(57)【要約】【課題】  ラベル紙やカード紙など熱容量が大きい用紙の印刷において、印刷終了時の加熱ロール温度のオーバーシュートが大きく、次の印刷開始までの待機時間が長くなる問題があった。【解決手段】  少なくとも複数のヒータを内蔵した加熱ロールと、これに圧接して回転する加圧ロールとを有し、転写紙を前記加熱ロールと加圧ロールとの間に通すことにより、該転写紙上に形成されたトナー像を定着する画像形成装置の定着装置において、印刷停止後の前記加熱ロール温度のオーバーシュートを低減する手段を設けたことを特徴とする。【選択図】  図１
2006227374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも複数のヒータを内蔵した加熱ロールと、これに圧接して回転する加圧ロールとを有し、転写紙を前記加熱ロールと加圧ロールとの間に通すことにより、該転写紙上に形成されたトナー像を定着する画像形成装置の定着装置において、印刷停止後の前記加熱ロール温度のオーバーシュートを低減する手段を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
印刷停止後の前記加熱ロール温度のオーバーシュートを低減する手段は、印刷停止とともに前記加熱ロールに接触して回転する熱吸収ロールを設けたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
印刷停止とともに前記加熱ロールに接触して回転する熱吸収ロールは、特定の熱容量を有し、加熱ロールが規定の温度或いは温度範囲に入るまで加熱ロールに接触して回転することを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
印刷停止後の前記加熱ロール温度のオーバーシュートを低減する手段は、印刷停止とともに前記加熱ロールを特定の温度まで強制冷却するエアーブロアを設けたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１、２、３、４のいずれかに記載の定着装置を搭載したことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電情報記録装置、電子写真複写装置などの画像形成装置に用いられる熱定着装置及び記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の定着装置は、複数のヒートパイプを有する定着ロールの内部に、定着ロールの略全幅を発熱領域にもつヒータと定着ロールの両端側に発熱領域を持つ２つのヒータを設けて定着ロールを加熱し、加熱ロ−ルと加圧ロ−ルとの圧接で構成するニップ部に用紙を送って熱定着するものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８１３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の定着装置においては、定着装置の加熱ロールと加圧ロ−ルとの圧接で構成するニップ部に用紙を送って熱定着して印刷する場合、通常の一般紙、上質紙の印刷では問題がないが、これより厚さが厚く、熱容量の大きいラベル紙やカード紙等では、加熱ロールから用紙が吸収する熱量が大きいため、印刷を終了して停止した直後は、定着ロールの規定温度のバランスが大きく崩れる。規定温度のバランスが大きく崩れた状態を回復しないまま次の印刷を開始した場合、印刷初期における定着強度が低下する場合があった。
【０００５】
これは、通常、加熱ロールの温度は、規定値を維持するために加熱ロール内部のヒータランプを発光させて温度制御を行うが、印刷停止時はヒータランプの発光は停止させている。しかし、ヒータランプ発光による熱が加熱ロール表面に達するには時間遅れがあるため、印刷停止直前の発光による熱は印刷停止後の加熱ロール表面に蓄積され、温度の絶対値としては印刷中の温度よりも高くなるオーバーシュートという現象を生じさせる。一定時間印刷を停止していれば加熱ロールの温度はオーバーシュート状態が解除され、正規の値に戻る。このオーバーシュートは、通常の一般用紙においても同様の傾向は生じるが、加熱ロールの温度バランスを崩す程の熱容量ではないため、規定値内での温度制御となり問題はない。しかし、印刷用紙の含水率が非常に高かったり厚さが厚く用紙上にカード等を貼り合わせた複合紙やＰＥＴなどのプラスチック用紙等、熱容量が大きな用紙の場合は、加熱ロールの温度制御が機能して定常値を維持しようとし、印刷中のヒータランプ発光頻度が高くなり、上記印刷停止後のオーバーシュートがより顕著に生じるようになる。
【０００６】
このように、高いオーバーシュート中に印刷を開始した場合、印刷初期時は熱量を多く必要とするにもかかわらず加熱ロール温度は規定値を超えた高い値に維持されているため、印刷開始時のヒータランプの発光頻度は高くない。
【０００７】
この状態で熱容量の大きな用紙を印刷した場合、加熱ロールは用紙に急速に熱を奪われるが、加熱ロールの温度が規定値以下になったことを検知して高頻度でヒータランプを発光させても、前述の通り熱が加熱ロールの表面に達するまでにはタイムラグが生じるため印刷開始初期の加熱ロールの温度が最も低下し、定着不良を引起こす場合があった。
このため、熱容量の大きい用紙の印刷は、用紙箱切替え時や次のジョブまでの印刷には、上記オーバーシュートが解除されるまで一定時間を待ってから行う不便さがあった。これは定着装置の高速化には大きな障壁になる。
【０００８】
この他、従来の装置は、定着ロール表面に温度むらが生じにくくするために内部にヒートパイプを設けたものであるが、定着ロールの形状が複雑になり、且つ高価になるのは否めない上、定着ロールの肉厚が増えることにより熱応答が悪くなって、印刷初期の過渡的な必要熱量の確保が難しくなる。そして、高速の定着装置では、一層、熱応答が厳しいものとなり、定着強度確保が難しくなる。
【０００９】
本発明の目的は、このような熱容量が大きな用紙であっても印刷停止後のオーバーシュートを低減でき、高速で安定した高信頼の定着ができる定着装置を得、快適な印刷業務が提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、少なくとも複数のヒータを内蔵した加熱ロールと、これに圧接して回転する加圧ロールとを有し、転写紙を前記加熱ロールと加圧ロールとの間に通すことにより、該転写紙上に形成されたトナー像を定着する画像形成装置の定着装置において、印刷停止後の前記加熱ロール温度のオーバーシュートを低減する手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、好ましくは、前記加熱ロール温度のオーバーシュートを低減する手段は、印刷停止とともに前記加熱ロールに接触し回転する熱吸収ロールを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、好ましくは、前記印刷停止とともに前記加熱ロールに接触し回転する熱吸収ロールは、特定の熱容量を有し、加熱ロールが規定の温度或いは温度範囲に入るまで加熱ロールに接触し回転することを特徴とする。
【００１３】
また、好ましくは、印刷停止後の前記加熱ロール温度のオーバーシュートを低減する手段は、印刷停止とともに前記加熱ロールを規定の温度まで強制冷却するエアーブロアを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特にラベル紙やカード紙等、熱容量が大きい用紙の印刷でも、印刷終了時或いは停止時における加熱ロール温度のオーバーシュートを低減して、定着性能を保持しつつ次の印刷開始までの待機時間を短くしたので機動的な印刷業務等ができる印刷装置を提供できるという顕著な効果を奏するものである。
【００１５】
また、加熱ロールの寿命向上も図れるという利点が生じる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施例を図１〜図３により説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例である連続紙レーザビームプリンタ（以下、連続紙ＬＢＰ）の定着部における加熱ロールの印刷時の温度変遷図である。
【００１８】
図２は、連続紙ＬＢＰの定着部における定着装置５１の構成図である。図２おいて、ヒータランプ５４ａ〜５４ｄは、加熱ロール５２を加熱する。加熱ロール５２の端部に取り付けた特定温度検出器５３は、加熱ロール５２がある一定の温度に達したことを検出する。また、加熱ロール５２の上方には反駆動側から駆動側にかけて加熱ロール５２の表面温度を検出する複数のサーミスタ５５ａ、５５ｂ、５５ｃが設けてある。
【００１９】
５６は異常温度検出器であり、加熱ロール５２により暖められた空気の温度（雰囲気温度）がある一定の温度を超えた場合に検出する。６２は熱吸収ロールである。これは印刷終了とともに加熱ロール５２に接触して回転する特定の熱容量を有した熱吸収ロールであり、加熱ロール５２が規定の温度或いは温度範囲に入るまで加熱ロール５２に接触して回転するようにしてオーバーシュートを低減させるためのものである。
【００２０】
連続紙５７に転写されたトナー像５８は、加圧ロール６０により加熱ロール５２に押し当てられ通過することにより溶融定着し、定着されたトナー像５９となる。
【００２１】
図３は、ヒータ５４の概略構成図を示す。ヒータランプ５４ａ、５４ｂ、５４ｃは、加熱ロール５２の幅方向への長さを三分割し、それぞれの部分を加熱する電熱線を有する。ヒータランプ５４ｄは、加熱ロール５２全体を加熱する電熱線を有する。
【００２２】
印刷時は、このヒータランプ５４ａ〜５４ｄで立上げられた加熱ロール温度を基準にして、サーミスタ５５ａ、５５ｂ、５５ｃで加熱ロール上の温度を検出しながら連続紙５７の幅により、連続紙５７に転写されたトナー像５８を溶融定着するのに適したヒータランプ５４ａ〜５４ｄがそれぞれ、ＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００２３】
上記構成において、連続紙５７に静電転写により形成されたトナー像５８は、プレヒータ６１上を通過することで予熱され、加熱ロール５２と加圧ロール６０との間を通過し、挟持搬送されることにより加熱加圧されて連続紙５７上に定着される。
【００２４】
なお、図１において、横軸は時間、縦軸は加熱ロールの表面温度を示す。図中の実線は、従来技術における加熱ロール５２の表面温度の変化を示す。従来は、印刷終了時や印刷停止時での加熱ロール５２の表面温度のオーバーシュートが大きかった。このため、次の印刷までの待機時間１ａが長く不便であった。これに対し、本発明によれば、印刷停止とともに加熱ロール５２に接触して回転する特定の熱容量を有した熱吸収ロール６２により、加熱ロールが規定の温度或いは温度範囲に入るまで加熱ロール５２に接触して回転するようにしたのでオーバーシュートが低減でき、次の印刷までの待機時間２ａは短くなる。これにより機動的な運用が可能である。
【００２５】
本実施例では、印刷終了時の加熱ロール５２での表面温度のオーバーシュート低減手段を熱吸収ロール６２としたが、これの代えて、或いはこれと併用して印刷停止とともに加熱ロール５２の表面温度を特定の温度まで強制冷却するエアーブロアを設けてもよい。
【００２６】
本実施例では、加熱ロール５２の表面温度の検出手段をサーミスタ５５ａ、５５ｂ、５５ｃとしたが、放射温度計でもよく、また、ヒータランプ５４は加熱ロール５２の幅方向への長さを三分割にしたが、これに限るものではない。また、本発明は、連続紙ＬＢＰだけではなくカット紙ＬＢＰにも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例である連続紙ＬＢＰの定着部における印刷時の加熱ロール温度変遷図である。
【図２】本発明の一実施例である連続紙ＬＢＰの定着部における定着装置５１の構成図である。
【図３】本発明の一実施例である連続紙ＬＢＰのヒータの概略構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ａ…従来での印刷待機時間、２ａ…本発明での印刷待機時間、５１…定着装置、５２…加熱ロール、５３…特定温度検出器、５４ａ〜５４ｄ…ヒータランプ、５５ａ〜５５ｃ…サーミスタ、５６…異常温度検出器、５７…連続紙、５８…転写されたトナー像、５９…定着されたトナー像、６０…加圧ロール、６１…プレヒータ、６２…熱吸収ロール。
【図１】
2006227374.tif 000003
【図２】
2006227374.tif 000004
【図３】
2006227374.tif 000005