JP2003005560A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な定着性を保持しつつ、定着に必要な電
力を最小限に抑えることができる画像形成装置を提供す
ること。 【構成】 像担持体と、該像担持体上に形成された潜像
を現像する現像手段と、像担持体上の未定着画像を記録
材に転写する転写手段と、未定着画像を記録材に加熱定
着する定着装置を備え、前記定着装置は、互いに圧接し
ながら回転自在に配設された定着ローラ及び加圧ローラ
と、離型剤を保持する離型保持手段と、離型剤を加熱す
る離型剤加熱手段と、前記定着ローラに離型剤を塗布す
る離型剤塗布手段とを有する画像形成装置において、画
像形成の動作中は前記定着装置の離型剤加熱をしない。

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
定着ローラと加圧ローラ間に未定着画像を担持した記録
材を通過させて該未定着画像の加熱定着を行う定着装置
を備える画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置の一例として、複数
の光走査手段を有する４ドラムレーザービームプリンタ
を図５及び図６に示す。

【０００３】即ち、図５は従来の画像形成装置（レーザ
ービームプリンタ）の断面図、図６は同画像形成装置の
像形成都の断面図であり、図５に示すように装置本体内
には画像形成手段である４つの画像形成ステーションＰ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが並設されている。

【０００４】上記画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各
色の画像をそれぞれ形成するものであって、これらは図
６に示すように図示矢印方向に回転される像担持体であ
る感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄをそれぞれ有して
いる。

【０００５】又、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
の周囲には、帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと
現像装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及びクリーナ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄが各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
の回転方向に沿って順次配設されており、各感光ドラム
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの下方には転写部３が配設され
ている。尚、この転写都３は、各画像形成ステーション
Ｐａ〜Ｐｄに共通の記録材搬送手段である転写ベルト３
１と転写用帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有してい
る。

【０００６】以上の構成を有するプリンタにおいて、図
５に示す記録材供給手段である給紙カセット６１から供
給された記録紙Ｐは、転写ベルト３１上に支持されて各
画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄへ搬送され、前記各感
光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された各色のトナー像の転
写を順次受ける。そして、この転写工程が終了すると、
記録紙Ｐは転写ベルト３１から分離されて記録材案内手
段である搬送ベルト６２によって定着装置５へと搬送さ
れる。

【０００７】上記定着装置５は、図２に詳細に示すよう
に、回転自在に配設された定着用回転体である定着ロー
ラ５１と、該定着ローラ５１に圧接しながら回転する加
圧用回転体である加圧ローラ５２と、離型剤塗布手段で
ある離型剤塗布装置５３と、クリーニング装置５４，５
５を有して構成されている。尚、定着ローラ５１と加圧
ローラ５２の内部にはハロゲンランプ等のヒータ５６，
５７がそれぞれ配設されている。又、定着ローラ５１と
加圧ローラ５２にはサーミスタ５８，５９が接触するよ
うにそれぞれ配設されており、温度調節回路を介してヒ
ータ５６，５７への電圧を制御することによって定着ロ
ーラ５１と加圧ローラ５２の表面の温度調節がそれぞれ
行われている。

【０００８】又、定着ローラ５１にはクリーニング装置
５４及び離型剤塗布装置５３が取り付けられており、ク
リーニング装置５４によって定着ローラ５１上にオフセ
ットしたトナー等のクリーニングがなされるとともに、
離型剤塗布装置５３によって離型剤であるシリコーンオ
イル等が定着ローラ５１に塗布され、該定着ローラ５１
からの記録紙Ｐの分離の容易化とトナーのオフセット防
止が図られている。

【０００９】クリーニング装置５４は、帯状の耐熱不織
布から成るクリーニングウェブ５４ａと、該クリーニン
グウェブ５４ａを定着ローラ５１に押圧する押圧ローラ
５４ｂと、新しいクリーニングウェブ５４ａを巻き出す
巻出しローラ５４ｃと、トナー等が付着したためにクリ
ーニング能力が低下したクリーニングウェブ５４ａを徐
々に巻き取っていく巻取りローラ５４ｄ等とから構成さ
れており、特にサーミスタ５８にオフセットトナーが付
着して該サーミスタ５８に検知不良が生じないようクリ
ーニング装置５４はサーミスタ５８に対して定着ローラ
５１の回転方向上流側に設けられている。

【００１０】ところで、クリーニングウェブ５４ａの巻
き取り方法としては、カウンタによって所定枚数コピー
したと判断したときに不図示のソレノイドをＯＮし、ワ
ンウェイクラッチを動作させて定着ローラ５１の回転方
向と逆方向に所定量巻き取る方法がある。このようにク
リーニングウェブ５４ａを逆方向に巻き取ることによっ
て該クリーニングウェブ５４ａが定着ローラ５１の回転
方向に巻き込まれないようにしている。

【００１１】又、前記離型剤塗布装置５３は、シリコー
ンオイル等の離型剤を収容する離型剤溜り部５３ａと、
該離型剤溜り部５３ａから離型剤を汲み上げる汲み上げ
ローラ５３ｂ，５３ｃと、汲み上げられた離型剤を定着
ローラ５１に塗布する塗布ローラ５３ｄ、該塗布ローラ
５３ｄ上の離型剤量を一定量に規制するためのフッ素ゴ
ム等の弾性体から成る規制ブレード５３ｅ等から構成さ
れており、特に定着ローラ５１への均一なオイル塗布を
実現するため、この離型剤塗布装置５３はサーミスタ５
８に対して定着ローラ５１の回転方向下流側に配設され
ている。

【００１２】他方、加圧ローラ５２にも、定着ローラ５
１のクリーニング装置５４と同様なクリーニングウェブ
５５ａ、押圧ローラ５５ｂ、巻出しローラ５５ｃ、巻取
りローラ５５ｄ等とで構成されるクリーニング装置５５
が取り付けられており、このクリーニング装置５５によ
って定着ローラ５１を介して加圧ローラ５２に付着した
トナーのクリーニングがなされる。

【００１３】又、加圧ローラ５２には、該加圧ローラ５
２上に残った余剰離型剤を除去する離型剤除去用弾性体
としての離型剤除去ブレード６０が当接している。尚、
この離型剤除去ブレード６０が無い場合は、余剰離型剤
が定着ローラ５１と加圧ローラ５２とのニップに溜り、
記録紙Ｐ上のシミとなったり、ＯＨＰ用の透明ラミネー
トフィルムがスリップしてニップヘの進入不良が発生す
る。ここで、離型剤除去ブレード６０の材質としてはＳ
ｉゴム、フッ素ゴム等が用いられ、離型剤除去ブレード
６０は加圧ローラ５２の回転方向に対して順方向又は逆
方向に適当な進入量をもって当接している。

【００１４】而して、記録紙Ｐが搬送されて来ると定着
ローラ５１と加圧ローラ５２が回転し、定着ローラ５１
の表面に離型剤としてシリコーンオイルが塗布され、該
記録紙Ｐが定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間を通過
する際に表裏両面からほぼ一定の圧力と温度で加圧及び
加熱されて未定着トナー像の定着を受けて当該記録紙Ｐ
上にフルカラー画像が形成される。そして、画像が定着
された記録紙Ｐは、下分離爪６８によって加圧ローラ５
２から分離されて機外へ排出される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置には以下のような問題があった。

【００１６】即ち、一般に高速複写機では、定着性向上
や高速化対応によって、使用する電力が増える。定着器
側と画像形成側の両者とも増えてしまう。更に、ヒータ
等の消費電力の高いものを付加するのは、電力使用に制
限のある機械では不可能となる。

【００１７】一方、定着性に関しては、離型オイルの温
度が低いと厳しく、低温環境では顕著になる。これは、
定着ローラとトナー面との間に低温の離型剤が存在する
ためである。このため、高速機では、離型剤を暖めてお
くことが重要となってくる。それにはヒータ等が必要と
なってくる。

【００１８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、十分な定着性を保持しつ
つ、定着に必要な電力を最小限に抑えることができる画
像形成装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体上
に形成された潜像を現像する現像手段と、像担持体上の
未定着画像を記録材に転写する転写手段と、未定着画像
を記録材に加熱定着する定着装置を備え、前記定着装置
は、互いに圧接しながら回転自在に配設された定着ロー
ラ及び加圧ローラと、離型剤を保持する離型保持手段
と、離型剤を加熱する離型剤加熱手段と、前記定着ロー
ラに離型剤を塗布する離型剤塗布手段とを有する画像形
成装置において、画像形成の動作中は前記定着装置の離
型剤加熱をしないことを特徴とする。

【００２０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、離型剤の加熱制御を加熱部材の通電ＯＮ／
ＯＦＦによって行うことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２２】図１は本発明に係る離型オイルヒータのシ
ーケンス図、図２は本実施の形態に係る定着装置の断面
図である。

【００２３】本実施の形態は、図１に示すように、離型
剤の加熱ヒータのＯＮ／ＯＦＦタイミングを画像形成の
タイミングによって決定することを特徴とする。

【００２４】ここで、離型剤加熱手段８０の詳細を図３
に基づいて説明する。

【００２５】図３において、８１はＡｌ、Ｃｕ等の高熱
伝導性の板金であり、この板金８１の一部は離型剤溜り
部５３ａ内の離型剤であるオイルに浸っている。

【００２６】８２は加熱手段であるヒータであり、この
ヒータ８２は例えば抵抗発熱体をＳｉゴム等の絶縁体で
覆った面状の発熱体であって、前記板金８１に接触して
取り付けられている。

【００２７】又、８３は温度検知手段であるサーミスタ
であり、この温度検知手段８３はヒータ８２の表面に当
接して該ヒータ８２の温度を調節するものである。そし
て、ヒータ８２の表面には過昇温防止のためのサーモス
イッチ８４が当接している。

【００２８】次に、以上の構成を有する離型剤加熱手段
８０を用いて離型剤溜り部５３ａ内の離型剤を加熱する
様子を説明する。

【００２９】ヒータ８２に通電されると抵抗発熱体が発
熱し、該ヒータ８２は予め設定されている温度に向かっ
て昇温を始める。尚、ヒータ８２の表面温度はサーミス
タ８３で制御される。

【００３０】次に、昇温したヒータ８２は板金８１に接
触しているため、該ヒータ８２の熱は板金８１に伝わっ
ていく。ここで、板金８１は熱伝導性の高いＡｌ、Ｃｕ
等の金属で構成されているため、ヒータ８２からの熱は
板金８１内を伝導する。そして、板金８１の一部は離型
剤溜り部５３ａ内の離型剤に浸っているため、該板金８
１内を伝わった熱は離型剤に伝わり、離型剤の温度が上
昇する。このようにしてヒータ８２の温度上昇と共に離
型剤温度も上昇していくが、ヒータ８２の方が温度上昇
率は大きいため、該ヒータ８２の温度が温調温度に達す
ると通電がＯＦＦされる。

【００３１】上述のようにヒータ８２がＯＦＦされると
離型剤の温度上昇も緩やかになるが、再びヒータ８２の
温度が低下して該ヒータ８２に通電されると、再び離型
剤の温度が上昇していく。これを繰り返すことによって
離型剤の温度は徐々に高くなって飽和温度に到達する。
図４にオイルの温度の推移を示す。

【００３２】尚、離型剤までの熱伝導を迅速化するため
に板金８１の厚さは３ｍｍ以下であることが望ましい。
又、ヒータ８２と板金８１との間の熱伝導を良くするた
めにヒータ８２と板金８１は密着していることが好まし
く、ヒータ８２が板金８１に一体に成形されていると一
層好ましい。

【００３３】又、離型剤の循環を良くするために、板金
８１の離型剤に浸っている部分には孔が形成されている
方が好ましい。そして、離型剤に浸っている板金８１の
一部は汲み上げローラ５３ｂに近接している方が効率良
く高温の離型剤を離型剤塗布装置５３に供給することが
できる。

【００３４】更に、ヒータ８２は離型剤に浸っておら
ず、サーミスタ８３で温度制御し、更にサーモスイッチ
８４で過昇温防止を図るために安全である。そして、熱
伝導性の高い板金８１を用いてヒータ８２の熱が板金８
１に伝わり易くしているため、離型剤の温度上昇も速く
なって定着性が向上する。

【００３５】高速機では、最終画像形成が終了するまで
に数分掛かる。離型オイルが高温になって飽和してか
ら、オイル加熱ヒータをＯＦＦしても、オイルの温度は
殆ど変化しない（図４参照）。オイル加熱ヒータをＯＦ
Ｆすることが可能となる。高速プリント中でも、オイル
加熱ヒータをＯＦＦすることができるため、必要最低限
の電力で必要十分な定着性を維持することができる。こ
のため、電力に制限がある場合には、非常に有効な手段
となる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、像担持体と、該像担持体上に形成された潜像を
現像する現像手段と、像担持体上の未定着画像を記録材
に転写する転写手段と、未定着画像を記録材に加熱定着
する定着装置を備え、前記定着装置は、互いに圧接しな
がら回転自在に配設された定着ローラ及び加圧ローラ
と、離型剤を保持する離型保持手段と、離型剤を加熱す
る離型剤加熱手段と、前記定着ローラに離型剤を塗布す
る離型剤塗布手段とを有する画像形成装置において、画
像形成の動作中は前記定着装置の離型剤加熱をしないよ
うにしたため、十分な定着性を保持しつつ、定着に必要
な電力を最小限に抑えることができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置における離型オイル
ヒータのシーケンス図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の定着装置の断面図
である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の定着装置に設けら
れた離型剤加熱手段の断面図である。

【図４】離型オイルの温度変化を示す図である。

【図５】従来の画像形成装置（レーザービームプリン
タ）の断面図である。

【図６】従来の画像形成装置（レーザービームプリン
タ）の像形成部の断面図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 感光ドラム（像担持体） ２ａ〜２ｄ 現像装置（現像手段） ３ 転写部（転写手段） ５ 定着装置 ５１ 定着ローラ ５２ 加圧ローラ ５３ 離型剤塗布装置（離型剤塗布手段） ５４ クリーニング装置 ５４ａ クリーニングウェブ（離型剤保持手段） ８０ 離型剤加熱手段 ８１ 板金 ８２ ヒータ（発熱部材） ８３ サーミスタ ８４ サーマスイッチ ８５ 断熱部材 Ｐ 記録紙（記録材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、該像担持体上に形成された
   潜像を現像する現像手段と、像担持体上の未定着画像を
   記録材に転写する転写手段と、未定着画像を記録材に加
   熱定着する定着装置を備え、前記定着装置は、互いに圧
   接しながら回転自在に配設された定着ローラ及び加圧ロ
   ーラと、離型剤を保持する離型保持手段と、離型剤を加
   熱する離型剤加熱手段と、前記定着ローラに離型剤を塗
   布する離型剤塗布手段とを有する画像形成装置におい
   て、 画像形成の動作中は前記定着装置の離型剤加熱をしない
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 離型剤の加熱制御を加熱部材の通電ＯＮ
   ／ＯＦＦによって行うことを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。