JPH02208680A - 熱ローラ定着装置 - 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〕 本発明は、トナー像を転写材上に定着する熱ローラ定着
装置に関するもので、特にヒータを内蔵した加熱ロアう
と之に圧着する圧着ローラとの間に転写材を挟持・搬送
しつつ定着を行う熱ローラ定着装置に関するものである
。

〔発明の背景〕

従来、電子複写機などの電子写真式画像形成装置におい
て、未定着画像を紙などの転写材に定着するのに加熱ロ
ーラとこれに圧接する圧着ローラとの間に、前記転写材
を挟持・搬送しつつ加熱定着する熱ローラ定着装置が多
用されている。前記加熱ローラは中空金属ローラの表面
にシリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱弾力性体層を
形成したものでもよく、一般的には金属ローラの表面に
フッ素系の被膜を形成している。加熱ローラ内部にヒー
タを備えていて内部から加熱され、加熱ローラ自体が熱
容量を持っていて加熱ローラの表面と内部とで温度勾配
があるので、ヒータ通電をＯＦＦとしても熱伝導の関係
から加熱ローラ表面の温度は上昇する。また、温度検知
手段（サーミスタ等）も熱容量をもっているため、測定
される温度は実際の加熱ローラの表面温度より遅れて検
知されることとなり、加熱ローラ表面の実際の温度は過
度に上昇することが多い。

前記加熱ローラの表面温度はある設定温度（例えば１９
０°０）前後に保持されていることが必要で、その温度
より低いときはトナーが転写材に十分触部しないで定着
不良を起こす。また高いときは、オフセット現象（溶融
したトナーが加熱ローラに付着し、その通過する転写材
が汚れて定着されることとなる。また通過する転写材が
加熱ローラに巻き付いて搬送不良を起こす。）が生じた
り、さらに高温、例えば２６０°Ｃ近くになると材質的
及び物理的なダメージ（加熱ローラ表面を清掃するクリ
ーニングローラがその後クリーニング機能を失うなど）
が生じる。従って設定温度より高いある温度、例えば２
００℃以上になることは望ましくない。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記熱ローラ定着装置においては、コピー中は転写材が
熱を奪うためヒータの通電総量が大となっていて、加熱
ローラの内面とローラ表面との間での温度勾配は太き、
くなっている。従って、最後の転写材が通過したのちは
、ローラ表面の温度は急に上昇しオーバーシュートを起
こすことがある。

特に連続コピーを行ったあとは大きなオーＩく−シュー
トを起こし、前記定着不良やオフセット現象を発生し、
サーモスイッチ等の安全装置が切れやすくなり、装置の
寿命も短くなる等という問題点があった。

本発明は、これらの点を解決して、コピー終了後の加熱
ローラのオーバーシュートの小さい熱ローラ定着装置を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、加熱ローラに接触もしくは近接して温度検
知手段を設けて温度検知を行い、設定温度より検知温度
が低くなったとき、ある設定時間ヒータを通電し、引き
続いて加熱ローラ温度を検知して制御を行うようにした
熱ローラ定着装置において、転写紙の後端がローラ部を
通過するに先立って、前記の設定時間を短く切り換えて
温度制御を行うようにした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。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。

図において、ｌは熱ローラ定着装置、２は加熱ローラ、
３は圧着ローラ、４は例えばノ＼ロゲンランプなどから
なるヒータ、５ａは加熱ローラ２に接触して設けられた
分離爪、５ｂは圧着ローラ３に接触して設けられた分離
爪、６はサーミスタあるいは赤外線センサなどからなり
熱ローラ２に接触もしくは近接して温度検知を行う温度
センサ、７は転写材が定着装置から排出されたとき信号
を送出する排紙センサ、８はヒータ電源、９は制御部の
ＣＰＵ、１０は制御部のタイマ、１１はカウンタ、２５
は像形成体である感光体ドラム、２６は転写材である転
写紙Ｐの進入ガイド、３０は転写器、３１は分離器、３
２は感光体ドラム２５より分離されＩ；転写紙Ｐを熱ロ
ーラ定着装置ｔｌへ搬送する搬送ベルト、４０は駆動電
源、　４１はコピー釦、４２はテンキーである。

本実施例の加熱ローラ２はＡＩ、ＳＵＳ、鉄等の熱伝導
の良好な材料からなる中空ローラ２１上にシリコーンゴ
ムなどの耐熱弾性体層２２を薄＜　（０，５〜１．０ｍ
＋＋＋）被覆したものでもよく、最外殻の表層部にＰＴ
ＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン樹ｍ）、ｐＦＡ（パ
ーフルオロアルコキシ樹脂）またはＦＥＰ（テトラ７ル
オロエチレンーヘキサフルオログロビレン の厚さに塗布して、耐久性、離型性に優れた加熱ローラ
としたものである。加熱ローラ２の内部には、その中央
部に長手方向に沿ってヒータ４が設けられており、この
ヒータ４は後述する温度センサ６及びＣＰＵ９によって
その発熱が制御され、加熱ローラ２表面を所定の温度に
加熱する。一方、圧着ローラ３はＳＵＳ、鉄等からなる
芯金３３上に比較的厚いシリコーンゴム等の耐熱弾性体
層３４を被覆し、加熱ローラ２に押圧して十分なニップ
をとれるようにしたものである。

温度センサ６によって得られる温度信号はＣＰＵ９に入
力し、ＣＰＵ９はこの信号によってヒータ電源８を制御
してヒータ４の通電のＯＮ・ＯＦＦを行い加熱ローラ２
の温度を制御する。

本発明においては、加熱ローラ２の表面温度が所定の設
定温度（例えば１９０°Ｃ）より下がるとヒータ４は、
加熱ローラ２の熱容量、転写紙Ｐの奪う熱量、ヒータ４
の熱出力等から決定されている設定時間（例えばｌ　５
ｅｃ）通電される。この通電によって加Ｖ％ローラ２の
表面温度は上昇するが通電は短時間でＯＦＦとなるので
間もなく下降を始め、前記設定温度に下降するとまた設
定時間通電するという方法が纏り返し行われる。

第２図及び第３図は加熱ローラ２表面の温度変化を示す
図である。図において、ｔｓは加熱ローラ２のヒータ４
をＯＮにしている通電時間、ＴＩはヒータ４をＯＮにす
る設定温度である。

この温度制御において、転写紙Ｐが熱ローラ定着装置ｌ
を通過していない場合は、第２図に示すように、ヒータ
４の通電間隔が長くなり、温度カーブもなだらかになっ
ている。

しかし、転写紙Ｐが通過している場合は、加熱ローラ２
表面から熱が転写紙Ｐによって持ち去られるために、ヒ
ータ４の通電間隔は短くなり（実測値２．５Ｓｅｃ）発
熱量が大となっているので、加熱ローラ２の内部温度は
上昇していて、内面と表面との間での温度勾配は大きく
なっている。従って、温度カーブの起伏の変化率は大き
くなり、また、最後の転写紙Ｐが通過したのちは加熱ロ
ーラ２表面の温度は急に上昇するようになる。

しかも、転写紙Ｐの後端が加熱ローラ２から離れる時点
によって温度上昇の程度が異なり、第４図（ａ）〜（Ｃ
）に示すように転写紙Ｐの後端がヒータ４の通電直後に
近い時点で離れる程温度上昇は大きく、特に連続コピー
の場合は甚だしく、オフセット現象を起こすようになる
。

そこで本発明においては、連続コピーの最後より１枚手
前のコピーが終了した時点で、前記ヒータ４の通電時間
を例えば通常時の１／２程度に短く切り換えることによ
って加熱される単位発熱容量を小さくし、過度の温度上
昇を防止するようにした。

ヒータ４の通電時間の長い方を第１モードといい、通電
時間を短くした方を第２モードという。

第５図は本発明の温度制御方法を示すフローチャートで
ある。図に示されるように、まず、チンキ−４２によっ
てコピー枚数がカウンタ１１に入力されたのち、コピー
釦４１が押されコピースタートの信号がＣＰＵ９に入る
と、ＣＰＵ９はコピー作動開始の指示を発するが、熱ロ
ーラ定着装置に対してはヒータ４の温度制御を第１モー
ドによって行う。

連続コピーの最後の１枚手前のコピーの通過を排紙セン
サ７とカウンタ１１とによって確認されると、温度制御
を通電時間の短い（通常の約１／２の通電時間）第２モ
ードに切り換えて温度制御を行う。そして最後のコピー
が終了したのち一定時間が経過すると、第１モードの温
度制御に復帰させる。

第５図において、一定時間経過したか？とあるのは、１
枚のコピーに要する時間を上回る一定時間ないう。

また本実１Ｎ例ではｊ［ＩＲココピー時最後の一枚の手
前をもってモード切り換えの時点としたが、之に限定す
るものではなく最後の一枚の後端が通過する以前にモー
ド切り換えがなされればよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば以上説明したように、温度制御を第１モ
ード、第２モードの２段階に分けて行い、連続コピーの
最終コピーが通過した後の発熱量を抑制するようにした
ので、連続コピー後に発生し易い加熱ローラのオーバー
シュートを防止し、過熱による定着不良やオフセット現
象の起こらない熱ローラ定着装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は転写
紙の通過していない場合の加熱ローラ表面温度の変化を
示す図、 第３図は転写紙の通過している場合の加熱ローラ表面温
度の変化を示す図、 第４因（ａ）〜（ｃ）は加熱ローラ表面温度と転写紙後
端の離れる時点との関係を示す図、第５図は本発明の温
度制御を示すフローチャートである。 ｌ・・・熱ローラ定着装置　　２・・・加熱ローラ３・
・・圧着ローラ　　　　　　４・・・ヒータ６・・・温
度センサ　　　　　７・・・排紙センサ８・・・ヒータ
電源　　　　　　９・・・ＣＰＵｌＯ・・・り １１・・・カウンタ ４０・・・駆動電源 ４１・・・コピー釦 ４２・・・テンキー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱ローラに接触もしくは近接して温度検知手段を設け
   て温度検知を行い、設定温度より検知温度が低くなった
   とき、ある設定時間ヒータを通電し、引き続いて加熱ロ
   ーラ温度を検知して制御を行うようにした熱ローラ定着
   装置において、転写紙の後端がローラ部を通過するに先
   立って、前記の設定時間を短く切り換えて温度制御を行
   うようにしたことを特徴とする熱ローラ定着装置。