JPS6087378A - 加熱定着装置 - Google Patents

加熱定着装置

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JPS6087378A
JPS6087378A JP19684483A JP19684483A JPS6087378A JP S6087378 A JPS6087378 A JP S6087378A JP 19684483 A JP19684483 A JP 19684483A JP 19684483 A JP19684483 A JP 19684483A JP S6087378 A JPS6087378 A JP S6087378A
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JP
Japan
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heater
power
temperature
period
heaters
Prior art date
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Pending
Application number
JP19684483A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Sakurai
正明 桜井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2039Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature

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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】 本発明は電子写真装置、静電記録装置等の記録装置に設
けられる加熱定着装置に関するものであり、詳しくは未
定着画像を記録シートに定着するために加熱処理又は加
熱加圧処理するための回転体の表面温度を極めて良好に
制御する加熱定着装置に関するものでおる。
本発明の目的は、ウェイトタイムを短縮し、限られた電
力を有効に利用して省エネルギー化を図った定着装置を
提供することにある。
本発明は、ヒータを内蔵した加熱ローラと、これに圧接
する加圧ローラとの間にトナー像を担持したシートを通
過させてトナー像を該シートに定着させる加熱定着装置
において、加熱ローラに内蔵されたヒータは高電力の第
1ヒータ、中電力の第2ヒータおよび低電力の第3ヒー
タからなシ、ウェイト期間中はこれら三つのヒータをオ
ンに保ち、スタンバイ期間中は第1ヒータおよび第2ヒ
ータをオフに且つ第3ヒータをオンに保ち、コピー動作
期間中は第2ヒータおよび第3ヒータをオフに保って第
1ヒータのみの制御により加熱ローラ表面温度を所定温
度に調節することを萄徴とする。
以下、本発明に係る加熱定着装置の適用可能な電子写真
装置の一例を第1図に示す。この装置における静電潜像
形成のための感光層並びに形成プロセスは、特公昭42
−23910号公報に記載のものに基づいているが、こ
れらに限定されるものではなく、特公昭44−2040
号公報、同42−19748号公報、同43−2474
8号公報、同45−37957号公報、同49−270
48号公報、同44−1゛3437号公報、同45−2
4077号公報、同43−17947号公報、同45−
25236号公報、その他、周知のものが適用できる。
図示の装置について説明を加える。
金属円筒上に感光層を設けた感光ドラム9は、−広帯電
器lOによって一様に正に帯電され、次いで一次帯電器
10と逆極性の帯電を与える二次帯電器11により再帯
電されると同時に、電力300Wの露光ランf12で照
射された原画の光像を光学系13を介して感光層に与え
る。このΦによって感光ドラム9の表面絶縁層上に光像
の明暗のノ4ターンに応じて表面電荷密度の差による静
電潜像を形成し、次いで、全面露光ラング14によシ感
光層の全面を一様に露光する事によシ、原画像の明暗に
応じて表面電位に差を生ぜしめコントラストの高い静電
潜像を形成し、次いで、現像器15内の現像スリーブと
の摩擦帯電によシ負極性に帯電されたトナーによシ前記
潜像は現像され、可視化される。前記現像プロセスは、
特開昭55−18656号、特開昭55−18657号
、特開昭55−18678号、特開昭55−18679
号夫々に記載の現像方法又は装置に基づくものを用い得
る。
次いでトナー像をカセット16から供給された紙等のシ
ー)17の裏面に、転写帯電器工8によシ正帯′成を与
え、その静電的吸引力によシ前記感光ドラム上の可視像
をシート上に転写し、その転写トナー像を加熱定着装置
のローラ1,2によシ熱定着する。
転写後ドラム9は、グレードクリーニング手段19によ
シフリーニングされ再使用される。
第2図は第1図における加熱定着装置の説明図である。
1はノ・ロダンヒータ等の三本の加熱用のヒータ3H,
3M、3Lを内部に有する加熱ローラで、駆動モータ(
不図示)からの、駆動力を受けて矢示方向に回転する。
2は加圧ローラで、加熱ロー21に圧接して摺接回転す
る。
加熱ローラ1は、アルミニウム、ステンレス鋼等の薄肉
金属製中空ローラ、tllの外周面に四弗化エチレンI
I IIM (PTFE) 、 、?−フルオロアルコ
キシ(PFA)等の耐熱離型性樹脂j?マ1!を20〜
80μ厚に設けたものである。
加圧ローラ2はベアリング(不図示)に回転可能に支持
されている。このローラ2は加熱ローラ1に公知の加圧
手段によって少なくとも定着時Vこ圧接して従動するも
のであり、金属製ローラ芯21の外周面に熱加硫(HT
V)型シリコノコ9ム149フ2層22を設け、更にそ
の外周に室温加硫(RTV )型シリコンゴム又は低温
加(i4E (LTV)型シリコンコ゛ム、又はHTV
シリコンゴム被@23を設けたものより成る。
上記構成は、両ローラの回転に於いて、加圧ローラ表層
のシリコンゴム抜機が加圧ローラ表面温度を均一にする
役割を演じ、かつ下層のシリコンゴムスポンジ層が良好
な断熱材の役目を果たし、加圧ローラ芯金を伝達して逃
げる熱損失を最小限に抑えると共に加圧ローラの持つ良
好な弾性のために軽圧でニップが硫保でき、良好な定着
が保証できるため、加熱ローラlの芯金11の薄肉化が
可能となり、ウェイトタイムを大1】に短縮することが
可能となるだけでなく、加圧ローラ表層がソリ、ドゴム
であって表面性が良好なため、ポーラスなスポンジゴム
層と違ってローラがトナーで汚染されにくい利点がある
。加圧ローラ表層がRTYシリコンゴム又ハ、LTvシ
リコンゴムのjJL&、特に良好である。
加熱ローラlの外周面にはサーミスタ、熱電対等の感@
素子4が接触配設され、それの検出信号を公知の制御手
段(図示せぬ)に辱き、加熱ローラ1の外周面の温度を
(ヒータ3の出力、又は、その印加電圧等を制御するこ
とでントナー像溶融温度に保持゛する。5..5.は定
着後のコピー紙をローラかも確実に一分離するための分
離爪である。
6は、加熱ローラ表面へ+Isしたオフセットトナーや
紙粉等の異物をローラ表面から除去するだめのクリーニ
ング部側であり、ノーメックス、テフロン(商品名)等
の耐熱性フェルトより成る。上記耐熱性フェルトにジメ
チルシリコンオイル、メチルフェニルシリコンオイル、
等の離型剤を含浸させたものを用いて離型剤塗布部材を
兼ねさせてもよい。7は案内板で、トナー像Tを担持し
たコピー紙Pを加熱ローラ1側へ導くように上方へ傾斜
している。
さて、本発明の実施例によれば、上記構成に於いて、ヒ
ータ3Hを高・鉱カヒータ、ヒータ3Mを中電力ヒータ
、ヒータ3Lを低電力ヒータとし、これらヒータ3 H
、3M 、 3 Lを以下説明するように作動させる。
第3図(、)に示すように、時点t。
で電源をONしてから、加熱ローラ1の表面温度がトナ
ーを溶融するに充分な温度まで上昇する時点tx (こ
こでコ♂−が可能となシ、不図示のコピー可能表示が点
灯する)までは、ヒータ3H。
3M及びヒータ3Lの三者をON状態に保つ。次に、コ
ピー可能であるがコピー信号が入力されずにコピー動作
に備えて待機している状態である時点t1からt2まで
の期間及びコピー終了時点t3以降の期間は節電モード
とし、この事を複写機上に表示する(不図示)と共に、
ヒータ3Hおよび3MはOFFにしてヒータ3LのみO
Nに保つ。この節電モードの期間は一切の温度制御は行
なわない。従ってヒータ3Lの電力は定着器の放熱(熱
損失)と同等か、又は少しそれよりも小さい値に設定し
ておくことが好ましい。ζうすることによシ加熱ローラ
表面温度は徐々に下降するが、所定温度に略同等な温度
に保持される。また、コピー信号が発せられてコピー動
作状態に入った時点t2からコピー終了時点t3までの
間は、節電モードが解かれ、このことが複写機上に表示
されると共に、中電力ヒータ3Mおよび低電力ヒータ3
L″Ir0FFに保ったままとし、高電力ヒータ3Hの
みで加熱ローラ表面温度を所定温度に保持するよう制御
する。これにより非常に高効率で良好な定着が得られる
以下、時点toからtlまでをウェイト時間、時点t1
からtlまで又は時点t3以降をスタンバイ期間、時点
t2から13までをコピー期間と言う。
第4図は上記のようにして温度制御を行なった場合の、
加熱ローラ表面温度を献軸に、時間を横軸に示したもの
である。toからtlでは、筒ヒータ3H,3M、3L
の三者が共にONであるため立上シカープが急でめシ、
大巾にウェイト時間を短縮することが可能である。次い
でスタンバイ期間t1からt2までは節電モードに入っ
たことを表示(不図示)すると共に低電力ヒータ3Lを
常時ONに、^′酸カヒータ3Hおよび9市、カヒータ
3MはOFFに保たれ、温度制御は行なわない。
この場合、低電力ヒータ3Lの電力は定着器の放熱と略
同等に設定されているので、直ちにコピー動作に入るこ
とができる温度を保つことが可能であシ、しかも也れに
より大((jな節電が可能となる。
次いで、時点t2でコぎ−が開始されると、低電力ヒー
タ3L、中′醒カヒータ3MをOFFに保ったまま高電
力ヒータ3Hのみで温度制御を行なうため露光ランフ’
12が点灯しても、トータルとして限られた電力内で機
械を作動させることが可能でtbル。次イで、t3でコ
ピー動作が終了してスタンバイ期間に木ると、再び低電
力ヒータ3LのみがON、他〕二ろノt: −夕3 H
、3LがOFFに保たれる。
尤もコピー期間からスタンバイ期間への移行に際しては
、第5図に示すようにコピー終了時点t3から加熱ロー
ラが所定温度T8に復帰する時点t3′までは低電力ヒ
ータ3Mの他に中電力ヒータ3MもONにし、その後、
低電力ヒータ3LのみをONに保ってもよい。
上記実施例の構成および作動に基づく効果を数11貝を
もって以下に示す。加熱ローラ1は肉厚1,6簡のアル
ミニウム芯金上に30μ厚のPFA被慣を施した外径3
0mのローラとし、加圧ローラ2は外径201nのアル
ミニウム芯金上にスポンジ硬度(ASKEJLC) 2
51i、肉厚4 mm (7) IITV シリコンコ
ムスポンジ被嫁を設け、更にその外周にゴム硬度(JI
SA) 50度、肉厚1膿のRTVシリコンゴム被υを
設けたローラとし、高電力ヒータ3 Hは900Wのハ
ロダンヒータ、中電力ヒータ3Mtj:260Wのハロ
ダンヒータ、低電力ヒータ3 Ltl:40Wのシーズ
ヒータとし、加熱ローラ表面温度180℃、ニップ「I
JS咽、環境温度10℃、ローラ周速165 rum 
/ seeで、A4判25枚/分のスビーrでコピーを
行なった。ウェイトタイムは30秒、マタ、スタンバイ
期間は温度リッノルがなく、かつローラ表面温度−を1
70Cに保持することができた。コピー期間に一時的に
加熱ローラは、最大16度温度降下したが、定着性は良
好であった〇捷だコピー期間の消費′醒カは600Wで
あった。
比較としてスタンバイ期間に高電力ヒータ3Hで温度制
御を行なったところ温度リッノルは±0.7度であシ、
熱世失は70Wであって、前記実施例の場合と比較して
、機内外温か増え、例えば現像器内およびクリーナ内の
温度が2.0度上昇した。
またスタンバイ期間にヒータ3H及びヒータ3Lの両者
を同時に用いて、温度制御したところスタンバイ期間の
温度リップルは±1.0度、熱損失は85Wとなシ、現
像器及びクリーナー内の温度が前記実施例の場合と比較
して2.6度上昇し、トナーのブロッキング等に不利な
傾向となった。
前記実施例ではウェイト時間が30秒と比較的早く立ち
上がる複写機の例で述べたが、よシ高速複写機等で従来
ウェイトタイムがよシ長いものでは、本発明は史に有効
である。
以上述べたように本発明によればウェイト時間の短縮、
電力の節約、良好な定着性、高効率の定着、史には機内
昇温の低減、機内でのトナーのブロッキングの防止等の
効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施し得る電子写真複写機の例を示す
概略断面図、第2図は本発明の実施例に係る加熱定着装
置の断面図、第3図は本発明の実施例に係る加熱定着装
置の作動説明図、第4図は該作動に基づく加熱ローラ表
面温度と時間の関係を示す図、第5図は本発明の実施例
に係る加熱定着装置の他の作動の説明図である。 l・・・加熱ローラ 2・・・加圧ローラ3H・・・高
電力ヒータ 3M・・・中電力ヒータ3L・・・低電力
ヒータ 4・・・感温菓子6・・・クリーニング部材 !ニエと1−5 (− 第1図 第2図 第3図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ヒータを内蔵した加熱ローラと、これに圧接する加圧ロ
    ーラとの間にトナー像を担持したシートを通過させてト
    ナー像を該シートに定着させる加熱定着装置において、
    加熱ローラに内蔵されたヒータは高電力の第1ヒータ、
    中電力の第2ヒータおよび低電力の第3ヒータからなシ
    、ウェイト期間中はこれら三つのヒータをオンに保ち、
    スタンバイ期間中は第1ヒータおよび第2ヒータをオフ
    に且つ第3ヒータをオンに保ち、コピー動作期間中は第
    2ヒータおよび第3ヒータをオフに保って
JP19684483A 1983-10-20 1983-10-20 加熱定着装置 Pending JPS6087378A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0800121A2 (en) * 1996-04-01 1997-10-08 Xerox Corporation Fusing apparatus and fuser control method for reducing fuser recovery time from energy-saver mode
EP0785487A3 (en) * 1996-01-17 1998-03-25 Ricoh Company, Ltd Fixing apparatus for an image forming apparatus
US7269368B2 (en) * 2004-02-02 2007-09-11 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for forming image with fixing member, power supply control method for controlling the image forming apparatus, and power supply control program for controlling the image forming apparatus

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US7693440B2 (en) 2004-02-02 2010-04-06 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for forming image with fixing device power supply control method for controlling the image forming apparatus and power supply control program for controlling the image forming apparatus

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