JPS61134775A

JPS61134775A - 定着装置

Info

Publication number: JPS61134775A
Application number: JP25793784A
Authority: JP
Inventors: Mitsutoshi Kogure; 小暮　光俊
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1986-06-21

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】［発明の技術分野］本発明は、たとえば複写機などの像形成装置において、
用紙上に形成されたトナー像を熱定着させるヒートロー
ラ式の定着装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］一般に、この種の定着装置は、定着ローラとこれに圧接
される加圧ローラとからなり、定着ｏ−ラを内蔵ヒータ
の発熱により加熱し、これらローラ間にトナー像が形成
された用紙を通過させることにより、そのトナー像を熱
定着させるようになっている。また、定着ローラには、
低摩擦で耐熱性を有したフィルムを介して温度センサが
圧接されていて、この温度センサにより定着ローラの温
度を検知し、定着ローラ内のヒータを制御することによ
り定着ローラを定着設定温度に維持するようになってい
る。

しかしながら、従来は第６図に示すような温度制御を行
なっていた。すなわち、電源スィッチがオンされると、
定着ローラが所定温度Ｔｕ１　（定着設定温度Ｔｕ）に
達するまで、定着ローラを回転させるとともにそのヒー
タをオンさせ、定着ローラが所定温度Ｔｃｚに達した後
は定着ローラの回転を停止せしめ、その温度をＴｕ１〜
Ｔｌ３２に維持するものである。このように、電源スィ
ッチがオンされると同時に定着ローラがヒータによって
加熱され、このとき加圧ローラは加圧状態で定着ローラ
の回転により回転駆動され、この状態は定着ローラが定
着設定温度に達するまで続くようになっている。このた
め、定着ローラは加圧ローラに熱量を奪われ続け、定着
設定温度までの到達時間（ウオームアツプ時間）が非常
に長くなっていた。

そこで、上述した問題点を解消するものとして、定着設
定温度に到達するまで定着ローラと加圧ローラとを離間
させ、加圧およびニップ回転駆動させないものが考えら
れている。しかし、この場合、定着ローラの長手方向に
温度むらが生じ、また加圧ローラの温度がほとんど上昇
せず、所定、温度にならずに定着能力が不十分であると
いう欠点かあった。

そこで最近、さらに上述した問題点を解消するものとし
て、定着ローラおよび加圧ローラにそれぞれヒータを内
蔵し、定着ローラおよび加圧ローラの両方を内部から加
熱することによ・で、加圧　　　　１ローラの温度を所
定温度にする方法が考えられている。この方法によれば
、定着ローラと加圧ローラとを圧接させたまま定着設定
温度に達するまで定着ローラを回転させる方式を用いた
とき、従来の定着ローラのみにヒータを内蔵していた場
合よりも定着設定温度までの到達時間を短くできる。

しかし、一般に加圧ローラには厚さ４〜６ＩｌｖＲのシ
リコーンゴムの被膜があるため、ヒータの発熱量は数百
ワットを必要とし、定着設定温度に到達して定着可能状
態となった後にも、このままの状態を続けると、加圧ロ
ーラは更に温度上昇する（その様子を第７図に示す）。

こうなると、加圧ローラはその中央はどシリコーンゴム
が大きく膨張し、定着ローラとの幅が軸方向に一様でな
く加圧むらを生じ易く、またシリコーンゴムは高温下に
長時間放置するともろくなるため、ローラ表面温度が１
４０℃以上では使用できないという問題があった。

なお、一般に定着ローラは１９０℃前後の温度を必要と
する。加圧ローラは上述のように使用温度を１４０℃以
下に限定されるが、一方では加圧ローラの温度は高温の
方が定着性能がよい。しかし、上記従来の装置で定着ロ
ーラおよび加圧ローラの各温度を同時に最適な値に制御
することは困難である。

［発明の目的］本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、定着設定温度に到達するまでの到達時間
を短縮できるとともに、各ローラの温度むらを少なくで
き、さらに常に最適な温度制御が可能となる定着装置を
提供することにある。

［発明の概要］本発明は上記目的を達成するために、それぞれ熱源を内
蔵する第１ローラ（定着ローラ）と第２ローラ〈加圧ロ
ーラ）に対して、それぞれローラ温度を検知してそのロ
ーうに内蔵された熱源の発熱量を制御する温度制御手段
を設けることにより、第１ローラおよび第２ローラの各
温度制御を独立して行なえるようにしたものである。

［発明の実施例］以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第５図は本発明に係る定着装置を備えた複写機を示すも
のである。すなわち、１は複写機本体で、この本体１の
上面には原稿を支持する原稿台２が−〇− 設けられており、この原稿台２上には原稿カバー３が開
閉自在に設【プられている。そして、上記原稿台２の下
面側には、図示矢印方向に往復移動する露光ランプ４、
ミラー５．６．７と光軸方向に移動可能なレンズブロッ
ク８および固定ミラー９とからなる露光光学系１０が設
けられていて、この光学系１０によって原稿を光走査す
ることにより、原稿の画像を感光体ドラム１１の表面に
結像するようになっている。上記感光体ドラム１１は図
示矢印方向に回転し、まず帯電用帯電器１２によって表
面が帯電され、しかるのち画像がスリット露光されるこ
とにより表面に静電潜像が形成され、この静電潜像は珊
像装置１３によってトナーが付着されることにより可視
像化され、しかるのち転写前除電ランプ１４によって除
電されるようになっている。

一方、用ＭＰは、選択された上段給紙カセット１５ある
いは下段給紙カセット１６から送出ロー５１７あるいは
１８によって１枚づつ取出され、用紙搬送路１９あるい
は２０を通ってアライニングロー５２１へ案内され、こ
のアライニングローラ２１によって転写部２２へ案内さ
れる。転写部２２に送られた用紙Ｐは、転写用帯電器２
３の部分で感光体ドラム１１の表面と密着することによ
り、上記帯電器２３の作用で感光体ドラム１１上のトナ
ー像が転写される。このトナー像が転写されだ用紙Ｐは
、剥離用帯電器２４０作用で感光体ドラム１１から静電
的に剥離されて用紙搬送路２５を搬送され、その終端部
に設けられた定着装置２６へ送られ、ここを通過するこ
とにより転写像が熱定着される。そして、定着後の用紙
Ｐは、排紙ローラ２７によって本体１外に排出され、排
紙トレイ２８へ案内される。また、転写後の感光体ドラ
ム１１は、クリーナ２９によって表面の残留トナーが除
去され、さらに除電ランプ３０によつ　　　　１て残像
が消去されることにより、初期状態に戻るようになって
いる。

第４図は前記定着装置２６を詳細に示すものである。す
なわち、第１ローラとしての定着ローラ３１と、この定
着ローラ３１に常時所定の圧力で圧接される第２ローラ
としての加圧ローラ３２とからなり、両口−５３１，３
２簡をトナー像が転写された用紙Ｐが通過することによ
り、加熱、加圧されてトナー像が熱定着されるようにな
っている。上記定着口−５３１は、その軸中心部に設け
られた第１熱源としての第１ヒータ３３によって加熱さ
れるようになっている。また、上記加圧ローラ３２は、
その軸中心部に設けられた第２熱源としての第２ヒータ
３４によって加熱されるようになっている。そして、上
記定着ローラ３１の表面温度は、その表面に接触するよ
うに配設されたサーミスタなどの第１温度センサ３５に
よって検知されるようになっている。また、上記加圧ロ
ー５３２の表面温度は、その表面に接触するように配設
されたサーミスタなどの第２温度センサ３６によって検
知されるようになっている。なお、３７．３８は定着ロ
ーラ３１、加圧ロー５３２への用紙Ｐの巻付きを防止す
るための用紙剥離爪である。

第１図は制御回路を示すものである。すなわち、４１は
複写機全体の制御を司るマイクロコンピュータ（以後マ
イコンと略称する）で、このマイコン４１には第１温度
検知回路４２、第１ヒータ制陣回路４３、第２温度検知
回路４４、第２ヒータ制御回路４５、ローラ駆動装置４
６、複写機の操作パネル内に設けられた定着単歯完了表
示器４７がそれぞれ接続されている。上記第１湿度検知
回路４２には前記第１温度センサ３５が接続され、上記
第１ヒータ制御回路４３には交流Ｎ源４８を介して前記
第１ヒータ３３が接続され、また上記第２温度検知回路
４４には前記第２温度センサ３６が接続され、上記第２
ヒータ制御回路４５には交流電源４９を介して前記第２
ヒータ３４が接続されている。なお、上記ローラ駆動装
＠４６は前記定着ローラ３１を回転駆動するためのもの
である。

次に、上記のような構成において第２図および第３図を
参照して動作を説明する。今、複写機の電源スィッチが
オンされると、マイコン４１は第１、第２ヒータ３３．
３４をオンさせて定着ローラ３１および加圧ローラ３２
の加熱を開始するとともに、ローラ駆動装置４６をオン
させて定着ローラ３１を回転駆動する。このとき、定着
ローラ３１に圧接されている加圧ローラ３２も同時に回
転する。そして、定着ローラ３１の温度は、第１温度セ
ンサ３５および第１温度検知回路４２によって検知され
、その検知信号がマイコン４１へ送られる。マイコン４
１では、第１濡度検知回路４２からの検知信号により、
定着ローラ３１の温度が所定温度Ｔυ１に達したか否か
を判断し、Ｔｕｌに達するとローラ駆動装置４６をオフ
させて定着ローラ３１の回転を停止せしめるとともに、
第１、第２ヒータ３３，３４をオフせしめ・、表示器４
７を点灯させて定着準備完了表示（レディ表示）を行な
う。これ以後、定着ローラ３１の温度は、第１温度検知
回路４２の出力信号に基づくマイコン４１からの制御信
号に応じて第１ヒータ制御回路４３が動作し、第１ヒー
タ３３への供給電力が制御されることにより、所定温度
ＴＵＩ〜Ｔυ２に維持される。また、加圧ローラ３２の
温度は、第２湿度検知回路４４の出力信号に基づくマイ
コン４１からの制御信号に応じて第２ヒータ制御回路４
５が動作し、第２ヒータ３４への供給電力が制御される
ことにより、所定温度ＴＬ１〜ＴＬ２に維持される。こ
の動作は複写動作中も行なう。

ここで、第２温度センサ３６および第２渇度検知回路４
４による温度制御は２段階の制御を行なうことになる。

すなわち、第２図から明らかなように、定着ローラ３１
の温度が始めに所定温度Ｔυ１に達する時刻ｔ１の前後
で異なる。時刻ｔ１以前で第２ヒータ３４は常にオンし
ており、時刻ｔ１以後は加圧ローラ３２を所定温廓Ｔｔ
、ｔ〜ＴＬ２に維持する制御を行なう必要がある。そこ
で、この制御の切換をマイコン４１を介して行なってい
、。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１このよ
うに、定着ローラ３１と加圧ローラ３，２をそれぞれ別
々に温度制御することによって、定着設定温度Ｔυに到
達するまでの到達時間（ウオームアツプ時間）を短縮で
き、しかもウオームアツプ終了後に定着ローラ３１と加
圧ローラ３２のそれぞれの温度を別々にそれぞれ最適値
に維持することができ、さらに定着ローラ３１および加
圧ローラ３２の温度むらを少なくできる。これにより、
常に最適の状態に保持して安定した定着性能を発揮する
ことができる。特に、高速複写機や大形用紙複写機など
では、定着ローラおよび加圧ローラの温度変化が激しく
、常に最適の湿度に設定しておくことが望ましく、本発
明のような定着装置を必要とするところである。

なお、前記実施例では、複写機の定着装置に適用した場
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、たとえばファクシミリ装置あるいは電子プリン
タなど、他の像形成装置の定着装置にも適用できる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、定着設定温度に到
達するまでの到達時間を短縮できるとともに、各ローラ
の温度むらを少なくでき、さらに常に最適な温度制御が
可能となる定着装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を説明するため
のもので、第１図は制御回路の概略構成図、第２図は温
度制御を説明するための図、第３図は動作を説明するた
めのフローチャート、第４図は定着装置の側面図、第５
図は複写機の概略構成図、第６図および第７図は従来の
定着装置の温度制御を説明するための図である。Ｐ・・・・・・用紙、２６・・・・・・定着装置、３１
・・・・・・定着ローラ（第１ローラ）、３２・・・・
・・加圧ローラ（第２ローラ）、３３・・・・・・第１
ヒータ（第１熱源）、３４・・・・・・第２ヒータ（第
２熱源）、３５・・・・・・第１温度センサ、３６・・
・・・・第２温度センサ、４１・・・・・・マイコン、
４２・・・・・・第１温度検知回路、４３・・・・・・
第１ヒータ制胛回路、４４・・・・・・第２温度検知回
路、４５・・・・・・第２ヒータ制御回路、４６・・・
・・・ローラ駆動装置。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図第３図（ａ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１熱源を内蔵する第１ローラと第２熱源を内蔵
する第２ローラとを圧接させ、それらの間に被定着体を
通過させることにより、その被定着体を熱定着させる定
着装置において、前記第１ローラの温度を検知して前記
第１熱源の発熱量を制御する第１温度制御手段と、前記
第２ローラの温度を検知して前記第２熱源の発熱量を制
御する第２温度制御手段とを具備したことを特徴とする
定着装置。
（２）第１、第２温度制御手段は、第１ローラの温度が
所定温度よりも低いときは第１、第２熱源の発熱量を同
時に制御し、第１ローラが所定温度を維持しているとき
は第１、第２熱源の発熱量をそれぞれ別々に制御するよ
うに動作することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の定着装置。
（３）第１、第２ローラを室温状態から加熱して昇温さ
せる場合、第１ローラの温度が所定湿度に達するまで第
１、第２ローラは圧接状態で回転し、それぞれ第１、第
２熱源から加熱を受け続け、第１ローラの温度が所定温
度に達した後は、第１熱源は第１ローラを所定温度に維
持するための制御を受け、第２熱源は第２ローラを所定
温度に維持するための制御を受けることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の定着装置。
（４）被定着体は用紙上に形成されたトナー像である特
許請求の範囲第１項記載の定着装置。