JPH0566627A

JPH0566627A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0566627A
Application number: JP3254277A
Authority: JP
Inventors: Noboru Mizunuma; 昇水沼
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1993-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】装置を大型化、複雑化することなく、定着性
を損なわずに画像形成速度を向上させることのできる画
像形成装置を提供することを目的としている。【構成】コピースピードを３０ｃｐｍと２５ｃｐｍの
二種類に切換え可能とし、薄紙のとき、あるいは限界枚
数Ｎ_Lまではコピースピード３０ｃｐｍでコピー動作を
行う。一方、厚紙であって限界枚数Ｎ_Lを超えるとき
にはコピースピードを２５ｃｐｍにしてコピー動作を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機，印刷機，レー
ザビームプリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来例について説明する。図６に
両面，多重機能を有する複写機１の概略断面図を示す。
該複写機１は、図６に示すように、複写部７を内蔵する
機体２を有しており、該機体２の上部には原稿Ｍを載置
するプラテン４が配設されている。また、該機体２内に
は、プラテン４に載置された原稿Ｍを読み取る光源３、
ミラー５、レンズ８からなる走査部が配設されており、
かつ、記録材たる紙Ｓを収納する二個のカセット３０、
３１が配設されている。さらに、該カセット３０には給
紙ローラ３２が配設されており、該ローラ３２の下流側
には搬送ローラと分離ローラとからなる分離部３５が配
設されている。そして、カセット３１には給紙ローラ３
３が付設されており、該ローラ３３の下流側には搬送ロ
ーラと分離ローラとからなる分離部３６が配設されてい
る。また、これら分離部３５，３６の下流側には搬送ロ
ーラ対３７が配設されており、該ローラ対３７の下流に
はレジストローラ対６が配設されている。さらに、該ロ
ーラ対６の下流には上記複写部７が配設されており、該
複写部７の下流側には定着装置９が配設されている。そ
して、該定着装置９の下流側には搬送ローラ４８が配設
されており、該ローラ４８の下流にはフラッパ１０が配
設されている。また、該フラッパ１０に臨んで、検知レ
バー４３と光センサ４５とからなる紙端センサ４６が配
設されており、さらに該フラッパ１０の下流側には排紙
ローラ対１１が配設されている。一方、該フラッパ１０
に分岐されて再搬送経路１２が配設されており、該経路
１２には、搬送ローラ対１３、中間トレイ１５、搬送ロ
ーラ対１６，４７及び再給紙ローラ対２０が配設されて
いる。また、上記複写部７は、感光ドラム２１、一次帯
電器２２、現像装置２３、転写帯電器２５、クリーナ２
６により構成されている。

【０００３】そして、片面複写の場合、スタートキー
（図示せず）が押されると、給紙ローラ３２または３３
が回転を開始してカセット３０または３１から紙Ｓを給
紙する。それから、該紙Ｓは、分離部３５または３６に
より一枚ずつ分離され、搬送ローラ対３７によりレジス
タローラ対６へ搬送される。そして、該紙Ｓは、レジス
タローラ対６により複写部７の感光ドラム２１の画像と
同期して搬送され、転写帯電器２５により感光ドラム２
１上の画像を転写される。さらに、該紙Ｓは、定着装置
９により画像を定着され、フラッパ１０により排紙ロー
ラ対１１へ案内され、該ローラ対１１により機体２外へ
排出される。

【０００４】さらに、両面複写の場合、上述と同様の動
作により第一面に画像を複写された紙Ｓは、フラッパ１
０により排紙ローラ対１１へ案内され、該ローラ対１１
により機体２外へ向けて搬送され、その後端がフラッパ
１０を通過したことをセンサ（図示せず）が検知する
と、排紙ローラ対１１は反転される。これにより、該紙
Ｓは、再搬送経路１２へ搬送され、搬送ローラ対１３に
挟持されて搬送ローラ対１６へ搬送され、該ローマ対１
６，４７により再給紙ローラ対２０へ向けてその後端が
搬送ローラ対１３を通過して中間トレイ１５に落下する
まで搬送される。それから、搬送ローラ対１６及び４７
は反転され、該紙Ｓは該ローラ対１６より先端を所定距
離だけ突き出して挟持される。同様の動作（即ち、搬送
ローラ対１６，４７の正転、逆転）を繰り返すことによ
り、順次紙Ｓは、中間トレイ１５上へ先端を所定距離ず
つずらして積載される。そして、中間トレイ１５より紙
Ｓを再給紙する場合、紙Ｓは、搬送ローラ対１６，４７
により重畳したまま最下位かつ最先の紙Ｓの後端が搬送
ローラ対４７のニップを通過するまで搬送され、所定タ
イミングにて起動する再給紙ローラ対２０によりレジス
タローラ対６へ再給紙される。さらに、該紙Ｓは、、上
述と同様の動作により第二面に画像を形成され、そして
排紙ローラ対１１により機体２外へ排出される。以下、
上述と同様に最下位の紙Ｓの後端が搬送ローラ対４７の
ニップを通過すまるまで回転する搬送ローラ対１６，４
７により、紙Ｓは再給紙ローラ対２０へ搬送され、該ロ
ーラ対２０により再給送され。上述と同様にして第二面
に画像形成され、機体２外へ排出される。

【０００５】以上のような一連のコピー動作は一定のコ
ピースピードで行われており、このコピースピードをい
かにして速くするかが従来からの重要な課題となってい
る。しかしながら、コピースピードは各部ユニットの性
能によって制約され、特に定着性との関係が問題となっ
ていた。以下、コピースピードと定着性の関係を図７に
基づいて説明する。

【０００６】図７（イ）はコピースピード２５ｃｐｍの
複写装置での定着性を７．５℃，１０％（低温低湿度）
環境下、紙種：原紙・８０ｇ／ｍｍ²、紙サイズ：Ａ３
を１００枚連続通紙したときの結果であり、定着性規格
値Ｎ ₂レベルを大幅に下回り、定着性は全く問題がな
い。ところが、図７（ロ）は同様な装置に対して、コピ
ースピードを３０ｃｐｍにした（実験ではプロセススピ
ードを増大させて実現した。）装置での定着性の結果で
あるが、（イ）の場合と同等の試験条件下で、コピー枚
数、８０枚目以上で規格値Ｎ₂レベルを超えてしまい、
この結果より、同装置（コピースピード＝３０ｃｐｍ）
での製品化が困難であることが判る。

【０００７】このように、コピースピードを上げると定
着性に悪影響を及ぼすため、一般的にスピードの速い装
置程、大きな外形を有する定着ローラ（特に加熱ローラ
側）を設けるか、さらにローラ内部の熱エネルギーを増
大させるために、ヒータを二本にしたり、高出力（ワッ
ト）のヒータを用いていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、ユニット自体あるいは装置全体の大型
化、複雑化を招き、さらに、コストアップ、エネルギー
の浪費を発生させるという問題点があった。

【０００９】そこで本発明は、上記従来の問題点を解決
し、装置及びユニットを大型化することなく、従来に比
べ効率的なコピー動作を行うことができ、ユーザに使い
勝手の良い画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、記録材上に未定着現像剤像を形成せしめる複写部
と、記録材上の未定着現像剤像を加熱及び加圧すること
によって該記録材上に定着せしめる定着部とを備え、所
定の速度で画像形成動作を行う画像形成装置において、
画像形成動作の速度を切換え自在な速度制御手段と、記
録材の大きさを検知する記録材検知手段とを備え、上記
速度制御手段は、上記画像形成装置に用いられるどの記
録材に対しても定着枚数に依らず所定の定着性を維持で
きる基準速度と、該基準速度よりも速いが記録材の大き
さに依って上記所定の定着性を維持できる限界定着枚数
が異なる設定速度とに切換え自在であり、上記記録材検
知手段によって検知した記録材の大きさから上記限界定
着枚数を所定値に定め、動作開始から該限界定着枚数ま
では上記設定速度で動作させ、それ以後は上記基準速度
で動作させるように設定されていることによって達成さ
れる。

【００１１】

【作用】本発明によれば、画像形成を行う記録材の枚数
が設定され画像形成動作が開始されると動作速度は基準
速度よりも速い設定速度に設定される。また、記録材検
知手段により記録材の大きさが検知され、これに基づい
て限界定着枚数が設定される。そして、限界定着枚数ま
では上記設定速度で画像形成動作が行われる。したがっ
て、設定された記録材枚数が限界定着枚数以内であれば
動作開始から終了に至るまで速い速度での画像形成が行
われる。一方、画像形成を行う記録材の枚数が限界定着
枚数を超えた場合には、速度が上記基準速度に切換えら
れて画像形成動作が行われる。したがって、動作開始か
ら終了に至るまでの平均速度が速くなり、かつ、定着性
の悪化が防止される。

【００１２】

【実施例】本発明の第一実施例ないし第二実施例を図面
に基づいて説明する。なお、図６に示す従来例装置との
共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００１３】〈第一実施例〉先ず、本発明の第一実施例
を図１ないし図４に基づいて説明する。本実施例の複写
機の概略構成は図６に示す従来例装置と同様であり、そ
の制御部の概略構成は図１のようになっている。

【００１４】図１において、光学モータ５１は図６にお
ける光源３、ミラー５、レンズ８の光学系走査部の駆動
源であり、ワイヤー等（図示せず）で駆動を伝達してい
る。また、メインモータ５２は図６における複写部７、
定着装置９、その他給紙搬送部等の総てのローラ及びロ
ーラ対の駆動源であり、出力軸に取り付けた三つのプー
リにチェーン、ベルト等（図示せず）を張架することに
よって駆動を伝達している。これらの二つのモータはそ
れぞれ制御手段たるＤＣコントローラ５５に接続されて
おり、制御信号によって二段階に出力回転数を変えられ
るようになっている。これによって、後述するようなプ
ロセススピードの切換えを行い、定着性の悪化を防止し
ている。

【００１５】また、上記ＤＣコントローラ５５は給紙ロ
ーラ３２，３３に駆動を伝達するクラッチ５３，５４と
接続されており、紙Ｓの給紙タイミングを制御するよう
になっている。

【００１６】さらに、分離部３５，３６にはローラの負
荷トルクを検出するトルク測定手段５６が配設されてお
り、該トルク測定手段５６は上記ＤＣコントローラ５５
と接続されている。これは、ローラの負荷トルクを検出
することによって紙Ｓの厚さを判断し、後述するように
適切なプロセススピードの切換えを行うものである。な
お、上記ＤＣコントローラ５５は操作パネル５０と接続
されており、ユーザの設定したコピー枚数を検知するよ
うになっている。

【００１７】以上のような本実施例装置は、定着性を悪
化させることなくコピースピードを増加させようとする
ものであるが、ここで、コピースピードについて詳細に
説明する。一般的にコピースピードは一分間当りのコピ
ー枚数で定義され、以下の式で表される。

【００１８】

【数１】なお、ｎ：コピースピード（ｃｐｍ）ＰＳ：プロセススピード（ｍｍ／ｓ）ＰＬ：紙の長さ（ｍｍ） ΔＰ：紙間（ｍｍ）である。上式から明らかなように、コピースピードを増
加するにはプロセススピードを増加させれば良いことが
判る。しかしながら、従来例で説明したように、コピー
スピードを増加させると、コピー枚数が所定値に達した
ところで良好な定着性が得られなくなる。

【００１９】そこで、本実施例では、プロセススピード
を二段階に切換え可能とし、良好な定着性が得られる所
定枚数までは速いプロセススピードで、また、所定枚数
を超えたときには遅いプロセススピードでコピーを行う
ようにした。さらに、切換えの基準となるコピー枚数の
設定に際しては、紙の厚さを考慮に入れることとし、速
いプロセススピードによるコピーの実行可能範囲を広
げ、コピースピードの向上を図った。

【００２０】本実施例においては、コピースピードを２
５ｃｐｍと３０ｃｐｍの二種類とし、それぞれに対応す
るようにプロセススピード、すなわち光学モータ５１と
メインモータ５２の出力回転数を設定した。また、紙厚
の検知は上述したように分離部３５，３６に配設したト
ルク測定手段５６でローラの負荷トルクを検出すること
により行う。すなわち、コピーを行う最初の一枚目の負
荷トルク信号をＴとし、ＤＣコントローラ５５に予め設
定されている基準信号Ｔ₀と上記検出信号Ｔを比較する
ことにより厚紙か薄紙かを判断する。

【００２１】次に、プロセススピードの切換えの基準と
なるコピー枚数について説明する。従来例の図７で示し
たように、Ａ３の厚紙をコピースピード３０ｃｐｍでコ
ピーした場合、８０枚以上になると定着性規格Ｎ₂レベ
ルを超えてしまう。そこで、Ａ３の厚紙の場合には環
境、紙、定着性測定器等のばらつきを考慮し、安全率を
１．５倍として、８０／１．５＝５３．３枚≒５０枚を
限界枚数Ｎ_Lとした。一方、Ａ３の薄紙の場合には実験
の結果、１００枚連続コピーでも良好な定着性が得られ
ることが判った。かくして、本実施例装置においては図
２に示すようにＡ３厚紙の場合は５０枚まで、また、薄
紙の場合には１００枚以上でも、コピースピード３０ｃ
ｐｍでコピーし、限界枚数Ｎ_Lを超えたときにはコピー
スピード２５ｃｐｍでコピーすることとした。

【００２２】以下、本実施例の制御を図３のフローチャ
ートに基づいて説明する。先ず、ユーザによって操作パ
ネル５０上でコピー枚数Ｍが設定され（ステップ１０
０）、コピーボタンが押下されると（ステップ１０１）
コピースピード３０ｃｐｍでコピー動作が開始される
（ステップ１０２）。したがって、光学モータ５１及び
メインモータ５２がコピースピード３０ｃｐｍに対応す
るスピードで回転し、給紙クラッチ５３，５４もそれに
伴うタイミングで制御される。そして、紙が分離部３
５，３６を通過したとき、ローラの負荷トルクＴを測定
し、紙厚を検知する（ステップ１０３）。これにより、
厚紙と判断した場合には（ステップ１０４からステップ
１０５）、コピーした枚数Ｎが限界枚数Ｎ_L（本実施例
ではＮ_L＝５０枚）以上となったかどうかを判断する
（ステップ１０５）。限界枚数Ｎ_Lを超えていない場合
にはコピースピード３０ｃｐｍとし（ステップ１０５か
らステップ１０６）、超えた場合は２５ｃｐｍとする
（ステップ１０５からステップ１０７）。また、ステッ
プ１０４で薄紙と判断したときは３０ｃｐｍとする（ス
テップ１０４からステップ１０６）。したがって、最初
の一枚目から５０枚目までは厚紙、薄紙共に３０ｃｐｍ
のコピースピードとなり、厚紙の５１枚目からは２５ｃ
ｐｍに設定される。このようにして、いずれかのコピー
スピードが設定された後、コピー動作が行われ（ステッ
プ１０８）、一枚当りのコピーが完了する。したがっ
て、ステップ１０９にて設定枚数Ｍとの比較を行い、コ
ピーを継続するか否かを判断する。設定枚数Ｍに達した
ときはそのまま制御を終了し、達していないときは次の
コピースピード設定を行う（ステップ１０９からステッ
プ１０４）。

【００２３】以上のような本実施例の制御によれば、図
４に示すように、厚紙、薄紙いずれの場合も規格値Ｎ₂
レベルを下回り、定着性を悪化させることなくコピース
ピードを向上させることができた。

【００２４】以上のように、本実施例によれば、ユニッ
ト、装置本体等を大型化、複雑化することなく、かつ、
良好な定着性を維持しつつコピースピードを向上させ使
い勝手の良い画像形成装置を提供することができる。

【００２５】なお、限界枚数Ｎ_Lは装置、ユニット構
成、現像剤の種類等によって最適値が異なるので、それ
ぞれの画像形成装置において実験により求めることが好
ましい。

【００２６】〈第二実施例〉次に、本発明の第二実施例
を図５に基づいて説明する。なお、第一実施例との共通
箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００２７】本実施例はコピースピード切換えの基準と
なる限界枚数Ｎ_Lを紙のサイズ（Ａ３，Ａ４等）毎に別
々に設定するところが第一実施例と異なる。

【００２８】コピーに用いられる紙には、Ａ３サイズの
他にもＢ４，Ａ４，Ａ４Ｒ（Ａ４縦）、Ｂ５，Ｂ５Ｒ
（Ｂ５縦）等様々なサイズのものがあり、それぞれ定着
性が異なる。例えば、従来例と同様な条件でＡ４サイズ
の紙（紙種はカンガス）をコピースピード３０ｃｐｍで
連続コピーしたところ、１００枚まで規格値Ｎ₂を下回
り、定着性は良好であった。

【００２９】そこで、本実施例では、紙のサイズをＡ４
サイズ以下、Ｂ５Ｒサイズ、Ａ４Ｒサイズ、Ｂ４サイ
ズ、Ａ３サイズ以上の五段階に分け、それぞれについて
連続コピー試験を行うことによって各サイズに最適な限
界枚数Ｎ_Lを定め、速いコピースピードの実行可能範囲
を広げた。

【００３０】次に、図５のフローチャートを用いて本実
施例の制御について説明する。本実施例においては、各
サイズに対する限界枚数Ｎ_L1〜Ｎ_L5を予めＤＣコントロ
ーラ５５内に記憶させておき、ユーザが紙サイズを選択
したときにそれに対応する限界枚数をＮ_L1〜Ｎ_L5の中か
ら選んで限界枚数Ｎ_Lとして設定する（ステップ２００
からステップ２０１）。その後は第一実施例と同様にコ
ピー枚数Ｎが限界枚数Ｎ_Lを超えるまでコピースピード
３０ｃｐｍでコピーを行い（ステップ２０５からステッ
プ２０６、ステップ２０８）、コピー枚数Ｎが限界枚数
Ｎ_Lを超えたときにはコピースピードを２５ｃｐｍとす
る（ステップ２０５からステップ２０７、ステップ２０
８）。そして、コピー枚数が設定枚数Ｍとなるまでコピ
ーを継続する（ステップ２０９）。

【００３１】以上、本実施例によれば、各紙サイズに対
して限界枚数を定めるようにしたので、紙サイズが小さ
くなるほど速いコピースピードでコピーできる枚数が増
え、かつ、定着性を悪化させることがない。

【００３２】なお、本実施例と第一実施例を組み合せ、
紙サイズと共に紙厚を判断して限界枚数を定めるように
すれば、速いコピースピードの実行可能範囲をより一層
広げることができる。

【００３３】また、限界枚数を、最も条件の厳しい場合
（例えばＡ３厚紙の場合のＮ_L＝５０枚）に固定して制
御するようにしても、従来に比べて定着性を悪化させず
に速いコピースピードのコピーを行うことが可能とな
る。

【００３４】〈第三実施例〉次に、本発明の第三実施例
について説明する。なお、第一実施例及び第二実施例と
の共通箇所の説明は省略する。

【００３５】本実施例は、プロセススピードを変えるこ
となく、紙間ΔＰを変化させることによってコピースピ
ードを切換えるところが第一実施例及び第二実施例と異
なる。

【００３６】本実施例においては、メインモータ５２は
定速モータで良いが、給紙クラッチの５３，５４のＯＮ
−ＯＦＦタイミング及び光学モータ５１の走査部バック
時スピードを二段階に切換え可能とする。これによっ
て、第一実施例及び第二実施例と同様にコピースピード
を２５ｃｐｍと３０ｃｐｍの二種類に切換えることがで
きる。

【００３７】紙間ΔＰは第一実施例で示した

【数１】より

【００３８】

【数２】で表され、ＰＳ＝１６０ｍｍ／ｓ，ＰＬ＝２１０ｍｍ
（Ａ４サイズ）の場合、ｎ＝２５ｃｐｍでΔＰ＝１８
１．２５ｍｍ，ｎ＝３０ｃｐｍでΔＰ＝１１３．７９ｍ
ｍとなる。したがって、この紙間を維持するように給紙
クラッチタイミングを予め設定し、さらに光学系走査部
のバックスピードを３７％増減するように制御すれば良
い。

【００３９】本実施例によっても、第一実施例あるいは
第二実施例と同様な効果を奏することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録材検知手段によって検知した記録材の大きさから限
界定着枚数を設定し、限界定着枚数までは基準速度より
も速い設定速度で、また、限界定着枚数を超えてからは
基準速度で画像形成動作を行う。したがって、装置の大
型化、複雑化を招くことなく、速い速度による画像形成
動作の実行可能範囲を広げ、かつ、良好な定着性を維持
する画像形成装置を提供することがてきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例装置の制御部の概略構成を
示すブロック図である。

【図２】図１装置における速度制御の手法を示す図であ
る。

【図３】図１装置における速度制御の流れを示すフロー
チャートである。

【図４】図１装置における連続画像形成時の定着性を示
す図である。

【図５】本発明の第二実施例の速度制御の流れを示すフ
ローチャートである。

【図６】従来の画像形成装置の概略構成を示す図であ
る。

【図７】従来の画像形成装置の連続画像形成時の定着性
を示す図である。

【符号の説明】

７複写部９定着部５５ＤＣコントローラ（速度制御手段）５６トルク測定手段（記録材検知手段）Ｓ紙（記録材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材上に未定着現像剤像を形成せしめ
る複写部と、記録材上の未定着現像剤像を加熱及び加圧
することによって該記録材上に定着せしめる定着部とを
備え、所定の速度で画像形成動作を行う画像形成装置に
おいて、画像形成動作の速度を切換え自在な速度制御手
段と、記録材の大きさを検知する記録材検知手段とを備
え、上記速度制御手段は、上記画像形成装置に用いられ
るどの記録材に対しても定着枚数に依らず所定の定着性
を維持できる基準速度と、該基準速度よりも速いが記録
材の大きさに依って上記所定の定着性を維持できる限界
定着枚数が異なる設定速度とに切換え自在であり、上記
記録材検知手段によって検知した記録材の大きさから上
記限界定着枚数を所定値に定め、動作開始から該限界定
着枚数までは上記設定速度で動作させ、それ以後は上記
基準速度で動作させ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。
【請求項２】記録材検知手段は、記録材の厚さを検知
する手段であることとする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】記録材検知手段は、記録材の幅及び長さ
を検知する手段であることとする請求項１に記載の画像
形成装置。