JPH04240683A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH04240683A JPH04240683A JP2145791A JP2145791A JPH04240683A JP H04240683 A JPH04240683 A JP H04240683A JP 2145791 A JP2145791 A JP 2145791A JP 2145791 A JP2145791 A JP 2145791A JP H04240683 A JPH04240683 A JP H04240683A
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Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【産業上の利用分野】複写機等の画像形成装置において
は、転写紙上にトナー像が形成されると、該転写紙は定
着装置の方へ運ばれ、そのトナー像が永久像としてこの
転写紙上に定着される。そして、この定着装置としては
ヒートロール方式のものが多く使用されている。かかる
定着装置の一例を図9及び図10で説明すれば、図9で
示される如く、定着装置は内部にヒータ100を有し所
定方向に回転する定着ローラ10と、該定着ローラ10
に圧接して回転する加圧ローラ20等とから構成され、
定着ローラ10と加圧ローラ20間にトナー像を担持す
る転写紙Pを通過させることにより、このトナー像を加
熱、加圧してこれを転写紙P上に固着し定着させるもの
である。定着ローラ10は図10で示される如く、大径
の定着部10aと小径の両端側支持部10b,10bと
から構成され、該支持部10b,10bがブッシュ13
,13を介してボールベアリング14,14に支持され
ている。ヒータ100は定着ローラ10の中心部にその
軸方向に沿って端から端まで配設されていると共に、定
着ローラ10の外面中間部にはサーミスタ21が当接さ
れ、該サーミスタ21により定着ローラ10の表面温度
が常時検知されている。そして、定着装置内又は画像形
成装置の装置本体側には定着ローラ10のヒータ制御部
が設けられ、該温度制御部によりサーミスタ21からの
温度信号に従って、ヒータ100がON/OFF 制御
され、定着ローラ10はその表面温度が一定値に保持さ
れている。
は、転写紙上にトナー像が形成されると、該転写紙は定
着装置の方へ運ばれ、そのトナー像が永久像としてこの
転写紙上に定着される。そして、この定着装置としては
ヒートロール方式のものが多く使用されている。かかる
定着装置の一例を図9及び図10で説明すれば、図9で
示される如く、定着装置は内部にヒータ100を有し所
定方向に回転する定着ローラ10と、該定着ローラ10
に圧接して回転する加圧ローラ20等とから構成され、
定着ローラ10と加圧ローラ20間にトナー像を担持す
る転写紙Pを通過させることにより、このトナー像を加
熱、加圧してこれを転写紙P上に固着し定着させるもの
である。定着ローラ10は図10で示される如く、大径
の定着部10aと小径の両端側支持部10b,10bと
から構成され、該支持部10b,10bがブッシュ13
,13を介してボールベアリング14,14に支持され
ている。ヒータ100は定着ローラ10の中心部にその
軸方向に沿って端から端まで配設されていると共に、定
着ローラ10の外面中間部にはサーミスタ21が当接さ
れ、該サーミスタ21により定着ローラ10の表面温度
が常時検知されている。そして、定着装置内又は画像形
成装置の装置本体側には定着ローラ10のヒータ制御部
が設けられ、該温度制御部によりサーミスタ21からの
温度信号に従って、ヒータ100がON/OFF 制御
され、定着ローラ10はその表面温度が一定値に保持さ
れている。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着ロ
ーラ10はヒータ100によってその軸方向に均一に加
熱されるが、定着ローラ10の両端部側はブッシュ13
,13やボールベアリング14,14を介して放熱量が
多くなるため、定着ローラ10の定着部10aの温度は
その中間部に比べ両端部側が低くなり、この定着ローラ
10の両端部側ではトナー像の定着性が悪いという不都
合があった。また、例えば、転写紙Pが定着ローラ10
の中央部に位置決めされる中央基準の定着装置の場合、
図10で示される如く、定着ローラ10の定着部10a
の長さL1に対して、十分に幅方向サイズの小さい長さ
L2の転写紙Pが連続的に定着処理されると、定着ロー
ラ10の長さL2部分の放熱量が多くなるため、これが
サーミスタ21により検知され、ヒータ100のON時
間が長くなるが、このため、定着ローラ10の長さL2
部分以外の端部側の温度が上昇し、ブッシュ13,13
、ボールベアリング14,14、加圧ローラ20及び定
着ローラ10のオイル塗布装置22、23に熱的損傷を
与えてしまうという不都合があった。そして、この不都
合は、転写紙Pが定着ロ−ラ10の片側に位置決めされ
る片側基準の定着装置の場合でも同様に生じる。本発明
は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処
は、定着ローラの表面温度をその軸方向に亘って均一に
保持できる定着装置を提供するにある。
ーラ10はヒータ100によってその軸方向に均一に加
熱されるが、定着ローラ10の両端部側はブッシュ13
,13やボールベアリング14,14を介して放熱量が
多くなるため、定着ローラ10の定着部10aの温度は
その中間部に比べ両端部側が低くなり、この定着ローラ
10の両端部側ではトナー像の定着性が悪いという不都
合があった。また、例えば、転写紙Pが定着ローラ10
の中央部に位置決めされる中央基準の定着装置の場合、
図10で示される如く、定着ローラ10の定着部10a
の長さL1に対して、十分に幅方向サイズの小さい長さ
L2の転写紙Pが連続的に定着処理されると、定着ロー
ラ10の長さL2部分の放熱量が多くなるため、これが
サーミスタ21により検知され、ヒータ100のON時
間が長くなるが、このため、定着ローラ10の長さL2
部分以外の端部側の温度が上昇し、ブッシュ13,13
、ボールベアリング14,14、加圧ローラ20及び定
着ローラ10のオイル塗布装置22、23に熱的損傷を
与えてしまうという不都合があった。そして、この不都
合は、転写紙Pが定着ロ−ラ10の片側に位置決めされ
る片側基準の定着装置の場合でも同様に生じる。本発明
は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処
は、定着ローラの表面温度をその軸方向に亘って均一に
保持できる定着装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、内部に熱源を有して回転する定着ローラと、該
定着ローラに圧接して回転する加圧ローラと、定着ロー
ラの表面温度を検知する検知手段と、該検知手段からの
信号により前記熱源をコントロールし、定着ローラの表
面温度を所定の温度に制御する制御手段とを有する定着
装置において、前記熱源を定着ローラの軸方向に沿って
発生熱量分布が異なり、選択的にいずれか1つが使用さ
れる複数の棒状発熱体から構成し、且つ前記制御手段に
所定サイズの転写紙の連続定着処理枚数に応じて前記発
熱体を切り替え使用する機能を付与したことを特徴とす
る。また本発明は、内部に熱源を有して回転する定着ロ
ーラと、該定着ローラに圧接して回転する加圧ローラと
、定着ローラの表面温度を検知する検知手段と、該検知
手段からの信号により前記熱源をコントロールし、定着
ローラの表面温度を所定の温度に制御する制御手段とを
有する定着装置において、前記熱源を定着ローラの軸方
向に沿って発生熱量分布が異なり、選択的にいずれか1
つが使用される複数の棒状発熱体から構成し、且つ検知
手段を定着ローラの通常の通紙領域に配される第1の検
知手段と、転写紙が最も通紙されにくい領域に配設され
る第2検知手段とから構成し、第1の検知手段からの温
度信号に基づき発熱体のコントロールを行なうと共に、
第2の検知手段からの温度信号の上限値、下限値に基づ
き発熱体を切り替え使用する機能を前記制御手段に付与
したことを特徴とする。
発明は、内部に熱源を有して回転する定着ローラと、該
定着ローラに圧接して回転する加圧ローラと、定着ロー
ラの表面温度を検知する検知手段と、該検知手段からの
信号により前記熱源をコントロールし、定着ローラの表
面温度を所定の温度に制御する制御手段とを有する定着
装置において、前記熱源を定着ローラの軸方向に沿って
発生熱量分布が異なり、選択的にいずれか1つが使用さ
れる複数の棒状発熱体から構成し、且つ前記制御手段に
所定サイズの転写紙の連続定着処理枚数に応じて前記発
熱体を切り替え使用する機能を付与したことを特徴とす
る。また本発明は、内部に熱源を有して回転する定着ロ
ーラと、該定着ローラに圧接して回転する加圧ローラと
、定着ローラの表面温度を検知する検知手段と、該検知
手段からの信号により前記熱源をコントロールし、定着
ローラの表面温度を所定の温度に制御する制御手段とを
有する定着装置において、前記熱源を定着ローラの軸方
向に沿って発生熱量分布が異なり、選択的にいずれか1
つが使用される複数の棒状発熱体から構成し、且つ検知
手段を定着ローラの通常の通紙領域に配される第1の検
知手段と、転写紙が最も通紙されにくい領域に配設され
る第2検知手段とから構成し、第1の検知手段からの温
度信号に基づき発熱体のコントロールを行なうと共に、
第2の検知手段からの温度信号の上限値、下限値に基づ
き発熱体を切り替え使用する機能を前記制御手段に付与
したことを特徴とする。
【作用】定着ローラの長面温度はその検知手段からの検
知信号に基づき制御手段が定着ローラ内の熱源をコント
ロールして一定値に保持される。しかし、転写紙が通紙
されると、該転写紙は定着ロ−ラ表面から熱をうばうた
め、定瀦ロ−ラの表面温度は通紙部と非通紙部とで異な
り、定着ローラの温度制御が前記通紙部を基準になされ
れば、非通紙部の温度は上昇する。この温度分布の不均
一は転写紙のサイズの違いにより違ったものとなる。そ
こで、請求項1に係る発明では定着ローラの軸方向に沿
って発熱量分布が異なり、選択的にいずれか1つが使用
される複数の棒状発熱体を定着ローラの熱源とし、所定
サイズの転写紙を連続定着処理して定着ローラの一部に
異常昇温が生じそうになれば、これを定着ローラの熱源
を軸方向発生熱量分布の異なる発熱体に切り替え、定着
ローラの軸方向温度分布が均一となるようにした。また
、請求項2に係る発明では、検知手段を定着ローラの通
常の通紙領域に配設される第1の検知手段と、転写紙が
最も通紙されにくい領域に配設される第2の検知手段と
から構成し、定着ローラの温度コントロールは第1の検
知手段からの温度信号に基づいて行なうが、このことに
より第2の検知手段が配設される部分の温度が上限値又
は下限値に近ずけば、第2の検知手段からの温度信号に
より発熱体を切り替え使用するようにした。即ち、第2
検知手段が配設される温度コントロールの最もされにく
い部分の温度調整を発熱体の切り替えで行なうようにし
ているため、転写紙のサイズ等によらず定着ローラの軸
方向温度分布は常に均一となる。
知信号に基づき制御手段が定着ローラ内の熱源をコント
ロールして一定値に保持される。しかし、転写紙が通紙
されると、該転写紙は定着ロ−ラ表面から熱をうばうた
め、定瀦ロ−ラの表面温度は通紙部と非通紙部とで異な
り、定着ローラの温度制御が前記通紙部を基準になされ
れば、非通紙部の温度は上昇する。この温度分布の不均
一は転写紙のサイズの違いにより違ったものとなる。そ
こで、請求項1に係る発明では定着ローラの軸方向に沿
って発熱量分布が異なり、選択的にいずれか1つが使用
される複数の棒状発熱体を定着ローラの熱源とし、所定
サイズの転写紙を連続定着処理して定着ローラの一部に
異常昇温が生じそうになれば、これを定着ローラの熱源
を軸方向発生熱量分布の異なる発熱体に切り替え、定着
ローラの軸方向温度分布が均一となるようにした。また
、請求項2に係る発明では、検知手段を定着ローラの通
常の通紙領域に配設される第1の検知手段と、転写紙が
最も通紙されにくい領域に配設される第2の検知手段と
から構成し、定着ローラの温度コントロールは第1の検
知手段からの温度信号に基づいて行なうが、このことに
より第2の検知手段が配設される部分の温度が上限値又
は下限値に近ずけば、第2の検知手段からの温度信号に
より発熱体を切り替え使用するようにした。即ち、第2
検知手段が配設される温度コントロールの最もされにく
い部分の温度調整を発熱体の切り替えで行なうようにし
ているため、転写紙のサイズ等によらず定着ローラの軸
方向温度分布は常に均一となる。
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。先ず、本発明の第1実施例を図1乃至図6に
より説明する。図2は画像形成装置内で用いられる定着
装置1の断面図を示しており、図中10は内部に熱源で
ある2本の第1、第2ヒータ11,12を有し、図中矢
印方向に回転される定着ローラであり、該定着ローラ1
0の下方にはこの定着ローラ10に圧接して回転される
加圧ローラ20が配設されている。定着ローラ10は金
属パイプの外面にオフセット防止用のフッ素樹脂等がコ
ーティングされたものであり、加圧ローラ20は金属の
芯金20a回りにシリコンゴム等の弾性部材20bが接
着されたものであり、定着、加圧ローラ10,20の圧
接部には定着用のニップ部Nが形成されている。定着ロ
ーラ10の軸方向中間部には該定着ローラ10の温度検
知用のサーミスタ21が取り付けられ、該サーミスタ2
1からの温度信号に伴い熱源である第1、第2ヒータ1
1,12がコントロールされて、定着ローラ10の表面
温度はその軸方向に亘って一定の定着温度に保持されて
いる。また、定着ローラ10にはクリーニングウェブ2
2、押圧ローラ23等から構成されるクリーニング装置
が取り付けられ、クリーニングウェブ22を押圧ローラ
23を介して定着ローラ10に摺擦することにより、定
着ローラ10に付着したトナーのクリーニングがなされ
ている。尚、24,25は分離爪であり、26は搬出ロ
ーラである。即ち、画像形成装置本体側の搬送部27を
介してトナー像Tを定着ローラ10側に向けた転写紙P
が定着装置1内に搬入されると、この転写紙Pは定着、
加圧ローラ10,20によって挟持されつつ搬出される
が、この間に転写紙P上のトナー像Tは定着、加圧ロー
ラ10,20のニップ部Nを介して加熱、加圧されて転
写紙P上に溶融固着されて定着される。定着作業の終了
した転写紙Pは分離爪24,25を介して、定着ローラ
10又は加圧ローラ20から分離され、排出ローラ26
を介して外部へ搬出される。尚、定着作業中定着ローラ
10に僅かに付着したトナーはクリーニングウェブ22
等を介してクリーニングされる。尚、この定着装置1に
おいて転写紙Pは図1で示される如く、定着、加圧ロー
ラ10,20の中心に振り分け(中央基準)で位置決め
るものとする。次に、本発明の特徴的構成をなす第1、
第2ヒータ11,12の構成及びそのコントロールにつ
いて図1、図3乃至図6により説明する。定着ローラ1
0は図1で示される如く、定着作業を営む大径の定着部
10aと、ブッシュ13,13、ボールベアリング14
,14を介して定着装置1の不図示の本体側板に支持さ
れる支持部10b,10bとから構成されているが、第
1、第2ヒータ11,12は左、右の支持部10b,1
0b間いっぱいまで定着ローラ10の軸方向に互いに平
行状態で配設されている。第1、第2ヒータ11,12
は略同容量(例えば共に900Wの定格電力を有す)で
切り替え使用されて用いられるものであり、棒状のガラ
ス管11b,12b内にフィラメント11a,12aが
配設されるハロゲンヒータから構成されている。また、
この第1、第2ヒータ11,12はフィラメント11a
,12aの粗、密により定着ローラ10の軸方向の発生
熱量分布を変更できるようになっている。即ち、第1ヒ
ータ11の中間部11A、小サイズの転写紙P1(定着
装置1で連続的に定着処理した場合定着ローラ10の両
端部側に異常高温を生じさせるサイズであり、具体的に
はB4サイズの縦送り幅より小さいサイズとする。)の
通紙域L1と略同一長さ部分、の熱発生量は両端部11
B,11Bの熱発生量より小さく設定されている。例え
ば図3(a)で示される如く、中間部11Aの熱発生量
を100とすれば、両端部11B,11Bのそれは12
0となるように設定されている。第2ヒータ12は第1
ヒータ11と逆の関係になるようにその軸方向発熱量分
布が定められており、図3(b)で示される如く、中間
部12Aの熱発生量を100とすれば両端部12B,1
2Bのそれは80となるように設定されている。また、
画像形成装置本体側には図4で示される如く、定着装置
内を通過する転写紙のサイズ(幅方向サイズ)を検知す
るサイズ検知器30と、連続して転写紙Pに画像形成を
行なう場合、転写紙Pの連続処理枚数を検知する枚数検
知器31と、サイズ検知器30、枚数検知器31及びサ
ーミスタ21からの信号に基づき第1、第2ヒータ11
,12をコントロールするヒータ制御部32とが設けら
れている。尚、ヒータ制御部32は定着装置1内に設け
てもよい。以下ヒータ制御部32の動作について図5及
び図6により説明する。尚、図5は小サイズの転写紙P
、図6はフルサイズの転写紙Pに関するものである。画
像形成装置のメインスイッチがONされれば、図5及び
図6で示される如く、定着ローラ10の第1ヒータ11
にのみ電源が供給され、該第1ヒータ11によって定着
ローラ10の加熱(ウォームアップ)が開始される。こ
の場合、第1ヒータ11の両端部11B,11Bの発生
熱量は中間部11Aのそれより大きくなっているが、こ
れは定着ローラ10の両端部側が中間部に比べブッシュ
13,13やボールベアリング14,14等の影響によ
り熱放散量が大きいためであり、定着ローラ10の定着
部10aはこの第1ヒータ11によってその軸方向に均
一に昇温される。そして、定着ローラ10の温度が所定
の定着温度まで達した事がサーミスタで検知されると、
定着ローラ10は図5及び図6で示される如く、スタン
バイ状態となり、その後はサーミスタ21からの信号に
よって第1ヒータ11はON/OFF 制御される。次
に、画像形成作業を開始するコピースタートキーがON
されると、画像形成装置本体側で転写紙P上にトナー像
が形成され、これが定着装置1により定着されるが、こ
の場合、サイズ検知器30からの転写紙Pの幅方向サイ
ズの信号、及び枚数検知器31からの連続した転写紙P
への画像形成枚数の信号がヒータ制御部32に伝達され
る。ここで小サイズの転写紙Pが選択され、該転写紙P
に連続してが画像が、形成される場合について述べると
、当初定着ローラ10は第1ヒータ11のON/OFF
動作により所定の定着温度に保持されるが、この連続
定着処理枚数が所定のn枚を越えると、転写紙Pを介し
て放熱量の大きい定着ローラ10の中間部(この部分は
サーミスタ21により温度が検知され、所定の定着温度
が保持できるようにコントロールされている)より、放
熱量の小さい定着ローラ10の両端部側が異常昇温し、
定着装置1内の各部に悪影響を及ぼすこととなる。そこ
で、小サイズの転写紙Pの連続定着処理枚数がn枚を越
えると、図5で示される如く、ヒータ制御部32は定着
ローラ32の加熱を第1ヒータ11から第2ヒータ12
に切り替える。該第2ヒータ12は中間部12Aの発生
熱量が両端部12B,12Bのそれに比べ大きく、且つ
定着ローラ10はその中間部がサーミスタ21等を介し
て温度コントロールされるため、定着ローラ10の温度
をこの第2ヒータ12を介してON/OFF コントロ
ールすれば、その後小サイズの転写紙Pの連続定着処理
を行なっても、定着ローラ10の両端部側の温度はしだ
いに減少し、定着ローラの表面温度はその軸方向に亘っ
て均一になってくる。尚、小サイズの転写紙Pへの画像
形成(定着)作業が終了し、定着装置1がスタンバイ状
態になれば、ヒータ制御部32を介して定着ローラ10
の加熱は第2ヒータ12から第1ヒータ11に再び切り
替えられる。また、フルサイズ(その幅方向サイズが定
着ローラ10の定着部10aの長さL2に略等しいサイ
ズであり、具体的にはA3又はA4サイズ紙を横送りす
る場合やLEDGERサイズ紙を使用する場合である。 )の転写紙Pが選択され、該転写紙Pに連続して画像を
形成する場合は、図6で示される如く、定着ローラ10
は第1ヒータ11のON/OFF 動作のみによって加
熱され、第2ヒータ12はOFF の状態のままで使用
されない。これは、定着ローラ10の転写紙Pを介した
その軸方向の放熱量が略等しくなるため、定着ローラ1
0に異常高温は生じないからである。以上の如く、定着
ローラ10にその軸方向の発生熱量分布が異なる2本の
第1、第2ヒータ11,12を装着し、常時は第1ヒー
タ11を使用して定着ローラ10をその軸方向に亘って
均一な定着温度に保持させると共に、小サイズの転写紙
Pに連続して所定量以上の画像を形成する場合には熱源
を第1ヒータ11からの第2ヒータ12に切り替え、定
着ローラ10の端部側の異常加熱を防止するようにして
いるため、定着ローラ10は、その中間部に比べ端部側
の放熱量が多くても、また、転写紙Pの通紙されない部
分があっても、その軸方向温度が略均一に保たれ、この
定着ローラ10により定着不調を生じさせることはなく
、且つこの定着ローラ10の支持部10b,10b等に
熱による損傷を与えることはない。次に、本発明の第2
実施例を図1、図7及び図8により説明する。尚、第1
実施例に係るものと同一機能を有するものについては同
一符号を付しその説明を省略する。第1実施例に係る定
着装置では小サイズ、又はフルサイズの同一紙質の転写
紙Pを使用する場合には、定着ローラ10の軸方向の温
度分布は略均一に保たれるが、紙質が異なるため吸熱量
の異なる転写紙Pや中間サイズの転写紙Pを使用する場
合、第1ヒータ11と第2ヒータ12の切り替えタイミ
ングが異なるため、定着ローラ10の軸方向に対するき
めこまかな温度コントロールは難しい。そこで、本実施
例では定着ローラ10の温度を検知するサーミスタを2
台設け、図1で示される如く、第1サーミスタ40を第
1実施例のサーミスタ21と同様に定着ローラ10の中
央部に配設するが、第2サーミスタ41を定着ローラ1
0の定着部10aの最端部(転写紙Pの最も通紙されに
くい部分)に配設し、定着ローラ10の中間部だけでな
く端部側の温度も検知して、定着ローラ10の軸方向温
度を転写紙Pの紙質やサイズによらず均一にコントロー
ルするようにした。ここで、本実施例においても転写紙
Pは定着ローラ10の中心に振り分け(中央基準)で位
置決めされるものとし、第1、第2ヒータ11,12は
第1実施例のものと同一の軸方向発熱量分布を有してい
るものとする。 また、図7で示される如く、ヒータ制御部32’には第
1、第2サーミスタ40,41からの温度信号のみが伝
達されるものとし、このヒータ制御部32’によって第
1、第2ヒータ11,12が切り替えコントロールされ
るものとする。以下ヒータ制御部32’の動作を図8に
より説明する。尚、定着ローラ10は所定の定着温度T
oに対し、定着作業に不都合を生じさせない下限温度T
lと、定着作業や機器に不都合を生じさせない上限温度
Th間でコントロールさせるものとする。画像形成装置
のメインスイッチがONされれば、定着ローラ10の第
1ヒータ11にのみ電源が供給され、該第1ヒータ11
によって定着ローラ10のウォームアップが開始される
。 そして、定着ローラ10は第1サーミスタ40によって
温度が検知されつつ加熱されるが、第1サーミスタ11
が定着温度Toを検知すれば、定着ローラ10がスタン
バイ状態となり、その後第1ヒータ1はON/OFF
制御される。次に、コピースタートキーがONされると
、転写紙P上にトナー像が形成され、これが定着装置1
により定着されるが、小サイズや中間サイズの転写紙P
の場合、該転写紙Pに連続して画像を形成すると、定着
ローラPの中間部は第1サーミスタ40により温度検知
され、その温度が定着温度Toとなるようコントロール
されるが、第2サーミスタ41で検知される定着ローラ
10の端部側の温度は図中Aで示される如く上昇する。 そして、この端部側温度が図中Bで示される如く、上限
値Thに達したことが第2サーミスタ41で検知される
と、ヒータ制御部32’は定着ローラ10の加熱を第1
ヒータ11から第2ヒータ12に切り替え、定着ローラ
10の中間部に比べ両端部側の加熱量を減少させる。そ
の後も、小サイズ又は中間サイズの転写紙Pへの画像形
成が連続的に行なわれれば、前述と同様に定着ローラ1
0の中間部の温度が第1サーミスタ40により検知され
、そこの温度が定着温度Toとなるようコントロールさ
れるため、定着ローラ10の端部側の温度は図中Cで示
される如く下降する。そして、この端部側の温度が図中
Dで示される如く、下限値Tlに達したことが第2サー
ミスタ41で検知されると、ヒータ制御部32’は定着
ローラ10の加熱を第2ヒータ12から第1ヒータ11
に切り替え、定着ローラ10の中間部に比べ両端部側の
加熱量を増加させる。以下この作業をくり返す。以上の
如く、定着ローラ10の温度を第1、第2サーミスタ4
0,41で検知し、第1、第2ヒータ11,12のON
/OFF コントロールは第1サーミスタ40により検
知される温度を基に行ない、第1ヒータ11と第2ヒー
タ12の切り替えを第2サーミスタ41により検知され
る温度を基に行なうようにしているため、転写紙Pのサ
イズや紙質にかかわらず定着ローラ10の長手方向の温
度分布を定着に適した均一な温度に保持することができ
、第1実施例と同様な効果を得ることができる。ここで
、第1、第2実施例とも定着ローラ10に対して転写紙
Pの位置決めを中央基準で行なったが、片側基準の場合
においても、第1、第2ヒータ11,12の軸方向発生
熱量分布をこれに合せ、この第1、第2ヒータ11,1
2を同様にコントロールすれば、同様な効果を得ること
ができるのは勿論である。また、第1、第2実施例とも
定着ローラ10内の熱源を2個の第1、第2ヒータ11
,12に限定したことがこれに限る必要はなく、その軸
方向の発生熱量の異なる複数のヒータを定着ローラ10
内に設け、転写紙Pのサイズ等に対して必要により最適
なものを選択するようにしてものよいのは勿論である。 更に加圧ローラ20内に熱源を有する場合でも本発明が
適用できるのは勿論である。
説明する。先ず、本発明の第1実施例を図1乃至図6に
より説明する。図2は画像形成装置内で用いられる定着
装置1の断面図を示しており、図中10は内部に熱源で
ある2本の第1、第2ヒータ11,12を有し、図中矢
印方向に回転される定着ローラであり、該定着ローラ1
0の下方にはこの定着ローラ10に圧接して回転される
加圧ローラ20が配設されている。定着ローラ10は金
属パイプの外面にオフセット防止用のフッ素樹脂等がコ
ーティングされたものであり、加圧ローラ20は金属の
芯金20a回りにシリコンゴム等の弾性部材20bが接
着されたものであり、定着、加圧ローラ10,20の圧
接部には定着用のニップ部Nが形成されている。定着ロ
ーラ10の軸方向中間部には該定着ローラ10の温度検
知用のサーミスタ21が取り付けられ、該サーミスタ2
1からの温度信号に伴い熱源である第1、第2ヒータ1
1,12がコントロールされて、定着ローラ10の表面
温度はその軸方向に亘って一定の定着温度に保持されて
いる。また、定着ローラ10にはクリーニングウェブ2
2、押圧ローラ23等から構成されるクリーニング装置
が取り付けられ、クリーニングウェブ22を押圧ローラ
23を介して定着ローラ10に摺擦することにより、定
着ローラ10に付着したトナーのクリーニングがなされ
ている。尚、24,25は分離爪であり、26は搬出ロ
ーラである。即ち、画像形成装置本体側の搬送部27を
介してトナー像Tを定着ローラ10側に向けた転写紙P
が定着装置1内に搬入されると、この転写紙Pは定着、
加圧ローラ10,20によって挟持されつつ搬出される
が、この間に転写紙P上のトナー像Tは定着、加圧ロー
ラ10,20のニップ部Nを介して加熱、加圧されて転
写紙P上に溶融固着されて定着される。定着作業の終了
した転写紙Pは分離爪24,25を介して、定着ローラ
10又は加圧ローラ20から分離され、排出ローラ26
を介して外部へ搬出される。尚、定着作業中定着ローラ
10に僅かに付着したトナーはクリーニングウェブ22
等を介してクリーニングされる。尚、この定着装置1に
おいて転写紙Pは図1で示される如く、定着、加圧ロー
ラ10,20の中心に振り分け(中央基準)で位置決め
るものとする。次に、本発明の特徴的構成をなす第1、
第2ヒータ11,12の構成及びそのコントロールにつ
いて図1、図3乃至図6により説明する。定着ローラ1
0は図1で示される如く、定着作業を営む大径の定着部
10aと、ブッシュ13,13、ボールベアリング14
,14を介して定着装置1の不図示の本体側板に支持さ
れる支持部10b,10bとから構成されているが、第
1、第2ヒータ11,12は左、右の支持部10b,1
0b間いっぱいまで定着ローラ10の軸方向に互いに平
行状態で配設されている。第1、第2ヒータ11,12
は略同容量(例えば共に900Wの定格電力を有す)で
切り替え使用されて用いられるものであり、棒状のガラ
ス管11b,12b内にフィラメント11a,12aが
配設されるハロゲンヒータから構成されている。また、
この第1、第2ヒータ11,12はフィラメント11a
,12aの粗、密により定着ローラ10の軸方向の発生
熱量分布を変更できるようになっている。即ち、第1ヒ
ータ11の中間部11A、小サイズの転写紙P1(定着
装置1で連続的に定着処理した場合定着ローラ10の両
端部側に異常高温を生じさせるサイズであり、具体的に
はB4サイズの縦送り幅より小さいサイズとする。)の
通紙域L1と略同一長さ部分、の熱発生量は両端部11
B,11Bの熱発生量より小さく設定されている。例え
ば図3(a)で示される如く、中間部11Aの熱発生量
を100とすれば、両端部11B,11Bのそれは12
0となるように設定されている。第2ヒータ12は第1
ヒータ11と逆の関係になるようにその軸方向発熱量分
布が定められており、図3(b)で示される如く、中間
部12Aの熱発生量を100とすれば両端部12B,1
2Bのそれは80となるように設定されている。また、
画像形成装置本体側には図4で示される如く、定着装置
内を通過する転写紙のサイズ(幅方向サイズ)を検知す
るサイズ検知器30と、連続して転写紙Pに画像形成を
行なう場合、転写紙Pの連続処理枚数を検知する枚数検
知器31と、サイズ検知器30、枚数検知器31及びサ
ーミスタ21からの信号に基づき第1、第2ヒータ11
,12をコントロールするヒータ制御部32とが設けら
れている。尚、ヒータ制御部32は定着装置1内に設け
てもよい。以下ヒータ制御部32の動作について図5及
び図6により説明する。尚、図5は小サイズの転写紙P
、図6はフルサイズの転写紙Pに関するものである。画
像形成装置のメインスイッチがONされれば、図5及び
図6で示される如く、定着ローラ10の第1ヒータ11
にのみ電源が供給され、該第1ヒータ11によって定着
ローラ10の加熱(ウォームアップ)が開始される。こ
の場合、第1ヒータ11の両端部11B,11Bの発生
熱量は中間部11Aのそれより大きくなっているが、こ
れは定着ローラ10の両端部側が中間部に比べブッシュ
13,13やボールベアリング14,14等の影響によ
り熱放散量が大きいためであり、定着ローラ10の定着
部10aはこの第1ヒータ11によってその軸方向に均
一に昇温される。そして、定着ローラ10の温度が所定
の定着温度まで達した事がサーミスタで検知されると、
定着ローラ10は図5及び図6で示される如く、スタン
バイ状態となり、その後はサーミスタ21からの信号に
よって第1ヒータ11はON/OFF 制御される。次
に、画像形成作業を開始するコピースタートキーがON
されると、画像形成装置本体側で転写紙P上にトナー像
が形成され、これが定着装置1により定着されるが、こ
の場合、サイズ検知器30からの転写紙Pの幅方向サイ
ズの信号、及び枚数検知器31からの連続した転写紙P
への画像形成枚数の信号がヒータ制御部32に伝達され
る。ここで小サイズの転写紙Pが選択され、該転写紙P
に連続してが画像が、形成される場合について述べると
、当初定着ローラ10は第1ヒータ11のON/OFF
動作により所定の定着温度に保持されるが、この連続
定着処理枚数が所定のn枚を越えると、転写紙Pを介し
て放熱量の大きい定着ローラ10の中間部(この部分は
サーミスタ21により温度が検知され、所定の定着温度
が保持できるようにコントロールされている)より、放
熱量の小さい定着ローラ10の両端部側が異常昇温し、
定着装置1内の各部に悪影響を及ぼすこととなる。そこ
で、小サイズの転写紙Pの連続定着処理枚数がn枚を越
えると、図5で示される如く、ヒータ制御部32は定着
ローラ32の加熱を第1ヒータ11から第2ヒータ12
に切り替える。該第2ヒータ12は中間部12Aの発生
熱量が両端部12B,12Bのそれに比べ大きく、且つ
定着ローラ10はその中間部がサーミスタ21等を介し
て温度コントロールされるため、定着ローラ10の温度
をこの第2ヒータ12を介してON/OFF コントロ
ールすれば、その後小サイズの転写紙Pの連続定着処理
を行なっても、定着ローラ10の両端部側の温度はしだ
いに減少し、定着ローラの表面温度はその軸方向に亘っ
て均一になってくる。尚、小サイズの転写紙Pへの画像
形成(定着)作業が終了し、定着装置1がスタンバイ状
態になれば、ヒータ制御部32を介して定着ローラ10
の加熱は第2ヒータ12から第1ヒータ11に再び切り
替えられる。また、フルサイズ(その幅方向サイズが定
着ローラ10の定着部10aの長さL2に略等しいサイ
ズであり、具体的にはA3又はA4サイズ紙を横送りす
る場合やLEDGERサイズ紙を使用する場合である。 )の転写紙Pが選択され、該転写紙Pに連続して画像を
形成する場合は、図6で示される如く、定着ローラ10
は第1ヒータ11のON/OFF 動作のみによって加
熱され、第2ヒータ12はOFF の状態のままで使用
されない。これは、定着ローラ10の転写紙Pを介した
その軸方向の放熱量が略等しくなるため、定着ローラ1
0に異常高温は生じないからである。以上の如く、定着
ローラ10にその軸方向の発生熱量分布が異なる2本の
第1、第2ヒータ11,12を装着し、常時は第1ヒー
タ11を使用して定着ローラ10をその軸方向に亘って
均一な定着温度に保持させると共に、小サイズの転写紙
Pに連続して所定量以上の画像を形成する場合には熱源
を第1ヒータ11からの第2ヒータ12に切り替え、定
着ローラ10の端部側の異常加熱を防止するようにして
いるため、定着ローラ10は、その中間部に比べ端部側
の放熱量が多くても、また、転写紙Pの通紙されない部
分があっても、その軸方向温度が略均一に保たれ、この
定着ローラ10により定着不調を生じさせることはなく
、且つこの定着ローラ10の支持部10b,10b等に
熱による損傷を与えることはない。次に、本発明の第2
実施例を図1、図7及び図8により説明する。尚、第1
実施例に係るものと同一機能を有するものについては同
一符号を付しその説明を省略する。第1実施例に係る定
着装置では小サイズ、又はフルサイズの同一紙質の転写
紙Pを使用する場合には、定着ローラ10の軸方向の温
度分布は略均一に保たれるが、紙質が異なるため吸熱量
の異なる転写紙Pや中間サイズの転写紙Pを使用する場
合、第1ヒータ11と第2ヒータ12の切り替えタイミ
ングが異なるため、定着ローラ10の軸方向に対するき
めこまかな温度コントロールは難しい。そこで、本実施
例では定着ローラ10の温度を検知するサーミスタを2
台設け、図1で示される如く、第1サーミスタ40を第
1実施例のサーミスタ21と同様に定着ローラ10の中
央部に配設するが、第2サーミスタ41を定着ローラ1
0の定着部10aの最端部(転写紙Pの最も通紙されに
くい部分)に配設し、定着ローラ10の中間部だけでな
く端部側の温度も検知して、定着ローラ10の軸方向温
度を転写紙Pの紙質やサイズによらず均一にコントロー
ルするようにした。ここで、本実施例においても転写紙
Pは定着ローラ10の中心に振り分け(中央基準)で位
置決めされるものとし、第1、第2ヒータ11,12は
第1実施例のものと同一の軸方向発熱量分布を有してい
るものとする。 また、図7で示される如く、ヒータ制御部32’には第
1、第2サーミスタ40,41からの温度信号のみが伝
達されるものとし、このヒータ制御部32’によって第
1、第2ヒータ11,12が切り替えコントロールされ
るものとする。以下ヒータ制御部32’の動作を図8に
より説明する。尚、定着ローラ10は所定の定着温度T
oに対し、定着作業に不都合を生じさせない下限温度T
lと、定着作業や機器に不都合を生じさせない上限温度
Th間でコントロールさせるものとする。画像形成装置
のメインスイッチがONされれば、定着ローラ10の第
1ヒータ11にのみ電源が供給され、該第1ヒータ11
によって定着ローラ10のウォームアップが開始される
。 そして、定着ローラ10は第1サーミスタ40によって
温度が検知されつつ加熱されるが、第1サーミスタ11
が定着温度Toを検知すれば、定着ローラ10がスタン
バイ状態となり、その後第1ヒータ1はON/OFF
制御される。次に、コピースタートキーがONされると
、転写紙P上にトナー像が形成され、これが定着装置1
により定着されるが、小サイズや中間サイズの転写紙P
の場合、該転写紙Pに連続して画像を形成すると、定着
ローラPの中間部は第1サーミスタ40により温度検知
され、その温度が定着温度Toとなるようコントロール
されるが、第2サーミスタ41で検知される定着ローラ
10の端部側の温度は図中Aで示される如く上昇する。 そして、この端部側温度が図中Bで示される如く、上限
値Thに達したことが第2サーミスタ41で検知される
と、ヒータ制御部32’は定着ローラ10の加熱を第1
ヒータ11から第2ヒータ12に切り替え、定着ローラ
10の中間部に比べ両端部側の加熱量を減少させる。そ
の後も、小サイズ又は中間サイズの転写紙Pへの画像形
成が連続的に行なわれれば、前述と同様に定着ローラ1
0の中間部の温度が第1サーミスタ40により検知され
、そこの温度が定着温度Toとなるようコントロールさ
れるため、定着ローラ10の端部側の温度は図中Cで示
される如く下降する。そして、この端部側の温度が図中
Dで示される如く、下限値Tlに達したことが第2サー
ミスタ41で検知されると、ヒータ制御部32’は定着
ローラ10の加熱を第2ヒータ12から第1ヒータ11
に切り替え、定着ローラ10の中間部に比べ両端部側の
加熱量を増加させる。以下この作業をくり返す。以上の
如く、定着ローラ10の温度を第1、第2サーミスタ4
0,41で検知し、第1、第2ヒータ11,12のON
/OFF コントロールは第1サーミスタ40により検
知される温度を基に行ない、第1ヒータ11と第2ヒー
タ12の切り替えを第2サーミスタ41により検知され
る温度を基に行なうようにしているため、転写紙Pのサ
イズや紙質にかかわらず定着ローラ10の長手方向の温
度分布を定着に適した均一な温度に保持することができ
、第1実施例と同様な効果を得ることができる。ここで
、第1、第2実施例とも定着ローラ10に対して転写紙
Pの位置決めを中央基準で行なったが、片側基準の場合
においても、第1、第2ヒータ11,12の軸方向発生
熱量分布をこれに合せ、この第1、第2ヒータ11,1
2を同様にコントロールすれば、同様な効果を得ること
ができるのは勿論である。また、第1、第2実施例とも
定着ローラ10内の熱源を2個の第1、第2ヒータ11
,12に限定したことがこれに限る必要はなく、その軸
方向の発生熱量の異なる複数のヒータを定着ローラ10
内に設け、転写紙Pのサイズ等に対して必要により最適
なものを選択するようにしてものよいのは勿論である。 更に加圧ローラ20内に熱源を有する場合でも本発明が
適用できるのは勿論である。
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、定着ローラ内の熱源をこの定着ローラの軸方向に沿
って発熱量分布が異なり、選択的にいずれか1つが使用
される複数の棒状発熱体から構成し、定着ローラに温度
異常部が生じそうになれば、この発熱体を切り替え使用
するようにしているため、定着ローラの表面温度はその
軸方向に亘って均一に保持できることとなる。従って、
この定着ローラにより転写紙のトナー像の定着が確実に
なされると共に、定着ローラの軸受部等に熱による損傷
を与えることもない。
ば、定着ローラ内の熱源をこの定着ローラの軸方向に沿
って発熱量分布が異なり、選択的にいずれか1つが使用
される複数の棒状発熱体から構成し、定着ローラに温度
異常部が生じそうになれば、この発熱体を切り替え使用
するようにしているため、定着ローラの表面温度はその
軸方向に亘って均一に保持できることとなる。従って、
この定着ローラにより転写紙のトナー像の定着が確実に
なされると共に、定着ローラの軸受部等に熱による損傷
を与えることもない。
【図1】第1実施例に係る定着装置の定着ローラの断面
図である。
図である。
【図2】同定着装置の断面図である。
【図3】同定着装置の定着ローラの第1、第2ヒータの
軸方向発生熱量分布を示す図である。
軸方向発生熱量分布を示す図である。
【図4】同定着装置の定着ローラの第1、第2ヒータの
切り替えコントロールを説明するための制御用ブロック
図である。
切り替えコントロールを説明するための制御用ブロック
図である。
【図5】同定着装置の定着ローラの第1、第2ヒータの
切り替えコントロールを説明するための図である。
切り替えコントロールを説明するための図である。
【図6】同定着装置の定着ローラの第1、第2ヒータの
切り替えコントロールを説明するための図である。
切り替えコントロールを説明するための図である。
【図7】第2実施例に係る定着装置の定着ローラの第1
、第2ヒータの切り替えコントロールを説明するための
制御用ブロック図である。
、第2ヒータの切り替えコントロールを説明するための
制御用ブロック図である。
【図8】同定着装置の定着ローラの第1、第2ヒータの
切り替えコントロールを説明するための図である。
切り替えコントロールを説明するための図である。
【図9】従来技術を説明するための定着装置の断面図で
ある。
ある。
【図10】同定着装置の定着ローラの断面図である。
10 定着ローラ
11 第1ヒータ(発熱体)12
第2ヒータ(発熱体)20
加圧ローラ
第2ヒータ(発熱体)20
加圧ローラ
Claims (2)
- 【請求項1】 内部に熱源を有して回転する定着ロー
ラと、該定着ローラに圧接して回転する加圧ローラと、
定着ローラの表面温度を検知する検知手段と、該検知手
段からの信号により前記熱源をコントロールし、定着ロ
ーラの表面温度を所定の温度に制御する制御手段とを有
する定着装置において、前記熱源を定着ローラの軸方向
に沿って発生熱量分布が異なり、選択的にいずれか1つ
が使用される複数の棒状発熱体から構成し、且つ前記制
御手段に所定サイズの転写紙の連続定着処理枚数に応じ
て前記発熱体を切り替え使用する機能を付与したことを
特徴とする定着装置。 - 【請求項2】 内部に熱源を有して回転する定着ロー
ラと、該定着ローラに圧接して回転する加圧ローラと、
定着ローラの表面温度を検知する検知手段と、該検知手
段からの信号により前記熱源をコントロールし、定着ロ
ーラの表面温度を所定の温度に制御する制御手段とを有
する定着装置において、前記熱源を定着ローラの軸方向
に沿って発生熱量分布が異なり、選択的にいずれか1つ
が使用される複数の棒状発熱体から構成し、且つ検知手
段を定着ローラの通常の通紙領域に配される第1の検知
手段と、転写紙が最も通紙されにくい領域に配設される
第2検知手段とから構成し、第1の検知手段からの温度
信号に基づき発熱体のコントロールを行なうと共に、第
2の検知手段からの温度信号の上限値、下限値に基づき
発熱体を切り替え使用する機能を前記制御手段に付与し
たことを特徴とする定着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2145791A JPH04240683A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2145791A JPH04240683A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04240683A true JPH04240683A (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=12055507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2145791A Pending JPH04240683A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04240683A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000242126A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-09-08 | Nitto Kogyo Co Ltd | 定着装置 |
JP2006119419A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Canon Inc | 加熱装置 |
JP2009008743A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Kyocera Mita Corp | 定着装置、画像形成装置 |
US8422901B2 (en) | 2004-07-21 | 2013-04-16 | Ricoh Co., Ltd. | Image fixing apparatus stably controlling a fixing temperature, and image forming apparatus using the same |
JP2020126202A (ja) * | 2019-02-06 | 2020-08-20 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP2145791A patent/JPH04240683A/ja active Pending
Cited By (5)
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JP2000242126A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-09-08 | Nitto Kogyo Co Ltd | 定着装置 |
US8422901B2 (en) | 2004-07-21 | 2013-04-16 | Ricoh Co., Ltd. | Image fixing apparatus stably controlling a fixing temperature, and image forming apparatus using the same |
JP2006119419A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Canon Inc | 加熱装置 |
JP2009008743A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Kyocera Mita Corp | 定着装置、画像形成装置 |
JP2020126202A (ja) * | 2019-02-06 | 2020-08-20 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
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