JPH04358189A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転写材上に現像剤像を
永久画像として定着させる定着装置を具備する画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、定着ローラと加圧ローラ間の圧力
は、低温環境においても一定の定着温度で良好な定着が
行われるように、所定値に設定されている。

【０００３】しかしながら、従来は転写材の厚さ、材質
（例えば、パルプ用紙、マイラー用紙等）あるいは大き
さ等を考慮していなかったため、転写材によっては良好
な定着が行われない場合があった。

【０００４】そこで、転写材が定着装置に進入する前段
階において、検知手段によって転写材の厚さ、材質、及
び、大きさを検知し、その情報に応じて定着ローラと加
圧ローラ間の圧力を調節して定着を常に良好なものとす
る手法が提案された。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、転写材の粗さ等の表面性が考慮されてい
ないため、良好な定着が行われない場合があった。

【０００６】例えば、転写材の表面の粗さが異なると、
転写材の厚さ、材質、及び、大きさが等しい場合であっ
ても定着性が異なり良好な画像を得ることはできなかっ
た。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決し、転写材の
表面の粗さが異なる場合でも良好な画像を得ることので
きる画像形成装置の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、転写材を供給せしめる給紙部と、該転写材上に未
定着現像剤像を形成せしめる現像部と、互いに圧接して
回転自在に配設され上記転写材を挟圧搬送することによ
り上記未定着現像剤像を定着せしめる定着ローラ及び加
圧ローラを備えた定着装置とを有し、上記定着ローラと
加圧ローラの間の圧力を可変とする圧力調節手段が上記
定着部に設けられた画像形成装置において、上記転写材
が上記定着ローラ及び加圧ローラに到達するまでの搬送
経路に配設された上記転写材の表面の粗さを検知する検
知手段と、該検知手段によって検知した表面の粗さが大
であるほど上記定着ローラと加圧ローラの間の圧力を大
とするように設定された上記圧力調節手段のための制御
手段を有していることによって達成される。

【０００９】

【作用】本発明によれば、転写材が給紙部から供給され
ると、転写材の表面の粗さを検知する手段によって転写
材の表面の粗さが検知される。この検知した粗さの程度
が大である場合には、圧力調節手段によって定着ローラ
と加圧ローラの間の圧力を上昇せしめて定着を行う。し
たがって、転写材には適切な圧力が加えられ、良好な定
着が行われる。

【００１０】

【実施例】本発明の第一実施例ないし第三実施例を図面
に基づいて説明する。

【００１１】〈第一実施例〉先ず、本発明の第一実施例
を図１ないし図３に基づいて説明する。

【００１２】図１は、本発明の第一実施例装置たる電子
写真装置の概略断面図である。

【００１３】現像剤像（以下、トナー像とする）を形成
する部位には、よく知られているように、感光体１の回
りに帯電装置　２、像露光３、現像装置４、転写分離帯
電器５，６、クリーニング装置７、前露光８が配置され
ており、カールソン方式と呼ばれる画像形成方法により
、感光体１上にトナー像が形成される。

【００１４】このトナー像は、給紙系より供給される紙
等の転写材（以下、紙とする）Ｐに転写されて搬送され
、定着装置９により永久画像として該紙Ｐ上に固定され
た後、排紙される。

【００１５】本発明では、この紙Ｐを搬送する搬送系路
上において、紙Ｐの表面性を検知する手段１０を設けて
いる。

【００１６】検知手段１０については図２にその概略を
示す。

【００１７】検知手段１０は金属製の搬送ガイド１３，
１３’から成る搬送路中であって、ガイド１３に対向し
て設けられており、背面より付勢部材１４によって緩や
かに加圧されている。したがって紙Ｐは、この検知手段
１０とガイド板１３とに軽圧で挟まれながら搬送されて
いく。

【００１８】検知手段１０を断面から見ると、スポンジ
のような柔軟な弾性体１２を導電性のフィルム１１で包
んだ構造になっており、フィルム１１は静電容量計１５
につながっている。また対向するガイド板１３は、接地
もしくは既知のインピーダンス素子を介して接地されて
いる。

【００１９】さらに検知手段１０のガイド板１３’と対
向する面上に磁性体１６が取り付けられ、これに対向す
るギャップセンサー１７がガイド板１３’に取り付けら
れている。（なおギャップセンサー１７は、渦電流測定
法により磁性体１６とセンサー間の距離を測定するもの
である。）このような構成において、紙Ｐが検知手段１
０とガイド板１３との間に進入すると、ギャップセンサ
ー１７の検知する値が、進入した紙Ｐの厚さ分変化する
から、通過する紙Ｐの厚さが判かる。また静電容量計が
検知する容量は、紙Ｐそのものの容量Ｃ１と、紙Ｐとガ
イド板１３及び紙Ｐとフィルム１１との空隙による容量
Ｃ２の合成容量として検出される。このうちＣ１は紙厚
によるからギャップセンサーより得られた紙Ｐの厚さよ
りＣ１が判かる。したがって、残りの容量は、Ｃ２によ
るものであり、紙Ｐの表面性に比例するから、表面の粗
さが粗ければそれだけ容量が大きくなる。したがって検
知される静電容量の大小により表面粗さが概略検出され
る。

【００２０】次に、定着装置９について説明する。該定
着装置９はトナー像を担持した紙Ｐを加熱及び加圧する
ことにより紙上にトナー像を永久画像として定着させる
熱加圧方式の定着装置である。図３に本実施例装置にお
ける熱加圧定着装置を示す。

【００２１】定着ローラ１８の金属ローラ１９は肉厚ｔ
＝２．５ｍｍの中空円筒形のアルミニウム合金芯金であ
り、離型層２０たる表層にはフッ素樹脂であるＰＴＦＥ
（ポリテトラフルオロエチレン）層がコーティングされ
ている。直径は３２ｍｍのものを用いた。また、その内
部の加熱源たるヒータ２１にはハロゲンヒータを用いた
。 加圧ローラ２２は芯金上に中間層として厚さｔ＝５．０
ｍｍの弾性体であるシリコーンゴム層２３、その表層面
２４にＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン樹脂、パー
クロロアルコキシエチレン樹脂の共重合体）からなる厚
さ５０μｍのチューブ状フッ素樹脂層がそれぞれ被膜、
形成され直径は３０ｍｍである。

【００２２】定着ローラ１８の表面温度は、温度制御素
子３１によって略一定に保たれている。定着ローラ１８
と加圧ローラ２２間の圧力は、ばね２７の付勢力によっ
てアーム２６が回転軸２５を中心に回転し、加圧ローラ
２２の芯金端２８を押し上げることにより与えられる。 ばね２７の駆動手段たるソレノイド２９はばね２７と連
結されていて、ＤＣコントローラ（図示せず）から出力
された制御値に応じてばね２７に与える圧力を調節して
いる。

【００２３】以上のような構成において、その作動状態
を説明する。

【００２４】コピーボタン（図示せず）が押されると感
光体１上ではトナー像の形成プロセスが進行するが、こ
れに同期して紙Ｐが給紙される。紙Ｐが搬送ガイド１３
，１３’間を搬送される際に上記のように、表面性検知
手段１０により紙Ｐの粗さが検知され、その情報がＤＣ
コントローラ（図示せず）へ送られる。紙Ｐには転写帯
電器５により感光体１上のトナー像が転写され、その後
搬送されて定着装置９に至る。この定着工程においては
、紙Ｐの粗さの情報が事前にＤＣコントローラへ送られ
ているのでＤＣコントローラから、その紙Ｐの粗さに応
じた制御値をソレノイド２９へ送ることができる。ソレ
ノイド２９はＤＣコントローラから出力された制御値に
応じてばね２７に圧力を与えることにより紙Ｐの粗さに
応じて定着ローラ１８と加圧ローラ２２間の圧力を所定
値に調整する。一例を挙げると、紙Ｐの表面粗さＲｚ値
が１５μｍ未満の場合には定着ローラ１８と加圧ローラ
２２間の圧力（総圧）を２５ｋｇ重に設定し、紙の表面
粗さＲｚ値が１５μｍ以上のときは定着ローラ１８と加
圧ローラ２２間の圧力（総圧）を１０ｋｇ重多い３５ｋ
ｇ重に設定して定着能力を高める。

【００２５】以上のように紙の粗さに応じて定着ローラ
と加圧ローラ間の圧力を設定するため、定着不良を防ぐ
ことができる。

【００２６】〈第二実施例〉次に、本発明の第二実施例
について説明する。

【００２７】本実施例は、転写材に応じた定着ローラと
加圧ローラ間の圧力をきめ細かく設定するため、転写材
の表面性の情報だけでなく従来から用いられている転写
材の厚さの情報も考慮に入れ定着ローラと加圧ローラ間
の圧力を設定するようにしたものである。ここで転写材
の厚さは図２におけるギャップセンサー１７によって測
定される。以下、定着ローラと加圧ローラ間の圧力設定
の一例を挙げると、転写材の厚さが１００μｍ未満であ
り、かつ転写材の表面粗さＲｚ値が１５μｍ未満の場合
には２５ｋｇ重の圧力に設定し、転写材の厚さが１００
μｍ未満であり、かつ転写材の表面粗さＲｚ値が１５μ
ｍ以上の場合には３０ｋｇ重の圧力に設定する。表１に
ほかの例の場合の圧力の設定値を示す。

【００２８】

【表１】 以上のように転写材の表面性ばかりではなく転写材の厚
さも考慮に入れることにより、不要な圧力をかけずに済
み、第一実施例以上に適切に転写材に応じた圧力設定が
できる。

【００２９】〈第三実施例〉次に、本発明の第三実施例
を図４に基づいて説明する。なお、第一実施例との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３０】上記までの例では、紙の両面の表面性を検
出して制御したが、通常の紙では紙の表裏で表面性に差
があるのが普通であり、紙の表裏で定着性が異なる。そ
こで実際に紙のトナー像を載置する面の表面性を検出し
て制御しても十分な場合がある。本実施例ではそのよう
な実施形態の一つであって、トナーを載置するする側の
紙の表面性を光学的に検知する点が第一実施例と異なる
。

【００３１】図４に示すように、搬送路１３，１３’中
にあって、トナーを載置する紙面側に対向して設置され
た光源（レーザー光のような平行光がよいが、集光レン
ズのついたＬＥＤ等でもよい）３３と、紙面からの反射
光を検出する受光素子（ＣＣＤ）３４とから構成される
。光源３３から発せられた光は紙面によって反射し、そ
の大部分が受光素子３４に入光するが、この際紙の表面
が滑らかであると、光は略一定の方向に反射されるから
、受光素子３４上での光の広がりは少ない。しかし表面
が粗れていると、光は乱反射するから、受光素子３４上
に広がって入光される。この広がりの度合いは光が照射
される面における紙Ｐの表面性に依存する。したがって
受光素子３４が検出する反射光の広がり具合から、トナ
ー像を載置する側の紙Ｐの表面性のみが検出される。 なお実際には、受光素子３４からの出力が、ＣＰＵで演
算されて紙Ｐの表面性として算出されるが、そのような
回路そのものはよく知られたものなので説明は省略する
。

【００３２】本実施例によれば、第一実施例と同様にこ
の検知された紙の表面性に応じて定着ローラと加圧ロー
ラ間の圧力を選択することにより、定着不良を回避する
ことができる。また、特に本実施例では実際にトナーを
載せる面だけ表面性を検出して制御するので、第一実施
例及び第二実施例以上に上記諸特性の適正化が計れる。

【００３３】なお本実施例では、トナーを載置する面の
表面性を検知する手段として光学的な検知の一例を示し
たが、検知方法はこのような光学的なものに限定される
ものではなく、例えば触針にて紙の表面をなぞりその表
面性を直接的に検出する方法等、公知の様々な手法を応
用することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写材の表面粗さの程度が大きいほど、定着ローラと加
圧ローラ間の圧力を大きくすることとしたので、転写材
の表面が粗い場合においても常に良好な定着を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例装置の概略構成を示す断面
図である。

【図２】図１装置における転写材の表面の粗さを検知す
る手段の周辺を示す断面図である。

【図３】図１装置における定着装置の概略構成を示す断
面図である。

【図４】本発明の第三実施例における転写材の表面の粗
さを検知する手段の周辺を示す断面図である。

【符号の説明】

９　　定着装置 １０　　表面の粗さを検知する手段（表面性検知手段）
１８　　定着ローラ ２２　　加圧ローラ Ｐ　　転写材（紙）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　転写材を供給せしめる給紙部と、該転
   写材上に未定着現像剤像を形成せしめる現像部と、互い
   に圧接して回転自在に配設され上記転写材を挟圧搬送す
   ることにより上記未定着現像剤像を定着せしめる定着ロ
   ーラ及び加圧ローラを備えた定着装置とを有し、上記定
   着ローラと加圧ローラの間の圧力を可変とする圧力調節
   手段が上記定着部に設けられた画像形成装置において、
   上記転写材が上記定着ローラ及び加圧ローラに到達する
   までの搬送経路に配設された上記転写材の表面の粗さを
   検知する検知手段と、該検知手段によって検知した表面
   の粗さが大であるほど上記定着ローラと加圧ローラの間
   の圧力を大とするように設定された上記圧力調節手段の
   ための制御手段を有していることを特徴とする画像形成
   装置。