JPH0140351B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真複写機における複写紙上の
トナー像を定着ローラに導いて加熱定着するよう
にした加熱定着装置に関する。

或る先行技術では、電子写真複写機の電源の投
入によつて、定着ローラが定着に適した比較的大
きな速度で回転駆動される。このような先行技術
では、電源投入前においては、前回の複写動作に
よつて定着ローラ上にトナーが残留付着して凝固
しており、このトナーによつて一対の定着ローラ
が相互に接着している。電源投入と同時に定着ロ
ーラが回転することによつて、定着ローラがトナ
ーの軟化温度または溶融温度に達する前に定着ロ
ーラが駆動されることになる。そのため定着ロー
ラに付着して凝固しているトナーによつて、ロー
ラが損傷する。定着ローラ上のトナーを除去しか
つ定着ローラへの複写紙の巻付きを防止するため
に、定着ローラの表面に摺接する剥がし板が設け
られた加熱定着装置があるけれども、この場合
は、定着ローラ表面と、剥がし板とにわたつて付
着凝固しているトナーが軟化溶融するに至るまで
に、定着ローラが回転駆動されるので、剥がし板
が定着ローラと共に回動して、剥がし板と定着ロ
ーラ表面との角度が適正な角度からずれてしま
い、また剥がし板や定着ローラが損傷することに
なる。また、定着ローラ表面上の凝固しているト
ナーが剥がし板にわたつて付着している場合、定
着ローラが回転し始めるときに異常音が発生し、
また定着ローラの回転中においても定着ローラ表
面上のトナーが剥がし板に当つて異常音が発生す
る。定着ローラは定着に適した比較的高速度の回
転であるので、騒音が大きい。

他の先行技術では、電子写真複写機の電源投入
後、定着ローラの表面が定着に適した温度に達し
て初めて、定着ローラが定着に適した比較的大き
い速度で回転駆動される。このような先行技術で
は、定着ローラが、一旦、定着に適した温度にま
で加熱されると、それ以後は定着ローラは常に定
着に適した比較的大きい速度で回転され続けるの
で、定着ローラが損傷し、また騒音が大きい。

本発明の目的は、定着ローラに付着したトナー
に起因する定着ローラなどの損傷を防ぎ、かつ定
着時において定着ローラの表面の温度が全表面に
わたつて均一になるようにして、良好な定着性能
を得るようにし、さらに騒音の発生を防止した電
子写真複写機の加熱定着装置を提供することであ
る。

第１図は本発明の一実施例の電子写真複写機の
簡略化した縦断面図である。機体１の側部に装着
されたカセツト２，３内の複写紙４，５は、給紙
ローラ６，７によつて選択的に１枚ずつカセツト
２，３から給紙され、搬送ローラ８，９，１０に
よつて搬送される。機体１の上部に設けられた水
平な透明板１１上には、原稿１２が原稿抑えカバ
ー１３によつて密着される。露光ランプ１４は、
透明板１１を介して原稿１２を照射する。原稿像
は、光学装置１５の反射鏡１６，１７、インミラ
ーレンズ１９および反射鏡２０を介して感光ドラ
ム２１上に結像される。露光ランプ１４からの光
を原稿１２に効率よく案内するために、反射鏡２
２，２３が設けられている。スリツト露光にあた
つては、露光ランプ１４，反射鏡１６，２２，２
３は、露光移動方向２４に実線で示された休止位
置から仮想線で示される位置２５まで移動し、そ
の露光終了後には、露光移動方向２４の逆方向に
移動して元の休止位置に戻る。露光ランプ１４お
よび反射鏡１６，２２，２３の移動にともなつ
て、反射鏡１７もまた移動し、露光ランプ１４お
よび反射鏡１６，２２，２３が位置２５にあると
きには、反射鏡１７は仮想線で示される位置２６
にある。放電装置２７によつて帯電された感光ド
ラム２１上に原稿像が結像されることによつて、
その感光ドラム２１の表面に静電像が形成され
る。この静電像は、現像装置２８によつてトナー
像に顕像化される。このトナー像は、放電装置２
９の働きによつて、搬送ローラ１０から搬送され
る複写紙４，５上に転写される。トナー像が転写
された複写紙４，５は、剥離爪３０および剥離ロ
ーラ３１によつて感光ドラム２１から確実に剥離
され、熱定着装置３２に搬送される。熱定着装置
３２は、ヒータ３３を内蔵する熱ローラ３４と、
この熱ローラ３４に圧接している圧ローラ３５と
を有する。転写後の複写紙が熱ローラ３４と圧ロ
ーラ３５との間を通過することによつて、トナー
は熱溶融され、定着が行なわれる。定着を完了し
た複写紙４，５は、搬送ローラ３６および排紙ロ
ーラ３７を経て機体１の側部に設けられたトレイ
３８上に排出される。感光ドラム２１の転写後の
表面は、クリーニング装置３９によつて正常にさ
れる。

第２図は本発明に従う熱定着装置３２の側面図
であり、第３図はその一部の斜視図である。加熱
定着装置３２は、電子写真複写機の機体から側方
（第２図の紙面裏側）に引き出すことができる。

第４図は、熱ローラ３４と圧ローラ３５の軸線
を含む切断面で切断して展開した断面図である。
加熱定着装置３２の枠体４２には、水平軸線を有
する互いに平行な一対の熱ローラ３４と圧ローラ
３５が設けられる。熱ローラ３４は加熱定着装置
３２の枠体４２に回転自在に枢支される。この熱
ローラ３４内にはヒータ３３が前述のように内挿
される。圧ローラ３５は、レバー４６によつて枢
支される。レバー４６の一端部は、ピン４８によ
つて枠体４２に枢支される。このレバー４６の他
端部は、ばね４９によつて圧ローラ３５が熱ロー
ラ３４に圧接するようにばね付勢される。複写紙
の搬送経路は、第２図において参照符５０で示さ
れる。複写紙は、矢符５１の方向に対をなす熱ロ
ーラ３４と圧ローラ３５間に導かれる。この熱ロ
ーラ３４と圧ローラ３５間に導かれる複写紙上に
は、原稿に対応したトナー像が形成されている。
熱ローラ３４の下流側には、熱ローラ３４に付着
したトナーを除去しかつ熱ローラ３４に巻きつい
た複写紙を剥離するための剥がし板５２が設けら
れる。

熱ローラ３４の一端部には、スプロケツトホイ
ール５４が固着される。スプロケツトホイール５
４は、チエーン５５を介してメインモータ５６に
よつて回転駆動される。このメインモータ５６
は、電子写真複写機の電源投入後において複写時
および後述のように熱ローラ３４が温度Ｈ３〜Ｈ
２の間にあるときに付勢される。メインモータ５
６によつてスプロケツトホイール５４が駆動され
ることによつて、熱ローラ３４は矢符５７の方向
に熱定着に適した速度で回転駆動される。

熱ローラ３４の外周面の軸方向の中央位置に
は、サーミスタなどの温度検出素子５８が接触す
る。この温度検出素子５８によつて熱ローラ３４
の表面の温度が検出される。

第５図を参照すると、メインモータ５６を駆動
制御するためのブロツク図が示される。電子写真
複写機の電源スイツチ５９からの信号と、温度検
出素子５８からの出力と、プリント時に押圧操作
されるプリントボタン６０からの出力とは、制御
回路６１に与えられる。制御回路６１は、電源ス
イツチ５９、温度検出素子５８およびプリントボ
タン６０からの出力に応答して、次の第６図に関
連して述べるようにメインモータ５６を制御す
る。フアン６２は、露光ランプ１４および熱定着
装置３２からの熱によつて機体１内の温度が異常
に上昇することを防ぐ。

メインモータ５６からの動力は、前述のように
直接に熱ローラ３４および感光ドラム２１の回転
のために与えられるとともに、電磁クラツチを介
して露光ランプ１４および反射鏡１６，２２，２
３の移動のためにそれぞれ用いられる。

第６図を参照すると、温度検出素子５８によつ
て検出される熱ローラ３４の表面の温度Ｈの時間
経過が示されている。時刻ｔ１において電源スイ
ツチ５９を投入すると、ヒータ３３は電力付勢さ
れる。これによつて熱ローラ３４の温度Ｈが上昇
していく。こうして熱ローラ３４の温度Ｈが、ト
ナーの軟化点Ｈ１（たとえば170℃）以上であつ
てかつ熱定着に適した温度Ｈ２（たとえば180℃）
未満の範囲にある温度Ｈ３に達した時刻ｔ２にお
いて、制御回路６１はメインモータ５６を回転駆
動する。これによつて熱ローラ３４と、それに従
う圧ローラ３５とは、定着に適した速度で回転駆
動される。時刻ｔ２において熱ローラ３４が回転
駆動されることによつて、熱ローラ３４からの熱
が圧ローラ３５に伝導される。これによつて時刻
ｔ２〜ｔ３の期間においては、熱ローラ３４の温
度が低下する。時刻ｔ３以降においては、熱ロー
ラ３４および圧ローラ３５の温度がともに上昇し
ていき、時刻ｔ４において熱定着に適した温度Ｈ
２になる。こうして熱ローラ３４および圧ローラ
３５は、時刻ｔ２〜ｔ４において熱定着に適した
速度で回転駆動される。時刻ｔ４には、熱ローラ
３４の回転が停止される。そのため本件発明者の
実験によれば、時刻ｔ４〜ｔ５の間において熱ロ
ーラ３４の温度が一時的に上昇するけれども、制
御回路６１の働きによつて熱ローラ３４の温度は
時刻ｔ５以降において熱定着に適した温度Ｈ２に
一定に保たれることになる。時刻ｔ４〜ｔ５の間
に熱ローラ３４の温度が一時的に温度Ｈ２よりも
上昇することによつて、加熱定着装置３２におけ
る熱ローラ３４の周囲が急速に昇温される。その
ため時刻ｔ５以降において熱ローラ３４の温度Ｈ
が熱定着に適した温度Ｈ２に安定に保たれること
が確実になる。

メインモータ５６は、熱ローラ３４の温度Ｈが
トナーの軟化点Ｈ１以上になつて初めて駆動され
て熱ローラ３４と圧ローラ３５とが回転する。こ
のとき、熱ローラ３４と圧ローラ３５とに付着し
ていることのあるトナーは軟化しているので、熱
ローラ３４と圧ローラ３５とが損傷することはな
く、また剥がし板５２が損傷することはない。

温度Ｈ３は、時刻ｔ２〜ｔ４の時間ができるだ
け短かくなるように、したがつて熱ローラ３４お
よび圧ローラ３５ができるだけ少ない回転数で熱
定着に適した温度Ｈ２に達した時刻ｔ４において
熱ローラ３４および圧ローラ３５の全表面にわた
つて温度が均一になつている値に選ばれる。時刻
ｔ２〜ｔ４が上述のようにできるだけ短かく選ば
れることによつて、騒音の発生が低減されるとと
もに、メインモータ５６によつて消費される電力
量が低減されることになる。

時刻ｔ６においてプリントボタン６０が押圧さ
れて複写動作が行なわれるときには、その複写動
作中の時刻ｔ６〜ｔ７の時間中においてメインモ
ータ５６が駆動される。そのためメインモータ５
６からの動力が感光ドラム２１に伝えられて感光
ドラム２１が回転するとともに、露光ランプ１４
および反射鏡１６，１７，２２，２３に伝えられ
て露光ランプ１４および反射鏡１６，１７，２
２，２３が移動してスリツト露光が行なわれる。
メインモータ５６の駆動中は、熱ローラ３４およ
び圧ローラ３５は常に回転しており、したがつて
転写された複写紙が熱ローラ３４および圧ローラ
３５を通過する時には、その熱ローラ３４、さら
には圧ローラ３５の表面は熱定着に適した均一な
温度Ｈ２の分布を有する。そのため良好な定着が
行なわれることになる。

本発明の他の実施例として膨温度検出素子５８
は圧ローラ３５に設けられていてもよい。前掲の
特許請求の範囲における定着ローラは、熱ローラ
３４および／または圧ローラ３５を含む概念とし
て解釈されなければならない。

以上のように本発明によれば、定着ローラの温
度Ｈが熱定着に適した温度未満であるときには、
その定着ローラの温度Ｈがトナーの軟化点Ｈ１以
上であるとき定着ローラが回転駆動されるので、
定着ローラに付着して凝固しているトナーによつ
て定着ローラなどが損傷することが防がれる。定
着ローラの温度Ｈが熱定着に適した温度Ｈ２にな
つた後においては、複写時においてのみ定着ロー
ラが回転駆動される。したがつて騒音の発生が抑
えられることになるとともに、電力の消費量が低
減される。定着ローラは、熱定着に適した速度で
回転駆動され、したがつてその定着ローラの駆動
のための構成は簡略化されることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の加熱定着装置３２
を含む電子写真複写機の簡略化した断面図、第２
図は本発明の一実施例の加熱定着装置３２の側面
図、第３図は加熱定着装置３２の一部の斜視図、
第４図は熱ローラ３４および圧ローラ３５の軸線
を含む切断面で切断して展開した断面図、第５図
はメインモータ５６に関連するブロツク図、第６
図は温度検出素子５８によつて検出される熱ロー
ラ３４の温度の時間経過を示すグラフである。 ３２…加熱定着装置、３３…ヒータ、３４…熱
ローラ、３５…圧ローラ、５５…チエーン、５６
…メインモータ、５８…温度検出素子、５９…電
源スイツチ、６０…プリントボタン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面にトナー像を有する複写紙を、定着に適
   した温度を有する定着ローラに導いて定着する電
   子写真複写機の加熱定着装置において、定着ロー
   ラの温度Ｈを検出する温度検出素子を設け、電源
   投入後に定着ローラをヒータによつて加熱し、温
   度検出素子からの出力に応答し定着ローラの温度
   Ｈがトナーの軟化点Ｈ１以上であつてかつ熱定着
   に適した温度Ｈ２未満の範囲にある温度Ｈ３に達
   したとき、定着ローラを定着に適した速度で回転
   駆動し、定着ローラの温度Ｈが熱定着に適した温
   度Ｈ２に達したとき、定着ローラを複写時のみ定
   着に適した速度で回転駆動することを特徴とする
   電子写真複写機の加熱定着装置。