JP2004317603A

JP2004317603A - 電子写真装置に適用されるトナー像定着方法

Info

Publication number: JP2004317603A
Application number: JP2003108576A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Miyake; 康弘三宅
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】カールの発生を有効に回避することができ、カールの発生を生じ易い両面印刷機に適用される定着方法を提供する。
【解決手段】電子写真法によってトナー像が表面に転写された転写紙を、所定の定着温度に加熱された定着ローラと、該定着ローラに圧接された加圧ローラとの間を通過させることにより、該トナー像を転写紙表面に定着させる定着方法において、前記定着に先立って、転写紙の含水率を検知し、検知された含水率に応じて定着温度の制御を行い、含水率が所定の値よりも多く検知された転写紙については、含水率が少なく検知された転写紙の場合に比して低温で定着を行うことを特徴とする。
【選択図】なし。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真法による画像形成装置に使用されるトナー像の定着方法に関するものであり、特に両面印刷機に好適に適用されるトナー像の定着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法による画像形成装置においては、概説すると、以下のようにして画像形成が行われる。
即ち、感光体を所定極性に一様に主帯電し、所定の画像情報に基づいての光照射により画像露光して静電潜像を形成する。次いで、現像剤を感光体表面に供給して静電潜像を現像して感光体表面にトナー像を形成し、このトナー像を、転写ローラや転写用のコロナ帯電器を用いて所定の用紙（転写紙）に転写する。トナー像が転写された転写紙は、所定の温度に加熱された定着ローラと、該定着ローラに圧接された加圧ローラとを備えた定着装置に導入され、該ローラ対の間に転写紙を通すことにより、熱、圧力によってトナー像が転写紙表面に定着される。このようにしてトナー像（定着画像）が形成された転写紙（画像形成紙）は、定着装置から排紙され、画像形成装置外に排出されるか、或いは画像形成装置内に再循環されて反対側の面への画像形成、即ち両面定着（２次定着）が行われる。また、トナー像の転写終了後においては、感光体表面に残存するトナーがクリーニングされ、さらに必要により除電が行われ、これにより、画像形成行程の１サイクルが完了し、次の画像形成が行われる。
【０００３】
ところで、上記のような画像形成装置において、転写紙がカールしてしまう場合があり、カールした転写紙をそのまま画像形成に供すると、紙詰まり、紙しわ、耳折れなどの不都合の原因となる。特に転写紙の表面にトナー像を定着（一次定着）した後、該転写紙の裏面に、再度トナー像を転写して定着（二次定着）を行う所謂両面印刷を行う場合には、上記のような不都合を生じ易い。即ち、一次定着によりカールした転写紙を、再び画像形成工程に循環させるためである。
【０００４】
従って、カールした転写紙を正確に搬送するために、例えば搬送ローラのニップ近傍まで、樹脂製や板金製のガイド板を延ばしたり、取り付け困難な場所にはシート乃至フィルム状のガイドを設けなければならないなどの制約が生じ、また、部品寸法スペックが厳しくなるなどの影響がでている。さらに、印字面に対するガイドとして、画像への影響を抑えるため、幅が０．３ｍｍ以下の回転可能なコロなどが使用されているが、印字品質への影響は避けられないのが現状である。
【０００５】
上記のような転写紙のカールは、特に転写紙の含水率に関連しており、含水率が多いものほど、カールを生じやすい事が知られており、例えば転写紙の含水率を検知し、その含水率の程度に応じてカール矯正を行う定着方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−１７８１６５号公報（特許請求の範囲）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法では、画像形成装置内に格別のカール矯正装置を設けなければならず、装置の大型化やコスト高などを回避できない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、転写紙に発生したカールを矯正するのではなく、カールの発生を有効に回避することが可能なトナー像の定着方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、特にカールの発生を生じ易い両面印刷において、カールの発生を有効に回避することが可能な定着方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電子写真法によってトナー像が表面に転写された転写紙を、所定の定着温度に加熱された定着ローラと、該定着ローラに圧接された加圧ローラとの間を通過させることにより、該トナー像を転写紙表面に定着させる定着方法において、
前記定着に先立って、転写紙の含水率を検知し、検知された含水率に応じて定着温度の制御を行い、含水率が所定の値よりも多く検知された転写紙については、含水率が少なく検知された転写紙の場合に比して低温で定着を行うことを特徴とする定着方法が提供される。
【００１０】
上記の定着方法においては、
１．給紙カセットに充填されている転写紙を給紙ローラを介して所定の画像形成工程に搬送する際に、転写紙の含水率の検知を行うこと、
２．転写紙表面へのトナー像の一次定着を行った後、転写紙裏面へのトナー像の二次定着を行う両面印刷において、一次定着に際しては、転写紙の含水率の検知及び検知された含水率に基づく定着温度の制御を行い、二次定着に際しては、転写紙の含水率の検知及び検知された含水率に基づく定着温度の制御を行わず、一定の温度で二次定着を行うこと、
３．転写紙の含水率の検知を、転写紙の電気抵抗値を測定することにより行うこと、
が好ましい。
【００１１】
【発明の実施形態】
本発明の定着方法が適用される画像形成装置の概略構造を示す図１において、この装置では、画像形成すべき転写紙１が所定の給紙カセットに積載されており、この転写紙１は、給紙ローラ１０により、一次搬送経路２に送り出され、一次搬送経路２を通って画像形成部３に搬送される。
【００１２】
画像形成部３では、それ自体公知の電子写真法による画像形成が行われる。即ち、感光体ドラム及び該ドラムの周囲に主帯電器、露光用の光学系、現像器、転写装置及びクリーニング装置が配置されており、感光体ドラム表面に所定のトナー像を形成し、このトナー像を転写紙１の表面に転写するように構成されている。
【００１３】
トナー像が表面に転写された転写紙１は、定着装置４内に導入され、トナー像が定着される（一次定着）。トナー像が一次定着された転写紙１は、そのまま装置外に排出されるか、或いは反転部５に導入される。反転部３に導入された転写紙（一方の表面に定着画像が形成されている）は、スイッチバックされて２次搬送経路６を通って再び画像形成部３に導入され、トナー像が形成されていない他の面（裏面）にトナー像が転写され、さらに定着装置４に導入されてトナー像の定着が行われる（二次定着）。このようにして両面に定着画像が形成された転写紙１は、装置外に排出される。
【００１４】
本発明においては、定着装置に導入する転写紙１について、予め含水率の検知を行っておき、この含水率に応じて定着装置４での定着温度を制御する。即ち、含水率の多いものほど、定着の際の加熱によって揮発する水分量が多いためカールを生じ易い。従って、含水率の多い転写紙については、定着温度を比較的低温に設定し、含水率の少ない転写紙については、定着温度を比較的高温に設定することにより、カールの発生を有効に行うことが可能となる。例えば、含水率が６％未満の転写紙については、定着温度を１８５℃に設定し、含水率が６〜８％の範囲の転写紙については、定着温度を１７５℃に設定し、含水率が８％を越える転写紙については、定着温度を１６５℃に設定しておくのである。
【００１５】
また、上記のような含水率による定着温度の制御は、一次定着のみについて行えばよく、二次定着に際しては、一定の定着温度（例えば１７５℃）に設定しておけばよい。即ち、二次定着に際しては、既に一次定着での加熱により、転写紙中の水分がある程度揮発しており、その含水率は著しく低レベルとなっているためである。
【００１６】
従って、本発明では、含水率の検知を、転写紙１を給紙カセットから給紙ローラ１０によって一次搬送経路６に送り出す際に行うことが好適である。
【００１７】
図２は、上記のような含水率検知を行うための給紙カセットの構造を示す部分断面図である。図２において、この給紙カセットでは、カセットハウジング７内に弾性部材８で上方に付勢された支持基板９を有しており、支持基板９の上方に給紙ローラ１０が配置されている。即ち、転写紙１は、支持基板９上に積載され、その先端部分は、給紙ローラ１０と支持基板９とにより挟持されている。一方、カセットハウジング７には、紙さばきパッド１１が設けられており、この紙さばきパッド１１は、弾性部材１２によって給紙ローラ１０に当接されている。
【００１８】
本発明においては、上記の紙さばきパッド１１を導電性ゴムなどの導電性材料で形成し、このパッド１１に通電し、その抵抗変化を測定することにより、転写紙１の含水率を検知する。即ち、転写紙１が給紙ローラ１０と紙さばきパッド１１との間を通過する際に、パッド１１への通電を行い、その抵抗変化を測定することにより、転写紙１の含水率を検知することができる。
【００１９】
上記のようにして含水率が検知された転写紙１について、画像形成部３でトナー像が転写され、この転写紙が定着装置４内に導入されると、検知された含水率に基づいて、制御された定着温度で定着が行われる。このような定着装置の概略構造を図３に示した。
【００２０】
図３において、この定着装置（図１の概略図では４で示されている）は、所定のユニット枠内に収容された定着ローラ１４と加圧ローラ１５とのローラ対を有している。
【００２１】
定着ローラ１４は、内部にハロゲンランプ等の熱源１６を備えており、さらに、その表面には、接触型温度センサであるサーミスタ１７が当接されている。また加圧ローラ１５は、バネ等の弾性部材１８で定着ローラ１４に圧接されている。このようなローラ対の間に転写紙１を通すことにより、熱及び圧力によってトナー像が転写紙１の表面に定着される。
【００２２】
即ち、前述した紙さばきパッド１１での通電によって検知された転写紙１の含水率に応じて、サーミスタ１７によって定着ローラ１４の表面温度（定着温度）が制御され、所定の定着温度で転写紙１表面への定着（一次定着）が行われる。一次定着終了後、この転写紙１は、装置外へ排出されるか、或いは二次定着、即ち両面印刷を行う場合には、反転部３に導入してスイッチバックし、２次搬送経路６から画像形成部３に導入され、その裏面にトナー像が転写され、再び定着装置４に導入されて二次定着が行われ、外部に排出される。既に述べた通り、二次定着では、一定の温度で定着が行われる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、転写紙の含水率に応じて定着温度を制御することにより、カールの発生を有効に回避することが可能となり、転写紙のカールを矯正するための部材を設ける必要が無く、さらには、カールした転写紙の搬送や画像形成のための制約を有効に回避することができる。
本発明の定着方法は、特にカールの発生を生じ易い両面印刷に有効に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着方法が適用される画像形成装置の概略構造を示す図。
【図２】本発明の定着方法において、転写紙の含水率検知手段を備えた給紙カセットの構造を示す部分断面図。
【図３】本発明の定着方法が好適に実施される定着装置の概略構造を示す図。
【符号の説明】
１：転写紙
４：定着装置
１０：給紙ローラ
１１：紙さばきパッド
１４：定着ローラ
１５：加圧ローラ
１７：サーミスタ

Claims

電子写真法によってトナー像が表面に転写された転写紙を、所定の定着温度に加熱された定着ローラと、該定着ローラに圧接された加圧ローラとの間を通過させることにより、該トナー像を転写紙表面に定着させる定着方法において、
前記定着に先立って、転写紙の含水率を検知し、検知された含水率に応じて定着温度の制御を行い、含水率が所定の値よりも多く検知された転写紙については、含水率が少なく検知された転写紙の場合に比して低温で定着を行うことを特徴とする定着方法。
給紙カセットに充填されている転写紙を給紙ローラを介して所定の画像形成工程に搬送する際に、転写紙の含水率の検知を行う請求項１に記載の定着方法。
転写紙表面へのトナー像の一次定着を行った後、転写紙裏面へのトナー像の二次定着を行う両面印刷において、一次定着に際しては、転写紙の含水率の検知及び検知された含水率に基づく定着温度の制御を行い、二次定着に際しては、転写紙の含水率の検知及び検知された含水率に基づく定着温度の制御を行わず、一定の温度で二次定着を行う請求項２に記載の定着方法。
転写紙の含水率の検知を、転写紙の電気抵抗値を測定することにより行う請求項１乃至３の何れかに記載の定着方法。