JPH0243585A - 定着装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真方式の画像形成を行う複写機やレーザ
ビームプリンタのように熱定着処理が行われる画像形成
装置に用いられる定着装置に関し、殊に１枚のシートに
繰返し画像形成を行う両面画像形成モードや合成画像形
成モードを持った画像形成装置に用いられる定着装置に
関するものである。

（従来の技術） 熱定着方式の場合、画像形成速度が高速化している中で
定着に必要な温度も高くなっている。

これを放置すると定着されて排出されるシートを受ける
トレー上での放熱が間に合わず、順次排出されて（るシ
ートに熱が蓄積される。このため排出されたシート上の
定着画像をなしているトナーは固化し切れずに他のシー
トにも付着し、シートどうしをくっつけてしまういわゆ
るブロッキング現象が生じる。

そこで従来これを解消するものとして、実開昭６０−１
８６４４７号公報、実開昭５８−３６７４５号公報、実
開昭５８−９２２４５号公報で知られるものがある。第
１のものは定着器の後に定着後のシートの搬送と冷却を
兼ねたヒートバイブが設けられている。第２のものは定
着器の後に設けられる−・対の排紙ローラの少な（とも
一方がヒートパイプとされ冷却効果が得られるようにな
っている。第３のものは定着器の後に設けたヒートパイ
プの一端に多数の放熱フィンが設けられている。

また別のものに特開昭６２−１３５８７０号公報に記載
のものがある。この第４のものは定着器の後の搬送路に
温度センサを設け、所定温度より高いときは定着温度を
低くするようになっている。

さらに今１つのものに特開昭６０−１６８１７８号公報
に記載のものがある。この第５のものは両面複写機にお
いて、１面目コピー後のシートを一旦受入れて２面目の
コピーのために再給紙する再給紙トレー内に温度センサ
を設け、このセンサの出力がある温度以上であるような
場合に、２面目のコピーの際の定着温度を１面目のコピ
ー時よりも低くするようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところが近時は画像形成速度が高速化している上に、両
面コピーや合成コピー等同じシートに繰返し画像形成を
行うコピーモードが採用されている。このためこのモー
ドでの複写ではシートの高速化による高温化に加え、同
じシートが繰返し熱定着処理を受けることでさらに高温
化する。しかし、上記従来の第１〜第３のものは一定の
冷却能力しか持たないヒートローラを働かせるものであ
り、熱容量や表面積を増大して放熱性を高めるにも限界
がある。このため前記のように両面コピーや合成コピー
と云った同じシートが繰返し熱定着を受けてより高温化
する場合等には対処し切れず、ブロッキング現象を生じ
ることがある。

第４、第５のものでは熱定着後のシートの温度がブロッ
キングを起こさない温度範囲になるように定着温度が制
御されるので、両面コピーや合成コピーの場合でもブロ
ッキング現像を起こすことは避けられる。しかしシート
の温度がさらに高くなる２回面以降の定着処理に際して
定着温度がさらに下げられていくので、定着不良の原因
となりかねない。

なお、他の方法としてトナーのガラス転移点Ｔｇをトげ
ることも考えられるが第４、第５のものと同様定着不良
の原因となる。

本発明は熱定着後のシートを冷却する方式を改良して、
前記のような問題点を解消することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記のような目的、を達成するために、熱定着
器の後に定着処理後のシートを冷却するよう設けられた
能力調節可能な冷却手段と、画像形成が１枚のシートに
繰返し行われる画像形成モードでの２回目以降の画像形
成時の定着処理では、１面目の場合の定着処理よりも冷
却手段の能力を高めるように制御する制御手段とを備え
たことを特徴とするものである。

（作　用） 熱定着器の後に能力調節可能な冷却手段が設けられてい
て、熱定着後のシートに働いてそれを冷却することがで
きる。冷却手段は制御手段により制御され、画像形成が
１枚のシートに繰返し行われる画像形成モードの場合、
２回目以降の画像形成時の定着処理では、１面目の場合
の定着処理よりも冷却手段の能力を高められるので、定
着温度を下げずに同じシートが繰返し画像形成を受けて
より高温化する場合でもそれを充分に冷却することがで
きる。

（実施例） 以下第１図から第７図に示す本発明の第１の実施例につ
いて説明する。

本実施例は両面コピー、合成コピー可能な複写機の場合
を示している。第１図に示すように機体１内に感光ドラ
ム２が設けられている。感光ドラム２のまわりには帯電
チャージャ３、露光部４、現像装置５、転写・分離チャ
ージャ６、クリーニング装置７、イレーザランプ８が感
光ドラム２の回転方向に順次配設されている。

露光部４には感光ドラム２と機体１上面の原稿載置ガラ
ス９との間に設けられた走査型の露光光学系１０によっ
て原稿載置ガラス９上の原稿の像がスリット露光される
。感光ドラム２はイレーザランプ８によって全ての電荷
を除去された後帯電チャージャ３によって一様に帯電さ
れた部分が露光部４に達し、前記スリット露光を受けて
原稿に対応する静電潜像を形成する。

感光トラム２上の静電潜像は現像装置５によって現像さ
れて顕像化され、それが転写・分離チャージャ６の部分
に達したとき、それに同期して搬送されてくる転写用の
シー目１に転写される。転写を終えた感光ドラム２の表
面はクリーング装置７によってクリーニングされた後、
イレーザランプ８、帯電チャージャ３を経て再度の画像
形成に供される。

シー目ｌは、機体ｌ内底部に設けられた第１、第２給紙
部１２．１３の何れかか、・あるいは機体１の一側の手
差し給紙部１４から給送され、レジスターローラ１５に
よるタイミング調整を経て転写部に送込まれて前記転写
を受ける。

転写後のシー目１は吸引式搬送ベルト１６によって搬送
されて定着装置１７に送込まれる。定着装置１７を経る
シート１１はそのまま機体１外の排紙トレー１８に排出
されるか、機体１内の再給紙トレー１９に送込まれる。

再給紙トレー１９は転写画像が上向くフェイスアップの
状態か、それとは反対のフェイスダウンの状態かにシー
トｌｌを受は入れる。再給紙トレー１９内のシー目ｌが
再給紙されるとレジスターローラ１５によるタイミング
調整を受けて前記と同じように転写に供される。このと
きフェイスアップ状態で収容されていたものはフェイス
ダウンの状態で転写を受けることになり両面複写となる
。フェイスダウン状態で収容されていたものはフェイス
アップの状態で転写を受けることになり合成複写となる
。

機体ｌの上面には原稿自動給送装置２０が設置されてい
る。この原稿自動給送装置２０は原稿トレー２１上にセ
ットした多数枚の原稿を一枚づつ送出して順次コピーに
供するものであり、コピー後の原稿は原稿排出トレー２
２に排出する。

定着装置１７は第２図に詳しく示しであるように、ヒー
タ３１を内蔵した定着上ローラ３２と、それに圧接され
かつヒータ３３を内蔵した定着下ローラ３４とで熱定着
器をなしている。これら定着上下ローラ３２．３４の後
には冷却部４０が設けられている。冷却部４０では冷却
ローラ３５．３６が前後２段に設けられている。各冷却
ローラ３５．３６にはそれらを下方から受ける冷却下ロ
ーラ３７．３日が組合せ設置され熱定着後のシート１１
をそれらの間に挟み込んで熱を奪い冷却するようになっ
ている。

冷却下ローラ３７．３８は定位置に設けられているのに
対し、冷却ローラ３５．３６はそれぞれ第３図に示すよ
うに軸４１ａ　、４１ｂにより枢支されたレバー４２ａ
　、４２ｂの一端に支持され、レバー４２ａ。

４２ｂの軸４１を中心としだ回動によって冷却下ローラ
３７．３８に離接されるようになっている。レバー４２
ａ　、　４２ｂはその一端に働かせたばね４３ａ１４３
ｂの付勢によって冷却ローラ３５．３６を冷却下ローラ
３７．３８に圧接させるように付勢されている。

レバー４２ａ　、４２ｂの他端にはそれぞれ駆動回路６
６ａ　、　６６ｂによって駆動されるソレノイド４４ａ
１４４ｂが連結されていて、ソレノイド４４ａ　、４４
ｂが動作するとばね４３ａ　、４３ｂに抗して冷却ロー
ラ３５．３６を冷却下ローラ３７．３８から引き離すよ
うに回動される。なおソレノイド４４ａ　、　４４ｂの
代わりにレバー４２ａ　、４２ｂに当接するカムを設け
、このカムをモータで回動させるようにして冷却ローラ
３５．３６を冷却下ローラ３７．３８に離接させること
もできる。

ここで冷却ローラ３５．３６は熱伝導性のよい例えば、
アルミニウム製とするのが好適であり、断面形状も第４
図に示すように大きな中空部３５ａ　、３６ａを持った
放熱しやすいものとしである。

さらに冷却ローラ３５．３６の上部には、これも熱伝導
性のよい例えば、アルミニウム製の冷却ブロック４６が
設置されている。冷却ブロック４６は第５図に示すよう
に、冷却ローラ３５．３６が冷却下ローラ３７．３８か
ら上方へ離されたときそれを受入れてその約半周部分と
接する凹部４６ａ　、４６ｂを下面に有し、上面に放熱
用のフィン４６ｃが多数形成されている。これによって
冷却ブロック４６は、冷却ローラ３５．３６が冷却下ロ
ーラ３７、３８から離された不使用状態のとき、それら
の半周部分に凹部４６ａ　、４６ｂで接して熱を奪い放
熱フィン４６ｃによって積極的に放熱するので、不使用
状態で放熱するだけになっている冷却ローラ３５．３６
の降温を大幅に促進する。

各冷却ローラ３５．３６はさらに固定ガイド筒４７ａ、
４７ｂに収容されたばね４５ａ　、４５ｂが冷却下ロー
ラ３７．３８に圧接される方向に働かされている。

このばね４５ａ　、４５ｂは冷却ローラ３５．３６がソ
レノイド４４ａ　、４４ｂによって冷却下ローラ３７．
３８から引き離されて冷却ブロック４６の凹部４６ａ、
４６ｂに当接するときの衝撃を緩和する。

冷却部４０の後には排紙ローラ５１を持った排紙通路５
２と、再搬送ローラ５３を持った再搬送路５４とが分岐
形成されている。その分岐点には切換爪５５が設けられ
切換爪５５の姿勢を制御することで冷却部４０を経てき
たシート１１を排紙路５２か再搬送路５４かに選択的に
案内する。排紙路５２へ導かれたシート１１は排紙トレ
ー１８に排出され、再搬送路５４に導かれたシート１１
は再給紙トレー１９に送り込まれる。

定着装置１７の排紙ローラ５１の上部に冷却ファン５６
が設けられ、冷却部４０の雰囲気を機体ｌの外部に排出
し、冷却部４０での冷却を高めるようになっている。

冷却ローラ３５．３６を冷却下ローラ３７．３８に離接
させるソレノイド４４ａ　、４４ｂは第６図に示すよう
にＣＰＵ　６３に接続されている。ＣＰＵ　６３は複写
機の動作を制御するホス）ＣＰＵ　６４ともつながれ、
通常コピー時および両面、合成コピーにおける１回目コ
ピー時には、冷却ローラ３５を使用し、２回目以降のコ
ピー時には冷却ローラ３５．３６の双方を使用するよう
に制御する。

以下両面コピーと通常コピーに限って冷却４０の動作制
御について述べる。両面コピーの設定はホス１−ＣＰＵ
６３にプリントスイッチ６５と共に接続された両面コピ
ー選沢スイッチ６７によって行われる。

第７図に示すように先ずコピー中かどうか判別され（ス
テップ＃１）、コピー中でなければ冷却ローラ３５．３
６が共に冷却下ローラ３７．３８から引き離されて冷却
ブロック４６に接触させられる（ステップ＃２）、これ
によって冷却ローラ３５．３６はそれまでに昇温しでい
ても冷却ブロック４６によって象、速に熱を奪われ降温
することができる。

コピー中であると２面目のコピーかどうかが判別され（
ステップ＃３Ｌ　２面目でない、したがって通常コピー
モードであるか、両面コピーモードであっても１面目の
コピーであるとステップ＃５に移行して冷却ローラ３５
を冷却下ローラ３７に圧接させて使用状態にし、冷却ロ
ーラ３６を冷却下ローラ３８から離して不使用状態にす
る。これによって冷却ローラ３５のみが使用され必要な
程度の冷却を満足する。これによって今１つの冷却ロー
ラ３６が無駄に使用されて昇温してしまい、シートがよ
り高温化する２面目のコピーの際に充分働けないような
ことを避けることができる。

ステップ＃３で２面目のコピーであればステップ＃４に
移行し、冷却ローラ３５．３６を冷却下ローラ３７．３
８に圧接させ、冷却ローラ３５．３６の双方を使用状態
にする。これにより冷却部４ｏの冷却能力が通常コピー
および１面目コピーよりも倍加し、２面目コピーの熱定
着を受けて高温化しているシート１１でも充分に冷却す
ることができる。実験によってもブロッキングは生じな
かった。なお、両面コピーおよび合成コピーの場合、再
給紙トレー１９を用いるので、その最大収容能力が５０
枚であるため、連続コピー枚数が最大５０枚に限られ連
続コピーによるシートの昇温はブロッキングを生じる程
には達しない。

第８図、第９図に示す本発明の第２の実施例について説
明すれば、定着上下ローラ３２．３４の後の冷却部４０
には、常時圧接の冷却ローラ３５および冷却下ローラ３
７の組合せとシートを直接的に冷却するファン７１とが
前後２段に設けられたものであり、この点が第１の実施
例と構造が異なっているだけで他は共通している。

本実施例の場合冷却ローラ３５を単独で使用するか、フ
ァン７１と共に使用するかで冷却能力が８周節される。

そこで実際のコピーに際しては第９図に示すように、先
ずコピー中かどうか判別しくステップ＃１、）コピー中
でなければファン７１を停止させてリターンする。また
コピー中であるとステップ＃３で２面目のコピーかどう
か判別し、２面目でない場合もステップ＃２でファン７
１を停止させてリターンする。これによりファン７１が
無駄に動作されて電力消費量、騒音等が増加するのを避
けることができる。

２面目のコピーであるとステップ＃４に移行してファン
７１を１６０Ｑｒｐｍで働かせる。

このファン７１を作動させることにより、直接シートを
冷却するだけでなく、搬送経路内の熱せられた空気を除
くことにより大きな冷却効果を得ることができる。本実
施例によると冷却ローラ３５はどんな場合も働かされ、
２面目のコピーの際だけファン７１がさらに働かされて
、２面目のコピーのためにさらに昇温するシートをも充
分に冷却することができる。

第１０図に示す実施例は、第２の実施例におけるファン
７１を、通常コピーおよび両面コピーの１面目のコピー
の場合と、両面コピーの２面目のコピーの場合とで回転
数を変えて駆動することによって、冷却能力を調節する
ようになっている。

具体的には先ずコピー中かどうか判別しくステップ＃１
）、コピー中でなければファン７１を停止させてリター
ンする（ステップ＃２）。コピー中であるとステップ＃
３で２面目のコピーかどうか判別し、２面目のコピーで
なければ、つまり通常コピーか両面コピーでも１面目の
コピーであると、ステップ＃４でファン７１を１２００
ｒｐａｉで働かせる。これによって冷却ローラ３５とフ
ァン７１とが併用され、通常コピーか１面目コピーかの
シートを第１及び第２の実施例よりは余裕を持って冷却
することができる。

ステップ＃３で２面目のコピーであるとステップ＃５に
移行し、ファン７１を前記より高速の１６００ｒｐｍで
働かせる。これによって２面目のコピーでより高温化し
ているシートでも充分に冷却することができる。

第１１図、第１２図に示す本発明の第４の実施例は、定
着上下ローラ３２．３４の後の冷却部４０には常時圧接
の冷却ローラ３５および冷却下ローラ３７の組合せと、
冷却ローラ３５に接してその熱を奪い他へ放熱する放熱
ローラ８１が設けられ、放熱ローラ８１は冷却ファン５
６による排気で放熱を促進されるようになっている。他
は第１の実施例と同じである。

本実施例の場合冷却ファン５６は排気ファンを兼ねるも
のであるから、先ずステップ＃１でコピー中でないどフ
ァン５６を１６０Ｏｒｐｍの低速駆動にして（ステップ
＃２）排気が可能なようにする。コピー中であると、ス
テップ＃３に移行して２面目のコピーかどうか判別する
。２面目のコピーでなければ、つまり通常コピーか両面
コピーでの１面目のコピーであるとステップ＃４に移行
してファン５６を２２０Ｏｒｐｍの中速駆動とし、冷却
ローラ３５および放熱ローラ８１の特に放熱ローラ８１
まわりの雰囲気を排気することで放熱を促進し、冷却ロ
ーラ３５が通常コピーないし１面目コピーの場合のシー
ト１１を冷却するのに所定温度以上に上がらず、ファン
５６が高速でないながら充分な冷却を達成でき、ファン
５６が無駄に高速化されて電力消費量、騒音等が増大す
ることがないようにする。

ステップ＃３で２面目のコピーであると、ステップ＃５
に移行してファン５６を２８００ｒｐｍの高速駆動にす
る。これによって放熱ローラ８１の放熱をさらに促進し
て冷却ローラ３５が２面目コピーの高温化したシートに
接してその熱を奪い冷却するのに所定温度以上に上がら
ず、高温化したシートを所定温度以下にまで確実に冷却
することができる。また、本実施例では、通常複写機等
が有している排気ファンを冷却ファンとして利用するの
で特別の駆動手段等を必要とせず省スペース化、低コス
ト化が図れ、さらに冷却部における通紙経路には冷却ロ
ーラ対３５．３７があるのみなので、他の実施例に比べ
てペーパージャム等のトラブルが発生しにくい。

なお能力調節可能な冷却手段は前記各実施例の範囲に限
定されるものではなく、種々に変更することができる。

（発明の効果） 本発明によれば熱定着器の後に能力調節可能な冷却手段
を設けて制御手段により制御し、画像形成が１枚のシー
トに繰返し行われる画像形成モードの場合、２回目以降
の画像形成時の定着処理では、１回目の場合の定着処理
よりも冷却手段の能力を高めるようにしたから、定着温
度を下げずに同じシートが繰返し画像形成を受けてより
高温化する場合でもそれを充分に冷却することができ、
定着性を損なうことなくブロッキング現象が生じるのを
確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される複写機の概略断面図、第２
図は本発明の第１の実施例を示す定着装置の断面図、第
３図は冷却ローラの動作機構を示す側面図１、第４図は
冷却ローラの断面図、第５図は冷却ブロックの斜視図、
第６図は制御回路のブロック結線図、第７図は本発明の
一実施例での冷却制御のサブルーチンを示すフローチャ
ート、第８図は本発明の第２の実施例を示す定着装置の
断面図、第９図は冷却ファン制御のサブルーチンを示す
フローチャート、第１０図は本発明の第３実施例を示す
冷却ファン制御のサブルーチンを示すフローチャート、
第１１図は本発明の第４の実施例を示す定着装置の断面
図、第１２図は冷却ファン制御のサブルーチンを示すフ
ローチャートである。 １７・・・−−一−−・−−一−−−・−・−一−−−
−−・−・−−−−−・定着装置３２−・・−・・−・
・−−−ｍ−−・−・・−・−−一　　−・〜定着上ロ
ーラ３ｔ−−−−−−−−・〜・−−−〜−・−・−・
−・・−・定着下ローラ３５．３６−　・−−−一−−
−−−−−−−−−−−−冷却ローラ４４ａ　、　４４
ｂ−−−−−−−−−−−−−ソレノイド５６．７１−
・・−−−一−−−−−−−−−−−−−・−・・−・
冷却ファン６３．６４ ・−・−・−−一−・・・−ＣＰＵ 両面コピー選択スイッチ 放熱ローラ ２面の浄Ｃ（内容に文″ｒ！！なし） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱定着器の後に定着処理後のシートを冷却するよ
   う設けられた能力調節可能な冷却手段と、 画像形成が１枚のシートに繰返し行われる 画像形成モードでの２回目以降の画像形成時の定着処理
   では、１回目の場合の定着処理よりも冷却手段の能力を
   高めるように制御する制御手段とを備えた ことを特徴とする定着装置。