JPH0764438A

JPH0764438A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0764438A
Application number: JP5229625A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Tanaka; 裕子田中; Masahiro Goto; 正弘後藤; Tatsuichi Tsukida; 辰一月田; Toshio Miyamoto; 敏男宮本; Satoru Izawa; 悟伊澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、画像形成装置が使用されている環
境（室温、湿度等）、記録材の厚さや表面性等、また、
記録材の厚さ、使用環境（種に湿度）等によらず、充分
な定着性を確保し、かつカール量の少ない画像を得るこ
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】画像形成装置本体の外側にディップスイッチ
３１を設け、工場出荷時に仕向先等に合わせて入力電圧
を、または装置設置時に使用電圧をディップスイッチ３
１により設定する。そして、スイッチ３１により設定さ
れた情報をＣＰＵ３２に送り、ここで定着温調を判断、
決定し、その結果に基づいてＡＣドライバ３３でヒータ
３５の点灯を制御して定着温調を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やプリンタ等の画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機、プリンタ等の多
くは定着手段として熱定着方式を採用している。この方
式の定着装置は、アルミニウムや鉄の芯金の表面に耐熱
離型層を被覆した定着ローラと、ステンレス等の芯金の
周囲に耐熱弾性層を形成した加圧ローラから構成されて
いる。定着ローラの芯金内にはヒータが備えられており
これを加熱するようになっている。加圧ローラはバネに
より定着ローラに圧接されてニップを形成しており、未
定着のトナー像が担持された記録材を両ローラのニップ
で加熱、加圧することにより、該トナー像を記録材上に
定着するようになっている。

【０００３】このような定着装置で定着した画像の定着
性は、装置が使用されている環境（室温、湿度等）、記
録材の厚さや表面性等に依存して大きく変化する。ま
た、記録材の厚さ、使用環境（種に湿度）等によって定
着後の記録材のカール量も大きく変化する。そのために
同一の温度制御では種々の記録材、及び装置の様々な使
用環境に渡って充分な定着性を確保し、かつカール量の
少ない画像を得ることは難しい。

【０００４】そのために従来のプリンタでは、室温、湿
度といった装置の使用環境や記録材種等の使用条件を検
知する使用条件検知装置をプリンタ本体に備え、検知し
た条件により定着条件を変化させる、またはプリンタ本
体に各種条件入力スイッチを備え、スイッチを操作する
ことで定着条件を変化させる等して定着性、カールとも
に良好な画像を得るものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例によれば、各々のセンサ及び検知素子が必要に
なり、コストが高くなるという問題点があった。また、
プリンタ内にセンサ及び検知素子の接地場所が必要にな
り、精度の高い検出をするためにはそれなりのスペース
がいるため、装置の小型化に対する障害となっていた。
特に用紙の厚み等は、１０μｍ程度の差を見分けなけれ
ばならないので、技術的にも難しいものである。

【０００６】また、スイッチを設けるものにおいては、
上記のようなコスト、スペース、検出精度といった問題
は幾分軽減されるものの、操作者がプリンタが設置され
た場所まで移動して条件設定をしなければならないた
め、条件設定を忘れたり、プリンタがネットワークで繋
がっていたりして近くにない場合は、操作が煩わしく、
実際には設定してもらえないこともある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決し、画像形成
装置が使用されている環境（室温、湿度等）、記録材の
厚さや表面性等、また、記録材の厚さ、使用環境（種に
湿度）等によらず、充分な定着性を確保し、かつカール
量の少ない画像を得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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、加熱手段を備えた定着装置と、該加熱手段を制御
することにより定着装置の温度を所定温度に維持する温
度制御手段とを有する画像形成装置において、画像形成
装置が使用される地域を判別する手段を備え、上記温度
制御手段は、該判別手段により判別された地域に応じて
制御温度を決定するように設定されていることにより達
成される。

【０００９】

【作用】本発明によれば、装置が使用されている環境
（室温、湿度等）、記録材の厚さ、表面性が異なる各地
域を判別し、各地域の定着条件に応じた温度制御を行う
ので、どの地域においても良好な定着性を維持し、記録
材のカールを防止する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１１】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１に基づいて説明する。図１は本発明の実施例１におけ
る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【００１２】図１において、２は感光体（感光ドラム）
であり、該感光ドラム２の表面は、帯電ローラ３を用い
て均一に帯電される。また、このように帯電された感光
ドラム２の表面には、レーザスキャナ６のイメージ露光
により潜像が形成され、現像装置４中のトナーによって
現像されてトナー像が形成される。

【００１３】一方、用紙カセット８に積載された記録材
Ｐは給紙ローラ９によって給紙され、レジストローラ１
０に送られる。すると、記録材Ｐはレジストセンサ１５
によって検知され、先端をレジストローラ１０に噛まれ
た状態で待機しており、感光ドラム２上に書き込まれた
画像に同期をとるように転写ローラ１１に送られ画像が
転写される。

【００１４】このように記録材Ｐ上に転移したトナー像
は定着装置１２によって定着され記録材Ｐは排出ローラ
１３によって機外に排出される。なお、感光ドラム２上
に転写後残留しているトナーはクリーナ５によってクリ
ーニングされ、後段のプロセスへと移行する。

【００１５】次に、定着装置１２の構成を図２に示す。
図２において５０は加熱ローラであり、アルミニウム、
鉄等のパイプ材の表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥといった離型
層を被覆した、肉厚２．５ｍｍ、外径２５ｍｍのローラ
である。また、上記加熱ローラ５０に総圧７ｋｇで圧接
して配設された加圧ローラ５１は芯金の上にシリコー
ン、フッ素ゴム等の耐熱弾性体の層を形成したローラ硬
度４５度（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）、芯金径１２ｍｍ、外径２
５ｍｍのローラである。上記加熱ローラ５０の内部には
ヒータ５２が配設されており、加熱ローラ５０を内部よ
り加熱する。また、上記加熱ローラ５０の表面には温度
検知手段たる温度検知素子５３が当接しており加熱ロー
ラ５０の温度を検出する。さらに、ＣＰＵ５４は該温度
検知素子５３からのデータに基づいてＡＣドライバ５５
を制御しヒータ５２の断続的な駆動を行い、加熱ローラ
５０の表面温度を所定の設定温度（プリント温度）また
は非定着時の待機温度（スタンバイ温度）に保つように
なっている。従って、上記加熱ローラ（加熱部材）５０
と加圧ローラ（バックアップ部材）５１に記録材Ｐが通
紙されると、記録材Ｐ上のトナーＴは加熱ローラと加圧
ローラとの間で加熱及び加圧されて定着される。

【００１６】しかし、トナーＴの定着性は、記録材の厚
み、表面性に依存して変化し、また定着後の記録材のカ
ールの大きさは、記録材の厚さに依存して変化する。

【００１７】そこで、本実施例では、装置本体の主電源
の入力電圧から装置が使用される国あるいは地方を予測
し、工場出荷時、もしくは装置設置時にこれらの国等で
使用される記録材種に合った定着温調に設定すること
で、プリント温度を最適化して充分な定着性を確保し、
かつカール量を抑えた良好な画像を得る。

【００１８】表１に各国（地方）の入力電圧と、それら
の国（地方）で使用されている記録材種とその特徴（記
録材厚、表面性等）を、表２にはこれらの記録材を上記
構成の画像形成装置でプリントした時の（プリント温度
１７５℃、１８０℃、１８５℃）定着性と定着後の記録
材のカール量を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】日本では、坪量６４ｇ／ｍ²程度の薄い記
録材が主に使用されている。これらはいずれも１７５℃
で良好な定着性を示すが、逆に１８０℃以上のプリント
温度では定着後のカール量が大きくなる。ヨーロッパ地
方では坪量７５〜８０ｇ／ｍ²の厚さの記録材が主に使
用されている。これらの紙は日本で使用されている紙と
比較すると若干定着性が悪くなるが、プリント温度を１
８０℃にすると充分な定着性が得られ、逆に定着後のカ
ールは起こりにくい。米国では、厚さはまちまちである
が、Cotton Fiberが２５％程度含有される、一般にボン
ド紙と呼ばれている記録材が使用されることが多い。こ
のボンド紙と呼ばれる記録材は表面性が粗いため定着性
が極めて悪く、充分な定着性を得るためにはプリント温
度を１８５℃まで上げる必要がある。

【００２２】表３に各国（地方）の入力電圧と、その国
（地方）で主に使用される記録材の定着性とカール双方
に対して最適と考えられる最適プリント温度を示す。

【００２３】

【表３】

【００２４】日本はカール量を最小限に抑えるために定
着温度を低めに設定する必要があり、米国では定着性を
確保するためにカール量は多少多くなるが高めに定着温
度を設定する必要がある。

【００２５】この様に国（地方）によって記録材の性質
が別れ、各々の記録材種に対して最適なプリント温度が
存在することから、工場出荷時、もしくは装置設置時に
使用国（地方）にあわせたプリント温度（定着温調）を
本体側で設定することで、いずれの国（地方）において
も定着性が充分で、定着後のカール量が少ない良好な画
像を得ることができる。

【００２６】次に、定着温調切替方法について説明す
る。図３に定着温調制御のブロック図を示す。図３にお
いて３１は、画像形成装置本体の外側に設けられたディ
ップスイッチであり、工場出荷時に仕向先等に合わせて
入力電圧をこのディップスイッチ３１で設定し、または
装置設置時に使用電圧を同様に設定する。そして、スイ
ッチ３１により設定された情報をＣＰＵ３２に送り、こ
こで定着温調を判断、決定し、その結果に基づいてＡＣ
ドライバ３３でヒータ３５の点灯を制御して定着温調を
制御する。

【００２７】このように工場出荷時、もしくは装置設置
時に使用電圧を一度設定するだけで画像形成装置が使用
されている国（地方）を大別し、その国（地方）で主に
使用される記録材に合わせた定着温調の制御をすること
によって、いずれの使用国（地方）でも定着性が良好
で、かつカール量を抑えた画像を得ることができる。

【００２８】上記方法で決定した定着温調をデフォルト
状態とし、特殊紙を使用した場合や、特殊な気象条件に
おいて装置を使用する場合等に備えて、例えばユーザが
ホスト側や画像形成装置の入力パネル等から入力した記
録材情報、気象情報等によってこの定着温調を切替可能
とし、いずれの記録材を使用した場合でも良好な画像を
得ることが可能になる。

【００２９】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
４及び図５に基づいて説明する。なお、実施例１との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３０】本実施例では、本体内で電源の種類を機械
的に検知し画像形成装置が使用されている国（地方）を
判別して定着温調を切り替えることで、定着性が充分で
カールを最小限に抑えた良好な画像を得る。

【００３１】使用電圧の検知方法を図４に、本実施例の
定着温調制御のブロック図を図５に示す。

【００３２】図４に示した様に、電源の種類によって電
源の外側に突起等を設け、図５中の検知手段４２におい
て本体の使用電圧を判別した結果からＣＰＵ４３で定着
温調を判断、決定し、その結果に基づいてＡＣドライバ
４４でヒータ４６の点灯を制御して定着温調を制御す
る。

【００３３】この様に、電源を本体内に組み込んだ時点
で使用電圧、つまり画像形成装置が使用されている国
（地方）を大別することができ、その国（地方）で主に
使用される記録材に合わせた定着温調の制御をすること
によっていずれの使用国（地方）でも定着性が良好で、
かつカール量を抑えた画像を得ることができる。また、
実施例１と同様に使用電圧によって決定した定着温調を
デフォルト状態として、特殊条件下等では、例えばユー
ザがホスト側や画像形成装置の入力パネル等から入力し
た記録材情報、気象情報等によってこの定着温調を切替
可能とし、いずれの場合でも良好な画像を得ることが可
能になる。

【００３４】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
６に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３５】本実施例では、本体内で入力電圧を直流電
圧に変換して検知した結果と、カセットによる紙サイズ
検知結果の双方から使用国（地方）を推定し、定着温調
を最適化して良好な画像を得る。

【００３６】図６に本実施例による定着温調制御のブロ
ック図を示す。電源投入時に入力電圧検知手段６２にお
いて入力電圧を直流電圧に変換して電圧検知を行い、入
力電圧を１００Ｖ系・２００Ｖ系に大別して、その検知
結果をＣＰＵ６３に送る。次に紙サイズ検知手段６４に
おいて使用する紙サイズを検知し、Ａ／Ｂ系・ＵＳ系に
大別してその検知結果をＣＰＵ６３に送る。入力電圧と
紙サイズの検知結果からＣＰＵ６３において画像形成装
置が使用されている国（地方）を判別し、定着温調を決
定する。ＣＰＵ６３で決定した定着温調に基づいてＡＣ
ドライバ６５でヒータ６７の点灯を駆動制御して温調を
制御する。

【００３７】入力電圧を直流電圧に変換して電圧検知を
行う場合、周知のように定格電圧も若干の変動幅を持っ
ており、１００Ｖと１２０Ｖの様に非常に近接した入力
電圧の正確な判別が難しい。そのため本実施例のように
既存の紙サイズ検知を併用することで画像形成装置が使
用されている国（地方）の大別を可能にし、そこで大別
した国（地方）で主に使用される記録材に合わせた定着
温調の制御をすることによっていずれの使用国（地方）
でも定着性が良好で、かつカール量を抑えた画像を得る
ことができる。また、本実施例によればユニヴァーサル
電源を用いた場合でも、入力電圧をそのつど判別するこ
とにより、装置使用国（地方）を大別しそこで主に使用
される記録材にあわせた温調制御が可能である。

【００３８】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
７に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明する。

【００３９】本実施例では画像形成装置の使用されてい
る地域を、その地域情報を予め記憶させたＩＣカード等
の外部記憶装置によって判別し、その結果を基に定着温
度を最適化して良好な画像を得る。

【００４０】図７に本実施例による定着温調制御のブロ
ック図を示す。外部記憶装置７２からの情報によって画
像形成装置の使用されている地方を判別し結果をＣＰＵ
７３に送る。次にタイマ７７によって使用時の月日、時
間を判断し結果をＣＰＵ７３に送る。外部記憶装置７２
は例えば、季節毎の温度、湿度、主に使用される記録材
種等の地域情報を予め記憶させたＩＣカード等を用い
る。ＣＰＵ７３において、この外部記憶装置からの地域
情報（気象条件、主に使用される記録材種等）とタイマ
から判断した月日、時間によってその使用条件に最適な
定着温度を決定する。ＣＰＵ７３で決定した定着温調に
基づいてＡＣドライバ７４でヒータ７６の点灯を駆動制
御して温調を制御する。

【００４１】この様に、例えば、外部記憶装置からの地
域情報と画像形成装置内のタイマからの日付から使用環
境をより正確に予測することができ、その使用環境の予
想結果と主に使用される記録材情報によって定着温度を
最適化して、定着性、カール双方を満足させる良好な画
像を得ることができる。

【００４２】更に、上述の実施例と同様にここで決定さ
れた定着温調をデフォルト状態とし、特殊紙使用時でも
ユーザが外部からこれを入力し、定着温調を切替可能に
することでいずれの記録材種でも良好な画像形成装置を
得ることが可能になる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱定着によって記録材上にトナーを定着させる電子写真
方式の画像形成装置において、画像形成装置の使用電
圧、使用記録材サイズ、外部記憶装置から入力された地
域情報の少なくとも一つから、その画像形成装置が使用
されている国（地方）を判別し、その結果から最適な定
着温度を判断し、変化させることによって使用環境の変
化や、厚さや表面性の違う複数の記録材に対してユーザ
が特別な操作をすることなしに定着性が充分で、かつカ
ール量の少ない最適な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における画像形成装置の概略
構成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施例１における定着装置制御部の概
略構成を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例１における定着温調制御部のブ
ロック図である。

【図４】本発明の実施例２における電源判別手段を示す
図である。

【図５】本発明の実施例２の定着温調制御部のブロック
図である。

【図６】本発明の実施例３の定着温調制御部のブロック
図である。

【図７】本発明の実施例４の定着温調制御部のブロック
図である。

【符号の説明】

５０定着ローラ（定着装置）５１加圧ローラ（定着装置）３５，４６，５２，６７，７６ヒータ（加熱手段）３２，４３，５４，６３，７３ＣＰＵ（温度制御手
段）４２電源判別手段（使用地域判別手段）６２入力電圧検知手段（使用地域判別手段）６４紙サイズ検知手段（使用地域判別手段）７２外部記憶装置（使用地域判別手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮本敏男東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者伊澤悟東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱手段を備えた定着装置と、該加熱手
段を制御することにより定着装置の温度を所定温度に維
持する温度制御手段とを有する画像形成装置において、
画像形成装置が使用される地域を判別する手段を備え、
上記温度制御手段は、該判別手段により判別された地域
に応じて制御温度を決定す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】地域の判別手段は、画像形成装置本体の
使用電源電圧を判別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】地域の判別手段は、画像形成装置本体の
使用電源電圧と記録材サイズを判別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４】地域の判別手段は、予め地域情報を記憶
させた外部記憶装置であることとする請求項１に記載の
画像形成装置。