JPS60142374A

JPS60142374A - 両面画像形成装置

Info

Publication number: JPS60142374A
Application number: JP58247855A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Aoki; 青木　友洋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1985-07-27

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】本発明は転写材（以下シートと称す）の両面に画像を形
成する複写機等の両面画像形成装置に関するものであり
、特に、シート上のトナー像を定着させる定着装置の改
良を図った両面画像形成装置に関するものである。

電子写真法を利用してシートの表裏両面に複写像を形成
する新開両面複写を行うだめの複写機はすでに種々提案
実現されている。例えは、シートの表面に通常の片面複
写を行い、その片面複写法のシートを再び元の給紙部、
或は別の第２の給紙部へ導き、次にシートの裏面に複写
が行われるようにこれを再び複写処理部へ送シ込んで裏
面に表面と同じように複写を行う形式のものがある。こ
れは複写処理部が一組でよくまた構成が簡易でコンパク
トなものとなることから、最も実用的な両面複写機であ
る。

この形式の両面複写機においてシート上にトナー像を定
着させるための定着器としては、加熱、圧接された一対
のローラー間にソートを通過せしめることによシ定着を
行う熱ローラー定着器が効率の高いものとして用いられ
る。この熱ローラー定着において定着の程度を左右する
要素はニップ量である。ニップ量は、ローラーの圧接力
によシ生ずるニッノ巾、加熱量及びシートの移動速度の
関数であシ、定着度を決定するものである。

ところで従来の両面複写機では、第１面（表面）の定着
と第２面（裏面）の定着は共に同一のニップ量で行なわ
れるだけでなく、その要素である圧接力、加熱量、移動
速度も全く同一量で行なわれている。しかし、定着され
るシートの状態は第１固定着時と第２固定着時とではか
なシ異なる。しかも、第２面の定着は第２面上に形成さ
れた未定着トナー像を定着することが目的ではあるが、
第１面上に形成でれているトナー像にも定着効果を及ば
ず。それ故、従来の如く第１面の定着および第２面の定
着を同じニップ量で行うことは言わば無駄を行っている
ことになるので、第１面の定着においては第２面複写プ
ロセス中に第１面の画像の乱れやトナー飛散等が生じな
い程度の仮定着を行い、第２面の定着において第２面の
未定着画像と共に第１面の仮定着画像を完全定着するこ
とが合理的である。

従来このための方法として、定着設定温度を第１面定淘
時には低して仮定層を行い、第２固定着時に為めて完全
定着を行う方法が提案されているが、実際上第１面複写
から第２面複写までの時間が短いことを考跪すると、設
定温度を変更することは即応性に欠け、第２固定着後も
定着不良のシートを得ることになる。

本発明の目的は上記の点に鑑み、即応容性に優れ、且つ
省エネルギー化を図ることのできる熱ローラー定着器を
備えた両面画像形成装置を提供するにある。

本発明の要旨は、シートの第１面に形成されたトナー像
の定着と、その後にシートの第２面形成されたトナー像
の定着とを行う共通の熱Ｕ−ラ一定着器を有する両面画
像形成装置において、両面画像形成の場合に゛おける第
２固定着時のローラー設定温度を第１固定着時のローラ
ー設定温度よシも低くし且つ第１固定着時のローラーの
接触圧力を第２固定着時のそれよりも低くすることを％
徴とする両面画像形成装置にある。

以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る両面複写機の側断面
図である。

図に於いて、原稿１は原、構台の透明板２上に置かれ、
光学系は移動反射ミラー３，４、レンズ５及び固定反射
ミラー６．７によシ構成されている。

即ち原稿１は、照明ランプ８と一体となって移動する移
動反射ミラー３と、この移動反射ミラー３の移動速度の
残の移動速度をもって同一方向へ移動する移動反射ミラ
ー４によシ光路長を等しく保たれながら、更にレンズ５
と固定反射ミラー６゜７を経てスリット露光され、感光
ドラム９上へ結像される。ここで感光ドラム９の表面は
、導電体で裏打ちされた光導電層の上を透明絶縁層で覆
った感光体からなり、感光体はその回転につれてまず高
圧′電源１０から正の高電圧を供給されているプラス帯
電器１１によシ正にｉ電させられ、続いて露光部１２に
連すると、照明ランｆ８に照明された原稿台の透明板２
上の原稿ｌの像が移動反射ミラー３，４及びレンズ５、
固定反射ミラー６゜７によシトラム９上に結像される。

感光ドラム９は原稿像を霧光されると同時に、高圧電源
ｌＯからＡＣ高鮭圧を供給されている交流コロナ放電器
１３によシ交流コロナ放亀を受ける。次いで、感光体は
全面爛光ランプ１４による全面蔀光を受けて感光ドラム
９表面に静電潜像が形成され、次いで現像器１５に到る
。現像は磁気スリーブ方式による粉体現像によシ行なわ
れ、静電潜像は顕像化される。他方、シートは給紙部よ
シ送シ出されてくる訳であるが、給紙部の中継トレイ１
７、第１給紙台１８はカセットタイプでおシ、第２給紙
台１９は自動紙昇降装置を有する比較的多数枚積載可能
なデツキタイプでありて、中継トレイ１７は、両面複写
時の給紙台としても用いられる。給紙部１７．１８．１
９のいずれかよシ送られてきたシートはその第１面がド
ラム９に密着させられる。

そこで転写帯電器２０は高圧電源１０によシ正の帯電を
シートに行い、ドラム９上の像をシート上に転写する。

転写を終えたシートは、分離部２１でドラム９から分離
され、搬送経路２２を経て定着器［２３に導かれる。定
着装部２３は、加熱源５３を嘴する定着ローラー５１及
び表面にゴムノーを有する加圧ローラー５２によシ構成
されており、互いに圧接したこれらローラー間を粉体像
を有するシートが通過し、圧力及び熱により粉体像をシ
ート上に定着せしめる。

定着装置２３を通過したシートは、両面複写の場合には
、搬送経路２７ａへ送り出され、さらに中継トレイ１７
へ第１面に形成された画像側を上面にして収納される。

同様の複写過程を経て設定枚数分のシートが中継トレイ
１７内に積載される。

次にコビーゲタン（図示せず）オンの（Ｎ号により、中
継トレイ１７内の第１面複写法シートは搬送路４６へ送
シ出され、シートの第２面が感光ドラム９に密層されて
該第２面に画像が転写された後、搬送路２２、定庸装置
ｆ２３そして搬送経路２７ｂあるいは２７ｃＱ経てソー
タ３０あるいはトレイ３１内へ排出される。以下設定枚
数分だけ同様の複写過程を行う。なお片面複写だけの場
合には、定着装置２３を通過したシートは搬送経路２７
ｂあるいは２７ｃへ導かれてソータ３０あるいはトレイ
３１内へ搬出される。このように搬送経路は通常実線の
２７ｅの位置にあり、必要により信号を受けて点線２７
ａあるいは２７ｂの位置に切換わるものである。

次に第１図に示した実施例における定着装置２３を詳細
に説明する。第２図はその非通紙時の断面図、第３図は
片面もしくは両面コピーの第１面通紙時の断面、第４図
は第２面通紙時の断面を示している。

これらの図において、５１は定着ローラーであシ、内部
に熱源５３を鳴している。５２は加圧ローラーである。

定着ローラー５１の表面には表面温度を調節するだめの
サーミスタ５５が押し当てられておシこのサーミスタ５
５によシ上記熱源５３がオン・オフ制御されるようにな
っている。また、加圧ローラー５２の両端部を支持する
ア゛−ム５７は、一端が軸支ａされ他端が圧縮バネ５８
を介してレバー５９の一端と結合しておシ、このレバー
５９は他端にカム、６０のビン６０′が係合され、この
カム６０の回転によｐｂ点を中心として図ＯＡ又はＢ方
向に揺動して前記圧縮バネ５８を圧縮又は伸長させるよ
うに設けられている。６７は加圧ローラーの表面弾性層
である。

非通紙時においては第２図に示す如くレバー５９はカム
６０によシ偏奇されておらず、加圧ローラ５２は定着ロ
ーラ５１に対し離隔状態にある。

他方、通紙時には、レバー５９は、図示しない加圧モー
タによシカムロ０が回転されることによシ偏）奇されて
Ａ方向に揺動し、アーム５７は圧縮バネ５８のバネ力に
よシ軸ａを中心として回動することによシ、加圧ローラ
５２を定着ローラ５・■に加圧接触させる。

さて、この定着装置における定着動作について以下に述
べる。

まず、片面のみの複写の場合には、複写開始信号により
駆動モータ（図示せず）にょシ定着ローラー５１及び加
圧ローラー５２が回転を開始し、さらに加圧モーター（
図示せず）が動作してカム６０が回転し、そのビン６０
’にょシレパー５９を偏訂Ｌ５て第３図に示す如″く加
圧ローラー５２を定着ローラー５１に圧接せしめる。そ
してこのカム６０の外周部に形成された凹部６４をカム
６ｏの近傍に設けられたセンサー６１が検出すると該加
圧モータに従りてカム６ｏｉ１′停止され、該モーター
自身が有するブレーキ機構により前記一対のローラー５
１．５２の加圧状態が保持されるようにロックされる。

この状態を第３図に示す。なおこのカム６０の停止位置
は、後の加圧解除時のカム６０の動きを自動的に生じさ
せるために、レバー５９に対して逃げ勝手位置としてお
くことが好ましい。このようなレバー５９の動きにより
、アーム５７は圧縮バネ５８のバネ力を受けて加圧ロー
ラー５２を定着ローラー５１に加圧接触させ、これらロ
ーラは加圧接触状態で回転する。

このときローラー５１に内蔵される加熱源５３の主発熱
体５３ａ及び補助発熱体５３　ｂ　（１％５図）とも通
紙され、定着ローラー５工の表面温度が片面複写用の設
定温度１９０℃となるようにサーミスタ５５によシ制御
される。この設定温度は、後記する両面複写の場合の第
２回定着の際の設定温度１７０℃に比して２０℃高い設
定温度になっている。

片面複写の場合、以上の条件下で未定着画像を有するシ
ートが上記ローラー間を通過することにより定着せしめ
られる。

このような片面複写の場合のように四部６４をセンサー
６１が検出したときのカム６ｏの停止位１６を第１の停
止位置と称する。

通常片面複写が終了すると、コピーシートは前記経路２
７ｃ又は２７ｂを経て機外に排出され、その様外排出完
了の４ｇ−Ｑによりローラー５１゜５２０回転停止およ
びカム６ｏを駆動する前記加圧モータのブレーキ解除が
行なわれる。とのとき前記した如くカム６ｏは逃は勝手
状顧にレバー５９に当接しているので、該モータのブレ
ーキ解除と共にバネ５８の反兄力およびローラー５２の
重掃等によシレバー５９との安定接触位置（第２図に示
した位置）まで逆回転せしめられる。

さて、両面複写の第１面複写の場合には、その複写開始
の信号によりローラー対５１．５２の回転及びカム６０
の回転が開始するととは前記第３図の場合と同じである
が、しかしこの場合には第４図に示す如くカム６０の外
周部に形成されたもう１つの凹部６３をセンサー６１が
検出した時、前記したブレーキ機構によシ、この位置で
カム６゜が、停止しロックされて、これに対応した加圧
状態ＫＯ−ラー５１．５２が保持される。第１面のコピ
ーはこの加圧状態のローラー対５１．５２間を通過する
ことにより定着せしめられる。この状態を第４図に示す
。上に述べたような両面複写における第１面複写の場合
のように凹部６３をセンサー６１が検出した時のカム６
０停止位置ヲ第２の停止位置と称する。

カム６０の駆動回転方向（矢印）で見て凹部６３は凹部
６４よシ下流に位置している。両面被写における第１面
複写の場合においては、カム６０は、加圧モーター（図
示せず）にょシ駆動を受けて矢印方向に回転し、センサ
ー６１が最初の凹部すなわち凹部６３を検出した時に回
転を停止し、ロックされる。このときロー、う５１の加
熱源５３の主熱源５３ｍおよび補助熱源５３ｂに第１面
の複写開始の信号によシ通電され、ローラ５１の表面温
度は前記した片面複写と同じ設定温度１９０Ｃに制御さ
れる。第ｌ面複写が終了した際には片面複写の場合と同
様にカム６ｏが逆回転してローラ１１　＋　５２の加圧
状態を解除する。

次に第２面の複写の場合には、その複写開始信号により
爵びカム６０が回転し、片面複写の場合と同様に２拓゛
目の四部６４をセンサー６１が検出した時その位置で停
止しロックされ、ローラー５１゜５２を加圧状態に保持
する。すなわち両面複写の第２面複写の場合には、片面
複写の場合と同様に第１の停止位置で定着動作を行う。

この場合、第２面の複写開始の信号によシ袖助熱源５３
ｂへの通電は断たれ、主熱源５３ａのみ通′亀され、ロ
ーラー５１の表面温度は設定温度１７０　ｃとなるよう
にサーミスタ５５により制御される。

第３図、第４図および以上の説明から明らかなように、
第１位置での定着と第２位置での定着とではローラーの
圧接力が異な）、第１位置での定着の方が第２位置での
定着よシもローラー圧接カが大きくなっている。定着度
を決定する要素はエラグ１゛と呼ばれ、ニップ、朧は時
間×加熱槍×ニッグ中で表わされることは知られている
。本実施例によれば、両面複写の第１面複写の場合にお
いては第２面複写の場合よシ低いローラー圧接力により
ニップ巾を小さくして定着度を低めることによシ仮定着
がなされ、第２面複写の場合においてはローラー圧接力
を増加させてニップ巾を大きくして完全定着が行われる
。

第１回定着終了後のシートには余熱が残っており、さら
に通常シートに含まれている水分が第１面の定着によシ
成る程度除去されているために、第１回定着終了後のこ
のような状態にあるシートに対して行う第２固定着の際
にはＭ１１定着の際はどには加熱量の要素は定着度に影
響を及はさないことが実験によシ判明した。この事実に
基づき本実施例では、前述の如く、第２固定着時には第
１固定着時よシも設定温度を２０℃程低くシ、圧接力を
上げることによシ定着度を高めている。この温度の変更
は即応性には欠けるが、同一原稿から多数枚のコピーを
得る場合などには数枚目程度で温度移行が終了し安定す
ることが知られた。

第２面の定着が終了すると直ちに補助熱源５３ｂへ通電
し設定温度も１９０℃に変更して、次の片面もしくは第
１面複写の開始に備える。ローラー圧接力の変更は前記
した如くモーターで駆動されるカム６０の停止位置を変
更することによシ行なわれるため、第１面から第２面へ
、第２面から片面もしくは第１面への移行に際してロー
ラー圧接力の変更は速やかに容易に行なわれる。

第６図は上記実施における第１面複写及び第２面被写の
場合の定着動作を示したフローチャートである。

以上本発明によれば応答性が良く、かつ合理的で省電力
化をも実現した両面画像装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る両面複写機の側断面図
、第２図、第３図、第４図は同実施例における定着装置
の異る状態を夫々示す断面図、第５図は本発明実施に用
いる定着装置の熱源の断面図、第６図は同実施例の定湘
°装置のローラ加圧及び解除動作を示すフローチャート
である。９・・・感光ドラム　１７・・・中継トレイ１８．１９
・・・給紙台　２０・・・転写帯電器２３・・・定着装
置　３０・・・ソータ３１・・・排紙トレイ　５１・・
・定着ローラー５２・・・加圧ローラー　５３・・・加
熱弁。５４・・・サーミスタ　５７・・・アーム５８・・・圧
Ｍバネ　５９・・レバー６０・・カム　６３．６４・・・四部６１・・・センサー

Claims

【特許請求の範囲】

シートの第１面に形成されたトナー像の定着と、その後
にシートの化２面形成されたトナー像の定着とを行う共
通の熱ローラー定着器を有する両面画像形成装置におい
て、両面画像形成の場合における第２面定着時のローラ
ー設定温度を第１面定着時のローラー設定温度よりも低
くし且つ第１面定着時のローラーの接触圧力を第２面定
着時のそれよシも低くすることを船徴とする両面画像形
成装置。