JPH0266587A - カラー画像定着装置 - 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、カラー画像定着装置、特に、通常の用紙及び
ＯＨＰシート（オーバーへラドプロジェクタ用シート）
にカラー画像を定着させるためのカラー画像定着装置に
関する。

〔従来の技術〕

例えばカラー複写機における画像定着装置は、少なくと
も一方にヒーターを存する１対の定着ローラを一般に有
している。その定着ローラは互いに圧接しており、その
間を被定着シートが通過し得るようになっている。その
画像゛定着装置においてＯＨＰ用の透光カラー画像を得
るためには、ＯＨＰシートに付着したトナー粒が溶融し
て互いに一体状態になるまで定着工程においてトナーを
溶融する必要がある。その状態とは、即ち、それ以上に
トナーの溶融度合いを高めると、定着ローラに対するト
ナーの粘着性が高くなり過ぎてしまい、シートが定着ロ
ーラに貼り付き巻き付いてしまう不具合が発生する状態
の少し手前の状態である。

このため、ある厚さのＯＨＰシートについて上述の溶融
状態が得られるような定着条件で、薄くて腰がなくトナ
ー゛溶融性の憂い用紙を用いて定着を行った場合には、
トナーの溶融度合いが必要以上に高くなってしまい、用
紙の巻き付きや高温オフセット等の不具合が発生してし
まう。

そのような不具合の発生を防止するため、従来、透光性
を有するようになるまでトナーを溶融させる必要が無い
場合の低溶融モードと、ＯＨＰシート上で透光性を有す
るようになるまでトナーを溶融させる場合の高溶融モー
ドとの２種類の定着条件の設定を画像定着装置で可能と
し、ＯＨＰシートを検知した場合には定着ローラの周速
を約４５％落とし、ゆっくりとトナーを溶融させること
によって高い溶融状態を得る構成（以下、第１の従来技
術という）が知られている。また、上述のような低溶融
モードと高溶融モードとの２種類の定着条件の設定を画
像定着装置で可能とし、手動切り換えでニップ幅増加部
材を突出させてシートに対する加熱時間を延ばし、高い
溶融状態を得る構成（以下、第２の従来技術という）も
既に知られている。

一方、特開昭６１−２０５９６８号には、定着ローラの
ニップ部分を過ぎても被定着シートの裏面を一方の定着
ローラに沿わせ、その間に被定着シートを更に加熱し、
高い溶融状態を得る構成（以下、第３の従来技術という
）が示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記第１及び第２の従来技術では、トナーを定着ローラ
に接触させた状態で、被定着シートが定着ローラに巻き
付いてしまう限界近くまでトナーを溶融させるため、次
のような不具合が発生する。

（Ａ）環境温度が高くなったり、腰の弱い被定着シート
を使用した場合に、被定着シートが巻き付く。

（Ｂ）定着ローラの離型性の限界点以上に加熱しないと
、トナーの透光性を充分に得られない。即ち、トナーの
透光性を充分に得ようとすると、被定着シートが巻き付
く。

（Ｃ）トナーの透光性を充分に得るためにはトナー層の
表面を平滑に仕上げる必要があるが、トナーが接する定
着ローラの表面粗さ以上にトナー層の表面を平滑にする
ことができない。

前記第３の従来技術では、通常の用紙をもＯＨＰシート
と同様に処理するため、次のような不具合が発生する。

（Ａ）薄（て腰がなくトナー溶融性の高い用紙を用いて
定着を行った場合には、トナーの溶融度合いが必要以上
に高くなってしまう。

（Ｂ）高速で排出することが性質上可能であるにもかか
わらず、ＯＨＰシートの場合と同様の速度でしか通常の
用紙を排出することができない。

（Ｃ）強く湾曲させられるため、通常の用紙では強いカ
ールが生じる。

本発明の目的は、通常の用紙及びＯＨＰシートのいずれ
を被定着シートとして用いた場合でも常に良好なトナー
の溶融状態及び排出速度を得ることができ、しかも環境
温度や被定着シートの材質が変化しても容易に巻き付き
やカール等の不具合が発生せず、定着ローラの離型性や
表面平滑性が問題とならないカラー画像定着装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明に係るカラー画像定着装置は、定着ローラと、判
別手段と、補助加熱手段とを備えている。

前記定着ローラは、その間をトナーの付着した被定着シ
ートが通過し得るように互いに圧接し、少なくとも一方
に主加熱手段を有する１対のローラである。前記判別手
段は、被定着シートが通常の用紙かＯＨＰシートかを判
別する手段である。

前記補助加熱手段は、判別手段で被定着シートがＯＨＰ
シートであると判別された場合に、定着ローラからトナ
ーが離れた後に被定着シートをさらに加熱する手段であ
る。

［作用］ 本発明に係るカラー画像定着装置では、トナーが付着し
た被定着シートが１対の定着ローラの間を通過する。定
着ローラは少な（とも一方に主加熱手段を有しており、
定着ローラを通過する間に加熱・加圧されることにより
被定着シートにトナーが定着される。

その場合に、判別手段が、被定着シートが通常の用紙か
ＯＨＰシートかをまず判別する。補助加熱手段では、判
別手段で被定着シートがＯＨＰシートであると判別され
た場合に、定着ローラからトナーが離れた後に被定着シ
ートをさらに加熱する。これによって、通常の用紙及び
ＯＨＰシートのいずれを被定着シートとして用いた場合
でも常に良好なトナーの溶融状態及び排出速度を得るこ
とができ、定着ローラの離型性は問題とならない。

したがって、環境温度や被定着シートの材質が変化して
も容易に巻き付きやカール等の不具合が発生しない。透
光性の画像が必要となる○ＨＰシートの場合には、定着
ローラからトナーが離れた後に被定着シートがさらに加
熱されることから、トナー層の表面が平滑になり、定着
ローラの表面平滑性は問題とならない。

〔実施例］ 第１図において、複写機本体工０の上部には原稿１１が
載せられる原稿台１２が配置されている。

また、複写機本体１０の側部には、排紙トレイ１３及び
給紙力セント１４が配置されている。

複写機本体１０の内部には、感光体ドラム１５が配置さ
れている。感光体ドラム１５の周囲には、帯電装置１６
、回転現像装置１７、転写装置１８、用紙分離装置１９
及びクリーニング装置２０が順に配置されている。回転
現像装置１７は、イエロー現像装置、マゼンダ現像装置
、シアン現像装置等からなる。転写装置１８は、転写材
の先端を把持し得る転写ドラム、転写コロナ等を有して
いる。

用紙分離装置１９は、分離爪及び分離用帯電器を有して
いる。また、感光体ドラム１５の上方には、光学系の移
動式露光装置２１が設けられている。

移動式露光装置２１と感光体ドラム１５との間の光路上
には、ブルーフイルター、グリーンフィルター及びレッ
ドフィルターを備えた色分解フィルター２２が配置され
ている。

転写装置１８の下部と給紙カセット１４との間には、給
紙搬送装置２３が配置されている。また、用紙分離装置
１９と排紙トレイ１３との間には、用紙分離装置１９側
から順に排紙搬送装置２４と画像定着装置２５とが配置
されている。

第２図は、画像定着装置２５に被定着シート２６として
ＯＨＰシートが供給されている状態を示している。第２
図で明らかなように、排紙搬送装置２４は矢印方向に循
環する無端ベルト２７を有しており、無端ベルト２７に
よる搬送経路の途中には被定着シート２６の通過を検知
するためのマイクロスイッチ２８が配置されている。

画像定着装Ｗ２５は、上下１対の上ローラ３０と下ロー
ラ３１とを有している。上ローラ３０は、円筒状の金属
コア２９と、その内部に配置されたヒータ３２と、金属
コア２９の表面に形成されたシリコンゴム等からなる弾
性体３３とを有している。上ローラ３０と下ローラ３１
とは互いに圧接しており、その結果下ローラ３１が弾性
体３３に食い込んでいる。定着動作方向Ｘの下流側にお
いて、弾性体３３の外周側には分離爪３４が配置されて
いる。下ローラ３１は、表面に耐熱性フッソ樹脂等の層
が形成された円筒状の金属製部材であり、内部にヒータ
３５を有している。定着動作方向Ｘの下流側において、
下ローラ３１の外周側には分離爪３６が配置されている
。

１対のローラ３０，３１と排紙搬送装置２４との間には
、排紙搬送装置２４から１対のローラ３０．３１間に被
定着シート２６をガイドするためのガイド板３７が配置
されている。ガイド板３７には、排紙搬送装置２４側か
ら順に、被定着シート２６の種類を検知するための光学
センサ３８と、被定着シート２６を帯電させるためのチ
ャージャー３９とが設けられている。

１対のローラ３０，３１の排紙側には、それらに対して
間隔を隔て、１対の排紙ローラ４０が配置されている。

排紙ローラ４０の排紙側には、排紙トレイ１３（第１図
）が配置されている。上ローラ３０．下ローラ３１と排
紙ローラ４０との間には、上方に配置されたガイド板４
１と、その下方に配置されたガイド板４２とが設けられ
ている。

ガイド板４１は概ね水平方向に延びる部材であり、その
後端は排紙ローラ４０の当接部近傍に配置されている。

ガイド板４１の前端側には切替え爪４３が配置されてい
る。切替え爪４３はソレノイド４４によって駆動される
ようになっており、切替え爪４３の先端が上ローラ３０
側に配置される第２図の姿勢と、下ローラ３１側に配置
される第３図の姿勢との間で回動可能となっている。即
ち、切替え爪４３が第２図の姿勢にある場合には、両ロ
ーラ３０．３１間から出てきた被定着シート２６は切替
え爪４３によって下方にガイドされる。

また、切替え爪４３が第３図の姿勢にある場合には、両
ローラ３０，３１間から出てきた被定着シート２６は切
替え爪４３によってガイド板４１側にガイドされる。

ガイド板４２は、被定着シート２６を除電する為に接地
されており、その後端が排紙ローラ４０の当接部近傍に
配置されている。ガイド板４２は排紙ローラ４０側から
下ローラ３１側に向けて下方に傾斜した姿勢で配置され
ており、その前端部は分離爪３６に滑らかに連続的とな
るように湾曲している。分離爪３６と切替え爪４３との
間において、下ローラ３１の半径方向外方には、補助加
熱手段としての補助ヒータ４５が配置されている。

ＦｊＴ　記マイクロスイッチ２８、光学センサ３８、チ
ャージャー３９、ソレノイド４４及び補助ヒータ４５は
それぞれ制御回路５０に電気的に接続されている。制御
回路５０は、マイクロスイッチ２８及び光学センサ３８
からの入力信号に応じて、後述するように、所定タイミ
ングでチャージャー３９、ソレノイド４４及び補助ヒー
タ４５を作動制御するようになっている。

次に、作動を説明する。

コピー命令により第１図の感光体ドラム１５は回転を開
始し、帯電装置１６によりその表面が均一に帯電させら
れる。次に、原稿台１２にある原稿１１を移動式露光装
置２１が照射することにより得られる反射光像は、色分
解フィルター２２により色分解され、感光体ドラム１５
上に潜像として形成される。さらに、回転現像袋ｆｆ１
１７において、色分解フィルター２２で使用されたフィ
ルター色に応じた色のトナーが選択され、そのトナーに
よって潜像が感光体ドラム１５上で顕像化される。

一方、給紙カセット１４に収納されていた被定着シート
２６は、給紙搬送装置２３を通して転写装置１８に供給
され、転写装置１８の転写ドラムに巻き付けられる。こ
の転写ドラムと感光体ドラム１５とは同期回転し、被定
着シート２６の所定位置に顕像が転写される。

転写装置１８の転写ドラムに被定着シート２６を巻き付
けた状態で、色分解フィルター２２のフィルター及び回
転現像装置１７のトナーの色を変え、露光、潜像形成、
顕像形成及び転写動作を繰り返すことにより、原稿１１
に対応したカラー画像が被定着シート２６に転写される
。転写が終了すれば、用紙分離装置１９によって被定着
シート２６が転写装置１８から剥がされ、被定着シート
２６は排紙搬送装置２４によって画像定着装置２５側に
搬送される。

被定着シート２６が排紙搬送装置２４のマイクロスイッ
チ２８をＯＮすれば、制御回路５０によって次のような
制御がなされる。マイクロスイッチ２８によって被定着
シート２６が画像定着装置２５に近づいたことを検知す
ると、光学センサ３８が作動状態となる。被定着シート
２６がＯＨＰシートである場合には、第２図のように光
学センサ３８において光が被定着シート２６を通過する
ので、被定着シート２６がＯＨＰシートであることが検
知される。この検知に基づいて、チャージャー３９及び
補助ヒータ４５が作動状態となり、またソレノイド４４
によって切替え爪４３が第２図の姿勢とされる。被定着
シート２６は、チャージャー３９の上を通過する際に帯
電させられた後、上ローラ３０と下ローラ３１との間に
供給される。

被定着シート２６は、ヒータ３２及びヒータ３５の熱に
よって加熱されるとともに、上ローラ３０と下ローラ３
１との間で加圧される。これによって、被定着シート２
６上のトナーがある程度溶融する。チャージャー３９に
よって被定着シート２６が帯電させられているので、上
ローラ３０と下ローラ３１間のニップ部分を出た後も、
被定着シート２６が下ローラ３１の表面に付着した状態
が維持される。従って、被定着シート２６は、下ローラ
３１と切替え爪４３との間を通り、下ローラ３１と補助
ヒータ４５との間を通った後に、分離爪３６によって下
ローラ３１から剥がされる。

被定着シート２６はその間にヒータ３５及び補助ヒータ
４５によって更に加熱され、被定着シート２６上のトナ
ーが透光性を充分に有するようになるまで溶融される。

このように、最終的な加熱は被定着シート２６が上ロー
ラ３０から離れた後に行われるので、上ローラ３０の離
型性がトナーの溶融程度を制限することはない。従って
、例えば、低温環境下において１００μｍの厚みのＯＨ
Ｐシートを用いた場合に良好な透光画像が得られる条件
に設定した後、より高いトナー溶融性を示す７５μｍの
厚みのＯＨＰシートを被定着シート２６として用いても
、巻き込み等の不具合は発生しない。また、補助ヒータ
４５による補足的な加熱によりトナー層の表面が溶融樹
脂の表面張力に基づいて仕上がるため、より平滑な表面
を有するトナー画像が得られる。

更に、被定着シート２６はガイド板４２に至り、除電さ
れるとともに排紙ローラ４０側ヘガイトサれる。そして
、被定着シート２６は、排紙ローラ４０によって排紙ト
レイ１３に排出される。

一方、上述の動作において、被定着シート２６が通常の
用紙である場合には、被定着シー］・２６がマイクロス
イッチ２８をＯＮした後、第３図のように光学センサ３
８において光が被定着シート２６を通過しないので、被
定着シー１−２６が通常の用紙であることが検知される
。この検知に基づいて、チャージャー３９及び補助ヒー
タ４５は作動状態とされず、またソレノイド４４によっ
て切替え爪４３が第３図の姿勢とされる。被定着シート
２６は、チャージャー３９により帯電させられることな
く、上ローラ３０と下ローラ３１との間に供給される。

被定着シート２６は、ヒータ３２及びヒータ３５の熱に
よって加熱されるとともに、上ローラ３０と下ローラ３
１との間で加圧される。これによって、被定着シート２
６上のトナーが適度に溶融する。被定着シート２６は、
上ローラ３０と下ローラ３１間のニップ部分を出た後、
切替え爪４３の上を通り、ガイド板４１によって直線的
に排紙ローラ４０側ヘガイドされる。そして、被定着シ
ート２６は排紙ローラ４０によって排紙トレイ１３に排
出される。

このように、通常の用紙が被定着シート２６として供給
された場合には、補足的な加熱は行われず、通常の用紙
に適したトナーの溶融状態が得られる。また、排紙経路
が簡素なので、排出速度を高めることができる。

なお、本発明を実施するにあたり、光学センサ３８に代
えて、被定着シート２６の種類を給紙カセット１４部分
で判別できるようにしたり、またマニュアルで種類を設
定するようにしてもよい。

〔発明の効果〕 本発明に係るカラー画像定着装置によれば、被定着シー
トが通常の用紙かＯＨＰシートかによってそれぞれ適し
た定着動作が行われるので、通常の用紙及びＯＨＰシー
トのいずれを被定着シートとして用いた場合でも常に良
好なトナーの溶融状態及び排出速度を得ることができ、
定着ローラの離型性は問題とならなくなる。したがって
、本発明によれば、環境温度や被定着シートの材質が変
化しても容易に巻き付きやカール等の不具合が発生しな
くなる。しかも、本発明によれば、透光性の画像が必要
となるＯＨＰシートの場合には、定着ローラからトナー
が離れた後に被定着シートがさらに加熱されることから
、トナー層の表面が平滑になり、定着ローラの表面平滑
性が問題とならならなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を採用したカラー複写機の縦
断面概略図、第２図は本発明の一実施例の一作動状態を
示す縦断面概略図、第３図はその実施例の他の作動状態
を示す縦断面概略図である。 ２６・・・被定着シート、３２．３５・・・ヒータ、３
８・・・光学センサ、４５・・・補助ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トナーが付着した被定着シートが間を通過し得るように
   互いに圧接し、少なくとも一方に主加熱手段を有する１
   対の定着ローラと、 前記被定着シートが通常の用紙かＯＨＰシートかを判別
   する判別手段と、 前記判別手段で前記被定着シートがＯＨＰシートである
   と判別された場合に、前記定着ローラからトナーが離れ
   た後に前記被定着シートをさらに加熱する補助加熱手段
   と、 を備えたカラー画像定着装置。