JPH04296889A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、プリ
ンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の定着装置としては、互い
に圧接回転する一対のローラから成る定着ローラの少な
くとも一方のローラがハロゲンヒータ等の加熱源を有し
ていて、未定着画像を担持した転写材を上記ローラ間で
挟持搬送することによって、上記未定着画像を定着させ
る加熱方式のローラ定着装置がある。上記定着ローラは
、画像形成装置の電源が投入されると同時に加熱源に通
電され、所定温度に達するまで急速に加熱されることに
よってウォームアップが行われる。

【０００３】上記定着ローラは、その表面温度が温度検
知素子によって検知され、ウォームアップが終了して所
定温度に達すると、以後は定着動作に備えてその温度を
維持するように加熱源への通電を制御しながら待機して
いる。

【０００４】また、上述の従来の定着装置には少なくと
も加熱ローラら転写材通紙部を所定温度に維持するため
の温度検知素子を非通紙部付近に配設して、長期使用に
よる該温度検知素子のローラ表面との接触に起因するロ
ーラ面の削れの影響を受けずに良好な定着画像を得られ
るようになっているものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のような定着装置は最大幅寸法の転写材が通紙され
たときにもとづいて、加熱ローラの加熱源や長手方向に
おける配熱分布を設定しているために、小サイズの転写
材を連続してコピーした場合、加熱ローラ上で転写材を
介して熱を放出する部分と転写材による熱の放出が行わ
れない部分とで温度差を生じてしまう。したがって、加
熱ローラを設定温度に制御するための温度検知素子を、
転写材の幅寸法に拘らず常に転写材を介して熱を放出す
ることのない部分（すなわち最大サイズの転写材の外側
）に配設したものにおいては、小サイズの転写材を連続
コピーすることにより生ずる上記温度差は、温度検知素
子が配設してある部分では設定温度に制御されているの
で影響をもたらさないが、転写材を介して熱を放出して
いる部分では設定温度より低くなり、良好な定着画像が
得られなくなるという問題を生ずる。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものでその目的とするところは、通紙
される転写材の幅に拘らず、加熱ローラ上の温度分布を
均一にし良好な定着画像を得られる定着装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、互いに圧接回転する一組のローラ対を有し、少な
くとも一方のローラに加熱源が設けられ、該一方のロー
ラの非通紙部にもしくは非通紙部と通紙部にまたがり接
触温度検知素子を有する定着装置において、上記一方の
ローラの通紙部に一個ないし複数個の非接触温度検知素
子を配設したことによって達成される。

【０００８】

【作用】本発明では、非通紙部の接触温度検知素子にも
とづき温度制御がなされる。通紙部の非接触温度検知素
子が規定値以下になると、定着条件を変更して上記温度
制御がなされる。例えば、接触温度検知素子の設定制御
温度を切り換えて上昇せしめ、あるいは、通紙サイクル
を長くする。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面にもとづき本発明の実施例を
説明する。

【００１０】図１は本発明の第一実施例としての定着ロ
ーラ装置の正面図で、図２はこの定着ローラ装置を採用
した電子写真複写装置の概要構成図である。

【００１１】図中、１は矢印方向に回転可能な静電潜像
担持体としての感光ドラムであり、該感光ドラム１の外
周には図示しない一次帯電器、露光装置、現像装置及び
クリーニング装置が配設され、後述する転写帯電器２を
含めて画像形成部Ａを成している。上記感光ドラム１は
その表面が一次帯電器によって一様に帯電された後、露
光装置によって画像が露光されて表面に静電潜像が形成
される。この静電潜像は現像装置によって顕像化され、
該現像像（未定着画像）は、感光ドラム１の下側に設け
られた転写帯電器２によって、感光ドラム１上から転写
紙等の転写材３上に転写される。上記現像像が転写され
た転写材３は、中間搬送部４を介して定着部Ｂを成す定
着装置５に導かれ、該定着装置５によって挟持搬送され
つつ定着される。

【００１２】上記定着装置５は加熱ローラ６と加圧ロー
ラ７とを有しており、該加圧ローラは加圧手段によって
加熱ローラ６に定着時に圧接する。この加熱ローラ６は
、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等からなる金属製中
空円筒状のローラ芯金の外周面にＰＦＡ，ＰＴＦＥ等の
耐熱離型性樹脂層が３〜１００μｍ厚に設けられている
。上記加熱ローラ６は内部が中空となっており、該中空
内部にはハロゲンヒータ等の加熱源８が配設されている
。一方、加圧ローラ７はアルミニウム、ステンレス鋼、
銅等からなる金属製軸状のローラ芯金の外周面にシリコ
ンゴム、フッ素ゴム、フロロシリコンゴム等の耐熱弾性
体層が２〜１０ｍｍ厚に設けられ、好ましくは、さらに
その上層に３〜１００μｍ厚のＰＦＡ，ＰＴＦＥ等の耐
熱離型性樹脂層が形成されている。このように、加圧ロ
ーラ７の耐熱弾性体層が厚いのは、加熱ローラ６との間
に圧接領域（ニップ部）を形成するためである。

【００１３】未定着トナー像を有する転写材３は加熱、
加圧両ローラ６，７間で挟持搬送され、昇温したローラ
６，７からの加熱によって上記トナー像が転写材に永久
像として定着され、排紙ローラ１０によって挟持されな
がら装置外へ排出される。

【００１４】ところで本実施例では、上記加熱ローラ６
の外周面に、サーミスタ、熱電対等の温度検知素子９Ａ
が非通紙部に接触配置され、また温度検知素子９Ｂが転
写材の幅寸法に拘らず常に転写材を介して熱を放出する
部分（すなわち最小サイズの転写材の内側）に非接触配
置されている。

【００１５】図３〜５は、転写材の通紙による定着温度
分布を示すもので、図中曲線ａは上記接触温度検知素子
９Ａの出力信号、曲線ｂは上記非接触温度検知素子９Ｂ
の出力信号、曲線ｃは通紙部中央部の加熱ローラ６の温
度、温度ｄは良好な定着に必要な定着温度の下限値をそ
れぞれ示したものである。

【００１６】図３は最大幅の転写材を通紙した場合、図
４は小サイズの転写材を通紙した場合で、温度制御は接
触温度検知素子９単体で行ったものである。

【００１７】この場合、２０枚通紙時以降、加熱ローラ
の温度が該定着温度下限値ｄ（℃）を下回り、ｆ（℃）
よりｇ（℃）だけ下がった温度で飽和する。このときの
非接触温度検知素子９Ｂの検知出力はｅ（℃）となる。 そこで、本実施例では、定着装置に通紙中該非接触温度
検知素子９Ｂの検知出力が設定されたｅ（℃）を下回っ
た場合、図５のごとく温度検知素子９Ａによる温度制御
の設定温度をｆ（℃）から［ｆ＋ｇ］（℃）に切り換え
る。

【００１８】本実施例ではこのように制御することによ
り、各サイズの紙を連続で通紙しても安定した定着性が
得られるようになる。

【００１９】次に、本発明の第二実施例について説明す
る。

【００２０】前実施例では、通紙部中央部に配置された
非接触温度検知素子の検知出力で通紙部の温度を検出し
、それが規定値以下のときは、非通紙部に置かれた接触
温度検知素子による制御温度を変更させたが、それに限
るものではなく、本実施例のごとく通紙サイクルを変更
しても可能である。

【００２１】図６は小サイズ紙Ａ５版縦送りを連続で通
紙した際の通紙サイクル（秒）と通紙部中央部のローラ
温度の関係を示すものである。なお、ローラ温度制御は
、非通紙部での接触温度検知素子により行われている。

【００２２】図中、曲線■は通紙サイクル６秒（通紙４
．２秒／非通紙１．８秒）、曲線■は通紙サイクル１０
秒（通紙４．２秒／非通紙５．８秒）、曲線■は通紙サ
イクル１４秒（通紙４．２秒／非通紙９．８秒）、曲線
■は通紙サイクル１８秒（通紙４．２秒／非通紙１３．
８秒）のローラ温度を示すものである。すなわち、紙間
の時間を変更することで通紙部、非通紙部の熱の移動が
起こり、両者の温度差が変わる。

【００２３】本実施例では、このような関係を利用して
温度制御を行うものである。図７の図中曲線■は通紙部
中央部のローラ温度、曲線■は通紙部中央部に設けた非
接触温度検知素子９Ｂによるローラ温度、温度ｆは非通
紙部に設けた接触温度検知素子９Ａでの制御温度である
。温度ｄは良好な定着性を得るためのローラ温度下限値
で、そのときの非接触温度検知素子９Ｂの検知出力はｅ
（℃）である。

【００２４】本実施例では、小サイズ紙等の連続通紙に
よりローラ中央部の通紙部温度は低下するが、中央部の
非接触温度検知素子９Ｂが上記温度ｅ（℃）を検知する
と、装置は通紙サイクルを図６中の曲線■から■に切り
換える。それでも上記非接触温度検知素子９Ｂが上記温
度ｅ（℃）を検知するときには、通紙サイクルをさらに
曲線■に順次切り換える。

【００２５】以上説明したように制御することで、常に
安定した定着性が確保できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上のように加熱ローラの非通
紙部に接触温度検知素子を設けて温度制御を行い、加熱
ローラの通紙部に設けた非接触温度検知素子により温度
検知して上記接触温度検知素子の制御温度を変更するこ
とで安定した定着性を得られるようになる。

【００２７】また、従来、非接触温度検知素子だけでの
温度制御は、該非接触温度検知素子の温度変化に対する
応答性が悪く熱源の制御に用いることは難しく、その応
答性を改善するには、組立精度やコストの問題があった
。しかし、本発明では、通紙枚数に応じて変化する比較
的緩やかな温度変化を非接触温度検知素子で検知するた
めこれが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の定着ローラ装置の正面図
である。

【図２】図１装置を採用した電子写真複写装置の概要構
成図である。

【図３】図１装置で最大幅の転写紙を連続して通紙した
際の温度を示す図である。

【図４】図１装置で非接触温度検知素子にもとづく制御
なしに小サイズの転写紙を連続して通紙した際の温度を
示す図である。

【図５】図１装置で非接触温度検知素子にもとづく制御
を行って小サイズの転写紙を連続して通紙した際の温度
を示す図である。

【図６】本発明の第二実施例を示し、非接触温度検知素
子にもとづく制御なしに図１装置で通紙サイクルを変え
て小サイズ転写紙を連続通紙した場合の温度を示す図で
ある。

【図７】非接触温度検知素子にもとづき通紙サイクルの
切換えを行って、図１装置で小サイズ転写紙を連続して
通紙した場合の温度を示す図である。

【符号の説明】

６，７　　ローラ対 ６　　一方のローラ ９Ａ　　接触温度検知素子 ９Ｂ　　非接触温度検知素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　互いに圧接回転する一組のローラ対を
   有し、少なくとも一方のローラに加熱源が設けられ、該
   一方のローラの非通紙部にもしくは非通紙部と通紙部に
   またがり接触温度検知素子を有する定着装置において、
   上記一方のローラの通紙部に一個ないし複数個の非接触
   温度検知素子を配設したことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】　　非接触温度検知素子は通紙部中央部に
   設けられ、該非接触温度検知素子の検知温度が設定値以
   下になったときに、接触温度検知素子の温度制御の設定
   温度を変更することとした請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】　　非接触温度検知素子は通紙部中央部に
   設けられ、該非接触温度検知素子の検知温度が設定値以
   下になったときに、通紙サイクルを変更することとした
   請求項１に記載の定着装置。