(57)【要約】【課題】転写シートへのオイル付着を防止して画像品質を向上した定着回転部材の回転制御方法を提供する。【解決手段】用紙（転写シート）ｓの未定着画像面に熱を加える定着ローラ（定着回転部材）３２と、その定着ローラにオイルを塗布するウェブシート（オイル塗布部材）４３と、定着ローラに押し当てて定着ニップＮを形成する加圧ローラ（加圧回転部材）３３と、回転制御装置とを備える。そして、回転制御装置で、非定着時にウェブシート４３を押し当てることにより定着ローラ３２に形成されるオイル跡５４が、定着を行うとき用紙ｓの先端が定着ニップＮに進入する前に、その定着ニップを通過するタイミングで、定着ローラの回転を開始する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非定着時にオイル塗布部材を押し当てることにより定着回転部材に形成されるオイル跡が、定着を行うとき転写シートの先端が定着ニップに進入する前に、その定着ニップを通過するタイミングで、前記定着回転部材の回転を開始することを特徴とする、定着回転部材の回転制御方法。
【請求項２】
転写シートの未定着画像面に熱を加える定着回転部材と、
その定着回転部材にオイルを塗布するオイル塗布部材と、
前記定着回転部材に押し当てて定着ニップを形成する加圧回転部材と、
非定着時に前記オイル塗布部材を押し当てることにより前記定着回転部材に形成されるオイル跡が、定着を行うとき転写シートの先端が前記定着ニップに進入する前に、その定着ニップを通過するタイミングで、前記定着回転部材の回転を開始する回転制御装置と、
を備えることを特徴とする、定着装置。
【請求項３】
転写シートの送出開始位置に応じて、転写シートの先端が前記定着ニップに進入する前に前記オイル跡が前記定着ニップを通過するタイミングで、前記回転制御装置により前記定着回転部材の回転を開始することを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着回転部材の周長を、転写シートの搬送方向長さに前記オイル跡のニップ幅を加えた長さより長くすることを特徴とする、請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１に記載の定着装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。詳しくは、用紙・ＯＨＰフィルム等の転写シートに電子写真方式を用いてトナー画像を形成する画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置などにおいて、画像転写後の転写シートを通して転写シートの未定着転写画像を定着する定着装置に関する。ならびに、そのような定着装置に備える、定着ローラ、定着ベルト等の定着回転部材の回転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真式の画像形成装置では、帯電、書込みを行って像担持体に静電潜像を形成し、トナーを付着して現像することによりその静電潜像を可視像化し、その可視像することにより形成したトナー画像を転写シートに転写していた。そして、そのトナー画像転写後の転写シートを定着装置に入れ、未定着転写画像を定着して転写シートにトナー画像を形成していた。
【０００３】
定着装置には、例えば図８に示すように、定着回転部材である定着ローラ１００と加圧回転部材である加圧ローラ１０１を備えている。定着ローラ１００には、熱源１０２を備えている。また、加圧ローラ１０１は、スプリング１０３で付勢して定着ローラ１００に押し当てていた。
【０００４】
そして、画像転写後の未定着トナーを担持した転写シートをガイド部材１０４で案内して定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の定着ニップｎ間に入れ、その定着ニップｎ間で熱と圧力とを加えて転写トナー画像を定着して後、排出ローラ１０５で定着装置の外部に排出していた。
【０００５】
このような熱定着装置では、定着ローラ１００で転写シートの未定着トナー画像面を加熱することから、定着ローラ１００にトナーがオフセットすることがあった。
【０００６】
このため、従来の熱定着装置の中には、定着ローラ１００の表面に、例えばテフロン（登録商標）のコーティングを施したり、テフロンチューブを巻き付けたりし、テフロン層を設けて離型性を高め、定着ローラ１００へのトナーオフセットを軽減するものがあり、またオイル塗布部材として塗布ローラ１０６を用いてシリコーンオイル等のオフセット防止剤を塗布するものがあった。オイル塗布部材を用いるものの中には、オイル塗布部材として塗布ローラ１０６に代えて、ウェブやフェルトを用いてオフセット防止剤を塗布するものもあった。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−１９９３７１号公報
【特許文献２】特開平１−２３７５８３号公報
例えば特許文献１、２では、シリコーンオイルを染み込ませたウェブを用いてオフセット防止剤を塗布することが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような定着装置では、非定着時、定着ローラ１００は、待機状態にあり、一般的には回転状態にはないから、塗布ローラ１０６を押し当てることによりその塗布ローラ１０６と定着ローラ１００とのニップ位置でオフセット防止剤が過剰に塗布されて定着ローラ１００にニップ状のオイル跡が形成されることがあった。
【０００９】
よって、定着時に定着ローラ１００および加圧ローラ１０１を回転して定着ニップｎに転写シートを通すと、その転写シートにオイル跡のオフセット防止剤が付着して画像品質を低下する問題があった。普通紙に付着した場合はさほど目立たないが、ＯＨＰフィルムに付着した場合には目立つことが多かった。
【００１０】
もちろん、定着回転部材が定着ローラである場合に限らず、定着ベルトである場合にも同様の問題があった。
【００１１】
そこで、この発明の第１の目的は、転写シートへのオイル付着を防止して画像品質を向上した定着回転部材の回転制御方法を提供することにある。
【００１２】
この発明の第２の目的は、転写シートへのオイル付着を防止して画像品質を向上した定着装置を提供することにある。
【００１３】
この発明の第３の目的は、転写シートの送出開始位置に関係なく、転写シートへのオイル付着を防止して画像品質を向上した定着装置を提供することにある。
【００１４】
この発明の第４の目的は、オイル跡が二度目に定着ニップを通過するときも、転写シートへのオイル付着を防止して画像品質を向上した定着装置を提供することにある。
【００１５】
この発明の第５の目的は、上記目的を達成した定着装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、定着回転部材の回転制御方法であって、非定着時にオイル塗布部材を押し当てることにより定着回転部材に形成されるオイル跡が、定着を行うとき転写シートの先端が定着ニップに進入する前に、その定着ニップを通過するタイミングで、定着回転部材の回転を開始する、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、上述した第２の目的を達成すべく、定着装置であって、
転写シートの未定着画像面に熱を加える定着回転部材と、
その定着回転部材にオイルを塗布するオイル塗布部材と、
定着回転部材に押し当てて定着ニップを形成する加圧回転部材と、
非定着時にオイル塗布部材を押し当てることにより定着回転部材に形成されるオイル跡が、定着を行うとき転写シートの先端が定着ニップに進入する前に、その定着ニップを通過するタイミングで、定着回転部材の回転を開始する回転制御装置と、
を備える、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項２に記載の定着装置にあって、転写シートの送出開始位置に応じて、転写シートの先端が定着ニップに進入する前にオイル跡が定着ニップを通過するタイミングで、回転制御装置により定着回転部材の回転を開始する、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、上述した第４の目的を達成すべく、請求項２に記載の定着装置にあって、定着回転部材の周長を、転写シートの搬送方向長さにオイル跡のニップ幅を加えた長さより長くする、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、上述した第５の目的も達成すべく、画像形成装置にあって、請求項２ないし４のいずれか１に記載の定着装置を備える、ことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、この発明による定着装置を備える、電子写真式画像形成装置の一例であるレーザ複写機の全体概略構成を示す。
【００２２】
図中符号１０は、レーザ複写機の複写機装置本体である。複写機装置本体１０内のほぼ中央には、ドラム状の像担持体１２を図中時計まわりに回転自在に設ける。像担持体１２のまわりには、その回転方向に順に、帯電装置１３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニング装置１６などを配置する。また、複写機装置本体１０内の上部には、読取書込み装置１７を設置する。
【００２３】
読取書込み装置１７には、複写機装置本体１０の上面に設けるコンタクトガラス１８と、そのコンタクトガラス１８上にセットしたコピー原稿を押さえる開閉自在な原稿押え１９と、その原稿押え１９で押さえたコピー原稿を読み取って像担持体１２に静電潜像を形成する光学装置２０などを備える。
【００２４】
複写機装置本体１０内の下部には、転写シートである用紙ｓを収納する給紙カセット２２Ａ・２２Ｂを上下２段に着脱自在に取り付ける。給紙カセット２２Ａ・２２Ｂの先端側（図中右側）上には、それぞれ給紙ローラ２３Ａ・２３Ｂを備える。給紙ローラ２３Ａ・２３Ｂで送り出す用紙ｓの送出開始位置からは、それぞれ右向きに給紙路２４Ａ・２４Ｂが延び、各々下方から上方へと向かう用紙搬送路２５に合流する。用紙搬送路２５は、合流後すぐに左向きにカーブして像担持体１２と転写装置１５間の転写位置を通過してさらに左に向けてのびる。
【００２５】
用紙搬送路２５には、転写位置の上流側に搬送ローラ２６、レジストローラ２７を順に設け、下流に定着装置３０、排紙トレイ３１を順に設ける。定着装置３０には、定着回転部材である定着ローラ３２と、加圧回転部材である加圧ローラ３３を備える。加圧ローラ３３は、図示省略するスプリングで付勢して定着ローラ３２に押し当て、それとの間に定着ニップＮを形成する。そして、その定着装置３０の出口に、排出ローラ３４を設ける。
【００２６】
ところで、このレーザ複写機には、複写機装置本体１０に、手差し給紙路３６に通ずる手差し口３７があり、そこに給紙ローラ３８を設ける。手差し給紙路３６は、一対の搬送ローラ２６の手前で用紙搬送路２５に合流する。また、複写機装置本体１０には、不図示の手差しトレイを備え、その手差しトレイ上にセットした用紙ｓを手差し口３７へと導く。
【００２７】
いま、このレーザ複写機で原稿のコピーを取るときは、コンタクトガラス１８上にコピー原稿をセットして原稿押え１９で押え、不図示のスタートスイッチを押す。すると、像担持体１２が時計まわりに回転するとともに、給紙ローラ２３Ａもしくは給紙ローラ２３Ｂを反時計まわりに回転し、または手差し給紙ローラ３８を回転する。
【００２８】
そして、給紙カセット２２Ａ・２２Ｂから用紙ｓを繰り出し、その繰り出した用紙ｓを給紙路２４Ａ・２４Ｂを通して用紙搬送路２５に入れ、搬送ローラ２６で搬送して用紙ｓの先端をレジストローラ２７に突き当て、または不図示の手差しトレイから給紙ローラ３８で送り出し、その送出開始位置から手差し給紙路３６を通して用紙搬送路２５に入れ、搬送ローラ２６で搬送して用紙ｓの先端をレジストローラ２７に突き当て、ループの形成により該用紙ｓの斜行を矯正して止める。
【００２９】
他方、像担持体１２の回転とともに、まず帯電装置１３でその表面を所定の極性に一様に帯電し、次いで読取書込み装置１７でコピー原稿を読み取ってその読取り内容を照射し、像担持体１２上に書込みを行って静電潜像を形成する。それから、現像装置１４でトナーを付着してその静電潜像を現像し、可視像化して像担持体１２上にトナー画像を形成する。
【００３０】
そして、その像担持体１２上のトナー画像に位置合わせするタイミングでレジストローラ２７を回転して用紙ｓを送り出し、その用紙ｓに、転写位置で転写装置１５により像担持体１２上のトナー画像を転写する。
【００３１】
画像転写後の用紙ｓは、定着装置３０の定着ローラ３２と加圧ローラ３３の定着ニップＮに入れ、定着ローラ３２で用紙ｓの未定着画像面に熱を加えるとともに、両ローラ間で圧力を加えて用紙ｓ上の転写トナー画像を定着して後、排紙ローラ３４で排出して排紙トレイ３１上にスタックする。
【００３２】
一方、画像転写後の像担持体１２は、その回転とともに、クリーニング装置１６で、画像転写後になお表面上に残留する残留トナーを除去し、帯電からはじまる再度の画像形成に備える。
【００３３】
ところで、このようなレーザ複写機において、定着装置３０の定着ローラ３２は、例えば、アルミニウムや鉄等の芯金の上に、テフロン層を設けたり、ＰＦＡ（四フッ化−パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）等の離形性樹脂層を設けたりする。芯金容量は、ウォームアップ時間に密接な関係があり、ウォームアップ時間を短縮したければ、芯金厚さを薄くする。アルミニウムであれば、通常、円筒の変形を抑える強度補助部材を設けることを前提として、０．２ｍｍ以上の厚さとする。
【００３４】
そのような定着ローラ３２の内部には、図２に示すように、その定着ローラ３２を加熱する、ハロゲンランプ、抵抗発熱体等の熱源４０を配置する。熱源４０は、１つに限らず複数でもよい。また、定着ローラ３２の内部に限らず、外部に設けてもよい。さらに、加圧ローラ３３を加熱して定着ローラ３２を間接的に加熱するようにしてもよい。
【００３５】
そして、その定着ローラ３２に接触して温度検知部材４１を設け、その温度検知部材４１で温度を検知して用紙ｓの未定着転写トナー画像ｐを適切に定着すべく熱源４０への通電をＯＮ／ＯＦＦする。
【００３６】
他方、加圧ローラ３３は、例えば、アルミニウムや鉄等の金属製の芯金の上に、耐熱性を有し、かつ硬度の低い、シリコンゴムやシリコンスポンジ等の弾性層を設け、その表面に、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離形性の高い樹脂よりなる皮膜層を設けて形成する。
【００３７】
さて、図２に示すように、定着ローラ３２の周面には、シリコーンオイル等のオフセット防止剤を含浸したウェブシート４３を、スプリング４４で付勢する押圧ローラ４５を用いて押し当てる。ウェブシート４３は、供給軸４６に取り付けたウェブロール４７から繰り出し、巻取り軸４８で巻き取る。巻取り軸４８には、モータ等の駆動装置４９を接続する。駆動装置４９は、制御装置５０で制御する。
【００３８】
そして、定着時、制御装置５０で適宜駆動装置４９を駆動して巻取り軸４８を回転し、ウェブシート４３を適宜の設定量ずつ巻き取り、常にウェブシート４３の新しい部位を定着ローラ３２に接触して、経時的にオイル塗布性能が低下しないようにして定着ローラ３２にオフセット防止剤を塗布する。
【００３９】
ところで、この定着装置３０では、非定着時、定着ローラ３２は、待機状態にあり、回転しない。そこで、押圧ローラ４５でウェブシート４３を定着ローラ３２に押し当て続けることにより、そのウェブシート４３と定着ローラ３２とのニップ位置でオフセット防止剤が過剰に塗布されて定着ローラ３２にニップ状のオイル跡が形成される。
【００４０】
このため、図示例では、定着回転部材である定着ローラ３２の回転を回転制御装置５２で制御する。そして、定着を行うとき、オイル跡が、用紙ｓの先端が定着ニップＮに進入する前に、その定着ニップＮを通過するタイミングで、定着ローラ３２の回転を開始するようにする。
【００４１】
すなわち、定着装置３０の非定着時は、図３（ａ）に示すように待機状態にあり、画像形成を開始すると、適宜のタイミングで（ｂ）に示すように定着ローラ３２を時計まわりに回転し、オイル跡５４を定着ニップＮ方向に移動するとともに、加圧ローラ３３を反時計まわりに従動回転する。
【００４２】
そして、（ｃ）に示すように用紙ｓが定着ニップＮに進入するより早く、オイル跡５４が定着ニップＮに進入し、（ｄ）に示すように用紙ｓの先端が定着ニップＮに進入する前に、オイル跡５４がその定着ニップＮを通過するようにする。
【００４３】
このようにすると、オフセット防止剤が過剰に付着するオイル跡５４が用紙ｓに接触することなく、用紙ｓにオフセット防止剤が付着して画像品質を低下するおそれをなくすことができる。
【００４４】
なお、用紙ｓを上段の給紙カセット２２Ａから送り出すか、下段の用紙カセット２２Ｂから送り出すか、または不図示の手差しトレイから送り出すか、その用紙ｓの送出開始位置に応じて、用紙ｓの先端が定着ニップＮに進入する前にオイル跡が定着ニップＮを通過するタイミングで、回転制御装置５２により定着ローラ３２の回転を開始するとよい。
【００４５】
例えば上段の給紙カセット２２Ａの送出開始位置から送り出した用紙ｓが定着ニップＮに到達するまでの時間が２秒であり、下段の給紙カセット２２Ｂの送出開始位置から送り出した用紙ｓが定着ニップＮに到達するまでの時間が２．５秒であったとすると、下段の給紙カセット２２Ｂから給紙する場合は、上段の給紙カセット２２Ａから給紙する場合に比べ、定着ローラ３２の回転開始のタイミングを０．５秒遅らせる。
【００４６】
このようにすると、用紙ｓの送出開始位置に関係なく、用紙ｓへのオフセット防止剤の付着を防止して画像品質を向上することができる。
【００４７】
また、図４に示すように、図示レーザ複写機で使用できる用紙ｓの搬送方向長さをＬとし、オイル跡５４のニップ幅をＢとするとき、搬送方向長さＬにニップ幅Ｂを加えた長さより定着ローラ３２の周長を長くすると、図３（ｅ）に示すように最初の用紙ｓの後端が定着ニップＮを通過して後、１回転したオイル跡５４が再び定着ニップＮを通過することとなり、オイル跡５４が二度目に定着ニップＮを通過するときも、用紙ｓへのオフセット防止剤の付着を防止して画像品質を向上することができる。特に、最大用紙ｓの搬送方向長さＬにニップ幅Ｂを加えた長さより定着ローラ３２の周長を長くすると、いかなるサイズの用紙ｓの場合にも、オイル跡５４が二度目に定着ニップＮを通過するときも、その用紙ｓへのオフセット防止剤の付着を防止することができる。
【００４８】
ところで、上述した例では、定着装置３０にオイル塗布部材としてウェブシート４３を用いた。しかし、この発明は、ウェブに代えて、図５に示すように塗布ロール５６を用いて定着ローラ３２にオイルを塗布する場合にも、図６に示すように塗布フェルト５７を用いて定着ローラ３２に、容器５９中のオイル５８を塗布する場合にも、同じようにオイル跡ができるので、同様に適用することができる。
【００４９】
また、上述した例では、定着装置３０で用いる定着回転部材および加圧回転部材をともにローラとして定着ローラ３２および加圧ローラ３３としたが、定着回転部材はシリコンベルトやＰＩ（ポリイミド）フィルムなどを用いて無端ベルト状としてもよく、加圧回転部材の方もまた無端ベルト状としてもよい。
【００５０】
例えば図７に示すように、ヒータ支持体７０で支持する加熱体７１と、駆動ローラ７２と、従動ローラ７３とに定着ベルト（定着回転部材）７４を掛け回し、その定着ベルト７４を挟んで加熱体７１に加圧ローラ７５を押し当てるとともに、オイル塗布部材７６を有する定着装置３０にも、駆動ローラ７２に回転制御装置５２を接続して適宜のタイミングで定着ベルト７４の回転を開始することにより、同様に適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に記載の発明によれば、定着を行うとき、転写シートの先端が定着ニップに進入する前に、オイル跡がその定着ニップを通過するタイミングで、定着回転部材の回転を開始するので、オフセット防止剤等のオイルが過剰に付着するオイル跡が、用紙・ＯＨＰフィルム等の転写シートに接触することなく、転写シートにオイルが付着して画像品質を低下するおそれをなくすことができる。
【００５２】
請求項２に係る発明によれば、定着を行うとき、転写シートの先端が定着ニップに進入する前に、オイル跡がその定着ニップを通過するタイミングで、定着回転部材の回転を開始する回転制御装置を、定着装置に備えるので、同様に、オフセット防止剤等のオイルが過剰に付着するオイル跡が、用紙・ＯＨＰフィルム等の転写シートに接触することなく、転写シートにオイルが付着して画像品質を低下するおそれをなくすことができる。
【００５３】
請求項３に係る発明によれば、転写シートの送出開始位置に応じて、転写シートの先端が定着ニップに進入する前にオイル跡が定着ニップを通過するタイミングで、回転制御装置により定着回転部材の回転を開始するので、転写シートの送出開始位置に関係なく、転写シートへのオイル付着を防止して画像品質を向上することができる。
【００５４】
請求項４に係る発明によれば、定着回転部材の周長を、転写シートの搬送方向長さにオイル跡のニップ幅を加えた長さより長くするので、最初の転写シートの後端が定着ニップを通過して後、１回転したオイル跡が再び定着ニップを通過することとなり、オイル跡が二度目に定着ニップを通過するときも、転写シートへのオイル付着を防止して画像品質を向上することができる。
【００５５】
請求項５に係る発明によれば、画像形成装置にあって、請求項２ないし４のいずれか１に記載の定着装置を備えるので、上記各効果を達成することができる定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による定着装置を備える、電子写真式画像形成装置の一例であるレーザ複写機の全体概略構成図である。
【図２】そのレーザ複写機に備える定着装置の概略構成図である。
【図３】その定着装置により定着を行うときの順序を示す図である。
【図４】その定着装置で定着を行う用紙と定着ローラ上のオイル跡の寸法を示す図である。
【図５】オイル塗布部材として塗布ローラを用いる定着装置の概略構成図である。
【図６】オイル塗布部材として塗布フェルトを用いる定着装置の概略構成図である。
【図７】この発明を適用することができる他の定着装置の概略構成図である。
【図８】従来の定着装置の概略構成図である。
【符号の説明】
３０    定着装置
３２    定着ローラ（定着回転部材）
３３    加圧ローラ（加圧回転部材）
４３    ウェブシート（オイル塗布部材）
５２    回転制御装置
５４    オイル跡
５６    塗布ローラ（オイル塗布部材）
５７    塗布フェルト（オイル塗布部材）
７４    定着ベルト（定着回転部材）
７５    加圧ローラ（加圧回転部材）
７６    オイル塗布部材
Ｂ    オイル跡のニップ幅
Ｌ    転写シートの搬送方向長さ
Ｎ    定着ニップ
ｓ    用紙（転写シート）
【図１】
2004184519.tif 000003
【図２】
2004184519.tif 000004
【図３】
2004184519.tif 000005
【図４】
2004184519.tif 000006
【図５】
2004184519.tif 000007
【図６】
2004184519.tif 000008
【図７】
2004184519.tif 000009
【図８】
2004184519.tif 000010