JPH01201688A - 熱定着装置 - 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】 庄】ユＪ冴月１氷顆 本発明は、複写機、特にフルカラー複写機の定着装置に
有利に用いられる熱定着装置に関する。

丈米■肢土 熱定着ローラを備えた熱定着装置では、記録材の画像の
均一な定着及び光沢の確保のためには、トナーが付着し
た記録材が熱定着ローラ間を通過する際に記録材の先端
から後端にわたって均一な熱量を付与することが必要で
ある。一方、熱定着ローラの表面温度は記録材の通過に
従って低下していき、熱定着ローラの回転速度、即ち定
着速度が一定の場合には、記録材の先端から後端にわた
って均一な熱量を付与することができず、これに起因し
て定着性及び光沢性が画像の先端と後端で変化してしま
い、均一な画像を得ることができない。特に、多色画像
などのようにトナー付着量が大である画像の定着に当っ
ては、熱定着・ローラの表面温度の低下が極めて太き（
、特に問題となる。

そこでこのような問題を解決するために、多色現像モー
ド時における定着速度を単色現像モード時における定着
速度よりも遅い速度に切り換えて、記録材に付着するト
ナーへの熱量を一定にしようとする構成のものが提案さ
れている。

■が７・　しよ゛と　る１ このような先行技術では単にトナーの付着量が大きい場
合と小さい場合とに対応して定着速度を切換えただけの
ものであり、記録材の通過に伴う熱定着ローラの表面温
度の低下に追従できず、画像の先端から後端に至るまで
均一な定着性と光沢性を確保することができない。

本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、単色画像
のようなトナーの付着量が小である画像は勿論、多色画
像のようなトナー付着量が大である画像であっても定着
後の画像が先端から後端に至るまで、均一な定着性と光
沢性を確保することができるようにした熱定着装置を提
供することである。

ｉ、　　　ン　るための 本発明は、回転駆動され相互の外周面が線接触する一対
の熱定着ローラを備え、この一対の熱定着ローラ間を、
画像に対応してトナーが付着した記録材が通過し、この
通過時にトナーが溶融して記録材に熱定着が行われる熱
定着装置において、前記熱定着ローラを回転駆動する手
段と、記録材の先端が熱定着ローラ間の接触位置に達し
たことを検出する先端検出手段と、記録材の後端が前記
接触位置に達したことを検出する後端検出手段と、先端
検出手段および後端検出手段の検出結果に基づき、記録
材の先端が前記熱定着ローラ間の接触位置に達したとき
には熱定着ローラの回転速度を記録材の通過に従って減
速し、記録材の後端が前記熱定着ローラ間の接触位置に
達したときには熱定着ローラの回転速度を定常速度に戻
すように前記熱定着ローラ回転駆動手段を制御する制御
手段と、を備えたことを特徴としている。

作−一一里 上記構成によれば、先端検出手段によって記録材の先端
が熱定着ローラ間の接触位置に達したことが検出された
ときには、熱定着ローラの回転速度が記録材の通過に従
って減速され、後端検出手段によって記録材の後端がロ
ーラ間の接触位置に達したことが検出されたときには、
熱定着ローラの回転速度が定常速度に戻される。これに
よって記録材の先端から後端にわたって均一な熱量が付
与される。従って定着された記録材上の画像は、先端か
ら後端にわたって均一な定着性及び光沢性を有する。

皇−見一拠 第１図は本発明の一実施例のフルカラー複写機１の内部
構造を簡略化して示す図である。原稿ガラス２上に置か
れた原稿は、露光ランプ３、レンズアレイ４によりＣＣ
Ｄラインセンサ５に露光され、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリ
ーン）、Ｂ（ブルー）の３原色の色信号として読み取ら
れる。このＲＧＢの色信号は画像処理回路によってＹ（
イエロー）９Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）若しくはこ
れにＢｋ（ブラック）を加えた３値又は４値の信号に変
換されると共に、レーザ光学系６に出力信号として伝え
られる。本実施例の複写機は３色分画像メモリを有して
おらず、各色作像時にイメージリーダユニット７が毎回
スキャンし、これに基づき順次Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＹ、Ｍ、
Ｃ，Ｂｋの信号がレーザ光学系６に伝えられる。

レーザ光学系６は走査用ポリゴンミラー８、Ｆθレンズ
９、反射ミラー１０などを備え、前記Ｙ。

Ｍ、Ｃ又は前記Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋの信号に基づいた各色
についての像形成用レーザ光を感光ドラム１１に向けて
照射して露光を行なう。感光ドラム１１は、矢符方向に
回転駆動される。この感光ドラム１１の表面は導体基板
上に積層ユニットされた有機感光体を備え、特にレーザ
発光波長７８０ｎｍ付近に高い感度を示すものが用いら
れている。

また、本実施例では前記感光ドラム１１を帯電チャージ
ャ１２でマイナス帯電している。感光ドラム１１の周囲
にはドラムクリーナ１３、トナー回収ロール１４、イレ
ーサランプエ５、前記帯電チャージャ１２が配設される
と共に、４種類の現像器が配されている。第１の現像器
１６はイエロー色のトナーを、第２の現像器１７はマゼ
ンタ色のトナーを、第３の現像器１８はシアン色のトナ
ーを、第４の現像器１９はブラック色のトナーを各々供
給するものであり、これらのトナーはマイナスに帯電さ
れている。また、トナー補給はトナーホッパー２０にス
トックされた各色のトナーを補給信号に基づき、適時各
現像器１６．１７．１８゜１９にパイプ（図示せず）を
介して輸送することにより行われる。

普通紙、ＯＨＰフィルムなどの記録材５６は、給紙力セ
ント２１３．２１ｂに積載状態で収納されており、給紙
ローラ２２ａ、２２ｂなどによって一枚ずつ装置内部に
向は給送される。そして先端がレジストローラ２３に当
接した時点で、記録材５６を一旦停止させることにより
以後のタイミングを取り、同時にスキュー補正を行なっ
ている。

２４はこのために用いるペーパーセンサである。

２５は転写ドラムで、矢符方向に回転駆動される。この
転写ドラム２５内には周方向に沿って吸引チャージャ２
６、転写チャージャ２７、分離チャージャ２８が配され
ている。また、転写チャージャ２７に対向して感光ドラ
ム１１内には転写チャージャ２９が設けられており、ま
た分離チャージャ２８に対向して転写ドラム２５の外方
側には分離チャージャ３０が配設されている。

レーザ光学系６による露光によって感光ドラム１１上に
形成された静電潜像は現像機１６〜１９の何れかによっ
てトナー像として現像化される。

一方レジストローラ２３から給紙された記録材５６は、
グリッパ−３１によって把持され、転写ドラム２５の回
転に伴い吸着チャージャ２６によって転写ドラム２５上
に吸着され、転写ドラム２５の回転に伴い転写ドラム２
５上に巻き付けられる。

そして記録材５６が転写チャージャ２７．２９間を通過
する間に感光ドラム１１上のトナー像が記録材５６に転
写される。尚、フルカラーモード時には、記録材５６は
転写ドラム２５によって４回回転する。転写処理が終了
した記録材５６は、分離チャージャ２８．３０によって
除電され、分離爪３２により転写ドラム２５上から分離
され搬送ベルト３３によって熱定着装置４０に給送され
る。

転写された記録材５６は、熱定着装置４０を通過するこ
とによって加熱加圧され、記録材５６上に画像が定着さ
れ、排紙トレイ３５に排出される。

第２図は熱定着装置４０の具体的な構成を示す断面図で
ある。熱定着装置４０は、内部に加熱用のヒータ４１を
備えた熱定着ローラ４２と、内部に加熱用ヒータ４３を
備え熱定着ローラ４２に圧接する熱定着ローラ４４と、
熱定着ローラ４４に圧接し熱定着ローラ４４の外周面に
離型用のシリコンオイルを塗布するためのオイル塗布ロ
ーラ４５とを有する。熱定着ローラ４２と熱定着ローラ
４４とは、その回転軸がギアなどの動力伝達手段を介し
て連結されており、従って熱定着ローラ４２の矢符方向
の回転によって熱定着ローラ４４は矢符方向に回転する
。また、この熱定着ローラ４４の回転によってオイル塗
布ローラ４５は、矢符方向に回転する。

前記熱定着ローラ４２は、シリコンゴム層４６と、この
シリコンゴム層４６の外周面を被覆するテフロン層４７
とを有する。テフロン層４７上には、定着ローラ４２に
摺接してその表面温度を検出する温度検出器４８が設け
られている。また、前記熱定着ローラ４４は、芯金４９
と、この芯金４９の外周面を被覆するシリコンゴム層５
０とを有する。シリコンゴム層５０上には、熱定着ロー
ラ４４に摺接してその表面温度を検出する温度検出器５
１が設けられている。前記シリコンゴム層５０の厚みは
、シリコンゴム層４６の厚みよりも薄く選ばれている。

尚、熱定着ローラ４２の外周面にテフロン層４７を被覆
したのは、もしテフロン層４７が設けられていないと、
離型用のシリコンオイルがシリコンゴム層４６に浸透し
、シリコンゴム層４６がふやけ、適切な圧接力を作用す
ることができないからである。

前記オイル塗布ローラ４５はシリコンゴム単層５１から
成り、その表面にはフェルトなどから成る含浸部材５２
の一方端が接触し、この含浸部材５２の他方端はシリコ
ンオイル貯留槽５３に浸漬されている。含浸部材５２は
、保持部材５４によって保持されている。熱定着ローラ
４４が矢符方向に回転駆動され、これに伴ってオイル塗
布ローラ４５が矢符方向に回転したときには、貯留槽５
３内のシリコンオイルが含浸部材５２を介してオイル塗
布ローラ４５の表面に付着し、この付着したシリコンオ
イルはオイル塗布ローラ４５の回転によって熱定着ロー
ラ４４の表面に塗布される。

熱定着ローラ４２．４４の入口側には、トナー５５が付
着した記録材５６を案内する案内板５７が設けられてい
る。また熱定着ローラ４２，４４間の接触位置Ｐ近傍に
は、記録材５６の先端及び後端の通過を検出する先端／
後端検出器５８が設けられている。この先端／後端検出
器５８は、光学的検出器であってもよく、またリミット
スイッチなどの機械的スイッチであってもよい、また、
熱定着ローラ４２．４４の出口側には分離爪５９゜６０
が設けられている。

熱定着ローラ４２は、モータなどによって実現される駆
動力供給手段６１によって矢符方向に回転駆動される。

この駆動力供給手段６１は、駆動制御回路６２によって
制御され、例えば電圧制御が行われる。駆動制御回路６
２には、フルカラーモード指定検知手段６３および先端
／後端検出器５８からの各検出信号が与えられる。また
、前記温度検出器４８．５１からの温度検出信号は温度
制御回路６４に与えられ、この温度制御回路６４から駆
動制御回路６２に熱定着ローラ４２の駆動制御用信号が
与えられる。

尚、ヒータ４１，４３は例えばハロゲンランプなどであ
り、電力供給手段６５によって電力付勢されている。

第３図は熱定着装置４０の熱定着処理動作を示すフロー
チャートである。先ず、ステップｎｌにおいてフルカラ
ーモード指定検知手段６３によってフルカラーモードが
検出されたか否かが判断される。即ち、記録材５６の複
写に当って、操作者はフルカラー現像であるか単色現像
であるかにつき、モード指定キーを操作する。例えば、
多色現像モードキーを操作したときには、フルカラーモ
ード指定検知手段６３はそのことを検出し・駆動制御回
路６２に検出信号を与える。これによってステップｎ１
からステップｎ２に移り、駆動制御回路６２は、第４図
（１）で示す第１減速パターンモードを設定する。次に
、ステップｎ３に移り・多色現像処理が行われた記録材
５６の先端が先端／後端検出器５８によって検出された
か否かが判断される。記録材５６の先端がローラ４２，
４４間の接触位置Ｐに到達する直前で検出器５８によっ
て検出されたときには、検出器５８からの検出信号が駆
動制御回路６２に導出される。これによって駆動制御回
路６２は第１減速パターンを実行する。尚、第４図（１
）に示すように記録材５６が接触位置Ｐに達する時刻ｔ
１以前においては、熱定着ローラ４２．４３はその周速
度が■１で定常回転駆動している。この周速度は記録材
５６の定着速度に相当し、また速度■１はプロセス速度
（感光体１１の周速度に対応している）に等しい。

記録材５６が接触位置Ｐに達した時刻ｔ１では、駆動制
御回路６２は定着速度が速度■１よりも小さい速度■２
になるように駆動力供給部６１の電圧制御を行なう。そ
して記録材５６が熱定着ローラ４２．４４間を通過し始
めると、駆動制御回路６２は定着速度が■２から一直線
状に減速するように駆動力供給部６１への電圧制御を行
なう。これによって記録材５６は、接触位置Ｐを通過す
るに従って定着速度がライン１１のように減速される。

従って、熱定着ローラ４２．４４の表面温度が記録材５
６の通過に従って低下しても、定着速度が減速すること
によって記録材５６の先端から後端にわたって均一な熱
量が付与されることになる。従って、記録材５６上の画
像の均一な定着性及び光沢性を確保することができる。

このようにして記録材５６が接触位置Ｐを通過していく
途中で、記録材５６の後端が接触位置Ｐに達したか否か
、即ち記録材５６の後端が検出器５８によって検出され
たか否かがステップｎ５において判断される。記録材５
６の後端が検出器５８によって検出されたときにはステ
ップｎ６に移リ、記録材５６が接触位置Ｐに到達した時
刻ｔ２において定着速度を■３からもとの定常速度Ｖ１
に戻す。その後、熱定着ローラ４２，４３は定着速度■
１で回転駆動される。こうしてフルカラーモード時には
第１減速パターンで定着処理が実行される。

前記ステップｎ１において単色現像モードが指定された
ときには、ステップｎ７に移り、第４図（２）で示す第
２減速パターンが設定される。そしてステップｎ８で単
色現像が行われた記録材５６が検出器５８によって先端
が検出されたか否かが判断され、検出されたときには、
ステップｎ９で第４図（２）で示す第２減速パターンが
実行される。この第２減速パターンは、記録材５６が接
触位置Ｐに達した時刻ｔ３から定着速度がｖｌからライ
ン１２で示すように一直線状に減速される。

そしてステップｎｌＯで記録材５６の後端が検出器５８
によって検出されたときには、ステップｎ１１に移って
定着速度を■４からｖｌに復帰させる。

こうして単色現像時においても定着速度を記録材の通過
に従って減速することによって、単色画像においても均
−性及び光沢性を確保することができる。

こうしてトナーの付着量が大の場合には第１減速パター
ンで定着を行ない、単色のようなトナー付着量が小の場
合には第２減速パターンで定着を行なうようにしたので
、何れの場合にも最適な定着を行なうことができる。

尚、前述の実施例では単色画像の場合に第２減速パター
ンで定着を行ったけれども、多色でかつトナーが重なら
ないような画像の場合には第２減速パターンで定着を行
ない、２色現像でもトナーが重なるような画像の場合に
は、第１減速パターンで定着を行なう。

また、フルカラーモードでなければ定常速度による定着
を行ない、フルカラーモードであれば、第１減速パター
ン又は第２減速パターンによる定着を行なうように、モ
ード設定に応じた制御をすることもできる。

また、前述の実施例では記録材が熱定着ローラ４２．４
３間を通過するに従い予め定めた減速パターンで減速を
行なうようにしたけれども、温度検出器４８．５１から
の温度検出信号に基づき熱定着ローラ４２．４３の回転
速度を制御するようにしてもよい。

また、前述の実施例では検出器５８によって記録材５６
の先端及び後端を検出するようにしたけれども、検出器
を２つ設け、先端検出器の方を熱定着ローラ４２．４３
の入口側に設け、後端検出器を排出側に設けるようにし
てもよい。また、先端／後端検出器５８は接触位置Ｐ近
傍に設けられたけれども、熱定着装置４０に達する以前
の搬送経路の任意の場所に設けるようにしてもよ（、こ
の場合にはタイマを用いて記録材５６の先端及び後端が
接触位置Ｐに達することを検出するようにすればよい。

また、第１及び第２減速パターン以外にも、複数の減速
パターンを予め設定しておき、記録材に塗布されるトナ
ー量に応じて最適な減速パターンを選択して定着を行な
うようにしてもよい。

また、本実施例では一対の熱定着ローラ４２゜４４はゴ
ムローラであるため、記録材が熱定着ローラ４２．４４
間を通過する際に記録材上の画像が凹凸上であっても画
像に作用する加圧力が吸収される。従って定着後の画像
表面が平坦になる。

従って記録材がＯＨＰシートの場合に、透光性を確保す
ることができる。尚、参考までに述べると、ゴムローラ
に代えてテフロンから成る熱定着ローラを使用した熱定
着装置が既に公知である。このような公知の熱定着装置
を用いてＯＨＰシートを熱定着した場合には、ＯＨＰシ
ート上の画像表面が平坦でなく凹凸状に形成される。従
って、ＯＨＰ使用に当って光源からの光がＯＨＰシート
を通過する際に乱反射して鮮明な投影画像を得ることが
できない、しかしながら本実施例ではＯＨＰシート上の
画像表面を平坦にして定着することができるため、この
ような問題を解決することができる。

尚、前述の実施例では本発明に係る熱定着装置はフルカ
ラー複写機に用いられたけれども、通常の単色現像を行
なう複写機の定着装置にも本発明は好適に実施すること
ができる。また、本発明に係る定着装置は複写機だけで
なく、その他トナー転写型の画像形成装置にも適用する
ことができる。

光皿皇重来 以上のように本発明によれば、一対の熱定着ローラ間を
記録材が通過する際、熱定着ローラの回転速度が記録材
の通過に従って減速するようにしたので、記録材の通過
に従って熱定着ローラの表面温度の低下にもかかわらず
、記録材上の画像の先端から後端に至るまで均一な熱量
を付与することができる。従って、トナー付着量の少な
い画像は勿論、トナー付着量の大きい画像であっても、
画像の先端から後端に至るまで定着性及び光沢性が均一
な高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のフルカラー複写機１の内部
構造を簡略化して示す図、第２図は熱定着装置４０の具
体的な構成を示す断面図、第３図は定着装置４０の定着
処理動作を示すフローチャート、第４図は定着装置４０
の定着速度の変化を示すグラフである。 ４０・・・熱定着装置、４１．４３・・・ヒータ、４２
゜４４・・・熱定着ローラ、５５・・・トナー、５６・
・・記録材、５８・・・先端／後端検出器、６１・・・
駆動力供給部、６２・・・駆動制御回路、Ｐ・・・熱定
着ローラ間の接触位置。 特許出願人　：　ミノルタカメラ株式会社第１図 ／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動され相互の外周面が線接触する一対の熱
   定着ローラを備え、この一対の熱定着ローラ間を、画像
   に対応してトナーが付着した記録材が通過し、この通過
   時にトナーが溶融して記録材に熱定着が行われる熱定着
   装置において、 前記熱定着ローラを回転駆動する手段と、 記録材の先端が熱定着ローラ間の接触位置に達したこと
   を検出する先端検出手段と、 記録材の後端が前記接触位置に達したことを検出する後
   端検出手段と、 先端検出手段および後端検出手段の検出結果に基づき、
   記録材の先端が前記熱定着ローラ間の接触位置に達した
   ときには熱定着ローラの回転速度を記録材の通過に従っ
   て減速し、記録材の後端が前記熱定着ローラ間の接触位
   置に達したときには熱定着ローラの回転速度を定常速度
   に戻すように前記熱定着ローラ回転駆動手段を制御する
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする熱定着装置。