JPH04195079A - 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、転写体上のトナー画像を光沢あるいは非光沢
に選択して定着することの出来る定着装置に関する。

〔発明の背景〕

従来、電子写真複写機等の画像形成装置においては、現
像剤のトナー濃度を監視してトナーを自動補給する手段
を設けるとか、原稿の平均濃度を測定しその結果に応じ
て現像条件を変更し、可能な限り原稿に忠実な或は読み
やすいコピーを得るようにした装置は知られている。し
かし原稿画像の光沢度までを再現出来る装置は未だ実現
されるに至ってない。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、オーバーへラドプロジェクタ等に使用されるトラ
ンスペアレンジ−シートに記録される画像について見る
と、画像面に光沢をもたせることによって透過光の乱反
射を防止し、クリアな投影画像が得られることから、光
沢度の高い転写画像が求められている。

また記録紙上に転写される画像に関しても、原稿が写真
等の場合には光沢のあるコピーが好ましく画像の品位を
高めることにもなる。

本発明はこのような要望に応えるべく転写体上の画像を
光沢あるいは非光沢に、任意に選択して定着することの
出来る定着装置の提供を目的としたものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的は、加熱ベルトにトナー像を有した記緑林を当
接させて定着を行う定着装置において、前記加熱ベルト
の加熱設定温度を可変とし、定着温度まで加熱後冷却す
る非光沢モードと、更に高温まで加熱後冷却する光沢モ
ードとを選択制御可能としたことを特徴とする定着装置
によって達成される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に示す。

第１図は本発明の一実施例を示す定着装置４５の細部構
造を示すもので、図において４５１はヒータＨを内蔵す
る加熱ローラで装置本体の動力により定位置において時
計方向に駆動回転される。

４５２は転写紙Ｐの搬送方向下流側に位置する従動ロー
ラで、長穴４５Ａに係合する回転支持軸４５３によって
回動自在に軸受けされる。

４５４は前記の加熱ローラ４５１と従動ローラ４５２に
掛は渡した加熱ベルトで、従動ローラ４５２の回転支持
軸４５３と突起４５Ｂとの間に挟持した圧縮バネ４５５
の付勢によって適度の緊張状態で矢示方向に搬送される
。転写材上のトナーは加熱ローラ４５１、加熱ベルト４
５４により、十分定着された後、搬送工程中に冷却され
（後に示す第４図のガラス領域迄冷却し）だ後オフセッ
トすることなしに安定して分離される。

一方、４５６は前記加熱ローラ４５１の駆動により歯車
（図示せず）を介して反時計方向に回転される圧着ロー
ラ、４５７は前記従動ローラ４５２に対応して設置した
従動ローラ、４５８は前記の圧着ローラ４５６と従動ロ
ーラ４５７に掛は渡した圧着ベルトで前記加熱ベルト４
５４に圧接した状態で矢示方向に搬送される。

前記圧接部における加熱ベルト４５４の温度は、直接ま
たは間接にセンサＳによって測定され、測定値は制御部
に入力される。制御部には高低２段階の定着温度値が電
圧値として予じめメモリされていて、光沢定着のときは
高温、非光沢のときは低温の定着温度値対応の電圧値が
呼出され、前記のセンサＳによる測定値と対比され、ヒ
ータＨのＯＮ・ＯＦＦ制御がなされて、高温または低温
の定着温度が保持される。

前記の定着装Ｒ４５は例えば第２図に示すカラー画像形
成装置に用いてその効果を発揮する。

前記カラー画像形成装置は、原稿画像の読取走査を行う
画像読取り系Ａと、レーザ書込み系Ｂおよび画像形成部
Ｃを収容する装置本体から成っている。

前記画像読取り系Ａにおいては、原稿載置部１１に載置
される原稿りは、露光ランプ１４およびミラー１５を備
える第１ミラーユニツト１２と、ミラー１６および１７
を備える第２ミラーユニツト１３の露光走査を受けて、
その画像は主レンズ２０を介してカラーＣＣＤ２３上に
結像される。

前記カラーＣＣＤ２３によって得られた各色の画像デー
タは画像信号として制御部の制御によって画像処理され
、色別の画像信号として順次前記レーザ書込み系Ｂに出
力される。

前記レーザ書込み系Ｂにおいては、駆動モータ３１の駆
動によりポリゴンミラー３２が回転し、帯電器３５によ
って電荷を与えられた感光体ドラム３０上に先ずイエロ
ーの画像に相当するレーザビームが投射され静電潜像が
形成される。この静電潜像はイエローの現像剤を収容す
る現像器３６Ｙにより非接触現像されイエローの可視画
像とされる。

このイエローの可視画像を形成した感光体ドラム３０は
、ブレード３９Ａの退避しているクリーニング装置３９
の下を通過し、さらに帯電器３５による帯電とマゼンタ
の画像に相当するレーザビーム書込みが行われ、マゼン
タの現像剤を収容する現像器３６Ｍによってマゼンタの
可視画像を重ね合わせる。

同様にして順次レーザビームによる書込みが行われて現
像器３６Ｇおよび３６ＢＫによりそれぞれシアンおよび
黒色の可視画像を重ね合わせて、感光体ドラム３０上に
多色のカラートナー像が形成される。

これに並行して給紙カセット４０Ａあるいは４０Ｂから
転写紙ＰＡもしくはＰＢが搬出され、感光体ドラム３０
上のトナー像に同期するようタイミングローラ４２を介
して給紙される。

給紙された転写紙ＦＡもしくはＰＢには、転写器３７の
作用により感光体ドラム３０上のトナー像が転写され、
分離器３８によって感光体ドラム３０から分離されたの
ち搬送ベルト４４を経て本発明の定着装置４５へと搬送
される。

前記のカラー画像形成装置によるコピーの開始に先立っ
ては、第３図の制御回路に示す各選択手段Ｓｌ、Ｓ２お
よびＳ３の何れかによって転写画像を光沢もしくは非光
沢に処理するプロセスが選択される。

選択手段Ｓ１による場合には、装置の操作盤（図示せず
）に光沢モードおよび非光沢モードの各選択釦を設け、
ユーザがその何れかの選択釦を押すことによって之に対
応した定着制御が行われる。

選択手段Ｓ２による場合には、画像読取り系Ａによる予
備走査を行って光沢画像か非光沢画像かの判別を行って
いる。すなわち、第１ミラーユニツトに取付けた原稿に
対する露光ランプ１４の入射角度を予備走査中周期的に
変更し、その出力変動から画像の判別を行うもので、第
５図には画像判別位置１．２の間の移動をくり返−し、
原稿の反射率のちがいから光沢原稿であるか非光沢原稿
であるかの画像判別を行う状態を示している。

さらに選択手段Ｓ３による場合には、何えは給紙力セン
ト４０Ａには普通紙を、一方給紙カセット４０ＢにはＯ
ＨＰ用のトランスペアレンジシートを収納し、操作盤に
普通紙およびトランスペアレンジシートの各選択釦を設
け、選択釦によって普通紙を給紙する場合には非光沢モ
ード／光沢モードの選択ヲ、トランスペアレンジシート
を給紙する場合には光沢モードがそれぞれ自動的に選択
されるよう制御する。

これ等の何れかの選択手段によって非光沢モードが選択
されると、前記定着装置４５においては、制御部による
ヒータＨの制御温度が低温側に切換えられ、前記加熱ベ
ルト４５４の周面温度がガラス転位温度Ｔｇ以上で溶融
温度ＴＨより低い定着温度ＴＬに設定制御される。

その結果、転写紙上の画像を形成するトナーは、加熱ベ
ルト４５４の加熱によって前記の定着温度ＴＬに達しＩ
：のち冷却して非光沢の画像として定着される。

前記加熱ベルト４５４としては、例えば厚さ５０μｍ程
度のステンレスまたは燐青銅の薄板をエンドレス状にし
たものに、その外周面に厚さ０．１〜１ｍｍ前後のテフ
ロン若しくはシリコンゴム層を貼着したものが使用され
、一方前記圧着ベルト４５８には加熱ベルト４５４とは
対照的にシリコンゴム若しくはテフロンによって成形し
た弾性ベルトが組合わせ使用される。

一方、前記の何れかの選択手段によって光沢モードが選
択されると、前記定着装置４５においては制御部による
ヒータＨの制御温度が高温側に切換えられ、前記加熱ベ
ルト４５４の周面温度が先の定着温度ＴＬより高い例え
ば＋２０〜５０°Ｃ高い程度の定着温度ＴＨに設定され
る。この温度ＴＨはゴム状領域の高温部あるいはさらに
好ましくは溶融温度ＴＨを越えて流動域迄トナーを加熱
する。

その結果、転写紙上の画像を形成するトナーは、加熱ベ
ルト４５４の加熱によって前記の定着温度ＴＨに達し、
高温の状態から圧着ベルト４５８の加圧を受けつつＴｇ
以下迄冷却されて、十分に平滑化された光沢のある画像
として定着される。

このように光沢あるいは非光沢に自由に切換えて定着さ
れる画像に用いるトナーとしては、次に記すような粘弾
性領域の広いトナーが好ましく使用される。

このようなトナーは高分子重合体を主体とするもので、
第４図に示すような温度とこれに対応した動弾性率を有
し、低温においてはガラス領域とも呼ばれる分子配列が
アモルファス状に配列された固体状態にあり、トナー温
度が上昇しガラス転位点Ｔｇを通過すると、分子移動が
自由になって粘弾性は低下した粘弾性領域となる。

また高分子重合体で重量平均分子量が約１０万以上のも
のは、自由に移動が出来るようになった分子配列が螺旋
状の形態をとって、粘弾性が安定したゴム状領域をもつ
ようになり、さらに高温となると流動性をもった液状の
溶融域となる。

溶融温度ＴＨを越えて流動域迄トナーを加熱後、冷却し
て分離することにより光沢画像を得ることが可能である
が分離時迄に十分冷却しないとオフセット現象を生じ易
い傾向がある。

かかるトナーを加熱用のベルトやローラを用いて定着を
行う場合、オフセット現象を生じないで定着がなされる
温度条件は、前記のゴム状領域の温度範囲にあることが
必要とされている。

また、光沢のあるトナー像を得るには、粘弾性領域の高
温領域あるいは流動域で定着かなされたのち前記のガラ
ス転位点Ｔｇを通過して冷却する過程で、ベルトあるい
はローラの平滑面によって押圧された状態で前記のガラ
ス転位点Ｔｇを通過することが必要とされる。

本発明は一定圧の圧力下で加熱定着を行う際の加熱温度
条件を可変としたもので、高温下ではトナーは軟化して
押圧によって表面が平滑となり、この状態で冷却して光
沢か得られるのに対して、低温下ではトナーの軟化は不
充分で、同一の押圧条件によっても表面は平滑とはなら
ないで非光沢となるもので、これによって光沢または非
光沢のコピー画像が得られることとなった。

また、本実施例では力ロ熱温度条件を２段階に切換えが
なされるよう構成したが、その中間の加熱温度条件を付
加して多段切換とすることも可能である。

〔発明の効果〕 本発明により転写したトナー像を任意に光沢画像あるい
は非光沢画像に切換えて定着することの出来る定着装置
か実現され、その結果として画像の乱反射や彩度の低下
を防止することも可能となって画質が高く、原稿画像に
近似した卑実な転写画像の得られるカラー画像形成装置
用の定着装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着装置の断面構成図、第２図は前記
定着装置を備えるカラー画像形成装置の断面構成図、第
３図はその制御回路図、第４図は前記装置に用いるトナ
ーの温度特性図、第５図は予備走査による光沢度検知の
場合を示す説明図。 ３０・・・感光体ドラム　　３５・・帯電器３６Ｙ、３
６Ｍ、３６Ｃ，３６ＢＫ・・・現像器３７・・・転写器
　　　　　４ＯＡ、４０Ｂ・・・給紙カセット４４・・
・搬送ベルト４５・・・定着装置４６・・・排紙ローラ
　　　４５１・・・加熱ローラ４５２．４５７・・・従
動ローラ　４５４・・・加熱ベルト４５６・・・圧着ロ
ーラ　　　４５８・・・圧着ベルトＨ・・・ヒータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱ベルトにトナー像を有した記録材を当接させて定着
   を行う定着装置において、 前記加熱ベルトの加熱設定温度を可変とし、定着温度ま
   で加熱後冷却する非光沢モードと、更に高温まで加熱後
   冷却する光沢モードとを選択制御可能としたことを特徴
   とする定着装置。