JPS6120867B2

JPS6120867B2 -

Info

Publication number: JPS6120867B2
Application number: JP15058278A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Namiki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1978-12-07
Filing date: 1978-12-07
Publication date: 1986-05-24
Also published as: JPS5577771A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子写真複写機の定着装置に関する
ものである。電子写真複写機は、コピー用紙に静
電気力で付着させたトナーを加熱、加圧すること
により溶融し、融着による定着を行なうが、この
加熱および加圧は第１図に示すように、コピー用
紙１を上下から挾圧するローラー２，３を加熱す
ることにより行なわれる。コピー用紙１上のトナ
ー４が接する方のローラー２は、定着ローラーと
呼ばれヒーター５を備えており、もう一方のロー
ラー３は加圧ローラーと呼ばれ、コピー用紙１を
定着ローラー２に向けて加圧する。両ローラー
２，３は矢印Ａ，Ｂ方向に回転駆動され、この回
転により矢印Ｃ方向に走行するコピー用紙１は、
定着ローラー２からの熱を与えられて定着作用を
受ける。加圧ローラー３の加熱のために、それに
もヒーターを設けたものもあるが、普通は構造を
簡単にするため加圧ローラー３にはヒーターを設
けず、定着ローラー２からの伝導熱を利用してい
る。また、両ローラー２，３は常に転接している
ものもあるが、ローラー２，３の寿命を延ばすた
めに、定着時期以外は両ローラー２，３を離して
おくものもある。いずれにしても、定着ローラー
２の表面温度を検出して、ヒーター５への通電を
制御し温度を一定の範囲に制御している。

ところで、従来の定着装置においては、前記温
度制御が必ずしも適格に行なわれてはいなかつ
た。第２図はその様子を示すものであつて、横軸
は時間、縦軸は各ローラー２，３の表面温度を示
すものである。定着ローラー２の表面温度は、そ
れが直接に温度制御されつつ加熱されているた
め、グラフａで示すように電源を供給してから比
較的早い時間t₁において所定の温度T₁に達する。
加圧ローラー３の表面温度はそれが常時定着ロー
ラー２に転接しているものと、定着動作中にのみ
定着ローラー２に転接するものとで差がある。グ
ラフｂは定着ローラー２に対して常時転接してい
る方式の加圧ローラー３の表面温度を示すもので
ある。加圧ローラー３は、起動時から定着ローラ
ー２に転接しているので、それからの伝導熱を受
けて前記t₁より少し長い時間t₂の経過後、所定の
温度T₂に達し、定着動作開始時点t₃からしばらく
すると動作温度T₃に落着く。グラフb′は定着動
作中にのみ定着ローラー２に転接し、常時はそれ
から離れるようにした方式の加圧ローラー３の表
面温度を示すものである。加圧ローラー３は定着
ローラー２から離れているため、それからの輻射
熱を受けるだけであり、その表面温度の上昇には
長い時間が必要である。そして、この図で示すよ
うに未だ充分な表面温度に達する以前に定着動作
が開始されるおそれがある。定着動作開始後は、
定着ローラー２からコピー用紙１を介して伝えら
れる伝導熱により動作温度T₃に達する。

以上のことから明らかなように、定着ローラー
２の表面温度を一定に保つても、加圧ローラー３
の表面温度がグラフｂ，b′に示すように変動する
ので、定着むらや未定着のコピーが生じるおそれ
がある。特に加圧ローラー３を常時は定着ローラ
ー２から離しておく方式のものは、定着可能にな
る時間が長くなり、それ以前において行なわれた
コピーは定着不良になるばかりでなく、定着ロー
ラー２から離れている間は回転しないため、その
表面温度が不均一になり、定着むらが生じる。

本発明は、前記の問題点を解決することを目的
とするものであつて、加圧ローラーを不要時には
定着ローラーから離しておくことにより、両ロー
ラーの寿命の延伸を図りつつ加圧ローラーの表面
温度を検出して、それにより定着ローラーの加熱
を制御すると共に、加圧ローラーの定着ローラー
への接離をも制御し、加圧ローラーの温度上昇を
速めかつ均一にすることを特徴とするものであ
る。

次に本発明を第３図に示す実施例によつて説明
する。ヒーター５は定着ローラー２にのみ設けら
れており、加圧ローラー３には設けられていな
い。加圧ローラー３は、図示しないスプリングの
作用により、鎖線で示すように定着ローラー２か
ら離れるように付勢されているが、支点６を中心
に回動するレバー７によつて実線で示すように定
着ローラー２に圧接される。レバー７の前記回動
力はその自由端に設けた電磁プランジヤー８によ
つて与えられる。電磁プランジヤー８は、互に並
列に接続したスイツチ９，１０を介して電源１１
に接続される。スイツチ９は、加圧ローラー３の
表面温度を検出するサーミスタ１２に接続された
温度制御器１３によつて制御され、該温度が第１
の設定値より下つた際にオンとなり、それより高
い第２の設定値より上つた際にオフとなる。温度
制御器１３はこの他にヒーター５への通電も制御
する。スイツチ１０はコピー操作と関連して開閉
され、定着動作中はオンになり、それ以外はオフ
に保たれる。なお、１４は定着ローラー２の駆動
用のモーターであつて、電磁プランジヤー８と並
列に接続されている。

複写機に電源を供給すると準備状態になるが、
加圧ローラー３の表面温度は未だ第１の設定値以
下であるため、スイツチ９がオンになり、電源１
１が電磁プランジヤー８とモーター１４に供給さ
れる。またヒーター５にも通電が行なわれる。そ
の結果、定着ローラー２はヒーター５によつて加
熱されつつ、モーター１４によつて矢印Ａ方向に
回転する。加圧ローラー３は電磁プランジヤー８
が付勢されているため、定着ローラー２に転接
し、矢印Ｂ方向に回転しつつそれからの伝導熱を
与えられる。このようにして加圧ローラー３はそ
の全周に亘つて加熱されるので、その表面温度が
比較的短時間で均一に上昇し、定着可能温度に達
する。加圧ローラー３の表面温度が第２の設定値
に達するとスイツチ９がオフとなるので、電磁プ
ランジヤー８とモーター１４への通電が断たれ、
加圧ローラー３は鎖線で示すように定着ローラー
２から離れると共に、定着ローラー２の回転が停
止する。このようにして待機状態になるが、コピ
ー操作が行なわれないままに時間が経過すると、
加圧ローラー３は定着ローラー２から離れてしか
も停止しているため、その表面温度が低下する。
そして、この表面温度が第１の設定値以下になる
と、それに応動してスイツチ９がオンになるの
で、再び定着ローラー２が回転すると共に加圧ロ
ーラー３が定着ローラー２に転接し、加圧ローラ
ー３の加熱が再開される。なお、ヒーター５は温
度制御器１３によつてその通電を制御されている
ので、加圧ローラー３の表面温度は一定値以上に
はならない。なお、加圧ローラーが金属ローラー
又は10〜200ミクロンプラステイツクコーテイン
グされた金属ローラーの場合、停止したまま接触
させるだけでも温度を所定に保つことが出来る。

以上のような待機状態においてコピー操作が行
なわれると、スイツチ１０がオンになるので、ス
イツチ９とは関係なく電磁プランジヤー８とモー
ター１４に電源１１の供給が行なわれ、定着ロー
ラー２の回転と加圧ローラー３の転接とが行なわ
れる。したがつて、それらの間を通過するコピー
用紙１は両ローラー２，３によつて加熱と加圧作
用を受け定着される。

前記第１の設定温度と第２の設定温度との差
は、加圧ローラー３の表面温度の変動巾になるの
で、これを小さくするには両設定温度が接近して
いる方が好ましいが、その反面、それらを接近さ
せると、スイツチ９のオン・オフの頻度が高くな
り、加圧ローラー３がその都度定着ローラー２に
接離するので好ましくない。この周期は20秒以上
にすることが望まれるので、温度制御器１３はそ
の程度の時間遅れを持つようにするのがよい。サ
ーミスタ１２に代えて、バイメタル式のサーモス
イツチを用いれば、その応答時間は１分以上にも
なるので、返えつて好都合である。また、サーミ
スタ１２等の温度検出器を加圧ローラー３の表面
から離して設置するのも応答を遅らせる上で効果
がある。

使用されるコピー用紙１の巾が第４図に示すよ
うに狭いものであり、それが多数連続して通紙さ
れる場合には、非通紙部W₂は、コピー用紙１に
より熱を奪われないため、通紙部W₁に比し高温
になる。したがつて、このような高温部分の温度
を検知したのでは、所期の動作を期待できないの
で、温度検知は通紙頻度の高い位置、すなわち巾
方向の中央あるいは片側基準で通紙する場合は基
準側で行なうべきである。そして、非通紙部W₂
に対しては送風による冷却を行なうとか、熱媒体
液を用いたローラーにより温度分布の均一化を図
るのがよい。

第３図に示す実施例において、両ロール２，３
を40φ×400mmにし定着ローラー２をシリコンゴ
ムで、加圧ローラー３をテフロン（登録商標）コ
ートしたローラーで構成し、1KWの赤外ランプ
をヒーターとして、加圧ローラー３の表面温度を
80〜100℃に設定し、定着ローラー２の表面温度
を180℃にしたところ、良好な定着作用が得られ
た。

なお、前記実施例においては、加圧ローラー３
の加圧手段として電磁プランジヤー８を用いた
が、これはモーターで駆動されるカムを用いても
よい。

本発明は以上のように、加圧ローラーと定着ロ
ーラーとを接離可能にして、定着動作以外の期間
には両ローラーを離隔させるので、常時両ローラ
ーが転接したままのものに比して、ローラーの寿
命を延伸させることができ、しかも加圧ローラー
の表面温度を検出してそれが設定値以下に低下し
た際には、前記期間中においても両ローラーを転
接させるので、定着ローラーからの加圧ローラー
への熱伝導が、その全周に亘つて均一に行なわれ
る。したがつて、両ローラーの温度変化を抑える
ことができ、定着むらや未定着のコピーの発生を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は定着装置の側面図、第２図はその温度
特性を示すグラフである。第３図は本発明の実施
例を示す側面図、第４図は同正面図である。１……コピー用紙、２……定着ローラー、３…
…加圧ローラー、５……ヒーター、８……電磁プ
ランジヤー、９，１０……スイツチ、１２……サ
ーミスター、１３……温度制御器。

Claims

【特許請求の範囲】

１加熱源を備えた定着ローラーと、これに転接
する加圧ローラーとの間に、コピー用紙を通紙す
る定着装置において、加圧ローラーと定着ローラ
ーとを接離可能にして、定着動作以外の期間には
両ローラーを離隔させると共に、加圧ローラーの
表面温度を検出して、該温度が設定置以下に低下
した場合には両ローラーを前記期間中においても
転接させるようにしたことを特徴とする電子写真
複写機の定着装置。