JPH08220927A - 定着装置を有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 Ａ４サイズ等の小サイズ記録紙用の第１定着
用熱源と、小サイズ記録紙以外の記録紙に対応した別個
の第２定着用熱源とを設け、記録紙を片側基準ですみや
かに記録紙画像の定着を開始する。 【構成】 定着用熱源と、定着用熱源の温度を検知する
温度検知手段とを有する定着装置に於いて、定着装置内
に小サイズ記録紙位置に対応して加熱する第１定着用熱
源Ｒ１と、第１定着用熱源の温度を検知する第１温度検
知手段４０と、小サイズ記録紙以外の記録紙に対応して
加熱する第２定着用熱源Ｒ２と、第２定着用熱源の温度
を検知する第２温度検知手段４１とを有し、小サイズ記
録紙が画像形成装置に設定され、第１定着用熱源の温度
を検知する第１温度検知手段が、定着可能の設定温度に
達した時、画像形成装置より定着可能信号を出す定着装
置を有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写装置、プリンタ、
ファクシミリ等の記録紙画像を定着する定着装置で、記
録紙サイズにより定着可能の時間設定を行う定着装置を
有する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱源を用いて画像形成手段で
記録紙上に形成された画像（トナー画像）を定着する定
着装置は多数知られている。最近の複写装置、プリンタ
等は必要に応じて多様なサイズの記録紙の使用が可能と
なり、使用者の便を図っている。一般に定着装置は、定
着する記録紙幅に形成した定着ローラ又は定着ベルトの
内部に熱源を設け、該熱源で定着ローラ又は定着ベルト
を加熱し、記録紙上に形成した画像を定着しているが、
前記の様に多様なサイズが用いられるようになると、記
録紙のサイズにより定着装置を通過する記録紙幅が変化
する。例えばＡ４サイズの記録紙を縦方向に搬送し、定
着を行った場合と、Ａ３サイズを縦方向に搬送し、定着
を行った場合では前記定着ローラ又は定着ベルトに対す
る接触面が変化し、従って記録紙に対する熱の吸収量が
変化する。この場合Ａ４サイズの記録紙、及びＡ３サイ
ズでも対応出来るように定着装置を加熱している。従っ
て前記定着ローラ又は定着ベルトが定着可能温度に達す
るには待ち時間が長くなる欠点がある。そこで前記のよ
うな欠点を防止するための手段として、記録紙のサイズ
に応じて定着装置の熱量分布を変化させたり、又定着可
能信号の発生時間を変える手段として、特開昭60-26317
9号、実開昭60-78055号、実開昭61-65474号が各々開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高速機の複写装置で
は、アラーム対応で記録枚数を検知する手段があり、前
記複写装置でどの程度連続で記録紙画像の定着性が確保
出来るかが開発テーマとなっている。特に、市場性を考
慮してＡ４サイズの連続複写枚数を延長させるため、Ａ
４サイズの記録紙通紙幅の配熱を大きくする傾向にあ
る。従って定着ローラ内の熱源を１本のみとして配熱を
変えた場合、非記録紙通紙部に前記定着ローラ面に温度
上昇が発生し、記録紙の画像に熱によるオフセット現象
の発生を懸念されるため、２本の熱源を設ける方式と
し、記録紙のＡ４サイズ幅は第１定着用熱源とし、Ａ４
サイズ幅以外の配熱する部分を第２定着用熱源として分
けて加熱を制御する方法が用いられている。前記２本の
熱源を比較した時、記録紙のＡ４サイズ幅の第１定着用
熱源と、Ａ４サイズ幅以外の第２定着用熱源の配熱部分
の長さの比を２対１とした時、前記各熱源の電力を、３
対１程度の比率で設定し、記録紙のＡ４サイズ幅の単位
長さ当たりの電力増強を図り、前記アラームによる複写
枚数の延長を行っている。

【０００４】そこで、複写装置のスイッチオンで室温か
らのウオームアップ時に、前記定着ローラの記録紙のＡ
４サイズ幅が、該Ａ４サイズ幅以外の部分より早く定着
可能温度に到達するため、前記定着ローラの長手方向に
対して大きな温度勾配が生じてしまう。一方前記Ａ４サ
イズ幅以外の第２定着用熱源で加熱される部分は、前記
Ａ４サイズ幅の第１定着用熱源より電力が少ないため、
定着設定温度迄の到達に時間を要する問題が発生する。

【０００５】所が小サイズ、即ちＡ４サイズを使用者が
選択した場合には、前記第１定着用熱源による加熱範囲
はＡ４サイズ記録紙の使用可能迄温度が上昇し、定着可
能となっている。

【０００６】本発明は前記の欠点を改善するため特に考
えられたものである。即ち、定着装置にＡ４サイズ等の
小サイズ記録紙用の第１定着用熱源と、該小サイズ記録
紙用の第１定着用熱源に対応した温度検知部材を設け、
前記小サイズ記録紙以外の記録紙に対応した別個の第２
定着用熱源と、該第２定着用熱源に対応した温度検知部
材を各々設け、Ａ４サイズを使用者が選択した場合に
は、前記第１定着用熱源による加熱範囲は、Ａ４サイズ
記録紙の使用可能迄急速に温度が上昇するため、定着可
能となった時に、記録紙を片側基準で直ちに記録紙画像
の定着を開始できる様にした事を目的としたものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的のた
め、請求項１に於いて、定着装置内に定着用熱源と、該
定着用熱源の温度を検知する温度検知手段とを有する定
着装置に於いて、前記定着装置内に小サイズ記録紙位置
に対応して加熱する第１定着用熱源と、該第１定着用熱
源の温度を検知する第１温度検知手段と、前記小サイズ
記録紙以外の記録紙に対応して加熱する第２定着用熱源
と、該第２定着用熱源の温度を検知する第２温度検知手
段とを有し、前記小サイズ記録紙が画像形成装置に設定
され、前記第１定着用熱源の温度を検知する第１温度検
知手段が、定着可能の設定温度に達した時、画像形成装
置より定着可能信号を出すこと。請求項２に於いて、前
記第１定着用熱源は、前記第２定着用熱源より大きいこ
と。請求項３に於いて、定着装置の定着用加熱ローラ内
の長手方向に、小サイズ記録紙位置に対応して加熱する
前記第１定着用熱源、及び前記小サイズ記録紙以外の記
録紙に対応して加熱する前記第２定着用熱源と、前記第
１定着用熱源の温度を検知する前記第１温度検知手段を
前記定着用加熱ローラ面位置に設け、前記第２定着用熱
源の温度を検知する前記第２温度検知手段を前記定着用
加熱ローラ面位置に各々設けたこと。請求項４に於い
て、前記記録紙は片側基準で搬送され、前記定着装置に
進入するようにしたことにより達成される。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の定着装置に於ける一実施例の
全体構成図を示す。尚実施例では定着ローラ方式の定着
装置について説明する。10は定着ローラで、図１に示す
ように例えばＢ5、Ａ4サイズ等の小サイズ記録紙ＰがＰ
1方向に移動し、且つ記録紙Ｐの片側基準とした線Ｆ
と、他端が移動する線Ｃ間をＬとし、該Ｌ間に対し、前
記定着ローラ10内の長手方向に、第１定着用熱源（以下
第１ヒータと云う）Ｒ1を設けると共に、前記小サイズ
記録紙Ｐ以上のサイズを有する記録紙Ｐ2の一端が移動
する前記線Ｆと、他端が移動する線Ｒ間には、該前記第
１ヒータＲ1とは別個に、前記線Ｃと線Ｒ間に第２定着
用熱源（以下第２ヒータと云う）Ｒ2を設ける。そして
前記第１ヒータＲ1の温度を検知する第１温度検知部材
（以下第１センサと云う）40と、前記第２ヒータＲ２の
温度を検知する第２温度検知部材（以下第２センサと云
う）41とを、各々前記定着ローラ10の表面11に接触又は
近接して設ける。更に前記第１ヒータＲ１は、前記第２
ヒータＲ２より大きい熱源（約２〜３倍）が用いられて
いる。

【０００９】例えば熱源として、第１ヒータＲ1は９０
０Ｗ、第２ヒータＲ2は３００Ｗで、長さを第１ヒータ
Ｒ1は第２ヒータＲ2の２倍とする。

【００１０】前記の様に構成する事により、第１ヒータ
Ｒ1の電力を大きくして温度上昇を早くしている。

【００１１】図２は前記定着ローラ10を用いて、記録紙
Ｐを定着する状態を示す縦断面図である。記録紙Ｐは、
軸31に保持された圧着ローラ30により前記定着ローラ10
に圧着される。前記第１センサ40で温度が検知される第
１ヒータＲ1と、前記第２センサ41で温度が検知される
第２ヒータＲ2にて定着ローラ10が加熱され、小サイズ
記録紙Ｐと、小サイズ以上の記録紙Ｐ2は、加熱された
前記定着ローラ10にて記録紙Ｐ上の画像２が記録紙Ｐの
搬送と共に熱定着され、定着画像21が形成される。

【００１２】図３は、前記定着ローラ10が前記第１ヒー
タＲ１と、第２ヒータＲ２の電源が各々「ＯＮ」されて
加熱される時の温度上昇度を示す。縦軸に検知温度をと
り、横軸に時間Ｔをとった時、時間経過と共に前記第１
ヒータＲ１で加熱される前記定着ローラ10の図１で示す
線Ｆ，Ｃ間は、Ｓ９で示すように急速に温度上昇し、Ｌ
２で定着設定温度Ｓ（180°〜200°）に到達する。一方
第２ヒータＲ２で加熱される前記定着ローラ10の図１で
示す線Ｃ，Ｒ間は、Ｓ10で示すように緩やかに温度上昇
し、Ｌ３で定着設定温度Ｓに到達する。

【００１３】図４は、前記定着ローラ10を前記第１ヒー
タＲ１と、第２ヒータＲ２で同時に加熱した場合に、図
１に示す温度分布を示し、線Ｆ，Ｃ，Ｒ間に於ける前記
温度の上昇を各々Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６で示
す。前記温度分布の線Ｆ，Ｃは前記第１ヒータＲ１で加
熱されている範囲で、時間と共にほぼ均等且つ急速に温
度が上昇し、短時間（４８０ｓｅｃ）で定着設定温度Ｓ
に到達する。一方前記温度分布の線Ｃ，Ｒは前記第２ヒ
ータＲ２で加熱されている範囲で、Ｓ４付近より温度上
昇が低下し、Ｓ６位置でも前記線Ｆ，Ｃの温度域に達し
ていない。そしてＳ７，Ｓ８，Ｓ９で示すように徐々に
定着設定温度Ｓに到達する。

【００１４】本発明の定着装置は前記の様に構成されて
おり、以下図５のフローチャートにより作用を説明す
る。

【００１５】今、画像形成装置のメインＳＷを「ＯＮ」
Ａ１する事により、前記第１ヒータＲ１と、第２ヒータ
Ｒ２にも各々電源が「ＯＮ」Ａ２される。前記の様に、
電力の大小は、第１ヒータＲ１＞第２ヒータＲ２の関係
で設けられており、前記第１ヒータＲ１が設けられた前
記定着ローラ10の線Ｆ，Ｃ間が急速に温度上昇する。次
に画像形成装置で選択された記録紙Ｐが、小サイズ（記
録紙ＰがＡ４サイズ）であるか否かが判断Ａ３され、小
サイズであれば「ＹＥＳ」となる。次に、前記定着ロー
ラ10の線Ｆ，Ｃ間が前記第１センサ40により設定温度に
到達しているか否かが判断Ａ４され、設定温度のＳ（図
３，図４参照）に到達していれば「ＹＥＳ」となり、RE
ADY 信号の出力Ａ７され、記録紙Ｐは、記録紙サイズ検
知部材（図示せず）により、選択された記録紙Ｐが給紙
を開始する。画像形成装置により記録紙Ｐに画像転写
後、前記定着ローラ10で記録紙Ｐの画像２が定着され
る。「Ｎ０」であれば前記定着ローラ10は設定温度Ｓに
達していないため待ちの態勢となる。

【００１６】前記判断Ａ３に於いて「ＮＯ」となり、選
択された記録紙Ｐが、小サイズ以外（記録紙ＰがＡ３サ
イズ）であると判断Ａ３された時は、先ず前記定着ロー
ラ10の線Ｆ，Ｃ間が、前記第１センサ40により設定温度
Ｓに到達しているか否かが判断Ａ５され、設定温度のＳ
に到達していれば「ＹＥＳ」となる。次に第２センサ41
により設定温度に到達しているか否かが判断Ａ６され、
設定温度のＳに到達していれば「ＹＥＳ」となり、READ
Y 信号の出力Ａ７され、記録紙サイズ検知部材（図示せ
ず）により、選択された記録紙Ｐ2が給紙を開始する。
記録紙Ｐが給紙を開始し画像転写後、前記定着ローラ10
で記録紙Ｐの画像２が定着される。前記の判断Ａ５，Ａ
６が「Ｎ０」の時は、全て前記定着ローラ10は設定温度
Ｓに達していないため待ちの態勢となる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明は、請求項１に於い
て、小サイズの記録紙の画像を定着するための熱源と、
更に大サイズ用の熱源を別個に定着装置に設け、前記小
サイズの記録紙を定着する場合は、第１ヒータＲ１を意
識的に大電力とする事で、定着設定温度に急速に到達す
るようにしたので、定着開始時間を早めに設定する事が
出来る。即ち前記小サイズの記録紙を画像形成装置で選
択した時は、短時間で画像形成を開始し、定着を行う事
が出来る。

【００１８】請求項２に於いて、前記小サイズの記録紙
の画像を定着するための大きな熱源と、大サイズの記録
紙は、前記小サイズの記録紙の熱源と、小さい熱源を用
いて定着するようにしたので、小サイズ記録紙の定着開
始時間を早めに設定しても、大きな電力を必要としな
い。

【００１９】請求項３に於いて、前記小サイズの記録紙
の画像を定着するための大きな熱源と、大サイズの小さ
い熱源を定着用加熱ローラ内に各々別個に設け、前記各
熱源の温度を検知する温度検知により、小サイズ記録紙
用の熱源温度のみを検知するようにしたので、小サイズ
記録紙の場合は定着開始時間を早めに設定する事が出来
る。

【００２０】請求項４に於いて、前記小サイズ記録紙、
及び大サイズ記録紙は全て片側基準で定着装置に進入す
るように設けたので、構成上からも特に前記小サイズ記
録紙の場合、定着開始時間を早めに設定する事が可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置を示す全体構成図。

【図２】本発明の定着装置を示す縦断面図。

【図３】本発明の定着装置に於ける温度上昇を示す特性
図。

【図４】本発明の定着装置に於ける小サイズ部分と、大
サイズ部分の温度分布を示す特性図。

【図５】本発明の画像形成装置と定着装置の制御を示す
フローチャート図。

【符号の説明】

１０ 定着ローラ ３０ 圧着ローラ ４０ 第１センサ ４１ 第２センサ Ｒ１ 第１ヒータ Ｒ２ 第２ヒータ Ｐ 記録紙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定着装置内に定着用熱源と、該定着用熱
   源の温度を検知する温度検知手段とを有する定着装置に
   於いて、前記定着装置内に小サイズ記録紙位置に対応し
   て加熱する第１定着用熱源と、該第１定着用熱源の温度
   を検知する第１温度検知手段と、前記小サイズ記録紙以
   外の記録紙に対応して加熱する第２定着用熱源と、該第
   ２定着用熱源の温度を検知する第２温度検知手段とを有
   し、前記小サイズ記録紙が画像形成装置に設定され、前
   記第１定着用熱源の温度を検知する第１温度検知手段
   が、定着可能の設定温度に達した時、画像形成装置より
   定着可能信号を出すことを特徴とする定着装置を有する
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記第１定着用熱源は、前記第２定着用
   熱源より大きいことを特徴とする請求項１記載の定着装
   置を有する画像形成装置。
3. 【請求項３】 定着装置の定着用加熱ローラ内の長手方
   向に、小サイズ記録紙位置に対応して加熱する前記第１
   定着用熱源、及び前記小サイズ記録紙以外の記録紙に対
   応して加熱する前記第２定着用熱源と、前記第１定着用
   熱源の温度を検知する前記第１温度検知手段を前記定着
   用加熱ローラ面位置に設け、前記第２定着用熱源の温度
   を検知する前記第２温度検知手段を前記定着用加熱ロー
   ラ面位置に各々設けたことを特徴とする請求項１記載の
   定着装置を有する画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記記録紙は片側基準で搬送され、前記
   定着装置に進入するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の定着装置を有する画像形成装置。