JPH07271230A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転写材上のコピー画像の光沢度を、簡単な構
成により原稿の光沢度又は希望する光沢度に応じて制御
することのできる画像形成装置を提供する。 【構成】 加熱ローラ51の製品硬度を柔らかく、表層を
トナーを平滑にするのに適した圧力を与える程度に堅く
し、加熱ローラ51の表層のゴム硬度をJIS Ａで40°〜70
°とし、また、前記定着装置50には少なくとも加熱ロー
ラ51に離型剤を塗布する離型剤塗布装置60を設け、原稿
光沢度を光沢度検出器75により検出し、この検出信号に
より制御部は離型剤塗布装置60のブレードの姿勢を制御
して、原稿光沢度に応じてコピー画像に塗布する離型剤
の量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の像
形成体上に潜像形成を行う画像形成装置に関し、特に原
稿の光沢度を忠実に再現する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機等の画像形成装置
においては、現像剤のトナー濃度を監視してトナーを自
動補給する手段を設けて現像条件を一定に保持すると
か、原稿の平均濃度を測定しその結果に応じて現像条件
を変更し、可能な限り原稿に忠実で読取り易いコピーを
得るようにした装置は知られている。しかし、原稿画像
の光沢度については、特開平1-29887号公報では定着装
置の定着温度を変更し、特開平1-40977号公報では定着
装置の駆動速度を変更してコピー画像の光沢度の有無を
選択する装置が提案されている程度で、光沢度を完全に
再現することのできる画像形成装置は未だ実現されるに
至ってない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置の
定着装置では、（ａ）トナーが加熱ローラに付着するオ
フセットの発生を防止するため、加熱ローラの表面の製
品ゴム硬度（全体としてのゴム硬度）は加圧ローラの表
面の製品ゴム硬度より低くされ、両ローラのニップ部は
加熱ローラ側に凸になるようにし、定着される転写材が
加熱ローラから剥離される方向に排出されるようにされ
ていた。しかし、この構成ではオフセットは防止できて
も、加熱ローラの表面の製品ゴム硬度が低いため圧力不
十分となりコピー画像の光沢度が低くなるという問題点
があった。

【０００４】（ｂ）また、コピー画像の光沢度の有無を
選択するにも複雑な構成を必要とし、前記のように光沢
度を完全に再現することができないという問題点があっ
た。

【０００５】本発明は前記（ａ）、（ｂ）の問題点を解
決し、簡単な構成で、転写材上のコピー画像の光沢度を
原稿の光沢度に合わせて自由に変更することのできる画
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】前記目的（ａ）は、少な
くとも定着用回転体を備えた定着装置によって転写材上
のトナー像を定着してコピー画像を得る画像形成装置に
おいて、前記定着用回転体は一対の加熱ローラと加圧ロ
ーラとからなり、前記加熱ローラの表面は複数の弾性層
からなり、その最上層の硬度はゴム硬度JIS Ａで40°以
上70°以下の範囲にあることを特徴とする画像形成装置
によって達成される。

【０００７】なお、前記加熱ローラの表面の製品ゴム硬
度は、前記加圧ローラ表面の製品ゴム硬度より低いこと
を特徴とする前記画像形成装置は好ましい実施態様であ
る。

【０００８】また、前記目的（ｂ）は、少なくとも定着
用回転体を備えた定着装置によって転写材上のトナー像
を定着してコピー画像を得る画像形成装置において、前
記定着用回転体の表面に離型剤を塗布することのできる
塗布装置を設け、原稿の光沢度に応じて、離型剤塗布量
を制御する手段を設けたことを特徴とする画像形成装置
によって達成される。

【０００９】なお、前記原稿の光沢度を検出する光沢度
検出手段は原稿の挿入口近傍に設けたことを特徴とする
前記画像形成装置は好ましい実施態様である。

【００１０】さらに、前記目的（ｂ）は、少なくとも定
着用回転体を備えた定着装置によって転写材上のトナー
像を定着してコピー画像を得る画像形成装置において、
前記定着用回転体の表面に離型剤を塗布することのでき
る塗布装置を設け、２段階以上の光沢度モードの選択に
応じて、離型剤塗布量を制御する手段を設けたことを特
徴とする画像形成装置によっても達成される。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）（第１発明及び第２発明を含む） 図１は本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図で
ある。この画像形成装置は自動原稿送り装置Ｄ、画像読
取り系Ａ、レーザ書込み系Ｂ、画像形成部Ｈ等よりなっ
ている。

【００１２】画像形成装置上部には、透明なガラス板な
どからなる原稿台11と、さらに原稿台11上に固定あるい
は取り外し可能に装着した自動原稿送り装置Ｄがある。
自動原稿送り装置Ｄは、エンドレスベルト71、ベルトプ
ーリ72，73、回転ローラ74ａ，74ｂ、光沢度検出手段で
ある光沢度検出器75、ストップレバー76，77、原稿先端
検出器78、排紙検出器79、原稿挿入口83、排出ローラ84
ａ，84ｂ等からなっていて光沢度検出器75は給紙検知器
を兼ねて原稿挿入口83の近傍に設けられている。

【００１３】光沢度検出器75は光源と受光素子が組合わ
されていて、光源は原稿面に対して75度の入射角で光を
投射し、受光素子は反射角75度の反射光を受光するよう
になっている。ベルトプーリ72，73は図示しないモータ
によって回転ローラ74ａと共に時計方向に回転してお
り、このベルトプーリ72，73にはエンドレスベルト71が
掛け渡されている。エンドレスベルト71はその回動に伴
って原稿16を原稿台11上に搬送する。

【００１４】原稿先端検出器78は光源と受光素子からな
り、反射光により原稿台11上の原稿先端を検知し、原稿
が複写される位置にあるか否かを検知する。

【００１５】ストップレバー77の先端は原稿通路上にあ
って、原稿の図の左側への前進を阻止して原稿を複写す
る位置に規制する。図示しない排紙ソレノイドの作動に
よりストップレバー77の先端は原稿通路から退避させる
ことができる。一対の排出ローラ84ａ，84ｂは常に圧接
状態にあってモータ作動時には、原稿を原稿受け台82上
に排出する。

【００１６】排紙検出器79は光源と受光素子とからなり
反射光により原稿通路内の原稿の有無を検知する。

【００１７】以下上記自動原稿送り装置Ｄの動作につい
て説明する。まず原稿挿入口83に原稿16を挿入すると、
回転ローラ74ｂは回転ローラ74ａから退避した姿勢にな
っているので原稿16はストップレバー76に突き当たるま
で挿入することができる。ここで光沢度検出器75は原稿
の先端を検知して図示しない制御部に検知信号を送出す
る。原稿検知の信号により、モータを回転し、給紙ソレ
ノイドの作動により回転ローラ74ｂは回転ローラ74ａに
圧接し原稿を挟持し、図中左方へ原稿を送るように回転
する。これと同時にストップレバー76の先端は原稿通路
から退避して、原稿は左方に搬送される。この搬送中光
沢度検出器75は原稿の像面の光沢度を検知し前記制御部
に送出する。原稿16が原稿台11上に載置された状態で光
沢度を検知しようとすると、原稿台11の反射光を含んだ
光沢度を検出することになり、正しい原稿16の光沢度を
検知することができない。この実施例では原稿16が原稿
台11に挿入される前で、原稿16と光沢度検出器75との間
になにも介在しない状態で検知されるので原稿16の正し
い光沢度を検出することができる。

【００１８】原稿16はエンドレスベルト71の移動に伴っ
て原稿台11上に搬送され、原稿先端がストップレバー77
の先端に当たり停止し、複写する姿勢となる。原稿先端
検出器78は先端検知信号を前記制御部に送出する。

【００１９】この先端検知信号により、後述する画像読
取り系Ａは作動し原稿16の像面の読取りを行う。読取り
が終了しコピープロセスを制御する制御部の制御によ
り、ストップレバー77の先端は原稿通路より退避すると
共にエンドレスベルト71は再び移動を開始し、原稿16を
左方へ搬送する。

【００２０】原稿16の原稿台11へと移動途中で、光沢度
検出器75は原稿16の末端を検知し、末端検知信号を前記
制御部に送出する。この末端検知信号によって給紙ソレ
ノイドの作動を解除し、ストップレバー76の先端が原稿
通路に現れると共に、回転ローラ74ｂは下に下がって圧
接状態を解除し、次の原稿16を挿入できる姿勢となる。

【００２１】一方、搬送された原稿16は、排紙検出器79
の下を通過し、排出ローラ84ａ，８４ｂによって原稿受
け台８２上に排出される。ここで、排紙検出器79は原稿
の末端の通過を検知して、排紙検知信号を前記制御部に
送出する。

【００２２】この排紙検知信号により、作動中の排紙ソ
レノイドを解除しモータを停止させることによってエン
ドレスベルト71を停止させた後、次に説明する画像読取
り系Ａの動作を開始する。

【００２３】次に画像読取り系Ａについて説明する。

【００２４】原稿台11の下方であって、装置本体内には
第１ミラーユニット12、第２ミラーユニット13、主レン
ズ14、カラーＣＣＤ15等からなる画像読取り系Ａが設け
られている。第１ミラーユニット12は照明ランプ12ａ、
第１ミラー12ｂを備え、前記原稿台11と平行に、かつ図
面左右方向へ直線移動可能に取り付けられていて、前記
原稿先端検出器78による先端検知信号によって制御部の
制御により原稿16の全面を光学走査する。第２ミラーユ
ニット13は第２ミラー13ａ及び第３ミラー13ｂを一体化
して備え、常に所定の光路長を保つように第１ミラーユ
ニット12の1/2の速度で左右同方向に直線移動する。勿
論この第２ミラーユニット13の移動は前記第１ミラーユ
ニット12と同様に原稿台11に対して平行である。前記照
明ランプ12ａによって照明される原稿台上の原稿16の像
は、主レンズ14及び第１ミラー12ｂ、第２ミラー13ａ、
第３ミラー13ｂによってカラーＣＣＤ15上へ結像される
ようになっている。走査が終わると第１ミラーユニット
12及び第２ミラーユニット13は元の位置に戻り、次のコ
ピーまで待機する。

【００２５】上記走査によってカラーＣＣＤ15より得ら
れる画像データは、図示しない画像信号処理部によって
処理され、画像信号として読出し手段を経て読み出され
る。この信号は例えばパルス幅変調などの処理が行われ
た後レーザ書込み系Ｂに出力される。

【００２６】画像形成部Ｈは、像形成体である感光体ド
ラム30の周縁に配設された帯電器３５、像露光部３１、
現像器36Ｙ，36Ｍ，36Ｃ，36BK、転写器37、分離器38、
クリーニング装置39及び搬送ベルト44、定着装置50等か
らなっている。

【００２７】上記現像器36Ｙ，36Ｍ，36Ｃ，36BKは感光
体ドラム30周縁の最上流部にイエロートナーＹを収容し
た現像器36Ｙが最下流部には黒色トナーBKを収容した現
像器36BKが配設されている。現像器36Ｙ，36Ｍ，36Ｃ，
36BKに収容される着色トナーであるカラートナーについ
ては周知のものが使用されるので説明は省略する。

【００２８】次に画像形成部Ｈのコピープロセスについ
て説明する。

【００２９】前記制御部の制御により画像読取り系Ａか
らの画像信号が、駆動モータ21、回転多面鏡22、及び図
示しない半導体レーザ、fθレンズ23、補正レンズ24等
からなるレーザ書込み系Ｂに入力されてコピー動作を開
始する。すなわち、感光体ドラム30は矢示のように時計
方向に回転し、帯電器35により一様に電荷を与えられ、
像露光部31において原稿16の画像に対応したイエロー
（Ｙ）像の書き込みがレーザ書込み系Ｂによるレーザビ
ームＬによって行われＹ像の静電潜像が形成される。こ
の感光体ドラム30上の上記静電的な潜像は、現像器36Ｙ
によってＹトナーによる反転現像が行われ可視のＹトナ
ー像となる。すなわち現像器36Ｙのマグネットロールを
内蔵した現像スリーブには、直流或はさらに交流のバイ
アス電圧が印加され、顕像手段である２成分現像剤によ
る非接触現像が行われＹトナー像が形成される。このＹ
トナー像を形成した感光体ドラム30は退避しているクリ
ーニング装置39の下を通過し、続いて帯電器35による帯
電とレーザ書込み系Ｂによるマゼンタ（Ｍ）像のレーザ
ビーム書込みが行われ、前記Ｙトナー像の上にマゼンタ
（Ｍ）像の静電潜像が形成される。この潜像はマゼンタ
のトナーを収容した現像器36Ｍによって反転現像されＭ
トナー像となる。続いて同様にシアン（Ｃ）トナー像、
最後に黒色（BK）トナー像が形成され、感光体ドラム30
上には多色のカラートナー画像が形成される。

【００３０】原稿16がモノクロ画像の場合は、現像器36
BKのみが作動して黒色トナーBKによるトナー画像が形成
される。

【００３１】次に、転写材である白色の転写紙Ｐを収容
した給紙カセット40より１枚ずつ給紙ローラ41によって
繰り出された転写紙Ｐは、感光体ドラム30上の前記トナ
ー像と同期して作動するレジストローラ42によって感光
体ドラム30上に送出される。この転写紙Ｐには、転写器
37の作用により、感光体ドラム30上のカラートナー画像
が転写され、分離器38の作用によって感光体ドラム30上
から分離された後、搬送ベルト44によって後述する定着
装置50へ送られ、加熱ローラ51及び加圧ローラ52によっ
て挟持押圧されて定着されると同時に前記光沢度検出器
75からの信号を受けた制御部によって制御される離型剤
塗布装置60により、原稿16の光沢度に応じた離型剤の適
正量が塗布されたのち、排紙ローラ46により装置外のト
レイへ排出される。

【００３２】一方、前記感光体ドラム30は回転を続け、
その表面に転写されずに残留したトナーは、退避を解除
されたクリーニングブレード39Ａ等を有するクリーニン
グ装置39により回収清掃されて、次回のコピーに待機す
る。

【００３３】図２は前記定着装置50の一例を示す断面図
である。図において、51及び52は一対の定着用回転体で
ある加熱ローラ及び加圧ローラ、56はクリーニング装
置、57,58はガイド部材、60は離型剤塗布装置である。

【００３４】クリーニング装置56は加熱ローラ51の表面
上に付着したトナーや紙粉をクリーニングするために例
えば不織布からなるクリーニングウェブ56ａを加熱ロー
ラ51表面に軽く圧接させるように構成されている。

【００３５】加熱ローラ51及び加圧ローラ52の内側芯部
にはハロゲンランプ等からなる加熱ヒータ53，54が設け
られている。なお、加圧ローラ52の加熱ヒータ54は設け
られないこともある。加熱ローラ51及び加圧ローラ52の
周囲温度はサーミスタなどからなる温度センサ55ａ，55
ｂにより検知され、この検知信号によって制御されて所
定の温度範囲内に保持される。

【００３６】加圧ローラ52は図示しないバネなどの付勢
部材によって加熱ローラ51に線圧1.0〜1.5kg／cmで圧接
されるようになっている。このときのニップ部の長さは
線圧やローラ表面の硬度によっても異なるがほぼ5.5〜
７mmになっている。加熱ローラ51は線速160mm／secで時
計方向に回転し、加圧ローラ52は加熱ローラ51に圧接し
て従動又は駆動回転する。

【００３７】加熱ローラ51及び加圧ローラ52は図３に示
すように金属製パイプ51ａ，52ａの上に複数の弾性層を
被覆した構成からなり、その弾性層の最上層である金属
製パイプ51ａ及びその他の層は、加熱ローラ51では、 表層51ｄ ；厚さ0.1〜0.25mmのＬＴＶシリコーンゴム
層（オイル含浸処理済み） 中間層51ｃ；厚さ0.02〜0.04mmのフッ素ゴム層 下層51ｂ ；厚さ1.7〜1.9mmのシリコーンゴム層（ゴム
硬度JIS Ａで36°） 加圧ローラ52では、 表層52ｃ； 厚さ0.02〜0.04mmのフッ素樹脂コーティン
グ層 下層52ｂ； 厚さ0.9〜1.0mmのシリコーンゴム層（ゴム
硬度JIS Ａで40°） となるように構成され、加熱ローラ51の下層51ｂの硬度
は加圧ローラ52の下層52ｂより低くされている。

【００３８】定着後のコピー画像の離型剤を塗布しない
場合の光沢度は、加熱ローラ表層51ｄのゴム硬度と深い
関係があり、上記定着装置50による実験の結果、図５に
示すグラフのような結果が得られた。すなわち、加熱ロ
ーラ表層51ｄのゴム硬度が低過ぎても高過ぎても光沢度
の高いコピー画像はは得られず、ゴム硬度40〜70°の範
囲では光沢度60以上の鏡面に近いコピー画像が得られ
た。この結果により加熱ローラ51の表層51ｄのゴム硬度
はJIS Ａで40〜70°好ましくは45〜65°の範囲に入るよ
う調整される。

【００３９】離型剤塗布装置60は、表面がシリコーンゴ
ムからなりゴム硬度80°前後の汲み上げローラ61、加熱
ローラ51と共に回転されるアルミの芯金の表面にＬＴＶ
シリコーンゴムを被覆してある塗布ローラ62、耐熱性の
弾性体などからなり離型剤の塗布量を制御するためのブ
レード63、ブレードを支持する支持部材64、一端が離型
剤槽67に浸かったフェルトなどからなる離型剤供給部材
66、粘度数百ｃｓのジメチルシリコーンオイルあるいは
変性シリコーンオイルなどの離型剤69を収納した離型剤
槽67等からなっている。

【００４０】離型剤槽67中の離型剤69は離型剤供給部材
66によって汲み上げローラ61に供給される。汲み上げロ
ーラ61上の離型剤69は、ブレード63によって一定量に制
限された後、塗布ローラ62を経て加熱ローラ51に移行し
定着される転写紙Ｐのコピー画面に一様に塗布される。

【００４１】この場合転写紙Ｐに塗布される離型剤69の
量を以下オイル塗布量といい、Ａ４判の転写紙Ｐ１枚当
たりに塗布される量（mg）を（mg／Ａ４）と表すことに
する。

【００４２】オイル塗布量は、汲み上げローラ61に圧接
されるブレード63の当接角度θと長さ30cm当たりの押圧
力（Ｎ／30cm）に関係し、この当接角度θと押圧力は、
例えばブレード63を支持する支持部材64の基部64ａの位
置と、基部64ａと同軸でバネ66Ａを介して支持部材64と
連結するレバー65と支持部材64との間隔を制御部の制御
によって変更することによって変更することができる。
ここで当接角度θとは図７に示すようにブレード63の汲
み上げローラ61に当接する点に引いた接線とブレード63
との間の角度θである。

【００４３】実験の結果、オイル塗布量とブレード63の
状態との関係は、図６に示すようなグラフになった。こ
の結果からオイル塗布量を制御するには、下記表１に示
すようにブレード63の当接角度θと押圧力を変更する。

【００４４】

【表１】

【００４５】さらに、上記定着装置50によって定着され
るコピー画像の光沢度とオイル塗布量との関係は、実験
の結果、図８のグラフに示すようになった。これによ
り、前記光沢度検出器75によって検出される原稿の光沢
度に対して、制御部は下記表２に示すオイル塗布量にな
るよう離型剤塗布装置60のブレード63の当接角度θと押
圧力を制御することにより、コピー画像は原稿の光沢度
に極めて近い光沢度を有するようになる。

【００４６】

【表２】

【００４７】上記離型剤塗布装置60及びクリーニング装
置56は、両面コピー仕様の場合加圧ローラ52にも離型剤
69の塗布とクリーニングができるよう取り付けられるこ
ともある。

【００４８】（実施例２）（第３発明） 図４は本発明の画像形成装置の他の例を示す概略構成図
である。図１の画像形成装置から自動原稿送り装置Ｄを
取り除いて代わりに原稿カバー17を取り付けたもので、
その他は図１の画像形成装置と同一で詳細な説明は省略
する。

【００４９】この実施例においては画像形成装置の上面
の図示省略した操作パネルに数段階の光沢度モードを指
定する複数個の光沢度モードボタンが設けられていて、
コピー開始直前に操作者が選択押圧したボタンの光沢度
モードに応じた光沢度をコピー画像に与えるようにした
ものである。

【００５０】選択された光沢度モードボタンの押圧によ
り指定された光沢度の指定信号を受けて、制御部は離型
剤塗布装置60のブレード63の当接角度θ及び押圧力を光
沢度に適合した値に変更し、コピー画像には定着時選択
した光沢度に応じたオイル量が塗布され指定の光沢度が
得られるようになる。

【００５１】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、加熱ロー
ラの製品硬度を従来に比して下げる事によりニップ幅を
稼ぎかつニップ部が凸状になるべく加熱ローラの下層を
柔らかくし、表層はトナーを平滑にするのに適した圧力
を与える程度に堅くしたのでオフセットを防止し、かつ
光沢度の高いコピー画像を得ることのできる画像形成装
置を提供できた。また、原稿挿入口近傍に設けた光沢度
検出手段によって検出した原稿の光沢度、又は操作パネ
ル上の光沢度モードボタンで指定された光沢度に応じた
量の離型剤を塗布するようにしたので、原稿の光沢度又
は操作者の希望する光沢度を有するコピー画像を簡単な
構成により得ることのできる画像形成装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１の定着装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図３】図１の定着装置のローラの表層構成の一例を示
す断面図である。

【図４】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す概略
構成図である。

【図５】コピー画像の光沢度と加熱ローラ表層のゴム硬
度との関係を示すグラフである。

【図６】オイル塗布量とブレードの当接角度及び押圧力
との関係を示すグラフである。

【図７】ブレードの当接角度を説明する図である。

【図８】コピー画像の光沢度とオイル塗布量との関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

16 原稿 30 感光体ドラム 35 帯電器 36Ｙ，36Ｍ，36Ｃ，36BK 現像器 37 転写器 38 分離器 39 クリーニング装置 40 給紙カセット 44 搬送ベルト 50 定着装置 51 加熱ローラ 52 加圧ローラ 60 離型剤塗布装置 63 ブレード 64 支持部材 75 光沢度検出器 Ａ 画像読取り系 Ｂ レーザ書込み系 Ｄ 自動原稿送り装置 Ｈ 画像形成部 Ｐ 転写紙

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも定着用回転体を備えた定着装
   置によって転写材上のトナー像を定着してコピー画像を
   得る画像形成装置において、 前記定着用回転体は一対の加熱ローラと加圧ローラとか
   らなり、前記加熱ローラの表面は複数の弾性層からな
   り、その最上層の硬度はゴム硬度JIS Ａで40°以上70°
   以下の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記加熱ローラの表面の製品ゴム硬度
   は、前記加圧ローラ表面の製品ゴム硬度より低いことを
   特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 少なくとも定着用回転体を備えた定着装
   置によって転写材上のトナー像を定着してコピー画像を
   得る画像形成装置において、 前記定着用回転体の表面に離型剤を塗布することのでき
   る塗布装置を設け、原稿の光沢度に応じて、離型剤塗布
   量を制御する手段を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記原稿の光沢度は、原稿挿入口近傍に
   設けられた光沢度検出手段によって検出されることを特
   徴とする請求項３の画像形成装置。
5. 【請求項５】 少なくとも定着用回転体を備えた定着装
   置によって転写材上のトナー像を定着してコピー画像を
   得る画像形成装置において、 前記定着用回転体の表面に離型剤を塗布する塗布装置を
   設け、２段階以上の光沢度モードの選択に応じて、離型
   剤塗布量を制御する手段を設けたことを特徴とする画像
   形成装置。