、コピー動作中の速度境界層Bc
の厚さおよび速度分布を破線で示す。また、速度境界層
の厚さは、温度境界層の厚さより1mm程度大きい。 次に、今回の熱ローラの系においてこれらの境界層の
厚さを近似的に算出したところ、 δ＝７〜9mm となった。非接触温度センサ540は、この範囲内に設置
される。 このように温度境界層が変化するため、温度差δＴを
生ずる。しかしアイドリング中の温度差δTiとコピー動
作中差δTcとは T2i−Ti＞T2c−T1c;ΔTi＞ΔTc の関係があり、ΔTcよりΔT1cの方が値が小さくなる。
このため非接触温度センサ540の出力を用いてコピー動
作中の熱ローラ表面の温度をアイドリング中の温度差Δ
Tiから予測する。 予測温度TsはTs＝T1c＋ΔTiとなる。しかしコピー動
作中の実際の熱ローラ51の表面の温度は；実際温度Ts′
として T1c＋ΔTc＜T1c＋ΔTi;Ts′＜Ts となって予測温度の値より小さくなってしまう。 そこで、第２図に示すように非接触センサ540の近傍
に200℃の耐熱性を持ち、剥離性の良い発泡シリコンゴ
ム等の材料を付けた補正用温度センサ542を基板上543に
設置する。この補正用温度センサ542は水平方向に移動
可能になっていて、熱ローラ51の表面に接触したり、後
退して非接触になったりすることが出来る。第７図
（Ａ）、第７図（Ｂ）および第８図にこの移動機構を示
す。第７図（Ａ）で補正用温度センサ542はアーム544の
先端に熱ローラ51の表面に接触可能な状態で取り付けら
れている。このアーム544は544Aを回転軸として、熱ロ
ーラ51の表面に補正用温度センサ542が接するように回
転可能である。またアーム544の他端はソレノイド545,5
45Aを回転軸として回転フリーに連結されている。ソレ
ノイド545が駆動されると第７図（Ｂ）のように545Aを
軸として回転し熱ローラ51の表面と接触する。 他の例として第８図のように、アーム546には補正用
温度センサ542が取り付けてあり、先端部は546Aを回転
軸として補正用温度センサ542が熱ローラ51の表面に接
するように回転可能となっている。カム547は547Aを軸
として回転可能で、アーム546の他端にバネ548でカム54
7に押接さてる。カム547が回転駆動されると、アーム54
6がバネ548に抗して矢示の方向に移動し、点線で示すよ
うに、補正用温度センサ542を熱ローラ51の表面に接触
させる。 こうしてアイドリング中は熱ローラ51の表面に接触し
て実体温度T2iを測定して熱源ヒータのON、OFF制御を行
う。次にコピー動作中は補正用温度センサ542を熱ロー
ラ51の表面から離すため後退させておき、熱ローラ51の
表面の温度を温度差ΔTcを用いて予測する。即ち予測温
度Tsは Ts＝T1c＋ΔTcとする。 ここでΔTcは紙サイズ等を考慮した関数とした補正係
数として、あらかじめROM等にテーブルとして記憶させ
てをき、補正用温度センサ542のソレノイド545やカム54
7の駆動制御と共にCPUの制御によって使用状況の変化に
対応した予測演算を行って熱源の制御を行う。こうして
より実体にあった正確な温度をコトロールが可能とな
る。
例を説明する。 第９図は本発明の熱ローラ定着装置を装備した複写機
の構成図である。まず、複写機における定着装置に至る
までの工程の概略を説明する。像担持体10は帯電器11に
より帯電され、像担持体10表面の光導電面は、一様に電
荷を保持して回転し、露光部20に至る。該露光部20で
は、光源により照射されて原稿の反射光がミラー、レン
ズ等の光学系により走査され、像担持体10の光導電面に
入射され、原稿画像の静電潜像を作る。この静電潜像が
現像部30において現像され、潜像のトナー像が形成され
る。該トナー像は転写部40において、同期して給送され
てきた転写紙上にトナー像を転写する。トナー像を転写
した転写紙は分離電極41により像担持体10から分離さ
れ、搬送ベルト42によって搬送されて、更に本発明に係
る熱ローラ定着装置50により熱定着されて機外に排出さ
れる。 一方、分離電極41で転写紙を分離した像担持体10は未
転写の残留トナーを担持したままクリーニング装置43に
至り、ここで該像担持体10の残留トナーが除去され、新
たなコピーサイクルが準備される。 第１図は本発明に係る熱ローラ定着装置50の断面図で
ある。図において51は熱ローラで、該熱ローラ51の内部
にはハロゲンヒータ52が配設されている。上記熱ローラ
15の下側には対向ローラとして、熱ローラ51に圧着し
て、加圧ローラ53が設けられている。前記一対のローラ
間をトナー像を有した転写紙が、トナー像をローラ51側
に向けて通過することにより、前記転写紙上のトナー像
の定着が行われる。 熱ローラ51は、パイプ状の金属性芯金の外側に、厚さ
30μｍ程度のテトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体（PFA）チューブを被覆
させ外径寸法が約60mmのローラである。 上記ローラ51に内蔵されたハロゲンヒータ52は、熱ロ
ーラ51のほぼ中央に位置する1500wと600wのヒータであ
る。そしてその発熱量は、熱ローラ51の周面に近接して
配置され非接触温度センサ54の温度検出により、熱ロー
ラ51の周面温度が複写時には200℃前後に保たれるよう
コントロールされている。 上記熱ローラ51の周面上方には、オイル塗布ローラ55
が、その自重およびばねによって前記熱ローラ52に圧接
して従動回転しながら該熱ローラ51の周面にオイルを塗
布する。56はオイル塗布ローラ55にオイルを常時供給す
るオイル供給手段であり、箱状枠体56Aに内蔵されてい
るオイル含浸パッド56Bがオイル塗布ローラ55の周面に
摺接してオイルを供給する。57は、発泡したシリコンゴ
ム製のクリーニングローラであり、熱ローラ51の周面に
付着したトナー等を吸着除去する。 加圧ローラ53は前記熱ローラ51に対し、直下から圧接
して反時計方向に回転するようになっている。該各圧ロ
ーラ53の周面に近接して補助加熱手段58が配設されてい
る。該補助加熱手段58は、発熱素子を用いたヒータを内
蔵していて、加圧ローラ53の表面温度をコントロールし
ている。 上記熱ローラ51と加圧ローラ53の圧接部に向かって、
その上面にトナー像を転写した転写紙を、矢示Ａ方向か
らガイド板501,502の案内によって搬入する。該転写紙
は上記両ローラ51,53の圧接部で挟持され、矢示方向に
搬送される。この際、転写紙上のトナーは、前記熱ロー
ラ51に内蔵されたヒータ52の発熱量によって熔融され、
転写紙上に定着される。トナー像が定着された転写紙
は、前記両ローラ51,52の圧接部から搬出され、分離爪5
03,504によって両ローラ周面から剥離され、ガイド部材
505,506の案内を経て、矢示Ｂ方向から熱ローラ定着装
置50の外方へ排出する。 第２図は前記非接触温度センサ504と補正用温度セン
サ542とを備えた熱ローラ定着装置の要部の斜視図、第
３図は該装着の要部の平面図である。 非接触温度センサ540として熱電対またはサーミスタ
等の測温素子は熱ローラ51の周面より一定距離を隔てて
設置するために、基板543上に位置決め部材541により固
設されている。またこの基板543上には後に説明する補
正用の接触温度センサ542が水平方向に移動可能な状態
で設置されていて測温ユニット54を構成している。 熱ローラ51の温度コントロールをするために、非接触
温度センサ540を用いた時、熱ローラ51及び非接触温度
センサ540の温度変化の状況を第４図に示す。横軸に時
間、縦軸に温度をとって示してある。 複写機のスイッチをONして、アイドリング状態に入る
と、熱ローラ51の表面温度は時間と共に温度は上昇し、
やがて所定の温度に到達した後は、設定温度を維持する
ように制御される。 そこでコピー動作に入ると、転写紙の挟持・通過によ
って熱を奪われるため、一般的には、熱ローラ表面（周
面）の温度は図示のように低下する。そこで、この低下
を補うよう熱ローラの熱源制御による温度コントロール
が必要である。 熱ローラ51の表面実体温度T2と非接触温度センサ540
部分の雰囲気温度とは熱ローラ51の回転により、温度境
界層の厚さが変化する。この状況を第５図、第６図に示
す。第５図は熱ローラ51の表面近傍の温度境界層を速度
境界層の説明図であり、第６図（Ａ）は温度境界層の温
度分布の説明図、第６図（Ｂ）は速度境界層の速度分布
の説明図を示す。 温度境界層Ａとは、熱ローラ表面から、熱ローラ近傍
の雰囲気温度が周囲の均一な雰囲気温度になるまでの温
度分布をもった層のことであり、その距離を、温度境界
層の厚さδｔで表現する。 上記熱ローラ51のアイドリング中は、熱ローラ51が回
転を中止していて、熱ローラ51周辺の大気の自然対流に
よってのみ雰囲気が形成されるから、上記温度境界層の
厚さδｔは、第６図（Ａ）の実線に示す内側の範囲とな
る。そして温度境界層内の音度分布を実線の曲線および
矢示の高さで示す。 一方、熱ローラ51のコピー動作中は、熱ローラ51が回
転し、温度境界層Acの厚さδｔは第６図（Ａ）の破線で
示す範囲まで拡がる。 第６図（Ｂ）は熱ローラ51の表面近傍の空気層の速度
分布を示す図である。図において速度境界層Ｂは、熱ロ
ーラ表面から熱ローラ近傍の空気の速度が周囲の一様な
速度になるまでの層である。熱ローラ51の表面から空気
の流れの速度が周囲流と一様となる距離を速度境界層の
厚さδと称する。熱ローラの系においては、多くの場合
周囲流は静止と考えてよいので、この速度は０と考えて
よい。そしてアイドリング中の速度境界層Biの厚さおよ
び速度分布を実線で示し、コピー動作中の速度境界層Bc
の厚さおよび速度分布を破線で示す。また、速度境界層
の厚さは、温度境界層の厚さより1mm程度大きい。 次に、今回の熱ローラの系においてこれらの境界層の
厚さを近似的に算出したところ、 δ＝７〜9mm となった。非接触温度センサ540は、この範囲内に設置
される。 このように温度境界層が変化するため、温度差δＴを
生ずる。しかしアイドリング中の温度差δTiとコピー動
作中差δTcとは T2i−Ti＞T2c−T1c;ΔTi＞ΔTc の関係があり、ΔTcよりΔT1cの方が値が小さくなる。
このため非接触温度センサ540の出力を用いてコピー動
作中の熱ローラ表面の温度をアイドリング中の温度差Δ
Tiから予測する。 予測温度TsはTs＝T1c＋ΔTiとなる。しかしコピー動
作中の実際の熱ローラ51の表面の温度は；実際温度Ts′
として T1c＋ΔTc＜T1c＋ΔTi;Ts′＜Ts となって予測温度の値より小さくなってしまう。 そこで、第２図に示すように非接触センサ540の近傍
に200℃の耐熱性を持ち、剥離性の良い発泡シリコンゴ
ム等の材料を付けた補正用温度センサ542を基板上543に
設置する。この補正用温度センサ542は水平方向に移動
可能になっていて、熱ローラ51の表面に接触したり、後
退して非接触になったりすることが出来る。第７図
（Ａ）、第７図（Ｂ）および第８図にこの移動機構を示
す。第７図（Ａ）で補正用温度センサ542はアーム544の
先端に熱ローラ51の表面に接触可能な状態で取り付けら
れている。このアーム544は544Aを回転軸として、熱ロ
ーラ51の表面に補正用温度センサ542が接するように回
転可能である。またアーム544の他端はソレノイド545,5
45Aを回転軸として回転フリーに連結されている。ソレ
ノイド545が駆動されると第７図（Ｂ）のように545Aを
軸として回転し熱ローラ51の表面と接触する。 他の例として第８図のように、アーム546には補正用
温度センサ542が取り付けてあり、先端部は546Aを回転
軸として補正用温度センサ542が熱ローラ51の表面に接
するように回転可能となっている。カム547は547Aを軸
として回転可能で、アーム546の他端にバネ548でカム54
7に押接さてる。カム547が回転駆動されると、アーム54
6がバネ548に抗して矢示の方向に移動し、点線で示すよ
うに、補正用温度センサ542を熱ローラ51の表面に接触
させる。 こうしてアイドリング中は熱ローラ51の表面に接触し
て実体温度T2iを測定して熱源ヒータのON、OFF制御を行
う。次にコピー動作中は補正用温度センサ542を熱ロー
ラ51の表面から離すため後退させておき、熱ローラ51の
表面の温度を温度差ΔTcを用いて予測する。即ち予測温
度Tsは Ts＝T1c＋ΔTcとする。 ここでΔTcは紙サイズ等を考慮した関数とした補正係
数として、あらかじめROM等にテーブルとして記憶させ
てをき、補正用温度センサ542のソレノイド545やカム54
7の駆動制御と共にCPUの制御によって使用状況の変化に
対応した予測演算を行って熱源の制御を行う。こうして
より実体にあった正確な温度をコトロールが可能とな
る。
【発明の効果】 上述のように本発明の熱ローラ定着装置は、熱ローラ
表面や温度センサの摩耗、損傷の無い非接触温度センサ
を用い、温度コトロールをする場合に、熱ローラの実体
温度と非接触温度センサとで温度差を生ずる。そのため
熱ローラに接触する接触温度センサを設け、アイドリン
グ中は前記接触温度センサで熱ローラ表面の実体温度を
検知して熱源を制御し、また、コピー動作中は前記非接
触温度センサの出力に基づいて前記温度差を利用して熱
ローラ表面の実体温度を予測演算して熱源を制御するこ
とによって、従来より正確な温度コントロールすること
が出来るようになった。よって常にむらのない、きれい
なコピーが安定して得られる。熱ローラ定着装置を提供
できるようになった。
表面や温度センサの摩耗、損傷の無い非接触温度センサ
を用い、温度コトロールをする場合に、熱ローラの実体
温度と非接触温度センサとで温度差を生ずる。そのため
熱ローラに接触する接触温度センサを設け、アイドリン
グ中は前記接触温度センサで熱ローラ表面の実体温度を
検知して熱源を制御し、また、コピー動作中は前記非接
触温度センサの出力に基づいて前記温度差を利用して熱
ローラ表面の実体温度を予測演算して熱源を制御するこ
とによって、従来より正確な温度コントロールすること
が出来るようになった。よって常にむらのない、きれい
なコピーが安定して得られる。熱ローラ定着装置を提供
できるようになった。
第１図は本発明の熱ローラ定着装置の一実施例を示す断
面図、第２図は熱ローラ定着装置の要部の斜視図、第３
図は該装置の要部平面図、第４図は熱ローラ表面とセン
サ部の温度変化を示す線図、第５図は熱ローラ表面近傍
の温度境界層と速度境界層の説明図、第６図は熱ローラ
表面近傍の温度変化と速度変化を示す状態図、第７図は
補正用温度センサの移動機構図、第８図は温度センサの
他の移動機構図、第９図は本発明の熱ローラ定着装置の
装備した複写機の構成図、第10図は従来の熱ローラ定着
装置の一例を示す断面図である。 50……熱ローラ定着装置 51……熱ローラ、52……ハロゲンヒータ 53……加圧ローラ、54……測温ユニット 540……非接触温度センサ 541……位置決め部材、542……補正用温度センサ 543……基板、544……アーム 544A,545A,547A……回転軸 545……ソレノイド 547……カム、548……バネ
面図、第２図は熱ローラ定着装置の要部の斜視図、第３
図は該装置の要部平面図、第４図は熱ローラ表面とセン
サ部の温度変化を示す線図、第５図は熱ローラ表面近傍
の温度境界層と速度境界層の説明図、第６図は熱ローラ
表面近傍の温度変化と速度変化を示す状態図、第７図は
補正用温度センサの移動機構図、第８図は温度センサの
他の移動機構図、第９図は本発明の熱ローラ定着装置の
装備した複写機の構成図、第10図は従来の熱ローラ定着
装置の一例を示す断面図である。 50……熱ローラ定着装置 51……熱ローラ、52……ハロゲンヒータ 53……加圧ローラ、54……測温ユニット 540……非接触温度センサ 541……位置決め部材、542……補正用温度センサ 543……基板、544……アーム 544A,545A,547A……回転軸 545……ソレノイド 547……カム、548……バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−150075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−46772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−151973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−47680（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−23875（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20
Claims (2)
- 【請求項１】加熱手段を内蔵して回転する熱ローラと、
該熱ローラに押圧する加圧ローラとの間に転写材を挟持
し、該転写材に付着したトナー像の定着を行う熱ローラ
定着装置において、前記熱ローラの、トナー像を加熱す
る表面に近接、且つ非接触に配置され、前記熱ローラの
表面温度を非接触で検知する主の非接触温度センサと、
前記熱ローラの表面に接触して、前記熱ローラの表面温
度を検知する接触温度センサとを互いに近接して設け、
前記接触温度センサをアイドリング中は前記熱ローラの
表面に接触させるが、定着中は前記熱ローラの表面から
離すことによって、前記非接触温度センサにより、定着
中における前記熱ローラの表面温度を検知して前記加熱
手段の制御を行い、前記接触温度センサにより、アイド
リング中における前記熱ローラの表面温度を検知して前
記加熱手段の制御を行うことを特徴とする熱ローラ定着
装置。 - 【請求項２】定着中における前記非接触温度センサの出
力に基づいた前記制御に対する補正を前記接触温度セン
サのアイドリング中の出力を用いて行うことを特徴とす
る請求項１に記載の熱ローラ定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287089A JP2843987B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 熱ローラ定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287089A JP2843987B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 熱ローラ定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02193179A JPH02193179A (ja) | 1990-07-30 |
| JP2843987B2 true JP2843987B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=11817456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1287089A Expired - Lifetime JP2843987B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 熱ローラ定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843987B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6217538B2 (ja) * | 2014-06-23 | 2017-10-25 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着装置およびこれを備える画像形成装置 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1287089A patent/JP2843987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02193179A (ja) | 1990-07-30 |
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