JPH0318883A - 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、電子写真記録装置に関し、特に加熱した一対
のローラの圧接部で記録紙にトナーを熱定着する定着装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６２−１２４５８１号に記載のよ
うに、一対の定着ローラの少なくとも一方に加熱源を設
けかつ、その加熱源によりローラ表面の軸方向温度分布
が均一になるように、加熱源の軸方向の発熱分布を変え
たり、複数の加熱源を設けそれぞれを制御している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、待機時あるいは、加熱立ち上げ時には
、ローラ軸方向の温度分布が均一になっているが、定着
を連続しておこなったときには、ローラ軸端部の記録紙
が通過しない部分の表面温度が上昇してしまう。このた
め、高温耐熱材料を使用する必要があったり、定着装置
を含む機器の温度上昇が高くなる等の問題がある。この
ような連続定着時の、非道紙部の温度上昇を小さくする
ために、定着する記録紙の幅に応じてローラの加熱幅を
変えることが考えられる。しかし、これは制御回路を含
めた装置の複雑化、高価格化を免れない。

本発明の目的は、連続定着を行なっても、非道紙部の温
度上昇が小さい安価な定着装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記のように非通紙部の温度上昇は、記録紙の紙幅が小
さいほど大きくなる傾向がある。これはトナ一定着によ
るトナー潜熱、記録紙の吸熱、記録紙に含まれる水分の
蒸発熱等の定着に必要な熱エネルギーが非道紙部では過
剰になり、温度上昇となるためである。したがって記録
紙の紙幅に相当する部分のみローラを加熱するのが最も
効率が良い方法だが、先に述べたように、装置の複雑化
。

高価格化は免れない、前記目的は、記録紙の紙幅を検知
し、紙幅に応じて制御温度を変えることにより、非道紙
部の温度上昇による最高到達温度を下げることや、端部
温度を検出し、中央の制御点温度に比べ、端部が高くな
ったときに制御温度を下げることにより、達成される。

〔作用〕

第２図に示すように定着装置は、ヒートローラ２０１と
バックアップローラ２０２の一対の圧接ローラの間に記
録紙を通し、ヒートローラ２０１の熱エネルギーにより
トナーを熱溶融軟化させて定着している。ヒートローラ
２０１の表面温度を温度センサー２０４で検出し、ヒー
トランプ２０３の点灯を制御して、一定値温度制御して
いる。このとき、ヒートローラ２０１の両端を支持する
軸受や側板への熱伝導や放熱により、ヒートローラの表
面温度分布は第３図（Ａ）にしめすように、中央部に比
べ、軸端部の温度が低下してしまう。

さらに軸端部においても、トナーの定着性を満足する温
度になっている必要がある。このような定着装置におい
てヒートローラの軸長より小さな紙幅の記録紙を連続し
て定着した場合、ローラの非通紙部は過剰な熱エネルギ
ーの投入により、軸端部の温度が徐々に上昇し、ついに
は、部品の耐熱温度を超えてしまう。本発明による定着
装置によれば、第３図（ｂ）に示すように、制御温度を
少なくとも記録紙の幅に相当する軸長さの部分が、最低
定着温度以上になるように制御温度を下げることにより
、耐熱温度までのマージンを多くすることができる。こ
のため、連続定着を行なったときの非道紙部の温度上昇
による最高到達温度を、耐熱温度以下にすることができ
る。

又、記録紙の紙サイズにより制御温度を変える方法以外
にも、軸端部に温度検出素子を設け、中央部との温度比
較を行い、端部温度が中央部温度以上になったら、中央
部制御温度を最低定着温度に下げ、耐熱温度までのマー
ジンを多くすることもできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。第２図に示したよ
うに、定着装置は、ヒートローラ２０１とバックアップ
ローラ２０２の一対の圧接ローラと、ヒートローラ２０
１を加熱しトナ一定着に必要な熱エネルギーを供給する
ヒートランプ２０３と、ヒートランプの０Ｎ１０ＦＦ動
作を行うのに必要なヒートローラ２０１の表面温度を検
出する温度センサ２０４から構成され、記録紙は上記圧
接ローラ間を通りトナーが熱定着される。本発明による
ヒートランプ２０３のＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御回路の構成
を第１図に示す、第１図はＣＰＵｌ０Ｉとヒートローラ
２０１の温度検出を行う中央サーミスタ１０２と記録紙
の紙幅検出回路１０３とヒートランプ０Ｎ１０ＦＦ制御
回路１０４から構成されている。ヒートローラ２０１の
表面温度は、中央サーミスタ１０２の抵抗値として変換
され、さらに電位に変換されてコンパレータ１０５に入
力される。コンパレータ１０５は制御温度に相当する基
準電位と、ヒートローラ２０１の表面温度に相当する電
位を比較し、２値の比較結果信号Ｔｔ、Ｔ２．Ｔ３をＣ
ＰＵｌ０Ｉに入力する。

ＣＰＵｌ０１はこのＴｘ、Ｔｘ、Ｔａ信号の組み合わせ
により、ヒートローラ２０１の中央の表面温度を認識す
ることができる。温度の一定値制御はＴ１．Ｔｚ、Ｔａ
信号の少なくとも−っの信号が、１とＯを繰り返すよう
に、ヒートランプＯＮ／ＯＦＦ制御回路１０４を駆動す
ることにより実現される。又、サーミスタ１０７は、ヒ
ートローラ２０１の軸端部に設置され、軸端部の温度検
出を行う。サーミスタ１０７の検出結果は、先に述べた
のと同様に、Ｒ１，Ｒｚ、Ｒａ信号として、ＣＰＵｌ０
Ｉに入力され、軸端部温度として認識される。本実施例
では、ヒートランプ２０３のＯＮ１０　Ｆ　Ｆを、交流
電源のゼロクロス点で行うように、ゼロクロス信号回路
１０６の出力をＣＰＵｌ０Ｉに入力している。記録紙の
紙幅は、紙幅検出回路１０３の出力信号Ｐ１１　Ｐｉ　
Ｐａの組み合わせによりＣＰＵｌ０Ｉに認識され、定着
時の定着温度制御が行なわれる。

第４図に本実施例の動作フローチャートを、第５図にヒ
ートローラ２０１の表面温度変化を示す。

以下、ヒートローラ２０１の表面温度の変化を、動作フ
ローチャートとともに説明する。第４図には図示されて
いないが、ヒートローラ２０１の温度立上げ時には、機
器本体が温度平衡状態に達つしていないため、ヒートロ
ーラの軸方向の熱の流れが大きく、第５図に示したよう
に、中央部と端部の表面温度分布で温度差が１５〜２０
℃になる。

このため、立ち上がり時には、ヒートローラ表面温度の
均一性が悪いため、中央部の温度制御温度を１９５℃と
し、端部の温度低下を補償する。軸方向のヒートローラ
表面温度が安定したのちに、中央部の制御温度を１８５
°Ｃとし、プリンタの待機状態となる。このときの制御
温度をＴ３とする。

第４図に示すように、プリンタに対する印字指令が入力
されるまで、Ｔ３制御温度でヒートローラの表面温度は
１８５℃に制御される。このときに。

印字指令が入ると、記録紙の紙幅に応じて、制御温度を
Ｔ３からＴｌ又はＴ２に変え、プリント終了まで以下の
処理を繰り返す。まず、交流電源のゼロクロス状態にな
るまで待ち、次にそのときのヒートローラの表面温度が
設定温度値になっているか判定し、設定温度以上であれ
ば、ヒートランプを消灯し、以下であればヒートランプ
を点灯しヒートローラの加熱を行う。以上の処理をプリ
ント終了まで繰り返す。第５図に示す表面温度では、小
サイズの定着により中央の設定温度を１７５℃にした場
合を示す。

本実施例によれば、小サイズ紙の定着によるヒートロー
ラの非道紙部の最高到達温度を１０℃低減することがで
き、部品の温度寿命に長期化に効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、記録紙の紙幅の小さな紙を連続定着し
ても、非道紙部の温度上昇によるヒートローラの最高温
度を低くできるので、部品の低耐熱化や、高温による寿
命劣化の防止９機器の温度上昇防止の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の制御回路構成図、第２図は
定着装置の構成図、第３図は本発明の動作説明図、第４
図は一実施例の動作フロー図、第５図はヒートローラの
表面温度変化図である。 １０１・・・ＣＰＵ、１０２・・・中央サーミスタ、１
０３・・紙幅検出回路、１０４・・・ヒートランプＯＮ
／第 図 第２図 第３図（八） ＋８） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに圧接する一対のローラの少なくとも一方を高
   温に加熱し、ローラ圧接部にトナー像が転写した記録紙
   を通過させてトナーの定着を行う定着装置において、ロ
   ーラ中央部の表面温度検出手段と定着する記録紙の紙幅
   を認識する手段と、ローラの表面を高温にする加熱源を
   持ち、前記表面温度検出値にもとづきローラの加熱制御
   を行うときに、記録紙の紙幅に応じて、温度設定値を変
   えることを特徴とする定着装置。 ２、前記定着装置であつて、ローラ中央部の表面温度検
   出手段とローラ端部の表面温度検出手段を持ち、記録紙
   の定着によりローラ端部温度が中央部より高くなつたと
   き、制御温度を低い設定に変えることを特徴とする定着
   装置。