JP2001109326A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱ローラ定着方式を採用した定着装置にあっ
ては，熱ローラによって溶融されたトナーが接着剤とな
って転写紙が上記熱ローラに貼り付き，転写紙の先端が
熱ローラに巻き上げられて紙詰まりを発生しやすい。 【解決手段】 トナー占有率検出部１１により，画像メ
モリ１２２に格納された画像データを読み出し，その画
像データにおける転写紙先端側の所定領域内でのトナー
占有率を検出する。続いて，先端マージン量設定部１２
により，上記トナー占有率に基づいて，転写紙上にトナ
ー像を転写する際の最適な先端マージン量を設定する。
この先端マージン量は，上記トナー占有率がんが大きい
ほど大きな値に設定される。先端マージン量が設定され
ると，画像形成制御部１３により，例えば感光体に対す
るレーザ露光のタイミングを調整することにより転写紙
上での先端マージン量が調整される。以上により，定着
装置における熱ローラからの転写シートの分離性が向上
し，例えば剥離爪によって転写紙が熱ローラから確実に
剥離できることで紙詰まりを防止でき，更には上記剥離
爪を省略することも可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，トナー像が転写さ
れた転写シートを，互いに圧接された一対の定着手段の
間に通し，上記トナー像を上記転写シートに定着させる
ように構成された画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば複写機やプリンタなどの画像形成
装置においては，感光体上に形成されたトナー像は，転
写部において静電的に転写紙に転写されるが，この段階
ではトナーはまだ転写紙に定着されておらず，転写紙上
のトナー像は容易に乱れうるため，何らかの方法でトナ
ーを転写紙に定着させる必要がある。転写されたトナー
を転写紙に定着させる方式は，過去幾つか提案されてい
たが，現在では熱ローラ定着方式が広く用いられてい
る。図３に，熱ローラ定着方式を採用した定着装置の構
成例を簡略的に示す。図３に示す定着装置１は，トナー
像が転写された転写紙Ｐの搬送路上に設けられ，熱ロー
ラ２と該熱ローラ２に圧接される圧ローラ３とを有す
る。上記熱ローラ２は，ハロゲンランプなどの熱源２１
や，金属製の芯金２２などからなり，転写紙Ｐのトナー
Ｔ付着面側に配置される。一方，転写紙ＰのトナーＴ付
着面とは反対側の面に配置される上記圧ローラ３は，シ
リコンゴムなどの弾性層３１を有する。図示しない転写
部から搬送されガイド板４により案内された転写紙Ｐ
は，上記熱ローラ２と圧ローラ３との間に挿入され，両
ローラに挟まれた状態で排出部方向へ搬送される。この
時，上記圧ローラの弾性層３１が変形して形成される上
記熱ローラ２と圧ローラ３との間のニップ部Ｎにおい
て，上記転写紙Ｐには上記熱ローラ２及び圧ローラ３に
より熱及び圧力が与えられ，これによってトナー像が転
写紙Ｐに溶融定着される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが，上記のよう
な定着装置１にあっては，上記ニップ部Ｎにおいて溶融
されたトナーＴが接着剤となって上記転写紙Ｐが上記熱
ローラ２に貼り付き，上記転写紙Ｐの先端が熱ローラ２
に巻き上げられて紙詰まりが発生しやすいという問題点
があった。尚，上記熱ローラ２の排紙側には，熱ローラ
２に巻き上げられた転写紙Ｐを剥離する剥離爪５が設け
られていることが多いが，このような剥離爪５が設けら
れていても，転写紙Ｐの先端部と熱ローラ２との間にあ
る程度の剥離しろがなければ転写紙Ｐをうまく剥離する
ことはできない。本発明は，上記事情に鑑みてなされた
ものであり，その目的とするところは，定着装置を構成
する熱ローラへの転写紙先端部の貼り付きを防止し，転
写紙を熱ローラから確実に剥離できる画像形成装置を提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した定着装置１にお
ける転写紙先端部の熱ローラ２への貼り付き，及びそれ
による紙詰まりは，転写紙先端部におけるトナー量が多
いほど発生しやすいと言える。また，転写紙先端部のマ
ージン量が大きければ，それ以降の部分のトナー量が多
くても，例えば紙のコシや剥離爪の作用によって転写紙
は熱ローラ２から容易に剥離されると考えられる。これ
らのことから，転写紙に転写される画像の転写紙先端部
におけるトナー量に応じて先端マージン量を変化させて
やれば，転写紙先端部を熱ローラ２から確実に剥離でき
る。

【０００５】従って，上記目的を達成するために本発明
は，トナー像が転写された転写シートを，互いに圧接さ
れた一対の定着手段の間に通し，上記トナー像を上記転
写シートに定着させる画像形成装置において，上記転写
シートに転写される画像における，上記転写シート先端
側の所定領域内でのトナー占有率を検出するトナー占有
率検出手段と，上記トナー占有率検出手段で検出された
トナー占有率に基づいて，上記転写シートの先端マージ
ン量を設定する先端マージン量設定手段と，トナー像が
上記先端マージン量設定手段で設定された先端マージン
量を確保して上記転写シートに転写されるように画像形
成の制御を行う画像形成制御手段とを具備してなること
を特徴とする画像形成装置として構成されている。ま
た，ディジタル式の画像形成装置であれば，上記トナー
占有率検出手段を，メモリ内の画像データに基づいて上
記トナー占有率を検出するように構成することが可能で
ある。或いは，上記トナー占有率検出手段を，像担持体
表面に形成されたトナー像に基づいて上記トナー占有率
を検出するように構成してもよい。尚，この構成につい
てはアナログ式の画像形成装置にも適用できる。更に，
ディジタル式の画像形成装置であれば，上記画像形成制
御手段において，感光体表面への露光タイミングを調整
することにより上記先端マージン量を制御するように構
成することが可能である。また，上記画像形成制御手段
において，トナー像転写部への転写シートの搬送タイミ
ングを調整することにより上記先端マージン量を制御す
るように構成してもよい。尚，この構成についてはアナ
ログ式の画像形成装置にも適用できる。

【０００６】また，ディジタル式の画像形成装置であれ
ば，上記画像形成制御手段において，上記先端マージン
量に応じて画像スケールを変倍したり，或いは上記先端
マージン量に応じて画像の先端部若しくは後端部を一部
欠損させるように構成することが可能である。更に，先
端マージン量設定手段において，更に温度と湿度の少な
くとも一方，画像形成枚数，或いは上記転写シートの種
類等を考慮して上記先端マージン量を設定するようにす
ることも可能である。

【０００７】

【作用】本発明に係る画像形成装置では，まず，トナー
占有率検出手段により，上記転写シートに転写される画
像における，上記転写シート先端側の所定領域内でのト
ナー占有率が検出される。このトナー占有率は，ディジ
タル式の画像形成装置であれば，例えばメモリ内の画像
データから検出できる。また，アナログ式の画像形成装
置であっても，像担持体表面に形成されたトナー像を例
えば光学的手段で測定することにより上記トナー占有率
を検出できる。続いて，先端マージン量設定手段におい
て，上記トナー占有率に応じた最適な上記転写シートの
先端マージン量が設定される。トナー占有率が高ければ
それだけ転写シートが定着装置の熱ローラに強く貼り付
くため，先端マージン量が大きく設定される。この時，
温度や湿度，初期からの画像形成枚数，転写シートの種
類などによっても転写シートの熱ローラへの貼り付き具
合は変化するため，それらの値も考慮して先端マージン
量を設定することが望ましい。トナー占有率に応じた最
適な先端マージン量が設定されると，トナー像が上記先
端マージン量設定手段で設定された先端マージン量を確
保して上記転写シートに転写されるように画像形成制御
手段によって画像形成が制御される。具体的には，ディ
ジタル式の画像形成装置であれば，例えば感光体表面へ
の露光タイミングの変更により上記先端マージン量を調
整することができる。また，アナログ式の画像形成装置
であっても，トナー像転写部への転写シートの搬送タイ
ミングを調整することによって上記先端マージン量を制
御できる。尚，先端マージン量を標準値よりも大きくす
ることによって後端マージン量が所定量確保できない場
合には，画像形成制御手段によって画像を変倍するか，
或いは画像の後端部若しくは先端部を一部欠損させて後
端マージン量を確保するようにすることが可能である。
以上のように，本発明によれば，定着装置における熱ロ
ーラからの転写シートの分離性が向上し，剥離爪によっ
て転写紙が確実に剥離できることで紙詰まりを防止で
き，更には上記剥離爪を省略することも可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の形
態に係る画像形成装置Ａ１の要部の概略構成を示すブロ
ック図，図２は上記画像形成装置Ａ１の全体構成図であ
る。

【０００９】本実施の形態に係る複写機Ａ１は，本発明
に係る画像形成装置を中間転写ベルトを用いたディジタ
ルフルカラー複写機として具現化したものであり，図
１，図２に示すような概略構成を有する。本複写機Ａ１
の特徴的構成について説明する前に，図２を参照しなが
ら，まず本複写機Ａ１における複写機としての一般的構
成について略述する。図２に示す複写機Ａ１において
は，まず原稿載置台１０１上にセットされた原稿に対し
て，矢印Ｘで示す副走査方向に走査される光源１０２か
らの光が照射され，その反射光がミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ
３，及びレンズ１０３を介して複数のＣＣＤ等からなる
光学センサ１０４上に結像される。上記光学センサ１０
４上に結像された原稿画像は，画像処理部１２１（図１
参照，図２では図示省略）において画像出力信号に変換
され，画像メモリ１２２（図１参照，図２では図示省
略）に一旦格納される。続いて，上記画像メモリ１２２
に格納された画像出力信号に基づく光がレーザスキャナ
１０５から感光体ドラム１０６に照射されて上記感光体
ドラム１０６の表面に静電潜像が形成される。上記感光
体ドラム１０６表面に形成された静電潜像は，各色毎に
独立に設置された４つの現像装置１０７ａ，１０７ｂ，
１０７ｃ，１０７ｄの内の一つによって顕像化されてト
ナー像が形成され，該トナー像は中間転写ベルト１０８
上に転写される。上記現像，転写処理を上記４つの現像
装置について繰り返すことにより，上記中間転写ベルト
１０８上には４色全てのトナー像が重ねられる。その
後，カセット１０９若しくは手差しトレー１１０から矢
印Ｙ１若しくはＹ２の方向に搬送された転写紙を，上記
中間転写ベルト１０８のトナー像形成位置と同期させな
がら転写ローラ１１１間を通過させつつ一定の転写電圧
を印加することにより，上記トナー像は上記中間転写ベ
ルト１０８から上記転写紙に転写される。トナー転写
後，上記中間転写ベルト１０８はクリーニングブレード
１１２によってクリーニングされ，感光体ドラム１０６
から新たなトナー像が転写される。上記中間転写ベルト
１０８からトナー像が転写された転写紙は，搬送ベルト
１１３によって矢印Ｙ３方向に搬送され，ガイド板４に
より定着装置１を構成する熱ローラ２と圧ローラ３との
間に案内され，上記熱ローラ２及び圧ローラ３によって
上記トナー像が定着された後，排紙トレー１１４上に排
出される。尚，この定着装置１の構成は図３に示したも
のと同様であり，熱ローラ２の排紙側には熱ローラ２の
表面から転写紙を剥離する剥離爪５が設けられている。

【００１０】続いて，本複写機Ａ１における特徴的構成
について説明する。上述した定着装置１における転写紙
先端部の熱ローラ２への貼り付き，及びそれによる紙詰
まりの問題は，転写紙先端部におけるトナー量が多いほ
ど発生しやすいと言える。また，転写紙先端部のマージ
ン量（以下，先端マージン量という）が大きければ，そ
れ以降の部分のトナー量が多くても，例えば紙のコシや
剥離爪の作用によって転写紙は熱ローラ２から容易に剥
離される。これらのことから，転写紙に転写される画像
の転写紙先端部におけるトナー量に応じて先端マージン
量を変化させてやれば，定着装置１において転写紙先端
部を熱ローラ２から確実に剥離できる。以上のような考
えに基づき，本複写機Ａ１には，図１に示すように，上
述した基本的構成に加え，トナー占有率検出部１１，先
端マージン量設定部１２，及び画像形成制御部１３が搭
載されている。

【００１１】上記トナー占有率検出部１１は，上記画像
メモリ１２２に接続されており，上記画像メモリ１２２
に格納された画像出力信号を読み出し，その画像出力信
号における転写紙先端側の所定領域（以下，画像先端領
域という）内でのトナー占有率を検出する。例えば，上
記画像先端領域内での全画素数がＮＡ，その中でトナー
現像される画素数がＮＴであれば，トナー占有率は（Ｎ
Ｔ／ＮＡ）×１００（％）となる。尚，本実施の形態で
は，上記画像先端領域を画像先端から５０ｍｍの範囲の
領域とする。上記トナー占有率検出部１１で検出された
上記トナー占有率の値は，先端マージン量設定部１２に
出力される。

【００１２】上記先端マージン量設定部１２は，上記ト
ナー占有率検出部１１で検出された上記トナー占有率に
基づいて，転写紙上にトナー像を転写する際の先端マー
ジン量を設定する。上記先端マージン量の設定は，例え
ば予め実験等によって求めたテーブルを参照して行えば
よい。上記テーブルの一例を表１に示す。

【表１】 ここで，上記表１に示したテーブルでは，トナー占有率
だけでなく，初期からの画像形成枚数によっても先端マ
ージン量を変化させるようにした。これは，画像形成を
重ねるにつれて次第に剥離爪にトナーが付着し，同じ先
端マージン量でも紙詰まりしやすくなるからである。ま
た，高温・高湿の環境下では，より転写紙が熱ローラ２
へ貼り付き易くなるため，温度や湿度を監視し，所定温
度（例えば３５°Ｃ）以上，所定湿度（例えば８５％Ｒ
Ｈ）以上では上記テーブルの値よりも若干（例えば１ｍ
ｍ）先端マージン量を増加させるようにすることが望ま
しい。また，転写紙の種類（紙とＯＨＰシート，紙の厚
さ，紙質など）によって上記先端マージンの量を変化さ
せることも可能である。転写紙の種類については，使用
者がキー入力するようにしてもよいし，光学的手段（例
えば紙とＯＨＰシートの違いの検出）や機械的手段（例
えば紙の厚さの検出）によって自動検出するようにして
もよい。以上のようにして設定された先端マージン量の
値は，上記画像形成制御部１３に出力される。

【００１３】画像形成制御部１３は，上記先端マージン
量設定部１２で設定された先端マージン量に基づいて，
レーザスキャナ１０５による露光タイミングを調整す
る。例えば上記先端マージン量設定部１２で設定された
先端マージン量が標準値よりも２ｍｍ大きい値であれ
ば，感光体ドラム１０６上での露光開始位置を標準位置
よりも２ｍｍ後退させるように上記レーザスキャナ１０
５を制御する。また，先端マージン量を標準値よりも大
きくすることによって後端マージン量が所定量確保でき
ない場合には，画像形成制御部１３によって予め上記画
像メモリ１２２内の画像を変倍するか，或いは画像の後
端部若しくは先端部を一部欠損させて後端マージン量を
確保するようにしてもよい。

【００１４】以上説明したように，本実施の形態に係る
画像形成装置Ａ１では，画像メモリに格納された画像出
力信号に基づいて画像先端領域内でのトナー占有率を検
出し，該トナー占有率に基づいて設定された最適な先端
マージン量を確保するように画像形成されるため，定着
装置における熱ローラからの転写紙の分離性が向上し，
剥離爪によって転写紙が確実に剥離できることで紙詰ま
りを防止でき，更には上記剥離爪を省略することも可能
となる。

【００１５】

【実施例】上記複写機Ａ１では，画像形成制御部１３に
より，レーザスキャナ１０５による露光タイミングを変
更することによって先端マージン量を調整するようにし
たが，その他，例えば転写紙の転写部への搬送タイミン
グを変更することによっても同様に先端マージン量を調
整することが可能である。また，レーザスキャナ１０５
による露光タイミングや転写紙の搬送タイミング等を変
更することなく，単に画像の変倍や一部欠損のみによっ
て先端マージン量を調整することも可能である。

【００１６】また，上記実施の形態に係る複写機Ａ１は
ディジタル複写機としたが，本発明はアナログ複写機に
も適用可能である。但し，アナログ複写機の場合には画
像メモリ内の画像出力信号に基づいてトナー占有率の検
出を行うことはできないため，例えば感光体ドラムや中
間転写体などの像担持体上に形成されたトナー像を光学
センサなどで読み取ってトナー占有率を求めるなどの方
法を用いる必要がある。勿論，ディジタル複写機でこの
ような方法を用いてもよい。また，アナログ複写機で
は，上記のようにトナー占有率の検出を例えば像担持体
上に形成されたトナー像に基づいて行わなければならな
いため，先端マージン量の調整を露光タイミングの変更
や画像の変倍，一部欠損などによっては行うことはでき
ず，例えば転写紙の転写部への搬送タイミングを変更す
るなどの方法で行う必要がある。更に，上記実施の形態
に係る複写機Ａ１はフルカラー複写機としたが，モノク
ロ複写機であっても同様に適用可能であることは言うま
でもない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように，本発明は，トナー
像が転写された転写シートを，互いに圧接された一対の
定着手段の間に通し，上記トナー像を上記転写シートに
定着させる画像形成装置において，上記転写シートに転
写される画像における，上記転写シート先端側の所定領
域内でのトナー占有率を検出するトナー占有率検出手段
と，上記トナー占有率検出手段で検出されたトナー占有
率に基づいて，上記転写シートの先端マージン量を設定
する先端マージン量設定手段と，トナー像が上記先端マ
ージン量設定手段で設定された先端マージン量を確保し
て上記転写シートに転写されるように画像形成の制御を
行う画像形成制御手段とを具備してなることを特徴とす
る画像形成装置として構成されているため，定着手段に
おける熱ローラからの転写シートの分離性が向上し，例
えば剥離爪によって転写紙が確実に剥離できることで紙
詰まりを防止でき，更には上記剥離爪を省略することも
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ａ１
の要部の概略構成を示すブロック図。

【図２】 上記画像形成装置Ａ１の全体構成図。

【図３】 定着装置１の概略構成を示す模式図。

【符号の説明】

１…定着装置 ２…熱ローラ ３…圧ローラ ５…剥離爪 １１…トナー占有率検出部 １２…先端マージン量設定部 １３…画像形成制御部 １２２…画像メモリ １０５…レーザスキャナ Ｐ…転写紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA11 DA14 DA45 DB01 DC02 ED04 ED17 ED24 ED25 FB12 FD04 2H033 AA16 BA16 BB00

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像が転写された転写シートを，互
   いに圧接された一対の定着手段の間に通し，上記トナー
   像を上記転写シートに定着させる画像形成装置におい
   て，上記転写シートに転写される画像における，上記転
   写シート先端側の所定領域内でのトナー占有率を検出す
   るトナー占有率検出手段と，上記トナー占有率検出手段
   で検出されたトナー占有率に基づいて，上記転写シート
   の先端マージン量を設定する先端マージン量設定手段
   と，トナー像が上記先端マージン量設定手段で設定され
   た先端マージン量を確保して上記転写シートに転写され
   るように画像形成の制御を行う画像形成制御手段とを具
   備してなることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 ディジタル式の画像形成装置であって，
   上記トナー占有率検出手段が，メモリ内の画像データに
   基づいて上記トナー占有率を検出するように構成されて
   なる請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 ディジタル式若しくはアナログ式の画像
   形成装置であって，上記トナー占有率検出手段が，像担
   持体表面に形成されたトナー像に基づいて上記トナー占
   有率を検出するように構成されてなる請求項１記載の画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 ディジタル式の画像形成装置であって，
   上記画像形成制御手段が，感光体表面への露光タイミン
   グを調整することにより上記先端マージン量を制御する
   請求項１又は２記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 ディジタル式若しくはアナログ式の画像
   形成装置であって，上記画像形成制御手段が，トナー像
   転写部への転写シートの搬送タイミングを調整すること
   により上記先端マージン量を制御する請求項１〜４のい
   ずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 ディジタル式の画像形成装置であって，
   上記画像形成制御手段が，上記先端マージン量に応じて
   画像スケールを変倍する請求項１〜５のいずれかに記載
   の画像形成装置。
7. 【請求項７】 ディジタル式の画像形成装置であって，
   上記画像形成制御手段が，上記先端マージン量に応じて
   画像の先端部若しくは後端部を一部欠損させる請求項１
   〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 先端マージン量設定手段が，更に温度と
   湿度の少なくとも一方を考慮して上記先端マージン量を
   設定する請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装
   置。
9. 【請求項９】 先端マージン量設定手段が，更に画像形
   成枚数を考慮して上記先端マージン量を設定する請求項
   １〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 先端マージン量設定手段が，更に上記
    転写シートの種類を考慮して上記先端マージン量を設定
    する請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。