JP2000302285A

JP2000302285A - シート搬送装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000302285A
Application number: JP11108998A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Chagi; 淳茶木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】効率よくシートに熱を付与することが可能な
シート搬送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ヒータ６ａ，６ｂ，６ｃが搬送方向に対
して垂直方向（幅方向）に並列して装着されており、こ
のヒータ６ａ〜６ｃはセンサ７ａ〜７ｃ、センサ８ａ〜
８ｃによって得られた検知情報に基いて制御手段である
メインＣＰＵ４からの制御によって発熱し、搬送ローラ
２を介して転写紙に熱を付与して転写紙に含まれる水分
を取り除く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートが容易に搬
送可能となるように、シートに熱を付与して、シートに
付着した余分な水分を蒸発させてシートを乾燥させるシ
ート搬送装置に関するもので、たとえば、画像形成前に
シートを乾燥させる必要のある画像形成装置などに適用
されるものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置の場合、感
光体上に形成された画像をシートとしての転写紙上に転
写するときに、転写紙に余分な水分が含まれていると、
転写プロセスがうまく行かず、転写画像の品質が低下す
るという問題点があった。

【０００３】またその外にも、例えば、インクジェット
プリンタのようなインクを転写紙に噴射することによっ
てプリントするインクジェット方式の画像形成装置の場
合においても、転写紙に余分な水分が含まれていると、
にじみが発生して形成画像の品質に問題が発生すること
があった。

【０００４】従来、この問題の解決のために、（１）吸湿しにくい性質の紙を画像形成装置に用いる。（２）給紙カセットやデッキと呼ばれる給紙装置の給紙
する転写紙を蓄積する転写紙蓄積手段にヒータなどを取
り付けて、転写紙の水分を蒸発させる。（３）転写紙の水分量を検知して、画像形成時の転写電
圧を制御する。といった方法が用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。（１）の方法では、コート紙や特殊な薬品を処方した用
紙など、特殊で高価な紙を用いなければならない。（２）の方法では、紙に含まれる水分をうまく除去でき
ない。たとえば、給紙カセットにヒータを取り付けた場
合には、紙が吸湿することは防げるが、実際に吸湿して
しまった紙の水分を取り除くための十分な対応はできな
い。（３）の方法では、紙に含まれる水分を除去する対応範
囲に限界があった。たとえば、すでに吸湿してしまった
紙に対応するように、転写バイアスを変化させると、あ
る程度の対応はできるが、極端に水分を含んだ転写紙に
対しては対応できない。

【０００６】この種の問題を解決する技術を、出願人
は、特願平１０−３１６５８１号、特願平１０−３４３
５５４号に出願しているが、さらに改善する余地があっ
た。

【０００７】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、効率
よくシートに熱を付与することが可能なシート搬送装置
及び画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のシート搬送装置にあっては、シートに外周面
で接触して、シートに搬送力を付与する回転体と、該回
転体によって搬送されるシートに熱を付与するために発
熱する発熱手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】前記回転体を介して、前記発熱手段の熱が
シートに付与されることが好ましい。

【００１０】前記発熱手段は、シート幅方向に並列して
設けられたことが好ましい。

【００１１】搬送されるシートの状態を検知する検知手
段と、前記発熱手段の発熱量を、前記検知手段の検知結
果に基づいて算出した所望の発熱量に制御する制御手段
と、を備えたことが好ましい。

【００１２】前記検知手段は、シートの含水量、シート
の温度、搬送位置、又は表面の凹凸度合い内、少なくと
も一つのシートの状態を検知することが好ましい。

【００１３】前記発熱手段の温度を検知する検知手段
と、前記発熱手段の発熱量を、前記検知手段の検知結果
に基づいて算出した所望の発熱量に制御する制御手段
と、を備えたことが好ましい。前記検知手段は、シー
ト幅方向に並列して設けられたことが好ましい。

【００１４】前記発熱手段及び前記検知手段は、対とな
るように、シート幅方向に同じ数並列されたことが好ま
しい。

【００１５】前記制御手段は、前記検知手段の検知結果
に基づいて、前記検知手段と対となった前記発熱手段の
発熱量を制御することが好ましい。

【００１６】前記制御手段は、周辺の温度、湿度、前記
回転体の熱伝導率、又は装置に設定された設定内容を考
慮して制御を行うことが好ましい。

【００１７】本発明の画像形成装置にあっては、上記の
シート搬送装置と、該シート搬送装置によって搬送され
たシートに画像を形成する画像形成手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００１９】図１は、実施の形態に係る画像形成装置の
一例を示す概略構成図である。画像形成装置の動作その
ものは、従来と同様、公知なものである。

【００２０】即ち、得られた画像情報に基づいたレーザ
ーＬをレーザースキャナーによって発射し、帯電手段に
よって帯電された感光ドラム上にレーザーＬを照射す
る。すると、感光ドラム上には潜像が形成され、現像手
段によってこの潜像がトナーにより現像化されてトナー
像となる。この感光ドラム上に形成されたトナーによる
現像が、一枚づつ分離されて搬送された転写紙上に、転
写手段によって転写される。そして、この未定着のトナ
ー像が形成された転写紙は、さらに下流側に搬送され、
定着手段によってトナー像が定着される。

【００２１】以上のような電子写真方式による画像形成
手段を構成する画像形成部ａが備えられている。

【００２２】また、所定のタイミングで画像形成部ａに
供給される転写紙は、給紙カセット１２から給紙ローラ
１、搬送ローラ２、レジストローラ３によって順次搬送
される。

【００２３】回転体である搬送ローラ２には、発熱手段
であるヒータ６ａ，６ｂ，６ｃが搬送方向に対して垂直
方向（幅方向）に並列して装着されている。ヒータ６
は、制御手段であるメインＣＰＵ４からの制御によって
発熱する。

【００２４】検知手段としてのセンサ７は、搬送ローラ
２に対向して配置され、搬送ローラ２の温度を測定す
る。

【００２５】検知手段としてのセンサ８は、レジストロ
ーラ３の駆動タイミングや紙詰まりしたかどうかを決定
するために、転写紙の有無検知を行うものである。また
センサ８は、転写紙の導電率を直接触れて測定すること
によって、紙の水分の含有量を検知する。さらにセンサ
８では、光学的手法によって表面の凸凹度合いの検知も
同時に行うが、詳細はここでは略する。

【００２６】図２は、搬送ローラ２周りの構成を示す図
１右側から見た図である。搬送ローラ２には、ヒータ６
ａ〜６ｃが備えられている。各ヒータ６ａ〜６ｃの温度
を測るセンサ７が、各ヒータ６ａ〜６ｃと対となって同
じ数だけ幅方向に並列して設けられている（図２に点線
で示すセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ）。また、センサ８につ
いても、同様に、各ヒータ６ａ〜６ｃと対となってセン
サ８ａ，８ｂ，８ｃが並列して設けられている。

【００２７】この構成によって、センサ７ａ〜７ｃ、セ
ンサ８ａ〜８ｃによって得られた検知結果に基いて、ヒ
ータ６ａ〜６ｃを制御する。

【００２８】図３は、各要素の制御ブロック図である。
搬送ローラ２には、ヒータ６ａ〜６ｃが内蔵されてお
り、それぞれの加熱のタイミング及び発熱量は、ＣＰＵ
４から、ＡＣドライバ５を経て制御される。

【００２９】ＣＰＵ４は、ゼロクロス信号と、入力電圧
のデータをＡＣドライバ５から受け取り、トリガーパル
スをＡＣドライバ５に入力することによってヒータ６ａ
〜６ｃの発熱量を制御する。詳しい制御方法については
後述する。

【００３０】Ｉ／Ｏドライバ９には、各ローラ１〜３が
接続されており、ＣＰＵ４の指示に従って回転される。
また、センサ８ａ〜８ｃが、転写紙の状態（センサに紙
が到達しているか否か・紙の水分の含有量・表面の凹凸
度合い（本実施の形態では、紙の水分の含水量を検知対
象としている。））を検知し、ＣＰＵ４にその情報を与
える。

【００３１】ディップスイッチ１０は、サービスマンな
どが、装置の設定を行うためのスイッチであり、センサ
１１は、画像形成装置の周辺の温度・湿度を検知するも
のである。

【００３２】図４のタイミングチャートを用いてヒータ
６ａ〜６ｃの制御方法について説明する。図２において
説明したゼロクロス信号と入力電圧信号の入力によっ
て、ＣＰＵ４は、印加電圧と印加電圧の周期Ｔを検知す
る。

【００３３】あらかじめプログラムされた出力電圧にし
たがって、ＣＰＵ４は、位相ｔを算出し、トリガーパル
スを出力する。その結果、ヒータ６には図４の斜線部分
の電圧だけがかかる。即ち、位相ｔを制御することで、
ヒータ６ヘの印加電圧を制御することができる。

【００３４】図５は、転写紙の状態の例である。転写紙
の中心部（領域ａ）は、水分が比較的少なく、周辺部
（領域ｂ）、（領域ｃ）は、水分が多くなっている。

【００３５】図６（ａ）は、図５で示した転写紙が、搬
送路上のセンサ８ａ〜８ｃを通過するときの水分検知結
果の例である。ここで、＃１〜＃４は時間軸上のタイミ
ングを示す。

【００３６】センサ８ａとセンサ８ｃは、転写紙の幅方
向端部を中心に測定するので、検知される水分量は多
く、また水分量に変化は見られない。またセンサ８ｂ
は、転写紙の中心部を中心に測定するので、転写紙の中
心部（領域ａ）の検知水分量を少なく検知する（＃３，
＃４間）。図６（ｂ）は、図６（ａ）で示したデータ
を元に、ＣＰＵ４によって行われるヒータ６ａ〜６ｃの
制御である。＃１′〜＃４′のタイミングは、それぞれ
＃１〜＃４のタイミングに、センサ８から搬送ローラ２
までの距離を転写紙が搬送される時間分だけ遅らせたタ
イミングである。ヒータ６は、基本的には、ＣＰＵ４に
よって水分量に比例して発熱量も増大するように制御さ
れる。

【００３７】したがって、搬送ローラ２によって、ヒー
タ６の熱を効率よく転写紙に付与することができ、転写
紙に含まれる水分を取り除くことができる。

【００３８】また、搬送ローラ２で搬送しながら熱を付
与するので、水分が取り除かれた転写紙にしわ・変形な
どが生じることがなく、シートの整形も可能とする。

【００３９】さらに、センサ７，８の検知結果に応じて
それぞれ独立して対となったヒータ６をそれぞれ制御す
ることができ、ヒータ６の稼動効率が良く、節電性に優
れている。

【００４０】また搬送ローラ２は、転写紙と接触する外
周部分を一般にラバーで設けられている。ラバーは、過
剰に熱せられると耐久性が悪化するが、本実施の形態で
は、ヒータ６が水分量に応じた必要十分な発熱量を付与
するので、ラバーが過剰に熱せられることがなく、耐久
性が向上してラバーの寿命が従来に比して延びる。

【００４１】なお、ＣＰＵ４は、センサ７，８，１１な
どで検知した、たとえば、搬送ローラ２の温度、センサ
に紙が到達しているか否か・表面の凹凸度合い、画像形
成装置の周辺の温度・湿度、さらには転写紙の温度・厚
さ、搬送ローラ２の熱伝導率、ディップスイッチ１０の
設定内容などの情報を考慮してヒータ６を制御すること
もできる。

【００４２】また、本実施の形態では、ヒータ６及びセ
ンサ７，８をそれぞれ３つ幅方向に並列して配置して、
幅方向に３分割してそれぞれ制御していたが、さらに細
かく幅方向に分割しての制御も可能である。方法として
は、より多くのセンサ７，８やヒータ６を設けることで
達成できる。他の方法としては、無数のセンサからＣＣ
Ｄなどを用いてデータを取得し、レーザスキャナや、ハ
イパワーＬＥＤなどで転写紙に熱を付与する方法を考え
ることもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、回転体
によって搬送されるシートに、発熱手段による熱を付与
することができ、従来から用いられていた方法よりも効
率的にシートに含まれる水分を取り除くことができる。
また、回転体によって搬送しているために、水分を取り
除かれたシートにしわや変形が生じることを防止でき
る。

【００４４】シート幅方向に並列して発熱手段を設けた
ので、それぞれの発熱手段を独立して制御することがで
き、効率がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における画像形成装置を示す概略
構成図である。

【図２】搬送ローラ周辺の位置関係を示す図である。

【図３】本実施の形態における画像形成装置の制御系の
ブロック構成図である。

【図４】ヒータ制御のタイミングチャート（位相制御）
である。

【図５】転写紙の含水量の分布を一例として示すモデル
図である。

【図６】センサの水分量検知と、ヒータの発熱量とのタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１給紙ローラ２搬送ローラ３レジストローラ４ＣＰＵ５ＡＣドライバ６ヒータ７，８，１１センサ９Ｉ／Ｏドライバ１０ディップスイッチ１２給紙カセットａ画像形成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートに外周面で接触して、シートに搬送
力を付与する回転体と、該回転体によって搬送されるシートに熱を付与するため
に発熱する発熱手段と、を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】前記回転体を介して、前記発熱手段の熱が
シートに付与されることを特徴とする請求項１に記載の
シート搬送装置。
【請求項３】前記発熱手段は、シート幅方向に並列して
設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシ
ート搬送装置。
【請求項４】搬送されるシートの状態を検知する検知手
段と、前記発熱手段の発熱量を、前記検知手段の検知結果に基
づいて算出した所望の発熱量に制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載
のシート搬送装置。
【請求項５】前記検知手段は、シートの含水量、シート
の温度、搬送位置、又は表面の凹凸度合い内、少なくと
も一つのシートの状態を検知することを特徴とする請求
項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】前記発熱手段の温度を検知する検知手段
と、前記発熱手段の発熱量を、前記検知手段の検知結果に基
づいて算出した所望の発熱量に制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載
のシート搬送装置。
【請求項７】前記検知手段は、シート幅方向に並列して
設けられたことを特徴とする請求項４、５、又は６に記
載のシート搬送装置。
【請求項８】前記発熱手段及び前記検知手段は、対とな
るように、シート幅方向に同じ数並列されたことを特徴
とする請求項７に記載のシート搬送装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記検知手段の検知結果
に基づいて、前記検知手段と対となった前記発熱手段の
発熱量を制御することを特徴とする請求項８に記載のシ
ート搬送装置。
【請求項１０】前記制御手段は、周辺の温度、湿度、前
記回転体の熱伝導率、又は装置に設定された設定内容を
考慮して制御を行うことを特徴とする請求項４乃至９の
いずれか一つに記載のシート搬送装置。
【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか一つに記載
のシート搬送装置と、該シート搬送装置によって搬送されたシートに画像を形
成する画像形成手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。