JP2007147771A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】静電電位の差による潜像にトナーを選択的に付着させトナー像を形成し、転写手段によりこのトナー像を記録媒体に転写した後、加熱加圧して定着画像とする画像形成装置において、記録媒体として未使用紙だけでなく再利用紙を使用する場合であっても効率よく適切な画像形成及びその後の処理を行う。
【解決手段】 記録媒体が転写手段に対向する位置に搬送される前に、画像情報検出手段31を配置し、この画像情報検出手段31による検出データに基づき前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときには画像を形成するトナーの特性を判別する判別手段32を有する。これらデータに基づき、剥離部材14、排出部ガイド15、オイル付与装置65及びカール抑制装置66等の制御をする。
【選択図】 図1
【解決手段】 記録媒体が転写手段に対向する位置に搬送される前に、画像情報検出手段31を配置し、この画像情報検出手段31による検出データに基づき前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときには画像を形成するトナーの特性を判別する判別手段32を有する。これらデータに基づき、剥離部材14、排出部ガイド15、オイル付与装置65及びカール抑制装置66等の制御をする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、静電電位の差による潜像にトナーを選択的に付着させてトナー像を形成し、これを記録媒体に転写した後、加熱及び加圧して定着画像とする画像形成装置に関する。
電子写真方式、静電記録方式等の画像形成装置において未定着トナー像を定着する工程は、トナー像を記録媒体上に静電的に転写した後、トナー像を加熱溶融して記録媒体に圧着する方法が広く採用されている。この加熱定着方法は、加熱部材と加圧部材が平行に圧接されたニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を通過させて定着を行うものであり、低電力で定着できるとともに定着部での紙づまりによる発火の危険性が少ないこと等の利点があることから最も広く使用されている。
一方、画像形成に用いられる記録媒体は、まだ使用していない用紙(以下、「未使用紙」という)を用いて画像を形成することが一般的であったが、今日では環境に対する配慮から、一方の面に画像が形成された記録媒体(以下、「再利用紙」という)の白紙で残されている裏面に画像を形成し、記録媒体を有効に活用して資源・エネルギーの使用量を抑制することが広く行われるようになっている。
このように再利用紙に画像を形成する場合は、すでに画像が形成された面に重ねて画像を転写してしまう二重印刷のおそれがある。また、再利用紙に画像形成を行う場合、画像形成に使用されているトナーが定着時の加熱で再溶融して、加圧部材に記録媒体が巻き付いたり、記録媒体にシワが発生したりするという問題点もある。
このような問題点を解決する手段として、例えば、特許文献1に記載されている装置がある。この装置は、記録紙送り部にセットした記録紙の濃度をセンサで検知し、印字済みと検知されれば、記録紙をそのまま記録紙受け取り部へ搬送し、印字されていないと検知されれば転写部へ搬送し、印字を行う。このように記録紙の搬送路を切り換えて二重印刷を防止するものである。
また、特許文献2には、転写材の裏面の画像情報の有無を検出し、この検出結果に基づいて加圧ローラの表面温度を切り換えることにより再利用紙が加圧ローラに巻き付くことを防止する手段が記載されている。つまり、搬送される記録媒体が再利用紙であると検知された場合は、加圧ロールの表面温度を下降させ、トナーが再溶融されない温度に下がるまで待って再利用紙への画像形成を行うものである。
特開平7−137406号公報
特開平10−20709号公報
しかしながら、再利用紙に画像を形成する場合の対処としては、上記のような手段ではなお十分ではなく、次のような改良を望まれる課題がある。
特許文献2に記載されている装置では、再利用紙に画像を定着するときには加圧ロールの温度を下降させるため、所定の温度になるまで定着動作を遅らせる必要があり、さらに再利用紙の後に未使用紙を用いるときには、再度加圧ロールの温度を上昇させることになる。このため、画像形成の効率が悪化する。
特許文献2に記載されている装置では、再利用紙に画像を定着するときには加圧ロールの温度を下降させるため、所定の温度になるまで定着動作を遅らせる必要があり、さらに再利用紙の後に未使用紙を用いるときには、再度加圧ロールの温度を上昇させることになる。このため、画像形成の効率が悪化する。
また、加熱溶融したトナー像を圧着した記録媒体にはカールが発生し易く、これを矯正する手段が設けられることが多い。しかし、片面のみにトナーが担持される未使用紙と両面にトナーが担持される再利用紙とでは、カールの状態が変わることが多く、同じように取り扱うと適切に矯正することができない場合が生じる。
さらに、再利用紙は、既に形成されている画像に用いられたトナーは必ずしも同じものではなく、含有する成分や溶融温度に違いがある。大きく分類すると、定着装置が備える加熱部材から画像が定着された記録用紙を剥離するために、加熱部材にオイルを塗布する必要があるトナー(以下、「オイル必要トナー」という)と、画像が定着された記録用紙を剥離するのにオイルを必要としていないトナー(以下、「オイル不要トナー」という)がある。
一般的には白黒画像を形成する画像形成装置や、一般書類などに用いられるカラー画像を形成する画像形成装置においてオイル不要トナーが用いられ、高画質が求められるカラー画像を形成する画像形成装置においてオイル必要トナーが用いられている。しかし、カラー画像を形成する画像形成装置においてオイル不要トナーが用いられるようになったのは近年のことであり、現在もオイル必要トナーを用いて一般書類用のカラー画像を形成する画像形成装置が販売されている。これにより、現在はオイル必要トナーを用いる画像形成装置と、オイル不要トナーを用いる画像形成装置との双方が用いられている。これらの画像形成装置で、一方の面にトナー像が形成された記録用紙すなわち再利用紙は同じ装置で再利用されるとは限らず、オイル必要トナーで画像が形成されているものと、オイル不要トナーで画像が形成されているものとが混在した状態で用いられる。
このため、オイル必要トナーで既に画像が形成されている再利用紙を、オイル不要トナーを用いる画像形成装置で使用したときに、定着装置では加熱及び加圧するための部材にトナーの付着防止用のオイルを用いておらず、既に形成されている画像のトナーが溶融し、加圧部材に付着して記録用紙が巻き付いてしまうことがある。特に画像密度が高い場合にはトナーの付着力は増大し、強固に巻き付いて紙詰まりになる。また、強固に巻き付いた場合には定着装置を破損してしまうこともある。
本願発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送される記録媒体が未使用紙であるか再利用紙であるかを判別して、定着及びその後の処理を適切に行うこと、又はこれに加えて、記録媒体が再利用紙であるときに、使用されているトナーの特性を判別し、トナーの特性に応じてその後のプロセスを適切に制御し、効率よく適切な画像形成及びその後の処理を行うことである。
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、 前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、 トナー像が転写された前記記録媒体を互いに圧接される定着回転体と加圧部材との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、 前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、 該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときに画像を形成するトナーの特性を判別する判別手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
この画像形成装置では、搬送される記録媒体に既に画像が形成されているか否か及び画像が形成されている場合はその画像の形成に使用されているトナーの特性を判別するので、その後の記録媒体の処理を的確に制御することができる。トナーは使用される画像形成装置によって、含有する成分や熱特性が異なるものが用いられている。そして、記録媒体上に形成されているトナーの特性が相違すると、定着装置で加熱及び加圧したときに、圧接される部材への付着力が異なり、剥離時の挙動に相違が生じる。これに対し、トナーの特性を判別してその特性に応じた処理を行うことにより、適切な定着動作及びその後の取り扱いが可能となる。また、トナーには含有する成分によって加熱された時にも、圧接される部材へ付着しにくいものがあり、このようなトナーが使用されているときには特別な対処を行う必要がなく、再利用紙を用いたときにも効率の良い画像形成が可能となる。
請求項2に係る発明は、 請求項1に記載の画像形成装置において、 前記画像情報検出手段は、前記記録媒体の前記転写手段によって画像が転写される面とは反対の面の画像情報を検出するように備えられているものとする。
上記画像情報検出手段は、記録媒体の転写される面とは反対側の面の画像情報を検出するので、一方の面に画像が形成された再利用紙の裏面に画像を形成しようとするときに、既に画像が担持された面の画像情報を的確に検出することができる。
請求項3に係る発明は、 請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、 前記画像情報検出手段は、前記記録媒体の光沢度を検知するものであり、 前記判別手段は、検知された光沢度の値に基づいて前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときに画像を形成するトナーの特性を判別するものとする。
この画像形成装置では、画像情報検出手段が記録媒体の光沢度を検知するので、記録媒体上の画像の有無及び画像がある場合はトナーの特性を容易に判別できる。つまり、記録媒体そのものの光沢度と、トナー像が形成された部分の光沢度は異なるものとなっており、記録媒体が未使用紙の場合は記録媒体そのものの光沢度を検知する。そして、画像が形成されている場合は検出する位置で光沢度が異なり、記録媒体とトナーが付着した部分の光沢度を検出するので再利用紙であることがわかる。また、トナーの種類によってトナーが付着した部分の光沢度が異なり、例えばオイル必要トナーで形成された画像とオイル不要トナーで形成された画像とでは光沢度が異なる。したがって、この光沢度の値の違いによりトナーの種類を容易に判別できる。これにより、再利用紙に画像を定着するときに必要な対処を適切に行うことが可能となる。
請求項4に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、 前記画像情報検出手段は、前記記録媒体の光沢度を検知するものであり、 前記判別手段は、検出された光沢度の前記記録媒体上の位置による変化量に基づいて前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときに画像を形成するトナーの特性を判別するものとする。
この画像形成装置では、記録媒体上の位置によって変化する光沢度の変化量にもとづいて記録媒体の種類を判別するので、記録媒体が光沢紙等の光沢度が高いものであってもトナー像の有無及び画像を形成しているトナーの特性を検知することができる。つまり、記録媒体自体の光沢度とトナーが付着している記録媒体上の位置の光沢度との差に基づいて判別されるので、記録媒体自体の光沢度が異なるものに対しても、トナー像の有無及びトナー像があるときに使用されているトナーの種類を判別することが可能となる。
請求項5に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、 前記画像情報検出手段は、前記記録媒体の表面の濃度を検知するものであり、 前記判別手段は、検知された濃度の値に基づいて前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときに画像を形成するトナーの特性を判別するものとする。
この画像形成装置では、記録媒体が未使用紙の場合は用紙自体の濃度の値を検知することとなり、再利用紙の場合は記録媒体自体及びトナーが定着された部位の濃度を検出することとなる。これにより未使用紙であるか再利用紙であるかの判別が可能となる。また、トナーの特性によって画像の濃度が異なることから、トナーの種類も判別できる。これにより、記録媒体の種類及びトナーの特性に応じて、画像形成装置の動作を制御できる。
請求項6に係る発明は、 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、 前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、 トナー像が転写された前記記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、 前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、 該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無又は画像の有無と画像があるときに画像を形成するトナーの特性とを判別する判別手段と、を有し、 前記判別手段による判別結果に基づいて、前記定着手段に設けられた剥離部材又は排出部ガイドの位置を変更するように設定されていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
記録媒体に新たに転写されたトナー像の他に、既に記録媒体上にトナー像が形成されていると、定着装置によって加熱および加圧するときに、記録媒体が圧接される部材に付着しやすくなる。したがって、判別手段によって記録媒体上に既にトナー像が形成されているか否かを判別し、記録媒体が圧接される部材に付着しやすい状態であるときには、剥離部材を接近させて記録媒体が確実に剥離される状態にすることができる。また、記録媒体上に既にトナー像が形成されていても、トナーの特性によって記録媒体が圧接される部材に付着しにくいものがあり、上記判別手段でトナーの特性を検知することによって、付着しやすいトナーが使用されている場合にのみ、剥離部材が動作するように制御することができる。したがって、記録媒体が加熱及び加圧のために圧接される部材から適切に剥離される。
一方、片面にトナーが定着されている未使用紙は画像が形成されていない面の方向へカールする傾向があり、両面にトナーが定着されている再利用紙はカールの発生が少ない。これに対し、排出部ガイドの位置によって記録媒体のカールが矯正されるが、その位置によって、矯正の程度が異なる。したがって、上記判別手段の検知結果にしたがって排出部ガイドの位置を制御することにより、トナー像が定着された記録媒体のカールを適切に矯正し、定着後の記録媒体を排出搬送路に無理なく導くことができる。これにより、紙詰まりを防止して円滑な画像形成を行うことができる。
請求項7に係る発明は、 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、 前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、 トナー像が転写された前記記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、 前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、 該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無又は画像の有無と画像があるときに画像を形成するトナーの特性とを判別する判別手段と、 前記定着手段の下流に設けられ、トナー像が定着された後の記録媒体のカールを矯正するカール抑制装置と、を有し、 前記判別手段による判別結果に基づいて前記カール抑制装置の動作を制御するものであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
また、請求項8に係る発明は、請求項7に記載の画像形成装置において、 前記カール抑制装置は、前記判別手段が記録媒体上に既にトナー像が有ると判別したときに、カール抑制動作を緩和するように設定されているものとする。
この画像形成装置では、判別手段の検出データに基づいてトナー像定着後の記録媒体のカールを矯正し、無理なく排紙トレイに導くことができる。つまり、片面にトナーが定着された未使用紙はカールが大きく生じ、両面にトナーが定着された再利用紙ではカールの発生が少ないことに対応して、カール抑制装置の状態を変更することができる。カールが強く生じるときには強く矯正し、カールの発生が少ないときには矯正を緩和する。これにより、記録媒体によってカールの状態が異なっても適切に矯正し、円滑に排紙搬送路に導くことができるとともに、整った形状で装置外に記録媒体を排出できる。
請求項9に係る発明は、 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、 前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、 トナー像が転写された前記記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、 前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、 該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無又は画像の有無と画像があるときに画像を形成するトナーの特性とを判別する判別手段と、 前記加圧回転体の表面に離型剤を付与する離型剤付与装置と、を有し、 前記判別手段による判別結果に基づいて前記離型剤付与装置の動作を制御するものであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
請求項10に係る発明は、請求項9に記載の画像形成装置において、 前記離型剤付与装置は、前記判別手段が記録媒体上にトナー像が有ると判別したとき、又は記録媒体上にトナー像があり、該トナー像が加熱加圧されたときに付着性が高く、前記加圧回転体に離型剤の塗布が必要なトナーであると判別したときに、動作するように設定されているものとする。
この画像形成装置では、画像情報検出手段により検知されたデータに基づいて、加圧回転体に離型剤を付与する離型剤付与装置の動作を制御するので、一方の面に既にトナー像が形成されていることによって加圧回転体への付着が生じ易くなっている場合にのみ、離型剤を加圧回転体に供給することができる。また、トナーの特性を判別して、付着の生じ易いトナーが既存の画像に用いられている場合に限って離型剤を供給することもできる。したがって、トナーが使用されている再利用紙であっても加圧回転体に巻き付くことを有効に防止することができるとともに、離型剤の使用量を少なく抑えることができ、維持管理が容易となる。
請求項11に係る発明は、請求項10に記載の画像形成装置において、 前記判別手段は、前記画像情報検出手段による検出データに基づき、画像が形成されている範囲を特定するものであり、 前記離型剤付与装置は、前記判別手段によって特定された記録媒体上の画像が形成されている範囲と当接する範囲に離型剤を付与するものとする。
この画像形成装置が備えている判別手段は、画像が形成されている範囲を特定するので、この特定された範囲と当接する部分に限定して加圧回転体に離型剤を塗布することができる。これにより、加熱回転体へ離型剤が付着することを抑制でき、画像の欠陥を防止することができるとともに、定着後のトナー像に多くの離型剤が付着して加筆性を悪化させることもない。また、離型剤の消費量を低減することができるので、ランニングコストの低減が可能となる。
請求項12に係る発明は、静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、 前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、 トナー像が転写された前記記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、 前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、 該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無又は画像の有無と画像があるときに画像を形成するトナーの特性とを判別する判別手段と、を有し、 前記判別手段が記録媒体上にトナー像が有ると判別したとき、又は記録媒体上にトナー像があり、該トナー像が加熱加圧されたときに付着性が高く、前記加圧回転体に離型剤の塗布が必要なトナーであると判別したときに、前記記録媒体の搬送を停止するように設定されていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
この画像形成装置では、搬送される記録媒体が再利用紙であって記録媒体が圧接される部材に付着する可能性が高いと判別された場合には、記録媒体の搬送を停止し、紙詰まりの発生を未然に防止することができる。これにより、記録媒体が定着部に付着したり巻き付いたりすることによる定着装置及び周辺部材の破損が防止される。
以上説明したように、本願発明によれば、使用する記録媒体から検出される画像情報によって、既にトナー像が形成されている再利用紙か、もしくは画像が形成されていない未使用紙かの判別、又はこれに加えて、既に形成されている画像が定着時に付着の生じ易いトナーが使用されているか、あるいは付着の生じにくいトナーが使用されているかを判別することができる。そして、この判別結果に応じて、画像形成装置の駆動を停止したり、定着装置に設けられた剥離部材又は排出部ガイドの位置を制御したり、加圧回転体に離型剤を塗布したりする等の制御ができる。したがって、付着性の高いトナーが使用されている再利用紙を記録媒体として使用しても定着部での紙詰まりを防止できる。また、未使用紙である場合は、再利用紙を用いた時の付着を防止するための制御を行う必要がないので、ランニングコストを低減できる。これにより、再利用紙を有効に利用することができ、資源の有効利用を図ることができるとともにコストの削減が可能となる。
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本願に係る発明の第1の実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、導電性材料からなる円筒状部材の外周面に光導電性層が形成された感光体ドラム1を備えており、この感光体ドラム1の周囲に感光体ドラム1の表面を一様に帯電させる帯電装置2と、帯電された感光体ドラム1に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置3と、感光体ドラム1上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像ユニット4と、感光体ドラムと対向し、周面が周回可能に支持される無端ベルト状の中間転写体5と、トナー像が転写された後の感光体ドラム1に残留するトナーを除去するクリーニング装置6と、感光体ドラム1の表面を除電する除電露光装置7とを備えている。
図1は、本願に係る発明の第1の実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、導電性材料からなる円筒状部材の外周面に光導電性層が形成された感光体ドラム1を備えており、この感光体ドラム1の周囲に感光体ドラム1の表面を一様に帯電させる帯電装置2と、帯電された感光体ドラム1に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置3と、感光体ドラム1上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像ユニット4と、感光体ドラムと対向し、周面が周回可能に支持される無端ベルト状の中間転写体5と、トナー像が転写された後の感光体ドラム1に残留するトナーを除去するクリーニング装置6と、感光体ドラム1の表面を除電する除電露光装置7とを備えている。
また、上記中間転写体5の内側には、感光体ドラム1上に形成されたトナー像を中間転写体5に一次転写する転写帯電器8と、二つの支持ロール9a、9bと二次転写を行うための転写対向ロール10とが配置されており、これらによって中間転写体5が周回可能に張架されている。該転写対向ロール10と中間転写体5を介して対向する位置には、中間転写体上のトナー像を記録用紙に転写する転写ロール11が配設されており、該転写対向ロール10と転写ロール11との圧接部に、用紙トレイ19から記録紙が送り込まれるようになっている。そして、用紙トレイ19から記録用紙が転写対向ロール10と転写ロール11との圧接部に搬送されるまでの用紙搬送路18には、搬送される記録用紙の画像が転写される面とは反対側の面と対向するように画像情報検出装置31が設けられており、この画像情報検出装置31により検知されたデータにより搬送される記録用紙が未使用紙であるか再利用紙であるか及び再利用紙である場合、既に定着されているトナーがどのような特性を有しているかを判別する判別手段32を備えている。
転写対向ロール10と転写ロール11との圧接部の下流側には、記録用紙上の未定着トナー像を加熱溶融して記録用紙に圧着する定着装置12と、定着後の記録用紙を定着装置12から剥離するための剥離部材14と、記録紙を装置外へ円滑に排出する排出ガイド15とが設けられ、中間転写体5に沿った位置には、中間転写体5上に残留するトナーを除去するクリーニング装置13とが設けられている。
上記画像形成装置が有する画像情報検出装置31は、図2に示すように、用紙トレイ19から転写部へ搬送される記録用紙の光沢度を連続して、又は複数の位置で検知するものである。
この画像情報検出装置31には、光源31aと受光部31bとが備えられており、光源31aから射出された光は遮光板31cに設けられたスリットを通して記録用紙Pのトナー像が転写される面とは反対側の面に照射される。そして、受光部31bは、記録用紙の表面で反射され、受光部側のレンズ31e及び遮光板31fのスリットを通過した光を検知するものとなっている。このように、受光部31bにおいて受光した光量により、記録用紙の表面の各部における光沢度(JISZ8741、鏡面光沢度測定方法)が検出され、判別手段32はこの光沢度の値によって、記録用紙Pが未使用紙であるか、再利用紙であるか、及び再利用紙である場合のトナーの特性を判別するものとなっている。判別手段32における判別動作の詳細は後述する。
なお、上記光源31a及び受光部31bは、それぞれ記録用紙に対する垂線からの角度(θ1、θ2)が60度となるように光の照射及び反射光の検知をするように配置されているが、角度が75度となるように配置してもよい。また、上記画像情報検出装置31は、トナー像が転写される位置までの搬送経路上に設けたが、用紙トレイ19上に設けてもよい。
この画像情報検出装置31には、光源31aと受光部31bとが備えられており、光源31aから射出された光は遮光板31cに設けられたスリットを通して記録用紙Pのトナー像が転写される面とは反対側の面に照射される。そして、受光部31bは、記録用紙の表面で反射され、受光部側のレンズ31e及び遮光板31fのスリットを通過した光を検知するものとなっている。このように、受光部31bにおいて受光した光量により、記録用紙の表面の各部における光沢度(JISZ8741、鏡面光沢度測定方法)が検出され、判別手段32はこの光沢度の値によって、記録用紙Pが未使用紙であるか、再利用紙であるか、及び再利用紙である場合のトナーの特性を判別するものとなっている。判別手段32における判別動作の詳細は後述する。
なお、上記光源31a及び受光部31bは、それぞれ記録用紙に対する垂線からの角度(θ1、θ2)が60度となるように光の照射及び反射光の検知をするように配置されているが、角度が75度となるように配置してもよい。また、上記画像情報検出装置31は、トナー像が転写される位置までの搬送経路上に設けたが、用紙トレイ19上に設けてもよい。
一方、上記画像形成装置で用いられる定着装置12は、図3に示すように、トナー像が転写された記録用紙を加熱する定着ロール16と、この定着ロール16に平行に圧接され、回転駆動される定着ロール16に従動して回転する加圧ロール17とで主要部が構成されている。そして、定着ロール16と加圧ロール17との間に送り込まれる記録用紙Pを加熱及び加圧しながら搬送し、記録用紙上の未定着トナー像Tを加熱溶融して記録用紙P上に圧着するものである。
上記定着ロール16は、金属製のコア(円筒状芯金)16aの周囲に耐熱性弾性体層16bおよび離型層16cが積層され、内部には発熱源としてコルツランプ16dを有している。また、外周面には温度センサ20が接触して配置され、制御部(図示しない)が温度センサ20による温度計測値に基づいてコルツランプ16dの点灯を制御し、定着ロール16の表面温度が所定の設定温度(例えば、170℃)に維持されるように調整されている。
加圧ロール17は、金属で形成された円筒状の芯金17aの外周面にスポンジやゴム等の弾性体層17bを形成し、その上にフッ素樹脂からなる離型層17cを積層したものである。
なお、本実施例では、加圧部材として加圧ロール17を用いているが、無端状のベルトとこれを張架するロールとを有するもの、又は無端状のベルトとこの内周面に接触して無端状ベルトを定着ロールに押圧する加圧パッドとを有するものを採用することもできる。
加圧ロール17は、金属で形成された円筒状の芯金17aの外周面にスポンジやゴム等の弾性体層17bを形成し、その上にフッ素樹脂からなる離型層17cを積層したものである。
なお、本実施例では、加圧部材として加圧ロール17を用いているが、無端状のベルトとこれを張架するロールとを有するもの、又は無端状のベルトとこの内周面に接触して無端状ベルトを定着ロールに押圧する加圧パッドとを有するものを採用することもできる。
定着ロール16と加圧ロール17とが圧接される部分(ニップ部)の下流側に設けられた剥離部材14は、定着ロール16側に記録紙が巻き付くのを防止するために定着ロール16の表面に近接して備えられた定着ロール用剥離部材14aと加圧ロール17の近傍に備えられた加圧ロール用剥離部材14bとで構成されている。これらの剥離部材14a,14bは、定着ロール16又は加圧ロール17に近接した位置とこれより離隔した位置との間で移動が可能に支持されている。そして、制御装置33は、画像情報検出装置31で検出されたデータに基づいて判別された記録用紙の種類及びトナーの特性に応じて、これらの剥離部材14a,14bの移動を制御するものとなっている。
上記排出部ガイド15は、定着ロール側のガイド部材15aと加圧ロール側のガイド部材15bとを有しており、定着ロール16及び加圧ロール17の近傍にそれぞれ配置されている。そして、定着ロール16と加圧ロール17とのニップ部から送り出された記録用紙Pの搬送方向を規制するものとなっている。これらのガイド部材15a、15bは、記録用紙の搬送経路を変更するように位置の移動が可能に支持されており、制御装置33により、判別手段32で判別された記録用紙の種類に基づいて位置を移動するように制御されるものである。これにより、カールが生じ易い記録用紙についてはこれを矯正するように搬送路を設定し、カールが生じにくい記録用紙については、新たなカールが生じないように搬送路を設定して定着後の記録用紙を円滑に装置外に排出するものとなっている。
次に、上記画像形成装置の動作について説明する。
画像形成動作を開始する信号が入力されると、まず感光体ドラム1の表面が帯電装置2でほぼ一様に帯電され、次いで露光装置3から像光が照射されて感光体ドラム1の表面に静電電位の差による潜像が形成される。そして、感光体ドラム1の回転により現像ユニット4の1つの現像器4aと対向する位置に移動し、現像器4aから1色目のトナーが転移され、トナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム1の周回移動により中間転写体5との対向位置に搬送され、転写帯電器8が形成する電界の作用によって中間転写体5上に静電的に一次転写される。
画像形成動作を開始する信号が入力されると、まず感光体ドラム1の表面が帯電装置2でほぼ一様に帯電され、次いで露光装置3から像光が照射されて感光体ドラム1の表面に静電電位の差による潜像が形成される。そして、感光体ドラム1の回転により現像ユニット4の1つの現像器4aと対向する位置に移動し、現像器4aから1色目のトナーが転移され、トナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム1の周回移動により中間転写体5との対向位置に搬送され、転写帯電器8が形成する電界の作用によって中間転写体5上に静電的に一次転写される。
一方、一次転写後に感光体ドラム1上に残留するトナーはクリーニング装置6により除去され、感光体ドラム1の表面は除電露光装置7により電位的に初期化され、再び帯電装置2との対向位置に移動する。
以後、現像ユニット4の3つの現像器4b、4c、4dが順次感光体ドラム1と対向する位置に移動し、同様に2色目、3色目、4色目のトナー像が順次形成され、中間転写体5上に重ねて転写される。そして、中間転写体5上に重ね合わされたトナー像は、中間転写体5の周回移動により、転写ロール11と転写対向ロール10との対向位置すなわち記録用紙への転写位置に搬送される。
上記のようにトナー像を形成する動作と同時に、用紙トレイ19からは、収容されている記録用紙が給紙ロール19aによって所定のタイミングで送り出され、転写位置の上流側の用紙搬送路18に設けられている画像情報検出装置31により画像形成面と反対側の表面の光沢度が検知される。そして、判別手段32により、この検知データに基づいて記録用紙が未使用紙であるか再利用紙であるか、及び再利用紙である場合はすでに定着されているトナーの特性が判別される。
用紙搬送路18を搬送された記録用紙Pは、転写ロール11と転写対向ロール10との対向位置に至り、中間転写体5のトナー像が担持されている位置に当接される。転写ロール11と転写対向ロール10との間には転写用バイアス電圧が印加されており、トナー像Tは記録用紙P上に二次転写される。
未定着のトナー像Tを担持した記録用紙Pは定着装置12へ搬送され、定着装置12の有する定着ロール16と加圧ロール17との間に送込まれる。定着ロール16は、コルツランプ16dによって所定の温度に加熱されており、加圧ロール17との間で加熱及び加圧され、トナー像Tは記録用紙P上に溶融圧着される。そして、記録用紙Pは、定着ロール16と加圧ロール17とのニップ部から送り出される。
このとき、記録用紙Pが加圧部材である加圧ロール17に付着して剥離し難くなる場合がある。記録用紙として再利用紙を用いた場合には、既に形成されているトナー像が定着ロール16と加圧ロール17との間で溶融し、加圧ロール17に付着し易くなる。特に、トナーには付着しやすいものと、付着しにくいものがあり、ワックス等を含有すること等によって定着時に接触する部材にオイルを塗布することを不要としたトナー(オイル不要トナー)では、加圧ロールに強く付着することは少ないが、定着時にオイルの塗布が必要なトナー(オイル必要トナー)では、加圧ロール17に付着しやすくなっている。このため、上記判別手段32において、記録用紙Pが再利用紙であると判別された場合、又は再利用紙であって、さらに使用されているトナーがオイル必要トナーであると判別されたときには、図4に示すように、加圧ロール用剥離部材14bは、加圧ロール17の周面に近接するように移動する。これにより、加圧ロール用剥離部材14bは、加圧ロール17に付着して搬送される記録用紙の先端を捕捉しやすくなり、記録用紙Pを円滑に剥離する。
一方、記録用紙が未使用紙であると判別された場合、又は再利用紙であるが画像形成にオイル不要トナーが使用されていると判別された場合には、図3に示すように、加圧ロール用剥離部材14bは予め設定されている初期設定の位置が維持される。そして、定着ロール用剥離部材14aが定着ロール16と近接する位置に移動するように制御される。つまり、加圧ロール17からの剥離は初期設定の値で十分に達成され、記録用紙に担持された未定着トナーが直接接触する定着ロール16の周面から剥離するのを確実なものとする。
排出部ガイド15は、判別手段32により、記録紙が未使用紙であると判別された場合は、図3に示すように、加圧ロール側ガイド部材15bは、加圧ロール17の下流側で定着ロール側ガイド部材15aに接近するように移動し、二つのガイド部材15a、15bの間隔を狭くする。つまり、定着ロール16に当接する面のみにトナー像が定着された記録用紙は、トナーの溶融加熱によりトナー像が定着された面が反対側の面に比較して延びているので、記録用紙は画像が形成されていない面の方向にカールする。したがって、ガイド部材15a、15bの下流部分の間隔を狭くすることにより記録用紙のカールが矯正されるように搬送経路を規制する。
一方、再利用紙と判別された場合は、ガイド部材15a、15bの位置は移動せず初期設定の位置を維持することとなる。つまり、再利用紙では両面にトナー像が載っているので、定着ロール16に当接する面のみが伸びるということは少なく、記録用紙のカールは抑制される。したがって、カールを矯正するようにガイド部材15a、15bを移動させる必要はなく通常の位置に維持される。
次に、画像情報検出装置31で検知された光沢度に基づく記録用紙の判別について説明する。
記録用紙Pが未使用紙である場合、画像情報検出装置31は記録用紙自体の光沢を測定することとなり、光沢度として0〜5%程度を検出する。記録用紙が再利用紙である場合は、画像がない部分では未使用紙と同様に光沢度が0〜5%程度となるが、画像部分つまりトナーが付着している部分ではこれより光沢度が大きくなる。そして、画像を形成しているトナーが定着時にオイルを必要としないオイル不要トナーであるときには、表1に示すように、画像部分で光沢度が概ね5〜10%程度となる。また、画像がオイルを必要とするオイル必要トナーで形成されているときには概ね15〜30%程度を検出することとなる。したがって、搬送される記録用紙に沿って連続的に光沢度を検出したときに、記録用紙の全域で光沢度が約5%以下であれば未使用紙であると判別される。また、光沢度が5%以下の領域と5%以上との領域が混在して検出されたときには再利用紙であると判別される。さらに、あらかじめ設定されている閾値を20%とし、検出値がこの閾値を超えた場合には、記録用紙上に既に形成されている画像にはオイル必要トナーが使用されていると判別される。
記録用紙Pが未使用紙である場合、画像情報検出装置31は記録用紙自体の光沢を測定することとなり、光沢度として0〜5%程度を検出する。記録用紙が再利用紙である場合は、画像がない部分では未使用紙と同様に光沢度が0〜5%程度となるが、画像部分つまりトナーが付着している部分ではこれより光沢度が大きくなる。そして、画像を形成しているトナーが定着時にオイルを必要としないオイル不要トナーであるときには、表1に示すように、画像部分で光沢度が概ね5〜10%程度となる。また、画像がオイルを必要とするオイル必要トナーで形成されているときには概ね15〜30%程度を検出することとなる。したがって、搬送される記録用紙に沿って連続的に光沢度を検出したときに、記録用紙の全域で光沢度が約5%以下であれば未使用紙であると判別される。また、光沢度が5%以下の領域と5%以上との領域が混在して検出されたときには再利用紙であると判別される。さらに、あらかじめ設定されている閾値を20%とし、検出値がこの閾値を超えた場合には、記録用紙上に既に形成されている画像にはオイル必要トナーが使用されていると判別される。
また、画像情報検出装置31により検出された光沢度の変化量によって記録用紙が未使用紙であるか再利用紙であるか、そして再利用紙であるときに使用されているトナーの種類を判別することもできる。これは、記録用紙自体の光沢度が異なる普通紙と光沢紙との双方が使用される画像形成装置において有効となる。つまり、それぞれの記録用紙について記録用紙自体の光沢度を基準とし、記録用紙上にトナー像が形成された位置における光沢度との差に基づいて判別するものである。この方法では、記録用紙が普通紙であるか光沢紙であるかは、操作者の入力又は画像情報に基づいて選択された用紙トレイ等から判別しても良いし、検出された光沢度の値から判別してもよい。
この判別手段では、記録用紙が未使用紙か再利用紙かの判別は、光沢度の変化量が5%以下程度に小さいときに、記録用紙は未使用紙と判別される。未使用紙では、光沢度がほぼ一様に検出され、記録用紙が普通紙であっても光沢紙であってもほとんど変化はない。そして、記録用紙が再利用紙であって普通紙であると、既に形成されている画像で使用されているトナーがオイル必要トナーである場合は、記録用紙自体との光沢度の変化量が大きくなり、オイル不要トナーが用いられているときには光沢度の変化量が小さくなる。また、記録用紙が光沢紙である場合は、オイル必要トナーが使用されたときに、オイル不要トナーが使用されたときより光沢度の変化量が小さいことによってトナーを判別することができる。これにより、記録用紙が普通紙または光沢紙とその種類が異なっても、記録用紙にすでに定着されている画像のトナーの種類を適切に判別できることとなる。
具体的には、表2に示すように判別される。
記録用紙が普通紙と判断された場合、未使用紙であると光沢度の変化量は0〜5%程度であるが、オイル不要トナーを用いる画像形成装置によって一度使用された再利用紙は、光沢度の変化が概ね5〜10%程度が検出される。一方、オイル必要トナーを用いる画像形成装置によって一度使用された再利用紙は、光沢度の変化が概ね10〜30%となる。このため、判別手段32は閾値として、例えば5%及び10%を設定し、光沢度の変化が5%より大きい場合に再利用紙であると判別し、光沢度の変化量が10%より大きい場合に、オイル必要トナーを使用して画像が形成されていると判別することができる。
記録用紙が普通紙と判断された場合、未使用紙であると光沢度の変化量は0〜5%程度であるが、オイル不要トナーを用いる画像形成装置によって一度使用された再利用紙は、光沢度の変化が概ね5〜10%程度が検出される。一方、オイル必要トナーを用いる画像形成装置によって一度使用された再利用紙は、光沢度の変化が概ね10〜30%となる。このため、判別手段32は閾値として、例えば5%及び10%を設定し、光沢度の変化が5%より大きい場合に再利用紙であると判別し、光沢度の変化量が10%より大きい場合に、オイル必要トナーを使用して画像が形成されていると判別することができる。
また、記録紙が光沢紙と判別された場合、未使用紙であると光沢度の変化量は0〜5%程度であり、オイル不要トナーを用いる画像形成装置によって一度使用された再利用紙の光沢度の変化は、概ね15〜40%程度を検出する。一方、オイル必要トナーを使用する画像形成装置によって一度使用された再利用紙の光沢度の変化は、概ね5〜15%程度を検出する。これにより、判別手段32は、閾値を5%及び15%に設定して、未使用紙か再利用紙かの判別、再利用であるときには使用されているトナーがオイル必要トナーであるかオイル不要トナーであるかを判別することができる。
次に、本願に係る発明の第2の実施形態である画像形成装置を、図5に基づいて説明する。
この画像形成装置には、図1に示す第1の実施の形態に係る画像形成装置と同様の感光体ドラム1、帯電装置2、露光装置3、現像ユニット4、中間転写体5、クリーニング装置6、除電露光装置7、転写帯電器8、支持ロール9a、9b、転写対向ロール10、転写ロール11が配設されている。そして、用紙トレイ19及びこの用紙トレイから記録用紙を搬送する用紙搬送路18も同じものが用いられている。
図1に示す画像形成装置と相違する点としては、画像情報検出装置51が記録用紙の表面の濃度を検出するものであり、判別手段52は検出された濃度に基づいて記録用紙及びトナーの判別を行う点、定着装置54が、加圧部材として無端状ベルト62とこのベルト62を内側から定着ロール61に押圧する加圧パッド63を有する点、上記ベルト62にオイルを供給するオイル付与装置65が設けられている点、及び定着装置54の下流側に、トナー像が定着された記録用紙のカールを矯正する手段として、複数のロールとベルトとからなるカール抑制装置66が設けられている点がある。
この画像形成装置には、図1に示す第1の実施の形態に係る画像形成装置と同様の感光体ドラム1、帯電装置2、露光装置3、現像ユニット4、中間転写体5、クリーニング装置6、除電露光装置7、転写帯電器8、支持ロール9a、9b、転写対向ロール10、転写ロール11が配設されている。そして、用紙トレイ19及びこの用紙トレイから記録用紙を搬送する用紙搬送路18も同じものが用いられている。
図1に示す画像形成装置と相違する点としては、画像情報検出装置51が記録用紙の表面の濃度を検出するものであり、判別手段52は検出された濃度に基づいて記録用紙及びトナーの判別を行う点、定着装置54が、加圧部材として無端状ベルト62とこのベルト62を内側から定着ロール61に押圧する加圧パッド63を有する点、上記ベルト62にオイルを供給するオイル付与装置65が設けられている点、及び定着装置54の下流側に、トナー像が定着された記録用紙のカールを矯正する手段として、複数のロールとベルトとからなるカール抑制装置66が設けられている点がある。
上記画像情報検出装置51は、図2に示すものと同様に内部に光源と受光部とを有しており、光源から射出され記録用紙上で反射した光を受光部で検知するものである。ただし、この画像情報検出装置51では光源と受光部とはそれぞれ記録用紙の垂線から45度の角度で光を照射し、反射した光を受光するように設定されている。そして、搬送される記録用紙上の反射光を連続して検出し、受光量に基づいて記録用紙面上における濃度を検出するものとなっている。
判別手段52は、上記画像検出装置51の検出値に基づいて、次のように記録用紙及びトナーを判別する。
記録用紙が未使用の場合、記録用紙自体の濃度を測定することとなり、表3に示すように濃度は概ね0となる。また、記録用紙にオイル不要トナーを使用して画像が形成されていると、記録用紙上の画像部分の濃度は概ね1.2が検出され、記録用紙にオイル必要トナーを用いて画像が形成されていると、その画像部分の濃度は概ね1.5となる。このような検出結果に基づき、判別手段では1.0以上の濃度が検出されると再利用紙であると判別し、さらに予め設定されている閾値である1.4を超える濃度が検出される場合は、記録用紙にオイル必要トナーによって画像が形成されていると判別される。
なお、上記画像情報検出装置51における濃度測定は、JISK7651に基づくものである。
記録用紙が未使用の場合、記録用紙自体の濃度を測定することとなり、表3に示すように濃度は概ね0となる。また、記録用紙にオイル不要トナーを使用して画像が形成されていると、記録用紙上の画像部分の濃度は概ね1.2が検出され、記録用紙にオイル必要トナーを用いて画像が形成されていると、その画像部分の濃度は概ね1.5となる。このような検出結果に基づき、判別手段では1.0以上の濃度が検出されると再利用紙であると判別し、さらに予め設定されている閾値である1.4を超える濃度が検出される場合は、記録用紙にオイル必要トナーによって画像が形成されていると判別される。
なお、上記画像情報検出装置51における濃度測定は、JISK7651に基づくものである。
図5に示す画像形成装置で用いられている定着装置54は、図6に示すように、定着ロール61と、エンドレスベルト62と、エンドレスベルト62を介して定着ロール61に押圧される加圧パッド63とにより主要部が構成されている。
定着ロール61は、金属製のコア(円筒状芯金)61aの周囲に耐熱性弾性体層61bおよび離型層61cが積層され、内部には発熱源としてのハロゲンランプ61dを有している。また、その表面には温度センサ20が接触して配置され、この温度センサ20による温度計測値に基づいてハロゲンランプ61dの点灯を制御し、定着ロール16の表面温度が所定の設定温度(例えば、170℃)に維持されるようになっている。
エンドレスベルト62は、加圧パッド63とベルト走行ガイド64とによって周方向に大きな張力が導入されない状態で回動自在に支持され、定着ロール61と圧接されることにより、回転駆動される定着ロール61に従動するものとなっている。そして、定着ロール61との間に送り込まれる記録用紙Pを定着ロール61に押圧した状態で搬送し、記録用紙P上の未定着トナー像Tを加熱溶融して記録用紙上に圧着するものである。
なお、本実施例では、加圧部材にエンドレスベルト62を用いたが、ロール状の部材(加圧ロール)を用いてもよい。
なお、本実施例では、加圧部材にエンドレスベルト62を用いたが、ロール状の部材(加圧ロール)を用いてもよい。
上記エンドレスベルト62の表面にオイルを供給するオイル付与装置65は、オイル含浸ロール65aを有するものであり、このオイル含浸ロール65aが表面付近にオイルを含浸した状態で保持され、周回移動するエンドレスベルト62と当接することによってエンドレスベルト62の表面にオイルを塗布するものとなっている。そして、このオイル含浸ロール65aは、エンドレスベルト62に対して進退が可能に支持されており、上記判別手段52による判別結果に基づき、制御されたタイミングでエンドレスベルト62に接触し、制御されたタイミングで離隔されるものとなっている。
このオイル含浸ロール65aは、金属製のコアの外周部にシリコーンゴムからなるゴム状弾性体が形成され、ゴム状弾性体の外周面は多孔質フィルムで被覆されている。上記コアはステンレス製で外径が6mm、ゴム状弾性体の外径は20mmであり、多孔質フィルムとしては気孔率が30〜95%、厚さ3〜50μmの延伸ポリテトラフルオロエチレンが用いられている。ゴム状弾性体の材質としては、シリコーンゴムの他に各種発泡体や多孔質体で形成することもできる。
また、このオイル含浸ロール65aは、エンドレスベルト62の記録用紙Pと当接される領域の全幅と接触可能に設けられ、エンドレスベルト62の幅方向つまりオイル含浸ロール65aの軸線方向で複数に分割して設置することも可能である。その場合、それぞれが独立して接離動作を行うことにより供給される用紙サイズに対応して、必要な領域のみにオイルを供給することができる。本実施形態においては、再利用紙として使用頻度の高いA4が縦方向に供給される場合、及び横方向に供給される場合に対応して、軸線方向の長さが45mm、200mm、45mmの3本のロールが軸線方向に配列されている。
上記カール抑制装置66は、図6に示すように、定着装置54の下流側の排紙搬送路上に配置されており、2個の支持ロール71,72に架け回された無端状ベルト73と、この無端状ベルト73に押圧される矯正ロール74とで主要部が構成されている。矯正ロール74は、二つの支持ロール71,72間の無端状ベルト73が張架されている部分で押圧され、回転駆動されるものである。無端状ベルト73は矯正ロール74が押圧されることによって矯正ロール74の周面に沿って巻き付けられ、周回移動するものとなっている。
また、上記矯正ロール74は、記録用紙Pが未使用紙であるか再利用紙であるかに基づいて進退が可能となっており、記録用紙が未使用紙と判別されたときには、図7(a)に示すように無端状ベルト73の周面に向かって進出し、強く押し付けて無端状ベルト73が矯正ロール74の周面に沿って大きな角度で曲げ回わされるものとする。判別手段52によって記録用紙Pが再利用紙と判別されたときには、図7(b)に示すように矯正ロール74が後退し、無端状ベルト73は支持ロール71,72間でわずかに曲げ回されるものとなる。
次に、第2の実施の形態である上記画像形成装置の動作を説明する。
用紙トレイ19に収容された記録用紙が給紙ロール19aによって所定のタイミングで送り出され、用紙搬送路18を転写部に向かって搬送される。そして、転写部の上流側に設けられた画像情報検出装置51により、記録用紙の画像形成面と反対側の表面の濃度が検知され、この検知データに基づいて記録用紙が未使用紙であるか、再利用紙であるか、さらに再利用紙である場合はすでに定着されているトナーの特性が判別される。また、再利用紙であり画像形成に使用されているトナーが加熱された場合に付着性の高いオイル必要トナーである場合は、その画像が形成されている範囲が判別手段52により判別される。
用紙トレイ19に収容された記録用紙が給紙ロール19aによって所定のタイミングで送り出され、用紙搬送路18を転写部に向かって搬送される。そして、転写部の上流側に設けられた画像情報検出装置51により、記録用紙の画像形成面と反対側の表面の濃度が検知され、この検知データに基づいて記録用紙が未使用紙であるか、再利用紙であるか、さらに再利用紙である場合はすでに定着されているトナーの特性が判別される。また、再利用紙であり画像形成に使用されているトナーが加熱された場合に付着性の高いオイル必要トナーである場合は、その画像が形成されている範囲が判別手段52により判別される。
一方、感光体ドラム1上にはトナー像が形成され、中間転写体5上で複数色のトナー像が重ね合わされた後、中間転写体5の周回移動によって転写ロール11と転写抵抗ロール10とが対向する転写部に搬送される。転写部では上記記録用紙P上にトナー像が転写され、定着装置54に送り込まれる。
定着装置54では、圧接される定着ロール61とエンドレスベルト62との間に記録用紙Pが挟み込まれ、記録用紙Pの一方の面に新たに転写された未定着トナー像Tが加熱及び加圧され、記録用紙P上に定着される。
このとき、新たにトナー像が転写された記録用紙Pが未使用紙であった場合には、記録用紙がエンドレスベルト62に付着することはなく、円滑に圧接部から排出される。しかし、一方の面だけにトナー像が定着されているため、トナー像が定着された面と反対側にカールが生じ易くなっている。したがって、記録用紙が未使用紙であるときには、制御装置53によってカール抑制装置66の矯正ロール74は、無端状ベルト73に対して進出した位置に設定され、記録用紙Pをトナー像が定着された面側に曲げ回し、カールを矯正する。
このとき、新たにトナー像が転写された記録用紙Pが未使用紙であった場合には、記録用紙がエンドレスベルト62に付着することはなく、円滑に圧接部から排出される。しかし、一方の面だけにトナー像が定着されているため、トナー像が定着された面と反対側にカールが生じ易くなっている。したがって、記録用紙が未使用紙であるときには、制御装置53によってカール抑制装置66の矯正ロール74は、無端状ベルト73に対して進出した位置に設定され、記録用紙Pをトナー像が定着された面側に曲げ回し、カールを矯正する。
一方、記録用紙Pが再利用紙であり、かつ使用されているトナーが加熱された場合に付着性が高くなるオイル必要トナーと判別された場合には、エンドレスベルト62に記録用紙が付着しやすくなる。このため、記録用紙P上に既に定着されているトナー像Tと当接される範囲には、定着ロール61との圧接部に至る直前でオイル含浸ロール65aが当接され、オイルが塗布される。したがって、既にオイル必要トナーで記録用紙上に形成されているトナー像Tは、圧接部で再度加熱されて溶融するが、塗布されたオイルによってエンドレスベルト62に強く付着することはなく、圧接部を通過した後には容易にエンドレスベルト62から剥離される。
カール抑制装置66では、図7(b)に示すように矯正ロール74が後退した位置に設定され、カールの矯正機能が緩和されている。既に一方の面にトナー像が定着されている再利用紙の反対側の面に新たにトナー像が転写・定着されると、記録用紙の両面にトナー像が担持され、双方のトナー像の影響で記録用紙のカールは小さくなっている。したがって、機能が緩和されたカール抑制装置66では、記録用紙を大きく曲げ回すことなく排出する。
また、判別手段52で、記録用紙が再利用紙であると判別されたが、使用されているトナーが定着装置54に付着し難いオイル不要トナーと判別されたときには、オイル付与装置65は作動しないように制御される。オイル不要トナーで形成されている画像はエンドレスベルト62に圧接され再溶融するが、トナーの特性によってエンドレスベルト62への付着力は小さく、圧接部を通した後には容易に剥離される。そして、カール抑制装置66では、両面にトナー像が形成されているので、矯正ロール74は後退した位置に維持され、大きく曲げ回されることなく排出される。
なお、以上に説明した実施の形態では、記録用紙が未利用紙であるか再利用紙であるかを判別するともに、再利用紙であるときにはトナーの特性までを判別し、この判別結果に基づいて剥離部材14、排出部ガイド15、オイル付与装置65、カール抑制装置66を制御しているが、トナーの特性を判別しないで記録用紙上の画像の有無だけを判別して、同様の制御を行ってもよい。このときには、記録用紙が既に画像が形成されている再利用紙であると判別されたときには、再溶融したトナー像が定着装置に付着しやすいものとして、後の制御を行うのが望ましい。
また、使用されているトナーによって定着装置への付着の回避等が難しいときには、記録用紙の搬送を停止するように制御することもできる。
また、使用されているトナーによって定着装置への付着の回避等が難しいときには、記録用紙の搬送を停止するように制御することもできる。
1:感光体ドラム、 2:帯電装置、 3:露光装置、 4:ユニット、 5:中間転写体、 6:クリーニング装置、 7:除電露光装置、 8:転写帯電器、 9a、9b:支持ロール、 10:転写対向ロール、 11:転写ロール、 12:定着装置、 13:中間転写体のクリーニング装置、 14:剥離部材、 14a:定着ロール用剥離部材、 14b:加圧ロール用剥離部材、 15:排出部ガイド、 15a:定着ロール側の排出ガイド、 15b:加圧ロール側の排出ガイド、 16:定着ロール、 16a:コア、 16b:弾性体層、 16c:離型層、 16d:コルツランプ、 17:加圧ロール、 17a:芯金、 17b:弾性体層、 17c:離型層、 18:用紙搬送路、 19:用紙トレイ、 20:温度センサ、
31:画像情報検出装置、 31a:光源、 31b:受光部、 32:判別手段、 33:制御装置、
51:画像情報検出装置、 52:判別手段、 53:制御装置、 54:定着装置、
61:定着ロール、 62:エンドレスベルト、 63:加圧パッド、 64:ベルト走行ガイド、
65:オイル付与装置(離型剤付与装置)、 65a:オイル含浸ロール、 66:カール抑制装置、 71、72:支持ロール、 73:無端状ベルト、 74:矯正ロール
31:画像情報検出装置、 31a:光源、 31b:受光部、 32:判別手段、 33:制御装置、
51:画像情報検出装置、 52:判別手段、 53:制御装置、 54:定着装置、
61:定着ロール、 62:エンドレスベルト、 63:加圧パッド、 64:ベルト走行ガイド、
65:オイル付与装置(離型剤付与装置)、 65a:オイル含浸ロール、 66:カール抑制装置、 71、72:支持ロール、 73:無端状ベルト、 74:矯正ロール
Claims (12)
- 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、
前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、
トナー像が転写された前記記録媒体を互いに圧接される定着回転体と加圧部材との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、
該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときに画像を形成するトナーの特性を判別する判別手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像情報検出手段は、前記記録媒体の前記転写手段によって画像が転写される面とは反対の面の画像情報を検出するように備えられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像情報検出手段は、前記記録媒体の光沢度を検知するものであり、
前記判別手段は、検知された光沢度の値に基づいて前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときに画像を形成するトナーの特性を判別するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記画像情報検出手段は、前記記録媒体の光沢度を検知するものであり、
前記判別手段は、検出された光沢度の前記記録媒体上の位置による変化量に基づいて前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときに画像を形成するトナーの特性を判別するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記画像情報検出手段は、前記記録媒体の表面の濃度を検知するものであり、
前記判別手段は、検知された濃度の値に基づいて前記記録媒体上の画像の有無及び画像があるときに画像を形成するトナーの特性を判別するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、
前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、
トナー像が転写された前記記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、
該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無又は画像の有無と画像があるときに画像を形成するトナーの特性とを判別する判別手段と、を有し、
前記判別手段による判別結果に基づいて、前記定着手段に設けられた剥離部材又は排出部ガイドの位置を変更するように設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、
前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、
トナー像が転写された前記記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、
該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無又は画像の有無と画像があるときに画像を形成するトナーの特性とを判別する判別手段と、
前記定着手段の下流に設けられ、トナー像が定着された後の記録媒体のカールを矯正するカール抑制装置と、を有し、
前記判別手段による判別結果に基づいて前記カール抑制装置の動作を制御するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記カール抑制装置は、前記判別手段が記録媒体上に既にトナー像が有ると判別したときに、カール抑制動作を緩和するように設定されていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、
前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、
トナー像が転写された前記記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、
該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無又は画像の有無と画像があるときに画像を形成するトナーの特性とを判別する判別手段と、
前記加圧回転体の表面に離型剤を付与する離型剤付与装置と、を有し、
前記判別手段による判別結果に基づいて前記離型剤付与装置の動作を制御するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記離型剤付与装置は、前記判別手段が記録媒体上にトナー像が有ると判別したとき、又は記録媒体上にトナー像があり、該トナー像が加熱加圧されたときに付着性が高く、前記加圧回転体に離型剤の塗布が必要なトナーであると判別したときに、動作するように設定されていることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記判別手段は、前記画像情報検出手段による検出データに基づき、画像が形成されている範囲を特定するものであり、
前記離型剤付与装置は、前記判別手段によって特定された記録媒体上の画像が形成されている範囲と当接する範囲に離型剤を付与するものであることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 静電電位の差による潜像にトナーを転移してトナー像を形成する像形成手段と、
前記トナー像を直接に転写材に又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、
トナー像が転写された前記記録媒体を定着回転体と加圧回転体との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置であって、
前記記録媒体が前記転写手段と対向する位置へ搬送される前に、該記録媒体上に既に形成されている画像についての情報を検出する画像情報検出手段と、
該画像情報検出手段による検出データに基づき、前記記録媒体上の画像の有無又は画像の有無と画像があるときに画像を形成するトナーの特性とを判別する判別手段と、を有し、
前記判別手段が記録媒体上にトナー像が有ると判別したとき、又は記録媒体上にトナー像があり、該トナー像が加熱加圧されたときに付着性が高く、前記加圧回転体に離型剤の塗布が必要なトナーであると判別したときに、前記記録媒体の搬送を停止するように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005339275A JP2007147771A (ja) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005339275A JP2007147771A (ja) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007147771A true JP2007147771A (ja) | 2007-06-14 |
Family
ID=38209279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005339275A Withdrawn JP2007147771A (ja) | 2005-11-24 | 2005-11-24 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007147771A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8170461B2 (en) | 2008-07-08 | 2012-05-01 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus including pre-heating unit |
JP2017037157A (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
-
2005
- 2005-11-24 JP JP2005339275A patent/JP2007147771A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8170461B2 (en) | 2008-07-08 | 2012-05-01 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus including pre-heating unit |
JP2017037157A (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
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