JPH07219384A

JPH07219384A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07219384A
Application number: JP988394A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Nami; 泰夫浪; Ryuichiro Maeyama; 龍一郎前山; Rie Saitou; 理絵齋藤; Jiro Ishizuka; 二郎石塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1994-01-31
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】装置の最大消費電力を大きくすることなく定
着器のウォームアップタイムを短縮する。【構成】第１、第２の定着回転体が所定の設定温度に
達する迄の立ち上げ期間中の画像形成手段の前処理時は
第１、第２ヒータの一方をオンし一方をオフにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ等の画
像形成装置に関し、特に、定着回転体対の夫々にヒータ
を設けた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、複写機等電子写真方式による画像形
成装置は立ち上がり時に感光ドラム上の電位制御、クリ
ーニング等の目的で感光ドラムを回転させている。又画
像形成装置に具備される定着装置も回転体上の温度を均
一にする目的で回転させる。さらに転写ドラムを具備す
る多重転写方式のフルカラー複写機等に於いては、この
転写ドラムも電流制御、クリーニング等の目的で回転さ
せている。

【０００３】また、定着性向上のために定着ローラ対の
両方にヒータを設けることも行なわれている。

【０００４】この場合、感光ドラム、転写ドラムの前処
理回転時も両方のヒータが点灯できる容量のワッテージ
を選定しており、立ち上がり完了まで両ヒータは点灯し
つづけることとなる。

【０００５】

【発明が解決する課題】しかし、ヒータへの通電開始か
ら定着ローラが所定の設定温度に達する迄のウォームア
ップタイムが前処理回転時間に比べて十分に長い場合、
装置は余力を残して定着ローラをウォームアップしてい
るためウォームアップタイムは長くなってしまう。

【０００６】さらに、コピーシーケンス中は使用可能な
電力が減るために設定された加熱源を片側づつ点灯する
と、コピースピードアップ等のネックとなっていた。又
別の手段として加熱源に送る電力を制御し、可能な限
り、多くの電力を選択する方法も提案されているが、電
力のロスも多くコストアップにつながる。

【０００７】

【課題を解決する手段及び作用】上記課題を解決する本
発明は、記録材上に未定着画像を形成する画像形成手段
と第１ヒータにより加熱される第１定着回転体と、第２
ヒータにより加熱され第１回転体とニップを形成する第
２定着回転体と、を有する画像形成装置において、上記
第１、第２定着回転体が所定の設定温度に達する迄の立
ち上げ期間中の画像形成手段の前処理時は第１、第２ヒ
ータの一方をオンし一方をオフしたことを特徴とするも
のである。

【０００８】この本発明によれば、設定温度に達する迄
のウォームアップタイムを短縮し画像形成スピードも高
めることができる。

【０００９】

【実施例】図１に本発明の実施例の画像形成装置である
フルカラー電子写真装置の断面図を示す。

【００１０】図１に示されるカラー電子写真装置は、装
置本体１の右側（図１右側）から装置本体の略中央部に
亘って設けられている転写材搬送系Ｉと、装置本体１の
略中央部に、上記転写材搬送系Ｉを構成している転写ド
ラム１５に近接して設けられている潜像形成部ＩＩと、
上記潜像形成部ＩＩと近接して配設されている現像手
段、すなわち回転式現像装置ＩＩＩとに大別される。

【００１１】上記転写材搬送系Ｉは、以下のような構成
となっている。先ず、上記装置本体１の右壁（図１右
側）に開口部が形成されており、該開口部に着脱自在な
転写材供給用トレイ２、３が一部機外に突出して配設さ
れている。該トレイ２、３の略直上部には供給用ローラ
４、５が配設され、これら給紙用ローラ４、５と左方に
配された矢印Ａ方向に回転自在な転写手段たる転写ドラ
ム１５とを連絡するように、給紙ローラ６及び給紙ガイ
ド７、８が設けられている。上記転写ドラム１５の外周
面近傍には回転方向上流側から下流側に向って当接用ロ
ーラ９、グリッパ１０、転写材分離用帯電器１１、分離
爪１２が順次配設されている。また、上記転写ドラム１
５の内周側には転写帯電器１３、転写材分離用帯電器１
４が配設されている。転写ドラム１５の転写材が巻き付
く部分にはポリ弗化ビニリデン等により成る転写シート
（図示せず）が貼り付けられており、転写材は該転写シ
ート上に静電的に密着貼り付けされている。上記転写ド
ラム１５の右側上部には上記分離爪１２と近接して搬送
ベルト手段１６が、そして該搬送ベルト手段１６の転写
材搬送方向終（右）端には定着装置１８が配設されてい
る。該定着装置１８よりもさらに搬送方向後流には装置
本体１外へと延在し、措置本体１に対して着脱自在な排
出用トレイ１７が配設されている。

【００１２】次に、上記潜像形成部ＩＩの構成を説明す
る。先ず、図１矢印Ｂ方向に回転自在な潜像担持体たる
感光ドラム１９が、外周面を上記転写ドラム１５の外周
面と当接して配設されている。上記感光ドラム１９の上
方でその外周面近傍には、該感光ドラム１９の回転方向
上流側から下流側に向って除電用帯電器２０、クリーニ
ング手段２１及び一次帯電器２３が順次配設され、さら
に上記感光ドラム１９の外周面上に静電潜像を形成する
ためのレーザービームスキャナのごとき像露光手段２
４、及びミラーのごとき像露光反射手段２５が配設され
ている。

【００１３】最後に上記回転式現像装置ＩＩＩの構成は
以下のごとくである。上記感光ドラム１９の外周面と対
向する位置に、回転自在な筺体（以下「回転体」とい
う）２６が配設され、該回転体２６中には四種類の現像
装置が周方向の四位置に搭載され、上記感光ドラム１９
の外周面上に形成された静電潜像を可視化（すなわち現
像化）するようになっている。上記四種類の現像装置
は、それぞれイエロー現像装置２７Ｙ、マゼンタ現像装
置２７Ｍ、シアン現像装置２７Ｃ及びブラック現像装置
２７Ｂｋとなっている。

【００１４】上述したごとき構成の画像形成装置全体の
シーケンスについて、まず、フルカラーモードの場合を
例として簡単に説明する。上述した感光ドラム１９が図
１矢印Ｂ方向に回転すると、該感光ドラム１９上の感光
体は一次帯電器２３によって均等に帯電される。なお、
図１装置においては、各部動作速度（以下、プロセスス
ピードとする）は１００〜３００ｍｉｎ／ｓｅｃで可変
である。一次帯電器２３による感光体に対する均等な帯
電が行なわれると、原稿２８のイエロー画像信号にて変
調されたレーザ光Ｅにより画像露光が行なわれ、感光ド
ラム１９上に静電潜像が形成され、回転体２６の回転に
よりあらかじめ現像位置に定置されたイエロー現像装置
２７Ｙによって上記静電潜像の現像が行なわれる。

【００１５】一方、給紙ガイド７、給紙ローラ６、給紙
ガイド８を経由して搬送されてきた転写材は、所定のタ
イミングにてグリッパ１０により保持され、当接用ロー
ラ９と該当接用ローラ９と対向している電極とによって
静電的に転写ドラム１５に巻き付けられる。転写ドラム
１５は、感光ドラム１９と同期して図１矢印Ａ方向に回
転しており、イエロー現像装置２７Ｙで現像された顕画
像は、上記感光ドラム１９の外周面と上記転写ドラム１
５の外周面とが当接している部位にて転写帯電器１３に
よって転写される。転写ドラム１５はそのまま、回転を
継続し、次の色（図１においてはマゼンタ）の転写に備
える。

【００１６】一方、感光ドラム１９は上記除電用帯電器
２０により除電され、従来公知のブレード法によるクリ
ーニング手段２１によってクリーニングされた後、再び
一次帯電器２３によって帯電され、次のマゼンタ画像信
号により上記のような像露光を受ける。上記回転式現像
装置は、感光ドラム１９上に上記像露光によってマゼン
タ画像信号による静電潜像が形成される間に回転して、
マゼンタ現像装置２７Ｍを上述した所定の現像位置に定
置せしめ所定のマゼンタ現像を行なう。引き続いて、上
述したごときプロセスをそれぞれシアン及びブラック色
に対しても実施し、四色分の転写が終了すると、転写材
上に形成された四色顕画像は各帯電器２０、１４により
除電され、上記グリッパ１０による転写材の把持が解除
されると共に、該転写材は、分離爪１２によって転写ド
ラム１５より分離され、搬送ベルト１６で定着装置１８
に送られ、熱と圧力により定着され一連のフルカラープ
リントシーケンスが終了し、排紙コロ５２により排出さ
れ、所要のフルカラープリント画像が形成されることと
なる。

【００１７】このとき、定着装置１８での定着動作速度
は、本体のプロセススピードで行なわれる。

【００１８】次に本発明に係る定着装置を図２乃至図３
を用いて説明する。

【００１９】１は定着用回転体（以下、定着ローラと記
す）であって、アルミニウム、鉄等の金属で成形された
中空芯金Ｆ２の表層部にシリコンゴムＦ３を被覆して形
成されている。またＦ４はハロゲンランプ等のヒータで
あって、前記中空芯金Ｆ２に内設されており、定着ロー
ラＦ１を加熱するためのものである。

【００２０】Ｆ５は加圧用回転体（以下、加圧ローラと
記す）であって、前記中空芯金Ｆ２と同じように形成さ
れた芯金Ｆ６の表層部に、離型性を良くするためのフッ
素コーティングが施されたシリコンゴムＦ７を被覆して
形成されている。また前記定着ローラ１と同様にして、
この加圧ローラＦ５の芯金Ｆ６にもハロゲンランプ等の
ヒータＦ８が内設されている。

【００２１】前記定着ローラＦ１及び加圧ローラＦ５は
対をなしており、前記加圧ローラＦ５は前記定着ローラ
Ｆ１に圧接して従動回転するように構成されている。

【００２２】また前記定着ローラＦ１及び加圧ローラＦ
５には、それぞれローラ表面に付着するトナーや紙粉等
を排除するクリーナＦ９、ブレードＦ１０が設けられて
いる。

【００２３】図２を用いて前記定着装置の動作を簡単に
説明すると、形成されたトナー像Ｆ１１を有する転写材
Ｆ１２が、入口ガイドＦ１３により前記定着ローラＦ１
及び加圧ローラＦ５間へ案内され、前記トナー像Ｆ１１
は前記定着ローラＦ１と加圧ローラＦ５とのニップ部で
加熱加圧されて転写材Ｆ１２上に定着される。定着後の
転写材Ｆ１２は排出ガイドＦ１４により装置外部へ案内
される。このとき前記ローラＦ１、Ｆ５表面に付着した
トナーや紙粉等を前記クリーナＦ９及びブレードＦ１０
により排除するのである。

【００２４】図２及び図３に示すように前記定着ローラ
Ｆ１及び加圧ローラＦ５には、その表面温度を検出する
ためのサーミスタＦ１５、Ｆ１６が各々設けられている
と共に、前記サーミスタＦ１５、Ｆ１６により検出され
た温度情報に基づいて各ローラＦ１、Ｆ５に内設された
ヒータＦ４、Ｆ８への供給電力の調整を行なう温度調節
回路Ｆ１７、Ｆ１８が各々設置されている。

【００２５】前記定着ローラＦ１及び加圧ローラＦ５に
は、温度調節が設定されており、前記サーミスタＦ１
５、Ｆ１６により検出された温度情報に基づいて前記温
度調節回路Ｆ１７、Ｆ１８が前記ヒータＦ４、Ｆ８への
供給電力を調整し、前記各ローラＦ１、Ｆ５における設
定温度を保持するよう構成されている。

【００２６】本定着装置における温度調節機構の構成
は、図２に示すように、前記定着ローラ１を加熱するた
めのヒータ４への供給電力の調整は、サーミスタ１５及
び温度調節回路１７により行なうよう構成されている。
一方、前記加圧ローラ５を加熱するためのヒータ８への
供給電力の調整は、サーミスタ１６及び温度調節回路１
８により行なわれている。

【００２７】尚、本実施例では、１８０℃に温度設定を
している。

【００２８】次に、本実施例におけるヒータへの通電開
始から画像形成動作を許可する所定の設定温度である１
８０℃迄立ち上げる際のウォームアップ時のシーケンス
を説明する。

【００２９】不図示のメイン電源がオンされるとヒータ
４、８への通電が開始され、定着ローラＦ１及び加圧ロ
ーラＦ５のどちらもがサーミスタにより検知される表面
温度が１２０℃を越えた場合に定着、加圧ローラＦ１、
Ｆ５、感光ドラム１９、転写ドラム１５が同時に約１分
間回転する。

【００３０】この間、感光ドラム、転写ドラムの電位の
安定、クリーニング等の前処理が行なわれる。

【００３１】この前処理回転が停止した後も、定着加圧
ローラＦ１、Ｆ５は、設定温度１８０℃に達するまで回
転を続ける。

【００３２】これらの立ち上げ時及びコピーシーケンス
中に定着装置の加熱源Ｆ４、Ｆ８が使用可能な電力は、
定着、加圧ローラＦ１、Ｆ５のみ回転時１２００Ｗ定
着、加熱ローラＦ１、Ｆ５、感光ドラム１９、転写ドラ
ム１５の前処理回転時１０００Ｗ、コピーシーケンス中
６００Ｗである。

【００３３】本実施例で用いた定着装置の構成は、定着
芯金Ｆ２はアルミ５ｍｍ厚、定着シリコンゴムＦ３は２
ｍｍ厚、加圧芯金Ｆ６はアルミ５ｍｍ厚、加圧シリコン
ゴムＦ７は１ｍｍ厚である。

【００３４】また、ヒータは定着、加圧ローラＦ１、Ｆ
５のみの回転時にフル点灯可能な電力を選択し、各々６
００Ｗのハロゲンヒータを配した。この場合、感光ドラ
ム１９、転写ドラム１５の回転時及びコピー中は片側の
み点灯となり感光ドラム１９、転写ドラム１５の前多回
転時には加圧ローラ用ヒータＦ８を消灯した。この立ち
上がり温度曲線は図６で示す。

【００３５】本実施例を比較例と比べてみる。比較例１
は前多回転中にフル点灯できる電力を選択し、各々５０
０Ｗのハロゲンヒータを配した。この場合コピー中は片
側のみの点灯となる。比較例１の立ち上がり温度曲線は
図４で示す。

【００３６】比較例２はコピー中にフル点灯できる電力
を選択し、各々３００Ｗのハロゲンヒータを配した。比
較例２の立ち上がり温度曲線は図５で示す。

【００３７】以下各々の立ち上がり時間及びコピー可能
枚数をまとめる。

【００３８】比較例１立ち上がり時間１０分コピー可能枚数フルカラー８枚１分モノカラー３０枚１分比較例２立ち上がり時間１８分コピー可能枚数フルカラー１０枚１分モノカラー３５枚１分実施例立ち上がり時間８分コピー可能枚数フルカラー１０枚１分モノカラー３５枚１分

【００３９】以上のように立ち上がりが１時間及びコピ
ー可能枚数とも有利な定着装置を低コストで提供でき
る。

【００４０】（実施例２）本実施例の画像形成装置は第
１実施例とほぼ同様で異なる点は、加圧ローラ表層シリ
コンゴムＦ７が２ｍｍ厚とし、感光ドラム１９、転写ド
ラム２０の前多回転中は、交互にヒータをオフオンする
シーケンスとする。

【００４１】本実施例を比較例と比べてみる。比較例１
は前多回転中にフル点灯できる電力を選択し、各々５０
０Ｗのハロゲンヒータを配した。この場合コピー中は片
側のみの点灯となる。比較例１の立ち上がり温度曲線は
図７で示す。

【００４２】比較例２はコピー中にフル点灯できる電力
を選択し、各々３００Ｗのハロゲンヒータを配した。比
較例２の立ち上がり温度曲線は図８で示す。

【００４３】本実施例では定着、加圧ローラＦ１、Ｆ５
のみの回転時にフル点灯可能な電力を選択し、各々６０
０Ｗのハロゲンヒータを配した。この場合、感光ドラム
１９、転写ドラム１５の回転時及びコピー中は片側のみ
点灯となり、感光ドラム１９、転写ドラム１５の前多回
転時には、加圧ローラ用ヒータＦ８を消灯した。この立
ち上がり温度曲線は図９で示す。

【００４４】以下各々の立ち上がり時間及びコピー可能
枚数をまとめる。

【００４５】比較例１立ち上がり時間１１分コピー可能枚数フルカラー７枚１分モノカラー２５枚１分比較例２立ち上がり時間２０分コピー可能枚数フルカラー９枚１分モノカラー３２枚１分実施例立ち上がり時間９分コピー可能枚数フルカラー９枚１分モノカラー３２枚１分

【００４６】以上のように立ち上がり時間及びコピー可
能枚数とも有利な定着装置を低コストで提供できる。

【００４７】前述実施例では前処理回転時ヒータを交互
にオンオフしたが、温度の低い方のローラのヒータをオ
ンすることも好ましい。

【００４８】これは定着、加圧ローラ間に温度差がある
場合に有効である。

【００４９】

【発明の効果】このように本発明によれば、ウォームア
ップタイムを短縮し画像形成スピードも高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の画像形成装置の断面図であ
る。

【図２】定着装置の拡大断面図である。

【図３】ヒータの制御回路図である。

【図４】ローラ表面の立ち上がり温度曲線図である。

【図５】ローラ表面の立ち上がり温度曲線図である。

【図６】ローラ表面の立ち上がり温度曲線図である。

【図７】ローラ表面の立ち上がり温度曲線図である。

【図８】ローラ表面の立ち上がり温度曲線図である。

【図９】ローラ表面の立ち上がり温度曲線図である。

【符号の説明】

１５転写ドラム１８定着装置１９感光ドラムＦ１定着ローラＦ４定着ハロゲンヒータＦ５加圧ローラＦ８加圧ハロゲンヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石塚二郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材上に未定着画像を形成する画像形
成手段と、第１ヒータにより加熱される第１定着回転体
と、第２ヒータにより加熱され第１回転体とニップを形
成する第２定着回転体と、を有する画像形成装置におい
て、上記第１、第２定着回転体が所定の設定温度に達する迄
の立ち上げ期間中の画像形成手段の前処理時は第１、第
２ヒータの一方をオンし一方をオフしたことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】上記画像形成手段は感光体と、感光体上
の未定着画像を記録材に転写する転写部材を有し、上記
前処理時は感光体が移動することを特徴とする請求項１
の画像形成装置。
【請求項３】上記第１、第２ヒータへの通電開始から
上記前処理迄の間第１、第２ヒータは共にオンであるこ
とを特徴とする請求項１もしくは２の画像形成装置。
【請求項４】画像形成時は第１、第２のヒータは片方
ずつ点灯されることを特徴とする請求項１から３の画像
形成装置。