JP2005164730A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動両面印刷が可能な画像形成装置を使用せず、通常の画像形成装置のストレートな搬送路で用紙を搬送することを可能にし、厚紙やラフ紙に対する定着性能を向上させる操作が可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 用紙を収納して給紙する１つ以上の給紙装置と、用紙に画像形成可能な画像形成部と、画像形成された用紙を加熱および加圧して画像を定着させる定着部と、操作に関わる入力と表示が行われる操作部とを有し、特定の給紙装置から用紙の給紙が行われる場合（Ｓ２）、画像形成部で画像形成を行わずに通過させ（Ｓ３）、用紙を定着部で加熱および加圧して排出するとともに（Ｓ１２、Ｓ１４）、排出された用紙を所定の給紙装置に載置するように催促するメッセージを操作部に表示させる（Ｓ１８）画像形成装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に係わり、特に、厚手の記録紙が使用される画像形成装置に関する。

電子写真方式による画像形成装置では、帯電した感光体を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像することによって可視画像としている。そして、この可視画像を用紙に転写したあと、用紙を加熱・加圧して画像を定着する方法が一般的に行われている。

ところが、記録紙である用紙には様々な種類があり、それらの用紙にトナーの可視画像が定着するように種々工夫が凝らされている。例えば、様々な用紙の種類に対応するため、定着温度の制御、定着時の加圧、定着時の用紙の搬送速度の制御などの方法がある。しかし、それらのいずれの方法においても、秤量の大きな厚手の用紙、封筒などの袋物の用紙、表面の粗いラフ紙では、定着性が悪くなる傾向がある。定着性能を向上させた画像形成装置であっても、一般的に、秤量２００ｇ／ｍ²程度の厚紙や封筒がその上限である。

特許文献１は、画像形成装置において、厚紙やラフ紙で定着性を向上させるために、自動両面印刷が可能な画像形成装置を使用することを提案している。図５は、特許文献１に開示された従来の自動両面印刷が可能な画像形成装置の正面断面図である。画像形成装置１０１の給紙カセット１０２に用紙が収納されている。この場合の用紙は定着性が悪い厚紙とする。給紙カセット１０２から、そのような厚紙が給紙ローラ１０３によって給紙されると、給送ローラ１０４によって方向転換されて、レジストローラ１０５によって搬送され。そして、感光ドラム１０７と転写ローラ１０８の間隙を通過する。この場合、通常の画像形成プロセスと異なり、画像形成は行われない。

その後、用紙はヒータ１１０ａによって加熱された定着部１１０と定着後ローラ対１１１を通過する。このとき、分岐装置１１４が図中下向きの搬送路を構成するため、用紙は反転ローラ１１６を経由して反転部１１５に搬送される（以上の搬送路は破線と黒矢印で図示されている）。用紙が反転部１１５に収納され、その後端が反転ローラ１１６に挟持されている段階で、反転ローラ１１６が逆回転するため、用紙は、搬送ローラ１１７、１１８、１１９を通過し、給送ローラ１０４によって方向転換される。

そして、用紙がレジストローラ１０５に再到達すると、この時は画像形成が行われるため、タイミングが調整されてから、感光ドラム１０７と転写ローラ１０８の間隙に給送される。転写ローラ１０８に印加された転写電圧によって、感光ドラム１０７上のトナー画像が用紙に転写され、定着部１１０によって定着される。その後、分岐装置１１４は用紙を左方向にガイドするように切り替わっているため、定着後ローラ対１１１を通過した用紙は、排出ローラ対１１２によって排出トレイ１２０上に排出される（以上の搬送路は一点鎖線と白矢印で図示されている）。なお、現像装置やスキャナなどの説明に関係しない構成品は省略している。

以上の説明と図５から明らかなように、定着性を向上させるため、画像形成装置１０１の自動両面機能を利用し、自動両面の第１回目のプロセスで、画像を形成せず用紙を定着部１１０で加熱する。そして、自動両面の第２回目のプロセスで、画像を形成して用紙に転写し、それを定着部１１０で定着している。すなわち、第１回目のプロセスで、用紙に含まれる水分を気化させる。そのため、第２回目のプロセスでは、定着部１１０の熱が水分の気化によって奪われずにトナー画像と用紙に与えられるため定着性が向上する。
特開２０００−１３２００７号公報

特許文献１が提案する方法は、確かに、秤量が大きい用紙やラフ紙を使用した場合の定着性を向上させることに効果がある。しかし、そのためには、自動両面印刷が可能な画像形成装置を使用することが必要条件である。また、自動両面機構は往々にして用紙を鋭角に方向転換させるようになっている。例えば、図５に図示されている一点鎖線の搬送路にある給送ローラ１０４である。ここで、厚紙や封筒が鋭角に１８０度方向転換させられるため、用紙にカールやしわが発生する。最悪の場合、それらのカールやしわが原因となってそれ以降の搬送路で紙詰まりを起こす可能性が極めて高くなる。特に袋物の用紙の場合は、カールが発生すると、しわが悪化する構造になっている。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、自動両面印刷が可能な画像形成装置を使用せず、通常の画像形成装置のストレートな搬送路で用紙を搬送することを可能にし、厚紙やラフ紙に対する定着性能を向上させる操作が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による画像形成装置は、用紙を収納して給紙する１つ以上の給紙装置と、該用紙に画像形成可能な画像形成部と、画像形成された用紙を加熱および加圧して画像を定着させる定着部と、操作に関わる入力と表示が行われる操作部とを有し、特定の給紙装置から用紙の給紙が行われる場合、画像形成部で画像形成を行わずに通過させ、用紙を定着部で加熱および加圧して排出するとともに、排出された用紙を所定の給紙装置に載置するように催促するメッセージを操作部に表示する。

また、本発明による画像形成装置では、設定データを記憶する記憶部を有し、用紙が給紙される特定の給紙装置と排出された用紙が載置される所定の給紙装置は、予め記憶部に登録される。

本発明による画像形成装置では、用紙が定着部で加熱される場合、定着部の温度は、画像を定着する場合の温度よりも高く制御される。

また、本発明による画像形成装置では、メッセージの表示後に、操作部の所定のキーによる入力が行われると、所定の給紙装置に載置された用紙が給紙され、該用紙上に画像の形成が行われる。

更に、本発明による画像形成装置は、前記メッセージの表示とともに、報知装置を鳴動させる。

本発明による画像形成装置によると、高価で複雑かつ、厚紙や封筒の搬送に不向きな自動両面印刷構造を有する画像形成装置を使用せずとも、定着性に劣る厚紙、封筒、ラフ紙に画像を形成して充分な定着を行うことができる。

また、本発明による画像形成装置によると、定着性に劣る厚紙、封筒、ラフ紙などの特殊紙を収納する給紙装置と、加熱された用紙を載置する給紙装置とを予め設定して記憶部に登録可能である。そのため、それらの設定を容易に変更でき、ストレートな搬送路が形成される給紙装置に設定することが可能になる。

更に、本発明による画像形成装置によると、特殊紙を加熱するばあい、通常の印刷時の温度よりも高く設定されるため、用紙に含有する水分を急速に蒸発させて過熱することが可能になる。

また、本発明による画像形成装置によると、メッセージによって加熱された用紙を給紙装置に載置させ、所定のキー入力が行われると、その後は自動的に印刷が行われるため、自動両面印刷構造を有しない画像形成装置であっても、ユーザは複雑な操作を行う必要がない。

更に、ユーザに対して排出された用紙の載置を促すメッセージとともに、報知装置を鳴動させるため、ユーザが画像形成装置から離れた場所に位置していても注意を喚起させることが可能である。

以下、本発明の詳細を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略構成と構造を示す正面模式図である。画像形成装置１は、載置された原稿を読み取って画像データに変換する画像読取部２と、表示部４と操作入力部５と報知装置６とからなる操作部７と、被記録媒体となる用紙Ｐを収納して１枚ずつ給紙する給紙部１０と、給紙された用紙Ｐを引き続き搬送する給送ローラ対１１と、画像とのタイミング合わせのため用紙Ｐを一旦停止させるレジストローラ１２と、画像を形成する画像形成部１３と、画像を用紙Ｐに転写する転写ローラ１５と、画像を用紙に定着する定着部１６と、用紙が排出される排出トレイ１７と、これらの全ての制御を行う制御部１９とから概略構成されている。

この画像形成装置１の給紙部１０は、１枚或いは複数枚の用紙Ｐが載置され、所謂手差し給紙が可能な手差給紙トレイ２１と、複数枚の用紙Ｐが収納可能な第１給紙ユニット２２と、第２給紙ユニット２３と、第３給紙ユニット２４とからなり、給紙トレイや給紙ユニットからの給紙は、それぞれの給紙ローラ２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａによって行われる。

画像形成部１３は、図中矢印方向に回転する感光体３０と、その表面を帯電させる帯電装置３１と、画像読取部２で読み取られた画像データに応じて帯電した感光体３０を露光して静電潜像を形成する露光装置３２（この例では、ＬＥＤヘッド）と、その静電潜像をトナーの可視画像に現像する現像装置３３と、転写された後の残留トナーを感光体３０表面から除去するクリーニング装置３４とからなる。

また、定着部１６は、テフロン（Ｒ）などの離型材料でコーティングされたヒートローラ１６ａと、そのヒートローラ１６ａと通過する用紙Ｐを加圧する加圧ローラ１６ｂと、ヒートローラ１６ａと同心に配置され、その内面から過熱するヒータ１６ｃと、定着部１６の温度を検知する温度センサ１６ｄとから概略構成される。

次に、図２を使用して画像形成装置１の制御に関わる構成を説明する。図２は、画像形成装置１の制御について説明するためのブロック図である。尚、図１に示した構成物と同じ名称と機能を有するものは同一の符号を付して、その説明を簡略化或いは省略する。制御部１９に接続された制御バスに、画像読取部２と、操作部７と、給紙部１０と、画像形成部１３と、定着部１６と、画像形成装置１の駆動源となる駆動部４０と、各種制御パラメータや設定データが記憶される記憶部４１と、図示しない外部の情報処理装置から入力される印刷データを基に画像形成処理を行うプリンタコントローラ４２と、外部との送受信のための通信制御を行う通信制御部４３とが接続され、制御部１９によってそれぞれ制御される。

このような構成と制御構造を有する画像形成装置１で、通常の温度制御では定着性が低下する厚紙や封筒、或いはラフ紙を使用して、カールやしわよりを極力抑え、更に紙詰まりの危険性を低下させて画像形成を行うことが可能な実施形態について説明する。従来技術に関して説明したように、画像形成装置１に大幅な変更を施さずに定着性が悪い用紙の定着性を向上させるためには、予め、定着の際に加熱源の熱を気化熱として奪う水分を抑える、つまり、用紙の含水率を低くしておくことが重要である。更には、用紙を加熱して定着温度に上昇させるために必要な熱量が小さいほど、定着部１６の熱源が有効に使用されるため、定着の際の用紙の初期温度を高くしておくことも重要である。また、ラフ紙などのように表面が粗い用紙は、融解したトナーの粘着性が悪くなるため、予め表面の平滑度を高くしておくことも重要である。

厚紙やラフ紙が使用される場合、上記した条件を全て満足させるためには、出来るだけストレートな用紙搬送路を有する画像形成装置を使用し、画像を形成することなく予め用紙を定着部１６で加熱し、その用紙の温度が周囲温度に低下する前に、ユーザが再給紙して画像を形成するように誘導する工夫が必要である。そのような、画像形成装置の動作について図１〜図４を使用して説明する。図３は、画像形成装置１の本発明に関わる動作を説明するためのフローチャートである。図４は、予め登録されている給紙ユニットが選択された場合に、表示部４（図１）に表示される操作説明表示の例である。

まず、画像形成装置１で複写や印刷が行われる場合、ステップＳ１（以下、「ステップ」は省略）で、ユーザは使用する用紙を手動で選択する。この場合、手差給紙トレイ２１、第１給紙ユニット２２、第２給紙ユニット２３、第３給紙ユニット２４内に収納される用紙の種類は予め決められているため、用紙が選択されるということは、これらの給紙ユニットのいずれかが選択されることと同一である。また、画像形成装置１が用紙自動選択モードにある場合は、原稿サイズに応じて用紙が自動的に選択される。手動用紙選択或いは自動用紙選択いずれの場合も、画像形成装置１は選択された給紙ユニットを特定可能である。

Ｓ２で、選択されて特定された給紙ユニットが記憶部４１に登録されている、厚紙、封筒、ラフ紙などの定着性に劣る特殊紙を収納する給紙ユニットか否かの判断が行われる。異なる場合はＳ２６に分岐して、通常の印刷動作が行われる。特殊紙を収納する給紙ユニットである場合は、Ｓ３に移行し、画像形成部１３にて画像形成を行わない制御に移ると同時に、Ｓ５で、定着部１６の温度が、用紙Ｐを加熱し含有する水分を急速に気化させるに充分な温度になるように、ヒータ１６ｃを制御して温度上昇を行う。画像を用紙Ｐに定着する通常の動作温度は、例えば、通常１５０℃〜１７０℃の範囲であるが、用紙Ｐに含まれる水分を急速に蒸発させるため、定着部１６に許容される上限温度付近の所定温度、例えば２００℃に温度が上昇したか否かがＳ７で判断される。

所定温度に到達した場合は、Ｓ９で駆動部４０を起動させる。そして、Ｓ１０で、特定された給紙ユニットから給紙が行われる。その用紙Ｐには画像は形成されず画像形成部１３を通過し、Ｓ１６で、定着部１６を通過する際に所定の温度で急速に加熱されて水分が蒸発する。Ｓ１４で、加熱された用紙Ｐは排出トレイ１７上に排出される。同時に、Ｓ１５で、定着部１６の温度制御が、所定の温度制御から印刷時の動作温度制御に戻される。また、Ｓ１６で、報知装置６がオンされ、鳴動してユーザに次の動作を促す。

更に、Ｓ１８で、図４に例示する操作の説明を、画像形成装置１の表示部４に表示する。画像形成装置１がプリンタである場合は、表示部４上での表示とともに、図４に示すような操作説明が印刷データの送信元である情報処理装置に送信されて表示される。ユーザは、この操作説明に従って、Ｓ１４で排出された用紙Ｐを、手差給紙トレイ２１に載置した後、所定のキー（この例では画像形成装置１の操作入力部５上のＥｎｔｅｒキー）を押す。Ｓ１９で、その所定のキーの入力が検知されると、Ｓ２０で、操作説明の表示がオフにされ、Ｓ２２で、報知装置もオフにされる。同時に、Ｓ２３で、定着部１６の温度が通常の動作温度（印刷温度）に低下しているかチェックされる。動作温度の場合は、Ｓ２５で、手差給紙トレイ２１に載置されている用紙Ｐが給紙され、Ｓ２６で、所定の印刷が行われる。

尚、Ｓ１９で所定のキーの入力待ちが続く場合は、Ｓ３０を経由するため、入力待ちの時間が判断され、所定の時間より長い場合はＳ３０でタイムアウトとして判断される。この理由は、加熱された用紙Ｐが長い時間排出トレイ１７に放置されると、周囲の湿度が高い場合は用紙Ｐが吸湿し、また、用紙Ｐ自体の温度も低下するため、定着性向上効果が望めなくなるためである。更に、ユーザが排出された用紙Ｐを手差給紙トレイ２１に載置することを忘れると、別のユーザによる複写や印刷処理ができなくなるためである。そのため、所定の時間が経過するとＳ３０で判断されると、Ｓ３１に移行し、操作説明の表示を消去し、Ｓ３２で報知装置をオフにして、このプロセスを終了させる。

以上の説明では、加熱された用紙Ｐを手差給紙トレイ２１に載置する例について説明したが、これは、図１の画像形成装置１の構造からも明らかなように、手差給紙トレイ２１を利用すると特殊紙がカールしにくいストレート搬送路が形成されるためである。従って、本発明が適用される実際の画像形成装置の構造に応じて、加熱された用紙を再給紙のために載置する給紙トレイや給紙ユニットを決定するとよいし、このことは手差給紙トレイに限定されないことは言うまでもない。

以上、発明の実施形態を、具体的な画像形成装置１の構成に基づいて説明したが、本発明はこの例示した構成に限定されないことは言うまでもない。また、画像形成装置１の例として複写機を取り上げて説明したが、複写機能、プリント機能、ファックス機能、ネットワーク機能、更にはＥメール機能などを有した、プリンタ、ファクシミリ装置、或いは、所謂複合機であっても、実施可能であることは明らかである。

以上説明したように、本発明を実施すると、自動両面印刷機能がなくても定着性が劣る特殊紙を使用することが可能となり、また、カールやしわよりの発生を低下させることが可能である。

本発明が適用される画像形成装置の概略構成と構造を示す正面模式図である。 画像形成装置１の制御について説明するためのブロック図である。 画像形成装置１の本発明に関わる動作を説明するためのフローチャートである。 予め登録されている給紙ユニットが選択された場合に、表示部４に表示される操作説明表示の例である。 従来の自動両面印刷が可能な画像形成装置の正面断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像読取部
４ 表示部
５ 操作入力部
６ 報知装置
７ 操作部
１０ 給紙部
１１ 給送ローラ対
１２ レジストローラ
１３ 画像形成部
１５ 転写ローラ
１６ 定着部
１６ａ ヒートローラ
１６ｂ 加圧ローラ
１６ｃ ヒータ
１６ｄ 温度センサ
１７ 排出トレイ
１９ 制御部
２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ 給紙ローラ
２１ 手差給紙トレイ
２２ 第１給紙ユニット
２３ 第２給紙ユニット
２４ 第３給紙ユニット
３０ 感光体
３１ 帯電装置
３２ 露光装置
３３ 現像装置
３４ クリーニング装置
４０ 駆動部
４１ 記憶部
４２ プリンタコントローラ
４３ 通信制御部
１０１ 画像形成装置
１０２ 給紙カセット
１０３ 給紙ローラ
１０４ 給送ローラ
１０５ レジストローラ
１０７ 感光ドラム
１０８ 転写ローラ
１１０ａ ヒータ
１１０ 定着部
１１１ 定着後ローラ対
１１２ 排出ローラ対
１１４ 分岐装置
１１５ 反転部
１１６ 反転ローラ
１１７、１１８、１１９ 搬送ローラ
１２０ 排出トレイ
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 用紙を収納して給紙する１つ以上の給紙装置と、該用紙に画像形成可能な画像形成部と、前記画像形成された用紙を加熱および加圧して画像を定着させる定着部と、操作に関わる入力と表示が行われる操作部とを有し、
   特定の給紙装置から用紙の給紙が行われる場合、前記画像形成部で画像形成を行わずに通過させ、前記用紙を前記定着部で加熱および加圧して排出するとともに、前記排出された用紙を所定の給紙装置に載置するように催促するメッセージを前記操作部に表示することを特徴とする画像形成装置。
2. 設定データを記憶する記憶部を有し、前記特定の給紙装置と所定の給紙装置は、予め該記憶部に登録されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記用紙が前記定着部で加熱される場合、前記定着部の温度は、画像を定着する場合の温度よりも高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記メッセージの表示後に、前記操作部の所定のキーにより入力が行われると、前記所定の給紙装置に載置された用紙が給紙され、該用紙上に画像の形成が行われることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記メッセージの表示とともに、報知装置を鳴動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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