JPS61116376A - 熱定着装置 - 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】 く技術分野〉 本発明は電子写真複写磯の定ｆｆｉ部において、特に互
いに圧接されたローラを共罰し、定着すべき複写紙のト
ナー像と接触するローラに熱源を備えた熱定着ローラを
有した熱定着装置に１３ｇする。

く従来技術〉 一般に熱定着ローラは、上下２個のローラより枯成され
、主として、複写紙上に転写されたトナー像に接触する
上ローラは、ヒーターを内部に有する熱ローラであり、
下ローラは上記熱ローラに圧接されている圧接ローラで
ある。そして通常、この２個のび一うは、電源ＯＮの後
、上ローラの温度検知位置での温度が、所定の温度に達
した時、αで、コピー可能を知らせるレディーランプが
点燈し、この状態でプリントスイッチを押ｆと、初めて
駆動用モータが回転することにより、付９されるもので
ある。この様に、駆動用モータの回転をなるだけ、遅い
時期に開始させているのは、不要時にはできるだけ、装
置を！ｌＪｓ作させることを避けるためである。

ユニで、熱定着ローラは、上ローラに温度検出手段が設
けられており、該検出手段により所定の温度が検出され
た後は、温度制御回路により、上記所定の温度を維持す
べく、制御される０通常上記ローラは設定温度に制御さ
れるのであるが、電源電圧が所定の電圧より低い場合、
あるいは周囲温度が通常温度より低い場合は次の理由に
より、所定の温度に制御することは困難となる。

熱定着用ローラは、前述した様に、上下２個のローラの
向上ローラにのみヒーターが内ｇされているものであり
、この時、熱は、ヒーターから上ローラ、そして主とし
て上ローラと下ローラとの接触部から、下ローラへと伝
達される。しかしながら、いずれのローラもレディーラ
ンプ０ＮｎＩ、７まで回転しないことから、上記接触部
は常に同じ部分となる。よって、上ローラが所定の温度
に達した時７αにおいても、下ローラの上記接ｌ１ｔｈ
部以外の部分の温度は周囲温度に近い状態となっている
。

この状態で、プリントボタンを押して、複写工程に入る
と、前述の駆動モーターの回転に伴りて、上記熱定着用
ローラが回Ｉｌｔするが、このとき、所定の温度に立上
がっている上ローラがほぼ周囲温度に等しい下口−２と
接触するため、上ローラは大量の熱を奪われることにな
る。それでも、通常の状態、条件下では前記熱定着用ロ
ーラの温度制御回路により、上ローラ内のヒーターへの
入力を増大させて、上ローラの温度を所定の温度に保つ
ことは可能である。

しかし、周囲温度が、低い場合や電源電圧が所定の電圧
より低い場合は可能な限り、上記ヒーターへの、入力を
増大させても奪われた熱と同量の熱を供給することがで
きず、上ローラの温度が、所定の温度のみならず、それ
より低い定着可能下限温度よりもさらに低下することを
避は得ないことが応々にしてあった。そのため、転写さ
れたトナー像を表面に保持する複写紙が、この熱定着用
ローラを通過しても、トナー像の定着は不完全なものと
なった。

く目的〉 本発明は上記穴、αに鑑み為されたものであり、ＡＸｌ
　１ｕｌｌ　ｒｉａ度が低い場合あるいは、電源電圧が
低い場合においてら、レディーランプ点燈以前に上記熱
定着用ローラを回転させて下ローラを予め設定温度以上
に暖めておくことにより、待にレディーランプ点燈後の
複写時に上ローラの温度を、低下させることなく所定の
温度あるいは定着可能温度に維持する装置を提供するこ
とを目的とするものである。この場合、上下ローラの回
転時間をより短がくしローラのか命を長くすることを目
的とする。

又、本発明は複写可１１ｇな状態が設定された後におい
ても、圧接ローラを予熱することを目的としており、圧
接ローラの表面温度を検知する手段を備え、圧接ローラ
表面の温度が設定温度以下になれば、上記検知手段の信
号に基づいて熱定着ローラを回転させ、圧接ローラを設
定温度以上に保つものである。

〈実施例〉 以下、図面に従って本発明の熱定着ローラを詳細に説明
する。

第１図は本発明にかがる熱定着ａ−２を示す側断面図で
ある１図において、上部ａ−２１は内部にヒータ２を設
けた熱ローラ、下部ローラ３は熱ローラ１に適度の圧力
で圧接される圧接ローラであって、これらのび−２１，
３にて熱定着ローラを購戊している。ローラ１，３が矢
印方向へ回転されることで、送られて（る複写紙４はロ
ーラ１゜３同に挾まれ、上面に形成されたトナー像５が
熱ローラ１の熱により定着される。上記ローラ１゜３は
、メインモータ（図示せず）が回輔することで、駆動さ
れる。なお、図中１３ａ　、１３１＋は、上記熱ローラ
１及び圧接ローラ３の表面温度を検知するためのサーミ
スタである。

第２図は上記熱ローラ１のヒーター２の駆動にかかる回
路図であって、熱ローラ１の表面の設定温度Ｔ＋（本実
施例では１８０°Ｃ）に対する本発明のローラ１，３の
駆動制御をイテうものである。

図中ｆ３ａ　Ｊｂは第１図で示す熱ローラ１及び圧接ロ
ーラ３の表面に取付けられ、熱ローラ１及び圧接ローラ
３の表面゛温度を検知する１温度検知素子でＪ）って、
例えば温度が高くなると抵抗値が小さくなるサーミスタ
である。サーミスタ６ａは抵抗Ｒ１と直列接続され、接
地部との開に電圧＋■が供給されている。このサーミス
タ６ａと抵抗Ｒ５との直列接続回路に刻し、並列に抵抗
Ｒ１，Ｒ２を接続している。又、狩号７ｆｌは熱ローラ
１を設定ｒｗ　度に保つためのフンパレータでありで、
−側端子に設定温度（１８０°Ｃ）の基準値である抵抗
Ｒｌ　＋いる。又、コンパレータ７ｆｉの＋側端子に、
サーミスタ６ａの抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３との分圧電圧各抵
抗Ｒ１〜Ｒ５を選べば、１８０℃以上（又は等しく）な
れば、コンパレータ７ａの出力がｎ　Ｌ　ＩＩに反松す
る。つまり、設定温度Ｔ、以下であればコンパレータ７
ａの出力は”Ｈ″である。

又、サーミスタ６ｔ＋（抵抗Ｒ１）は、抵抗Ｒ２と直列
接続され、接地部との間に電圧＋Ｖが供給されている。

このサーミスタ６１１と抵抗Ｒ１との直列回路に対し、
並列に抵抗Ｒ，，Ｒ，が接続されている。サーミスタ６
１）と抵抗Ｒ７との接続部は、フンパレータ７ｂの＋側
端子に、抵抗ＲｓとＲ・の接続部はコンパレータ７ｈの
一側端子に夫々接続されている。即ち、コンパレータ７
ｂｌ［Ｉローラ３の設定温度ＴｓＣ本実施例では１００
℃）を検知するもので、圧接ローラ：ｌ’１００℃に達
すれば、その出力がＨ＠から”Ｌ″に反松する。

そのため、コンパレータ７ａの一側端子に設定温度（１
００℃）の基皐電圧である抵抗Ｒｓ＋Ｒｓに子にサーミ
スタ６１）の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ７との分圧各抵抗Ｒ３〜
Ｒ７を選べば、１００℃以上（又は等しく）になれば、
コンパレータ７ｂの出力＞ｆ″Ｈ”からＬ”に反松する
。

上記コンパレータ７＠及Ｖ７ｂの出力は、オフデート２
０を介して７リフブ７０フプ８のセット入力端子に供給
されている。７リツプ７ａツブ８のリセット入力端子に
は、複写はの電源投入により出力されるイニシャルリセ
ット信号１．Ｉｔ、が供給される。この７リツプ７０ツ
ブ８のリセット出力Ｑは、アンドデート１９及びオアデ
ート９を介してトランジスタ１０のベースに供給多れて
いる。

トランジスタ１０はメインモータＭを回転させるための
メインモータリレー１１に電圧＋■を供給するためのス
イッチング素子である。即ち、トランジスタ１００ベー
スがＨ″′となれば、トランジスタ１０は導通し、リレ
ー１１が通電され、その接点がＯＮすることで、メイン
モータＭが回転する。上記７リツプ７０フブ８のセット
出力は、アンドデート２１を介してトランジスタ１２の
ベースに供給されており、このトランジスタ１２をスイ
ッチングすることで、レディーランプ１３を、α滅駆動
する。

又、フンパレータ７ａの出力はトランジスタ１４のベー
スに供給されており、ヒーター制御回路１５を駆動する
。コンパレータ７ａの出力が′Ｈ″、即ち設定温度（１
８０℃）以下であれば、ヒータＨｉｌｌ　！Ｉ１１回路
１５は電圧＋＼ｌがＯ（給され、熱ローラ１のヒーター
２に電力供給制御を行う、これにより、熱ローラ１の温
度を上Ｖ＃−させ、設定温度に達すればヒーター２への
電力供給を停止する。

更に上記オフ？−）　９の他の入力端子には、複写工程
制御回路１６からのメインモータＭの駆動制御（ｉ号Ｉ
Ｉが供給されている。複写工程制御回路１Ｇは、プリン
トスイッチ１７の操作入力に応じて、Ｖｔ米より周知の
複写ｆｉｌ＋御をイテうもので、／インモータＭを駆動
させる時に、上記オフデー）９へ駆動（ｆｆ号１＋（”
）Ｉ”）を出力する。この複写工程制御回路１Ｇは、プ
リントスイッチ１７の繰作に応じて複写制御を実行する
ものの、　複写可能（レディー）状態、即ち熱ローラ１
が設定温度′ｒ１に達していなければ、複写制御を実行
することなく、制御（ｆｆ号を出力することはない、上
記オアデート９の他の入力端子には、複写工程制御回路
１６からの信号が供給される。この複写工程制御回路１
Ｇからの４ｉ号ａは、複写磯が動作中の時はＬ″であっ
て、複写はの停止時にＨ”となるものである、つまり、
複写可能な状態の時にプリントスイッチ１７を捏作すれ
ば、アンドデート２１の一方の入力端子力ｌ″Ｌ″とな
り、アンドゲート２１の１７が”Ｌ”となる、そのため
、レディーランプ１３がｉｌＶえる。

一方、コンパレータ７ｂの出力は、アンドデート２２の
一方の入力端子に加えられている。アンＩｎ’−）２２
の他の入力端子は、アンドＰ−）２１からのデート出力
が供給されている。上記アンドデート２２のデート出力
は、オア５’−）９の今一つの入力端子に供給されてい
る。つまり、コンパレータ７１）は、その出力に応じて
、アンド’ｆｆ−）２２が１ＩＩｆｆｌＬ、メインモー
タリレー１１の通電を１１制御する。複写機が複写可能
状態となれｌｒ、　　７リツプ７ａツブ８がセットされ
ており、複写（幾の待磯時に圧接ローラ３の表面温度が
Ｔ、以下になれば、メインモータＭが駆動され、定着ロ
ーラ回転さ代ることで、圧接ローラ３が加熱されるＩく
でＪ、る。

また、本発明はつオームアフブ時（レディー状態になる
まで間）を含めて定着ローラの回転を極力抑えるために
、熱ローラ１の表面温度を検出して、定″ｌａローラを
回転駆動制御する。つまり、定着温度Ｔ、よりも仙いあ
る温度Ｔ、（１６０’Ｃ）を上記サーミスタ６ａで検知
した時点より熱定着ローラを回転させるものである。上
記温度Ｔ２の表面温度を検知し確認するためにコンパレ
ータ２５を設けている。コンパレータ２５は熱ローラ１
の、　表面温度が例えば１６０℃（Ｔ２）に達すれば、
出力をＬ”から”Ｈ″′に反転するもので、メインモー
タＭを駆動するものである。

上記熱ｔｙ　−？　１の表面温度Ｔｚを確認するために
抵抗Ｒ＋　をｒ＋＋＋ｒ、＋ｚ　（Ｒ＋＝ｒ＋＋＋ｒ＋
ｚ）に分割しており、コンパレータ２５の＋側に温度Ｔ
、の基抵抗の値を設定すればよい、このフンパレータ２
５の出力は、アンドデート１９の一方の入力端子に供給
されている。アンドデート１９のイ色の入力端子には、
先の通り７リフプ７ａフブ８のリセット出力Ｑが（７１
ｉ給されている。、この７ン１１５’−）１９の出力を
、オフ５／−ト９を介してトランジスタ１゜のベースに
イ共給している。

犬に、第２図に示す作用を説明する。第２図の回路枯成
において、複写（没水体の主電源をＯＮナノｔばそれに
伴い、イニシャルリセット信−号１．Ｒ。

を（”Ｈ″）が出力され７リツプ７０ツブ８がリセ・；
Ｙされる。７リフブ７０ツブ８はリセットされることで
、そのリセット出力Ｑをアンドデート１９の一方の入力
端子にσ（給している。このアンドデート１９の他の入
力端子は、フンパレータ２５ｈ・らの出力信号が入力さ
れている。このため、上記アンドデート１９は今現在は
＋１１１　＜ことはない、つまり、コンパレータ２５は
、熱ローラ１の表面温ｒｈ’　１６０　’Ｃ（Ｔ　ｚ　
）以上にならなければ、”Ｌ″から”Ｈ″に反転せず、
アンドデート１９は電源投入時には開がない、その後、
熱ローラ１が加熱さＩｔ％Ｔ７以上になれば、コンパレ
ータ２５の出力が′Ｌ″からＨ″に反転し、７ンドデー
ト１９が１１１１らく、これにより、オアデート９を介
してその出力が、）ランノスタ１０にｌＪｋ給され、ト
ランジスタ１０を導通させる。従って、リレー１１が’
Ａｈ作し、メインモータＭｙ５’ｌｉ！１転し、熱ロー
ラ１及び圧接ｔｉｔ−９３お回転させる。この様に熱ロ
ーラｌ及び圧接ローラ３は、熱ローラ１の表面温度が１
２以上になって、始めて回転することになる。

−力、熱ローラ１の表面温度は、電源投入と同時に設定
温度Ｔ、（１８０℃）にはならず、サーミスタ６ａによ
＋７分圧された電圧の方が抵抗ＲｚＲ，ｚの分圧値より
も高く、コンパレータ７の出力はＨ″となり、ヒーター
制御回路１５を駆動する。

即ち、熱ローラ１のヒーター２への電力供給力Ｃ行われ
、熱ａ−フ１を加熱する。そして、熱ローラ１は、徐々
に温度が上昇すると共に、１３以上になって、両ローラ
１．３が回転すれば、圧接ローラ３も、熱ローラ１より
低い温度で追従し徐々に上昇する。

上述の如く、圧接ローラ３の表面温度が徐々に上昇し、
圧接ローラ３が設定温度Ｔ、（１００°Ｃ）に達したと
す７１ば、フンパレータ７ｂの出力は、”Ｉ＋″からＬ
″に反転する。しかし、このコンパレータ７ｂの出力が
反転したとしても、熱ａ−２１の表面温度がＴ、に達し
ていなければ、７リツプ７０ノブ８がセットされず、上
述の！Ｉ！Ｊ＋作が継続するだけでＪ）る。

その後、上記熱ローラ１の表面温度が設定温度Ｔ１に達
すれば、フンパレータ７ａのｔＢ　力が”■４″から”
■、”に反転し、オアデー２０の出力がＬ”となろ６そ
のため、７リノブ７０ツブ８はセットされることで、そ
のセット出力Ｑがアンドデート２１の一方の入力端子に
供給される。この時、アンドデー）２１の他の入力端子
には央写中でないことから、複写工程制御回路１Ｇより
″１４″信号が供給されてす；す、アンドデート２１が
開く、このアンドデート２１の出力により、トランジス
タ１２が導通するため、レディーランプ１３が点灯し、
複写可能状態を表示する。この時、リセット出力Ｑが”
Ｈ”からＬ”に反転することで、トランジスタ１０が非
導通状態となり、メインモータＭの回転を停止させ、熱
ローラ１及び圧接ローラ３の回転を停止させる。また、
コンパレータ７ａの出力がＬ”となることで、ヒーター
制御回路１５にてヒーター２の駆動を停止し、熱ローラ
１を設定温度Ｔ、に維持するための制御が実行される。

尚、熱ローラ１の表面温度が先に設定温度に達しても、
圧接ａ−２３が設定温度Ｔ３に達するまで７リツプ７０
ツブ８がセットされることはない、つまり、両口−２が
夫々の設定温度に達した時点で、複写可能状態に設定さ
れ、それに供して上記７リツプ７０ツブ８がセットされ
、メインモータＭの回転が停止される。

上述の状態で、プリントスイッチ１７を繰作すれば、複
写工程ｇｉｌ制御回路１Ｇは、複写可能状態の（８号を
入力しているこから、複写制御を実行する。

この時、複写工程制御回路１Ｇは、複写機の動作を示す
信号″Ｌ″をアンドデート２１に供給することから、レ
ディーランプ１３はｔｌ’ｆえる。そして、メインモー
タＭの駆動＜Ｕ号を出力することで、オアデート９を介
してトランジスタ１０が導通され、メインモータＭが駆
動される。これにより、熱ローラ１及び圧接ローラ３が
回１スされ、腹写祇４」−のトナー像を定着する。この
場合、圧接ローラ３は設定温度Ｔ１に辻する本で予め回
似されており全体が均一に十分設定温度Ｔｓ（１００℃
）以上に予熱されている。そのため、複写制御に伴い回
転されても熱ローラ１の熱が圧接ローラ３に奪われるこ
とはない、従って、熱ローラ１は８激な温度変化もなく
、周囲の（ｌｊ湿温度の条ｆ１下においてもヒーター制
御回「さ１５にて設定温度Ｔ１に常に維持できる。

ここで、複写可能状態に設定された後、複写托（ｔを行
わなければ圧接ローラ３が回転［ることがないため、そ
の表面温度が低下する０例えば圧接ローラ３の表面温度
が５０゛Ｃ以下になれば、複写。

開始に伴い、熱ローラ１の熱が大量に圧接ローラ３へ奪
われ、定ＸＩ不ｔａを引き起こすことにもなる６しかじ
なかＣ２、第２図の回路によれば、圧接ローラ３が設定
温度１’、（１００℃）以下になれば、フンパレータ７
１）の出力がＬ″から”トＩ″に反帖し、アンドデート
２２が開さ、メインモータＭを駆動する。そのため、熱
定χ１０−ラが回転され、圧接ローラ３が加熱されるこ
とになる。モして圧接ローラ３の表面温度が、Ｔ、が以
上に達すれば、メインモータＭの回転停止により、熱定
着ローラの回転が停止される。従って圧接ローラ３は、
複写可能な状態時において、表面温度がＴ１以上になる
ように制御されている。

以上のように、電源投入後には両ローラ１，３を回転さ
せず、温度Ｔ２を越えれば回転させており、ローラ１，
３が回転する時間が短く、耐久性、！ｌＩ音等を極力解
重Ｉ″Ｃ′きる６、ｔた、固化したトナーは溶融し、回
転することでローラ１．３表面に傷等が（・１くことは
なく、圧接ローラ３側に奪われる熱量も少なく、設定温
度Ｔ、に達する立ち上がり時間が短くできる。この場合
、マルチフビー等を行っても、熱ローラ１が圧接ローラ
３に奪われる熱量ら少なく、熱ローラ１の急；負な温度
低下はない、従って、設定温度Ｔ１よりある程度の隔た
りをｂて温度Ｔ、を設定し、これによりローラ１゜３を
回転させておれば、温度Ｔ、近傍あるいは定着可能下限
温度以上に、複写時に使用でき（１する電力でもって温
ＩＸＩＩＩ　ａｌｌすることが可能となり、定着不良等
の心配は全くなくなる。

く効　　果〉 以上説明したように、本発明の熱定着装置によれば、熱
定着ローラの複写可能な状態が設定された後において、
圧接ローラがある設定温度以下に低下すれば、ローラを
回転させて、圧接ローラを設定温度（以上）になるよう
に制御しており、複写時に熱ａ−２が圧接ローラに奪わ
れる熱量を最小限に抑えることができ、悪条ｆ事下でも
熱ローラを設定温度等に維持でさ、常に安定した定着を
行える。

また、電源投入による複写はの使用可能状態になるまで
の間においでも、ローラの回転を原力抑えており、且つ
ローラはある温度以上に加熱された後に回転されるため
、ローラの傷付！１等を防止でさローラ自体のＲ命を大
幅に延長できろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる熱定着ローラを示す側断面図、
第２図は本発明を実施するための一具体例を示す回路Ｒ
成因である。 １：熱ローラ２：ヒーター　３：圧接ローラ４：複写紙
　５：　トナー像　Ｇ：サーミスタ７ａ：熱ローラの設
定温度Ｔ１検出用フンパレータ　７ｂ：圧接ローラの設
定温度Ｔ、検出用コンパレータ　ｌにメインモータリレ
ー１３ニレディーランプ　１５：ヒーター制御回路　１
６：複写成工程制御回路　２５：熱ローラの設定温度Ｔ
、検出用フンパレータ 代理人　弁理士　幅士愛彦　（他２名）６σ　　　　　
ｌ　　２ 第１ｒ１１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内部に熱源を備えた熱ローラと、該熱ローラに圧接
   される圧接ローラとから成る熱定着ローラにおいて、上
   記熱ローラの表面温度を検知する第１の温度検知手段と
   、該温度検知手段に基いて上記熱ローラをトナー定着可
   能な設定温度に制御する温度制御手段と、上記圧接ロー
   ラの表面温度を検知する第２の温度検知手段と、上記両
   ローラを回転させる駆動手段と、上記第１の温度検知手
   段にて第１の設定温度検知により上記駆動手段を作動さ
   せ、上記第１の設定温度より高い第２の設定温度を検知
   すると共に上記第２の温度検知手段にて所定の温度を検
   知することで上記駆動手段の作動を停止する制御手段と
   を備えてなる熱定着装置。