JPH0277070A - 画像形成装置 - 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、順次排出されてくるシ
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
兼ねた冷却ローラが設けられている。第２のものは定着
器の後に設けられる一対の排紙ローラの少なくとも一方
が冷却ローラ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冷却ローラの一端に多
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。

（発明が解決しようとする課題） しかし第１から第３のものは冷却ローラを設置すること
が必須であるうえ、画像形成が一度に多数枚行われると
、冷却ローラのまわりへの放熱が間に合わなくなり、排
出されるシートの温度が高くなってブロッキング現象を
起こすことがある。冷却ローラの放熱性を高めてこれに
対処することも考えられるが、それには冷却ローラの熱
容量を大きくしかつ表面積を大きくするしかなく限界が
あって対処し切れない。

第４のものでは排出されるシートの温度をブロッキング
現象の生じない温度に抑えることは可能である。しかし
ヒータの通電を制御して定着温度を制御するのにその応
答性が悪い。このためブロッキング現象を確実に防止し
ながら常時最大限の定着性を保証するような高精度な制
御は望めず、ブロッキング現象防止には不充分である。

そこで本発明は定着処理部分に特別な冷却手段を必須と
することなく、画像形成の間隔を切換えるだけの簡単な
動作制御で充分な定着性を保証しながらシートのブロッ
キング現象を確実に防止し得る画像形成装置を提供する
ことを目的とするものである。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は前記９ような目的を達成するために、熱定着器
の後に熱定着処理後のシートに関わる温度情報を検出す
る検出手段を設けると共に、検出手段による検出温度が
所定値以上であると画像形成サイクルを低サイクルに切
換える制御手段を備えたことを特徴とするものである。

上記画像形成サイクルとは、一定時間における画像形成
回数であり、本発明は、検出手段による検出温度が所定
値以上であると、一定時間毎の画像形成回数を少なくす
るものである。

（作　用） 本発明では、熱定着処理を受けたシートに関わる温度が
検出手段によって検出され、この検出温度が所定値以上
である場合、制御手段の働きによって画像形成サイクル
が低サイクルに切換えられる。このため連続複写時にお
いて、各シートが通常より長い間隔をおいて画像形成に
供されることになる。

このためシートは通常の場合同様の転写と転写画像の熱
定着処理を受けて排出され、画質や定着性を損なわない
で排出間隔が長くなる。これによって熱定着後のシート
が通常の場合ブロッキング現象を起こすまでに昇温しで
いても、先のシートが排出されてから次のシートが排出
されてくるまでの放置時間が長くなるので、次のシート
が排出されてくるまでにブロッキング現象が起きない温
度まで降温される。したがって特別な冷却手段等なしに
シートが熱定着を受けて昇温することによりブロッキン
グ現象を生じるようなことを確実に防止することができ
る。

（実施例） 以下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。

感光ドラム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
シート１１に転写される。転写を終えた感光ドラム２の
表面はクリーニング装置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。

シート１１は、機体１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。

転写後のシート１１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１１を受は入れる。再給紙トレー１９内のシート１
１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１の上面には原稿自動給送装置２０が設置されてい
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が設けられている。冷却ローラ３５にはそれ
を下方から受ける冷却下ローラ３７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。

冷却ローラ３５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、断面形状も大きな中空部を持
った放熱しやすいものとするのがよい。

冷却ローラ３５によって熱定着後のシート１１を冷却す
る分だけブロッキング現象が起き難く、充分な定着性が
得られる定着温度を設定しやすい。

ところで画像形成が多数枚連続して行われると、冷却ロ
ーラ３５はシート１１から次々吸熱して放熱が間に合わ
ず次第に昇温し、ついにはシート１１がブロッキング現
象を起こすに至る。

発明者の比較実験例によれば、 プロセススピード　　３８０　ｍ１ｓｅｃコピースピー
ド　　　６０枚／清ｉｎ 定着上ローラ　　　　１９０°Ｃ （表面四弗化エチレン） 定着下ローラ　　　　１４０°Ｃ （表面シリコンゴム） 圧着力　　　　　　　１００ｋｇ の条件で、ＪＩＳ規格Ａ４サイズのシート１１を用い片
面の連続コピーを１０００枚行い排出シートは冷却する
まで放置したところ、冷却ローラ３５の温度は第４図の
グラフに線Ａで示すようにコピー枚数の増大に伴って昇
温し、１００°Ｃ近くまで達した。冷却ローラ３５が８
０゛Ｃ以下ではブロッキングは発生しなかったが、８０
°Ｃ〜９０°Ｃの範囲ではブロッキングを生じた。しか
しこの段階ではシート１１どうしを手で剥がすと難なく
外れる。また一方のシート１１に定着されているトナー
の一部が、他方のシート１１の裏面に軽く転写している
ことがある。これらの程度では実用上差し支えない。

冷却ローラ３５が９０℃以上になると、強いブロッキン
グが生じ、手で剥がそうとすると破れるものもある位と
なる。また一方のシートに定着されているトナーが他方
のシートの離面に強く転写して画像欠損の原因ともなる
。したがってこれらの程度に達すると実用に耐えないも
のである。

そこで本実施例では、シート１１がブロッキング現象を
起こす温度に達したかどうかを冷却ローラ３５の温度か
ら検出すべく、冷却ローラ３５の温度を検出するサーミ
スター６１が設けられている。サーミスター６１はシー
ト１１の通紙の邪魔にならない位置で冷却ローラ３５と
接するように設けられ、サーミスター６１による検出温
度が所定値以上であるとき複写機における画像形成サイ
クル、つまりコピーサイクルを低サイクルに切換えるこ
とによって、シート１１の排出間隔が長くなり、シート
１１がブロッキング現象を起こすまでに昇温しでいたと
しても、次のシート１１が排出されてくるまで充分降温
してブロッキング現象が生じないようにしである。

このような制御のために、第３回に示すようにサーミス
ター６１がＣＰＵ　、６３に接続され、ＣＰＵ　６３は
複写機の動作を制御するホストＣＰＵ　６４とつながれ
ている。ホス）ＣＰＵ６４にはコピーサイクルに関係す
るスキャンモータｈや上下各給紙ローラクラッチＣＬ、
　、ｃ’、ｚ　、レジスターローラフランチＣＩ、３が
コピーサイクル制御回路６５を介し接続され、サーミス
ター６１による検出温度に応じてコピーサイクルを高低
２段階に切換えるようになっている。

なお冷却部４０の後には排紙ローラ５１を持った排紙通
路５２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ローラ３５
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。

前記コピーサイクルの切換え制御は第５図に示すフロー
チャートの通りであり、先ず冷却ローラ３５が８０°Ｃ
以上かどうか判別しくステップ＃１　）　、８０’Ｃ以
下であるとコピーサイクルが６０回／分の通常サイクル
に設定して（ステップ＃２）リターンする。８０°Ｃ以
上であるとコピーサイクルを４０回／分の低サイクルに
切換えて（ステップ＃３）リターンする。

冷却ローラ３５が８０°Ｃ以上でコピーサイクルが低サ
イクルに切換えられると、コピー間隔が長くなる。

したがってシート１１はブロッキング現象を起こすまで
に昇温したとしても、次のシート１１が排出されてくる
までの放置時間が長くなって充分に放熱されるので、次
のシート１１との間でブロッキング現象を生じるような
ことがない。−方画像形成は通常通りに行われ画質や定
着性に変化はない。

本発明者の実験によれば、前記コピーサイクルの切換え
以外のシート搬送速度、定着温度等の条件は前記比較実
験例と同一条件とした場合、第４図のグラフに線Ｂで示
すようにコピーサイクルが低サイクルに切換わる８０℃
の時点以降冷却ローラ３５がシー目１から受熱する単位
時間当たりの回数が減るので急に低温化する。このこと
によって、冷却ローラ３５の昇温が急激に鈍くなり、１
０００枚の連続コピーにおいても９０°Ｃ程度に抑制す
ることができた。そしてシート１１のブロッキング現象
は生じなかった。また画質や定着性も満足するものであ
った。

第６図に示す本発明の第２の実施例は、冷却ローラ３５
の温度に応じてコピーサイクルと定着温度との双方を切
換え制御し、第１の実施例の場合よりもきめの細かい制
御でシートの昇温によるブロッキング現象を防止してい
る。

この場合の具体的な動作制御につき図のフローチャート
に基いて説明する。

先ずステップ＃１で冷却ローラ３５が６０″Ｃ以上かど
うか判別される。６０″Ｃ以上でなければステップ＃２
、ステップ＃３に移行し、定着上ローラ３２の温度を１
９０°Ｃに、またコピーサイクルを６０回／分の通常条
件に設定してリターンする。

ステップ＃１で冷却ローラ３５が６０°Ｃ以上であると
ステップ＃４に移行してとりあえず定着上ローラ３２を
１８０℃に設定しておき、次のステップ＃５で冷却ロー
ラ３５が８０’Ｃ以上である場合だけさらにコピーサイ
クルを４０回／分に低サイクル化して（ステップ＃６）
リターンする。ステップ＃５で冷却ローラ３５が８０°
Ｃ以上でなければステップ＃３を経てコピーサイクルは
通常の６０回／分に設定してリターンする。

これによって冷却ローラ３５の温度が６０’Ｃ以下と低
くブロッキング現象の心配が全くない間は、高い定着温
度で高サイクルのコピーが行われ、この間雰囲気温度は
上昇する。６０°Ｃを上回ると定着温度が１０°Ｃだけ
下げられてコピーサイクルは通常のままシーＨ１が少し
だけ昇温し過ぎたことに対処し、冷却ローラ３５の温度
がやや高く雰囲気温度が充分であることによって充分な
定着性は確保される。冷却ローラ３５が８０°Ｃ以上に
も達すると、定着温度を１０°Ｃ下げた状態からさらに
コピーサイクルを４０回／分と低サイクル化することで
、定着温度をそれ以上下げて定着性に不安を与えるよう
なことなしに、シートの排出間隔の増大によって放熱を
促進してブロッキング現象が生じるのを防止することが
できる。

なお前記実施例では熱定着器の後に冷却ローラを設けた
が、これは省略してもよいし、省略しない場合は他の種
々な冷却方式を採用することができる。

また環境温度が高いと、冷却ローラの温度が７０°Ｃ以
下であっても場合によってはブロッキングを生じること
がある。このようにブロッキング現象は環境温度にも影
響されるので、コピーサイクルを切換える温度の設定を
環境温度によって自動的に行うようにするとよい。

さらに合成コピーや両面コピーのように同一シートが繰
返し定着を受けるような場合、２回目以降の定着の際に
より高温化してブロッキング現象を起こしやすいので、
２回目以降のコピーに際して前記温度の設定を切換える
ようにするのも有効である。

またコピーサイクルを切換える温度情報は冷却ローラか
ら得たが、熱定着後のシートの温度情報が得られること
を条件に具体的な検出方式は自由である。例えばシート
の温度を直接検出するとか、雰囲気温度を検出するとか
しても対応できる。但し温度検出方式に応じて前記切換
えのための設定温度を調整する必要がある。

また本実施例においては、シートの搬送速度は一定に設
定したが、検出温度が所定値に達したときにコピーサイ
クルを切換えるとともに、定着部におけるシートの搬送
速度を速くするようにすると、シートの過熱を防止する
ことができ、さらに効果的にブロッキング現象を防止す
ることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、熱定着後のシートに関わる温度が所定
値以上であるとコピーサイクルを低サイクル化して、シ
ートの排出間隔が長くなり、先のシートが排出されてか
ら次のシートが排出されるまでの放熱時間を充分とれる
ようにしたから、シートが昇温のためにブロッキング現
象を生じるようなことを冷却手段などを特に設ける必要
なく確実に防止することができる。しかも画像形成条件
に何ら変化を与えないので、画質や定着性を損なうこと
がない。

また、定着装置の後に冷却ローラ等の冷却手段を有して
いる場合には、シートの通過する間隔が長くなるために
冷却手段自身の過熱を防止することにもなり、さらに効
果的にシートの冷却を行うことができる。

【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図は制御回路のブロック結線図、第４図は比較例と本
発明の第１の実施例の場合との連続コピー実験における
冷却ローラの温度変化を示すグラフ、第５図は本発明の
第１の実施例でのシート搬送速度切換えの制御のサブル
ーチンを示すフローチャート、第６図は本発明の第２の
実施例における制御のサブルーチンを示すフローチャー
トである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱定着器の後に熱定着処理後のシートに関わる温
   度情報を検出する検出手段を設けると共に、検出手段に
   よる検出温度が所定値以上であると画像形成サイクルを
   低サイクルに切換える制御手段を備えたことを特徴とす
   る画像形成装置。