JPH1165352A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPH1165352A
JPH1165352A JP22244097A JP22244097A JPH1165352A JP H1165352 A JPH1165352 A JP H1165352A JP 22244097 A JP22244097 A JP 22244097A JP 22244097 A JP22244097 A JP 22244097A JP H1165352 A JPH1165352 A JP H1165352A
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heater
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直 松平
Masashi Sugano
雅至 菅野
Hiroshi Koyama
弘 小山
Masayuki Watanabe
政行 渡▲邉▼
Kazuhiko Uneme
和彦 采女
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱ローラ内に2本のヒータを設けた定着装
置を設けた定着装置を設けた画像形成装置で、コピー初
期時にも安定した定着がなされる定着温度制御の提供。 【解決手段】 プリント出力動作に当たっては、停止状
態にあった加熱ローラを回転させ、プリント出力動作時
のヒータ点灯制御は動作初期には2本の加熱ヒータを点
灯させ、一定時間経過後は1本の加熱ヒータのみを点灯
する定着温度制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機やプリンタ等
の画像形成装置に用いられる定着装置で、シートに担持
されている未定着トナー画像を加熱定着する加熱ローラ
と、加熱ローラの周面に前記シートの未定着トナー画像
担持面を圧着する加圧ローラとを設けた熱ローラ定着装
置に関し、特に加熱ローラの内部に2本の加熱ヒータを
設けた定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】転写手段によって転写材(シート)上に
転写された未定着トナー画像は定着装置の加熱ローラと
加圧ローラとの間で加熱圧着され、シート上に付着して
いたトナー画像は200℃近くまで加熱されることによ
って、シート上に融着し定着がなされる。加熱ローラは
内部に熱源としてハロゲンランプ等の加熱ヒータを有し
た中空の金属円筒で、これに対向して従動回転する加圧
ローラは芯金の外周にスポンジ状の弾性体層を設けたソ
フトローラである。定着装置では加熱ローラに当接し、
或いは近接して設けた温度センサによって温度検知がな
され、加熱ローラ表面は例えば200℃程度の定着を適
当とする温度が維持されるよう加熱ヒータのON/OF
F制御がなされる。
【0003】加熱ヒータにはウォームアップ時間を短縮
し短時間内に所定の温度まで温度上昇させるため、1k
W以上の大電力が使用される。大電力が使用される加熱
ヒータの点灯開始時には大きな突入電流が生じるため、
電源電圧を低下させ、蛍光灯のチラツキや屋内配線部分
の電圧低下から電子機器の誤動作を引き起こすこととな
る。加熱ヒータの点滅回数を減らす目的から加熱ローラ
内部に2本の加熱ヒータを設けることがなされるように
なった。
【0004】この場合、2本の加熱ヒータは比較的大き
な電力の加熱ヒータと比較的小さな電力の加熱ヒータと
し、機器のウォームアップ時即ち機器の電源ONしてよ
り加熱ローラが所定の定着温度まで加熱されるまでの間
は2本の加熱ヒータを使用し、機器の待機(アイドリン
グ)時には2本またはどちらか1本の加熱ヒータを使用
し、プリント出力動作時には比較的大きな電力の加熱ヒ
ータ1本のみを使用して、定着装置の温度制御すること
が一般になされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】機器にあっては、ウォ
ームアップ時間を短縮する目的から、加熱ヒータに大き
な電力のヒータを用いることがなされるが、一般の使用
条件における最大の使用電力には限度(例えば1500
W)があり、機器の駆動等にも電力を要することから、
2本の加熱ヒータの合計電力も制約を受けることとな
る。
【0006】ウォームアップ中には加熱ローラは回転し
ない非回転状態とすることによって、加熱ローラから加
圧ローラへの熱伝導は回転時に較べて遙かに少なくな
り、加熱ローラが定着温度まで加熱されるウォームアッ
プ時間を短縮させることができる。しかしプリント出力
動作の初期時には加熱ローラの表面温度は定着によって
通過するトナー画像を担持したシートに熱量が奪われる
だけでなく、回転によって加熱ローラの熱量は加圧ロー
ラにも奪われることとなり、一時的に加熱ローラの温度
低下を発生させ、これによって定着性を低下させるとい
う問題があった。
【0007】本発明は、加熱ローラ内に2本の加熱ヒー
タを設けた定着装置において、プリント出力動作の初期
時にも定着性の低下のないような定着装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、シートに担
持されている未定着トナー画像を加熱定着する内部に2
本の加熱ヒータを有した加熱ローラと、前記加熱ローラ
に前記シートを圧着する加圧ローラとを設けた定着装置
において、プリント出力動作時のヒータ点灯制御は作動
初期には2本の加熱ヒータを点灯させ、一定時間経過後
は1本の加熱ヒータのみを点灯する定着温度制御を行う
ことを特徴とする定着装置によって達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の定着装置の一実施
形態を示す構成と制御回路を示している。但し本発明は
かかる構成と制御回路に限定されるものではない。
【0010】加熱ローラ31は内部に発熱源として2本
の加熱ヒータL1,L2を有した中空の金属円筒で、そ
の外周は例えばフッ素樹脂チューブ等によって被覆され
たハードローラである。この加熱ローラ31は駆動モー
タMによって回転し、この回転する加熱ローラ31の周
面に極めて近接した位置にはローラの表面温度を検知す
る温度センサSが設けられている。
【0011】加熱ヒータL1,L2にはハロゲンランプ
等が用いられ、一方の大電力の加熱ヒータL1には例え
ば1000W、加熱ヒータL1に較べて小電力の加熱ヒ
ータL2には例えば300Wのヒータが用いられ、2本
の加熱ヒータL1,L2を点灯しても合計された電力は
一般的に使用される電源容量内にあるように設定されて
いる。加熱ヒータL1,L2の電源としては商用電源、
例えば欧州では50Hz,230Vの交流電源Eを電源
とし、ヒータ回路では交流制御素子としてトライアック
によるゼロクロス点灯を行っている。
【0012】回転する加熱ローラ31に対して、バネな
どの付勢部材によって圧接して従動回転する加圧ローラ
32が設けられている。加圧ローラ32は芯金の外周に
スポンジ状の弾性体と更にその外周にフッ素樹脂チュー
ブ等によって被覆されたソフトローラである。
【0013】定着作動を行うプリント出力動作時には、
表面温度が所定の定着温度にあって所定の速度で回転す
る加熱ローラ31と、圧接によって弾性変形しニップ部
を形成し従動回転する加圧ローラとの間で、トナー画像
を担持したシートの定着が行われる。本実施形態の定着
装置は中速の処理能力を有した複写機に用いられ、A4
サイズの記録紙について毎分30〜40コピーの定着能
力を有している。
【0014】本発明の定着装置では加熱ヒータL1,L
2の使用は、ウォームアップ時、プリント出力時、待機
時の各モードに応じて制御部10によって制御される。
そして、温度センサSによって検知された加熱ローラ3
1の表面温度は制御部10へと連絡され、制御部10は
使用状態にある加熱ヒータのON/OFF制御を行って
加熱ローラ31の表面温度を予め設定された定着温度に
制御される。
【0015】次にウォーアップ時、プリント出力動作
時、待機時の各モードにおける制御部10による制御に
ついて詳しく説明する。
【0016】 ウォームアップ時 本定着装置を備えた複写機等の画像形成装置で、電源ス
イッチ11をONすることによって、制御部10は2本
の加熱ヒータL1,L2を共にONとし、2本の加熱ヒ
ータL1,L2を使用することによって短時間内での加
熱ローラ31の温度上昇をはかる。この際、表面温度が
所定の定着温度に向けて温度上昇中の加熱ローラ31か
ら熱量が加圧ローラ32に移動し、加熱ローラ31の表
面温度が所定の定着温度に到達するまでの時間が長引か
ないよう、制御部10は加熱ローラ31を回転駆動する
駆動モータMを停止状態としている。また加圧ローラ3
2が加熱ローラ31に対し接離可能とするときは、加圧
ローラ32は加熱ローラ31に対し離間した状態を維持
する。
【0017】制御部10は連続的或いは間欠的に温度セ
ンサSによる加熱ローラ31の表面温度を検知し、表面
温度が予め設定された定着温度Toにまで到達したこと
を検知するとウォームアップのモードは終了する。この
ウォームアップ中にコピー釦12がONされていれば、
ウォームアップの終了と共にプリント出力動作モードへ
と移行し、コピー釦12がONされていなければ待機モ
ードへと移行する。
【0018】 プリント出力動作時 本発明の定着装置では制御部10によるヒータ点灯制御
は、動作初期には2本の加熱ヒータL1,L2を使用し
て点灯し、一定時間経過後には1本の加熱ヒータL1だ
けを使用して定着温度制御を行う。また制御部10では
加熱ローラ駆動部14を介して駆動モータMを回動し、
これに連結した加熱ローラ31は回動状態となる。また
加圧ローラ32が加熱ローラ31に対し接離可能とする
ときは、圧接状態となり、加圧ローラ32は加熱ローラ
31の回転に伴い従動回転する。
【0019】一方、画像形成装置では制御部10により
画像形成手段13は作動し、転写工程によってトナー画
像を担持したシートPは加熱ローラ31と加圧ローラ3
2との間を挟持搬送されつつ定着が行われる。
【0020】従来の2本の加熱ヒータを加熱ローラ内に
設けた定着装置では、大きな電力の加熱ヒータ(本実施
形態では加熱ヒータL1が該当)のみを使用して定着作
動を行って来た。しかし本発明者らの検討によれば、安
定状態にはいって後には、例えば1000Wの加熱ヒー
タL1、1本を点滅制御することによって充分定着がな
されるが、定着動作の動作初期においては加圧ローラ3
2は低温状態にあるので、加熱ローラ31からは挟持搬
送されて定着が行われるシートPに熱量が奪われるだけ
でなく、加圧ローラ32によっても熱量が奪われる。そ
のため定着動作の動作初期には1本の加熱ヒータL1使
用による熱量の補給だけでは不充分で、動作初期には定
着不良が生じることがあった。本発明にあっては2本の
加熱ヒータL1,L2の使用によってこの問題を解消
し、加圧ローラ32が或る程度の温度上昇がなされた一
定時間経過後は、1本の加熱ヒータL1だけを使用して
シートPの定着による温度低下をカバーするような定着
温度制御がなされる。図2は定着作動の動作初期におけ
る加熱ローラ31の表面温度状態を示したもので、一点
鎖線で示した1Lは従来の1本の加熱ヒータL1だけを
使用したとき、実線で示した2Lは本発明による2本の
加熱ヒータL1,L2を使用したときの温度変化を示し
ている。図2によっても明らかなように動作初期におい
ては、L1のカーブが示すように熱量の補給が不充分
で、本発明による優れた効果が認められる。
【0021】 待期時 予め設定された枚数のプリント出力が終了すると、或い
はプリント出力が終了して若干時間経過すると、待期モ
ードに移行する。待期モードでは小電力の加熱ヒータL
2のみを使用し、加熱ローラ31表面の温度が予め設定
した所定温度(必ずしも定着時の設定温度Toと同じで
ある必要はない)を維持するよう制御部10により温度
制御がなされる。また制御部10では加熱ローラ31の
回動を停止させる。なお加圧ローラ32が加熱ローラ3
1に対し接離可能とするときは、加圧ローラ32は離間
した位置へ移動する。
【0022】
【発明の効果】本発明によるときは、機器の定着性が殆
ど損なうことなく、短時間内でのウォームアップと、安
定したプリント動作が保持されることとなった。また加
熱ヒータの使用本数をウォームアップ、プリント出力動
作等のモードに応じて適切に変更することにより、加熱
ヒータのON/OFF回数を減らしてフリッカ値を低減
させる効果を生じた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す構成と制御回路図。
【図2】定着作動初期における加熱ヒータ表面温度状態
図。
【符号の説明】
10 制御部 11 電源スイッチ 12 コピー釦 13 画像形成手段 14 加熱ローラ駆動部 31 加熱ローラ 32 加圧ローラ L1,L2 加熱ヒータ S 温度センサ M 駆動モータ
フロントページの続き (72)発明者 渡▲邉▼ 政行 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 采女 和彦 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シートに担持されている未定着トナー画
    像を加熱定着する内部に2本の加熱ヒータを有した加熱
    ローラと、前記加熱ローラに前記シートを圧着する加圧
    ローラとを設けた定着装置において、プリント出力動作
    時のヒータ点灯制御は作動初期には2本の加熱ヒータを
    点灯させ、一定時間経過後は1本の加熱ヒータのみを点
    灯する定着温度制御を行うことを特徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】 前記定着装置のウォームアップ中は前記
    加熱ローラは非回転状態とし、2本の加熱ヒータを点灯
    して温度制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の
    定着装置。
  3. 【請求項3】 前記定着装置の待機時には1本の加熱ヒ
    ータのみを点灯し、温度制御を行うことを特徴とする請
    求項1又は2に記載の定着装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002304085A (ja) * 2001-04-05 2002-10-18 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2005326524A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2016040595A (ja) * 2014-08-11 2016-03-24 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置

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US8126346B2 (en) 2004-05-13 2012-02-28 Ricoh Company, Ltd. Apparatus and method for fixing an image
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