JPH02208682A - 静電記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トナー像を転写された転写材を、ヒータを内
蔵した熱ローラと圧着ローラとの間に挟持・搬送しつつ
定着を行う熱ローラ定着装置を有する静電記録装置に関
するものである。

〔発明の背景〕

従来、電子複写機などの静電記録装置において、未定着
状態にあるトナー画像を紙などの転写材に定着する手段
として熱ローラとこれに圧接する圧着ローラとの間に、
前記転写材を搬送しつつ加熱定着する熱ローラ定着装置
が多用されている。前記熱ローラは中空金属ローラの表
面に薄層をなしたシリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐
熱弾力性体層を形成したものでもよく一般には金属ロー
ラの表面にフッ素系の被膜を形成しているもので、熱ロ
ーラ内部に制御部によって０Ｎ１０ＦＦ制御されるヒー
タを備えている。熱ローラ自体は熱容量を持っていて内
側から加熱されているので、ヒータ通電をＯＦＦとして
も熱伝導の関係から熱ローラ表面の温度は上昇する。ま
た、熱ローラの表面温度を検知する温度検知手段（サー
ミスタ等）も熱容量をもっているため、測定される温度
は実際の熱ローラの表面温度より遅れて検知されること
となり、熱ローラ表面の実際の温度は過度に上昇してい
ることが多い。

前記熱ローラの表面温度はある温度（例えば１９０℃）
前後に保持されていることが必要で、その温度より低い
ときはトナーが転写材に十分融着しないで定着不良を起
こす。また高いときは、オフセット現象（溶融したトナ
ーが熱ローラに付着し、その通過する転写材が汚れて定
着されることとなる。

また通過する転写材が熟ローラに巻き付いて搬送不良を
起こす。）が生じｔ；す、さらに高温になると材質の熱
変化を起こし、通紙性が悪化したり熱ローラ表面を清掃
するクリーニングローラがその後クリーニング機能を失
うなどの性能劣化を生じる。

従って、前記の設定温度を上回るある温度、例えば２０
０℃以上になることは望ましくない。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記熱ローラは、温度検知手段によって表面の温度が検
知され、その温度検知手段からの信号に基づいて温度制
御手段によってヒータへの通電を制御することにより第
５図に示すように、一定の設定温度７１前後に保持され
るようになっている。

前記静電記録装置のコピー動作中は、前記熱ローラは通
過する転写紙及び圧着ローラによって熱を奪われている
ので、熱ローラの内面とローラ表面との間での温度勾配
は大きくなっている。しかし、コピーが終了すると熱の
消費が殆どなくなるので、第５図の３部に示すように熱
ローラ表面の温度は急上昇しオーバーシュートを起こす
ことが多い。このため、前記過熱による定着不良やオフ
セット現象を発生する。さらに、熱ローラ、圧着ローラ
の材質に熱変化を与え、装置の寿命も短くなるという問
題点があった。

本発明は、これらの点を解決して、コピー終了時等に発
生する熱ローラ表面温度のオーバーシュートを抑制し、
アイドリング中はなるべく低温に保持し、不必要な高温
時間を短くして、機内温度の上昇を阻止し、寿命の長い
かつ常に良好なコピー画像を得られる静電記録装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、トナー像の転写がなされたのち、回転する
像担持体から分離した転写紙の定着を行う熱ローラ定着
装置のヒータ電源を、前記像担持体の回転を行う駆動モ
ータの回転時には第１の設定温度で温度制御し、停止時
には前記第１の設定温度より低い第２の設定温度で温度
制御することを特徴とする静電記録装置によって達成さ
れる。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す要部断面図であ
る。図において、ｌはドラム状の支持体の表面に感光層
を形成した像担持体である感光体ドラム、２は感光体ド
ラムｌの表面の帯電を消去する帯電前消去ランプ、３は
感光体ドラムｌの表面を一様に帯電させる帯電器、４は
現像スリーブ４１その他を備えた現像装置、５は転写紙
Ｐを収納しｊ；給紙用のカセット、６は転写器、７は分
離器、８はヒータを内蔵した熱ローラ８１及び圧着ロー
ラ８２等を備えた熱ローラ方式による定着装置、８３は
熱ローラ８１内にあって例えばハロゲンラングなどから
なるヒータ、８４はサーミスタ或は赤外線センサなどか
らなり熱ローラ８１に接触もしくは近接して温度検知を
行う温度センサ、９はクリーニング装置、３１はカセッ
ト５から記録紙Ｐを１枚ずつ繰り出すための給紙ローラ
、３２は転写紙Ｐの先端を感光体ドラムｌ上のトナー像
の先端と一致するよう同期させて給紙するレジストロー
ラ、３３は感光体ドラムｌから分離されトナー像を転写
された転写紙Ｐを定着装置８に搬送する搬送ベルト、Ｌ
は走査光学系からなる像露光装置、或はレーザ光を用い
たディジタル式書き込み装置より投射される露光光、Ｍ
ｌは電磁クラッチ等を介して感光体ドラムｌのほか給紙
ローラ３１．レジストローラ３２．、搬送ベルト３３等
を駆動するメインモータ、Ｍ２は定着装置を駆動する定
着用モータ、ｌＯは制御部のＣＰＵ、１１＾、１１Ｂは
メインモータＭｌ及び定着用モータＭ２の電源を有する
と共に、ＣＰＵ１Ｏの信号によって所定の一定速度を維
持するように制御する駆動モータ制御器、１３はヒータ
８３の電源であるヒータ電源、　１５はコピー動作をス
タートさせるコピーボタンを示し、１点鎖線は転写紙Ｐ
の搬送経路を示す。

熱ローラ８１はＡＩ、ＳＵＳ、鉄等の熱伝導の良好な材
料からなる中空ローラ上にシリコーンゴムなどの耐熱弾
性体層を薄＜　（０，５〜１．Ｏ１１＋鵬）被覆したも
のでもよく最外殻の表層部にＰＴＦＥ（ポリテトラフル
オロエチレン樹脂）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ
樹脂）またはＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−へキサ
フルオロプロピレン共重合体）等のフッ素樹脂層を５〜
４０μｍの厚さに塗布或は被覆して、耐久性、離型性に
優れた熱ローラとしたものである。熱ローラ８１の内部
には、その中央部に長手方向に沿ってヒータ８３が設け
られており、このヒータ８３は温度センサ８４及びＣＰ
　Ｕ　１０によってその発熱が制御され、熱ローラ８１
表面を所定の温度範囲に保持する。一方、圧着ローラ８
２はＳＵＳ。

鉄等からなる芯金上に比較的厚いシリコーンゴム等の耐
熱弾性体層を被覆し、十分なニップをとれるようにした
ものである。

次に上記第１図に示す本発明の一実施例の静電記録装置
である複写装置の動作の概略について説明する。

まず、複写装置の図示省略したメインスイッチをＯＮに
して電源を投入すると、ＣＰＵｌ０の制御により定着装
置８のヒータ８３及び定着用モータＭ２をＯＮにし、定
着装置８の熱ローラ８１の温度が電蓄可能温度又はこの
近傍まで上昇すると、図示しない操作パネルの表示部に
コピー可能の表示が行われる。操作者はコピー枚数その
他の条件を設定した後、コピーボタン１５を押してコピ
ー動作をスタートさせる。すると、メインモータＭｌは
ＯＮとなり、感光体ドラム１は矢示方向に回転しコピー
動作がスタートする。感光体ドラム１周面は、コピー動
作スタートと同時に帯電前消去ラング２によって一様消
去されたのち、帯電器３により電荷を与えられているの
で、露光光りによって感光体ドラムｌ上には、原稿の像
に対応した静電潜像が順次形成されることになる。

一方回転する感光体ドラムｌ上の上記静電潜像は、現像
装置４によって現像され可視のトナー像となる。

感光体ドラムｌはさらに回転を続け、カセット５内の転
写紙は給紙ローラ３１により１枚ずつ繰り出され、感光
体ドラムｌ上の上記トナー像の先端と転写紙Ｐの先端と
が一致するように、給紙タイミング信号に基づいて作動
するレジストローラ３２により給紙される。そののち転
写器６により感光体ドラムｌ上のトナー像は転写紙Ｐ上
に転写される。そして分離器７により感光体ドラムｌ上
から分離された転写紙Ｐは、搬送ベルト３３を経て定着
装置８へ送られ、熱ローラ８１と圧着ローラ８２とによ
って挟持・熱定着されたのち装置外へ排出される。

感光体ドラムｌ上に残留するトナーはクリーニング装置
９によって清掃されて、次のコピーに備えられる。

上記動作中、温度センサ８４によって得られる温度信号
はＣＰＵｌ０に入力し、ＣＰＵｌ０はこの信号と温度制
御の基準となる設定温度に基づいてヒータ電源１３を制
御してヒータ８３の通電のＯＮ　−ＯＦＦを行い熱ロー
ラ８１の温度を制御する。

本発明は、単に熱ローラ８１の表面温度が所定の設定温
度（例えば１９０℃）に達するとＯＦＦにするという従
来の方法と異なり、メインモータＭｌがＯＮになってい
るか、いないかによって、設定温度を第１設定温度と第
２設定温度とに切り換えて温度制御を行い、特にコピー
終了後の熱ローラ８１の表面温度のオーバーシュートを
防止するようにしたものである。

第３図は本発明の温度制御のフローチャートを示し、第
４図は本発明の熱ローラ８１表面の温度変化を示すグラ
フである。図において、ｔａはウオーミングアツプ期間
、ｔｂは待機期間（アイドリング期間）、ｔｃはコピー
中の期間、ｔｄはコピー後のアイドリング期間を示しＴ
Ｉは第１設定温度、Ｔ２は第２設定温度を示す。

図示省略したメイン入イッチがＯＮにされると、ＣＰ　
Ｕ　１０は熱ローラ８１のヒータ８３に通電して定着装
Ｒ８のウオーミングアツプを開始する（第４図ｔａ）。

熱ローラ８１表面温度が第２設定温度Ｔ２に達すると操
作パネル表示部にコピー可能の表示がなされ、待機期間
（第４図ｔｂ）に入る。この期間はメインモータＭｌは
ＯＦＦになっているので設定温度は低い方の第２設定温
度Ｔ２がセットされて温度制御が行われる。そこでコピ
ーボタン１５が押されると、メインモータＭｌはＯＮに
なりコピーが開始される。この時メインモータＭｌのＯ
Ｎとともに設定温度は若干高い第１設定温度ＴＩに切り
替えられこれによって温度制御がなされる（第４図ｔｃ
）。

従って、転写紙Ｐ先端が熱ローラ８１に到達するときは
熱ローラ８１表面は第１設定温度となっていて、熱ロー
ラ８１表面からは転写紙Ｐによって熱が持ち去られるが
、表面温度は定着に十分な温度に保持される。

コピーが終了しメインモータＭ１がＯＦＦになると、直
ちに設定温度は低い第２設定温度Ｔ２に切り替わる。こ
のようにコピーが終了すると、直ちに温度の低い第２設
定温度Ｔ２に基づいてヒータ電源１３は制御されるので
、実際にはヒータ電源１３は若干時間ＯＦＦ状態となり
大きなオーバーシュートを起こすことはない。

通常の静電記録装置においては、転写紙Ｐはレジストロ
ーラ３２部にあって、コピーボタン１５が押されると給
紙が開始するように構成されているが、感光体ドラムｌ
がまず回転を開始し、続いて若干時間経過後給紙を開始
する構成のものもある。第１図に示す実施例では、コピ
ーボタン１５が押されてから転写紙Ｐが熱ローラ８１に
到達するまでの時間は約２ｓｅｃである。

また、第１設定温度ＴＩは１９０℃、第２設定温度Ｔ２
は１８０°Ｃに設定されている。

これはヒータＯＮの状態で熱ローラ８１表面は約５°／
ｓｅｅで温度上昇することから設定されたものである。

第２図は本発明の他の実施例の構成を示す要部断面図で
ある。この実施例はカラーコピー用の複写機であり、第
１図と同−又は相当部分は同一符号を用いて表示してあ
り、その詳細な説明は省略する。図において、４Ａ、４
Ｂ、４Ｃ，４Ｄは例えばイエロー　（Ｙ　）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）のトナーをそれぞれ
収納し、色別の画像データに基づいてなされる露光光り
によって形成された複数の静電潜像を、それぞれ色別に
現像する現像装置であって、Ｍｌは複数の現像装置４Ａ
、４Ｂ、ｌＧ、４Ｄが設けられたので大きな作動力を必
要となったため感光体ドラムｌのみを駆動するようにさ
れたメインモータ、Ｍ３は給紙ローラ３１．レジストロ
ーラ３２．搬送ベルト３３等の搬送系部分を駆動する搬
送用モータ、ＩＩＡ、ｔｉＧはメインモータＭｌ、搬送
用モータＭ３の駆動モータ制御器である。

この実施例では、コピーボタン１５が押されてから転写
紙Ｐが熱ローラ８１部に達するのは約６　ｓｅａ後であ
り若干時間が長くかかるので、第１設定温度ＴＩは第１
の実施例と同じ１９０℃であることが、第２設定温度Ｔ
２は少し低めの１７０℃に設定することができる。その
温度制御については、第１図に示した実施例におけるの
と全く同様である。

〔発明の効果〕

本発明によれば以上説明したように、温度制御の基準と
なる設定温度を、メインモータがＯＮになっている場合
に比べ、メインモータがＯＦＦになっている場合は低い
設定温度にセットして温度制御を行うようにしたので、
熱ローラ表面温度のウオーミングアツプ完了時及びコピ
ー終了後のオーバーシュートを完全に防止できるように
なり、またアイドリング中のヒータの発熱量を小さく抑
制できることとなった。従って、本発明によるときは過
度の温度上昇による定着不良やオフセット現象の発生や
ローラ材料の劣化を防止し、良好なコピー画像が得られ
る寿命の長い、電力節約型の優れた静電記録装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す要部断面図、 第２図は本発明の他の実施例の構成を示す要部断面図、 第３図は本発明の温度制御を示す７０−チャート、 第４図は本発明によるときの熱ローラ表面の温度変化を
示すグラフ、 第５図は従来の静電記録装置の熱ローラ表面の温度変化
を示すグラフである。 ｌ・・・感光体ドラム　　　　　３・・・帯電器４．４
Ａ、４Ｂ、４Ｃ，４Ｄ・・・現像装置６・・・転写器　
　　　　　　　７・・・分離器８・・・定着装置　　　
　　　　１０・・・ｃｐｕｌｌＡ、ｌｌＢ、ＩＩｃ・・
・駆動モータ制御器１３・・・ヒータ電源　　　　　　
１５・・・コピーボタン８１・・・熱ローラ　　　　　
　　８２・・・圧着ローラ８３・・・ヒータ　　　　　
　　　８４・・・温度センサＬ・・・露光光　　　　　
　　　Ｍｌ・・・メインモータＭ２・・・定着用モータ
　　　　　Ｍ３・・・搬送用モータＰ・・・転写紙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー像の転写がなされたのち、回転する像担持体から
   分離した転写紙の定着を行う熱ローラ定着装置のヒータ
   電源を、前記像担持体の回転を行う駆動モータの回転時
   には第１の設定温度で温度制御し、停止時には前記第１
   の設定温度より低い第２の設定温度で温度制御すること
   を特徴とする静電記録装置。