(57)【要約】【課題】タマカラー機における定着ローラの長寿命化を目的とする画像形成装置の提供。【解決手段】Ｂ／Ｗコピーとフルカラーコピーで紙に対する転写面を切替える手段、定着および加圧ローラ構成はカラーコピー画像面側がソフトローラ、Ｂ／Ｗ画像面側がハードローラ、カラーコピー時はハード・ソフトローラともヒータを点灯、Ｂ／Ｗコピー時はハードローラのみ点灯する、カラーコピー時はハード・ソフトローラとも分離爪を当接、Ｂ／Ｗコピー時はハードローラにのみ当接する。【選択図】        図１
2004233628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単色画像と複数色画像を形成する画像形成装置において
シート材上の未定着画像を定着する定着手段を有し、
該定着手段は一対の互いに圧接する単色用定着部材と複数色用定着部材からなり、
シート材上の未定着画像を定着する際に単色画像面側が単色用定着部材、複数色画像面側が複数色用定着部材となるようにする制御手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
単色用定着部材の弾性層の厚さは複数色用定着部材の弾性層の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
未定着画像を載せたシート材が前記定着手段を通過する時のシート材の単色用定着部材側の面に単色画像を形成し、複数色用定着部材側の面に複数色画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着手段において単色用定着部材と複数色用定着部材を逆転させる定着部材切換え手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
複数色用定着部材の温調温度を変更可能とする温度変更手段と、
単色画像定着時の温調温度を複数色画像定着時よりも低くなるようにする制御手段
を有することを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数色用定着部材に接するシート材分離部材と
該シート材分離部材をローラに対して接離させる分離部材接離手段と
該分離部材が単色画像を定着する時は離間し、複数色画像を定着する時は接するようにする制御手段と
を有することを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式などによって白黒およびフルカラー画像形成を行う複写機、プリンター等の画像形成装置に係り、特に通常は白黒画像を扱いフルカラーを扱うことが少ないユーザー向けの画像形成装置に有効であり、特に定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フルカラー画像を出力可能な、電子写真方式を用いたプリンターや複写機といった画像形成装置が普及している。
【０００３】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１４は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの要部構成図である。像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、一次帯電器７ａ、露光装置８、現像ユニット１３、転写帯電器１０、クリーナ装置１２が配置されている。
【０００４】
前記現像ユニット１３はフルカラー現像のための４台の現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋからなる。現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、感光体１上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット１３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。
【０００５】
感光体１上に現像された各色のトナー像は、転写装置１０によって中間転写体としてのベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２はローラ１７，１８，１９，２０に張架されている。これらのうち、ローラ１７は図示しない駆動源に結合されてベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、矢印Ｂ方向へ駆動する。ローラ１９はベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２０は２次転写装置としての転写ローラ２１のバックアップローラとして機能する。
【０００６】
ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置にはベルトクリーナ２２が設けられていて、ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。
【０００７】
記録紙カセット２３，２４からピックアップローラ２５ａ，２６ａ、分離ローラ対２５ｂ、２６ｂで搬送路に引き出された記録紙はローラ対２７，２８によってレジストローラ対２９へ導かれる。レジストローラ対ニップ部で一端停止した記録紙はベルト２上のトナー像とタイミングを合わせて２次転写ニップ部、つまり２次転写装置２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録紙上に転写され、定着装置５で熱定着されてトレイ３０に排出される。
【０００８】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像が形成される。まず、帯電装置７ａに電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置８で露光を行い潜像が形成される。露光装置８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【０００９】
現像装置１３Ｙ等の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置１０でベルト２に転写され、さらに２次転写装置２１で記録紙に転写された後、定着装置５に送給される。フルカラープリント時はベルト上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体１上に残留したトナーは、クリーナ装置１２で除去・回収され、最後に、感光体１は除電装置７ｂで一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００１０】
次に本発明の特徴である定着装置に関して従来の技術を説明する。
【００１１】
従来のフルカラー画像形成装置ではフルカラー画像用定着装置を設け、単色画像定着時もフルカラー画像用のもので兼ねていた。
【００１２】
次に単色（以下、白黒）画像用定着装置とフルカラー画像用定着装置の違いを説明する。
【００１３】
図１５は従来の白黒画像用定着装置近傍の概略断面図である。未定着トナーＴＢを載せたシート材Ｓは不図示の転写部から入口ガイド６０に導かれ、図中矢印方向に回転する定着ローラ５１と加圧ローラ５２間で定着され、排紙ガイド上下６２Ｕ，６２Ｌをとおり排紙ローラ上下６１Ｕ，６１Ｌによって排出方向へ搬送される。白黒用定着装置ではシート材上の未定着画像面側に定着ローラ５１としてハードローラを使用し、対向側に加圧ローラ５２としてソフトローラを使用していた。ここでハードローラとは金属基材例えば肉厚ｔ＝２〜１０ｍｍ程度の鉄やアルミニウムのローラ上に数１０μｍ程度のテフロン（Ｒ）系の樹脂層等をコートしたものである。また、金属基材とコート層の間に数１００μｍ程度のゴム層を設けたものもある。ソフトローラとは金属基材例えば鉄やアルミニウムのローラ上に数ｍｍのゴム層を形成し、更にその上にテフロン（Ｒ）系の樹脂層等をコートしたものである。
【００１４】
ハードローラはフレーム５８に軸受けされ、ソフトローラはフレームに設けられた軸５９Ｐを回動中心とする加圧アーム５９に軸受けされている。そしてフレームと加圧アームとの間に圧縮バネ５７Ｓを設け、ボルト５７Ｂの締め付け量によってハードローラとソフトローラ間の加圧力を所定の大きさに調節可能となっている。ハードローラとソフトローラを加圧することで図示したように下凸形状の数ｍｍ幅のニップ５Ｎを形成している。ハードローラの内側にはヒータ５３が設けてある。定着ローラ５１表面にはサーミスタ５４が当接されており定着ローラ表面温度を測定し、不図示のコントローラによって定着ローラ表面温度が所定の範囲内になるように制御している。
【００１５】
以上定着ローラと加圧ローラの加圧力と熱によってトナーＴＢを加熱、溶融してシート材Ｓに定着させている。
【００１６】
また、ハードローラ表面に残留したトナーを回収し、ローラ表面を清掃する手段５５が設けてある。ウェブ５５Ｗはシート材の定着装置通紙枚数に応じて不図示のソレノイド等によって第１ローラ５５Ｒ１から第２ローラ５５Ｒ５に巻き取るように構成されている。
【００１７】
ハードローラには離型材としてテフロン（Ｒ）系樹脂等がコートされているがトナーがローラに貼り付きシート材Ｓがハードローラ５１に巻きつく場合がある。また、図１５に示したようにハードローラとソフトローラのニップ部５Ｎは下凸形状となっているのでシート材先端はハードローラ側へ反りやすいこともシート材Ｓがハードローラへ巻きつく要因となる。そこで定着装置の排出側でハードローラに分離爪５６Ｕを当接させ万一シート材がハードローラに巻きついたとしても強制的に剥がされるようになっている。また、ソフトローラ５２にもシート材が万が一巻きついた場合でも強制的に分離することができるように分離爪５６Ｕが設けてある。分離爪５６Ｕ，５６Ｌは軸７１Ｕ，７１Ｌに回動可能に軸受され、引張りバネ７２の一端が爪のアーム部５６ＵＡ、５６ＬＡに、他端が上下排紙ガイドの係合部６１ＵＨ、６１ＬＨに引っ掛けられ、図中左方向へ付勢されて爪先端部の面５６ＵＦ、５６ＬＦが定着ローラと加圧ローラに接触するようにしている。
【００１８】
図１６はフルカラー画像用の定着装置である。フルカラー画像においては白黒画像の場合と比べてシート材に転写されるトナー量が多く、またフルカラーで扱う画像は文字よりも図や絵、写真といった画像が多いため更にトナー量が多くなる傾向がある。これをシート材Ｓに定着するためには白黒画像の場合と比べて多くの熱量が必要になる。そこでフルカラー用定着装置では以下のようにしていた。
【００１９】
１．定着ローラ５１としてソフトローラを使用し、シート材と定着ローラの接触面積を大きくする。フルカラー画像用のソフトローラも白黒画像用と同様に金属基材上に数ｍｍの厚さのゴム層、その上にテフロン（Ｒ）系の樹脂層がコートしてある。
【００２０】
２．加圧ローラ５２はハードローラまたは定着ローラよりも高硬度な表面性を有するソフトローラを使用することで図示したような上凸形状のニップ５Ｎ’にしてトナーＴＣによってシート材Ｓが定着ローラ５１側へ巻き付きやすいことを防止している。
【００２１】
３．定着ローラがシート材に与える熱量を増やすためヒータ熱量を大きくする。
【００２２】
図１６は定着ローラ内にヒータ５３Ｕを２コと加圧ローラ内にヒータ５３Ｌを設けたフルカラー画像の高速プリントを可能にした例である。
【００２３】
４．トナーを溶融しやすくするために定着ローラと加圧ローラの加圧力を大きくする。
【００２４】
以上のような点が白黒画像用定着装置と異なる点である。
【００２５】
また、画像用と同様の構成でトナー回収、ローラ清掃用のウェブ５５Ｗ、シート巻きつき防止用の分離爪５６Ｕ，５６Ｌが設けられている。
【００２６】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、従来例のフルカラー画像形成装置では以下のような不具合があった。
【００２７】
近年、プリンターとしてのフルカラー画像形成装置は従来のような絵や写真画像を主に扱うユーザーだけでなく一般のオフィスでも使用され、通常は大量の白黒画像を扱い、たまにフルカラー画像を必要とするユーザーにも使用されるようになってきた。しかし、定着装置はフルカラー用のものを設け、白黒画像用を兼ねていた。
【００２８】
一方、定着ローラと加圧ローラは従来から消耗品であり、フルカラー画像用定着装置での寿命は数万枚程度であった。定着ローラと加圧ローラは従来例で示したような構成であり通常の機械部品と比べて高価であるため画像形成装置のランニングコストに大きく影響するものである。
【００２９】
ここでフルカラー画像用定着ローラ（ソフトローラ）の寿命を決める要因は以下の２点であった。
【００３０】
１．ローラ傷・・・定着ローラに当接させた分離爪等により摺擦傷が発生し、これがシート材上の定着画像面に現れ、画像品位を乱すのである。カラー画像用の定着ローラはゴム層が厚く軟らかいため傷が発生しやすいという不利な面がある。
【００３１】
２．ゴム層剥がれ・・・フルカラー用定着装置では定着ローラ（ソフトローラ）の表面温度は通常２００℃程度必要であるが、ゴム層が厚いので金属基材からローラ表面への熱伝導率が悪く、白黒画像用の定着ローラ（ハードローラ）と比べてその内部に設けたヒータの温度を高温に保つ必要があり、このためゴム層が金属基材から剥がれやすかった。
【００３２】
以上のようにフルカラー画像用定着ローラは白黒画像用のものと比べて寿命が不利であった。通常カラー用で数万枚、白黒画像用では数１０万枚であった。
【００３３】
従って、前記したように通常は白黒画像を扱い、たまにカラー画像を扱うユーザー用の装置としては無駄に寿命を短くすることになる。また通常、画像形成装置では定着および加圧ローラの交換は一般のユーザーには困難で、サービスマンが行っている場合が多い。以上のようにランニングコストを上げるという不具合があった。
【００３４】
本発明の目的は定着ローラの寿命を延長し、安価なランニングコストを実現する定着装置を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００３６】
（１）単色画像と複数色画像を形成する画像形成装置においてシート材上の未定着画像を定着する定着手段を有し、該定着手段は一対の互いに圧接する単色用定着部材と複数色用定着部材からなり、シート材上の未定着画像を定着する際に単色画像面側が単色用定着部材、複数色画像面側が複数色用定着部材となるようにする制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【００３７】
（２）単色用定着部材の弾性層の厚さは複数色用定着部材の弾性層の厚さよりも小さいことを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００３８】
（３）未定着画像を載せたシート材が前記定着手段を通過する時のシート材の単色用定着部材側の面に単色画像を形成し、複数色用定着部材側の面に複数色画像を形成することを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００３９】
（４）前記定着手段において単色用定着部材と複数色用定着部材を逆転させる定着部材切換え手段を有することを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
【００４０】
（５）複数色用定着部材の温調温度を変更可能とする温度変更手段と、単色画像定着時の温調温度を複数色画像定着時よりも低くなるようにする制御手段を有することを特徴とする前記（１）ないし（３）いずれかに記載の画像形成装置。
【００４１】
（６）複数色用定着部材に接するシート材分離部材と該シート材分離部材をローラに対して接離させる分離部材接離手段と該分離部材が単色画像を定着する時は離間し、複数色画像を定着する時は接するようにする制御手段とを有することを特徴とする前記（１）ないし（３）いずれかに記載の画像形成装置。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
以下に図２、図３、図４を用いて本発明の第一実施例の特徴である定着装置について説明する。第一実施例の定着装置は図１４に示した従来のフルカラー用定着装置を基本にして本実施例用に変更を加えたものであり、同様の構成部分とその基本動作は同じなのでその説明は省略し、異なる箇所のみ説明する。
【００４３】
図３は第一実施例において従来のフルカラー用定着装置と異なるシート材分離爪５６Ｕ、５６Ｌの周辺を示した斜視図である。図２は第一実施例の定着装置の概略断面、図４は第一実施例のシート材分離爪離間手段とその動作状態を示した後視図である。
【００４４】
シート材分離爪５６Ｌは軸７１Ｌに回動可能に支持されている。そして分離爪アーム部５６ＬＡと排紙下ガイドに設けた係合部６１ＬＨに掛けられたバネ７２によって図３中時計方向に付勢され、爪先端部近傍の面５６ＬＦがカラー用定着ローラであるソフトローラ５２に当接している。
【００４５】
シート材分離爪５６Ｌを支持する軸７１Ｌは側板７５、７６の長丸穴７５Ｈ、７６Ｈに沿った方向に水平の面２面をもつ軸受７４に軸受けされている。軸受７４は端部を側板７５、７６の係合穴７５Ｋ、７６Ｋの各々２箇所に掛けたバネ７３によって排出側（図中左下方向）へ付勢された状態で側板に位置決めされている。
【００４６】
後側板７６の奥側では通常図示した状態で分離爪離間アーム７７が当接している。アーム７７は軸７８と一体となって回動可能に側板７５，７６に軸受けされている。アーム７７の支持軸と反対側端部には長丸穴７７Ｈが設けられている。長丸穴７７Ｈには奥側板７６に支持されたソレノイド８０のプランジャー８０Ｐの穴８０Ｈに勘挿されたスプリングピン７９が摺動可能に貫通している。
【００４７】
次に上記構成の分離爪の動作について説明する。
【００４８】
ソレノイド８０は不図示のコントローラからフルカラーコピーの指令を受けると図４中Ａ方向にプランジャー８０Ｐを移動させる。これによってアーム７７がＢ方向へ回動し、シート材分離爪支持軸をＣ方向へ平行移動させる。そして分離爪５６Ｌがカラー用定着ローラであるソフトローラ５２へ当接される。白黒用定着ローラであるハードローラ５１に対しては従来例と同様にシート材分離爪は常時当接させている。
【００４９】
次に図１を用いて上記構成の定着装置を用いた画像形成装置の説明をする。なお、シート材給紙部と感光ドラム周りの画像形成部に関しては従来例の図１４に示したものと構成および動作は同じなのでその説明は省略する。
【００５０】
現像ユニット１３はフルカラー現像のため３台の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃからなる。また、１４はＢｋ用現像装置で現像ユニット１３とは別に配置してある。現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１４は感光ドラム１上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナーで現像する。３色のトナーを現像する際には図示しないモータによって現像ユニット１３を矢印Ａ方向に回転させて当該色の現像装置が感光ドラムに当接するように位置合わせされる。
【００５１】
ベルト３１はローラ１７、１８、１９，２０に張架されている。これらのうち、ローラ１７は図示しない駆動源に結合されてベルト３１を駆動する駆動ローラとして機能し、矢印Ｂ方向へ駆動する。ローラ１９はベルト３１の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２０はベルトクリーナ装置としてのクリーナブラシ３６Ｂのバックアップローラとして機能する。ローラ対３２はシート材をベルト３１へ静電吸着させる吸着ローラで不図示の駆動源によって上ローラ３２Ｕが上下方向に接離可能になっている。ベルトを挟んで感光ドラム１の対向側には感光ドラム上のトナー画像をベルト３１または直接シート材Ｓへ転写するためのベルトに接離可能な転写ブレードが設けてある。
【００５２】
次に上記構成のフルカラー複写機における白黒コピー動作について説明する。
【００５３】
Ｂｋトナーは感光ドラム１から直接シート材に転写される。従ってレジストローラ２９は感光ドラム上のトナー画像とタイミングを合わせて給送し、吸着ローラ３２は加圧状態でシート材をベルトに吸着する。転写ブレード３３は不図示の駆動源によりベルトに当接させて感光ドラム上のＢｋトナー画像をシート材に転写する。シート材はベルトに吸着されたまま駆動ローラ１７上まで送られた後、ローラ１７の位置で曲率分離によりベルトから分離し、続いて定着・排出される。このときソフトローラ５２用分離爪５６Ｌはローラから離間した状態とする。
【００５４】
次にカラーコピー動作について説明する。
【００５５】
感光ドラム１上のトナー画像はベルト３１に１次転写部３１Ａにて転写される。フルカラーコピー時はベルト上で４色のトナーが重ね合わされる。従ってレジストローラ２９は転写ベルト上のトナー画像とタイミングを合わせて給送する。このとき吸着上ローラ３２Ｕと転写ブレード３３はベルトから離間した状態となっており、２次転写位置でシート材の裏面側にトナー画像が転写される。そして駆動ローラ１７の位置で曲率分離された後、定着装置へ搬送される。ここでフルカラーコピー時の画像面はシート材の裏面側で定着装置の下側ローラがソフトローラとなっているので前記下ローラの分離爪５６Ｌを当接させてシート材をローラから確実に分離させた後、排出させる。
【００５６】
次に白黒コピー時とフルカラーコピー時の分離爪とヒータの制御に関して図５、図６を用いて説明する。
【００５７】
分離爪離間ソレノイド８０は白黒コピーまたはフルカラーコピーのコピーモードを指示することでソレノイドの動作を制御する。本実施例における定着装置５では図２に示すようにハードローラ５１内にヒータ５３Ｕが１コとソフトローラ５２内にヒータ５３Ｌが２コ設けられている。ヒータはコピーモードとハードローラ５１およびソフトローラ５２に当接させたサーミスタ５４Ｕ、５４Ｌの温度情報に基づいてヒータの動作を制御する。ここで白黒コピーかフルカラーコピーかを指示するのはユーザーが画像形成装置に設けた不図示の操作部に入力する方法と、不図示の画像読み取り部による自動検知する方法がある。
【００５８】
通常は白黒コピー対応の定着ヒータの温度に調整しておく。コピースタート以前にユーザーの設定等によりコピーモードがフルカラーコピーとわかっている場合にはあらかじめフルカラーに対応した温度に調整しておく。本実施例においては例えば、白黒コピー時はハードローラ側のみヒータ５３Ｕを点灯し１７０℃程度に設定する。カラーコピー時はハードローラとソフトローラ側２コを点灯し、同様に２００℃程度に設定しておく。カラーコピー時に複数コのヒータを点灯させるのは従来例で述べたように定着するトナー量が多く、多くの熱量を必要とするので温度の低下を防止するためである。
【００５９】
以上のようにソフトローラ５２に対しては白黒コピー時は分離爪を当接させず、カラーコピー時にのみ分離爪の当接とヒータ５３Ｌの点灯をするのでソフトローラの寿命が短くなる原因である分離爪による摺擦キズと長時間高い定着温度を維持することによる芯金とゴム層剥がれの進行を遅くすることができ、ローラ寿命を長くすることができる。これによってサービスマンの定着・加圧ローラ交換作業回数が低減され低ランニングコストが実現される。
【００６０】
（第２実施例）
次に第２実施例について説明する。図７は第２実施例の特徴である定着装置の概略構成を示した断面図である。第２実施例における定着装置５の主な部品は以下のユニットに分割構成されている。
【００６１】
定着ローラユニットＵａ・・・ハードローラ５１、ソフトローラ５２ローラ、サーミスタ５３、ヒータ５３（ハードローラ用、ソフトローラ用）
排紙ユニットＵｂ・・・シート材分離爪５６Ｕ・５６Ｌ、排紙ガイド６２Ｕ・６２Ｌ
ウェブユニットＵｃ・・・（上ローラ用）清掃ウェブ５５Ｗ
定着入り口ガイドユニットＵｄ・・・定着入り口ガイド６０
以上のユニットは各々定着フレーム５８に設けられた軸Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを中心に回動および揺動可能に支持されている。各々のユニットおよび各部品の詳細な動作、構成は従来例および第１実施例のそれと同じなのでその説明は省略する。
【００６２】
次に図８〜図１０を用いて各ユニットの動作について説明をする。定着ローラユニットＵａは不図示のユニット側板と同期回転するギアＧａがステッピングモータＭ（以下ローラ切換えモータ）によって軸Ｐａを中心に時計・反時計両方向に回転可能になっている。その他の各ユニットは常時各軸を中心に定着ローラユニットＵａ側にバネ付勢されている。そして前記定着ローラユニットギアＧａの同軸上に設けられ、同期して回転するカムＣａｂ、Ｃａｃ、Ｃａｄが排紙ユニットＵｂ、ウェブユニットＵｃ、定着入り口ガイドユニットＵｄに設けられ同期して揺動するカムＣｂ、Ｃｃ、Ｃｄと係合し図８〜図１０に示したように軸Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを中心にハードローラ５１とソフトローラ５２の回転する軌跡から退避するようになっている。本実施例では定着ローラユニットは図中時計・反時計両方向に回転するようになっているが一方向であっても良い。
【００６３】
次に図１１を用いて各主要部品の駆動系について説明する。ハードローラはギア８１に、ソフトローラはギア８２に駆動入力される。これに対して定着フレーム５８では不図示のＤＣモータ等の駆動減によってギア８７に駆動が入力される。ギア８７の軸８８には一端がこれを中心に回転可能な連結アーム８５、８６が設けられ、アームの他端側には揺動ギア８３、８４が設けられている。ギア８３，８４は各々定着ローラ側にバネ付勢されつつ、不図示の係止部によって所定の位置でそれ以上回転しないようになっている。また、ギア８１，８２，８３，８４と同軸上には不図示の突き当てコロを設け、ギア８１と８３、ギア８２と８４のバックラッシュを保証できるようになっている。以上の駆動系によって定着ローラユニットが軸Ｐａを中心に回転してハードローラとソフトローラが切り替わったとしても駆動伝達が可能な構成となっている。
【００６４】
排紙ローラ９１関連は次のような駆動系からなっている。排紙ユニットＵｂの回転中心軸Ｐｂと同軸上のギア８９に不図示の駆動源から駆動が入力され、ギア８９と同期して回転するプーリー９０からベルト９１によって排紙ローラ軸上のプーリー９２に駆動が入力される。排紙ユニットＵｂ内では第１実施例と同等な構成によってシート材分離爪５６Ｌが下側にソフトローラが来た場合、離間可能になっており、その構成と動作の説明は省略する。
【００６５】
ウェブユニットＵｃでは巻き取りローラ５５Ｒ３軸上のギア９３に不図示のステッピングモータ等によりユニットＵｃの回動中心軸上に設けたギア９４に駆動が入力され、シート材の定着装置の通過枚数に応じて所定のタイミングで間欠的にウェブ５５Ｗが巻き取られるようになっている。
【００６６】
次に図１２を用いてソフトローラ５１およびハードローラ５２用のヒータ５３Ｕと５３Ｌへの給電手段について説明する。ハードローラ用ヒータ５３Ｕとソフトローラ用ヒータ５３Ｌは各ローラの回転に対して不動な状態で取付け板９６によって各ローラに対して幅方向に位置規制されている。各ヒータの端部には電気的に導通のとれる部材５３ｕｓ、５３ｌｓが設けてある。これに対して定着ローラユニットに対して不動の定着フレームに設けられた電極９７がハードローラおよびソフトローラの前・奥側に２箇所づつ計４個設けられ、定着ローラユニットが回転しハードローラとソフトローラが上下切り替わっても各ヒータに給電可能になっている。
【００６７】
次に第２実施例のカラー複写機における白黒コピー時とフルカラーコピー時の特徴的な制御に関して図１３を用いて説明する。
【００６８】
ローラ切換えモータと分離爪離間ソレノイドは白黒コピーまたはフルカラーコピーのコピーモードを指示することでその動作を制御する。ハードローラ用ヒータ５３Ｕとソフトローラ用ヒータ５３Ｌはコピーモードとハードローラ５１およびソフトローラ５２に当接させたサーミスタ５４Ｕ、５４Ｌの温度情報に基づいてヒータの動作を制御する。各ヒータの動作タイミングは第１実施例と同じなので説明は省略する。また、ローラ切換えモータは図６に示した第１実施例フローチャートにおける分離爪離間ソレノイドと同等のタイミングによって制御すればよいので説明は省略する。
【００６９】
以上のように白黒コピー時は上側にハードローラを配置し、カラーコピー時は上側にソフトローラを配置させることで第１実施例と比較してシート材に対してトナー画像を転写する面を変える必要がなく、転写後のシート材搬送性能の信頼性を向上させることができる。そしてソフトローラ５２に対して白黒コピー時は分離爪を当接させず、カラーコピー時にのみ分離爪の当接とヒータ５３Ｌの点灯をするのでソフトローラの寿命が短くなる原因である分離爪による摺擦キズと長時間高い定着温度を維持することによる芯金とゴム層剥がれの進行を遅くすることができ、ローラ寿命を長くすることができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明したように、本発明によれば、
第１に単色画像と複数色画像を形成する画像形成装置において、シート材上の未定着画像を定着する定着手段を有し、該定着手段は一対の互いに圧接する単色用定着部材と複数色用定着部材からなり、シート材上の未定着画像を定着する際に複数色画像面側がソフトローラ、単色画像面側がハードローラとなるようにする制御手段とを有するので、通常は単色画像を主にコピーまたはプリントし、たまに複数色画像を扱うユーザー向けの画像形成装置において特に、ソフトローラの長寿命化が可能となり、消耗部品交換の低減とサービスマンのメンテナンス間隔の拡大によって画像形成装置の低ランニングコストが実現される。
【００７１】
第２に未定着画像を載せたシート材が前記定着手段を通過する時のシート材のハードローラ側の面に単色画像を形成し、ソフトローラ側の面に複数色画像を形成するので一対の定着部材で単色画像形成時と複数色画像形成時の定着部材の長寿命化につながる効率的な使い方が可能になる。
【００７２】
第３に前記定着手段において単色画像用定着部材と複数色画像用定着部材を逆転させる定着部材切換え手段を有するので、転写後のシート材搬送性の信頼性をより向上させつつ一対の定着部材で単色画像形成時と複数色画像形成時の定着部材の長寿命化につながる効率的な使い方が可能になる。
【００７３】
第４にソフトローラの温調温度を変更可能とする温度変更手段と、単色画像定着時の温調温度を複数色画像定着時よりも低くなるように制御するのでソフトローラを無駄に高温に維持しなくて済み、これによるローラの芯金に対するゴム層の剥がれを遅延させることができるので定着部材の長寿命化が可能になる。
【００７４】
第５にソフトローラに接するシート材分離部材と該シート材分離部材をローラに対して接離させる分離部材接離手段と該分離部材が単色画像を定着する時は離間し、複数色画像を定着する時は接するように制御するので、シート材の定着部材への巻き付きジャムを確実に防止しつつ、シート材分離爪が常時当接することによるソフトローラ表面のキズを低減することができるので定着部材の長寿命化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例画像形成装置の概略断面図
【図２】第１実施例分離爪離間手段を設けた定着装置の概略断面図
【図３】第１実施例分離爪離間手段を示した斜視図
【図４】第１実施例分離爪離間手段の詳細な動作状態を示した後示図
【図５】第１実施例画像形成装置における分離爪離間手段とヒータの制御手段
【図６】第１実施例画像形成装置における分離爪離間手段とヒータの制御手段の動作を示したフローチャート
【図７】第２実施例の定着装置の概略断面図
【図８】（ｉ），（ｉｉ）  排紙ユニット、ウェブユニット、定着入り口ガイドユニットの動作状態を示した断面図
【図９】（ｉ），（ｉｉ）  排紙ユニット、ウェブユニット、定着入り口ガイドユニットの動作状態を示した断面図
【図１０】（ｉ），（ｉｉ）  排紙ユニット、ウェブユニット、定着入り口ガイドユニットの動作状態を示した断面図
【図１１】定着ローラユニット、排紙ユニット、ウェブユニット、定着入り口ガイドユニットの駆動系を示した断面図
【図１２】ソフトローラおよびハードローラの各ヒータへの給電手段を示す図
【図１３】第２実施例画像形成装置における分離爪離間手段とヒータとローラ切換えモータの制御手段を示す図
【図１４】従来の画像形成装置の概略断面図
【図１５】従来の白黒用定着装置の概略断面図
【図１６】従来のカラー用定着装置の概略断面図
【符号の説明】
５  定着装置
１３  現像ユニット
１４  Ｂｋ用現像装置
３１  転写ベルト
５１  ハードローラ
５２  ソフトローラ
５３  ヒータ（ハードローラ用、ソフトローラ用）
５４  サーミスタ
５５Ｗ  清掃ウェブ
５６Ｕ・５６Ｌ  シート材分離爪
６２Ｕ・６２Ｌ  排紙ガイド
７７  分離爪離間アーム
８０  分離爪離間ソレノイド、
Ｕａ  定着ローラユニット
Ｕｂ  排紙ユニット
Ｕｃ  ウェブユニット
Ｕｄ  定着入り口ガイドユニット
Ｓ  シート材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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