JPH07311506A

JPH07311506A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07311506A
Application number: JP6127152A
Authority: JP
Inventors: Jiro Ishizuka; 二郎石塚; Yuji Sakami; 裕二酒見; Masahiro Inoue; 雅博井上; Rie Saitou; 理絵齋藤; Mitsuhiro Ota; 光弘太田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】本出願に係る第１の発明は、記録材の厚さ、
記録材表面の光沢によらず、ほぼ同一の光沢を得ること
のできる画像形成装置を提供することを目的としてい
る。【構成】コピーボタンが押下され、記録材が給紙され
ると、記録材厚さ検出手段において、記録材の厚さを検
出し、次に、記録材表面光沢度検出手段１６において、
記録材表面の光沢度を検出する。そして、ＣＰＵにおい
て、これらの二つの検出手段によって検出された出力値
に基づき、最適な定着条件、例えば、定着速度可変手段
によって最適定着速度を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、互いに圧接された定着
ローラ及び加圧ローラ間に未定着トナー像を有する記録
材を通過させて該未定着トナー像の定着を行う加熱定着
装置を有する画像形成装置、特に加熱定着装置と複数の
画像形成手段を有するカラー画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】上記のような画像形成装置の一例とし
て、図１０及び図１１に複数の光走査手段を有する４ド
ラムレーザビームプリンタを示す。

【０００３】該プリンタは、図１０に示すように、潜像
担持体たる電子写真感光体（以下、「感光ドラム」とす
る）の周囲に、現像装置等を有して構成される画像形成
手段たる画像形成ステイションが４個設けられ、該各画
像形成ステイションにて形成された感光ドラム上の画像
が、該感光ドラムに隣接して移動通過する搬送手段上の
紙等の記録材（以下、単に紙とする）へ転写される構成
となっている。

【０００４】また、図１１に示すように、マゼンタ，シ
アン，イエロー，ブラックの各色の画像を形成する各画
像形成ステイションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それ
ぞれ感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されてお
り、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。
さらに、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲に
は、帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ及び現像装
置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、そして、クリーナ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄが上記感光ドラムの回転方向に沿って順
次配設されており、各感光ドラムの下方には、転写部３
が配設されている。該転写部３は、各画像形成ステイシ
ョンに共通の記録材搬送手段たる転写ベルト３１及び転
写用帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有している。

【０００５】以上のようなプリンタにおいて、図１０に
示す記録材供給手段たる給紙カセット６１から供給され
た紙Ｐは、転写ベルト３１上に支持されて各画像形成ス
テイションへ搬送され、上記各感光ドラム上に形成され
た各色のトナー像を順次転写される。この転写工程が終
了すると、上記紙Ｐは転写ベルト３１から分離されて定
着装置５へ記録材案内手段たる搬送ベルト６２により搬
送される。

【０００６】定着装置５は、図１２に詳細に示すよう
に、回転自在に配設された定着ローラ５１と、該定着ロ
ーラ５１に圧接しながら回転する加圧ローラ５２と、離
型剤供給塗布手段たる離型剤塗布装置５３と、ローラク
リーニング装置５４、５５を有した構成となっている。
定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の内部には、ハロゲ
ンランプ等のヒータ５６、５７がそれぞれ配設されてい
る。また、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２にはそれ
ぞれサーミスタ５８、５９が接触するように配設されて
おり、温度調節回路を介してヒータ５６、ヒータ５７へ
の電圧を制御することにより定着ローラ５１及び加圧ロ
ーラ５２の表面の温度調節を行っている。この状態にお
いて、紙が搬送されてくると、定着ローラ５１と加圧ロ
ーラ５２は一定速度で回転し、定着ローラ５１の表面に
離型剤としてシリコーンオイルが塗布され、紙Ｐが定着
ローラ５１と加圧ローラ５２の間を通過する際に表裏両
面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱され紙表面上
の未定着トナー像は溶融して定着され、紙Ｐ上にフルカ
ラー画像が形成される。画像が定着された紙Ｐは下分離
爪６８によって加圧ローラ５２から分離され、機外へ排
出される。

【０００７】上記の定着装置に使用される定着ローラ
は、フッ素系樹脂あるいはシリコーンゴム等の離型性が
良く、耐熱性、耐摩耗性に優れた材料が被覆されて、そ
の外層を形成している。例えば、画像形成装置が電子写
真方式を用いたカラー複写機のように、特に画質を重視
するものである場合は、定着ローラ５１にはシリコーン
ゴムをローラの外層としたものを採用することが多い。
このシリコーンゴムは離型性がフッ素樹脂に比べてやや
劣るが、離型剤としてシリコーンオイルを塗布するとフ
ッ素樹脂よりも離型性が向上するようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置においては、以下に示すような問題が生じ
ていた。先ず、カラー複写機の定着装置においては、画
像形成を行う記録材の種類によって定着性が異なり、そ
れにより、定着後の画像の光沢感が異なってしまう場合
があった。即ち、厚さの異なる記録材を同一条件の定着
装置で定着すると、薄い記録材の場合は十分な定着が行
われ、その結果、定着後の画像表面は平滑となり、光沢
が高くなるのに対し、厚い記録材の場合は定着は不十分
となり、その結果、定着後の画像表面は粗くなり、光沢
は低くなる。また、同じ厚さの記録材においても、その
表面の光沢度（表面粗さ）の違いによって、定着後の光
沢も異なってしまう。即ち、表面の光沢度が高い（表面
粗さが細かい）記録材を定着する場合は、定着後の画像
表面も平滑となり、光沢も高くなるが、表面の光沢度が
低い（表面粗さが粗い）記録材を定着する場合は、定着
後の画像表面も粗くなり、光沢も低くなる。

【０００９】以上のように、記録材の厚さや、記録材表
面の光沢、粗さによって、最適となる定着条件は異なる
ため、同一の定着条件では定着後の画像光沢間に差が生
じてしまっていた。

【００１０】本出願に係る第１の発明は、上記問題点を
解決し、記録材の厚さ、記録材表面の光沢によらず、ほ
ぼ同一の光沢を得ることのできる画像形成装置を提供す
ることを目的としている。

【００１１】また、本出願に係る第２の発明は、上記目
的の他、特に、記録材に与えられる熱量を調節すること
により、記録材の厚さ、記録材表面の光沢によらず、ほ
ぼ同一の光沢を得ることのできる画像形成装置を提供す
ることを目的としている。

【００１２】さらに、本出願に係る第３の発明は、上記
目的の他、特に、記録材に与えられる温度を調節するこ
とにより、記録材の厚さ、記録材表面の光沢によらず、
ほぼ同一の光沢を得ることのできる画像形成装置を提供
することを目的としている。

【００１３】また、本出願に係る第４の発明は、上記目
的の他、特に、記録材に与えられる加圧力を調節するこ
とにより、記録材の厚さ、記録材表面の光沢によらず、
ほぼ同一の光沢を得ることのできる画像形成装置を提供
することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、互いに圧接しながら回転自在に
配設された定着ローラ及び加圧ローラのローラ対を有
し、該ローラ対が形成する圧接部で未定着画像を有する
記録材を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定
着を行う定着装置を備えた画像形成装置において、記録
材の厚さを検出する記録材厚さ検出手段と、記録材の表
面光沢を検出する記録材表面光沢検出手段とを備え、上
記記録材厚さ検出手段と、上記記録材表面光沢検出手段
との出力値に応じて、上記定着装置の定着条件を変更す
るように設定された制御手段を有することにより達成さ
れる。

【００１５】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明における定着条件を、定着
速度とすることにより達成される。

【００１６】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明における定着条件を、
定着温度とすることにより達成される。

【００１７】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明における定着条件を、定着
ローラと加圧ローラの間の加圧力とすることにより達成
される。

【００１８】

【作用】本出願に係る第１の発明によれば、記録材が定
着装置に搬送される前に、記録材厚さ検出手段により記
録材の厚さを検出し、また、記録材表面光沢検出手段に
より記録材の表面光沢を検出して、その記録材の厚さと
光沢に応じた定着条件を設定するので、定着を行った際
に、記録材の厚さと光沢によらずにほぼ同一の光沢を得
る。

【００１９】また、本出願に係る第２の発明によれば、
同じ厚さの記録材の場合は、その表面光沢が高くなる
程、定着後の画像の光沢が大きくなるため、記録材の表
面光沢が高くなる程、定着速度を速くすることにより、
定着力を弱め、光沢を低くする。また、同じ表面光沢の
記録材でも厚さが薄い方が定着後の画像光沢は高くなる
ため、厚さが薄い場合には、定着速度を速くすることに
より、定着力を強め、光沢を高める。さらに、厚さが厚
くなるに従って、定着速度を遅くすることにより、定着
力を弱め、光沢を弱める。かくして、本発明によれば、
記録材の厚さ及び表面光沢によらず、ほぼ同一の光沢を
得る。

【００２０】また、本出願に係る第３発明によれば、同
じ厚さの記録材の場合は、その表面光沢が高くなる程、
定着温度を低くすることにより、定着力を弱め、光沢を
低くする。一方、同じ表面光沢の記録材の場合はその厚
さが厚くなる程、定着温度を高くすることにより、光沢
を高める。かくして、本発明によれば、記録材の厚さ及
び表面光沢によらず、ほぼ同一の光沢を得る。

【００２１】さらに、本出願に係る第４の発明によれ
ば、同じ厚さの記録材の場合は、その表面光沢が高くな
る程、加圧力を弱くすることにより、定着力を弱め、光
沢を低くする。また、同じ表面光沢の記録材の場合はそ
の厚さが厚くなる程、加圧力を強くすることにより、光
沢を高める。かくして、本発明によれば、記録材の厚さ
及び表面光沢によらず、ほぼ同一の光沢を得る。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２３】（第１の実施例）先ず、本発明の第１の実
施例を図１ないし図５に基づいて説明する。図１は本発
明のフルカラー複写機の略断面図であり、図１０に示し
た従来例との共通箇所には同一符号を付して説明を省略
する。

【００２４】本実施例装置には、図１に示すように、給
紙部に記録材厚さ検出手段１５と、記録材表面光沢度検
出手段１６とを設けたものであり、図２の定着条件変更
制御のフローチャートに示すように、記録材の厚さ及び
表面光沢を検出して、それに応じた最適定着条件に設定
するように制御したものである。

【００２５】図４は、本実施例装置における記録材厚さ
検出手段１５を示す図であり、該記録材厚さ検出手段１
５は、レジストローラ１９の上ローラ２０ａを上下に移
動可能とすると共に、ばね部材２１でこの上ローラ２０
ａをしたローラ２０ｂ側に押圧し、記録材の厚さによっ
て上ローラ２０ａが上下に移動するように設定してあ
る。そして、上ローラ２０ａの一端部に該上ローラ２０
ａの上下動の量を拡大して伝達するクラッチ２２を設
け、該クラッチ２２の揺動量で紙厚を検出する紙厚検出
器（ポテンショメータ）２３を取り付けたものである。
この記録材厚さ検出手段１５を図１の給紙部に配置する
ことにより、記録材の厚さが検出できる。

【００２６】また、図５は、本実施例の記録材表面光沢
度検出手段１６で、ＪＩＳＺ８７４１に規定された方法
により測定を行うものである。つまり、測定方法は、記
録材表面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入
射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受
光器で測るものである。図５において光源１０８で照射
された光束は、レンズ１１０を通り、記録材Ｐに角度θ
で入射する。そして、鏡面反射方向に反射した光束をレ
ンズ１１０を通して受光器１０９によって検出する。こ
の記録材表面光沢度検出手段を図１の給紙部に配置する
ことにより、記録材の表面光沢が検出できる。なお、以
下に説明する本発明の全ての実施例は、入射角θを６０
°とした表面光沢の検出を行ったものである。

【００２７】本実施例においては、図２に示すように、
先ず、コピーボタンが押下され、記録材が給紙される
と、記録材厚さ検出手段１５において、記録材の厚さが
検出される。次に、記録材表面光沢度検出手段１６にお
いて、記録材表面の光沢度が検出される。そして、制御
手段たるＣＰＵにおいて、これらの二つの検出手段によ
って検出された後述するような出力値のマトリクスによ
って、定着速度可変手段（図示せず）に基づき最適定着
速度が設定される。

【００２８】本実施例においては、定着ローラ５１と、
加圧ローラ５２にＳｉゴムローラを用い、加圧力を５０
ｋｇｆ、ニップ幅７．５ｍｍに設定し、普通紙（紙厚８
０μｍ、表面光沢５〜１０％）の記録材を、定着温度１
８０℃、定着速度１３５ｍｍ／ｓｅｃで定着させた。そ
の結果、定着後の記録材表面の光沢は約３０％となっ
た。

【００２９】そして、この光沢を基準にして、記録材の
種類（厚さ、光沢）が変化しても、定着後の画像の光沢
が一定になるように、定着速度を設定した。図３にその
マトリクスを示す。図３に示すように、同じ厚さの記録
材の場合は、その表面光沢が高くなる程、定着後の画像
の光沢が大きくなるため、記録材の表面光沢が高くなる
程、定着速度を速くし、定着力を弱め、光沢を低くす
る。また、同じ表面光沢の記録材でも厚さが薄い方が定
着後の画像光沢は高くなるため、厚さが薄くなると、定
着速度を速くし、紙厚が厚くなるに従って、定着速度を
遅くする。

【００３０】本実施例で用いた定着装置においては、記
録材の厚さ、光沢によらず、定着後画像の光沢をほぼ３
０％に保つ。定着速度条件は、図３に示すマトリクスに
従って、紙種に応じて定着速度を変化させることによ
り、定着後の画像の光沢は紙種によらず、ほぼ等しくな
った。

【００３１】このように、本実施例では、記録材の表面
の光沢と厚さに応じて図３のようなマトリクスに従い、
記録材の光沢（表面性）厚さに応じた最適定着条件で定
着することにより、常にほぼ同じ光沢の画像を形成する
ことができた。

【００３２】なお、本実施例における最適定着温度、最
適定着速度は、定着装置の構成によって異なってくるの
で、必ずしも、この値に限るものではない。

【００３３】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例を図６及び図７に基づいて説明する。なお、第１の
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。

【００３４】本実施例は記録材の厚さと表面光沢度を検
出し、それにより定着温度を可変とし、最適定着温度
で、定着を行い、記録材の種類によらず、定着後の画像
の光沢が等しくなるようにしたものである。

【００３５】本実施例においては、図６に示すように、
先ず、コピーボタンが押下され、記録材が給紙される
と、記録材厚さ検出手段１５において、記録材の厚さが
検出される。次に、記録材表面光沢度検出手段１６にお
いて、記録材表面の光沢度が検出される。そして、ＣＰ
Ｕにおいて、これらの二つの検出手段によって検出され
た後述するような出力値のマトリクスに基づき、定着温
度制御手段（図示せず）によって最適定着温度が設定さ
れる。

【００３６】本実施例においても、第１の実施例と同様
に、定着ローラ５１、加圧ローラ５２にＳｉゴムローラ
を用い、加圧力を５０ｋｇｆ、ニップ幅７．５ｍｍに設
定し、普通紙（紙厚８０μｍ、表面光沢５〜１０％）の
記録材を定着速度１３５ｍｍ／ｓｅｃ、定着温度１８０
℃で定着した。その結果、定着後の記録材表面の光沢は
約３０％となった。

【００３７】そして、この光沢を基準にして、記録材の
厚さ、光沢が変化しても、同様の定着後表面光沢が得ら
れるように、定着温度を設定した。図７にそのマトリク
スを示す。図７においては、同じ厚さの記録材の場合
は、その表面光沢が高くなる程、定着温度を低くし、ま
た、同じ表面光沢の記録材の場合はその厚さが厚くなる
程、定着温度を高くしてある。

【００３８】この状態でコピーボタンが押下され、記録
材が給紙されると、先ず、記録材厚さ（坪量）と、表面
光沢が検出され、次に、図７の温調マトリクスによっ
て、定着温度設定が制御され、最適の定着温度によって
定着が行われる。

【００３９】以上のように、本実施例では、記録材の表
面の光沢と厚さに応じて図７のような温調マトリクスに
従い、最適定着条件で定着することができ、記録材の種
類によらず、ほぼ同じ光沢の画像を形成することができ
た。

【００４０】なお、本実施例における最適定着温度、最
適定着速度は、定着装置の構成によって異なってくるの
で、必ずしも、この値に限るものではない。

【００４１】（第３の実施例）次に、本発明の第３の実
施例を図８及び図９に基づいて説明する。なお、第１の
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。

【００４２】本実施例は記録材の厚さと表面光沢度を検
出し、それにより定着ローラと加圧ローラ間の加圧力を
可変とし、ニップ幅を調節することにより、最適定着条
件で定着を行い、記録材の種類によらず、定着後の画像
の光沢が等しくなるようにしたものである。

【００４３】本実施例においては、図８に示すように、
先ず、コピーボタンが押下され、記録材が給紙される
と、記録材厚さ検出手段１５において、記録材の厚さが
検出される。次に、記録材表面光沢度検出手段１６にお
いて、記録材表面の光沢度が検出される。そして、ＣＰ
Ｕにおいて、これらの二つの検出手段によって検出され
た後述するような出力値のマトリクスに基づき、加圧力
可変手段（図示せず）によって最適定着温度が設定され
る。

【００４４】本実施例においても、第１の実施例と同様
に、定着ローラ、加圧ローラにＳｉゴムローラを用い、
加圧力を５０ｋｇｆ、ニップ幅７．５ｍｍに設定し、普
通紙（紙厚８０μｍ、表面光沢５〜１０％）の記録材を
定着速度１３５ｍｍ／ｓｅｃ、定着温度１８０℃で定着
した。その結果、定着後の記録材表面の光沢は約３０％
となった。

【００４５】そして、この光沢を基準にして、記録材の
厚さ、光沢が変化しても、同様の定着後表面光沢が得ら
れるように、加圧力を設定した。図９にそのマトリクス
を示す。図９においては、同じ厚さの記録材の場合は、
その表面光沢が高くなる程、加圧力を弱くし（ニップ幅
を小さくし）、また、同じ表面光沢の記録材の場合はそ
の厚さが厚くなる程、加圧力を強く（ニップ幅を広く）
してある。

【００４６】以上のように、本実施例では、記録材の表
面の光沢と厚さに応じて図９のようなマトリクスに従
い、記録材の光沢（表面性）、厚さに応じた最適条件で
定着することにより、常にほぼ同じ光沢の画像を形成す
ることができた。

【００４７】なお、本実施例における最適な加圧力は、
定着装置の構成によって異なってくるので、必ずしも、
この値に限るものではない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、記録材が定着装置に搬送される前に、
記録材厚さ検出手段により記録材の厚さを検出し、ま
た、記録材表面光沢検出手段により記録材の表面光沢を
検出して、その記録材の厚さと光沢に応じた定着条件を
設定するので、定着を行った際に、記録材の厚さと光沢
によらずにほぼ同一の光沢を得ることができる。

【００４９】また、本出願に係る第２の発明によれば、
記録材厚さ及び表面光沢に応じて、最適な定着速度を設
定するので、記録材の厚さ及び光沢によらずにほぼ同一
の光沢を得ることができる。

【００５０】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、記録材厚さ及び表面光沢に応じて、最適な定着温度
を設定するので、記録材の厚さ及び光沢によらずにほぼ
同一の光沢を得ることができる。

【００５１】また、本出願に係る第４の発明によれば、
記録材厚さ及び表面光沢に応じて、最適な加圧力を設定
するので、記録材の厚さ及び光沢によらずにほぼ同一の
光沢を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるフルカラー複写
機の略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるフローチャート
である。

【図３】本発明の第１の実施例における定着条件変更マ
トリクスである。

【図４】本発明の第１の実施例における記録材厚さ検出
手段を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施例における記録材表面光沢
度検出手段を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例におけるフローチャート
である。

【図７】本発明の第２の実施例における定着条件変更マ
トリクスである。

【図８】本発明の第３の実施例におけるフローチャート
である。

【図９】本発明の第３の実施例における定着条件変更マ
トリクスである。

【図１０】従来のフルカラー複写機の略断面図である。

【図１１】従来のフルカラー複写機の略断面図である。

【図１２】従来の定着装置の略断面図である。

【符号の説明】

５定着装置１５記録材厚さ検出手段１６記録材表面光沢度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者齋藤理絵東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者太田光弘東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに圧接しながら回転自在に配設され
た定着ローラ及び加圧ローラのローラ対を有し、該ロー
ラ対が形成する圧接部で未定着画像を有する記録材を挟
圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定
着装置を備えた画像形成装置において、記録材の厚さを
検出する記録材厚さ検出手段と、記録材の表面光沢を検
出する記録材表面光沢検出手段とを備え、上記記録材厚
さ検出手段と、上記記録材表面光沢検出手段との出力値
に応じて、上記定着装置の定着条件を変更するように設
定された制御手段を有することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】定着条件は、定着速度であることとする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】定着条件は、定着温度であることとする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】定着条件は、定着ローラと加圧ローラの
間の加圧力であることとする請求項１に記載の画像形成
装置。