JP2001318558A

JP2001318558A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001318558A
Application number: JP2000138267A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sasai; 隆博笹井; Akinori Nishida; 昭憲西田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】記録紙への画像形成時の装置の環境条件を検
知して、その検知条件に応じて定着装置の加熱条件の変
更を随時実施することにより、記録紙へのトナー画像の
定着性を向上させること、および用紙のしわの発生の防
止を可能にする。【解決手段】画像形成装置の感光体ドラム２１に対し
て設ける転写ローラ２５に対して、試験電圧を印加して
流入電流を検知し、その電流値により環境条件のデータ
を得て、定着装置２６の熱ローラ２７のヒータ２８に対
する印加電圧を制御する。そのために設ける制御装置３
０では、高温高湿または低温低湿等の環境条件に対応さ
せて、制御の条件に応じた加熱の制御を行うもので、定
着後の経過時間の情報や、その他の条件にしたがった制
御を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の定
着装置に関し、特に、感光体ドラムに対する転写部材に
流れる電流を検知した情報を用いて、定着装置の温度制
御を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、感光
体ドラムに形成したトナー画像を用紙に転写し、そのト
ナー画像を担持する用紙を定着装置を通して定着し、コ
ピーを作成するようにしている。前記定着装置において
は、熱ローラの温度を検知する手段を設けておき、前記
温度検知手段の情報により、熱ローラの加熱手段に対す
る給電の制御を行い、定着時には熱ローラを一定の温度
に維持するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記定着装置において
は、その環境条件によっては、用紙の温度や用紙に含ま
れる水分の量等の条件により、定着温度を変更したほう
が定着性を向上させる点や、水分を多く含んでいる場合
に多く発生する用紙のしわ等を防止する点で好ましいと
されることが多くある。そのような課題に対して、定着
装置の加圧ローラの温度を検知して、熱ローラの温度を
変更する技術も知られているが、用紙の温度と湿度とを
総合的に考慮して、定着装置の温度を決定する手段は知
られてなく、新たな制御手段の開発が待たれているのが
現状である。

【０００４】本発明は、前述したような従来の定着装置
の課題を解決しようとするもので、用紙の湿度と温度の
条件を、感光体ドラムに対して配置する転写部材に流れ
る電流を検知し、その情報にもとづいて定着装置の加熱
温度を制御する手段を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像形成装置
に設ける定着装置において、加熱温度を制御する手段を
設けた装置に関する。本発明の請求項１の発明は、定着
装置と、定着装置の温度を制御する制御回路と、感光体
と、感光体に接触する転写部材と、前記転写部材に所定
の電圧を印加する電圧発生源と、前記転写部材に流れる
電流を検出する電流検出回路とを備え、前記転写部材に
流れる電流を検出して、この検出値に基づき定着装置の
温度を設定することを特徴とする。請求項２の発明は、
直前のプリント動作からの経過時間が所定の時間を超過
しているときには、定着装置の温度の設定を行うことを
特徴とする。請求項３の発明は、転写部材と感光体との
間に用紙を挟まない状態で試験電圧を印加し、そのとき
の電流値に基づき、定着装置の温度を設定することを特
徴とする。

【０００６】前述したように構成したことにより、高温
高湿環境では、定着温度を低めに設定して用紙のしわを
防止し、低温低湿環境では定着温度を高めに設定して、
トナー画像の用紙への定着性を向上させることができ
る。また、用紙の温度と湿度との２つの条件を総合した
定着温度の設定を、転写部材に流れる電流値という１つ
のパラメータにより適切に行うことが可能になる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発
明の装置の構成を説明する。図１に示されるように、一
般的な画像形成装置１の画像形成部には、装置の下部に
給紙トレイ２からの給紙部を設け、上部に電子写真方式
を用いた画像形成部を配置している。前記給紙部におい
ては、給紙トレイ２に対して配置する給紙ローラ３によ
り用紙を１枚ずつ送り出し、用紙搬送路４内を搬送ロー
ラ装置５、６により搬送して、トナー画像転写部に向け
て送り出すようにしている。前記画像形成装置１の上部
に配置する画像形成部においては、現像装置１０と感光
体ユニット２０とを組み合わせて設けている。

【０００８】前記感光体ユニット２０に組み合わせて配
置する現像装置１０においては、トナー収容部１１に収
容されているトナーを、アジテータ１２により攪拌しな
がら供給ローラ１３に向けて送り出し、前記供給ローラ
１３とこすられるように、ともに図の反時計方向に回転
する現像ローラ１４との間で、トナーに帯電を付与しな
がら、現像ローラ１４の表面に薄層として付着させる。
そして、前記現像ローラ１４の表面に付着されたトナー
は、ブレード部材により一定の厚さを有する薄層として
形成され、感光体２１と接触する部分で、トナーが感光
体の静電潜像に付着され、トナー画像として可視像化さ
れる。

【０００９】前記現像装置１０と組み合わせて配置され
る感光体ユニット２０には、感光体２１に形成したトナ
ー画像を用紙に転写するための転写ローラ２５を配置し
ている。また、前記感光体２１の周囲には、その感光体
２２の回転方向にしたがって、転写ローラ２５と回転ブ
ラシとして構成されるメモリ除去部材２４とブラシロー
ラとして構成される帯電ローラ２３および書込み装置２
２が配置される。そして、前記感光体２１に対して帯電
手段２３により一様な帯電を行い、書込み手段２２から
画像情報の光を照射して静電潜像を形成し、現像装置１
０の現像ローラ１４からトナーが供給されて静電潜像が
トナー画像として可視像化される。前記感光体に形成し
たトナー画像は、用紙が感光体２１と転写部材２５の間
を通る際に、前記転写部材に所定の電圧を印加して用紙
に転写される。

【００１０】そして、前記トナー画像を担持する用紙
は、定着装置２６に向けて搬送され、熱ローラ２７と加
圧ローラ２９の間を通って定着されて、排出ローラ装置
８により排出トレイに向けて記録紙が排出される。な
お、前記画像形成装置１において、書込み部材２２に供
給される書込み情報は、画像形成装置１と組み合わせて
設けられる画像読取装置（図示を省略）からの画像情
報、または、電話回線を通してファクシミリ受信したデ
ジタル信号が用いられ、前記書込み部材２２のＬＥＤ素
子を点状に発光させて、感光体に画像情報の書込みを行
うようにしている。前記画像形成装置１の画像形成部に
おいては、感光体２１に対してクリーニング装置を設け
ないで、感光体からトナー画像を用紙に転写した後で、
残留するトナーメモリを掻き乱して付着力を弱め、現像
装置に回収して再使用する方式の、いわゆるクリーナレ
ス方式の画像形成装置として構成されている。

【００１１】前記定着装置においては、前述したよう
に、用紙の温度や用紙に含まれる水分の量等の条件に応
じて、定着温度を変更すれば、記録紙の定着性を良好に
設定できることや、水分を多く含んでいる用紙のしわの
防止の点等で好ましいとされることが多くある。また、
一般に高温高湿環境では、転写部材に流れる電流は大き
くなり、低温低湿環境では前記電流は小さくなるという
傾向にある。そこで、本実施例においては、画像形成装
置の環境状態を検知して、定着装置２６での温度の制御
の条件を設定する手段を設け、前記定着装置２６での定
着性を向上させるようにしている。

【００１２】前記記録紙の定着性を向上させるために、
図２に示すような制御装置３０を設けて、環境条件に応
じた定着装置の加熱の制御手段を設けている。前記制御
装置３０においては、感光体ドラム２１からトナー画像
を用紙に向けて転写するための転写ローラ２５に対し
て、試験電圧を印加して、その際に流れる電流の値を検
知した情報を用いて定着装置の温度の制御を行うように
している。

【００１３】前記制御装置３０においては、転写ローラ
２５に試験電圧を印加する試験電圧印加回路３３を配置
し、その電圧を印加した際に転写ローラ２５に流れる電
流値を、流入電流測定回路３４に入力して、その出力を
メイン制御回路３１に入力する。前記メイン制御回路３
１では、制御テーブル３２にあらかじめ設定している制
御条件のデータを用いて、装置のおかれている環境条件
を検知し、その環境条件にもとづいて電圧制御回路３５
に向けて制御条件を出力し、電源３７に接続される印加
電圧制御回路３６で、印加電圧の設定を行うようにす
る。そして、前記転写ローラ２５に流れる電流の条件に
応じて、定着装置の熱ローラ２７のヒータ２８に対する
印加電圧を変更する等の、加熱温度の制御を行い、記録
紙の定着性を良好に設定できて、用紙にしわが生じない
ようにする。

【００１４】前記制御装置においては、図３のフローチ
ャートに示すようにして、制御の動作を行っているもの
で、制御装置に設定した所定のタイミングで環境条件の
検知を行うようにする。例えば、用紙への画像形成の動
作の直前に、または、用紙への画像形成動作の途中に任
意のタイミングで、もしくは、一連の用紙への画像形成
が終了してから、ある一定の時間が経過した時に、次の
用紙への画像形成の信号が入力された時等に、図３のフ
ローチャートにしたがって実行する。なお、一連の用紙
への画像形成が終了し、その直後に次の作業の指令が入
力された場合等では、環境条件の変化が少ないと想定さ
れることから、定着装置の温度制御の動作を必要としな
いことがある。つまり、前記定着温度の制御は、図４に
示すように、定着が終了してから所定の時間が経過する
にしたがい、待機状態となるまでの間に次第に温度が低
下するものであり、一定温度以下に冷えた状態から次の
定着を行う時には、再び環境条件を検出する必要がある
ためである。

【００１５】前記図３のフローチャートにおいて、一連
の画像形成のジョブが終了すると、ステップａ−１でタ
イマーがスタートする。次いで、次の用紙への画像形成
の指令がステップａ−２で入力されると、ステップａ−
３に移行して環境条件の測定を必要とするか否かを判断
し、前記図２の制御装置による調整を必要としないと判
断された時には、ステップａ−４に移行して用紙への画
像形成の動作を行うようにする。また、前記ステップａ
−３で環境条件の測定を必要とすると判断された場合に
は、ステップａ−５に移行し、制御装置３０を動作させ
て転写ローラに流れる電流値を測定する。

【００１６】前記ステップａ−５で得られた情報にもと
づいて、ａ−６のステップで定着装置の温度を制御する
必要がないと判断した場合には、ａ−４に移行する。ま
た、前記ステップａ−６で定着装置の定着条件（加熱温
度）を変更する必要があると判断された場合には、ステ
ップａ−７からａ−８に移行し、制御テーブル３２に収
容されているデータにもとづいてメイン制御回路３１が
印加電圧制御回路３６に対する印加電圧の変更を指令し
て、熱ローラ２７のヒータ２８に給電する電圧の変更を
行う。なお、前記熱ローラ２７における加熱の制御に
は、前記熱ローラに対して設ける温度検知手段からの情
報を用いて制御することは、一般の定着装置の場合と同
様に行われる。

【００１７】前記図２の制御装置が、図３のフローチャ
ートにしたがって制御する際に、図５のグラフに示すよ
うな転写ローラから得られる電流にもとづいた環境条件
と、図６の表に示すような定着装置のシフト温度の条件
にしたがった制御を行うことができる。前記図５に示す
グラフは、転写試験電圧印加時の装置の状況と流入電流
の関係を示しているもので、高温高湿環境（ＨＨ）で
は、転写ローラへの転写流入電流は大きい値となり、低
温低湿環境（ＬＬ）では、転写ローラへの転写流入電流
は小さい値となる。

【００１８】また、図６の表に示す制御テーブルにおい
ては、定着の動作が終了してからの経過時間がｔ１、…
…ｔｉ、……ｔｊと長くなるにしたがって、転写ローラ
に試験電圧を印加した際の転写流入電流＋ａ１、……＋
ａｉ、……＋ａｊまたは、−ｂ１、……−ｂｉ、……−
ｂｊをそれぞれ変化させる制御を行う。前記転写流入電
流値は、ａｉ≧０℃の場合を、ｂｉ≦２０℃の場合を示
し、その間での温度の加熱制御条件をα、……βと設定
して、経過時間とを対比することにり、定着装置の加熱
温度の制御を行うようにする。なお、前記図４〜６に示
す制御条件は、制御装置の制御テーブル３２にあらかじ
め設定している制御条件であって、定着の動作終了後の
経過時間と、流入電流の値、その他の条件に応じて、定
着装置のヒータに印加する電圧の制御値を決定できるよ
うにする。

【００１９】前記実施例に示す制御を行う画像形成装置
においては、装置のおかれている環境での温度と湿度と
を、転写ローラに試験電圧を印加した時の流入電流の値
として得て、その流入電流値を環境条件の設定のメイン
のデータとして用いているものである。そして、前記制
御を行うことにより、用紙の湿度と装置内での温度の条
件を検知した結果にしたがって、定着装置の定着温度を
調整して、記録紙の定着性を良好に維持するとともに、
定着装置を通った用紙にしわが生じることを防止でき
る。そこで、前記制御装置での定着装置の加熱温度の制
御を行うことは、前述したように、ジョブを開始する
際、および、ジョブが終了してからの経過時間の条件、
または、あらかじめ設定している条件に応じて行うよう
にする。なお、前記制御装置の制御条件の設定に際して
は、画像形成装置を最初に動作させて、用紙への画像形
成状況（定着性、用紙に発生するしわ等）を確認し、そ
の記録紙の状態に応じて制御テーブルに設定する制御条
件の設定を行えば、より良好な状態での記録紙を得るこ
とが可能である。

【００２０】

【発明の効果】前述したように構成したことにより、画
像形成装置においては、高温高湿環境では定着温度を低
めに設定して用紙のしわを防止し、低温低湿環境では定
着温度を高めに設定することができ、トナー画像の用紙
への定着性を向上させることができる。また、用紙の温
度と湿度との２つの条件を総合した定着温度の設定を、
転写部材に流れる電流値という１つのパラメータにより
適切に行うことが可能になり、制御に用いる条件を限定
して、制御の動作を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な画像形成装置の構成を示
す説明図である。

【図２】定着装置の加熱温度制御装置の説明図であ
る。

【図３】制御動作を示すフローチャートである。

【図４】定着温度と経過時間の関係を示すグラフであ
る。

【図５】転写流入温度と環境条件の関係を示すグラフ
である。

【図６】定着後の経過時間と転写流入電流の関係を示
すテーブルである。

【符号の説明】

１画像形成装置、２給紙カセット、１０
現像装置、１４現像ローラ、２０感光体ユ
ニット、２１感光体ドラム、２２書込み装
置、２３帯電ローラ、２４メモリ除去ロー
ラ、２５転写ローラ、２６定着装置、２７
熱ローラ、２８ヒータ、２９加圧ロー
ラ、３０制御装置、３１メイン制御回路、
３２制御テーブル、３３試験電圧印加回路、
３４流入電流測定回路、３５電圧制御回路、
３６印加電圧制御回路、３７電源。

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA01 DA12 DA38 EA12 EC20 ED24 ED25 EE07 EE08 EF06 EF09 JA11 JA12 JC08 2H032 AA05 BA01 BA21 CA01 2H033 AA02 AA15 BB01 BB28 CA27 3K058 AA34 AA91 BA18 CA04 CA16 CA23 CA45 DA03 GA06 5H323 AA36 BB07 CA08 CB02 DA01 EE04 FF01 GG04 HH02 JJ04 KK05 MM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定着装置と、定着装置の温度を制御する
制御回路と、感光体と、感光体に接触する転写部材と、前記転写部材に所定の電圧を印加する電圧発生源と、前
記転写部材に流れる電流を検出する電流検出回路とを備
え、前記転写部材に流れる電流を検出して、この検出値に基
づき定着装置の温度を設定することを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】前記請求項１に記載の定着装置におい
て、直前のプリント動作からの経過時間が所定の時間を
超過しているときには、定着装置の温度の設定を行うこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記請求項１または２に記載の定着装置
において、転写部材と感光体との間に用紙を挟まない状
態で試験電圧を印加し、そのときの電流値に基づき、定
着装置の温度を設定することを特徴とする画像形成装
置。