JPS5972464A - 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】 本発明はトナー像を転写材上に定着する加熱定着装置に
係るもので、特に加熱ロールと該加熱ロールに接触して
協動回転し加熱手段をもたない加圧ロールとを有する定
着装置に関するものである。

加熱ロール定着装置において、構成の簡素化、コストダ
ウンの向上の為に、加熱ロールに接する加圧ロールには
加熱手段をもたないロールが用いられる様になってきた
。このような型式の定着装置においては、ヒータラング
等の加熱手段を内包したロールコアの表面にテフロン（
商標名）又はシリコンゴム等の離型性材料の層を被覆し
てなる加熱ロールと、加熱手段を内包していないロール
コアの表面にシリコンゴム等の離型性材料の層を被覆し
てなる加圧ロールとが、互に接触せしめられておシ、加
熱ローラをモータ等の駆動源で駆動するととによシ両ロ
ーラは協動回転するようになっている。更に、温度検知
器で検知された加熱ローラの表面温度に基づいて該表面
温度を一定に維持するだめの温度制御器が備えられてい
る。

従来このような定着装置においては、始動時の電源投入
後のウオームアツプ期間中は、両ローラが停止すなわち
非回転状態に保たれるようにしたものが多い。しかし、
これは下記のような欠点があった。

すなわち第１図は、上記のようなウォームアップ中に両
ローラが停止している従来の定着装置における加熱ロー
ルと加圧ロールの表面温度と時間の関係を示す。図中、
Ａは加熱ロールの温度変化を示し、Ｂは加圧ロールの温
度変化を示す。この図に示すように、ウオームア、／７
″時（電源投入時）、加熱ロールと加圧ロールは停止し
ているので、加熱ロールの表面温度Ａは時間と共に上昇
するが加圧ロールの表面温度Ｂは加熱ロールとの接触部
分以外の部分では上昇しないで、室温Ｔａに保たれる。

ウオームアツプが終了して、コピ一時に入ると、加熱ロ
ールと加圧ロールが回転するが、コピー初期において、
加熱ロールの熱は転写紙上のトナーの溶融に有効的に使
われずに加圧ロールの温度上昇のために消費されてしま
う。すなわち、加圧ローラの表面温度Ｂは上昇するが、
加熱ローラの表面温度Ａは低下し、これは定着不良とな
ってあられれる。この現象は、特に朝一番の始動時に顕
著で、特に低室温（５℃）において顕著に現われる。

このような欠点を排除するために、電源投入後のウオー
ムアツプ期間中加熱ロールと加圧ロールとを常時協動回
転させるようにした定着装置が知られている。

しかし、電源投入後のウォー・ムアップ期間の初期から
両ロールを協動回転させるそのような定着装置において
は、初期から加圧ローラを介しての放熱が行なわれ、加
熱ローラからの放熱面積が増大することになるため、第
２図に示す如く加熱ローラの表面温度の立上り勾配がゆ
るやかになるので、立上シ時間が非常に長くなシ、省エ
ネルギーとはならず、さらに、その様に、初期から加圧
ローラと加熱ロールを回転させると、加熱ロールの表面
温度の立上シもゆるやかなため、また、加圧ロールのゴ
ム層内部に表面の熱がある程度、伝達していくのに十分
な時間回転するので加圧ロールの表面温度の立上シもゆ
っくりしたものとなるという欠点があフ、更にロール痔
命が短くなること、常時騒音を生ずること等の欠点も伴
う。

本発明は従来の定着装置における如上の欠点を排除し、
ウオームアツプ中のロール表面温度の立上シを速くする
と共に、それに引き続く定着時に良好なる定着を行なう
ことができる様にしたロール型定着装置を提供すること
を目的とするものである。

本発明による定着装置は、加熱手段を内蔵した加熱ロー
ルと、該加熱ロールと接触して回転する加圧ロールとか
らなる定着装置において、電源投入後加熱ロールの表面
温度が第−設定温度に到達するまでは両ロールを停止さ
せておき、該第一般定温度到達後該第一部定温度よシ高
い第二設定温度に到達するまでは両ロールを協動回転さ
せ、該第二設定温度到達後側ロールを停止させる制御手
段を備えだことを特徴とする・ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。本発明
の実施例である第３図図示の定着装置は、加熱手段を内
蔵した加熱ロール１と、この加熱ロールと接触して回転
するように配置され加熱手段をもたない加圧ロール７よ
構成る。加熱ロールｌはロールコア２の表面にテフロン
（商標名）又はシリコーンゴム等の離型性材料層３を被
覆した構造で、内部にヒータランプ等の加熱手段４が内
蔵されている。５は加熱手段４の温度を制御する制御器
であって、温度検知器６によってカロ熱ロール１０表面
温度を検知し、その表面温度に基づいて制御作動するこ
とによシ表面温度を常時一定温度に維持するためのもの
であわ、本例ではスタンバイｍ１ｌＴ。に保つ。加圧ロ
ール７は、ロールコア８０表面にシリコ−ノコ９ム等の
離型性材料層９を被覆しだ構造で前記加熱ロール１と接
触１〜て協動回転可能であ知多くとも複写サイクル時に
協動回転する。

本実施例において、両ローラの協動回転はカロ熱ロール
を駆動するモーフ１０によシなされる。そして、温度検
知器６の検知した加熱ロール１の表面温度に従ってモー
タ１００回転・停止を制御する制御装置１１が備えられ
、下記のような作動を行うよう構成されている。

すなわち、第４図に示すように、始動時の電源投入後の
ウオームアツプ期間中に、電源投入直後から加熱ロール
１の表面温度Ａがスタンノ々イ設定温度Ｔｏよシ低い第
−設定温度Ｔ１に達するまでは加熱ロールｌと加圧ロー
ル７を非回転状態に維持する。この間、加圧ロール７の
表面温度Ｂは室温Ｔａに保たれる。加熱ローラの表面温
度が上記第−設定温度Ｔ１に達すると制御装置１１の作
動によシモータｌＯが回転を始め、加熱ロールと加圧ロ
ールの協動回転を開始する。この回転によシ加圧ロール
の表面温度Ｂは上昇し、旦つ加熱ロールの表面温度Ａは
それまでよシ緩やかに上昇する。やがて加熱ロールの表
面温度が上記第−設定温度Ｔ１　よシは高く且つスタン
バイ設定温度ＴｏＪ：、！ｌ）低い第二設定温度Ｔ２に
達すると制御装置１１はモータ１０の回転、従って加熱
ロールと加圧ロールの協動回転を停止するが、加熱ロー
ル表面温度は更にスタンバイ設定温度Ｔｏに達してウオ
ームアツプ完了となる。ウオームアツプ完了後、コピー
動作が始まると、加熱ロール表面温度はスタンバイ設定
温度Ｔｏよシ下るが、その立下シは第２図に示した場合
よりは少ないので定着は良好である。またウオームアツ
プ完了後、直ちにコピー動作を開始しない場合には、そ
の間、加熱ロール表面温度はスタンバイ設定温度Ｔｏに
保たれる。

上述の第−設定温度ＴＩ、第二設定温度Ｔ２はウオーム
アツプ時間、ロールの構成、消費電力、加熱ロールの熱
容量、ロールの材質等により適宜に選定されるものであ
る。また第−設定温度Ｔ１はスタンバイ設定温度’ｒｏ
の７０％ｔたはそれよシ若干高目とするのがよい。

第５図は前述の第３図によシ説明したウオームアツプ中
のロールの回転を制御する制御装置（第３図中の１１）
の実施例を示すものである。第５図において、１２．１
３は比較器、１４は駆動制御回路、ｌＯはモータ、６け
加熱ロール表面温度を検知する温度検知器（サーミスタ
等）である。

この装置においては、ロール１の表面温度は温度検知器
（サーミスタ）６にょシ検知され、その検知信号ａは比
較器１２．１３に入力され、それぞれ、第−設定温度Ｔ
！に相当する基準信号ｂ１および第二設定温度Ｔ２に相
当する基準信号Ｃと比較され、ａ≧ｂ（加熱ロール１の
表面温度が第−設定温度ＴＩ以上）の場合には、ロール
駆動制御回路１４に信号ｂ′が発せられる。ロール駆動
制御回路１４に信号ｂ′が送られると、ロールの駆動モ
ータｌＯが駆動される。そして、検知信号ａがａ≧Ｃ（
加熱ロールｌの表面温度が第二設定温度Ｔ２以上）の場
合、ロール駆動制御回路１４に信号Ｃ′が発せられ、そ
れによってロールの駆動モータ１０が停止させられる。

もしも非回転時間ｔ１をゼロとすると、す力わち先記従
来例の如く初期から回転させると、初期から加圧ローラ
を介しての放熱が行なわれ、加熱ローラ１からの放熱面
積が増大することになるため、第２図に示す如く加熱ロ
ーラｌの表面温度の立上り勾配がゆるやかになるので、
立上り時間が非常に長くなシ、省エネルギーとはならな
い。これに対し、本発明のようにウオームアツプの途中
から急に熱を加圧ローラ７に与えた場合ゴム層の断熱性
によシ急速には表面の熱がゴム層内部には伝達されにく
いため、第４図に示す如く加圧ローラ７の表面温度の立
上シが早い。もし第２図の従来例の如く初期から加圧ロ
ーラ７と加熱ロール１を回転させると、加熱ロール１の
表面温度の立上シもゆるやかなため、また、加圧ロール
７のゴム層内部に表面の熱がある程度伝達していくのに
十分な時間回転するので加圧ローシフ０表面温度の立上
〃もゆっくりしたものになる。したがって、本発明によ
れば、加熱ロール１の立上シ時間を損なわずに加圧ロー
２表面温度の立上シを早めることが可能でおる。

本実施例においては、加熱ロールが加熱ヒータによって
加熱される電源投入後のウオームアツプ期間中、スタン
バイ設定温度’ｒｏ　よｐ低い第−設定温度’ｒｉから
それよりも高く且つＴｏよシは低い第二設定温度までの
温度域に加熱ロール表■１１温度が存する間加熱ロール
と加圧ロールを協動圧接回転させるので、加熱ロールの
表面温度および加圧ロールの表面温度のいずれの立上シ
時間も短くすることができ又、ウオームアツプ完了後の
コピー動作時に加熱ロール表面温度の大した立下シなし
にその初期から定着性を良好にすることができる。特に
、加熱ロールは加熱開始からスタンバイ設定温度になる
までの間で、且つ第−設定温度からスタンバイ設定温度
到達前の第二設定温度までの間だけ加圧ロールと協動回
転しているだめ、スタンバイに達する際に生じるオーバ
ーシーートを小さくすることができ、しかも加熱ロール
がスタンバイ設定温度になるまでに要する時間を短縮で
きると共に有効且つ確実に電力をロール表面熱として利
用できる。

なお、低室温時のみ、上記のシーフェンスが＼働く様に
してもよいことは勿論である。

本発明は以上説明したように、電源投入後、加熱ロール
表面温度が第１設定温度になるまで加熱ロールと加圧ロ
ールとの協動回転を停止しておき、第１設定温度から第
２設定温度（〉第１設定温度）の間でその協動回転を行
うように制御しているので、無駄な騒音を防止でき、立
上シを短縮化できると共に定着性を確実なものにできる
。又、温度で協動回転期間を制御しているので、協動回
転によって加圧ロールに与える熱を安定化でき、定着性
を向上し、立上υに要する時間も安定化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はウオームアツプ中に加熱および加圧両ロールを
非回転状態に保つ従来の定着装置のロール表面温度と時
間の関係を示す図、第２図はウオームアツプ中に常時加
熱および加圧両ロールを回転状態に保つ従来の定着装置
のロール表面温度と時間の関係を示す図、第３図は本発
明の実施例になる定着装置の概要図、第４図は該実施例
のロール表面温度と時間の関係を示す図、第５図は」二
記実施例におけるロール回転制御装置の構成例を示す図
でちる。 ■・・・加熱ロール　　　　２・牽・ロールコア３・・
・離型性材料層　　　４・・・加熱手段５・・・温度制
御器　　　　６・・・温度検知器７・・・加圧ロール　
　　　８・・・ロールコア９・・・離型性材料層　　　
１０・・・モータ１１・・・制御装置　　　　１２．１
３・・・比較器１４・・・駆動制御回路 第１図　　　　　　　　第４図 −（

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱手段を内蔵した加熱ロールと、該加熱ロールと接触
   して協動回転する加圧ロールとを有する定着装置におい
   て、電源投入後、加熱ロールの表面温度が第−設定温度
   に到達するまでは上記両ロールを停止しておき、該第−
   設定温度到達後、該第−設定温度よシ高い第二設定温度
   に到達するまでは上記両ロールを協動回転させ、該第二
   設定温度到達後上記両ロールを停止させる制御手段を備
   えたことを特徴とする定着装置。