JP3005168B2 - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
- Publication number
- JP3005168B2 JP3005168B2 JP6328014A JP32801494A JP3005168B2 JP 3005168 B2 JP3005168 B2 JP 3005168B2 JP 6328014 A JP6328014 A JP 6328014A JP 32801494 A JP32801494 A JP 32801494A JP 3005168 B2 JP3005168 B2 JP 3005168B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- fixing
- fixing roller
- temperature
- nip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンター等
の画像形成装置に用いられる定着装置に関するものであ
る。
の画像形成装置に用いられる定着装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、転写材上にトナー像を転写し、こ
れを加熱定着させて永久画像を得る画像形成装置におい
て、使用される定着装置は図７に示すような構造となっ
ている。図７において１は定着ローラーであり、一例と
して、アルミニウムや鉄などの芯金１１上にＰＦＡ、Ｐ
ＴＦＥ等の離型性樹脂層１２を設け、また、内部はヒー
ター４によって加熱されるようになっている。定着ロー
ラー１の温度は、該定着ローラー１に当接される温度検
知素子３によって、該定着ローラー１の表面温度として
検出され、図８に示す温度制御回路によってヒーター４
を断続的に作動させることで、上記表面温度は所定の温
度に制御される。この図８において、定着器内にあるヒ
ーター４は、後述のＳＳＲ５３内のトライアック５３ａ
を介して商用電源（交流電源）に接続されている。ＳＳ
Ｒ５３はソリッドステートリレーであり、トライアック
５３ａ、ＬＥＤ５３ｂ、及び不図示のゼロクロス検出回
路等で構成され、ＬＥＤ５３ｂが発光するとトライアッ
ク５３ａが導通して、ヒーターが点灯する。ＬＥＤ５３
ｂは、アノードを抵抗器６０を介してＤＣ電源（プリン
タ制御回路２４を動作させている電源、不図示の低圧電
源回路により商用電源から作成される。）に接続され、
カソードをエミッタ接地のＮＰＮトランジスタ５７のコ
レクタに接続されている。トランジスタ５７のベース
は、接地された抵抗器５８を介してＭＰＵ２５の出力ポ
ートに接続されている。したがって、ＭＰＵ２５が出力
ポートをＬ（ＯＦＦ）とした場合には、ＬＥＤ５３ｂが
点灯しないので、ヒーター４は点灯せず、出力ポートを
Ｈ（ＯＮ）とした場合にはＬＥＤ５３ｂが点灯して、ヒ
ーター４が点灯する。この場合、図９に示すように目標
温度に対して低ければヒーターをＯＮ、高ければヒータ
ーをＯＦＦにする制御を行っている。ところで、クリー
ニング手段を有する定着装置はこの温度検知素子を通紙
域内に設置することが可能であるが、クリーニング手段
を持たない定着装置においては画像汚れを避けるために
非画像域に設置することが一般的である。
れを加熱定着させて永久画像を得る画像形成装置におい
て、使用される定着装置は図７に示すような構造となっ
ている。図７において１は定着ローラーであり、一例と
して、アルミニウムや鉄などの芯金１１上にＰＦＡ、Ｐ
ＴＦＥ等の離型性樹脂層１２を設け、また、内部はヒー
ター４によって加熱されるようになっている。定着ロー
ラー１の温度は、該定着ローラー１に当接される温度検
知素子３によって、該定着ローラー１の表面温度として
検出され、図８に示す温度制御回路によってヒーター４
を断続的に作動させることで、上記表面温度は所定の温
度に制御される。この図８において、定着器内にあるヒ
ーター４は、後述のＳＳＲ５３内のトライアック５３ａ
を介して商用電源（交流電源）に接続されている。ＳＳ
Ｒ５３はソリッドステートリレーであり、トライアック
５３ａ、ＬＥＤ５３ｂ、及び不図示のゼロクロス検出回
路等で構成され、ＬＥＤ５３ｂが発光するとトライアッ
ク５３ａが導通して、ヒーターが点灯する。ＬＥＤ５３
ｂは、アノードを抵抗器６０を介してＤＣ電源（プリン
タ制御回路２４を動作させている電源、不図示の低圧電
源回路により商用電源から作成される。）に接続され、
カソードをエミッタ接地のＮＰＮトランジスタ５７のコ
レクタに接続されている。トランジスタ５７のベース
は、接地された抵抗器５８を介してＭＰＵ２５の出力ポ
ートに接続されている。したがって、ＭＰＵ２５が出力
ポートをＬ（ＯＦＦ）とした場合には、ＬＥＤ５３ｂが
点灯しないので、ヒーター４は点灯せず、出力ポートを
Ｈ（ＯＮ）とした場合にはＬＥＤ５３ｂが点灯して、ヒ
ーター４が点灯する。この場合、図９に示すように目標
温度に対して低ければヒーターをＯＮ、高ければヒータ
ーをＯＦＦにする制御を行っている。ところで、クリー
ニング手段を有する定着装置はこの温度検知素子を通紙
域内に設置することが可能であるが、クリーニング手段
を持たない定着装置においては画像汚れを避けるために
非画像域に設置することが一般的である。
【０００３】一方、２は上記定着ローラー１に圧接回転
する加圧ローラーであり、一例として、アルミニウムや
鉄等の金属芯金１３上に、耐熱性を有しかつ硬度の低い
シリコーンゴムやシリコーンスポンジ等の弾性層１４を
設け、その表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型性の高い樹
脂による被覆層１５を有した構造をなしている。
する加圧ローラーであり、一例として、アルミニウムや
鉄等の金属芯金１３上に、耐熱性を有しかつ硬度の低い
シリコーンゴムやシリコーンスポンジ等の弾性層１４を
設け、その表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型性の高い樹
脂による被覆層１５を有した構造をなしている。
【０００４】また、トナー像を担持した転写材Ｐは、入
口ガイド６によって定着ローラー１と加圧ローラー２の
間のニップ部に導かれ、加熱かつ加圧されることで定着
される。ここで、転写材Ｐがニップ部を通過するときに
シワが発生しないように、前記定着ローラー１及び加圧
ローラー２の長手方向に適正な逆クラウン形状を付ける
とともに、定着ニップへの侵入位置を適正化することが
一般的に行われている。
口ガイド６によって定着ローラー１と加圧ローラー２の
間のニップ部に導かれ、加熱かつ加圧されることで定着
される。ここで、転写材Ｐがニップ部を通過するときに
シワが発生しないように、前記定着ローラー１及び加圧
ローラー２の長手方向に適正な逆クラウン形状を付ける
とともに、定着ニップへの侵入位置を適正化することが
一般的に行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】このような定着装
置を用いて画像形成装置を構成する場合、装置の仕様に
よっては定着不良を生じることがある。例えば、プリン
トスピード１５０ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置に対して
図９に示した従来のヒーター制御を適用すると、ヒータ
ーＯＦＦの間（２〜３秒）にＡ４横送りで２枚、Ａ３縦
送りで１枚程度定着ニップを通過することになる。その
間定着ローラーには熱エネルギーが供給されないため、
ヒーターＯＦＦ後のＡ４の２枚目、あるいはＡ３の後半
において定着性が悪化するものである。
置を用いて画像形成装置を構成する場合、装置の仕様に
よっては定着不良を生じることがある。例えば、プリン
トスピード１５０ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置に対して
図９に示した従来のヒーター制御を適用すると、ヒータ
ーＯＦＦの間（２〜３秒）にＡ４横送りで２枚、Ａ３縦
送りで１枚程度定着ニップを通過することになる。その
間定着ローラーには熱エネルギーが供給されないため、
ヒーターＯＦＦ後のＡ４の２枚目、あるいはＡ３の後半
において定着性が悪化するものである。
【０００６】この問題に対して定着ローラーの大径化や
厚肉化により熱容量の増加を図り、定着ローラーの温度
変化を少なくすることで定着性を確保する対策が取られ
てきたが、装置の小型化や立ち上げ時間短縮という要求
に対しては相反するものであった。
厚肉化により熱容量の増加を図り、定着ローラーの温度
変化を少なくすることで定着性を確保する対策が取られ
てきたが、装置の小型化や立ち上げ時間短縮という要求
に対しては相反するものであった。
【０００７】逆に立ち上げ時間を短くするために定着ロ
ーラーの熱容量を小さく（薄肉化）した定着装置におい
ては、ヒーターのＯＮ／ＯＦＦに対する定着ローラーの
温度変化が大きくなり、定着ローラーの肉厚を薄くする
に従いヒーターのＯＮ／ＯＦＦ周期が長くなることが実
験的に確かめられている。
ーラーの熱容量を小さく（薄肉化）した定着装置におい
ては、ヒーターのＯＮ／ＯＦＦに対する定着ローラーの
温度変化が大きくなり、定着ローラーの肉厚を薄くする
に従いヒーターのＯＮ／ＯＦＦ周期が長くなることが実
験的に確かめられている。
【０００８】このことを詳述すると、熱容量の少ない薄
肉ローラーにおいては、定着に必要な熱量を定着ローラ
ー１回転以上確保できないため、熱エネルギーの補充方
法が問題となる。つまり、ヒーターのＯＦＦ時間が定着
ローラー１回転時間より長い場合、２回転目以降は熱量
不足による定着不良となる。例えば、外径３０ｍｍの定
着ローラーを用いてＡ３サイズの紙をプリントすると
き、定着ローラーは紙上を４．４５回転することにな
り、プリントスピードが１５０ｍｍ／ｓｅｃ、ヒーター
のＯＮ／ＯＦＦ周期が２秒程度ある場合、ヒーターがＯ
ＦＦ状態の時に紙が定着ニップをほとんど通過すること
になる。このとき、定着ローラーは３回転以上すること
になり、その表面温度は１０〜１５℃低下し、定着ロー
ラー２周目以降は定着不良となる。この問題を解決する
には、ヒーターＯＦＦによる温度低下を見込んだ高めの
温調温度設定が必要になり、消費電力的にも不利になっ
ていた。
肉ローラーにおいては、定着に必要な熱量を定着ローラ
ー１回転以上確保できないため、熱エネルギーの補充方
法が問題となる。つまり、ヒーターのＯＦＦ時間が定着
ローラー１回転時間より長い場合、２回転目以降は熱量
不足による定着不良となる。例えば、外径３０ｍｍの定
着ローラーを用いてＡ３サイズの紙をプリントすると
き、定着ローラーは紙上を４．４５回転することにな
り、プリントスピードが１５０ｍｍ／ｓｅｃ、ヒーター
のＯＮ／ＯＦＦ周期が２秒程度ある場合、ヒーターがＯ
ＦＦ状態の時に紙が定着ニップをほとんど通過すること
になる。このとき、定着ローラーは３回転以上すること
になり、その表面温度は１０〜１５℃低下し、定着ロー
ラー２周目以降は定着不良となる。この問題を解決する
には、ヒーターＯＦＦによる温度低下を見込んだ高めの
温調温度設定が必要になり、消費電力的にも不利になっ
ていた。
【０００９】また、連続プリント中においては、ヒータ
ーのＯＮ／ＯＦＦタイミングによって紙先端の定着性が
劣化する場合も生じる。これは、前の紙の定着途中でヒ
ーターがＯＦＦとなり、定着ローラーが熱量を失った状
態で次の紙が通紙されるためである。
ーのＯＮ／ＯＦＦタイミングによって紙先端の定着性が
劣化する場合も生じる。これは、前の紙の定着途中でヒ
ーターがＯＦＦとなり、定着ローラーが熱量を失った状
態で次の紙が通紙されるためである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決する本
発明は、定着ローラと、定着ローラを加熱するヒータ
と、定着ローラと協同してニップを形成する加圧ローラ
と、定着ローラの温度を検知する温度検知素子と、温度
検知素子の検知温度が設定温度を維持するようにヒータ
への通電を制御する通電制御手段と、を有し、未定着像
を担持する記録材をニップで挟持搬送する定着装置にお
いて、前記通電制御手段は、ニップに記録材がある時、
前記ヒータへ通電しない最大時間が前記定着ローラの一
回転に要する時間以下になるように制御することを特徴
とする。
発明は、定着ローラと、定着ローラを加熱するヒータ
と、定着ローラと協同してニップを形成する加圧ローラ
と、定着ローラの温度を検知する温度検知素子と、温度
検知素子の検知温度が設定温度を維持するようにヒータ
への通電を制御する通電制御手段と、を有し、未定着像
を担持する記録材をニップで挟持搬送する定着装置にお
いて、前記通電制御手段は、ニップに記録材がある時、
前記ヒータへ通電しない最大時間が前記定着ローラの一
回転に要する時間以下になるように制御することを特徴
とする。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例として、図７にハロゲンヒー
ターを用いた定着装置の断面図を示す。この定着装置
は、Ａ３（２９７ｍｍ）幅を最大通紙サイズとする転写
材を装置の通紙中心を基準として搬送する中央基準の例
であり、ヒーター配光も通紙基準に対して対称な分布に
なっている。ヒーター４の定格電力は１０００Ｗであ
る。定着ローラー１はアルミニウムを芯金１１とする直
径３０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのローラーで、表層にはＰ
ＦＡの離型層１２を被覆している。加圧ローラー２はス
テンレス芯金１３上にシリコーンスポンジの弾性層１
４、表層にＰＦＡの離型層１５を有し、直径３０ｍｍ、
製品硬度５０°の物を用いており、１５０Ｎの加圧力を
かけることで定着ローラーとの間に４．５ｍｍのニップ
幅を作ることができる。
ターを用いた定着装置の断面図を示す。この定着装置
は、Ａ３（２９７ｍｍ）幅を最大通紙サイズとする転写
材を装置の通紙中心を基準として搬送する中央基準の例
であり、ヒーター配光も通紙基準に対して対称な分布に
なっている。ヒーター４の定格電力は１０００Ｗであ
る。定着ローラー１はアルミニウムを芯金１１とする直
径３０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのローラーで、表層にはＰ
ＦＡの離型層１２を被覆している。加圧ローラー２はス
テンレス芯金１３上にシリコーンスポンジの弾性層１
４、表層にＰＦＡの離型層１５を有し、直径３０ｍｍ、
製品硬度５０°の物を用いており、１５０Ｎの加圧力を
かけることで定着ローラーとの間に４．５ｍｍのニップ
幅を作ることができる。
【００１２】次に、ヒーターの制御方法について説明す
る。本発明では、画像の書き込みと紙の垂直同期を取る
ＶＳＹＮＣ信号を基に紙が定着ニップ内にあるかどうか
を判断し、少なくとも紙が定着ニップ内にある場合はヒ
ーターのＯＦＦ時間が定着ローラー１回転時間よりも長
くならないようにヒーター制御を行う。ここで、紙が定
着ニップ内にあるかどうかはプリントスピードと感光体
−定着ニップ間の距離から容易に計算することが可能で
ある。
る。本発明では、画像の書き込みと紙の垂直同期を取る
ＶＳＹＮＣ信号を基に紙が定着ニップ内にあるかどうか
を判断し、少なくとも紙が定着ニップ内にある場合はヒ
ーターのＯＦＦ時間が定着ローラー１回転時間よりも長
くならないようにヒーター制御を行う。ここで、紙が定
着ニップ内にあるかどうかはプリントスピードと感光体
−定着ニップ間の距離から容易に計算することが可能で
ある。
【００１３】図１にＡ３をプリントする時のヒーターの
ＯＮ／ＯＦＦタイミングと紙のニップ通過タイミングと
ローラー表面温度を示すとともに、図２に本制御のフロ
ーチャートを示し、以下このフローチャートに従って本
制御の説明を行う。
ＯＮ／ＯＦＦタイミングと紙のニップ通過タイミングと
ローラー表面温度を示すとともに、図２に本制御のフロ
ーチャートを示し、以下このフローチャートに従って本
制御の説明を行う。
【００１４】まず、紙先端がニップに侵入する際のヒー
ターＯＮのタイミングについて説明する。ここでは、タ
イマカウンタｔUSYNC を設け、この値を基にヒーターの
ＯＮ／ＯＦＦタイミングを求める。ただし、このタイマ
カウンタは本制御とは独立に一定周期でカウントアップ
されるものとする。また、ＶＳＹＮＣ信号の検出（Ｓ
１）によりカウンタはリセット（ｔUSYNC ＝０：Ｓ２）
され、ＶＳＹＮＣ信号が出力されてから紙が定着ニップ
に侵入するタイミングＡまでの時間をｔA 、紙が定着ニ
ップを抜けるタイミングＢまでの時間をｔB 、ヒーター
をＯＮにするまでの時間をｔ1 とすると、定着ローラー
温度Ｔr 、ターゲット温度ＴA に対して以下の制御を行
う。
ターＯＮのタイミングについて説明する。ここでは、タ
イマカウンタｔUSYNC を設け、この値を基にヒーターの
ＯＮ／ＯＦＦタイミングを求める。ただし、このタイマ
カウンタは本制御とは独立に一定周期でカウントアップ
されるものとする。また、ＶＳＹＮＣ信号の検出（Ｓ
１）によりカウンタはリセット（ｔUSYNC ＝０：Ｓ２）
され、ＶＳＹＮＣ信号が出力されてから紙が定着ニップ
に侵入するタイミングＡまでの時間をｔA 、紙が定着ニ
ップを抜けるタイミングＢまでの時間をｔB 、ヒーター
をＯＮにするまでの時間をｔ1 とすると、定着ローラー
温度Ｔr 、ターゲット温度ＴA に対して以下の制御を行
う。
【００１５】１．Ｔr ＜ＴA （ｔUSYNC ＝０）である場
合（Ｓ３：Ｙｅｓ） ヒーターはｔUSYNC ＝ｔ1 のタイミング（Ｓ４：Ｎｏ）
でＯＮ（Ｓ５）にされる。このヒーターＯＮのタイミン
グは、定着ローラーの熱容量とヒーターの電力に左右さ
れる値であるが、本実施例のように厚さ１．０ｍｍ程度
の肉厚であれば、ヒーターＯＮから定着ローラーに紙が
侵入するまでの時間（ｔA −ｔ1 ）は、定着ローラー１
回転以下の時間であれば十分であることが確かめられて
おり、ｔ 1 ＝２００ｍｓｅｃで十分な効果が確認されて
いる。
合（Ｓ３：Ｙｅｓ） ヒーターはｔUSYNC ＝ｔ1 のタイミング（Ｓ４：Ｎｏ）
でＯＮ（Ｓ５）にされる。このヒーターＯＮのタイミン
グは、定着ローラーの熱容量とヒーターの電力に左右さ
れる値であるが、本実施例のように厚さ１．０ｍｍ程度
の肉厚であれば、ヒーターＯＮから定着ローラーに紙が
侵入するまでの時間（ｔA −ｔ1 ）は、定着ローラー１
回転以下の時間であれば十分であることが確かめられて
おり、ｔ 1 ＝２００ｍｓｅｃで十分な効果が確認されて
いる。
【００１６】次に、紙が定着ニップに侵入するタイミン
グＡ（Ｓ６：Ｎｏ）から定着ニップを抜けるタイミング
Ｂ（Ｓ１０：Ｎｏ）まで、Ｔr とＴA の関係により以下
の制御を行う。
グＡ（Ｓ６：Ｎｏ）から定着ニップを抜けるタイミング
Ｂ（Ｓ１０：Ｎｏ）まで、Ｔr とＴA の関係により以下
の制御を行う。
【００１７】（ａ）Ｔr ＜ＴA （ｔUSYNC ＝ｔA ）であ
る場合（Ｓ８：Ｙｅｓ） （ａ）定着ローラー温度Ｔr がターゲット温度ＴA に達
するまでヒーターを点灯（Ｓ９）し、ＴA に達した時点
（Ｓ８：Ｎｏ）でヒーターをｔOFF 時間ＯＦＦ（Ｓ１
１）にする。
る場合（Ｓ８：Ｙｅｓ） （ａ）定着ローラー温度Ｔr がターゲット温度ＴA に達
するまでヒーターを点灯（Ｓ９）し、ＴA に達した時点
（Ｓ８：Ｎｏ）でヒーターをｔOFF 時間ＯＦＦ（Ｓ１
１）にする。
【００１８】ここで、このヒーターＯＦＦ時間ｔOFF は
定着ローラー１回転時間（６２８ｍｓｅｃ）より小さい
ことが条件であり、これ以上長くなると薄肉ローラーの
熱容量不足になる定着不良を生じることになる。
定着ローラー１回転時間（６２８ｍｓｅｃ）より小さい
ことが条件であり、これ以上長くなると薄肉ローラーの
熱容量不足になる定着不良を生じることになる。
【００１９】（ａ−２）ｔOFF 後の定着ローラー温度Ｔ
r がターゲット温度ＴA により低い場合（Ｓ１２：Ｙｅ
ｓ）、前述のようにターゲット温度に達するまでヒータ
ーをＯＮにする（Ｓ９）。
r がターゲット温度ＴA により低い場合（Ｓ１２：Ｙｅ
ｓ）、前述のようにターゲット温度に達するまでヒータ
ーをＯＮにする（Ｓ９）。
【００２０】（ａ−３）ｔOFF 後の定着ローラー温度Ｔ
r がターゲット温度ＴA より高い場合（Ｓ１２：Ｎｏ）
は、ｔON（＝１００ｍｓｅｃ）時間だけヒーターを点灯
し、Ｔr がＴA 以下になるまでｔOFF 、ｔOFF 、ｔONの
ＯＮ／ＯＦＦ制御を繰り返す。
r がターゲット温度ＴA より高い場合（Ｓ１２：Ｎｏ）
は、ｔON（＝１００ｍｓｅｃ）時間だけヒーターを点灯
し、Ｔr がＴA 以下になるまでｔOFF 、ｔOFF 、ｔONの
ＯＮ／ＯＦＦ制御を繰り返す。
【００２１】（ｂ）Ｔr ≧ＴA （ｔUSYNC ＝ｔA ）であ
る場合（Ｓ８：Ｎｏ） 最初から（ａ−３）の制御を行う。
る場合（Ｓ８：Ｎｏ） 最初から（ａ−３）の制御を行う。
【００２２】２．Ｔr ≧ＴA （ｔUSYNC ＝０）である場
合 定着ニップに紙が侵入するまでヒーターはＯＮにせず、
紙が定着ニップに侵入するタイミングＡ（Ｓ７）から紙
が定着ニップを抜けるタイミングＢ（１０：Ｎｏ）ま
で、Ｔr とＴA の関係により前述の（ａ−１）〜（ａ−
３）の制御を行う。
合 定着ニップに紙が侵入するまでヒーターはＯＮにせず、
紙が定着ニップに侵入するタイミングＡ（Ｓ７）から紙
が定着ニップを抜けるタイミングＢ（１０：Ｎｏ）ま
で、Ｔr とＴA の関係により前述の（ａ−１）〜（ａ−
３）の制御を行う。
【００２３】以上の制御をｔUSYNC ＝ｔB になるまで継
続することにより、紙先端から、後端まで安定した定着
性を確保することが可能となる。
続することにより、紙先端から、後端まで安定した定着
性を確保することが可能となる。
【００２４】本実施例では、ｔOFF ＝５００ｍｓｅｃ、
ｔON＝１００ｍｓｅｃと設定したが、ｔOFF については
定着ローラー１回転時間よりも小さく、０でなければこ
の制御に適用できることが実験的に確かめられたため、
定着ローラーの熱容量、プリントスピード、ヒーター電
力により自由度の広い設計が可能となる。また、ｔONに
ついては、トライアック５３ａを介して接続される商用
電源（交流電源）の周波数により、電源周波数が５０Ｈ
ｚの場合は６０ｍｓｅｃ、６０Ｈｚの場合は５０ｍｓｅ
ｃ以上、つまり３周期分の時間があれば良いが、好まし
くは１００ｍｓｅｃ以上あればヒーターが十分に機能で
きることから、最小のＯＮ時間はこの値に設定すること
が望ましい。
ｔON＝１００ｍｓｅｃと設定したが、ｔOFF については
定着ローラー１回転時間よりも小さく、０でなければこ
の制御に適用できることが実験的に確かめられたため、
定着ローラーの熱容量、プリントスピード、ヒーター電
力により自由度の広い設計が可能となる。また、ｔONに
ついては、トライアック５３ａを介して接続される商用
電源（交流電源）の周波数により、電源周波数が５０Ｈ
ｚの場合は６０ｍｓｅｃ、６０Ｈｚの場合は５０ｍｓｅ
ｃ以上、つまり３周期分の時間があれば良いが、好まし
くは１００ｍｓｅｃ以上あればヒーターが十分に機能で
きることから、最小のＯＮ時間はこの値に設定すること
が望ましい。
【００２５】（他の実施例）この実施例においては、定
着ローラーの１回転時間よりも短い値に設定したヒータ
ーのＯＮ／ＯＦＦユニットにより、定着ローラーの温度
制御を行う例を示す。
着ローラーの１回転時間よりも短い値に設定したヒータ
ーのＯＮ／ＯＦＦユニットにより、定着ローラーの温度
制御を行う例を示す。
【００２６】図３にＡ３をプリントする場合の定着ニッ
プの通紙タイミング、ヒーターのＯＮ／ＯＦＦ状態、定
着ローラーの温度を示す。定着器の構成は前実施例と同
じ物を使用するものとする。定着ローラー１回転時間は
６２８ｍｓｅｃであるから、ユニットの長さを５００ｍ
ｓｅｃとすると、１５０ｍｍ／ｓｅｃのプリントスピー
ドでＡ３サイズの紙が定着ニップを通過する時間は２．
８秒であるから、その間に前記ＯＮ／ＯＦＦユニットは
５個と３／５入ることになる。
プの通紙タイミング、ヒーターのＯＮ／ＯＦＦ状態、定
着ローラーの温度を示す。定着器の構成は前実施例と同
じ物を使用するものとする。定着ローラー１回転時間は
６２８ｍｓｅｃであるから、ユニットの長さを５００ｍ
ｓｅｃとすると、１５０ｍｍ／ｓｅｃのプリントスピー
ドでＡ３サイズの紙が定着ニップを通過する時間は２．
８秒であるから、その間に前記ＯＮ／ＯＦＦユニットは
５個と３／５入ることになる。
【００２７】本実施例の場合もターゲット温度ＴA と定
着ローラー温度Ｔr の関係により、前実施例と同様な制
御を行う。図４に本実施例のフローチャートを示すが、
紙が定着ニップに侵入する前（Ｓ１からＳ７）までは図
２と同じシーケンスであるため、紙が定着ニップに侵入
した後のシーケンスについて詳述する。
着ローラー温度Ｔr の関係により、前実施例と同様な制
御を行う。図４に本実施例のフローチャートを示すが、
紙が定着ニップに侵入する前（Ｓ１からＳ７）までは図
２と同じシーケンスであるため、紙が定着ニップに侵入
した後のシーケンスについて詳述する。
【００２８】ｔUSYNC ＝ｔA の時、Ｔr ＜ＴA の場合
（Ｓ８′：Ｙｅｓ）は５００ｍｓｅｃのユニットを全Ｏ
Ｎ（Ｓ９′〜Ｓ１１′）とし、Ｔr ≧ＴA の場合（Ｓ
８′：Ｎｏ）は５００ｍｓｅｃのユニット内１００ｍｓ
ｅｃだけヒーターをＯＮ（Ｓ１２′〜Ｓ１４′）にす
る。ｔUSYNC ＝０のときの制御については前実施例と同
様に行うことで、紙先端の定着ローラー温度を確保でき
る。また、ｔUSYNC ＝ｔB においてヒーターがＯＮ状態
にある場合は、定着ローラー温度Ｔr に関係なく強制的
にヒーターをＯＦＦ（Ｓ１０′及びＳ１３′）にするこ
とで、紙が定着ニップを抜けた後のオーバーシュートを
防止することができる。本制御によれば、紙が定着ニッ
プを通過中は、ターゲット温度ＴA に対してヒーターの
点灯状態が２つしかないため、紙後端Ｂにおける制御状
態の変更（Ｓ１０′、Ｓ１３′、Ｓ１６′）を割り込み
処理により行えば、簡単なソフトウエアにより安定した
温度制御を行うことが可能となる。
（Ｓ８′：Ｙｅｓ）は５００ｍｓｅｃのユニットを全Ｏ
Ｎ（Ｓ９′〜Ｓ１１′）とし、Ｔr ≧ＴA の場合（Ｓ
８′：Ｎｏ）は５００ｍｓｅｃのユニット内１００ｍｓ
ｅｃだけヒーターをＯＮ（Ｓ１２′〜Ｓ１４′）にす
る。ｔUSYNC ＝０のときの制御については前実施例と同
様に行うことで、紙先端の定着ローラー温度を確保でき
る。また、ｔUSYNC ＝ｔB においてヒーターがＯＮ状態
にある場合は、定着ローラー温度Ｔr に関係なく強制的
にヒーターをＯＦＦ（Ｓ１０′及びＳ１３′）にするこ
とで、紙が定着ニップを抜けた後のオーバーシュートを
防止することができる。本制御によれば、紙が定着ニッ
プを通過中は、ターゲット温度ＴA に対してヒーターの
点灯状態が２つしかないため、紙後端Ｂにおける制御状
態の変更（Ｓ１０′、Ｓ１３′、Ｓ１６′）を割り込み
処理により行えば、簡単なソフトウエアにより安定した
温度制御を行うことが可能となる。
【００２９】上記実施例の応用として、ユニット内のヒ
ーター点灯時間を１００ｍｓｅｃと５００ｍｓｅｃの２
値から表１に示す５段階のヒーターＯＮ時間を設定する
ことでさらに細かな制御が可能となり、温度変化の急激
な定着ローラーとヒーターの組合せにも対応可能とな
る。以下にこの制御方法について説明する。紙が定着ニ
ップに侵入する前の制御については上記実施例と同じと
すると、ｔUSYNC ＝ｔA〜ｔB の間では図５に示すよう
にヒーターを駆動する。この時のフローチャートを図６
に示す。
ーター点灯時間を１００ｍｓｅｃと５００ｍｓｅｃの２
値から表１に示す５段階のヒーターＯＮ時間を設定する
ことでさらに細かな制御が可能となり、温度変化の急激
な定着ローラーとヒーターの組合せにも対応可能とな
る。以下にこの制御方法について説明する。紙が定着ニ
ップに侵入する前の制御については上記実施例と同じと
すると、ｔUSYNC ＝ｔA〜ｔB の間では図５に示すよう
にヒーターを駆動する。この時のフローチャートを図６
に示す。
【００３０】（１−１）：Ｔr ＜ＴA （ｔUSYNC ＝ｔ
A ）の場合（Ｓ８″：Ｙｅｓ）、ステップ５（ｔON＝５
００ｍｓｅｃ）で点灯し、ターゲット温度ＴA に達する
まで継続する（Ｓ８″、Ｓ９″）。
A ）の場合（Ｓ８″：Ｙｅｓ）、ステップ５（ｔON＝５
００ｍｓｅｃ）で点灯し、ターゲット温度ＴA に達する
まで継続する（Ｓ８″、Ｓ９″）。
【００３１】（１−２）：Ｔr ≧ＴA （Ｓ８″：Ｎｏ）
ではステップ１（ｔON＝１００ｍｓｅｃ）を継続（Ｓ１
０″、Ｓ１１″：Ｎｏ）する。
ではステップ１（ｔON＝１００ｍｓｅｃ）を継続（Ｓ１
０″、Ｓ１１″：Ｎｏ）する。
【００３２】（１−３）：Ｔr ＜ＴA （Ｓ１１″：Ｙｅ
ｓ）ではターゲット温度Ｔr に達するまでステップ２か
らステップを増加していく。
ｓ）ではターゲット温度Ｔr に達するまでステップ２か
らステップを増加していく。
【００３３】（ステップ２→ステップ３→ステップ４→
ステップ５：Ｓ１２″→Ｓ１６″） ただし、ターゲット温度に達した場合は（１−２）の動
作にしたがう（Ｓ８″）。
ステップ５：Ｓ１２″→Ｓ１６″） ただし、ターゲット温度に達した場合は（１−２）の動
作にしたがう（Ｓ８″）。
【００３４】各ステップ（Ｓ９″、Ｓ１０″、Ｓ１
２″、Ｓ１４″、Ｓ１６″）においては、図４で示した
タイマカウンタｔUSYNC の比較判断（Ｓ１０′、Ｓ１
３′、Ｓ１６′）を含むものとし、ｔUSYNC ＝ｔB の場
合は、波線の経路を通り図２のＶＳＹＮＣ信号待機状態
（Ｓ１）とする。
２″、Ｓ１４″、Ｓ１６″）においては、図４で示した
タイマカウンタｔUSYNC の比較判断（Ｓ１０′、Ｓ１
３′、Ｓ１６′）を含むものとし、ｔUSYNC ＝ｔB の場
合は、波線の経路を通り図２のＶＳＹＮＣ信号待機状態
（Ｓ１）とする。
【００３５】以上のようにヒーターの点灯時間を変更し
ていくことで、ヒーターＯＦＦ時間を定着ローラー１回
転時間内にできると同時に、急激な温度変化を防止でき
るため、安定した定着性を確保することが可能となる。
ていくことで、ヒーターＯＦＦ時間を定着ローラー１回
転時間内にできると同時に、急激な温度変化を防止でき
るため、安定した定着性を確保することが可能となる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明は、通電制御手段
が、ニップに記録材がある時、ヒータへ通電しない最大
時間が定着ローラの一回転に要する時間以下になるよう
に制御することで、記録材の先端から後端まで安定した
定着性を実現できる。
が、ニップに記録材がある時、ヒータへ通電しない最大
時間が定着ローラの一回転に要する時間以下になるよう
に制御することで、記録材の先端から後端まで安定した
定着性を実現できる。
【図１】本発明の実施例の温度制御による定着ローラー
の表面温度、ヒーターＯＮ／ＯＦＦ状態、定着ニップ通
紙タイミング、ＶＳＹＮＣ信号の関係を示す図。
の表面温度、ヒーターＯＮ／ＯＦＦ状態、定着ニップ通
紙タイミング、ＶＳＹＮＣ信号の関係を示す図。
【図２】本発明の実施例の温度制御のフローチャートを
示す図。
示す図。
【図３】定着ローラー１回転時間以下の基本周期を用
い、前記基本周期内のヒーター点灯時間を制御するとき
の定着ローラー表面温度、ヒーターＯＮ／ＯＦＦ状態、
定着ニップ通紙タイミング、ＶＳＹＮＣ信号の関係を示
す図。
い、前記基本周期内のヒーター点灯時間を制御するとき
の定着ローラー表面温度、ヒーターＯＮ／ＯＦＦ状態、
定着ニップ通紙タイミング、ＶＳＹＮＣ信号の関係を示
す図。
【図４】本発明の他の実施例の温度制御のフローチャー
ト。
ト。
【図５】定着ローラー１回転時間以下の基本周期を用
い、前記基本周期内のヒーター点灯時間を５段階に制御
するときの定着ローラー表面温度、ヒーターＯＮ／ＯＦ
Ｆ状態、定着ニップ通紙タイミング、ＶＳＹＮＣ信号、
ヒーター点灯ステップの関係を示す図。
い、前記基本周期内のヒーター点灯時間を５段階に制御
するときの定着ローラー表面温度、ヒーターＯＮ／ＯＦ
Ｆ状態、定着ニップ通紙タイミング、ＶＳＹＮＣ信号、
ヒーター点灯ステップの関係を示す図。
【図６】本発明の他の実施例の温度制御応用例のフロー
チャート。
チャート。
【図７】従来の定着装置の断面図。
【図８】従来の定着装置の温度制御回路図。
【図９】従来の定着装置によるヒーターの点灯状態と定
着ローラーの温度変化を示す図。
着ローラーの温度変化を示す図。
【図１０】ヒーターの点灯時間を表した図。
１ 定着ローラー ２ 加圧ローラー ３ 温度検知素子 ４ ヒーター ５ 分離爪 Ｐ 転写材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 泰成 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松隈 稔 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 橋本 典夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 弓納持 貴康 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大久保 正晴 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−289561（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−208680（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20
Claims (1)
- 【請求項１】 定着ローラと、定着ローラを加熱するヒ
ータと、定着ローラと協同してニップを形成する加圧ロ
ーラと、定着ローラの温度を検知する温度検知素子と、
温度検知素子の検知温度が設定温度を維持するようにヒ
ータへの通電を制御する通電制御手段と、を有し、未定
着像を担持する記録材をニップで挟持搬送する定着装置
において、 前記通電制御手段は、ニップに記録材がある時、前記ヒ
ータへ通電しない最大時間が前記定着ローラの一回転に
要する時間以下になるように制御することを特徴とする
定着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6328014A JP3005168B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 定着装置 |
| US08/483,864 US5682576A (en) | 1994-06-07 | 1995-06-07 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6328014A JP3005168B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08185080A JPH08185080A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3005168B2 true JP3005168B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=18205555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6328014A Expired - Fee Related JP3005168B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-12-28 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3005168B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3781650B2 (ja) | 2001-09-21 | 2006-05-31 | 株式会社リコー | 画像定着方法及び画像定着装置 |
| KR100552483B1 (ko) | 2003-11-17 | 2006-02-15 | 삼성전자주식회사 | 화상 형성 장치의 정착 시스템 및 그 온도 제어 방법 |
| JP5317533B2 (ja) | 2008-05-28 | 2013-10-16 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
| JP6019779B2 (ja) * | 2012-02-09 | 2016-11-02 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP6019785B2 (ja) * | 2012-02-09 | 2016-11-02 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP6859939B2 (ja) * | 2017-12-14 | 2021-04-14 | 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 |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP6328014A patent/JP3005168B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08185080A (ja) | 1996-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH056043A (ja) | 画像形成装置 | |
| US6385410B1 (en) | Fixing apparatus using a thin-sleeve roller which achieves a good fixing result while suppressing electric power consumption | |
| US7702272B2 (en) | Power control method for controlling a setting value of electric power to be supplied to each of components of an apparatus by switching between power control modes depending on a status of operation of each of the components of the apparatus | |
| JP2925366B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2004205988A (ja) | 加熱装置 | |
| JP3005168B2 (ja) | 定着装置 | |
| JP2003217793A (ja) | ヒータ制御装置、定着装置及び画像形成装置 | |
| JP2002328558A (ja) | 外部ヒータを含む定着システム | |
| JP4817525B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH07191571A (ja) | 加熱装置及び画像形成装置 | |
| JP3125569B2 (ja) | 像加熱装置 | |
| JP3492082B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3004877B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JPS6364058A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH11167307A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3595898B2 (ja) | 定着装置 | |
| JP3777919B2 (ja) | 定着装置 | |
| JPH0764437A (ja) | 定着装置 | |
| JP3176269B2 (ja) | 像加熱装置 | |
| JP3186906B2 (ja) | 定着装置 | |
| JP4095394B2 (ja) | 像加熱装置 | |
| JP7414485B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| US20240053696A1 (en) | Image forming apparatus | |
| JPH11344893A (ja) | 定着装置 | |
| JPH10198215A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101119 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101119 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111119 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121119 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |