JPH0777889A - 定着方法と記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】記録紙上のトナー画像を一対のヒートローラと
バックアップローラよりなる定着器にて定着する方法に
おいて、バックアップローラに固着したトナーが蓄積し
記録紙が汚れるのを防ぐ方法を提供する。 【構成】厚紙印刷時には、記録動作を間歇的に行い、バ
ックアップローラに固着したトナーが蓄積しないように
する。記録紙を汚すほど蓄積する前にバックアップロー
ルに固着したトナーを目立たないうちに記録紙に付着さ
せて除去する。 【効果】清掃機構を設けない、あるいは簡易的な清掃機
構を設けた定着装置を用いた記録方法において、バック
アップロールに固着したトナーが蓄積して、記録紙に転
移し記録紙が汚れるのを防止して良好な画質を維持する
ことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方法に係り、記
録紙上のトナー画像をヒートローラにて定着する方法と
その方法を用いた記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】記録体上に形成した静電潜像をトナーに
て現像し、出来たトナー画像を記録紙に転写し、この記
録紙上のトナー画像を一対のヒートローラとバックアッ
プローラよりなる定着装置にて定着する方法において、
定着時に記録紙上のトナーの一部がヒートローラ側に付
着するオフセット現象がある。カット紙を使う複写機や
プリンタの場合には、このオフセットしたトナーがカッ
ト紙とカット紙の間隙でバックアップローラ側に移行し
バックアップローラに付着することが起こる。また、記
録紙の表裏両面に印刷する場合にも、裏面印刷時に既に
定着したトナー画像を有する記録紙の表面がバックアッ
プローラに接触することになり既に記録紙の表面に定着
済みのトナーの一部がバックアップローラに再付着する
場合もある。更に、機内を浮遊するトナーや記録紙の裏
面に付着したトナーがバックアップローラに付着する場
合もある。このバックアップローラに付着したトナーが
蓄積した状態で記録装置が停止し、その後再起動すると
きにヒートローラとの接触により温められたバックアッ
プローラ上の付着トナーが融解し記録紙に移行して記録
紙が汚れるという問題を引き起こす。このため一般には
ヒートローラやバックアップローラについたトナーを拭
き取る清掃機構を設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例で清掃機構
によりヒートローラやバックアップローラを清掃してい
たが、この清掃機構は次第に汚れるために交換しなけれ
ばならず、メンテナンスが必要となりコストがかかると
いう欠点がある。

【０００４】本発明の目的は、上記事情に鑑み、記録紙
上のトナー画像を一対のヒートローラとバックアップロ
ーラよりなる定着装置にて定着する方法において、バッ
クアップローラに付着したトナーが蓄積し記録紙が汚れ
るのを防ぐ方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、バックアップローラに付着したトナーが
記録紙を汚すほど蓄積する前に、記録動作を間歇的に行
うように制御して、バックアップローラに付着したトナ
ーを目立たないうちに記録紙に付着させて除去する構成
としたものである。

【０００６】

【作用】本発明においては、バックアップローラに付着
したトナーを目立たないうちに記録紙に付着させて除去
することができるようになりヒートローラやバックアッ
プローラについたトナーを拭き取る清掃機構を設けなく
てもよい。また、間歇的な記録動作による記録速度が下
がるのを低くおさえるために簡易的な清掃機構を用いた
場合においても清掃機構の汚れを低減し清掃機構の寿
命，交換周期を著しく伸ばすことが可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【０００８】（実施例１）図２は、本発明を適用する電
子写真方法の一例を示したものである。図において、時
計方向に回転する光導電体よりなる記録体１を帯電器２
により一様に例えば負に帯電する。次に画像情報により
変調されたレーザ光線３を照射して静電潜像を形成す
る。この静電潜像は現像機４のマイナスに帯電したトナ
ー５により反転現像される。記録体１上に出来たトナー
画像６は転写器７により静電的に記録紙８に転写され
る。記録体１表面の残留電荷をイレーザ９により消去
し、転写されずに残留したトナーをクリーナ１０により
除去して記録体１を再利用する。記録紙８上のトナー画
像は発熱体を内部に含むヒートローラ２１とバックアッ
プローラ２２よりなる定着装置２０にて熱的に定着され
る。この電子写真方法において定着装置２０のヒートロ
ーラ２１に記録紙８上のトナーの一部が付着することが
ある。この付着トナーをオフセットトナーとよんでい
る。このオフセットトナーを減らすようにトナーの材料
組成を選び、ヒートローラ２１の温度を設定し、シリコ
ンオイル等の離型剤を塗布したりしているが、オフセッ
トトナーを完全に零にすることは困難でオフセットトナ
ーの一部はバックアップローラ２２に付着して蓄積す
る。その状態で記録装置が停止して、その後再起動する
ときにヒートローラとの接触により温められたバックア
ップローラ上の付着トナーが融解し記録紙に移行して記
録紙が汚れるという問題を引き起こす。本発明は、この
ようなバックアップローラ２２に付着したトナーによる
記録紙の汚れを防止する方法に関する。

【０００９】図１は、本発明の原理を説明するためのも
ので、連続した印刷頁数に対する付着したトナーによる
バックアップローラ２２の汚れの状態を概念的に示した
もので、縦軸のバックアップローラ汚れは、例えばバッ
クアップローラ２２への付着トナー重量や、付着トナー
の反射濃度等に相当するものである。特に連続的に印刷
を行うと、ヒートローラとバックアップローラは記録紙
に熱を奪われるが、ヒートローラは表面の温度がたえず
一定になるように制御されるため、たとえオフセットト
ナーが付着しても溶融状態を保ち固着することは無い。
一方、バックアップローラは、記録紙に熱を奪われるに
つれて表面の温度が低下していきヒートローラからバッ
クアップローラに移って付着したオフセットトナーがそ
の表面に固着し蓄積していく。図中曲線（イ）は厚紙を
定着した場合、曲線（ロ）は薄紙を定着した場合につい
て示したものである。曲線（イ）のように記録紙が厚い
場合には記録紙に奪われる熱の量が大きいことと、記録
紙８を介してヒートローラの熱がバックアップローラに
伝わりずらいために、バックアップローラの温度が低下
しやすく、曲線（ロ）のように記録紙が薄い場合に比べ
てバックアップローラへのトナー固着が起こりやすい。
この固着トナー量がある値を越えた状態、例えば図の限
界ラインを越えたＡ（ｘ１，ｙ１）点で印刷が止まり、
しばらくして再度印刷を始めると、印刷休止時間の間に
バックアップローラの温度が上がり、それにともなって
バックアップローラに固着していたトナーの温度があが
って融解しｙ１に相当する固着トナーが印刷開始による
最初の記録紙に移行して汚し、画質障害を引き起こす。
これを防止するため本発明では、図の限界ラインを越え
ない点たとえばＢ（ｘ２，ｙ２）点で印刷を中断し、ほ
とんどわからないｙ２に相当する固着トナーを印刷開始
による最初の記録紙に移行させて、バックアップローラ
の汚れを除去する。従って、バックアップローラ汚れは
曲線（ハ）のように鋸状に推移し限界ラインを越えるこ
とがないので画質障害を引き起こさない。図において、
休止の時間はバックアップローラに固着していたトナー
の温度があがって融解し印刷開始時に最初の記録紙に移
行できる状態になるまでの時間を必要とする。通常はバ
ックアップローラがヒートローラと接して数回回転する
だけでよい。

【００１０】本発明の第１の実施例を図３において説明
する。図３は時間に対する印刷状態と休止状態を用紙連
量が（ａ）５５kg紙，（ｂ）９０kg紙，（ｃ）１３５kg
紙の三種類の厚みの異なる用紙についてオフセットトナ
ーが発生しないように制御したときの印刷時間と休止期
間を示したものである。プリンタの印刷速度は６０（頁
／分）、ヒートローラの制御温度は１９０℃である。図
３においてハイレベルが印刷状態を、ローレベルが休止
状態を、横軸は時間を示す。（ａ）５５kg紙の場合に
は、用紙が薄くバックアップローラ汚れは発生しないの
で印刷は中断することなく連続して実行される。（ｂ）
９０kg紙の場合には（１００秒印刷−２０秒休止）の１
２０秒周期の印刷モードで、また（ｃ）１３５kg紙の場
合には（６０秒印刷−２０秒休止）の８０秒周期の印刷
モードでプリンタを運転することにより、休止時間がな
く連続して印刷した場合には発生していたバックアップ
ローラ汚れによる画質障害を防止できた。

【００１１】（実施例２）次に第２の実施例について説
明する。本実施例において、（ｂ）９０kg紙、（ｃ）１
３５kg紙を用いた印刷時にヒートローラの制御温度を５
℃アップしては１９５℃に設定した。こうすることによ
り（ｂ）９０kg紙の場合には（２００秒印刷−２０秒休
止）の２２０秒周期の印刷モードで、また（ｃ）１３５
kg紙の場合には（９０秒印刷−２０秒休止）の１１０秒
周期の印刷モードで印刷できた。また、ヒートローラの
制御温度を１０℃アップして２００℃に設定することに
より、（ｂ）９０kg紙の場合には間歇印刷なしの連続印
刷が、また（ｃ）１３５kg紙の場合には（１０５秒印刷
−２０秒休止）の１２５秒周期の印刷モードで印刷でき
た。

【００１２】ヒートローラの温度を高めると、バックア
ップローラの温度も増加する。従って、図１の曲線
（イ）あるいは（ロ）の傾きをより緩慢にした如く、ヒ
ートローラからバックアップローラに移って付着したオ
フセットトナーが固着するまでの時間を伸ばすことがで
きる。

【００１３】このように、記録紙の厚さに応じた間歇印
刷動作とヒートローラの温度切り替えを併用することに
より、間歇印刷動作による実行印刷速度の低下を極力少
なく抑えることができる。

【００１４】（実施例３）以上、実施例１および実施例
２では、記録紙の表面と裏面のうち、いずれか一方の面
のみ印刷する片面印刷を例にして説明を行った。本実施
例では片面印刷だけでなく、記録紙の表裏両面を印刷す
る両面印刷が可能なプリンタについて説明する。

【００１５】従来の技術で説明したように、両面印刷で
は既に記録紙の表面に定着済みのトナーの一部がバック
アップローラに付着し、これが固着して蓄積する場合が
ある。この現象が発生する両面印刷では片面印刷に比較
して多量のバックアップローラの汚れを引き起こす。こ
の場合、図１の曲線（イ）あるいは（ロ）の傾きをより
急峻にした如く、ヒートローラからバックアップローラ
に移るオフセットトナーが固着するまでの時間を縮め
る。

【００１６】本実施例のプリンタでは実施例１と同様、
印刷速度は６０（頁／分）、ヒートローラの制御温度は
１９０℃であり、片面印刷では、実施例１と同様の間歇
印刷動作を用いた印刷モードにて運転される。しかし、
間歇印刷動作における連続印刷時間を両面印刷のみにお
いて片面印刷時より短縮し、（ａ）５５kg紙の場合に
は、印刷は中断することなく連続して実行される。
（ｂ）９０kg紙の場合には（８０秒印刷−２０秒休止）
の１００秒周期の印刷モードで、また（ｃ）１３５kg紙
の場合には（４８秒印刷−２０秒休止）の６８秒周期の
印刷モードでプリンタを運転する。このように両面印刷
においてのみ連続印刷時間を短縮することにより、両面
印刷が可能なプリンタにおいて、バックアップローラ汚
れによる画質障害を防止できた。

【００１７】なお、両面印刷においても、実施例２に述
べたヒートローラの温度を高めることにより、間歇印刷
動作による実行印刷速度の低下を少なく抑えることがで
きることは云うまでもない。

【００１８】なお前述までの実施例では、停止期間と印
刷時間を所定の周期で行うようにしていたが、当然のこ
とながら停止期間を不定期にしてバックアップロールの
汚れ状態に応じて停止期間を設定しても良い。さらに紙
厚の異なる用紙を交互に印刷する場合には夫々の用紙の
記録枚数等を記録しておき、バックアップロールへの未
定着トナーの付着量と紙厚の関係から、所定の印刷量を
超えたときに印刷停止期間を設けるようにしても良いこ
とは云うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ト
ナーがバックアップローラ２２に固着して蓄積し、記録
紙に移行して記録紙が汚れるのを防止できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明原理の説明図。

【図２】本発明を適用する一般的なプリンタの構成図。

【図３】本発明の実施例を示す間歇印刷モードの説明
図。

【符号の説明】

１…記録体、２…帯電器、４…現像機、５…トナー、８
…記録紙、２０…定着装置、２１…ヒートローラ、２２
…バックアップローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 郡司 好伸 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立工機株式会社内 (72)発明者 西野 修 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立工機株式会社内 (72)発明者 鈴木 貴志 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立工機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録体上に形成した静電潜像をトナーにて
   現像し、出来たトナー画像を記録紙に転写し、この記録
   紙上のトナー画像を一対のヒートローラとバックアップ
   ローラよりなる定着装置にて定着する方法において、使
   用する前記記録紙の厚みと累積印刷枚数に応じて印刷動
   作を間歇的に行うように制御することを特徴とする定着
   方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ヒートローラの温
   度を前記間歇動作のモ−ドに応じて変化させることを特
   徴とする定着方法。
3. 【請求項３】記録体上に形成した静電潜像をトナ−にて
   現像する現像機と、前記記録体上に形成されたトナー画
   像を記録紙に転写する転写器と、前記記録紙上に転写さ
   れたトナー画像を定着する、一対のヒートローラとバッ
   クアップローラよりなる定着器と、前記記録紙の片面を
   印刷するモードと両面を印刷するモードとを切り替え制
   御や記録装置全体の動作を制御する制御装置とを有する
   電子写真の記録装置において、前記制御装置にて前記記
   録紙の印刷面のモードと前記記録紙の厚みとに応じて印
   刷動作を間歇的に行うように制御することを特徴とする
   電子写真の記録装置。
4. 【請求項４】請求項３において、前記制御装置からの指
   令により、前記ヒートローラの温度を前記間歇動作のモ
   ードに応じて可変制御することを特徴とする記録装置。