JPH04324476A - ベルト定着装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱源を内蔵する加熱ロ
ーラと、これに平行して設けられた補助ローラとの間に
無端状定着ベルトを掛け渡し、これとこれに圧接する加
圧ローラとの間に未定着トナー像を担持する転写紙を通
紙して定着を行なう画像形成装置の定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等の電子写真プロセスを
利用した画像形成装置のトナー像が転写された転写紙の
定着装置としては、熱源を内蔵する加熱ローラとこれに
圧接する加圧ローラとのニップ部に未定着トナー像を担
持する転写紙を通紙し、熱と圧力とにより転写紙及びト
ナーを加熱し溶融したトナー像を転写紙に融着させて定
着を行なう熱ローラ定着装置が広く採用されている。

【０００３】ところで、転写紙として厚紙を使用する場
合は転写紙の熱容量が大きいため、通常の厚さの転写紙
の場合よりも多量の熱量が必要である。又、ＯＨＰシー
トの定着の場合も、画像の透明度を増すためトナー像面
を平滑にする必要があり、多量の熱量を掛ける必要があ
る。又、複数色のトナー像の重ね合せ転写方式によるフ
ルカラー複写の場合は、トナーの層数が多く、これを充
分混色させるため多量の熱量を必要とし、かつ黒トナー
像一色の定着に比して、定着熱量条件の幅が狭い。

【０００４】さて、同一の画像形成装置で、普通紙、厚
紙、ＯＨＰシート、フルカラーコピー等の種々のモード
の画像形成を行なう場合の熱ローラ定着装置の定着熱量
の切換手段としては、例えば、実開昭５３−３８３３６
号公報に図６に示す如く、熱源３を内蔵した加熱ローラ
１に対する加圧ローラ２の加圧力を支点６で軸支された
レバー５を介するバネ７の力を変えることにより変化さ
せ、両ローラ１，２間のニップ幅を変化させ加熱ローラ
１から転写紙４に伝達される熱量を変化させるようにし
た構成が開示されている。しかし、この装置はバネ力の
切換え機構が複雑であり、又、両ローラ間の圧接力が増
加するとローラを回転駆動するための駆動力も増大する
欠点がある。なお図６中符号８はレバー５のストッパで
ある。

【０００５】又、実開昭６１−１３８６２号公報には、
図７に示す如く熱源３を内蔵する加熱ローラ１の上流側
に該ローラと平行に補助ローラ９を設け、加熱ローラ１
と補助ローラ９とに無端ベルト状定着ベルト１０を巻掛
け、このベルトを挟んで加熱ローラ１には加圧ローラ２
を圧接させその上流側の部分の定着ベルトには案内板１
１を、補助ローラ９にはガイドローラ１２を軽く圧接さ
せて加熱ローラ１により加熱された定着ベルト１０に転
写紙を広い面積で接触させるようにしたベルト定着装置
が開示さている。しかし、この装置は、定着熱量を増加
させる目的よりもむしろ、加熱ローラ１と加圧ローラ２
とのベルト１０を介するニップ部に至る迄に転写紙４の
波打ちを矯正することが目的であると考えられる。

【０００６】又、実開昭６２−９７４０８号公報には、
加熱ローラと加圧ローラとの加圧力、ひいてはニップ幅
を一定に保ち、厚紙に複写する場合は、厚紙プリントモ
ードキーを押下することにより、加熱ローラの設定温度
を普通紙の場合の設定温度よりも高く切換え、加熱ロー
ラと転写紙及びトナー像との温度差を大きくして熱伝達
量を増加させるようにした定着装置が開示されている。 しかし、この方法では加熱ローラの温度が通常より高く
なり、部品の寿命が低下する欠点がある。

【０００７】又、ニツプ幅を一定に保ち、プリントモー
ドに応じて定着装置の搬送速度を変化させて伝達熱量を
変化させることも提案されてはいるが、定着装置のみの
搬送速度を変えることはできず、その前に相当長い搬送
速度変換部を設ける必要があり、装置が複雑かつ大型化
する欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、厚紙の転写
紙、ＯＨＰシート、フルカラー複写の転写紙の定着と、
普通紙の単色複写の定着との切換えが容易で、過大な加
圧力や加熱ローラに過大な温度が掛ることのない簡単な
構成の定着装置を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決させるため、熱源を内蔵する加熱ローラと、該加熱ロ
ーラと平行に設けられた補助ローラと、上記加熱ローラ
と補助ローラとに掛け渡された無端状定着ベルトと、該
定着ベルトに圧接する加圧ローラとを有し、加圧ローラ
と定着ベルトとの間を未定着トナー像を担持する転写紙
を通紙して定着を行なうベルト定着装置において、上記
の補助ローラにも熱源が内蔵され、加圧ローラは定着ベ
ルトを介して上記加熱ローラと補助ローラの両ローラに
圧接し、厚紙定着、ＯＨＰシート定着及びフルカラー画
像定着モード時には加熱ローラ及び補助ローラの両ロー
ラの熱源を点灯させ、普通紙定着時には加熱ローラと補
助ローラの熱源のいずれか一方の熱源のみを点灯させて
温度制御を行なうことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の定着装置は上記の如く構成されている
ので、定着装置には定着ベルトを介して加熱ローラと加
圧ローラとが圧接する第１ニップ部、たゞ定着ベルトと
加圧ローラとが圧接する第３ニップ部、定着ベルトを介
して補助ローラと加圧ローラとが圧接する第２ニップ部
が形成される。加熱ローラ及び補助ローラは夫々熱源を
内蔵しているので、熱源を点灯することにより、第１、
第２ニップ部では、夫々通常の熱ローラ定着装置と同程
度の熱量が転写紙に与えられ、第３ニップ部では定着ベ
ルトの予熱により僅かの熱が転写紙に与えられるととも
に第１ニツプ部を出た転写紙を第２ニップ部に導く役目
を果たす。したがって、厚紙、ＯＨＰシート、フルカラ
ー複写モード時には加熱ローラ及び補助ローラの両方の
熱源を点灯し、普通紙の単色モード時にはいずれか一方
のローラの熱源のみを点灯すれば、所要の定着熱量が転
写紙及びトナーに伝達され、夫々のモードの定着が良好
に達成される。

【００１１】点灯する熱源の切換えは、モード切換えス
イッチの切換えと連動して自動的に行なわれるようにす
れば誤操作を防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施例の定着装置の構成
を示す図である。この実施例の定着装置は、転写紙搬送
方向にある距離を置いて平行に設けられた加熱ローラ２
１と補助ローラ２２には夫々ヒータＨ１，Ｈ２が内蔵さ
れており、両ローラ２１，２２には無端ベルトとして構
成された定着ベルト２３が掛け渡されている。これら両
ローラ２１，２２には定着ベルト２３を介して加圧ロー
ラ２４がスプリング２５の付勢力により圧接している。 加熱ローラ２１及び補助ローラ２２の表面に接してサー
ミスタ２６，２７が設けられ、夫々のローラの表面温度
を検知し、夫々のヒータＨ１，Ｈ２をオン・オフ制御す
ることが可能となっている。

【００１４】トナー像Ｔが転写された転写紙Ｐは搬送ベ
ルト２８により定着装置に向って搬送され、定着入口ガ
イド２９に案内されて定着ベルト２３と加圧ローラ２４
との間に形成されるニップ部入口に挿入され、定着ベル
ト２３と加圧ローラ２４とに挟持搬送され定着されて上
下排紙ガイド３０，３１を経て排出ローラ対３２により
機外に排出される。

【００１５】定着ベルト２３と加圧ローラ２４とが圧接
するニップ部は、図２に示す如く、加熱ローラ２１と加
圧ローラ２４とが定着ベルト２３を介して互いに圧接す
る第１ニップ部３３と、補助ローラ２２と加圧ローラ２
４とが定着ベルト２３を介して互いに圧接する第２ニッ
プ部３４と、たゞ定着ベルト２３が加圧ローラ２４に圧
接する第３ニップ部３５よりなる。夫々の長さはｌ１，
ｌ２，ｌ３であり、その合計はＬとなっている。

【００１６】定着ベルト２３は、熱伝導率の高いシリコ
ーンゴムやニッケル等の薄肉金属ベルトの表面にテフロ
ンコーティングやシリコーンゴムコーティング等の高離
型性処理を施したもの、あるいは耐熱樹脂（ポリイミド
）ベルトなどの表面に高離型性処理を施したものが適し
ている。

【００１７】定着ベルトは上記のような材質であるから
、ヒータＨ１，Ｈ２により加熱ローラ２１、補助ローラ
が加熱された場合は転写紙に対して第１，第２ニップ部
では熱伝達量が大きく、第３ニップ部では定着ベルトの
余熱により僅かの熱伝達が行なわれる程度である。補助
ローラのヒータＨ２が点灯されていない場合は、第２ニ
ツプ部での熱伝達も僅かである。

【００１８】そこで、普通紙の単色コピー時には、ヒー
タＨ１のみを点灯し設定温度Ｔ１になるように制御し定
着を行った場合、ニップ入口からニップ出口迄の受熱量
の累計Ｑは図３中に実線で示すようになる。

【００１９】一方、厚紙の単色コピー、フルカラーコピ
ー、ＯＨＰシートへのコピー時にはそのモードスイッチ
を押下することにより連動して、待機時のヒータＨ１の
みの点灯に加えてヒータＨ２が点灯し、補助ローラは設
定温度Ｔ２になるように制御される。Ｔ２はＴ１と同じ
であっても異っていてもよい。その結果、ニップ入口か
ら出口迄の受熱量の累計Ｑは図３中の破線の如くなり、
ニップ出口を出た最終段階ではＨ１のみを点灯した場合
はＱ１となりＨ１，Ｈ２の両ヒータを点灯した場合はＱ
１より大きいＱ２となり夫々適切な定着が行なうことが
できる。

【００２０】以上の複写モードによる定着熱量の切換え
動作のフローをフローチャートに示せば図４の如くなる
。その内容は、上述の説明より自明であるから説明は省
略する。Ｔ，Ｔ´は夫々加熱ローラ及び補助ローラの温
度の実際値である。

【００２１】なお、普通紙の単色モード時の定着に際し
ては、加熱ローラのヒータＨ１のみを点灯する代りに、
補助ローラのヒータＨ２のみを点灯してもよいことは云
う迄もない。その場合の定着ニップ入口からニップ出口
迄の間の受熱量累計は図５の実線のようになる。厚紙等
に対する曲線は図３と同じである。

【００２２】又、各ローラの設定温度Ｔ１，Ｔ２はニッ
プ長さｌ１，ｌ２等の条件に応じて決定されるべきもの
であるが、従来の通常紙の単色の複写機の場合と同程度
とすればよい。

【００２３】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、紙厚等複
写モードに応じた定着熱量の切換えをヒータの点灯本数
の切換えによって行なっているので、他の方法例えばニ
ップ部通過速度の切換えや、加圧力の切換え等に比較し
て、装置が簡単であり、コンパクトになり、良好な定着
画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の定着装置の構成を示す断面図
である。

【図２】そのニップ部の寸法関係を示す図式図である。

【図３】その装置の普通紙と厚紙の定着時のニップ入口
からニップ出口迄の間の受熱量の累計を示す曲面図であ
る。

【図４】その装置の定着熱量切換え動作のフローチャー
トである。

【図５】その装置での普通紙定着時のニップ入口からニ
ップ出口迄の間の受熱量の累計曲線の他の例を示す曲線
図である。

【図６】従来の定着熱量可変な熱ローラ定着装置の１例
の構成を示す断面図である。

【図７】従来の定着ベルトを使用した熱ローラ定着装置
の１例の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

２１　　加熱ローラ ２２　　補助ローラ ２３　　定着ベルト ２４　　加圧ローラ ２６，２７　　サーミスタ ３３，３４，３５　　ニップ部 Ｈ１，Ｈ２　　ヒータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱源を内蔵する加熱ローラと、該加熱
   ローラと平行に設けられた補助ローラと、上記加熱ロー
   ラと補助ローラとに掛け渡された無端状定着ベルトと、
   該定着ベルトに圧接する加圧ローラとを有し、加圧ロー
   ラと定着ベルトとの間を未定着トナー像を担持する転写
   紙を通紙して定着を行なうベルト定着装置において、上
   記の補助ローラにも熱源が内蔵され、加圧ローラは定着
   ベルトを介して上記加熱ローラと補助ローラの両ローラ
   に圧接し、厚紙定着、ＯＨＰシート定着及びフルカラー
   画像定着モード時には加熱ローラ及び補助ローラの両ロ
   ーラの熱源を点灯させ、普通紙定着時には加熱ローラと
   補助ローラの熱源のいずれか一方の熱源のみを点灯させ
   て温度制御を行なうことを特徴とするベルト定着装置。
2. 【請求項２】　　上記の点灯する熱源数の切換えは定着
   モード切換えスイッチの切換えに連動して行なわれるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のベルト定着装置。