JPH04191878A

JPH04191878A - 定着装置

Info

Publication number: JPH04191878A
Application number: JP32468690A
Authority: JP
Inventors: Keiji Itaya; 板谷　敬二
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-10

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、定着装置に関し、より詳しくは、電子複写機
、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用され
る定着装置に関する。

（従来の技術）この種の定着装置においては、転写材（用紙）の表面に
形成されたトナー画像を定着する方式として、定着ロー
ル方式、オーブン方式、圧力定着方式、定着フィルムを
用いる加熱体（熱ヘツド）による定着方式等が提案され
ている（特開平１−２６３６７８号等）。

これらの定着方式はいずれも定着装置の長手方向（転写
材の搬送方向と直交する方向）に沿って定着部材（熱ヘ
ット、定着ロール等）を均等に加熱し、定着動作を行う
ようにしたものである。

また、定着部材の温度制御方式としては、大別して位相
制御による電力供給を行うものと、オンオフ制御により
電力供給を行うものとかある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した定着方式の場合、転写材のサイ
ズと無関係に定着部材全体を均一に加熱するものである
ため、通常転写部材に接する状態に設けられている圧力
ローラにおける転写材の通過しない領域の表面温度か異
常に高くなり、このため、圧力ローラにクラック等が生
じてその寿命が短くなってしまうという問題がある。

また、不要な領域まで加熱することにより立上り特性の
悪化、電力の浪費及び機内温度の上昇を招くという弊害
もある。

一方、既述した温度制御方式のうち、位相制御方式では
不要なノイズが発生して他の電気系に悪影響を与えると
いう問題かあり、また、τンオフ制御方式では加熱部財
の温度安定性か悪く、定着不良やトナーか加熱体側に付
着するオフセットを招くという問題かあるっそこで、本発明は、発熱素子の転写材のサイズに対応し
た必要な領域を加熱するようにし、立上り特性の改良、
耐久性の向上、省電力及び機内温度の上昇の防止を図る
ことか可能な定着装置を提供することを目的とするもの
である。

また、本発明は、加熱体の温度安定性に優れ、定着不良
やオフセットを防止することができる定着装置を提供す
ることを他の目的とするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）請求項１記載の発明は、加熱体とこの加熱体に接触する
状態に配置した押圧体とを有し、転写材に対［７て画像
を定着させる定着装置において、前記加熱体は、複数サ
イズの転写材に対応して異なるサイズの複数の発熱部に
分割された発熱素子を備えるとともに、前記転写材のサ
イズを選択する選択手段と、この選択手段により選択さ
れた転写材のサイズに応じて前記発熱素子の前記転写材
のサイズに対応する発熱部を発熱制御する制御手段とを
具備するものである。

また、請求項２記載の発明は、加熱体とこの加熱体に接
触する状態に配置した抑圧体とを有し、転写材に対して
画像を定着させる定着装置において、前記加熱体は、前
記転写材の搬送方向に沿って複数本に分割された配置の
発熱部を有する発熱素子を備えるとともに、前記転写材
に対する定着条件を設定する条件設定手段と、この条件
設定手段により設定される定着条件に従って、前記発熱
素子の各発熱部の発熱制御を行う制御手段とを具備した
こ七を特徴とするものである。

（作　用ン請求項１記載の定着装置によれば、この定着装置の加熱
体と押圧体との間に供給される未定着状態の転写材のサ
イズか選択手段により選択され、その選択情報が制御手
段に送られる。

制御手段は、選択手段からの選択情報を基に、加熱体の
発熱素子における前記転写材に対応する発熱部を発熱制
御する。これにより、加熱体の立上り特性が良好となる
。

更に、不要な発熱部への電力供給か不要となり、また、
不要な発熱部の発熱による温度上昇も無くなる。

請求項２記載の定着装置によれば、条件設定手段により
転写材に対する定着条件を設定することにより、制御手
段か設定された定着条件に従って、加熱体における複数
本に分割された発熱部のうち所要の発熱部を発熱させる
ので、定着条件に適合した定着動作を実現でき、定着不
良やオフセットが無くなる。

（実施例）以下に本発明の実施例を第１図乃至第５図を参照して説
明する。

第１図に示す本実施例の定着装置１は、未定着のトナー
ｔが表面に付着した転写材としての用紙Ｐの矢印Ｘ方向
への搬送をガイドする搬送ガイド２と、この搬送ガイド
２の突出端近傍に前記Ｘ方向とは直交する方向に配置し
た所定の長さを有する加熱体としての熱ヘツド３と、こ
の熱ヘツド３と同方向に、かつ、熱ヘツド３の加熱面に
外周面か接する状態に配置した押圧体としてのＳｉ系の
耐熱弾性ゴム材料を用いた圧力ローラ４と、前記熱ヘッ
ト３と圧力ローラ４との接触領域を通過する厚さ３０μ
ｍ程度のポリイミドフィルム上にフッ素樹脂をコーティ
ングした定着フィルム５と１、この定着フィルム５を搬
送駆動する駆動ローラ６と、定着フィルム５に所定の張
力を付与するテンションローラ７と、定着フィルム５に
付着するトナーを除去するクリーニングローラ８とを有
している。

尚、第１図中、９は用紙Ｐを次段へ送り出す排出ローラ
対である。

前記熱ヘツド３には、温度検出用のサーミスタ１０か組
み込まれている。

また、前記熱ヘツド３は、第２図、第３図に示すように
、直方体状に形成されたＡＩ！、０３製の基板１１上に
、ガラス材料製のグレーズ層１２を形成し、このクレー
ズ層１２上に、用紙Ｐのうち最大のサイズ（例えばＡ３
用紙のサイズ）ａに合わせたサイズのＢａＲｕＯ３製の
発熱素子１３を形成している。更に、この発熱素子１３
の一方の端部側には例えばＮｉ−Ａｕ−Ｎｉ合金製の共
通電極１４が形成されている。また、発熱素子１３の他
方の端部側には第１の電極１５ａが形成され、更に、こ
の第１の電極１５ａの両側には第２．第３の電極１５ｂ
、１５ｃか平行配置に形成されている。

そして、第２の電極１５ｂは、第２図に示すように、発
熱素子１３の一方の端部から、中程度のサイズ（例えば
Ｂ４用紙のサイズ）ｂに合わせた位置で発熱素子１３に
接続されている。

更に、第３の電極１５ｃは、発熱素子１３の一方の端部
から最小のサイズ（例えばＢ５用紙のサイズ）Ｃに合せ
た位置で発熱素子１３に接続されている。

即ち、共通電極１４と、第１乃至第３の電極１５ａ、１
５ｂ、１５ｃとにより、発熱素子１３においでサイズａ
、ｂ、ｃの３個の分割され１こ発熱部を形成できるよう
になっている。尚、第１乃至第３の電極１５ａ、１５ｂ
、１５ｃの材料は共通電極１４と同一のものを用いてい
る。また、第３図中、１６はＡ、ｊ、０．又はＴａ２Ｏ
，製の耐摩耗層である。

第４図は、前記発熱素子１３及び各電極１４゜１５ａ、
１５ｂ、１５ｃの実際の電気回路を示すものである。同
図中、Ｄｌ乃至り、は前記各発熱部を電気的に分離する
ための分離ダイオードである。

次に、前記定着装置１の制御系の主要部を第５図を参照
して説明する。

この定着装置１は、前記用紙Ｐのサイズ（ａ。

ｂ、　　ｃ）の選択を行う選択部２１と、全体の制御を
行うＣＰＵ２０と、前記各電極１４．１５ａ。

１５ｂ、１５Ｃの組合せを決定する電極情報を格納した
ＲＯＭ２２とからなる選択手段２３を具備し、前記ＣＰ
Ｕ２０により、発熱素子１３の発熱制御を行う制御手段
２４を制御するようになっている。

この制御手段２４は、前記電極情報を基に、前記各電極
１４．１５ａ、１５ｂ、１５Ｃへ（７）通電回路をこれ
らの組合せ状態（例えば共通電極１４と第１の電極１５
ａ等）に切換える通電回路切換部２５と、切換えられた
通電回路を介して前記発熱素子１３に電力供給を行う素
子駆動部２６とを具備している。

次に、上述した構成の定着装置１の作用を説明する。

この定着装置１を始動し、選択部２１により例えば用紙
Ｐのサイズとして、サイズｂを選択すると、図示しない
画像形成手段によりＢ４の大きさの用紙Ｐに所定の画像
形成動作が行われ、この用紙Ｐの表面に未定着のトナー
ｔか付されて、この用紙Ｐは搬送ガイド２にＸ方向にガ
イドされつつ前記熱ヘツド３と圧力ローラ４との間に送
り込まれる。

このとき、前記ＣＰＵ２０は、前記選択部２１からの選
択情報に基き通電回路切換部２５に対し、共通電極１４
と第２の電極１４ｂとに通電するための制御信号を送る
。

これにより、通電回路切換部２５は、発熱素子１３に対
し共通電極１４と第２の電極１５ｂとを接続する。

この状態で、素子駆動部２６は電源から共通電極１４と
第２の電極１５ｂとを介して所定の電力を供給する。

これにより、発熱素子１３における共通電極１４から第
２の電極１５ｂに至る領域のみが加熱され、サイズｂの
Ｂ４の用紙Ｐに対する定着動作が実行される。

従って、第２の電極１４ｂから第１の電極１４ａに至る
発熱素子１３の領域は加熱されることはな（、加熱時間
の短縮化が図れ、かつ、無駄な電力浪費がなくなる。Ａ
３やＢ５の大きさの用紙Ｐの場合も同様である。

上述した定着動作は、熱ヘツド３から定着フィルム５を
介して用紙Ｐに伝達される熱によりトナーｔが溶融し、
これにより、用紙Ｐ上にトナーｔか定着固定することに
より行われる。この際、定着フィルム５にはフヅソ樹脂
かコーティングされているので、この定着フィルムにト
ナーｔか付着することか防止される。

この後、用紙Ｐは排出ローラ対９により次段へ搬送され
る。

尚、前記ＣＰＵ２０は、定着装置１が始動した際、通電
回路切換部２５を制御し、所定時間だけ発熱素子１３全
体の加熱を実行させ、待機時間を短縮するようになって
いる。

また、前記定着装置１は、基本的にクイックスタートが
可能であるが、各用紙Ｐのサイズに応して各用紙Ｐが熱
ヘツド３に到達するまでの時間をわずかに変えることに
より１枚目の定着性をカバーできる。即ち、サイズａ、
ｂ、ｃの各用紙Ｐが熱ヘツド３に達するまでの時間を各
々ｊ、Ａ＋ｔＢ＋ｔｃとすると、ｊＡ＞　ｊｓ　＞　ｊ
ｃとなる様に予め設定し、始動と同時にヒータへ給電す
ることにより定着性を満足できる。

次に、本発明の他の実施例について第６図、第７図を参
照して説明する。

尚、本実施例の定着袋ｆｆ１ｌＡは基本的な構成は前記
定着装置１と同様であるが、熱ヘツド３の代りに第６図
に示す熱ヘツド３Ａを用い、前記選択手段２３の代りに
第７図に示す条件設定手段２７を用いたことが相違して
いる。

前記熱ヘツド３Ａは、第６図に示すように、基板１１上
に３本の平行配置の発熱部２８ａ。

２８ｂ、２８ｃからなる発熱素子２８を具備し、各発熱
部２８ａ、２８ｂ、２８ｃの一方の端部側に共通電極２
９を、他方の端部側に個別電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃ
を各々設けた構成となっている。

また、条件設定手段２７は、カラー又はモノクロ画像を
選択する画像選択部３１と、封筒、厚紙等の紙種を選択
する紙種選択部３２と、環境温度を選択する温度選択部
３３と、画像形成する枚数を選択する枚数選択部３４と
を各々ＣＰＵ２０に接続した構成となっている。

このような条件設定手段２７及び熱ヘツド３Ａを用いた
定着装置ＩＡによれば、カラー又はモノクロ画像の別、
紙種の別、環境温度の高低、画像形成枚数の大小等によ
り、各々各選択部３１乃至３４を選択操作することで、
各条件に応じた定着条件の下に用紙Ｐに対する定着動作
を実行し得る。

例えば、温度選択部３３により、３種類の温度ｔｉ＋　
　ｔ：、ｔ３を選択する。これにより、ＣＰＵ２０の制
御の基にこの定着装置ＩＡの始動時には、待機時間を短
縮するために通電回路切換部２５か共通電極２９と各個
別電極３０ａ乃至３０ｃを一括したものとに回路を切換
え、これにより、素子駆動部２６は各発熱部２８ａ、２
８ｂ。

２８ｃを一括して加熱する。次にＣＰＵ２０は、温度ｔ
、になったとき発熱部２８ａのみをオフし、温度ｔ−！
になったとき発熱部２８ｂをもオフし、温度ｔ、になっ
たとき発熱部２８ｃをもオフする制御が可能となる。

そして、用紙Ｐが熱ヘツド３Ａを通過するときのみ、一
つの発熱部２８ｃをオンする。

このような発熱部２８ａ、２８ｂ、２８ｃに対する制御
は、熱ヘツド３Ａの温度のオーバーシュート、アンダー
シュートを防止し、適正な定着条件を得るために有効で
ある。

また、上述したような各発熱部２８ａ、２８ｂ。

２８ｃの加熱制御は、画像選択部３１、紙種選択部３２
及び枚数選択部３４の各選択動作によっても同様に行わ
れ、これにより各々の場合において最適の定着条件を得
ることができる。

本発明は上述した実施例のほか、その要旨の範囲内で種
々の変形が可能である。

［発明の効果］以上詳述した本発明によれば、以下の効果を奏する。

請求項１記載の発明によれば、発熱素子における転写材
のサイズに応じた必要な領域が加熱されこの転写材に対
する定着動作か実行されるので、装置自体の立上り特性
が良好となり、耐久性にも優れ、しかも、省電力化と機
内温度の必要以上の上昇防止をも図ることが可能な定着
装置を提供することかできる。

また、請求項２記載の発明によれば、定着条件に対応し
て分割配置の発熱素子が個別的に加熱されるので、温度
安定性に優れ、定着不良やオフセットを防止することか
可能な定着装置を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の概略断面図、第２図は同
装置における熱ヘツドの平面図、第３図は同上の断面図
、第４図は同上の回路図、第５図は実施例装置の制御系
のブロック図、第６図は本発明の他の実施例装置におけ
る熱ヘツドの平面図、第７図は同装置に制御系のブロッ
ク図である。１、ＩＡ・・・定着装置、３，３Ａ・・・熱ヘツド、４
・・・圧力ローラ、１３．２８・・・発熱素子、２３・
・・選択手段、２４・・・制御手段、２７・・・条件設
定手段。代理人　弁理士　三　　澤　　正　　義、８１／２第　　１　　図＋５１）　　　　　”　　　１３　　、＋２第　　２　
図、、１３　　　％３第３図５ｃイ．２７　　　　　　　　　、、ＩＡ第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加熱体とこの加熱体に接触する状態に配置した押
圧体とを有し、転写材に対して画像を定着させる定着装
置において、前記加熱体は、複数サイズの転写材に対応して異なるサ
イズの複数の発熱部に分割された発熱素子を備えるとと
もに、前記転写材のサイズを選択する選択手段と、この選択手
段により選択された転写材のサイズに応じて前記発熱素
子の前記転写材のサイズに対応する発熱部を発熱制御す
る制御手段とを具備したことを特徴とする定着装置。
（２）加熱体とこの加熱体に接触する状態に配置した押
圧体とを有し、転写材に対して画像を定着させる定着装
置において、前記加熱体は、前記転写材の搬送方向に沿って複数本に
分割された配置の発熱部を有する発熱素子を備えるとと
もに、前記転写材に対する定着条件を設定する条件設定手段と
、この条件設定手段により設定される定着条件に従って、
前記発熱素子の各発熱部の発熱制御を行う制御手段とを具備したことを特徴とする定着装置。