JPH04104281A

JPH04104281A - 定着器

Info

Publication number: JPH04104281A
Application number: JP22280990A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Nonomura; 野々村　智博
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-04-06

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】［概要］電子写真装置の定着器に関し、定着器の温度分布を速やかに均一化して、定着ムラを防
止することを目的とし、熱源を有する加熱ローラと、加熱ローラに用紙を弾性的
に加圧する加圧ローラとを備え、用紙のトナー像を加熱
定着するように構成した定着器において、加熱ローラの
円周と加圧ローラの円周の差が、両ローラの周方向接触
幅以上であり、かつ両ローラの円周が互に整数倍となら
ないように設定されたことを特徴とする定着器である。

［産業上の利用分野］この発明は、電子写真装置の定着器に関する。

電子写真方式のレーザーヒームプリンタや複写機では、
感光体表面に光学的に形成した静電潜像を一旦トナーで
現像した後、このトナー像を紙等の記録媒体に転写して
熱定着するプロセスが採られている。

［従来の技術］従来のこのような印字または複写プロセスに用いられる
定着器においては、第３図に示すように、熱源を有する
加熱ローラＲａと加熱ローラに用紙を弾性的に加圧する
加圧ローラＲｂとを備え、用紙などの記録媒体に形成し
たトナー像を加熱定着するように構成しているが、加熱
ローラＲａの外径と加圧ローラＲｂの外径とは同じ寸法
に設定されている。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、このような定着器を使用する電子写真装置に
おいては、電源の投入後、加熱ローラＲａの温度が熱源
によって所定温度に達するまでのウオームアツプ期間を
設け、その後に電子写真装置の起動を行うようにしてい
る。しかしながら、小型機種の電子写真装置においては
、このウオームアツプ期間（例えば、１分間）に、加熱
ローラＲａ及び加圧ローラＲｂはほとんど回転せずに待
機するようになっている。従って、ローラＲｇＲｂの互
いの接触部をそれぞれＡＩ、Ｂｌとすると、加圧ローラ
Ｒｂにおいて接触部Ｂｌは温度が上昇するが、それ以外
の表面は温度が上昇しないままにつｔ−ムアップ期間が
終了することになるため、このような状態で電子写真装
置を起動すると、最初に印字される数枚の用紙は定着ム
ラを生じるという問題点があった。

これは加熱ローラＲａ及び加圧ローラＲｂの円周面を平
面的に展開した第４図に示すように、加熱ローラＲａと
加圧ローラＲｂとの外径寸法が同じであるために、ウオ
ームアツプ終了後に、これらのローラが回転を開始して
らウオームアツプ期間中に互いに接触していた加熱ロー
ラＲａの接触部ＡＩと加圧ローラＲｂの接触部Ｂｌとは
１回転ごとにふたたび同じ位置で接触する。従って、加
熱ローラＲａにおいては、接触部Ａｔ以外の円周面は加
圧ローラＲｂの接触部Ｂｌ以外の円周面に接触して熱が
奪われて表面温度が低下する一方、接触部Ａｔはつ十−
ムアップ期間に加熱された接触部Ｂ１とローラの回転毎
に接触するため、接触部ＡＩの温度が低下しないという
現象が生じ、両ローラにおいて表面部分ＡＩ、Ｂｌとそ
の他の表面部分の温度が均一化されるまでに長時間を要
する１こめである。

［問題点を解決するための手段］この発明は、このような事情を考慮してなされた乙ので
、加熱ローラの外径寸法と加圧ローラの外径寸法とを互
いに相違さけることにより、両ローラの接触部か回転と
共に変化するようにして、両ローラの表面温度分布の均
一化を短時間で行い、それによって定着ムラの発生を防
止するようにした定着器を提供するものである。

この発明は、熱源を有する加熱ローラと、加熱ローラに
記録媒体を弾性的に加圧する加圧ローラとを備え、記録
媒体のトナー像を加熱定着するように構成した定着器に
おいて、加熱ローラの円周と加圧ローラの円周の差が、
両ローラの周方向接触幅以上であり、かつ両ローラの円
周が互に整数倍とならないように設定されたことを特徴
とする定着器である。

加熱ローラの外径をＤ１加圧ローラの外径をｄ、両ロー
ラの周方向の接触幅をＷとすると、上記関係は、 π　（Ｄ−ｄ）ｌ　≧Ｗ（ただし、πＤとπｄは互いに整数倍である場合をのぞ
く）で表わされる。

上記関係は、加熱ローラ及び加圧ローラの外径はいずれ
かが他方より大きければよいことを表わしているが、通
常は加圧ローラの外径が加熱ローラのそれよりも小さく
設定される。

また、両ローラの円周が互いに整数倍となる場合をのぞ
くのは、例えば１方のローラの円周が他方のローラの円
周の２倍であると、小さい方のローラが２周する毎に最
初の接触部同志か再び接触し合うためである。

［作用コ加熱ローラの円周と加圧ローラの円周との差を接触幅以
上に設定すれば、各ローラが１回転するごとに、最初の
接触部は重なることなく円周の差だけずれて相手ローラ
に接触する。従って、ウォ−ムアップ時の両ローラの接
触部とその他の表面とが両ローラの回転によって順次接
触し合うため、両ローラの表面温度分布の均一化が速や
かに行われる。

［実施例］以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。これによってこの発明が限定されるものではない。

第１図はこの発明の一実施例を示す電子写真装置の交換
可能なユニット方式の定着器の要部構成図である。第１
図において、１は加熱ローラであり、ｌλは肉厚１．５
ｘｍのアルミニウムパイプ、ｌｂはパイプＩａの内部に
挿入された８００ワツト、最大外径５ＩＪ＋のハロゲン
ランプである。２は加圧ローラであり、鉄製シャフト２
ａ及びシリコンゴム層２ｂから構成されている。加熱ロ
ーラｌ及び加圧ローラ２は図示しない支持部によって互
いに接触するように支持され、モータで駆動される。

この実施例においては、加熱ローラｌの外径をＤ１加圧
ローラ２の外径を８１両ローラの周方向の接触幅をＷと
するとき、 π（Ｄ−ｄ）≧Ｗ　　・・・・・・（１）となるように
、加熱ローラ１の外径りは、加圧ローラ２の外径ｄより
も大きく設定される。

第５図は加熱ローラ１及び加圧ローラ２の円周面を平面
的に展開した説明図である。第５図において、加熱ロー
ラｌと加圧ローラ２とが回転を始めると、最初の接触部
ＡＩ、Ｂｌは一周後には互いの接触部が変化して、接触
部ＡＩは新しい接触部Ｂ２と接触し、接触部Ｂｌも新し
い接触部Ａ２と接触する。その後、さらに１回転するご
とに接触部Ａ１は新しい接触部Ｂ２．Ｂ３．Ｂ４・・・
・・・に順次接触し、接触部Ｂｌは新しい接触部Ａ２．
Ａ３、Ａ４・・・・・・に順次接触する。つまり、１回
転ごとに加熱ローラｌと加圧ローラ２との接触部が各円
周の差π（Ｄ−ｄ）だけ移動する。従って、（１）式に
示すようにπ（Ｄ−ｄ）≧Ｗと設定すると、ウオームア
ツプ時に温められていた加圧ローラ２の接触部Ｂｌは加
熱ローラの接触部ＡＩ以外の表面に順次接触することに
なり、加熱ローラｌの接触部Ａ１も加圧ローラ２の接触
部Ｂｌ以外の表面に接触するため、両ローラ間の熱のや
りとりが円滑に行われ、両ローラの表面温度分布の均一
化が促進される。但し、Ｄとｄとが互いに整数倍である
場合には、外径の大きい方のローラ、すなわち加熱ロー
ラｌか１回転すると接触部Ａ１が接触部Ｂｌに再接触す
ることになるので、Ｄとｄは互いに整数倍でないように
設定される。

この実施例においては、好ましい数値例として、Ｄ、ｄ
およびＷは、Ｄ＝２５ｘｚｄ＝２３ｚ肩Ｗ　＝　３　ｚｚに設定される。

これらの数値は、π（Ｄ−ｄ）＝２π〉３となり、（１
）式を満足する。また、Ｄとｄとは互いに整数倍ではな
い。

上記の数値例を有する構成において、ウオームアツプ期
間（１分間）の終了後に電子写真装置を起動して、転写
紙に印字を行うと、加熱ローラｌに対する加圧ローラ２
の接触部は１回転ごとにπ（Ｄ−ｄ）すなわち２πＸＸ
ずつづれることになり、加熱ローラ１が１２．５回転す
ると、その接触部が加熱ローラＩの表面を１周すること
になる。

この電子写真装置においては、紙送り速度Ｖ＝７０ｕ／
秒、起動後から用紙が定着器に送られてくるまでの時間
Ｔ＝２０秒に設定されている。この用紙送り速度Ｖに合
わせて加熱ローラ１は０８９ｒｐｓで回転するので、時
間Ｔの間に加熱ローラ！は１７．８回転することができ
る。従って、この時間Ｔにおいて、ウオームアツプ時に
加熱された加熱ローラ１及び加圧ローラ２の接触部の熱
は互いに他の表面に十分吸収されるので、両ローラの表
面温度分布が均一化される。これによって、第１枚目の
用紙からムラを生じることなく定着が行われる。

第２図はこの発明の他の実施例を示す要部構成説明図で
あり、３は加熱ローラｌよりも外径寸法の大きい加圧ロ
ーラであり、シャフト３ａ及びシリコンゴム層３ｂから
構成され、その他の構成は、前述の実施例と同等である
。この実施例においては、加圧ローラ３の外径寸法ｄは、加熱ローラＤよりも大き
く、両ローラの周方向接触幅Ｗに対してπ（ｄ−Ｄ）≧
Ｗ　　　・・・・・・（２）となるように設定される。

この実施例においても、第５図に示すように（この場合
、加熱ローラと加圧ローラの関係が逆になるカリ、各ロ
ーラが回転するごとに加熱ローラｌと加圧ローラ３との
最初の接触部が各円周の差、π（ｄ−Ｄ）だけ移動する
。

従って、（２）式に示すようにπ（ｄ−Ｄ）≧Ｗと設定
すると、ウオームアツプ時の各ローラの接触部は、その
後の回転により、それ以外の表面に互いに順次接触する
ことになり、両ローラ間の熱のやりとりが円滑に行われ
、両ローラの表面温度分布の均一化か促進される。

さらに、この実施例において、好ましい数値例として、
ＤｄおよびＷは、Ｄ＝２５ｚｍ、ｄ＝２７ｘｍ、Ｗ＝３ｚｍに設定される。

これらの数値は、π（ｄ−Ｄ）＝２π〉３となり、（２
）式を満足する。また、Ｄとｄは互いに整数倍でない。

上記の数値例を有する構成において、加圧ローラ３が１
回転すると、加熱ローラ■と加圧ローラ３との接触部は
π（ｄ−Ｄ）すなわち２πｚｘだけずれるので、加圧ロ
ーラ３が１３，５回転すると、最初の接触部が加圧ロー
ラ３の表面を一周することになる。従って、このような
定着器を前述の実施例と同じ電子写真装置に設置すると
、起動後に用紙が定着器に到着するまでの時間Ｔ（＝２
０秒）の間に加圧ローラ３は１６．５回転することがで
きるので、前述の実施例と同様の作用により、加熱ロー
ラｌ及び定着ロー′う３の表面温度分布が均一化され、
第１枚目の用紙からムラのない定着が行われる。

［発明の効果］この発明によれば、ウオームアツプの終了直後に電子写
真装置を起動しても、用紙が定着器に到達するまでに、
加熱ローラ及び加圧ローラの表面温度分布が均一化され
るので、ムラのない安定した定着を行うことか可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
はこの発明の他の実施例を示す要部構成説明図、第３図
は従来例を示す要部構成説明図、第４図は従来例の作用
を示す説明図、第５図はこの発明の作用を示す説明図で
ある。第１図において、 ■は加熱ローラ、１ａはアルミニウムバイブ、ｌｂはハロゲンランプ、２は加圧ローラ、２ａはシャフト、冬ｔＪＫ慴うとｊヤＪｑ４唄音ハ羽彎万ｖ説日月Ｌ１１
１！３　図

Claims

【特許請求の範囲】１、熱源を有する加熱ローラ（１）と、加熱ローラ（１
）に記録媒体を弾性的に加圧する加圧ローラ（２）とを
備え、記録媒体のトナー像を加熱定着するように構成し
た定着器において、加熱ローラの円周と加圧ローラの円
周の差が、両ローラの周方向接触幅以上であり、かつ両
ローラの円周が互に整数倍とならないように設定された
ことを特徴とする定着器。２、加熱ローラ（１）の円周が加圧ローラ（２）の円周
よりも大きく設定された請求項１記載の定着器。３、加熱ローラ（１）の円周が加圧ローラ（２）の円周
よりも小さく設定された請求項１記載の定着器。