JPH01109388A - 加熱定着装置のヒータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複写機等の電子写真装置において用いられ
る加熱定着装置のヒータ制御装置に係り、特に、像担持
シートのサイズに対応したニサイズのヒータを加熱ロー
ル内に内蔵したタイプにおけるヒータ制御装置の改良に
関する。

［従来の技術］ 一般に、複写機等で用いられる加熱定着装置は、第５図
に示すように、熱源としてヒータ２が内蔵された加熱ロ
ール１と、この加熱ロール１に圧接して加熱ロール１と
共に回動する加圧ロール３とを備え、上記一対のロール
１．３間に未定着トナー６ｍ４が保持された像担持シー
トとしての用紙５を通過させることにより、加熱ロール
１からの熱と加圧ロール３の圧力とを上記トナー像４及
び用紙５に作用させ、用紙５上に未定着トナー像４を定
着するようにしたものである。そして、上記加熱ロール
１の表面温度は温度センサ６で検知され、この温度セン
サ６からのｍ度情報に基づいて、図示外のピータ制御装
置が加熱ロール１の表面温度を目標制御温度に到達させ
るべく上記ヒータ２をオンオフ制御するようになってい
る。

ところで、この種の加熱定着装置において、上記ヒータ
２としてサイズの異なる二本を用いたものが既に知られ
ている（公開枝根８７−２７２６号参照）。これは、第
５図及び第６図に示すように、像担持シートである用紙
５のサイズのうち、ＪＩＳ規格８４版、Ａ３版を対象と
した大サイズ、（Ａ３版用紙の幅寸法に相当）の長さＬ
ｌからなる大サイズ用ヒータ２ａと、Ｊｌｌｌ格Ａ４版
以下を対象とした小サイズ（Ａ４版用紙の幅寸法に相当
）の長さＬｌからなる小サイズ用ヒータ２ｂとからなる
もので、ヒータ制御装置゛により、像定着サイクルにて
、用紙５のサイズに対応して上記大サイズ用ヒータ２ａ
及び小サイズ用ヒータ２ｂのいずれかを選択し、選択さ
れたものを加熱作動させるようにしている。

このタイプによれば、定着対象となる用紙５のサイズに
応じて、第７図に実線若しくは点線で示すように、上記
大サイズ用ヒータ２ａ、小サイズ用ヒータ２ｂの長ざ１
１　、Ｌｌに対応した加熱ロール１の表面部位が目標制
御温度Ｔｏ付近に加熱されるため、例えば定着対象とな
る用紙５が小サイズのものである場合において加熱ロー
ル１の表面全域が加熱制御対象になることはない。この
結果、定着対象となる用紙５が小サイズのものである場
合において、用紙５が加熱ロール１部分を通過する際に
加熱ロール１の表面温度が用紙５との接触部位で降下し
、ヒータ制御装置がヒータ２をオンオフ制御したとして
も、用紙５が通過しない加熱ロール１１面が異常に高温
になるという虞れは有効に回避される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、この種の加熱定着装置にあっては、複写機等
の電源スィッチを入れた際に加熱室Ｗ装置を使用可能状
態に設定するため、通常ウオームアツプサイクルが設け
られている。

従来におけるウオームアツプサイクルにおいては、ウオ
ームアツプサイクル時間の短縮化を企図し、上記ヒータ
制御装置にて、上記大サイズ用ヒータ２ａ及び小サイズ
用ヒータ２ｂをウオームアツプサイクル全期間中加熱駆
動する方式が採られてむ＼た。

ところが、上記ウオームアツプ方式を採用すると、小サ
イズ用ヒータ２ｂの長さＬｌに対応した加熱ロール１の
表面は大サイズ用ヒータ２ａ及び小サイズ用ヒータ２ｂ
で二重に加熱されるため、この二重に加熱される加熱ロ
ール１の表面部位と大サイズ用ヒータ２ａだけで加熱さ
れる加熱ロール１の表面部位との間の温度差ΔＴ１がか
なり大きくなってしまう。このような状態において、仮
に、ウオームアツプサイクル終了直後にＡ３版サイズ等
の大サイズの用紙５を定着対象とする場合には、加熱ロ
ール１の表面温度分布が軸方向において不均一になる分
、大サイズの用紙５への未定着トナー像４の定着度合に
むらが生じ、定着性が不安定なものになるという問題が
起る。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、以上の問題点に着目して為されたものであ
って、ウオームアツプサイクル時間の短縮化という要請
を満たしながら、ウオームアツプサイクル直後の定着性
の安定化を図るようにした加熱定着装置のヒータ制御装
置を提供するものである。

すなわち、この発明は、第１図に示すように、大サイズ
の像担持シート５の幅寸法に対応した長さの大サイズ用
ヒータ２ａと、小サイズの像担持シート５の幅寸法に対
応した長さの小サイズ用ヒータ２ｂとが内蔵された加熱
ロール１を具備し、この加熱ロール１の表面が目標制御
温度に達した加熱０−ル１に未定着トナー像４が保持さ
れた像担持シート５を回動接触させるようにした加熱定
着装置Ａに付設されるヒータ制御装置１Ｂであって、ウ
オームアツプサイクルにて上記大サイズ用ヒータ２ａを
サイクル全期間中加熱作動させると共に上記小サイズ用
ヒータ２ｂを上記サイクル期間より短い期間だけ加熱作
動させるウオームアップモ−ド制御部１０と、像定着サ
イクルにて像担持シート５のサイズに応じて大サイズ用
ヒータ２ａ及び小サイズ用ヒータ２ｂのいずれかを選択
的に加熱作動させる像定着モード制御部１１とからなる
ものである。

このような技術的手段において、上記大サイズ用ヒータ
２ａ及び小サイズ用ヒータ２ｂの長さ寸法及びその発熱
特性については、使用する像担持シート５や未定着トナ
ー像の定着性等を考慮して適宜選択することができる。

また、上記ウオームアツプモード１１３１１１部１０及
び像定着モード制御部１１については、マイクロコンピ
ュータ等にその機能を具備させるようにしてもよいし、
各々を独立の制御器を用いて構成するようにしても差支
えない。上記ウオームアツプモード制御部１０としては
、上記小サイズ用ヒータ２ｂの加熱作動開始タイミング
と上記大サイズ用ヒータ２ａの加熱作動開始タイミング
とは必ずしも一致させる必要はなく、また、上記小サイ
ズ用ヒータ２ｂの加熱作動期間についても、ウオームア
ツプサイクル終了時における加熱０−ル１の表面温度分
布を略均−にできる範囲において適宜選択して差支えな
い。この場合において、ヒータ２ａ、２ｂの大きさ、種
類によって影響されるが、上記小サイズ用ヒータ２ｂの
加熱作動期間については大体ウオームアツプサイクル期
間の１７２〜３７４程度が好ましい。一方、上記像定着
モード制御部１１についてはいずれかのヒータ２ａ。

２ｂを選択的に制御するものであれば、適宜設計変更し
て差支えない。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、上記ウオームアツ
プモード制御部１０は、大サイズ用ヒータ２ａをウオー
ムアツプサイクル全期間中加熱作動させると共に、小サ
イズ用ヒータ２ｂをウオームアツプサイクル期間より短
い期間だけ加熱作動させるようにしたため、ウオームア
ツプサイクル期間中、小サイズ用ヒータ２ｂが加熱作動
しない期間だけ小サイズ用ヒータ２ｂに対応した加熱ロ
ール１の表面部位の温度上昇は抑えられる。

また、上記像定着モード制御部１１は、像担持シート５
のサイズに対応したいずれかのヒータ２ａ、２ｂを選択
し、選択したヒータ２ａ、２ｂをオンオフ制御して加熱
ロール１の表面温度を制御する。

［実施例］ 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。

この実施例においては、加熱定着装置の基本的構成は第
５図及び第６図に示すものと同様であり、ヒータ制御装
置は第２図に示すようなマイクロコンピュータシステム
で構成されている。

第２図において、符号２１は複写機等の電源スィッチ、
２２は加熱定着装置へ向かう像担持シートとしての用紙
５が如何なるサイズ（この実施例では大サイズと小サイ
ズのニサイズ）のものであるか否かを検知するサイズセ
ンサ、６は加熱ロール１の表面温度を検知する温度セン
サであり、これら電源スイッチ２１．サイズセンサ２２
及び温度センサ６からの出力が入力インタフェース３１
を介してＣＰｕ３２に入力されるようになっている。こ
のＣＰＵ３２は、上記各入力データに基づいて、ＲＯＭ
３３内に予め格納されたウオームアツプモード用プログ
ラム若しくは像定着モード用プログラムを実行し、ＲＡ
Ｍ３４との間でデータのやり取りを行なうようになって
いる。そして、上記ＣＰＵ３２からのヒータ制御信号Ｓ
ａ　、　Ｓｂは出力インタフェース３５を介して一対の
リレーコイル３６ａ　、３６ｂに供給されるようになっ
ており、上記リレーコイル３６ａ　、３６ｂに上記ヒー
タ制゛御信号３ａ　、３ｂが供給されると、対応する常
開リレー接点３７ａ、３７ｂが閉成し、ヒータ用電源３
８からの電流が制御対象である各ヒータ２ａ、２ｂへの
供給されるようになっている。

この実施例において、上記ウオームアツプモード用プロ
グラムは、ウオームアツプサイクルを行なうに際し、ウ
オームアツプサイクル全期ＩＩＣ（第３図（ｂ）参照）
中上肥大サイズ用ヒータ２ａを加熱作動させると共に、
ウオームアツプサイクルの２／３程度の期１ｍｃ１　　
（第３図（Ｃ）参照）中小サイズ用ヒータ２ｂを加熱作
動させるものである。また、上記像定着モード用プログ
ラムは、ウオームアツプサイクル終了後において、定着
対像となる用紙５のサイズに基づきいずれかのヒータ２
ａ、２ｂを選択し、選択したヒータ２ａ、２ｂを加熱作
動するものである。

次に、この実施例に係る加熱定着装置のヒータ制御装置
の作動を説明する。

今、第３図（ａ）に示すように、電源スィッチ２１を入
れると、この電源スィッチ２１のオン動作開始タイミン
グに同期して、上記ＣＰυ３２はウオームアツプモード
用プログラムを実行する。

すると、上記ＣＰＵ３２は、第３図（ｂ）（Ｃ）に示す
ように、電源スィッチ２１のオン動作開始タイミングに
対応してヒータ制御信号３ａ　、　Ｓｂをウオームアツ
プサイクル全期間Ｃ中及び上述した所定用１ｃ１だけ出
力し、上記大サイズ用ヒータ２ａ及び小サイズ用ヒータ
２ｂを加熱作動する。

この状態において、ウオームアツプサイクルが終了する
と、加熱ロール１仝域の表面温度は、第４図に示すよう
に、大サイズ用紙５に対応したＬ１１！囲で目標制御温
度Ｔｏを越えた状態に設定されることになるが、ウオー
ムアツプサイクル期間Ｃのうち所定用１ｉｆｌｃ２　　
（第３図（Ｃ）参照）だけ小サイズ用ヒータ２ｂが加熱
作動されない状態があるため、この分だけ、小サイズ用
ヒータ２ｂに対応した加熱ロール１の表面部位の温度上
昇は抑えられる。このため、小サイズ用ヒータ２ｂに対
応したＬ２１囲の加熱ロール１の表面部位と他の表面部
位との間の温度差ΔＴは、第８図のΔＴ１に比べて充分
小さくなり、その分、加熱ロール１の表面温度分布は軸
方向において略均−に保たれる。このため、ウオームア
ツプサイクル終了後において、大サイズの用紙５が定着
対象になったとしても、大サイズの用紙５に対して定着
度合が不均一になることはない。

一方、像定着サイクルにおいては、上記ＣＰＵ３２は、
像定着モード用プログラムを実行し、サイズセンサ２２
からの用紙５のサイズ情報に基づきヒータ制御信号Ｓａ
　、３ｂのいずれかを出力し、対応するヒータ２ａ若し
くは２ｂを加熱作動させ、温度センサ６からの温度情報
に基づいて加熱０−ル１の表面温度が目標制御温度に達
した段階で対応するヒータ制御信号３ａ若しくはｓｂの
出力を停止させ、対応するヒータ２ａ若しくは２ｂの加
熱作動を停止させる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明に係る加熱定着装置
のヒータ制御装置によれば、像定着モード制御部の働き
に基づいて、像担持シートのサイズに応じた定着性を基
本的に確保することができるほか、ウオームアツプサイ
クルにおいては、ウオームアツプモードｔｓｍ部の鋤き
に基づいて、二本のヒータを用いて加熱ロールの表ｉＩ
ｉｉｍ度分布を略均−に保てるようにしたので、ウオー
ムアツプサイクル時、閤の短縮化を図りながら、ウオー
ムアツプサイクル終了直後の大サイズの像担持シートへ
の不拘一定着現傘を有効に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る加熱定着装置のヒータ制御装置
の概略構成を示す説明図、第２図はこの発明に係る加熱
定着装置のヒータ制御装置の一実施例を示すブロック図
、第３図は実施例に係るヒータ制御装置のウオームアツ
プサイクルにおける動作を示すタイミングチャート、第
４ｖＪは、実施例に係るヒータ制御装置を用いた場合の
ウオームアツプサイクル直後の加熱ロールの表面温度分
布の一例を示すグラフ図、第５図は従来の加熱定着装置
の一例を示す説明図、第６図は第５図中Ｖｌ　−Ｖｌ線
断面図、第７図は従来例において像定着サイクルの加熱
、ロールの表面温度分布を示すグラフ図、第８図は従来
例においてウオームアツプサイクルの加熱ロールの表面
温度分布を示すグラフ図である。 ［符号の説明］ Ａ・・・加熱定着装置 Ｂ・・・ヒータ制御ｇ＠茸 １・・・加熱ロール ２ａ・・・大サイズ用ヒータ ２ｂ−・・小サイズ用ヒータ ３・・・加圧ロール ４・・・未定着トナー像 ５・・・用紙（像担持シート） １０−・・ウオームアツプモード制御部１１・・・像定
着モードＩＩＪ　ｉ１１部特許出願人　　富士ゼロック
ス株式会社代　理　人　　弁理士　　中村　ｖＩｒＡ（
外２名） 第１図 第３図 第４図 加熱ロール軸方向位置 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 大サイズの像担持シート（５）の幅寸法に対応した長さ
   の大サイズ用ヒータ（２ａ）と、小サイズの像担持シー
   ト（５）の幅寸法に対応した長さの小サイズ用ヒータ（
   ２ｂ）とが内蔵された加熱ロール（１）を具備し、この
   加熱ロール（１）の表面が目標制御温度に達した加熱ロ
   ール（１）に未定着トナー像（４）が保持された像担持
   シート（５）を回動接触させるようにした加熱定着装置
   において、 ウォームアップサイクルにて上記大サイズ用ヒータ（２
   ａ）をサイクル全期間中加熱作動させると共に上記小サ
   イズ用ヒータ（２ｂ）を上記サイクル期間より短い期間
   だけ加熱作動させるウォームアップモード制御部（１０
   ）と、 像定着サイクルにて像担持シート（１）のサイズに応じ
   て大サイズ用ヒータ（２ａ）及び小サイズ用ヒータ（２
   ｂ）のいずれかを選択的に加熱作動させる像定着モード
   制御部（１１）とからなる加熱定着装置のヒータ制御装
   置。