JPS63155167A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真方式等による画像形成手段に装備され
る定着装置に関する。

（従来の技術） 電子写真方式等による画像形成手段にあっては、像支持
体である記録材にトナーによる画像を転写した後、この
画像を記録材に定着させるために１例えば第４図に示す
ような熱ローラ方式の定着装置が装備されている。

この定着装置では、互いに圧接して回転する一対のロー
ラ１０１，１０２が装備されており−、各ローラｉｏｔ
　、１０２の内部にはヒータＨが設けられ、また一対の
ローラ１０１．１０２の入口側（図面右側）には図示し
ない画像形成部でドナーによる画像が転写された記録材
Ｓを案内する入口ガイド１０３が設けられ、また一対の
ローラ１０１．１０２の排出側（図面左側）にはローラ
１０１．１０２のニップ部Ｎにおける加圧、加熱により
画像が定着された記録材Ｓを、ローラ１０１．１０２か
ら分離するための分離爪１０４ａ、１０４ｂと、この分
離爪１０４ａ　。

１０４ｂでローラ１０１．１０２から分離された記録材
Ｓをトレイ１０６に排紙するための排紙ローラ１０５ａ
、１０５ｂとが設けられている。

そして、上記ヒータＨの点灯制御は、一方のローラ１０
２の表面温度を検知する例えばサーミスタからなる温度
セイサ１０７の検知信号に基づいて行われている。すな
わち、ローラ１０２の表面温度が設定温度に達しない場
合はヒータＨをＯＮＩ、ておき、設定温度を越えたとき
ヒータＨを０ＦＦｔ、て、ローラ１０１，１０２の表面
温度が設定温度に維持されるようにしている。

第５図はローラ１０１．１０２の表面温度制御のプロセ
スを示している。スタート時においては、ローラ１０１
，１０２の表面温度は雰囲気湿度であり、ここで電源を
投入するとヒータＨが点灯し、ローラ１０１．１０２の
表面温度が上昇する。そして、この表面温度が画像の定
着に適した温調温度Ｔ℃まで上昇すると、ヒータＨは消
灯するが、ローラ１０１．１０２の熱容量により表面温
度は一旦Ｔ”０より更に数℃オーバーした後、Ｔ’Ｃに
安定し、維持される。このような状態において、入口ガ
イド１０３から記録材Ｓが送られて一対のローラｔｏ　
ｔ　、１０２のニップ部Ｎで定着が行なわれると、ロー
ラ１０１，１０２から記録材Ｓに熱が移行して、ローラ
１０１．１０２の表面温度は一時的に下降するが（第５
図の符号ａ。

ｂが示す部分参照）、ヒータＨによりローラ１０１．１
０２の表面温度は再びＴ’Ｃにもどる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記定着装置によれば、ローラ１０１と１０２
とが数十ｋｇの全圧で圧接している関係上、ローラ１０
１．１０２に機械的なたわみが生じるのを防止するため
にその芯金の肉厚をある程度厚く設定する必要があり、
このためローラ１０１．１０２の熱容量が大きくなって
熱応答性が低くなっている。また、定着後、ローラ１０
２の表面をクリーニングする必要がある。このためニッ
プ部Ｎと温度センサ１０７との間にはクリーナ１０８が
配置されて温度センサ１０７はニップ部Ｎから離れてお
り、定着による温度低下を検知するまでの時間的遅れを
回避することができない構成となっている。

このため、記録材Ｓを定着する時間間隔がある程度長い
ときには、定着によりローラｌｏｔ　。

１０２の表面温度が下降しても（下降量Δｔは数℃程度
）、次の定着までには温調温度Ｔ”Ｃまでもどることか
ら問題がないものの、定着する時間間隔が短かいとき、
すなわち、ニップ部Ｎに連続通紙して定着するときには
、前回の定着でローラ１０１．１０２の表面温度が下降
して復帰していないのに次の定着が行なわれることから
、第６図に示すように、ローラ１０１．１０２の表面温
度か大きく下降して、その下降量Δｔが十数℃から２０
℃近くまで達することがあった。このような場合には、
定着が充分に行なわれず、特に多重転写を行い、記録材
Ｓのほぼ全面に多量のトナーが転写されているフルカラ
ー画像のときには１画像の光沢や色味が低下する等、画
像品位が著しく落ちる問題があった。

このような問題を解決するものとして、例えば特開昭６
１−２３１８５号に開示されたものがある。これによれ
ば、コピースタートボタンに連動してヒータを一定時間
強制的に点灯させて、ファーストコピーの定着時におけ
るローラの表面温度の降下を最少限におさえ、このファ
ーストコピーの定着終了後、連続通紙して定着を行なう
場合には、ヒータの強制的点灯を解除し、温度センサに
よる制御に切換えるようにしている。

しかしながら、この手段では、コピースタートボタンを
押した時点でヒータを強制点灯させ、記録材がローラに
達した時点ではローラの表面温度は最適定着温度よりも
高くなってしまう問題があり、特に単数枚のコピ一時で
はローラの表面温度の降下量も少なく、ローラの無駄な
加熱となり、さらに記録材がローラに到達する前にジャ
ムした場合はヒータが強制的に点灯されていることから
好ましくない事態が生ずる問題があっ・た。

そこで、本発明は上記従来技術の問題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、ニップ部へ
の連続通紙時においてローラの表面温度の降下を最少限
にして画像品位を保つことができる上に、記録材がロー
ラに達した時点でローラの表面温度が最適定着温度より
も高くならず、また単数枚のコピ一時においてローラの
無駄な加熱を少なくし、さらに記録材がローラに到達す
る前にジャムした場合でも好ましくない事態が生じない
ようにした定着装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明にあっては、互いに圧接して
回転する一対のローラと、この一対のローラのうち少な
くとも一方のローラを加熱する加熱手段と、この加熱手
段によって加熱された少なくとも一方のローラの表面温
度を検知する温度検知手段とを具備してなる定着装置に
おいて、前記一対のローラの入口側に記録材が移送され
たときこれを検知する記録材検知手段と、この記録材検
知手段の検知信号に基づいて前記加熱手段を一定時間強
制的に動作させ、この一定時間経過後、前記温度検知手
段の検知信号に基づいてローラ表面温度が設定温度とな
るように前記加熱手段を制御する制御手段とを装備して
なることを特徴としている。

（作　　　用） 上記構成を有する本発明においては、記録材が一対のロ
ーラの入口側に移送されたとき、記録材検知手段から検
知信号が制御手段に送られ、制御手段ではこの検知信号
に基づき加熱手段を一定時間強制的に動作させて、記録
材を連続通紙させて定着を行なうときに生ずるローラ表
面温度の降下を最少限におさえ、そして一定時間経過す
ると、制御手段では温度検知手段からの検知信号に基づ
き加熱手段を制御する。　　゛ （実　施　例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る定着装置の一実施例を示す縦断面
図である。同図において、１は上ローラ、２は下ローラ
で、これら上下一対のローラ１．２は互いに圧接しつつ
回転するように構成されていて、それぞれの内部には加
熱手段であるヒータＨが装備されている。

上下一対のローラ１，２の入口側（第１図右側）には入
口ガイド３が設けられ、また出口側（同図左側）には分
離爪４ａ、４ｂと排紙ローラ５ａ、５ｂが設けられてい
て、図示しない画像形成部でトナーによる画像が転写さ
れた記録材Ｓは、入口ガイド３に案内されて上下一対の
ローラ１，２によって形成されるニップ部Ｎに送られ、
このニップ部Ｎで加圧、加熱されて定着が行なわれた後
、出口側に送られ、ここで分離爪４ａ、４ｂにより上下
一対のローラ１．２から分離されて排紙ローラ５ａ、５
ｂによりトレイ６上に排紙される。

下ローラ２側には、定着後のローラ表面に付着したトナ
ーや紙粉等をクリーニングするためのクリーナ８と、こ
のクリーナ８によってクリーニングされたローラ表面の
温度を検知するための温度検知手段である温度センサ７
が配置されている。

なお、上ローラｌ側にクリーナ８と温度センサ７を配置
してもよい、また、ヒータＨを上ローラｌ側にだけ装備
して、下ローラ２は加圧のみを行なう加圧ローラとして
もよく、この場合はクリーナ８と温度センサ７は上ロー
ラ１側にのみ配こされる。

以上の構成は従来の定着装置と同じである０次に本発明
の特徴部分について説明する。

前記入口ガイド３の一端部（第１図の右側）には、記録
材検知手段であるフォトセンサ９と投光部１０とが該一
端部を挟んで互いに対向するように配置されており、記
録材Ｓが入口ガイド３に移送されて、該記録材Ｓの先端
部が投光部１０の光を遮断したとき、フォトセンサ９が
これを検知する。

フォトセンサ９の出力（検知信号）は制御手段であるヒ
ータ制御回路１１に入力され、ヒータＨの点灯制御に用
いられる。

ヒータ制御回路１１は、例えばマイクロコンピュータか
ら形成されていて、その制御内容は次のようになってい
る、まず、フォトセンサ９から記録材Ｓの先端部を検知
した検知信号が入力されると、該記録材Ｓがニップ部Ｎ
に到達する時点で上下一対のローラ１，２に装備された
ヒータＨをそれぞれ強制的に点灯させる。この強制的点
灯は、第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、下ローラ２
の記録材Ｓが接してローラ表面温度が降下した部分Ｐａ
が温度センサ７に達するまでの一定時間継続される。こ
こで、第２図（ａ）　、（ｂ）に示す斜線部分は定着に
最適な温度Ｔ℃に加熱された部分を表わし、また白地部
分は温度Ｔ℃よりも降下した部分を表わしており、定着
開始時は同図（ａ）に示すようにローラ１，２の表面全
体が温度Ｔ”Ｃに加熱され、定着が行なわれるに従って
同図（ｂ）に示すように温度Ｔ℃よりも降下した白地部
分が生ずる。

そして、部分Ｐａが温度センサ７に達して、温度降下が
検知された時点でヒータＨの強制的点灯を解除し、温度
センサ７の検知信号に基づく０Ｎ−ＯＦＦ制御に切換え
て、ローラ１，２の表面温度が温調温度Ｔ℃となるよう
にヒータＨを制御する。その後、次の記録材Ｓの先端部
がフォトセンサ９によって検知されると、再び同様の制
御を繰返す。

上記実施例では、記録材Ｓがニップ部Ｎに到達する時点
でヒータＨが強制的に点灯され、そしてこの強制的点灯
が温度センサ７による温度降下の検知までの一定時間継
続されるため、ローラ１゜２の熱容量が大きいことによ
る熱応答性の低下や、表面温度降下の検知の時間的遅れ
があっても、ローラ表面温度の下降量を少なくすること
ができる。従って、記録材Ｓをニップ部Ｎに連続通紙し
て定着を行なう場合でも、第３図のｈ１線で示すように
ローラ表面温度の下降量Δｔ′を従来の場合（同図の欠
線参照）の下降量Δｔに比して数％から数１０％程度減
少させることができる。

また、コピースタートボタンを押した直後にヒータＨを
強制的に点灯させるのではなく、記録材Ｓがニップ部Ｎ
に到達する時点でヒータＨを強制的に点灯させているた
め、ローラ１，２の定着前における過昇温を防止するこ
とができる。

さらに、記録材Ｓがローラ１，２の入口側に至る前にジ
ャムした場合、フォトセンサ９が記録材Ｓを検知しない
ことから、ヒータＨを強制的に点灯させる制御が働かず
、ローラ１，２の無駄な加熱が防止され、好ましくない
事態が生ずるおそれがない。

なお、前記ヒータ制御回路１１に、記録材Ｓのニップ部
Ｎへの連続通紙枚数が所定枚数以上のとき（降下量Δｔ
が大きく、画像品位が著しく落ちるような事態が生ずる
とき）にのみヒータＨの強制的点灯を行なわせるような
機能を付加すれば、記録材Ｓが単数枚のときや、降下量
Δｔが少ないときには、ローラ１，２の無駄な加熱を確
実に防止することができる。

また、ヒータＨを強制的に点灯させる一定時間を、いっ
たん降下したローラ１，２の表面温度が定着に最適な温
度である温調温度Ｔ’Ｃに復帰するまでの時間に設定し
てもよい。このようにすれば、記録材Ｓのサイズに合わ
せて一定時間を設定することができ、連続通紙によって
生ずる降下量を１記実施例の場合よりも更に少なくする
ことができる。

また、記録材Ｓを検知する手段として、フォトセンサ９
と投光部１０との組合わせからなるものを使用したが、
これに限定されず、種々のセンサを適用することができ
る。

（発明の効果） 本発明は以上の構成および作用からなるもので、記録材
を検知し、記録材が一対のローラの入口側に達した時点
で加熱手段を一定時間、強制的に動作させることから、
連続通紙時におけるローラ表面温度の降下を少なくおさ
えることができ、このため常に同じ画像品位を保つこと
ができる。

また、ローラの表面温度が最適定着温度よりも高くなる
ような過昇温を防止でき、またこのために単数枚のコピ
一時におけるローラの無駄な加熱を少なくすることがで
きる。さらに記録材が一対のローラに到達する前にジャ
ムした場合は、加熱手段が強制的に動作されず、このた
め好ましくない１￥態が生ずるおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定着装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図（ａ）　、　（、ｂンはローラ１，２の温度
降下の様子を説明する説明図、第３図は本発明の詳細な
説明するもので、ローラ表面温度の時間的変化を示すグ
ラフ、第４図は従来の定着装置の縦断面図、第５図及び
第６図は同装置におけるローラ表面温度の時間的変化を
示すグラフである。 符号の説明 １．２・・・ローラ ７・・・温度センサ（温度検知手段） ９．１０・・・記録材検知手段（９・・・フォトセンサ
、１０・・・投光部） １１・・・ヒータ制御回路（制御手段）Ｈ・・・ヒータ
（加熱手段） Ｓ・・・記録材 ＜：’、ｙ、、’、−。 第２図 （ａ）（ｂ） 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに圧接して回転する一対のローラと、この一対のロ
   ーラのうち少なくとも一方のローラを加熱する加熱手段
   と、この加熱手段によって加熱された少なくとも一方の
   ローラの表面温度を検知する温度検知手段とを具備して
   なる定着装置において、 前記一対のローラの入口側に記録材が移送されたときこ
   れを検知する記録材検知手段と、この記録材検知手段の
   検知信号に基づいて前記加熱手段を一定時間強制的に動
   作させ、この一定時間経過後、前記温度検知手段の検知
   信号に基づいてローラ表面温度が設定温度となるように
   前記加熱手段を制御する制御手段とを具備してなること
   を特徴とする定着装置。