JPH055112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真式複写機の接触ローラ型の定
着装置におけるヒートロールの温度制御に関する
ものである。

従来技術 接触ローラ型定着装置は内部に熱源を備えたヒ
ートロールと加圧ロールとが定着時に相互に接触
されるように同両ロールが枢支されており、トナ
ー像が転写された複写用紙を前記ロール間に通過
させることにより、前記トナー像に熱と圧力を加
えて複写用紙上にトナー像を定着させるようにし
たものである。

その際、微少のトナーがヒートロール表面に付
着していくいわゆるオフセツテイングが生じる。

このオフセツテイングを防止するため、ヒート
ロールはテフロン（商品名）等の離型性の良い材
料で被覆されているが、それでもなおヒートロー
ルの温度が適切でないときはオフセツテイングを
生じる。

すなわちヒートロールの温度が低過すぎると、
トナー像は融けても、トナーと紙との間の接着が
十分でないことからコールド・オフセツトが発生
し、ヒートロールの温度が高過ぎると、トナーが
ロールに接するところが融け過ぎ、トナーが分断
され、ホツトオフセツトとなる。

なおロール間の圧力は力学的にトナーを複写用
紙に圧着しようとするほどのものではなく、いく
らかトナーの粉体同志を密接にするくらいのもの
で、定着の程度は主に熱に支配されるものであ
る。

したがつて定着時におけるヒートロールはコー
ルドオフセツトが発生する最高温度（コールドオ
フセツト温度）T_Cとホツトオフセツトが発生す
る最低温度（ホツトオフセツト温度）T_Hとの間
の温度を保たなければならない。

一般に内部に熱源を有するヒートロールの軸方
向に対する温度分布は第１図に示すようにスタン
バイ時には前記コールドオフセツト温度T_Cとホ
ツトオフセツト温度T_Hとの間にあつて実線に示
すようになつている。

定着の際、例えば複数の複写用紙への定着が連
続して行われると、ヒートロールの熱が複写用紙
に徐々に奪われていくのでその分さらに熱を加え
ていく必要がある。

そこでヒートロールの所定箇所において、ヒー
トロールの温度をセンサーで検知し、所定温度に
保つようにフイードバツク制御がなされている。

しかるにフイードバツク制御下で小サイズの複
写用紙が連続的に定着されたときは、ヒートロー
ル中央部の用紙が送行された部分は温度が減少
し、それ以外のヒートロール端部では温度が上昇
し、第２図の破線で示すような温度分布となり、
ヒートロール端部においてホツトオフセツト温度
を越える場合が生じる。

もしこの状態で大きいサイズの複写用紙が定着
されたときは、用紙の端部でホツトオフセツトに
よる画像の破壊が生じる。

そこで従来においては、ヒートロール中央部の
メインランプによる熱源のほかに両端にサブラン
プを用い、スタンバイ時のみ点灯してヒートロー
ルの端部を加熱し、定着時には消灯してホツトオ
フセツト温度を越えるような温度上昇を防止する
ものがあつた。

しかしメインランプのほかにサブランプを用意
しなければならないので大幅なコストアツプとな
る欠点があつた。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこのような欠点を解消し、その解決し
ようとする問題点は、１本のランプを用いヒート
ロールの設定温度を通常の第１設定温度のほかに
それよりも低い温度の第２、第３の設定温度を設
け、所定枚数以上の連続コピーがなされたとき
は、第１設定温度から第２、第３の設定温度に遂
次切換えることによりヒートロール端部のホツト
オフセツトを越える温度上昇を防止して、その後
の大きいサイズの用紙の定着も安定して行うこと
ができるようにする点にある。

問題点を解決するための手段および作用 本発明の構成を第２図に基づいて説明する。

サイズの異なる用紙に形成された未定着画像を
定着する接触ヒートロール型定着装置を有する画
像形世装置において、Ａは定着用ヒートロールの
駆動を検知するロール駆動検知手段であり、Ｂは
画像形成した用紙の枚数を検知する画像形成枚数
検知手段である。

Ｃは、設定温度切換制御手段該であり、ヒート
ロールの設定温度として、通常の第１設定温度と
それより段階を追つて低いｎ段の第２、第３、…
第ｎ設定温度を設け、小サイズの用紙の連続画像
形成が行われたとき、前記ロール駆動検知手段Ａ
と画像形成枚数検知手段Ｂからの情報をもとに、
第１設定温度から逐次第２、第３、…第ｎの設定
温度への切り換え制御を行うものである。

本発明は以上のように構成されているので、少
数枚の複写については、通常の第１設定温度で対
処し、ある所定枚数以上の複写が行われたとき
は、第１設定温度よりは低い第２、第３の設定温
度に切換えヒートロール両端近傍の温度上昇をお
さえ、常にホツトオフセツト温度以下に保つよう
にし、その後に大きいサイズの複写が行われても
ミスコピーが発生しないようにすることができ
る。

またヒートロールが停止したときはもとの第１
設定温度に戻すことにより、次の複写に備えるこ
とができる。

実施例 以下第３図ないし第６図に図示された本発明の
一実施例について説明する。

第３図および第４図はヒートロールと加圧ロー
ルの横断側面図および縦断正面図である。

両図において、１はヒートロール、２は加圧ロ
ールであり、ヒートロール１は内部に熱源として
のランプ３を有している。

ヒートロール１に表面上部で中央より端に片寄
つた位置に温度センサー４があり、その位置にお
ける温度を検出している。

用紙５の表面に形成されたトナー６によるトナ
ー像は、用紙がヒートロール１と加圧ロール２と
の間を通過する際に、熱せられたヒートロール１
によりトナー６が融解し、用紙に溶着して定着さ
れる。

ヒートロール１の表面温度が前記した如くコー
ルドオフセツト温度T_Cとホツトオフセツト温度
T_Hとの間の所定の温度を保つように温度センサ
ー４による温度検知が行われ、その検知信号がフ
イードバツクされて温度制御がなされている。

ヒートロールの温度分布は第５図のようにな
り、スタンバイ時には実線(1)の曲線を示してい
て、温度センサー位置Ｐにおける温度が常に第１
設定温度T₁になるように制御され、全体に亘つ
て前記ホツトオフセツト温度T_Hとコールドオフ
セツト温度T_Cとの間におさまつている。

いま小さいサイズの用紙の複写が多数枚連続し
て行われたときの温度分布をみると、破線(2)のよ
うな曲線を示し、用紙が通過する中央部分は熱が
奪われて低下し、両端の温度の熱が蓄積されて上
昇し、ホツトオフセツト温度T_Hを越えている。

この状態で大きいサイズの用紙の定着が行われ
ると、両端の画像が破壊され、ミスコピーとな
る。

そこで、ヒートロールの両端の温度がホツトオ
フセツト温度T_Hを越える前の段階での複写枚数
を設定しておき、連続複写中にこの複写枚数に至
つたときは、ヒートロールの設定温度を第１設定
温度T₁からさらに低い第２設定温度T₂に切換え
ることにする。

このように第２設定温度T₂に設定すると、温
度分布は曲線(2)を下方に平行移動したような曲線
(3)を示し、ヒートロールの両端における温度はホ
ツトオフセツト温度T_H以下となり、大きいサイ
ズの用紙についても十分安定した定着を行うこと
ができる。

ヒートロールの温度制御はコンピユータにより
行われており、上記設定温度の切換えプログラム
の概略フローチヤートを第６図に示し、説明す
る。

本実施例においては、２段階の設定温度を採用
している。

まず電源が投入されると（ステツプ）、ラン
プが点灯し（ステツプ）、ヒートロールが第１
設定温度T₁になるように制御される。

次に複写枚数Ｍの設定が行われ（ステツプ）、
ヒートロールの温度ＴがT₁に至るのを待ち（ス
テツプ）、ついでスタートボタンが押されると
（ステツプ）、複写機のメインモータが駆動する
とともにヒートロールの駆動も開始する（ステツ
プ）。

ここで複写枚数をカウントする記号Ｎの内容を
リセツトし（ステツプ）、複写作業に入いり
（ステツプ）、定着も行われる（ステツプ）。

定着後Ｎの内容をカウントアツプし（ステツプ
）、Ｎが所定枚数N₁に達したか否かを判断して
（ステツプ）、達していなければ、さらにステツ
プで設定した複写枚数になつているかを判断し
（ステツプ）、以上ステツプを設定枚
数Ｍに至るまで繰り返し、複写が行われる。

この間に複写枚数Ｎが所定枚数N₁を越えるこ
とになるとは、前記した如く、ヒートロールの両
端はホツトオフセツト温度T_Hに近づいており、
これ以上設定温度T₁の下で定着を続けると、ホ
ツトオフセツト温度を越え、次に大きいサイズの
用紙が定着されたときは、その両端において、画
像の破壊が生じるおそれがあるので、スステツプ
において複写枚数ＮがN₁になつたときにステ
ツプに進行してランプの設定温度を第１設定温
度T₁より低い第２設定温度T₂に切換える。そし
て第２設定温度にあることを示すため記号Ｓの内
容を１とする（ステツプ）。

以後第２設定温度T₂の下で複写、定着が行わ
れ、複写が設定枚数Ｍに達したところでステツプ
からステツプに進み、メインモータおよびヒ
ートロールの駆動が停止され、設定温度が第２設
定温度T₂にあるとき、すなわちＳ＝１のときは
（ステツプ）、ステツプに進んで第１設定温度
T₁に戻しておき、Ｓの内容を０として（ステツ
プ）、再びステツプに戻る。

ステツプでＳの値が０すなわち第１設定温度
T₁にあるときは、そののままステツプに戻る
ことになる。

以上のような動作手順で制御が行われるが、ヒ
ートロール自体の温度を設定温度に保つのは別の
フイードバツク制御でなされる。

このようにして小サイズの用紙の連続複写の後
において、大サイズの用紙の複写が行われても、
画像が破壊されることなく安定した複写が可能で
ある。

なお、小サイズの用紙が非常に小さいようなと
きは、ヒートロール両端における温度上昇も早く
なることが予想されるので、第１設定温度から第
２設定温度への切換時の設定複写枚数N₁をさら
に小さい値とすることにより、対処することがで
きる。

この場合、コンピユータにより用紙のサイズ情
報を入力して自動的に設定複写枚数N₁の値を変
えるようにすることが考えられる。

また非常に小さい用紙の連続定着が長時間に亘
るときは設定温度を２段階ばかりではなく３段階
以上とし、切換時の設定複写枚数もそれに対応し
てN₁、N₂、N₃…（N₁＜N₂＜N₃＜…）のように
段階的に設定してあくことにより、遂次設定温度
を変えていくことが考えられる。

しかし普通使用される用紙サイズのものについ
ては２段階の設定温度で十分対処することができ
る。

発明の効果 このように本発明においては、定着ヒートロー
ルの熱源に１本のランプのみを使用して、小サイ
ズ用紙の連続定着によるヒートロール端部の温度
上昇をホツトオフセツト温度以下におさえること
ができるので用紙サイズに関係なく安定した複写
ができるとともに、大幅なコストダウンを図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はヒートロールの温度分布を示す図、第
２図は本発明のクレーム対応図、第３図は本発明
に係る実施例のヒートロール及び加圧ロールの横
断側面図、第４図はその縦断正面図、第５図は本
実施例におけるヒートロールの温度分布を示す
図、第６図は本実施例の設定温度の切換えプログ
ラムの概略フローチヤートである。 １……ヒートロール、２……加圧ロール、３…
…ランプ、４……温度センサー、５……複写用
紙、６……トナー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ サイズの異なる用紙に形成された未定着画像
   を定着する接触ヒートロール型定着装置を有する
   画像形成装置において、定着用ヒートロールの駆
   動を検知する駆動検知手段と、画像形成した用紙
   の枚数を検知する画像形成枚数検知手段と、該ヒ
   ートロールの設定温度として、通常の第１設定温
   度とそれより段階を追つて低いｎ段の第２、第
   ３、…第ｎ設定温度を設け、小サイズの用紙の連
   続画像形成が行われたとき、前記ロール駆動検知
   手段と画像形成枚数検知手段からの情報をもと
   に、第１設定温度から逐次第２、第３、…第ｎの
   設定温度への切り換え制御を行う設定温度切換制
   御手段を有することを特徴とする接触ローラ型定
   着装置。