JP3126631B2

JP3126631B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3126631B2
Application number: JP07172069A
Authority: JP
Inventors: 二郎石塚; 理絵齋藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 2001-01-22
Anticipated expiration: 2015-07-07
Also published as: JPH0922210A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに圧接する一
対の回転体のニップに未定着像を有する記録材を通過さ
せて未定着像の定着を行う定着装置を有する画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置の定着装置としては、定着
ローラと加圧ローラを互いに圧接してニップを形成し、
このニップで未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬
送し定着を行うのが一般的である。

【０００３】この種の装置において、ＯＨＰ用透明フィ
ルムやコート紙などの少なくとも表面に樹脂層を有する
記録材に画像形成を行う場合、画質を良好にするために
は定着後の画像表面を平滑にすることが好ましく、その
為に定着能力を高くして、より多くの熱をトナーに与
え、充分にトナーを溶かして定着を行っていた。

【０００４】また記録材が厚紙である場合も紙に熱が多
く吸収されるため定着能力を高くして、より多くの熱を
記録材に与えて定着を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで定着能力を高
めるためには、定着温度を上げればよいが、温度変更に
は時間がかかり応答性の点からあまり好ましいものでは
なかった。

【０００６】応答性の点からは定着速度を遅くして定着
能力を高めることが好ましいが、低速で等速回転を続け
るローラ対に記録材を進入させる場合は、記録材がロー
ラ対のニップ入口でスリップしてしまうことがあり、ロ
ーラ対に挟持されず紙詰まりを生じてしまうという問題
があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した定着速
度を変更して定着能力を高める際の問題を解決するもの
で、記録材上に未定着画像を形成する像形成手段と、互
いに圧接しニップを形成する一対の回転体と、を有し、
前記ニップで未定着画像を担持した記録材を挟持し、第
１速度で搬送して未定着画像を記録材上に定着する第１
モードと、前記第１速度より遅い第２速度で搬送して未
定着画像を記録材上に定着する第２モードとが可能な画
像形成装置において、前記第２モード時、前記回転体は
記録材先端が前記ニップで挟持され前記ニップから出る
まで前記第２速度より速い速度で回転し、その後前記第
２速度に変更されることを特徴とするものであり、また
記録材上に未定着画像を形成する未定着画像形成手段
と、記録材を挟持搬送するニップを備え、前記ニップで
未定着画像を記録材上に定着する定着手段と、前記定着
手段へ記録材を搬送する搬送手段と、を有する画像形成
装置において、前記搬送手段は、第１速度または前記第
１速度より遅い第２速度で記録材を搬送可能であり、記
録材先端が前記ニップで挟持され前記ニップから出るま
で前記第１速度で記録材を搬送し、その後前記第２速度
で記録材を搬送することを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の第１
の実施形態について説明する。

【０００９】図６は本発明を適用した画像形成装置であ
るフルカラー複写機の断面図、図７は図６の像形成部の
拡大図、図８は図６の定着部の拡大図である。

【００１０】これらの図６〜図８に基づき、まずフルカ
ラー複写機について簡単に説明する。

【００１１】図６に示すように、潜像担持体たる電子写
真感光体（以下、「感光ドラム」とする）の周囲に、現
像装置等を有して構成される画像形成手段たる画像形成
ステイションが４個設けられ、該各画像形成ステイショ
ンにて形成された感光ドラム上の画像が、該感光ドラム
に隣接して移動通過する搬送手段上の紙等の記録材（以
下、転写紙とする）Ｐへ転写される構成となっている。

【００１２】画像形成ステイションの上方には、原稿を
ＣＣＤ等の光電変換素子で読み取るリーダ部が設けられ
ている。

【００１３】図７に示すように、マゼンタ，シアン，イ
エロー，ブラックの各色の画像を形成する各画像形成ス
テイションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それぞれ感光
ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、各感
光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。さらに、
各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、帯電
器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，レーザ走査部、現
像装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、そして、クリーナ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが上記感光ドラムの回転方向に沿
って順次配設されており、各感光ドラムの下方には、転
写部３が配設されている。該転写部３は、各画像形成ス
テイションに共通の記録材搬送手段たる転写ベルト３１
及び転写用帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有してい
る。

【００１４】以上のような複写機において、図６、図７
に示す記録材供給手段たる給紙カセット６１から供給さ
れた転写紙Ｐは、転写ベルト３１上に支持されて各画像
形成ステイションへ搬送され、上記各感光ドラム上に形
成された各色のトナー像を順次転写される。この転写工
程が終了すると、上記紙Ｐは転写ベルト３１から分離さ
れて定着装置５へ記録材案内手段たる搬送ベルト６２に
より搬送される。

【００１５】定着装置５は、図８に詳細に示すように、
回転自在に配設された定着用回転体たる定着ローラ５１
と、定着ローラ５１に圧接しながら回転する加圧用回転
体たる加圧ローラ５２と、離型剤供給塗布手段たる離型
剤塗布装置５３と、ローラクリーニング装置５４、５５
を有した構成となっている。定着ローラ５１及び加圧ロ
ーラ５２の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ５６、
５７がそれぞれ配設されている。また、定着ローラ５１
及び加圧ローラ５２にはそれぞれサーミスタ５８、５９
が接触するように配設されており、温度調節回路を介し
てヒータ５６、ヒータ５７への電圧を制御することによ
り定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の表面の温度調節
を行っている。

【００１６】また、定着ローラ５１にはクリーニング装
置５４及び離型剤塗布装置５３が取り付けられ、このク
リーニング装置５４により定着ローラ５１上にオフセッ
トしたトナー等のクリーニングがなされていると共に、
離型剤塗布装置５３により、離型剤であるシリコーンオ
イル等が定着ローラ５１に塗布され、該定着ローラ５１
からの転写紙Ｐの分離の容易化及びトナーのオフセット
の防止が図られている。

【００１７】クリーニング装置５４は帯状の耐熱不織布
からなるクリーニングウェブ５４ａと、該クリーニング
ウェブ５４ａを定着ローラ５１に押圧する押圧ローラ５
４ｂと、新しいクリーニングウェブ５４ａを巻き出す巻
出しローラ５４ｃと、トナー等が付着しクリーニング能
力の低下したクリーニングウェブ５４ａを徐々に巻き取
っていく巻取りローラ５４ｄ等とから構成されるもの
で、特にサーミスタ５８にオフセットトナーが付着して
このサーミスタ５８に検知不良を生じさせないよう、こ
のクリーニング装置５４はサーミスタ５８に対して定着
ローラ５１の回転方向上流側に設けられている。

【００１８】離型剤塗布装置５３はシリコーンオイル等
の離型剤を有するオイルタンク５３ａと、該オイルタン
ク５３ａから離型剤であるオイルを汲み上げるローラ５
３ｂ、５３ｃと、汲み上げローラ５３ｂ、５３ｃからの
オイルを定着ローラ５１に塗布する塗布ローラ５３ｄ
と、該塗布ローラ５３ｄからのオイル塗布量を制御する
ブレード５３ｅ等から構成されるもので、特に定着ロー
ラ５１への均一なオイルの塗布を図るべく、この離型剤
塗布装置５３はサーミスタ５８に対して定着ローラ５１
の回転方向下流側に配設されている。なお、塗布ローラ
５３ｄはスポンジゴムの表面にシリコーンゴムが被覆さ
れた回転可能なローラであり、必要により定着ローラ５
１に当接して、該定着ローラ５１にオイルを塗布するも
のである。

【００１９】また、加圧ローラ５２にも、定着ローラ１
のクリーニング装置５４と同様なクリーニングウェブ５
５ａ、押圧ローラ５５ｂ、巻出しローラ５５ｃ、巻取り
ローラ５５ｄ等とかならるクリーニング装置５５が取り
付けられ、定着ローラ５１を介して加圧ローラ５２に付
着したトナーのクリーニングがなされている。

【００２０】また、加圧ローラ５２には、加圧ローラ５
２上に残った余剰離型剤を除去する離型剤除去用弾性体
たるオイル除去ブレード６０が当接している。このオイ
ル除去ブレード６０がない場合は、余剰離型剤が定着ロ
ーラ５１と加圧ローラ５２とのニップに溜り、記録剤上
にシミとなったり、ＯＨＰ用の透明ラミメートフィルム
がスリップしてニップへの進入不良が発生する。オイル
除去ブレード６０の材質としては、Ｓｉゴム、フッ素ゴ
ム等が用いられ、これらのブレードが加圧ローラ５２の
回転方向に対して順方向または逆方向へ適当な進入量を
もって当接している。

【００２１】この状態において、転写紙Ｐが搬送されて
くると、定着ローラ５１と加圧ローラ５２は回転し、定
着ローラ５１の表面に離型剤としてシリコーンオイルが
塗布され、転写紙Ｐが定着ローラ５１と加圧ローラ５２
の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度
で加圧、加熱され紙表面上の未定着トナー像は溶融して
定着され、転写紙Ｐ上にフルカラー画像が形成される。
画像が定着された転写紙Ｐは下分離爪６８によって加圧
ローラ５２から分離され、機外へ排出される。

【００２２】記録材が普通紙（第１モード）の場合、記
録材は転写ベルト、搬送ベルト、定着ローラ対により一
定速度（１４０ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送される。

【００２３】次に記録材として、少なくとも表面に樹脂
層を有する記録材であるＯＨＰ用透明ラミネートフィル
ムを用いる場合の定着動作について図１を基に説明す
る。

【００２４】図１において、横軸はコピー開始からの時
間、縦軸は、その時の定着速度、搬送ベルト速度を示し
てある。第２モードである透明ラミネートフィルムモー
ドをセットし、コピーボタンが押下され、コピー動作が
始まると定着ローラ対５１、５２、搬送ベルト６２は本
体画像形成部の速度にあわせて普通紙（厚み約９０μ
ｍ）の搬送速度の１４０ｍｍ／ｓｅｃで回転を始める。

【００２５】そして透明ラミネートフィルム後端が最終
転写位置を抜け、先端が定着ニップ入口に進入してから
予め設定した所定時間である６０ｍ・ｓｅｃ後に定着ロ
ーラ対５１、５２、搬送ベルト６２の速度を１４０ｍｍ
／ｓｅｃから７０ｍｍ／ｓｅｃに減速し、定着終了後、
再び１４０ｍｍ／ｓｅｃに戻し排紙した。つまり搬送ベ
ルトはローラ対と同期し、同速度で記録材を搬送する。
図２は定着ローラ対の回転速度（周速）を１４０ｍｍ／
ｓｅｃから７０ｍｍ／ｓｅｃに切り換える時の定着ニッ
プ部の様子を示している。図２に示される様に、本実施
例形態では透明ラミネートフィルムの先端がニップ入口
に到達した時から６０ｍ・ｓｅｃ後のの位置に来た
時、つまり透明ラミネートフィルムの先端がローラ対で
挟持され、その先端がニップから出た時、ローラ対の回
転速度を１４０ｍｍ／ｓｅｃから７０ｍｍ／ｓｅｃに切
り換えている。尚、本実施形態ではニップ（Ｎ）幅は
７．５ｍｍであり、透明ラミネートフィルムはニップ入
口から８．４ｍｍ（＝１４０ｍｍ／ｓｅｃ×６０ｍ・ｓ
ｅｃ）進むので、先端がニップ出口から０．９ｍｍ
（＝８．４ｍｍ−７．５ｍｍ）出たところで切り換わ
る。また本実施形態では透明ラミネートフィルムの先端
には画像が形成されない先端余白（Ｗ）が１３ｍｍあ
り、透明ラミネートフィルムの先端がの位置にある
時、先端余白の後端、つまり画像域の先端はニップ内に
進入していない。

【００２６】このように本実施形態によれば、透明ラミ
ネートフィルムの場合、定着速度を７０ｍｍ／ｓｅｃに
遅くし定着性を上げているので、透明ラミネートフィル
ム上に形成される画像表面を平滑にして、画質を良好に
することができるが、特に本実施形態によれば、透明ラ
ミネートフィルムが定着ニップへ進入する瞬間は、ロー
ラ対の回転速度は低速に下げず通常の画像形成時の速度
のままであるので透明ラミネートフィルムを確実に挟持
することができる。

【００２７】また本実施形態によれば、定着ローラ対へ
透明ラミネートフィルムを搬送する搬送ベルトの速度も
記録材がニップ入口に進入する時には高速（１４０ｍｍ
／ｓｅｃ）のままであるので、透明ラミネートフィルム
に勢いをつけてニップへ搬送することができローラ対の
ニップへ透明ラミネートフィルムが突入する時のスリッ
プをより確実に防止することができる。

【００２８】また本実施形態では透明ラミネートフィル
ムの先端が挟持され、画像域がニップに進入する前に定
着速度は遅くなるので、画像の定着性が悪くなることは
ない。

【００２９】尚、本実施形態は、透明ラミネートフィル
ム先端が定着ニップへ突入して６０ｍ・ｓｅｃ後に減速
を行なったが、この値は本体速度によって異なってくる
ので必ずしもこの値に限るものではなく、少なくとも、
透明ラミネートフィルム先端が定着ニップへ突入する時
よりも少しでも遅ければ良い。

【００３０】ここで図３に本実施形態の比較例について
説明する。

【００３１】図３においては透明ラミネートフィルム後
端が、最終転写位置を抜け、先端が定着ニップへ突入す
るよりも前に１４０ｍｍ／ｓｅｃから７０ｍｍ／ｓｅｃ
へ減速を行なった。この場合は、透明ラミネートフィル
ムが定着ニップへ突入する時は、定着ローラ対及び搬送
ベルトの速度は７０ｍｍ／ｓｅｃとなっている為、図１
に示すタイミングよりも記録材が定着ニップへ突入する
時の勢いは小さくなる為に定着ニップ突入スリップが発
生することがあった。以上の様に少なくとも透明ラミネ
ートフィルムの先端が定着ニップへ突入する時より遅い
タイミングで減速することにより突入時のスリップはな
くなりかつ、透明ラミネートフィルムへの良好な定着を
行なうことができる。また本実施形態の変速シーケンス
は透明ラミネートフィルムに限るものではなく、少なく
とも表面に樹脂層を有するコート紙等の表面が平滑な記
録材にも適用することが好ましい。特に透明ラミネート
フィルム、コート紙は表面が樹脂であるため滑り易く、
本実施形態の変速シーケンスを行なうことは特に有効で
ある。

【００３２】次に本発明の参考例について説明する。基
本的な装置構成は第１の実施形態と同様であり異なる部
分について説明する。

【００３３】本参考例は記録材が厚紙である場合の変速
シーケンスについて図４、図５を基に説明する。

【００３４】図４において、横軸はコピー開始からの時
間、縦軸は、その時の定着速度、搬送ベルト速度を示し
てある。別の第２のモードである厚紙モードをセット
し、コピーボタンが押下され、コピー動作が始まると定
着ローラ対５１、５２、搬送ベルト６２は本体画像形成
部の速度にあわせて普通紙（厚み約９０μｍ）の搬送速
度の１４０ｍｍ／ｓｅｃで回転を始める。

【００３５】そして、厚紙後端が最終転写位置を抜け、
先端が定着ニップ入口に進入してから予め設定した所定
時間である２６ｍ・ｓｅｃ後に定着ローラ対５１、５
２、搬送ベルト６２の速度を１４０ｍｍ／ｓｅｃから７
０ｍｍ／ｓｅｃに減速し、定着終了後、再び１４０ｍｍ
／ｓｅｃに戻し排紙した。図５は定着ローラ対の回転速
度（周速）を１４０ｍｍ／ｓｅｃから７０ｍｍ／ｓｅｃ
に切り換える時の定着ニップ部の様子を示している。

【００３６】図５に示される様に本参考例では厚紙の先
端がニップ入口に到達した時から２６ｍ・ｓｅｃ後の
の位置に来た時、つまり厚紙の先端がローラ対で挟持
され、その先端がニップ内に来た時、ローラ対の回転速
度を１４０ｍｍ／ｓｅｃから７０ｍｍ／ｓｅｃに切り換
えている。尚、本参考例ではニップ（Ｗ）幅は７．５ｍ
ｍであり、厚紙はニップ入口から約３．６ｍｍ（≒１４
０ｍｍ／ｓｅｃ×２６ｍ・ｓｅｃ）進むので、先端がニ
ップの略中央に来たところで切り換わる。また本参考例
では厚紙の先端には画像が形成されない先端余白（Ｗ）
が４ｍｍあり、透明ラミネートフィルムの先端がの位
置にある時、先端余白の後端、つまり画像域の先端はニ
ップ内に進入していない。

【００３７】このように本参考例によれば、厚紙の場
合、定着速度を７０ｍｍ／ｓｅｃに遅くし定着性を上げ
ているので、厚紙であっても記録材全体に十分な熱や圧
力を加えることができ、画質を良好にすることができる
が、特に本参考例によれば、厚紙が定着ニップへ進入す
る瞬間は、ローラ対の回転速度は低速に下げず通常の画
像形成時の速度のままであるので厚紙を確実に挟持する
ことができる。

【００３８】また本参考例によれば、定着ローラ対へ厚
紙を搬送する搬送ベルトの速度も厚紙がニップ入口に進
入する時は高速（１４０ｍｍ／ｓｅｃ）のままであるの
で、厚紙に勢いをつけてニップへ搬送することができロ
ーラ対のニップへ厚紙が突入する時のスリップをより確
実に防止することができる。

【００３９】また本参考例では厚紙の先端が挟持され、
画像域がニップに進入する前に定着速度は遅くなるの
で、画像の定着性が悪くなることはない。尚、本参考例
は、厚紙先端が定着ニップへ突入して２６ｍ・ｓｅｃ後
に減速を行なったが、この値は本体速度によって異なっ
て来るので必ずしもこの値に限るものではなく、少なく
とも厚紙先端が定着ニップへ突入する時よりも少しでも
遅ければ良い。

【００４０】尚、上記第１の実施形態及び参考例におい
て更に、透明ラミネートフィルム及び厚紙が定着ニップ
へ突入する時の定着ローラ対５１、５２の回転速度が搬
送ベルト６２の回転速度よりも若干早く回転していた方
が、定着ニップの引っ張り効果が出る為、より確実に突
入スリップを防止できる。

【００４１】

【００４２】上述した第１の実施形態及び参考例の減速
シーケンスは透明ラミネートフィルムやコート紙の様な
表面に樹脂層を有する記録材や、厚手の記録材に限られ
るものではなく、記録材が普通紙であっても定着性を高
めるためにローラ対を減速する場合は、上述した第１の
実施形態及び参考例と同様な減速シーケンスを行なうこ
とがスリップ防止の点から好ましい。

【００４３】また、上述した第１の実施形態及び参考例
では、透明ラミネートフィルムモード（又は厚紙モー
ド）をセットし、コピーボタンを押すことでコピー動作
に入ったが、手差し給紙等で透明ラミネートフィルム
（又は厚紙）を装置内に給紙した時、その給紙を検知し
てコピー動作が自動的に行なわれる様にしてもよい。ま
たこの時、給紙された記録材の種類や厚みを検知する記
録材検知手段を装置内に設けておけば記録材の種類や厚
みをユーザがセットすることなく、給紙するだけでその
記録材にあった上述した第１の実施形態及び参考例の減
速シーケンスを行なうことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上、説明した様に本発明によれば、記
録材が回転体対のニップで挟持された後、回転体対の減
速を行なうので、回転体対の速度を遅くして定着性を高
める場合でも回転体対の入口で記録材がスリップするこ
とがなく、記録材のジャムを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すタイミングチャ
ート。

【図２】第１の実施形態を説明するための図。

【図３】比較例のタイミングチャート。

【図４】本発明の参考例を示すタイミングチャート。

【図５】参考例を説明するための図。

【図６】本発明を適用した画像形成装置の断面図。

【図７】図６の像形成部の拡大図。

【図８】図６の定着部の拡大図。

【符号の説明】

５１定着ローラ５２加圧ローラＮニップＰ記録材

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−208262（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−73141（ＪＰ，Ａ) 特開平３−211568（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−311360（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/00 303 G03G 15/20 G03G 21/00 370 - 502

Claims

(57)【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像形成
手段と、互いに圧接しニップを形成する一対の回転体
と、を有し、前記ニップで未定着画像を担持した記録材
を挟持し、第１速度で搬送して未定着画像を記録材上に
定着する第１モードと、前記第１速度より遅い第２速度
で搬送して未定着画像を記録材上に定着する第２モード
とが可能な画像形成装置において、前記第２モード時、前記回転体は記録材先端が前記ニッ
プで挟持され前記ニップから出るまで前記第２速度より
速い速度で回転し、その後前記第２速度に変更されるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記回転体は記録材の先端が前記ニップ
に進入してから所定時間後に前記第２速度に変更される
ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記第２モードは記録が少なくとも表面
に樹脂層を有する記録材または厚紙の場合であることを
特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】前記像形成手段により未定着画像が形成
された記録材を前記回転体対に搬送する搬送手段を有
し、前記第２モード時、前記搬送手段は前記回転体と同
期して同速度で記録材を搬送することを特徴とする請求
項１の画像形成装置。
【請求項５】前記第２速度より速い速度は前記第１速
度であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項６】記録材上に未定着画像を形成する未定着
画像形成手段と、記録材を挟持搬送するニップを備え、
前記ニップで未定着画像を記録材上に定着する定着手段
と、前記定着手段へ記録材を搬送する搬送手段と、を有
する画像形成装置において、前記搬送手段は、第１速度または前記第１速度より遅い
第２速度で記録材を搬送可能であり、記録材先端が前記
ニップで挟持され前記ニップから出るまで前記第１速度
で記録材を搬送し、その後前記第２速度で記録材を搬送
することを特徴とする画像形成装置。