JPH10260609A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は画像形成装置に関し、定着時におけ
る未定着のトナー像の乱れを防止して、高品質の画像を
記録可能とすることを目的とする。 【解決手段】 記録媒体の表面に転写されたトナー像
を、記録媒体を加圧して熱定着する少なくとも一対のロ
ーラからなる定着ユニットと、一対のローラを夫々記録
媒体に対して離接可能に支持する離接機構とを備え、離
接機構は、一対のローラの記録媒体への接触時に、各ロ
ーラを、記録媒体の表面に対して大略垂直に接触させた
後に、記録媒体が０°より大きな巻き付け角度で各ロー
ラの表面と接触するように制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に係
り、特に連続記録用紙等の記録媒体上に電子写真方式で
転写されたトナー像を定着する定着ユニットを有する画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、連続記録用紙に画像記録を行う電
子写真方式のプリンタでは、１つの印刷動作（ジョブ）
が終了し、次のジョブが所定時間ない場合、最終行が印
刷された用紙部分は、プリンタ内の用紙搬送路内にあ
る。そこで、記録用紙を手動又は自動的に先送りして、
最終行が印刷された用紙部分がプリンタ外部まで排出
し、最終行が印刷された用紙部分以降で記録用紙をミシ
ン目に沿って切り取り可能とする。

【０００３】しかし、この状態で次のジョブを開始する
と、前のジョブの印刷結果を取り出すために先送りした
量の記録用紙が先行する状態で印刷が開始される。この
ため、先送りした分だけ記録用紙が無駄となってしま
い、記録用紙の利用効率が悪い。そこで、従来、１つの
ジョブが終了して次のジョブが所定時間ない場合、上記
の如く記録用紙を先送りし、次のジョブが開始される前
に記録用紙を所定量戻す、所謂バックフィードを行って
いる。これにより、記録用紙の利用効率が向上する。
尚、バックフィードを行う際には、プロセスユニットの
感光体と記録用紙とを離間させておくと共に、定着ユニ
ットのローラと記録用紙とも離間させておく。

【０００４】同様に、例えば第１及び第２のプロセスユ
ニットにより順次画像記録が行われるプリンタの場合、
１つのジョブが終了した時点では、記録された最終行が
記録用紙の搬送方向上第２のプロセスユニットより下流
側に位置する。従って、この状態で次のジョブが開始さ
れると、第１及び第２のプロセスユニット間の用紙部分
が無駄となる。このため、このような場合にも上記の如
きバックフィードを行うことが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の如く第
１及び第２のプロセスユニットにより順次画像記録を行
うプリンタの場合、構成を簡単にするため１つの定着ユ
ニットを使用すると、この定着ユニットは記録用紙の搬
送方向上最も下流側に設けられた第２のプロセスユニッ
トよりも下流側に設けられる。このため、上記バックフ
ィードを行う際には、前のジョブにより記録用紙上に記
録された画像はまだ定着されていない。従って、次のジ
ョブの開始時に定着ユニットのローラと記録用紙とを接
触させると、接触のショックで未定着画像が乱される可
能性があった。未定着画像が乱されると、画像記録品質
が著しく低下してしまい、両方のジョブを再度行う必要
が生じてしまうので、プリンタの性能が著しく低下して
しまうという問題があった。更に、接触時のショックに
よる未定着画像の乱れは、特に記録用紙が定着ユニット
のローラに対してある巻き付け角度をもって巻き付けら
れている場合に顕著であった。

【０００６】そこで、本発明は、定着時における未定着
のトナー像の乱れを防止して、高品質の画像を記録可能
な画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項１
記載の、記録媒体の表面に転写されたトナー像を、該記
録媒体を加圧して熱定着する少なくとも一対のローラか
らなる定着ユニットと、該一対のローラを夫々該記録媒
体に対して離接可能に支持する離接機構とを備え、該離
接機構は、該一対のローラの該記録媒体への接触時に、
各ローラを、該記録媒体の表面に対して大略垂直に接触
させた後に、該記録媒体が０°より大きな巻き付け角度
で各ローラの表面と接触するように制御する画像形成装
置によって達成される。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１におい
て、前記離接機構は、前記一対のローラの前記記録媒体
への接触時に、各ローラを、該記録媒体の表面に対して
大略垂直に接触させた後に、前記一対のローラの回転軸
を結ぶ仮想線が該記録媒体の表面に対して大略垂直な方
向から傾くように少なくとも１つのローラを傾ける傾け
機構を含む。

【０００９】請求項３記載の発明では、請求項２におい
て、前記傾け機構は、各ローラを前記記録媒体の表面に
対して大略垂直に接触させた際の接触点を中心に前記少
なくとも１つのローラを傾ける。請求項４記載の発明で
は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記一対のロー
ラのうち、少なくとも一方はセミソフトローラである。

【００１０】請求項５記載の発明では、請求項１〜４の
いずれかにおいて、前記巻き付け角度を可変設定する可
変手段を更に備える。請求項６記載の発明では、請求項
５において、前記可変手段は、前記記録媒体の厚さ及び
特性、前記トナー像を構成するトナーの種類及び付着量
のうち少なくとも１つの条件に応じて前記巻き付け角度
を可変設定する。

【００１１】請求項７記載の発明では、請求項１〜６の
いずれかにおいて、前記記録媒体の厚さ及び特性、前記
トナー像を構成するトナーの種類及び付着量のうち少な
くとも１つの条件に応じて前記一対のローラのうち少な
くとも一方の発熱量を可変制御する制御手段を更に備え
る。請求項８記載の発明では、請求項１〜７のいずれか
において、前記トナー像が転写された前記記録媒体を、
前記定着ユニットの前段で予備加熱する予備加熱手段を
更に備える。

【００１２】請求項９記載の発明では、請求項８におい
て、前記予備加熱手段は、一対の予備加熱ローラからな
り、前記記録媒体は０°より大きな巻き付け角度で各予
備加熱ローラの表面と接触する。請求項１０記載の発明
では、請求項９において、前記記録媒体の各予備加熱ロ
ーラに対する巻き付け角度を可変設定する可変手段を更
に備える。

【００１３】請求項１１記載の発明では、請求項１０に
おいて、前記定着ユニットに供給される前記記録媒体の
温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記可変手段
は該温度検出手段の検出温度に応じて前記記録媒体の各
予備加熱ローラに対する巻き付け角度を可変設定する。
請求項１２記載の発明では、請求項９〜１１のいずれか
において、前記加熱ローラの少なくとも一方の発熱量を
可変制御する制御手段を更に備える。

【００１４】請求項１３記載の発明では、請求項１２に
おいて、前記定着ユニットに供給される前記記録媒体の
温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記制御手段
は該温度検出手段の検出温度に応じて前記加熱ローラの
少なくとも一方の発熱量を可変制御する。請求項１４記
載の発明では、請求項９〜１３のいずれかにおいて、前
記予備加熱手段の前段で前記記録媒体の特性、トナー付
着量又は温度を検出する手段と、検出された記録媒体の
特性、トナー付着量又は温度に基づいて、該記録媒体の
前記予備加熱ローラに対する巻き付け角度を補正する手
段とを更に備える。

【００１５】請求項１、２及び３記載の発明によれば、
定着ユニットのローラが記録媒体と接触する際に、記録
媒体の表面が擦れることを防止して、トナー像が乱され
ないようにすることができる。請求項４及び５記載の発
明によれば、定着ユニットのローラが比較的小径であっ
ても、充分な定着エネルギーを確保して高速定着を行う
ことができる。

【００１６】請求項６及び７記載の発明によれば、記録
条件に合わせて充分な定着エネルギーを確保することが
できる。請求項８、９、１０及び１２記載の発明によれ
ば、予備加熱を行うことにより定着ユニットで不足する
定着エネルギーを補足して、定着ユニットのローラが小
径であっても、充分な定着エネルギーを確保して高速定
着を行うことができ、画像形成装置も小型化可能であ
る。

【００１７】請求項１１及び１３記載の発明によれば、
定着ユニットに供給される記録媒体の温度に合わせて最
適な予備加熱を行い、常に安定した定着を行うことがで
きる。請求項１４記載の発明によれば、予備加熱される
記録媒体の特性、トナー付着量又は温度に応じて、巻き
付け角度を最適に補正することができる。

【００１８】従って、本発明によれば、定着時における
未定着のトナー像の乱れを防止して、高品質の画像を記
録可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面と共
に説明する。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明になる画像形成装置の第１実
施例の概略構成を示す図である。本実施例では、本発明
が電子写真方式のプリンタに適用されている。図１に示
すプリンタ１は、大略電源２と、コントローラ３と、用
紙供給部４と、プロセス部５と、第１の離接機構６と、
定着ユニット７と、第２の離接機構１７と、用紙分離部
８と、スタッカ９と、センサ１０と、搬送トラクタ１８
からなる。コントローラ３は、用紙供給部４、プロセス
部５、第１及び第２の離接機構６，１７、定着ユニット
７、用紙分離部８、搬送トラクタ１８等のプリンタ１内
の各部の動作を制御することで、プリンタ１の印刷動作
全体を制御する中央制御装置（ＣＰＵ）及びＣＰＵが実
行するプログラムやデータを格納するメモリ等からな
る。用紙供給部４は、記録媒体として連続記録用紙１１
を、前処理機構（図示せず）から供給されて周知の手段
によりプリンタ１内に供給する。前処理機構は、所謂ホ
ッパであっても良く、ホッパはプリンタ１内に設けられ
ていても良い。プリンタ１内に供給された記録用紙１１
は、搬送トラクタ１８を含む周知の搬送手段（図示せ
ず）によりプリンタ１内の所定の搬送路１２に沿って同
図中矢印で示す搬送方向へ搬送される。尚、後述するよ
うに、センサ１０は必ずしも必要ではない。

【００２１】プロセス部５は、コントローラ３の制御下
で、記録用紙１１上に電子写真方式で画像を転写する１
又は複数のプロセスユニットからなる。第１の離接機構
６は、コントローラ３の制御下で、記録用紙１１及び各
プロセスユニットの少なくとも一方を、記録用紙１１と
各プロセスユニットとが互いに離間した離間状態と接触
する接触状態とに制御するソレノイドやエアポンプ等か
らなる。コントローラ３は、例えば内部タイマに基づい
て、第１の離接機構６を離間状態及び接触状態に制御す
るタイミングを決定する。

【００２２】定着ユニット７は、コントローラ３の制御
下で、記録用紙１１と接触して記録用紙１１上に転写さ
れた画像を加圧して熱定着する。第２の離接機構１７
は、コントローラ３の制御下で、記録用紙１１及び定着
ユニット７のローラの少なくとも一方を、記録用紙１１
と定着ユニット７のローラとが互いに離間した離間状態
と接触する接触状態とに制御するソレノイドやエアポン
プ等からなる。コントローラ３は、例えば内部タイマに
基づいて、第２の離接機構１７を離間状態及び接触状態
に制御するタイミングを決定する。

【００２３】分離部８は、コントローラ３の制御下で、
画像を形成された記録用紙１１を後処理機構（図示せ
ず）へ供給するか、プリンタ１内のスタッカ９にスタッ
クする。記録用紙１１には所定間隔でミシン目が入って
おり、このミシン目に沿って記録用紙１１が相反する方
向に交互に折られることにより、記録用紙１１が順次ス
タッカ９にスタックされる。

【００２４】図２は、プロセスユニットの一実施例を示
す図である。本実施例では、説明の便宜上、プロセス部
５には図２に示すプロセスユニットが２個設けられてい
るものとする。これらの２個のプロセスユニットを、記
録用紙１１の同じ面に画像を転写するように配置すれ
ば、２色印刷が可能となる。又、２個のプロセスユニッ
トを、夫々記録用紙１１の異なる面に画像を転写するよ
うに配置すれば、両面印刷が可能となる。

【００２５】図２に示すように、プロセスユニット２０
は、大略前帯電器２１と、露光部２２と、現像部２３
と、転写部２４と、ＡＣ除電器２５と、クリーナ部２６
と、ＬＥＤ除電器２７と、感光体２８とからなる。本実
施例では、感光体２８は感光ドラムからなる。印刷時に
は、感光体２８を周知の手段により同図中矢印で示す時
計方向へ回転し、感光体２８の表面を前帯電器２１によ
り一様に帯電させる。露光部２２は、記録用紙１１に記
録するべき画像に応じたパターンを感光体２８の表面に
露光して、静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像
部２３により現像されて、トナー像とされる。

【００２６】他方、記録用紙１１は、周知の手段により
図２中矢印方向へ搬送される。これにより、感光体２８
が回転する間に、搬送された記録用紙１１上にはトナー
像が転写部２４により転写される。このトナー像は、後
段に設けられた図１に示す定着ユニット７により定着さ
れる。トナー像が記録用紙１１上に転写された後に感光
体２８の表面に残留する残留トナーの電荷は、ＡＣ除電
器２５により除去され、クリーナ部２６のクリーニング
ブレードやブラシにより機械的に除去される。その後、
ＬＥＤ除電器２７により、感光体２８の表面の電位を初
期状態（例えば０Ｖ）に戻す。

【００２７】図３は、第１実施例における定着動作を説
明する図である。図３において、定着ユニット７は、大
略定着ローラ３１と、加圧ローラ３２とからなる。記録
用紙１１は、各ローラ３１，３２の外周面に巻き付け角
度θをもって巻き付けられている。巻き付け角度θと
は、各ローラ３１，３２が記録用紙１１の表面と接触し
始める位置と、各ローラ３１，３２が記録用紙１１の表
面から離間し始める位置とのなす角度である。例えば、
記録用紙１１の印字面１１ａのみに画像記録が行う場
合、定着ローラ３１には周知の加熱手段が設けられ、加
圧ローラ３２には必ずしも加熱手段は必要ではない。
又、記録用紙１の両面に画像記録を行う場合、定着ロー
ラ３１及び加圧ローラ３２の両方に加熱手段が設けら
れ、両方のローラ３１，３２が定着・加圧ローラとして
使用される。

【００２８】高速印刷を行うためには、安定した定着エ
ネルギーを得るために、各ローラが多少押し潰されて記
録用紙１１と接触しているローラの周方向上の距離（所
謂ニップ幅）と、ローラの外径を夫々大きく設定する必
要がある。しかし、ニップ幅を大きくするためにローラ
を押し付け合わせる押圧力を大きくするには限界があ
り、押圧力をあまり大きくしすぎても、ローラの復元力
や記録用紙１１の安定搬送等の面で問題が生じてしま
う。又、プリンタを小型化する要望が強い中、各ローラ
の外径を大きくするのにも限界がある。このため、従来
のように、対向する一対のローラを、記録用紙１１の表
面に対して垂直方向に押圧し合う構成では、高速印刷に
対応するのに充分な定着エネルギーを得ることは難し
い。そこで、本実施例では、図３に示すように、記録用
紙１１を各ローラ３１，３２の外周面に巻き付け角度θ
をもって巻き付けて、ニップ幅を大きく設定することに
より、予備加熱効果を得ることができ、高速印刷に対応
するのに充分な定着エネルギー及び定着効率が得られる
構成を取っている。

【００２９】ところで、上記の如き記録用紙１１のバッ
クフィードを行う際には、第２の離接機構１７が作動し
てローラ３１，３２と記録用紙１１とを接触状態から離
間状態に制御する。又、一定時間以上ジョブを行わない
場合にも、長時間記録用紙１１が接触状態にあると、記
録用紙１１の変形や変色も起こるので、同様にして第２
の離接機構１７を作動してローラ３１，３２と記録用紙
１１とを接触状態から離間状態に制御する。しかし、図
３に示すように、記録用紙１１を各ローラ３１，３２の
外周面に巻き付け角度θをもって巻き付けている場合、
ローラ３１，３２が記録用紙１１から離接する際に、記
録用紙１１上の未定着のトナー像を擦ってトナー像を乱
す可能性がある。特に両面印刷の場合は、記録用紙１１
上の未定着のトナー像を擦ってトナー像を乱す可能性が
高い。そこで、本実施例では、以下に説明する如き構成
により、トナー像の乱れを防止する。

【００３０】次に、第２の離接機構１７の第１実施例を
図４及び図５と共に説明する。図４は、第２の離接機構
１７を含めた定着ユニット７の接触状態での平面図であ
り、図５は第２の離接機構１７の動作を説明する要部の
側面図である。図４に示すように、定着ローラ３１は、
一対の支持板３５により回転可能に支持されており、加
圧ローラ３２も、同様にして一対の支持板３６により回
転可能に支持されている。又、支持板３５は、軸３７を
介して回動部材４２に回動可能に支持され、支持板３６
は、軸３８を介して同じ回動部材４２に回動可能に支持
されている。この回動部材４２は、軸４３を介してフレ
ーム４７に回動可能に支持されている。モータ３４は、
定着ローラ３１の回転軸と連動しており、コントローラ
３の制御下で定着ローラ３１を回転する。軸３７，３８
にはプーリが設けられており、ベルト３８がこれらのプ
ーリに架け渡してある。モータ４１は、コントローラ３
の制御下でベルト３９を駆動することにより、軸３７，
３８を同方向に回動する。モータ４４は、軸４３と連動
しており、コントローラ３の制御下で回動部材４２を回
動する。尚、モータ３４は、定着ローラ３１の代わりに
加圧ローラ３２を回転する構成としても良いことは言う
までもない。

【００３１】支持板３５，３６と、軸３７，３８と、回
動部材４２と、軸４３と、モータ４１，４４とは、第２
の離接機構１７を構成する。離間状態では、ローラ３
１，３２は図５（ａ）に示す状態にある。この離間状態
では、記録用紙１１の表面に対して、定着ローラ３１は
支持板３５により軸３７を中心に上方へ回動しており、
加圧ローラ３２は支持板３６により軸３８を中心に下方
へ回動しており、両方のローラ３１，３２とも記録用紙
１１から離間している。又、ローラ３１，３２の軸を結
ぶ仮想線は、記録用紙１１の表面に垂直な仮想線に対し
て傾いている。

【００３２】コントローラ３の制御下で第２の離接機構
１７の接触動作が開始されると、先ずモータ４１が駆動
され、支持板３５，３６が共に図５（ａ）中矢印で示す
ように時計方向へ回動する。この結果、定着ローラ３１
及び加圧ローラ３２は、図５（ｂ）に示すように、記録
用紙１１と接触し、記録用紙１１を介して互いに押しつ
け合う。この状態では、ローラ３１，３２の軸を結ぶ仮
想線は、接触点（加圧点）において、記録用紙１１の表
面に垂直な仮想線と略並行となる。

【００３３】次に、モータ４１は停止されてモータ４４
が駆動され、回動部材４２が軸４３を中心に図５（ｂ）
中矢印で示すように時計方向へ回動する。これにより、
定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は、図５（ｃ）に示
すように、記録用紙１に対する加圧点を略中心として、
記録用紙１１を介して互いの外周面に沿って回動し、記
録用紙１１が定着ローラ３１及び加圧ローラ３２外周面
に巻き付け角度θをもって巻き付けられて、接触状態と
なり、モータ４４も停止される。

【００３４】このように、ローラ３１，３２の軸を結ぶ
仮想線は、図５（ａ）に示す位置から軸４３を略中心と
して時計方向へ回動し、図５（ｂ）に示す位置では、加
圧点において、記録用紙１１の表面に垂直な仮想線と略
並行となる。更に、ローラ３１，３２の軸を結ぶ仮想線
は、図５（ｂ）に示す位置から軸４３を略中心として時
計方向へ回動するが、図５（ｃ）に示す位置でも加圧点
において、記録用紙１１の表面に垂直な仮想線と略並行
である。つまり、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２
は、記録用紙１１の表面に対して略垂直に加圧した後に
記録用紙１１が定着ローラ３１及び加圧ローラ３２外周
面に巻き付け角度θをもって巻き付けられるように駆動
される。又、記録用紙１１が定着ローラ３１及び加圧ロ
ーラ３２外周面に巻き付けられる際の記録用紙１１の移
動量は小さいので、記録用紙１１に与えるストレスは非
常に小さい。このため、定着ローラ３１及び加圧ローラ
３２が記録用紙１１の表面と接触する際に、記録用紙１
１上の未定着のトナー像を擦ってトナー像を乱す可能性
が大幅に低減できる。

【００３５】第２の離接機構１７の離間動作は、上記接
触動作と逆の順番行われる。これにより、図５（ｃ）に
示す接触状態から、図５（ｂ）に示す状態を介して、図
５（ａ）に示す離間状態が得られる。離間動作の場合
も、上記と同様の理由で、定着ローラ３１及び加圧ロー
ラ３２が記録用紙１１の表面と離間する際に、記録用紙
１１上にたとえ未定着のトナー像が存在しても、記録用
紙１１を擦ってトナー像を乱す可能性が大幅に低減でき
る。

【００３６】尚、モータ３４は、コントローラ３の制御
下で、第２の離接機構１７の動作状態等に応じて駆動す
れば良い。好ましくは、速度が０の場合を含む、定着ロ
ーラ３１の周速度と記録用紙１１の搬送速度とが略一致
する状態で第２の離接機構の接触動作及び離間動作が開
始される。次に、第２の離接機構１７の第２実施例を図
６及び図７と共に説明する。図６は、第２の離接機構１
７を含めた定着ユニット７の接触状態での平面図であ
り、図７は第２の離接機構１７の動作を説明する要部の
側面図である。図６及び図７において、図４及び図５と
同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００３７】図６に示すように、フレーム４７等に固定
されたリンク５１には支持部材５２が軸５５を介して連
結され、支持部材５２には支持部材５３が軸５６を介し
て連結されている。軸５５は、支持部材５２の長穴と係
合している。支持部材５２の略中央部分には、定着ロー
ラ３１が回転可能に支持され、支持部材５３の先端部分
には、加圧ローラ３２が回転可能に支持されている。

【００３８】リンク５１と、支持部材５２，５３と、軸
５５，５６と、モータ５７，５８とは、第２の離接機構
１７を構成する。離間状態では、ローラ３１，３２は図
７（ａ）に示す状態にある。この離間状態では、記録用
紙１１の表面に対して、定着ローラ３１は支持部材５２
により軸５５を中心に垂直状態より多少反時計方向へ回
動した位置にあり、加圧ローラ３２は支持部材５３によ
り軸５６を中心に水平方向より多少反時計方向へ回動し
た位置にあり、両方のローラ３１，３２とも記録用紙１
１から離間している。又、ローラ３１，３２の軸を結ぶ
仮想線は、記録用紙１１の表面に垂直な仮想線に対して
略並行である。

【００３９】コントローラ３の制御下で第２の離接機構
１７の接触動作が開始されると、先ずモータ５７が駆動
され、支持部材５３が図７（ａ）中矢印で示すように時
計方向へ回動する。この結果、定着ローラ３１及び加圧
ローラ３２は、図７（ｂ）に示すように、記録用紙１１
と接触し、記録用紙１１を介して互いに押しつけ合う。
この状態でも、ローラ３１，３２の軸を結ぶ仮想線は、
加圧点において、記録用紙１１の表面に垂直な仮想線と
略並行である。

【００４０】次に、モータ５７が停止され、モータ５８
が駆動され、支持部材５２が図７（ｂ）中矢印で示すよ
うに時計方向へ回動する。これにより、定着ローラ３１
及び加圧ローラ３２は、図７（ｃ）に示すように、記録
用紙１１を介して互いの外周面に沿って回動し、記録用
紙１１が定着ローラ３１及び加圧ローラ３２外周面に巻
き付け角度θをもって巻き付けられて、接触状態とな
り、モータ５８も停止される。

【００４１】このように、ローラ３１，３２の軸を結ぶ
仮想線は、図５（ａ），（ｂ）に示す位置から時計方向
へ回動するが、図５（ｃ）に示す位置でも、加圧点にお
いて、記録用紙１１の表面に垂直な仮想線と略並行であ
る。つまり、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は、記
録用紙１１の表面に対して略垂直に加圧した後に記録用
紙１１が定着ローラ３１及び加圧ローラ３２外周面に巻
き付け角度θをもって巻き付けられるように駆動され
る。又、記録用紙１１が定着ローラ３１及び加圧ローラ
３２外周面に巻き付けられる際の記録用紙１１の移動量
は小さいので、記録用紙１１に与えるストレスは非常に
小さい。このため、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２
が記録用紙１１の表面と接触する際に、記録用紙１１上
の未定着のトナー像を擦ってトナー像を乱す可能性が大
幅に低減できる。

【００４２】第２の離接機構１７の離間動作は、上記接
触動作と逆の順番行われる。これにより、図７（ｃ）に
示す接触状態から、図７（ｂ）に示す状態を介して、図
７（ａ）に示す離間状態が得られる。離間動作の場合
も、上記と同様の理由で、定着ローラ３１及び加圧ロー
ラ３２が記録用紙１１の表面と離間する際に、記録用紙
１１上にたとえ未定着のトナー像が存在しても、記録用
紙１１を擦ってトナー像を乱す可能性が大幅に低減でき
る。

【００４３】次に、第２の離接機構１７の第３実施例を
図８及び図９と共に説明する。図８は、第２の離接機構
１７を含めた定着ユニット７の接触状態での平面図であ
り、図９は第２の離接機構１７の動作を説明する要部の
側面図である。図８及び図９において、図４及び図５と
同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図
８に示すように、支持部材６１は軸６２を介してフレー
ム４７に回動可能に支持されている。支持部材６１の先
端部分には、加圧ローラ３２が回転可能に支持されてい
る。他方、定着ローラ３１は、フレーム４７に回転可能
に支持されている。

【００４４】支持部材６１と、軸６２と、モータ６４と
は、第２の離接機構１７を構成する。離間状態では、ロ
ーラ３１，３２は図９（ａ）に示す状態にある。この離
間状態では、記録用紙１１の表面に対して、加圧ローラ
３２は支持部材６１により軸６２を中心に水平方向より
多少反時計方向へ回動した位置にあり、両方のローラ３
１，３２とも記録用紙１１から離間している。又、ロー
ラ３１，３２の軸を結ぶ仮想線は、記録用紙１１の表面
に垂直な仮想線に対して傾いている。

【００４５】コントローラ３の制御下で第２の離接機構
１７の接触動作が開始されると、先ずモータ６４が駆動
され、支持部材６１が図９（ａ）中矢印で示すように時
計方向へ回動する。この結果、定着ローラ３１及び加圧
ローラ３２は、図９（ｂ）に示すように、記録用紙１１
と接触し、記録用紙１１を介して互いに押しつけ合う。
これにより、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は、図
９（ｂ）に示すように、記録用紙１１を介して互いの外
周面に沿って回動し、記録用紙１１が定着ローラ３１及
び加圧ローラ３２外周面に巻き付け角度θをもって巻き
付けられて、接触状態となり、モータ６４も停止され
る。この状態では、ローラ３１，３２の軸を結ぶ仮想線
は、加圧点において、記録用紙１１の表面に垂直な仮想
線と略並行である。

【００４６】このように、ローラ３１，３２の軸を結ぶ
仮想線は、図９（ａ）に示す位置から時計方向へ回動
し、図９（ｂ）に示す位置では、加圧点において、記録
用紙１１の表面に垂直な仮想線と略並行となる。つま
り、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は、記録用紙１
１の表面に対して略垂直に加圧した後に記録用紙１１が
定着ローラ３１及び加圧ローラ３２外周面に巻き付け角
度θをもって巻き付けられるように駆動される。又、記
録用紙１１が定着ローラ３１及び加圧ローラ３２外周面
に巻き付けられる際の記録用紙１１の移動量は小さいの
で、記録用紙１１に与えるストレスは非常に小さい。
又、加圧ローラ３２が記録用紙１１を持ち上げる際に
は、記録用紙１１は上流側の搬送手段により固定されて
おり、上流側での記録用紙１１のずれは生じない。この
ため、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２が記録用紙１
１の表面と接触する際に、記録用紙１１上の未定着のト
ナー像を擦ってトナー像を乱す可能性が大幅に低減でき
る。

【００４７】第２の離接機構１７の離間動作は、上記接
触動作と逆の順番行われる。これにより、図９（ｂ）に
示す接触状態から、図９（ａ）に示す離間状態が得られ
る。離間動作の場合も、上記と同様の理由で、定着ロー
ラ３１及び加圧ローラ３２が記録用紙１１の表面と離間
する際に、記録用紙１１上にたとえ未定着のトナー像が
存在しても、記録用紙１１を擦ってトナー像を乱す可能
性が大幅に低減できる。

【００４８】次に、第２の離接機構１７の第４実施例を
図１０及び図１１と共に説明する。図１０は、第２の離
接機構１７を含めた定着ユニット７の接触状態での平面
図であり、図１１は第２の離接機構１７の動作を説明す
る要部の側面図である。図１０及び図１１において、図
８及び図９と同一部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。

【００４９】図１０に示すように、支持部材６６は軸６
８を介してフレーム４７に回動可能に支持されている。
支持部材６６の先端部分には、テンションローラ６７が
回転可能に支持されている。定着ローラ３１は、フレー
ム４７に回転可能に支持されており、加圧ローラ３２
は、支持部材６１に回転可能に支持されている。支持部
材６１と、テンションアーム６６と、軸６２，６８と、
テンションローラ６７と、モータ６４，６９とは、第２
の離接機構１７を構成する。

【００５０】離間状態では、ローラ３１，３２は図１１
（ａ）に示す状態にある。この離間状態では、記録用紙
１１の表面に対して、加圧ローラ３２は支持部材６１に
より軸６２を中心に水平方向より多少反時計方向へ回動
した位置にあり、両方のローラ３１，３２とも記録用紙
１１から離間している。又、ローラ３１，３２の軸を結
ぶ仮想線は、記録用紙１１の表面に垂直な仮想線に対し
て傾いている。更に、テンションローラ６７は、記録用
紙１１から離間した位置にある。

【００５１】コントローラ３の制御下で第２の離接機構
１７の接触動作が開始されると、先ずモータ６９が駆動
され、テンションアーム６６が図１１（ａ）中矢印で示
すように反時計方向へ回動する。この結果、テンション
ローラ６７は記録用紙と接触し、図１１（ｂ）に示すよ
うに、記録用紙１１を水平状態から上方へ持ち上げる。
テンションローラ６７は、既に定着処理を施された記録
用紙１１の面と接するので、接触時にトナー像を乱すこ
とはない。

【００５２】次に、モータ６４が駆動され、支持部材６
１が図１１（ａ）中矢印で示すように時計方向へ回動す
る。この結果、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は、
図１１（ｃ）に示すように、記録用紙１１と接触し、記
録用紙１１を介して互いに押しつけ合う。これにより、
定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は、図１１（ｃ）に
示すように、記録用紙１１を介して互いの外周面に沿っ
て回動し、記録用紙１１が定着ローラ３１及び加圧ロー
ラ３２外周面に巻き付け角度θをもって巻き付けられ
て、接触状態となり、モータ６９及びモータ６４が停止
される。モータ６９の停止により、テンションアーム６
６は図１１（ｃ）に示すように、図１１（ａ）と同じ退
避位置へ戻る。この図１１（ｃ）に示す状態では、ロー
ラ３１，３２の軸を結ぶ仮想線は、加圧点において、記
録用紙１１の表面に垂直な仮想線と略並行である。

【００５３】このように、ローラ３１，３２の軸を結ぶ
仮想線は、図１１（ａ），（ｂ）に示す位置から時計方
向へ回動し、図１１（ｃ）に示す位置では、加圧点にお
いて、記録用紙１１の表面に垂直な仮想線と略並行とな
る。つまり、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２は、記
録用紙１１の表面に対して略垂直に加圧した後に記録用
紙１１が定着ローラ３１及び加圧ローラ３２外周面に巻
き付け角度θをもって巻き付けられるように駆動され
る。又、記録用紙１１が定着ローラ３１及び加圧ローラ
３２外周面に巻き付けられる際の記録用紙１１の移動量
は小さいので、記録用紙１１に与えるストレスは非常に
小さい。又、テンションローラ６７が記録用紙１１を持
ち上げる際には、記録用紙１１は上流側の搬送手段によ
り固定されており、上流側での記録用紙１１のずれは生
じない。このため、定着ローラ３１及び加圧ローラ３２
が記録用紙１１の表面と接触する際に、記録用紙１１上
の未定着のトナー像を擦ってトナー像を乱す可能性が大
幅に低減できる。

【００５４】第２の離接機構１７の離間動作は、上記接
触動作と逆の順番行われる。これにより、図１１（ｃ）
に示す接触状態から、図１１（ｂ）に示す状態を介し
て、図１１（ａ）に示す離間状態が得られる。離間動作
の場合も、上記と同様の理由で、定着ローラ３１及び加
圧ローラ３２が記録用紙１１の表面と離間する際に、記
録用紙１１上にたとえ未定着のトナー像が存在しても、
記録用紙１１を擦ってトナー像を乱す可能性が大幅に低
減できる。

【００５５】ところで、定着ローラ３１は、ハードロー
ラであっても、ハードローラとソフトローラとの中間体
であるセミソフトローラであっても良い。セミソフトロ
ーラは、例えばアルミ製の芯材に中間部材のシリコンゴ
ムを被せ、シリコンゴムの上にＰＦＡチュービングを施
した構造を有する。同様にして、圧接ローラ３２も、ハ
ードローラであっても、セミソフトローラであっても良
い。定着ローラ３１及び圧接ローラ３２をハードローラ
又はセミソフトローラを使用するかは、片面印刷、両面
印刷、単色印刷又は多色印刷を行うか、使用する記録用
紙１１の厚さの範囲等に基づいて選択することが望まし
い。尚、図示は省略するが、少なくとも定着ローラ３１
内には周知の加熱手段（１又は複数のヒータ、ハロゲン
ランプ等）が設けられており、好ましくは、圧接ローラ
３２内にも同様の加熱手段が設けられている。

【００５６】次に、本発明になる画像形成装置の第２実
施例を図１２と共に説明する。画像形成装置の基本構成
は、図１に示す第１実施例の基本構成と同じであるた
め、その図示及び説明は省略する。図１２は、第２実施
例における定着ユニット７及びその周辺部の構成を示す
図である。第２の離接機構１７自体は、説明の便宜上、
図４及び図５に示す第２の離接機構１７の第１実施例を
使用するものとする。

【００５７】本実施例では、定着ローラ３１及び圧接ロ
ーラ３２を支持するフレーム４７を図５（ｃ）に示す如
く回動する際に、回動角度を可変設定することで、定着
ローラ３１及び加圧ローラ３２外周面に巻き付ける記録
用紙１１の巻き付け角度θを可変設定する。具体的に
は、コントローラ３に入力される制御情報に基づいて、
モータ４４の駆動時間を可変制御する。これにより、使
用する記録用紙１１の厚さや特性、記録用紙１１上に転
写されている未定着のトナー像を構成するトナーの種類
や量等に応じて、巻き付け角度θを最適な値に設定する
ことができる。巻き付け角度θは、例えば０°より大き
く、且つ、約９０°以下の値に設定される。

【００５８】次に、画素形成装置の第２実施例の第１変
形例を説明する。本変形例では、使用する記録用紙１１
の厚さや特性、記録用紙１１上に転写されている未定着
のトナー像を構成するトナーの種類や量の条件のうち少
なくとも１つを検出して、検出条件に応じて上記巻き付
け角度θを自動的に設定する。本変形例では、図１に示
すセンサ１０を使用する。

【００５９】センサ１０は、記録用紙１１の厚さや特性
等を検出する場合は、例えば光学的センサやマイクロス
イッチ等からなる。光学的センサの場合、センサ１０は
記録用紙１１の非印字領域又は記録用紙１１がない場合
は搬送路１２を透過する光の強度を検出することで、記
録用紙１１の厚さや特性を検出する。例えば、記録用紙
１１がない場合はセンサ１０の出力信号は５Ｖ、記録用
紙１１が薄紙の場合はセンサ１０の出力信号は３．０
Ｖ、記録用紙１１が厚紙の場合はセンサ１０の出力信号
は１．８Ｖとなる。センサ１０の出力信号は、コントロ
ーラ３に供給される。コントローラ３は、センサ１０の
出力信号から記録用紙１１の厚さや特性等を認識できる
ので、センサ１０の出力信号に基づいてモータ４４の駆
動時間を自動的に可変制御する。これにより、使用する
記録用紙１１の厚さや特性等に応じて、巻き付け角度θ
を最適な値に自動的に設定することができる。

【００６０】又、光学的センサの場合、センサ１０は記
録用紙１１の印字領域を透過又は反射する光の強度を検
出することで、記録用紙１１上に転写されている未定着
のトナー像を構成するトナーの種類や量を検出すること
もできる。例えば反射光を検出する場合、記録用紙１１
がない場合はセンサ１０の出力信号は０Ｖ、単色印刷の
場合のように記録用紙１１上のトナー付着量が少ない場
合はセンサ１０の出力信号は１．８Ｖ、多色印刷の場合
のように記録用紙１１上のトナー付着量が多い場合はセ
ンサ１０の出力信号は３．０Ｖとなる。センサ１０の出
力信号は、コントローラ３に供給される。コントローラ
３は、センサ１０の出力信号から記録用紙１１上に転写
されている未定着のトナー像を構成するトナーの種類や
量等を認識できるので、センサ１０の出力信号に基づい
てモータ４４の駆動時間を自動的に可変制御する。これ
により、記録用紙１１上に転写されている未定着のトナ
ー像を構成するトナーの種類や量等、即ち、プリンタの
印刷モードに応じて、巻き付け角度θを最適な値に自動
的に設定することができる。

【００６１】尚、センサ１０は、使用する記録用紙１１
の厚さや特性等の用紙条件と、記録用紙１１上に転写さ
れている未定着のトナー像を構成するトナーの種類や量
等のトナー条件との両方を検出する１又は複数のセンサ
から構成されていても良い。この場合、コントローラ３
は、センサ３の出力信号に基づいて、記録用紙１１の厚
さや特性、記録用紙１１上に転写されている未定着のト
ナー像を構成するトナーの種類や量等を全て考慮して、
モータ４４の駆動時間を自動的に可変制御することで、
巻き付け角度θを最適な値に自動的に設定することがで
きる。

【００６２】図１３は、記録用紙１１の厚さや特性等を
含む用紙条件、記録用紙１１上に転写されている未定着
のトナー像を構成するトナーの種類や量等を含むトナー
条件、定着ローラ３１の加熱手段及び圧接ローラ３２の
加熱手段のオン／オフ、及びコントローラ３により可変
制御される巻き付け角度θとの関係をこの第１変形例に
ついて示すタイムチャートである。一例として、記録用
紙１１が厚紙の場合は１３５ｋｇの圧接力が必要であ
り、薄紙の場合は５５ｋｇの圧接力が必要であるものと
する。又、記録用紙１１上のトナー量が多い場合はトナ
ーの膜厚が約４０μｍであり、トナー量が少ない場合は
トナーの膜厚が約１０μｍであるものとする。

【００６３】センサ１０が用紙条件を検出する場合に
は、記録用紙１１の厚さ等を検出できる位置であれば、
センサ１０の配置は特に限定されない。他方、センサ１
０がトナー条件を検出する場合には、プロセス部５より
下流側で、且つ、定着ユニット７の上流側にセンサ１０
を配置することが望ましい。次に、画素形成装置の第２
実施例の第２変形例を説明する。本変形例では、使用す
る記録用紙１１の厚さや特性、記録用紙１１上に転写さ
れている未定着のトナー像を構成するトナーの種類や量
の条件のうち少なくとも１つを検出して、検出条件に応
じて定着ローラ３１の加熱手段及び圧接ローラ３２の加
熱手段のうち少なくとも一方を自動的に設定する。本変
形例でも、図１に示すセンサ１０を使用する。

【００６４】センサ１０は、上記第１変形例の場合と同
様のものを使用できる。本変形例では、コントローラ３
は、センサ１０の出力信号に基づいて加熱手段の発熱量
を自動的に可変制御する。これにより、用紙条件及びト
ナー条件のうち少なくとも一方に応じて、発熱量を最適
な値に自動的に設定することができる。従って、用紙又
はトナー条件に合わせて、最適な定着効率を得ることが
できる。

【００６５】更に、上記第１変形例と第２変形例とを組
み合わせても良い。図１４は、記録用紙１１の厚さや特
性等を含む用紙条件、記録用紙１１上に転写されている
未定着のトナー像を構成するトナーの種類や量等を含む
トナー条件、定着ローラ３１の加熱手段を構成する３本
のヒータのオン／オフ、及びコントローラ３により可変
制御される巻き付け角度θとの関係を第１変形例及び第
２変形例の組み合わせについて示すタイムチャートであ
る。一例として、記録用紙１１が厚紙の場合は１３５ｋ
ｇの圧接力が必要であり、薄紙の場合は５５ｋｇの圧接
力が必要であるものとする。又、記録用紙１１上のトナ
ー量が多い場合はトナーの膜厚が約４０μｍであり、ト
ナー量が少ない場合はトナーの膜厚が約１０μｍである
ものとする。更に、説明の便宜上、圧接ローラ３２は加
熱手段を有さないが、或いは、発熱量が一定であるもの
とする。

【００６６】次に、本発明になる画像形成装置の第３実
施例を説明する。使用する定着ユニット内のローラの各
加熱手段の発熱量に制約がある場合、定着ユニットのサ
イズ、特に、定着ユニット内のローラの外径に制約があ
る場合、特定の記録用紙を使用する場合や多色印刷を行
う場合等には、定着ユニットにおいて必要な定着エネル
ギーが得られない場合もあり得る。そこで、本実施例で
は、定着ユニットにおいて不足する定着エネルギー分
を、定着ユニットの上流側に予備加熱ユニットを設ける
ことで補う。

【００６７】図１５は、画像形成装置の第３実施例の概
略構成を示す図である。同図中、図１と同一部分には同
一符号を付し、その説明は省略する。図１５に示すよう
に、本実施例では、定着ユニット７の上流側に、予備加
熱ユニット７１が設けられ、第３の離接機構７２が予備
加熱ユニット７１に対して設けられている。これらの予
備加熱ユニット７１及び第３の離接機構７２も、定着ユ
ニット７及び第２の離接機構１７と同様に、コントロー
ラ３により制御される。又、センサ群７４が予備加熱ユ
ニット７１の上流側に、センサ７５が定着ユニット７の
上流側に、夫々設けられている。センサ群７４及びセン
サ７５の出力信号は、コントローラ３に供給される。

【００６８】尚、予備加熱ユニット７１は、従来の定着
ユニットのように、中心軸を結んだ仮想線が記録用紙１
１の表面に対して略垂直な一対の予備加熱ローラからな
る構成でも良いが、上記各実施例と共に説明したよう
に、０°より大きな巻き付け角度θ１を設けた方が定着
効率が良いため、本実施例では説明の便宜上、予備加熱
ユニット７１も０°より大きな巻き付け角度θ１を設け
るものとして説明する。

【００６９】図１６は、定着ユニット７で使用するロー
ラ３１，３２の外径が８０ｍｍ以下であり、得られるニ
ップ幅が限定されている場合に、定着ユニット７におい
て良好な定着が行われるために必要となる、定着ユニッ
ト７に供給される記録用紙１１の進入温度とニップ幅と
の関係を示す図である。ここでは、記録用紙１１は厚さ
０．１９ｍｍのはがきであり、記録用紙１１の搬送速度
は５００ｍｍ／ｓｅｃであり、記録用紙１１上のトナー
膜厚は片面に１５μｍで合計トナー膜厚が３０μｍとな
る全面の両面印刷を行うものとする。

【００７０】図１６中、矢印で示すように、定着ユニッ
ト７におけるニップ幅が例えば８．８ｍｍと限定されて
いる場合、定着ユニット７に供給される記録用紙１１の
進入温度は１００°Ｃであれば良い。図１７は、記録用
紙１１上の合計トナー膜厚と定着ユニット７の定着ロー
ラ３１で必要な熱量との関係を示す図である。この場
合、圧接ローラ３２には加熱手段が設けられていないも
のとする。定着ユニット７に供給される記録用紙１１の
進入温度が２０°Ｃの場合は、予備加熱ユニット７１が
設けられていない場合に対応する。

【００７１】図１７からわかるように、上記の条件下で
はがきに全面の両面印刷を行う場合、予備加熱ユニット
７１により記録用紙１１を予備加熱して進入温度を１０
０°Ｃにすれば、定着ユニット７で必要な熱量は約２０
００Ｗとなる。他方、予備加熱ユニット７１を設けず、
進入温度が２０°Ｃの場合に定着ユニット７で必要な熱
量は、約４３００Ｗである。従って、予備加熱ユニット
７１を設けることで、定着ユニット７で必要な熱量を約
半分以下に抑さえることができる。これにより、予備加
熱ユニット７１を設けることが、定着ユニット７で得ら
れる発熱量がユニットサイズ等により限定されている場
合や、定着ユニット７内での発熱量が大きすぎるために
ローラ３１，３２に生じる劣化を防止して定着ユニット
７の寿命を延ばしたい場合等に、非常に効果的であるこ
とがわかる。

【００７２】図１８は、定着ユニット７に供給する記録
用紙１１の進入温度を１００°Ｃにするために、１２０
°Ｃに加熱された予備加熱ユニット７１の予備加熱ロー
ラを、記録用紙１１とどれだけの時間接触させる必要が
あるかを示す図である。図１８からわかるように、必要
な接触時間は、記録用紙１１が厚さ０．０９ｍｍの普通
紙（以下、ＰＣＣ用紙と言う）の場合には０．３５ｓｅ
ｃであり、記録用紙１１が厚さ０．１９ｍｍのはがきの
場合には０．６５ｓｅｃである。

【００７３】予備加熱ユニット７１内の予備加熱ローラ
の本数をｎ、記録用紙１１の予備加熱ローラ１本当りの
巻き付け角度をθ１°、予備加熱ローラの外径をｄｍ
ｍ、記録用紙１１の搬送速度をｖｍｍ／ｓｅｃとする
と、上記接触時間はｔ＝ｎ・（θ１／３６０）・（π・
ｄ／ｖ）ｓｅｃで表される。そこで、ｎ＝４、ｄ＝８０
ｍｍ、ｖ＝５００ｍｍ／ｓｅｃとすると、巻き付け角度
θ１はＰＰＣ用紙の場合にはθ１＝６３°となり、はが
きの場合にはθ１＝１１６°となる。従って、予備加熱
ユニット７１における記録用紙１１の予備加熱ローラへ
の巻き付け角度θ１を制御することで、定着ユニット７
に供給される記録用紙１１の進入温度を例えば１００°
Ｃに安定して制御することができる。尚、巻き付け角度
θ１の制御自体は、上記の定着ユニット７における巻き
付け角度θの制御と同様に行えば良い。

【００７４】ところで、記録用紙１１上に転写されるト
ナー像を構成するトナーの量は、印刷する画像に応じて
異なり、転写時の記録用紙１１の温度上昇の割合は一定
ではない。このため、定着ユニット７に供給される記録
用紙１１の進入温度は、厳密には常に変化している。こ
の様な進入温度の変化は、予備加熱ユニット７１の上流
側での記録用紙１１の温度変化や、記録用紙１１に含ま
れる水分（含水率）によっても生じる。

【００７５】そこで、本実施例では、定着ユニット７の
上流側で予備加熱ユニット７１の下流側に設けられたセ
ンサ７５により記録用紙１１の進入温度を検出する。セ
ンサ７５の出力信号はコントローラ３に入力されるの
で、コントローラ２は検出された進入温度に基づいて、
予備加熱ユニット７１における巻き付け角度θ１を自動
的に制御する。例えば、検出された進入温度が１００°
Ｃより低い場合には、コントローラ３は巻き付け角度θ
１を大きくするように第３の離接機構７２を制御し、進
入温度が１００°Ｃより高い場合には、コントローラ３
は巻き付け角度θ１を小さくするように第３の離接機構
７２を制御する制御信号を自動的に出力する。これによ
り、定着ユニット７に供給される記録用紙１１の進入温
度は常に一定に保たれ、定着画像の定着性や光沢が変化
しない良好な画像印刷を行うことができる。

【００７６】次に、第３実施例の第１変形例を説明す
る。本変形例では、予備加熱ユニット７１における記録
用紙１１の予備加熱ローラに対する巻き付け角度θ１は
一定に保ち、記録用紙１１の厚さや特性等に応じて予備
加熱ローラの発熱量、即ち、予備加熱温度を制御する。
この場合、センサ群７４は、上記第２実施例で使用した
センサ１０の如きセンサを含む。これにより、コントロ
ーラ３は、センサ群７４内のセンサ１０からの出力信号
に基づいて、記録用紙１１の厚さや特性等を認識するこ
とができる。そして、コントローラ３は、認識された記
録用紙１１の厚さや特性等に基づいて、予備加熱ユニッ
ト７１内の予備加熱ローラの温度を制御する。

【００７７】図１９は、上記第３実施例の場合と同様の
条件下で、記録用紙１１の温度と予備加熱ローラとの接
触時間との関係を示す図である。記録用紙１１の予備加
熱ローラに対する巻き付け角度θ１＝１１６°であり、
接触時間が０．６５ｓｅｃであるものとすると、コント
ローラ３はＰＰＣ用紙が検出された場合は予備加熱ロー
ラの温度を１０４°Ｃに制御し、はがきが検出された場
合は予備加熱ローラの温度を１２０°Ｃに制御する。

【００７８】次に、第３実施例の第２変形例を説明す
る。本変形例では、予備加熱ユニット７１の上流側での
記録用紙１１の温度に応じて、予備加熱ユニット７１に
おける記録用紙１１の予備加熱ローラに対する巻き付け
角度θ１を補正する。この場合、センサ群７４は、上記
センサ１０に加え、放射温度センサをも含む。これによ
り、コントローラ３は、センサ群７４内のセンサ１０の
出力信号及び放射温度センサからの出力信号に基づい
て、記録用紙１１の厚さ及び予備加熱ユニット７１の上
流側における記録用紙１１の温度を認識することができ
る。そして、コントローラ３は、認識された記録用紙１
１の厚さ及び温度に基づいて、予備加熱ユニット７１に
おける巻き付け角度θ１を補正する。

【００７９】表１は、予備加熱ユニット７１の上流側に
おける記録用紙１１の温度と、巻き付け角度θ１の補正
量との関係を、記録用紙１１がはがきとＰＣＣ用紙の場
合について示す。例えば、コントローラ３のメモリに
は、このような関係を示すＲＯＭテーブルが格納されて
おり、コントローラ３はＲＯＭテーブルを参照すること
で予備加熱ユニット７１における巻き付け角度θ１を補
正する。

【００８０】

【表１】

【００８１】次に、第３実施例の第３変形例を説明す
る。本変形例では、予備加熱ユニット７１の上流側での
記録用紙１１の含水率に応じて、予備加熱ユニット７１
における記録用紙１１の予備加熱ローラに対する巻き付
け角度θ１を補正する。この場合、センサ群７４は、上
記センサ１０に加え、含水率センサをも含む。これによ
り、コントローラ３は、センサ群７４内のセンサ１０の
出力信号及び含水率センサからの出力信号に基づいて、
記録用紙１１の厚さ及び予備加熱ユニット７１の上流側
における記録用紙１１の含水率を認識することができ
る。そして、コントローラ３は、認識された記録用紙１
１の厚さ及び含水率に基づいて、予備加熱ユニット７１
における巻き付け角度θ１を補正する。

【００８２】表２は、予備加熱ユニット７１の上流側に
おける記録用紙１１の含水率と、巻き付け角度θ１の補
正量との関係を、記録用紙１１がはがきとＰＣＣ用紙の
場合について示す。例えば、コントローラ３のメモリに
は、このような関係を示すＲＯＭテーブルが格納されて
おり、コントローラ３はＲＯＭテーブルを参照すること
で予備加熱ユニット７１における巻き付け角度θ１を補
正する。

【００８３】

【表２】

【００８４】次に、第３実施例の第４変形例を説明す
る。本変形例では、予備加熱ユニット７１の上流側での
記録用紙１１上のトナー付着量に応じて、予備加熱ユニ
ット７１における記録用紙１１の予備加熱ローラに対す
る巻き付け角度θ１を補正する。この場合、センサ群７
４は、記録用紙１１上のトナー付着量を検出するセンサ
１０を含む。これにより、コントローラ３は、センサ群
７４内のセンサ１０の出力信号に基づいて、予備加熱ユ
ニット７１の上流側における記録用紙１１上のトナー付
着量を認識することができる。そして、コントローラ３
は、認識されたトナー付着量に基づいて、予備加熱ユニ
ット７１における巻き付け角度θ１を補正する。

【００８５】尚、記録用紙１１上のトナー付着量は、単
位面積当りの印刷データのドット率に比例する。このた
め、コントローラ３は、入力された印刷情報に基づい
て、ドット率からトナー付着量を計算する構成を取って
も良い。この場合、トナー付着量を検出するセンサ１０
は不要となる。表３は、予備加熱ユニット７１の上流側
における記録用紙１１上のトナー付着量（ドット率）
と、巻き付け角度θ１の補正量との関係を示す。例え
ば、コントローラ３のメモリには、このような関係を示
すＲＯＭテーブルが格納されており、コントローラ３は
ＲＯＭテーブルを参照することで予備加熱ユニット７１
における巻き付け角度θ１を補正する。

【００８６】

【表３】

【００８７】図２０は、上記第３実施例及びその第１〜
第４変形例において、予備加熱ユニット７１が４本の予
備加熱ローラ７１０−１〜７１０−４を有する場合を示
す図である。この場合、予備加熱ローラ７１０−１，７
１０−２からなる組と、予備加熱ローラ７１０−３，７
１０−４からなる組とでは、各組の回転軸を結ぶ仮想線
が互いに記録用紙１１の搬送方向（同図中、水平方向）
に対して反対方向に傾いている。

【００８８】尚、予備加熱ユニット７１の発熱量を制御
する方法としては、上記組の一方又は両方を記録用紙１
１に対して接触状態とする方法もある。図２１は、上記
第３実施例及びその第１〜第４変形例において、予備加
熱ユニット７１がＮ本の予備加熱ローラ７１０−１〜７
１０−Ｎを有する場合を示す図である。この場合、予備
加熱ユニット７１における巻き付け角度θ１の合計値
は、記録用紙１１と接触状態とする予備加熱ローラの数
により制御することで、予備加熱ユニット７１の発熱量
を制御することもできる。

【００８９】以上、本発明を実施例及び変形例により説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であること
は言うまでもない。

【００９０】

【発明の効果】請求項１、２及び３記載の発明によれ
ば、定着ユニットのローラが記録媒体と接触する際に、
記録媒体の表面が擦れることを防止して、トナー像が乱
されないようにすることができる。請求項４及び５記載
の発明によれば、定着ユニットのローラが比較的小径で
あっても、充分な定着エネルギーを確保して高速定着を
行うことができる。

【００９１】請求項６及び７記載の発明によれば、記録
条件に合わせて充分な定着エネルギーを確保することが
できる。請求項８、９、１０及び１２記載の発明によれ
ば、予備加熱を行うことにより定着ユニットで不足する
定着エネルギーを補足して、定着ユニットのローラが小
径であっても、充分な定着エネルギーを確保して高速定
着を行うことができ、画像形成装置も小型化可能であ
る。

【００９２】請求項１１及び１３記載の発明によれば、
定着ユニットに供給される記録媒体の温度に合わせて最
適な予備加熱を行い、常に安定した定着を行うことがで
きる。請求項１４記載の発明によれば、予備加熱される
記録媒体の特性、トナー付着量又は温度に応じて、巻き
付け角度を最適に補正することができる。

【００９３】従って、本発明によれば、定着時における
未定着のトナー像の乱れを防止して、高品質の画像を記
録可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる画像形成装置の第１実施例の概略
構成を示す図である。

【図２】プロセスユニットの一実施例を示す図である。

【図３】第１実施例における定着動作を説明する図であ
る。

【図４】第２の離接機構の第１実施例を含めた定着ユニ
ットの接触状態での平面図である。

【図５】第２の離接機構の第１実施例の動作を説明する
要部の側面図である。

【図６】第２の離接機構の第２実施例を含めた定着ユニ
ットの接触状態での平面図である。

【図７】第２の離接機構の第２実施例の動作を説明する
要部の側面図である。

【図８】第２の離接機構の第３実施例を含めた定着ユニ
ットの接触状態での平面図である。

【図９】第２の離接機構の第３実施例の動作を説明する
要部の側面図である。

【図１０】第２の離接機構の第４実施例を含めた定着ユ
ニットの接触状態での平面図である。

【図１１】第２の離接機構の第４実施例の動作を説明す
る要部の側面図である。

【図１２】本発明になる画像形成装置の第２実施例にお
ける定着ユニット及びその周辺部の構成を示す図であ
る。

【図１３】用紙条件、トナー条件、加熱手段のオン／オ
フ及び巻き付け角度θとの関係を第２実施例の第１変形
例について示すタイムチャートである。

【図１４】用紙条件、トナー条件、ヒータのオン／オフ
及び巻き付け角度θとの関係を第２実施例の第１変形例
及び第２変形例の組み合わせについて示すタイムチャー
トである。

【図１５】本発明になる画像形成装置の第３実施例の概
略構成を示す図である。

【図１６】定着ユニットに供給される記録用紙の進入温
度とニップ幅との関係を示す図である。

【図１７】記録用紙上の合計トナー膜厚と定着ユニット
の定着ローラで必要な熱量との関係を示す図である。

【図１８】定着ユニットへの進入温度を１００°Ｃにす
るために、１２０°Ｃに加熱された予備加熱ローラを記
録用紙とどれだけの時間接触させる必要があるかを示す
図である。

【図１９】第３実施例の場合と同様の条件下で、記録用
紙の温度と予備加熱ローラとの接触時間との関係を示す
図である。

【図２０】第３実施例及びその第１〜第４変形例におい
て、予備加熱ユニットが４本の予備加熱ローラを有する
場合を示す図である。

【図２１】第３実施例及びその第１〜第４変形例におい
て、予備加熱ユニットがＮ本の予備加熱ローラを有する
場合を示す図である。

【符号の説明】

１ プリンタ ２ 電源 ３ コントローラ ４ 用紙供給部 ５ プロセス部 ６ 第１の離接機構 ７ 定着ユニット ８ 用紙分離部 ９ スタッカ １０ センサ １１ 記録用紙 １２ 搬送路 １７ 第２の離接機構 １８ 搬送トラクタ ２０ プロセスユニット ２１ 前帯電器 ２２ 露光部 ２３ 現像部 ２４ 転写部 ２５ ＡＣ除電器 ２６ クリーナ部 ２７ ＬＥＤ除電器 ３１ 定着ローラ ３２ 圧接ローラ ７１ 予備加熱ユニット７１ ７４ センサ群 ７５ センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠山 敏正 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 大山 正晃 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小野 充昭 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 鎮西 清司 兵庫県加東郡社町佐保35番（番地なし） 富士通周辺機株式会社内 (72)発明者 足立 克己 兵庫県加東郡社町佐保35番（番地なし） 富士通周辺機株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体の表面に転写されたトナー像
   を、該記録媒体を加圧して熱定着する少なくとも一対の
   ローラからなる定着ユニットと、 該一対のローラを夫々該記録媒体に対して離接可能に支
   持する離接機構とを備え、 該離接機構は、該一対のローラの該記録媒体への接触時
   に、各ローラを、該記録媒体の表面に対して大略垂直に
   接触させた後に、該記録媒体が０°より大きな巻き付け
   角度で各ローラの表面と接触するように制御する、画像
   形成装置。
2. 【請求項２】 前記離接機構は、前記一対のローラの前
   記記録媒体への接触時に、各ローラを、該記録媒体の表
   面に対して大略垂直に接触させた後に、前記一対のロー
   ラの回転軸を結ぶ仮想線が該記録媒体の表面に対して大
   略垂直な方向から傾くように少なくとも１つのローラを
   傾ける傾け機構を含む、請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記傾け機構は、各ローラを前記記録媒
   体の表面に対して大略垂直に接触させた際の接触点を中
   心に前記少なくとも１つのローラを傾ける、請求項２記
   載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記一対のローラのうち、少なくとも一
   方はセミソフトローラである、請求項１〜３のいずれか
   １項記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記巻き付け角度を可変設定する可変手
   段を更に備えた、請求項１〜４のいずれか１項記載の画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 前記可変手段は、前記記録媒体の厚さ及
   び特性、前記トナー像を構成するトナーの種類及び付着
   量のうち少なくとも１つの条件に応じて前記巻き付け角
   度を可変設定する、請求項５記載の画素形成装置。
7. 【請求項７】 前記記録媒体の厚さ及び特性、前記トナ
   ー像を構成するトナーの種類及び付着量のうち少なくと
   も１つの条件に応じて前記一対のローラのうち少なくと
   も一方の発熱量を可変制御する制御手段を更に備えた、
   請求項１〜６のいずれか１項記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記トナー像が転写された前記記録媒体
   を、前記定着ユニットの前段で予備加熱する予備加熱手
   段を更に備えた、請求項１〜７のいずれか１項記載の画
   像形成装置。
9. 【請求項９】 前記予備加熱手段は、一対の予備加熱ロ
   ーラからなり、前記記録媒体は０°より大きな巻き付け
   角度で各予備加熱ローラの表面と接触する、請求項８記
   載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記記録媒体の各予備加熱ローラに対
    する巻き付け角度を可変設定する可変手段を更に備え
    た、請求項９記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記定着ユニットに供給される前記記
    録媒体の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記
    可変手段は該温度検出手段の検出温度に応じて前記記録
    媒体の各予備加熱ローラに対する巻き付け角度を可変設
    定する、請求項１０記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記加熱ローラの少なくとも一方の発
    熱量を可変制御する制御手段を更に備えた、請求項９〜
    １１のいずれか１項記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 前記定着ユニットに供給される前記記
    録媒体の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記
    制御手段は該温度検出手段の検出温度に応じて前記加熱
    ローラの少なくとも一方の発熱量を可変制御する、請求
    項１２記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記予備加熱手段の前段で前記記録媒
    体の特性、トナー付着量又は温度を検出する手段と、 検出された記録媒体の特性、トナー付着量又は温度に基
    づいて、該記録媒体の前記予備加熱ローラに対する巻き
    付け角度を補正する手段とを更に備えた、請求項９〜１
    ３のいずれか１項記載の画像形成装置。