JPS60143370A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は未定着画像を異なる種類の記録材に形成記録す
ることのできる画像形成装置に関する。

従来複写機等の画像形成装置に於ては記録材に支持され
た像（一般にはトナー像）を定着装置の加熱されたロー
ラ対間を通して定着させている。そしてその速度は定着
の程度と元沢などの画質の点から適当な値に決められて
いる。ところで記録材としては種々のものが使用され、
その種類が多い場合その材質、厚みによる熱容量、熱伝
導率の差が原因となって所定の定着速度では定着が十分
に行りわれない場合があり、記録材の種類を限定してい
るのが現状である。

そこで上記問題を解決するために像支持体の種類によっ
て定着速度を切換えることが考えられている。例えば厚
手や熱伝導率の小さい支持体くハガキ、トラペンなど）
の場合は速度を遅く、薄手の支持体の場合は速度を速く
することであ・る。具体的には操作者が操作部に設けら
れた定着速度又は像支持体選択ボタンをオン・オフして
選択し、機械を作動させることが挙げられる。

ところが選択を誤った場合にはいろいろと不都合が生じ
る。

例えば、今日使用されている複写機では、記録紙として
７０１！／ｍ２前後の薄手紙を使用しており、記録紙自
体の熱容量を小とし高速定着な可能にしている。これに
対し、普通紙仕様の複写機にはその２倍程度の１３０ｇ
／＠’前後の厚手紙やトラペンと呼ばれる樹脂シート等
が使用される。このように厚手紙やトラペンは熱容量が
大きく、文種々の定着性の問題を解決し良い定着性を得
るため、薄手紙の定着速度より遅い低速で定着を行なわ
なければならない。

このような対応関係を予め設定した条件として行なって
いれば好ましい定着性が記録材の種類に左右されずに得
られるが、この条件が誤動作によって満たされないとか
えって悪い結果を招来する。

具体的には、上記薄手紙を上記厚手紙やトラベン用の低
速で定着をすると、トナー像が溶融しすぎて画像がつぶ
れたり光沢が出すぎたりし、ローラ表面へのトナー付着
であるオフセットを増大させてしまう。しかも、記録紙
自体が過度の熱を受けるため、カールしたり、部分的な
波うち状態の記録紙となってしまう。

逆に高速で厚手紙等を通した場合は定着が不十分になり
、トナーが紙より剥れるなどの定着不良が生じたり、加
熱式定着ローラやベルトを用いた定着の場合はトナーが
十分に溶融しないために定着用回転体としてのローラや
ベルト表面に付着するオフセット現象を生じたりする。

特にオフセットが生じると、四−ラに付着したトナーが
次の紙に転写して画像を汚したり、ローラの寿命を短く
したりする。また、紙が定着ローラに巻きついてジャム
になることもある。

尚上記説明は熱ローラ表面は所定の温度に設定されたも
のとして行なった。ところが厚手紙、トラペン紙のよう
にトナーの発色性、透過性を十分にするために低速で熱
ローラ間を通過させた場合溶融したトナーがローラに付
着しやすくなる。これは低速にすることでトナーが十分
に溶融し、それに含まれている染料等がローラ表面に付
着するためであるρこれにより°−ラ表面の離型性が低
下する。そこで定着速度の減迷の程度を減らすことも考
えられるが、オフセットを防止する速度にした場合トナ
ーの発色性、透過性が悪くなる。そこで発色性、透過性
を余り低下させることなくオフセットを防止する対策と
して低速定着時にローラ表面温度を下げる方法が実施さ
れている。これはオフセットが与えられる熱量を増すこ
とによっても発生しやすくなるが、それよりもローラ表
面温度によってより影響を受けやすいことがわがったか
らである。

実際厚手紙、トラペンを選択した場合温度を薄手紙の場
合よりも低い予め設定された値になるようにしている。

ところが厚手紙、トラペンの選択をしたにもかかわらず
間違って薄手紙を送った場合定着速度は高速になるが、
温度は低いままである。このために定着不良を生ずる。

本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
あり、誤動作を防止して、従来よりもはるかに大きな問
題の発生を防止すると共に優れた画像を安定して形成で
きる側倣形成装置を提供するものである。

定にあり、本発明の第２発明は安全＠何として実際に使
用される記録材の検知に基づく設定定着速度の修正又は
確認を行なう点にある。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

第１図は本発明の第１発明を含む第２発明を適用した電
子写真カラー複写装置の概略説明図である。

ｌは表面に絶縁層を有する電子写真感光ドラムで、軸２
に回転自在に支持され、コピー命令により矢印３の方向
に回転を開始する。ドラム１が定位置迄回転してくると
原稿台ガラス４上に置かれた原稿Ｏは第一走査ミラー５
と一体に構成された照明ランプ６で照射され、その反射
光は第二走査ミラー７で走査される。第一走査ミラー５
と第二走査ミラー７は１　：　１／’２の速比で動くこ
とにより原稿０とレンズ８までの光路長が常に一定に保
たれたまま原種の走査が行なわれる。上記反射光像はレ
ンズ８、第三ミラー９を経た後色分解フィルタ１０によ
り色分解され、更に第四ミラー１１、防厘用密閉ガラス
１２を経て露光部１３でドラム１上に結像される。

ドラム１は除電器１４で除電され、次に一次帯電器１５
により帯電（例えばプラス）された後、前記屁光部１３
で照明ランプ６により照射された像をスリン）Ｗ光され
る。それと同時にＡＣ又は−次と逆極性（例えばマイナ
ス）の除電を除電器１６で行ない、その後更に全面露光
ランプ１７による全面露光によりドラム１．）：に高コ
ントラストの静電潜像が形成される。

感光ドラム１上の静電潜像は次に現像４１８により、ト
ナー像として顕像化される。現像器１８はイエロー１８
１、マゼンタ１８２、シアン１８３及び黒１８４の４個
の現像器で構成され、露光に用いられた色分解フィルタ
に対応して指定された現像器が働いて必要な色のトナー
像が得られる。

カセット１９１内の記録材としての転写材２０１は給紙
ローラ２１１により機内に送られ、第一レジスタルーラ
２２１で概略のタイミングがとられ、次に第二レジスタ
ローラ２３で正確なタイミングがとられて、その先端が
転写ドラム３３のグリッパ２４に把持される。転写ドラ
ムの詳細については後述するが、その転写ドラム３３の
回転に伴ってドラム３３に巻きつきながら搬送され転写
帯電器２５と感光ドラム１の間を転写材２０１が通過す
る間に該転写材上に感光ドラム１上のトナー像が転写さ
れる。転写ドラム３３はグリッパ２４で転写材２０１の
先端を把持したまま所要回転数だけ回転し、所要色数の
像が転写される。

なお図の複写機はサイズ等種類の異なる転写材を夫々装
填した２つのカセットを装着してそれ等の紙を切換え的
に給紙するようにしたものを示す。

転写終了後、転写材はグリッパ２４から開放され、分離
爪２６で搬送ベルト２７ヘガイドされ、更に定着用回転
体としての定着ローラ２８゜２９へ導かれ加圧、加熱に
より定着され、その後トレー３０へ排出される。又転写
後の感光ドラム１は弾性ブレードで構成されたクリーニ
ング装置３１でその表面を清掃し、次サイクルへ進むよ
うになっている。

第１図の装置の手動操作部と、それにからむ制御系につ
いて第２図を用いて説明する。

手動操作部は第２図中の図番３４〜３９．４７〜４９．
５０．５１を含んでいる。３４は厚手の記録材を指定す
るキー、３５はトラペン材の記録材を指定するキー、３
６は通常の普通指定紙を指定するキーで、通常はキー３
６がｔｉνされている。これらのキー３４，３５．３６
には夫々速度、温度手動設定手段４０にあるように予め
プログラムされている所定の定着速度及び足糸温度が対
応しており、キー３４には定理速度ｖ１、温度Ｔ、が、
キー３５には定着速度ｖ２、温度Ｔ２か、キー３６には
定着速度■イ温度ＴＯ（Ｖｌ　＋　Ｖ２　＜　ｖ。

；　Ｔ、　、　Ｔ２（Ｔ。）が対応した条件となってい
る。

依って、操作者がキー３６をオンすれは、手しり設定に
よる定着速度、温度は「ＶＯ、ＴｏＪとなる。

又、３７は連続コピ一枚数の設定キーで、このキーによ
って指定された数字は表示部３８に示される。３９はコ
ピーキーで、装置の開始を行わしめる。さらに４７．４
８は第１図で示した上、下のカセットを指定するキーで
、指定されたカセット内の記録材サイズはカセット信号
等からサイズ表示部４９に表示される。

５０は画像のカラ一度を指定する手動操作部で、使用さ
れる現像剤夫々の単色キー及びこれらのうちの組み合せ
を示す複色キー及びフルカラーキー５１が設けられてい
る。これらのキーの選択により、画像のカラ一度（フル
カラーの時は原稿自体もカラー色であることが好ましい
）を好みのものに決定できる。

さて、第２図の中央から下方にかけては、第１図装置内
の要部シーケンスを示すブロック図が示されている。

４２は実際に装置内に供給された記録材を検知する手段
（後で詳述する）を示し、その検知信号が変換手段４３
へ送られる。この変換手段４３は検知した記録材の種別
情報信号を、前述した設定手段４０の関係に基づき速度
、温度信号に変換して比較手段４１へ送る。

この比較手段４１は前記速度、温度手動設定手段４０か
らの速度、温度信号と、変換手段４３からの速度、温度
信号とを比較して、手動設定された条件に実際供給され
た記録材が適合しているか否かを判別し、適合している
場合は手動設定条件に基いて制御手段−４４が作動し、
設定された速度、温度条件で定着用回転体の駆動手段４
６、ヒータ駆動手段５２が作動する。この時ローラ温度
はサーミスタ等の検知手段５２１により検知される。と
ころがこれらの速度信号が一致しない場合が、操作者の
誤操作又はカセット内の記録わが不規則に収納されてい
る等によって生じると、前述したように多くの不都合を
招来する。このような場合が生じても、本例では実際に
供給された記録材を検知する手８２４２を有しているた
め、この問題も解決する。

即ち、本例では、速度信号が不一致になる時、制御手段
４４は手動設定条件を記録材検知に基づく速度、温度条
件に公知の回路を使用して切り換えるように制御し、駆
動手段４６、ヒータ駆動手段５２を実際に供給された記
録材に適した条件で作動させる。これにより記録材の種
類によらず適切な定着性とオフセットの発生を防止でき
る。

特に、トラペン材の記録材を用いたフルカラーコピーで
は、定着性を良好にする他に、十分な熱と加熱時間をか
なり長くすることが確実に行なわれるため、トナー粒子
が相互に十分に溶けてトナー面が均一化されるのでトナ
一部を通過する光が散乱することなく所定位置に対して
均等に達することができる。従って、定着後のフルカラ
ーコピーによるトラペンの画像は色舒やかて色の再現力
も優れたものとなる。

尚、本実施例では第２図に示す遅延手段４５゜５３が設
けられているが、上述したような一枚フピーモードでは
遅延手段４５．５３は作動せず、制御手段４４からの信
号は駆動手段４６へ伝達される。しかし、連続コピー中
に記録材の４ｉ１１が変化した場合は、記録材検知手段
４２による信号が変化するため、この変化信号は遅延手
段４５へ送られる。遅延手段４５はこの変化信号によっ
て始めて作動し、変化する前の記録材が定着行程を終了
するまで制御手段４４がらの制御が駆動手段４６ヒ一タ
駆動手段５２に及ばないように製出する。これによって
より安全性が向上できる。又、さらに好ましくは遅延手
段４５゜５３の作動と共に、検知された変化する記録材
の装置内での進行を停止し、前の記録材が定漸行程を終
了した時点で進行を開始するようにする方が良い。この
遅延手段によれば、前の記録材の定着処理中に、異なる
速度、温度を受けて生じる未定着又は過定着な部分をこ
の記録材に生じることのない安全性を得ることができる
。

この遅延手段のように、連続記録中に異なる記録材を検
知した時、前に搬送して装置内にあるような記録材が、
少なくとも定着部を通過するまで次の記録材に応じたシ
ーケンスを行なうことを禁止する祭止手段を設けること
は＝ａである。

尚、本実施例は、さらに安全な記録を達成するため、ト
ラペン用キー３５を押すと、１枚コビーのみ記録形成す
るように制御され、連続コピーを禁止している。

次に上記記録材検知手段４２の具体例と、駆動手段４６
、制御手段４４の具体例を第３，４゜５図及び第１図と
を用いて説明する。

本実施例では記録材検知として厚さ検知（薄手か厚手か
）と材質検知（紙かトラベンか）との２つを行なってい
る。さて時として操作者が誤ってカセット１９１内に薄
手紙が入っているにもかかわらず厚手紙トラペン用のボ
タンを押してコピーすることがある。またその逆もある
。

そうすると前記のような不都合が生じる。そこで本実施
例では転写紙のカセット１９１から転写ドラム３３に至
る記録材としての転写材２０１の通路の途中に厚手・薄
手、紙・トラベンの検知手段５６．５７を設け、実際に
装置内に搬送きれた転写材の検知をする。

第４図は転写材の検知手段の一例を示している。５６は
転写材の厚みを検知する搬送ローラで、第２レジストロ
ーラ対２２と第２レジストローラ対２３との間にあって
第２レジストローラ対で転写材が停止する際にこの転写
材を挾持する。５１１は軸５１２を中心に回動可能なア
ームであり、その一端は該５６のローラ対の上ローラ５
０２の軸受５０３にバネ５１３の付勢により常時接触し
ており、軸５１２を挾んで他端５１５はフォトインクラ
ブタ５１４のスリットに挿入されており、非通紙時及び
薄手紙の場合はフォトインタラプタ５１４の検知部５１
６に位置し、光を遮ぎるようになっている。もし厚手紙
が来た場合は上ローラ５０２は二点鎖線で示す位置に移
動し、アーム５１１を回動させ二点鎖線で示す位置に移
動させる。このような状態になるとアームの先端５１５
は検出部５１６から朧れ、光を遮ぎることはない。薄手
紙と厚手紙の境界はアーム５１１の回動比とフォトイン
クラブタ５１４の位置調整で任意に設定できるが、これ
らは複写速度、ローラ温度等で決まる。次にフォトイン
タラプタ５１４からの信号は不図示の比較回路、１ｔｉ
（制御回路、駆動回路を通じて定着駆動モータ（図示せ
ず）がサーボモータの場合は直接、インダクションモー
タの場合は第５図に示すような速度変換装置５８のクラ
ッチ５６１を作動させて定着速度の切換を行なう。速度
変換装置５６について略説明する。定着駆動モータから
の駆動は軸５６２を通して伝達され、そこから２系列、
即ちギア５６３、クラッチ５６１、ギア５６４、軸５６
５を介して定着駆動カップリング５６６に伝わる第１系
列と、ギア５６７、ギア５６８などを介してカップリン
グ５６６に伝わる第２系列がある。前者は高速、後者は
低速である。ここでいう高速、低速は相対的なものであ
る。高速の場合はクラッチ５６１が作動した時のみつな
がり、クラッチ５６１の非作動時には低速の系列がつな
がる。ギア５６８と軸５６５の間にはワンウェイ５６９
があるので同時に両系列がつながることはない。５７０
は定着器側のカップリングであり図ではつながっていな
いが、正しく装填された場合はカップリング５６６と噛
み合う。この場合は２段速度切換であったが、３段以上
も同様である。又、このような機構以外の公知の速度変
換を用いても良い。

従って、厚み検知手段によって実際に搬送された転写材
の厚みが検知され、その信号に基いて、実際の操作者に
より選択されたモードを比較することができる。依って
、仮りに操作者の選択にミスがあっても、画像の定着は
転写材の厚み検知結果に応じて修正されるので、確実且
つ安全な記録ができる。

以上の場合厚みによって選択しているが、普通紙とトラ
ベンなどとはその境界が必ずしも一致していない。依っ
て、本例ではその差を明確に検知するため転写材の材質
を検知している。

その検知手段としての例は第１図に示すように光と光電
変換素子の組合せを用い、転写紙の通路を挾んで光源と
該素子を設置し、検知する。

一般にランプとＣｄＳ累子の組合せは従来から用いられ
ており、本実施例でもカセット内の紙の有無（図番５９
）、転写部に於るグリップ部での有無（図番５４）、分
離の有無（図番５５）、排紙の有無などのいわゆるジャ
ム検出を行なう。

そこでこのランプとＣｄＳ素子５２の組合せを用いて普
通紙（薄手紙）とトラペンの光透過率の差を利用して検
知を行い、操作部に於て低速低温、モード（トラペン用
）に選択されているにもかかわらず普通紙（薄手紙）が
給紙された場合は上記フォトインタラプタの場合と同様
に第２図に示すようなステップにより定着ローラ２８゜
２９は低速低温にならないようになっている。

またその逆の場合は定着ローラ２８，２９は高速高温に
ならないようになっている。ただ上記検知にランプＣｄ
Ｓ素子を用いた場合トラペンの有無、つまり給送が正常
に行なわれているかどうかを判断することが難しい。そ
こでトラペンの先端など端部の一部を不透明又は半透明
に印刷し、それを検知することが考えられる。本実施例
では第３図に示したようなトラペン６０の先端（４ｉ＋
ｎ幅程度）に貼付された高抵抗の不透明な紙又はフィル
ム６１を利用した。すなわち該紙又はフィルム６１が前
記ランプＣｄＳ素子の間で光を瞬間的に遮ることを検出
している。この高抵抗の紙又はフィルム６１は通過検知
のために貼付しただけのものではなく、転写性を良くす
るためにトラペン６０を低抵抗化処理している。トラペ
ンがそのままの場合前記グリッパ２４より電荷が逃げ（
特に高湿時）、転写不良を起こす時があるのでそれを避
けるために低抵抗化されたものである。さらに他の理由
はトラペン６０そのままではその厚み、剛性のために定
着ローラ２８．２９のニップに入らない場合があり、そ
れを解決するためである。このように他の目的でトラペ
ン６０の先端に貼付した紙又はフィルム６１を利用する
ことでジャム検知をそのために機械式レバーや超音波部
品分設けることなくできる。またそのためにわざわざ先
端を不透明に印刷する必要もない。

尚、以上の説明は厚みによる場合と光の透過率による差
による場合を併用する好ましい例を説明したが、この二
つの方法を別々に採用しても良い。

また、上記説明は検知手段を第一レジストローラ対２２
と第２レジストローラ対２３０間に設けた場合であった
がカセット１９１の転写紙有無検知用のランプＣｄＳ素
子５９を利用することもできる。つまり普通紙がカセッ
ト１９１内にある時は紙有となり通常のコピーをするが
、カセット内にトラペンがある時は光が通るから紙無の
信号が出る。この時操作部の選択ボタンが低速、トラペ
ンのモードになっていれば低速低温定着するようにする
。しかしこれのみでは転写材が実際にカセット内に無い
場合も作動してしまうので転写ドラム３３上に転写紙２
０１がグリップされたかどうかを検知するランプＣｄＳ
素子５４や分離を検知する。ランプＣｄＳ素子５５を用
いて実際に転写材を有無を確認することが必要である。

また、以上は本発明が特に有効であるカラー記録装置に
ついて説明したが、普通の白黒複写機、プリンターなど
の場合も本発明は適用できる０ 以上の説明は像支持体と選択した定着速度、温度が予め
決められた組合せになっていない場合それを検知して、
定着速度を像支持体に合せる場合であったが、操作者に
よらず、自動的に記録材の検知を行７よい、この結果に
応じて自動的に定着速度、温度を制御する。これは上記
実施例のうち比較手段４１等は必νない。これらの検知
は早ければ早いほど良く、カセット１９１で行うのが一
番良い。

これは、操作部からの信号が不要であり、操作者にとっ
ては最も扱いやすい方法である。

以上述べたように記録材の種類（材質、厚みのすくなく
とも一つ以上）を検知する手段を設けそれに合った定着
速度、温度に制御すること又は像支持体への転写を制御
することで定層器でのオフセット、ジャム発生を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した画像形＋１．装置の一例の全
体を示す説明図、第２図は第１ＩＡの実施例の要部説明
図、第３図は本発明に適用できるトラベンの構成説明図
、第４図は本発明の記録材の厚みを検知する手段の一例
を示す説明図、第５図は本発明の定着速度可変の一例を
示す説明図であるっ １は感光ドラム、１８は現像器、２８．２９は定着ロー
ラ、３４．３５．３６はギー、４０は速度温度手動設定
手段、４２は記録相検知手段、４１は比較手段、４４は
制御手段、４６は駆動手段、５２はヒータ駆動手段、５
６は転写材厚み検知手段、５７は転写材材質検知手段、
５８は速度変換装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　未定着画像を記録材に定着するため加熱された
   定着用回転体を有する定着手段を備え、該記録材として
   異なる種類のシート材を用いることのできる画像形成装
   置において、上記記録材の種類を検知する手段と、該検
   知手段の検出信号に応じて上記定着手段の定着速度及び
   温度を可変制御する手段と、を有することを特徴とする
   画像形成装置。
2. （２）未定着画像を記録材に定着するための加熱された
   定着用回転体を有する定着手段を備え、該記録材として
   異なる種類のシート材を用いることのできる画像形成装
   置において、上記異なる種類のシート材に対して適切な
   定着性を得るために予め設定されている異なる複数個の
   定着速度及び温度のうちから、手動的に選択されたシー
   ト材に応じて上記定着用回転体の速度及び温度を選定す
   る手段と、上記記録材として選択された実際使用のシー
   ト材の種類を検知する手段と、 該検知手段によって検知されたシート材の種類に対応す
   る予め設定されている定着速度、温度と該速度、温度選
   定手段によって選定されている定着速度、温度とを比較
   する手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。