JPH01312555A

JPH01312555A - 画像定着方法

Info

Publication number: JPH01312555A
Application number: JP14387988A
Authority: JP
Inventors: Masao Kimura; 政夫木村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-18

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置において
使用される加熱ロール方式の定着装置に関し、特に、用
紙の厚さに拘わらず最適な定着条件を得ることができる
画像定着方法に関する。

〔従来の技術二従来の加熱ロール方式の定着装置においては、加熱ロー
ルと加圧ロールとの間に定着すべき用紙を挟み込み、用
紙に熱及び圧力を加えることにより、トナー等を用紙に
定着させている。このような定着装置においては、定着
温度、圧力、ロールのニップ幅等の定着条件により定着
度が決定される。そして、通常は、普通紙を基準として
この定着条件が決定されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、普通紙を基準として定着条件を決定すると、官
製ハガキ等の厚紙の定着度が悪くなるという不都合が生
じる。すなわち、厚紙の場合、普通紙に比べて熱容量が
大きいので温度上昇が遅く、充分に高い定着温度を得る
ことができない。

逆に、厚紙を基準として定着条件を決定すると、普通紙
に必要以上の温度と圧力が加わり、用紙のカール量が大
きくなって紙皺が発生したり、紙送り性やドラムの剥離
性が悪化する。また、必要以上に電力を消費し、複写機
内の温度も過剰に上昇する等の不都合が生じていた。

本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもの
で、その目的とするところは、用紙厚の如何に拘らず、
常に最適な定着が行えるように定着条件を設定すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の画像定着方法は、その目的を達成するために、
加熱ロール方式の定着装置において、定着する用紙の厚
みの増加に応じて、用紙が加熱ロールと加圧ロールとの
間を通過する定着速度を遅（することを特徴とする。

このとき、用紙厚み検出装置により前記用紙の厚みを検
知し、用紙厚みに応じて前記定着速度を自動的に変える
ことができる。

更に、定着する用紙の厚みの増加に応じて、加熱ロール
に対する加圧ロールの配置角度を用紙排出側に変えるこ
ともできる。

〔作用〕

本発明の画像定着方法においては、厚紙の場合には普通
紙の場合に比べて定着速度が遅く設定される。これによ
り、用紙の単位面積当たりの受熱量が大となり、厚紙の
ように熱容量が大きな用紙であっても、定着装置を通過
する間に定着に必要な充分高い温度となる。したがって
、確実な定着が可能となる。

また、厚紙の場合は、定着後のカール量は大となるが、
加熱ロールに対する加圧ロールの配置角度を用紙排出側
に変えることにより用紙のカールに対する矯正力が大と
なり、カールを小さくすることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の特徴を実施例に基づ
いて具体的に説明する。

第１図は本実施例における画像定着装置の側面図である
。

加熱ロール１と加圧ロール２とは適度の押圧力で圧接さ
れ、加熱ロール１は時計方向に、また、加圧ロール２は
反時計方向に所定の回転速度で回転している。加熱ロー
ル１と加圧ロール２との間のニップ部において、用紙ガ
イド３から案内されてくる用紙が加熱、加圧され転写画
像の定着が行われる。

加熱ロール１と加圧ロール２には、たとえば、共通の駆
動モータＰが連結されており、この駆動モータＰの回転
速度は、速度制御装置Ｑにより制御される。速度制御装
置Ｑには、用紙厚み検出装置Ｒ及び用紙厚み選択スイッ
チＳが接続されており、これらからの指示により駆動モ
ータＰの回転速度が制御される。駆動モータＰとしては
、たとえば、ＤＣサーボモータが使用される。

前記用紙厚み検出装置Ｒは、用紙ガイド３部或いはこれ
より上流側に設けられている。用紙厚み検出装置Ｒとし
ては、用紙を挟持する一対のローラを設け、用紙の厚み
に応じて用紙の面と直角方向に移動するローラの移動距
離を検出するものを使用することができる。また、一対
の対向する電極間に用紙を通過させ、電極間の静電容１
を測定することにより、間接的に用紙の厚みを検出する
こともできる。また、用紙厚み選択スイッチＳは、手動
により切り換えられるスイッチであり、たとえば、ハガ
キ専用ボタンを設け、このボタンが操作されたときのみ
後述するように定着条件を変えるようにしてもよい。な
お、用紙厚み検出装置Ｒ及び用紙厚み選択スイッチＳは
、いずれか一方のみを設けてもよい。

加熱ロールｌの用紙排出側には、剥離爪４がその先端を
加熱ロール１に当接した状態で設：すられている。また
、この剥離爪４の下方には下部シュート５が設けられ、
剥離爪４で剥離された用紙を排出ロール６側へ案内する
。

排出ロール６の上部にはピンチロール７が配設されでい
る。このピンチロール７は上部シュート８に固定された
板ばね９によって付勢され、排出ロール６を押圧してい
る。そして、この圧接状態にある排出ロール６とピンチ
ロール７との間に用紙を挟持して用紙を排出する。

ここで、本実施例においては、第２図に示されるグラフ
のような関係で、用紙厚みに応じて定着速度を変えてい
る。なお、横軸の定着速度は、用紙が加熱ロール１と加
圧ロール２との間のニップ部を通過する速度を意味し、
たとえば、ｍｍ／ｓ或いはｒｐｍで表される。また、縦
軸の用紙厚は、たとえば、μｍで表される。図において
、縦軸のｔ、は普通紙の用紙厚を、ｔＡは厚紙の用紙厚
を示し、横軸のＭＡは厚紙の定着速度を、Ｍ、は普通紙
の定着速度を示す。

ここで、ＭＡ及びＭｌｌとは厚紙の用紙厚ｔＡ及び普通
紙の用紙厚ｔｌの所要最低定着速度を示したものである
。従って、図示された斜線部が定着可能領域である。こ
のように厚紙の用紙厚ｔＡ　での定着速度ＭＡは、普通
紙の用紙厚ｔ、での定着速度Ｍ、より遅く設定しなげれ
ばならない。すなわち、厚紙のときは、単位面積当たり
の供給熱量を増加する必要がある。

速度設定の方法としては、用紙厚み検出装置Ｒによって
用紙厚を検知し、または、用紙厚み選択スイッチＳを操
作し、これらからの指示に基づき定着条件を設定してお
く。すなわち、通常状態では、普通紙の用紙厚さｔｍ　
で定着可能な定着温度。

圧力、ニップ幅及び定着速度Ｍ、を設定しておく。

そして、厚紙を検知したとき、又は用紙厚み選択スイッ
チＳにて厚紙を選択したときに、定着速度のみを厚紙の
用紙厚ｔＡでの定着速度ＭＡに変更する。これにより、
用紙に対する単位面積当たりの供給熱量が増加し、用紙
の温度を充分高（することができる。したがって、厚紙
においても確実な定着が行える。

以上のように、用紙の厚みに応じて定着速度を変えるこ
とによって、普通紙及び厚紙のいずれの場合にも適切な
定着条件が満足され良好な定着が行われる。

また、用紙の厚みの差は定着時に問題となるだけではな
く、定着後にも問題となる。

定着後の用紙は、排出ロール６とピンチロール７との間
に挟持されて後段に送られるが、定着工程においては、
用紙に熱及び圧力が加わるため、定着後の用紙にはカー
ルが生じる。第３図に示すように、用紙厚が薄い（ｔｌ
）場合には、用紙ａのカール量ｌ、が小さいため用紙の
平面性は略維持され、用紙搬送の際に支障が生じること
はない。

しかし、第４図に示すように、用紙厚が厚い（ｔ２）場
合は、カール量１２　が大きくなり、コピー後の用紙の
体裁が悪くなる。また、紙送り時に給送不良を起こし易
く、更に、ドラムからの剥離性も悪くなって正常な位置
及びタイミングで剥離されず紙詰まりの原因となり易い
。

そこで、以下に示す実施例においては、用紙の厚みに応
じて加熱ロールに対する加圧ロールの角度を変えて、転
写工程以降の不都合を防止する。

第５図及び第６図は、加熱ロール１と加圧ロール２との
配置関係を示す定着装置の側面図である。

この実施例においては、加圧ロール２の軸位置が加熱ロ
ーノ１１の軸を中心として回動可能となっている。

加圧ロール２の軸２ａは、ベアリング２ｂを介して軸受
板金１１により支持されており、この軸受板金１１には
、加熱ロール１の軸を中心とした円弧状の長孔１２が一
対形成されており、この長孔１２には、たとえば、複写
機本体のフレームに植立されたガイドピン１３が係合さ
れる。また、軸受板金１１は、引っ張りコイルばね１４
により図面において左側に付勢されるとともに、ソレノ
イド１０により右側にも付勢可能となっている。

ソレノイド１０が不動作状態では、軸受板金１１は、引
っ張りコイルばね１４により図面において左側に付勢さ
れ、第６図に示す状態となっている。ツレ／イド１０が
動作すると、軸受板金１１は、引っ張りコイルばね１４
の力に抗して右側に付勢され、ガイドビン１３に案内さ
れて加熱ロール１の軸を中心として左回りに回動する。

したがって、軸受板金１１により支持された加圧ロール
２の軸２ａも左回りに回動し、第５図に示す状態となる
。

すなわち、本実施例においては、加熱ロールｌに対する
加圧ロール２の配置角度が可変となっている。なお、配
置角度は、加熱ロール１の中心点を通る垂線と、加熱ロ
ール１の中心点と加圧ロール２の中心点とを通る直線と
がなす角度である。

次に、用紙厚みと配置角度の関係について説明する。

先ず、用紙厚み検出装置ｉＷＲで用紙厚を検知し、或い
は、用紙厚み選択スイッチＳを操作して用紙厚を選択す
る。ここでの用紙厚の選択は、「厚い」「薄い」の２段
階とし、官製ハガキ厚以上を厚いとする。

薄い用紙厚を選択したときにソレノイド１０が動作して
、軸受板金１１が右側に引かれ、加圧ロール２も右側に
移動する。これにより第５図に示すように、加熱ロール
１に対する加圧ロール２の配置角度が小さなθ、に設定
される。また、ニップ部の排出ロール６側終端からピン
チロール７と排出ロール６とのニップ部に引いた直線と
水平線とのなす角度すなわち排出角α１の角度は大きく
なる。

したがって、加熱ロール１と加圧ロール２のニップ部か
らピンチロール７と排出ロール６とのニップ部へ向かう
用紙は、比較的緩やかに下向きに湾曲する。したがって
、カール量が小さい薄い紙の場合は、少ない矯正量で湾
曲が補正される。

次に、厚い用紙厚を選択したときには、上記ソレノイド
１０が不動作となり、軸受板金１１が引っ張りコイルば
ね１４により左側に引がれ、加圧ロール２も左側に移動
する。これにより第６図に示すように、加熱ロールｌに
対する加圧ロール２の配置角度が大きなθ２に設定され
る。また、排出角α２の角度は小さくなる。したがって
、加熱ロール１と加圧ロール２のニップ部からピンチロ
ール７と排出ロール６とのニップ部へ向かう用紙は比較
的急に下向きに湾曲する。したがって、用紙にはカール
方向（第４図参照）と逆向きに大きな力が働きく。すな
わち、カール量が大きい厚い紙の場合は、大きな矯正量
で湾曲が補正され、カール量が小さくなる。

上述のような加熱ロール方式の定着装置においては、加
熱ロール１は接地電位に対して電気的に絶縁されている
。これは、プラス帯電のトナーを使用する場合のオフセ
ット防止策としているものである。また、加熱ロール１
を接地していると、湿気等により用紙の電気抵抗が低下
した場合、この用紙を介して電荷が放電するからである
。

しかしながら、このように加熱ロール１が絶縁されてい
ると、電荷が加熱ロール１に溜まってしまい、ある限度
を超すと急激に放電を起こす。この放電の際には、過渡
的な電流が流れるため電気的な雑音が発生し、電気回路
に混入して回路の誤動作を引き起こす恐れがある。

そこで、本実施例においては、第７図に示すように、加
熱ロール１に除電ブラシ１５を接触させ、この除電ブラ
シ１５とアース部Ｅとの間にバリスタ１６を接続してい
る。バリスタ１６は、定電圧特性を有しており、印加電
圧が一定電圧Ｈ以上になると内部抵抗が急激に低下する
。したがって、コピー枚数が増加して電荷が蓄積しても
、過剰の電荷はバリスタ１６を介して緩やかに放電され
、加熱ロール１の帯電電位は第８図のＨの値で一定とな
る。

これにより、急激な放電による雑音の発生がなくなり、
複写機又はプリンタの電気回路の誤動作も完全になくな
る。

また、第９図は、転写装置と定着装置との間に磁界発生
装置を設けた複写機の概略断面図を示す。

感光ドラム１７の周囲には、転写・剥離コロトロン装置
１８及びクリーニング装置１９が設けられ、転写袋＠２
０が構成される。転写装置２０の後方には定着装置２１
が設けられ、転写装置２０と定着袋＠２１との間には搬
送装置２２が設けられている。搬送装置２２に設けられ
た搬送ベルト２３は、ロール２４．２４により回転駆動
され、上側の搬送ベルト２ツの内側には磁石等の磁界発
生装置２５が設けられている。また、定着装置２１には
、案内シュート２６．加熱ロール１．加圧ロール２．剥
離爪４．排出ロール６及びピンチロール７等が設けられ
ている。

転写装置２０で転写の終了した用紙は、搬送ベルト２３
によって定着装置２１へ搬送される。用紙ａが搬送ベル
ト２３上にあるとき、磁界発生装置２５からの磁力によ
って用紙上の磁性−成分トナーＬが下方に引かれる。し
たがって、用紙ａは搬送ベルト２３に吸着される。この
ように吸着された状態で用紙ａは搬送ベルト２３によっ
て転写装置２０から定着装置２１へ搬送される。

したがって、用紙ａが浮き上がってクリーニング装置１
９に触れて像くずれを起こしたり、加熱口−ル１と加圧
ロール２のニッフ部へ用紙がスムーズに挿入されずに紙
皺が発生したり、紙詰まりの原因となったりすることが
なくなる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明の画像定着方法において
は、厚紙の場合には普通紙の場合より定着速度を遅く設
定している。これにより、温度上昇が遅い厚紙の温度を
充分な定着温度まで上げる＼ことができる。すなわち、用紙厚みに拘わらず定着条件
を適切に設定できる。このため、厚紙、普通紙の別なく
良好な定着が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像定着方法を説明するだめの概略図
、第２図は用紙厚みと定着速度との関係を示すグラフ、
第３図は普通紙のカール状態を示す側面図、第４図は厚
紙のカール状態を示す側面図、第５図及び第６図は加熱
ロールと加圧ロールとの配置関係を示した定着装置の側
面図、第７図は加熱ロールとアース部との間にバリスタ
を接続した定着装置の構成図、第８図はコピー枚数に対
する加熱ロールの電位変化を示すグラフ、第９図は転写
装置と定着装置との間に磁界発生装置を設けた複写機の
断面図である。１：加熱ロール　　　　２：加圧ロール２ａ：軸　　　
　　　　　２ｂ＝ベアリング３：用紙ガイド　　　　４
：剥離爪５：下部シュート　　　６：排出ロール７：ピンチロー
ル　　　８：上部シュート９：板ばね　　　　　　１０
：ソレノイド１１：軸受板金　　　　　１２：長孔１３ニガイドピン　　　　１４：引張りコイルばね１５
：除電ブラシ　　　　１６：バリスタ１７：感光ドラム１８：転写・剥離コロトロン装置１９：クリーニング装置　２０：転写装置２１：定着装
置　　　　　２２：搬送装置２３：搬送ベルト　　　　
２４：ロール２５：磁界発生装置２６：案内シュートａ
：用紙　　　　　　　Ｅ：アース部上：磁性−成分トナー　Ｐ：駆動モータＱ：速度制御装
置　　　Ｒ：用紙厚み検出装置Ｓ：用紙厚み選択スイッ
チ特許出願人　　　　　富士ゼロックス株式会社代理人　
　小堀　益（ほか２名）第１図定着：ｉ！度第５図ｔｌｌ第６図コピー枚数第９図

Claims

【特許請求の範囲】１、加熱ロール方式の定着装置において、定着する用紙
の厚みの増加に応じて、用紙が加熱ロールと加圧ロール
との間を通過する定着速度を遅くすることを特徴とする
画像定着方法。２、用紙厚み検出装置により前記用紙の厚みを検知し、
用紙厚みに応じて前記定着速度を自動的に変えることを
特徴とする請求項１記載の画像定着方法。３、定着する用紙の厚みの増加に応じて、加熱ロールに
対する加圧ロールの配置角度を用紙排出側に変えること
を特徴とする請求項１記載の画像定着方法。