JP2545392B2 - 定着温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は，ヒータによって加熱した定着ローラに記録
シートを通紙させ，そのシート上の転写像を定着させる
定着器における定着温度制御装置に関し，より詳細には
小サイズ紙の連続複写時における定着保証枚数の増加を
図った定着温度制御装置に関する。

〔従来技術〕

複写機等に用いられる従来の定着温度制御装置とし
て，例えば，特開昭50−138838号があり，シートに接触
し，回動して上記シートを定方向へ搬送しながら上記シ
ートを加熱するローラを，その軸方向の中央部と端部と
を，各々独立した発熱体によって加熱し，上記ローラの
周面の上記シートの幅に対応する有効領域内の温度を上
記独立した発熱体の各々に対応して所定の位置に設けら
れた，互いに設定温度が等しい感熱素子によって検知
し，検知された温度に応じて，上記独立した発熱体への
エネルギー供給を独立に制御して，上記ローラの周面に
上記有効領域内を所定の温度範囲に保つようにしたもの
である。

しかし，このような定着温度制御装置においては，連
続複写を行うと，定着ローラの表面温度が低下し，つい
には，ある決められた温度に低下すると，複写動作を停
止するような電力的に不足している機械に，この技術を
用いると，小サイズ紙の通紙時（定着時）に非通紙部の
ヒータＷ数を充分に活用できないという問題がある。

即ち，熱ローラ定着装置では，機械の待機のときに，
ある設定温度に定着ローラは維持されている。

そして，複写開始信号により送られてきた転写紙をロ
ーラ間にくわえ込んで熱を与え，転写紙上のトナーを融
着固定する。

従って，定着ローラの熱は転写紙に奪われるため，連
続コピー（定着）時においては，定着ローラ温度は低下
し続け，最終的に定着可能温度以下に下がる。

そこで，複写動作を中止し，定着温度が設定温度まで
回復した後，複写動作を再開する。

第５図はこのような制御を行うための温度特性図を示
し，縦軸に定着ローラの温度Ｔをとり，横軸に時間ｔを
とっている。

T₁は待機温度,T₂は定着下限温度を示す。

また,t₁,t₄は待機時,t₂はコピー時,t₃は温度回復時を
示す。

この特性図が示すように連続コピー（定着）により，
定着ローラ温度がT₂まで下がると回復時間t₃の間はコピ
ー不可能となる。

このような回復時間t₃を無くすためには，ヒータに供
給する電力を増大させれば良いが，このようにすると複
写機全体の消費電力が増大し，一般の家庭用電源の使用
が困難になる。

このため，前述の非通紙部のヒータ電力を通紙部に用
いることができれば，家庭用電源の利用が可能になる。

しかしながら，従来装置にあっては，非通紙部のヒー
タが，その熱をシートによって奪われないため，ヒータ
は殆ど通電されないにもかかわらず，この余裕分が不足
している他の必要としている部所への利用がなされない
問題点がある。

〔目的〕

本発明は上記に鑑みてなされたものであって，その目
的とするところは，非通紙部用の電力を通紙部に転用
し，小サイズシートの連続コピー枚数の増加を可能にし
た定着温度制御装置を提供することにある。

〔構成〕

上記の目的を達成するために、ヒータによって加熱し
た定着ローラに記録シートを通紙させ、そのシート上の
転写像を定着させる定着器の定着温度制御装置におい
て、前記定着ローラ内の小サイズシートの通紙幅域に配
設される第１のヒータと、小サイズシートと大サイズシ
ートの通紙幅域の差部分に配設される第２のヒータと、
小サイズシートの通紙幅域に加圧ローラの内部または外
表面近傍に配設される第３のヒータと、前記第１のヒー
タの設置部及び前記第２のヒータの設置部の各々のロー
ラ表面温度を検出する温度検出手段と、前記第２のヒー
タの設置部のローラ表面温度が前記第１のヒータの設置
部のローラ表面温度より高いときに前記第２のヒータを
非通電にすると共に前記第３のヒータに通電する制御手
段と、を設けたものである。

以下，本発明による定着温度制御装置の一実施例を添
付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

また，第２図は本発明における定着器の定着ローラ部
の構成を示す正面断面図である。

第２図に示すように定着器１は中空構造で回転自在な
定着ローラ２と，小サイズ（例えばA4サイズ）のシート
３の紙幅相当の長さを有する第１のヒータ４と，大サイ
ズ（例えばA3サイズ）のシート５とシート３の紙幅差相
当の部分の位置に配設される第２のヒータ６（6a＋6b）
と，ヒータ４による定着ローラ２の表面温度を測定する
サーミスタ７と，ヒータ6aによる定着ローラ２の表面温
度を測定するサーミスタ８と，後述する加圧ローラとよ
り構成される。

第１のヒータ４と第２のヒータ６（6a＋6b）は各々は
サーミスタ７と８の温度測定値に基づいて通電制御され
る。

以上の構成において，大サイズのシート５を連続に通
紙する場合，ヒータ４とヒータ６に通電し，定着ローラ
２の表面温度をT₁に昇温させる。

この状態でシート５を連続的に通紙させる。

通紙が進むと共に定着ローラ２の表面温度は，その全
域で第５図に示すようにt₁通過後から降下し始め，時間
t₂の経過時点で複写動作を停止する。

次に，小サイズのシート３を連続通紙する場合，ヒー
タ6a,6bに対する通電はシート幅に対し，余分な加熱と
なり，エネルギーの無駄使いとなる。

そこで，非通紙部の温度Taをサーミスタ８で検出し，
通紙部のサーミスタ７の測定温度Tbとを比較し， Ta＞Tb の場合にヒータ6a,6bの通電を遮断すると共にヒータ90
に通電するようにしたものである。

この場合の非通紙部は，シート３による熱の奪取が殆
ど無いため，オフ状態からオン状態に変化することは殆
どない。

更に，定着器は第３図に示すように，定着ローラ２の
他に加圧ローラ９内に第３のヒータとして，ヒータ４と
同一位置に同一長さのヒータ90を配設している。

加圧ローラ９側に設けるヒータはローラ内に設ける以
外に第４図に示すように加圧ローラ９の外周面の所定部
分に近接させて半円状断面を有する面状ヒータ91を配設
する構成にしても良い。

次に，第３図に示す定着器を例に，その３個のヒータ
を制御する第１図の制御部の構成について説明する。

制御部10は，サーミスタ7,8の各々の出力をA/D変換す
るA/D変換器（コンバータ）11と，サーミスタ出力に基
づくヒータ制御の他複写機の各制御を併せて実行するCP
U12と，該CPU12を所定の手順で動作させるためのプログ
ラムが格納されたROM13と,CPU12の演算結果を所定のタ
イミングで出力するI/Oポート14とより構成される。

I/Oポート14は３個のポート（PA0,PA1,PA2）を備え，
各々のポートはヒータ4,6,90の各々に対応している。

I/Oポート14にはドライバ15が接続され，各ポートに
対応した電圧増幅を行っている。

このI/Oポート14の各出力をゲート電圧として半導体
スイッチ素子の１種であるSSR（ソリッド・ステート・
リレー）16〜18がヒータ4,6,90に接続されている。

尚．各ヒータの共通接続点とSSRの共通接続点の各々
と電源間には電源スイッチ（図示せず）に連動して開閉
するリレー接点19A,19Bが設けられている。

〔効果〕

以上説明した通り，本発明による定着温度制御装置に
よれば，連続供給するシートサイズに合わせて配設した
複数のヒータを，シートサイズに合わせて切り換え制御
するようにしたため，ヒータの消費電力を必要最小限度
にすることができ，余剰電力の活用（不足している回路
等への転用）を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第２図
は本発明における定着器の定着ローラの構成を示す正面
断面図であり、第３図は第２図に定着ローラを用いた定
着器の構成を示す断面図であり、第４図は定着器の他の
例を示す断面図であり、第５図は定着器における一般的
な温度特性図である。 符号の説明 １……定着器、２……定着ローラ 4,6（6a,6b）……ヒータ 7,8……サーミスタ ９……加圧ローラ 10……制御部、15……ドライバ 16〜18……SSR（ソリッド・ステート・リレー） 90,91……ヒータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒータによって加熱した定着ローラに記録
   シートを通紙させ、そのシート上の転写像を定着させる
   定着器の定着温度制御装置において、 前記定着ローラ内の小サイズシートの通紙幅域に配設さ
   れる第１のヒータと、 小サイズシートと大サイズシートの通紙幅域の差部分に
   配設される第２のヒータと、 小サイズシートの通紙幅域に加圧ローラの内部または外
   表面近傍に配設される第３のヒータと、 前記第１のヒータの設置部及び前記第２のヒータの設置
   部の各々のローラ表面温度を検出する温度検出手段と、 前記第２のヒータの設置部のローラ表面温度が前記第１
   のヒータの設置部のローラ表面温度より高いときに前記
   第２のヒータを非通電にすると共に前記第３のヒータに
   通電する制御手段と、 を設けたことを特徴とする定着温度制御装置。