JPH04315162A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置に関し、
さらに詳しくは、電子写真式複写機、ファクシミリなど
の画像形成装置における定着方式の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真式複写機などの画像形成
装置のうち、定着方式として、トナー像が保持された画
像形成用紙を一対のローラどうしの間に通して用紙上の
トナーを定着させるいわゆる熱ローラ定着方式を用いる
ものがある。このような熱ローラ定着方式を用いた画像
形成装置においては一般に、画像形成用紙を国内紙、海
外紙、再生紙などと分類した場合、用紙の種類のいかん
によってトナー定着率（用紙へのトナーの定着の度合い
）が異なる。

【０００３】このため従来、定着温度やローラ圧力など
の定着条件を最適なものに設定するために、画像形成用
紙の厚さおよび表面平滑度を検知する画像形成装置や画
像形成用紙の含水率を測定する画像形成装置が用いられ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような画像形成装置により、画像形成用紙の厚さ、表面
平滑度あるいは含水率といった物性を検知・測定して定
着条件を定めても、多種類の用紙には対応できず、充分
な定着性を得ることは困難であった。特に、定着が終わ
り画像が形成された用紙に書き込みなどをする際に、用
紙に触れる腕または衣服の、肘から手首までの部分がト
ナーで汚れるという問題点（「腕汚れ」と称する）があ
った。

【０００５】この発明は上記の実情に鑑みてなされたも
のであって、多種類の画像形成用紙に対してトナーの定
着性がよく、オフセットのない鮮明な定着画像を得るこ
とができ、特に画像が形成された用紙に書き込みなどを
する際に腕汚れの起きるおそれを防止することの可能な
画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、画像を静電潜像として記録する感光体と、この感光
体の近傍に配設され感光体表面上の静電潜像をトナーに
より可視像に変える現像部と、感光体の近傍に配設され
感光体表面上の可視像を画像形成用紙の表面に移す転写
部と、感光体よりも用紙搬送経路下流側に配設され転写
部により用紙の表面に移された可視像を定着する定着部
とを備え、さらに、現像部よりも用紙搬送経路上流側に
配設され画像形成動作前に用紙の表面平滑度を測定する
用紙平滑度測定部材と、用紙の表裏面を押圧する平滑処
理部材と、用紙平滑度測定部材により測定された表面平
滑度が所定値に満たないときには、画像形成動作を行わ
せることなく用紙を平滑処理部材に通過させた後に画像
形成動作を行わせる画像形成制御手段とを具備してなる
画像形成装置である。

【０００７】すなわち、この発明の画像形成装置は、現
像部の用紙搬送経路上流側に特定の用紙平滑度測定部材
を設けて、この測定部材で画像形成動作前に用紙の表面
平滑度を測定するようにし、さらに特定の画像形成制御
手段を設けて、用紙平滑度測定部材により測定された表
面平滑度が所定値に満たないときには、画像形成を施す
ことなく、用紙の表裏面を押圧する平滑処理部材に用紙
を通過させ、その後に用紙に画像形成を施すべく、画像
形成制御手段で制御するようにしたことを特徴とする。

【０００８】用紙の表面平滑度とは、用紙の表面の滑ら
かさを示す尺度であり、一対の圧接体で挟まれた用紙の
一方表面に沿って一定容積の空気が圧接体と用紙との隙
間から外部へ漏れるのに要する時間で表される。この値
が大きいほど用紙の表面は滑らかであり、溶融トナーが
定着しやすいということがいえる。

【０００９】用紙平滑度測定部材としてはたとえば、Ｊ
ＩＳなどに定められたガーレーデンソメータやそれを改
良したものなどが用いられる。用紙平滑度測定部材を設
ける箇所としては、現像部の用紙搬送経路上流側であれ
ば特に限定されないが、１次給紙ローラと２次給紙ロー
ラ（レジストローラ）との間がより好ましい。

【００１０】画像形成制御手段としては、用紙平滑度測
定部材により測定された用紙の表面平滑度に応じて画像
形成条件を制御するＣＰＵ、ＲＯＭなどの組み合わせが
用いられる。また、画像形成動作とは、露光、現像、転
写・分離および定着の各動作をいう。画像形成制御手段
により、用紙は画像形成の行われる前に平滑処理部材を
通過させられる。平滑処理部材を通過した用紙は、プレ
スされて表面の凹凸が少なくなり、より平滑となる。こ
こで平滑処理部材としては、定着部を構成するローラ、
すなわち熱ローラおよび加圧ローラであるのが好ましい
。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の１実施例を図面に基づいて
説明する。なお、この発明は以下の実施例によって限定
されるものではない。

【００１２】図１において、画像形成装置としての電子
写真式複写機Ｃは、感光体としての感光ドラム５と、こ
の感光ドラム５の近傍に配設された現像部としての現像
ユニット４と、感光ドラム５の近傍に配設された転写部
としての転写・分離ユニット８と、感光ドラム５よりも
用紙搬送経路下流側に配設された定着部としての熱ロー
ラ１２および加圧ローラ１３とを備えている。

【００１３】感光ドラム５は画像を静電潜像として記録
する。現像ユニット４は感光ドラム５表面上の静電潜像
をトナーにより可視像に変える。転写・分離ユニット８
は感光ドラム５表面上の可視像を画像形成用紙としての
複写用紙１４の表面に移すとともに用紙１４を感光ドラ
ム５から分離する。熱ローラ１２および加圧ローラ１３
は、転写・分離ユニット８により用紙１４の表面に移さ
れた可視像を定着するとともに、平滑処理部材としても
作用する。

【００１４】１は給紙カセットであり、所定サイズの用
紙１４が多数収納されている。２は給紙カセット１の上
方に配された１次給紙ローラである。３・３は１次給紙
ローラ２の用紙搬送経路下流側に配された上下一対の２
次給紙ローラ（レジストローラ）である。６は光学ユニ
ット、７は主帯電器、９はクリーニングユニットである
。１０・１０は熱ローラ１２および加圧ローラ１３の用
紙搬送経路下流側に配された上下一対の排紙ローラであ
る。１１は原稿台カバーである。

【００１５】１次給紙ローラ２と２次給紙ローラ３・３
との間には用紙平滑度測定部材１５が設けられている。 この用紙平滑度測定部材１５は、ガーレーデンソメータ
を改良したものである。すなわち、用紙平滑度測定部材
１５は図２に示すように、軽スピンドル油１６を規定量
だけ満たした外筒（シリンダ）１７と、この外筒１７中
を自由に上下滑動できる内筒（ピストン）１８と、外筒
１７の下に取り付けられたゴム製の上側圧接体１９と、
用紙１４を介して上側圧接体１９に圧接するゴム製の下
側圧接体２０とを備えてなる。

【００１６】上側圧接体１９は図３に示すようにリング
状である。下側圧接体２０は図４に示すように円盤状で
ある。上側圧接体１９および下側圧接体２０は上下移動
式になっており、進入してきた用紙１４を圧接するよう
になっている。

【００１７】内筒１８の周壁上部には発光センサ１８ａ
が設けられている。また、外筒１７の上端から上方へ突
出して外筒１７と一体に設けられた突出壁１７ａには、
発光センサ１８ａと向き合うように上側受光センサ２１
および下側受光センサ２２が取り付けられている。上側
受光センサ２１と下側受光センサ２２との距離は、内筒
１８が５６７±１．０　ｇの押圧力で下方へ押されたと
き、内筒１８がその内部の空気を１００ｃｃ押し出すの
に要する内筒１８の移動距離に等しくなるように設定さ
れている。

【００１８】次に、図２を参照しながらこの用紙平滑度
測定部材１５の使用法について説明する。上側圧接体１
９と下側圧接体２０とで用紙１４を挟み込むと、内筒１
８が５６７±１．０　ｇの一定押圧力で内部空気を下方
へ押す。この空気は矢印のように、上側圧接体１９の下
側へ進み、用紙１４の上側の表面に沿って上側圧接体１
９と用紙１４との隙間から外部へ抜ける。空気が１００
ｃｃ押し出されると、内筒１８の発光センサ１８ａは上
側受光センサ２１に向き合った位置から下側受光センサ
２２に向き合った位置まで移動する。この移動に要した
時間を測定する。その時間を秒で表した値が用紙１４の
表面平滑度である。

【００１９】このようにして測定した８種類の用紙１４
の表面平滑度とトナー定着率との関係を表１、表２およ
び図７に示す。

【表１】

【表２】

【００２０】表１および表２において、番号１および２
で表される用紙は国内紙、番号３および４で表される用
紙は海外紙、番号５〜８で表される用紙は再生紙である
。図７において、丸囲み番号を結んだ実線は、用紙が定
着部である熱ローラ１２および加圧ローラ１３を通過す
るの前のトナー定着率と用紙の表面平滑度との関係を表
す。また、丸囲み番号を結んだ破線は、用紙が熱ローラ
１２および加圧ローラ１３を１回通過した後のトナー定
着率と用紙の表面平滑度との関係を表す。ここで、トナ
ー定着率とは次のような摩擦試験により求めたものであ
り、用紙１４の表面の溶融トナー相互間の結着力の度合
いを表し、画像部の定着が良好であるかどうか、用紙を
摩擦することにより被摩擦物がどの程度汚れるかなどの
目安となる。

【００２１】摩擦試験に用いる試料片は、所定サイズの
用紙に複写を施し、その黒ベタ部（２５ｍｍ×２５ｍｍ
）を中心に２０ｍｍ×３０ｍｍの寸法にカットしたもの
を用いる。この試料片の表面に重さ４００ｇの分銅状加
重体を載せる。加重体の底面には摩擦布（シーガル社製
のシーガル＃７４５５−０１２（灰），厚さ１．２ｍｍ
，縦５０ｍｍ，横３０ｍｍ）が張り付けられている。 そして、試料片の表面を加重体の摩擦布で摩擦する。こ
の摩擦の条件は次のとおりである。すなわち、摩擦の長
さ５０ｍｍ，摩擦の速度６０往復／ｍｍ，摩擦の回数５
往復である。

【００２２】このような摩擦試験の終わった試料片の黒
ベタ部を光学反射濃度計で測定し、あらかじめ測定して
おいた摩擦試験前の測定値との比をとる。この比がトナ
ー定着率であり、その値が１００％であれば上記摩擦試
験によってもトナーの摩擦布への付着がまったく生じな
かったことを意味する。

【００２３】トナー定着率が９５％以上であれば、画像
の形成された用紙に書き込みなどをする際に腕汚れが生
じないことが経験的にわかっている。この条件は、図７
に示すように、定着部を１回通した用紙であって表面平
滑度が３７秒以上のものであれば、番号７のものを除い
て達成できる。そこで、用紙平滑度測定部材１５で測定
された用紙１４の表面平滑度が３７秒よりも大きいか小
さいかによって、画像形成を制御できるようにしておく
。

【００２４】すなわち、この電子写真式複写機Ｃには図
１および図５に示すように、熱ローラ１２および加圧ロ
ーラ１３の用紙搬送経路下流側に搬送スイッチ２８が設
けられている。この搬送スイッチ２８は、用紙１４をさ
らに下流の排紙ローラ１０・１０へガイドするか、両面
複写用経路へガイドするかの切り替えを行うものである
。この搬送スイッチ２８は、図５においてＣＰＵ、ＲＯ
Ｍなど長方形枠で囲んで示すような画像形成制御手段に
より次のように制御される。

【００２５】図５および図６に示すように、まず用紙平
滑度測定部材１５により用紙１４の表面平滑度が測定さ
れる。そして、測定された用紙１４の表面平滑度が３７
秒以上であれば搬送スイッチ２８は水平に位置（図５の
一点鎖線の位置）させられる。このため、用紙１４は一
連の画像形成動作を受けた後、排紙ローラ１０・１０を
経て排出される（通常の複写）。

【００２６】一方、測定された用紙１４の表面平滑度が
３７秒に満たないときは、搬送スイッチ２８がほぼ垂直
に位置（図５の実線の位置）させられる。そして、２次
給紙ローラ３・３を通過した用紙１４は、画像形成動作
を受けることなく熱ローラ１２および加圧ローラ１３に
より挟まれてこれらの間を通過させられる。これによっ
て用紙１４はプレスされて、より滑らかになる。ついで
、用紙１４は搬送スイッチ２８および両面搬送ローラ２
７・２７により両面複写用経路へガイドされる。そして
、図１に示すように搬送ベルト２３、再給紙ローラ２４
、再給紙搬送ローラ２５・２５・２６・２６を経た後に
一連の画像形成動作を受ける（ローラ圧着後の複写）。

【００２７】この電子写真式複写機Ｃにあっては、複写
用紙１４の表面平滑度を測定し、その値が３７秒よりも
大きいか小さいかによって、通常の複写を行うかローラ
圧着後の複写を行うかのいずれかを選択して、用紙１４
の表面平滑度を良好なものにすることができる。したが
って、表１および表２における番号７を除いた７種類の
複写用紙１４のいずれに対してもトナーの定着性がよく
、オフセットのない鮮明な定着画像を得ることができる
。特に複写ずみの用紙１４に書き込みなどをする際に腕
汚れの起きるおそれを防止することが可能になる。

【００２８】

【発明の効果】この発明の画像形成装置は上記のように
構成されているので、多種類の画像形成用紙に対してト
ナーの定着性がよく、オフセットのない鮮明な定着画像
を得ることができ、特に画像が形成された用紙に書き込
みなどをする際に腕汚れの起きるおそれを防止すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１つの実施例である画像形成装置の
全体構成説明図。

【図２】図１における画像形成装置に組み込まれた用紙
平滑度測定部材の拡大構成説明図。

【図３】図２における用紙平滑度測定部材を構成する上
側圧接体の底面図。

【図４】図２における用紙平滑度測定部材を構成する下
側圧接体の斜視図。

【図５】図１における画像形成装置の制御方法を説明す
る構成説明図。

【図６】図１における画像形成装置の制御方法を示すフ
ローチャート。

【図７】図２における用紙平滑度測定部材により測定し
た用紙の表面平滑度とトナー定着率との関係を説明する
図。

【符号の説明】

１　　　　　　　　給紙カセット ２　　　　　　　　１次給紙ローラ ３　　　　　　　　２次給紙ローラ ４　　　　　　　　現像ユニット（現像部）５　　　　
　　　　感光ドラム（感光体）６　　　　　　　　光学
ユニット ７　　　　　　　　主帯電器 ８　　　　　　　　転写・分離ユニット（転写部）９　
　　　　　　　クリーニングユニット１０　　　　　　
　　排紙ローラ １１　　　　　　　　原稿台カバー １２　　　　　　　　熱ローラ（定着部）（平滑処理部
材）１３　　　　　　　　加圧ローラ（定着部）（平滑
処理部材）１４　　　　　　　　複写用紙（画像形成用
紙）１５　　　　　　　　用紙平滑度測定部材１６　　
　　　　　　軽スピンドル油 １７　　　　　　　　外筒（シリンダ）１８　　　　　
　　　内筒（ピストン）１９　　　　　　　　上側圧接
体 ２０　　　　　　　　下側圧接体 ２１　　　　　　　　上側受光センサ ２２　　　　　　　　下側受光センサ ２３　　　　　　　　搬送ベルト ２４　　　　　　　　再給紙ローラ ２５　　　　　　　　再給紙搬送ローラ２６　　　　　
　　　再給紙搬送ローラ２７　　　　　　　　両面搬送
ローラ ２８　　　　　　　　搬送スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像を静電潜像として記録する感光体
   と、この感光体の近傍に配設され感光体表面上の静電潜
   像をトナーにより可視像に変える現像部と、感光体の近
   傍に配設され感光体表面上の可視像を画像形成用紙の表
   面に移す転写部と、感光体よりも用紙搬送経路下流側に
   配設され転写部により用紙の表面に移された可視像を定
   着する定着部とを備え、さらに、現像部よりも用紙搬送
   経路上流側に配設され画像形成動作前に用紙の表面平滑
   度を測定する用紙平滑度測定部材と、用紙の表裏面を押
   圧する平滑処理部材と、用紙平滑度測定部材により測定
   された表面平滑度が所定値に満たないときには、画像形
   成動作を行わせることなく用紙を平滑処理部材に通過さ
   せた後に画像形成動作を行わせる画像形成制御手段とを
   具備してなる画像形成装置。