JP2003280452A

JP2003280452A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003280452A
Application number: JP2002086466A
Authority: JP
Inventors: Masao Watabe; 昌雄渡部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー画像を定着して印刷生成物を作る際、
紙種や解像度等の違いに応じて定着速度を制御する。【解決手段】複写機等の画像形成装置は、感光ドラム
１１ａ〜１１ｄに形成されたトナー画像が転写紙に転写
された後、該転写後のトナー画像を加熱加圧して画像定
着する定着ユニット４０と、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ
に潜像形成を行う際に高いドット密度又は通常のドット
密度で潜像形成を行うかを選択可能なタッチキー８０
２，８０３と、転写されたトナー定着画像に光沢性を持
たせるか持たせないかを選択可能なタッチキー８０４，
８０６と、転写紙の坪量及び表面性を設定可能なタッチ
キー７０６〜７１１とを備えていて、転写紙の坪量の違
いに応じて定着速度を変化させると共に、高グロスモー
ドが選択された場合は、更に転写紙の表面性の違いに応
じて、定着速度を変化させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写材にトナー画
像を定着して印刷生成物を作る際、転写材の種類と解像
度、及びグロスモード（光沢性）を選択可能な画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置において、トナ
ー画像を定着して印刷生成物を作る際に用いられる転写
材には、光沢紙、普通紙、ＯＨＴ（オーバヘッドプロジ
ェクタ用の用紙）など種々のものが知られている。そし
て、今日では、定着後のトナー画像に光沢性を持たせ、
印刷写真のように仕上げる高グロスモードを選択可能な
グロスモード選択機能を備えた画像形成装置や、解像度
に関しては、像担持体（感光体）への潜像形成時の通常
のドット密度である６００ｄｐｉ（ドット・パー・イン
チ）で画像形成しているものを、１２００ｄｐｉに切り
換えて高画質で画像形成可能なモード選択機能を備えた
画像形成装置も出現している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トナー
画像を転写材に定着して印刷生成物を作る際、該転写材
（マテリアル）が光沢紙なのか又は表面性が荒い紙なの
か、更にはＯＨＴか等の違いや、像担持体に潜像を形成
する際のドット密度が６００ｄｐｉか１２００ｄｐｉか
の解像度等の違いがある場合にも、定められた定着速
度、定着ニップ圧及びニップ幅、温調温度で定着部を通
過させたのでは、夫々のマテリアルに合った最適なグロ
スモードと生産性との関係で印刷生成物を作ることが困
難であった。一方、転写材への両面印刷時には、１面目
の定着で転写紙が熱を加えられているため、２面目の定
着時には１面目の定着時よりも少ない熱量でよいことが
知られている。

【０００４】これに対し、従来、例えば、高グロスモー
ドが選択されると、定着ローラニップ通過時間は１／８
速、定着ニップ圧は２０ｋｇ、定着温度は２００℃で行
われるように定着条件が決まっていた。

【０００５】しかし、高グロスモードで定められた定着
条件が、厚紙に対して適応したものであったとすると、
薄紙に対しては必要以上の加圧力、定着通過時間、温調
温度で定着させることになり、生産性、電力面での無駄
が生じていた。言い換えると、熱容量の小さい紙は生産
性（プロダクティビティー）を下げないで定着したり、
若しくは温調温度を下げて省エネルギーで定着する等、
装置（マシン）を効率的に使うことが可能である。ま
た、両面印刷時には、１面目の定着で転写紙が熱を加え
られているため、２面目の定着時には１面目の定着時よ
り少ない熱量で行うことも可能である。

【０００６】本発明は、斯かる課題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、トナー画像を
定着して印刷生成物を作る際、転写材や解像度等の違い
に応じて定着速度、定着温度、ニップ圧、ニップ幅を制
御することで、グロスモードに応じた生産性の向上を図
ると共に、消費電力の効率的な利用を図ることのできる
画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、像担持体に形成されたト
ナー画像が転写材に転写され、該転写後のトナー画像を
加熱加圧して画像定着する定着手段と、前記像担持体に
潜像形成を行う際に高いドット密度で潜像形成を行う高
解像度モードと通常のドット密度で潜像形成を行う通常
解像度モードのいずれかを選択可能な解像度モード選択
手段と、転写されたトナー定着画像に光沢性を持たせる
高グロスモードと光沢性を持たない低グロスモードのい
ずれかを選択可能なグロスモード選択手段と、転写材の
坪量及び表面性を設定可能な転写材設定手段と、を備え
た画像形成装置において、前記転写材設定手段により設
定された転写材の坪量及び表面性と、前記グロスモード
選択手段により選択されたグロスモードと、前記解像度
モード選択手段により選択された解像度モードとの組み
合わせに応じて、前記定着手段による加熱加圧時の定着
速度、当接圧、当接幅、及び温調温度を制御可能とし
た、ことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記転写材の坪量の違いに応じ
て、前記定着速度を変化させると共に、前記グロスモー
ド選択手段により高グロスモードが選択された場合は、
更に前記転写材の表面性の違いに応じて、前記定着速度
を変化させるようにした、ことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記転写材の坪量の違いに応じ
て、前記定着速度を変化させると共に、前記グロスモー
ド選択手段により低グロスモードが選択された場合は、
更に前記転写材の表面性の違いに応じて、前記温調温度
を変化させるようにした、ことを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記解像度モード選択手段により
選択された解像度モードの違いに応じて、前記定着速度
と前記当接圧とを変化させるようにした、ことを特徴と
する。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記グロスモード選択手段により
選択されたグロスモードの違いに応じて、前記当接圧と
前記当接幅とを変化させるようにした、ことを特徴とす
る。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１に記載の
画像形成装置において、前記転写材設定手段に代えて、
前記転写材の透過率及び反射率を測定する転写材検知手
段を備え、該転写材検知手段により、前記転写材の坪量
及び表面性を自動的に検出するようにした、ことを特徴
とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１乃至５の
いずれかに記載の画像形成装置において、前記転写材に
対する表裏両面側への画像形成時の１面目か２面目かに
応じて、前記定着速度、当接圧、当接幅、及び温調温度
を制御可能とした、ことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態を説明する。

【００１５】[第１の実施の形態]図１は、本発明が適用
された画像形成装置の断面図である。この画像形成装置
は、電子写真方式とし、複数の画像形成部が並列に配置
されかつ中間転写プロセスを採用したカラー画像出力装
置である。

【００１６】同図において、画像出力部１Ｐは、大別し
て画像形成部１０（４つのステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐ
ｃ、Ｐｄが並設されており、その構成は同一である）、
給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニッ
ト４０、及び制御ユニット１５０から構成されている。
なお、画像出力部１Ｐの上部には、ＣＣＤユニット４０
６が配置されている。

【００１７】画像形成部１０は、像担持体としての感光
ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがそのドラム中
心を軸支され、矢印方向に回転駆動される。この感光ド
ラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向
に沿い一次帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、レ
ーザスキャナユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３
ｄ、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ等が配置
されている。そして、一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおい
て、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の
電荷を与え、次いでレーザスキャナユニット１３ａ〜１
３ｄにより、記録画像信号に応じて変調したレーザービ
ームなどの光線を感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光す
ることによって、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に画像情
報に応じた静電潜像を形成する。なお、レーザスキャナ
ユニット１３ａ〜１３ｄの動作についての詳細は後述す
る。

【００１８】更に、上記静電潜像は、イエロー、シア
ン、マゼンタ、ブラックの４色の現像剤（以下、トナー
という）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄに
よって顕像化される。顕像化された可視画像は、一次転
写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄにて中間転写体としての
中間転写ベルト３１に転写される。この一次転写領域Ｔ
ａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの
回転方向に沿う下流側では、クリーニング装置１５ａ、
１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにより、中間転写ベルト３１に
転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残された転
写残トナーを掻き落として、ドラム表面の清掃を行う。
以上のプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次
行われる。

【００１９】給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納する
ためのカセット２１ａ，２１ｂ、及び手差しトレイ２７
と、これらカセット内若しくは手差しトレイより転写材
Ｐを一枚ずつ送り出すピックアップローラ２２ａ，２２
ｂ，２６と、各ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２
６から送り出された転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅまで搬
送する給紙ローラ対２３，２３、及び給紙ガイド２４を
有すると共に、画像形成部１０の画像形成タイミングに
合わせて、転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すレジ
ストローラ２５ａ、２５ｂを有している。

【００２０】次に、中間転写ユニット３０について詳細
に説明する。

【００２１】中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト
３１と、該中間転写ベルト３１に駆動力を伝達する駆動
ローラ３２と、図示しないばねの付勢力によって中間転
写ベルト３１に適度な張力を与えるテンションローラ３
３、及び従動ローラ３４等を有し、該中間転写ベルト３
１は、これら駆動ローラ３２、テンションローラ３３、
及び従動ローラ３４間に巻回されている。なお、中間転
写ベルト３１の材料としては、例えば、ＰＥＴ［ポリエ
チレンテレフタレート］やＰＶｄＦ［ポリフッ化ビニリ
デン］などが用いられる。

【００２２】そして、前記駆動ローラ３２とテンション
ローラ３３との間に、一次転写平面Ａが形成される。該
駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム
（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてベ
ルトとのスリップを防いでおり、パルスモータ（不図
示）によって回転駆動される。

【００２３】各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベ
ルト３１とが対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中
間転写ベルト３１の裏面側に一次転写用帯電器３５ａ〜
３５ｄが配置されている。また、二次転写領域Ｔｅに
は、ベルトを挟んで従動ローラ３４に対向して二次転写
ローラ３６が配置され、該二次転写ローラ３６と中間転
写ベルト３１とのニップによって前記二次転写領域Ｔｅ
が形成されている。この二次転写ローラ３６は、中間転
写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。

【００２４】更に、図示しないが、中間転写ベルト３１
上で、かつ二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベル
ト３１の画像形成面をクリーニングするためのブラシロ
ーラ、及び廃トナーを収納する廃トナーボックスが設け
られている。

【００２５】定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒー
ターなどの熱源を備えた定着上ローラ４１ａと、該定着
上ローラ４１ａに加圧される定着下ローラ４１ｂ（この
ローラにも熱源を備える場合もある）、及び上記定着ロ
ーラ対４１ａ，４１ｂのニップ部に転写材Ｐを導くガイ
ド４３を有し、更に、上記定着ローラ対４１ａ，４１ｂ
から排出されてきた転写材Ｐを、装置外部に導き出す内
排紙ローラ４４と外排紙ローラ４５等を有している。

【００２６】制御ユニット１５０は、上記各ユニット内
の機構の動作を制御する制御基板１５０ａや、モータド
ライブ基板（不図示）等を有している。

【００２７】なお、本実施の形態では、複数のステーシ
ョンＰａ〜Ｐｄが並列に配置されたカラー画像形成部１
０について説明したが、これに限らず、例えば１個のス
テーションＰを配置した画像出力装置にも適用される。
また、転写手段についても、本実施の形態では、中間転
写ベルト３１を用いた場合について説明したが、これに
限らず、例えば感光ドラム１１上のトナー像を転写部位
において直接転写材Ｐに転写する形式のものにも適用さ
れる。

【００２８】次に、装置の動作について説明する。

【００２９】画像形成動作の開始信号が発せられると、
選択された用紙サイズ等により選択されたカセット２１
ａ，２１ｂから給紙動作が開始される。例えば、上段の
カセット２１ａから転写材Ｐが給紙された場合について
説明すると、まずピックアップローラ２２ａにより、カ
セット２１ａから転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そ
して、給紙ローラ対２３，２３により、転写材Ｐが給紙
ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ、２
５ｂまで搬送される。このとき、レジストローラ２５
ａ，２５ｂの回転は停止されており、よって搬送されて
きた転写材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。

【００３０】その後、画像形成部１０が画像の形成を開
始するタイミングに合わせて、レジストローラ２５ａ，
２５ｂは回転を始める。この回転開始時期は、転写材Ｐ
と、画像形成部１０から中間転写ベルト３１上に一次転
写されたトナー画像とが、二次転写領域Ｔｅにおいてち
ょうど一致するように、そのタイミングが設定されてい
る。センサ７７は、このときの中間転写ベルト３１の移
動タイミングを検出するセンサである。

【００３１】すなわち、画像形成部１０では、画像形成
動作の開始信号が発せられると、前述したプロセスによ
り、中間転写ベルト３１の回転方向において一番上流に
ある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高
電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次
転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写さ
れる。こうして一次転写されたトナー像は、次の一次転
写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは、各ステーション
Ｐｄ〜Ｐａ間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して
画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わ
せて、次のトナー像が転写される事になる。以下、同様
の工程が繰り返され、結局４色のトナー像が中間転写ベ
ルト３１上において一次転写される。

【００３２】次いで、転写材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進
入し、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通
過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧が
印加される。そして、前述したプロセスにより、中間転
写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が転写材
Ｐの表面に転写される。続いて、転写材Ｐは搬送ガイド
４３によって定着ローラニップ部まで正確に案内され
る。そして、定着ユニット４０の各種ローラ４１ａ，４
１ｂ，４１ｄによる加熱、及びローラニップの圧力によ
って、トナー画像が転写材Ｐの表面に定着される。な
お、４１ｅは定着ベルトである。

【００３３】こうして、転写材Ｐは、内排紙ローラ４４
及び外排紙ローラ４５により搬送され、機外に排出され
る。このとき、二次転写ローラ３６から定着ユニット４
０の各種ローラ４１ａ，４１ｂ、４１ｄに至るまでに
は、長い搬送路（パス）が設けられており、このため、
定着ユニット４０を独立したプロセススピードで制御す
ることが可能となっている。

【００３４】そして、転写材Ｐが二次転写ローラ３６を
抜けるまでは、定められたプロセススピードで画像形成
されると共に、転写材Ｐが搬送され、二次転写ローラ３
６を抜けたあとは、後述する定着駆動モータ６０３（図
６（ａ）参照）により転写材Ｐの搬送速度を変えて、定
着ユニット４０の通過時間が変更される。

【００３５】次に、図２及び図３に基づき、前述したレ
ーザスキャナユニット１３ａ〜１３ｄの構成について説
明する。

【００３６】まず、４つのレーザスキャナユニット１３
ａ〜１３ｄは、図２に示すように、夫々並列に配置さ
れ、これら４つのユニットは同じように構成されて、Ｙ
ｅｌｌｏｗ，Ｍａｚｅｎｔａ，Ｃｙａｎ，Ｂｌａｃｋの
４色に対応している。なお、並び順に関しては特に規定
はない。また、図２において、レーザスキャナユニット
１３ａ〜１３ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの回転軸
線に対し略垂直に位置しているが、例えば、反射鏡１０
６を使用せずに、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの回転軸線
と略水平に位置し、レーザ光路をＬ字型にすることも可
能である。

【００３７】続いて、図３に基づき、レーザスキャナユ
ニット１３ａ〜１３ｄ内の詳細について説明する。同図
は、レーザ光路をＬ字にした場合を示している。

【００３８】各スキャナユニット１３ａ〜１３ｄは、レ
ーザスキャナモータ１０３により回転駆動される回転多
面鏡１０２を有し、該回転多面鏡１０２の面数は、プリ
ントスピード、解像度などのパラメータにより決定され
る。記録用光源としてのレーザダイオード１０１は、図
示しない駆動回路により画像信号もしくはコントロール
信号に応じて点灯または消灯し、該レーザダイオード１
０１から発した光変調レーザ光は回転多面鏡１０２に向
けて照射される。

【００３９】回転多面鏡１０２は、矢印の方向に回転し
ていて、レーザダイオード１０１から発したレーザ光は
回転多面鏡１０２の回転に伴い、その反射面で連続的に
角度を変える変更ビームとして反射される。この反射光
は、結像レンズ１０４等のレンズ群により歪曲収差の補
正等を受け、反射鏡１０５を経て感光ドラム１１の主走
査方向に走査される。回転多面鏡１０２の１つの面は、
１ラインの走査に対応しており、回転多面鏡１０２の回
転によりレーザダイオード１０１から発したレーザ光
は、１ラインづつ感光ドラム１１の主走査方向に走査さ
れる。

【００４０】更に、各レーザスキャナユニット１３ａ〜
１３ｄには、主走査方向の走査開始位置の基準信号を生
成するために、ＢＤセンサ（ビーム検知センサ）５２が
配置されている。このＢＤセンサ５２は、実際には走査
開始位置近傍（感光ドラム１１近傍）に設置するのが理
想であるが、折り返しミラー１０７を利用することによ
り、各レーザスキャナユニット１３ａ〜１３ｄ内に配置
されている。

【００４１】すなわち、回転多面鏡１０２の各反射面で
反射されたレーザ光は、各々１ラインの走査に先立って
ＢＤセンサ５２により検出される。検出されたＢＤ信号
は、主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、こ
の信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開
始位置の同期がとられる。また、本実施の形態では、こ
のＢＤセンサ５２から出力される信号を用いて、レーザ
スキャナモータ１０３の位相制御と回転速度制御を行っ
ている。

【００４２】図４は、画像形成装置における制御ユニッ
ト１５０のブロック図である。

【００４３】同図において、装置全体の制御を行うＣＰ
Ｕ２０１は、装置本体の制御手順（制御プログラム）を
記憶した読み取り専用メモリ２０３（ＲＯＭ）からプロ
グラムを順次読み取り、実行する。ＣＰＵ２０１のアド
レスバスおよびデータバスは、バスドライバー回路及び
アドレスデコーダ回路２０２をへて各負荷に接続されて
いる。また、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０４
は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる
主記憶装置であり、ＣＣＤユニット４０６から入力さ
れ、画像処理されたデータは、画像データ用ハードディ
スク２０５に記憶される。この画像データ用ハードディ
スク２０５は、ネットワーク等に接続されている場合な
ども画像データを記憶する。

【００４４】Ｉ／Ｏインターフェース２０６は、操作者
がキー入力を行い、装置の状態等を液晶、ＬＥＤを用い
て表示する操作パネル１５１や、給紙系、搬送系、光学
系の駆動を行うモータ類２０７、クラッチ類２０８、ソ
レノイド類２０９、また、搬送される用紙を検知するた
めの紙検知センサ類２１０等の装置の各負荷に接続され
ている。現像器１４ａ〜１４ｄには、該現像器内のトナ
ー量を検知するトナー残検知センサ２１１が配置されて
おり、その出力信号がＩ／Ｏインターフェース２０６に
入力される。さらに、各負荷のホームポジション、ドア
の開閉状態等を検知するためのスイッチ類２１２の信号
もＩ／Ｏインターフェース２０６に入力されている。高
圧ユニット２１３は、ＣＰＵ２０１の指示に従って、前
述の１次帯電器１２ａ〜１２ｄ、現像器１４ａ〜１４
ｄ、１次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄ等に高圧を出力す
る。

【００４５】なお、図示しないが、温湿度センサからの
出力は、ＣＰＵ２０１のアナログポートに直接接続され
ており、該信号はＡ／Ｄ変換されてディジタル値で演算
される。この温湿度センサからは、温度を表す電圧値と
湿度を表す電圧値がＣＰＵ２０１のアナログポートに入
力される。

【００４６】画像処理部１０には、ＣＣＤユニット４０
６から出力された画像信号が入力され、後述する画像処
理を行い、画像データに従ってレーザーユニット１３の
制御信号を出力する。該レーザーユニット１３から出力
されるレーザー光は、感光ドラム１１を照射し、露光す
るとともに非画像領域において受光センサであるところ
のビーム検知センサ５２によって発光状態が検知され、
その出力信号がＩ／Ｏインターフェース２０６に入力さ
れる。

【００４７】図５は、画像信号の流れを示す図であり、
同図の画像処理フロー５０１〜５０９が、フルカラー複
写機の構成要素である。

【００４８】具体的には、同図において、ステップ５０
１では、ＲＧＢ出力センサ（ＣＣＤ）により原稿からの
反射画像を読み取り、ステップ５０２では、Ｓ／Ｈ（サ
ンプル＆ホールド）及びＡ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変
換等を行い、ステップ５０３ではシェーディング補正を
行ない、ステップ５０４では入力マスキングを行い、ス
テップ５０５ではＬＯＧ変換を行う。また、ステップ５
０６では、マスキングＵＣＲ部により、後述するプリン
タ部の特性に色を合わせ、ステップ５０７では、トリミ
ング、マスキング、ペイント、変倍等、種々の画像編集
を行ない、ステップ５０８ではエッジ強調が行われ、更
に、ステップ５０９では、プリンタ部（カラーＬＢＰ）
により不図示の反射原稿を３〜４回スキャンして、フル
カラー画像出力を得ている。

【００４９】図６（ａ）は、本実施の形態における定着
ユニット４０の構成を表した図である。

【００５０】この定着ユニット４０は、定着上・下ロー
ラ４１ａ，４１ｂと、外部加熱ローラ４１ｃ、及び補助
ローラ４１ｄを有し、搬入された転写材Ｐは、定着下ロ
ーラ４１ｂと外部加熱ローラ４１ｃに内蔵されたハロゲ
ンヒーター（図示せず）によって加熱される。定着ベル
ト４１ｅは、補助ローラ４１ｄによって定着下ローラ４
１ｂ側に押され、定着ニップ部を形成している。また、
定着上ローラ４１ａと定着下ローラ４１ｂとの加圧当接
圧は、ローラ加圧モータ６０１，６０２によって変化さ
せることが出来る。すなわち、ローラ加圧モータ６０
１，６０２の駆動により、定着上ローラ４１ａを矢印上
方向に移動させれば当接圧が低く設定され、また、定着
上ローラ４１ａを矢印下方向に移動させれば当接圧が高
く設定される。

【００５１】更に、定着下ローラ４１ｂには、定着駆動
モータ６０３の出力側プーリとの間に駆動ベルト６０４
が巻回されていて、この駆動ベルト６０４は定着駆動モ
ータ６０３により駆動される。該定着駆動モータ６０３
は、回転速度を制御可能なモータで、ステッピングモー
タあるいは外部クロック入力型のブラシレスモータなど
が用いられる。この定着駆動モータ６０３の回転速度を
制御することで、定着ユニット４０における加熱加圧時
の定着速度を変更することができる。また、この定着ユ
ニット４０には、ソレノイド６０５が設けられていて、
該ソレノイド６０５の作動子６０５ａには、ピン支点６
０６を介して略Ｔ字状のアーム部材６０７の垂直辺の一
端側が連結されている。このアーム部材６０７の水平辺
の両端側は、補助ローラ４１ｄを回動可能に支持してい
る。そして、前記ソレノイド６０５を励磁、非励磁する
ことで、補助ローラ４１ｄを矢印方向の上下に移動する
ことができる。

【００５２】図６（ｂ）には、前述した補助ローラ４１
ｄの上下移動と、定着上ローラ４１ａ、及び定着下ロー
ラ４１ｂによるニップ部の関係が示されている。

【００５３】同図において、補助ローラ４１ｄが、定着
下ローラ４１ｂ側に下方移動しているときはニップ幅は
広く、一方、補助ローラ４１ｄが上方に移動すると、定
着ニップ幅は定着上ローラ４１ａと定着下ローラ４１ｂ
の当接部のみの広さとなる。

【００５４】図７は、用紙タイプの登録画面を示す図で
ある。画面操作部には、コピースタートキー７０１、ス
トップキー７０２、液晶タッチパネル表示部７０３が配
置されている。この画面は、給紙カセット２１ａ，２１
ｂ，２７やデッキ内の転写材（紙）のタイプを、予めマ
シンに登録しておくための画面である。そして、転写材
設定手段としてのタッチキー７０６，７０７，７０８，
７０９，７１０，７１１を有し、普通紙はタッチキー７
０６を、光沢紙はタッチキー７０７を、ＯＨＴはタッチ
キー７０８をタッチすることによって選択される。ま
た、厚紙はタッチキー７０９を、普通紙はタッチキー７
１０を、薄紙はタッチキー７１１をタッチすることによ
って選択される。

【００５５】なお、本実施の形態では、“厚い”“普
通”“うすい”の３段階表示にしたが、これに限らず、
例えば使用を推奨する転写紙の製品名を表示しても良
く、また坪量“何グラム”というグラム表示であっても
よい。

【００５６】図８は、出力画像品位の選択画面である。
画面操作部には、液晶タッチパネル表示部８０１が配置
され、タッチ操作によりユーザーがどのような画像品位
で出力するかを選択することができる。すなわち、解像
度モード選択手段としてのタッチキー８０２，８０３を
有し、通常の解像度よりドット密度の細かい高解像度で
写真や細線を再現したい場合には、高解像度のタッチキ
ー８０２を選択する。また、グロスモード選択手段とし
てのタッチキー８０４，８０６を有し、高グロスの印刷
画像に近い画像で出力したい場合は、高グロスのタッチ
キー８０４を選択する。一方、画質もそこそこで、スピ
ードを優先したい場合には、通常の解像度のタッチキー
８０３を選択し、仕上がりグロスは低グロスのタッチキ
ー８０６を選択する。

【００５７】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、通常解像度モ
ードでの坪量の違い（大・中・小）による定着スピー
ド、定着温度、定着ニップ圧（加圧当接圧）、定着ニッ
プ幅の組み合わせを示した図であり、図１０（ａ）〜図
１０（ｃ）は、同様に、高解像度モードでの坪量の違い
による定着スピード、定着温度、定着ニップ圧、定着ニ
ップ幅の組み合わせを示した図である。

【００５８】この場合、高グロスモードでは、光沢紙は
普通紙に比べて、グロス（光沢性）が出しやすいため、
普通紙よりも定着スピードを増加させることにより、普
通紙の高グロスモードよりも生産性をあげることができ
る。例えば、図９（ａ）の場合、普通紙では定着スピー
ドが３３ｍｍ／ｓに対し、光沢紙では４０ｍｍ／ｓとす
ることができる。逆に、ＯＨＴでは、普通紙と同じ定着
条件では透過性が悪くなるため、普通紙よりも定着スピ
ードを下げる必要がある。例えば、図９（ａ）の場合、
普通紙では定着スピードが３３ｍｍ／ｓに対し、ＯＨＴ
では２５ｍｍ／ｓとする必要がある。

【００５９】また、低グロスモードでは、高グロスモー
ドに比べて定着ニップ圧は小さくてよい。例えば、図９
（ａ）の場合、高グロスモードでは定着ニップ圧が４０
ｋｇに対し、低グロスモードでは２０ｋｇで良い。

【００６０】更に、通常解像度モードと高解像度モード
とでは、高解像度モードの方がグロスが出やすい。した
がって、高解像度モードの際には、通常解像度モードの
ときよりも定着ニップ圧も小さくでき、定着スピードも
上げて生産性優先のプリントを行うことができる。

【００６１】例えば、図９（ａ）と図１０（ａ）とを比
較すると、図９（ａ）の通常解像度モードの定着ニップ
圧は４０ｋｇに対し、図１０（ａ）の高解像度モードの
定着ニップ圧は３０ｋｇで良く、また、図９（ａ）の通
常解像度モードの場合、普通紙では定着スピードが３３
ｍｍ／ｓに対し、図１０（ａ）の高解像度モードの場
合、普通紙では定着スピードを４０ｍｍ／ｓにすること
ができる。

【００６２】図１１に、本実施の形態のフローチャート
を示す。

【００６３】ステップ１１０２は、図７で説明した転写
紙の登録による種別判定の部分であり、ステップ１１０
３は、図８で説明した出力画像品位の設定の部分であ
る。ステップ１１０４で、コピーキーをオン操作し、コ
ピーが開始されると出力画像品位（高解像度か通常解像
度か）と転写紙の種類に応じて、ステップ１１０５で定
着ユニット４０での温調温度が変更され、ステップ１１
０６で、定着ニップ圧とニップ幅が変更される。ステッ
プ１１０７では、定着ユニット４０を通過するスピード
が変更設定されてコピーが開始される（ステップ１１０
８）。ここで、両面コピー動作の一例として、スタック
レス両面について説明する。スタックレス両面コピー
は、表面だけを必要部数コピーしてスタックし、次に裏
面をコピーする方式と異なり、表面コピー裏面コピーを
交互に行う方式である。表面コピーされた紙が両面パス
を通って裏面コピー位置に到達するまでの時間に、別の
紙を給紙部から給紙し、表面コピーを行う。次に両面パ
スを通ってきた（すでに表面コピー済みの）転写紙に裏
面コピーされる。このように表面をコピーしたあとの裏
面のコピーと、次の紙の表面のコピーが交互に行われ
る。紙サイズによっては交互でなく２枚おきであった
り、いくつかのパターンをとる。ステップ１１０９で、
両面コピー時の表面プリント後の裏面プリントか、ある
いは両面コピーの裏面プリント終了後の次の転写紙の表
面プリントかが判別され、どちらの場合もステップ１１
０５〜１１０７の設定変更ルーチンにループバックす
る。次いで、ステップ１１１０では、ジョブの終了か否
かが判別され、ステップ１１１１でコピー動作が終了す
る。

【００６４】図１２（ａ）〜図１２（ｃ）、図１３
（ａ）〜図１３（ｃ）は、２面目（裏面）コピー時の設
定の組み合わせを示している。

【００６５】すなわち、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）
は、通常解像度モードでの坪量の違い（大・中・小）に
よる定着スピード、定着温度、定着ニップ圧、及び定着
ニップ幅の組み合わせを示した図であり、図１３（ａ）
〜図１３（ｃ）は、同様に、高解像度モードでの坪量の
違いによる定着スピード、定着温度、定着ニップ圧、及
び定着ニップ幅の組み合わせを示した図である。

【００６６】前述と同様に、高グロスモードでは、光沢
紙は普通紙に比べてグロスが出しやすいため、普通紙よ
りも定着通過スピードをあげることにより、普通紙の高
グロスモードよりも生産性をあげることが出来る。例え
ば、図１２（ａ）の場合、普通紙では定着スピードが４
０ｍｍ／ｓに対し、光沢紙では５０ｍｍ／ｓとすること
ができる。また、低グロスモードでは、高グロスモード
に比べて定着ニップ圧は小さくてよい。例えば、図１２
（ａ）の場合、高グロスモードでは定着ニップ圧が４０
ｋｇに対し、低グロスモードでは２０ｋｇで良い。

【００６７】更に、通常解像度モードと高解像度モード
では高解像度モードの方がグロスが出やすい。したがっ
て、高解像度モードの際には通常解像度モードのときよ
りも、ニップ圧も小さく出来、定着スピードも上げて生
産性優先のプリントを行うことができる。例えば、図１
２（ａ）と図１３（ａ）とを比較すると、図１２（ａ）
の通常解像度モードの定着ニップ圧は４０ｋｇに対し、
図１３（ａ）の高解像度モードの定着ニップ圧は３０ｋ
ｇで良く、また、図１２（ａ）の通常解像度モードの場
合、普通紙では定着スピードが４０ｍｍ／ｓに対し、図
１３（ａ）の高解像度モードの場合、普通紙では定着ス
ピードを５０ｍｍ／ｓにすることができる。

【００６８】また、１面コピー時と裏面コピー時とで
は、１面目の定着で転写紙に熱が加えられているため、
２面目の定着時には、１面目の定着時よりも少ない熱量
で良いが、本実施の形態では、生産性の向上を図る観点
から１面目の定着時よりも定着通過スピードをあげるこ
ととした。

【００６９】なお、前述した図９（ａ）〜図９（ｃ）、
図１０（ａ）〜図１０（ｃ）、図１２（ａ）〜図１２
（ｃ）、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）では、生産性を最
優先に考えた組み合わせを表にしたが、省電力を優先し
た場合のパラメータはこの限りではない。例えばＩＨ定
着器やセラミックヒーターを用いて省電力を優先した場
合は、定着通過スピードは一定で、１面目の温調温度と
２面目の温調温度を切り替える。

【００７０】[第２の実施の形態]次に、第２の実施の形
態について説明する。第１の実施の形態では、転写紙の
種類を液晶タッチパネルから入力することで設定した
が、本実施の形態では、転写材検知手段１２００によ
り、転写紙が光沢紙か普通紙かＯＨＴか、又は厚紙か普
通紙か薄紙かを自動的に検知する方式を採用した。

【００７１】すなわち、図１４に示すように、転写材検
知手段１２００は、給紙部のローラ２３ａ，２３ｂに転
写紙が挟持された際、紙の厚みによってローラ２３ａが
どれだけ変位するかを検知する変位センサ１２０５を有
している。そして、ローラ２３ａ，２３ｂによって転写
紙が搬送される際、この変位センサ１２０５で検知した
紙の厚み情報に基づいて、図４に示すＣＰＵ２０１が転
写紙の厚みを判別する。また、ローラ２３ａ，２３ｂの
下流側には、給紙ガイド２４を挟むようにして発光素子
１２０１，１２０３及び受光素子１２０２，１２０４が
設けられている。そして、発光素子１２０１からの光が
転写紙Ｐに反射すると、反射光が受光素子１２０２に入
射する。また、発光素子１２０１から転写紙Ｐを透過し
た光は、反対側の受光素子１２０４で受光される。

【００７２】同様に、発光素子１２０３からの光は、転
写紙に反射して受光素子１２０４で受光される。転写紙
を透過した光は受光素子１２０２で受光される。これら
の発光・受光素子の組み合わせにより、転写紙が光沢紙
か普通紙か、或いはＯＨＴかを判別する。例えば、反射
光量が大きい場合は光沢紙で、反射光量が小さい場合は
普通紙であり、反射光量が大きく、透過光量も大きい場
合はＯＨＴと判別できる。また、透過光量と前述した変
位センサ１２０５とを組み合わせることにより、転写紙
の厚みが判断される。これらの結果に基づいて、自動的
に定着部分の各パラメータの設定を変化させる。

【００７３】図１５は、本実施の形態のフローチャート
を示す図である。この実施の形態では、予め転写紙の材
質を登録するのではなく、コピー時に自動的に転写紙を
検知する。すなわち、フローの全体の流れは前述した図
１１とほぼ同様であるが、ステップ１３０２で出力画像
品位が選択され、次いで、ステップ１３０３でコピーキ
ーがオン操作された後のステップ１３０４で、転写紙の
種類判別が自動的に行われる点が相違している。

【００７４】[第３の実施の形態]次に、図１６に基づき
第３の実施の形態について説明する。前述した各実施の
形態では、ＣＰＵ２０１による演算処理によって制御を
実現する構成について述べたが、本実施の形態ではＣＰ
Ｕを用いず、ハードウェア回路によって制御を実現する
構成について説明する。

【００７５】図１６において、転写紙を検出するセンサ
と該センサからの信号を取り込むコンパレータ−とし
て、転写紙の表面性を自動検知する反射光受光センサ１
６０１とコンパレータ−１６０２、ＯＨＴを判別するた
めの透過光受光センサ１６０３とコンパレータ−１６０
４、紙の厚さを検知する紙厚センサ１６０５とコンパレ
ータ−１６０６，１６０７が設けられている。これらコ
ンパレータ−１６０２，１６０４からの出力は、アンド
回路１６０８及びオア回路１６０９を介してステッピン
グモータドライバ１６２０に入力され、該ステッピング
モータドライバ１６２０によってステッピングモータ等
の定着駆動モータ１６２１が制御されるようになってい
る。このステッピングモータドライバ１６２０は、解像
度切り換えスイッチ１６１７やグロス切り換えスイッチ
１６１８の切換え操作に基づき、入力端子のレベルを切
り換えると、マイクロステップの分解能が切り換わるよ
うなＩＣ（例えば三洋電機製ＳＴＫ６７２シリーズな
ど）が用いられている。

【００７６】コンパレータ−１６０６，１６０７からの
出力は、論理回路群１６１０を介してコンパレータ−１
６２４に入力されている。ＴＨ１は、定着温度を検知す
るサーミスタであり、コンパレータ−１６２４の出力で
定着ヒーターをオンオフする。また、定着ニップ圧を可
変するモータ１６２２と、ニップ幅可変用のソレノイド
１６２３が設けられており、モータ１６２２は時計方向
（ＣＷ）及び反時計方向（ＣＣＷ）に回転する。

【００７７】以上において、転写紙からの反射光が多い
と、反射光受光センサ１６０１からの出力が０に近くな
るように設計されており、コンパレータ−１６０２の出
力はＬになる。透過光受光センサ１６０３も同じで、透
過光が多いとコンパレータ−１６０４からの出力はＬに
なる。したがって、コンパレータ−１６０２，１６０３
の出力がＬ、Ｌの場合は、アンド回路１６０８の出力が
Ｌとなり、ＯＨＴと判断できる。その場合は、オア回路
１６０９の出力がＨとなる。

【００７８】また、普通紙の場合は、コンパレータ−１
６０２，１６０４の出力がＨ，Ｈとなりアンド回路１６
０８の出力がＨとなる。光沢紙の場合はアンド回路１６
０８、オア回路１６０９の出力ともにＬとなる。これら
の組み合わせとグロス切り換えスイッチ１６１８による
高グロスモードか低グロスモードかによって、ステッピ
ングモータドライバ１６２０の励磁分解能がきまり、定
着駆動モータ１６２１の駆動回転数がかわる。

【００７９】この説明では、マイクロステップの分解能
を変えることにより、回転速度を変えたが、源発振のク
ロックを変えてもよく、またその場合はステッピングモ
ータでなくても外部クロック入力のＤＣブラシレスモー
タでも構成可能である。

【００８０】また、紙厚センサ１６０５からの出力は、
コンパレータ−１６０６，１６０７で比較され、厚紙、
普通紙、薄紙に分類される。この厚紙、普通紙、薄紙の
判別と、解像度切り換えスイッチ１６１７による高解像
度か低解像度かの切換えと、先述の反射光量透過光量の
組み合わせに応じてサーミスタＴＨ１の分圧抵抗値が切
り換わるようになっている。すなわち、この厚紙、普通
紙、薄紙の判別と、高解像度か低解像度かの切換えと、
先述の反射光量透過光量の組み合わせで定着温調温度が
切り換わる。

【００８１】また、グロス切り換えスイッチ１６１８で
グロスモードが切り換えられると、コンデンサ１６１９
がチャージアップされるまで、ニップ圧可変モータ１６
２２が回転し、ニップ圧が切り換わる。ニップ圧可変モ
ータ１６２２はＨブリッジ回路で駆動され、高グロスか
低グロスかによって回転方向が切り換わり、一定時間回
転してニップ圧が決まる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トナー画像を定着ユニットにより定着して印刷生成物を
作る際、転写材が光沢紙か表面性が荒い紙か、またはＯ
ＨＴか等のマテリアルの違いや解像度の違いがあった場
合でも、最適なグロスと生産性の関係で印刷することが
できると共に、生産性、電力面での無駄を排除すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された画像形成装置の断面図であ
る。

【図２】４つのレーザスキャナユニットの配置状態を示
す図である。

【図３】レーザスキャナユニットの内部構成を示す斜視
図である。

【図４】本実施の形態の制御ブロックを示す図である。

【図５】本実施の形態の画像信号の流れを示すブロック
図である。

【図６】（ａ）は定着ユニットの概略を示す斜視図、
（ｂ）は補助ローラの上下位置とニップ部との関係を示
す図である。

【図７】本実施の形態の操作部の用紙タイプ登録画面を
示す図である。

【図８】本実施の形態の操作部の出力画像品位設定画面
を示す図である。

【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、夫々通常解像度モード
での紙種とグロスモードの違いによる定着スピード、定
着温調温度、定着ニップ圧、定着ニップ幅の組み合わせ
を示す図である。

【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、夫々高解像度モード
での紙種とグロスモードの違いによる定着スピード、定
着温調温度、定着ニップ圧、定着ニップ幅の組み合わせ
を示す図である。

【図１１】本実施の形態の制御フローチャートを示す図
である。

【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、夫々２面目プリント
時の通常解像度モードでの紙種とグロスモードの違いに
よる定着スピード、定着温調温度、定着ニップ圧、定着
ニップ幅の組み合わせを示す図である。

【図１３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、夫々２面目プリント
時の高解像度モードでの紙種とグロスモードの違いによ
る定着スピード、定着温調温度、定着ニップ圧、定着ニ
ップ幅の組み合わせを示す図である。

【図１４】第２の実施の形態における転写材検知手段の
概略構成を示す図である。

【図１５】第２の実施の形態の制御フローチャートを示
す図である。

【図１６】第３の実施の形態におけるハードウェア回路
を用いた制御構成を示す図である。

【符号の説明】

１０画像形成部１１ａ〜１１ｄ感光ドラム（像担持体）１３ａ〜１３ｄレーザスキャナユニット３１中間転写ベルト４０定着ユニット（定着手段）４１ａ定着上ローラ４１ｂ定着下ローラ４１ｃ外部加熱ローラ４１ｄ補助ローラ４１ｅ定着ベルト６０１，６０２ローラ加圧モータ６０３定着駆動モータ６０５ソレノイド７０３液晶タッチパネル表示部７０６，７０７，７０８，７０９，７１０，７１１タ
ッチキー（転写材設定手段）８０１液晶タッチパネル表示部８０２，８０３タッチキー（解像度モード選択手
段）８０４，８０６タッチキー（グロスモード選択手
段）１２００転写材検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA12 DB01 DC02 DE02 DE07 EA12 EC09 EC19 ED16 ED25 EE03 FA13 FA30 FB06 2H033 AA03 AA10 AA32 BA11 BA25 BB23 BB33 BB34 CA07 CA16 CA17 CA20 CA30 CA36 CA39 CA40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に形成されたトナー画像が転写
材に転写され、該転写後のトナー画像を加熱加圧して画
像定着する定着手段と、前記像担持体に潜像形成を行う
際に高いドット密度で潜像形成を行う高解像度モードと
通常のドット密度で潜像形成を行う通常解像度モードの
いずれかを選択可能な解像度モード選択手段と、転写さ
れたトナー定着画像に光沢性を持たせる高グロスモード
と光沢性を持たない低グロスモードのいずれかを選択可
能なグロスモード選択手段と、転写材の坪量及び表面性
を設定可能な転写材設定手段と、を備えた画像形成装置
において、前記転写材設定手段により設定された転写材の坪量及び
表面性と、前記グロスモード選択手段により選択された
グロスモードと、前記解像度モード選択手段により選択
された解像度モードとの組み合わせに応じて、前記定着
手段による加熱加圧時の定着速度、当接圧、当接幅、及
び温調温度を制御可能とした、ことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】前記転写材の坪量の違いに応じて、前記
定着速度を変化させると共に、前記グロスモード選択手段により高グロスモードが選択
された場合は、更に前記転写材の表面性の違いに応じ
て、前記定着速度を変化させるようにした、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記転写材の坪量の違いに応じて、前記
定着速度を変化させると共に、前記グロスモード選択手段により低グロスモードが選択
された場合は、更に前記転写材の表面性の違いに応じ
て、前記温調温度を変化させるようにした、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記解像度モード選択手段により選択さ
れた解像度モードの違いに応じて、前記定着速度と前記
当接圧とを変化させるようにした、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記グロスモード選択手段により選択さ
れたグロスモードの違いに応じて、前記当接圧と前記当
接幅とを変化させるようにした、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記転写材設定手段に代えて、前記転写
材の透過率及び反射率を測定する転写材検知手段を備
え、該転写材検知手段により、前記転写材の坪量及び表面性
を自動的に検出するようにした、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記転写材に対する表裏両面側への画像
形成時の１面目か２面目かに応じて、前記定着速度、当
接圧、当接幅、及び温調温度を制御可能とした、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画
像形成装置。