JP2001109314A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着装置において，剥離爪を熱ローラに当接
させる時間が長いと，両者の摩擦によって熱ローラや剥
離爪の双方の寿命を縮めてしまったり，或いは剥離爪へ
のトナーの付着が速く進行して剥離性能を低下させ，紙
詰まりが発生しやすくなるなどの問題点があった。 【解決手段】 剥離爪５′を，回転軸５′ｃを中心とし
て揺動可能に取り付け，更にその一端をソレノイド6に
接続し，ソレノイド6のON/OFFによって上記剥離爪５′
の先端部５′ｂが熱ローラ2の表面に対して当接/離間さ
れるようにする。また，トナー占有率検出部12により，
画像メモリ13内に格納されている原稿画像データ(ディ
ジタル複写機等の場合)における転写紙先端側の所定領
域内でのトナー占有率を検出する。上記トナー占有率が
所定の閾値を上回った場合にのみ，制御部11の制御によ
り上記ソレノイド6をONにして剥離爪５′を熱ローラ2の
表面に当接させ，熱ローラ2の表面から転写紙Pの先端部
を剥離させる。これにより，熱ローラへの剥離爪の当接
機会を必要最小限に抑え，従来技術に比べて熱ローラや
剥離爪の更なる長寿命化を図ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，互いに圧接された
熱ローラと圧ローラとで構成される定着手段と，上記熱
ローラ表面に当接して上記熱ローラ表面に巻き付いた転
写シートを剥離させる剥離爪とを具備してなる画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば複写機やプリンタなどの画像形成
装置においては，感光体上に形成されたトナー像は，転
写部において静電的に転写紙に転写されるが，この段階
ではトナーはまだ転写紙に定着されておらず，転写紙上
のトナー像は容易に乱れうるため，何らかの方法でトナ
ーを転写紙に定着させる必要がある。転写されたトナー
を転写紙に定着させる方式は，過去幾つか提案されてい
たが，現在では熱ローラ定着方式が広く用いられてい
る。図２に，熱ローラ定着方式を採用した定着装置の構
成例を簡略的に示す。図２に示す定着装置１は，トナー
像が転写された転写紙Ｐの搬送路上に設けられ，熱ロー
ラ２と該熱ローラ２に圧接される圧ローラ３とを有す
る。上記熱ローラ２は，ハロゲンランプなどの熱源２１
や，金属製の芯金２２などからなり，転写紙Ｐのトナー
Ｔ付着面側に配置される。一方，転写紙ＰのトナーＴ付
着面とは反対側の面に配置される上記圧ローラ３は，シ
リコンゴムなどの弾性層３１を有する。更に，上記熱ロ
ーラ２の排紙側表面に当接するように剥離爪５が設けら
れている。図示しない転写部から搬送されガイド板４に
より案内された転写紙Ｐは，上記熱ローラ２と圧ローラ
３との間に挿入され，両ローラに挟まれた状態で排出部
方向へ搬送される。この時，上記圧ローラ３の弾性層３
１が変形して形成される上記熱ローラ２と圧ローラ３と
の間のニップ部Ｎにおいて，上記転写紙Ｐには上記熱ロ
ーラ２及び圧ローラ３により熱及び圧力が与えられ，こ
れによってトナー像Ｔが転写紙Ｐに溶融定着される。こ
の時，転写紙Ｐの先端部は，ニップ部Ｎで溶融したトナ
ーＴの接着力を主な原因として上記熱ローラ２に巻き付
きながらニップ部Ｎから排出される場合があるが，この
ような場合には，上記転写紙Ｐは上記熱ローラ２に当接
する上記剥離爪５によって上記熱ローラ２表面から剥離
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが，上記のよう
に剥離爪５を熱ローラ２に常に当接させていると，両者
の摩擦によって熱ローラ２や剥離爪５の双方の寿命を縮
めてしまったり，或いは剥離爪５へのトナーの付着が速
く進行して剥離性能を低下させ，紙詰まりが発生しやす
くなるなどの問題点があった。そこで，例えば特開平８
−９５４１６号公報には，通紙時にのみ剥離爪を熱ロー
ラに当接させ，非通紙時には剥離爪を熱ローラから離間
させる技術が提案されている。しかしながら，転写紙先
端の熱ローラへの巻き付きは常に発生するわけではな
く，条件によっては転写紙先端の巻き付きが抑えられて
剥離爪を当接させる必要のない場合もあるため，通紙時
に常に剥離爪を熱ローラに当接させる上記技術には改善
の余地があった。本発明は，上記事情に鑑みてなされた
ものであり，その目的とするところは，定着装置を構成
する熱ローラへの剥離爪の当接機会を必要最小限に抑
え，熱ローラや剥離爪の長寿命化を図ることが可能な画
像形成装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した定着装置１にお
ける転写紙先端部の熱ローラ２への巻き付きの主な原因
はトナーの溶着であるから，転写紙先端部におけるトナ
ー量が少ないほど熱ローラへの巻き付きは発生しにく
い。従って，転写紙先端部におけるトナー量が，転写紙
先端の熱ローラへの巻き付きを生じることのないある一
定の基準値（例えば実験によって求められる）よりも少
なければ，剥離爪を熱ローラに当接させる必要はない。

【０００５】従って，上記目的を達成するために本発明
は，互いに圧接された熱ローラと圧ローラとで構成さ
れ，トナー像付着面を上記熱ローラ側に向けて挿入され
る転写シートに上記トナー像を定着させる定着手段と，
上記熱ローラ表面に対して当接／離間可能に設けられ，
上記熱ローラ表面に当接して上記熱ローラ表面に巻き付
いた上記転写シートを剥離させる剥離爪とを具備してな
る画像形成装置において，上記転写シートに転写される
画像における，上記転写シート先端側の所定領域内での
トナー占有率を検出するトナー占有率検出手段と，上記
トナー占有率検出手段で検出されたトナー占有率に基づ
いて，上記剥離爪の上記熱ローラ表面への当接／離間の
切り換えを制御する制御手段とを具備してなることを特
徴とする画像形成装置として構成されている。上記トナ
ー占有率検出の対象とする上記転写シート先端側の所定
領域は，上記熱ローラの周上における上記圧ローラとの
圧接位置から上記剥離爪との当接位置までの距離がＬで
ある場合には，例えば上記転写シート先端から距離Ｌま
での領域とすることが考えられる。また，ディジタル式
の画像形成装置であれば，上記トナー占有率検出手段
を，メモリ内の画像データに基づいて上記トナー占有率
を検出するように構成することが可能である。或いは，
上記トナー占有率検出手段を，像担持体表面に形成され
たトナー像に基づいて上記トナー占有率を検出するよう
に構成してもよい。尚，この構成についてはアナログ式
の画像形成装置にも適用できる。更に，上記制御手段
が，更に温度と湿度の少なくとも一方，画像形成枚数，
或いは上記転写シートの種類等を考慮して剥離爪の熱ロ
ーラ表面への当接／離間の切り換えを制御するようにし
てもよい。

【０００６】

【作用】本発明に係る画像形成装置では，まず，トナー
占有率検出手段により，上記転写シートに転写される画
像における，上記転写シート先端側の所定領域内でのト
ナー占有率が検出される。このトナー占有率は，ディジ
タル式の画像形成装置であれば，例えばメモリ内の画像
データから検出できる。また，アナログ式の画像形成装
置であっても，例えば像担持体表面に形成されたトナー
像を光学的手段で測定することにより上記トナー占有率
を検出できる。続いて，制御手段により，上記トナー占
有率に応じて剥離爪の熱ローラ表面への当接／離間の切
り換えが制御される。即ち，上記トナー占有率が予め実
験等によって求められた所定の閾値を上回った時にの
み，上記剥離爪が上記熱ローラ表面に当接され，それ以
外は上記剥離爪は熱ローラから離間される。また，上記
剥離爪を熱ローラに当接させる場合も，転写紙先端部が
上記剥離爪の部分を通過する時点だけ当接させればよ
い。これにより，熱ローラへの剥離爪の当接機会を必要
最小限に抑え，熱ローラや剥離爪の長寿命化を図ること
が可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の形
態に係る画像形成装置Ａ１の要部の概略構成を示すブロ
ック図である。本実施の形態に係る複写機Ａ１は，本発
明に係る画像形成装置をディジタル複写機として具現化
したものであり，その特徴部分である定着装置１′周辺
は図１に示すような概略構成を有する。尚，図１に示し
た以外の構成については一般的なディジタル複写機のも
のが適用できるため，それらについての説明は省略し，
以下の説明において必要となった時点で簡単に触れるに
とどめる。

【０００８】複写機Ａ１の定着装置１′は，未定着のト
ナー像Ｔ（図示しない転写部において例えば感光体ドラ
ム表面から転写される）が付着した転写紙Ｐの搬送路上
に設けられ，熱ローラ２と該熱ローラ２に圧接される圧
ローラ３とを有する。上記熱ローラ２の排紙側近傍に
は，回転軸５′ｃを中心として揺動可能に剥離爪５′が
取り付けられている。上記剥離爪５′の端部５′ｂに
は，引っ張りバネ７の一端が接続されており，上記剥離
爪５′は該引っ張りバネ７によってその先端部５′ａを
上記熱ローラ２の表面から離間させる方向に付勢されて
いる。また，上記剥離爪５′の端部５′ｂには，更にソ
レノイド６が接続されている。上記ソレノイド６がＯＮ
されることにより，上記剥離爪５′ｂは上記引っ張りバ
ネ７の付勢力に対向して引っ張られ，図１に破線で示す
ように，剥離爪５′の先端部５′ａが上記熱ローラ２の
表面に当接される。上記ソレノイド６のＯＮ／ＯＦＦ，
即ち上記剥離爪５′の熱ローラ２への当接／離間の切り
換え制御は，制御部１１によって行われる。以下，この
制御方法について説明する。

【０００９】上記熱ローラ２への転写紙Ｐ先端の巻き付
きの主な原因はトナーの溶着であるから，転写紙Ｐ先端
部におけるトナー量が少ないほど熱ローラへの巻き付き
は発生しにくい。従って，転写紙Ｐ先端部におけるトナ
ー量が，転写紙先端の熱ローラへの巻き付きを生じるこ
とのないある一定の基準値（例えば実験によって求めら
れる）よりも少なければ，通紙時であっても剥離爪５′
を熱ローラ２に当接させる必要はない。そこで，本複写
機Ａ１では，上記制御部１１による上記ソレノイド６の
ＯＮ／ＯＦＦ制御を，トナー占有率検出部１２によって
検出される転写紙Ｐ先端側の所定領域内でのトナー占有
率に基づいて行うように構成されている。ここで，上記
トナー占有率検出部１２について説明する。上記トナー
占有率検出部１２は，画像メモリ１３に接続されてい
る。上記画像メモリ１３には，図示しない原稿読取部で
読み取られた原稿画像データが格納されており，この原
稿画像データに基づいて図示しない感光体ドラムがレー
ザ露光される。上記トナー占有率検出部１２は，上記画
像メモリ１３に格納された原稿画像データを読み出し，
その原稿画像データにおける転写紙先端側の所定領域
（以下，画像先端領域という）内でのトナー占有率を検
出する。例えば，上記画像先端領域内での全画素数がＮ
Ａ，その中でトナー現像される画素数がＮＴであれば，
トナー占有率は（ＮＴ／ＮＡ）×１００（％）となる。
ここで，上記熱ローラ２の周上における上記圧ローラ３
との圧接位置から上記剥離爪５′との当接位置までの距
離がＬであるとすると，上記画像先端領域は，例えば転
写紙Ｐのシート先端から距離Ｌまでの領域とすればよ
い。

【００１０】上記制御部１１には，予め実験等によって
得られた，転写紙Ｐの巻き付きの発生しないトナー占有
率の上限値が閾値として記憶されており，上記トナー占
有率検出部１２で得られたトナー占有率が上記閾値を上
回った時にのみ，転写紙Ｐの先端部が通過するタイミン
グで上記ソレノイド６を一時的にＯＮにする。それによ
り，上記剥離爪５′の先端部５′ａが上記熱ローラ２の
表面に当接され，巻き上げられた転写紙Ｐはその先端部
より熱ローラ２表面から剥離される。転写紙Ｐの先端部
さえ剥離されれば，それ以降の部分は自然に剥離され
る。従って，転写紙Ｐの先端部が剥離爪５′の先端部
５′ａを通過した後は，制御部１１によってソレノイド
６は速やかにＯＦＦにされ，剥離爪５′の先端部５′ａ
は再び熱ローラ２の表面から離間される。ここで，高温
・高湿の環境下では，転写紙Ｐが熱ローラ２へより巻き
付き易くなるため，温度や湿度を監視し，それらが所定
値を越えた場合には上記閾値を上げるなどの処理を行う
ことが望ましい。また，転写紙の種類（紙とＯＨＰシー
ト，紙の厚さ，紙質など）によっても転写紙の巻き付き
易さは変化するため，転写紙の種類によって上記閾値を
変化させるようにしてもよい。転写紙の種類について
は，使用者がキー入力するようにしてもよいし，光学的
手段（例えば紙とＯＨＰシートの違いの検出）や機械的
手段（例えば紙の厚さの検出）によって自動検出するよ
うにしてもよい。

【００１１】以上説明したように，本実施の形態に係る
画像形成装置Ａ１では，画像メモリに格納された原稿画
像データに基づいて画像先端領域内でのトナー占有率を
検出し，該トナー占有率が所定の閾値を上回ったときに
のみ剥離爪先端部が熱ローラの表面に一時的に当接され
るため，熱ローラへの剥離爪の当接機会を必要最小限に
抑え，従来技術に比べて熱ローラや剥離爪の更なる長寿
命化を図ることが可能である。

【００１２】

【実施例】上記実施の形態に係る複写機Ａ１はディジタ
ル複写機としたが，本発明はアナログ複写機等にも適用
可能である。但し，アナログ複写機の場合には原稿画像
データを画像メモリに格納する処理を行わないため，ト
ナー占有率の検出には例えば感光体ドラムや中間転写体
などの像担持体上に形成されたトナー像を光学センサな
どで読み取るなどの方法を用いる必要がある。勿論，デ
ィジタル複写機でこのような方法を用いてもよい。更
に，本発明に係る画像形成装置は，カラー，モノクロの
いずれの画像形成装置にも適用可能であることは言うま
でもない。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように，本発明は，互いに
圧接された熱ローラと圧ローラとで構成され，トナー像
付着面を上記熱ローラ側に向けて挿入される転写シート
に上記トナー像を定着させる定着手段と，上記熱ローラ
表面に対して当接／離間可能に設けられ，上記熱ローラ
表面に当接して上記熱ローラ表面に巻き付いた上記転写
シートを剥離させる剥離爪とを具備してなる画像形成装
置において，上記転写シートに転写される画像におけ
る，上記転写シート先端側の所定領域内でのトナー占有
率を検出するトナー占有率検出手段と，上記トナー占有
率検出手段で検出されたトナー占有率に基づいて，上記
剥離爪の上記熱ローラ表面への当接／離間の切り換えを
制御する制御手段とを具備してなることを特徴とする画
像形成装置として構成されているため，熱ローラへの剥
離爪の当接機会を必要最小限に抑え，熱ローラや剥離爪
の長寿命化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ａ１
の要部の概略構成を示すブロック図。

【図２】 従来の定着装置１の概略構成を示す模式図。

【符号の説明】

１′…定着装置 ２…熱ローラ ３…圧ローラ ５′…剥離爪 ５′ｃ…回転軸 ６…ソレノイド １１…制御部 １２…トナー占有率検出部 １３…画像メモリ Ｐ…転写紙

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに圧接された熱ローラと圧ローラと
   で構成され，トナー像付着面を上記熱ローラ側に向けて
   挿入される転写シートに上記トナー像を定着させる定着
   手段と，上記熱ローラ表面に対して当接／離間可能に設
   けられ，上記熱ローラ表面に当接して上記熱ローラ表面
   に巻き付いた上記転写シートを剥離させる剥離爪とを具
   備してなる画像形成装置において，上記転写シートに転
   写される画像における，上記転写シート先端側の所定領
   域内でのトナー占有率を検出するトナー占有率検出手段
   と，上記トナー占有率検出手段で検出されたトナー占有
   率に基づいて，上記剥離爪の上記熱ローラ表面への当接
   ／離間の切り換えを制御する制御手段とを具備してなる
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記熱ローラの周上における上記圧ロー
   ラとの圧接位置から上記剥離爪との当接位置までの距離
   がＬである場合に，上記トナー占有率検出の対象とする
   上記転写シート先端側の所定領域を，上記転写シート先
   端から距離Ｌまでの領域とする請求項１記載の画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 ディジタル式の画像形成装置であって，
   上記トナー占有率検出手段が，メモリ内の画像データに
   基づいて上記トナー占有率を検出するように構成されて
   なる請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 ディジタル式若しくはアナログ式の画像
   形成装置であって，上記トナー占有率検出手段が，像担
   持体表面に形成されたトナー像に基づいて上記トナー占
   有率を検出するように構成されてなる請求項１又は２記
   載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 上記制御手段が，更に温度と湿度の少な
   くとも一方を考慮して上記剥離爪の上記熱ローラ表面へ
   の当接／離間の切り換えを制御する請求項１〜４のいず
   れかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 上記制御手段が，更に上記転写シートの
   種類を考慮して上記剥離爪の上記熱ローラ表面への当接
   ／離間の切り換えを制御する請求項１〜５のいずれかに
   記載の画像形成装置。