JP2000250342A

JP2000250342A - 定着装置

Info

Publication number: JP2000250342A
Application number: JP11057046A
Authority: JP
Inventors: Keigo Tange; 啓吾丹下
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】定着対象側の特性の切り替えに応じた定着条
件をハードローラとソフトローラの切り替え使用によっ
て満足しながらハードローラの耐久性が無駄に低下する
のを防止できるようにする。【解決手段】順に位置するハードローラ１および第１
のソフトローラ２の間、第１のソフトローラ２および第
２のソフトローラ３の間に形成する２箇所のニップ４、
５のいずれかを選択して処理対象シート材６を通紙し、
定着ローラ１〜３の組み合わせの違いを利用した定着処
理をして、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は定着装置に関し、定
着対象側の定着処理に影響する特性の切り替え、例えば
処理対象シート材の用紙やＯＨＰ樹脂シートなどの種類
の切り替え、処理対象シート材に例えば各種のトナーに
よって画像を形成するときの画像形成プロセスの切り替
え、また定着対象が形成する画像に関する画質モードの
切り替えなど、少なくとも１種類の特性の切り替えに対
応した定着処理に好適な定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、主として黒色のモノクロ画像を形
成する電子写真装置の定着装置は、構造が簡単で低コス
トであることから、金属製の基体の表面にテフロン層を
設けたいわゆるハードローラを定着ローラとして用いて
いる。しかし、複数色のカラートナーを用いてカラー画
像を形成する電子写真装置の定着装置では、ハードロー
ラはトナー特性との相性や画質の面で満足できないので
ほとんど用いられず、シリコンあるいはフッ素系のゴム
を厚い表面層とするいわゆるソフトローラを用いるのが
主流になっている。

【０００３】カラー画像の定着処理では、異色のトナー
層が３層程度重なっていて、これを十分に溶融させて合
成する必要がある。そうでないと十分に発色しない。ま
た、トナー層が厚いため表層から画像担持用紙との界面
までの伝熱に時間が掛かる。

【０００４】また、シャープメルトなトナーを用いるた
め溶融状態ではトナーの凝集力が低下し、ローラ表面よ
り離型できない。これらの理由でカラー画像の多重カラ
ートナーを定着対象とする定着装置は加熱時間を十分に
とる必要がある。通紙速度を落とさずに加熱時間を十分
にとるには定着ローラのニップ幅を大きくする必要があ
り、それには定着ローラの大型化、ゴム層の厚肉化、高
圧化などが考えられる。

【０００５】しかし、電子写真装置全体の大きさやウォ
ームアップ時間の制限とのバランスを保ちつつニップ幅
で加熱時間を稼ぐようにしている。

【０００６】このソフトローラは価格的に高価になり、
かつ寿命も短い。従って、モノクロ画像の一重モノクロ
トナーを定着対象とする定着装置と比較すると、イニシ
ャルコスト、ランニングコストのいずれも高くなる。

【０００７】具体的には、モノクロ画像用の定着ローラ
は、パイプ状のアルミニウム基材の表層にテフロン系の
樹脂を焼成し、パイプ状の基材内部に輻射加熱源を設け
たものが一般的である。通常これは基材上に弾性層を有
する加圧ローラと対で互いに圧接して用いられる。

【０００８】また、カラー画像用の定着ローラは、アル
ミニウムなどの良熱伝導性のパイプ状基材上に厚いゴム
層を設け、パイプ状基材内部からハロゲンヒータで輻射
加熱し、基材の温度を上昇させて熱伝導でゴム層を加熱
し表面を高温に保つ構成を有し、同様の構成のものと互
いに圧接して用い、ソフトローラ間で厚いトナー層の凹
凸に順応しながら十分なニップ幅による十分な加熱時間
を確保できるようにしている。さらに、表層ゴムへのト
ナーの付着を抑制するため、ゴムへの親和性（濡れ性）
が高く、トナー離型性を有するオイルをゴムに含浸さ
せ、かつオイル塗布機構によりオイルを外部から供給す
るのが一般的である。

【０００９】モノクロ画像はカラー画像用の定着装置で
画質を損なうことなく定着処理することができる。しか
し、カラー画像をモノクロ画像用の定着装置で定着する
のは、カラートナーの溶融特性が発色や透光を目的とし
て、シャープメルトに設定され、溶融時の粘度がモノク
ロ画像用トナーに比較してかなり低いため、表層への融
着が発生しオフセット現象となって適正な使用は困難で
ある。

【００１０】そこで、一般のカラー画像形成装置での定
着装置にはソフトローラを用い、画像形成プロセスがモ
ノカラーモード（主として黒色画像）に切り替えるとき
は、定着温度や圧力、通紙速度を低下させることで対応
し、モノクロ画像形成時のソフトローラの寿命が低下す
るのを軽減するようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ソフトローラ
をモノクロ画像の定着に共用することによってやはり寿
命は低下し、モノクロ画像での使用頻度が高い場合特に
問題である。

【００１２】カラー画像用のソフトローラの課題は、ゴ
ムの耐熱、耐久性というよりは、使用できる通紙枚数が
少ない、つまり寿命が短いことである。大きな幅のニッ
プを形成するため数ミリの大きな厚みが必要で、ゴムの
熱伝導性が低いことも相まって、通紙により表面の熱が
奪われると、基材からの熱供給が追いつかず、表面の温
度低下を生じ、連続通紙時の定着性能が低下したり、ペ
ーパー後端の画像光沢が低下したりするなどの不具合が
発生しやすい。離型性を確保するために多量のオイル塗
布を必要とし、オイル塗布機構が複雑高価になり、かつ
画像上にオイル塗布のムラや汚れが発生しやすいことも
ある。

【００１３】熱供給性を上げるためには、高熱伝導性の
無機充填剤をゴム材に混合せざるを得ないので、ゴム硬
度が上昇し、ニップ幅の確保のためには圧接力の増加が
必要となり、ストレスによるローラゴム材の劣化や、ロ
ーラの撓みが発生し、軸線方向で見たニップ幅、加圧力
の均一性が損なわれ、通紙性の悪化や画像ノイズなどが
発生し、さらに、機械側への負荷の増大という観点から
も好ましくない。

【００１４】本発明の目的は、上記のようにモノクロ画
像形成やカラー画像形成など、定着対象側の定着処理に
影響する特性の切り替えに応じた定着条件をハードロー
ラとソフトローラの切り替え使用によって満足しながら
ハードローラの耐久性が無駄に低下するのを防止できる
定着装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の定着装置は、ハードローラ、第１
のソフトローラ、第２のソフトローラを、これの順に備
え、ハードローラおよび第１のソフトローラの間、第１
のソフトローラおよび第２のソフトローラの間に形成す
る２箇所のニップのいずれかを選択して処理対象シート
材を通紙し、定着処理をするようにしたことを主たる特
徴としている。

【００１６】このような構成では、処理対象シート材を
通紙して定着処理をするのに、ハードローラおよび第１
のソフトローラの間、第１のソフトローラおよび第２の
ソフトローラの間の、２箇所のニップのいずれかを選択
して通紙することにより、ハードローラとソフトローラ
の組み合わせと、ソフトローラどうしの組み合わせとの
違いを利用して、定着対象側の定着処理に影響する特性
の切り替えに対応した定着処理条件を満足しながら、高
価で寿命の短いソフトローラどうしの組み合わせの使用
頻度を必要最小限に抑えてその耐久性が無駄に低下する
ようなことを防止することができる。

【００１７】ハードローラは金属基材上にテフロン系樹
脂層を形成しているものを用いれば、寿命の低下を見ず
ローラ剛性を確保しながら十分な離型性を得るのに好適
である。

【００１８】ニップの選択は、処理対象シート材への定
着対象による画像形成プロセスの切り替え、画質モード
の切り替え、あるいは、処理対象シート材の切り替え、
など定着対象側の定着処理に影響する少なくとも１つの
種類の特性の切り替えに対応して行うと有効であり、で
きるだけ複合した最多の種類の特性の切り替えに対応し
て行うのが好適である。

【００１９】ハードローラおよび第１のソフトローラ間
のニップを選択したときは、第２のソフトローラを第１
のソフトローラから離間させるようにすると、耐久性の
低い第１、第２ソフトローラどうしが無駄に圧接して回
転することによる寿命の低下を防止することができる。

【００２０】少なくともハードローラ内部に加熱源を有
していれば、これとの間でニップを形成する第１のソフ
トローラに熱伝導して、２つのニップのどちらが選択使
用されてもそこに通紙される処理対象シート材を、一方
のニップでは主としてハードローラの側から、他方のニ
ップでは主として第１のソフトローラの側から加熱して
定着処理することができ、２つのソフトローラでは加熱
源を省略することができる。

【００２１】第１、第２のソフトローラ間のニップを選
択したときは、定着処理に先立ちハードローラと第１の
ソフトローラを圧接させつつ回転させるようにすると、
処理対象シート材が通紙されてきて定着処理を行なう時
点ではハードローラ側の熱が第１のソフトローラに既に
熱伝導し、かつ第１のソフトローラを通じて第２のソフ
トローラにも熱伝導しているので、第１、第２のソフト
ローラに熱源がなくても加熱が遅れて定着性能が低下す
るようなことを防止できる。

【００２２】通紙中、ハードローラ内部の加熱源への電
力供給を制御することにより、ハードローラからの熱伝
導による必要位置での温度条件を一定に保つことがで
き、定着性能が安定し、電力供給の制御は、第１のソフ
トローラの検出温度に基づき行えば２つのニップのどち
らが選択されても対応することができる。

【００２３】ハードローラおよび第１のソフトローラ間
のニップを選択したとき、ハードローラの温度検出結果
に基づき内部熱源への電力供給を制御することにより、
ハードローラの温度条件を一定に保って安定した定着処
理ができる。

【００２４】少なくともハードローラ内部および第１の
ソフトローラ内部に加熱源を有していると、ハードロー
ラおよび第１のソフトローラ間のニップと、第１、第２
のソフトローラ間のニップとのいずれが選択されたとき
でも、ハードローラおよび第１のソフトローラ双方から
の加熱により迅速に、しかも安定した定着処理ができ
る。

【００２５】ウォームアップ時に、ハードローラ内部の
加熱源への電力供給を、第１のソフトローラへの電力供
給に先立って行い、ハードローラの温度が一定温度に達
したとき、第１のソフトローラ内部の加熱源への電力供
給を行うようにすると、先ずハードローラの加熱源への
電力供給によってハードローラを昇温させながら、その
熱を第１のソフトローラに直接、第２のソフトローラに
は第１のソフトローラを介して熱伝導させて昇温を図り
ながら、ハードローラが一定温度にまで達した時点から
第１のソフトローラの加熱源に電力供給して第１のソフ
トローラを直接、第２のソフトローラを第１のソフトロ
ーラからの熱伝導によりそれぞれ加熱して、第１のソフ
トローラ内部の加熱源の電力供給時間を短くして節電し
ながら、全体が比較的送気に所定のウォームアップ状態
に到達できるようになる。

【００２６】この場合、ハードローラの温度が一定温度
に達したとき、ハードローラおよび第１のソフトローラ
間のニップで定着できるようにすると、ハードローラで
の加熱を第１、第２のソフトローラのウォームアップに
共用しながら、ウォームアップのために第１のソフトロ
ーラの加熱源での加熱を開始する一定温度に達したと
き、全体のウォームアップがまだでも必要に応じハード
ローラと第１のソフトローラとのニップでの定着処理
が、第１、第２のソフトローラがハードローラの温度に
見合う程度にウォームアップしていることによりこれら
に熱を奪われるようなことなく安定した定着処理ができ
る。

【００２７】ウォームアップ開始後第１のソフトローラ
が一定温度に達するまでの間、少なくともハードローラ
および第１のソフトローラを圧接させつつ、いずれかを
回転駆動させることにより、ハードローラおよび第１の
ソフトローラのいずれかの回転によって、ハードローラ
および第１、第２のソフトローラのそれぞれが駆動およ
び従動により回転して、それぞれの全周に熱が万遍なく
及びやすいので、３つのローラをそれぞれの外周まわり
からほぼ均等にウォームアップすることができる。

【００２８】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発
明の各特徴は、可能な限りにおいてそれ単独で、あるい
は種々な組み合わせで複合してもちいることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て実施例とともに図を参照しながら詳細に説明し、本発
明の理解に供する。

【００３０】本実施の形態は電子写真方式によるモノク
ロ画像形成モードとカラー画像形成モードとの画像形成
プロセスの切り替えに応じて、３つのローラがなすハー
ドローラおよびソフトローラ間のニップと、一対のソフ
トローラ間のニップと、の２つのニップを選択して定着
処理をすることにより、画像形成プロセスの違いに応じ
た適正な定着条件を満足しながら、ソフトローラの使用
頻度を必要最小限に抑えて耐久性が無駄に低下するのを
防止できるようにした場合の一例である。しかし、本発
明はこれに限られることはなく、処理対象シート材の上
に例えば粉体や液体のトナー画像を他から転写しあるい
は直接に印字して画像を形成するあらゆる場合に適用し
て有効である。

【００３１】本実施の形態は図１〜図３の実施例、およ
び図４の実施例で示すように、３つの定着ローラである
ハードローラ１、第１のソフトローラ２、第２のソフト
ローラ３を、これの順に例えば図の各実施例のように縦
向きに並ぶように備え、ハードローラ１および第１のソ
フトローラ２の間、第１のソフトローラ２および第２の
ソフトローラ３の間に形成する２箇所のニップ４、５の
いずれかを選択して対応する搬送経路８または搬送経路
９に沿って処理対象シート材６を通紙し、定着処理をす
るように構成する。３つの定着ローラ１〜３は搬送経路
８、９の位置や向きの設定に応じて横並びでも斜め並び
でもどのような向きに並んでもよく、しかも図の各実施
例のように直線上に必ずしも並ばなくてよくくの字状に
並ぶようにしてもよい。

【００３２】ハードローラ１は、図３、図４に示すよう
に処理対象シート材６上に画像転写や直接印字によって
担持している定着対象７の一例である黒色トナーよりな
るモノクロ画像７ａを担持した面と対面し、第１のソフ
トローラ２との間でモノクロ画像７ａを処理対象シート
材６に対し、加熱溶融により、場合によりこれに加圧が
加わって所定のニップ幅Ｎ１によって定着処理する。そ
の際、ハードローラ１は加熱溶融されるモノクロ画像７
ａとの離型性のために金属基材１ａ上にテフロン系樹脂
層１ｂを数十μｍ程度に薄く形成して、モノクロ画像７
ａの定着に好適な離型性を確保しながら、耐久性が低下
しないだけの十分な表面強度を持つように設計される。

【００３３】また、第１、第２のソフトローラ２、３は
金属基材２ａ、３ａの上にゴム層２ｂ、３ｂを数ｍｍの
厚さで設けて、圧接状態での双方間のニップ５にカラー
画像７ｂに必要な十分な加熱時間を確保できるニップ幅
Ｎ２が得られるようにしている。

【００３４】上面に定着対象７を担持した処理対象シー
ト材６を定着ローラ間に通紙して定着処理をする際、上
記のように、ハードローラ１および第１のソフトローラ
２の間、第１のソフトローラ２および第２のソフトロー
ラ３の間の、上記２箇所のニップ４、５のいずれかを選
択して通紙することにより、ハードローラ１と第１のソ
フトローラ２の組み合わせと、ソフトローラ２、３どう
しの組み合わせの違いを利用して、定着対象７側の定着
に影響する各種特性の切り替えに対応した定着条件を満
足しながら、高価で寿命の短いソフトローラ２、３どう
しの組み合わせの使用頻度を必要最小限に抑えて無駄に
寿命が低下するのを防止することができる。

【００３５】ニップ４、５の選択は、上記処理対象シー
ト材６への画像形成プロセスの切り替えの他、画質モー
ドの切り替え、あるいは、処理対象シート材６の切り替
え、など処理対象シート材６側の各種条件の少なくとも
１つの切り替えに対応して行うと有効である。できるだ
け複合した最多の条件の切り替えに対応して行うのが画
質の向上および第１、第２のソフトローラ２、３を含む
定着装置全体の耐久性の向上に好適である。本実施の形
態の処理対象シート材６はモノクロ画像７ａやカラー画
像７ｂを転写されて担持する転写材であり、普通紙やＯ
ＨＰ樹脂シートなどがある。また、場合によっては封筒
や葉書も含む。場合によってはシート状をしたその他の
ものも含む。

【００３６】図３に示すようにハードローラ１および第
１のソフトローラ２間のニップ４を選択したときは、第
２のソフトローラ３を第１のソフトローラ２から離間さ
せるようにする。これにより、耐久性の低い第１、第２
のソフトローラ２、３どうしが無駄に圧接して回転する
ことによる寿命の低下を防止することができる。

【００３７】図１〜図３に示す実施例では、ハードロー
ラ１の表面にはクリーニング機構２１によりクリーニン
グウエブ２２が圧接されている。クリーニング機構２１
はウエブ供給ローラ２３から繰り出したクリーニングウ
エブ２２を表面がスポンジゴムからなるウエブ加圧ロー
ラ２４によってハードローラ１に圧接させながら巻取り
ローラ２５に巻き取る。

【００３８】第１のソフトローラ２の表面にはオイルな
どの離型剤を塗布するオイル塗布ローラ２６が接触させ
られ、離型剤が塗布されるようにしている。塗布される
離型剤は主としてカラー画像７ｂ用のニップ５において
通紙されてくる処理対象シート材６上に担持されている
カラー画像７ｂを形成している多重の異色カラートナー
に対し働き、粘着性の大きなカラートナーが第１のソフ
トローラ２の表面に付着しないようにする。しかし、モ
ノクロ画像７ａ用のニップ４に通紙されていないタイミ
ングで第１のソフトローラ２に離型剤が塗布されると、
その離型剤はハードローラ１の表面に転移され、ニップ
４に通紙されるときのハードローラ１の表面に対するモ
ノクロ画像７ａを形成している一重のモノクロトナーの
ハードローラ１への付着防止をさらに促進することがで
きる。

【００３９】図１〜図３に示す実施例のように、少なく
ともハードローラ１内部にハロゲンランプなどからなる
加熱源１１を有していれば、これとの間でニップ４を形
成する第１のソフトローラ２に熱伝導して、２つのニッ
プ４、５のどちらが選択使用されてもそこに通紙される
処理対象シート材６を、一方のニップ４では主としてハ
ードローラ１の側から、他方のニップ５では主として第
１のソフトローラ２の側から加熱して定着処理すること
ができ、２つのソフトローラ２、３は加熱源を省略する
ことができる。

【００４０】また、第１、２のソフトローラ２、３間の
ニップ５を選択したときは、定着処理に先立ちハードロ
ーラ１と第１のソフトローラ２を圧接させつつ回転させ
るようにすると、処理対象シート材６が通紙されてきて
定着処理を行なう時点ではハードローラ１側の熱が第１
のソフトローラ２に既に熱伝導し、かつ第１のソフトロ
ーラ２を通じて第２のソフトローラ３にも熱伝導してい
るので、第１、第２のソフトローラ２、３に熱源がなく
ても加熱が遅れてニップ５での定着性能が低下するよう
なことを防止できる。

【００４１】通紙中、ハードローラ１内部の加熱源１１
への電力供給を制御することにより、ハードローラ１か
らの熱伝導による必要位置での温度条件を一定に保つこ
とができるので定着性能が安定し、このような電力供給
の制御は、第１のソフトローラ２の検出温度に基づき行
えば２つのニップ４、５のどちらが選択されても対応で
きる。ハードローラ１および第１のソフトローラ２間の
ニップ４が選択されたとき、ハードローラ１の温度検出
結果に基づき内部の加熱源１１への電力供給を制御する
ことにより、ハードローラ１の温度条件を一定に保って
安定して定着処理できる。これらのため、ハードローラ
１の表面にはサーミスタなどの温度センサ３１が当てが
われている。また、ニップ５が選択されるとき第１のソ
フトローラ２の表面温度が所定温度に達している必要が
あるので、所定温度に達したかどうかを検出するため、
第１のソフトローラ２の表面にもサーミスタなどの温度
センサ３２が当てがわれている。

【００４２】さらに詳しくは、ハードローラ１は、直径
４０ｍｍのアルミニウム製のローラ状をした金属製基材
１ａの上に厚さ３０μｍのテフロン系樹脂層１ｂが焼成
されたものであり、内部に設けられた加熱源１１から輻
射加熱される。

【００４３】第１のソフトローラ２は、直径３４ｍｍの
アルミニウム製のローラ状をした基材２ａの上に厚さ３
ｍｍのシリコンゴムによる弾性層としてのゴム層２ｂを
有している。ゴム層２ｂは必要に応じて、ベース層、オ
イルバリア層、表層など機能別の複数の層を積層して形
成した弾性層としたものでもよい。

【００４４】第２のソフトローラ３は、直径３８ｍｍの
アルミニウム製ローラ基材３ａの上に厚さ１ｍｍのシリ
コンゴムの弾性層としてのゴム層３ｂを有している。ゴ
ム層３ｂは必要に応じて、ベース層、オイルバリア層、
表層など機能別の複数の層を積層して形成した弾性層と
したものでもよく、表層はトナーの付着による影響を防
止するために必要に応じて、フッ素系樹脂などのチュー
ブで被覆してもよい。

【００４５】オイル塗布ローラ２６は、例えばテフロン
などの多孔体からなる塗布表層２６ａがアルミニウム製
のパイプよりなるオイル保持タンク２６ｂの上に設けら
れ、オイル保持タンク２６ｂに収容されているオイルが
塗布表層２６ａに飽和状態を保つようにパイプに設けら
れた穴を通過して滲みだすのを利用してオイルを安定塗
布できるようにする。

【００４６】第１、第２のソフトローラ２、３は上記ゴ
ム層２ｂ、３ｂを有して、カラー画像を定着するのに適
した大きなニップ幅Ｎ２を持ったニップ５を形成する
が、ニップ幅Ｎ２が大きいだけ双方が回転するときの弾
性層２ｂ、３ｂの弾性的な変形、復元が複雑な動きで繰
り返されて疲労しやすく寿命に大きく影響する。そこ
で、ニップ４が選択されるときは、第１、第２のソフト
ローラ２、３を離間させておいて無駄に疲労しないよう
にするのに図１に示す離間機構３５を設けてある。

【００４７】離間機構３５は第２のソフトローラ３に連
結した各種のアクチュエータ３６をＣＰＵ３７などを利
用した制御手段により駆動制御して第１のソフトローラ
２に対し適時に離間圧接させるようにしている。

【００４８】第１のソフトローラ２はニップ５が選択さ
れるときもハードローラ１内の加熱源１１からの熱を定
着熱に利用するので、第１のソフトローラ２およびハー
ドローラ１は熱伝導を図るため常時圧接した状態になる
が、第１のソフトローラ２がハードローラ１と接触して
作るニップ４はモノクロ画像７ａ用であるのでニップ幅
Ｎ１は小さくてよく、双方が回転するときの弾性層２ｂ
の弾性的な変形、復元は単純な動きで疲労なく繰り返さ
れ、寿命に特に影響することはない。

【００４９】上記ＣＰＵ３７は図１〜図３に示す定着装
置を搭載している図示しない画像形成装置の動作制御を
行なうものでよいし、そのような制御を行なう別なＣＰ
Ｕとの間で信号を授受して関連制御できるようにしたも
のでもよい。

【００５０】以下、定着装置の具体的な制御例について
説明する。電源がオンされてから、定着可能な状態にな
るまでのウォームアップ中は、図１に示すようにハード
ローラ１内部の加熱源１１にドライバ４２を介して電力
が供給され、ハードローラ１の内部が輻射加熱される。
ハードローラ１、第１、第２のソフトローラ２、３は、
互いに圧接されつつ回転駆動され、ハードローラ１の熱
は第１、第２のソフトローラ２、３の表面に伝導され
る。

【００５１】ハードローラ１の表面温度は温度センサ３
１により検出され、オイルや周辺部材の耐熱温度を考慮
して、約１８０℃を保つように加熱源１１への電力供給
がＣＰＵ３７によって制御される。第１のソフトローラ
２の温度は温度センサ３２によって検出され、１６０℃
に達した時点でニップ４、５での定着可能信号を発す
る。

【００５２】ＣＰＵ３７に接続した操作盤３７ａなどか
らの手入力などで設定されたカラー画像形成モードで
は、ニップ５の側を選択するのに併せ、図２に示すよう
に定着部に処理対象シート材６が搬送され、通紙される
間、ハードローラ１および第１、第２のソフトローラ
２、３は矢印Ａで示す方向に回転駆動され、搬送されて
きた処理対象シート材６は、前記選択に従い、ニップ
４、５に対応して設けられた２つの搬送経路８、９の選
択や、１つしかない図示しない搬送経路の位置切り替え
によって、第１、第２のソフトローラ２、３間のニップ
５に通紙され、処理対象シート材６上のカラー画像７ｂ
が定着処理される。

【００５３】定着処理後の処理対象シート材６は、主と
して第１のソフトローラ２の曲率と処理対象シート材６
の剛直度、つまり腰の強さとによって第１のソフトロー
ラ２および第２のソフトローラ３から分離され、排出さ
れる。なお、処理対象シート材６の第１、第２のソフト
ローラ２、３への巻きつきを防止するのに分離爪３８、
３８が設けられている。

【００５４】第１のソフトローラ２の温度は温度センサ
３２による検出温度に基づき、ハードローラ１内の加熱
源１１への電力の供給、および第１のソフトローラ２や
ハードローラ１の回転駆動をドライバ４２を通じて制御
することにより一定に保つことができる。

【００５５】ＣＰＵ３７に接続した操作盤３７ａなどか
らの手入力などで設定されたモノクロ画像７ａの形成モ
ードでは、ニップ４の側を選択するのに併せ、第２のソ
フトローラ３が離間機構３５により第２のソフトローラ
３から離間されるとともに、定着部に処理対象シート材
６が搬送され、通紙される間、ハードローラ１および第
１のソフトローラ２はドライバ４２を通じて図３に示す
ように矢印Ｂの方向に回転駆動され、搬送されてきた処
理対象シート材６は、前記選択に従い、ニップ４、５に
対応して設けられた２つの搬送経路８、９の選択や、１
つしかない搬送経路の位置切り替えによって、ハードロ
ーラ１および第１のソフトローラ２間のニップ４に通紙
され、処理対象シート材６上のモノクロ画像７ａが定着
処理される。

【００５６】定着処理後の処理対象シート材６は、主と
してハードローラ１の曲率と処理対象シート材６の剛直
度、つまり腰の強さとによってハードローラ１から分離
され、排出される。なお、処理対象シート材６のハード
ローラ１への巻きつきを防止するのに分離爪３９が設け
られている。

【００５７】ハードローラ１の温度は温度センサ３１に
よる検出温度に基づきハードローラ１の加熱源１１への
電力の供給がドライバ４２を通じて制御され、表面温度
が一定に保たれる。

【００５８】図４に示す実施例はハードローラ１の加熱
源１１に加え、第１のソフトローラ２の内部にも加熱源
４１を設けてある。これにより、ハードローラ１および
第１のソフトローラ２間のニップ４と、第１、第２のソ
フトローラ２、３間のニップ５とのいずれが選択された
ときでも、ハードローラ１および第１のソフトローラ２
双方からの加熱により迅速に、しかも安定した定着処理
ができる。

【００５９】ウォームアップ時に、ハードローラ１内部
の加熱源１１への電力供給を、第１のソフトローラ２の
加熱源４１への電力供給に先立って行い、ハードローラ
１の温度が一定温度に達したとき、第１のソフトローラ
２内部の加熱源４１への電力供給を行うようにすると、
先ずハードローラ１の加熱源１１への電力供給によって
ハードローラ１を昇温させながら、その熱を第１のソフ
トローラ２に直接、第２のソフトローラ３には第１のソ
フトローラ２を介して熱伝導させて昇温を図りながら、
ハードローラ１が一定温度にまで達した時点から第１の
ソフトローラ２の加熱源４１に電力供給して第１のソフ
トローラ２を直接、第２のソフトローラ３を第１のソフ
トローラ２からの熱伝導によりそれぞれ加熱して、第１
のソフトローラ２内部の加熱源４１の電力供給時間を短
くして節電しながら、全体が比較的早期に所定のウォー
ムアップ状態に到達できるようになる。

【００６０】この場合、ハードローラ１の温度が一定温
度に達したとき、ハードローラ１および第１のソフトロ
ーラ２間のニップ４で定着できるようにすると、ハード
ローラ１での加熱を第１、第２のソフトローラ２、３の
ウォームアップに共用しながら、ウォームアップのため
に第１のソフトローラ２の加熱源４１での加熱を開始す
る一定温度に達したとき、全体のウォームアップがまだ
でも必要に応じハードローラ１と第１のソフトローラ２
とのニップ４での定着処理が、第１、第２のソフトロー
ラ２、３がハードローラ１の温度に見合う程度にウォー
ムアップしていることによりこれらに熱を奪われるよう
なことなく安定した定着処理ができる。

【００６１】ウォームアップ開始後第１のソフトローラ
２が一定温度に達するまでの間、少なくともハードロー
ラ１および第１のソフトローラ２を圧接させつつ、いず
れかを回転駆動させることにより、ハードローラ１およ
び第１のソフトローラ２のいずれかの回転によって、ハ
ードローラ１および第１、第２のソフトローラ２、３の
それぞれが駆動および従動により回転して、それぞれの
全周に熱が万遍なく及ぶので、１つのハードローラ１で
の加熱によって３つの定着ローラ１〜３をそれぞれの外
周まわりでほぼ均等にウォームアップ状態にすることが
できる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、上記の説明から明らか
なように、ハードローラとソフトローラの組み合わせ
と、ソフトローラどうしの組み合わせとの違いを利用し
て、処理対象シート材側の各種条件の違いに対応した処
理条件を満足しながら、高価で寿命の短い所定条件を満
足するソフトローラどうしの組み合わせの使用頻度を必
要最小限に抑えて寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る第１の実施例を示す
定着装置の側面図である。

【図２】図１の装置のカラー画像定着時の使用状態を示
す側面図である。

【図３】図１の装置のモノクロ画像定着時の使用状態を
示す側面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る第２の実施例を示す
定着装置の側面図である。

【符号の説明】

１ハードローラ２第１のソフトローラ３第２のソフトローラ４、５ニップ６処理対象シート材７定着対象７ａモノクロ画像７ｂカラー画像１１、４１加熱源３１、３２温度センサ３５離間機構３７ＣＰＵ３７ａ操作盤４２ドライバＮ１、Ｎ２ニップ幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA50 DC02 EA18 EC20 ED25 EE07 EF06 EF09 FA30 2H030 AA06 AD04 AD06 AD07 2H033 AA11 AA47 AA49 BA02 BA08 BA25 BA26 BA32 BB03 BB04 BB18 BB21 BB29 BB30 BB33 BB37 BB38 CA03 CA04 CA07 CA28 CA30 CA40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハードローラ、第１のソフトローラ、第
２のソフトローラを、これの順に備え、ハードローラおよび第１のソフトローラの間、第１のソ
フトローラおよび第２のソフトローラの間に形成する２
箇所のニップのいずれかを選択して処理対象シート材を
通紙し、定着処理をするようにしたことを特徴とする定
着装置。
【請求項２】ハードローラが金属基材上にテフロン系
樹脂層を形成している請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】ニップの選択は、処理対象シート材への
定着対象による画像形成プロセスの切り替えに対応して
行う請求項１、２のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項４】ニップの選択は、定着対象が形成する画
像に関する画質モードの切り替えに対応して行う請求項
１、２のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】ニップの選択は、処理対象シート材の切
り替えに対応して行う請求項１、２のいずれか一項に記
載の定着装置。
【請求項６】ハードローラおよび第１のソフトローラ
間のニップを選択したときは、第２のソフトローラを第
１のソフトローラから離間させる請求項１〜５のいずれ
か一項に記載の定着装置。
【請求項７】少なくともハードローラ内部に加熱源を
有している請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装
置。
【請求項８】第１のソフトローラおよび第２のソフト
ローラ間のニップを選択したときは、定着処理に先立ち
ハードローラと第１のソフトローラを圧接させつつ回転
させる請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】通紙中はハードローラ内部の加熱源への
電力供給を制御する請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】電力供給の制御は、第１のソフトロー
ラの検出温度に基づき行う請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】ハードローラおよび第１のソフトロー
ラ間のニップを選択したとき、ハードローラの温度検出
結果に基づき加熱源への電力制御を行う請求項７に記載
の定着装置。
【請求項１２】少なくともハードローラ内部および第
１のソフトローラ内部に加熱源を有する請求項１〜６の
いずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１３】ウォームアップ時には、ハードローラ
内部の加熱源への電力供給を、第１のソフトローラへの
電力供給に先立って行い、ハードローラの温度が一定温
度に達したとき、第１のソフトローラ内部の加熱源への
電力供給を行う請求項１２に記載の定着装置。
【請求項１４】ハードローラの温度が一定温度に達し
たとき、ハードローラおよび第１のソフトローラ間のニ
ップで定着できるようにする請求項１３に記載の定着装
置。
【請求項１５】ウォームアップ開始後第１のソフトロ
ーラが一定温度に達するまでの間、少なくともハードロ
ーラおよび第１のソフトローラを圧接させつつ、いずれ
かを回転駆動させる請求項１３に記載の定着装置。