JPH01118175A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産・七のＩＩＪノ）！ 本発明は、磁性トナー及び非磁性トナー等の定着温度の
異なる複数色のトナーを用いて顕画像化し、そのトナー
を像支持材に加熱定着する際に。

複数色のトナーにＡ＆適の定着温度で定石する画像形成
装置に関する。

４　　イ′　びその５．１へ 最近の複写機、プリンタ等の画像形成装置では、フルカ
ラー、あるいは複数の単色カラー画像の得られる装置品
が製品化されている。これらの装置は、フルカラー、あ
るいは複数の単色カラー画像を得るために、感光体ドラ
ム上に形成された潜像を現像するように複数の現像装置
を内蔵しているかまたは、現像装置を交換して複数のト
ナーを使用して現像、加熱定着することにより画像を得
ている。

各々のトナーには、材料組成により適正な定着温度が、
それぞれ決まっているが、従来の画像形成装置では、加
熱定着装置の設定温度は一般的には一定であった。特殊
な例として、環境温度や複写材材質によって設定温度を
変更する場合もあるが、トナーの種類によって設定温度
を変更したものはなかった。

しかしながら、上記従来装置では、フルカラー、あるい
は複数の単色カラー画像を得るために、使用されるべき
複数のトナーに対して一つの定着設定温度であるため、
トナーの種類によって定着性やオフセット性が異なって
しまい良好な画像、画質を得ることが困難であるという
欠点があった。

例えば、単色カラー用と黒色用の現像装置を別個のユニ
ットとして交換し、感光体ドラム上に形成された潜像を
現像する電子写真装置を例にとって説明すると、単色カ
ラートナーは鮮かな色味を゛出すために磁性体を含有し
ないものを使用しており、黒色トナーは現像装置の構成
が比較的単純でメインテナンスが容易になる等の特徴を
持つ磁性体を含有した一成分磁性トナーを使用している
が、この場合、磁性体を含有しているために黒色トナー
の適正な定着設定温度は非磁性体トナーである単色カラ
ートナーの適正定着設定温度よりも高く、また、トナー
の樹脂材質や磁性体の含有量等によって、その温度差は
異なるが数度から数十度にもなることがあり、その結果
、１つの定着設定温度では、トナーの定着性やオフセッ
ト性が異なってしまい良好な画像、画質を得ることが困
難であるという欠点を招くこととなった。

すなわち、定着設定温度を黒色トナーの適正定着温度に
設定すると、単色カラートナーに対しては高過ぎる設定
温度になり、画像のみだれや高温オフセットを生じ、逆
に単色カラートナーに適正な温度に設定すると黒色トナ
ーに対しては低過ぎる設定温度になり、定石不良や低温
オフセットを生じることになる。したがって、通常は中
間的な温度に設定し、上記の欠点を減らしてはいるが最
適な温度設定ではないためにオフセット等が生じやすく
定着クリーニングを強化したりメンテナンス期間を短く
しなければならないという問題点が生じていた。

本発明は、上記の観点に鑑みてなされたものである。

発」ＬのＪＬ的 したがって、本発明の目的。は、フルカラー、あるいは
複数の単色カラー画像を得る際に、定石不良、高温オフ
セット及び低温オフセットを招くことなく、良好な画像
、画質を得るために、各画像に対応して用いられる各ト
ナーに対し最適な定着設定温度が決められた画像形成装
置を提供することである。

本発明の他の目的は、フルカラー、あるいは複数の単色
カラー画像を得る際に、各画像に対応して用いられる各
トナーに対し最適な定着設定温度を決めて、各トナーの
定着性が良好で、オフセットが少なく、シたがって、定
着クリーニング装ａの簡略化及び長寿命化を図ることが
できる画像形成装置を提供することである。

へ′１占　　　　るための 上記目的は、本発明に係る画像形成装置によって達成さ
れる。要約すれば本発明は、像支持材に形成された未定
看トナー像を、その像支持材に加熱室ｎする定着装置を
有する画像形成装置において、トナーの種類を検知する
手段と、定着装置における定着温度をトナーの種類に対
応させた設定温度に制御する手段とを設け、前記定着装
置の定４温度が前記設定温度に達しないかあるいは下が
りきらない場合には、少なくとも像支持材の給送を行な
わしめる作動信号は受けつけず、前記設定温度になって
から像支持材の給送を開始することを特徴とする画像形
成装置である。

１五」 以下５本発明を、その実施例に基づき添付図面を参照し
つつ説明する。

第１図には本発明による画像形成装置の一実施例が示さ
れており、この画像形成装置の現像装置は、複数のトナ
ーを使用するためには交換して用いられる形式のもので
あり、第１図を参照すると、感光体ドラム１の周囲には
、従来と同様に、画像を形成するために必要な所定の各
種装置、例えば、イ１？電装置、露光装置、現像装置、
転写装置、定着装置及びクリーニング装置を備えている
が、本実施例では簡略化のために、従来と同様な部分は
省略し、本発明に特に関わりのある現像工程及び定着工
程について以下に述べることとする。

画像形成のために、感光体ドラム１の周囲に配設された
所定の各種装置を介して所定のプロセスが行なわれ、そ
の後、感光体ドラム１の表面上に形成された潜像を現像
するために、現像器２が感光体ドラムｌに近接して配設
されている。この現像器２は、その内部にトナーＴを収
容すると共に、その外部の好適位置、例えば本実施例で
は現像器２の上面の好適位置にはし八−３が固着されて
いる。このレバー３の現像器２−上面への固着位置は、
現像器内に収容されているトナーＴの種類によって異な
り、交換されるべき１着脱自在に構成された現像器が、
画像形成装置のそれぞれの現９１収納位置に装着された
ときに、それぞれのトナーの種類に対応して電子写真装
置内の好適位置に配設されたマイクロスイッチ４の接点
５をし／−一３が押圧できるような位置であれば良い、
なお、画像形成装置内の好適位置に配設されるマイクロ
スイッチ４の個数は、使用可ず１なトナーＴの種類によ
って１個または複数個、設けられ得る。

この現像器２によって、感光体ドラム１の表面上に形成
された潜像を現像してトナー像を形成し、この形成され
たトナー像は、供給される紙等のような像支持材たる転
写材に転写され、その後、画像形成装置内に配設された
加熱室着装２１６で定着される。

この定着装置６は、定着ローラ７及び加圧ローラ８を備
え、定着ローラ７には、加熱ヒータ９が内包されている
と共に定着温度を検知するサーミスタ１０が配設されて
いる。

ここで、現像器２を画像形成装置の現像器収納位置に装
着したときに、その現像器内のトナーＴの種類に対応し
て画像形成袋と内の好適位置に配設されたマイクロスイ
ッチ４の接点５を、レバー３がＯＮすると、このＯＮ信
号が制御ユニット１１に入力され、トナーの種類が検知
されるようにされている。また、この制御ユニット１１
は、加熱定着装置６のサーミスタ１０によって検出され
る定着ローラ７の温度検出信号が、入力されるようにさ
れ、この温度検出信号に基づいて制御ユニッ）１１は、
定着ローラ７のヒータ９に制御信号、すなわち作動信号
を出力し、ヒータ９をＯＮ、ＯＦＦして定着ローラ７を
加熱する。

この制御信号は、サーミスタ１０の温度検出信号による
抵抗値変化を電圧変化に変換し、この変換した電圧信号
を設定温度に対応する基準電圧信号と比較して設定温度
よりサーミスタ１０の温度が低い時には定着ローラ７の
定着温度が低いと判断してヒータ９をＯＮさせ、設定温
度よりサーミスタ１０の温度が高くなると定着ローラ７
の定着温度が高いと判断してヒータ９をＯＦＦするよう
に、ヒータ９に出力して定着ローラ９の定着温度を制御
している。

なお、この場合、制御ユニット１１は、トナーの各種類
に対して予め各々適正な定着設定温度となるような基準
電圧を設定しておき、検知したトナーの種類によって対
応する基準電圧を選択するようにされている。この基準
電圧を変更することによりそれに対応する設定温度を変
更して定着ローラ７の定着温度を任意に変えることがで
きる。

ここで、設定温度に達しないで定着ローラ７が作動する
と低温オフセットを生じ、現像器交換で設定温度が低く
、交換時に定着ローラーの温度が高いまま作動すると高
温オフセットとなる。したがって、設定温度に達するま
で、あるいは下がりきるまでは定着ローラ７は作動信号
がきてもうけつけず設定温度になった場合のみ作動を開
始するようにされている。あるいは、給紙動作をさせな
ければ、紙は加熱定着装置に達しないので、給紙動作を
とめる手段が５ｑけられていれば、前回転動作等はして
いてもかまわない。

このように構成された本発明の画像形成装置では、現像
器２を画像形成装置内の現像器収納位置に装着すると、
現像器２内のトナーの種類に応じた位置に取付けられた
し八−３によってマイクロスイッチ４の接点５がＯＮに
なり、このマイクロスイッチ４からのＯＮ信号により制
御ユニットｌｌ内でトナーの種類に対応した設定温度の
基準電圧が選択され、定着ローラ７の定着温度は、トナ
ーの種類に対応した適正な設定温度で制御される。

したがって、現像器２により感光体ドラムｌの表面に現
像されたトナー像を加熱定着装置６に通過させて、トナ
ー像を定着させるときに定着性やオフセット性の異なる
複数のトナーを用いても各々に適正な定着設定温度で定
着されるので、定着性がよく良好な画像の複写物を得る
ことができる。またオフセットが減少するので、定着ク
リーニング装置を簡略化したり、長寿命化させることも
可能になる。

次に、／を発明による画像形成装置の第２の実施例につ
いて述べる。

第２図には、本発明による画像形成装置の第２の実施例
が示されており、この画像形成装置の現像器は、第１図
に示す現像器と異なり、複数のトナーを使用するために
現像器を複数個（本実施例では２コ）内蔵して、自動的
に一つの現像器を選択して現像する形式のものである。

第２図を参照すると、感光体ドラムｌの周囲には、従来
と同様に、画像を形成するために必要な所定の各種装置
、例えば帯電装置、″Ａ光装置、現ｆｇｊ装置、転写装
置、定着装置及びクリーニング装置を備えているが、本
実施例では簡略化のために、従来と同様な部分は省略し
、本発明に特に関わりのある現像工程及び定着工程につ
いて以下に述べることとする。なお、本実施例において
、第１図に示す第１実施例と同一あるいは同様な部分に
は、同一あるいは同様な参照番号を付してその説明を省
略する。

第２図に示されているように、この画像形成装置は、画
像形成のために、感光体ドラム１の周囲に配設された所
定の各種装置を介して所定のプロセスが行なわれ、その
後、感光体ドラム１の表面上に形成された潜像を現像す
るために、第１及び第２の現像器？及び２ａが感光体ド
ラム１に近接して配設されており、そして、現像器２に
は、第１のし八−３及び・第１のマイクロスイッチ４が
、前述した第１実施例と同様に設けられ、かつ、現像器
２ａにも、第２のレバー３ａ及び第２のマイクロスイッ
チ４ａが、上記したと同様に設けられている。

また、第１及び第２の現像器２及び２ａを、現像位置ま
たは非現像位置に切換えるための第１及び第２のカム１
４，１５が、それぞれ電子写真装置内の好適位置に配設
されており、これらのカム１４．１５は、これらに結合
されたカム駆動ユニッ）１６によって駆動される。この
カム駆動ユニット１６は、制御ユニットｌｌからカム駆
動ユニツ）１６に出力される制御信号すなわち作動信号
によって作動される。カム駆動ユニット１６の作動によ
り駆動されるこれらのカム１４．１５によって、現像位
置または非現像位置に切換えられた第１及び第２の現像
″Ａ？、２ａが、そのレバー３，３ａによりマイクロス
イッチ４．４ａの接点をＯＮ、ＯＦＦすると、　このｏ
Ｎ、ＯＦＦ信ｑは、制御ユニット１１に入力される。

現像器２，２ａによって、感光体ドラム１の表面上に形
成された潜像を現像してトナー像を形成し、この形成さ
れたトナー像は、供給される紙等のような像支持材たる
転写材に転写され、その後、画像形成装置内に配設され
た加熱定着装置６で定着される。

この定着袋２１６は、定着ローラ７及び加圧ローラ８を
備え、定着ローラ７には、加熱ヒータ９が内包されてい
ると共に定着温度を検知するサーミスタ１０が配設され
ている。

ここで、感光体ドラムｌの表面に形成された潜像を現像
するために、制御ユニット１１からの制御信号により、
カム駆動ユニット９がカム１４．１５を駆動し、これに
よって、感光体ドラム表面上の現像されるべき潜像に対
応して現像器２，２ａのいずれか一方の現像器が選択さ
れ、この現像器が現像位置に配置され（第２図では、第
１の現像器２が現像位置にある）、その結果、現像器の
レバー３が、現像器内のトナーＴの種類に対応して画像
形成装置内の好適位置に配設されたマイクロスイッチ４
の接点５をＯＮする。このＯＮ信号か制御ユニット１１
に入力され、トナーの種類が検知されるようにされてい
る。また、この制御ユニツ）１１は、加熱定着装置６の
サーミスタ１０によって検出される定着ローラフの温度
検出信号が、入力されるようにされ、この温度検出信号
に基づいて制御ユニツ）１１は、定着ローラ７のヒータ
９に制御信号、すなわち作動信号を出力し、ヒータ９を
ＯＮ、ＯＦＦして定着ローラ７を加熱して、第１の現像
・器のトナーに適した定着設定温度に加熱、制御する。

この制御信号は、サーミスタ１０の温度検出信号による
抵抗値変化を電圧変化に変換し、この変換した電圧信号
を設定温度に対応する基準電圧信号と比較して設定温度
よりサーミスタＩＯの温度が低い時には定着ローラ７の
定着温度が低いと判断してヒータ９をＯＮさせ、設定温
度よりサーミスタ１０の温度が高くなると定着ローラ７
の定着温度が高いと判断してヒータ９をＯＦＦするよう
に、ヒータ９に出力して定着ローラ９の定着温度を制御
するのは第１の実施例で説明°したのと同様である。

なお、この場合、制御ユニツ）１１は、トナーの各種類
に対して予め各々適正な定着設定温度となるような基準
電圧を設定しておき、検知したトナーの種類によって対
応する基準電圧を選択するようにされている。このノ、
１．　＊電圧を変更することによりそれに対応する設定
温度を変更して定着ローラ７の定着温度を任意に変える
ことができるものである。

ここで、設定温度に達しないで定着ローラ７が作動する
と低温オフセットを生じ、現像器交換で設定温度が低く
、交換時に定着ローラーの温度が高いまま作動すると高
温オフセットとなる。したがって、設定温度に達するま
で、あるいは下がりきるまでは定着ローラ７は作動信号
がきてもうけつけず設定温度になった場合のみ作動を開
始するようにされている。あるいは、給紙動作をさせな
ければ、紙は加熱定着装置に達しないので、給紙動作を
とめる手段が設けられていれば、前回転動作等はしてい
てもかまわないのは、前述した第１の実施例と同様であ
る。

このように構成された本発明の画像形成装置では、制御
ユニット１１からの制御信号により、カム駆動ユニット
１６を作動させてカムを駆動することによって、感光体
ドラム表面上の現像されるべき潜像に対応して現像器２
．２ａのいずれか一方の現像器を選択し、この場合、現
像器２が選択されると共に現像位置に配置され、その結
果、現像器のレバー３が、現像器内のトナーＴの種類に
対応して画像形成装置内の好適位置に配設されたマイク
ロスイッチ４の接点５をＯＮする。

このマイクロスイッチ４からのＯＮ信号により制御ユニ
ット１１内でトナーの種類に対応した設定温度の基準電
圧が選択され、定着ローラ７の定着温度は、トナーの種
類に対応した適正な設定温度で制御される。

したがって、現像器２により感光体ドラム１の表面に現
像されたトナー像を加熱室Ｒ装置６に通過させて、トナ
ー像を定着させるときに定着性やオフセット性の異なる
複数のトナーを用いても各々に適正な定着設定温度で定
着されるので、定着性がよく良好な画像の複写物を得る
ことができる。またオフセットが減少するので、定着ク
リーニング装置を簡略化したり、長寿命化させることも
可能になる。

また、上述した：５２図の実施例の様に現像器を複数個
内蔵し、複数の定着温度を設定して、それぞれの定着温
度を切換える装置では、定着温度を迅速に切換える必要
があるので高温の設定から低温の設定に切換える場合、
加熱定着温度６の近傍に、この装置６を冷却するために
送風機１７を設け、この送風機１７によって定着温度を
下げると効果的である。

なお、上述した実施例では内蔵する現像器が２個の場合
を述べたが、現像器が２個に限らず３個以上の場合であ
っても各々のトナーの種類に対応した定着温度を設定し
ておき、前述と同様に制御すれ′ばよい。

次に、本発明による画像形成装置の第３の実施例につい
て述べる。

この実施例は、第１図に示す第１実施例とほぼ同様であ
り、第１図に示す第１実施例と同一部分には同一の参照
番号を付して、その説明を省略するが、第１実施例と異
な名ところは、着脱自在に構成された現像器２に、温度
を制御するために配設されている画像形成装置内の制御
ユニット１１と接続する接点２０及びこの接点に現像器
内のトナーの種類に対応して設定された抵抗値を有する
抵抗器２１を接続した回路を設けたことである。

この様に構成された現像器が画像形成装置の現像器収納
位置に装着されると、現像器内の抵抗器２１が画像形成
装置内の制御ユニット１１に接続され、その抵抗値によ
ってそれぞれのトナーの定着設定温度の基準電圧が変更
され、現像器内のトナーに適した設定温度に変更される
。したがって、トナーの種類の検知手段と定着設定温度
の変更手段とが１つの構成で可能となり、制御ユニット
をソフト、ハードとも簡易な構成にすることができる。

ここで、トナーの種類の検知方法について、さらに述べ
る。

前述した第１図、第２図に示す実施例では１第４図に示
すように、トナーの種類を検知する方法として、着脱自
在になる現像器２．２ｘの上面に設けられた位置の異な
るレバー３．３ｘが、それぞれの現像器内のトナーに対
応したマイクロスイッチ４，４ｘの接点５．５ｘを押す
構成としたが、この検知手段は任意の方式でよい６例え
ば第５図に示すように、第４図のレバー３，３ｘ及びマ
イクロスイッチ４．４ｘの代わりに、複数のフォトイン
タラプタ５３ａ、５３ｂと現像器内のトナーに対応して
各々の現像器の上面に設けられた位置の異なる検出板５
２ａとを有する構成とすることにより、検出板５２ａが
、現像器内のトナーに対応するように配設されたフォト
インタラプタ５３ａ、５３ｂを遮ったときにスイッチ動
作を行なわさせしめ、トナーの種類を検知するようにす
ることもでｙる。

また、第６図に示すように、第５図のフォトインタラプ
タ５３ａ、５３ｂ及び検出板５２ａの代わりにホールＩ
Ｃ素子６３ａ、６３ｂと磁石６２ａとを有する構成にし
て、トナーの種類を検知するようにしても良い。

さらに、定着温度の制御方法あるいは変更方法について
も任意である。すなわち、第１１Ａに示す第１実施例の
説明では、基準電圧を変更する例を示したが、基準電圧
は一定とし、例えば回路上サーミスタと直列または並列
に接続する抵抗器の抵抗値を変更することによって設定
温度を変更する方法も取り得る。あるいは温度信号をコ
ンピュータで処理し、制御する方法でもよい、また、温
度検知素子はサーミスタに限定するものではなく、熱電
対、その他種々の温度検知手段を用いることができる。

久」Ｌの晟り里 以上説明したように、トナーの種類を検知する手段と定
着温度をトナーの種類に対応させた設定温度に制御する
手段とを設けることにより各々のトナーに適正な定着温
度で定着することが可能になり、その結果、定着性がよ
く、良好な画質の複写物を１１）ることができ、しかも
、オフセットが少なく定着クリーニング装置の簡略化、
長寿命化をはかれることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による一実施例の画像形成装置の概略
断面図である。 第２図は、本発明による他の実施例の画像形成装置の概
略断面図である。 第３図は１本発明による他の実施例の画像形成装置の概
略断面図である。 第４図は、第１図に示す実施例の一部分の斜視図である
。 第５図は、第４図の変形例を示す別の実施例の斜視図で
ある。 第６図は、第４図の変形例を示す別の実施例の斜視図で
ある。 １：感光体ドラム ２：現像器 ３：し八− ４ニマイクロスイツチ ６：加熱定着装置 ７：定着ローラ ８：加圧ローラ ９：ヒータ １０：サーミスタ １１：制御ユニ゛ハ １６：カム駆動ユニット １７：送風ファン ２０：接点 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）像支持材に形成された未定着トナー像を、その像支
   持材に加熱定着する定着装置を有する画像形成装置にお
   いて、トナーの種類を検知する手段と、定着装置におけ
   る定着温度をトナーの種類に対応させた設定温度に制御
   する手段とを設け、前記定着装置の定着温度が前記設定
   温度に達しないかあるいは下がりきらない場合には、少
   なくとも像支持材の給送を行なわしめる作動信号は受け
   つけず、前記設定温度になつてから像支持材の給送を開
   始することを特徴とする画像形成装置。 ２）前記トナーの種類を検知する手段は、トナーを収容
   する現像器に設けられる、それぞれのトナーの種類に応
   じた抵抗値を有する抵抗器及びこの抵抗器が接続される
   ことにより、トナーの種類を検知することができる接点
   とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の画像形成装置。 ３）前記トナーの種類を検知する手段は、それぞれのト
   ナーの種類に応じて現像器に固着されたレバー及びこの
   レバーによつて検知動作を行なわしめるように対応して
   配設されるマイクロスイッチとを有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。 ４）前記トナーの種類を検知する手段は、それぞれのト
   ナーの種類に応じて現像器に固着された検出板及びこの
   検出板によつて検知動作を行なわしめるように対応して
   配設されるフォトインタラプタとを有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。 ５）前記トナーの種類を検知する手段は、それぞれのト
   ナーの種類に応じて現像器に固着された磁石及びこの磁
   石によつて検知動作を行なわしめるように対応して配設
   されるホール素子とを有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の画像形成装置。