JPS61285460A - 画像形成方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は転写材（以下、シートと称す）上に定着性の異
なる複数のトナーを用いてトナー像を形成し、各トナー
像毎に転写、定着のプロセスを行なう画像形成方法及び
その装置に関する。詳しくは１例えばトナーの色が異な
り、そのトナーの成分が異なるために、トナー同志の定
着性に差異を生じた場合の画像形成方法及びその装置に
関する。

（従来技術） 従来、複写機等の画像形成装置においては、黒色等の１
種類のトナーにより像形成が行なわれていたが、近年、
赤、青といったカラートナーを併用し、シートの片面又
は表裏両面に複数のトナーを用いて複写像を形成する所
謂カラー複写を行なうための複写機が、すでに種々提案
実現されている。この複写機は、各トナー像毎に転写、
定着のプロセスを行なうものであり、定着は同一の熱ロ
ーラ一定着器にて行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、斯かる従来技術の場合には１次のような問題点
を有している。すなわち、一般に黒色トナーとカラート
ナーとは、その成分の違いにより定着性に差異を生じる
場合が多い０例えば、黒色トナーには磁性体を含む２次
分のトナーが用いられ、カラートナーには色の鮮色性を
阻害する磁性体を混入しないｌ成分のトナーが用いられ
る。この場合、磁性体を含む２次分のトナーが１次分の
トナーに比べ、磁性体の影響により定着性が悪く、これ
らの定着性の異なるトナーにより画像形成を行なった場
合、定着度に差異を生ずる。

従って、定着性の良好なトナーに合わせて温度、圧力等
の定着度の設定を行なった場合、定着性の悪いトナーに
よる複写像は未定着となる。また、逆に定着性の悪いト
ナーに合わせて温度、圧力等を増加し、定着度を向上さ
せた場合には、定着性の良好なトナーに対しては過剰定
着となるばかりか、シートにカールやシワが生じ易くな
ってその搬送に支障を生じたり、圧力によりシートのつ
ぶれ等を引き起こし、シートが破損し易くなる。また、
定着温度を上げた場合には、定着ローラー等の寿命が短
くなったり、その分電力の消費量が増し、省エネルギー
の観点からも問題となる。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、定着性
の異なる複数のトナーを用いてトナー像を形成し、各ト
ナー像毎に画像の定着を行なう場合であっても、定着性
の悪いトナーによる未定着や、過剰定着によるシートの
カールやシワの発生を防止し、しかも定着ローラーの長
寿命化及び省電力化を実現した画像形成方法及び装置を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、相対的に定着
性の劣るトナーによる像形成を優先し、その時の第１定
着を行なう際の定着度を相対的に定着性の優れたトナー
に対する第２定着時の定着度より高くすることを特徴と
する画像形成方法及び装置である。

ここで言う「定着度」とは、定着条件の変化や定着条件
全体による実際の定着性を含むもので、具体例としては
定着温度、定着装置がローラ一定着の時はローラ一対間
の加圧量、定着速度（全体としての定着時間）、及びこ
れらの組み合せによってもたらされる定着性を称してい
る。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る片面又は両面にカラ
ー複写が可能な複写機の側面図である。

図に於いて、原稿ｌは原稿台の透明板２上に置かれ、光
学系は移動反射ミラー３，４．レンズ５及び固定反射ミ
ラー６．７により構成されている。即ち原稿１は、照明
ランプ８と一体となって移動する移動反射ミラー３と、
この移動反射ミラー３のそれの雅の移動速度をもって同
一方向へ移動する移動反射ミラー４により光路長を等し
く保たれながら、更にレンズ５と固定反射ミラー６．７
を経てスリット露光され、感光ドラム９上へ結像される
。ここで感光ドラム９の表面は、光導電層の上を透明絶
縁層で覆った感光体からなり、感光体はその回転につれ
て、まず高圧電源１０から正の高電圧を供給されている
プラス帯電器１１により正に帯電させられる。続いて露
光部１２に達すると、照明ランプ８に照明された原稿台
の透明板２上の原稿１の像が移動反射ミラー３．４及び
レンズ５、固定反射ミラー６．７によりドラム９上に結
像される。感光ドラム９は原稿像を露光されると同時に
、高圧電源ｌＯからＡＣ高電圧を供給されている交流コ
ロナ放電器１３により交流コロナ放電を受ける０次いで
、全面露光ランプ１４による全面露光を受けて、感光ド
ラム９表面に静電潜像が形成され、次いで現像器１５．
１６に到る。これらの現像器１５゜１６には、色が異な
り、夫々の定着性の異なるトナーが使用されている。現
像器１５には黒トナーが使用され、この黒トナーは、ポ
ジトナーの時はスチレン−アクリル系又はエポキシ系樹
脂を、ネガトナーの時はポリエステル系の樹脂を主成分
とし、これにカーボンブラックを混入した一１成分トナ
ーが用いられ、軟化点は１２０〜１４０℃、定着可能温
度は１６５℃となっている。一方、現像器１６には赤ト
ナーが使用され、この赤トナーは上記黒トナーと同様の
樹脂を主成分とし、これに有機染料を混入したｌ成分ト
ナーが用いられ、軟化点は１００〜１１０℃、定着可能
温度は１４０℃となっている。定着性は現像器１６のト
ナーの方が相対的に優れている。現像は磁気スリーブ方
式による粉体現像により行なわれ、静電潜像は顕像化さ
れる。

しかして、操作者は操作パネル上の色選択ボタン８１を
押すことにより、黒と赤の２色の複写が可脂となる。こ
の場合、相対的・に定着性の劣る黒トナーによる画像形
成が優先して行なわれる。ｌＸ稿１の所定領域を黒で画
像形成するため、所望の画像領域を黒トナーにするよう
に露光手段が作動し、それに応じた静電潜像が感光ドラ
ム９に形成される。この静電潜像は、色選択ボタン８１
からの信号によってモード制御手段８２が作動し、該モ
ード制御手段８２の制御によって作動する黒トナーを用
いた現像器１５によって現像される０次に、後述するよ
うにシートに黒色トナー像が転写され、モード制御手段
８２からの信号によって作動される定着度制御手段８３
の制御により、定着装置２３で相対的に高い定着度で定
着される。

その後、原稿ｌの所定領域を赤で画像形成するため、所
望の画像領域を赤トナーにするように露光手段が作動し
、それに応じた静電潜像が感光ドラム９に形成される。

この静電潜像は１色選択ボタン８１からの信号によって
モード制御手段８２が作動し、該モード制御手段８２の
制御によって作動する赤トナーを用いた現像器１６によ
って現像される０次に、後述するようにシートに赤色ト
ナー像が転写され、モード制御手段８２からの信号によ
って作動される定着度制御手段８３の制御により、定着
装置Ｊ１２３で相対的に低い定着度で定着される。

上記シートは給紙部より送り出されてくる訳であるが、
給紙部の中継トレイ１７、第１給紙台１８はカセットタ
イプであり、第２給紙台１９は自動紙昇降装置を有する
比較的多数枚積載可能なデツキタイプであって、中継ト
レイ１７は１片面又は両面カラー複写時の給紙台として
も用いられる。給紙部１７，１８．１９のいずれかより
送られてきたシートは、その第１面がドラム９に一着さ
せられる。そこで転写帯電器２０は高圧電源ｌＯにより
正の帯電をシートに行い、ドラム９上の像をシート上に
転写する。転写を終えたシートは、分離部２１でドラム
９から分離され、搬送経路２２を経て定着装置２３に導
かれる。定着装置２３は、加熱源５３を有する定着ロー
ラー５１及び表面にゴム層を有する加圧ローラー５２に
より構成されており、互いに圧接したこれらローラー間
を粉体像を有するシートが通過し、圧力及び熱により粉
体像をシート上に定着せしめる。

定着装置２３を通過したシートは、シートの片面にカラ
ー複写を行なう場合には、搬送経路２７ｂへ送り出され
、搬送経路２８ａを介して中継トレイ１７に後方より第
１回目に形成された画像側を下面に順次収納される。同
様の複写過程を経て設定枚数分のシートが中継トレイ１
７内に積載される１次にコピーボタン（図示せず）オン
の信号により、中継トレイ１７内の第１回目複写法シー
トは搬送路４６へ送り出され、シートの同一面側に第１
回目とは異なった現像器１６で現像された感光ドラム９
上のトナー像が転写された後、搬送路２２、定着装置２
３そして搬送経路２７ｂ及び２８ｂあるいは２７ｃを経
てソータ３０あるいはトレイ３１内へ排出される。以下
設定枚数分だけ同様の複写過程を行う、なお片面複写だ
けの場合には、定着装置２３を通過したシートは搬送経
路２７ｂあるいは２７ｃへ導かれて、ソータ３０あるい
はトレイ３１内へ搬出される。

このように搬送経路は通常実線の２７０゜２８ｂの位置
にあり、必要により信号を受けて点線２７ａあるいは２
７ｂ及び２８ａの位置に切換わるものである。

シートの両面にわたってカラー複写を行なう場合は、前
記片面にカラー複写を行なう場合に比べて第１面複写法
シートの中継トレイ１７への収納方法が異なる。すなわ
ち、定着装置２３を通過したシートは１両面複写の場合
には、搬送経路２７ａへ送り出され、さらに中継トレイ
１７へ第１面に形成された画像側を上面にして収納され
る。同様の複写過程を経て設定枚数分のシートが中継ト
レイ１７内に積載される。従って１次の第２面目の複写
過程では、シートの第２面に第１面とは異なった色で像
形成がなされる。

次に第１図に示した定着装置２３を、第２図、第３図、
第４図に基づいて詳細に説明する。

第２図は非通紙時の断面、第４図は定着性の良好なトナ
ーによる１片面複写もしくは片面カラー複写の第２回目
もしくは両面カラー複写の第２面通紙時の断面、第３図
は定着性の劣るトナーによる、片面複写もしくは片面カ
ラー複写の第１回目もしくは両面カラー複写の第１面通
紙時の断面を示している。

これらの図において、５１は定着ローラーであり、内部
に熱源５３を有している。５２は加圧ローラーである。

定着ローラー５１の表面には表面温度を制御するための
サーミスタ５５が押し当てられており、このサーミスタ
５５により上記熱源５３がオン・オフ制御されるように
なっている。また、加圧ローラー５２の両端部を支持す
るアーム５７は一端が軸支され他端が圧縮バネ５８を介
してレバー５９の一端と結合しており、このレバー５９
は他端にカム６０のピン６０′が係合され、このカム６
０の回転によりｂ点を中心として図のＡ又はＢ方向に揺
動して前記圧縮バネ５８を圧縮、伸長させるように設け
られている。

６７は加圧ローラーの表面弾性層である。

非通紙時においては第２図に示す如くレバー５９はカム
６０により偏奇されておらず、加圧ローラー５２は定着
ローラー５１に対し離隔状態にある。他方、通紙時には
、レバー５９は図示しないモータによりカム６０が回転
されることにより偏奇されて入方向に揺動し、アーム５
７は圧縮バネ５８のバネ力により軸ａを中心として回動
することにより、加圧ローラー５２を定着ローラー５１
に加圧接触させる。

さて、この定着装置における定着動作について以下に述
べる。まず定着性の劣るトナーによる片面のみの複写の
場合には複写開始信号により駆動モータ（図示せず）に
より定着ローラー５１及び加圧ローラー５２が回転を開
始し、さらに加圧モーター（図示せず）が動作してカム
６０が回転し、そのビン６０′がレバー５９を偏奇して
第３図に示す如く加圧ローラー５２を定着ローラー５１
に圧接せしめる。このカム６０の外周部に設けられた凹
部６４をカム６０の近傍に設けられたセンサー６１が検
出すると加圧モーター従ってカム６０は停止されて、該
モーター自身が有するブレーキ機構により前記一対のロ
ーラー５１゜５２の加圧状態が保持されるようにロック
される。この状態を第３図に示す、なおこのカム６０の
停止位置は、後の加圧解除時のカム６０の動きを自動的
に生じさせるために、レバー５９に対して逃げ勝手位置
としておくことが好ましい。

このようなレバー５９の動きにより、アーム５７は圧縮
バネ５８のバネ力を受けて加圧ローラー５２を定着ロー
ラー５１に加圧接触させ、これらローラーは加圧接触状
態で回転する。

他方、ローラー５１に内蔵される加熱源５３が第５図に
示す如き構成になっている。すなわち主発熱体５３ａ及
び補助発熱体５３ｂを有し、定着性の劣るトナーによる
片面複写の場合においては主発熱体５３ａ及び補助発熱
体５３ｂに通電され、定着ローラー５１の表面温度は設
定温度１９０℃となるようにサーミスタ５５により制御
される。これは後記する定着性の劣るトナーによる、片
面カラー複写の第１回目もしくは両面カラー複写の第１
面の設定温度に等しく、定着性の良好なトナーによる１
片面複写もしくは片面カラー複写の第２回目もしくは両
面カラー複写の第２面目の定着の際の設定温度に比して
２０℃高い設定温度になっている。

以上の条件下で定着性の劣るトナーによる片面複写の場
合、未定着トナー画像を有するシートは上記ローラー間
を通過することにより定着せしめられる０通常片面複写
が終了するとコピーシートは前記の経路２７ｃ又は２７
ｂ及び２８ｂを経て機外へ排出される。その機外排出完
了の信号によりローラー５１．５２の回転停止、および
カム６０を駆動する前記加圧モータのブレーキ解除が行
なわれる。このとき前記した如くカム６０は逃げ勝手状
態にレバー５９に当接しているので、該モータのブレー
キが解除されるとバネ５８の反発力、およびローラー５
２の重量等によりレバー５９との安定接触位Ｍ（第２図
に示した位置）まで逆回転せしめられる。

また、定着性の劣るトナーによる片面カラー複写におけ
る第１回目複写又は両面複写における第１面複写の場合
も、カム６０は上記の片面複写の場合と同一の停止位置
をとるようになっている０以上述べた片面複写の場合、
もしくは定着性の劣るトナーによる片面カラー複写にお
ける第１回目複写又は両面複写の第１面複写の場合のよ
うに凹部６４をセンサー６１が検出したときの停止位置
を第１の停止位置と称する。さらに、定着性の劣るトナ
ーによる第１回目複写又は第１面複写の場合は定着性の
劣るトナーによる片面複写の場合と同様に補助発熱体５
３ｂにも通電されており、前記したごとくにして定着ロ
ーラー５１の表面温度は設定温度１９０℃となるように
制御される。

次に定着性の良好なトナーによる片面又は両面カラー複
写における第２回目複写又は第２面複写の場合にはその
コピー開始の信号により、ローラ一対の回転及びカム６
０の回転が同様に開始するが、この場合、第４図に示す
如く、カム６０の外周部に設けられた凹部６３をセンサ
ー６１が検出した時、前記したブレーキ機構により、こ
の位置でカム６０が停止しロックされ、ａ−ラ一対はこ
れに対応した加圧状態に保持される。第２面は上記した
加圧状態のローラ一対間を通過することにより定着せし
められる。この状態を第４図に示す０以上述べた両面複
写の第２面複写の場合のように凹部６３をセンサー６１
が検出したときの停止位置を第２の停止位置と称する。

カム６０の駆動回転方向で見て凹部６３は凹部６４より
下流に位置し、片面複写および両面複写の第１面複写の
場合には、カム６０が加圧モーター（図示せず）により
駆動を受けて矢印方向に回転して２番目口部すなわち凹
部６４をセン誉−６１が検出した際に回転を停止し、複
写が終了すると前記した如く加圧モーターのブレーキが
解除されバネ５８の反発力及びローラー５２の重量等に
よりカム６０はレバー５９との安定接触位置に逆回転せ
しめられる。また片面又は両面カラー複写の第２回目又
は第２面複写の場合においては、センサー６１が最初の
凹部すなわち凹部６３を検出した際にカム６０は回転を
°停止する。第２回目又は第２面複写の場合は、第２面
複写開始の信号により主熱源５３ａにのみ通電され、設
定温度も前記した１７０℃に変更される。また第２回目
又は第２面複写が終了したときには第１回目又は第１面
の場合と同様にカム６０は逆回転して加圧状態を解除す
る。

第６図は本実施例における第１面及び第２固定着動作を
示したフローチャートである。

第２図及び第６図及び上記説明から明らかなように、第
１位置の定着と第２位置の定着とではローラー加圧圧接
力が異なり第１位置の定着の方が第２位置の圧接力より
大きくなっている。定着度を決定する要素はニップ量と
呼ばれ、ニップ量は時間×加熱量×ニップ巾よりなるこ
とは知られている０本実施例では、定着性の劣るトナー
による第１回目又は第１面複写においてはローラー加圧
力が高く温度が高いという条件下で定着が行なわれ、定
着性の相対的に良好１なトナーによる第２回目又は第２
面複写においては逆に加圧力が低く温度が低いという条
件下で定着が行われる。

このため、ニップ量としては、定着性の劣るトナーによ
る、片面カラー複写の第１回目もしくは両面カラー複写
の第１面のニップ量が、定着性の良好なトナーによる、
片面カラー複写の第２回目もしくは両面カラー複写の第
２面のニップ量より高く設定されている。しかしながら
、第１回目（第１面目）のトナー像は第２回目（第２面
目）の定着により２度定着されるため、第１回目（第１
面目）のニップ量は、片面複写の場合に比べて低くする
ことができると共に、必ずしも設定温度及び加圧力の両
方とも第１回目（第１面目）を第２回目（第２面目）よ
り高くする必要はなく、少なくとも設定温度又は加圧力
の一方が、第２回目（第２面目）より第１回目（第１面
目）が高くなっていればよく、他方は等しく設定しても
よい。

第７図には１本発明の他の実施例が示されており、第１
図に示す実施例と同一の部分には同一の符号を付して説
明すると、この実施例では、第１図に示す実施例と異な
り、中継トレイがなく、現像器も一つしか装着されてい
ない複写機を示している。すなわち、この複写機にあっ
ては、第７図に示すように、異なった色のトナーで複写
を行なう場合には、他の現像器と交換するようになって
いる。７１．７２は現像器１５．１６の側部の相異なる
位置に固設された検出板であり、これらの現像器１５．
１６が複写機内に装着された際、検出板７１．７２に対
応した位置に設けられたフォトインタラプタ７３によっ
て現像器１５゜１６を識別するためのものである。した
がって。

現像器のトナーの定着性に応じた条件で定着が行なわれ
る。また、第１回目の複写であるか第２回目の複写であ
るかどうかの識別は、複写機の操作パネル（図示せず）
に設けられたボタンによって行なうか、又は複写機のシ
ート排出側にシートの反射光量を検出する検知器（図示
せず）を設け、この検知器によってシート表面の反射光
量を検出することにより識別するようになっている。

なお、上記の説明では、片面カラー複写と両面ても良い
ことはもちろんである。また、説明を明らかにするため
に、両面複写の場合には第１面複写、第２面複写という
表現を用いたが、これら第１面複写及び第２面複写は、
本発明が意味するところの第１回目複写及び第２回目複
写であることはもちろんである。

また、上記の実施例では、定着度として、定着温度及び
ローラ一対間の加圧量を変化させた場合について説明し
たが、定着速度を変化させることによって定着度を変え
てももちろん良く、速度を遅くすれば定着度は上がり、
速度を速くすれば定着度は下がる。

（発明の効果） 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので。

第１発明である画像形成方法にあっては、定着性の劣る
トナーによる像形成を優先して行ない、第１回目の定着
度を第２回目の定着度より高くしたので、第１回目の高
い定着度によって定着性の劣るトナーの定着を行なうこ
とができ、定着不良となることがぷいと共に、第２回目
の定着によって２度定着されるので、第１回目の定着度
をそれ程高くする必要はない。したがって、シートのカ
ールを小さく押え、第２回目定着までの搬送、転写等の
プロセスを安定して行なうことができる。また、第１回
目に定着性の劣るトナーによる画像の定着を行なうこと
により、第２回目において定着性の相対的に良いトナー
を定着する際の設定温度及び加圧力を下げることができ
、シートのカールをさらに押さえ、排出トレイやンータ
ーへのシートの収納を良好にすることができる。しかも
、第２回目の定着時にはシートが余熱を有しているため
、第２回目の設定温度を大幅に低くすることができ、省
電力化及び定着ローラー等の長寿命化が実現できる。

また、第２発明である画像形成装置にあっては、相対的
に定着性の劣るトナーを用いて第１画像をシート上に形
成する手段と、相対的に定着性の優れたトナーを用いて
第２画像を前記シート上に形成する手段とを備え、第１
回目の定着を行なう際の定着度を第２回目の定着度より
高くするようにしたので、前記の効果を有する画像形成
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る両面複写機の側断面図
、第２図、第３図、第４図は同実施例の定着装置の異る
状態を示す断面図、第５図は同定着装置の熱源の断面図
、第６図は上記定着装置の加圧及び解除動作を示すフロ
ーチャート、第７図は本発明の他の実施例を示す要部斜
視図である。 符号の説明 ９・・・感光ドラム　　　１７・・・中継トレイ１８．
１９・・・給紙台　２０・・・転写帯電器２３・・・定
着装置　　　３０・・・ソータ３１・・・排出トレイ　
　５１・・・定着ローラー５２・・・加圧ローラー　５
３・・・加熱源５５・・・サーミスタ　　５７・・・ア
ーム５８・・・圧ｍｚ＜ネ　　　５９・・・レバー６０
・・・カム　　　　　６１・・・センサー６３．６４・
・・凹部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）定着性の異なる複数のトナーを用いて同一のシー
   ト上に複数のトナー像を形成し、各トナー像毎に定着を
   行なう画像形成方法であって、相対的に定着性の劣るト
   ナーによる像形成を優先して行ない、この時の劣トナー
   に対する第１定着を行なう際の定着度を相対的に定着性
   の優れたトナーによる像形成の第２定着の定着度より高
   くしたことを特徴とする画像形成方法。
2. （２）第１定着を行なう際のローラーの接触圧力を第２
   定着時のそれより高くしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の画像形成方法。
3. （３）第１定着を行なう際のローラー設定温度を第２定
   着時のそれより高くしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の画像形成方法。
4. （４）定着性の異なる複数のトナーを用いて同一のシー
   ト上に複数のトナー像を形成し、各トナー像毎に定着 を行なう画像形成装置であって、相対的に定着性の劣る
   トナーを用いて第１画像をシート上に形成する手段と、
   相対的に定着性の優れたトナーを用いて第２画像を前記
   シート上に形成する手段を備え、この時の劣トナーに対
   する第１定着を行なう際の定着度を相対的に定着性の優
   れたトナーによる像形成の第２定着の定着度より高くし
   たことを特徴とする画像形成装置。
5. （５）第１定着を行なう際のローラーの接触圧力を第２
   定着時のそれより高くしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の画像形成装置。
6. （６）第１定着を行なう際のローラー設定温度を第２定
   着時のそれより高くしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第４項又は第５項記載の画像形成装置。