JP2003287972A - 像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＯＨＴの貼付き防止。 【解決手段】 ＯＨＴモード時には定着後スローダウン
して、排紙トレイまでＯＨＴを搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱装置及び像加
熱装置、そして該像加熱装置を備えた電子写真装置・静
電記録装置などの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、複写機・プリンタ等の画像形成
装置においてトナー画像を被加熱材に加熱定着させる像
加熱装置（定着装置）を例にして説明する。

【０００３】画像形成装置において、電子写真プロセス
・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像
形成プロセス手段で被加熱材（転写材シート・エレクト
ロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印刷
用紙・フォ一マット紙など）に転写方式あるいは直接方
式にて形成担持させた目的の画像情報の未定着画像（ト
ナー画像）を被加熱材面に永久固着画像として加熱定着
させる定着装置としては熱ローラ方式の装置が広く用い
られていた。また近時は、省エネルギー化やウェイトタ
イムの短縮化等を図るうえで有利なフイルム加熱方式の
装置が実用化されている。同様に電磁誘導加熱方式の装
置も提案されている。

【０００４】ａ）熱ローラ方式の定着装置 これは、定着ローラ（加熱ローラ）と加圧ローラとの圧
接ローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該
ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部に画像定着す
べき未定着トナー画像を形成担持させた被加熱材を導入
して挟持搬送させて、定着ローラの熱と、定着ニップ部
の加圧力にて未定着トナー画像を被加熱材面に熱圧定着
させるものである。

【０００５】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源とし
てのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラン
プの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持さ
れるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調さ
れる。

【０００６】特に、最大４層のトナー画像層を十分に加
熱溶融させて混色させる能力が要求されるフルカラーの
画像形成を行う画像形成装置の定着装置としては、定着
ローラの芯金を高い熱容量を有するものにし、またその
芯金外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融するため
のゴム弾性層を具備させ、そのゴム弾性層を介してトナ
ー画像の加熱を行っている。また、加圧ローラ内にも熱
源を具備させて加圧ローラも加熱・温調する構成にした
ものもある。

【０００７】しかし、熱ローラ方式の定着装置は画像形
成装置の電源をオンにしたと同時に熱源であるハロゲン
ランプに通電を開始しても、定着ローラの熱容量が大き
い為、定着ローラ等が冷え切っている状態から所定の定
着可能温度に立ち上がるまでにはかなりの待ち時間（ウ
ェイトタイム）を要し、クイックスタート性に欠ける。
また何時でも画像形成動作が実行できるように画像形成
装置のスタンバイ状態時（非画像出力時）であってもハ
ロゲンランプに通電して定着ローラを所定の温調状態に
維持させておく必要があり、電力消費量が大きい等の問
題があった。

【０００８】また、上述のフルカラーの画像形成装置の
定着装置のように特に熱容量の大きな定着ローラを用い
るものにおいては、温調と定着ローラ表面の昇温とに遅
延が発生するため、定着不良や光沢ムラ、オフセット等
の問題が発生しやすい。

【０００９】しかし、構造上定着ニップの圧力を後述す
るフィルム加熱方式等に比べてより高く設定できるの
で、より高グロスの画像が要求される場合や、ＯＨＴ画
像の透過性に関しては有利である。

【００１０】ｂ）フィルム加熱方式の定着装置 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３
１３１８２号公報・特開平２−１５７８７８号公報・特
開平４−４４０７５号公報・特開平４−２０４９８０号
公報等に提案されている。

【００１１】即ち、加熱体としてのセラミックヒータ
と、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィル
ム（定着フィルム）を挟ませてニップ部を形成させ、該
ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定着すべ
き未定着トナー画像を形成担持させた被加熱材を導入し
てフィルムと一緒に挟持搬送させることで該ニップ部に
おいてセラミックヒータの熱をフィルムを介して被加熱
材に与え、またニップ部の加圧力にて未定着トナー画像
を被加熱材面に熱圧定着させるものである。

【００１２】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用い
てオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画
像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミッ
クヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態に
すればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行
可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート
性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電
力）等の利点がある。

【００１３】ただ、大きな熱量が要求されるフルカラー
画像形成装置や高速機種用の定着装置としては熱量的に
は不利である。

【００１４】ｃ）電磁誘導加熱方式の定着装置 実開昭５１−１０９７３６号公報には、磁束により定着
ローラに電流を誘導させ、ジュール熱によって発熱させ
る誘導加熱定着装置が開示されている。これは、誘導電
流の発生を利用して直接定着ローラを発熱させることに
より、ハロゲンランプを熱源として用いた熱ローラ方式
の定着装置よりも高効率の定着プロセスを達成してい
る。

【００１５】磁場発生手段としての励磁コイルによる交
番磁束によって電磁誘導発熱性の回転体としての円筒状
の定着フイルム自身を発熱させることにより定着プロセ
スをおこなう。

【００１６】より被加熱材に近い部分を発熱させること
で、フィルム加熱方式と比較しても未定着トナー像を融
かして定着するために必要な熱を伝達しなければならな
い距離を短くすることができ、熱応答性が非常に優れて
いるため被加熱材に奪われた熱をすぐに供給できる。そ
のためより大きな熱量を必要とするフルカラーの画像形
成装置に適している。

【００１７】また熱ローラ方式の定着装置と比較して熱
容量が小さいので、画像形成装置の電源オンから画像形
成実行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスター
ト性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に少なくするこ
とができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述したそれぞれの定
着装置は加熱方式は異なるが、定着ニップにて被加熱材
上のトナーを被加熱材に熱圧定着させるものである。

【００１９】一般的にグロスフィルムやＯＨＴシート
等、熱容量の比較的大きな被加熱材を用いてカラー画像
を出力する場合、十分な定着性を確保するためや、適度
に高グロスな画像を得るため、また、透過性をより高く
するために通常よりも定着速度を遅くしたり、定着温度
をより高く設定したりする方法がとられる。このように
することで、トナーは十分に溶かされ、被加熱材自身も
十分に加熱された状態で加圧されるため十分な定着性を
確保することができる。

【００２０】更にトナーが十分に溶けた状態で粘性が低
いため、ニップ出口で定着ローラからトナー像が剥離さ
れる際、トナー像表面が粗らされることなく高い平滑度
を維持することができる。これによりグロスフィルムの
場合はより高グロスな画像を得ることができ、ＯＨＴシ
ートの場合は入射光の散乱が抑えられより高い透過性を
得ることができる。

【００２１】しかしながら上記のようにグロスフィルム
やＯＨＴシートの定着動作を低速でおこなったり、定着
温度を高く設定することにより従来は以下に記す被加熱
材の貼付き問題が発生していた。

【００２２】低速、高温で定着動作をおこなう（以下特
殊紙モードと呼ぶ）ことにより、定着ニップで被加熱材
に与えられる熱量が増加するため定着ニップ通過後の被
加熱材温度が通常に比べて高温になり、被加熱材の熱容
量が普通紙より大きいため、その温度が下がるのにより
長い時間を必要とする。

【００２３】連続で低速、高温モードで定着動作をおこ
なった場合、定着ニップを通過し所定の排紙トレイに排
紙された被加熱材が十分に冷却されないうちに次の被加
熱材が排紙され、次々と積載されることにより排紙トレ
イ上の被加熱材が更に冷めにくくなってしまう。

【００２４】被加熱材温度が十分に下がっていないと、
被加熱材上のトナーがある程度粘性を残しているため、
前ページあるいは次ページの被加熱材と自ページとを貼
り付ける接着剤の役目を果たしてしまう。

【００２５】または、貼り付かせるまでには至らない
が、十分冷却される前に他ページの被加熱材と接触する
ことによりトナー像表面が粗され、グロスむらや、透過
性むらといった画像不良を引き起こしてしまっていた。

【００２６】このような問題は原理的に排紙される際の
ページ間隔が短いほど発生しやすく、またより低温で溶
けやすいトナーを使用した場合更に発生しやすくなる。
トナーの融けやすさを表す指標として、ＭＩ（Ｍｅｌｔ
Ｉｎｄｅｘ）が用いられる。

【００２７】本発明で用いるトナーのＭＩ値測定法を以
下に述べる。

【００２８】まず、５ｇ程度のトナーを１２５℃の温度
に保温されたチャンバー内に入れ、そのまま５分間放置
する。その後、チャンバー内のトナーに上方から重さ５
Ｋｇのおもりを用いて荷重をかけ、チャンバー下方に設
けられた直径２φの穴から１０分間にこぼれ落ちるトナ
ー総量をＭＩ値として用いる。

【００２９】このＭＩ（Ｍｅｌｔ Ｉｎｄｅｘ）の値
は、トナーが融けやすいほど大きくなる。つまり、この
ＭＩ（Ｍｅｌｔ Ｉｎｄｅｘ）値の大きなトナーを使用
する場合に上述した貼付き問題が発生しやすい。このよ
うな条件下で発生しやすいことは、画像形成装置の高速
化を実現するのに非常に大きな障害となり、従来はグロ
スフィルム、ＯＨＴシート等特殊紙のスループットを低
下させる必要があった。したがって本発明はグロスフィ
ルム、ＯＨＴシート等特殊紙のスループットを低下させ
ることなく非加熱材の貼付きを回避し、良好な画像を得
ることを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする像加熱装置、画像形成装置である。

【００３１】〔１〕：加熱部材と加圧部材を互いに圧接
して加熱ニップを形成し、前記加熱ニップにて被加熱材
を熱圧定着する像加熱装置において、前記回転体は複数
の周速を持つ回転体であり、被加熱材を熱圧定着する
際、被加熱材ニップ非通過時の周速を被加熱材ニップ通
過中よりも遅くする定着モードを有することを特徴とす
る像加熱装置。

【００３２】〔２〕：前記回転体の駆動手段が、前記像
加熱装置から排紙口に被加熱材を搬送する搬送手段の駆
動手段と共通、または連動していることを特徴とする
〔１〕に記載の像加熱装置。

【００３３】〔３〕：前記像加熱装置の下流に被加熱材
を冷却する冷却手段を有することを特徴とする〔１〕又
は〔２〕に記載の像加熱装置。

【００３４】〔４〕：被加熱材ニップ通過中と被加熱材
ニップ非通過中で前記回転体の周速が等しい第１の定着
モードと、被加熱材ニップ非通過時の前記回転体周速が
被加熱材ニップ通過中よりも遅い第２の定着モードとを
有し、排紙口の指定に応じて第１の定着モードと第２の
定着モードの切り替えをおこなうことを特徴とする
〔１〕、〔２〕又は〔３〕に記載の像加熱装置。

【００３５】〔５〕：被加熱材上に画像を形成する画像
形成手段と、前記画像形成手段により被加熱材上に形成
した画像を加熱処理する像加熱装置とを具備し、前記像
加熱装置として〔１〕乃至〔４〕の何れか１項に記載の
像加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

【００３６】〔６〕：複数色のトナーを用いて被加熱材
上にカラー画像を形成する画像形成装置であり、少なく
とも１色以上のトナーのＭＩ（Ｍｅｌｔ Ｉｎｄｅｘ）
値が１０以上である〔５〕に記載の画像形成装置。

【００３７】〈作 用〉 （１）被加熱材ニップ非通過時の周速を被加熱材ニップ
通過中よりも遅くする定着モードを用いることにより、
定着ニップを通過した被加熱材が排紙トレイへ低速で搬
送されるため、冷却時間を長くとれるため、排紙トレイ
積載時の被加熱材温度を低下させることができ、スルー
プットは低下させずに被加熱材同士の貼付きやグロスむ
ら、ＯＨＴ透過性むら等の画像不良を防ぐことができ
る。

【００３８】（２）更に定着ニップ下流側に被加熱材を
冷却する手段を設けることで上記（１）で述べた定着ニ
ップ通過から排紙トレイへ到達するまでの時間での被加
熱材冷却効果を更に高めることができ、所定の温度以下
に被加熱材温度を下げるために必要とする時間が短縮で
きるため、（１）の場合よりもスループットを増加させ
つつ被加熱材同士の貼付きやグロスむら、ＯＨＴ透過性
むら等の画像不良を防ぐことができる。

【００３９】（３）複数の排紙トレイを具備する画像形
成装置において、定着ニップからの距離が被加熱材を冷
却するのに十分な排紙トレイに対しては上記のような定
着後のスローダウンはおこなわず、その距離が不十分な
場合は定着後のスローダウンをおこなうことで、それぞ
れの排紙トレイに対して最大のスループットを実現しつ
つ被加熱材同士の貼付きやグロスむら、ＯＨＴ透過性む
ら等の画像不良を防ぐことができる。

【００４０】（４）少ない熱量での定着動作を可能にす
るためＭＩ（Ｍｅｌｔ Ｉｎｄｅｘ）値が１０以上であ
るような溶けやすいトナーを使用した場合でも、上記の
定着後スローダウンをおこなうことで被加熱材同士の貼
付きやグロスむら、ＯＨＴ透過性むら等の画像不良を防
ぐことができ、高速化に有利である。

【００４１】

【発明の実施の形態】［実施例１］説明の都合上、以下
の実施例における画像形成装置は熱ローラ方式の定着装
置を備えるものについて実施の形態を述べる。しかし本
発明は熱ローラ方式の定着装置に限定されるものではな
く、前述のフィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等につ
いても用いることができる。

【００４２】（１）画像形成装置例 以下に図面を用いて本発明の実施例を述べる。

【００４３】図３は電子写真プロセスを用いたカラーレ
ーザプリンタ断面の概略図である。図２に示されたカラ
ーレーザプリンタ（画像形成装置）は中間転写体として
中間転写ベルトを使用し、各色ごとに現像器、露光手
段、像担持体（以下「感光ドラム」と呼ぶ）、帯電器、
クリーニング手段を備えている。

【００４４】図３中の第１の感光ドラム１ａは矢印ｄ１
の方向に所定の周速で回転駆動されながら１次帯電ロー
ラ３ａにて一様に帯電され、レーザスキャナ５ａから走
査されるデジタル画像信号に対応して変調されたレーザ
ビームを結像露光光学系を介して受けることにより第１
の色成分（ここではイエロー成分）の静電潜像を形成す
る。

【００４５】続いて、第１の現像器である２ａを用いて
第１の色トナー（ここではイエロートナーＹ）によって
静電潜像は現像され第１の色成分に対する可視像を得
る。以上に記した手順を第２色（マゼンタ）、第３色
（シアン）、第４色（ブラック）に対しておこなう。

【００４６】本実施例では可視像を得るためのトナーと
して高速化に有利な非常に融けやすいトナーを使用して
いる。具体的には融けやすさの指標となるＭＩ（Ｍｅｌ
ｔＩｎｄｅｘ）の値が１０程度のものを使用している。

【００４７】実施例１では、上記中間転写ベルト６は矢
印ｄ２の方向に感光ドラム１ａと同じ周速で回転駆動さ
れる。

【００４８】感光ドラム１ａから中間転写ベルト６への
イエロー可視像の転写（１次転写）は電源Ｓ１から供給
される一次転写バイアスを印加することによりおこな
う。マゼンタ、シアン、ブラックについても同様の手段
を用いて順次中間転写ベルト６の上に重ねあわせて１次
転写することによってカラー画像を得る。中間転写ベル
ト６上に形成されたカラートナー像は２次転写ローラ７
とのニップ部において搬送されてくる被加熱材Ｐ上に一
括転写（２次転写）される。カラー画像を２次転写され
た被加熱材Ｐは定着装置８へ搬送され、定着ローラと加
圧ローラのニップ部（定着部）において熱と圧力によっ
てカラー画像が定着される。

【００４９】定着装置については（２）項で述べる。

【００５０】（２）定着装置（加熱手段）８ 図２は実施例１における定着装置８の横断面模型図であ
る。

【００５１】実施例１における定着装置８は、熱ローラ
方式の定着装置である。

【００５２】定着ローラ芯金９ａにはアルミニウムの中
空金属ローラを用いており、その内空に熱源としてのハ
ロゲンランプ１１が挿入配設されている。アルミニウム
芯金９ａの上に弾性層９ｂとしてシリコンゴムが用いら
れており、最表層に離型層として不図示のＰＦＡのチュ
ーブが被覆されている。温調サーミスタ１２によって定
着ローラ９外周面温度が検知され、所定の定着ローラ表
面温度を維持するようにハロゲンランプ１１への通電が
制御される。

【００５３】一方、加圧ローラ１０も定着ローラ９と同
様にアルミニウム芯金１０ａの上にシリコンゴムの弾性
層１０ｂ、最表層に不図示のＰＦＡ離型層が設けられて
いる。実施例１における定着装置８は定着ローラ９にの
みハロゲンヒータを備え、加圧ローラ１０は熱源による
加熱はおこなわない。

【００５４】未定着画像を被加熱材に定着する際に問題
となるのは主に画像面側である定着ローラ９の表面温度
であり、限られた電力で定着ローラ９を効果的に加熱す
るために大出力のヒータを１本のみ定着ローラ９側に用
いる。

【００５５】実施例１の定着装置８では定着ローラ９、
加圧ローラ１０の外径を異径とし、それぞれ４５φ、４
０φとしている。定着ローラ９は被加熱材に奪われた熱
を供給する時間をより長くとるためと、ニップ幅を確保
するために大径のものとし、加圧ローラ１０は定着装置
８の熱容量を下げ熱応答性を上げるために定着ローラ９
よりも小径のものを用いている。

【００５６】図４に実施例１における定着装置から排紙
トレイに至る排紙系の概略断面図を示す。

【００５７】図４に示すように、定着ニップと排紙トレ
イの間には２組の排紙ローラ対１３、１４が配設されて
おり、定着ニップから、下流側の排紙ローラ対１４ニッ
プまでの距離は１００ｍｍである。

【００５８】定着ニップ排紙後のＯＨＴシートは上流側
排紙ローラ対１３、下流側排紙ローラ対１４により挟持
搬送され、排紙トレイ１５へ順に積載される。ここで、
実施例１の画像形成装置における不図示の定着装置駆動
モータは排紙トレイ１５までの被加熱材搬送手段である
排紙ローラ１３、１４も同時に駆動する構成である。

【００５９】また、実施例１の画像形成装置においては
定着装置より上流側での画像形成、被加熱材搬送は上記
定着装置駆動モータとは別のメインモータによりおこな
われる。よって、画像形成とは独立して定着、排紙動作
の速度を変更することが可能である。

【００６０】ここで、実施例１の画像形成装置のスルー
プットは普通紙の場合Ａ４横送りで毎分２２枚であり、
定着装置８は定着ローラ９表面が１８０℃になるように
温調され、１１０ｍｍ／ｓｅｃ．の周速で定着ローラ９
が回転駆動される。しかし、被加熱材がグロスフィルム
やＯＨＴシートの場合、上記の温調温度および定着ロー
ラ周速を以下のように変更して定着動作をおこなう。

【００６１】グロスフィルム及びＯＨＴシートに対して
は、特殊紙モードとして温調温度１９０℃、定着ローラ
周速を６０ｍｍ／ｓｅｃ．として定着動作をおこない、
スループットはＡ４横送りで毎分１０枚とする。普通紙
に比べ熱容量の大きなこれら特殊紙に対するトナーの定
着性を確保するためと、グロスフィルムに対しては適度
に高グロスな画像を、ＯＨＴシートに対してはより透過
性のよい画像を得るためには、上記のように定着温度を
上げ、なおかつ定着速度を落として加熱時間を長く取る
ことが必要である。

【００６２】しかし、前述したように本実施例の画像形
成にはトナーとして融けやすいものを使用して高速化に
対応しているため、以下に述べるような問題が発生す
る。

【００６３】上述した特殊紙モードで定着をおこなう
と、定着ニップで被加熱材に与えられる熱量が増加する
ため定着ニップ通過後の被加熱材温度が通常に比べて高
温になり、更に被加熱材の熱容量が普通紙より大きいた
め、その温度が下がるのにより長い時間を必要とする。

【００６４】連続で特殊紙モードの定着動作をおこなっ
た場合、定着ニップを通過し所定の排紙トレイ１５に排
紙された被加熱材が十分に冷却されないうちに次の被加
熱材が排紙され、次々と積載されることにより排紙トレ
イ１５上の被加熱材が更に冷めにくくなってしまう。

【００６５】このように被加熱材温度が十分に下がって
いないと、被加熱材上のトナーがある程度粘性を残して
いるため、前ページあるいは次ページの被加熱材と自ペ
ージとを貼り付ける接着剤の役目を果たしてしまう。

【００６６】または、貼り付かせるまでには至らない
が、十分冷却される前に他ページの被加熱材と接触する
ことによりトナー像表面が荒され、グロスむらや、透過
性むらといった画像不良を引き起こしてしまっていた。

【００６７】以下では説明を簡略するため、このような
グロスむらや透過性むらも含めて貼付きとして扱う。そ
こで、このような問題を回避するために実施例１の画像
形成装置では、定着後の被加熱材の冷却時間を長く取る
ために、被加熱材が定着ニップから排紙されたら、定着
速度よりも遅い搬送速度で排紙トレイまで搬送する。

【００６８】以下に実施例１の画像形成装置における特
殊紙モード時の定着、排紙トレイへの排紙動作を説明す
る。

【００６９】ここではＡ４サイズのＯＨＴシートを横送
りで、定着する場合について述べる。前述したように特
殊紙モードは定着速度６０ｍｍ／ｓｅｃ．でスループッ
ト１０ｐｐｍであり、上流側での画像形成も６０ｍｍ／
ｓｅｃ．でおこなう。しかし、ＯＨＴシートが定着ニッ
プを通過した後には定着装置駆動モータを減速して、定
着ローラ９及び排紙ローラ対１３、１４の周速を減速し
てＯＨＴシートを搬送する。

【００７０】図１に本発明の画像形成装置における特殊
紙モード時の定着ローラ及び排紙ローラ周速変化を示
す。

【００７１】実施例１の特殊紙モードでは定着速度Ｓ
_FUSE＝６０ｍｍ／ｓｅｃ．であるが、ＯＨＴシートが加
熱ニップを通過すると同時に定着装置駆動手段の駆動速
度を落とし、Ｓ_FEED＝４０ｍｍ／ｓｅｃ．で排紙トレイ
１５まで搬送する。

【００７２】図５に定着ニップから下流側排紙ローラニ
ップまでの排紙所要時間と排紙速度の関係において、定
着温度１９０℃時に貼付きが発生する領域を示す。本実
施例で用いるトナーとＯＨＴシートにおいて、排紙トレ
イ上積載時に貼付きを防止するためには、排紙時にＯＨ
Ｔシートの温度が少なくとも１００℃以下である必要が
ある。

【００７３】定着後のＯＨＴシート温度が１００℃まで
低下するのに必要な時間は約２秒であり、図５の破線Ａ
で示されている。図５において、破線Ａよりも排紙時間
を長くとることができれば排紙トレイに積載されたＯＨ
Ｔシート同士が貼付く事はない。しかし、破線Ａよりも
排紙時間が短くなると貼付きが発生してしまう。

【００７４】ここで、図４に示す定着ニップから排紙ト
レイ１５までの排紙距離Ｌ１（定着ニップより排紙ロー
ラ対１４までの距離）は１００ｍｍである。仮に定着後
の排紙を６０ｍｍ／ｓｅｃ．のままおこなったとする
と、定着ニップから排紙トレイ１５までの排紙時間は
１．７秒となり、排紙トレイ１５に積載されたＯＨＴシ
ート同士が貼り付いてしまう。

【００７５】しかし本実施例の前述したＳ_FEED＝４０ｍ
ｍ／ｓｅｃ．への減速動作をおこなうことにより、排紙
距離Ｌ１を搬送する時間を６０ｍｍ／ｓｅｃ．時の約
１．５倍である２．５秒まで長くすることができる。ゆ
えに１２ｐｐｍのスループットでも排紙トレイ１５に積
載されたＯＨＴシート同士が貼り付くことはない。

【００７６】一方、画像形成、定着、排紙トレイへの排
紙をすべて４０ｍｍ／ｓｅｃ．でおこなった場合を想定
する。排紙速度４０ｍｍ／ｓｅｃ．ですべての動作をお
こなうと、ＯＨＴシート同士の間隔を実施例１と等しく
設定した場合、スループットを７ｐｐｍ未満に低下させ
なければならない。

【００７７】つまり実施例１では定着速度はスループッ
トをより高く維持するためにＳ_FUSE＝６０ｍｍ／ｓｅ
ｃ．とするが、定着後の排紙速度をＳ_FEED＝４０ｍｍ／
ｓｅｃ．に落とすことでＯＨＴ同士の貼付きを防止する
事が可能となっている。

【００７８】定着後の排紙速度を落としても、排紙トレ
イ１５へ定着後のＯＨＴシートが排出されると同時に定
着速度はＳ_FUSE＝６０ｍｍ／ｓｅｃ．に復帰されるの
で、装置自体のスループットが低下する事はない。

【００７９】上記説明においては被加熱材としてＯＨＴ
シートを用いた場合についてのべたが、実施例１の画像
形成装置においては被加熱材としてグロスフィルムを用
いた場合にも同様の効果を得ることができる。

【００８０】以上のように、実施例１では定着後の排紙
速度を被加熱材間隔の間落とすことによって、被加熱材
同士の貼付きを防止しつつ、より高いスループットを実
現できた。

【００８１】［実施例２］実施例２の画像形成装置では
特殊紙モード時において実施例１と同様に被加熱材が加
熱ニップを通過した後、スローダウンして排紙トレイま
で搬送する。

【００８２】上記シーケンスに加えて実施例２の画像形
成装置では、定着ニップの下流に被加熱材温度を下げる
ための冷却手段を設ける。

【００８３】以下に図面を用いて実施例２の画像形成装
置における特殊紙の定着、排紙動作を説明する。

【００８４】図６は本実施例における定着装置及び排紙
系を模式的に示した断面図である。定着装置及び排紙系
は実施例１と同じものを使用している。また、カラー画
像を得るための全ての色のトナーについても実施例１と
同じく、ＭＩ（Ｍｅｌｔ Ｉｎｄｅｘ）の値が１０程度
のものを用いている。

【００８５】図６中の２０は送風ＦＡＮであり、定着ニ
ップ通過後の被加熱材温度を下げるための冷却装置であ
る。

【００８６】実施例２の画像形成装置は特殊紙モード時
に送風ＦＡＮ２０を作動させ、送風ＦＡＮによって送ら
れた冷却風は図６の矢印のように被加熱材に吹き付けら
れる。冷却ＦＡＮ２０は被加熱材の定着中は停止してい
るが、被加熱材の定着ニップ通過後作動を開始し、冷却
風が被加熱材に吹付けられることによって定着後の被加
熱材が冷却される。

【００８７】実施例２の画像形成装置のスループットは
Ａ４サイズ横送りの場合、普通紙モード時は２２ｐｐ
ｍ、特殊紙モード時は１２ｐｐｍである。普通紙モード
の設定は実施例１と同じく定着温度１８０℃、定着速度
１１０ｍｍ／ｓｅｃ．である。

【００８８】一方特殊紙モードについては、定着温度は
実施例１より５℃高い１９５℃であり、定着速度は実施
例１より１０ｍｍ／ｓｅｃ．速い７０ｍｍ／ｓｅｃ．で
ある。実施例２の画像形成装置では、上記の様に特殊紙
モードのスループットを実施例１より２ｐｐｍ増加させ
るために、定着温度を上げたうえで定着速度を増加させ
ている。しかし定着温度を高くしたことと、排紙トレイ
までの排紙時間が減少することから排紙トレイ上での貼
付きが発生しやすくなってしまう。

【００８９】図７に定着ニップから下流側排紙ローラニ
ップまでの排紙所要時間と排紙速度の関係において、実
施例２の特殊紙モード時に貼付きが発生する領域を示
す。図７中の破線Ｂは実施例２の画像形成装置で被加熱
材同士の貼付きが発生しはじめる排紙所用時間を示して
いる。

【００９０】また、点線Ｃは比較例として、実施例２の
画像形成装置の特殊紙モードで冷却ＦＡＮ２０を作動さ
せなかった場合に貼付きが発生しはじめる排紙所用時間
を示している。

【００９１】図７から冷却ＦＡＮ２０が停止した状態で
被加熱材同士の貼付きを防止するには、約２．５秒以上
の排紙時間を確保する必要があり、そのためには排紙速
度を４０ｍｍ／ｓｅｃ．以下に下げる必要がある。画像
形成、定着及び排紙動作のすべてを被加熱材同士の間隔
を変えずに４０ｍｍ／ｓｅｃ．でおこなったとすると、
画像形成装置のスループットは７ｐｐｍ程度に低下して
しまう。

【００９２】一方、実施例２の画像形成装置の特殊紙モ
ードでは、被加熱材同士の貼付きを防止するために必要
な排紙トレイまでの排紙時間は１．５秒でよく、排紙速
度は６０ｍｍ／ｓｅｃ．に落とすだけで良い。仮に画像
形成、定着及び排紙動作のすべてを被加熱材同士の間隔
を変えずに６０ｍｍ／ｓｅｃ．でおこなったとすると、
１０ｐｐｍ程度のスループットは確保することができ
る。

【００９３】しかしここで実施例１と同様の手法をもち
いて、定着動作はより速い速度Ｓ_{FU SE}＝７０ｍｍ／ｓｅ
ｃ．でおこない、定着後排紙トレイまでの排紙をＳ_FEED
＝６０ｍｍ／ｓｅｃ．でおこなうことで画像形成装置の
スループットを２ｐｐｍ増加の１２ｐｐｍとすることが
できる。

【００９４】このように実施例１で述べた定着後の排紙
速度ダウンと、被加熱材の冷却手段を同時に用いること
により、実施例２では特殊紙モードにおいて被加熱材同
士の貼付きを防止しつつ、実施例１よりも高いスループ
ットを実現することができた。また、搬送速度を落とし
て風を吹き付けるため、比較的小サイズのＦＡＮを使用
しても被加熱材が単位時間当たりに受ける風量を確保で
きるため、よりサイズの大きいＦＡＮを用いる場合より
コスト面でも有利である。

【００９５】本実施例では定着後の被加熱材冷却手段と
して冷却ＦＡＮを用いたが、冷却手段はこれに限定され
るものではなく、例えば被加熱材に比べて熱容量の大き
な金属等のローラを被加熱材に接触させて冷却をおこな
っても良い。

【００９６】［実施例３］実施例３では複数の排紙トレ
イを備えた画像形成装置について述べる。

【００９７】本実施例の画像形成装置は、画像形成部及
び定着装置については実施例１及び実施例２と同じ構成
を持つものである。また、カラー画像を得るための全て
の色のトナーについても実施例１及び実施例２と同じ
く、ＭＩ（Ｍｅｌｔ Ｉｎｄｅｘ）の値が１０程度のも
のを用いている。

【００９８】しかしながら本実施例の画像形成装置は、
実施例１及び実施例２とは異なり、２つの排紙トレイを
有し、ユーザーの目的に応じてどちらのトレイに排紙す
るかを選択できるようにになっている。

【００９９】図８に実施例３における定着、排紙系の概
略図を示す。

【０１００】図８に示すように本実施例の画像形成装置
は下部排紙トレイ１５と上部排紙トレイ１９を備えてお
り、被加熱材搬送路に配設されたフラッパ２１の動作に
より排紙トレイが選択されるようになっている。

【０１０１】上部排紙トレイ１９は下部排紙トレイ１５
に比べて積載可能枚数が多く、１ジョブ当たりのプリン
ト枚数が比較的多い場合に使用する。下部排紙トレイ１
５は定着後の被加熱材搬送路がストレートなため、主に
厚紙プリント時や、被加熱材のカールを抑えたい場合に
使用する。定着ニップから下部排紙トレイ１５までの搬
送路、及び排紙ローラの位置関係は実施例１及び実施例
２と同じであり、定着ニップから排紙ローラ対１４まで
の距離は１００ｍｍである。

【０１０２】一方上部排紙トレイへの搬送経路には３組
の排紙ローラ対１６、１７、１８が配設されており、定
着ニップから排紙ローラ対１８までの排紙距離Ｌ２は２
２０ｍｍである。また、本実施例でも実施例２と同じく
定着後の被加熱材を冷却するための冷却ＦＡＮ２０が配
設されており、ＦＡＮを作動させると、下部排紙トレイ
１５への搬送路に外部からの風が送風される仕組みにな
っている。ここで、本実施例でのスループットは普通紙
モード時Ａ４横送りで２２ｐｐｍ、定着温度及び定着速
度はそれぞれ１８０℃、１１０ｍｍ／ｓｅｃ．であり実
施例１、実施例２と同じである。

【０１０３】特殊紙モード時は実施例２と同じく定着温
度１９５℃、定着速度７０ｍｍ／ｓｅｃ．であるが、実
施例３では選択された排紙トレイによって排紙トレイへ
の排紙速度が異なる。

【０１０４】上部排紙トレイ１９が選択された場合、定
着ニップから排紙トレイまでの排紙距離が２２０ｍｍで
あるから、７０ｍｍ／ｓｅｃ．で排紙しても排紙トレイ
に到達するまでに約３．１秒の被加熱材冷却時間を確保
することができる。

【０１０５】よって上部排紙トレイ選択時には画像形
成、定着排紙トレイへの排紙動作を全て７０ｍｍ／ｓｅ
ｃ．でおこなう。

【０１０６】図７の関係より排紙速度を低下させたり、
冷却ＦＡＮ２０を作動させなくても被加熱材同士の貼付
きは発生せず、１２ｐｐｍのスループットを確保でき
る。上部排紙トレイ１９使用時には１ジョブ当たりのプ
リント枚数が多いことから、消費電力や稼動音を低減す
ることが、下部排紙トレイ１５使用時よりも重要であ
る。これに対し本実施例では上部排紙トレイ１９選択時
に冷却ＦＡＮ２０を作動させる必要がないので、消費電
力や稼動音を低減することができる。

【０１０７】一方、下部排紙トレイ１５が選択された場
合は、実施例２と全く同様に７０ｍｍ／ｓｅｃ．で定着
後、排紙速度を６０ｍｍ／ｓｅｃ．に落として搬送す
る。図１を用いて説明すると、Ｓ_FUSE＝７０ｍｍ／ｓｅ
ｃ．、Ｓ_FEED＝６０ｍｍ／ｓｅｃ．である。

【０１０８】この際冷却ＦＡＮ２０を作動させることで
実施例２で述べたように被加熱材同士の貼付きを防止し
つつ１２ｐｐｍのスループットを実現している。

【０１０９】このように下部排紙トレイ１５選択時には
排紙トレイへの排紙速度ダウンとＦＡＮによる冷却を併
用することで、上部排紙トレイ１９選択時と同じスルー
プットを実現できる。

【０１１０】上記の様に実施例３では複数の排紙口に対
して、排紙トレイの選択により特殊紙モードのスループ
ットが左右されることなく、貼付きの防止と高スループ
ットを実現することができた。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば熱
ローラ方式、フィルム加熱方式および電磁誘導加熱方式
の加熱装置、像加熱装置および画像形成装置において、
ＯＨＴシート、グロスフィルムといった特殊紙に対し
て、画像形成装置の高速化に有利な融けやすいトナーを
使用した場合でも、排紙トレイ上での貼付きを防止しつ
つ高いスループットを実現することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による特殊紙モード時の定着、排紙動
作を示した図

【図２】 本発明に関わる定着装置の側面図

【図３】 本発明に関わるカラーレーザープリンタの概
略断面説明図

【図４】 実施例１の定着、排紙系の模式図

【図５】 実施例１における貼付き発生条件を示した図

【図６】 実施例２の定着、排紙系の模式図

【図７】 実施例２における貼付き発生条件を示した図

【図８】 実施例３の定着、排紙系の模式図

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・感光ドラム ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・現像器 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ・・・帯電ローラ ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ・・・クリーニング器 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ・・・レーザスキャナ ６・・・中間転写ベルト ７・・・二次転写ローラ ８・・・定着ローラ ９・・・加圧ローラ Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４１・・・次転写バイアス電圧源 Ｓ５・・・２次転写バイアス電圧源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 哲也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 久米 隆生 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H005 AA21 EA10 2H033 AA02 AA48 BA10 BA11 BA29 BA58 BB37 BB38 CA40 2H300 EB04 EB12 ED05 EJ01 EJ09 EJ50 EK03 EK06 EK10 GG01 GG02 GG17 QQ12 QQ32

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱部材と加圧部材を互いに圧接して加
   熱ニップを形成し、前記加熱ニップにて被加熱材を熱圧
   定着する像加熱装置において、 前記回転体は複数の周速を持つ回転体であり、被加熱材
   を熱圧定着する際、 被加熱材ニップ非通過時の周速を被加熱材ニップ通過中
   よりも遅くする定着モードを有することを特徴とする像
   加熱装置。
2. 【請求項２】 前記回転体の駆動手段が、前記像加熱装
   置から排紙口に被加熱材を搬送する搬送手段の駆動手段
   と共通、または連動していることを特徴とする請求項１
   に記載の像加熱装置。
3. 【請求項３】 前記像加熱装置の下流に被加熱材を冷却
   する冷却手段を有することを特徴とする請求項１又は２
   に記載の像加熱装置。
4. 【請求項４】 被加熱材ニップ通過中と被加熱材ニップ
   非通過中で前記回転体の周速が等しい第１の定着モード
   と、 被加熱材ニップ非通過時の前記回転体周速が被加熱材ニ
   ップ通過中よりも遅い第２の定着モードとを有し、 排紙口の指定に応じて第１の定着モードと第２の定着モ
   ードの切り替えをおこなうことを特徴とする請求項１、
   ２又は３に記載の像加熱装置。
5. 【請求項５】 被加熱材上に画像を形成する画像形成手
   段と、前記画像形成手段により被加熱材上に形成した画
   像を加熱処理する像加熱装置とを具備し、前記像加熱装
   置として請求項１乃至４の何れか１項に記載の像加熱装
   置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 複数色のトナーを用いて被加熱材上にカ
   ラー画像を形成する画像形成装置であり、少なくとも１
   色以上のトナーのＭＩ（Ｍｅｌｔ Ｉｎｄｅｘ）値が１
   ０以上である請求項５に記載の画像形成装置。