JPS58158671A - 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】 き回転体の機椋ｎ−１亥形の防止に関するもので、特に
その好過な例としてＦｉ電子写負装極における定着ロー
ラの機械的変形の防止に関するものである。

第１図は従来の電子写真式画像形成装檻におけるローラ
一式加熱定看装＆を示す。同図に於いて、１はＳｕＳ　
＊アルミニウム，銅等の熱伝導の良好な材料から成る中
空円筒２上に、シリコンゴム、４弗化エテレン樹脂等の
離型性材料３を淘−＜被検した足元ローラである。４は
芯金５上に比較的厚いシリコンゴム６を被器した加圧ロ
ーラである。両ローラ１，４ｉｉ、互いに圧接して矢印
方向に回転せしめられている。そして、定着ローラ１は
、内部に配置されたノ・ログンランプ等の熱源７により
加熱される。未定着トナー像Ｔを支持したトナー像支持
旧（至）Ｐはガイド板９に案内されてローラ１。

４の圧接部に入り、このローラ１，４で挟圧搬送される
ことにより、トナー像Ｔは紙Ｐに加熱溶融定着される。

この時、紙Ｐの像Ｔの支持面はローラ１に密着するが、
溶融したトナーの粘着性によりとのローラ１に貼り付く
傾向を崩する。そこで、この紙Ｐをローラ１から確実に
分離する為に、ローラ１の回転方向に関しローラ１，４
の圧接部の下流位番に於いてこのローラ１に、先端が楔
状に形成された分離爪１６が当接せしめられ、ローラ１
に貼り付いた紙Ｐを剥すようになっている。尚、分離爪
１６は軸１７に回動可能に取り付けられており、はね１
８の押圧力によって爪先端がローラＩＫ％性的に当接せ
しめられているものである。

１−Ａ）、ＩＯＮ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（離型液）１１を貯蔵する液槽であり、上
記＃復液はフェルト】２．布１３の毛管現象によって塗
布ローラ１５に供給される。

ローラ１５け定着ローラ１に当接して矢印方向に回転し
、これによって上記離型液をローラ１周面に塗布する。

この塗布によってローラ１に対するトナーのオフセット
、及び紙Ｐの巻き付き傾向をより減少できることは公知
である。

枚数のサイズ違いのコピーを送る事のできる電子写真装
置において上述したような定危装置の定着ローラ１とし
て特にＳｕＳを用いた場合は非通紙領域の定着ローラ表
面温度は過剰昇温し、この過剰昇温により非通紙領域に
設けられた分離部拐１６が溶融してし甘い分離性能が著
しく低下する現象が見られた。これを避けるため非通紙
領域の分離部１１６として金塊性の分離部材を用いるこ
とも試みられたが硬質のため定着ローラに傷を伺けるよ
うなことがみられた・この事態を改善するために昇温対
策として、熱伝導が良好なアルミニウムを定着ローラの
芯金に用いることは既に知られている。しかしアルミニ
ウムはＳｕＳなどに比較して強度が弱いという欠点があ
る。この欠点を解消するために定着ローラ径を増すこと
が考えられるが、そうすると定着装置、さらには電子写
装置ぼ自体のスペースが不必要に大きくなってしまい、
オだ立ち上がり時間が増大し非猟に使いづらいものとな
る。

他方、もし十分な強度をアルミニウムローラに与えない
でこれを用いた場合、たとえば連続的にスタンバイ放置
しておくとアルミニウムローラは永久変形（たわみ等）
を起してしまう。この状態で通紙を行なうとジャムまた
は画像ずれ、斜行が和繁に発生し、定着装置内において
搬送がうまく行なわれなくなる。

如上の永久変形の具体的例を第３図に示す。この図は、
本発明を適用しないときの肉厚４簡のア　　　゛ルミニ
ウム製芯金を用いた定着ローラの中央部のたわみｋをス
タンバイ放置時間（６００時間まで）ｔこ対して６１す
定（た１的を示したものである。本図中、Ａ、Ｂ、Ｃは
第１図のような加熱式の定着ローラについてのものであ
って、Ａは隈辱瀞１度２００℃で全圧６０）ｒｙ、Ｂは
設定温度１８０℃で全圧６０’ｆｌｚｃけ両温で全圧力
５ｏｋｙ、なる条件の各場合の測定値を示し、いすわの
場合もローラの圧接部の形成するニップは６１ｆｌＩで
ある。なお本図中、Ｄ、、Ｄ、に第１図のような加熱式
の定着装ｆ灯でなくて熱を用いない圧力式の定着装置の
定宥ローラの場合であるが、これについては後述する。

第３図かられかるように、特に設定温度が２００℃以上
になるとローラのたわみ量が著しく増加する。

このスタンバイ放置実験後、連続通紙し、定着装置通過
後のコピー紙をみると画像ズレ、あるいは搬送方向に対
して垂直方向にしわが発生していた。さらに定着ローラ
の円周の長さごとに定着不良を起こしていた。この時、
ジャムは１１５の確率で発生していた。

上記欠点を改良するためスタンバイ時にローラ（５） を低速回転させることが知られているが、これは騒音、
ローラ対等の個々の部品の寿命短縮、さらには電力消費
量の増加の問題をもっており良策とは言えない。

また加圧解除機構を有する定着装置も知られており、こ
のような加圧解除機構はスタンバイ時においてローラ対
間の加圧力を弱めておくかまたはローラ対に加わえる圧
力をＯにしておくものである。しかし、そのような加圧
解除ｍ構を備えた場合、電子写真装置のス被−スが非常
に大きくなり、またコストも高くなシ使用上においても
騒音等の多くの問題がある。

本発明は上述の欠点を除去し、圧接スタンバイ状態にお
いてローラ対尋の回転体対の永久変形を防止し常に安定
した性能を有する例えは定着装置の如き圧接ローラ対装
置を提供する事を目的としている。

以下、本発明の実施例について詳述する。

第２図は本発明を実施した加熱式定着装置の四−ラ対の
作動説明図で、同図（ａ）　、　（ｂ）には、芯金に（
６） アルミニウムシリンダーを用い、その表面を４弗化エチ
レン樹脂等の離型性拐料で被核した直径４０ｙａ＋の定
着ローラー９と、芯金上に５ｆｌｌｌ＋ｌ厚のシリコン
ゴムを抜角した加圧ローラ２０から成るローラ対が示さ
れている。

温度検知素子２１を含む温度制御手段により定着ローラ
表面温度は設定温度２００℃に保つように制伺［される
。電子写真装渦の叛源を入れてから、定着ローラ表ｍ１
温度が２００℃に到達した時、第２図（、）のように定
着ローラのＡ１　部と加圧ローラのＢ１部との圧接によ
りその圧接部にエラグが形成されているとする。この状
態からスタンバイ放置されたまま時間ＴＩが経過した時
、ローラ対を成る回転角度だけ回転させることにより、
第２図（ｂ）に示すように異なる圧接部Ａ、ＩＢ、によ
り二ヴプを形成する。以下同様にして、圧接部Ａ、　、
Ｂ。

Ｉ で二、ツブを形成した時から引き続きその状態でスタン
バイ放置きれたまま時間Ｔ、が経過した時、０−ラ対を
更に成る回転角度だけ回転させて異なった圧接部Ａｌ−
Ｈ＊　Ｂ、、によシニッゾを形成するようにローラの制
御を行う（第２図（ｃ）参照）。

圧接部Ａｋ、Ｂｋ（ｋ〉１；整数）によシニ、ｙｆが形
成されてから時間Ｔｋだけ経過する前にコピー？タンが
おされてコピー形成動作が開始すれば上記のローラの間
欠回転を中断して通常の定着時の回転を行わしめる。そ
してコピー終了時圧接部Ｎ４　ｒ　Ｂ’Ｈによりニップ
が形成されたとする。その時点から時間Ｔ′１が経過し
た時、ローラ対を成る角度だけ回転させる事により圧接
部Ａ’ｌＢ’　　にｉ＋１　　　　　ｉ＋１ よりニップを形成させる。上記ローラ対の間欠的回転移
動は、ローラ対のうち一方のみ、または双方のローラに
よって行なわｔても良い。

上述した時間Ｔｉ　”　Ｔｉ　＝ＴＩ＋１でもよいし、
Ｔ１ＮＴ１＋、でも良い。

以上説明したように、ある時間を超えて同じ位置関係に
あるローラ対の圧接部にて連続スタンバイ放置状態が続
くのを防止するためにスタンバイ放置状態で成る時間経
過の都度ローラ対を成る角度だけ回転させる制御を行な
うのである。

第３図は、本発明を適用しない場合の実験例と本発明を
適用した場合にたわみ量が軽減されることを示すための
ものとして示しである。この図中のＡ、Ｂ、Ｃの各線に
ついては先に説明した。こわら線と対比するに前述の本
発明実施例においてスタンバイ放置が１時間継続する都
度ローラ対を回転角１／４πたけ回転させた場合の実測
たわみ量は、第３図の室温にて放置した場合Ｃと同じ価
を示し、きわめて良好な結果を得た。また、上記ローラ
回転角を１／８πからπ、スタンバイ放置時間を３０分
から４時間の範囲内からそれぞれ任意に迭択して実験を
行なったが上記と同様な効果が得られた。

さらに本発明は、熱を用いない圧力定着装置のように、
篩い圧力で圧接するローラ対に関しても適用し得る。第
３図中の線Ｄ１＋Ｄｌは、圧力定着装置において従来の
様にスタンバイ中に常に一定の圧接位置にて夫々全圧２
４０　ｋｙ　、　６４０　ｋｙの２　ａｔの設定状態で
ローラ対を圧接させ、そして連［６００時間スタンバイ
放置する実験を行った場合のたわみｔ’ａ−夫々示す。

これに対し、６４０ｋｐ（９） の加圧でローラ対を圧接させた状態にて、前述したよう
な本発明によるスタンバイ中のローラの間欠回転を行っ
た結果、たわみ量は、２４０ｋｙの加圧の場合のたわみ
量にほぼ等しくなった。このように本発明は圧力定着装
置においても有効である。

次に前述のようにスタンバイ中にローラ対ヲ間欠的に成
る角度づつ回転させる制御を行う手段について下記に簡
単に記す。第４図（、）及び同（ｂ）に示す如く、コピ
ー終了を告げるコピー終了信号を受けて直ちにタイマが
働き出しく時刻’ｒｏ　　）、その時点からスタンバイ
状態が連続的に設定時間ＴＩを経過したことをタイマが
検知するとｉ９ルスが発生する。そこで、定着器駆動モ
ータが動作し、定着ローラ対組動機構を介して、ローラ
対を一定角度たけ回転させると該モータが止まる。この
時、なおスタンバイ状態が続いていればタイマは再び働
き始め、この時点からスタンバイ状態が時間Ｔ！を経過
した時、再びパルスが出てモータは拘び動作しローラ対
を一定角度だけ回転させる。以上の動作はスタンバイ状
態が続く限シ繰返される。

（１０） また温度制御のために定着ローラのヒータな・コピー終
了後、オン・オフｔ６制御するようにし、た熱ローラ定
着装置においては、第５図に示すように、コピー終了係
号が出た時点からスタンバイ中のヒータのオン・オフの
回数をカウンタでカウントし、指定回数になるとパルス
を発生畑せて定着器駆動モータを動作せしめ、定謳ロー
ラ対駆動機構を介してローラ対を一定角度回転させ、ス
タンバイ状態が続く限り、再びヒータのオンオフ回数を
カウントして同様の動作を繰り返すようにしてもよい。

以上説明したように、本発明では、ある一定時間を超え
て同じ位置関係ｒ（あるローラ対の圧接部にて連続スタ
ンバイ状態が級１くのを防止するために、スタンバイ放
置状態でルｊ定時間ｆｉ′、過の都度ローラ対を所定角
度たけ回転させる制御を行うものである。すなわち、ロ
ーラ対の同じ圧接部にての連続スタンバイ放置によるロ
ーラ対の＆械的変形、損傷を防止させしめるものである
。

上述の本発明実施例において、前記アルミニウム製定着
ローラ及びシリコンゴム製加圧ローラ双方のたわみ、歪
み等の変形をなくシ、良好な搬送、定着性を得る事かで
きた。本発明け、加熱定着装面のみならず、圧力定着装
着のように、高い圧力で圧接するローラ対（ローラ全体
圧接型、端部圧接型の如伺によらず）に対しても優れた
効果を奏するものである。又加熱定着装置にいたっては
、第３図に示されるように（４！ｌに、ゴムローラや樹
脂ローラ＃を有する定着装置）熱及び圧力によって枠端
に劣化し、ひずみも生じやすいので、本発明は、特に有
効である。

本発明の実施例によれば、ローラ対等の回転体ｉｄ　＝
ｐ続的にスタンバイ数値されても永久変形を生じないか
ら、比較的強度は弱いか熱伝導性が良いという性質を有
するアルミニウムを回転体に用いても、その直径を余り
犬にすることを畏せず小型化に１つ立ち上り時間の短縮
化に有利であり、温度上昇対策上も有利であり、従来の
ようにスタンバイ中に殊更回転体を低速度回転させる厄
介な機　　　構を贋せず、また従来の加圧解除様・構を
備えた定着装置のような機橡上の複雑性、騒音、スペー
ス及びコストの増大という問題を避りることがｈＪ能と
なる。

ル土ｈｌＪ１明した実施例１ｄ′電子写具装檻の定着ロ
ーラに自１°るものであるが、本発明はこれに限らず、
互に圧接するローラその他の円形断面ヲ崩する回転、体
動を以て機能を宋す装置、例えは印刷機、捺染林、紙や
布の処用・桜、ソート物搬送装置６、摩擦伝動装〜１、
等における−に記回私体対かスタンバイ（待槻）中に互
の圧接によすｔｆｚ械的ｉｃ変形劣化すること全防止す
るのに治効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の加熱定着装置、の倶」助曲図、第２に’
　（ａ）　＋　２４’４２　Ｂ２．（ｂ）、第２図（ｃ
）　？、コ夫々坏発明の定着装置・におりるローラ対の
作動を示す図、第３図は従来の１児１装揃におけるアル
ミニウム芯金を廟する定崩ローラのたわみを示す笑験図
、第４図、（、）、第４図（ｂ）は本発少」によるロー
ラ対の間欠回転を行う手し、の例及びその九・作の説明
図、第５図は同上の他の手段の例をボす鮪、明図である
。 し１中、 （１３） １・・・定着ローラ　　　　４・・・加圧ローラ７・・
・熱源　　　　　　　９・・・ガイド台］０・・・離型
液液槽　　　１２・・・フェルト１３・・・布　　　　
　　　１５・・・塗布ローラ１６・・・分離爪　　　　
　１８・・・ばねＰ・・・転写紙　　　　　Ｔ　・・・
トナー（１４）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互に圧接して回転する回転体対を廟する回転体装置にお
   いて、上記回転体対が互に圧接された捷まスタンバイ状
   態に放散されている間、成る時■」の経過の都度顔向転
   体対を成る回転角度だけ回転させて該回転体対を異る圧
   接部位にて圧接させるようにしたことを判徴とする回転
   体装置。