JPH1165356A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写材の種類に応じた加熱ローラの表面温度
となるように画像形成工程前に予め加熱ローラの表面温
度の設定をすることにより、転写材の種類に関わりなく
しわがなく且つにじみがない良好な複写画像を得ること
が可能な画像形成装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 画像形成を行う前に選択手段（２３）に
より使用する転写材の種類を選択する。選択した転写材
が装填されている給紙部から画像形成部（２）に転写材
を搬送し、周知の方法で画像形成が行われ、次いで定着
装置（４）に搬送される。一方、選択した転写材が良好
な出力画像となるような加熱ローラの表面温度にメモリ
（３０）に記憶した設定を切り替え、第１の加熱手段
（１８）および第２の加熱手段（１９）により加熱ロー
ラ（１６）の表面温度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンター等の
画像形成装置に関し、特には転写材の各種類に対応して
定着温度を切り替えることが可能な選択手段を有する定
着装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ａ２サイズ以上の転写材に対応し
た画像形成装置に備えられた定着装置は、加熱ローラと
この加熱ローラに圧接して従動または連動する加圧ロー
ラとの組み合わせよりなり、転写材上に担持した未定着
のトナー画像を通過させて永久画像として定着してい
る。加熱ローラ内部には、加熱ローラの軸線方向ほぼ中
央部を加熱する第１の加熱手段と、加熱ローラの軸線方
向の両端部を加熱する第２の加熱手段とを有しており、
これら２つの加熱手段により加熱ローラの表面温度を設
定した温度となるように制御している。

【０００３】定着温度の制御の方法の一例として、加熱
ローラの表面に接触して第１の加熱手段に対応する位置
に設けた第１の検知手段の検知信号および第２の加熱手
段に対応する位置に設けた第２の検知手段による検知信
号に基づいて制御手段が設定した加熱ローラの表面温度
となるように制御している。転写材のサイズがＡ１やＡ
４等のように異なった場合であっても、転写材が接触し
ないで加圧ローラの温度が上昇してしまうため、第１の
加熱手段と第２の加熱手段とをそれぞれ設定した加熱ロ
ーラの表面温度となるようにコントロールしている。

【０００４】特に大判サイズの転写材を扱う画像形成装
置においては、定着時の転写材にしわが発生しやすいと
いう問題を有しており、この解決方法として、加熱ロー
ラの中央部の直径を両端部の直径よりわずかに小さくし
たクラウン形状とすることによりしわの発生を防止する
ことができる。このようにクラウン形状とすることによ
り加熱ローラの直径の差が転写材の搬送速度の差とな
り、転写材が外側に向かって引っ張られるように通過す
るため、転写材がフラットとなりしわを防止する。

【０００５】ただし、上述したクラウン形状で中央部と
端部との直径差を取りすぎると転写材の搬送速度の差も
同様に大きくなり、しわは防止することができるが、転
写材と加熱ローラ表面との間で滑りが生じ、トナー画像
が加熱ローラ表面と摺れてしまい、定着後の出力画像に
にじみが発生してしまう原因となる。このようにしわの
発生とにじみの発生とは加熱ローラの形状に依存してお
り、加熱ローラの形状の許容範囲は非常に狭いものとな
っている。この傾向は転写材のサイズが大きくなるほど
顕著である。例えば、最大転写材のサイズがＡ１サイズ
である場合、加熱ローラの中央部の直径と端部の直径の
差を１００ミクロンとすると、普通紙においてしわの発
生がなく、且つにじみのない出力画像が得られる。

【０００６】一方、サイズが異なる複数の種類の転写材
を使用することが可能な複数の給紙部を備えた画像形成
装置が知られる。普通紙、トレーシングペーパ、フィル
ム材等でサイズの異なる転写材をそれぞれの給紙部に装
填し、所望の転写材を選択した後に、画像形成を行って
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
複数の給紙部を有する画像形成装置においては、転写材
の厚みの違いや材質の種類、サイズの違いによって定着
条件が異なり、単一の加熱ローラの形状では、全てをカ
バーしきれなくなってしまう。即ち、転写材の材質や厚
みが異なれば熱による転写材の収縮率も異なり、また、
定着装置内の転写材の滑りが異る。更に転写材のサイズ
が異なれば転写材への吸熱の度合いも異なって加熱ロー
ラへの通電時間に差が生じ、加熱ローラおよび加圧ロー
ラが膨張もしくは収縮して中央部と端部の直径の差が一
定のものでなくなってしまう。

【０００８】例えば、中央部の直径より両端部の直径が
１００ミクロン大きいクラウン形状の加熱ローラであっ
ても、転写材のサイズがＡ４サイズとＡ０サイズでは、
Ａ４サイズで良好な定着画像を得るような定着温度に加
熱ローラの表面温度を設定すると、Ａ０サイズではにじ
みが生じてしまう。Ａ０サイズで良好な画像を得るよう
にする場合、上記のクラウン形状を例えば２００ミクロ
ンの差とする必要がある。これとは逆に、サイズをＡ０
サイズで良好な複写画像を得ようとする条件では、Ａ４
サイズにおいてしわが発生してしまう。

【０００９】また、中央部の直径より両端部の直径が１
００ミクロン大きいクラウン形状の加熱ローラであって
も、転写材のサイズが同じであっても厚みが異なる場
合、転写材の厚みが厚いときに良好となるような定着温
度に加熱ローラの表面温度を設定すると、転写材の厚み
が薄いときにはにじみが生じてしまう。転写材の厚みが
薄いときに良好な複写画像を得ようとする場合、上記の
クラウン形状を２００ミクロンの差とする必要がある。
これとは逆に、転写材の厚みを薄いときに良好な定着画
像を得ようとする条件では、厚い転写材においてしわが
発生してしまう。

【００１０】更に、中央部の直径より両端部の直径が１
００ミクロン大きいクラウン形状の加熱ローラであって
も、転写材の材質が異なる場合、即ち、熱による転写材
の収縮率が異なる場合、比較的に収縮率の少ない普通紙
において良好な定着が行えるような定着温度に加熱ロー
ラの表面温度を設定すると、比較的に収縮率の大きいト
レーシングペーパにおいてにじみが生じてしまう。これ
とは逆に、転写材の種類をトレーシングペーパのときに
良好な複写画像を得ようとする条件では、普通紙におい
てしわが発生してしまう。

【００１１】このように、上記の複数の給紙部を有する
画像形成装置、あるいは、手差しにより種類、サイズ、
厚みの異なる転写材を用いた場合の画像形成装置におい
て、個々の転写材に対して最適なクラウン形状の条件が
必要となる。しかしながら従来においてはいずれか一つ
の条件のクラウン形状を形成して使用するしかない。

【００１２】特に、加熱ローラの形状をクラウン形状に
成形する場合、きわめて正確な寸法精度を要求され、加
工精度を向上させるためには高価なものとなってしま
う。また、加熱ローラと加圧ローラとの押圧力の条件も
機械毎に常に一定にする必要があり、その調整作業は煩
雑なものとなってしまう。

【００１３】本発明は上記した問題点に鑑みてなされた
ものであり、転写材の種類に応じた加熱ローラの表面温
度となるように画像形成工程前に予め加熱ローラの表面
温度の設定をすることにより、転写材の種類に関わりな
くしわがなく且つにじみがない良好な複写画像を得るこ
とが可能な画像形成装置を提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、軸線方向のほぼ中央部を加熱する第１の加熱
手段および軸線方向の両端部を加熱する第２の加熱手段
とを設けた加熱ローラと、この加熱ローラに圧接して作
用する加圧ローラと、前記第１の加熱手段により加熱さ
れる加熱ローラの表面温度を検知する第１の検知手段
と、前記第２の加熱手段により加熱される加熱ローラの
表面温度を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知
手段および前記第２の検知手段からのそれぞれの検知温
度を監視して、予め設定しそれぞれの対応する加熱ロー
ラの表面温度となるように前記第１の加熱手段および第
２の加熱手段のオンオフ制御を行う制御手段とを有し、
未定着のトナーを担持した転写材をこれら温度制御され
た前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間に通過させて
定着する定着装置を備えた画像形成装置において、転写
材の各種類に対応した第１および第２の加熱手段のそれ
ぞれのための複数の表面温度の設定値を予めメモリ内に
記憶して有し、使用する転写材の種類に対応して該メモ
リ内の当該種類に対応した設定値を選択する選択手段を
設け、前記制御手段が前記選択手段により選択した加熱
ローラの表面温度の設定値となるように前記第１および
第２の加熱手段を制御することを特徴とする。

【００１５】また、前記選択手段によって選択される前
記転写材の種類が普通紙、トレーシングペーパー、フィ
ルムであって、選択された転写材に応じた前記加熱ロー
ラの表面温度を前記制御手段が制御することを特徴とす
る。

【００１６】更に、前記画像形成装置は、サイズが異な
る複数の種類の転写材を装填した複数の給紙部を備えて
おり、前記選択手段による転写材の選択に連動して前記
給紙部の転写材を選択し、且つ前記制御手段が選択した
転写材に対応する加熱ローラの表面温度となるように制
御することを特徴とする

【００１７】このような構成において、画像形成を行う
前に選択手段により使用する転写材の種類を選択する。
選択した転写材が装填されている給紙部から画像形成部
に転写材を搬送し、周知の方法で画像形成が行われ、次
いで定着装置に搬送される。一方、選択した転写材が良
好な出力画像となるような加熱ローラの表面温度に記憶
手段に記憶した設定を切り替え、第１の加熱手段および
第２の加熱手段により加熱ローラの表面温度を制御す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を添
付図面を参照として説明する。図１は、本発明による画
像形成装置１の概略断面図を示す。画像形成装置１は、
複写機、プリンタ、プロッタ等が好適に使用され、周知
の画像形成プロセスで複写画像を形成する。例えば、図
に示すように画像形成装置１は大別して画像形成部２
と、転写材の給紙部としてのロール紙給紙部３と、定着
装置４とを有する。感光体５を含む画像形成部１は、感
光体５を中心に、帯電コロナ放電器６、画像投影装置
７、現像器８、転写コロナ放電器９、剥離コロナ放電器
１０、クリーナー１１、イレーサランプ１２がそれぞれ
矢印Ａ方向に回転する感光体５に対して順次に作用する
ように配置されている。図示していないが、例えば原稿
画像をスキャナによってデジタル的に読み取り、この読
み取ったデジタルイメージデータを画像投影装置７に出
力している。

【００１９】ロール紙給紙部３は、転写材として使用さ
れるロール紙１３の給紙装置１４が配置されている。図
示例では、４つのロール紙１３が装填可能となってお
り、異なる材質およびサイズのロール紙１３を装填する
ことができる。ロール紙１３の種類として、普通紙、ト
レーシングペーパ、フィルム材等を装填することがで
き、また、Ａ４からＡ０サイズ等の異なるサイズのロー
ル紙１３を装填することができる。各給紙部に装填する
転写材の種類、サイズ、厚みに対する定着装置の温度設
定を工場出荷時に予め設定している。もしくは図示して
いないが、これらロール紙給紙部３にどの種類の転写材
を装填したか、また、どのサイズのロール紙を装填した
かを設定する設定手段を有し、後述する選択手段の動作
に連動させている。あるいはロール紙のサイズを検知す
る検知センサ（図示なし）を転写材搬送路上に設けてサ
イズを自動検知する構成であっても良い。給紙装置１４
の右方には引き出されたロール紙１３を所望の長さに切
断するカッター１５が配置されている。

【００２０】符号４は定着装置を示しており、加熱ロー
ラ１６と加圧ローラ１７とを有する。加圧ローラ１７
は、加熱ローラ１６に適当な押圧力により圧接して作用
し、従動もしくは連動している。加熱ローラ１６はアル
ミやステンレス等の中空円筒形の金属材料よりなり、そ
の表面にはテフロンコーティングが施されており、加圧
ローラ１７の表面にはシリコンゴム等の弾性体が形成さ
れている。そして画像形成部２によってトナー画像を形
成した転写材は搬送手段２６によって定着装置４に案内
される。

【００２１】図２に定着装置の概略図を示す。加熱ロー
ラ１６は円柱形状であってもクラウン形状であっても良
い。また、加熱ローラ１６内部には、軸線方向のほぼ中
央部の加熱ローラ１６表面を加熱する第１の加熱手段１
８と、軸線方向の両端部の加熱ローラ１６表面を加熱す
る第２の加熱手段１９と、加熱ローラ１６の軸線方向の
ほぼ中央部の表面温度を検知する第１の検知手段２０
と、加熱ローラ１６の軸線方向の両端部の表面温度を検
知する第２の検知手段２１と、第１の検知手段２０およ
び第２の検知手段２１からの検知温度に基づいて設定し
た加熱ローラ１６の表面温度に第１の加熱手段１８およ
び第２の加熱手段１９を制御する制御手段２２と、転写
材の各種類に対応した第１の加熱手段１８および第２の
加熱手段１９のそれぞれのための複数の表面温度の設定
値を予め記憶するメモり３０と、使用する転写材の種類
に対応してメモリ３０内の種類に対応した設定値を選択
する選択手段２３とを有する。

【００２２】選択手段２３は、複写枚数や拡大縮小等の
画像データをコントロールする画像形成装置１のコント
ロールパネル２４内に設けられており、例えば、普通
紙、トレーシングペーパ、フィルム等が表示されてお
り、使用する転写材を選択する選択スイッチ（図示な
し）が設けられている。選択手段２３は、画像形成装置
本体１内に設けた制御手段２２にメモリ３０を介して接
続されており、複写枚数、拡大縮小等の諸データの指示
と共に使用する転写材の種類に対応するデータをメモリ
３０に記憶させ、この信号を制御手段２２に入力し、定
着装置４の定着温度を制御する。

【００２３】画像形成装置１の動作について説明する。
画像形成を行う前に使用する転写材を選択手段２３に設
けた選択スイッチにより選択し、更にコントロールパネ
ル２４により複写画像枚数およびサイズを選択する。転
写材の種類、サイズ、枚数の信号が制御手段２２に伝達
され、加熱ローラの表面温度が予めメモリ３０に記憶し
た条件となるように定着温度に第１の加熱手段１８およ
び第２の加熱手段１９を制御する。第１の加熱手段１８
および第２の加熱手段１９によって加熱ローラ１６の表
面温度が設定した表面温度に達すると、設定手段に連動
して、所望する転写材が装填されている給紙部の一つか
ら転写材が給送され、画像形成部に案内される。

【００２４】画像形成部２は、帯電コロナ放電器６によ
って感光体５の表面を一様に帯電させ、画像投影装置７
によって外部からの画像データを投影して感光体の表面
に静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、現像器
８内のトナーによって可視像化され、感光体５表面にト
ナー画像を形成する。一方ロール紙給紙部３から画像形
成部２の動作に連動して選択したロール紙１３（転写
材）が搬送され、カッター１５で所望のサイズに切断さ
れる。切断されたロール紙は、転写コロナ放電器９およ
び剥離コロナ放電器１０の作用位置に送られ、これらの
作用により感光体５上のトナー像をロール紙１３に転写
させ、次いでロール紙１３を感光体５から剥離させる。
その後、ロール紙１３は搬送手段２６としての搬送ベル
トにより搬送され、このロール紙の定着条件にあった定
着温度に設定した定着装置４によりトナー像を定着さ
せ、排紙ローラ排紙ローラ２８を通って装置外へと排出
する。転写が終了した感光体５はクリーナ１１により感
光体５表面に残存したトナーをクリーニングし、イレー
サランプ１２によって感光体５の表面を除電して次の画
像形成のために準備される。

【００２５】こうして、画像形成部２によって形成され
たトナー画像を担持したロール紙１３は、その種類、厚
み、サイズに応じた予めメモり３０に記憶させた設定温
度となるように制御した定着装置４へと案内される。定
着装置４内を通過したロール紙はしわの発生がなく、且
つにじみのない良好な定着画像を得ることができる。

【００２６】実験の結果、異なる材質、サイズ、厚みの
転写材における好適な定着条件は、定着温度を切り替え
ることにより転写材自体の縮む度合いと、加熱ローラお
よび加圧ローラの膨張、収縮との要因が組み合わさって
結果的に定着画像を良好なものとし、経験的にそれぞれ
の設定温度をメモリ３０に記憶させている。

【００２７】尚、実施例においては給紙部にロール紙給
紙部を用いたが、給紙部に複数の給紙カセットを設け、
カット紙を用いた場合であっても良く、更に手差しによ
る転写材の使用であっても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上の構成により、本発明によれば、材
質、サイズ、厚みの異なる転写材を使用した場合であっ
ても、個々の転写材に対応したそれぞれの定着条件のデ
ータをメモリに記憶させ、予め選択手段により良好な定
着画像を得る条件となるような定着装置の加熱ローラの
表面温度に制御手段が制御することにより、しわが発生
せず、且つにじみのない良好な定着画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による画像形成装置の概略断面図を示
す図。

【図２】 定着装置の概略図を示す図。

【符号の説明】 １ 画像形成装置 ２ 画像形成部 ３ ロール紙給紙部 ４ 定着装置 ５ 感光体 ６ 帯電コロナ放電器 ７ 画像投影装置 ８ 現像器 ９ 転写コロナ放電器 １０ 剥離コロナ放電器 １１ クリーナー １２ イレーサランプ １３ ロール紙 １４ 給紙装置 １５ カッター １６ 加熱ローラ １７ 加圧ローラ １８ 第１の加熱手段 １９ 第２の加熱手段 ２０ 第１の検知手段 ２１ 第２の検知手段 ２２ 制御手段 ２３ 選択手段 ２４ コントロールパネル ２５ 制御手段 ２６ 搬送手段 ２８ 排紙ローラ ３０ メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線方向のほぼ中央部を加熱する第１の
   加熱手段および軸線方向の両端部を加熱する第２の加熱
   手段とを設けた加熱ローラと、この加熱ローラに圧接し
   て作用する加圧ローラと、前記第１の加熱手段により加
   熱される加熱ローラの表面温度を検知する第１の検知手
   段と、前記第２の加熱手段により加熱される加熱ローラ
   の表面温度を検知する第２の検知手段と、前記第１の検
   知手段および前記第２の検知手段からのそれぞれの検知
   温度を監視して、予め設定しそれぞれの対応する加熱ロ
   ーラの表面温度となるように前記第１の加熱手段および
   第２の加熱手段のオンオフ制御を行う制御手段とを有
   し、未定着のトナーを担持した転写材をこれら温度制御
   された前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間に通過さ
   せて定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
   転写材の各種類に対応した第１および第２の加熱手段の
   それぞれのための複数の表面温度の設定値を予めメモリ
   内に記憶して有し、使用する転写材の種類に対応して該
   メモリ内の当該種類に対応した設定値を選択する選択手
   段を設け、前記制御手段が前記選択手段により選択した
   加熱ローラの表面温度の設定値となるように前記第１お
   よび第２の加熱手段を制御することを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記選択手段によって選択される前記転
   写材の種類が普通紙、トレーシングペーパー、フィルム
   であって、選択された転写材に応じた前記加熱ローラの
   表面温度を前記制御手段が制御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】 前記画像形成装置は、サイズが異なる複
   数の種類の転写材を装填した複数の給紙部を備えてお
   り、前記選択手段による転写材の選択に連動して前記給
   紙部の転写材を選択し、且つ前記制御手段が選択した転
   写材に対応する加熱ローラの表面温度となるように制御
   することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成
   装置。