(57)【要約】【課題】本発明は、加熱ローラ表面の熱破損が無く、高温度設定の安定した熱定着が可能な定着装置を提供、高速度印刷を特徴としている小型で安価な電子写真式印刷装置を実現することを課題とする。【解決手段】本発明は、加熱ローラの表面温度を検知している２個の温度検知器を配置し、前記加熱ローラは主となる常に作動している１本の加熱体と、副となる２本の加熱体とを内蔵し、使用している用紙のサイズを検知している用紙サイズ検知器より得た情報を基に、前記副となる２本の加熱体のいずれかを選択して作動し、前記主となる加熱体の加熱範囲と、前記副となる一方の加熱体の加熱範囲と、前記副となる他方の加熱体の加熱範囲の比は、２：２：１から１０：２：１、出力の比が２：２：１から１６：２：１の範囲内にあり、前記各々の加熱体に対応している温度検知器の検知情報を基に前記各々の加熱体を独立して制御することを特徴とすることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラの表面温度を検知している２個の温度検知器を配置し、前記加熱ローラは主となる常に作動している１本の加熱体と、副となる２本の加熱体とを内蔵し、使用している用紙のサイズを検知している用紙サイズ検知器より得た情報を基に、前記副となる２本の加熱体のいずれかを選択して作動し、前記主となる加熱体の加熱範囲と、前記副となる一方の加熱体の加熱範囲と、前記副となる他方の加熱体の加熱範囲の比は、２：２：１から１０：２：１、出力の比が２：２：１から１６：２：１の範囲内にあり、前記各々の加熱体に対応している温度検知器の検知情報を基に前記各々の加熱体を独立して制御することを特徴とする電子写真式印刷装置の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式印刷装置の定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
加熱ローラの表面熱により用紙上のトナーを用紙に熱定着させる従来の定着装置においては、用紙の通過幅が狭い場合に、加熱ローラの用紙が通過しない部分の表面温度が異常に上昇し、加熱ローラ及びその表面皮膜材が破損することが知られている。これを避けるため、加熱ローラの表面温度を検知している２個の温度検知器１を配置し、加熱ローラに内蔵された２本の加熱体を、各々に対応している温度検知器の検知情報を基に独立して制御し、加熱ローラの表面温度を規定範囲内に保つようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】
電子写真式印刷装置の大きさを変えずに印刷の高速化を成すためには、加熱ローラの外形寸法を変えずに加熱ローラの回転数を速める必要が生じる。
【０００４】
しかし、加熱ローラの外形寸法を変えずに加熱ローラの回転数を速めた場合、加熱ローラと用紙の接触面積が同じままで、接触時間だけが短くなるため、用紙上のトナーを溶融し定着させるだけの充分な熱量を与えることができず、定着強度不足を招くこととなる。その問題を解決しているには、加圧ローラの押し付け力を増大して、接触面積を増加している手段が知られている。または、加圧ローラのゴム硬度を低下させて、接触面積を増加している手段が知られている。しかし、いずれの手段も加圧ローラの負荷が増加していることによる加圧ローラの寿命短を招くこととなる。
【０００５】
また、別な解決手段としては、接触面積を不変のまま加熱ロールの表面温度を従来に比べて高く設定していることで、必要な熱量を与えられることが知られている。しかし、加熱ロールの表面温度のばらつき幅を同じままで表面温度の設定値を高くしていると、用紙通過幅が狭い場合に、加熱ローラの用紙の通過しない部分での異常温度上昇による加熱ローラ及びその表面皮膜材の熱破損を招く可能性があった。
【０００６】
本発明は、前記問題点を解決しているためになされたものであり、その目的は、用紙通過幅が変わることによる加熱ロール表面温度のばらつき幅を小さくしていることで、加熱ローラ及びその表面皮膜材の熱破損を招くことなく、その表面温度設定値を高く保ち、最小限数の温度検知器と加熱体で高速度印刷を特徴としている小型で安価な電子写真式印刷装置の定着装置を提供している事にある。
【０００７】
【課題を解決しているための手段】
上記の目的は、加熱ローラの表面温度を検知している２個の温度検知器を配置し、前記加熱ローラは主となる常に作動している１本の加熱体と、副となる２本の加熱体とを内蔵し、使用している用紙のサイズを検知している用紙サイズ検知器より得た情報を基に、前記副となる２本の加熱体のいずれかを選択して作動し、前記主となる加熱体の加熱範囲と、前記副となる一方の加熱体の加熱範囲と、前記副となる他方の加熱体の加熱範囲の比は、２：２：１から１０：２：１、出力の比が２：２：１から１６：２：１の範囲内にあり、前記各々の加熱体に対応している温度検知器の検知情報を基に前記各々の加熱体を独立して制御することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図１，図２を用いて説明している。
【０００９】
図２は、本発明の電子写真装置の動作を示す模式図である。高圧電源１７により高圧電圧を印加されたチャージャ１８は、モータ１５により回転動作を行っている感光体ドラム１６上を帯電している。その後、ＣＰＵ１０が光学ユニット１９を制御して感光体ドラム１６上に潜像を形成し、現像機２０からのトナー６をその潜像に静電付着させる。その後、高圧電源２１により高圧電圧が印加された転写器２２によりトナー６は用紙５に転写させられる。用紙５は高圧電源２３により高圧電圧が印加された剥離器２４により感光体ドラム１６から剥離され、その用紙５は、モータ２５により回転動作している用紙搬送ベルト２３によって、モータ２７により回転動作をしている加熱ローラ１−加圧ローラ４間に搬送される。図１中、１１はドライバ、１２は加熱用電源を示す。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例である定着ローラの断面と回路を示す模式図である。
【００１１】
加熱ローラ１の表面温度を検知するために２個の温度検知器１３、１４を配置している。ひとつは主となる１本の加熱体２を制御可能となる位置に配置し、他方は副となる２本の加熱体３ａ、３ｂのどちらも制御可能となる位置に配置している。主となる常に作動している１本の加熱体２と、副となる２本の加熱体３ａ、３ｂは加熱ローラ１の内側に配置している。副となる２本の加熱体３ａ、３ｂは、使用している用紙のサイズを検知している用紙サイズ検知器７、８、９より得た情報を基に、どちらか一方のみが選択されて作動している。
【００１２】
主となる加熱体２の長さ及び位置は、最小用紙通過幅Ｌｍｉｎの領域に合わせて設定している。副となる一方の加熱体３ａの長さ及び位置は、最大用紙通過幅ＬｍａｘからＬｍｉｎを差し引いた領域に合わせて設定している。副となる他方の加熱体３ｂの長さ及び位置は、最小用紙通過幅Ｌｍｉｎと最大用紙通過幅Ｌｍａｘのほぼ中間となる用紙通過幅Ｌｍｉｄから、Ｌｍｉｎを差し引いた領域に合わせて設定している。
【００１３】
副となる２本の加熱体３ａ、３ｂに対応している温度検知器１４は、最小用紙通過幅Ｌｍｉｎと最大用紙通過幅Ｌｍａｘのほぼ中間となる用紙通過幅Ｌｍｉｄの位置に配置していることにより、一方の加熱体３ａと他方の加熱体３ｂのどちらも制御可能になっている。
【００１４】
用紙５が電子写真印刷装置にセットされ、印刷準備動作がなされている時点で、用紙サイズ検知器７、８、９の情報を基に、ＣＰＵ１０は用紙５の幅Ｌｐを認識する。用紙サイズ検知器７、８、９より得た情報を基に、用紙通過幅がＬｍｉｄまたはそれより小さい場合には、加熱体３ｂを選択して通電し作動させる。用紙サイズ検知器７、８、９より得た情報を基に、用紙通過幅がＬｍｉｄを越える場合には、加熱体３ａを選択して通電し作動させる。そして、主となる加熱体２と副となる加熱体３ａ、３ｂに対応している各々の温度検知器の情報を基に、各々の加熱体を独立して制御し、加熱ローラ１の表面温度を規定範囲内に保つ構成としている。
【００１５】
尚、加熱体２の加熱範囲Ｗ１と、加熱体３ａの加熱範囲Ｗ２と、加熱体３ｂの加熱範囲Ｗ３の比は２：２：１から１０：２：１、出力の比は２：２：１から１６：２：１の範囲である。
【００１６】
従来方式では、Ｌｍｉｎ＜Ｌｐ＜Ｌｍｉｄの場合において、加熱体３ａを使用していたために非通紙領域での温度上昇が大きくなり、加熱ローラの表面温度のばらつき幅は大きいものであった。しかし本実施例によれば、Ｌｍｉｎ＜Ｌｐ＜Ｌｍｉｄの場合においては、加熱体３ｂを使用しているために非通紙領域での温度上昇が小さくなり、加熱ローラの表面温度のばらつき幅を小さくしていることが出来る。
【００１７】
加えて、用紙サイズ検知器より得た情報を基に、温度検知器１４での表面温度設定値を変更しているならば、加熱ローラの表面温度のばらつき幅を更に小さくしている事が可能である。例えば、Ｌｍｉｄ＜Ｌｐ＜Ｌｍａｘで、ＬｐがＬｍｉｄに近い用紙幅の場合、温度検知器１４の制御値を、ＬｐがＬｍａｘに近い場合と比べて低い設定としていることにより、非通紙部の表面温度上昇を小さくしていることができ、その結果、加熱ローラの表面温度のばらつき幅をより小さくしている事が可能となる。
【００１８】
従って、従来方式よりも加熱ローラの表面温度設定値を破損限界温度に近い高い値に設けることが出来、装置の大きさを変えずに高速度印刷が可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、用紙幅の違いによる加熱ローラの表面温度のばらつき幅を小さくしていることが可能となり、安定している定着品質を確保出来る。かつ、従来の方式に比して、加熱ローラの表面温度設定値を破損限界温度に近い高い値に設けることが出来る。その結果、小型で高速な電子写真装置を供していることが可能となる。
【００２０】
また、最小限の数の温度検知器と加熱体で構成出来る為、安価な定着装置を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である定着装置の断面と回路を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例である電子写真装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１…加熱ローラ、２、３ａ、３ｂ…加熱体、５…用紙、６…トナー、７、８、９…  用紙サイズ検知器、１０…ＣＰＵ、１１…ドライバ、１２…加熱用電源、１３，１４…温度検知器、１５…  モータ、１６…  感光ドラム、１７…  高圧電源、１８…  チャージャ、１９…  光学ユニット、２０…  現像機、２１…  高圧電源、２２…  転写器、２３…  高圧電源、２４…  剥離器、２５…  モータ、２６…  用紙搬送ベルト、２７…  モータ。
【図１】
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【図２】
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