JPH04212979A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定着ローラの表面に離
型剤を塗布するようにした電子写真方式の複写装置にお
ける定着装置、特に、定着ローラの使用量に応じて離型
剤の塗布量が調整できる定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写装置において
、転写材上に転写された未定着トナ−像を定着ローラに
よって転写材に定着させる定着装置として、離型剤を含
浸させたウェブを定着ローラに圧接させるようにした定
着装置が知られている。（特開平１−２１４８８５）こ
の定着装置は、ウェブをロール状に巻装したウェブロー
ラと、該ウェブローラからウェブを順次巻き取る巻き取
りローラと、巻き取られる途中のウェブを定着ローラに
圧接する押圧ローラとを備えている。

【０００３】そして、かかる装置によって、ウェブは定
着ロ−ラに圧接され、定着ローラ表面に付着しているト
ナ−や紙粉等の汚れを除去すると共に、定着ローラ表面
に離型剤（通常はシリコンオイル）を塗布して、定着ロ
ーラの表面の離型性を良くしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の定着装置にあっては、押圧ローラは定着ロー
ラに圧接し、且つ圧接部において定着ローラの回転方向
とは逆方向に回転している。このため、定着ローラに対
する回転負荷が大きくなると共に、定着ローラ表面を形
成する離型性層がウェブとの摩擦により摩耗され、定着
ローラの外径が徐々に変化する。特に、離型性層が摩擦
係数の大きい材料（例えばシリコンゴム）で形成されて
いる場合は顕著である。

【０００５】このように定着ローラ表面の離型性層が摩
耗されると、定着ローラ表面の離型性が低下してトナ−
のオフセットが生じたり、ニップ圧が変化して定着不良
が生じ画像品質が損なわれるという問題がある。

【０００６】また、定着ローラ表面の離型性は、図８の
実線に示すように、定着ローラ表面の材質の変質、トナ
−及び紙粉の付着汚れにより、稼働時間の経過につれて
低下し、この低下に伴ってオフセットが発生するという
問題もある。

【０００７】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、離型剤を含浸したウェブから定着ロ−ラへ離
型剤を供給する際、定着ローラに対する機械的な負荷を
減らして該ローラ表面の摩耗を抑えることができると共
に、定着ローラ表面の離型性の経時的変化に応じて離型
剤の塗布量が調整できる定着装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【問題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、転写材に転写されたトナ−像を定着ロー
ラによって前記転写材に定着する定着装置において、離
型剤を含浸させたウェブをセットするウェブローラと、
該ウェブローラから引き出された前記ウェブを巻き取る
巻き取りローラと、前記定着ローラに圧接し従動回転す
る離型剤塗布ローラと、前記ウェブローラと前記巻き取
りローラとの間のウェブを前記塗布ローラに圧接する押
圧ローラと、前記ウェブを巻き取り方向に駆動するウェ
ブ駆動機構と、定着ローラの使用開始時期からの使用量
に応じて離型剤の塗布量を変更する塗布量変更手段とを
備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の定着装置においては、離型剤は離型剤
塗布ローラにより定着ローラ表面に均一に塗布される。 また、離型剤の塗布量は定着ローラの稼働時間が短く定
着ローラ表面の離型性が低下していない場合は少なく、
定着ローラの稼働時間が長く定着ローラ表面の離型性が
低下している場合は多くなるように調整される。

【００１０】

【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図７を用いて説
明する。

【００１１】図１は本発明に係わる定着装置の全体構成
を示す側断面図である。定着装置１００は、転写紙１１
上の未定着トナ−像１２に溶融定着を施す加熱定着ロー
ラ８及び加圧定着ローラ９と、加熱定着ローラ８の表面
温度を検知する温度センサー１４と、転写紙１１が加熱
定着ローラ８表面に巻き付くのを防止する分離爪１５と
、ウェブ１を移動させ離型剤の供給を行うウェブ駆動機
構２０と、ウェブ１から供給された離型剤を加熱定着ロ
ーラ８に塗布する塗布ローラ１０とから構成される。

【００１２】加熱定着ローラ８は金属ローラ８ｂの外周
面に厚さ０．４ｍｍのシリコンゴム層８ａを被覆したも
のであり、ヒ−タ−８ｃを内蔵している。また、加圧定
着ローラ９は金属ローラ９ｂの外周面に厚さ５ｍｍのシ
リコンゴム層９ａを被覆したものである。そして、これ
らの定着ローラは、互いに圧接され、図示しない駆動源
からの駆動伝達によって、各々、図中矢印ａ，ｂ方向に
回転駆動される。前記ヒ−タ−８ｃは、加熱定着ローラ
８の表面温度が所定の温度（本実施例では１６５℃）を
維持するように、温度センサ−１４の検出結果に基づい
てオン−オフ制御される。

【００１３】次に、図２はウェブ駆動機構とその周辺を
示す斜視図である。ウェブ駆動機構２０は、ウェブ１を
巻装するウェブローラ２と、該ウェブローラ２に巻装さ
れているウェブ１を順次巻き取る巻き取りローラ４と、
前記ウェブローラ２と前記巻き取りローラ４との中間に
配置され、ウェブ１を塗布ローラ１０に圧接する押圧ロ
ーラ３と、ウェブ駆動モータ６と、該ウェブ駆動モータ
６の駆動を前記押圧ローラ３と前記巻き取りローラ４に
伝達するためのギア７ａ〜７ｆとから構成される。

【００１４】ウェブ１は芳香族ポリアミド繊維とポリエ
ステル繊維により形成され、粘度約３万ｃｓの高粘度シ
リコンオイルを１平方メ−トル当り２０ｇ含浸している
。

【００１５】ウェブローラ２は従動ローラであり、ウェ
ブ１の移動につれて回転すると共に、押圧ローラ３との
間のウェブ１の弛みを防止するため、図示しないブレー
キ板にて摩擦力を受ける構成になっている。

【００１６】押圧ローラ３は、ウェブ駆動モータ６から
の駆動がギア列７を介して伝達されることにより、ウェ
ブ１の移動方向にウェブ１と同速度で回転駆動される。 この押圧ローラ３は金属ローラ３ｂの外周面にシリコン
スポンジ３ａで被覆したものである。

【００１７】塗布ローラ１０はウェブ１を介して押圧ロ
ーラ３と圧接し、且つ加熱定着ローラ８に圧接して図中
矢印ｄ方向に従動回転するように、加熱定着ローラ８と
押圧ローラ３との間に配設されている。塗布ローラ１０
は金属ローラで、その表面はウェブ１との摩擦を少なく
するために、滑らかにされている。

【００１８】なお、前記押圧ローラ３の周速度は巻き取
りローラ４の周速度よりも若干小さくなるように設定さ
れている。これは、押圧ローラ３と巻き取りローラ４と
の間のウェブ１の弛みを防止するためである。ただし、
ウェブ１が巻き取られるにつれて、巻き取りローラ４は
その外径が増して周速度が大きくなるため、巻き取りロ
ーラ軸４ａの一端部にはトルクリミッタ４ｂが設けられ
ている。このトルクリミッタ４ｂにより、多めの巻き取
り量を吸収できると共に、ウェブ駆動モータ６のトルク
アップが防止できる。また、巻き取りローラ軸４ａの他
方には、ワンウェイクラッチ４ｃが設けられ、巻き取り
ローラ４の逆転を防止する構成となっている。

【００１９】さらに、ウェブ駆動モータ６は、複写機の
メインモータ（図示しない）と同期して、複写動作毎に
所定時間だけ駆動するよう制御されている。また、ウェ
ブ１の送り量は、ウェブ駆動モータ６の駆動時間が０．
１ｓｅｃ当り０．０５ｍｍとなるように設定されている
。

【００２０】以上の構成において、複写動作が開始する
と、加熱定着ローラ８及び加圧定着ローラ９が回転する
と共に、ウェブ駆動モータ６が後述する制御装置により
制御されて、押圧ローラ３及び巻き取りローラ２に回転
力を伝える。そして、ウェブローラ２から引き出された
ウェブ１は、塗布ローラ１０表面に離型剤を塗布した後
、巻き取りローラ４に巻き取られていく。ここで、押圧
ローラ３はウェブ１と同速度で回転しているため、ウェ
ブ１をスリップさせずに、移動させることができる。

【００２１】続いて、塗布ローラ１０はその表面に離型
剤を膜状に塗布された状態で加熱定着ローラ８表面に圧
接しつつ従動回転し、離型剤を加熱定着ローラ８表面に
均一に塗布する。

【００２２】そして、加熱定着ローラ８表面に離型剤が
塗布されると、シリコンゴム層８ａに離型剤が浸透して
、加熱定着ローラ８表面の離型性能が保持される。

【００２３】次に、図３〜図７を用いて、ウェブの送り
量制御を説明する。

【００２４】図３はウェブ送り量を制御する制御装置の
ブロック図である。ＣＰＵ（中央制御装置）４０は複写
機全体の制御を行うもので、制御情報をストアするＲＡ
Ｍ４２、制御プログラムや制御データを記憶しているＲ
ＯＭ４１を内蔵している。ＣＰＵ４０には複写機本体に
設置されたペ−パ−排出センサー３０やその他センサ−
３１からの検出信号、入力キー３２からの入力信号が図
示しない入力インターフェイスを介して入力される。一
方、ＣＰＵ４０からは、ウェブ駆動モ−タ６や複写機内
の各種負荷５０を制御するための信号が図示しない出力
インターフェイスを介して出力される。また、ＣＰＵ４
０内には後述するタイマーＴＡとコピー枚数積算カウン
タ−ＣＴ１が内蔵されている。

【００２５】図４は複写機のメインルーチンのフローチ
ャートである。

【００２６】なお、以下の説明でＯＮエッジとはスイッ
チ、センサ、信号等の状態がＯＦＦからＯＮに切り換わ
った時の状態の変化を言うものとする。同様に、ＯＦＦ
エッジとはスイッチ、センサ、信号等の状態がＯＮから
ＯＦＦに切り換わった時の状態の変化を言うものとする
。

【００２７】メインスイッチが押されて電源が投入され
ると、ステップ（Ｓ１）では複写機の各種制御内容を初
期設定する。ステップ（Ｓ２）では内部タイマ−がスタ
ートし、この内部タイマ−で設定された時間内にステッ
プ（Ｓ３）以降の制御を実行する。ステップ（Ｓ６）で
は内部タイマ−の終了を判定し、ここで内部タイマ−が
終了していれば再びステップ（Ｓ２）に戻って再度内部
タイマ−をスタートする。

【００２８】ステップ（Ｓ３）では操作パネルのキ−を
押して入力された情報を受け付け、また必要な情報を操
作パネルの表示部に表示する。

【００２９】ステップ（Ｓ４）では前記ステップ（Ｓ３
）で設定された制御内容に従って複写動作を制御する。 ステップ（Ｓ５）では前記ステップ（Ｓ４）で実行した
制御以外のもの、例えば定着装置の温度調整などの制御
を実行する。

【００３０】図５はコピー動作サブルーチンの制御手順
を示すフローチャートである。

【００３１】ステップ（Ｓ１１）ではプリントキーがＯ
Ｎされたか否かを判定して、そのオンエッジの検出が確
認されると、ステップ（Ｓ１２）でコピー開始フラグを
「１」に設定する。オンエッジの検出が確認されない場
合はステップ（Ｓ１２）を実行せずにステップ（Ｓ１３
）に進む。

【００３２】ステップ（Ｓ１３）ではコピー開始フラグ
が「１」か否か判定し、コピー開始フラグが「１」の場
合はステップ（Ｓ１４）以降のステップを実行し、コピ
ー開始フラグが「１」でない場合はメインルーチンにリ
ターンする。

【００３３】ステップ（Ｓ１４）では後述するウェブの
送り量制御が実行し、そしてステップ（Ｓ１５）ではそ
の他の制御、例えば給紙、搬送などの制御を実行する。

【００３４】ステップ（Ｓ１６）ではコピー動作を実行
すると、コピー枚数積算カウンタ−ＣＴ１をカウントア
ップして、コピー積算枚数をＣＰＵ内のＲＡＭ４２に記
憶させる。

【００３５】ステップ（Ｓ１７）ではコピー動作が終了
したか否かを判定し、コピー動作が終了していなければ
、メインルーチンにリターンする。一方、コピー動作が
終了していれば、ステップ（Ｓ１８）に進みコピー開始
フラグを「０」にリセットした後、メインルーチンへリ
ターンする。

【００３６】図６はウェブ送り量制御ルーチンの制御手
順を示すフローチャートである。

【００３７】本ルーチンでは、ウェブの送り量を制御す
る。

【００３８】ステップ（Ｓ２０）においてペーパー排出
センサー３０のオンエッジが検出されたか否かを判定し
、オンエッジが検出されるとステップ（Ｓ２１）以降の
各ステップが実行され、オンエッジが検出されない場合
はコピー動作サブルーチンにリターンする。

【００３９】ステップ（Ｓ２１）はタイマ−値設定ルー
チンであり、後述するタイマーＴＡはこのルーチンで設
定される。

【００４０】ステップ（Ｓ２２）ではウェブ駆動モータ
６をオンし、前記ステップ（Ｓ２１）で設定されたタイ
マ−ＴＡをスタートする。ウェブ駆動モータ６は、この
タイマ−ＴＡの設定時間内のみオンしている。そしてス
テップ（Ｓ２３）でタイマ−ＴＡの終了を判定し、タイ
マ−ＴＡが終了していればウェブ駆動モータ６をＯＦＦ
し、タイマ−ＴＡが終了していなければコピー動作サブ
ルーチンにリターンする。

【００４１】図７はタイマ−値設定ルーチンの制御手順
を示すフローチャートである。

【００４２】本ルーチンは、定着ローラ８表面の離型性
低下の判定基準としてのコピ−枚数の積算量に応じてウ
ェブの送り量を制御するためのタイマーＴＡの設定時間
を設定するルーチンである。

【００４３】ステップ（Ｓ３０）ではコピー枚数積算カ
ウンターＣＴ１が０＜ＣＴ１＜２万であるか否かを判定
し、０＜ＣＴ１＜２万であればステップ（Ｓ３３）でタ
イマーＴＡをＯ．２ｓｅｃに設定し、ウェブ送り量制御
ルーチンにリターンする。

【００４４】ステップ（Ｓ３１）ではコピー枚数積算カ
ウンターＣＴ１が２万≦ＣＴ１＜４万であるか否かを判
定し、２万≦ＣＴ１＜４万であればステップ（Ｓ３４）
でタイマーＴＡをＯ．３ｓｅｃに設定し、ウェブ送り量
制御ルーチンにリターンする。

【００４５】ステップ（Ｓ３２）ではコピー枚数積算カ
ウンターＣＴ１が４万≦ＣＴ１＜６万であるか否かを判
定し、４万≦ＣＴ１＜６万であればステップ（Ｓ３４）
でタイマーＴＡをＯ．４ｓｅｃに設定し、ウェブ送り量
制御ルーチンにリターンする。

【００４６】コピー枚数積算カウンターＣＴ１が６万≦
ＣＴ１である場合は、ステップ（Ｓ３６）でタイマ−Ｔ
Ａを０．５ｓｅｃに設定してウェブ送り量制御ルーチン
にリターンする。

【００４７】以上がウェブ駆動モータを制御する制御装
置の制御内容であり、図８の点線に示すように定着ロー
ラ８表面の離型性の低下に応じて離型剤の塗布量を増加
させることができるため、定着ローラ８はその使用期間
に関わらず常に安定した離型性が確保できる。

【００４８】このことの確認として、Ａ４サイズで１２
万枚の連続通紙実験を行ったところ、実用上問題となる
オフセットの発生もなく、また定着ローラ外径の変化も
ほとんどなく良好な結果が得られた。

【００４９】なお、本実施例においては、定着ローラの
表面の離型性低下の判定基準としてコピー積算枚数を用
いたが、他の判定基準、例えば定着ローラの積算回転数
や感光体の積算回転数などを用いてもよい。

【００５０】次に、本発明の第２実施例を説明する。こ
の実施例は、ウェブに含浸させるシリコンオイルの量と
ウェブの送り量について第１実施例を変更したものであ
る。よって、それ以外の構成については第１実施例と共
通の構成を有しているので説明を省略し、以下共通する
構成については同じ符号を用いて説明する。

【００５１】本実施例の定着装置においては、ウェブ１
に含浸させるシリコンオイルの量をウェブ１の始端から
終端にわたって徐々に増加させている。具体的には第１
実施例と同じ構成のウェブ１に粘度約３万ｃｓの高粘度
シリコンオイルを、ウェブ１の始端で１５ｇ／ｍ２　、
終端で２０ｇ／ｍ２　となるように、始端から終端にか
けて徐々に増加するように含浸させている。

【００５２】また、ウェブ１の送り量は、常に一定にな
るように制御されている。（本実施例では、複写紙１枚
当り０．２ｍｍに設定されている。）以上の第２実施例
の定着装置によれば、第１実施例と同様に、定着ローラ
８表面の離型性の低下に応じて、離型剤の塗布量を増加
させることができるため、定着ローラはその使用期間に
関わらず常に安定した離型性が確保できる。

【００５３】このことの確認として、Ａ４サイズの複写
紙で１５万枚の連続通紙実験を行ったところ、第１実施
例と同様、実用上問題となるオフセットの発生もなく、
また定着ローラ外径の変化もほとんどなく良好な結果が
得られた。

【００５４】なお、以上の説明では定着ローラ表面の離
型性の低下に応じて離型剤の塗布量を増加させる例とし
て、離型剤の含浸量が均一であるウェブの移動量を徐々
に増加させる方法と、離型剤の含浸量がその始端から後
端にかけて徐々に増加させてあるウェブを一定の移動量
で移動させる方法を説明したが、これらの方法は組み合
わせて用いても良い。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
定着装置においては、塗布ローラで定着ローラ表面に離
型剤を塗布するので、定着ローラに対する機械的な負荷
を減らすことができ、離型剤を定着ローラ表面に均一に
塗布できる。

【００５６】また、定着ローラの使用量に応じて離型剤
の塗布量を変更する塗布量変更手段を設けたため、定着
ローラ表面の離型性の低下に応じて離型剤の塗布量が調
整でき、定着ローラ表面の離型性を定着ローラの寿命ま
で確実に保持することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる定着装置の全体構成を示す側断
面図である。

【図２】ウェブ駆動機構とその周辺を示す斜視図である
。

【図３】ウェブ送り量を制御する制御装置のブロック図
である。

【図４】メインルーチンのフローチャートである。

【図５】コピー動作の制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】ウェブ送り量制御ルーチンの制御手順を示すフ
ローチャートである。

【図７】タイマー値設定ルーチンの制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【図８】定着ローラ表面の離型性と離型剤塗布量と定着
ローラの寿命との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　ウェブ ２　　ウェブローラ ３　　押圧ローラ ４　　巻き取りローラ ６　　ウェブ駆動モータ ８　　加熱定着ローラ ９　　加圧定着ローラ １０　　離型剤塗布ローラ １１　　転写紙 １２　　トナ−像

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　転写材に転写されたトナ−像を定着ロ
   ーラによって前記転写材に定着する定着装置において、
   離型剤を含浸させたウェブをセットするウェブローラと
   、該ウェブローラから引き出された前記ウェブを巻き取
   る巻き取りローラと、前記定着ローラに圧接し従動回転
   する離型剤塗布ローラと、前記巻き取りローラと前記ウ
   ェブローラとの間のウェブを前記塗布ローラに圧接する
   押圧ローラと、前記ウェブを巻き取り方向に駆動するウ
   ェブ駆動機構と、定着ローラの使用開始時期からの使用
   量に応じて離型剤の塗布量を変更する塗布量変更手段と
   を備えたことを特徴とする定着装置。