JPS58120283A - 加熱定着装置 - 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】 本跪明は、複写機等Ｋｉｄいて、転写材上に静電的Ｋ１
１ｌ持されているトナー像を定着さ七る加熱定着装置に
関する。

このような加熱定着装置は、例えば両面複写可能な乾式
電子写真複写機に利用されている。＊Ｘ加熱定着装置に
はヒータローラ（第１ローラ）とこのヒータローラに圧
力接触する加圧ローラ（＠−ローラ）とによる定着は−
ラ対が具わっており。

これら両ローラの間にトナー像１に担持している転写材
を通すことにより加熱融着する。このような加熱定着装
置を第１図に示す。図において、ｌはアルミニウム、鋼
等の熱伝導の良好な材料から成る中空円筒コ上に、シリ
コンゴム、ダ弗化エチレン樹脂等の離型性材料３を薄く
被覆したヒータロ−ラである。ダは芯金５上に比較的厚
いシリコンゴム６４に：被榎した加圧ローラである。１
ｉｂｌローツｌおよびダは互いに圧接して矢印ａおよび
ｂ方向に回転駆動、！れる。ヒータローラｌは内部に配
置されたハロゲンラング尋によるヒータクにより加熱さ
れる。未定着トナー像Ｔを支持した転写材としてのコピ
ー紙ｐはガイド板９に案内されて両ローラ／およびｑの
圧接部に入り、これら肉ローラｌおよびダで挟圧搬送さ
れることにより、トナー像Ｔはコピー紙ｐＫ加熱ＩＩ融
定着される。このときコヒー紙ｐの像Ｔの支持面はヒー
タｐ−ラｉｙｃ＠着するが、溶融したトナーの粘着性に
よりこのヒータローラｌに貼り付（傾向を有する。そこ
でこのコピー紙ｐｋヒータローラｌから確実に分離する
為に、ヒータローラｌの回転方向（関し両ローラｌおよ
びダの圧接部の下流位置に於いてこのヒータローラｌに
、先端か楔状に形成された分離爪１６が歯接セしめられ
、ローラＩＣ貼り付いたコピー紙ｐｖ剥すよう罠なって
いる。尚１分離爪／４は軸７７に回動可能に取り付けら
れており。

ばねｌｔＫよって爪先熾がヒータローラ／に弾性的に当
接せしめられているものである。尚、ｌυはジメチルシ
リコンオイル、メチルフェニルシリコンオイル、フルオ
ロシリコンオイル等のオフセット防止液Ｃ１１１１ｍ液
）／　／Ｑ貯蔵する液槽であり。

上記離型液はフェル）／コおよび布／３０毛管現象によ
って塗布ローラｌｓに供給される。ロー２１ｊはヒータ
ローラ／に当接して矢印Ｃ方向に１転し、これによって
上記−Ｉｉｌｍをヒータローラｌ胸面に塗布する。この
塗布によってヒータローラ／［対するトナーのオフセッ
トおよびコピー紙ｐの巻き付き傾向なより減少できるこ
とは公知であるＯ このような定着装置を有する複写機において。

％に両面コピー可能な場合、コピー紙ｐの表面にトナー
像な定着した（以下これを片面時と言う）後、その裏面
にもトナー像を定着する（以下これな両面時と言う）時
１表面のトナー像面は加圧ローラダの表面に圧接した伏
動で搬送される。この時、コピー紙ｐは１片面時のコピ
ー（ローラ表面温度Ｔ＞、）で定着装置内を通過したこ
とになり。

コピー紙ｐ中に含まれる水、分は大部分蒸発してしまう
、さらｖＣ，両面時におけるコピー紙ｐの温度が雰囲気
魯度よりかなり高い状態で、コピー紙ｐは搬送される。

このように片面時と同様な定着工程により１両面コピー
を行うことは、必要以上の熱量をコピー紙ｐｊ６よひト
ナーに与えることになり、定着ローラ対へのホットオフ
セットが生じ易くなる。すなわち１両面時の定着におけ
る第１の設定温度τ！はＪｌｊｉではな（不必要に高い
温度である。ヒータローラｌの表面温度が高い程加圧ロ
ーラダの表面ｍｆも高（なり、一度定着したコピー紙ｐ
の表面のトナーは半定着状塾となる。そのため、ヒータ
ｔ＋　−５／および加圧ローラダへのオフセット現象が
生じ易（なり、ヒータローラｌおよび加圧ローラダがト
ナーによって汚れる。さらに、！＃き付會現象も生じる
。

ところで、肉面コピーをとる際裏面側に定着を施す場合
にはＷ、ｌの表面温度Ｔ１１に維持する必要はない。そ
のような高い温度では、電力を浪費してしまうばかりで
はな（、ヒータローラｌおよび加圧は一ラダへのホット
オフセットも住じやすくなる。

本尭明の目的は、上述した欠点Ｋｌ！み、％ＫＦ’＠面
コピ一時［おけるオフセットおよびローラ対への巻き付
きのない加熱定着装置を提供することにある。

以下図面に基づいて本発ｗＡな詳細に説明する。

第２ＷＪＫ：、本発Ｆ！＃における温度制御回路の一真
体例を示す。ここで、７はｗＩ、１図に示した如（ヒー
＃Ｅｌ−９／内ＫＢｆｆたヒータ、ＴＨはヒータローラ
ｌの鞠辺に取り付けられておりそのヒータルーラＩの表
面温度を検知するためのす−電スタ。

Ｑ／は電圧比較器として動作する差動増幅器。

ＱコおよびＱｆｆはスイッチング素子、Ｑ？はヒータク
をオン、オフするための双方向性スイッチング素子（ト
ライアック）、に／はリレー、　ＫＨ２はリレーに／に
よって駆動されるスイッチである。

サーミスタＴＨは抵抗Ｒコ、ＲＪ、Ｒダ、８６および半
固定抵抗ＶＲ／と共にブリッジ回路を構成する。

そのブリッジ囲路のバランスは差動増幅器Ｑ／で検知さ
れ、この増幅＠Ｑ／は出力信号をダイオードｆ）１０を
通じて選択的にトランジスタＱフのベースに印加する。

また、ダイオードブリッジの整流器Ｄ８は交流入力を全
波整流し、その出力をトランジスタＱ７のペースに印加
する。

以下動作を説明する。まず零凹気温度が例えば３〜ｌＯ
℃の場合な説明する。電源スィッチ（図示せず）の投入
時、ヒータローラｌの表面温度は設定温度より低いので
、サーミスタτＨの抵抗値が高い、従って差動増幅器Ｑ
／の負入力端子の電圧か為いため、その出力端子からの
出力電圧は低く、トランジスタＱ７のベースは整ｆＩＬ
ｆｉＩＤｔからの出力である全波整流波がペース電圧と
して印加さハる。従って、トランジスタＱ７はベース電
圧レベルか閾値以上にあるときにオン、閾値以下のトキ
にオフとなる為、トランジスタＱりのコレクタ電圧は、
交流電源ムＣの中周期毎に発生するパルス波形となる。

トランジスタＱりがオフのとき。

そのトランジスタＯりのコレクタ電位は高レベル（＋ｖ
ｃ）ｒｃある為、抵抗Ｒ／ｆおよびダイオードＤ／／を
通じてコンデンサＣｔに充電が行われると共に、その充
電電圧はスイッチング素子Ｑｆのアノード側に印加され
る。しかし、スイッチング素子Ｑｔのゲートには抵抗Ｒ
／？を通じて、アノード側の電位と略々岬しい高レベル
の電圧（＋Ｖｃ）が印加されている為、スイッチング素
子Ｑｔはオフ状ｓｖｃある０次にトランジスタＱりがオ
ンとなった場合、抵抗Ｒｉｒを通じて電流か流れる為。

トランジスタＱ７のコレクタ電位は低レベルとなり、従
って抵抗Ｒ／９を通じてコンデンサＣ参に充電電流が流
れる。そのため、スイッチング素子Ｑｔのゲート電位は
一時的に低レベル（キＯＶ）に落ち込む。また、ダイオ
ードｌ）／／はオフであり。

コンデンサＣＳの充電状態は維持されている。従って、
スイッチング素子Ｑｔはオンとなり、コンデンサＣｊＫ
充電されていた電荷はスイッチング素子Ｑｆおよびパル
ストランスＰＴの＊＊を通じて放電される為１巻Ｉ！（
は交流電源ＡＣの中周期毎に発生するパルス電圧が誘起
される。その為。

トライアックＱ９のゲートにトリガパルスが誘起され、
ヒータ？には、交流電源ムＣより略々全周期の電力が印
加される為、ヒータローラ／の１１面温度は上昇する。

同時に、差動増幅器Ｑ／の出力が低レベルにある為、ス
イッチング素子ＱＪのゲートにをエトリガ信号が加わら
ず、Ｑコはオフ状１１であり、従ってトランジスタＱＪ
はオンとなりサー１スタＴＨの温度か設定温度に達する
迄、ウェイトランプＷＬが点灯する。

ウェイトタイム中にヒータローラ／　１’）表面１１１
ｊは急速に立上り、サーミスタＴＨの抵抗値も小さくな
っていき、サーミスタＴＨの温度が設定温度ＴＷＡ、　
１に越えると前記差動増幅器Ｑ／の負入力端子の電圧が
低（なる為、出力端子よりの出力電圧は高（なり、従っ
てトランジスタＱりのペースには全波整流波と前記差動
増幅器Ｑ／の出力が同時に印加されるのでトランジスタ
Ｑりの閾値より高い電圧が印加される。従つ？、）ラン
ジスタＱ７は常時オンの状態となり、そのコレクタ電位
も常時低レベルトナリ、パルストランスＰＴの４！Ｉｗ
ＫＩ起していたパルス電圧が消滅する。そのため。

ヒータクへの通電が断たれた状態となる、また。

スイッチング素子Ｑコがオンとなるため、トランジスタ
（ａｔはオフとなりウェイトランプＷＬは消灯する。

サーミスタＴＨＫよって検温するブリッジ回路を構成す
る抵抗Ｒダは１通常はそれと並列に接続されたリレーの
スイッチに８１によって会絡されている。つまり１片面
コピ一時にはスイッチに８／を閉じ１内向コピ一時には
スイッチに８／を開放とする。そのようなスイッチＫｇ
／の閉、開動作をｍ判してお（。

コピー制御信号入力熾子Ｔ１とリレー駆動用トランジス
タＱｌｌのペースとの間に抵抗Ｒ，７／を接続し、その
ベースは抵抗ＲｊＪを介して接地すると共にそのエミッ
タを厘接に＃ｊｋ地する。トランジスタＱ／／のコレク
タには、リレーに／を介して正電圧＋Ｖ（、を供給する
。片ａｉミコピー了後Ｋ１１１面コピーへ移行する場合
には、七のコピー紙ｐは一旦両面コピー用トレー（因示
ゼず）Ｋ配紙し。

それと共にコピー制御信号を端子Ｔｊ　Ｋ印加してトラ
ンジスタＱ／／をオン状ｌＩＫする。すると。

リレーに／は通電し、それに生じる電磁力によってスイ
ッチに８１７に開放とする。なお１片面コピ一時にはト
ランジスタＱ／／をオフとして、スイッチに８／を閉じ
たままにしておくものである。

サーミスタＴＩＥによる検温動作により、し−タローラ
ｌの表面温度は制御され、このサーミスタＴＨおよびヒ
ータローラｌの接触面の画一う−嵌面温度をニブリッジ
囲路の抵抗他で定まる設定温度に維持される。たとえば
、サーミスタＴＢの抵抗値か鳥くなるとヒータローラｌ
の表面温度を工低い。

−向コピ一時におけるヒータローラＩの設定温度は１通
常コピ一時である片面コピ一時の設定温度に比較して低
（設定する。このように、スイッチＫＳ／ｆ）開納でブ
リッジ回路の平鞠伏動を変えることにより１両面コピ一
時の設定温度を片面コピ一時よりも低くすることによっ
て、加圧ローラダへのオフセットを防止することができ
る。そのため。

加圧ローラ亭へのコピー紙ｐｆ）巻き付き現象、加圧ロ
ーラダの汚れ勢が生じないこととなる。従って、高品質
で両面コピーの像定着が行える加熱定着装置を構成する
ことができる。

なお、ここで具体例を示しておく。（１）ヒータローラ
ｌの！！面温度を片面コピ一時ｔｔａ’ｃ、ｆｋ片面コ
ピ一時ｚｚ”ｃ　　となるように制御する。（鵬）ヒー
タローラｌの表面温度を片面コピ一時および両面コピ一
時共にｉｇｏ℃となるように制御する。このような二つ
の例について、ＡＳ版ｓ　４１　’４寓紙の両面コピー
をｊ　Ｏ，０００軟木発明実施例による加熱定着装置に
連続通紙する。その後、オフセラ））ナー量を、第３図
に示すようにヒータローラｌおよび加圧ローラダのそれ
ぞれの表面に対向配設されたゴムブレード３１および３
３ＶＣよってかき集める。かき集められたオフセットト
ナー４１／およびダ３のそれぞれの量をＩＩＩ定する。

七〇詞定結果を次の第１表に示す。

第　　　ｌ！！ この測定結果からも判るように、両面コピ一時のヒータ
ローラｌの設定温度を片面コピ一時の設定温度より低（
することで、オフセット量が減少し、かつ艮好な定着が
得られる。

なお、このような具体例に限定されることはない。例え
ば、両面コピ一時におけるヒータローラｌの表向温度を
片面コピー１１に比べて、ｉｏ℃〜ｑ０℃範ｄ内で低く
することでも上述した第１表と同様な結果を得ることが
できた。

以上詳述した如く、本発明によれば、片面コピ一時と画
面コピ一時との定着温度を相違さゼることにより、オフ
セットトナー量を減じると共にローラへのコピー紙の巻
き付きのない加熱定着装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

纂１図は加熱定着装置を説明するための装置構成図、＠
２図は本発明による加熱定着装置の温度制御回路を示す
回路図、第３図はオフセラ））ナー量の測定法を説明す
るためのローラ対構成図である。 ｌ・・・ヒータローラ、　　ダ・・・加圧ローラ、７・
°・ヒータ、　　　　　　デ・・・ガイド板、／／・・
・オフセット防止液、 １５・・・塗布ローラ、　　１６・・・分離爪、ｌり・
・・軸、　　　　　　　３／、３３・・・ゴムブレード
、４１１．４Ｉ３・・・オフセットトナー、ｐ・・・コ
ピー紙、　　　　Ｔ・・・トナー倫、ＡＣ・・・交流電
源、　　　　ＴＨ・・・サーミスタ、Ｑ／・・・差動増
幅器、 Ｑコ、Ｑｇ、Ｑ９・・・スイッチング素子、Ｋ／・・・
リレー、　　　　Ｄｆｆ・・・整流器、ＷＬ−Φ・ウェ
イトランプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）　片面コピーモードおよび両面；ビーモードに応じ
   てそれぞれ、コピーな行うべき転写材の片面および両面
   でコピー可能な複写機の第１ローラおよび第Ｊｏ−ラに
   よって、現像剤による像が形成された前記転写材を挟圧
   搬送して僚定着を行う加熱定着装置において、前記第１
   ローラにおける表面温度を前記片面コピーモードと前記
   両面コピーモードとで相違するようにしたこと１−ｅ黴
   とする加熱定着装置。 ２）前記片面コピーモードおよび両面コピーモードのい
   ずれか一方のモードから他方のモードに変化するのに応
   じて、前記第１ａ−２の表面温度が変化するように構成
   したことを特徴とする特許請求の範ＩＨ！／項記載の加
   熱定着装置。 ３）前記＠１ｇ−ラの表面温度を、前記片面コピーモー
   ドよりも前記両面；ビーモードで低くなるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範８第１項または第２項記載
   の加熱定着装置。