JP2003330311A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JP2003330311A JP2003330311A JP2002136403A JP2002136403A JP2003330311A JP 2003330311 A JP2003330311 A JP 2003330311A JP 2002136403 A JP2002136403 A JP 2002136403A JP 2002136403 A JP2002136403 A JP 2002136403A JP 2003330311 A JP2003330311 A JP 2003330311A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 転写時の画像ブレを防止でき、紙に含まれる
炭酸カルシウムによる加圧ローラ汚れを防止できる。 【解決手段】 紙後端がレジストローラニップを通過し
た後定着のニップで紙を搬送する速度を転写のニップで
搬送する速度よりも速くすることで転写と定着間で紙が
引張られ、紙と加圧ローラ表面が擦られる（スベリを起
こす）ことで加圧ローラに付着する汚れを取り除く。
炭酸カルシウムによる加圧ローラ汚れを防止できる。 【解決手段】 紙後端がレジストローラニップを通過し
た後定着のニップで紙を搬送する速度を転写のニップで
搬送する速度よりも速くすることで転写と定着間で紙が
引張られ、紙と加圧ローラ表面が擦られる（スベリを起
こす）ことで加圧ローラに付着する汚れを取り除く。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱材を加熱体
にフィルムを介して密着させ、該被加熱材とフィルムを
共に移動させて加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被
加熱材に与えるフィルム加熱方式の加熱装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、加熱装置として熱ローラ方式のも
のが広く使用されている。このものは例えば、複写機、
レーザービームプリンター等においてトナー像の定着に
使用されており、所定の定着温度に維持された加熱体か
らの熱で記録材上のトナー像を加熱で溶融固着させ、記
録材上に定着させている。図４はフィルム加熱方式の加
熱装置の一例（像加熱装置）を示すもので、耐熱性フィ
ルムとして円筒状のエンドレスフィルム４−２を用い、
該フィルムの周長の少なくとも一部は常にテンションフ
リー（テンションが加わらない状態）とし、フィルムは
加圧回転部材としての加圧ローラ４−４の回転駆動力で
回転するようにした装置である。フィルム４−２の特徴
としては、伝熱性を高めて熱容量を小さくし、クイック
スタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１００
μｍ以下、好ましくは１０〜５０μｍ程度の耐熱性のあ
るＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰの単層、あるいはポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ，ＰＥＳ，ＰＰＳ等の
外周表面にＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ等を混合コーティ
ングした複合層フィルムを使用できる。４−３は加熱体
４−１を断熱支持するホルダーであり、フィルム内面の
ガイド部材と装置の補強部材としてのステー（以下ステ
ーと記す）を兼ねている。 【０００３】加熱体４−１は横長の低熱容量の線状加熱
体であり、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミック基盤
であるヒータ基盤４−５上に、発熱抵抗体４−６とし
て、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材
料を厚み１０〜３０μｍ、幅０．８〜３ｍｍにスクリー
ン印刷等により塗工・焼成し、その上にオーバコート層
４−７（保護層）としてガラスやフッ素樹胎などをコー
トしてある。この加熱体４−１は加熱体を断熱支持する
ホルダー４−３の外側下面に長手に沿って設けた溝４−
３ａに嵌め込んで接着して固定支持させてある。 【０００４】該加熱体４−１は、通電発熱抵抗体４−６
に対する給電により該通電発熱抵抗体が長手全長にわた
って発熱することで速やかに昇温し、その昇温が温度検
知素子４−８で検知されて不図示の制御系にフィードバ
ックされて、像加熱時、この温度検知素子４−８の温度
が所定の設定温度に維持されるように発熱抵抗体４−６
への通電がコントロールされる。 【０００５】４−２は加熱体４−１を含むステー４−３
に外嵌させた円筒状の耐熱フィルムであり、加熱体４−
１を含むステー４−３に対し周長に余裕をもってルーズ
に外嵌している。４−９はフィルムの寄り移動規制手投
として、ステー４−３の左右両端部に配設した。フィル
ム端部を受け止めるフランジ部材である。４−１０は加
熱体４−１との間にフィルム４−２を挟んで圧接ニップ
部（定着ニップ部）Ｎを形成し、且つフィルム４−２を
回転駆動させる加圧回転体としての加圧ローラであり、
金属軸４−１０ａと、シリコンゴム等の離型性の良い耐
熱ゴム層４−１０ｂよりなり、不図示の軸受け手段・付
勢手段により所定の押圧力をもってフィルム４−２を挟
ませて加熱体４−１の表面に圧接させて配設してある。
そして駆動手段Ｍにより不図示の動力伝達系を介して回
転駆動力が伝達され矢印の反時計方向に回転駆動され
る。この加圧ローラ４−１０の回転駆動による該ローラ
とフィルム外面との摩擦力でフィルム４−２に回転力が
作用し（被記録材Ｐが圧接ニップ部Ｎに導入された時は
該被加熱材Ｐを介してフィルム４−２に回転力が間接的
に作用し、該フィルム４−２が加熱体４−１の表面に圧
接摺動しつつ矢印の時計方向ａに回転駆動される。フィ
ルム内面ガイド部材を兼ねるステー４−９はこのフィル
ム４−２の回転を容易にする。 【０００６】このように複写機など本機のコピーボタン
の押下もしくはプリント命令信号に基づいて、あるいは
画像定着すべき未定着画像（トナー像）Ｔを支持した被
記録材Ｐの先端が該装置の手前側に配設したセンサー
（不図示）に検知された時の信号に基づいて、加圧ロー
ラ４−１０の回転駆動が開始され、加熱体４−１の発熱
が開始される。 【０００７】加熱ローラ４−１０の回転によるフィルム
４−２の回転周速度が定常化し、加熱体４−１の温度が
所定に立ち上がった状態において、定着ニップ部Ｎのフ
ィルム４−２と加圧ローラ４−１０との間に被加熱材と
しての画像定着すべき被記録材Ｐが導入されてフィルム
４−２と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることに
より加熱体４−１の熱がフィルム４−２を介して被記録
材Ｐに付与され未定着顕像剤像Ｔが被記録材Ｐ面に加熱
定着されるものである。定着ニップ部Ｎを通った被記録
材Ｐはフィルム４−２の面から分離されて搬送される。 【０００８】また、加熱体４−１には図５（ａ）の加熱
体表面、図５（ｂ）の加熱体裏面で示すように発熱抵抗
体５−１２の導電パターン５−１６・１６、発熱抵抗体
５−１２の給電電極パターン５−１３・１４、サーミス
タ等の温度検知素子５−２４、この素子の導電パターン
５−２２・２３、加熱体裏面から貫通したスルーホール
５−２０・２１を介して導電パターン５−２２・２３に
通電する温度検出素子５−２４の給電電極パターン５−
１８・１９が配置されている。 【０００９】図５（ａ）、（ｂ）に示すように加熱体の
給電パターン５−１３・１４にステーに加熱体を固定支
持するためのコネクタ５−３１が装着され、コネクタ５
−３１内の電気接点としての加熱バネ５−３２により、
給電ワイヤ５−３３を介して、発熱抵抗体５−１２は電
源５−３４とトライアック５−３５等からなる給電回路
と接続される。また加熱体の給電電極パターン５−１８
・１９に、ステーに加熱体を固定支持するためのコネク
タ５−３６が装着され、コネクタ内の電気的接点として
の加圧ばね５−３７により、給電ワイヤ５−３８を介し
て、温度検知素子５−２４は制御系のＡ／Ｄコンバータ
５−３９と接続される。加熱体の温度情報として、記録
材Ｐの通紙域内に設けられた温度検知素子５−２４のサ
ーミスタ電圧がＡ／Ｄコンバータ５−３９へ入力され、
デジタルデータとしてＣＰＵ５−４０へ取り込まれる。
ＣＰＵ５−４０は、その入力デジタルデータを基に、加
熱体温度を所定の一定温度に制御すべくトライアック５
−３５を制御する。制御方法としては、発熱抵抗体５−
１２の加圧電圧または電流をコントロールするか、通電
時間をコントロールする方法がとられている。通電時間
をコントロールする方法には、電源波形の半波ごとに、
通電するしないを制御するゼロクロス波数制御、電源波
形の半波毎に通電する位相角を制御する位相制御などが
ある。 【００１０】像形成に於いては、一般的な電子写真技術
に基づく技術であり、感光ドラムが−６００Ｖに帯電さ
れ像形成されるところがレーザー照射されマイナスに帯
電されたトナーが感光ドラムから紙に転写される。 【００１１】一方定着フィルムでは図４′に示すように
導電プライマーには画像向上のために−６００Ｖのバイ
アスが印加されており高圧は板バネ接点４−１１から導
電ゴム４−１２を通してフィルム４−２の導電プライマ
ー４−１３に印加されるように構成されている。フィル
ムの構成はポリイミドフィルムに導電プライマー層さら
にその上にＰＴＦＥとＰＦＡもしくはＦＥＰの混合物か
らなるフッ素樹脂がコーティングされており、このＰＴ
ＦＥに対するＰＦＡもしくはＦＥＰの混合割合は１０〜
３０重量％以上のものをコーティングした総厚６０μｍ
の複合層フィルムを用いた。 【００１２】一方、図２は本体の構成図を示し、感光ド
ラム上２−２に帯電ローラ２−６で略−６００Ｖに帯電
され画像情報に基づいてレーザースキャナー２−１１か
らレーザーＬが照射されて潜像が形成される。その後現
像ローラによりトナーは潜像が形成された箇所に付着す
る。一方カセットから紙Ｐがピックアップローラ２−１
０で搬送され搬送ローラ２−１を通ってレジストローラ
から転写位置Ｔｒに搬送され転写ローラ２−３に印加さ
れたバイアス（プラス１ＫＶ〜５Ｘｖ程度）で感光ドラ
ム上２−２に形成されている画像が紙に転写され定着装
置２−５へと搬送され定着ニップＴ部を通って排紙ロー
ラ２−６により搬送されて画像出力がなされるのと同時
に感光ドラム２−２上で転写された後に残ったトナーは
クリーニング手段２−７により清掃されて、再度次の画
像形成に備える。このように一連の画像形成から転写、
定着までのプロセスでは、紙（転写材または記録体）の
送り速度は常に一定である。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、紙搬送速度は少なくとも紙後端がレジストローラニ
ップを通過するまでは、紙先端が定着ニップ入った後、
定着ニップでの紙の送り速度は、転写ニップでの送り速
度よりも遅くする。それは、定着ニップで紙を引っ張る
と紙後端がレジストローラニップを通過するとき、紙に
振動を与え紙にブレが生じ転写部で画像に乱れが発生す
るためである。そのため一般には、紙の送り速度は変え
ることなく、紙後端が定着ニップを通過し終えるまで、
定着ニップでの紙搬送速度は転写部での送り速度よりも
遅くしてあり、転写と定着間では搬送途中は紙がややた
るんだ状態になっている。したがって定着ニップ内にお
いては加圧ローラ、フィルム、紙はほぼ等速で移動して
いる。 【００１４】このように、定着ニップ内で長期にわたり
紙と加圧ローラ、フィルムが接触していると加圧ローラ
表面上に紙の繊維や紙に含まれる紙特有の成分（炭酸カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン等）が付着
し、さらに紙が定着ニップ内を通過する前後でフィルム
と加圧ローラが互いに回転しているとフィルムに付着し
ているトナーが加圧ローラに転移し先の紙特有の成分と
トナーが混ざり合い加圧ローラの汚染をさらに増長する
ようになる。加圧ローラにある一定量以上のトナーが付
着すると定着ニップ内を通過する紙にも付着するように
なり、紙を汚染しさらには、フィルムを汚染して画像上
にも汚染トナーが付着し画像不良となるという問題があ
った。 【００１５】 【課題を解決するための手段】上記問題は記録材をカセ
ットから供給搬送するための搬送ローラと転写部へ記録
材を搬送するレジストローラと感光体から記録材に転写
する転写手段と記録材上のトナーを定着するための定着
手段を有し、定着ニップで記録材を挟持する中心位置と
転写部中心間の距離が記録材の送り方向の長さよりも長
く、記録材の後端がレジストローラニップ部内を抜ける
までは定着の記録材送り速度よりも転写ニップ部内での
送り速度のほうが速く、記録材後端がレジストローラニ
ップ部内を抜けてからは、定着の記録材送り速度の方が
転写ニップ部内での送り速度よりも速くやるように構成
することで解決できる。 【００１６】 【発明の実施の形態】図１−１は本発明の本体構成実施
例を示すもので、搬送ローラー１−１により紙Ｐが感光
ドラム１−２と転写ローラ１−３間のニップ部で感光ド
ラム１−２から紙Ｐにトナーが転写される。現像スリー
ブ１−４上マイナスに帯電されたトナーが静電潜像が形
成されている感光ドラム１−２（本体接地されている）
上へ飛翔付着する。この飛翔付着する力は、接地された
感光ドラム１−２と−３００Ｖに印加された現像スリー
ブ１−４間との電位差と静電吸着力による。この感光ド
ラム上の表面電位は−６００〜−１５０Ｖの範囲で帯電
しており、トナーが付着してないところは−６００Ｖ、
トナーの付着量が多いほど−１５０Ｖに近づく。トナー
が紙に転写するのに適正なバイアスは＋１０００〜＋３
０００Ｖである。 【００１７】一方紙Ｐは、搬送ローラからレジストロー
ラ１−１２へ搬送され、転写ニップヘ進入するタイミン
グを見計らってトナーが転写され、転写ローラにより定
着装置１−５へ搬送され、定着部ではヒータ表面は１８
０℃〜２１０℃に温調されて紙上にトナーは定着され加
圧口―ラの駆動により搬送されて画像形成が行われる。 【００１８】図１−２及び図１−３は本発明による定着
部と転写部間での紙の搬送状態を示すもので紙Ｐの搬送
状態（ループ状態）を概略的に表わしている。図２に示
されるように紙後端がレジストローラを抜けるまでは紙
先端が定着ニップに達したとしても転写ローラによる紙
の搬送スピード（Ｖ１）の方が定着部での加圧ローラに
よる搬送スピード（Ｖ２）よりも相対的に速くなるよう
設定してある。したがって紙後端がレジストローラニッ
プを通過するまでは転写・定着間で紙は弛んだ状態にな
っている。 【００１９】本実施例においては転写部での紙の搬送ス
ピードは常に５０ｍｍ／秒に設定されており、紙後端が
レジストローラ部を抜けるまでは定着加圧ローラは４
８．６ｍｍ／秒で回転している。紙後端がレジストロー
ラ部を抜けた後は定着加圧ローラは５１．５ｍｍ／秒で
回転し、紙の搬送速度は加圧ローラにより調整されてい
る。 【００２０】紙後端がレジストローラニップを通過した
後は図１−３に示されるように相対的に加圧ローラの搬
送力が強いため紙は転写・定着間で紙は引っ張られた状
態になっている。 【００２１】紙後端がレジストローラニップ部を抜ける
前に加圧ローラの搬送スピード（Ｖ２）を転写ローラの
スピード（Ｖ１）よりも速くすると紙は引っ張られるた
め、レジストローラニップ部を抜ける際に紙にショック
（振動）が伝わり、トナーが感光ドラムから紙へ転写さ
れる際に画像が乱れるという問題が生じた。 【００２２】紙後端がレジスト部を抜けてから加圧ロー
ラの搬送スピードをあげる理由を以下に述べる。 【００２３】加圧ローラのスピードを転写ローラのスピ
ードよりも速くすることで、紙にテンションがかかる。
即ち転写と定着のニップ間で引っ張り合いが生じ加圧ロ
ーラが紙をより速く搬送させようとしても、転写のニッ
プ部が紙を搬送方向とは逆側に引っ張る力が働くため、
定着ニップ内において紙と加圧ローラがスリップする現
象が発生する。このスリップ現象は加圧ローラに付着し
たゴミ、フィルムから転移したトナー（オフセットトナ
ー）、紙に含まれる特有の成分（炭酸カルシウム、酸化
マグネシウム、酸化チタン等）が紙により擦り取られる
ため、加圧ローラ表面は汚れることがない。特に紙に含
まれる炭酸カルシウムとトナーが混ざり合うと加圧ロー
ラに付着しやすく加圧ローラを汚染しさらには紙を汚す
という問題になる。そのため定着ニップ内で紙と加圧ロ
ーラが擦れるようにスリップを発生させることで、この
問題は解決できる。本実施例においては、加圧ローラの
搬送スピードを転写ローラの搬送スピードよりも３％ア
ップした５１．５ｍｍ／秒に設定してある。 【００２４】一方、紙後端の検知は本実施例では、光セ
ンサー１−１４を利用しており、図１−４に示すように
レジストローラニップ部中心と紙後端を検知する光セン
サーの距離Ｌは３０ｍｍであり、紙の搬送スピードが５
０ｍｍ／秒であることから紙後端がセンサー検知を抜け
てから０．６秒後に加圧ローラの搬送スピードを上げる
よう加圧ローラ回転モータの回転を３％上げている。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば紙
後端がレジストローラニップを通過した後に定着のニッ
プで紙を搬送する速度を転写のニップで搬送する速度よ
りも早めることで転写と定着間で紙が引っ張られ、結果
として紙と加圧ローラがすべりを起こし、即ち紙と加圧
ローラ表面が摺擦を起こすことで加圧ローラ表面に付着
しようとする不純物や紙に含まれる特有の成分（炭酸カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン等）が紙によ
り擦り取られるため、加圧ローラ表面は汚れることがな
い・またフィルム側も同様の効果により汚れることがな
いため、紙からの不要物が加圧ローラに付着しづらい構
成になっていると、フィルムにオフセットしているトナ
ーが加圧ローラに転移付着しても紙特有の成分が少ない
ため、トナーと反応して加圧ローラの汚染を増長するこ
とがないため、紙への付着や画像への付着がなく、鮮明
な画像が得られるようになる。 【００２６】本発明はオンデマンド定着の場合について
述べたが、勿論通常の定着装置いわゆる円筒型金属ロー
ラ内に熱源（ハロゲンランプ等）を含み表面を離型性の
よいテフロン（Ｒ）またはフッ素加工した定着ローラで
も全く同様の効果が得られる。
にフィルムを介して密着させ、該被加熱材とフィルムを
共に移動させて加熱体の熱を耐熱性フィルムを介して被
加熱材に与えるフィルム加熱方式の加熱装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、加熱装置として熱ローラ方式のも
のが広く使用されている。このものは例えば、複写機、
レーザービームプリンター等においてトナー像の定着に
使用されており、所定の定着温度に維持された加熱体か
らの熱で記録材上のトナー像を加熱で溶融固着させ、記
録材上に定着させている。図４はフィルム加熱方式の加
熱装置の一例（像加熱装置）を示すもので、耐熱性フィ
ルムとして円筒状のエンドレスフィルム４−２を用い、
該フィルムの周長の少なくとも一部は常にテンションフ
リー（テンションが加わらない状態）とし、フィルムは
加圧回転部材としての加圧ローラ４−４の回転駆動力で
回転するようにした装置である。フィルム４−２の特徴
としては、伝熱性を高めて熱容量を小さくし、クイック
スタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１００
μｍ以下、好ましくは１０〜５０μｍ程度の耐熱性のあ
るＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰの単層、あるいはポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ，ＰＥＳ，ＰＰＳ等の
外周表面にＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ等を混合コーティ
ングした複合層フィルムを使用できる。４−３は加熱体
４−１を断熱支持するホルダーであり、フィルム内面の
ガイド部材と装置の補強部材としてのステー（以下ステ
ーと記す）を兼ねている。 【０００３】加熱体４−１は横長の低熱容量の線状加熱
体であり、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミック基盤
であるヒータ基盤４−５上に、発熱抵抗体４−６とし
て、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材
料を厚み１０〜３０μｍ、幅０．８〜３ｍｍにスクリー
ン印刷等により塗工・焼成し、その上にオーバコート層
４−７（保護層）としてガラスやフッ素樹胎などをコー
トしてある。この加熱体４−１は加熱体を断熱支持する
ホルダー４−３の外側下面に長手に沿って設けた溝４−
３ａに嵌め込んで接着して固定支持させてある。 【０００４】該加熱体４−１は、通電発熱抵抗体４−６
に対する給電により該通電発熱抵抗体が長手全長にわた
って発熱することで速やかに昇温し、その昇温が温度検
知素子４−８で検知されて不図示の制御系にフィードバ
ックされて、像加熱時、この温度検知素子４−８の温度
が所定の設定温度に維持されるように発熱抵抗体４−６
への通電がコントロールされる。 【０００５】４−２は加熱体４−１を含むステー４−３
に外嵌させた円筒状の耐熱フィルムであり、加熱体４−
１を含むステー４−３に対し周長に余裕をもってルーズ
に外嵌している。４−９はフィルムの寄り移動規制手投
として、ステー４−３の左右両端部に配設した。フィル
ム端部を受け止めるフランジ部材である。４−１０は加
熱体４−１との間にフィルム４−２を挟んで圧接ニップ
部（定着ニップ部）Ｎを形成し、且つフィルム４−２を
回転駆動させる加圧回転体としての加圧ローラであり、
金属軸４−１０ａと、シリコンゴム等の離型性の良い耐
熱ゴム層４−１０ｂよりなり、不図示の軸受け手段・付
勢手段により所定の押圧力をもってフィルム４−２を挟
ませて加熱体４−１の表面に圧接させて配設してある。
そして駆動手段Ｍにより不図示の動力伝達系を介して回
転駆動力が伝達され矢印の反時計方向に回転駆動され
る。この加圧ローラ４−１０の回転駆動による該ローラ
とフィルム外面との摩擦力でフィルム４−２に回転力が
作用し（被記録材Ｐが圧接ニップ部Ｎに導入された時は
該被加熱材Ｐを介してフィルム４−２に回転力が間接的
に作用し、該フィルム４−２が加熱体４−１の表面に圧
接摺動しつつ矢印の時計方向ａに回転駆動される。フィ
ルム内面ガイド部材を兼ねるステー４−９はこのフィル
ム４−２の回転を容易にする。 【０００６】このように複写機など本機のコピーボタン
の押下もしくはプリント命令信号に基づいて、あるいは
画像定着すべき未定着画像（トナー像）Ｔを支持した被
記録材Ｐの先端が該装置の手前側に配設したセンサー
（不図示）に検知された時の信号に基づいて、加圧ロー
ラ４−１０の回転駆動が開始され、加熱体４−１の発熱
が開始される。 【０００７】加熱ローラ４−１０の回転によるフィルム
４−２の回転周速度が定常化し、加熱体４−１の温度が
所定に立ち上がった状態において、定着ニップ部Ｎのフ
ィルム４−２と加圧ローラ４−１０との間に被加熱材と
しての画像定着すべき被記録材Ｐが導入されてフィルム
４−２と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることに
より加熱体４−１の熱がフィルム４−２を介して被記録
材Ｐに付与され未定着顕像剤像Ｔが被記録材Ｐ面に加熱
定着されるものである。定着ニップ部Ｎを通った被記録
材Ｐはフィルム４−２の面から分離されて搬送される。 【０００８】また、加熱体４−１には図５（ａ）の加熱
体表面、図５（ｂ）の加熱体裏面で示すように発熱抵抗
体５−１２の導電パターン５−１６・１６、発熱抵抗体
５−１２の給電電極パターン５−１３・１４、サーミス
タ等の温度検知素子５−２４、この素子の導電パターン
５−２２・２３、加熱体裏面から貫通したスルーホール
５−２０・２１を介して導電パターン５−２２・２３に
通電する温度検出素子５−２４の給電電極パターン５−
１８・１９が配置されている。 【０００９】図５（ａ）、（ｂ）に示すように加熱体の
給電パターン５−１３・１４にステーに加熱体を固定支
持するためのコネクタ５−３１が装着され、コネクタ５
−３１内の電気接点としての加熱バネ５−３２により、
給電ワイヤ５−３３を介して、発熱抵抗体５−１２は電
源５−３４とトライアック５−３５等からなる給電回路
と接続される。また加熱体の給電電極パターン５−１８
・１９に、ステーに加熱体を固定支持するためのコネク
タ５−３６が装着され、コネクタ内の電気的接点として
の加圧ばね５−３７により、給電ワイヤ５−３８を介し
て、温度検知素子５−２４は制御系のＡ／Ｄコンバータ
５−３９と接続される。加熱体の温度情報として、記録
材Ｐの通紙域内に設けられた温度検知素子５−２４のサ
ーミスタ電圧がＡ／Ｄコンバータ５−３９へ入力され、
デジタルデータとしてＣＰＵ５−４０へ取り込まれる。
ＣＰＵ５−４０は、その入力デジタルデータを基に、加
熱体温度を所定の一定温度に制御すべくトライアック５
−３５を制御する。制御方法としては、発熱抵抗体５−
１２の加圧電圧または電流をコントロールするか、通電
時間をコントロールする方法がとられている。通電時間
をコントロールする方法には、電源波形の半波ごとに、
通電するしないを制御するゼロクロス波数制御、電源波
形の半波毎に通電する位相角を制御する位相制御などが
ある。 【００１０】像形成に於いては、一般的な電子写真技術
に基づく技術であり、感光ドラムが−６００Ｖに帯電さ
れ像形成されるところがレーザー照射されマイナスに帯
電されたトナーが感光ドラムから紙に転写される。 【００１１】一方定着フィルムでは図４′に示すように
導電プライマーには画像向上のために−６００Ｖのバイ
アスが印加されており高圧は板バネ接点４−１１から導
電ゴム４−１２を通してフィルム４−２の導電プライマ
ー４−１３に印加されるように構成されている。フィル
ムの構成はポリイミドフィルムに導電プライマー層さら
にその上にＰＴＦＥとＰＦＡもしくはＦＥＰの混合物か
らなるフッ素樹脂がコーティングされており、このＰＴ
ＦＥに対するＰＦＡもしくはＦＥＰの混合割合は１０〜
３０重量％以上のものをコーティングした総厚６０μｍ
の複合層フィルムを用いた。 【００１２】一方、図２は本体の構成図を示し、感光ド
ラム上２−２に帯電ローラ２−６で略−６００Ｖに帯電
され画像情報に基づいてレーザースキャナー２−１１か
らレーザーＬが照射されて潜像が形成される。その後現
像ローラによりトナーは潜像が形成された箇所に付着す
る。一方カセットから紙Ｐがピックアップローラ２−１
０で搬送され搬送ローラ２−１を通ってレジストローラ
から転写位置Ｔｒに搬送され転写ローラ２−３に印加さ
れたバイアス（プラス１ＫＶ〜５Ｘｖ程度）で感光ドラ
ム上２−２に形成されている画像が紙に転写され定着装
置２−５へと搬送され定着ニップＴ部を通って排紙ロー
ラ２−６により搬送されて画像出力がなされるのと同時
に感光ドラム２−２上で転写された後に残ったトナーは
クリーニング手段２−７により清掃されて、再度次の画
像形成に備える。このように一連の画像形成から転写、
定着までのプロセスでは、紙（転写材または記録体）の
送り速度は常に一定である。 【００１３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、紙搬送速度は少なくとも紙後端がレジストローラニ
ップを通過するまでは、紙先端が定着ニップ入った後、
定着ニップでの紙の送り速度は、転写ニップでの送り速
度よりも遅くする。それは、定着ニップで紙を引っ張る
と紙後端がレジストローラニップを通過するとき、紙に
振動を与え紙にブレが生じ転写部で画像に乱れが発生す
るためである。そのため一般には、紙の送り速度は変え
ることなく、紙後端が定着ニップを通過し終えるまで、
定着ニップでの紙搬送速度は転写部での送り速度よりも
遅くしてあり、転写と定着間では搬送途中は紙がややた
るんだ状態になっている。したがって定着ニップ内にお
いては加圧ローラ、フィルム、紙はほぼ等速で移動して
いる。 【００１４】このように、定着ニップ内で長期にわたり
紙と加圧ローラ、フィルムが接触していると加圧ローラ
表面上に紙の繊維や紙に含まれる紙特有の成分（炭酸カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン等）が付着
し、さらに紙が定着ニップ内を通過する前後でフィルム
と加圧ローラが互いに回転しているとフィルムに付着し
ているトナーが加圧ローラに転移し先の紙特有の成分と
トナーが混ざり合い加圧ローラの汚染をさらに増長する
ようになる。加圧ローラにある一定量以上のトナーが付
着すると定着ニップ内を通過する紙にも付着するように
なり、紙を汚染しさらには、フィルムを汚染して画像上
にも汚染トナーが付着し画像不良となるという問題があ
った。 【００１５】 【課題を解決するための手段】上記問題は記録材をカセ
ットから供給搬送するための搬送ローラと転写部へ記録
材を搬送するレジストローラと感光体から記録材に転写
する転写手段と記録材上のトナーを定着するための定着
手段を有し、定着ニップで記録材を挟持する中心位置と
転写部中心間の距離が記録材の送り方向の長さよりも長
く、記録材の後端がレジストローラニップ部内を抜ける
までは定着の記録材送り速度よりも転写ニップ部内での
送り速度のほうが速く、記録材後端がレジストローラニ
ップ部内を抜けてからは、定着の記録材送り速度の方が
転写ニップ部内での送り速度よりも速くやるように構成
することで解決できる。 【００１６】 【発明の実施の形態】図１−１は本発明の本体構成実施
例を示すもので、搬送ローラー１−１により紙Ｐが感光
ドラム１−２と転写ローラ１−３間のニップ部で感光ド
ラム１−２から紙Ｐにトナーが転写される。現像スリー
ブ１−４上マイナスに帯電されたトナーが静電潜像が形
成されている感光ドラム１−２（本体接地されている）
上へ飛翔付着する。この飛翔付着する力は、接地された
感光ドラム１−２と−３００Ｖに印加された現像スリー
ブ１−４間との電位差と静電吸着力による。この感光ド
ラム上の表面電位は−６００〜−１５０Ｖの範囲で帯電
しており、トナーが付着してないところは−６００Ｖ、
トナーの付着量が多いほど−１５０Ｖに近づく。トナー
が紙に転写するのに適正なバイアスは＋１０００〜＋３
０００Ｖである。 【００１７】一方紙Ｐは、搬送ローラからレジストロー
ラ１−１２へ搬送され、転写ニップヘ進入するタイミン
グを見計らってトナーが転写され、転写ローラにより定
着装置１−５へ搬送され、定着部ではヒータ表面は１８
０℃〜２１０℃に温調されて紙上にトナーは定着され加
圧口―ラの駆動により搬送されて画像形成が行われる。 【００１８】図１−２及び図１−３は本発明による定着
部と転写部間での紙の搬送状態を示すもので紙Ｐの搬送
状態（ループ状態）を概略的に表わしている。図２に示
されるように紙後端がレジストローラを抜けるまでは紙
先端が定着ニップに達したとしても転写ローラによる紙
の搬送スピード（Ｖ１）の方が定着部での加圧ローラに
よる搬送スピード（Ｖ２）よりも相対的に速くなるよう
設定してある。したがって紙後端がレジストローラニッ
プを通過するまでは転写・定着間で紙は弛んだ状態にな
っている。 【００１９】本実施例においては転写部での紙の搬送ス
ピードは常に５０ｍｍ／秒に設定されており、紙後端が
レジストローラ部を抜けるまでは定着加圧ローラは４
８．６ｍｍ／秒で回転している。紙後端がレジストロー
ラ部を抜けた後は定着加圧ローラは５１．５ｍｍ／秒で
回転し、紙の搬送速度は加圧ローラにより調整されてい
る。 【００２０】紙後端がレジストローラニップを通過した
後は図１−３に示されるように相対的に加圧ローラの搬
送力が強いため紙は転写・定着間で紙は引っ張られた状
態になっている。 【００２１】紙後端がレジストローラニップ部を抜ける
前に加圧ローラの搬送スピード（Ｖ２）を転写ローラの
スピード（Ｖ１）よりも速くすると紙は引っ張られるた
め、レジストローラニップ部を抜ける際に紙にショック
（振動）が伝わり、トナーが感光ドラムから紙へ転写さ
れる際に画像が乱れるという問題が生じた。 【００２２】紙後端がレジスト部を抜けてから加圧ロー
ラの搬送スピードをあげる理由を以下に述べる。 【００２３】加圧ローラのスピードを転写ローラのスピ
ードよりも速くすることで、紙にテンションがかかる。
即ち転写と定着のニップ間で引っ張り合いが生じ加圧ロ
ーラが紙をより速く搬送させようとしても、転写のニッ
プ部が紙を搬送方向とは逆側に引っ張る力が働くため、
定着ニップ内において紙と加圧ローラがスリップする現
象が発生する。このスリップ現象は加圧ローラに付着し
たゴミ、フィルムから転移したトナー（オフセットトナ
ー）、紙に含まれる特有の成分（炭酸カルシウム、酸化
マグネシウム、酸化チタン等）が紙により擦り取られる
ため、加圧ローラ表面は汚れることがない。特に紙に含
まれる炭酸カルシウムとトナーが混ざり合うと加圧ロー
ラに付着しやすく加圧ローラを汚染しさらには紙を汚す
という問題になる。そのため定着ニップ内で紙と加圧ロ
ーラが擦れるようにスリップを発生させることで、この
問題は解決できる。本実施例においては、加圧ローラの
搬送スピードを転写ローラの搬送スピードよりも３％ア
ップした５１．５ｍｍ／秒に設定してある。 【００２４】一方、紙後端の検知は本実施例では、光セ
ンサー１−１４を利用しており、図１−４に示すように
レジストローラニップ部中心と紙後端を検知する光セン
サーの距離Ｌは３０ｍｍであり、紙の搬送スピードが５
０ｍｍ／秒であることから紙後端がセンサー検知を抜け
てから０．６秒後に加圧ローラの搬送スピードを上げる
よう加圧ローラ回転モータの回転を３％上げている。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば紙
後端がレジストローラニップを通過した後に定着のニッ
プで紙を搬送する速度を転写のニップで搬送する速度よ
りも早めることで転写と定着間で紙が引っ張られ、結果
として紙と加圧ローラがすべりを起こし、即ち紙と加圧
ローラ表面が摺擦を起こすことで加圧ローラ表面に付着
しようとする不純物や紙に含まれる特有の成分（炭酸カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン等）が紙によ
り擦り取られるため、加圧ローラ表面は汚れることがな
い・またフィルム側も同様の効果により汚れることがな
いため、紙からの不要物が加圧ローラに付着しづらい構
成になっていると、フィルムにオフセットしているトナ
ーが加圧ローラに転移付着しても紙特有の成分が少ない
ため、トナーと反応して加圧ローラの汚染を増長するこ
とがないため、紙への付着や画像への付着がなく、鮮明
な画像が得られるようになる。 【００２６】本発明はオンデマンド定着の場合について
述べたが、勿論通常の定着装置いわゆる円筒型金属ロー
ラ内に熱源（ハロゲンランプ等）を含み表面を離型性の
よいテフロン（Ｒ）またはフッ素加工した定着ローラで
も全く同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明本体装置図。
【図２】従来全体説明図。
【図３】定着ユニット説明図。
【図４】定着ユニット説明図。
【図５】ヒータ説明図。
【符号の説明】
１−１ 搬送ローラ
１−２ 感光ドラム
１−３ 転写ローラ
１−５ 定着ユニット
１−１２ レジストローラ
１−１４ 光センサー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０３Ｇ 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２
(72)発明者 辛島 賢司
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 ▲吉▼岡 真人
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 安達 信和
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 三浦 誠悦
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 新村 健
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） 2H027 DC04 DC05 ED24 ED25 EE02
EE03 EE04 EE07 EF09
2H033 AA09 AA14 BA08 BA11 BA12
BB37 BE03 CA22 CA36 CA40
2H072 AB09 AB20 CA01 JA02
3F049 CA31 DA12 EA10 LA02 LA07
LB03
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 記録材をカセットから供給搬送するため
の搬送ローラと転写部へ記録材を搬送するレジストロー
ラと感光体から記録材に転写する転写手段と記録材上の
トナーを定着するための定着手段を有し、定着ニップで
記録材を挟持する中心位置と転写部中心間の距離が記録
材の送り方向の長さよりも長く、 記録材の後端がレジストローラニップ部内を抜けるまで
は定着の記録材送り速度よりも転写ニップ部内での送り
速度のほうが速く、 記録材後端がレジストローラニップ部内を抜けてから
は、定着の記録材送り速度の方が転写ニップ部内での送
り速度よりも速いことを特徴とする定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002136403A JP2003330311A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002136403A JP2003330311A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 定着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003330311A true JP2003330311A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29698431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002136403A Withdrawn JP2003330311A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003330311A (ja) |
-
2002
- 2002-05-13 JP JP2002136403A patent/JP2003330311A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |