JPH086433A

JPH086433A - 定着装置

Info

Publication number: JPH086433A
Application number: JP6156461A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Murayama; 泰村山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本出願に係る第１の発明は、ローラ中央部、
即ち画像域内のローラ表面温度と、ローラ端部、即ち画
像域外のローラ表面温度との温度差及び時間的な遅れを
発生させることなく、かつ、ローラに傷または汚れ等を
発生させることのない定着装置を提供することを目的と
している。【構成】斜線で示される定着ローラサーミスタ２１及
び加圧ローラサーミスタ２２の各ローラ表面上の接触領
域を、スラスト方向で互いに異るように、距離Ｓだけず
らすことにより、定着ローラ４及び加圧ローラ５におけ
る、サーミスタの接触により発生する傷または汚れ、あ
るいはオイル跡を増長させることを防止することが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置、静
電記録装置等の画像形成装置に用いる定着装置に関す
る。さらに詳しくは、転写紙、静電記録紙、エレクトロ
ファックス紙等の記録材に形成された未定着トナー像を
永久像として定着させるための定着ローラと、該定着ロ
ーラに圧接回転する加圧ローラとを有し、該各ローラの
表面温度を、各々独立に検出し、制御を行う定着装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録材上に形成された未定着像を
定着ローラによって熱定着する定着装置においては、そ
の定着ローラ表面の温度検出、及びその温度制御（温
調）のために、一般的に温度検出手段としてのサーミス
タを定着ローラ表面あるいは加圧ローラ表面に直接接触
させることにより温度検出、及び温度制御を行ってい
る。

【０００３】また、高速画像形成装置、特に高速カラー
画像形成装置に関しては、その性質上、高精度なローラ
表面温度制御のために、定着・加圧両ローラの表面温度
を独立に検出し、制御を行う装置が提案されている。

【０００４】図４に、このような定着・加圧両ローラの
表面をサーミスタによって独立に検出を行う定着装置の
要部断面図を示す。図４の装置において、４は定着ロー
ラ、５はそれに圧接回転する加圧ローラである。これら
の両ローラ内部には、ハロゲンランプ等からなる定着ヒ
ータ７が配置され、両ローラ４、５のニップ部にて記録
材を加圧搬送して熱定着を行う。Ｐは離型剤としてシリ
コーンオイル等のオイルＯを貯溜する手段であるオイル
パンで、該オイルパンＰ内には、オイルＯに浸漬するよ
うに配設された汲み上げローラ２、及び該汲み上げロー
ラ２に当接するように配設された汲み上げローラ１が配
置され、さらに、該汲み上げローラ１には、塗布ローラ
３が接触回転するように配設されている。そして、該塗
布ローラ３が定着ローラ４に接離自在、または、常時接
触するように配設されているため、上記オイルパンＰか
ら汲み上げられたオイルＯは、定着ローラ４の表面に塗
布されるようになっている。また、上記塗布ローラ３に
は、該塗布ローラ３に対して常に一定の圧が保たれるよ
うにバネ１０によって付勢されたフッ素ゴム等の弾性体
からなるメタリングブレード９が接触していて、該塗布
ローラ３上のオイル量を所定値に規制している。

【０００５】２１は、定着ローラ４の表面温度を検出す
る定着ローラ表面温度検出手段としての定着ローラサー
ミスタ、２２は、加圧ローラ５の表面温度を検出する加
圧ローラ表面温度検出手段としての加圧ローラサーミス
タである。これらのサーミスタ２１、２２によって、定
着ローラ４及び加圧ローラ５の表面温度は、各々所望の
制御温度Ｔ_U、Ｔ_Lになるように、定着温調回路（図示せ
ず）によって独立に温度制御される。図５にこの定着装
置の要部横面図を示す。図５に示すように、サーミスタ
２１、２２は定着・加圧両ローラの長手方向のほぼ中央
部に配置されている。図５において２点鎖線にて示され
た範囲が、記録材の最大通過幅、即ち画像域内である
（以後、画像域という）。この図から分かるように、定
着ローラサーミスタ２１、加圧ローラサーミスタ２２の
ローラ長手方向の位置は画像域内ほぼ中央に配置され
る。これは、この位置が定着ローラ４の温度検出に対し
て最も安定した位置であるためである。

【０００６】図６に別の定着装置の要部横面図を示す。
図６に示す装置においては、サーミスタ２１、２２は、
定着・加圧両ローラの長手方向のほぼ端部に配置されて
いる。図６において、２点鎖線にて示された範囲が、記
録材の最大通過幅、即ち画像域内である。この図から分
かるように、定着ローラサーミスタ２１、加圧ローラサ
ーミスタ２２のローラ長手方向の位置は画像域外に配置
される。これは、画像域内にサーミスタを配置すると、
上記で述べたような、ローラ傷や汚れ等による、ローラ
寿命の低下や、画像上のサーミスタ跡等を防止するた
め、定着・加圧両サーミスタを画像域外に配置すること
により、これらの問題を防止するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の定着装置においては、以下のような問題点
があった。

【０００８】先ず、第１の問題点は、上記従来例にて説
明を行った中央部温調に対する問題点である。これは、
定着及び加圧ローラ表面の画像域内へのサーミスタ接触
によるローラ表面の傷または汚れ、あるいは、離型剤で
あるシリコーンオイル等による画像上のオイルスジまた
はオイル跡の問題である。このローラ表面の傷または汚
れによる弊害としては、ローラ寿命の低下、定着画像上
におけるスジまたは跡（サーミスタ跡）の発生、ローラ
上に付着したオフセットトナーのサーミスタへの転移に
よる汚れまたは検出温度の誤検知の問題等が挙げられ
る。

【０００９】次に、第２の問題点は、上記従来例にて説
明したように、両ローラのサーミスタを画像域外に配置
して、上記問題点である定着画像上のサーミスタ跡また
は汚れ等を防止した端部温調に対する問題点である。通
常、定着ローラ表面のローラ長手方向の温度分布を見る
と、実際の画像が通過する中央部と、非画像域である端
部とでは、その温度差が大きく、また、端部と中央部と
では同一温度に達するまでの時間差（ＤＥＬＡＹ）が発
生するため、その使用条件が限られてしまうことがあっ
た。例えば、高精度な温度制御が要求される高速な機種
や、高速カラー画像形成装置等には、定着性のばらつき
等のため、この端部で温度検出を行う方法を用いること
はできなかった。

【００１０】また、上記の中央部で温度検出を行う方
法、または端部で温度検出を行う方法のいずれの場合に
おいても、定着・加圧両ローラや、定着・加圧両サーミ
スタの定期的な清掃作業や、交換作業等が頻繁になると
いう問題も発生していた。

【００１１】本出願に係る第１の発明は、上記問題点を
解決し、ローラ中央部、即ち画像域内のローラ表面温度
と、ローラ端部、即ち画像域外のローラ表面温度との温
度差及び時間的な遅れを発生させることなく、かつ、ロ
ーラに傷または汚れ等を発生させることのない定着装置
を提供することを目的としている。

【００１２】また、本出願に係る第２の発明は、上記目
的の他、特に記録材の画像面と直接接触する定着ローラ
表面の、表面温度検出手段との接触による傷を確実に防
止して、画像劣化を防ぐことのできる定着装置を提供す
ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、互いに圧接しながら回転自在に
配設された定着ローラ及び加圧ローラと、該定着ローラ
表面に接触するように配設され、該定着ローラの表面温
度を検出する定着ローラ表面温度検出手段と、上記加圧
ローラ表面に接触するように配設され、上記加圧ローラ
の表面温度を検出する加圧ローラ表面温度検出手段とを
有する定着装置において、上記各表面温度検出手段の上
記各ローラの表面における接触領域は、上記各ローラの
長手方向にて重ならないように設定されていることによ
り達成される。

【００１４】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明において、定着ローラ表面
温度検出手段を、定着ローラの長手方向に揺動自在に配
設することにより達成される。

【００１５】

【作用】本出願に係る第１の発明によれば、定着ローラ
表面温度検出手段と加圧ローラ表面温度検出手段の定着
ローラ及び加圧ローラに対する接触領域を、各ローラの
長手方向で重ならないようにしたので、定着ローラ上の
オフセットトナーが定着ローラ表面温度検出手段に付着
しても、そのオフセットトナーが定着ローラ及び加圧ロ
ーラを介して加圧ローラ表面温度検出手段上に移動する
ことがなく、加圧ローラ上の傷または汚れを防止する。

【００１６】また、定着ローラ上の定着ローラ表面温度
検出手段の影響によって発生した定着ローラ上の傷また
は汚れ、あるいは離型剤によるスジまたは跡が、圧接対
向して回転する加圧ローラ上の加圧ローラ表面温度検出
手段によって増長されることがなく、定着・加圧両ロー
ラ表面上の傷または汚れ、あるいは離型剤のスジまたは
跡を発生させることがない。

【００１７】一方、加圧ローラ表面温度検出手段によっ
て発生した傷または汚れ、あるいは離型剤のスジまたは
跡も、同様にして、定着ローラ側に派生することがな
く、結局、定着ローラ及び加圧ローラの両ローラにおけ
る傷または汚れの増長が防止され、上記離型剤の跡また
はスジを発生させることがない。

【００１８】また、このように、定着ローラ表面温度検
出手段と加圧ローラ表面温度検出手段を、画像域内に配
置することが容易に可能となるため、ローラ端部と中央
部との温度差、時間的遅れのない温度制御が行われる。

【００１９】また、本出願に係る第２の発明によれば、
定着ローラ表面温度検出手段を、定着ローラの長手方向
に揺動することにより、定着ローラ表面上の傷の発生を
より一層確実に防止し、記録材の画像面が定着ローラの
表面と直接接触しても、画像上に悪影響を与えることが
ない。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２１】（第１の実施例）先ず、本発明の第１の実
施例を図１及び図２に基づいて説明する。なお、図４に
示した従来装置と共通部分には同一符号を付してある。

【００２２】図１は本発明の第１の実施例を示す定着装
置の要部の構成図である。この図は、定着・加圧両ロー
ラの表面を温度検出手段たるサーミスタによって独立に
検出を行う定着装置の要部の構成図である。図１の装置
において、４は定着ローラ、５はそれに圧接回転する加
圧ローラである。これらの両ローラ内部には、ハロゲン
ランプ等からなる定着ヒータ７が配置され、両ローラ
４、５のニップ部にて記録材を加圧搬送して熱定着を行
う。Ｐは離型剤としてシリコーンオイル等のオイルＯを
貯溜せしめる離型剤貯溜手段であるオイルパンで、該オ
イルパンＰ内のオイルＯに浸漬するように配設された汲
み上げローラ２、及び該汲み上げローラ２に当接するよ
うに配設された汲み上げローラ１が配置され、さらに、
該汲み上げローラ１には、塗布ローラ３が接触回転する
ように配設されている。

【００２３】そして、該塗布ローラ３が定着ローラ４に
接離自在、または、常時接触するように配設されている
ため、上記オイルパンＰから汲み上げられたオイルＯ
は、定着ローラ４の表面に塗布されるようになってい
る。また、上記塗布ローラ３には、該塗布ローラ３に対
して常に一定の圧が保たれるようにバネ１０によって付
勢されたフッ素ゴム等の弾性体からなるメタリングブレ
ード９が接触していて、該塗布ローラ３上のオイル量を
所定値に規制している。

【００２４】２１は、定着ローラ４の表面温度を検出す
る定着ローラ表面温度検出手段としての定着ローラサー
ミスタ、２２は加圧ローラ５の表面温度を検出する加圧
ローラ表面温度検出手段としての加圧ローラサーミスタ
である。定着ローラサーミスタ２１及び加圧ローラサー
ミスタ２２は、付勢手段としての板バネ２３により、各
々ローラ表面に対して所望の接触圧力によって接触され
るように構成されている。これらのサーミスタ２１、２
２によって、定着ローラ４及び加圧ローラ５の表面温度
は、各々、所望の制御温度Ｔ_U、Ｔ_Lになるように、定着
温調回路（図示せず）によって独立に温度制御される。

【００２５】図２にこの定着装置の要部横面図を示す。
図２に示したように、サーミスタ２１、２２は、定着、
加圧両ローラの長手方向のほぼ中央部に各々配置されて
いる。定着・加圧両ローラの温度検出に対して最も安定
した位置であるためである。図２において２点鎖線にて
示された範囲が、記録材の最大通過幅、即ち画像域内で
ある（以下、この領域を「画像域」とする）。

【００２６】この図から分かるように、定着ローラサー
ミスタ２１、加圧ローラサーミスタ２２のローラ長手方
向の位置は、画像域内ほぼ中央に配置されているが、そ
のお互いのローラ長手方向の位置関係は本図で分かるよ
うに、一定の距離Ｓをもって配置されている。また、本
図において、定着ローラ４及び加圧ローラ５上に示され
た斜線部分は、各々、定着ローラサーミスタ２１及び加
圧ローラサーミスタ２２の各ローラ表面上の接触部分を
示している。これから分かるように、定着ローラサーミ
スタ２１及び加圧ローラサーミスタ２２のスラスト位置
を互いに異るように、即ち、距離Ｓだけずらして配置す
ることにより、上述した、定着・加圧両ローラ間におけ
る、サーミスタの接触により発生する傷また汚れ、ある
いはオイル跡を増長させることを防止することが可能な
構成となっている。

【００２７】以上のように、本発明によれば、定着ロー
ラサーミスタと加圧ローラサーミスタのそれぞれのロー
ラに対する接触位置を、定着・加圧両ローラ間において
重ならないように配置することにより、サーミスタを画
像域に配置する場合でも、ローラ表面に傷または汚れを
発生させず、かつ、シリコーンオイル等による画像上の
オイルスジまたはオイル跡を発生させないので、ローラ
寿命の低下、画像劣化、サーミスタの誤検知等の問題を
防ぐことができる。

【００２８】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例を図３に基づいて説明する。図３は本発明の第２の
実施例を示す定着装置の要部の構成図である。この図
は、定着・加圧両ローラの表面をサーミスタによって独
立に検出を行う定着装置において、これら両ローラのサ
ーミスタ２１、２２のうち、定着ローラサーミスタ２１
が、定着ローラ長手方向Ａに一定周期をもって移動を行
う機構（以後、サーミスタ移動機構という）を搭載した
定着装置の要部の横面図である。

【００２９】本図に示したように、サーミスタ２１、２
２は、定着・加圧両ローラの長手方向のほぼ中央部に各
々配置されている。これは、定着・加圧両ローラの温度
検出に対して最も安定した位置であるからである。ま
た、これらのサーミスタのうち、定着ローラ表面温度を
検出するための定着ローラサーミスタ２１は、本図にお
けるＡ方向、即ち、定着ローラ４の長手方向に、定着ロ
ーラ４の表面に接触状態のまま移動可能な構成となって
いる。これは、特に、記録材の画像面が直接接触する定
着ローラ４の表面上に、直接接触する定着ローラサーミ
スタ２１によって発生し易いローラ表面の傷等を防止す
るため、定着ローラ４の表面上のサーミスタ接触位置を
変位させるための機構である。このサーミスタ移動機構
は、駆動源（図示せず）においてその駆動が行われ、通
常は、定着ローラ４の回転と連動して一定周期で、図中
Ａ方向を往復運動する。

【００３０】図３において、２点鎖線にて示された範囲
が、画像域である。この図から分かるように、定着ロー
ラサーミスタ２１、加圧ローラサーミスタ２２のローラ
長手方向の位置は、画像域内ほぼ中央に配置されている
が、その互いのローラ長手方向の位置関係は本図から分
かるように重ならないように設定されており、かつサー
ミスタ移動機構を備えた定着ローラサーミスタ２１が、
加圧ローラサーミスタ２２に対して、その長手方向Ａ
で、最も接近する位置（本図における実線で示された位
置）において一定の距離Ｓをもって配置されている。こ
こで、定着ローラ４及び加圧ローラ５上に示された斜線
部分は、各々、定着ローラサーミスタ２１及び加圧ロー
ラサーミスタ２２の各ローラ表面上の接触部分を示して
いる。これから分かるように、本実施例のような、サー
ミスタ移動機構を有する定着装置においても、定着・加
圧両ローラサーミスタのローラ長手方向位置を異ならせ
ると同時に、サーミスタ移動機構によりサーミスタを移
動させることにより、上記従来例にて説明した定着・加
圧両ローラ間における、サーミスタの接触により発生す
る傷または汚れ、あるいは、オイル跡またはオイルスジ
を増長させることを防止することが可能となっている。

【００３１】以上のように、本発明によれば、定着ロー
ラサーミスタと加圧ローラサーミスタのそれぞれのロー
ラに対する接触位置を、定着・加圧両ローラ間において
重ならないように配置し、定着ローラサーミスタを移動
させることにより、サーミスタを画像域に配置する場合
でも、ローラ表面、特に記録材の画像面と直接接触する
定着ローラ表面に傷または汚れを発生させず、かつ、シ
リコーンオイル等による画像上のオイルスジまたはオイ
ル跡を発生させないので、ローラ寿命の低下、画像劣
化、サーミスタの誤検知等の問題を防ぐことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、定着・加圧両ローラの表面温度検出手
段の両ローラに対する接触領域を、両ローラの長手方向
において重ならないようにすることにより、定着・加圧
両ローラ上に発生する、表面温度検出手段の接触に起因
する傷または汚れ、あるいは離型材の跡またはスジ等を
抑制することができる。

【００３３】また、このことにより、定着・加圧両ロー
ラの表面温度検出手段を、画像域内に配置することが容
易に可能となるため、上述した従来例のように、表面温
度検出手段を画像域外に配置する必要もなくなり、ロー
ラ端部と中央部との温度差、時間的遅れの問題もなくな
る。

【００３４】これらの問題点を解決することによって、
定着、加圧両ローラサーミスタを画像域内に配置したこ
とによって発生する問題点を解決することができる。

【００３５】また、本出願に係る第２の発明によれば、
定着ローラの表面温度検出手段を、定着ローラの長手方
向に対して揺動自在とすることにより、定着ローラ表面
の傷をより一層確実に防止することができ、該定着ロー
ラ表面と直接接触する記録材の画像面の劣化を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における定着装置の要部
構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例における定着装置の要部
横面図である。

【図３】本発明の第２の実施例における定着装置の要部
横面図である。

【図４】従来装置の要部構成図である。

【図５】従来装置の要部横面図である。

【図６】他の従来装置の要部横面図である。

【符号の説明】

４定着ローラ５加圧ローラ２１定着ローラサーミスタ（定着ローラ表面温度検出
手段）２２加圧ローラサーミスタ（加圧ローラ表面温度検出
手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに圧接しながら回転自在に配設され
た定着ローラ及び加圧ローラと、該定着ローラ表面に接
触するように配設され、該定着ローラの表面温度を検出
する定着ローラ表面温度検出手段と、上記加圧ローラ表
面に接触するように配設され、上記加圧ローラの表面温
度を検出する加圧ローラ表面温度検出手段とを有する定
着装置において、上記各表面温度検出手段の上記各ロー
ラの表面における接触領域は、上記各ローラの長手方向
にて重ならないように設定されていることを特徴とする
定着装置。
【請求項２】定着ローラ表面温度検出手段は、定着ロ
ーラの長手方向に揺動自在に配設されていることとする
請求項１に記載の定着装置。