JPH052299A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 厚手の温度低下量の大きな記録媒体を画像不
良を生じさせることなく、効率的に給送する。 【構成】 使用可能な記録媒体の中で定着手段の温度低
下が最大のものを連続して通過させた時の非通過間隔内
で定着温度が復帰するまでに要する時間と略一致する間
隔で記録媒体の給送間隔を設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、電子写真複
写機の如き転写プロセスを利用して画像情報を画像支持
体上に形成しハードコピーを得る複写機、ファクシミリ
あるいはプリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の装置としては、画像を
記録する記録媒体として転写紙等の転写材を用い、転写
材を一定間隔で装置内に給送し、転写材上に未定着のト
ナー画像を転写した後、熱により未定着トナー画像を転
写材上に定着して出力するものが一般に広く用いられて
いる。

【０００３】定着手段である定着器は、一対のローラに
より構成されている。未定着トナー画像を表面に転写さ
れた転写材は、定着器のローラ対のニップを通過する時
に、ローラの熱を受け、表面のトナー画像が熱により転
写材に定着される。

【０００４】ローラの温度が高すぎると、トナーがロー
ラ表面にオフセットしたりローラに転写材が巻き付く不
良が発生する。またローラ温度が低すぎてもトナーがロ
ーラ表面にオフセットしたり、定着が不完全となってし
まう。

【０００５】そこで定着器のローラ表面温度はある一定
範囲に入るように温度制御されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来よりこの
種の装置では、用いられる転写材の種類は比較的限られ
たものである。代表的な転写材である転写紙を例にとる
と、坪量６４〜８０ｇ／ｍ² のものが標準的に用いら
れ、上限は、１２７ｇ〜１５７ｇ／ｍ² 程度のものが一
般的である。

【０００７】このように、使用する転写材に制限が生じ
る理由を図３を用いて説明する。

【０００８】図３は定着器のローラ表面温度と時間の関
係を示す図であり、縦軸はローラ表面温度Ｈ、横軸は時
間ｔである。ローラ表面の定着可能温度範囲はＨA で示
している。

【０００９】通常使用できる転写材（たとえば８０ｇ
紙）を定着器に連続して通過させる時の状態を図中実線
Ｌ1 で示す。

【００１０】１枚目の転写材が定着器を通過している間
はｔl1で示すようにローラ表面の熱は転写材にうばわれ
温度が低下する。転写材がローラ対のニップをぬけてか
ら２枚目の転写材が入るまでの時間ｔd1の間では、温度
が上昇し、ｔd1より短い時間ｔR1でもとの温度に復帰す
る。

【００１１】その後２枚目の転写材が定着器を通過して
いる間はｔl2で示すように再び温度が低下する。その
後、次の転写材が来るまでの間ｔd2より短い時間ｔR2で
再び温度は元にもどる。

【００１２】このように、通常使用できる転写材を用い
る場合は、連続で一定のインターバルＴi で通紙しても
温度が定着可能範囲ＨA よりはみ出ることはない。

【００１３】一方、通常使用できない転写材（たとえば
２００ｇ紙）を定着器に連続して通過させる時の状態は
図中破線Ｌ2 で示す如くになる。

【００１４】すなわち、１枚目の通過時ｔl1内で生じる
温度低下量△Ｈ2 は上記Ｌ1 での温度低下量△Ｈ1 より
大きく、このため時間ｔd1内では元の温度に復帰できな
い。この状態で２枚目の転写材が来るとｔl2で示す間に
温度がさらに低下する。

【００１５】このように連続して通過させると、通過枚
数が増加するに従って温度低下量は大きくなり、定着可
能温度範囲ＨA からはずれてしまう。たとえば、図中斜
線で示す範囲は、定着不良や低温によるトナーのローラ
へのオフセット等、致命的な欠陥が発生する。

【００１６】このため、従来より図３中のＬ2 のように
連続して定着器を通過した時に、定着可能温度範囲から
はみ出す転写材は使用できなかった。

【００１７】而して、この種の装置が広く普及するにつ
れて、転写材の多様化が求められ、坪量２００ｇ／ｍ²
以上の転写紙の使用が望まれるようになってきた。

【００１８】このような転写材を定着可能にするために (1) 定着器のヒータを大きな発熱量のものにして、温度
低下からの復帰時間を短くする。 (2) ローラ表面温度をモニターし、ある一定温度以下に
なったら転写材の給送を休止し、所定温度に復帰した後
再び給送を開始する。 という方法が考えられる。

【００１９】ところが、(1) の方法を用いると、ヒータ
ーが大きな電力を必要とするため装置全体の消費電力が
増加し、場合によっては一般に使用されているコンセン
トの使用可能電力を超えてしまうこともある。

【００２０】このため装置のランニングコストが上昇し
たり、設置に際して電気工事を必要とする等の不都合が
生じる。また(2) の方法を用いると、給送間隔を制御す
るための制御回路を必要とするため装置が複雑化し高価
なものとなる。さらに給送間隔が一定とならず通紙間隔
がばらばらとなるため、装置使用者にいらざる不安を与
えやすいという欠点も有する。

【００２１】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、温
度低下量の大きい転写材を効果的に定着して給送し得る
ようにすることにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は転写材等の画像を表面に記録するための記録
媒体を一定の間隔で給送する給送手段と、給送された記
録媒体上に形成された未定着画像を熱により定着する定
着手段とを有する画像形成装置において、使用可能な記
録媒体の中で定着手段の温度低下が最大のものを連続で
通過させた時の非通過間隔内で定着手段の温度が復帰す
るのに要する時間と略一致する間隔で記録媒体の給送間
隔を設定したことを特徴としたものである。

【００２３】また、特に複数の記録媒体給送手段を有す
るものにおいて、定着手段の温度低下が最大の記録媒体
を給送可能な給送手段の給送間隔を上記の如くに設定し
たことを特徴としている。

【００２４】

【作用】而して、温度低下が最大の記録媒体を連続定着
した場合、定着手段から熱が奪われて温度が低下するも
のの、給送タイミングを定着手段の温度が復帰してから
給送するようにしたので、定着不良は生じない。

【００２５】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基いて本発明を説
明する。

【００２６】図１は本発明の実施例を示すグラフおよび
タイミングチャートであり、図２は本発明を適用するの
に好適な画像形成装置の側視断面図である。

【００２７】まず図２において、例えば、マゼンタ・シ
アン・イエロー・ブラックに対応する画像担持体１０１
Ｍ・１０１Ｃ・１０１Ｙ・１０１ＢＫと、現像器１０２
Ｍ・１０２Ｃ・１０２Ｙ・１０２ＢＫと、クリーナ１０
４Ｍ・１０４Ｃ・１０４Ｙ・１０４ＢＫ等とが各々の色
毎に組みあわせられた画像形成プロセスユニット群１Ｍ
・１Ｃ・１Ｙ・１ＢＫを備えている。

【００２８】これらの画像形成プロセスユニット群１Ｍ
・１Ｃ・１Ｙ・１ＢＫに対しては、画像書き込み装置と
して、例えば、レーザ光学系ＬＭ・ＬＣ・ＬＹ・ＬＢＫ
がそれぞれ設けられている。

【００２９】記録媒体である転写材Ｓは上下カセットＣ
１，Ｃ２に収納されまた手差しトレイＴ上に積載されて
いる。

【００３０】この装置の動作を上カセットＣ１内の転写
材Ｓを例にとり説明する。転写材Ｓは、カセットＣ１か
らピックアップローラ２１により１枚ずつ送り出され、
上搬送ローラ６１を経てレジストローラ３でタイミング
をあわされた後、ベルト搬送部４に載置されて矢印Ａ方
向に搬送されつつ、公知の画像転写プロセスで、前記１
列に並設された画像形成プロセスユニット群１Ｍ・１Ｃ
・１Ｙ・１ＢＫによって、順次画像が転写され、多色画
像が形成される。

【００３１】この多色画像が重ね転写された転写材Ｓ
は、ベルト搬送部４から定着器５の定着ローラ対５１の
ニップに送り込まれ該定着器によって、前記画像が熱に
より固着されて、完成された画像出力として機外に排出
される。

【００３２】下段カセットＣ２からの転写材Ｓの給送
は、ピックアップローラ２２により転写材Ｓが１枚づつ
送り出され、下搬送ローラ６２、上搬送ローラ６１を経
てレジストローラ３に至る。その後は上段カセットＣ１
の場合と同様である。

【００３３】さらに手差しトレイＴからの転写材の給送
は、手差し給紙ローラ２３により転写材Ｓが１枚づつ送
り出され、手差し搬送ローラ６３を経てレジストローラ
３に至り以下上記と同様である。

【００３４】このように本実施例に用いる装置は、転写
材Ｓの給送手段は上下ピックアップローラ２１，２２お
よび手差し給紙ローラ２３の３箇所に設けられている。

【００３５】これらの給送手段のうち、上下カセットＣ
１，Ｃ２から転写材Ｓが給送された場合には、レジスト
ローラ３の直前に通紙路の急カーブＣＣがあるため、厚
い転写材や腰の強い転写材は搬送し難い。

【００３６】それに比べ、手差しトレイＴから転写材を
給送する場合には、通紙路が直線に近いため、特に厚い
転写材や腰の強い転写材の搬送に好適である。

【００３７】そこで上下カセットＣ１，Ｃ２から給送さ
れる転写材は通常標準的に使用される転写材（たとえば
坪量６４〜８０ｇ／ｍ² ）を用い、手差しトレイＴから
給送される転写材としては、厚い転写材や腰の強い転写
材１２７ｇ〜２００ｇ／ｍ²：以下厚紙とも言う。）を
用いる。厚紙は、上下カセットＣ１，Ｃ２からは給送さ
れず手差しトレイＴからのみ給送される。

【００３８】以上の構成を有する装置において用いた本
発明の実施例である転写材給送タイミングを図１を用い
て説明する。

【００３９】図１上段は、前出図３と同様に定着器５の
ローラ５１表面温度と時間の関係を示す図であり縦軸は
ローラ表面温度Ｈ、横軸は時間ｔである。前出図３と同
符号は同一の意味を示す。

【００４０】図１下段は、手差しトレイＴ、上カセット
Ｃ１からの給送の動作を説明するタイミングチャートで
ある。

【００４１】前記したように手差しトレイＴからは、比
較的厚い転写材を送ることができるのに対し、カセット
Ｃ１，Ｃ２からは標準的な転写材を送る。

【００４２】まず図１上段のグラフについて説明する。

【００４３】グラフＬ１は前記図３とまったく同じ図で
あり、グラフＬ２′は前記図３のＬ２に示すものと同様
な転写材を用いて、本発明の実施例に用いた時の温度変
化を示すものである。

【００４４】Ｌ２′における給送インターバルｔi21 ，
ｔi22 ，ｔi23 …はＬ１における給送インターバルｔi1
1 ，ｔi12 ，ｔi13 …より長くなっている。このためＬ
２′における転写材が定着器５を通過した時の温度低下
△Ｈ2 は、次の転写材が定着器に入るまでの時間ｔd21
以内（ｔR21 ）に復帰することができる。２枚目以後も
同様なタイミングで給送しても、転写材が定着器に入る
までに温度は元に復帰しているため、Ｌ２′において
は、定着可能温度範囲をはみ出すことはない。この条件
を満足するためには、定着器の温度低下量△Ｈ2 が最大
の転写材において、 給送間隔ｔi （＝ｔl ＋ｔd ） 定着突入時から温度復帰時までの時間ｔl ＋ｔR とすると ｔi ≧ｔl ＋ｔR …（Ａ） を満足すればよい。

【００４５】この関係を満足してかつ、単位時間あたり
の定着器通過枚数を多くするためには、 ｔi ≒ｔl ＋ｔR …（Ｂ） であればよい。

【００４６】図１下段のタイミングチャートＬ３，Ｌ
４，Ｌ５は、手差しトレイＴから上の関係を満足して給
送する時の手差し給送ローラ２３、手差し搬送ローラ６
３、レジストローラ３の駆動タイミングを示す。

【００４７】手差し給紙ローラ２３は上記した給送タイ
ミングｔi21 と同じタイミングで転写材を手差し搬送ロ
ーラ６３まで送り出す。Ｌ３〜Ｌ８のタイミングチャー
トは、上段のグラフとは同時刻ではないが、説明のため
に同じタイミングで記載する。

【００４８】手差し搬送ローラ６３はレジストローラ３
まで転写材を搬送する。その後、レジストローラ３は装
置の画像形成タイミングに合わせて転写材を搬送する。

【００４９】このタイミングにて手差しトレイＴから定
着温度低下量の大きい（△Ｈ2 ）転写材を給送した時に
は、上記したようにグラフＬ２′のように定着温度が変
化する。一方、手差しトレイＴから比較的定着温度低下
量が小さい（△Ｈ1 ）転写材を給送した場合には、グラ
フＬ９の如く定着温度が変化する。

【００５０】いずれの場合にも、定着可能温度範囲ＨA
をはみ出すことはない。このように、本発明の実施例で
あるタイミングＬ３，Ｌ４，Ｌ５を用いることにより、
転写材を選ばず、良好に定着することが可能である。

【００５１】一方、カセットＣ１，Ｃ２からは、温度低
下量の大きい（△Ｈ2）転写材が給送されることはな
い。

【００５２】そこで、グラフＬ２′，Ｌ３の給送タイミ
ングで転写材を給送するよりも、グラフＬ１の給送タイ
ミングで給送した方が単位時間当りの給送枚数が増え、
好適である。

【００５３】そこで、カセットＣ１，Ｃ２からの給送
は、タイミングｔi11で給送するのが望ましい。

【００５４】図１Ｌ６〜Ｌ８は、上カセットＣ１から給
送タイミングｔi で転写材を給送する時のタイミングチ
ャートである。

【００５５】ピックアップローラ２１は、給送インター
バルｔi11 で転写材を上カセットＣ１から上搬送ローラ
６１まで給送する。

【００５６】上搬送ローラ６３はレジストローラ３まで
転写材を搬送し、あとは上記手差しトレイＴと同様に搬
送される。

【００５７】転写材の給送されるインターバルはｔi11
であるが、カセットＣ１からは、温度低下量の小さい
（△Ｈ1 ）転写材のみが給送されるので、グラフＬ１で
示すように、定着可能温度範囲ＨA をはみ出ることはな
い。

【００５８】また、この時の給送インターバルｔi11
は、手差しトレイＴの給送インターバルｔi21 より小さ
いため、カセットＣ１から転写材が給送される場合に
は、単位時間当りの給送枚数が増え、好適である。この
ように本発明を用いる場合には複数の転写材給送手段を
有する装置においては、定着温度低下量の大きな転写材
を給送する給送手段のみ、給送インターバルを（Ａ）,
(Ｂ）式に示す如くにすればよい。

【００５９】尚、前記実施例においては、本発明を適用
する画像形成装置として、４つの画像形成プロセスユニ
ット群１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫを有するフルカラープ
リンタを用いたが、本発明は、他の画像記録装置にも適
用することが可能である。

【００６０】たとえば、通常の白黒複写機やレーザービ
ームプリンタ等、転写材給送手段と定着器を備えた画像
形成装置にはすべて適用可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように本発明を用いることに
より、定着手段の温度低下量の大きな記録媒体を、画像
不良なく効率的に給送することが可能となった。

【００６２】このため従来例で述べた消費電力の増加や
装置の複雑化などの欠点をすべて除去することができ
た。

【００６３】また、厚紙などを多く給送する給送手段の
み、給送間隔を広げ、標準的な転写材を給送するカセッ
トからの給送間隔はそのままなので、装置の性能を低下
させることなく厚紙を給送することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）,(Ｂ）は本発明の実施例を示す定着温度
のグラフおよびタイミングチャートである。

【図２】本発明の実施例を適用する画像形成装置の側視
断面図である。

【図３】従来例を示す定着温度のグラフである。

【符号の説明】 Ｓ 転写材（記録媒体） ５ 定着器（定着手段） ２１，２２ ピックアップローラ（給送手段） ２３ 手差し給紙ローラ（給送手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を表面に記録するための記録媒体を
   一定の間隔で給送する給送手段と、記録媒体上に形成さ
   れた未定着画像を熱により定着する定着手段とを有する
   画像形成装置において、使用可能な記録媒体の中で定着
   手段の温度低下が最大のものを連続で通過させた時の非
   通過間隔内で定着手段の温度が復帰するまでに要する時
   間と略一致する間隔で記録媒体の給送間隔を設定したこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 複数の記録媒体給送手段を有し、請求項
   １記載の給送手段における給送間隔の設定は、複数の給
   送手段のうち定着手段の温度低下が最大の記録媒体を給
   送可能な給送手段について行なう請求項１記載の画像形
   成装置。