JPH04128860A - 電子写真装置の定着装置 - 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、定着ローラを備え、この定着ローラによりト
ナー像を転写紙に定着させる電子写真装置の定着装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真装置としての複写機は、原稿を露光光学系の光
源ランプによって走査し、その反射光を感光体に導いて
、所定電位に帯電されている感光体を露光することによ
り静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置から供給
されるトナーによって現像し、これによって得られたト
ナー像を転写紙に転写した後、転写紙上のトナー像を定
着装置によって転写紙に定着させている。

上記の定着装置としては、通常、上下２個の定着ローラ
によりトナーの定着を行うローラ定着方式が採用されて
いる。即ち、上記の定着ローラは、加熱手段によって加
熱され、トナーを溶融させて転写紙に圧着させることに
よりトナー像の定着を行うようになっている。従って、
定着ローラにはトナーの付着を防止するためにトナーに
対する離型性が要求される。このため、定着ローラの表
面には、離型性に優れたフッ素系樹脂層が数十μｍの厚
みで形成されている。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが、上記従来の構造では、定着ローラのフッ素系
樹脂層が、長期間の使用により定着ローラ同士の摩擦お
よび転写紙との摩擦によって磨滅し、定着機能の低下を
生じる。この場合には、定着ローラを交換しなければな
らず、この交換作業が面倒であると共に、複写機の維持
費の増大を招来する。また、定着ローラの寿命を延ばす
ために、フッ素系樹脂層の厚みを厚くすることも考えら
れるが、これにも限度があり、最大限にフッ素系樹脂層
を厚くした場合であっても複写可能枚数は１０〜１５万
枚程度である。従って、十分に定着ローラの寿命を長く
することはできないという問題点を有している。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の電子写真装置の定着装置は、上記の課題を解決
するために、転写紙に転写されたトナー像を、表面にフ
ッ素系樹脂層を有し、加熱手段にて加熱され定着ローラ
駆動手段にて回転駆動される定着ローラにより転写紙に
定着させる電子写真装置の定着装置において、以下の手
段を講じている。

即ち、ローラ支持部材と、このローラ支持部材に回転可
能に設けられ、表面にフッ素系樹脂層を有するフッ素系
樹脂ローラと、ローラ支持部材を駆動してフッ素系樹脂
ローラに定着ローラへの圧接と離間とを行わせるローラ
支持部材駆動手段と、フッ素系樹脂ローラが定着ローラ
へ圧接されるときに、定着ローラが回転するように定着
ローラ駆動手段を制御する制御手段とを備えている。

［作　用］ 上記の構成によれば、ローラ支持部材駆動手段により、
フッ素系樹脂ローラが定着ローラへ圧接されるようにロ
ーラ支持部材を駆動すると、制御手段の制御により、定
着ローラ駆動手段に駆動されて定着ローラが回転する。

従って、定着ローラにフッ素系樹脂ローラが圧接される
と、定着ローラとフッ素系樹脂ローラとの摩擦により、
フッ素系樹脂ローラ表面のフッ素系樹脂が定着ローラ表
面のフッ素系樹脂層に付与される。これにより、定着ロ
ーラ表面のフッ素系樹脂層は所定の厚みを維持すること
がで凄る。また、定着ローラへのフッ素系樹脂ローラの
圧接は所定時間、あるいは定着ローラが所定回数回転す
る間でよく、適当な時期にフッ素系樹脂ローラを定着ロ
ーラから離間させる。

［実施例〕 本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて以下
に説明する。

電子写真装置としてのフルカラー複写機は、第２図に示
すように、原稿載置台１と、露光光学系２と、シート状
の感光体３と、露光光学系２における色分解フィルタ２
ｄの補色（イエロー、マゼンタ、シアン）のトナーを収
容している色成分別の現像層４ａ〜４ｃを有する現像装
置４と、サイズ別の給紙カ七ッ）６ａ・６ｂと、転写中
間体５、転写チャージャ８ａ・８ｂおよび分離チャージ
ャ９等を有する転写中間装置１６と、定着装置１０とを
備えている。

露光光学系２は、原稿載置台１上に載置される原稿１１
に光を照射する露光ランプ２ａと、原稿１１からの反射
光を一点鎖線で示すように感光体３上に導く複数の反射
鏡２ｂ・・・と、光路上に配された結像レンズ２ｃおよ
び３原色（赤、緑、青）の色フィルタを有する色分解フ
ィルタ２ｄとを備えている。

感光体３は第１および第２０−ラ１２ａ・１２ｂで回転
駆動されるものであって、感光体３の上面中央部付近に
は、現像装置４の現像層４ａ〜４Ｃが非接触状態で配さ
れている。感光体３における第１０−ラ１２ａ側には帯
電チャージャ７およびクリーニング装置１３等が配され
ている。

転写中間体５は、３個のローラ１４ａ〜１４ｃで回転駆
動されるものであって、感光体３の第２ローラ１２ｂ側
に配設されている。転写中間体５には感光体３の第２０
−ラ１２ｂが圧接されており、この部位における転写中
間体５の背面側には転写チャージャ８ａが配され、さら
に転写中間体５の下方には転写チャージャ８ｂおよび分
離チャージャ９が配されている。

定着装置１０は、第１図に示すように、転写紙１５にト
ナー像を定着させ、転写紙１５をＡ方向へ出紙させるた
めの定着ローラである上ヒートローラ１７および下ヒー
トローラ１８と、フッ素系樹脂補給装置１９とを備えて
いる。上および下ヒートローラ１７・１８は加熱手段と
しての図示しないヒータが内部に設けられ、後述する定
着ローラ駆動手段としてのヒートローラ駆動手段３４に
よって回転駆動されるようになっている。上ヒートロー
ラ１７の表面には、例えばＰＴＦＥ樹脂あるいはＰＦＡ
樹脂からなる図示しないフッ素系樹脂層が形成され、こ
のフッ素系樹脂層には、フッ素系樹脂補給装置１９から
フッ素系樹脂が供給されるようになっている。

フッ素系樹脂補給装置１９は、ローラ支持部材２０、フ
ッ素系樹脂ローラ２１、支点軸２２、ソレノイド２３、
下ヒートローラ１８の回転軸１８ａと支点軸２２との間
に架は渡されたベルト２４、および支点軸２２とフッ素
系樹脂ローラ２１の回転軸２１ａとの間に架は渡された
ベルト２５とを備えている。

ローラ支持部材２０は、図示しないばね等の弾性部材に
よって、フッ素系樹脂ローラ２１が上ヒートローラ１７
と離間する方向、即ちＣ方向へ回動するように付勢され
ている。フッ素系樹脂ローラ２１は、ローラ支持部材２
０に回転自在に取り付けられ、回転軸２１ａの周りに設
けられたローラ部２１ｂの表面に、上ヒートローラ１７
のフッ素系樹脂層にフッ素系樹脂を補給するための図示
しないフッ素系樹脂層を有している。支点軸２２は、ロ
ーラ支持部材２０の回動支点となってローラ支持部材２
０を回動自在に支持すると共に、自らも回転して、下ヒ
ートローラ１８の回転をベルト２４・２５を介してフッ
素系樹脂ローラ２１に伝達するようになっている。ソレ
ノイド２３は、ローラ支持部材２０におけるフッ、素糸
樹脂ローラ２１とは反対側の端部に連結され、ＯＮ時に
、ローラ支持部材２０を上記の弾性部材による付勢力に
抗してフッ素系樹脂ローラ２１が上ヒートローラ１７の
表面に圧接される方向へ、即ちＢ方向へ回動させるよう
になっている。このとき、フッ素系樹脂ローラ２１が上
ヒートローラ１７の表面に対して食い込み量０．３〜０
．５　ｎｕで接触するように設定されている。そして、
上記のソレノイド２３および弾性部材によりローラ支持
部材駆動手段が構成されている。

また、定着装置１０は、第３図に示すように、温度セン
サ３２と制御手段としての制御装置３３とを備えている
。温度センサ３２は、サーミスタ等からなり例えば上ヒ
ートローラ１７の温度を検出するようになっている。制
御装置３３は、温度センサ３２の検出信号によって、ソ
レノイド２３と上および下ヒートローラ１７・１８を駆
動するヒートローラ駆動手段３４とに対して第４図に示
す制御動作を行う制御装置３３とを備えている。

上記の構成において、先ず、制御装置３３の制御動作を
第４図のフローチャートにより説明する。

電源スィッチがＯＮされると、温度センサ３２による検
出温度が１００°Ｃ以下か否かを判定しくＳＬ）、１０
０　’Ｃ以下であれば、定着装置１０の上および下ヒー
トローラ１７・１８を回転させ（Ｓ２）、ソレノイド２
３をＯＮさせる（Ｓ３）。

Ｓ２の制御により、下ヒートローラ１８がＢ方向、上ヒ
ートローラ１７がＣ方向へそれぞれ回転し、下ヒートロ
ーラ１８の回転がベルト２４、支点軸２２およびベルト
２５を介してフッ素系樹脂ローラ２１に伝達され、フッ
素系樹脂ローラ２１が上ヒートローラ１７とは逆のＢ方
向へ回転する。

また、Ｓ３の制御により、ローラ支持部材２０がソレノ
イド２３により押され図示しない弾性部材の付勢力に抗
してＢ方向へ回動し、フッ素系樹脂ローラ２１が上ヒー
トローラ１７と接触する。このとき、フッ素系樹脂ロー
ラ２１の表面のフッ素系樹脂層と上ヒートローラ１７の
フッ素系樹脂層との摩擦にて、フッ素系樹脂ローラ２１
から上ヒートローラ１７へフッ素系樹脂が付与されるこ
とにより、上ヒートローラ１７のフッ素系樹脂層が１０
〜２０μｍの厚みに保持される。

ソレノイド２３のＯＮ後、上ヒートローラ１７が所定回
数回転すると（Ｓ４）、ソレノイド２３をＯＦＦすると
共に（Ｓ５）、上および下ヒートローラ１７・１８を停
止させる（Ｓ６）。ｓ４の制御により、ローラ支持部材
２０がＣ方向へ回動し、フッ素系樹脂ローラ２１が上ヒ
ートローラ１７から離間する。また、Ｓ４において、上
ヒートローラ１７の所定回数の回転は、例えば５〜１０
回転程回転膜定される。この回転回数の検知は、例えば
タイマ、あるいは他の周知の検知手段によって行うこと
ができる。その後、上および下ヒートローラ１７・１８
のヒータがＯＮされて暖気状態に入る。尚、上ヒートロ
ーラ１７に付与されたフッ素系樹脂はミその後に上ヒー
トローラ１７が加熱されることにより熱硬化し、転写紙
１５への付着や、トナーのフィルミングが生じないよう
になっている。

以上の動作は、例えば朝一番に電源スィッチがＯＮされ
た後の暖気運転の前、即ち上および下ヒートローラ１７
・１８が冷えているとき自動的に行われるものである。

次に、本カラー複写機による複写動作を簡単に説明する
。

原稿載置台１上に載置された原稿１１を露光ランプ２ａ
が照射してスキャンを３回行い、原稿１１からの反射光
が、反射鏡２ｂ・・・に導かれて結像レンズ２ｃおよび
色分解フィルタ２ｄに入射し、色成分別に分解される。

この光は帯電チャージャ７にて均一に帯電された感光体
３に照射され、感光体３を露光する。これによって形成
された各色成分別の静電潜像は、現像層４ａ〜４ｃの各
色のトナーでそれぞれ現像されて可視化された後、転写
チャージャ８ａにて転写中間体５へ順番に転写される。

このように、転写中間体５上で各色成分別のトナー像を
重ねることにより、完成した一つのカラートナー像を作
成する。

このカラートナー像は給紙カセット６ａ・６ｂのうちの
何れか一方から取り出された転写紙１５に転写チャージ
ャ８ｂにより転写される。その後、転写紙１５は分離チ
ャージャ９Ｇこより転写中間体５から分離され、搬送路
１６を経て定着装置１０へ導入されて転写紙１５へのカ
ラートナー像の定着が行われる。

尚、本実施例においては、上ヒートローラ１７の温度を
検知して、自動的にフッ素系樹脂ローラ２１を上ヒート
ローラ１７に圧接させる構成について示しているが、こ
れに限定されることなく、例えば操作者の入力操作によ
ってフッ素系樹脂ローラ２１を駆動させ、フッ素系樹脂
ローラ２１を上ヒートローラ１７に圧接させる構成、あ
るいは手動操作によってフッ素系樹脂ローラ２１を上ヒ
ートローラ１７に圧接させる構成等であってもよい。

〔発明の効果〕

本発明の電子写真装置の定着装置は、以上のように、ロ
ーラ支持部材と、このローラ支持部材に回転可能に設け
られ、表面にフッ素系樹脂層を有するフッ素系樹脂ロー
ラと、ローラ支持部材を駆動してフッ素系樹脂ローラに
定着ローラへの圧接と離間とを行わせるローラ支持部材
駆動手段と、フッ素系樹脂ローラが定着ローラへ圧接さ
れるときに、定着ローラが回転するように定着ローラ駆
動手段を制御する制御手段とを備えている構成である。

これにより、例えば、３０枚／分クラスの複写機におい
て、従来、定着ローラの寿命が１０〜１５万枚の複写枚
数であったのが、本定着装置によれば、２０万〜３０万
枚の複写枚数まで定着ローラの寿命を延ばすことができ
た。このように本定着装置によれば、定着ローラの大幅
な延命を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図は定着装置の構成を示す概略の説明図である。 第２図はフルカラー複写機の全体構成図である。 第３図は上ヒートローラにフッ素樹脂を付与するための
制御系の構成を示すブロック図である。 第４図は第３図に示した制御装置の制御動作を示すフロ
ーチャートである。 １０は定着装置、１７は上ヒートローラ、１８は下ヒー
トローラ、１９はフッ素系樹脂補給装置２０はローラ支
持部材、２１はフッ素系樹脂ローラ、２２は支点軸、２
３はソレノイド（ローラ支持部材駆動手段）、３１はフ
ッ素系樹脂補給制御装置、３２は温度センサ、３３は制
御装置（制御手段）、３４はヒートローラ駆動手段（定
着ローラ駆動手段）である。 特許出願人　　　　　シャープ　株式会社第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、転写紙に転写されたトナー像を、表面にフッ素系樹
   脂層を有し、加熱手段にて加熱され定着ローラ駆動手段
   にて回転駆動される定着ローラにより転写紙に定着させ
   る電子写真装置の定着装置において、 ローラ支持部材と、 このローラ支持部材に回転可能に設けられ、表面にフッ
   素系樹脂層を有するフッ素系樹脂ローラと、 ローラ支持部材を駆動してフッ素系樹脂ローラに定着ロ
   ーラへの圧接と離間とを行わせるローラ支持部材駆動手
   段と、 フッ素系樹脂ローラが定着ローラへ圧接されるときに、
   定着ローラが回転するように定着ローラ駆動手段を制御
   する制御手段とを備えていることを特徴とする電子写真
   装置の定着装置。