JPH06186875A

JPH06186875A - 画像形成装置の定着方法及び定着装置

Info

Publication number: JPH06186875A
Application number: JP4355338A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Nakazawa; 伸夫中沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1994-07-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的の一つは、コストの上昇、ヒー
タ制御の複雑化、小サイズコピーにおける定着不良、コ
ピーの生産性の低下を発生させることのない、画像形成
装置の定着方法を提供することにある。【構成】定着装置に搬送される記録材の幅が小さい場
合、例えばＢ５Ｒ幅の場合には、定着枚数が所定枚数に
達したとき、定着の速度を２６枚／分から１８枚／分に
切り換えて定着を行う。これにより、定着装置が記録材
を挟持せずに駆動される時間が長くなり、定着装置の温
度が均一化することにより非通紙部昇温を抑え、コピー
の生産性を低下させることなく、定着不良を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置、静
電情報記録装置など画像形成装置の定着方法に関するも
のである。

【０００２】また本発明は、電子写真複写機、同ファク
シミリ、同プリンター等、電子写真プロセスを利用した
機器に使用する定着装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、電子写真複写装置、静電情報記録
装置等の画像形成装置に用いられる定着装置の一つとし
て、記録材上の未定着トナー像を加熱及び加圧すること
によって未定着トナー像を記録材上に定着させるヒート
ローラ方式によるものがある。

【０００４】このヒートローラ方式による定着方法の一
例として、小サイズ用紙の送行時の非通過部分の加熱ロ
ーラの温度上昇防止のために、送行用紙のサイズに応じ
て複数の加熱ローラ内に配したヒータを切換えて使用す
るものが挙げられるが、この従来の方法では、送行用紙
サイズを、Ａ３及びＢ４と、Ａ４及びＢ５の２段階に分
け、加熱ローラの軸方向全面を加熱するメインヒータ
と、加熱ローラ軸方向の２１０ｍｍ程度（Ａ４幅）を加
熱するサブヒータで切換えて使用するようにしていた。

【０００５】また従来、非通紙域の昇温防止策として
は、サイズによって温調温度を低下させる方法、あるい
は一定コピー枚数コピー後に温度を低下させる方法等が
提案されている。また、特開平１−２７４１５９号公報
には、Ｂ５サイズより小サイズの用紙を検知した場合に
は複写間隔を長くするという提案も行なわれている。

【０００６】次に、図２５に基づいて別の従来例につい
て説明する。なお、この従来例装置も電子写真プロセス
を利用した複写機等に用いられ、加熱によってトナーを
溶融させ、用紙上に付着させる加熱定着装置である。こ
の装置は図２５に示すように、円筒状芯金ａの内部にヒ
ータｂを配設し、かつその芯金ａ表面にポリテトラフル
オロエチレン等の耐熱性樹脂あるいはＨＴＶシリコーン
ゴム（High Temperature Vulcanization Silicone Rubb
er）、ＲＴＶシリコーンゴム（Room Temperature Vulca
nization Silicone Rubber) 等の耐熱弾性体から成る被
覆層ｃを形成した定着ローラｄと、この定着ローラｄの
下方に設けられ、円筒状芯金ｅの表面にＨＴＶシリコー
ンゴム、ＬＴＶシリコーンゴム（Low Temperature Vulc
anization Silicone Rubber)、ＲＴＶシリコーンゴム、
フッ素ゴム、等の耐熱弾性体層ｆを形成した加圧ローラ
ｇとから構成され、これらローラｄ，ｇ間に未定着トナ
ー像の形成された用紙ｈを挿通させて定着を行うヒート
ローラ方式の装置である。この装置は非接触加熱定着装
置と比べ低電力、かつ定着部での紙づまりによる火災の
危険性の少ないこと等の利点があることから最も広く利
用されている。

【０００７】しかしこのヒートローラ方式の最大の欠点
は、用紙ｈのトナー面が、直接上記定着ローラｄ表面と
接触するため、用紙ｈ上の未定着トナーの一部が定着ロ
ーラｄ側に転写され、そのトナーが用紙ｈの後端あるい
は次に通過する用紙ｈに再転写されてその用紙ｈを汚し
てしまう、いわゆるトナーオフセット現像が起こること
である。

【０００８】このオフセット現像を防止するために従来
より定着ローラのクリーニング及び離型剤塗布装置が用
いられている。このクリーニング及び離型剤塗布装置と
しては、ウェブ方式、ブレード方式、ローラ方式、フェ
ルトバッド方式等種々の方式が採用されている。この中
でウェブ方式は、クリーニング性能も高く、その寿命も
長いため、一般に良く用いられているがウェブ送り機構
が複雑となるため低コストの装置には用いることが難し
く、このような低コストの装置においては、フェルトバ
ッド方式やローラ方式が用いられる。このうちローラ方
式は、定着ローラと従動回転させて用いることが多く、
このように従動回転することによって定着ローラに傷等
を発生することがないため、ローラ方式が多用されてい
る。

【０００９】また一方、近年このローラ方式（フェルト
ローラ）においても、より長寿命化を目指した検討が行
なわれており、その一つとして例えば、特公平１−６０
１４４号公報、実公平３−４８６０２号公報、特公平３
−１４３５２号公報等に示されたものが挙げられる。こ
の方式は、ローラの内部にオイルタンクをもち、この周
囲を耐熱不織繊維層で被覆したローラとすることで、オ
イルタンクからオイルしみ出し、ローラの寿命を長寿命
化させるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては以下のような問題点があった。先ずヒー
タを多数本用いる方法ではコストの上昇、及びヒータ制
御の複雑化という問題がある。

【００１１】また温調温度を低下させる方法は、小サイ
ズコピーの場合でも、あまり低温温調にすると定着性不
良を生じてしまう。つまりこの方法は、定着温調にある
程度余裕のある場合に適する方法である。例えば高速複
写機の場合ラージサイズ複写時には、熱量不足により温
度低下してしまうのに対し、小サイズコピーでは、温度
低下が生じない。このような状況においては、小サイズ
コピー時温調を低くするという制御が有効である。とこ
ろが熱量は、十分足りている中低速機で、温調温度が定
着性不良発生温度近く、ぎりぎりの所に設定されている
機械においては、小サイズコピーといえども温調温度を
サイズにより低下させるような手段は採れない。

【００１２】また、特開平１−２７４１５９号公報のよ
うに小サイズの時に複写間隔を長くするというのは、コ
ピーの生産性を低下させることになるので望ましくな
い。

【００１３】また、上記オイルタンクを有する従来例に
おいては、フェルトローラの表面積がウエブ方式等に比
較して非常に小さいため、フェルトローラ表面にトナー
が付着してしまうと、タンク内の離型オイルの出方も悪
くなり、ウェブ方式ほどの寿命を望むことはできなかっ
た。

【００１４】本発明の第一の目的は、上記問題点を解決
し、コストの上昇、ヒータ制御の複雑化、小サイズコピ
ーにおける定着不良、コピーの生産性の低下を発生させ
ることのない、画像形成装置の定着方法を提供すること
にある。

【００１５】また、本発明の第二の目的は、上記問題点
を解決し、ウェブ方式の同程度の寿命を確保することの
できる、ローラ方式のクリーニング装置及び離型剤塗布
装置を備えた定着装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
上記第一の目的は、未定着現像剤像を担持した記録材を
所定の時間間隔で搬送し、該記録材を互いに圧接しなが
ら協働する定着手段にて挟圧搬送する際に、該定着手段
に備えられた加熱手段により、該定着手段を介して上記
未定着現像剤像を加熱させて該未定着現像剤像を記録材
上に定着せしめ、複数枚の記録材の定着を行う画像形成
装置の定着方法において、記録材の幅方向における上記
加熱手段の最大加熱領域よりも小さい幅の記録材が複数
枚搬送され、上記加熱手段により上記定着手段に与えら
れた熱量が一定量以上に達した後は、当該幅の記録材の
搬送時間間隔を長くすることにより達成される。

【００１７】また、本願第二発明によれば、上記第二の
目的は、互いに圧接して回転自在に配設された定着ロー
ラ及び加圧ローラと、少なくとも該定着ローラあるいは
加圧ローラのいずれか一方のローラに当接して離型剤を
塗布せしめる離型剤塗布ローラとを備えた定着装置にお
いて、上記離型剤塗布ローラは、軸心にシート材を巻い
て形成されており、該シート材は、所定位置で剥ぎ取り
自在となっていることにより達成される。

【００１８】

【作用】本願第一発明によれば、加熱手段の最大加熱領
域よりも小さい幅の記録材が複数枚搬送されて定着が行
われると、定着手段の記録材と接触しない領域における
温度が徐々に上昇するが、このような状態において上記
加熱手段により定着手段に与えられた熱量が一定量に達
した後は、当該幅の記録材の搬送時間間隔を長くするの
で、加熱手段の熱が記録材に奪われることなく定着手段
に均一に伝えられる時間が長くなり、上記接触しない領
域における温度上昇を抑える。

【００１９】また、本願第二発明によれば、離型剤塗布
ローラが軸心にシート材を巻きつけて形成されており、
該シート材が剥ぎ取り自在となっているため、離型剤塗
布ローラの表面層を形成するシート材にトナーが付着し
たときは、該シート材を剥ぎ取り、上記表面層を形成し
ていた部分だけを切り取る。これにより、再び上記軸心
にシート材を巻きつければ、離型剤塗布ローラの表面は
トナーの付着のない新しいものとなる。このように、随
時シート材を剥ぎ取り、所定位置にて切り取ることによ
り長期に亘って良好な離型剤塗布が行われる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２１】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図６に基づいて説明する。図２はローラ型定着
装置を有する電子写真複写機の概略的な構成を示すもの
であり、感光体１の周囲に帯電器２、現像装置３、転写
装置４の複写プロセスを実施する機器が設けてある。ま
た、転写装置４の近傍にはトランスポート５が配設され
ており、該トランスポート５の下流側にローラ型の定着
装置６が配設されている。

【００２２】したがって、転写装置４の位置で感光体１
のトナー像が転写された用紙はトランスポート５を介し
て定着装置６に送り込まれ、この定着装置６内を走行す
ることにより上記トナー像が用紙上に加熱定着されるよ
うになっている。

【００２３】上記定着装置６は図３に示すようになって
おり、中心部にヒータ７を配置した加熱ローラ８と、加
圧ローラ９とが互いに圧接し、このニップ部を紙が走行
するようになっている。なお図３において１０は加熱ロ
ーラ８の下流側に接触して加熱ローラ８より用紙を剥離
するストリッパフィンガ、１１はトランスポート５より
の用紙を定着装置６に案内するインレットシュート、１
２はピンチローラ１３と出口ローラ１４とから成る送り
出しローラ装置、１５，１６は定着装置６より送り出し
ローラ装置１２へ用紙を案内するロワーシュートとアッ
パシュートである。また１７は加熱ローラ８に対設した
温度センサである。また、上記電子写真複写機において
は、図２に示す用紙供給部１８に、転写部へ供給される
用紙のサイズを検出する用紙サイズ検出器１９が設けて
ある。

【００２４】次に、本実施例における定着制御方法につ
いて説明する。先ず、上記加熱ローラ上の温度分布を図
４及び図５に基づいて説明する。図４は、図３で示した
加熱ローラをローラ長手方向に見た図であり、温度セン
サ１７の位置を示している。なお、本実施例におけるロ
ーラと通紙域の関係は、図４に示すようになっており、
手前側を基準とするコーナレジストレーション型であ
る。

【００２５】温度分布の測定は、図４にＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆで示した各ポイントに熱電対を当接して行っ
た。図５に、Ｂ５Ｒサイズを連続５００枚コピーした場
合のローラ長手方向における各ポイントの温度分布の一
例を示す。図５に示すように、非通紙部領域であるＥ点
での温度が各ポイント中最高であった。本発明の定着制
御方法は、この非通紙部領域の温度を所定範囲内に抑え
るものである。

【００２６】図１に、記録材を０〜５００枚まで通紙し
た場合の上記Ｅ点での温度推移を示した。☆印は、Ｂ５
Ｒを毎分２６枚のコピースピードで送った場合の一例で
ある。図１に示すようにこの場合には２００枚以上にな
るとＥ点の温度は２４０℃を超える。しかし、実際に
は、ローラ温度は、２４０℃以下にしたいという要請が
ある。一方、コピースピードを１８枚／分にしたとこ
ろ、図１に示す□印のように、２４０℃以下とすること
ができた。しかし、常にこのコピースピードではコピー
の生産性が低下するという問題がある。

【００２７】そこで、本発明の定着制御方法では、コピ
ーの１５０枚までは、毎分２６枚でコピーし、１５０枚
を過ぎた所で毎分１８枚に切り替えるようにした。その
結果、図１に△印で示される温度推移から分かるよう
に、温度は２４０℃を超えることがなかった。つまり、
本発明によれば、コピーの生産性を低下させることな
く、非通紙部昇温を確実に抑えることができる。

【００２８】なお、この２６枚／分から１８枚／分への
切り替えは、紙間を広げることによって容易に達成でき
るのでここでは詳細は記さない。

【００２９】次に、図６のフローチャートに基づいて、
本実施例における制御の一例を説明する。コピーボタン
がユーザーによって押されると、画像形成動作がスター
トし、記録材のサイズの判断が行われる。そして、記録
材のサイズがＢ５Ｒ幅以下の場合には、コピー枚数カウ
ンターＮを０にイニシャライズし、２６枚／分のスピー
ドでコピーを行い、コピーが１枚行なわれるごとにカウ
ンターＮを１づつカウントアップする。そして、コピー
枚数カウンターＮが１５０以上になった場合には、コピ
ースピードを２６枚／分から１８枚／分に変更し、コピ
ーを続行する。一方、コピー枚数カウンターＮが１５０
未満の場合には、２６枚／分のままコピーを続行する。
また、記録材のサイズが、Ｂ５Ｒ幅以上の場合には、上
述したような２４０℃を超える非通紙部昇温が発生しな
いため、コピースピードを途中から変更するようなこと
はしない。つまり、Ａ４及びＢ５では３０枚／分、Ａ３
では１７枚／分、Ｂ４では１９枚／分、Ａ４Ｒでは２３
枚／分という、それぞれの所定のコピースピードのまま
でコピーを行う。

【００３０】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
７に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３１】実施例１は、コピー枚数をカウントすると
いう方法であったがコピー枚数ではなくコピー時間をカ
ウントしてもよい。

【００３２】図７にこのコピー時間をカウントする場合
のフローチャートの一例を示した。先ずコピースタート
ボタンが押されて画像形成動作がスタートすると、コピ
ー時間タイマーＴを０にイニシャライズし（ステップ７
−１）、記録材のサイズがＢ５Ｒ幅以下かどうかの判断
が行われる（ステップ７−２）。そして、記録材のサイ
ズがＢ５Ｒ幅より大きい場合には、そのまま通常のコピ
ーが行なわれ（ステップ７−３〜７−８）、Ｂ５Ｒ幅以
下の場合には、そのコピー時間がカウントされる（ステ
ップ７−４）。この時コピーは、２６枚／分という速い
方のコピースピードで行なわれる。次にこのタイマーＴ
が３５０秒を超えたかどうかの判断が行なわれ（ステッ
プ７−５）、３５０秒を超えた場合は、１８枚／分とい
う遅いコピースピードでコピーが行なわれる（ステップ
７−６〜７−９）。一方、３５０秒に達していない場合
は、コピーが終了かどうか判断され（ステップ７−
７）、終了でなければ、２６枚／分のコピースピードで
コピーが続けられる。

【００３３】このようにして、３５０秒を超えるような
長いコピーが続けられる場合には、コピースピードを遅
くして非通紙域の温度上昇を抑えている。

【００３４】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
８及び図９に基づいて説明する。なお、実施例１及び実
施例２との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００３５】実施例２において、例えばコピー時間３４
０秒のＢ５Ｒのコピーが終了し、その直後に再びＢ５Ｒ
幅のコピーが３４０秒行なわれると、２６枚／分から１
８枚／分へのコピースピードの切り替えが行なわれず、
非通紙部Ｅポイントでの温度は、２４０℃を超えてしま
う。

【００３６】本実施例はこのような状況を防ぐため、前
回のコピーにおけるコピー時間並びに次のコピーまでの
停止時間を記憶しておき、所定時間内に次のコピーが開
始される場合には、コピー時間タイマーＴをイニシャラ
イズせずに前回の値からカウントを継続し、コピー時間
の計算を上記停止時間を考慮した所定の数式によって行
うものである。

【００３７】本実施例ではコピー時間の計算は、次式に
従うこととした。

【００３８】

【数１】Ｔ＝Ｔｍ−α×Ｔｓ

【００３９】ここで、Ｔｍは前回の連続コピーが終了し
た時点での総コピー時間、Ｔｓは前回のコピーが終了し
てから次のコピーが開始されるまでの時間である。αは
適当な係数でＥ点で測定した温度上昇カーブと温度下降
カーブを見ながら適当に設定する。つまり、断熱状態が
良く熱容量の大きいような定着装置の場合は、温度下降
が遅いので係数αは、小さく設定される。

【００４０】図８に本実施例の制御方法を用いた実験の
結果を示す。実験においては１枚のコピーが終了するご
とにコピー時間をＴ＝Ｔｍ−α×Ｔｓにより求め、その
値がＴ≧３５０に達した場合にはコピースピードを１８
枚／分に切り替えるという制御を行った。図８中にＡ，
Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆポイントと記したのは、図４に示すロー
ラ長手方向のそれぞれの測定ポイントで測定した温度で
あることを示している。

【００４１】図８をから分かるように、コピーを停止し
て、しばらくして再びコピーする場合でも、Ｅポイント
の温度は２４０℃を大きく超えることがない。また、ａ
の区間とｆの区間の長さを比較してみれば分かるよう
に、ｆの区間は短かく、すぐにコピー速度を１８枚／分
に切り替えている。このようにコピー時間をＴ＝Ｔｍ−
α×Ｔｓにより求め、コピー停止時間を考慮した制御を
行うことにより、コピー停止期間を途中に含めた繰り返
しコピーにおいても、Ｅポイントの温度は２４０℃を超
えることがない。

【００４２】次に、図９のフローチャートに基づいて本
実施例の制御について説明する。先ず、機械のメインス
イッチがＯＮされると、コピー時間タイマーＴｍ及びコ
ピー停止タイマーＴｓを０にイニシャライズし、コピー
時間の初期値ＴをＴ＝０にイニシャライズする（ステッ
プ９−１）。次に、コピースタートボタンが押されて画
像形成動作がスタートすると（ステップ９−２）、記録
材サイズの判断が行われ（ステップ９−３）、Ｂ５Ｒ幅
以下の場合には、コピー時間タイマーＴｍを加算しなが
ら２６枚／分のスピードでコピーを行う（ステップ９−
４）。そして１枚のコピーが終了するごとに上式により
Ｔを計算し、Ｔの値が３５０秒を超えた場合には（ステ
ップ９−５）、コピースピードを１８枚／分に切り替え
る（ステップ９−６〜９−８）。また、３５０秒を超え
ない場合は、コピーが終了かどうかを判断し、終了でな
ければ２６枚／分のスピードでコピーを続ける（ステッ
プ９−７〜９−４）。コピー終了の場合はコピー終了動
作が行なわれ（ステップ９−９）、次にコピー停止時間
タイマーＴｓの加算が行なわれる（ステップ９−１
０）。そしてコピー時間の修正値Ｔ＝Ｔｍ−α×Ｔｓが
計算される（ステップ９−１１）。ここで、Ｔが負にな
った場合にはＴ＝０，Ｔｍ＝０，Ｔｓ＝０とし（ステッ
プ９−１２〜９−１３）、コピースタートキーが押され
るのを待つ（ステップ９−１４）。コピースタートキー
が押されず停止状態が続く場合には、コピー停止時間タ
イマーＴｓを加算し続け、コピースタートキーが押され
た場合には、ステップ９−３の記録材サイズ判断処理へ
戻る。

【００４３】一方、記録材がＢ５Ｒ幅より大きい場合に
は、通常のコピーが行なわれ、Ａ４及びＢ５では３０枚
／分、Ａ３では１７枚／分、Ｂ４では１９枚／分、Ａ４
Ｒでは２３枚／分という、この装置におけるそれぞれに
ついての最大のコピースピードでコピーを行う（ステッ
プ９−１５）。

【００４４】以上のように、本実施例によれば、前回の
コピーにおける情報を考慮することにより、非通紙域の
昇温防止を確実に行うことができる。

【００４５】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
１０ないし図１２に基づいて説明する。なお、実施例１
ないし実施例３との共通箇所には同一符号を付して説明
を省略する。

【００４６】実施例３では、前回のコピーがＢ５Ｒ幅よ
り大きければＡ３サイズであろうとＡ４Ｒサイズであろ
うと同一のスピードでコピーを行うという制御方法であ
った。ところが実際Ａ３サイズコピー後にＢ５Ｒ連続コ
ピーを行う場合と、Ａ４Ｒサイズコピー後にＢ５Ｒ連続
コピーを行う場合とでは、非通紙域の昇温の状態が異な
る。つまりＡ３サイズの場合、例えばＥ点で温度を測定
すると、Ｅ点の温度は特に高い温度になることはない。
これに対して、Ａ４Ｒサイズの連続コピーすると、Ｂ５
Ｒほど高い温度にはならないが非通紙域の昇温が生じ
る。実験によれば、Ａ４Ｒの記録材を３４０枚コピーし
た時のＥ点での温度は、２３５℃まで上昇した。そして
この後にＢ５Ｒをコピーした所、実施例３の方法だと２
５０℃を超えてしまった。この状態を図１０に示した。

【００４７】そこで本実施例においては、Ｂ５Ｒがコピ
ーされる前にどのサイズがコピーされていたかＢ５Ｒ幅
以上の記録材についてもそのコピー状況の情報を取り入
れることとした。つまり、実験例３で説明したコピー時
間の式を以下のように変更した。

【００４８】

【数２】Ｔ＝｛Ｔｍ１＋ｘ・Ｔｍ２＋ｙ・Ｔｍ３＋ｚ・
Ｔｍ４｝−αＴｓ

【００４９】ここで、Ｔｍ１はＢ５Ｒ以下の記録材で行
われた前回のコピーの総コピー時間、Ｔｍ２はＡ４Ｒの
記録材で行われた前回のコピーの総コピー時間、Ｔｍ３
はＢ５の記録材で行われた前回のコピーの総コピー時
間、Ｔｍ４はＢ４の記録材で行われた前回のコピーの総
コピー時間である。

【００５０】なお、上記（ｘ，ｙ，ｚ，α）は実験によ
って決定する。この係数ｘ，ｙ，ｚは、Ａ４Ｒ，Ｂ５，
Ｂ４サイズによる昇温がＢ５Ｒと比較して小さいことか
ら１よりも小さな数となる。またリーガルサイズやレタ
ーＲサイズ等がある場合は、これらも同じように係数を
乗じて加え合せればよい。本実施例においては、Ａ，Ｂ
系列のみとする。

【００５１】次に、図１１及び図１２のフローチャート
に基づいて本実施例の制御について説明する。先ずメイ
ンスイッチがＯＮされると各コピー時間タイマーＴｍ１
〜Ｔｍ４、及び停止時間タイマーＴｓを０にイニシャラ
イズし、コピー時間の初期値ＴをＴ＝０にイニシャライ
ズする（ステップ１１−１）。そしてコピースタートキ
ーが押されることによりコピーがスタートすると（ステ
ップ１１−２）、記録材のサイズの判断を行う（ステッ
プ１１−３〜１１−６）。ここで記録材がＡ３あるいは
Ａ４の場合には何もせずに通常のコピーが行なわれる
（ステップ１１−７）。しかし、記録材がＢ５Ｒ以下，
Ａ４Ｒ，Ｂ５，Ｂ４の場合は、それぞれのコピー時間タ
イマーによりコピー時間を加算する（ステップ１１−８
〜１１−１１）。

【００５２】そして１枚のコピーが終了するごとに上式
によりＴを計算し、Ｔの値が３５０を超えたかどうかが
判断される（ステップ１１−１３）。Ｔの値が３５０を
超えてしかもＢ５Ｒ以下の記録材をコピー中の場合に
は、コピースピードを１８枚／分に切り替えてコピーを
行う（ステップ１１−１５）。そしてコピー終了かどう
かの判断がなされ（ステップ１１−１６）、終了でなけ
ればコピーが続けられ終了の時は、コピー終了の動作が
行われる（ステップ１１−１７）。その後は、コピー停
止時間を加算し（ステップ１１−１８）、上式によりＴ
を計算する（ステップ１１−１９）。ここでＴが負にな
った場合には、上記各タイマーＴｍ１〜Ｔｍ４、Ｔｓを
０にイニシャライズし、Ｔを０にイニシャライズする
（ステップ１１−２０〜１１−２１）。そして、コピー
スタートを待ち、コピーがスタートした場合には（ステ
ップ１１−２２）、再びステップ１１−３〜ステップ１
１−６の記録材サイズ分けのルーチンに戻る。

【００５３】一方、上記ステップ１１−１３でＴが３５
０秒を超えた場合であって、記録材がＢ５Ｒ以上の場合
には、Ｔの値を３５０秒に固定してそのままコピーを行
う。つまり、Ａ４Ｒ（Ｂ５Ｒ以上）では連続してコピー
しても２４０℃を超える非通紙部昇温は生じないため、
Ｔの値が３５０秒になってもコピースピードを変化させ
る必要はない。また、非通紙部昇温のレベルがＢ５Ｒに
比較して低いので、Ｔ＝３５０秒以上にする必要もな
い。

【００５４】本実施例によれば、以上のような制御を行
うことによって、例えばＡ４Ｒコピー直後にＢ５Ｒをコ
ピーしたような場合にも、非通紙域の昇温を所定の範囲
内に納めることができる。

【００５５】〈実施例５〉次に、本発明の実施例５につ
いて説明する。なお、実施例３及び実施例４との共通箇
所の説明は省略する。

【００５６】実施例４で説明した制御方法を用いた場合
でも、ベタ黒や写真チャートのようなトナーが多量に記
録材上に載っている画像を出力すると、トナーを溶融す
るために熱が多く消費され、ヒーターの点灯時間が長く
なり、非通紙域の温度が高くなることがある。また、紙
の厚みが厚い場合についても、同じように非通紙域の温
度は、薄い場合に比較して高くなってしまう。これらを
考慮するためには、コピー時間の代わりにコピー中の定
着ヒーターのＯＮ時間の積算を行えばよい。

【００５７】この場合、制御の概略の流れは図１１及び
１２に示したフローチャートに従えば良いが、ステップ
１１−１３の３５０秒という数がこれよりも小さな値に
なる。この値は、実験によって決定される。

【００５８】〈実施例６〉次に、本発明の実施例６を図
１３ないし図１６に基づいて説明する。図１３において
定着ローラ１０１の金属ローラ１０４は肉厚ｔ＝２．５
ｍｍの中空円筒形のアルミニウム合金芯金であり、離型
層たる表層にはフッ素樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラ
フルオロエチレン）層１０５がコーティングされてい
る。直径は３２ｍｍのものを用いた。また、その内部の
加熱源たるヒータ１０３にはハロゲンヒータを用いた。

【００５９】加圧ローラ１０２は芯金上に中間層として
厚さｔ＝５．０ｍｍの弾性体であるシリコーンゴム層１
０６、その表面１１３にＰＦＡ（ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂パークロロアルコキシエチレン樹脂の共重合
体）から成る厚さ５０μｍのチューブ状フッ素樹脂層が
それぞれ被膜、形成され直径は３０ｍｍである。

【００６０】さらに離型剤塗布部材たる離型剤塗布ロー
ラ１０７は定着ローラ１０１との接触時には比較的軽荷
重で接触し、従動回転するように構成した。この離型剤
塗布ローラ１０７は、コイルばね１１６を介して駆動手
段たるソレノイド１１７と接続されており、ソレノイド
１１７を駆動することによって上下に移動し、定着ロー
ラ１０１に対して接離自在となっている。

【００６１】ソレノイド１７は制御手段たるＤＣコント
ローラ（図示せず）に接続されており、予め設定された
所定のタイミングで駆動されるようになっている。例え
ば、本実施例装置を複写機に用いた場合、非コピー動作
時には離型剤塗布ローラ１０７が定着ローラ１０１に対
して非当接となるようにソレノイド１１７を駆動し、コ
ピー動作時には記録材が定着ローラ及び加圧ローラへ到
達する以前に離型剤塗布ローラ１０７を定着ローラ１０
１に当接させ定着ローラ１０１の一回転分の離型剤塗布
が終了したところで、再び離型剤塗布ローラ１０７を非
当接とするようにソレノイド１１７を駆動する。つま
り、必要最低限の量しか離型剤の塗布を行なわないよう
にする。したがって、離型剤供給用の容器を用いること
なく、長期間に亘って離型剤の塗布を行なうことができ
る。

【００６２】次に、図１４ないし図１６を用いて離型剤
塗布ローラ１０７について詳しく説明する。この離型剤
塗布ローラ１０７は、中心に金属円筒１０７ｂがあり、
その周りに耐熱性の繊維からなるフェルト１０７ａが巻
き付けられている。ここで用いられるフェルトは、ポリ
エステルと芳香族ポリアミド繊維の混紡であり、耐熱性
及び柔軟性のある糸である。この繊維は、長さ約２０ｍ
ｍ〜１００ｍｍ程度で、太さ２０〜１００μｍ程度を用
い、繊維の配向が図１６に１０７ｆで示すように巻き取
り方向に対して横方向になるようにしている。１０７ｆ
は、１０７ｅの部分を拡大したもので、１０７ｇが繊維
を示し、配向が横方向のものが多いことがわかる。横方
向の配向率を６０％以上望ましくは７５％以上としてい
る。このようにすることによって、１０７ｄの切り取り
線での切り取りを容易にし、しかも、オフセットトナー
のクリーニングに対してもクリーニング性能が増す。な
お、製造時、ポリエステル繊維の一部が融着し繊維が付
着するように熱と圧力を加えると、横方向配向率の高い
フェルトにおいてもその強度が増す。

【００６３】そこで、切り取り易さと、フェルトとして
の引っぱり強さの微妙な加減については、製造時の圧力
や熱そして針によるパンチングのレベルによって調整し
た。また、フェルト密度については、０．２〜０．４ｇ
／ｃｍのものを用いている。

【００６４】なおこのフェルト１０７ａは、厚み２ｍｍ
程度の布から成り金属円筒１０７ｂに５回巻き程度巻き
付けられる。金属円筒１０７ｂとフェルト１０７ａと
は、耐熱性の接着材によってフェルト１０７ａの一端が
接着される。１０７ｃは、この巻き付けられたフェルト
１０７ａがほつれ乱れることを防止するための取め金具
であり耐熱性ゴム１０７ｃ−１（例えばフッ素ゴム）と
金具１０７ｃ−２の部分でできている。

【００６５】図１５は、離型剤塗布ローラ１０７が定着
ローラ１０１に当接している状態を示す斜視図である。
ここで重要な事は、フェルト１０７ａの長手方向の長さ
αが、定着ローラの最大径の部分の長さβよりも長く、
１０７ｃの取め金具が定着ローラ１０１に接触しないよ
うになっている事である。これにより、定着ローラ１０
１は取め金具１０７ｃにより傷つけられることもない。
また取め金具がはずれてしまうこともない。

【００６６】図１６は、離型剤塗布ローラ１０７のフェ
ルト１０７ａを巻いた状態から引き伸ばした状態を示す
図である。このフェルト１０７ａには、１０７ｄの切り
取り線として一列の穴があけられており、これを使って
容易にフェルト１０７ａを切り取れるようになってい
る。このフェルト１０７ａは、金属円筒と一端が十分接
着された後、離型オイルとして例えばジメチルシリコー
ンオイル、１万（センチストックス）が含浸され、その
後巻かれて、取め金具１０７ｃで取められる。また取り
付け方向としては図１４に示されるように、ほつれ乱れ
が起きにくいように順目の方向に取り付けられる。

【００６７】以上のような離型剤塗布ローラ７は、例え
ば４〜５万枚コピーごとに切り取り線でサービスマンが
切り取るようにする。また、切り取り線は、ちょうど一
周分ごとに切り取り線が入るようになっており切り取る
ことによって新しい表面が出るようになっている。

【００６８】〈実施例７〉次に、本発明の実施例７を図
１７に基づいて説明する。なお、実施例６との共通箇所
には同一符号を付して説明を省略する。

【００６９】実施例６の離型剤塗布ローラを長期に亘っ
て使用していると、離型剤の定着ローラへの塗布能力が
徐々に低下することがあった。これは、離型剤塗布ロー
ラの表面が汚れることによって、定着ローラへの離型剤
の転移量が減少する以外に、離型オイル自体のフェルト
中の含浸量が減少してしまうためである。

【００７０】そこで本実施例では、初期の離型剤の転移
量を少なくし、巻き付けられたフェルト１０７ａの中心
部での離型剤の保持力を高めた。つまり、中心部の離型
剤ほど高粘度のものを使うようにした。

【００７１】図１７は離型剤塗布ローラ１０７を図１６
に示した時のように引き伸した図である。図１７中内側
から外側へ向かってＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅという領域に分
割した。そして、Ａに１０万ｃｓ、Ｂに６万ｃｓ、Ｃに
４万ｃｓ、Ｄに３万ｃｓ、Ｅに１万ｃｓの粘度のジメチ
ルシリコーンオイルを含浸させた。このような構成にす
ることによってＡＢ領域の離型剤が流れ出さないため、
離型剤塗布ローラの中心部に最後まで離型剤が残り、フ
ェルトが切り取られて中心部を使用する段階になっても
離型剤があるため、長寿命化することができる。

【００７２】〈実施例８〉次に、本発明の実施例８を図
１８ないし図２０に基づいて説明する。なお、実施例６
との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００７３】離型剤をより多く供給する手段として、タ
ンク内に離型剤を貯蔵しておくタイプの離型剤塗布装置
があるが、これを上記したようなフェルトを巻き付けた
構成にすると、より有効にタンク内の離型剤を使用する
ことができる。

【００７４】図１８，図１９にこの実施例を示した。図
１８は、長手方向の断面図であり、図１９は、輪切りに
した時の断面図である。中空ローラ１６１は金属または
耐熱合成樹脂で両端に支軸１６１ａをもつ形状に形成さ
れ、内部に離型剤１６４が収容されている。中空ローラ
の周壁には小孔１６２が配設されており、中空ローラ
（タンク）内の離型剤１６４は、この小孔を通って１６
３の耐熱フェルトへしみ出す。小孔の径は約０．８ｍｍ
で、計５４ケの穴をあけた。また離型剤は、粘度６万ｃ
ｓのジメチルシリコーンオイルを用いた。またこの離型
剤塗布ローラの長さは３５０ｍｍで、定着ローラ３２０
ｍｍに対して３０ｍｍ程度長くなっている。

【００７５】図２０に離型剤塗布ローラが定着ローラ１
０１に当接した状態を示す。図２０中１６１ａ，１６
１，１６３で示すものは、図１８，図１９で示したもの
と同じであるので省略する。１６５で示すものは、図１
５中１０７ｃで示した取め金具と同じ役割りをするもの
で、巻き付けたフェルト１６３がほつれ乱れることを防
止するものである。これは、シリコーンゴムスポンジで
作られたゴム輪でこのゴム輪でフェルトのほつれを防止
している。

【００７６】〈実施例９〉次に、本発明の実施例９を図
２１及び図２２に基づいて説明する。なお、実施例６と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００７７】実施例８においては、耐熱性フェルトを巻
き付けるという方法を行なったが、いわゆるウエブとし
て一般に用いられている耐熱性不織布（ノーメックスペ
ーパー、ポリアミドイミド繊維等によって作られた不織
布）を用いてもよい。この不繊布は非常に薄いので、非
常に長いものが使用できる。つまり実施例８において約
５回巻き程度のフェルトを用いたのに対して、１５ｍ〜
２０ｍ程度の不繊布を使用することが可能になる。その
ため、頻繁に表面層をはぎ取っても長寿命となる。

【００７８】なおここで用いられる耐熱性不織布（ノー
メックスペーパーは切り取りが容易となるように繊維の
長さを調整した。つまり繊維の長さを短かく約２０ｍｍ
以下にした。また配向はランダム配向のまま使用し、図
１６で示したフェルトの場合と同様ある間隔、または、
一定間隔で切り取り用の穴も設けた。また図２１には、
この薄手のノーメックスペーパーを用いた例の構成の断
面図を示した。

【００７９】以下この実施例について説明する。１９２
が金属芯金軸でそのまわりに（ノーメックスペーパー）
耐熱不織布を巻き付けている。この耐熱不織布にはジメ
チルシリコーンオイルが含浸されている。そしてこの金
属芯金軸１９２は回転自在に支障されており図２１
（ａ）が定着ローラから離隔したＯＦＦ状態を示し、図
２１（ｂ）がＯＮ状態を示している。このＯＮ状態にお
いては、この離型剤塗布部材は、定着ローラ１０１の回
転によって従動回転するようになっている。なお、この
離型剤塗布部材のＯＮ−ＯＦＦ機構については、実施例
８と同様に行えるので省略した。また、１９３及び１９
４は、筒状体を半分に切った形状のシャッター部材であ
り離型剤塗布部材が定着ローラ１０１から離隔した時に
図２１（ａ）のように離型剤塗布部材を覆う。これによ
って定着ローラ１０１からの幅射熱が遮られるため、離
型剤塗布部材の昇温が抑えられ、ジメチルシリコーンオ
イル等の離型剤の落下を防止することができる。

【００８０】また図２１（ｂ）のようなＯＮ状態では、
矢印方向に移動し、シャッターが開く。なおシャッター
部材１９５の先端１９６はある程度鋭い刃物の様になっ
ており、図２１（ｃ）に示すようにこの耐熱不織布１９
１を切断する時に用いられる。またこの耐熱不織布のほ
つれを防ぐためにピン１９５が刺されている。このピン
を不織布に突き刺すことによって不織布の横ずれを防止
している。また、図２２はピン１９５を打つ位置を示し
た斜示図である。ピンと定着ローラは、ぶつからないよ
うになっている。

【００８１】〈実施例１０〉次に、本発明の実施例１０
を図２３に基づいて説明する。なお、実施例６との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００８２】フェルトを巻き付けた離型剤離布ローラは
一般に図２３に示すように一定巾Ｗのフェルトを、螺旋
状に巻き付けることによって作られることが多い。この
ような場合にもこのフェルトを、かさね合せて巻き付け
最後にピンによって止めるようにすることができる。

【００８３】図２３（ｂ）に輪切りにした断面図を示し
た。ピンＰは、図に示すような形状をしており、このピ
ンは、２本の針金のような形状の芯を２つに曲げること
によってフェルト２１２ａ〜２１２ｄまでを押さえてい
るフェルトはこの４層から成り２１２ａ層から順次使用
され剥ぎ取られ使用される。

【００８４】〈実施例１１〉次に、本発明の実施例１１
を図２４に基づいて説明する。なお、実施例６との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００８５】上記実施例のように、ノーメックスペーパ
ーを巻いたタイプを用いるとクリーニング性も大体満足
できる程度に長寿命化が実現されるが、離型剤塗布量が
減少して行ってしまう。そこで本実施例は、このローラ
にさらにオイル供給を外部からも行なえるようにしたも
のである。

【００８６】これを図２４に示した。図中２２７が離型
剤塗布ローラで、不織布（ノーメックスペーパー等）に
離型剤（シリコーンオイル等）を、含浸させたものであ
る。この塗布ローラ２２１は支持部材２２２に回転自材
に支障されており、この支持部材２２２とともに定着ロ
ーラ１０１にＯＮ−ＯＦＦできるようになっている。そ
して支持部材２２２の上部には穴があいており、ここに
離型剤供給部材２２１がはめ込めるようになっている。
この離型剤供給部材２２１は、多孔質フッ素樹脂膜２２
３の内側にフェルト２２４とともに離型剤（シリコーン
オイルが収容されている。この離型剤が多孔質膜２２３
を通過して少しづつ）塗布ローラ２２７に供給されさら
に塗布ローラ２２７から定着ローラ１０１に供給され
る。離型剤供給部材２２１については、離型剤は少なく
なった場合交換するようにする。また２２７の塗布ロー
ラについては表面がトナーで汚れた場合表面の不織布を
はぎとるようにする。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本願第一発明によ
れば、非通紙域の昇温対策として一定サイズ以下のコピ
ーを連続した時に途中からコピーのスピードを低下させ
るようにすると、昇温を一定値以下におさえることがで
きる。しかも一般に用いられる少数部のコピーでは、コ
ピースピードが低下しないのでコピーの生産性という点
でも利点がある。

【００８８】また、本願第二発明によれば、離型剤塗布
ローラの表面を剥ぎ取り、新しい表面が使用できるよう
な構成としたので、離型剤塗布ローラを長寿命化するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における非通紙域昇温（枚数
対温度）を示す図である。

【図２】本発明の実施例１における画像形成装置の概略
構成を示す図である。

【図３】図２装置に用いられる定着装置の断面図であ
る。

【図４】図３装置の定着ローラを長手方向から見た図で
ある。

【図５】図４の定着ローラにおける非通紙域昇温（長手
方向温度分布）を示す図であ

【図６】本発明の実施例１における定着動作制御のフロ
ーチャートである。

【図７】本発明の実施例２における定着動作制御のフロ
ーチャートである。

【図８】本発明の実施例３において行った非通紙域昇温
の実験結果を示す図である。

【図９】本発明の実施例３における定着動作制御のフロ
ーチャートである。

【図１０】本発明の実施例４において行った、Ａ４Ｒコ
ピー後にＢ５Ｒをコピーした実験の非通紙域昇温を示す
図である。

【図１１】本発明の実施例４における定着動作制御のフ
ローチャートである。

【図１２】本発明の実施例４における定着動作制御のフ
ローチャートである。

【図１３】本発明の実施例６装置の断面図である。

【図１４】図１３装置の定着装置における塗布ローラの
断面図である。

【図１５】図１３装置の斜視図である。

【図１６】図１３装置の塗布ローラの分解図である。

【図１７】本発明の実施例７装置における塗布ローラの
斜視図である。

【図１８】本発明の実施例８装置の長手方向の断面図で
ある。

【図１９】本発明の実施例８装置の半径方向の断面図で
ある。

【図２０】本発明の実施例８装置の斜視図である。

【図２１】本発明の実施例９装置の断面図である。

【図２２】本発明の実施例９装置の斜視図である。

【図２３】本発明の実施例１０装置の図である。

【図２４】本発明の実施例１１装置の図である。

【図２５】従来例装置の概略構成を示す断面図である。

【符号の説明】

７ヒータ（加熱手段）８加熱ローラ（定着手段）９加熱手段１０７離型剤塗布ローラ１０７ａフェルト（表面層）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/00 １０２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着現像剤像を担持した記録材を所定
の時間間隔で搬送し、該記録材を互いに圧接しながら協
働する定着手段にて挟圧搬送する際に、該定着手段に備
えられた加熱手段により、該定着手段を介して上記未定
着現像剤像を加熱させて該未定着現像剤像を記録材上に
定着せしめ、複数枚の記録材の定着を行う画像形成装置
の定着方法において、記録材の幅方向における上記加熱
手段の最大加熱領域よりも小さい幅の記録材が複数枚搬
送され、上記加熱手段により上記定着手段に与えられた
熱量が一定量以上に達した後は、当該幅の記録材の搬送
時間間隔を長くすることを特徴とする画像形成装置の定
着方法。
【請求項２】加熱手段の最大加熱領域よりも小さい幅
の記録材が一定枚数以上搬送されたときに、定着手段へ
与えられた熱量が一定量に達したと判断することとする
請求項１に記載の画像形成装置の定着方法。
【請求項３】加熱手段の最大加熱領域よりも小さい幅
の記録材についての定着が一定時間以上行われたとき
に、定着手段へ与えられた熱量が一定量に達したと判断
することとする請求項１に記載の画像形成装置の定着方
法。
【請求項４】互いに圧接して回転自在に配設された定
着ローラ及び加圧ローラと、少なくとも該定着ローラあ
るいは加圧ローラのいずれか一方のローラに当接して離
型剤を塗布せしめる離型剤塗布ローラとを備えた定着装
置において、上記離型剤塗布ローラは、軸心にシート材
を巻いて形成されており、該シート材は、所定位置で剥
ぎ取り自在となっていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】離型剤塗布ローラの長手方向長さは、定
着ローラの長手方向長さより長いこととする請求項４に
記載の定着装置。
【請求項６】シート材は、耐熱繊維布であることとす
る請求項４に記載の定着装置。
【請求項７】離型剤塗布ローラの端部にほつれ防止部
材を取り付けたこととする請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】シート部材を切り取る部材を設けたこと
とする請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の定着
装置。