JPS60136779A - 熱ロ−ラ定着装置 - 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】 技術分野 本発明は電子複写機等の熱ローラ定着装置に関する。

従来技術 近年、複写機においては、複写紙の通紙をタテ通しから
ヨコ通しに変えて複写速度の高速化が行なわれたり、例
えばＡ３、Ｂ４サイズの様な比較的大サイズの複写紙が
らＡ４、Ｂ５サイズの様な通常良く使用される小サイズ
の複写紙まで、種々のサイズの複写紙の通紙を可能にし
て多様化が行なわれている。このため、複写紙上にトナ
ー像を定着するだめの熱ローラ定着装置においては加熱
ローラと圧着ローラ（以下、両ローラを合わせて定着ロ
ーラと記す）自体が長くなり、Ａ４あるいはＢ５サイズ
の様な小サイズの複写紙を定着ローラ間を通紙させる場
合、第１図に示す如く、定着ローラ（Ａ）の有効定着類
［（ＲＯ）において複写紙が全く通過しない定着領域（
Ｒ１）が多くなる。そして、小サイズの複写紙を連続複
写した場合には定着領！　（Ｒ１）に対応する定着ロー
ラ（Ａ）表面から複写紙に熱が奪われないため、定着領
域（Ｒ１）の表面温度が非常に高くなる。この結果、小
サイズの複写紙を連続複写した直後に大サイズの複写紙
を複写すると、大サイズの複写紙の定着領域（Ｒ１）に
対応する部分に高温オフセット現象が生じたり、定着領
域（Ｒ１）部分の定着ローラ径が熱膨張し、定着ローラ
径が軸方向に不均一になって複写紙にシワが発生すると
云う不都合が生ずる。

ところで、この様な不都合を防止するため、一般に、定
着領域（Ｒ１）に供給される熱量が、小サイズの複写紙
の定着を行う定着領域（Ｒ２）に供給される熱量よりも
少なくなる様に、定着ローラ（Ｎに内蔵されたヒーター
等の加熱手段の配光比を変える技術が採用されている。

しかし、定着領域（Ｒ１）に対する配光量を少なくし過
ぎると、犬サイズの複写紙の定着領域（Ｒ１）に対応す
る部分にはウオーミングアツプ直後や連続複写時に定着
不良が生ずる。一方、犬サイズの複写紙に合わせて定着
領域（Ｒ１）に対する配光量を定着領域（Ｒ２）と同程
度にすると、小サイズの複写紙を連続複写した場合、定
着領［（Ｒ＋）の表面温度が非常に高くなり、高温オフ
セット現象の発生が多くなる。

従って、定着領域（Ｒ７）及び（Ｒ２）に対する配光比
を適当な値に設定することが非常に困難である。

本発明者が定着領域（Ｒ１）及び（Ｒ２）に対する配光
比をｏ、ｓ　：　ｔ、ｏに設定してＢ５サイズの複写紙
を５００枚連続複写し、定着領域（Ｒ１）及び（Ｒ２）
の定着ローラ表面温度を測定した結果、第２図に示す如
く、定着領域（Ｒ１）の加熱ローラ表面温度（イ）およ
び圧着ローラ表面温度（ハ）が非常に高くなり、定着領
域（Ｒ２）の加熱ローラ表面温度（ロ）および圧着ロー
ラ表面温度に）との温度差が非常に大きくなることが確
認された。そして、この様な連続複写の直後にＡ３サイ
ズ等の大サイズの複写紙を使用して複写したところ、定
着領域（Ｒ，）に対応する部分にオフセント現象が見ら
れたり、部分的にシワ、折れが見られた。このシワ、折
れは定着領域（Ｒ７）の定着ローラ径が他の部分の径よ
り大となるＦ５ＴＰ片太りが生じ、ローラ周速が変化し
たためと考えられる。このことから、配光比を適当と考
えられる値に設定しても定着領域（Ｒ５）の過熱を防止
することは困難であることが認められた。また定着領域
（Ｒ７）の加熱によって定着ローラを構成するオフセッ
ト防１ヒ層および定着ローラに当接する分離爪等の熱劣
化が進み、耐久寿命が短くなることも本発明者によって
確認されている。

また、これらの不都合を改善する技術として、複写紙サ
イズに応じた複数本のヒータを加熱ローラ内に収納する
もの（実開昭５６−１０６５８）、複写紙サイズに応じ
て加熱ローラに冷却手段を可変接離作用させるもの（実
開昭５８−１０５５６１　）等が提案されているが、こ
れらはどちらも構造が複雑化し、コストアップを招来す
る等の不都合があった。

目的・発明の要旨 本発明は以上に述べた不都合を解決することを目的とし
、小サイズ複写紙の定着に使用されない定着領域の温度
上昇を押える熱ローラ定着装置を提供するものであり、
その要旨は、加熱ローラもしくは圧着ローラの少なくと
も一方の小サイズ複写紙の定着に使用されない定着領域
に送風を行なうための送風手段と、該送風手段を所定時
期にＯＮ・ＯＦＦする制御手段とを備えたことを特徴と
するもので、具体的には、該制御手段は給紙カセットか
らの小サイズ信号によって動作可能となることあるいは
１３ｆｆ記定着領域の温度を検出する素子を含み、該温
度検出素子からの信号によって動作するものである。

実施例 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の片側合せ通紙を行
なう熱ローラ定着装置を示し、Ａ３からＢ５までの複写
紙が定着可能である。加熱ローラ（１）はアルミニウム
から成る芯金（２）の外周にテフロン等の離型性材料か
ら成るオフセント防止層（３）が形成され、内部に該表
面を加熱するヒータ（４）を内蔵しており、図示しない
駆動源により回転可能とされている。

１モ着ローラ（５）は鉄から成る芯金（６）の外周に／
リコンゴム層（７）が仮象され、加熱ローラ（１）の回
転に伴って従動回転可能である。仕切板（８）は、第３
図（ｂ）に示される様に、前記した小サイズ複写紙を定
着する際に、複写紙が通過しない定着領域（Ｒ１）と複
′ｑ紙が通過する定着領域（Ｒ２）との境界上もしくけ
若干境界より（Ｒ２）側寄りに設けられ、定着装置１部
において（Ｒ１）側と（Ｒ２）側の２つの空間を形成し
ている。冷却ファン（９）は定着領域（Ｒ＋）側に配置
され、後述する制御手段により送風可能とされ、その冷
風は圧着ローラ（２）の定着領域（Ｒ１）を冷やした後
、外部へ排出される。また、（１０）は加熱ローラ（１
）表面に接触して表面温度を設定温度（２００°Ｃ）に
制御する温度検知素子であり、（１１）は分離爪、（１
２）は排出ローラ対である。（Ｐ）は図示しない公知の
作像プロセスによって上面にトナー像を形成された複写
紙、（１３）、（１，４）、　（１５）はそれぞれ搬送
される複写紙（Ｐ）を案内する案内板で、冷却ファン（
９）からの冷風が」一部へ流れ出るのを防ぐ機能も持つ
。

第４図は冷却ファン（９）の制御回路の概略を示し、（
ＭＣ，）ｕマイクロコノピュータで、ファ７　（９）　
ＯＯＮ、ＯＦＦ制御を行々う。（ＰＩ”ｌは入力ボート
、（Ｐｏｐ）は出力ポート、（８１）、　（３２）　、
　（８８）　、　（３４）は各サイズ別に設けられた給
紙力セント（図示せず）ＫよってＯＮ・ＯＦＦされるス
イッチで、詳しくは特開昭５４−　］、　Ｂ３８１．４
３号公報に８己載されているためここでは説明を省略す
る。（３５）はプリントスイッチ、（ＰＡ）は冷却ファ
ン（９）へ信号を送る出力ポートである。

以下第５図のフローチャー１・を参照して動作を説明す
る。

まず、入力ポート（ＰＩ）に入った信号により、ステッ
プ■で複写紙（Ｐ）が小サイズ（Ａ４．、Ｂ５）である
か否かセ１断し、小サイズ複写紙である場合はステップ
■へ進む。ステップ■でプリントスイッチ（３５）がＯ
Ｎされたことを判断すると、ステップ■でタイマー（Ｔ
１）をセットする。タイマー（Ｔ１）は給紙された複写
紙（Ｐｌの先端が然ローラ定着装置に到達するまでの時
間をカウントし、この値は一定値である。ステップ■で
タイマー（Ｔ、）の終了を（ｆｉｇ　’ｆＪくすると、
ステップ■で冷却ファン（９）をＯＮし、タイマー（Ｔ
２）をセットする。冷却ファン（９）の風速は弱すぎる
と効果が少なく、強すぎると複写紙（Ｐ）」−のトナニ
の飛散あるいは温度検知素子（１０）への影響等の問題
が生じるため、望ましくは３〜４ｍ／ｓ程度が段い。ま
た、タイマー（Ｔ２）は各複写紙サイズによって決めら
れており、複写紙（Ｐ）が排出ローラ対（１２）から排
出されるまでの時間をカウントする。ステップ■でタイ
マー（Ｔ２）の終了を（ｄ　（Ｔ！３すると、ステップ
■で冷却ファン（９）をＯＦＦ　ｌ、てリターンする。

一方、ステップ■で複写紙（Ｐ）が犬サイズであると判
断した場合、ステップ■から■を通らずにリターンし、
冷却ファン（９）は回転しない。

本発明の熱ローラ定着装置を用いてＢ５サイズの複写紙
を５００枚連続複写し、定着領域（Ｒ１）および（Ｒ２
）の各々の表面温度変化を調べたところ、第６図に示さ
れる様な結果が得られた。第２図に示される従来の熱ロ
ーラ定着装置の場合と比較すると、加熱ローラでは約３
５ｃｌｅｇ、圧着ローラでは約４０　ｄｅｇ温度が下降
しており、定着領域（Ｒ２）との温度差は双方とも半減
している。そして、このような連続複写終了直後に犬サ
イズの複写紙を連続複写したところ、定着領域（Ｒ１）
に対応する部分にはオフセント現象が全く見られず、シ
ワ、折れの発生もなかった。

次に、本発明の詳細な説明する。これは、第３図に追加
して示すように、前記した温度検出素子（１０）とは別
に、定着領域（Ｒ７）に対応した加熱ローラ（１）表面
の温度を検出する温度検出素子（１６）をＩＴだに設け
たものである。

Ａ４．Ｂ５のような小サイズ複写紙を連続複写する場合
、定着領域（Ｒ１）の温度が上昇して２１０′Ｃ以」−
になると、温度検出素子（１６）からマイクロコンピュ
ータ（ＭＣ２）の入カポ−）　（ＰＢ）に信号が入り、
化カポ−１−（ＰＣ）から冷却ファン（９）をＯＮする
侶すが出されてファン（９）が回転し、定着領域（Ｒ１
）の温度」上昇を押える。そして、２１０°Ｃ以下にな
ると、温度検出素子（１６）からの信号が切れ、化カポ
−）　（ＰＣ）から冷却ファン（９）をＯＦＦする信号
が出されて冷却ファン（９）は回転を停止する。この無
ローラ定着装置においても、前記実施例と略同様な効果
が得られる。なお、冷却ファンの回転動作温度は２１０
′Ｃに限定されるものではなく、冷却ファン（９）の能
力、定着ローラの設定温度等により適宜決定される。

第７図は他の実施例を示し、冷却ファンとベソレト搬送
装閤部におけるサクションファンを兼用したものである
。図において、（２２）は複写紙（Ｐ）を図示しない作
像装置から熱ローラ定着装置へ搬送するサクンヨンベル
）、（２０）＆−１，サクショノベルト（２２）上の複
写紙（Ｐ）を吸引するサクションファン、（２１）はサ
クションダクト、（２３）は図示しないソレノイドによ
って軸（２４）を中心に矢印方向へ回動可能な風向切換
板、（２５）は排気通路であり、他の構成は第３図と同
一のためその説明は省略する。

風向（７１換板（２３）のソレノイドの制御は前記実施
例および変形例で示されたものと同様な制御１回路で行
なわれ、第４図および第７図において、冷却ファン（９
）をソレノイドに変更したものである。

風向切換板（２３）は前記実施例のように給紙カセット
あるいは温度検出素子（Ｉ６）からの信号により、小サ
イズ信号あるいは２１０′Ｃ以」二の場合は実線の位置
に、犬サイズ信号あるいは２１０°Ｃ以下の場合は点線
の位置に移動する。複写動作がスタートすると、サクシ
ョンファン（２０）が回転し、サクショノベル）　（２
２）上の複写紙を吸引するとともに、小サイズ複写紙の
場合は圧着ローラ（５）へ冷風を送り、犬サイズ複写紙
の場合は排気通路（２５）を通って冷風を外部へ排出す
る。

この実施例においても、前記実施例と同様な動電がイ！
すられ、−また、新たに冷却ファンを設置する必”川が
無いために省スペース化が図れる。

なお、本実施例では圧着ローラ側に送風を行な５．て圧
＞ｆＪローラを介して加熱ローラを冷却しているが、加
熱ローラ１１１１１に１白接送風を行なってもよく、こ
の場合には、風の影響を受けにくい赤外線検知素−ｒ等
のような温度検出素子を用いる必要がある。

る力　果 Ｊ′）、−卜の説、明で明らかな様に、本発明は然ロー
ラ定ｙｌ）　装置において、加熱ローラもしくは圧着ロ
ーラの少なくとも一力の小サイズ複写紙の定着に１巾用
されない定着領域に送風を行なうだめの送風手［′Ｊン
と、；：ｈ送風手段を庚定時期に０Ｎ−ＯＦＦする制全
１１目役とを備えたことを特徴とするもので、具体的に
←Ｌ、１１に制（、ｌ１手段は給紙カセットからの小サ
イズ信号習づによって動作可能となることあるいは前記
定７γｉ　Ｘｔ域の温ｊνを検出する素子を含み、該温
度検出素ｒかもの信りによって動作するものであるから
小サイズの複写紙を連続複写した場合、定着に使；１４
されない定侑領ｊ戊表面の温度上昇を抑えることができ
るため、小サイズの複写紙を連続複写し７’ｊＺ後、大
サイズの複写紙を複写し、でも、オフセット現象やシワ
、折れの発生が１０ｉ屯できるとともに、オフセット防
市層および分Ｍｌ爪の１廁久ソｊ　ｌｆｉ＋を１（り糺
゛持できる。寸だ、定着ローラやヒータにけ手を加える
必要がないため、コストアップを招来することもない。

さらに、送風手段をザクンヨンファンとした場合には新
たに冷却ファンを設置ｉ７／する必要が無いために省ス
ペース化が図れる。

【図面の簡単な説明】

グー１図は定着ローラの定着領域ど複写紙サイズとの関
係を示す図、第２図は従来の熱ローラ定着装置１″・“
ｔにおいて定着領域（Ｒ１）及び定着領Ｊ１・’ｉ　（
Ｒ２）の表面温度ｆｆＬを示す図、第３図（ａｌおよび
（１））は本発明をカメ１用した熱ローラ定着装ｊｉｂ
、！の（１１）造を示し、（ａ）は１則面図、（１））
は−１一而図、第４Ｎｄ、冷却ファンをＯＮ・ＯＦＦ制
φ１１する回路図、第５図は冷却ファンの制御を表わす
フローチャート、４′５６図仁１本発明庖適用した然ロ
ーラ定着装置において定着領域（Ｒ１）および定着領域
（Ｒ２）の表面温度変化を示す図、第７図は冷却ファン
をＯＮ・ＯＦ　Ｆ　１ｌｌｌ　ｍｌする回路図、第８図
ｄ、本発明を適用した他の実施例である然ロー　ラ定危
装ｆｉ’ｆの構造図である。 （１）・・　加熱ローラ、（５）−・・・圧着ローラ、
（８）・・什明根、　（９）　・・冷却ファン、（１６
）・ｎｌ、Ｘ度検出素子、（２０）・・・サクションフ
ァン、（２３）・・用戦向切換４反、 （８１）、　（３２）、　（３３）、　（３４）・・・
給紙カセット検出スイッチ、（３５）・・・プリ／（・
スイッチ （Ｒｏ）　、　（Ｊ）、　（Ｒ２）’・・・・定着領域
、　ＣＰ）・−・複写紙、（Ｔ、）、（’Ｆ２）・・タ
イマー、 出店１人　ミノルタカメラ株式会社 第２　図 ｅｑ間ｃ分Ｊ ２ニジ３　図（（Ａ”） 第３図Ｃｂ） 淳４図　第５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　各種サイズの複写紙を一対の加熱ローラと圧着ロ
   ーラとの間を通過させることにより該複写紙」二のトナ
   ーを定着させる熱ローラ定着装置において、前記一対の
   ローラの少なくとも一方の小サイズ複写紙の定着に使用
   されない定着領域へ送風を行なうだめの送風手段と、該
   送風手段を所定時期に０Ｎ−ＯＦＦする制御手段とを備
   えたことを特徴とする熱ローラ定着装置。 ２、　制御手段が給紙カセットからの小サイズ信号によ
   って動作可能となることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の熱ローラ定着装置。 ３、制御手段が小サイズ複写紙の定着に使用されない定
   着領域の温度を検出する素子を含み、該温度検出素子か
   らの信号によって動作することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の熱ローラ定着装置。 ４、　送風手段が冷却ファンと仕切板とからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   に記載の熱ローラ定着装置。 ５、　送風手段がサクションベルト上の複写紙を吸引す
   るサクションファンと仕切板と風向切換板とからなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいず
   れかに記載の熱ローラ定着装置。