(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを内部に備えた熱ロールと、該熱ロールに圧接した加圧ロールとを有し、前記熱ロールと加圧ロールの圧接部にてトナー像を保持した記録材に加熱加圧作用を付与しながら挟持搬送し、記録材表面にトナー像を定着させる電子写真装置の定着装置において、前記熱ロール外周面の一部に設けられた検温素子と該検温素子に対向且つ間隙をなして配置された非接触式のセンサヘッドからなる第１の温度検出手段と、前記熱ロールの軸方向に所定間隔で配置され且つ前記熱ロール外周面に対し間隙をなして配置された複数の非接触式の温度検出器からなる第２の温度検出手段と、前記第１，第２の温度検出手段のいずれか一方の出力に応じて前記ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御手段とを有するとともに、前記制御手段は、任意の時間における熱ロール軸方向の温度分布に対応した前記第２の温度検出手段の出力値を記憶する記憶手段を有することを特徴とする電子写真装置の定着装置。
【請求項２】
前記制御手段は、予め記憶手段に記憶された温度分布データに基づき熱ロールの温度分布を再現させる手段を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真装置の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置の定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒータを内部に備えた熱ロールと、該熱ロールに圧接した加圧ロールとを有し、前記熱ロールと加圧ロールの圧接部にてトナー像を保持した記録材に加熱加圧作用を付与しながら挟持搬送し、記録材表面にトナー像を定着させる電子写真装置の定着装置においては、安定した定着強度を得るためにトナー像に一定の熱量を与える必要がある。
【０００３】
そして、従来の熱ロールの温度制御においては、例えば熱ロール外周面の一部に検温素子を設けるとともに、該検温素子に対向させてセンサヘッドを設け、熱ロールの温度を前記検温素子によって検出し、検温素子が前記センサヘッドと対向したときのセンサヘッドからの信号によって熱ロールのヒータに通電するか否かを判断して制御する様にした構成が用いられていた（特公昭６１−６３８５号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記温度検出手段の構成の場合、検温素子が熱ロールの軸方向端部（非用紙走行面）に設けられているので、熱ロールの軸方向中央部（用紙走行面）の温度を直接計ることができなかった。このため、トナーおよび記録材（用紙など）の吸熱作用により熱ロールの用紙走行面の温度が低下し、例えば図５に示す様な温度分布状態になってしまった場合でも、この状態を検出することができず、安定した定着強度を得ることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、熱ロールの軸方向における温度を一定に保つことが可能で、安定した定着強度が得られる電子写真装置の定着装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、ヒータを内部に備えた熱ロールと、該熱ロールに圧接した加圧ロールとを有し、前記熱ロールと加圧ロールの圧接部にてトナー像を保持した記録材に加熱加圧作用を付与しながら挟持搬送し、記録材表面にトナー像を定着させる電子写真装置の定着装置において、前記熱ロール外周面の一部に設けられた検温素子と該検温素子に対向可能に配置されたセンサヘッドからなる第１の温度検出手段と、前記熱ロールの軸方向に所定間隔で配置され且つ前記熱ロール外周面に対し間隙をなして配置された複数の温度検出器からなる第２の温度検出手段と、前記第１，第２の温度検出手段のいずれか一方の出力に応じて前記ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御手段とを有するとともに、前記制御手段は、任意の時間における熱ロール軸方向の温度分布に対応した前記第２の温度検出手段の出力値を記憶する記憶手段を有することにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【０００８】
図１において、符号１は電子写真プロセスによってトナー像を作成する感光ドラムであって、矢印ａの方向に一定の速度で回転するように支軸によって支持される。帯電器２は感光ドラム１の表面に対向するように配置され、この帯電器２と対向するように通過する感光ドラム１の表面を均一に帯電する。均一に帯電した感光ドラム１の表面を露光するレーザ光３は、情報処理装置から供給される印刷情報信号に従って変調されて感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。現像装置４は、静電潜像が形成された感光ドラム１の表面と対向するように配置される。この現像装置４は、微粉トナーを前記静電潜像の静電力で感光ドラム１の表面に付着させてトナー像を形成する現像機能を有する。
【０００９】
用紙ホッパ７は、前記トナー像を転写および定着して画像印刷を行うための連続した帯状の記録材（印刷用紙）６を折りたたんだ状態で収容する。印刷用紙搬送手段の一部を構成する搬送ローラ８ａ，８ｂは、印刷用紙６をホッパ７から取り込んで感光ドラム１に向けて送り出す。
【００１０】
搬送ローラ８ａ，８ｂから送り出された印刷用紙６は、その表面にトナー像を転写するように感光ドラム１の表面と接触する。転写器５は、感光ドラム１の表面に接触した印刷用紙６の背面にトナー像とは反対極性の電荷を与え、感光ドラム１の表面に形成されているトナー像が印刷用紙６の表面に移動（転写）するための静電力を発生させる。
【００１１】
用紙搬送手段の他の一部を構成する搬送ローラ９ａ，９ｂは、トナー像が転写された印刷用紙６をプレヒータ１０に送り込む。このプレヒータ１０は、定着ロール１１の手前側の位置に設置されており、トナー像を保持した印刷用紙６の裏面に接触して印刷用紙６を予備加熱する。
【００１２】
プレヒータ１０は、印刷用紙６の裏面が接触する伝熱部材の裏面に例えば電熱発熱体を取り付けた構成であり、プレヒータ１０は、その表面に印刷用紙６が接触しながら移動する間に印刷用紙６に付着しているトナー像が軟化する程度に印刷用紙６を加熱する。プレヒータ１０の温度は、電熱発熱体に供給する電流を温度制御装置１６によって制御することによって調整される。
【００１３】
加熱ロール１１ａと、加熱ロール１１ａに圧接した加圧ロール１１ｂからなる一対の定着ロール１１は、プレヒータ１０と接触して予熱された印刷用紙６を加熱および加圧してトナー像を印刷用紙６の表面に定着する。プラーローラ１２ａ，１２ｂは、定着ロール１１から送り出された印刷用紙６を引き込んでスタッカ１３内に折りたたんで収容したり、機外に排出して後段に配置された２台目の電子写真装置や後処理装置（図示せず）に送り込まれたりする。
【００１４】
図２に本発明の定着装置の詳細な構成を示す。
【００１５】
図２において、熱ロール１１ａの内部には発熱領域の異なる複数個のヒータ１４が設けられている。また、熱ロール１１ａの軸方向端部外周面の一部にはサーモライトチップ等の検温素子１５が貼り付けられており、検温素子１５に対向可能にセンサヘッド１７が配置されている。そして、この検温素子１５とセンサヘッド１７により第１の温度検出手段１８が構成されている。また、熱ロール１１ａの軸方向中央部付近には、熱ロール１１ａ外周面に対し一定の間隙をなしてサーミスタ等からなる第２の温度検出手段１９が設けられている。第２の温度検出手段１９は、ヒータ１４の発熱領域に対応させて設置されている。
【００１６】
なお、図２において、符号２５は印刷用紙６上に形成されたトナー像である。
【００１７】
次に図３を用いて動作を説明する。
【００１８】
上記の構成において、電子写真装置となるプリンタのスイッチを入れてプリンタを始動させると、これに伴い熱ロール１１ａが回転を開始する。なお、この際、用紙搬送は停止しており、且つ用紙が熱ロールに接触していない状態になっている。
【００１９】
熱ロール１１ａが回転すると、検温素子１５とセンサヘッド１７とが対向する毎に一定周期で信号が出力される。検温素子１５の検温温度を例えば１８０℃に設定しておいた場合、前記一定周期で信号は１８０℃になるまで出力され続けるが、１８０℃に達すると出力されなくなる。熱ロール１１ａの表面温度は、１８０℃に達してから所定時間後に安定する。ここで、前記所定時間は、１８０℃に達した直後の電気信号におけるオーバーシュート等を見込んで任意に設定可能である。また、ヒータ１４の発熱領域は、１８０℃に達して安定した状態において温度分布が均一になる様に配慮された上、設置されていることは言うまでもない。
【００２０】
以上の様に第１の温度検出手段１８の出力値のみに応じて制御部２０はドライバ部２１にヒータドライブ信号を送信することによりヒータ１４をＯＮ／ＯＦＦさせて熱ロール１１ａを図４に示す理想の温度分布に保つ様に制御するのである。
【００２１】
次に、この時の第２の温度検出手段１９の出力値をそれぞれ制御部２０のＡ／Ｄ変換器２２を通じてアナログ値をデジタル値に変換し、ＣＰＵ２３に取り込み、メモリ２４に記憶する。
【００２２】
要するに、熱ロール１１ａの表面温度が１８０℃に達したからと言っても、個々の温度検出手段（サーミスタ）１９自身の抵抗値のばらつきや、熱ロール１１ａ表面とサーミスタ１９との間隙のばらつき等により理想の温度分布時における個々のサーミスタ１９が示す値は、例えば第１のサーミスタが３.０ボルト、第２のサーミスタが２.９ボルト、第３のサーミスタが２.５ボルトと、ばらついたりする。
【００２３】
本発明では、個々のサーミスタが示す個々の値をメモリ２４に記憶させ、印刷時（用紙が熱ロールと加圧ロールに加熱加圧されながら挟持搬送される状態を言う。）において、制御部２０は、第２の温度検出手段１９の出力値が予めメモリ２４に記憶された出力値と等しくなる様にドライバ部２１にヒータドライブ信号を送信し、ヒータ１４をＯＮ／ＯＦＦさせる。
【００２４】
これにより、第２の温度検出手段１９として使用しているサーミスタの抵抗値のばらつき、熱ロール１１ａ外周面に対する温度検出手段の間隙のばらつき等による出力変動に影響されずに、熱ロール１１ａの温度分布を図４に示す理想の温度分布として再現することができ、トナーに一定の熱量を供給することにより安定した定着強度を得ることが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、熱ロールの軸方向における温度を一定に保つことが可能で、安定した定着強度が得られる電子写真装置の定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子写真装置の全体構成を示す概略図。
【図２】本発明の定着装置を示す要部斜視図。
【図３】本発明の定着装置制御系のブロック図。
【図４】熱ロールの軸(幅)方向における温度分布を示す説明図。
【図５】熱ロールの軸(幅)方向における温度分布を示す説明図。
【符号の説明】
１１ａ…熱ロール、１１ｂ…加圧ロール、１４…ヒータ、１５…検温素子、１７…センサヘッド、１８…第１の温度検出手段、１９…第２の温度検出手段、２０…制御部、２１…ドライバ部、２２…Ａ／Ｄ変換器、２３…ＣＰＵ、２４…メモリ、２５…トナー像。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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