JPH05273877A

JPH05273877A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05273877A
Application number: JP4101602A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Menjo; 健校條
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1993-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】定着温度を変えて出力定着画像の光沢度や透
明度等の画質を変える方式の画像形成装置について、瞬
時的に温度を変化させることができ、ウエイトタイム等
を必要とせずに、画像の光沢度・透明度等を所望・随意
に変化させることができるようにしたものを提供する。【構成】記録材Ｐ上に未定着の熱溶融性顕画剤像Ｔａ
を形成担持させ、該顕画剤像Ｔａを加熱定着装置１によ
り記録材Ｐ上に熱溶融定着ｃさせて画像形成物を出力す
る画像形成装置であり、定着熱量を変化させて定着画像
の画質を調整する機能を有し、加熱定着装置１の顕画剤
像加熱体５は低熱容量加熱体であることを特徴とする画
像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真・静電記録・
磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により記録材
（転写材・感光紙・静電記録シートなど）の面上に加熱
溶融性の顕画剤（以下、トナーと記す）の未定着の顕画
像（以下、トナー像と記す）を形成担持させ、該未定着
トナー像を加熱定着装置により加熱溶融させることで記
録材上に永久固着画像として加熱定着させて画像形成物
を出力する画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、加熱定着装置の定着熱量を
変化させて定着画像の画質（光沢度・光透過性など）を
所望に調整することができる画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】

（１）画像形成装置例図６にこの種の画像形成装置の一例の概略構成を示し
た。本例の画像形成装置はレーザービーム走査露光方式
の電子写真式カラープリンタ（もしくは複写機）であ
る。

【０００４】１４は矢示の反時計方向に所定のプロセス
スピード（回転周速）で回転駆動されるドラム型の電子
写真感光体（以下、ドラムと記す）である。

【０００５】該ドラム１４はその回転過程で帯電器１５
により一様に帯電処理を受け、次いでレーザービームス
キャナ１６によりカラー画像情報の先ず例えばイエロー
成分像の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調さ
れて出力されるレーザービームＬによる走査露光を受け
ることで該イエロー成分像に対応した静電潜像が形成さ
れる。その静電潜像は回転切り換え式カラー現像装置１
７のイエロートナー現像器１７Ｙにより現像される。

【０００６】一方、第１又は第２の給紙カセット１８又
は１９から転写材Ｐが所定のタイミングで回転転写ドラ
ム２０に給送されグリッパ２０ａで保持されて転写ドラ
ム２０の外面に巻きついた状態で保持される。その巻き
付き転写材の面に対して転写帯電器２１によりドラム１
４面側のイエロートナー画像の転写がなされる。

【０００７】以下同様に、ドラム１４に対してマゼンタ
成分像に対応したレーザー走査露光→マゼンタ現像器１
７Ｍによる現像→そのマゼンタトナー画像の前記転写材
に対する重畳転写、シアン成分像に対応したレーザー走
査露光→シアントナー現像器１７Ｃによる現像→そのシ
アントナー画像の前記転写材に対する重畳転写、ブラッ
ク成分像に対応したレーザー走査露光→ブラックトナー
現像器１７ＢＫによる現像→そのブラックトナー画像の
前記転写材に対する重畳転写が順次に実行されて、都合
４つの色トナー成分像が回転転写ドラム２０に保持され
ている同一の転写材面に順次に重畳転写されることで、
原稿画像と同じフルカラー画像が合成形成される。

【０００８】フルカラー画像の形成された転写材はグリ
ッパ２０ａの解除と分離帯電器２２により回転転写ドラ
ム２０から分離され搬送装置２３で加熱定着装置２４へ
導入されてカラー画像が加熱混色定着処理され、カラー
コピーとして機外のトレイ２５へ排出される。

【０００９】２６は給紙カセット１８又は１９から転写
ドラム２０へ至るシートパス、２７Ｙ・２７Ｍ・２７Ｃ
・２７ＢＫは各色現像器１７Ｙ・１７Ｍ・１７Ｃ・１７
ＢＫに対するトナーホッパ、２８は感光体ドラムのクリ
ーニング装置である。

【００１０】（２）トナーについてカラー画像またはフルカラー画像の形成において、シャ
ープメルトなトナーを使用することにより、複写物の色
再現範囲を広め、原稿の多色またはフルカラー像に忠実
なカラーコピーを良好に得ることが出来る。

【００１１】トナーは、ポリエステル樹脂またはスチレ
ン−アクリルエステル樹脂の如き結着樹脂、着色材（染
料、昇華性染料）、荷電制御剤の如きトナー形成用材料
を溶融混練、粉砕、分級することで製造される。必要と
あらばトナーに各種外添剤（例えば、疎水性コロイダル
シリカ）を添加する外添工程を付加してもよい。

【００１２】カラートナーは、定着性及びシャープメル
ト性を考慮すると、結着樹脂としてポリエステル樹脂を
使用したものが特に好ましい。シャープメルト性ポリエ
ステル樹脂としては、ジオール化合物とジカルボン酸と
から合成される分子の主鎖にエステル結合を有する高分
子化合物が例示される。特に、

【００１３】

【化１】（式中、Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ，
ｙはそれぞれ１以上の正の整数であり、かつｘ＋ｙの平
均値は２〜１０である）で代表されるビスフェノール誘
電体もしくはその置換体をジオール成分とし、２価以上
のカルボン酸又はその酸無水物又はその低級アルキルエ
ステルとからなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、
トリメリット酸、ピロメリット酸など）とを少なくとも
共縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融性を有
するのでより好ましい。ポリエステル樹脂の軟化点は７
５〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃が良い。ポリ
エステル樹脂を結着樹脂として含有するトナーの軟化特
性を図７に示す。

【００１４】軟化点の測定法は次の通りである。フロー
テスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津製作所製）を使用
し、ダイ（ノズル）の直径０．２ｍｍ、厚み１．０ｍｍ
として２０ｋｇの押出荷重を加え、初期設定温度７０℃
で、予熱時間３００秒の後、６℃／分の速度で等速昇温
したときに描かれるトナーのプランジャー降下量−温度
曲線（以後、軟化Ｓ時曲線という）を求める。試料とな
るトナーは１〜３ｇ精秤した微粉末を用い、プランジャ
ー断面積１．０ｃｍ² とする。

【００１５】軟化Ｓ字曲線は図７のようなカーブとな
る。等速昇温するに従い、トナーは徐々に加熱されて流
出が開始される（プランジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇
温すると溶融状態となったトナーは大きく流出し（Ｂ→
Ｃ→Ｄ）、プランジャー降下が停止し終了する（Ｄ→
Ｅ）。

【００１６】Ｓ字曲線の高さＨは全流出量を示し、Ｈ／
２のＣ点に対応する温度Ｔ₀ はその試料（例えば、トナ
ーまたは樹脂）の軟化点を示す。

【００１７】トナー及び結着樹脂がシャープメルト性を
有するか否かは、トナーまたは結着樹脂の見掛けの溶融
粘度を測定することにより判定できる。

【００１８】ここで、シャープメルト性を有するトナー
または結着樹脂とは、見掛けの溶融粘度が１０³ ポイズ
を示す時の温度をＴ₁ 、５×１０² ポイズを示す時の温
度をＴ₂とした時Ｔ₁ ＝９０〜１５０℃ ｜ΔＴ｜＝｜Ｔ₁ −Ｔ₂ ｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものをいう。

【００１９】これらの温度−溶融粘度特性を有するシャ
ープメルト性樹脂は加熱されることにより極めてシャー
プに粘度低下を起こすことが特徴である。このような粘
度低下が最上部トナー層と最下部トナー層との適度な混
合を生じせしめ、さらにトナー層自体の透明性を急激に
増加させ、良好な減色混合を起こすものである。

【００２０】なおこのようなシャープメルト性のカラー
トナーは親和力が大きく、定着時オフセットし易い。

【００２１】（３）加熱定着装置前述図６の画像形成装置における画像加熱定着装置２４
は熱ローラ定着装置である。図８は該熱ローラ定着装置
２４の概略構成図である。

【００２２】３１は定着ローラであって、これはアルミ
ニウム製の芯金３２の外層にＨＴＶシリコーンゴム（高
温加硫タイプシリコーンゴム）３３を所定の厚さに被覆
し、更にその外層にＬＴＶシリコーンゴム（低温加硫タ
イプシリコーンゴム）３４を２００μｍの厚さに被覆し
て構成される。

【００２３】この定着ローラ３１の下側には該定着ロー
ラ３１に略並行に且つ圧接させて加圧ローラ３５が設け
られており、該加圧ローラ３５はアルミニウム製の芯金
３６の外層にＨＴＶシリコーンゴム３７を所定の厚さに
被覆し、更にその表面層に樹脂皮膜３８を被覆して構成
される。

【００２４】これ等の定着ローラ３１及び加圧ローラ３
５は不図示の駆動装置によって矢示方向に所定の周速度
で回転駆動される。

【００２５】上記定着ローラ３１及び加圧ローラ３５内
には加熱源である４００Ｗのハロゲンヒータ３９・４０
が各々配設されている。

【００２６】加圧ローラ３５にはサーミスタ４１が当接
され、このサーミスタ４１を含む不図示の通電制御回路
によりハロゲンヒータ３９・４０への電流の供給のＯＮ
／ＯＦＦが制御され、定着ローラ３１と加圧ローラ３５
の表面温度が転写材Ｐ上の未定着トナー像Ｔａを転写材
Ｐ上に定着させるに好適な所定値（例えば、１５０℃）
に保たれるようになっている。

【００２７】定着ローラ３１からのトナーの離型性を向
上させるため、定着装置の所定箇所には離型剤塗布装置
４２が設けられている。この離型剤塗布装置４２は、オ
イルタンク４３内のシリコーンオイル４４（信越化学
製；ジメチルシリコーンオイルＫＦ９６３００ＣＳ）
をローラ群４５・４６によって汲み上げ、この汲み上げ
られたシリコーンオイル４４のローラ４６面に対する塗
布量を塗布量調整ブレード４７によって一定量に規制す
る。

【００２８】ローラ４６は引張りバネ４８と電磁ソレノ
イド−プランジャ装置４９とにより揺動されて定着ロー
ラ３１面に接離制御され、ローラ４６が定着ローラ３１
面に接触しているとき定着ローラ３１面に対してシリコ
ーンオイルが塗布されるように構成されている。

【００２９】一般にシリコーンオイルの塗布量は次のよ
うにして求められる。即ち、Ａ４サイズの転写材（白
紙）５０枚の重量をＡ₁ ｇとし、この転写材上へ画像の
転写をせず、定着ローラ３１のオフセット防止層へのシ
リコーンオイルの塗布もせずに、定着ローラ３１と加圧
ローラ３５との間に通紙した後の転写材（白紙）５０枚
の重量をＢｇとし、同様に別のＡ４サイズの転写材（白
紙）５０枚の重量をＡ₂ｇとし、この転写材上への画像
の転写をしないが、定着ローラ３１のオフセット防止層
へのシリコーンオイルの塗布は行なって、定着ローラ３
１と加圧ローラ３５との間を通紙した後の転写材（白
紙）５０枚の重量をＣｇとすると、Ａ４サイズの転写材
（白紙）１枚当りのシリコーンオイルの塗布量ｘｇは、
次式にて求められる。

【００３０】ｘ＝（Ｃ＋Ａ₁ −Ｂ−Ａ₂ ）／５０本例の定着装置２４においては、オフセットの発生し易
いカラートナー、シャープメルトトナーを定着処理する
のでＸ≒０．１ｇの離型剤を塗布している。

【００３１】カラー画像形成装置における定着装置の場
合、転写材上に複数層のトナー（Ｙトナー、Ｍトナー、
Ｃトナー、ＢＫトナー）が形成されるため、特にオフセ
ットが発生し易い。

【００３２】また、定着装置２４の所定箇所には定着ロ
ーラ３１上にオフセットしたトナーを除去するクリーニ
ング装置５０が設けられている。このクリーニング装置
５０は、押圧ローラ５１により定着ローラ３１に接触せ
しめられるクリーニングウェブ５２より成り、このクリ
ーニングウェブ５２によって定着ローラ３１のクリーニ
ングが行なわれる。

【００３３】５３・５４は定着前帯電器であり、転写ド
ラム２０から分離され搬送装置２３で搬送された転写材
Ｐはこの定着前帯電器５３・５４で帯電され、入口ガイ
ド５５を経て定着ローラ３１と加圧ローラ３５の圧接ニ
ップ５６に進入し、これら定着ローラ３１と加圧ローラ
３５によって加えられる熱と圧力によってトナー像ｔａ
は転写材Ｐ上に定着Ｔｃされる。

【００３４】そして、転写材Ｐは排紙ガイド５７に案内
され、排紙案内部材である排紙コロ５８によって機外の
トレイ２５に排出される。

【００３５】定着前帯電器５３・５４のうち帯電器５３
は転写材Ｐを前記転写帯電器２１と同極性（正極性）を
帯電し、帯電器５４は逆極性（負極性）の帯電をする。
これによって転写材Ｐと未定着トナー像Ｔａが再帯電さ
れて未定着トナー像の転写材Ｐに対する静電的付着力が
高められる。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】

（１）このような画像形成装置において、例えば、オー
バーヘッドプロジェクター用紙（以下、ＯＨＰフィルム
と記す）の様な透明樹脂シート上に画像を形成し、定着
を行なう際、画像の透過性を向上させる為には通常の紙
上への定着の場合よりも定着温度を上げる必要がある。

【００３７】即ち、通常の紙上への定着の場合は、ある
程度トナーが溶融し、紙の繊維上に固着していれば良い
のに対し、ＯＨＰフィルムへの定着の場合はＯＨＰフィ
ルムが平滑な面であり、トナーが付着・定着しにくい
事、及びトナー中への光の透過性が強く要求され、トナ
ーの溶融度が発色性を大きく左右する為に、特に加熱量
を大きくする必要がある。

【００３８】（２）又、紙への定着の場合も、近年多様
な画像へのニーズに於ては定着画像の光沢性を好みに応
じて変えたいという要望がある。例えば、グラビア印刷
等のコピーの場合は光沢度を上げたい、又、棒グラフ等
の資料コピーには光沢度を下げてコピーを取りたい、等
の要望がある。

【００３９】定着画像の光沢性を変える手段としては、ａ．定着速度を変える；即ち、低速にして光沢度を上げ
ることができ、高速にして光沢度を下げることができるｂ．定着ローラ３１と加圧ローラ３５間の圧力を変え
る；即ち、高圧にして光沢度を上げることができ、低圧
にして光沢度を下げることができるｃ．定着温度を変える；即ち、高温しにて光沢度を上げ
ることができ、低温にして光沢度を下げることができる等の方法があり、また実施されてきている。

【００４０】つまり、操作パネルに設けた光沢性選択手
段による指示により、又は使用転写材の材質の自動検知
等による自動判断により、定着速度の自動変更、或は定
着・加圧ローラ間圧力の自動変更、或は定着温度の自動
変動を行なわせることで、光沢度を上げた、または下げ
た画像形成物を出力させるものである。

【００４１】しかし、前記ａの定着速度を変えて画像光
沢性を調整するものは、コピーのアウトプット枚数（単
位時間当りの複写枚数）が低減化したり、定着速度を制
御するための高価なモータや、増速・減速のためのギヤ
が多数必要となり、制御も複雑となる。

【００４２】ｂの定着・加圧ローラ間圧力を変えて画像
光沢性を調整するものは、加圧・減圧のための複雑な機
構が必要となる。また光沢度を変化させるためには、現
実にはかなりの圧力変化が必要となり、増圧したときに
ローラが変形したり、ローラのゴムが圧力にまけて変形
する等の問題が発生してしまう。

【００４３】ｃの定着温度を変えて画像光沢性を調整す
るものは、ヒータ３９・４０を含めた発熱体としての定
着・加圧ローラ３１・３５の熱容量が大きいため、定着
・加圧ローラが所定に昇温するまでに時間がかかり、そ
のため温度可変時、コピーできない時間が発生してしま
う不具合が生じたり、ヒータとしてワッテージの大きい
ものを使用しなければならなかったりする。

【００４４】また逆に、降温させる場合に再び時間がか
かるため、温度可変初期においては光沢度を変化させら
れなかったり、コピー不可能とする所謂ウエイト時間が
必要となったりしてしまう。

【００４５】本発明は前記ｃの定着温度を変えて出力定
着画像の光沢度や透明度等の画質を変える方式の画像形
成装置であるが、瞬時に温度を変化させることができ、
ウエイトタイム等を必要とせずに、画像の光沢度・透明
度等を所望・随意に変化させることができるようにした
ものを提供することを目的とする。

【００４６】

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

【００４７】（１）記録材上に未定着の熱溶融性顕画剤
像を形成担持させ、該顕画剤像を加熱定着装置により記
録材上に熱溶融定着させて画像形成物を出力する画像形
成装置であり、定着熱量を変化させて定着画像の画質を
調整する機能を有し、加熱定着装置の顕画剤像加熱体は
低熱容量加熱体であることを特徴とする画像形成装置。

【００４８】（２）加熱定着装置が、フィルム材の一面
側に低熱容量加熱体を配置し、他面側に加圧用回転体に
より記録材を密着させてフィルム材と一緒に加熱体位置
を移動通過させることで加熱体の熱をフィルム材を介し
て記録材側へ付与して顕画剤像を記録材上に熱溶融定着
させる構成の装置であることを特徴とする（１）に記載
の画像形成装置。

【００４９】（３）記録材上に形成担持させた未定着の
熱溶融性顕画剤像が、２色以上のカラー顕画剤像である
ことを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

【００５０】（４）記録材が樹脂基材よりなることを特
徴とする（１）に記載の画像形成装置。

【００５１】

【作用】加熱定着装置の顕画剤像加熱体を低熱容量加熱
体とすることで、定着熱量（定着温調温度、定着設定温
度）を所望に瞬時的に切換え制御することが可能とな
り、ウエイトタイム等を設定することなく定着熱量を変
化させて定着画像の光沢度や光透過性等の画質を所望・
随意に調整することが可能となる。

【００５２】

【実施例】

＜実施例１＞（図１〜図３）（１）画像形成装置例図１は本発明の一実施例画像形成装置の概略構成図であ
る。本実施例の画像形成装置１０も前述図６の画像形成
装置と同じくレーザービーム走査露光方式の電子写真カ
ラープリンタ（又は複写機）であり、図６のものと共通
する構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を
省略する。

【００５３】１１はカラープリンタ本体１０の上に搭載
した画像光電読み取り装置（スキャナ）である。読み取
り装置１１において、原稿台ガラス１２上に載置セット
したカラー画像原稿０の下向き画像面が往復移動型の光
電読み取りユニット１３の移動で走査読み取りされるこ
とで、カラー画像原稿のイエロー成分像・マゼンタ成分
像・シアン成分像・ブラック成分像がユニット１３の繰
り返し移動又は１回だけの移動でそれぞれ時系列電気テ
ジタル画素信号として色分解光電読み取りされてメモリ
回路に記憶される。

【００５４】そしてその読取り記憶カラー画像情報の先
ず例えばイエロー成分像の時系列電気デジタル画素信号
に対応してレーザースキャナ１６から変調されて出力さ
れるレーザービームＬによる走査露光が感光体ドラム１
４になされて該イエロー成分像に対応した静電潜像が形
成される。以下前述図６の装置と同様の作像プロセスが
実行されて、フルカラー画像形成物が出力される。

【００５５】（２）画像加熱定着装置１Ａ．構造画像加熱定着装置１は前述図６のプリンタの熱ローラ定
着装置２４（図８）とは異なる。図２は該画像加熱定着
装置１の概略構成図である。

【００５６】２はエンドレスベルト状の耐熱性の定着フ
ィルムであり、駆動ローラ３と、従動ローラ４と、加熱
体としての低熱容量線状加熱体５の互いに略並行な該３
部材３・４・５間に懸回張設してある。

【００５７】従動ローラ４はエンドレスベルト状の定着
フィルム２のテンションローラを兼ねさせており、該定
着フィルム２は駆動ローラ３の反時計方向回転駆動に伴
ない反時計方向に所定の周速度、即ち転写ドラム２０か
ら分離されて搬送装置２３で搬送されてくる未定着トナ
ー画像Ｔａを上面に担持した記録材としての転写材Ｐの
搬送速度（本例では５０ｍｍ／ｓｅｃ）と同じ周速度を
もってシワや蛇行、速度遅れなく回動駆動される。

【００５８】６は加圧部材としての、シリコーンゴム等
の離型性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、
前記のエンドレスベルト状定着フィルム２の下行側フィ
ルム部分を挾ませて前記加熱体５の下面に対して不図示
の付勢手段により例えば総圧４〜７ｋｇの当圧接をもっ
て対向圧接させてあり、転写材Ｐの搬送方向に順方向の
時計方向に回転する。本例のものは芯金の外周に同心一
体に金型成形等で成形した外形３０ｍｍ、肉厚３ｍｍの
シリコーンゴムローラである。

【００５９】加熱体５は定着フィルム２の面移動方向と
交差する方向（フィルムの幅方向）を長手とする低熱容
量線状加熱体であり、ヒータ基板５ａ、通電発熱抵抗体
（発熱体）５ｂ、表面保護層５ｃ、検温素子５ｄ等より
なり、ヒータ支持体５ｅに取付け保持させて固定支持さ
せてある。

【００６０】ヒータ支持体５ｅは加熱体５を定着装置及
び該定着装置を組み込んだ画像形成装置全体に対して断
熱支持するもので、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサル
ファイド）・ＰＡＩ（ポリアミドイミド）・ＰＩ（ポリ
イミド）・ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）・
液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラ
ミックス・金属・ガラス等との複合材料などであるヒー
タ基板５ａは耐熱性・絶縁性・低熱容量・高熱伝導性の
部材であり、一例として厚み１ｍｍ・巾１０ｍｍ・長さ
３１０ｍｍのアルミナ基板である。

【００６１】発熱体５ｂは、例えば、ヒータ基板５ａの
下面（フィルム２との対面側）の略中央部に長手に沿っ
て、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、Ｔａ₂ Ｎ、Ｒ
ｕＯ₂ 等の電気抵抗材料を厚み約１０μｍ・巾１〜３ｍ
ｍにスクリーン印刷等により塗工し、その上に表面保護
層５ｃとして耐熱ガラスやＰＴＦＥ等の耐熱樹脂を約１
０μｍコートしたものである。

【００６２】検温素子５ｄは一例として基板５ａの上面
（発熱体５ｂを設けた面とは反対側の面）の略中央部に
スクリーン印刷等により塗工して具備させたＰｔ膜等の
低熱容量の測温抵抗体である。検温素子としては、他に
低熱容量のサーミスタなどを基板５ａに当接配置する構
成にしてもよい。

【００６３】本例の加熱体５の場合は、線状又は帯状を
なす発熱体５ｂに対し、その長手方向両端部より通電
し、発熱体５ｂを略全長にわたって発熱させる。通電は
ＡＣ１００Ｖであり、検温素子５ｄの検知温度に応じて
トライアックを含む不図示の通電制御回路により通電す
る位相角を制御することにより、通電電力を制御して定
着温度を１５０℃となるように制御している。

【００６４】Ｂ．定着フィルム２定着フィルム２は熱容量を小さくして装置のクイックス
タート性を達成するために、基層は総厚１００μｍ以
下、好ましくは４０μｍ以下の耐熱性・離形性・耐久性
等のフィルムを使用できる。

【００６５】図３はフィルム全体として複合層フィルム
の一例の層構成模型図であり、本例は２層構成フィルム
である。２ａは定着フィルムの基層（ベースフィルム）
として耐熱層、２ｂは該耐熱層２ａの外面（トナー画像
に対面する側の面）に積層した離形層（表層）である。

【００６６】耐熱層２ａは例えばポリイミド、ポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルホ
ン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリパ
ラバン酸（ＰＰＡ）などの高耐熱性樹脂フィルムや、Ｎ
ｉ・ＳＵＳ・ＡＩ等の金属など、強度・耐熱性に優れた
ものが使用できる。

【００６７】離形層２ｂは黒トナー画像の定着処理だけ
ならば例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
・ＰＦＡ・ＦＥＰ等のフッ素樹脂等を利用できるが、カ
ラートナー画像をオフセットなく定着処理するためにシ
リコーンゴムとしてある。

【００６８】離型層２ｂの表面抵抗をカーボンブラッ
ク、グラファイト、導電性ウィスカ等の導電材を混入す
る等の方法により下げてもよい。その場合は、定着フィ
ルム２のトナー当接面の帯電を防止できる。定着フィル
ム２のトナー当接面が絶縁性の場合、定着フィルムの表
面が帯電し、転写材Ｐ上のトナー画像を乱したり、トナ
ー画像が定着フィルム２に移転（いわゆる帯電オフセッ
ト）したりする場合があるが、上記の対策によりこれら
の問題が回避できる。

【００６９】定着フィルム２は上記のよな２層構成に限
らず、少なくともトナー画像と接する側の面はシリコー
ンゴム層とした３層以上の多層構成であってもよいし、
必要に応じてフィラー・充填材等を配合して強度強化処
理したシリコーンゴムの単層フィルムとすることもでき
る。

【００７０】Ｃ．定着実行動作画像形成スタート信号によりプリンタが画像形成動作し
て定着装置１へ搬送された、未定着のトナー画像（黒ト
ナー画像又はカラートナー画像）Ｔａを上面に担持した
記録材としての転写材Ｐはガイド７に案内されて加熱体
５と加圧ローラ６との圧接部Ｎの定着フィルム２と加圧
ローラ６との間に進入して、未定着トナー画像面が転写
材Ｐの搬送速度と同一速度で同方向に回動状態の定着フ
ィルム２の下面に密着して面ズレやしわ寄りを生じるこ
となく定着フィルム２と一緒の重なり状態で加熱体５と
加圧ローラ６との相互圧接部Ｎ間を挟圧力を受けつつ通
過していく。

【００７１】加熱体５は画像形成スタート信号により所
定のタイミングで通電加熱されるので、トナー画像Ｔａ
は圧接部Ｎにおいて加熱を受けて軟化溶融像Ｔｂとな
る。

【００７２】定着フィルム２はヒータ支持体５ｅの曲率
の大きいエッジ部Ｓ（曲率半径が約２ｍｍ）において急
角度（屈折角度θが略４５℃）で走行方向が転向する。
従って、定着フィルム２と重なった状態で圧接部Ｎを通
過して搬送された転写材Ｐはエッジ部Ｓにおいて定着フ
ィルム２から曲率分離していき、この分離のとき、トナ
ー画像Ｔａがカラートナー画像であっても定着フィルム
２のトナー像と接する面である離型層２ｂがシリコーン
ゴムであることによりトナーオフセットは実質的に発生
しない。

【００７３】定着フィルム２から分離された転写材Ｐは
排紙トレイ２５へ排紙されてゆく。排紙される時までに
はトナーは十分冷却固化しシートＰに完全に定着した状
態（トナー画像Ｔｃ）となっている。

【００７４】本例において加熱体５のうち発熱体５ｂ及
び基板５ａの熱容量が小さく、かつこれらが支持体５ｅ
により断熱支持されているので、圧接部Ｎにおける加熱
体５の表面温度は短時間にトナーの融点（又は転写材Ｐ
への定着可能温度）に対して十分な高温に昇温するの
で、加熱体５をあらかじめ昇温させておく（いわゆるス
タンバイ温調）必要がなく、省エネルギーが実現でき、
しかも機内昇温も防止できる。

【００７５】Ｄ．定着温度の切換え制御プリントの用紙搬送路上の適所に透過型用紙検知センサ
を配設し、給送された使用転写材が紙（通常の紙；８４
ｇ紙）であるか、ＯＨＰフィルムであるかを検知させ、
その検知信号にもとずいて定着装置の定着温調温度（＝
定着設定温度）を高低切換えさせるように構成した。

【００７６】．使用転写材Ｐが紙であった場合には定
着温調温度を１５０℃に切換え制御させた。

【００７７】この場合、フルカラーベタ画像の定着済み
画像の光沢度は３０％であった（６０°入射６０°検知
光沢測定法；掘場グロスチェッカーＩＧ−３２０使用、
光沢度について以下同じ）。

【００７８】．使用転写材ＰがＯＨＰフィルムであっ
た場合には定着温調温度を２００℃に切換え制御させ
た。

【００７９】ＯＨＰフィルムに担持させた未定着フルカ
ラートナー像の加熱定着は定着温調温度が１５０℃の設
定の場合には定着画像の十分な光透過性が得られない
が、定着温調温度が２００℃の設定である場合には十分
な光透過性が得られた。

【００８０】また１５０℃の温調から２００℃の温調へ
の切換えで加熱体５が１５０℃から２００℃へ昇温する
時間は、本例の加熱体のように低熱容量加熱体では約２
秒しか要さず、ウエイトタイム等を設定することなく、
瞬時的に定着温度変更がなされて、転写材Ｐが紙の場合
もＯＨＰフィルムの場合も良好なトナー像定着を行なう
ことができた。

【００８１】＜実施例２＞実施例１のプリンタにおい
て、転写材Ｐが紙である場合の定着温調温度を１５０℃
に設定し、操作パネルに設けた光沢性選択手段により光
沢度アップの指示が制御系に入力されたときは定着温調
温度を２００℃に切換えさせるように構成した。

【００８２】光沢度アップの指示を入力して定着温調温
度を２００℃にアップさせた場合における、紙に担持さ
せた未定着フルカラーベタトナー像の定着済み画像の光
沢度は４５％となり、光沢度の高い好ましい画像が得ら
れた。なお、定着温調温度１５０℃の場合における定着
画像光沢度は前記したように３５％である。

【００８３】＜実施例３＞（図４）前述図２の定着装置１において、加圧ローラ６を図４の
定着装置のように、外径約２４ｍｍの中空ローラ６ａの
外周面に厚さ約３ｍｍのＨＴＶシリコーンゴム層６ｂ
（硬度４０°（ＪＩＳ−測定））を形成し、その外周面
に厚さ５０μｍの表層６ｃを弗素樹脂チューブの被覆に
より形成したものにし、この加圧ローラ６内に３００Ｗ
ハロゲンヒータ６ｄを挿入内蔵させて加熱させ、加圧ロ
ーラ６の表面に接触させたサーミスタＴＨを含む温度制
御回路（不図示）によりハロゲンヒータ６ｄに対する通
電を制御して加圧ローラ６の表面温度が１１０℃に加熱
管理されるようにした。

【００８４】加圧ローラ６の上記加熱により定着装置へ
導入された転写材Ｐの裏面側も加熱されるので、転写材
Ｐとトナー像との界面のトナーもよく溶け、より良好な
トナー像定着ができる。

【００８５】この定着装置を用いた複写機において、使
用転写材Ｐが通常の紙（８４ｇ紙）の場合の定着温調温
度を１５０℃に設定し、厚紙（２０５ｇ紙）の場合は温
調温度が２００℃に切換えられるように構成した。

【００８６】本実施例の場合、転写材Ｐは加圧ローラ６
側即ち転写材裏面側からも加熱を受けることにより、転
写材表面側（トナー像側）からの加熱量の可変の効果は
大きく、転写材Ｐが厚紙で熱容量が大きい場合には紙の
温度が上昇せず紙トナー像の界面のトナーが溶けず、溶
融したトナーが剥れる所謂コールドオフセットを生じさ
せることなく、厚紙の場合も表面側の熱量を上昇させる
のみで良好にトナー像を定着させることが可能となっ
た。

【００８７】また転写材ＰがＯＨＰフィルムの場合も定
着装置の温調温度を２００℃の設定に切換えることで、
加圧ローラ６による加熱効果が加わって、より良好な光
透過性・定着性を有する加熱定着画像が得られた。

【００８８】＜実施例４＞実施例１のプリンタにおい
て、使用転写材Ｐが通常の紙である場合には、定着速度
５０ｍｍ／ｓｅｃ、定着温調温度１５０℃の設定で定着
が実行されるようにし、使用転写材ＰがＯＨＰフィルム
である場合には、定着速度２５ｍｍ／ｓｅｃ、定着温調
温度２００℃の設定で定着が実行されるように構成し
た。

【００８９】これによって、ＯＨＰフィルムの定着トナ
ー像の光透過性が一段と上がり、定着温度の上昇と定着
速度の低下による両効果を有効に使用でき、好ましいＯ
ＨＰ画像が得られた。

【００９０】＜その他＞定着装置１において、定着フィ
ルム２はエンドレスベルト状に限らず、図５のように送
り出し軸６１にロール巻きに巻回した有端の定着フィル
ム２を加熱体５と加圧ローラ６との間を経由させて巻取
り軸６２に係止させ、送り出し軸６１側から巻取り軸６
２側へ転写材Ｐの搬送速度と同一速度をもって走行させ
る構成（フィルム巻き取りタイプ）であってもよい。

【００９１】また各実施例１〜４において、紙やＯＨＰ
フィルムについての定着温度を特定な例を用いて示した
が、かかる温度はこれに限られるもものではなく、トナ
ーの特性、定着装置構成に於いて随意に決定されるべき
ものである。

【００９２】又、定着速度についても同様であり、これ
に限られるものではない。

【００９３】又、従来の定着装置いおいて、定着部材に
定着時、離型剤を塗布する、クリーニング手段やオイル
塗布等が行なわれているが、本発明に於いてもこれら従
来公知の手法は随意に使用可能である。図４の定着装置
におて、９は定着フィルム２の外面に当接させて配設し
た離型剤塗布フェルトパッドであり、離型剤としてシリ
コーンオイルを含浸させてある。

【００９４】又、定着温度を可変として加熱定着を行な
う転写材の例として、紙、厚紙、ＯＨＰフィルムの例を
示したが、その他、封筒、布、ハガキ等従来公知の転写
材に対し定着温度を変えて加熱定着を行なわなければな
らない時、本発明はそれぞれに有効である。

【００９５】

【発明の効果】以上のように本発明の画像形成装置は、
加熱定着装置の定着熱量を変化させて定着画像の画質を
調整する系について、ウエイトタイム無しにクイック切
換え的に所望・随意の画質の画像形成物を出力させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の画像形成装置の概略構成図

【図２】加熱定着装置の概略構成図

【図３】定着フィルムの層構成断面模型図

【図４】第３の実施例における加熱定着装置の概略構
成図

【図５】加熱定着装置の変形例の概略構成図

【図６】従来の画像形成装置例の概略構成図

【図７】トナーのフローテスター図

【図８】加熱定着装置（熱ローラ式）の概略図

【符号の説明】

１定着装置２定着フィルム３フィルム駆動ローラ４フィルム従動ローラ（テンションローラ）５低熱容量加熱体６加圧ローラ１０プリント本体１１画像光電読取り装置Ｐ転写材（記録材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材上に未定着の熱溶融性顕画剤像を
形成担持させ、該顕画剤像を加熱定着装置により記録材
上に熱溶融定着させて画像形成物を出力する画像形成装
置であり、定着熱量を変化させて定着画像の画質を調整する機能を
有し、加熱定着装置の顕画剤像加熱体は低熱容量加熱体である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】加熱定着装置が、フィルム材の一面側に
低熱容量加熱体を配置し、他面側に加圧用回転体により
記録材を密着させてフィルム材と一緒に加熱体位置を移
動通過させることで加熱体の熱をフィルム材を介して記
録材側へ付与して顕画剤像を記録材上に熱溶融定着させ
る構成の装置であることを特徴とする請求項１に記載の
画像形成装置。
【請求項３】記録材上に形成担持させた未定着の熱溶
融性顕画剤像が、２色以上のカラー顕画剤像であること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】記録材が樹脂基材よりなることを特徴と
する請求項１に記載の画像形成装置。