JPH05210327A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JPH05210327A JPH05210327A JP1528292A JP1528292A JPH05210327A JP H05210327 A JPH05210327 A JP H05210327A JP 1528292 A JP1528292 A JP 1528292A JP 1528292 A JP1528292 A JP 1528292A JP H05210327 A JPH05210327 A JP H05210327A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- heat
- peripheral surface
- heating
- nip portion
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
回転体停止時は伝熱体をニップ部に対向する位置に設定
し、回転体動作時は伝熱体をニップ部に対向する位置よ
り上流側に設定する。これにより発熱体からの熱エネル
ギを確実にニップ部に伝える。 【目的】 本発明は発熱体から発せられる熱エネルギを
伝熱体を介して回転体外周面のニップ部に確実に伝達す
ることを目的とする。
し、回転体動作時は伝熱体をニップ部に対向する位置よ
り上流側に設定する。これにより発熱体からの熱エネル
ギを確実にニップ部に伝える。 【目的】 本発明は発熱体から発せられる熱エネルギを
伝熱体を介して回転体外周面のニップ部に確実に伝達す
ることを目的とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、定着装置、詳しくは記
録紙上の未定着トナー像に熱エネルギを与えることによ
って定着を行う定着装置に関する。
録紙上の未定着トナー像に熱エネルギを与えることによ
って定着を行う定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、複写機やプリンタ等の作像装置
では、熱ローラ定着方式の定着装置が広く実用化されて
いる。熱ローラ定着方式は、回転体としての中空の加熱
ローラと該加熱ローラに圧接する加圧体としての加圧ロ
ーラとからなり、発熱体であるヒータ（主にハロゲンラ
ンプ）が加熱ローラに内蔵されている。そして加熱ロー
ラと加圧ローラとの間に記録紙を通過させることによっ
て定着を行う。
では、熱ローラ定着方式の定着装置が広く実用化されて
いる。熱ローラ定着方式は、回転体としての中空の加熱
ローラと該加熱ローラに圧接する加圧体としての加圧ロ
ーラとからなり、発熱体であるヒータ（主にハロゲンラ
ンプ）が加熱ローラに内蔵されている。そして加熱ロー
ラと加圧ローラとの間に記録紙を通過させることによっ
て定着を行う。
【０００３】しかしながら、熱ローラ定着方式ではヒー
タからの輻射熱により加熱ローラ全体を加熱しているた
め熱効率が悪い。又、作像動作が行われていない間もオ
フセット防止のために加熱ローラ全体を所定の温度に維
持する必要があり、無駄な電力を消費する。更に、メイ
ンスイッチ投入後、加熱ローラを所定の温度まで昇温さ
せるのに必要な時間（以下、ウォームアップタイムと記
す。）が長く、その間オペレータは作像装置を使用でき
ないという問題がある。
タからの輻射熱により加熱ローラ全体を加熱しているた
め熱効率が悪い。又、作像動作が行われていない間もオ
フセット防止のために加熱ローラ全体を所定の温度に維
持する必要があり、無駄な電力を消費する。更に、メイ
ンスイッチ投入後、加熱ローラを所定の温度まで昇温さ
せるのに必要な時間（以下、ウォームアップタイムと記
す。）が長く、その間オペレータは作像装置を使用でき
ないという問題がある。
【０００４】そこで本出願人は先に、発熱体からの熱エ
ネルギを回転体の内周面に伝える伝熱体を回転体の内周
面であってニップ部に対向する位置に設け、発熱体から
の熱エネルギをニップ部に局所的に伝達する定着装置を
出願している（特願平０３−３０２５１０号参照）。こ
の定着装置によると、発熱体からの熱エネルギをニップ
部に局所的に伝達するため熱効率がよく、結果としてウ
ォームアップタイムを短縮できるとともに、オフセット
現象を防止でき、更に記録紙を定着ローラから容易に剥
離することができる。
ネルギを回転体の内周面に伝える伝熱体を回転体の内周
面であってニップ部に対向する位置に設け、発熱体から
の熱エネルギをニップ部に局所的に伝達する定着装置を
出願している（特願平０３−３０２５１０号参照）。こ
の定着装置によると、発熱体からの熱エネルギをニップ
部に局所的に伝達するため熱効率がよく、結果としてウ
ォームアップタイムを短縮できるとともに、オフセット
現象を防止でき、更に記録紙を定着ローラから容易に剥
離することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実際には回
転体は所定の厚みを有しているため、伝熱体から回転体
内周面に伝えられた熱エネルギが回転体外周面に伝わる
までに所定時間τが必要であり、回転体が回転している
時（以下、回転体動作時と記す。）の移動速度をｖs(mm
/s）とすると、回転体は所定時間τの間に、 L= vsτ(mm) の距離だけ移動することになる。
転体は所定の厚みを有しているため、伝熱体から回転体
内周面に伝えられた熱エネルギが回転体外周面に伝わる
までに所定時間τが必要であり、回転体が回転している
時（以下、回転体動作時と記す。）の移動速度をｖs(mm
/s）とすると、回転体は所定時間τの間に、 L= vsτ(mm) の距離だけ移動することになる。
【０００６】このため、図１１に示すように、伝熱体を
ニップ部に対向する位置に固定的に設けた場合、伝熱体
と接触している回転体内周面の領域ａに伝えられた熱エ
ネルギは、回転体外周面においてニップ部ｎに対応する
領域には伝えられず、ニップ部ｎから回転体の回転方向
下流側に変位した領域ｂに伝わる。このため、ニップ部
ｎの後端から距離Ｌだけ離れた位置までの領域ｃに伝え
られた熱エネルギは定着には寄与せず、無駄に雰囲気中
に放射される。このため、機内温度を不必要に上昇させ
ることになる。
ニップ部に対向する位置に固定的に設けた場合、伝熱体
と接触している回転体内周面の領域ａに伝えられた熱エ
ネルギは、回転体外周面においてニップ部ｎに対応する
領域には伝えられず、ニップ部ｎから回転体の回転方向
下流側に変位した領域ｂに伝わる。このため、ニップ部
ｎの後端から距離Ｌだけ離れた位置までの領域ｃに伝え
られた熱エネルギは定着には寄与せず、無駄に雰囲気中
に放射される。このため、機内温度を不必要に上昇させ
ることになる。
【０００７】一方、時間τを短くするために回転体の肉
厚を薄くすることが考えられるが、肉厚を薄くすると回
転体の強度が不足し、実用に耐えないという問題があ
る。
厚を薄くすることが考えられるが、肉厚を薄くすると回
転体の強度が不足し、実用に耐えないという問題があ
る。
【０００８】
【目的】本発明は発熱体から発せられる熱エネルギを伝
熱体を介して回転体外周面のニップ部に確実に伝達する
ことを目的とする。
熱体を介して回転体外周面のニップ部に確実に伝達する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
めに請求項１に記載の発明に係る定着装置は、記録紙の
通紙方向に回転可能に設けられた回転体と、該回転体の
外周面に圧接する加圧体と、前記回転体に内設され、熱
エネルギを発生する発熱体と、前記回転体の内周面に当
接し、前記発熱体からの前記熱エネルギを前記回転体の
内周面に伝達する伝熱体と、前記回転体の内周面におい
て、前記伝熱体を前記回転体と前記加圧体とによって形
成されるニップ部に対向する第１の位置と前記ニップ部
よりも回転体の回転方向上流側の第２の位置との間を移
動させる移動手段と、前記伝熱体が前記回転体停止時に
は第１の位置に、前記回転体動作時には第２の位置に位
置するように前記移動手段を制御する制御手段と、を備
えたことを特徴とする定着装置である。
めに請求項１に記載の発明に係る定着装置は、記録紙の
通紙方向に回転可能に設けられた回転体と、該回転体の
外周面に圧接する加圧体と、前記回転体に内設され、熱
エネルギを発生する発熱体と、前記回転体の内周面に当
接し、前記発熱体からの前記熱エネルギを前記回転体の
内周面に伝達する伝熱体と、前記回転体の内周面におい
て、前記伝熱体を前記回転体と前記加圧体とによって形
成されるニップ部に対向する第１の位置と前記ニップ部
よりも回転体の回転方向上流側の第２の位置との間を移
動させる移動手段と、前記伝熱体が前記回転体停止時に
は第１の位置に、前記回転体動作時には第２の位置に位
置するように前記移動手段を制御する制御手段と、を備
えたことを特徴とする定着装置である。
【００１０】更に請求項２に記載の発明に係る定着装置
は、前記移動手段によって前記伝熱体の後端が前記ニッ
プ部の後端から離れる距離は、次式で定義される距離Ｌ
に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載
の定着装置である。 L=vs(2x0/πh)2 (mm) 但し、ｖs：回転体の移動速度 (mm/s) ｘ0：回転体の厚さ (mm) ｈ2：回転体の熱拡散率 (mm2/s)
は、前記移動手段によって前記伝熱体の後端が前記ニッ
プ部の後端から離れる距離は、次式で定義される距離Ｌ
に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載
の定着装置である。 L=vs(2x0/πh)2 (mm) 但し、ｖs：回転体の移動速度 (mm/s) ｘ0：回転体の厚さ (mm) ｈ2：回転体の熱拡散率 (mm2/s)
【００１１】
【作用】上記構成の定着装置では、発熱体からの熱エネ
ルギは伝熱体を介して回転体の内周面に伝達される。そ
して伝熱体は回転体停止時はニップ部に対向する位置に
あり、回転体動作時にはニップ部よりも回転体の回転方
向上流側に移動するように制御される。このため、回転
体内周面に伝えられた熱エネルギはニップ部に確実に伝
わり、ニップ部以外に放出されることはない。
ルギは伝熱体を介して回転体の内周面に伝達される。そ
して伝熱体は回転体停止時はニップ部に対向する位置に
あり、回転体動作時にはニップ部よりも回転体の回転方
向上流側に移動するように制御される。このため、回転
体内周面に伝えられた熱エネルギはニップ部に確実に伝
わり、ニップ部以外に放出されることはない。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面にしたがって実施例を説明す
る。
る。
【００１３】図１は、本発明の一実施例である定着装置
の全体構成を示す図であり、図２はその斜視図である。
定着装置１００は、不図示の感光体及び搬送ローラ等の
エレメントを駆動するメインモータＭによって矢印ａ方
向に回転駆動される回転体としての加熱ローラ１（材
質：ステンレス鋼、ローラ径：24mm、肉厚： 0.3mm、熱
伝導率：16.3W/m・℃、比熱：0.46kJ/kg・℃、密度：7.8
×103kg・m3）と、この加熱ローラ１に圧接し、矢印ｂ方
向に従動回転する加圧体としての加圧ローラ２と、不図
示の転写部でトナー像を転写された記録紙を案内する定
着前ガイド板３と、定着が施された記録紙の加熱ローラ
１への巻き付きを防止する分離爪４と、定着が施された
記録紙を案内する定着後ガイド板５とからなる。加圧ロ
ーラ２は金属芯２０（材質：ステンレス鋼、芯径：12m
m）に離型層２１（材質：シリコンゴム、層厚：4mm ）
が形成された公知のものである。加熱ローラ１に加圧ロ
ーラ２が圧接していることによりニップ部ｎ（3.6mm ）
が形成されている。そして、定着前ガイド板３の先端部
には、ニップ部ｎの近傍に記録紙があるか否かを検出す
るペーパセンサＰが設けられている。尚、加熱ローラ１
の外周面には離型層としてフッ素樹脂層が形成されてい
る。次に、加熱ローラ１の内部構成を説明する。
の全体構成を示す図であり、図２はその斜視図である。
定着装置１００は、不図示の感光体及び搬送ローラ等の
エレメントを駆動するメインモータＭによって矢印ａ方
向に回転駆動される回転体としての加熱ローラ１（材
質：ステンレス鋼、ローラ径：24mm、肉厚： 0.3mm、熱
伝導率：16.3W/m・℃、比熱：0.46kJ/kg・℃、密度：7.8
×103kg・m3）と、この加熱ローラ１に圧接し、矢印ｂ方
向に従動回転する加圧体としての加圧ローラ２と、不図
示の転写部でトナー像を転写された記録紙を案内する定
着前ガイド板３と、定着が施された記録紙の加熱ローラ
１への巻き付きを防止する分離爪４と、定着が施された
記録紙を案内する定着後ガイド板５とからなる。加圧ロ
ーラ２は金属芯２０（材質：ステンレス鋼、芯径：12m
m）に離型層２１（材質：シリコンゴム、層厚：4mm ）
が形成された公知のものである。加熱ローラ１に加圧ロ
ーラ２が圧接していることによりニップ部ｎ（3.6mm ）
が形成されている。そして、定着前ガイド板３の先端部
には、ニップ部ｎの近傍に記録紙があるか否かを検出す
るペーパセンサＰが設けられている。尚、加熱ローラ１
の外周面には離型層としてフッ素樹脂層が形成されてい
る。次に、加熱ローラ１の内部構成を説明する。
【００１４】加熱ローラ１の内部は加熱部５０と揺動部
６０とから構成されている。加熱部５０は、加熱ローラ
１と同心軸上に設けられている回動軸１４と、この回動
軸１４に固定され、セラミック基板１２を支持している
ホルダ１３と、セラミック基板１２上に焼き付けられた
抵抗発熱体１１と、この抵抗発熱体１１から発生する熱
エネルギを加熱ローラ１に伝える伝熱体１０（材質：ア
ルミニウム、幅： 3.6mm）とから構成されている。以上
の構成により、加熱部５０は回動軸１４を中心として加
熱ローラ１の内壁に接触した状態で回動する。尚、加熱
部５０は加熱ローラ１の軸方向全域にわたって設けられ
てる。
６０とから構成されている。加熱部５０は、加熱ローラ
１と同心軸上に設けられている回動軸１４と、この回動
軸１４に固定され、セラミック基板１２を支持している
ホルダ１３と、セラミック基板１２上に焼き付けられた
抵抗発熱体１１と、この抵抗発熱体１１から発生する熱
エネルギを加熱ローラ１に伝える伝熱体１０（材質：ア
ルミニウム、幅： 3.6mm）とから構成されている。以上
の構成により、加熱部５０は回動軸１４を中心として加
熱ローラ１の内壁に接触した状態で回動する。尚、加熱
部５０は加熱ローラ１の軸方向全域にわたって設けられ
てる。
【００１５】又、揺動部６０は、加熱部５０のホルダ１
３に設けられた回転軸１４に一端を固定され、他端にピ
ン１６を有するレバー１５と、ピン１６に係合するプラ
ンジャ１７’を有し、レバー１５を回動軸１４を中心と
して矢印ｃ方向に回動するソレノイド１７と、ピン１６
に一端が係合され、レバー１５を矢印ｃ’方向に付勢す
るスプリング１８とから構成されている。
３に設けられた回転軸１４に一端を固定され、他端にピ
ン１６を有するレバー１５と、ピン１６に係合するプラ
ンジャ１７’を有し、レバー１５を回動軸１４を中心と
して矢印ｃ方向に回動するソレノイド１７と、ピン１６
に一端が係合され、レバー１５を矢印ｃ’方向に付勢す
るスプリング１８とから構成されている。
【００１６】以上の如き構成において、回転体停止時、
即ち、加熱ローラ１及び加圧ローラ２が停止している時
には、図３に示すように、加熱部５０をニップ部ｎに対
向する位置に静止させる。一方、回転体動作時、即ち、
加熱ローラ１及び加圧ローラ２が回転している時には、
図４に示すように加熱ローラ１の回転方向において加熱
部５０の後端５０ａがニップ部ｎの後端ｎａからＬ（m
m）上流側に離れるように移動させる。この距離Ｌは、
加熱部５０から加熱ローラ１の内周面に伝えられた熱エ
ネルギが従来のように（図１１参照）ニップ部ｎ以外に
放出されることなく、ニップ部ｎに確実に伝達できるよ
うに設定されるものであり、設定方法については以下に
詳述する。
即ち、加熱ローラ１及び加圧ローラ２が停止している時
には、図３に示すように、加熱部５０をニップ部ｎに対
向する位置に静止させる。一方、回転体動作時、即ち、
加熱ローラ１及び加圧ローラ２が回転している時には、
図４に示すように加熱ローラ１の回転方向において加熱
部５０の後端５０ａがニップ部ｎの後端ｎａからＬ（m
m）上流側に離れるように移動させる。この距離Ｌは、
加熱部５０から加熱ローラ１の内周面に伝えられた熱エ
ネルギが従来のように（図１１参照）ニップ部ｎ以外に
放出されることなく、ニップ部ｎに確実に伝達できるよ
うに設定されるものであり、設定方法については以下に
詳述する。
【００１７】まず、加熱ローラ１の温度変化は時間に依
存するため、加熱ローラ１自体の熱エネルギの伝わり方
は固体の非定常熱伝導の微分方程式として知られている
次式で定義できる。 (∂T/∂t)=(K/ρc)∇2T （１ ）ここで、Ｋは熱伝導率(W/m・℃)、ρは密度(kg/m3)、
ｃは比熱(J/kg・℃)である。
存するため、加熱ローラ１自体の熱エネルギの伝わり方
は固体の非定常熱伝導の微分方程式として知られている
次式で定義できる。 (∂T/∂t)=(K/ρc)∇2T （１ ）ここで、Ｋは熱伝導率(W/m・℃)、ρは密度(kg/m3)、
ｃは比熱(J/kg・℃)である。
【００１８】又、初期温度Ｔ0 の固体が温度Ｔ1 の環境
下に置かれた場合、固体中の任意の点Ｐでの温度変化は
図５に示すように時間に依存し、点Ｐでの温度は時間が
経過するにしたがって温度Ｔ1 に漸近的に近づくことも
知られている。本図中の温度T1−(T1-T0)/e は時定数の
温度であり、この時定数に対応する時間において点Ｐは
定常状態になるものとし、このときの時間を緩和時間τ
と定義する。
下に置かれた場合、固体中の任意の点Ｐでの温度変化は
図５に示すように時間に依存し、点Ｐでの温度は時間が
経過するにしたがって温度Ｔ1 に漸近的に近づくことも
知られている。本図中の温度T1−(T1-T0)/e は時定数の
温度であり、この時定数に対応する時間において点Ｐは
定常状態になるものとし、このときの時間を緩和時間τ
と定義する。
【００１９】一方、本実施例では加熱部５０の幅は加熱
ローラ１の径に比べ十分小さいので、加熱部５０と加熱
ローラ１内周面との接触部は平面と考えることができ
る。
ローラ１の径に比べ十分小さいので、加熱部５０と加熱
ローラ１内周面との接触部は平面と考えることができ
る。
【００２０】このことから、加熱ローラ１内周面から加
熱ローラ１外周面への熱伝導は図６に示すように初期温
度Ｔ0 、厚さ２ｘ0 の無限平板における非定常熱伝導と
近似できる。ここで、無限平板が温度Ｔ1 の環境下に置
かれた場合、緩和時間τは式（１）より、 τ=(2x0/πh)2 （２ ）と定義される。ここで、h2=K/ρc は熱拡散率であ
る。
熱ローラ１外周面への熱伝導は図６に示すように初期温
度Ｔ0 、厚さ２ｘ0 の無限平板における非定常熱伝導と
近似できる。ここで、無限平板が温度Ｔ1 の環境下に置
かれた場合、緩和時間τは式（１）より、 τ=(2x0/πh)2 （２ ）と定義される。ここで、h2=K/ρc は熱拡散率であ
る。
【００２１】又、初期温度Ｔ0 、厚さｘ0 の無限平板が
片面のみから温度Ｔ1 で熱せられた場合の緩和時間は図
６の対称性から式（２）と同じと考えることができる。
（以上、式（１）、（２）は次の参考文献より引用し
た。参考文献：小林渕郎・広瀬立成 監訳、丸善株式会
社出版、「コンパクト物理ハンドブック」）以上のこと
から、本実施例において、加熱ローラ１は、加熱部５０
から加熱ローラ１に伝えられた熱エネルギが加熱ローラ
１表面において緩和する時間τの間に、次式で求められ
る距離Ｌ(mm)だけ移動する。 L= vsτ= vs(2x0/πh)2 （３ ）ここで、ｖs(mm/s) は加熱ローラ１の移動速度であ
る。
片面のみから温度Ｔ1 で熱せられた場合の緩和時間は図
６の対称性から式（２）と同じと考えることができる。
（以上、式（１）、（２）は次の参考文献より引用し
た。参考文献：小林渕郎・広瀬立成 監訳、丸善株式会
社出版、「コンパクト物理ハンドブック」）以上のこと
から、本実施例において、加熱ローラ１は、加熱部５０
から加熱ローラ１に伝えられた熱エネルギが加熱ローラ
１表面において緩和する時間τの間に、次式で求められ
る距離Ｌ(mm)だけ移動する。 L= vsτ= vs(2x0/πh)2 （３ ）ここで、ｖs(mm/s) は加熱ローラ１の移動速度であ
る。
【００２２】従って、加熱部５０の後端５０ａをニップ
部ｎの後端ｎａよりも上流側に距離Ｌ(mm)移動するよう
にすれば、加熱部５０の後端５０ａから加熱ローラ１の
内周面に伝えられた熱エネルギは、ニップ部ｎ以外に放
出されることなくニップ部ｎに確実に伝えられる。
部ｎの後端ｎａよりも上流側に距離Ｌ(mm)移動するよう
にすれば、加熱部５０の後端５０ａから加熱ローラ１の
内周面に伝えられた熱エネルギは、ニップ部ｎ以外に放
出されることなくニップ部ｎに確実に伝えられる。
【００２３】本実施例では、x0=0.3(mm)、c=0.46(kJ/kg
・℃)、ρ=7.8(×103kg/m3)、K=16.3(W/m・℃)、vs=50(mm
/s) であるので、距離Ｌ(mm)は 0.4(mm)以上に設定すれ
ばよいことになる。因みに、本実施例では加熱ローラ１
の製造誤差等を考慮して L=1.0(mm)を採用している。
尚、距離Ｌ (mm)を理論値よりも大きく設定すると、ニ
ップ部ｎより上流側の加熱ローラ１外周面に熱エネルギ
が伝達されることになるが、この熱エネルギは予備加熱
として定着に寄与する。
・℃)、ρ=7.8(×103kg/m3)、K=16.3(W/m・℃)、vs=50(mm
/s) であるので、距離Ｌ(mm)は 0.4(mm)以上に設定すれ
ばよいことになる。因みに、本実施例では加熱ローラ１
の製造誤差等を考慮して L=1.0(mm)を採用している。
尚、距離Ｌ (mm)を理論値よりも大きく設定すると、ニ
ップ部ｎより上流側の加熱ローラ１外周面に熱エネルギ
が伝達されることになるが、この熱エネルギは予備加熱
として定着に寄与する。
【００２４】また、距離Ｌ(mm)は使用する加熱ローラ１
の材質、肉厚等に応じて最適な値を設定する必要がある
ことは云うまでもない。
の材質、肉厚等に応じて最適な値を設定する必要がある
ことは云うまでもない。
【００２５】上記構成の定着装置１００は、図７に示す
ようにＣＰＵ８０によって動作制御されるように関連付
けられている。
ようにＣＰＵ８０によって動作制御されるように関連付
けられている。
【００２６】制御装置はＣＰＵ８０を中心に構成され、
ＣＰＵ８０の入力ポート（Ａ１〜Ａ３）にはメインスイ
ッチＭＳとペーパセンサＰＳが接続されていると共に、
不図示のホストコンピュ−タからのプリント信号ＰＳが
入力される。一方、ＣＰＵ８０の出力ポート（Ｂ１〜Ｂ
３）には、定着装置１００を制御するために、メインモ
ータＭ、抵抗発熱体１１のＯＮ、ＯＦＦを切り換えるヒ
ータスイッチＨＳ及びソレノイド１７が接続されてい
る。
ＣＰＵ８０の入力ポート（Ａ１〜Ａ３）にはメインスイ
ッチＭＳとペーパセンサＰＳが接続されていると共に、
不図示のホストコンピュ−タからのプリント信号ＰＳが
入力される。一方、ＣＰＵ８０の出力ポート（Ｂ１〜Ｂ
３）には、定着装置１００を制御するために、メインモ
ータＭ、抵抗発熱体１１のＯＮ、ＯＦＦを切り換えるヒ
ータスイッチＨＳ及びソレノイド１７が接続されてい
る。
【００２７】メインスイッチＭＳが投入されると、ＣＰ
Ｕ８０の出力ポートＢ２からヒータスイッチＨＳをＯＮ
にする信号が出力される。これにより抵抗発熱体１１が
発熱し、伝熱体１０及び加熱ローラ１を介してニップ部
ｎに対向する加圧ローラ２表面が加熱される。又、ソレ
ノイド１７はＯＦＦしており、加熱部５０は規制スプリ
ング１８によってニップ部ｎに対向する位置に静止して
いる。
Ｕ８０の出力ポートＢ２からヒータスイッチＨＳをＯＮ
にする信号が出力される。これにより抵抗発熱体１１が
発熱し、伝熱体１０及び加熱ローラ１を介してニップ部
ｎに対向する加圧ローラ２表面が加熱される。又、ソレ
ノイド１７はＯＦＦしており、加熱部５０は規制スプリ
ング１８によってニップ部ｎに対向する位置に静止して
いる。
【００２８】プリント信号ＰＳがＣＰＵ８０に入力され
ると、メインモータＭがＯＮして加熱ローラ１が矢印ａ
方向に回転すると共に、ソレノイド１７がＯＮしてピン
１６が規制スプリング１８の付勢に抗して矢印ｃ方向に
持ち上がる。これにより、加熱部５０は回動軸１４を中
心として、加熱部５０の後端５０ａがニップ部ｎの後端
ｎａより１mm上流側に離れるまで矢印ａ’方向に移動す
る。
ると、メインモータＭがＯＮして加熱ローラ１が矢印ａ
方向に回転すると共に、ソレノイド１７がＯＮしてピン
１６が規制スプリング１８の付勢に抗して矢印ｃ方向に
持ち上がる。これにより、加熱部５０は回動軸１４を中
心として、加熱部５０の後端５０ａがニップ部ｎの後端
ｎａより１mm上流側に離れるまで矢印ａ’方向に移動す
る。
【００２９】続いて、不図示の転写部でトナー像を転写
された記録紙がペーパセンサＰに達すると、ペーパセン
サＰの検出信号がＣＰＵ８０に入力される。そして、記
録紙の後端がペーパセンサＰを通過し終わるとペーパ信
号はＯＦＦし、このＯＦＦタイミングから所定時間後に
メインモータＭ及びソレノイド１７がＯＦＦされる。こ
こで、図８中のＡはいわゆるウォームアップの領域、Ｂ
は回転体動作時の領域であり、Ｃは回転体停止時の領域
である。
された記録紙がペーパセンサＰに達すると、ペーパセン
サＰの検出信号がＣＰＵ８０に入力される。そして、記
録紙の後端がペーパセンサＰを通過し終わるとペーパ信
号はＯＦＦし、このＯＦＦタイミングから所定時間後に
メインモータＭ及びソレノイド１７がＯＦＦされる。こ
こで、図８中のＡはいわゆるウォームアップの領域、Ｂ
は回転体動作時の領域であり、Ｃは回転体停止時の領域
である。
【００３０】尚、本実施例ではウォームアップ中は加熱
ローラ１を停止させる例を説明したが、待機時間に回転
させてもよい。又、回転体停止時において、加圧ローラ
２のニップ部ｎに対応する部分のみ局所的に加熱される
が、プリント信号ＰＳが入力されてから記録紙が定着装
置１００に至る間の回転によって均一に加熱されるため
定着ムラが生じる心配はない。
ローラ１を停止させる例を説明したが、待機時間に回転
させてもよい。又、回転体停止時において、加圧ローラ
２のニップ部ｎに対応する部分のみ局所的に加熱される
が、プリント信号ＰＳが入力されてから記録紙が定着装
置１００に至る間の回転によって均一に加熱されるため
定着ムラが生じる心配はない。
【００３１】
【第２実施例】図９は、本発明に係る定着装置の第２実
施例の全体構成を示す図である。上記第１実施例では回
転体としてローラを使用する例を説明したが、本実施例
では回転体として熱伝導性の良い耐熱性フィルムをベル
ト状にしたものを使用した例を説明する。
施例の全体構成を示す図である。上記第１実施例では回
転体としてローラを使用する例を説明したが、本実施例
では回転体として熱伝導性の良い耐熱性フィルムをベル
ト状にしたものを使用した例を説明する。
【００３２】伝熱シート７０は、メインモータＭによっ
て回転駆動される駆動軸７１ａ、７１ｂによって矢印ｄ
方向に移動する。伝熱シート７０の内面側には加熱部５
０及び揺動部６０が設けられ、加熱部５０に対向する位
置には加圧ローラ２が伝熱シート７０に圧接した状態で
設けられている。
て回転駆動される駆動軸７１ａ、７１ｂによって矢印ｄ
方向に移動する。伝熱シート７０の内面側には加熱部５
０及び揺動部６０が設けられ、加熱部５０に対向する位
置には加圧ローラ２が伝熱シート７０に圧接した状態で
設けられている。
【００３３】図１０は図９の要部を示す図である。揺動
部６０は、加熱部５０を矢印ｅ方向に移動するソレノイ
ド１７、ソレノイド１７と加熱部５０とを連結する連結
棒１９、及び加熱部５０を矢印ｆ方向に付勢し、回転体
停止時に加熱部５０をニップ部に対向する位置に設定す
る規制スプリング１８とから構成されている。尚、加熱
部５０はソレノイド１７のＯＦＦの時、ニップ部ｎに対
向する位置で静止するように不図示のストッパによって
矢印ｆ方向への移動を規制されている。
部６０は、加熱部５０を矢印ｅ方向に移動するソレノイ
ド１７、ソレノイド１７と加熱部５０とを連結する連結
棒１９、及び加熱部５０を矢印ｆ方向に付勢し、回転体
停止時に加熱部５０をニップ部に対向する位置に設定す
る規制スプリング１８とから構成されている。尚、加熱
部５０はソレノイド１７のＯＦＦの時、ニップ部ｎに対
向する位置で静止するように不図示のストッパによって
矢印ｆ方向への移動を規制されている。
【００３４】加熱部５０は、回転体停止時にはソレノイ
ド１７はＯＦＦされており、ニップ部ｎに対向する位置
に静止される。一方、回転体動作時にはソレノイド１７
はＯＮされて、第１実施例と同様にニップ部に対向する
位置より移動方向上流側に距離Ｌ(mm)離れた位置に移動
される。
ド１７はＯＦＦされており、ニップ部ｎに対向する位置
に静止される。一方、回転体動作時にはソレノイド１７
はＯＮされて、第１実施例と同様にニップ部に対向する
位置より移動方向上流側に距離Ｌ(mm)離れた位置に移動
される。
【００３５】以上説明した第１、第２実施例において、
加熱部５０の移動手段としてソレノイドを用いた例を説
明したが、ソレノイドに限るものではなく、例えばモー
タによって駆動される歯車を用いてもよい。
加熱部５０の移動手段としてソレノイドを用いた例を説
明したが、ソレノイドに限るものではなく、例えばモー
タによって駆動される歯車を用いてもよい。
【００３６】
【効果】以上の説明で明らかなように、本発明に係る定
着装置によれば、回転体内周面に伝えられた熱エネルギ
はニップ部に確実に伝わり、ニップ部以外に放出される
ことがないため、熱損失が極めて小さい定着装置を提供
することができる。又、機内温度を不必要に上昇するこ
ともなく、定着装置の近傍に熱に弱い部品（例えば、制
御回路）を設置することができるため、作像装置本体の
小型化を図ることもできる。
着装置によれば、回転体内周面に伝えられた熱エネルギ
はニップ部に確実に伝わり、ニップ部以外に放出される
ことがないため、熱損失が極めて小さい定着装置を提供
することができる。又、機内温度を不必要に上昇するこ
ともなく、定着装置の近傍に熱に弱い部品（例えば、制
御回路）を設置することができるため、作像装置本体の
小型化を図ることもできる。
【図１】本発明に係る定着装置の１実施例の全体構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】図１の斜視図である。
【図３】回転体停止時の加熱部５０の設定位置を示す断
面図である。
面図である。
【図４】回転体動作時の加熱部５０の設定位置を示す断
面図である。
面図である。
【図５】固体の任意の点の非定常温度変化を示す図であ
る。
る。
【図６】厚さ２ｘ0の無限平板を示す図である。
【図７】加熱部５０の制御を行うブロック図である。
【図８】加熱部５０の制御を行うタイムチャートを示す
図である。
図である。
【図９】本発明に係る定着装置の第２実施例の全体構成
をを示す図である。
をを示す図である。
【図１０】図９の要部を示す図である。
【図１１】従来技術を示す図である。
１：加熱ローラ ２：加圧ローラ １０：伝熱体 １１：抵抗発熱体 １３：ホルダ １４：回動軸 １５：レバー １６：ピン １７：ソレノイド １８：規制スプリング ５０：加熱部 ５０ａ：加熱部５０の後端 ６０：揺動部 ８０：ＣＰＵ １００：定着装置 ｎ：ニップ部 ｎａ：ニップ部ｎの後端 Ｍ：メインモータ
Claims (2)
- 【請求項１】 記録紙上の未定着トナー像に熱エネルギ
を与えることによって定着を行う定着装置において、 前記記録紙の通紙方向に回転可能に設けられた回転体
と、 該回転体の外周面に圧接する加圧体と、 前記回転体に内設され、前記熱エネルギを発生する発熱
体と、 前記回転体の内周面に当接し、前記発熱体からの前記熱
エネルギを前記回転体の内周面に伝達する伝熱体と、 前記回転体の内周面において、前記伝熱体を前記回転体
と前記加圧体とによって形成されるニップ部に対向する
第１の位置と前記ニップ部よりも回転体の回転方向上流
側の第２の位置との間を移動させる移動手段と、 前記伝熱体が前記回転体停止時には第１の位置に、前記
回転体動作時には第２の位置に位置するように前記移動
手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする定着装置。 - 【請求項２】前記移動手段によって前記伝熱体の後端が
前記ニップ部の後端から離れる距離は、次式で定義され
る距離Ｌに基づいて設定されることを特徴とする請求項
１に記載の定着装置。 L=vs(2x0/πh)2 但し、ｖs：回転体の移動速度（mm/s） ｘ0：回転体の厚さ（mm） ｈ2：回転体の熱拡散率（mm2/s）
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1528292A JPH05210327A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 定着装置 |
| EP19920117951 EP0538809A3 (en) | 1991-10-22 | 1992-10-20 | Image fixing device for image forming apparatus |
| US07/964,391 US5303016A (en) | 1991-10-22 | 1992-10-20 | Image fixing device for image forming apparatus including means for locally heating inner wall of fixing means at location corresponding to nip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1528292A JPH05210327A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05210327A true JPH05210327A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=11884507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1528292A Pending JPH05210327A (ja) | 1991-10-22 | 1992-01-30 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05210327A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0869190A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-12 | Nec Corp | 定着装置 |
| JPH0869194A (ja) * | 1994-08-29 | 1996-03-12 | Nec Corp | ヒートロール定着装置 |
| US5543905A (en) * | 1991-10-22 | 1996-08-06 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Toner fixing device for image forming apparatus |
| KR20050080575A (ko) * | 2004-02-10 | 2005-08-17 | 삼성전자주식회사 | 전자사진방식 화상형성장치의 정착장치 |
| US7945198B2 (en) | 2006-04-06 | 2011-05-17 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus comprising same |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP1528292A patent/JPH05210327A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5543905A (en) * | 1991-10-22 | 1996-08-06 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Toner fixing device for image forming apparatus |
| JPH0869194A (ja) * | 1994-08-29 | 1996-03-12 | Nec Corp | ヒートロール定着装置 |
| JPH0869190A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-12 | Nec Corp | 定着装置 |
| KR20050080575A (ko) * | 2004-02-10 | 2005-08-17 | 삼성전자주식회사 | 전자사진방식 화상형성장치의 정착장치 |
| US7945198B2 (en) | 2006-04-06 | 2011-05-17 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus comprising same |
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