JPH0980955A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １台で平滑で隆起の少ないトナー画像と隆起
したトナー画像の双方を出力できる画像形成装置を提供
すること。 【構成】 感光ドラム３９（像担持体）表面に静電潜像
を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナー像と
して現像する現像装置（現像手段）３１と、前記感光ド
ラム３９上のトナー像を記録材Ｐ上に転写する転写帯電
器（転写手段）３４と、記録材Ｐ上に転写された前記ト
ナー像を記録材Ｐに加熱定着する定着装置（定着手段）
１００を備えた画像形成装置において、加熱定着後のト
ナー像の高さを選択するトナー高さ段階選択手段と、選
択されたトナー高さ段階選択手段に応じて加熱定着後の
トナー像の高さを変化させるトナー高さ調整手段（駆動
装置４０）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式或は静電記録方式を
採用する複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装
置においては、画像形成に際して、先ず、像担持体とし
ての感光体や誘電体の表面に原稿画像又は入力した画像
信号に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像手段によって所定の電荷を有するトナーを用い
てトナー像として現像される。そして、像担持体上に現
像されたトナー像は、転写手段により静電気的に記録材
上に転写され、記録材上のトナー像は定着手段によって
記録材上に定着される。

【０００３】従来、この種の画像形成装置における定着
方式としては、トナー像を担持した記録材を加熱ローラ
と加圧ローラとで狭持搬送する熱ローラ方式が広く用い
られてきた。このような熱ローラ方式では、加熱ローラ
の熱容量が大きいため、熱ローラを所定の温度まで加熱
するのに要する時間（所謂ウォームアップ時間）が長く
かかるという問題があった。

【０００４】そこで、低熱容量のサーマルヘッドとこの
サーマルヘッドに対して摺動する薄肉のフィルムを用い
てウォームアップ時間を短縮したフィルム加熱定着方式
が提案されている（特開昭６３−３１３１８２号公報、
特開平２−１５７８７８号公報等参照）。

【０００５】ところが、上記定着方式を用いた場合、記
録材上のトナーは定着ニップ部において熱と圧力を受け
るため、該トナーの記録材表面からの盛り上がり量は１
０μｍ程度と小さい。このため、この種の画像形成装置
で出力した情報（例えば、地図や楽譜の複写）を視覚障
害者等の用途に供するのは困難であった。

【０００６】そこで、加熱によって発泡する発泡トナー
を用いて記録材上のトナー像に触覚で認識できる隆起を
持たせ、視覚障害者への利便を図った画像形成装置が提
案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発泡ト
ナーを用いた従来の画像形成装置では、隆起画像しか出
力できないため、通常の画像と隆起画像を使い分けたい
ユーザーは発泡トナーを用いた画像形成装置に加えて従
来の画像形成装置も備えておく必要があり、不便であっ
た。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、１台で平滑で隆起の少ないト
ナー画像と隆起したトナー画像の両方を出力することが
できるとともに、トナー高さ段階に応じたオフセットト
ナーの記録材への再付着を防ぐことができる画像形成装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体表面に静電潜像を
形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナー像とし
て現像する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を記
録材上に転写する転写手段と、前記トナー像を前記記録
材に加熱定着する定着手段を備えた画像形成装置におい
て、加熱定着後のトナー像の高さを選択するトナー高さ
段階選択手段と、選択されたトナー高さ段階に応じて加
熱定着後のトナー像の高さを変化させるトナー高さ調節
手段と、前記定着手段に前記記録材から離れて付着した
オフセットトナーがその後再び前記記録材の搬送方向後
部や別の前記記録材に付着するのを防止するオフセット
トナー再付着防止手段を設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記オフセットトナー再付着防止手段がオ
フセットトナークリーニング手段を有することを特徴と
する。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記オフセットトナークリーニング手段が
選択されたトナー高さ段階に応じて変化することを特徴
とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の発明において、前記定着手段は、回転自在に支持さ
れたローラ状の加熱手段と該加熱手段に対向圧接された
加圧手段により形成された圧接部において、未定着のト
ナー像を担持した記録材を狭持搬送せしめるように構成
され、前記加熱手段の周長が前記記録材の搬送方向長さ
よりも大きく設定されることを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項２，３又は
４記載の発明において、連続して画像形成を行う際に、
選択されたトナー高さ段階に応じて前記記録材の間隔を
変化させることを特徴とする。

【００１４】請求項６記載の発明は、請求項１又は４記
載の発明において、前記記録材が前記圧接部を通過した
後に、前記加熱手段の周長より大きい搬送方向長さを有
する部材を前記圧接部を通過させることを特徴とする。

【００１５】請求項７記載の発明は、請求項２又は３記
載の発明において、前記定着手段を、前記記録材に接
し、且つ、該記録材の搬送速度と同一速度で移動する耐
熱シートを介して固定線状発熱体と該発熱体に対向圧接
された加圧手段により形成された圧接部において、未定
着トナー像を担持した記録材を前記耐熱シートと前記加
圧手段の間で挟持搬送せしめるよう構成し、前記耐熱シ
ートの移動方向の長さを記録材の搬送方向長さよりも大
きく設定したことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１７】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る画像形成装置要部の構成図、図２は同画像形
成装置の定着装置の構成図である。

【００１８】本実施の形態に係る画像形成装置は原稿台
固定・光学系移動型・回転ドラム型・転写式の電子写真
複写装置であり、該複写装置においては、固定の原稿台
ガラス２０に原稿１９を載置し、所要の複写条件を設定
した後、不図示のコピースタートキーを押すと、像担持
体である感光ドラム３９が図示矢印方向（時計方向）に
所定の周速度（１００ｍ／ｓ）で回転駆動される。又、
光源２１（２２は反射笠）と第１ミラー２３が原稿台ガ
ラス２０の下面に沿ってガラス左辺側のホームポジショ
ンからガラス右辺側へ所定の速度Ｖで移動し、第２ミラ
ー２４及び第３ミラー２５が同方向にＶ／２の速度で移
動することによって、原稿台ガラス２０上の載置原稿１
９の下向き画像面が左辺側から右辺側に照明走査され、
その照明走査光の原稿面反射光が結像レンズ２９及び固
定第１〜第６ミラー２６，２７，２８を介して感光ドラ
ム３９面に結像露光（スリット露光）される。

【００１９】ところで、感光ドラム３９の表面は露光前
に一次帯電器３０により正又は負の所定の電位に一様に
帯電処理されており、この帯電面に対して前記露光がな
されると、感光ドラム３９面に原稿画像に対応したパタ
ーンの静電潜像が順次形成される。そして、感光ドラム
３９面に形成された静電潜像は、現像装置３１の現像ロ
ーラ３２に担持されたトナーによって現像されてトナー
像として顕画像化される。

【００２０】一方、給紙ローラ５１により記録材Ｐが給
送され、該記録材はガイド３３を通って所定のタイミン
グで感光ドラム３９と転写帯電器３４との間の転写部へ
導入されて転写コロナを受けることで感光ドラム３９に
接し、感光ドラム３９面側のトナー像が記録材Ｐの上面
に順次転写される。そして、像転写部を通過した記録材
Ｐは、除電針３５によって背面電荷の除電を受けつつ感
光ドラム３９面から順次分離され、搬送部３８及び入口
ガイド１０を経て定着装置１００に導入され、該定着装
置１００においてトナー画像の定着を受けた後、画像形
成物として機外に排出される。尚、本実施の形態におい
ては、記録材Ｐの搬送速度は１００ｍｍ／ｓに設定され
ている。又、転写後の感光ドラム３９の表面はクリーニ
ング器３６のクリーニングブレード３７によって転写残
トナー等の汚れを清掃除去され、繰り返して画像形成に
供される。

【００２１】ここで、前記定着装置１００を図２に基づ
いて説明する。

【００２２】図２において、１１１は面長３１０ｍｍで
肉厚０．２ｍｍ〜０．３ｍｍの炭素綱製の芯金の周りに
厚さ２０μｍのフッ素樹脂をコートして成る加熱手段と
しての加熱ローラであり、該定着ローラ１１１の内部に
は定格５００〜１０００Ｗのハロゲンヒータ等のヒータ
１１０が設けられている。この加熱ローラ１１１は不図
示の駆動装置によって所定のタイミングで回転駆動され
る。そして、この加熱ローラ１１１には加圧ローラ１１
２が総加重５ｋｇ〜３０ｋｇで回転自在に圧接されてお
り、該加圧ローラ１１２は炭素綱製の芯金の周りにシリ
コーンゴムを被覆し、更に、その外周をフッ素樹脂製の
チューブで被覆して構成されている。

【００２３】而して、定着装置１００においては、表面
にトナー像を担持する記録材Ｐを加熱ローラ１１１と加
圧ローラ１１２によって狭持搬送しつつ、加熱ローラ１
１１の表面の熱によってトナーを溶融させてこれを記録
材Ｐに定着することが行われる。

【００２４】ところで、加熱ローラ１１１の近傍には、
「平滑画像モード」時定着クリーナ（定着クリーナＡ）
１１３とオフセットトナークリーニング能力の高い「隆
起画像モード」時定着クリーナ（定着クリーナＢ）１１
４が設置されている。尚、定着クリーナＡ１１３は加熱
ローラ１１１に当接して従動回転するローラ形状の定着
クリーナである。又、定着クリーナＢ１１４は加熱ロー
ラ１１１に付着したトナーをクリーニングする能力の高
いシリコーンオイルを含浸させたアラミド繊維製のウェ
ブを有する定着クリーナである。

【００２５】加熱ローラ１１１にトナーが殆ど残留しな
い「平滑画像モード」を選択した場合、加熱ローラ１１
１には定着クリーナＡ１１３が当接している。このと
き、定着クリーナＢ１１４は加熱ローラ１１１から離間
している。これは、定着クリーナＢ１１４を常時加熱ロ
ーラ１１１に当接させることによって加熱ローラ１１１
が摩耗するのを防ぐためである。「隆起画像モード」を
選択した場合、定着クリーナＡ１１３は加熱ローラ１１
１から離間し、定着クリーナＢ１１４が加熱ローラ１１
１に当接する。

【００２６】尚、加熱ローラ１１１から加圧ローラ１１
２に転移したトナーを除去するために、加圧ローラ１１
２に別途クリーニング装置を配置しても良い。この場
合、加圧ローラ１１２に対してクリーニング装置を常時
当接させても良い。

【００２７】又、定着クリーナＡ１１３と定着クリーナ
Ｂ１１４の２つの定着クリーナを用いる代わりに、１つ
の定着クリーナにより同様の効果を得ることも可能であ
る。例えば、「平滑画像モード」ではウェブを軽圧で低
面積で加熱ローラ１１１に接触させているのに対して、
「隆起画像モード」では「平滑画像モード」に比べて高
圧で大面積で接触するようにする。

【００２８】以上のように定着装置１００を構成するこ
とにより、選択されたトナー高さ段階に応じたオフセッ
トトナーを完全に除去することが可能となり、オフセッ
トトナーが記録材Ｐに再付着することを防ぐことができ
る。

【００２９】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を説明する。

【００３０】本実施の形態においては、オペレータが
「隆起画像モード」を選択した際、画像形成を行った
後、次の画像形成までの間の所定の時間だけ加熱ローラ
と加圧ローラを回転させるようにしている。これにより
加熱ローラと加圧ローラに残留しているトナーを定着ク
リーナにより除去することができる。その際には、加熱
ローラの表面温度を画像形成時よりも低い所定の温度に
設定し、トナーを形成する樹脂同士の結合力を高め、加
熱ローラの表面からトナーを除去し易くするのが効果的
である。

【００３１】以上のように構成することによって、オフ
セットトナーが記録材に再付着するのを防ぐことができ
る。

【００３２】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を説明する。

【００３３】本実施の形態においても、前記実施の形態
２と同様に、「隆起画像モード」がオペレータによって
選択された際、画像形成を行った後、次の画像形成まで
の間に所定の時間だけ加熱ローラと加圧ローラを回転さ
せ、その間にオフセットトナーを定着クリーナによって
除去するようにしている。

【００３４】本実施の形態においては、加熱ローラの周
長を記録材の搬送方向長さより大きく設定している。こ
のため、加熱ローラに付着したトナーが加熱ローラの回
転に伴って加熱ローラと加圧ローラの圧接部に搬送され
たときに同一の記録材の後部に再付着するのを防ぐこと
ができる。そして、前述のように次の記録材が定着部に
搬送されて来るまでに加熱ローラと加圧ローラを回転さ
せることによって、オフセットトナーを定着クリーナに
よって除去し、次の記録材にオフセットトナーが再付着
することを防ぐことができる。

【００３５】＜実施の形態４＞次に、本発明の実施の形
態４を図３に基づいて説明する。尚、図３は本発明の実
施の形態４に係る画像形成装置の定着装置の構成図であ
る。

【００３６】本実施の形態においては、オペレータが
「隆起画像モード」を選択した場合には、記録材Ｐを定
着クリーニング部材１１５の上に重ねてコピーを行うよ
うにする。

【００３７】上記定着クリーニング部材１１５には、表
面にトナーが付着し易い材料（例えば、トナーの主原料
がポリエステル樹脂の場合にはポリエステル樹脂）がコ
ーティングされている。又、加熱ローラ１１１の周長は
記録材Ｐの搬送方向長さよりも大きく、記録材Ｐの後端
から定着クリーニング部材１１５の後端までの長さは加
熱ローラ１１１の周長よりも大きく設定されている。

【００３８】以上のように構成した場合、オペレータが
「隆起画像モード」を選択してコピーを行った際、加熱
ローラ１１１に付着したトナーが加熱ローラ１１１と加
圧ローラ１１２の圧接部に加熱ローラ１１１の回転に伴
って戻って来たとき、該トナーが記録材Ｐに再付着する
ことなく定着クリーニング部材１１５により回収され
る。

【００３９】＜実施の形態５＞次に、本発明の実施の形
態５を図４に基づいて説明する。尚、図４は本発明の実
施例５に係る画像形成装置の定着装置（サーフ定着器）
の構成図である。

【００４０】本実施の形態においては、オペレータが
「隆起画像モード」を選択すると、クリーニングローラ
１８が定着フィルム６に押圧され、該クリーニングロー
ラ１８によってオフセットトナーが定着フィルム６から
除去される。

【００４１】又、オペレータが「平滑画像モード」を選
択したときには、クリーニングローラ１８は定着フィル
ム６より離間され、定着フィルム６のクリーニングロー
ラ１８との接触により生ずる摩耗が防がれる。

【００４２】尚、図４に示す定着装置において、１は低
熱容量線状ヒータ、２は基板、３は発熱層、４はガラス
等の保護層、５はＮＴＣサーミスタ等のサーミスタ、７
は駆動ローラ、８は従動ローラ、９は加圧ローラ、１０
は入口ガイド、１１はヒータ支持体、１２は排紙ガイ
ド、１６は通電制御装置、１９はソレノイド、２０はリ
ンク、２１は駆動装置、２２はクリーニングローラ清掃
部材、２３はスクレーパ、１１７はトナー高さ選択手段
であるスイッチ、Ｎは定着ニップ部、Ｐは記録材であ
る。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手
段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段
と、前記像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転
写手段と、前記トナー像を前記記録材に加熱定着する定
着手段を備えた画像形成装置において、加熱定着後のト
ナー像の高さを選択するトナー高さ段階選択手段と、選
択されたトナー高さ段階に応じて加熱定着後のトナー像
の高さを変化させるトナー高さ調節手段と、前記定着手
段に前記記録材から離れて付着したオフセットトナーが
その後再び前記記録材の搬送方向後部や別の前記記録材
に付着するのを防止するオフセットトナー再付着防止手
段を設けたため、１台で平滑で隆起の少ないトナー画像
と隆起したトナー画像の両方を出力することができると
ともに、トナー高さ段階に応じたオフセットトナーの記
録材への再付着を防ぐことができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置要部
の構成図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の定
着装置の構成図である。

【図３】本発明の実施の形態４に係る画像形成装置の定
着装置の構成図である。

【図４】本発明の実施の形態５に係る画像形成装置の定
着装置（サーフ定着器）の構成図である。

【符号の説明】

６ 定着フィルム １８ クリーニングローラ １１１ 加熱ローラ １１２ 加圧ローラ １１３ 「平滑画像モード」時定着クリーナ（定着
クリーナＡ） １１４ 「隆起画像モード」時定着クリーナ（定着
クリーナＢ） １１５ 定着クリーニング部材 Ｐ 記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸田 秀和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 藤田 秀樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 大柄 圭三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体表面に静電潜像を形成する潜像
   形成手段と、前記静電潜像をトナー像として現像する現
   像手段と、前記像担持体上のトナー像を記録材上に転写
   する転写手段と、前記トナー像を前記記録材に加熱定着
   する定着手段を備えた画像形成装置において、 加熱定着後のトナー像の高さを選択するトナー高さ段階
   選択手段と、選択されたトナー高さ段階に応じて加熱定
   着後のトナー像の高さを変化させるトナー高さ調節手段
   と、前記定着手段に前記記録材から離れて付着したオフ
   セットトナーがその後再び前記記録材の搬送方向後部や
   別の前記記録材に付着するのを防止するオフセットトナ
   ー再付着防止手段を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記オフセットトナー再付着防止手段が
   オフセットトナークリーニング手段を有することを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記オフセットトナークリーニング手段
   が選択されたトナー高さ段階に応じて変化することを特
   徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記定着手段は、回転自在に支持された
   ローラ状の加熱手段と該加熱手段に対向圧接された加圧
   手段により形成された圧接部において、未定着のトナー
   像を担持した記録材を狭持搬送せしめるように構成さ
   れ、前記加熱手段の周長が前記記録材の搬送方向長さよ
   りも大きく設定されることを特徴とする請求項２又は３
   記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 連続して画像形成を行う際に、選択され
   たトナー高さ段階に応じて前記記録材の間隔を変化させ
   ることを特徴とする請求項２，３又は４記載の画像形成
   装置。
6. 【請求項６】 前記記録材が前記圧接部を通過した後
   に、前記加熱手段の周長より大きい搬送方向長さを有す
   る部材を前記圧接部を通過させることを特徴とする請求
   項１又は４記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記定着手段は、前記記録材に接し、且
   つ、該記録材の搬送速度と同一速度で移動する耐熱シー
   トを介して固定線状発熱体と該発熱体に対向圧接された
   加圧手段により形成された圧接部において、未定着トナ
   ー像を担持した記録材を前記耐熱シートと前記加圧手段
   の間で挟持搬送せしめるよう構成され、前記耐熱シート
   の移動方向の長さが記録材の搬送方向長さよりも大きく
   設定されることを特徴とする請求項２又は３記載の画像
   形成装置。