JPH0758414B2 - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPH0758414B2
JPH0758414B2 JP61291182A JP29118286A JPH0758414B2 JP H0758414 B2 JPH0758414 B2 JP H0758414B2 JP 61291182 A JP61291182 A JP 61291182A JP 29118286 A JP29118286 A JP 29118286A JP H0758414 B2 JPH0758414 B2 JP H0758414B2
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丘 伊藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明の複写機等の加熱定着装置に係るもので、詳細に
は加熱ローラと該加熱ローラに接触して従動回転する加
熱手段を持たない加圧ローラとを有する定着装置に関す
るものである。
【発明の背景】
一般に加熱ローラ定着装置は、加熱ローラと該加熱ロー
ラに接触して従動回転する加圧ローラとによって構成さ
れており、好ましい定着状態を得るために種々の工夫が
なされている。 前記加熱ローラは、ヒータランプ等の加熱手段を内設し
たローラコアの表面にハードテフロンコーティングを施
す等して定着後における転写材の該ローラからの離脱を
容易ならしめている。 前記加圧ローラは、加熱手段の内接していないローラコ
アの表面にPFAチューブやシリコンゴム等の離型性材料
の層を被覆せしめられている。 前記加熱ローラと前記加圧ローラとは互いに接触せしめ
られており、加熱ローラをモータ等の駆動源で駆動する
ことにより、加圧ローラも従動回転するようになってい
る。又、好ましい定着温度を得るため加熱ローラの表面
温度を検知して制御する温度制御器が備えられている。 従来このような定着装置においては、始動時の電源投入
後のウオームアップ期間中は、双方のローラは停止状態
すなわち非回転状態に保たれるようにしたものが多い。
しかし、このような状態は以下に述べるような欠点を有
するものである。 すなわち、加圧ローラはウオームアップ中には非回転状
態で加熱ローラと接触しているので接触部に限っては温
度が上昇するものの、加圧ローラ自体の熱容量が大きく
熱伝導度が悪いため該加圧ローラの他の部分は昇温せず
に室温のまま保たれる。 コピー開始の信号と共にコピーモードによれば、加熱ロ
ーラと加圧ローラとが回転を開始しコピー初期において
は、加熱ローラの熱は転写材上のトナーの熔融には有効
に使われず専ら加圧ローラの温度上昇に費やされるの
で、トナー熔融温度に達するまでの間に定着不良が発生
するという欠点を有する。 このような欠点を排除するために、始動時、電源投入後
のウオームアップ期間中に、常時あるいは一定時間の間
加圧ローラを加熱ローラに従動回転させるようにした定
着器が知られている。 その一方法としては、始動時電源投入後のウオームアッ
プ期間中加圧ローラを加熱ローラに常時従動回転させる
ものである。しかし、この方法においては加熱ローラ自
体の昇温時の当初から一方において加圧ローラを介して
の放熱がおこなわれ、極めて効率が悪く加熱ローラの表
面温度が所定の温度に達するまでに非常に長い時間を要
する。従って、省エネルギーとはならないばかりか、加
圧ローラを加熱ローラに従動回転させる時間が長いこと
によって双方のローラ表面の損傷も発生し易くなり、ロ
ーラ寿命も短くなる。更に回転時に騒音を発する等の欠
点を有するものである。 上記ウオームアップ時常時回転方法を改良した方法とし
て、加熱ローラが所定の温度に達するまで非回転状態を
保ちしかる後に加圧ローラを加熱ローラに従動回転させ
る方法が提案されている。 しかしながら、低室温雰囲気下においてはたとえウオー
ムアップ中に加熱ローラの昇温後加圧ローラを加熱ロー
ラに従動回転させて若干昇温させたとしても、電源を投
入したままコピーを継続することなく放置しておけば加
圧ローラはやがて冷却してしまい接触部近傍のみ温度が
高く他は室温雰囲気下の温度に戻り、一定時間経過後に
おける再開コピーの当初においてはやはり定着不良の発
生を見るので、電源投入後、始動時ウオームアップ期間
中に行う加圧ローラの昇温対策だけでは不完全であるこ
とがわかった。
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は上記の如き従来技術の欠点に鑑みなされたもの
であって、加圧ローラの温度特性を考慮し、たとえ低室
温雰囲気下においても好ましい定着温度を敏速に達成し
て定着不良の発生を防ぐ定着装置の提供を目的とするも
のである。
【問題点を解決するための手段】
上記目的は、加熱手段を内設した加熱ローラと、該加熱
ローラに接触して回転し、内部に加熱手段を有しない加
圧ローラとを配置し、この加熱ローラと加圧ローラとの
間に搬送される記録紙の材質によって加熱温度を制御す
るようにした定着装置において、加熱ローラの表面温度
を第1の設定温度と第2の設定温度の二段階に設定制御
する制御回路を設け、通常は第1の設定温度に維持さ
れ、前記加熱ローラと加圧ローラとの間に挿入される記
録紙の材質の変更指示があったとき、前記加熱ローラに
加圧ローラを接触させ、加圧ローラを従動回転させて加
熱し、一定時間経過後、加熱ローラの表面温度を高めの
第2の設定温度にして前記記録紙を定着することを特徴
とする定着装置によって達成される。
【実施例】
以下本発明による定着装置の一実施例を第1図乃至第3
図により説明するが本発明の実施の態様がこれにより限
定されるものではない。 まず、複写機における定着装置に至るまでの各工程を簡
単に説明する。 像担持体は導電性金属基板上に光導電性物質が一定の厚
さで積層されたドラム状の感光体であり、回動可能に構
成され一定方向に回転してその光導電面が複数の処理ス
テーション(不図示)を順に通過するようになってい
る。 該像担持体は帯電器により帯電され像担持体の表面は一
様に電荷を保持する。光導電面を一様に帯電せしめられ
た像担持体は回転して露光部に入る。 該露光部では原稿からの反射光がミラー・レンズ等の光
学系を通して像担持体の光導電面に照射され、露光部分
の電荷を放電せしめてその部分に原稿の静電潜像を作
る。静電潜像の形成された像担持体は回転して現像部に
入る。 該現像部において前記静電潜像は現像器により現像さ
れ、荷電トナー粒子を含む現像材料が該潜像に付着して
原稿の原画形状に顕像化せしめられる。 該トナーによって顕像化されたトナー像を担持した像担
持体は回転し転写部に入る。 該転写部では前記トナー像に同期せしめられて記録用紙
が搬送され、該記録用紙にトナー像を転写する。トナー
像を転写された記録用紙は転写紙として分離器により像
担持体から分離され、更に本発明に係る定着装置により
定着されて機外に排紙される。一方分離器で記録用紙と
分離した像担持体は未転写の残留トナーを担持したまま
クリーニング装置に入り、ここで外像担持体上の残留ト
ナーが取り除かれ、新たなコピーサイクルへ突入すべく
準備される。 第1図は本発明に係る定着装置の断面図である。該定着
装置10は、加熱手段15を内設した加熱ローラ11と、該加
熱ローラ11に接する加熱手段15を内設しない加圧ローラ
12と、加熱ローラ11の表面温度を検知する温度検知器13
と、前記加熱ローラ11を回転駆動するモータ14と、前記
加熱ローラ11の表面温度を該温度検知器13で検知した信
号に基づいて一定に維持制御するための温度制御回路を
含むコントローラー16が設けられている。 また、転写材の搬送に関しては未定着の紙等を定着装置
10の加熱ローラ11と加圧ローラ12とのニップ位置へと導
くための規制板である入口案内上ガイド3と入口案内下
ガイド4により案内され、定着された後、分離爪5、6
により分離される。その後、排紙上ガイド7と排紙下ガ
イド8により、排紙ローラユニット9に導かれる。 前記加熱ローラ11は、外形30ミリ、肉厚2ミリ、長さ27
0ミリの金属円筒体に加熱手段15たる900ワットのヒータ
を内設せしめた構成となっており、その表面はハードテ
フロンコーティングが施されてある。 前記加圧ローラ12は、シリコンゴム等の離型性を有する
被覆材料の厚さ5ミリを含んで外形が30ミリ、長さ270
ミリの円筒体をなし、前記加熱ローラ11に圧接して従導
回転するように構成されている。 加圧ローラ12を加熱ローラ11に圧接させて従動回転させ
る機構は、タイマー回路16を含むコントローラーと加熱
ローラ11を回転駆動するモータ14されらに接続されたCP
U等の制御手段17ととにより構成される。この機構にお
いて、制御手段17による記録紙の材質の変旨指示があっ
て、加熱ローラ11の表面温度の第2の設定温度への切り
替えに際し制御手段17により切り替えからモータ14を一
定時間駆動させて加熱ローラ11で加圧ローラ12を従動回
転させる。 本実施例における加圧ローラ12と加熱ローラ11との圧接
部における線速度は毎秒70ミリである。 本発明に係る定着装置は以上のような構成となっており
以下にその動作について説明する。 本実施例による定着装置では加熱ローラ11における昇温
速度が平均して4℃/secである場合、通常状態はコピー
ボタンONによりコピー動作を開始すると同時に加圧ロー
ラ12は加熱ローラ11の回転で従動回転を開始し、加熱ロ
ーラ11は熱を奪われるが2秒後に温度検知器13が検知し
加熱手段15に対する通電が行われ、加熱ローラ11の温度
下降勾配は緩和され、転写紙が双方の圧接部を通過する
時点での該圧接部における温度降下は高々20℃で済み定
着不良は発生しない。 又、例えばはがき等の厚紙やOHP用シート等の特殊紙の
場合、通常の定着に供せられる第1の設定温度よりも高
めに設定した第2の設定温度に切り替える。切り替えた
後、あらかじめ定めた一定の時間加熱ローラ11を加熱手
段15により昇温させつつ加圧ローラ12を該加熱ローラ11
に圧接させて従動回転するように制御される。加熱ロー
ラ11が前記第2の設定温度に達すると前記温度検知器13
が検知し不図示のコントロールパネル上に高温定着が可
能である旨表示する。 前記高温定着の終了の後、一定時間内に高温定着を必要
とするコピーが行われず時間の経過をみた場合や通常定
着を必要とするコピーがおこなわれる場合は前記第1の
設定温度に戻すようにする。 即ち本発明による定着装置では、いわゆる通常状態乃至
待機状態というのは前記第1の設定温度と状態であり、
厚紙や特殊紙の定着の際の第2の設定温度への切り替え
を必要として、切り替えのボタンをおせば必ず加圧ロー
ラ12の加熱ローラ11との従動回転が行われ、高温定着の
ための好ましい定着温度に昇温せしめられるように制御
される。 第2図は本発明の定着装置における高温定着時の加熱ロ
ーラ11と加圧ローラ12との表面温度と時間の関係を示
す。図中の記号Aは加熱ローラの表面温度、Bは加圧ロ
ーラの表面温度、T0は室温又は前記第1の設定温度状態
における加圧ローラ12の表面温度、T1は前記高温定着時
における加圧ローラの定着可能な好適温度、T2は第1の
設定温度状態における加熱ローラ11の表面温度で、T3
前記高温定着時における加熱ローラ11の定着可能な快適
温度であり、図中横軸は時間の経過を示す。t1はコピー
を行わない待機状態、又は第1の設定温度でのコピー状
態を示す。高温定着の切り替えにより次のt2には加熱ロ
ーラ11が加熱手段15の作用による昇温と加圧ローラ12の
加熱ローラ11に圧接しての従動回転が行われる。従動回
転時間は一定時間t3で、温度上昇のために必要な平均温
度時間t2よりも小さく設定されている。この昇温と従動
回転のための定められた時間t2の経過の後、加熱ローラ
11は高温定着好適温度T3よりも若干高い温度に達し、同
様に加圧ローラ12も好適温度T1よりも若干高い温度に達
する。この時間t2の途中で前記温度検知器13は加熱ロー
ラ11の表面温度が高温定着好適温度T3に達したことを検
知してその旨表示装置に信号を送りコントロールパネル
(不図示)に表示する。 厚紙や特殊紙等におけるコピーとそれに続く高温定着が
終了し引き続き高温定着の要請が無い場合には前記加熱
手段15の通電を止め前記第1の設定温度へと戻し待機す
る。 本発明による定着装置は高温定着に際し以上の如きサイ
クルの繰り返し行うものである。 第3図は本定着装置の高温定着切り替え時における制御
手段17のフローチャートを示したものである。 高温定着切り替えボタンのON操作を行うと、コントロー
ルパネルのLED等の点灯でON状態を知らしめる。OFFなら
再度高温定着切り替えボタンのON操作を行う。 該切り替えボタンのONにより加熱ローラ11に内設せしめ
られた加熱手段15のヒータは通電され該加熱ローラ11の
表面温度は上昇し、同時に加熱ローラ11の駆動源たるモ
ータ14は回転し該加熱ローラ11に圧接従動せしめられる
加圧ローラ12も回転し昇温せしめられる。 前記加熱ローラ11の表面温度が確実に高温定着に好適な
温度に達する時間t2秒の経過するのを待って、厚紙や特
殊紙等のコピーを開始する。
【発明の効果】
以上の説明に明らかな如く本発明の定着装置は、厚紙や
特殊紙等の高温定着に際しその都度、加熱ローラの昇温
と加圧ローラの加熱ローラに対する従動回転を一定時間
同時に行い高温定着の好適温度を実現出来るようにした
ので、その結果定着不良の減少に顕著な効果を有する定
着装置が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概要図、第2図は高温定着
切り替え時のタイムチャート、第3図は高温定着切り替
え時のフローチャートである。 2……クリーニングローラ 3……入口案内上ガイド、4……入口案内下ガイド 5……分離爪(上)、6……分離爪(下) 7……排紙上ガイド、8……排紙下ガイド 9……排紙ローラユニット 10……定着装置、11……加熱ローラ 12……加圧ローラ、13……温度検知器 14……モータ、15……加熱手段 16……タイマー回路を含むコントローラー 17……CPU等の制御手段 T2……第1の設定温度、T3……第2の設定温度 t2……第2の設定温度への到達時間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加熱手段を内設した加熱ローラと、該加熱
    ローラに接触して回転し、内部に加熱手段を有しない加
    圧ローラとを配置し、この加熱ローラと加圧ローラとの
    間に搬送される記録紙の材質によって加熱温度を制御す
    るようにした定着装置において、 加熱ローラの表面温度を第1の設定温度と第2の設定温
    度の二段階に設定制御する制御回路を設け、通常は第1
    の設定温度に維持され、前記加熱ローラと加圧ローラと
    の間に挿入される記録紙の材質の変更指示があったと
    き、前記加熱ローラに加圧ローラを接触させ、加圧ロー
    ラを従動回転させて加熱し、一定時間経過後、加熱ロー
    ラの表面温度を高めの第2の設定温度にして前記記録紙
    を定着することを特徴とする定着装置。
JP61291182A 1986-12-05 1986-12-05 定着装置 Expired - Lifetime JPH0758414B2 (ja)

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JP61291182A JPH0758414B2 (ja) 1986-12-05 1986-12-05 定着装置

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JP61291182A JPH0758414B2 (ja) 1986-12-05 1986-12-05 定着装置

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JPS63143574A JPS63143574A (ja) 1988-06-15
JPH0758414B2 true JPH0758414B2 (ja) 1995-06-21

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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0656536B2 (ja) * 1983-10-18 1994-07-27 キヤノン株式会社 加熱定着装置
JPS5972464A (ja) * 1983-07-27 1984-04-24 Canon Inc 定着装置
JPS60252380A (ja) * 1984-05-29 1985-12-13 Canon Inc 画像記録装置
JPH079554B2 (ja) * 1985-01-31 1995-02-01 三田工業株式会社 トナー像定着装置

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JPS63143574A (ja) 1988-06-15

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