JPH04161974A - 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」 本発明は未定着画像を担持した像支持材をζ着ローラと
加圧ローラ間を通過させて定着を行う定着装置に関する
ものである。

「従来の技術」 従来、電子写真法を応用した画像形成装置の加熱定着装
置は回転駆動される定着ローラに加圧ローラな押圧し、
これらローラ間に形成されたニップ部を未定着画像を担
持した転写材を通過させて転写材に加熱加圧して未定着
画像を固定している。

定着ローラはアルミニウム、ステンレス、銅等の金属製
中空ローラの芯金の外周面に四弗化エチレン樹脂等の耐
熱離型性樹脂層を有するものである。定着作用の際に転
写材上の現像剤の一部が定着ローラ表面に移動する（ト
ナーオフセット）現像が生ずるため、耐熱性のある不織
布等の帯状ウェブで定着ローラ表面のオフセットトナー
を清掃すると共に、通常離型剤としてシリコンオイルを
ウェブに含浸させておいて定着ローラ表面に塗布してい
る。定着ローラ表面粗度が低下したり、傷が生ずると定
着が不均一となり、又定着性能が低下し、トナーオフセ
ット量が増加し、定着ローラの清掃が充分性われなくな
る。

「発明が解決しようとしている課題」 しかしながら、上記従来例では、オフセットが起こり、
画像が劣化してから、サービスマンを呼ぶのでは使用者
の業務に支障をきたす。

画質劣化を承知で、更にコピーを続けた場合、定着ロー
ラへの転写材の巻きつき、ウェブ等の汚れが発生し、ウ
ェブについたオフセットトナーが定着ローラへ再オフセ
ットして画像を汚してしまう。そこで別途定着装置の清
掃等が必要になる。

一方、定着ローラの寿命は使い方によって変わるので製
造者の指定したコピー枚数での交換によって、まだ使用
できる定着ローラであっても交換してしまうという無駄
が生じる。

本発明は定着ローラの表面状態及び該表面状態の変化に
よるトナーオフセット量の変化を把握することにより、
定着ローラの寿命を把握できる定着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コ 本発明によればローラの基材に耐熱ガラスを使用し、透
過率のよいｌｆｉ、を熱樹脂又は耐熱ゴムを被覆させた
定着ローラの中に光源、例えばハロゲンヒータを配し、
ハロゲンヒータが点灯されている時に光センサにより定
着ローラの透過光を測定することにより定着ローラの寿
命を判定し、適切な交換時期を知ることかできると共に
他部分への影響は無く保持性もよい。

又、ハロゲンヒータの発する光を利用した例では、別途
にランプを備える必要がなくコスト低減に役立つ。

かかる本発明の第１の発明は未定着画像を担持した像支
持材を、未定着画像側を定着ローラ側にして定着ローラ
と定着ローラに圧接する圧接ローラとのニップ部を通過
させて未定着画像を定着する定着装置において、定着ロ
ーラを光が透過する部材で構成し、定着ローラ内に光源
を有すると共に定着ローラ外に定着ローラを、透通した
光を検知する光センサ又は定着ローラ内に定着ローラを
透過して定着装置を通過する像支持材で反射した光を検
知する光センサを設け、光センサの受光した光量を検知
する検知回路を設けたことを特徴とする定着装置である
。

かかる本発明の第２の発明は未定着画像を担持した像支
持材を、未定着画像側を定着ローラ側にして定着ローラ
と定着ローラに圧接する圧接ローラとのニップ部を通過
させて未定着画像を定着する定着装置において、定着ロ
ーラを円筒形とすると共に定着ローラを光が透過する部
材で構成し、定着ローラの内外を透過させる光を発生す
る光源と該光源から発して定着ローラを透過した光を受
光する光センサを設け、光センサで受光した光量を検知
する検知回路を設けたことを特徴とする定着装置である
。

かかる本発明の第３の発明は定着ローラが中空円筒状耐
熱ガラスの外周面上に透光性耐熱樹脂薄層又は透光性耐
熱ゴム薄層を被覆したものであり、透過率５％以上望ま
しくは３０％以上であることを特徴とする第１の発明又
は第２の発明に記載の定着装置である。

かかる本発明の第４の発明は光源が定着ローラを加熱す
るために定着ローラ内に設けた放射熱を輻射するランプ
であることを特徴とする第１の発明又は第２の発明に記
載の定着装置である。

「実　施　例」 「実施例１」 第１図に本発明を適用した場合の定着ローラの断面図を
示す。

定着ローラｌは中空円筒状の耐熱ガラス２の外周面にブ
ライマー層３を介し耐熱透光性表面層４としてＰＦＡ　
（ベルフロロアルコキシフッ化樹脂）チューブにより構
成されている。

定着ｄ−ラ１の中心にハロゲンヒータ５を配置し、光セ
ンサ６を定着ローラ１の外側からハロゲンヒータ５に向
けて定着ローラ１の軸方向に配列する。

耐熱ガラス２は厚さ５＋ｎｍのパイレックスを焼き入れ
して強化している。ブライマー層３は透明なものを選択
し層厚１０ｕｍにしている。表面層４のＰＦＡチューブ
は厚さ３０闘ｍである。定着ローラ１の外径は６０闘で
ある。

加圧ローラ８はアルミニウム芯金９の外側に比較的厚く
シリコンゴム１０を接着し、その外側にＰＦＡチューブ
１１を被覆して成り立っている。該シリコンゴム１０は
５ｍｍ、ＰＦＡチューブ１１は４０闘ｍの厚さである。

加圧ローラ８の外堡は６０ｍｍである。

定着ローラ１の表面層４の他の耐熱樹脂としてＦＥＰ　
（ポリフッ化エチレンプロピレン）、ＰＴＦＥ　（ポリ
テトラフロロエチレン）等であり、耐熱ゴムとしてＨＴ
Ｖ　（ハイテンパラチャーバルカニゼーション）Ｓｉゴ
ム、ＬＴＶ　（ローテンパラチャーバルカニゼーション
）Ｓｉゴム、ＲＴＶ　（ルームテンパラチャーバルカニ
ゼーション）Ｓｉゴム等を使用してもよく、透光性を得
るように薄層とする。

第２図にＰＦＡチューブの厚さと透過率の関係を示す。

表面層４のＰＦＡチューブが厚（なるにしたがい透過率
は下がる。本実施例で使用した厚さ３０闘ｍのＰＦＡチ
ューブでは透過率は約５０％であり透過濃度で約０．３
である。

第３図にコピー枚数と定着ローラの透過率の゛関係の一
例を示す。２万枚のコピー枚数を過ぎてから急激に透過
率が下がり、オフセットが顕著になりその後は加速度的
に劣化がおきている。このような透過率の低下は定着ロ
ーラ１の表面の多数の傷、面粗度の低下等の表面の劣化
した部分へのトナー付着、これらに基づくオフセットの
増大、シリコンオイルの保持量の増加を示している。

本実施例では透過率が３０％になった時点で定着ローラ
１交換のメツセージを複写機のデイプレイに表示するこ
とにより、使用条件による寿命の差や定着ローラ１の個
体別寿命の差に影響されることなく交換が適切な時期に
できるようになった。

透光性耐熱表面層４を構成する樹脂又はゴムは透過率５
％以上必要で３０％以上が望ましい。透過率５％とする
とＰＦＡチューブを用いると厚さ約７０ＬＬｍとなる。

透過率５％以下では光センサの受光強度が小さく、定着
ローラ表面の状態変化の判別は難しくなる。又、定着ロ
ーラの表面の状態はよ（でも、オフセラ）・トナー量の
ばらつきを考慮するとＰＦＡチューブの透過率は３０％
以上が望ましい。

「実施例２」 第４−に実施例２を実施した場合の定着装置の要部断面
図を示す。

定着ローラ１、加圧ローラ８の構成は実施例１と同じで
ある。

光センサ６を定着ローラ１の内部に配置させて、受光部
は定着ローラ１と加圧ローラ８とのニップ位置に向けて
おいた。

像支持材のコピー用紙７が定着装置を通り、紙後端等の
非画像領域が通過するタイミングを合わせて反射してき
た光強度を測定すれば、その光強度の減衰特性により定
着ローラ１の交換時期を決定することができる。

「実施例３」 実施例１の構成で定着ローラ１が数回転する間の透過率
の変化特性をＲＡＭにメモリーさせ、１周目と２周目の
同一位相に透過率のピークが存在するかどうかを調べた
。

第５図にその実施例を示す。横軸に時間、縦軸に透過率
をとっである。

上方向に表われるピークは表面層４のＰＦＡチューブに
ヒビや亀裂が存在し、下方向に表われるピークは部分オ
フセットが起っていることがわかる。

この特徴を透過率変動信号をソフトウェアで解析判定し
て症状に応じて、複写機パネル上のデイスプレィにメツ
セージを表示させれば、保守点検時に有益な情報が得ら
れ保守点検の効率が向上する。

実施例は光源として定着ローラ加熱用のハロゲンヒータ
を用いたが、定着ローラ加熱用のヒータとは別に定着ロ
ーラの軸方向に長い線状光源を用いてもよい。

実施例は定着ローラ内の光源を用いているが定着ローラ
外に光源を配し、定着ローラ内にこの光源から発し定着
ローラを透過した光を受光する光センサを配してもよい
。

［発明の効果１ 以上説明したように本発明の第１の発明は定着ローラを
光が透過する部材で構成し、定着ローラ内に光源を有す
ると共に定着ローラ外に定着ローラを透過した光を検知
する光センサ又は定着ローラ内に定着ローラを透過して
定着装置を通過する像支持材で反射した光を検知する光
センサを設け、光センサの受光した照度を検知する検知
回路を設けたことを特徴とする定着装置とし、又１本発
明の第２の発明は定着ローラを円筒形とすると共に定着
ローラを光が透過する部材で構成し、定着ローラの内外
を透過させる光を発生する光源と該光源から発して定着
ローラを透過した光を受光する光センサを設け、光セン
サで受光した光量を検知する検知回路を設けたことを特
徴とする定着装置としたから、定着ローラの傷、オフセ
ット、表面劣化、オイル保持量を検知でき、適切な時期
に定着ローラを交換することが可能である。本発明の第
３の発明は定着ローラの基材に耐熱ガラスを使用し、基
材上に光透過性の良い耐熱樹脂又は耐熱ゴムを塗布した
ものとしたので製作容易で所要透光性を得ることができ
る。又耐熱法樹脂又は耐熱ゴムの透過率を５％とするこ
とにより容易に所要厚さの表面層と構成でき、透過率を
３０％以上とすると定着ローラの表面状態の検知が正確
となる。本発明の第４の発明は定着ローラ内に加熱用ハ
ロゲンヒータを配置し、ハロゲンヒータを光源とするこ
とにより別途に光源を備える必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した定着装置の要部断面図、第２
図は樹脂層厚と透過率の関係を示す線図、第３図はコピ
ー枚数と透過率の関係を示す線図、第４図は実施例２の
定着装置の要部断面図、第５図は定着ローラ回転中の透
過率変化を示す線図である。 ■・・定着ローラ　２・・耐熱ガラス基材３・・ブライ
マー層　４・・表面層　５・・ハロゲンヒータ　６・・
光センサ　７・・コピー紙　８・・加圧ローラ。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、未定着画像を担持した像支持材を、未定着画像側を
   定着ローラ側にして定着ローラと定着ローラに圧接する
   圧接ローラとのニップ部を通過させて未定着画像を定着
   する定着装置において、定着ローラを光が透過する部材
   で構成し、定着ローラ内に光源を有すると共に定着ロー
   ラ外に定着ローラを透過した光を検知する光センサ又は
   定着ローラ内に定着ローラを透過して定着装置を通過す
   る像支持材で反射した光を検知する光センサを設け、光
   センサの受光した光量を検知する検知回路を設けたこと
   を特徴とする定着装置。 ２、未定着画像を担持した像支持材を、未定着画像側を
   定着ローラ側にして定着ローラと定ローラに圧接する圧
   接ローラとのニップ部を通過させて未定着画像を定着す
   る定着装置において、定着ローラを円筒形とすると共に
   定着ローラを光が透過する部材で構成し、定着ローラの
   内外を透過させる光を発生する光源と該光源から発して
   定着ローラを透過した光を受光する光センサを設け、光
   センサで受光した光量を検知する検知回路を設けたこと
   を特徴とする定着装置。 ３、定着ローラが中空円筒状耐熱ガラスの外周面上に透
   光性耐熱樹脂薄層又は透光性耐熱ゴム薄層を被覆したも
   のであり、透過率５％以上望ましくは３０％以上である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。 ４、光源が定着ローラを加熱するために定着ローラ内に
   設けた放射熱を輻射するランプであることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の定着装置。