JPH1165359A

JPH1165359A - 定着装置

Info

Publication number: JPH1165359A
Application number: JP9239075A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yoshikawa; 隆博吉川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】定着可能温度内で定着温度が低下した場合、
その定着温度から定着設定温度まで立ち上げるに際し、
ヒータ消費電力の低減を図る。【解決手段】定着ローラ２１内に消費電力が大きいメ
インヒータ２３と消費電力が小さいサブヒータ２４を設
け、連続通紙後、あるいは待機モード終了後に、定着可
能温度以内にある定着温度を定着設定温度まで立ち上げ
るに際し、両温度の間に判断温度を設け、定着温度が判
断温度より低い場合はメインヒータ２３のみ、あるいは
メインヒータ２３とサブヒータ２４の双方をオンし、一
方、定着温度が判断温度以上の場合は、サブヒータ２４
のみ、あるいはメインヒータ２３のみオンするように制
御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に用
いられる熱ローラ方式の定着装置に関し、特に定着ロー
ラ内に消費電力の異なる複数のヒータを内蔵する定着装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒータを内蔵する定着ローラと、この定
着ローラに圧接される加圧ローラとを回転させて、両者
間を通過する用紙にトナーを溶融固定する熱ローラ方式
の定着装置が、電子写真装置の定着装置として主流とな
っている。

【０００３】そして、上記熱ローラ方式の定着装置にお
いて、特開平８−２１１７６９号公報には、定着装置の
ヒータを定着主ヒータと定着補助ヒータとにより構成
し、通常モード時は定着主ヒータのみに電力を供給し、
高速モード時は定着主ヒータと定着補助ヒータの双方に
電力を供給することで、常に良好な定着動作を行って、
確実な画像形成を行うことのできる画像形成装置が提案
されている。

【０００４】熱ローラ方式の定着装置においては、定着
ローラ表面にサーミスタのごとき温度検知素子を設け、
定着温度（定着ローラ温度）が常に定着設定温度（トナ
ーを用紙上に溶融定着するのに最も適した温度）になる
ように、ヒータを制御（オン／オフ制御、デューティ制
御）している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子写真装置におい
て、コピー可状態にあっては、上述したように定着装置
は定着設定温度になるように制御されているのである
が、連続通紙後は定着ローラの熱は多数の用紙に吸収さ
れてしまうので、定着温度が低下する。また、省エネ対
策から待機モードが一般的に採用されており、装置の電
源がオン時であっても所定時間コピー動作を行わない場
合は、定着設定温度より一段低い温度で待機するように
なっている。従って、連続通紙終了時、あるいは待機モ
ード終了時には、再び定着温度を定着設定温度まで立ち
上げる（復旧させる）必要がある。この場合、従来は全
てのヒータをオン（点灯）させて立ち上げていたため、
定着温度立ち上げ時の消費電力が大きくなってしまうと
いう問題がある。なお、ヒータの連続点灯時間が所定値
を超えると、異常検出を行うのが一般的である。

【０００６】本発明の目的は、定着可能温度内で定着温
度が低下した場合、その定着温度から定着設定温度まで
立ち上げるに際し、ヒータ消費電力の低減を図り、ま
た、ヒータの連続点灯異常にかかる時間より短い時間で
定着設定温度に立ち上げることができる定着装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、消費電力の異なる複数のヒ
ータを内蔵する定着ローラと、この定着ローラに圧接さ
れる加圧ローラとを備え、両ローラのニップ部に、未定
着トナー像が形成された用紙を通紙する過程で、未定着
トナーを用紙に溶融定着する定着装置において、定着設
定温度と、定着設定温度より低い定着可能温度との間の
定着温度を、定着設定温度まで立ち上げるに際し、定着
設定温度と定着可能温度との間に設けた判断温度を基準
値として、その上下で、発熱させるヒータを切り換える
制御が行われることを特徴とするものである。

【０００８】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の定着温度立ち上げ制御を、通紙終了時に行うことを特
徴とするものである。

【０００９】また請求項３記載の発明は、請求項１記載
の定着温度立ち上げ制御を、待機モード終了時に行うこ
とを特徴とするものである。

【００１０】また請求項４記載の発明は、請求項１記載
の発明において、定着温度が判断温度未満の場合は、消
費電力の大きいメインヒータをオンし、定着温度が判断
温度以上の場合は、消費電力の小さいサブヒータをオン
する制御が行われることを特徴とするものである。

【００１１】また請求項５記載の発明は、請求項１記載
の発明において、定着温度が判断温度未満の場合は、全
ヒータをオンし、定着温度が判断温度以上の場合は、消
費電力の大きいメインヒータのみをオンする制御が行わ
れることを特徴とするものである。

【００１２】また請求項６記載の発明は、請求項４及び
請求項５記載の発明において、定着可能温度及び判断温
度は、定着設定温度に達するまでヒータをオンする時間
が、ヒータの連続点灯異常と判断される時間より短くな
るように設定されることを特徴とするものである。

【００１３】また請求項７記載の発明は、請求項４記載
の発明において、サブヒータとして２００ワット以下の
ハロゲンランプを使用する場合、このハロゲンランプの
１回のオン時間を１秒以上としたことを特徴とするもの
である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用され
る電子写真装置の全体構成図である。電子写真装置は、
本体１と、この本体１の上部に搭載されるＡＤＦ２と、
本体１の下部に設置される給紙ユニット３（給紙ユニッ
ト３の上に本体１が搭載される）とから構成されてい
る。本体１は、感光体１１を中心にした作像部を備えて
おり、また、作像部の下流側には本発明の対象となる定
着装置１２が設けてある。

【００１５】動作としては、周知のごとく電子写真プロ
セスが実行される。即ち、ＡＤＦ２から送り出される原
稿をスキャナ部で読み取り、一様に帯電されている感光
体１１上に光書き込み（露光）を行って静電潜像を形成
する。その後、現像部で静電潜像を現像してトナー像
（顕画像）を得る。

【００１６】一方、給紙部（給紙ユニット３内の給紙カ
セット、あるいは本体１内の給紙カセット）から送られ
てきた用紙は、転写部にこのトナー像と同期をとって送
られ、ここで用紙上にトナー像が転写される。その後、
用紙は定着装置１２に送られ、ここで未定着トナー像が
用紙上に溶融定着される。また、転写後の感光体１１は
クリーニング部で残留トナーが除去され、さらに除電さ
れる。そして、次の電子写真プロセスに備えられる。

【００１７】図２は本発明の一実施形態を示す定着装置
の斜視図である。熱ローラ方式の定着装置は、定着ロー
ラ２１と加圧ローラ２２を備える。定着ローラ２１内に
は、消費電力の大きいメインヒータ２３と、メインヒー
タ２３より消費電力の小さいサブヒータ２４とが設けら
れている。また、定着ローラ２１の外周面には温度検知
素子（例えばサーミスタ）２５が設けられている。

【００１８】加圧ローラ２２の軸の両端には、下方から
一対のレバー２６，２６が係止されており、このレバー
２６，２６はスプリング２７，２７により上方に付勢さ
れている。従って、レバー２６，２６を介して加圧ロー
ラ２２は上方に付勢され、定着ローラ２１に圧接され
る。

【００１９】定着ローラ２１は、図示しない駆動源によ
って駆動されるようになっており、この定着ローラ２１
に圧接される加圧ローラ２２は、定着ローラ２１の回転
に従動して連れ回るようになっている。

【００２０】未定着トナー像が転写された用紙は、ヒー
タ２３，２４により定着設定温度に加熱されて回転する
定着ローラ２１と加圧ローラ２２のニップ部に通紙され
る間にトナー像が溶融定着される。

【００２１】図３は定着設定温度と定着可能温度間にお
ける２つの温度変化特性図である。前述したように、連
続通紙終了時、あるいは待機モード終了時には、定着温
度（定着ローラ２１の表面温度）は定着設定温度より低
下しているが、定着可能温度以内にあれば、ヒータ点灯
により定着設定温度まで立ち上げる。その際、定着設定
温度と定着可能温度との間に判断温度を設け、定着温度
がこの判断温度より高いか低いかによって、点灯するヒ
ータを切り換えるようにする。

【００２２】即ち、図３において特性Ａで示すように、
通紙終了時あるいは待機モード終了時に定着温度が判断
温度を下回っていた場合と、特性Ｂで示すように、通紙
終了時あるいは待機モード終了時に定着温度が判断温度
を超えていた場合とで、ヒータの使い分けを行う。

【００２３】ここで、メインヒータ２３のみ点灯したと
きの定着可能温度からの復旧時間（立ち上がり時間）
（図３のＡ１）は、連続点灯異常と判断される時間より
短く設定されている。当然のことながら、メインヒータ
２３の点灯による復旧時間より短く設定されているサブ
ヒータ２４による復旧時間も、連続点灯異常と判断され
る時間より短い。

【００２４】図４は通紙終了時の定着温度制御の第１の
実施形態を示すフローチャートである。まず、定着ロー
ラ温度（定着温度）が定着設定温度以上であるか否か判
断する（Ｓ１）。定着設定温度以上であれば全ヒータを
オフする（Ｓ２）。定着温度が定着設定温度に到達して
いなければ、次に定着温度が判断温度以上であるか否か
判断する（Ｓ３）。

【００２５】判断温度以上であればサブヒータ２４のみ
をオンする（Ｓ４）。そして、そのオンタイムがヒータ
連続点灯異常の判断基準となるｘ秒以下か否か判断する
（Ｓ５）。ｘ秒を超えていればヒータ連続点灯異常と判
断する（Ｓ６）。ｘ秒以下であれば、次に定着温度が定
着設定温度に達したか否か判断する（Ｓ７）。達してい
ればヒータをオフして（Ｓ８）通常の制御に移行する。
ステップＳ３で定着温度が判断温度に達していないと判
断された場合は、メインヒータ２３のみオンして（Ｓ
９）、上述のステップＳ５に移行する。

【００２６】本実施の形態によれば、定着温度が判断温
度以上のときは、サブヒータ２４のみで定着設定温度ま
で立ち上げるので、電力消費量を抑え、省エネ化を図る
ことができる。

【００２７】図５は待機モード終了時の定着温度制御の
第１の実施形態を示すフローチャートである。まず、定
着ローラ温度（定着温度）が定着設定温度以上であるか
否か判断する（Ｓ１１）。定着設定温度以上であれば全
ヒータをオフする（Ｓ１２）。そして、レディ状態、即
ち、定着可能状態となって（Ｓ１３）、以降通常制御と
なる。

【００２８】定着温度が定着設定温度に到達していなけ
れば、次に定着温度が判断温度以上であるか否か判断す
る（Ｓ１４）。判断温度以上であればサブヒータ２４の
みをオンする（Ｓ１５）。定着温度が判断温度に達して
いないと判断された場合は、メインヒータ２３のみオン
する（Ｓ１６）。

【００２９】本実施の形態によれば、定着温度が判断温
度以上のときは、サブヒータ２４のみで定着設定温度ま
で立ち上げるので、電力消費量を抑え、省エネ化を図る
ことができる。

【００３０】図６は通紙終了時の定着温度制御の第２の
実施形態を示すフローチャートである。まず、定着ロー
ラ温度（定着温度）が定着設定温度以上であるか否か判
断する（Ｓ２１）。定着設定温度以上であれば全ヒータ
をオフする（Ｓ２２）。定着温度が定着設定温度に到達
していなければ、次に定着温度が判断温度以上であるか
否か判断する（Ｓ２３）。

【００３１】判断温度以上であればメインヒータ２３の
みをオンする（Ｓ２４）。そして、そのオンタイムがヒ
ータ連続点灯異常の判断基準となるｘ秒以下か否か判断
する（Ｓ２５）。ｘ秒を超えていればヒータ連続点灯異
常と判断する（Ｓ２６）。

【００３２】ｘ秒以下であれば、次に定着温度が定着設
定温度に達したか否か判断する（Ｓ２７）。達していれ
ばヒータをオフして（Ｓ２８）通常の制御に移行する。
ステップＳ２３で定着温度が判断温度に達していないと
判断された場合は、全ヒータをオンして（Ｓ２９）、上
述のステップＳ２５に移行する。

【００３３】本実施の形態によれば、定着温度が判断温
度以上のときは、メインヒータ２３のみで定着設定温度
まで立ち上げるので、電力消費量を抑え、省エネ化を図
ることができる。

【００３４】図７は待機モード終了時の定着温度制御の
第２の実施形態を示すフローチャートである。まず、定
着ローラ温度（定着温度）が定着設定温度以上であるか
否か判断する（Ｓ３１）。定着設定温度以上であれば全
ヒータをオフする（Ｓ３２）。そして、レディ状態、即
ち、定着可能状態となって（Ｓ３３）、以降通常制御と
なる。

【００３５】定着温度が定着設定温度に到達していなけ
れば、次に定着温度が判断温度以上であるか否か判断す
る（Ｓ３４）。判断温度以上であればメインヒータ２３
のみをオンする（Ｓ３５）。定着温度が判断温度に達し
ていないと判断された場合は、全ヒータをオンする（Ｓ
３６）。

【００３６】本実施の形態によれば、定着温度が判断温
度以上のときは、メインヒータ２３のみで定着設定温度
まで立ち上げるので、電力消費量を抑え、省エネ化を図
ることができる。

【００３７】図８はサブヒータが２００ワット以下のハ
ロゲンヒータの場合の１回の点灯時間を示す図である。
通常２００ワット以下のハロゲンヒータは、発熱部のタ
ングステンが細いため、ハロゲンサイクル（タングステ
ンとハロゲンガスのイオン交換サイクル）に異常を来す
と、タングステンの寿命が短くなり、そして１回の点灯
時間が１秒未満だとこの現象が起こりやすい。

【００３８】そこで、図８に示すように、サブヒータ２
４が点灯する全ヒータ点灯による定着設定温度までの復
旧時間を１秒以上にするため、定着設定温度ミニマムに
達する復旧時間が１秒以上となる温度ｅ以下を判断温度
とする。これにより１秒以上のオン時間を確保でき、サ
ブヒータ２４の寿命を延ばすことができる。

【００３９】上述したように、本発明では、定着ローラ
２１内に消費電力が大きいメインヒータ２３と消費電力
が小さいサブヒータ２４を設け、連続通紙後、あるいは
待機モード終了後に、定着可能温度以内にある定着温度
を定着設定温度まで立ち上げるに際し、両温度の間に判
断温度を設け、定着温度が判断温度より低い場合はメイ
ンヒータ２３のみ、あるいはメインヒータ２３とサブヒ
ータ２４の双方をオンし、一方、定着温度が判断温度以
上の場合は、サブヒータ２４のみ、あるいはメインヒー
タ２３のみオンするように制御を行う。従って、常に全
ヒータをオンする場合に比べて節電効果がある。

【００４０】

【発明の効果】請求項１ないし請求項５記載の発明によ
れば、連続通紙後、あるいは待機モード終了後に、定着
可能温度以内にある定着温度を定着設定温度まで立ち上
げるに際し、両温度の間に判断温度を設け、定着温度が
判断温度より低い場合はメインヒータのみ、あるいはメ
インヒータとサブヒータの双方をオンし、一方、定着温
度が判断温度以上の場合は、サブヒータのみ、あるいは
メインヒータのみオンするようにしたので、ヒータオン
による消費電力を低減することができ、低コストで定着
装置を使用することができる。

【００４１】請求項６記載の発明によれば、ヒータの連
続点灯異常にかかることなく、定着温度を立ち上げるこ
とができる。

【００４２】請求項７記載の発明によれば、２００ワッ
ト以下のハロゲンヒータの寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される電子写真装置の全体構成図
である。

【図２】本発明の一実施形態を示す定着装置の斜視図で
ある。

【図３】定着設定温度と定着可能温度間における２つの
温度変化特性図である。

【図４】通紙終了時の定着温度制御の第１の実施形態を
示すフローチャートである。

【図５】待機モード終了時の定着温度制御の第１の実施
形態を示すフローチャートである。

【図６】通紙終了時の定着温度制御の第２の実施形態を
示すフローチャートである。

【図７】待機モード終了時の定着温度制御の第２の実施
形態を示すフローチャートである。

【図８】サブヒータが２００ワット以下のハロゲンヒー
タの場合の１回の点灯時間を示す図である。

【符号の説明】

１２定着装置２１定着ローラ２２加圧ローラ２３メインヒータ２４サブヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消費電力の異なる複数のヒータを内蔵す
る定着ローラと、この定着ローラに圧接される加圧ロー
ラとを備え、両ローラのニップ部に、未定着トナー像が
形成された用紙を通紙する過程で、未定着トナーを用紙
に溶融定着する定着装置において、定着設定温度と、定着設定温度より低い定着可能温度と
の間の定着温度を、定着設定温度まで立ち上げるに際
し、定着設定温度と定着可能温度との間に設けた判断温度を
基準値として、その上下で、発熱させるヒータを切り換
える制御が行われることを特徴とする定着装置。
【請求項２】請求項１記載の定着温度立ち上げ制御
は、通紙終了時に行われることを特徴とする定着装置。
【請求項３】請求項１記載の定着温度立ち上げ制御
は、待機モード終了時に行われることを特徴とする定着
装置。
【請求項４】請求項１記載において、定着温度が判断温度未満の場合は、消費電力の大きいメ
インヒータをオンし、定着温度が判断温度以上の場合は、消費電力の小さいサ
ブヒータをオンする制御が行われることを特徴とする定
着装置。
【請求項５】請求項１記載において、定着温度が判断温度未満の場合は、全ヒータをオンし、定着温度が判断温度以上の場合は、消費電力の大きいメ
インヒータのみをオンする制御が行われることを特徴と
する定着装置。
【請求項６】請求項４及び請求項５記載において、定着可能温度及び判断温度は、定着設定温度に達するま
でヒータをオンする時間が、ヒータの連続点灯異常と判
断される時間より短くなるように設定されることを特徴
とする定着装置。
【請求項７】請求項４記載において、サブヒータとして２００ワット以下のハロゲンランプを
使用する場合、このハロゲンランプの１回のオン時間を
１秒以上としたことを特徴とする定着装置。