JPH10207283A

JPH10207283A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10207283A
Application number: JP1292197A
Authority: JP
Inventors: Kaneo Yoda; 兼雄依田; Kenjiro Yoshioka; 研二郎吉岡; Saburo Furukawa; 三郎古川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】記録材のサイズ、材質、画像情報に応じて最
適な定着画像を実現する。【解決手段】可動ガイド３は先端３ａが加熱ローラ１
外周面から離間する第１位置をとり、第２の切換え手段
としての第２加圧ローラ群４は加熱ローラ１の外周に接
触する第１位置をとる。このとき、記録材６の通過する
ニップは２ａ，４ａ，５ａで最大数となる。また、可動
ガイド３を第１位置に、第２加圧ローラ群４を加熱ロー
ラ１の外周から離間する第２位置に切換えると、記録材
６の通過するニップは２ａ、５ａの２つとなる。また、
可動ガイド３を先端３ａが加熱ローラ１外周面に近接も
しくは接触する第２位置に切換えると記録材６の通過す
るニップは２ａの１つのみとなる。以上の切換え動作を
記録材６のサイズ、材質、色モード情報、光沢情報に応
じて、定着画像が最適になる如く、選択的に行う。

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おい
て、トナーにより画像形成された記録材を定着させる加
熱定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、トナーにより画像形成された
記録材を定着する方法として、加熱ローラとこれに圧着
する加圧ローラの一対のローラよって形成されたニップ
に未定着のトナー画像をのせた記録材を通過させ、トナ
ーを記録材上に加熱定着していた。ところが近年、画像
形成装置の高速化とカラー化が著しく進んでおり、特
に、カラー（多色）画像を記録材に定着する場合は、安
定した発色性を確保する必要がある。

【０００３】これは上層トナーによる下層トナーの隠蔽
を排除することにより実現できる。定着手段でトナー層
を加熱して溶融状態とし、同時に、トナー層に大きな圧
力を加えて、トナー層を空隙の少ない薄層状に圧縮する
ことにより、上層トナーによる下層トナーの隠蔽はおお
むね解除され、上層トナー色と下層トナー色が混色した
良好な発色が実現する。このとき、トナー粒界が若干存
在していても発色性に影響はない。なお、トナー層内の
空隙が少ないため、トナー層表面は平坦で画像は光沢が
増加する。光沢度は、発色性を維持しながら、トナー層
の加熱溶融、かつ、圧縮時間を変化させて、５以上２０
未満の範囲で変化させることができる。

【０００４】さらに、多色画像を透明シートに定着する
場合は、高い透明性が必要となる。これは、トナー層で
光が散乱されないようにすれば実現できる。

【０００５】このためには、前述の多色画像を記録材に
定着するときよりも、より長い時間をかけて、トナー層
を加熱溶融、かつ、圧縮し、光散乱の原因となるトナー
層内の空隙やトナー粒界を排除するとともに、トナー層
表面を鏡面状態まで平滑にすることが必要である。な
お、高い透明性を維持しながら変化可能な光沢度は２０
以上である。

【０００６】一方、単色画像を記録材に定着する場合、
もしくは、黒色画像を透明シートに定着する場合は、ト
ナー層の記録材への固着強度が確保されていれば十分で
ある。したがって、前述の多色画像の定着、透明シート
の定着に比べて、トナー層の加熱溶融、かつ、圧縮は短
い時間で良い。なお、このときのトナー層は空隙を多く
含んでいるため、表面の凹凸は大きく、固着強度を確保
しつつ変化可能な光沢度は５未満である。

【０００７】よって、多色画像の定着は、単色画像に比
べて、トナー層を長い時間をかけて加熱溶融、かつ、圧
縮することが必要である。したがって、従来の一対のロ
ーラで構成される定着装置で多色画像を定着するために
は、記録材を通過させる速度を遅くするか、または、ニ
ップ幅を大きくして、記録材上のトナー層がニップを通
過する時間を長くする必要があった。

【０００８】しかし、記録材を通過させる速度を遅くす
る方法は、近年の高速化の動向に反していた。また、ロ
ーラ径を大きくしてニップ幅を大きくする方法は、装置
の小型化の妨げになっていた。また、加圧ローラの加熱
ローラへの圧接力を増加させる方法では、ニップ幅を何
倍にも大きくすることはできず、多色画像のトナー層を
加熱溶融させるには不十分であり、さらに、ローラの耐
久性が落ちたり、記録材にしわが発生しやすくなるとい
う問題があった。

【０００９】この課題を解決する手段として、特開昭５
５−２９８２２号公報では、無端ベルトを２本の加圧ロ
ーラに巻きかけて、１本の加熱ローラに圧接させること
により、大きなニップ幅を得る方法や、１本の加熱ロー
ラに２本の加圧ローラを圧接させ、かつ、２本の加圧ロ
ーラの間に記録材が加熱ローラに沿って接触するように
固定のガイド機構を加熱ローラに離間させて設けること
により、ニップの数を増やして、トナー層の加熱溶融か
つ圧縮時間を長くする方法が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５５−２９８２２号公報に示されているような、無端ベ
ルトを加熱ローラに圧接することによりニップ幅を大き
くとる方法では、無端ベルトに伸びやしわが発生しない
ように、加圧ローラの無端ベルトを介しての加熱ローラ
への圧接力は小さく設定されており、したがって、無端
ベルトの加熱ローラへの圧接力は小さい。このため、ト
ナー層が十分に圧縮されず、多色画像の定着の場合に、
上層トナーによる下層トナーの隠蔽が解除されないで発
色性が悪いという問題があった。

【００１１】この問題を解決するために、通常のトナー
よりも低融点のトナー（シャープメルトトナー）を使用
すると、電子写真装置の現像器の規制ブレードやクリー
ニングブレードへのトナー固着が起きやすくなり、それ
らを原因として画像欠陥やクリーニング不良が発生しや
すくなり、耐久性が落ちるという問題があった。さら
に、無端ベルトを振動が発生したり、片側にずれてしま
うことがないように高速回転駆動させることは困難で、
高速化の限界があるという問題があった。

【００１２】また、特開昭５５−２９８２２号公報に示
されているような、１本の加熱ローラに２本の加圧ロー
ラを圧接させ、かつ、２本の加圧ローラの間に記録材が
加熱ローラに沿って接触するように固定のガイド機構を
加熱ローラに離間させて設ける構成では、記録材が定着
装置内で詰まったときに（紙ジャム発生）、固定ガイド
が邪魔になり、記録材が除去しにくいという問題があっ
た。

【００１３】一方、電子写真画像の美しさや好みの主観
的な判断は、トナー画像の光沢度と記録材の表面性の組
み合わせに大きく影響される。記録材の種類は数多く存
在し、再生紙やボンド紙に代表されるラフ紙のように表
面が粗く光沢度の低いものから、普通紙のように中間の
光沢度を持つもの、平滑紙のように表面が平滑で光沢度
の高いものまで多様である。定着条件を変化させ、表面
粗さの異なる記録材上に光沢度の異なる画像を印字定着
し、画像の光沢度、記録材の光沢度、主観評価値を調べ
ると、一般に画像の光沢度と背景である記録材の光沢度
との差が小さいほど主観評価値が高くなる。すなわち、
画像と背景が同様な光沢度を有す印字ほど違和感がなく
好まれる傾向にあり、ラフ紙には光沢度の低い（５未
満）マット面が適し、平滑紙には光沢度の高い（２０以
上）グロス面が適し、中程度の表面粗さの紙には、中間
の光沢度（５以上２０未満）が適する。

【００１４】しかし、少数意見として、記録材の表面粗
さに関係なく、高光沢画像、または、低光沢画像が好ま
れる場合がある。よって、全てのユーザーの好みに対応
するためには、ユーザーの好みに応じて、光沢度を選択
できることがより望ましい。

【００１５】ここで、トナー層を加熱溶融かつ圧縮させ
る時間を変えない従来の定着方式では、様々な記録材に
単色もしくは多色画像を定着するために、トナー層を加
熱溶融かつ圧縮させる時間を、それが最も長くなる多色
画像を透明シートに定着する条件に設定しなければなら
ない。

【００１６】ところが、前述したように、そのときの画
像の光沢度は２０以上となり、特に、記録材にラフ紙を
用いた場合、画像と背景の光沢度が大きく異なり、違和
感を人間に与えてしまうという問題があった。また、ユ
ーザーが低光沢画像を望んでも、高光沢画像しか得られ
ないという問題があった。

【００１７】また、加圧ローラの加熱ローラへの圧接力
を変化させて光沢度を変化させる方法では、ニップ幅の
変化量が少なく、したがって、トナー層の加熱溶融かつ
圧縮時間の変化量が少ないため、変化可能な光沢度は中
光沢から高光沢（１０から２０）であり、ラフ紙に定着
すると違和感を与えてしまう問題があった。さらに、良
好な形状精度を持つ加圧ローラや加熱ローラでも若干の
反りや長手方向のローラ直径のわずかな変動は存在し、
それらローラを回転駆動したときにニップ幅が変動す
る。そして、加圧ローラの加熱ローラに対する圧接力を
小さくするとそのわずかなニップ幅変動の平均ニップ幅
に対する割合が無視できなくなり、定着ムラが顕著とな
る。

【００１８】また、ベルトを加熱ローラに圧接する構成
で、ベルトと加熱ローラの接触幅（ニップ幅）を変化さ
せることにより、トナー層を加熱溶融かつ圧縮させる時
間を変化させる方式では、前述した特開昭５５−２９８
２２号公報に示されている方式と同様に、ベルトと加熱
ローラの圧接力が小さいため、トナー層が十分に圧縮さ
れず、多色画像の定着の場合に、上層トナーによる下層
トナーの隠蔽が解除されないで発色性が悪いという問題
があった。

【００１９】そこで、本発明はかかる問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
多色画像で発色性が良く、かつ、透明シート上の多色画
像で透明性が高く、かつ、記録材の種類やユーザーの好
みに応じて高光沢から低光沢まで定着画像の光沢度を変
えることができ、かつ、紙ジャムが発生したときに記録
材を除去しやすい高速で小型な定着手段を有する画像形
成装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明の画像
形成装置は、記録材上にトナーによる画像を形成した
後、定着手段によりトナーを加熱し、記録材上に定着す
る画像形成装置において、定着手段は、加熱部材と加圧
部材により形成される複数のニップを有し、さらに、記
録材の通過するニップの数を切換える切換え手段を備え
ていることを特徴とする。

【００２１】また、定着手段は、加圧部材としての第１
の加圧部材と第２の加圧部材、加熱部材と第１の加圧部
材により形成される第１ニップ、加熱部材と第２の加圧
部材により形成される第２ニップ、切換え手段としての
第１位置と第２位置を取りうる可動ガイドからなり、第
１位置で記録材を第１ニップから第２ニップに導き、可
動ガイドは第２位置で記録材を第１ニップのみを通過さ
せることを特徴とする。

【００２２】また、定着手段は、加圧部材としての第１
の加圧部材と第２の加圧部材、加熱部材と第１の加圧部
材により形成される第１ニップ、加熱部材と第２の加圧
部材により形成される第２ニップからなり、第２の加圧
部材は、第１位置と第２位置を切換え可能で、第１位置
で記録材を第１ニップから第２ニップに導き、第２位置
で記録材を第１ニップのみを通過させることを特徴とす
る。

【００２３】また、記録材上に形成されたトナー画像
が、単色か多色かに応じて、切換え手段を切換えること
を特徴とする。

【００２４】また、記録材の材質に応じて、切換え手段
を切換えることを特徴とする。

【００２５】また、記録材のサイズに応じて、切換え手
段を切換えることを特徴とする。

【００２６】また、定着後の画像の光沢度に応じて、切
換え手段を切換えることを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】最初に、画像形成装置の概要を説
明する。

【００２８】画像形成装置において帯電ローラ等の帯電
手段は感光体等の静電潜像保持体を均一にある電位（例
えば−７００Ｖ）に帯電する。レーザー走査光学系等の
露光手段によって形成された６００ｄｐｉ（ｄｏｔｐ
ｅｒｉｎｃｈ）の解像度のレーザービームによって静
電潜像保持手段上に静電潜像が形成される。ホストコン
ピュータからの画像情報、もしくは画像形成装置に設け
られた色指定スイッチにて指定された単色または多色か
をあらわす色モード情報は画像形成装置内のＣＰＵに送
られ、作像制御手段は、所定のシーケンスに従って、例
えば、離接可能な一成分接触方式の現像器の内、イエロ
ー現像器を接触させ、他の現像器は離間させると共に電
界の作用で負帯電性イエロートナーが反転現像され静電
潜像保持体上において顕像化される。顕像化されたイエ
ロートナーは中間転写体と１次転写ローラで形成される
１次転写部でトナーと逆極性の電界を受け中間転写体上
に転写される。同様に、マゼンダ、シアン、ブラックの
トナーも順次中間転写体上に重ねられフルカラー画像と
なる。次に、中間転写体上のフルカラー画像は２次転写
部に導かれ、電界の作用によって記録材上に転写され
る。未定着のトナー画像を乗せた記録材は定着手段によ
って加熱定着され、排紙経路を経て装置外に排出され
る。

【００２９】次に、記録材の給紙、搬送方法について述
べる。画像形成装置は複数の給紙手段（給紙カセット
等）を有し、それぞれ別なサイズの記録材が格納されて
いる。１つの給紙手段にはオーバーヘッドプロジェクタ
ー（ＯＨＰ）用の透明シートが、他の給紙手段にはボン
ド紙が、また他の給紙手段には封筒が格納されている。
また、それぞれの給紙手段には記録材のサイズを検知す
るサイズ検知手段が設けられ、Ａ３、Ａ４、封筒等の紙
サイズを検知し、画像形成装置内のＣＰＵに記録材のサ
イズ情報として出力する。さらにホストコンピュータか
らの、もしくは画像形成装置に設けられた記録材サイズ
指定スイッチにて指定された記録材のサイズ情報に従っ
て、画像形成装置の制御手段は給紙手段を選択駆動し、
所定のサイズの記録材を記録材搬送経路に給紙する。ま
た、給紙手段の直近には記録材の材質を検知する材質検
知手段が配置され、紙の種類（平滑紙かラフ紙）、透明
シート等の材質を検知し、記録材の材質情報を画像形成
装置内のＣＰＵに出力する。材質検知手段はたとえば、
フォトカプラー等を用いて光の透過によって透明シート
と紙を判断する。さらに発光素子と受光素子を用いて、
一定光量の光を記録材に当て、反射光量もしくは散乱光
量を受光素子で検知し、平滑紙であるかラフ紙であるか
を判断する。なお、ホストコンピュータからの、もしく
は画像形成装置に設けられた記録材の材質指定スイッチ
にて指定された情報を記録材の材質情報として用いても
よい。一方、ホストコンピュータからの、もしくは画像
形成装置に設けられた光沢指定スイッチにて指定された
情報を光沢情報として用いＣＰＵに出力する。このよう
に、画像形成装置には記録材のサイズ情報、材質情報、
光沢情報、色モード情報が準備される。

【００３０】次に、定着手段の構成と動作について詳細
に説明する。

【００３１】図１は本発明の画像形成装置の定着手段の
一例の構成の説明図である。

【００３２】定着手段は、ハロゲンランプ等の発熱手段
１１を有する加熱部材としての加熱ローラ１は図中矢印
ｒの方向に回転可能に支持されている。加熱ローラ１の
外周には回転方向（矢印ｒ）に従って上流側から順に第
１の加圧部材、第１の切換え手段、第２の加圧部材が設
置されている。ここで、第１の加圧部材は第１加圧ロー
ラ２、第１の切換え手段は可動ガイド３から構成され
る。また、第２の加圧部材は複数のローラから構成さ
れ、近接して設置された第２加圧ローラ群４と第３加圧
ローラ５から成る。

【００３３】第１の加圧部材の第１加圧ローラ２、第２
の加圧部材の第２加圧ローラ群４及び第３加圧ローラ５
は、バネ等の公知の加圧手段によって加熱ローラ１に押
し当てられ、それぞれ第１ニップ２ａ、複数のニップか
らなる第２ニップ群４ａ、第３ニップ５ａを形成してい
る。また、第１の切換え手段としての可動ガイド３は支
点１０を中心に回動可能に支持され、可動ガイド先端３
ａが加熱ローラ１外周面から離間する第１位置と、加熱
ローラ１外周面に近接もしくは接触する第２位置を取り
うる。図１では可動ガイド３は第１位置をとっている。
さらに、後述するが、第２加圧ローラ群４は第２の切換
え手段としても作用し、加熱ローラ１の外周に接触する
第１位置と、加熱ローラ１の外周から離間する第２位置
を選択的に取りうる。図１では、第２加圧ローラ群４は
第１位置をとっている。第１ニップ２ａの前方には定着
前紙案内１２が配置され、第３ニップ５ａ後方には定着
後紙案内１３が配置されている。

【００３４】未定着のトナー画像を有する記録材６は定
着前紙案内１２に案内され、図中矢印Ｐ方向に移動し、
第１ニップ２ａに導かれる。次に、可動ガイド３は可動
ガイド先端３ａが加熱ローラ外周面から離間する第１位
置を取るため、記録材６は可動ガイド３のガイド面３ｂ
と加熱ローラ１の間を経て第２ニップ群４ａ及び第３ニ
ップ５ａに導かれる。第２ニップ群４ａ及び第３ニップ
５ａを通過した記録材６は定着後紙ガイド１３に案内さ
れて図中矢印Ｑ方向に排出される。このように記録材６
はニップ２ａ、４ａ、５ａを経る経路を通過するが、こ
の経路を第１搬送路１４とする。第１搬送路１４では最
も多数のニップを通過するため、トナー層の加熱溶融、
かつ、圧縮時間が最も長くなる。

【００３５】図２は本発明の画像形成装置の定着手段の
一例の動作の説明図である。

【００３６】図１の構成に対し、第１の切換え手段とし
ての可動ガイド３は支点１０を中心に図中矢印Ｖ方向に
回動し、可動ガイド先端３ａが加熱ローラ１外周面に近
接もしくは接触する第２位置をとる。

【００３７】未定着のトナー画像を有する記録材６は定
着前紙案内１２に案内され、図中矢印Ｐ方向に移動し、
第１ニップ２ａに導かれる。次に、可動ガイド３は可動
ガイド先端３ａが加熱ローラ外周面に接する第２位置を
取るため、記録材６は可動ガイド３のガイド面３ｃに案
内されて図中矢印Ｔ方向に排出される。このように記録
材６は第１ニップ２ａのみを経る経路を通過するが、こ
の経路を第２搬送路１５とする。第２搬送路１５では、
記録材６が１つのニップを通過するため、トナー層の加
熱溶融、かつ、圧縮時間が最も短くなる。なお、説明し
ない他の構成要素とその動作は図１と同様である。

【００３８】図３は本発明の画像形成装置の定着手段の
一例の他の動作の説明図である。

【００３９】図１の構成に対し、第２加圧ローラ群４は
加熱ローラ１の外周から離間するごとく図中矢印Ｕ方向
に移動して第２位置に設定される。この場合、第２加圧
ローラ群４は第２の切換え手段として作用する。

【００４０】未定着のトナー画像を有する記録材６は定
着前紙案内１２に案内され、図中矢印Ｐ方向に移動し、
第１ニップ２ａに導かれる。次に、第１の切換え手段と
しての可動ガイド３は可動ガイド先端３ａが加熱ローラ
外周面から離間する第１位置を取るため、記録材６は可
動ガイド３のガイド面３ｂと加熱ローラ１の間を経て第
２加圧ローラ群４と加熱ローラ１の間の空間に導かれ
る。さらに、記録材６は第３ニップ５ａを通過して、定
着後紙ガイド１３に案内されて図中矢印Ｓ方向に排出さ
れる。このように記録材６はニップ２ａ、５ａを経る経
路を通過するが、この経路を第３搬送路１６とする。第
３搬送路１６では、記録材６が２つのニップを通過する
ため、トナー層の加熱溶融、かつ、圧縮時間は、前述の
第１搬送路１４よりも短く、第２搬送路１５よりは長く
なる。なお、説明しない他の構成要素とその動作は図１
と同様である。

【００４１】図１、図２、図３の構成を状況にあわせて
選択的に切換えるようにするためには、第１の切換え手
段である可動ガイド３、及び、第２の切換え手段である
第２加圧ローラ群４を回動可能に支持し、それぞれ第１
位置、第２位置を取り得るようにカム、クラッチ等の公
知の駆動手段を介し選択的に駆動すればよい。

【００４２】このように、本発明の画像形成装置の定着
手段は、第１の切換え手段、第２の切換え手段をそれぞ
れ第１位置、第２位置に切換えることによって、第１搬
送路１４、第２搬送路１５、第３搬送路１６を選択し、
記録材の通過するニップの数を切換えることが可能にな
った。

【００４３】記録材６として普通紙を用い、多色画像を
定着する場合は、第３搬送路１６で定着する（トナー層
が２つのニップを通過）ことにより、定着速度を遅くす
ることなく、トナー層を空隙の少ない薄層状まで長時間
加熱溶融かつ圧縮することができ、上層トナーによる下
層トナーの隠蔽が解除され、発色性の良好な画像を得る
ことができた。

【００４４】また、記録材６として透明シートを用い、
多色画像を定着する場合は、第１搬送路１４で定着する
（トナー層が多数のニップを通過）ことにより、定着速
度を遅くすることなく、トナー層内の空隙やトナー粒界
が排除され、トナー層表面が鏡面状態となるまでトナー
層を長時間加熱溶融かつ圧縮することができ、光散乱の
ほとんどない、透明性が高い画像を得ることができた。

【００４５】次に、記録材や画像の指定もしくは検知さ
れた情報として１）記録材のサイズ（たとえばＡ３、Ａ４、封筒、はが
き等）を示すサイズ情報、２）記録材の材質（たとえば透明シート、平滑紙、上質
紙、ボンド紙等）を示す材質情報、３）記録材上の印字が単色または多色かを示す色モード
情報、４）記録材上のトナーを定着によって低光沢（マット
面）にするか、高光沢（グロス面）にするかを示す光沢
情報、の組み合わせに対し、画像形成装置の定着手段内の切換
え手段を切換えて定着する場合について説明する。な
お、記録材や画像の情報の組み合わせは多岐に渡るため
そのいくつかの例を表１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】表１の例１から例８について説明する。

【００４８】（１）例１記録材６にＡ４サイズの透明シートを用い、多色画像を
定着する場合であるが、サイズ情報はＡ４サイズ、材質
情報は透明シート、色モード情報は多色を画像形成装置
のＣＰＵに入力し、制御手段を所定のシーケンスによっ
て第１の切換え手段を第１位置に、第２の切換え手段を
第１位置に切換える。この切換え動作で第１搬送路１４
を形成することにより、多数のニップ通過でトナー層を
内部の空隙やトナー粒界が排除され、かつ、表面が鏡面
状態となるまで長時間加熱溶融かつ圧縮する。このよう
にして、光散乱がほとんどなく、透明性が高い定着画像
を得ることができた。

【００４９】（２）例２記録材６にＡ３サイズの平滑紙を用い、多色画像を定着
する場合であるが、サイズ情報はＡ３サイズ、材質情報
は平滑紙、色モード情報は多色を画像形成装置のＣＰＵ
に入力し、制御手段が所定のシーケンスによって第１の
切換え手段を第１位置に、第２の切換え手段を第１位置
に切換える。この切換え動作で第１搬送路１４を形成す
ることにより、多数のニップ通過で上層トナーによる下
層トナーの隠蔽が解除され、かつ、トナー層表面は鏡面
状態となるまで長時間加熱溶融かつ圧縮する。このよう
にして、発色性の良好な、かつ、高光沢なグロス面（光
沢度は４０以上、背景の平滑紙光沢度との差は小さい）
を持つ定着画像を得ることができた。

【００５０】（３）例３記録材６にＡ４サイズのラフ紙を用い、単色のトナー画
像を定着する場合であるが、サイズ情報はＡ４サイズ、
材質情報はラフ紙、色モード情報は単色を画像形成装置
のＣＰＵに入力し、制御手段が所定のシーケンスによっ
て第１の切換え手段を第２位置に、第２の切換え手段を
第１位置に切換える。この切換え動作で第２搬送路１５
を形成することにより、１つのニップ通過で、トナー層
の加熱溶融かつ圧縮を最小限に留め、トナー層を空隙を
多く含んだ状態とする。このようにして、トナー層表面
の凹凸が大きなマット面（光沢度３以下、背景のラフ紙
光沢度との差は小さい）を持つ定着画像を得ることがで
きた。

【００５１】（４）例４記録材６にはがきまたは封筒を用い、単色のトナー画像
を定着する場合は、サイズ情報がはがきまたは封筒であ
り、色モード情報は単色である。これらの情報を画像形
成装置のＣＰＵに入力し、制御手段が所定のシーケンス
によって第１の切換え手段を第２位置に、第２の切換え
手段を第１位置に切換える。この切換え動作で第２搬送
路１５を形成することにより、１つのニップ通過でトナ
ー層の加熱溶融かつ圧縮を最小限に留め、はがきまたは
封筒が受ける熱量を小さくできる。したがって、熱変形
によるはがきのカールや封筒しわの発生を無くすことが
できた。

【００５２】（５）例５記録材６にＡ４サイズの普通紙を用い、多色画像を定着
する場合であるが、サイズ情報はＡ４サイズ、材質情報
は普通紙、色モード情報は多色を画像形成装置のＣＰＵ
に入力し、制御手段が所定のシーケンスによって第１の
切換え手段を第１位置に、第２の切換え手段を第２位置
に切換える。この切換え動作で第３搬送路１６を形成す
ることにより、２つのニップ通過で、トナー層を上層ト
ナーによる下層トナーの隠蔽は解除されるが、トナー層
は若干の空隙とトナー粒界を含んだ状態とする。このよ
うにして、発色性は良好で、かつ、トナー層表面の凹凸
が小さい中間の光沢（光沢度は１０程度、背景の普通紙
の光沢度との差は小さい）を持つ定着画像を得ることが
できた。

【００５３】（６）例６記録材６にＡ４サイズの普通紙を用い、多色画像を高光
沢に定着する場合であるが、サイズ情報はＡ４、材質情
報は普通紙、色モード情報は多色に加えてユーザーが画
像形成装置の光沢指定スイッチで指定した光沢情報（高
光沢）を画像形成装置のＣＰＵに入力する。記録材のサ
イズ情報、材質情報、色モード情報から決定される搬送
路は、第３搬送路１６で定着後の画像は中光沢となる
が、指定した光沢情報（高光沢）を優先させ、第１搬送
路１４を選択する。これに対し、制御手段が所定のシー
ケンスで第１の切換え手段を第１位置に、第２の切換え
手段を第１位置に切換え、第１搬送路１４を形成するこ
とにより、多数のニップ通過でトナー層を上層トナーに
よる下層トナーの隠蔽が解除され、かつ、トナー層表面
は鏡面状態となるまで長時間加熱溶融かつ圧縮する。こ
のようにして、発色性の良好な、かつ、高光沢なグロス
面（背景の普通紙が中光沢に対して光沢度は４０以上）
を持つ定着画像を得ることができた。

【００５４】（７）例７記録材６にＡ４サイズの普通紙を用い、単色画像を低光
沢に定着する場合であるが、サイズ情報はＡ４、材質情
報は普通紙、色モード情報は単色に加えてユーザーが画
像形成装置の光沢指定スイッチで指定した光沢情報（低
光沢）を画像形成装置のＣＰＵに入力する。記録材のサ
イズ情報、材質情報、色モード情報から決定される搬送
路は、第３搬送路１６で定着後の画像は中光沢となる
が、指定した光沢情報（低光沢）を優先させ、第２搬送
路１５を選択する。これに対し、制御手段が所定のシー
ケンスで第１の切換え手段を第２位置に、第２の切換え
手段を第１位置に切換え、第２搬送路１５を形成するこ
とにより、１つのニップ通過で、トナー層の加熱溶融か
つ圧縮を最小限に留め、トナー層を空隙を多く含んだ状
態とする。このようにして、トナー層表面の凹凸が大き
な低光沢面（背景の普通紙が中光沢に対して光沢度３以
下）を持つ定着画像を得ることができた。

【００５５】（８）例８記録材６にＡ３サイズの平滑紙を用い、多色画像を中光
沢に定着する場合であるが、サイズ情報はＡ４、材質情
報は平滑紙、色モード情報は多色に加えてユーザーが画
像形成装置の光沢指定スイッチで指定した光沢情報（中
光沢）を画像形成装置のＣＰＵに入力する。記録材のサ
イズ情報、材質情報、色モード情報から決定される搬送
路は、第１搬送路１４で定着後の画像は高光沢となる
が、指定した光沢情報（中光沢）を優先させ、第３搬送
路１６を選択する。これに対し、制御手段が所定のシー
ケンスで第１の切換え手段を第１位置に、第２の切換え
手段を第２位置に切換え、第３搬送路１６を形成するこ
とにより、２つのニップ通過でトナー層を上層トナーに
よる下層トナーの隠蔽が解除されるが、トナー層は若干
の空隙とトナー粒界を含んだ状態となるまで長時間加熱
溶融かつ圧縮する。このようにして、発色性の良好な、
かつ、トナー層表面の凹凸の小さい中光沢面（背景の平
滑紙が高光沢に対して光沢度は１０程度）を持つ定着画
像を得ることができた。

【００５６】以上の例１から例８に示したように、記録
材のサイズ情報、材質情報、色モード情報、光沢情報の
少なくとも１つ、または、これらの組み合わせに対し、
画像形成装置の定着手段内の切換え手段を切換えること
により、記録材の種類やユーザーの好みに応じて高光沢
から低光沢まで定着画像の光沢度を変えることができ
（例２、例３、例５、例６から例８）、かつ、多色画像
で発色性が良く（例２、例５、例６、例８）、かつ、透
明シート上の多色画像で透明性を高く（例１）すること
ができた。

【００５７】さらに、例４に示すようにはがきのカール
や封筒しわの発生を無くすことができた。

【００５８】次に、記録材が定着手段内で詰まったとき
（紙ジャム発生時）に排除する動作について説明する。

【００５９】図２の構成で記録材６が可動ガイド３の先
端３ａと加熱ローラ１の間に誤って進入し詰まった場
合、可動ガイド３を回動させて可動ガイド先端３ａを図
１に示す第１位置にすることにより、記録材６が可動ガ
イド先端３ａと加熱ローラ１とで挟まれて動かせない状
態を解除でき、容易に記録材６を定着手段から取り除く
ことができた。

【００６０】また、図１の構成で記録材６が第２ニップ
群４ａを通過中に詰まった場合、第２加圧ローラ群４を
図３に示す第２位置に移動させることにより、記録材６
が第２ニップ群４ａで挟まれて動かせない状態を解除で
き、容易に記録材６を定着手段から取り除くことができ
た。

【００６１】さらに、図２の構成で記録材６が可動ガイ
ド３の先端３ａと加熱ローラ１の間に誤って進入し、第
２ニップ群４ａまで達して詰まった場合、可動ガイド３
を回動させて可動ガイド先端３ａを図１に示す第１位置
に移動させ、かつ、第２加圧ローラ群４を図３に示す第
２位置に移動させることにより、記録材６が可動ガイド
先端３ａと加熱ローラ１とで挟まれ、かつ、第２ニップ
群４ａで挟まれて動かせない状態を解除でき、容易に記
録材６を定着手段から取り除くことができた。

【００６２】以上、３つの場合で説明したように、記録
材が定着手段内で詰まった場合（紙ジャム発生）でも切
換え手段を可動とすることにより、記録材を容易に除去
することができる。

【００６３】なお、図１から図３の例では第２加圧ロー
ラ群４を切換える構成としたが、第２加圧ローラ群４と
第３加圧ローラ５を一括して切換える構成としても良
い。あるいは、第２加圧ローラ群４と第３加圧ローラ５
を固定として第１加圧ローラ２を切換える構成としても
良い。

【００６４】ただし、これら構成の内で第１加圧ローラ
２を固定とする構成は、切換える構成よりも加熱ローラ
１と第１加圧ローラ２の形成するニップ２ａと定着前紙
案内１２先端との距離を短くすることができるため、記
録材６の先端が加熱ローラ１や第１加圧ローラ２に突き
当たって折れることなく、記録材６をニップ２ａに安定
して挿入できる利点がある。また、第１加圧ローラを切
換える構成は、第１加圧ローラで可動ガイド３の切り替
え機能を兼ね、可動ガイド３を省略することができるた
め、可動ガイド３での紙ジャム発生がなくなり、定着手
段内での紙ジャム発生率を低減できる利点がある。

【００６５】次に、図４は本発明の画像形成装置の定着
手段の他の一例の構成と動作の説明図である。ただし、
図１から図３との重複説明を避けるため、同一の記号を
付して説明を省略する。

【００６６】第２加圧ローラ８は、取付板９の一端９ａ
に回転可能に軸支され、取付板９は他端の支点９ｂにお
いて揺動可能に軸支される。第２加圧ローラ８は、取付
板９がバネ等の公知の加圧手段によって加熱ローラ１方
向に揺動押圧されることで加熱ローラ１に当接し、ニッ
プ８ａを形成する第１位置と取付板９が公知のバネ、カ
ム等により、図中Ｗの方向に揺動し、加熱ローラ１から
離間した第２位置をとり得る。

【００６７】第２加圧ローラ８が第１位置をとる場合
は、図４に表すごとく矢印Ｐ方向から搬送された記録材
６は、第１加圧ローラ２、第２加圧ローラ８によって形
成されたニップ２ａ，８ａを通過し、先端６ａに導かれ
る。この記録材搬送路を第１搬送路１７と呼ぶ。

【００６８】また、第２加圧ローラ８が第２位置をとる
場合は、第２加圧ローラ８が公知の手段によって装置に
よって矢印Ｗ方向に回動され第２加圧ローラ８ｂの位置
に移動した状態で、矢印Ｐ方向から搬送された記録材６
は第１ニップ２ａを通過した後、加熱ローラ１の外周か
ら分離され、先端６ｂに導かれる。この記録材搬送路を
第２搬送路１８と呼ぶ。

【００６９】第１搬送路１７では、２つのニップ点で記
録材６は加熱ローラ２に押圧され外周面に沿って移動す
るため、多量の熱を受け、トナーは完全に溶融し押圧さ
れ、トナーは完全に混合し粒界のない薄層のフィルム状
に変形するとともに表面は鏡面に近い平坦になる。した
がって、透明シートを定着させると高い透明性が得られ
た。また、平滑紙を定着させると記録材と画像の光沢差
が少ない高光沢な画像が得られた。さらに、デザイン性
または嗜好性の観点からラフ紙に高光沢画像を形成する
つもりで、ラフ紙を定着させると、低光沢なラフ紙に高
光沢の画像を形成することができた。

【００７０】第２搬送路１８では１つのニップ点で記録
材６は加熱ローラ１に押圧するため、トナーは半溶融状
態であるが、記録材に十分に定着固定することができ
る。この状態でトナー層は多量の空隙を含み、表面の凹
凸は大きく低光沢である。したがって、ラフ紙に定着さ
せると記録材と画像の光沢差が少ない低光沢な画像が得
られた。また、平滑紙に低光沢画像を形成するつもり
で、平滑紙を定着させると、高光沢な平滑紙に低光沢な
画像を形成することができた。

【００７１】また、第２搬送路１８では、記録材の受け
る熱量が小さいため、封筒、はがきを定着させると、し
わ、カールのほとんどない良好な定着画像が得られた。

【００７２】以上、図４に示した説明図で本発明に基づ
く別の実施例の構成と動作を説明したが、図４の構成で
は、紙ジャムにより記録材６がニップ２ａまたは８ａ通
過中に停止してしまっても、第２加圧ローラ８を８ｂの
位置に揺動させることにより容易に記録材６を除去でき
た。

【００７３】なお、本発明の画像形成装置の定着手段の
構成は、図１から図４に限定されない。

【００７４】例えば、図１から図３の構成で、封筒また
ははがきを定着装置に通過させる位置を仮にニップ２ａ
の軸方向の右端を通過させると定めておき、第２加圧ロ
ーラ群４を封筒またははがきのどちらか幅の広い方の長
さを超えた長さ分だけ、加熱ローラ１の軸方向の右端を
除けて接触させることにより、可動ガイド３を第１位置
から第２位置へ切り替えることなく、封筒またははがき
はニップ２ａしか通過せず、それよりも大きいサイズの
記録材はニップ２ａ、４ａ、５ａを通過するようにもで
きる。

【００７５】このような構成にすることにより、封筒ま
たははがきとＡ４サイズの紙を交互に定着したい時に、
可動ガイド３の位置を切り替える必要がなくなり、より
速い速度で連続交互通紙が行える利点がある。

【００７６】同様に、図４の構成で第２加圧ローラ８を
封筒またははがきを除けるように加熱ローラ１に圧接し
ても同様の効果が得られる。

【００７７】また、図１から図３で、第２加圧ローラ群
４及び加熱ローラ１、第１加圧ローラ２、第３加圧ロー
ラ５を最大サイズの記録材６の最大幅以上に長手方向で
連続した構成にすることにより、最大サイズの記録材６
を定着したときに、ニップ２ａ、４ａ、５ａが記録材６
の幅全体で均一にトナー層を加熱溶融かつ圧縮する。し
たがって、記録材６として透明シートを定着したとき
は、透明シート全体で均一な透明性が得られ、紙を定着
したときは、紙全体で均一な光沢度が得られる利点があ
る。

【００７８】同様に、図４の構成で加熱ローラ１、第１
加圧ローラ８、第２加圧ローラ８を最大サイズの記録材
６の最大幅以上に長手方向で連続した構成にすることに
より、記録材６として透明シートを定着したときは、透
明シート全体で均一な透明性が得られ、紙を定着したと
きは、紙全体で均一な光沢度が得られる利点がある。

【００７９】

【発明の効果】以上、述べた様に本発明の画像形成装置
は、記録材上にトナーによる画像を形成した後、定着手
段によりトナーを加熱し、前記記録材上に定着する画像
形成装置において、前記定着手段は、加熱部材と加圧部
材により形成される複数のニップを有し、前記記録材の
通過する前記ニップの数を切換える切換え手段を備える
構成にしたので、１）発色性が良好な定着画像が得られた、２）透明シート上の画像の定着では透明性の高い定着
画像が得られた、３）上記１）、２）を満足する小型かつ高速な定着手
段が得られた。

【００８０】また、記録材のサイズ情報、材質情報、さ
らに、色モード情報、光沢情報に応じて、切換え手段を
切換える構成にしたので、様々な種類の記録材の全てに
対し、最適な定着を選択することが可能になり、４）記録材の光沢に近い光沢面を持つ定着画像が実現で
き、違和感のない画像が得られた、５）紙はもとより、封筒またははがきのような特殊紙で
もカール、しわの少ない定着が実現できた、６）透明シートに透明性の良好な画像を普通紙と同等の
高速で定着することができた。

【００８１】また、加圧部材を可動にし、切換え手段と
して用いる構成にしたので、７）紙ジャム時の記録材の取り出しが容易で、メインテ
ナンス性に優れる一方、様々な種類の記録材に対し、様
々な光沢面を持った定着画像が実現できるため、８）記録材の種類や操作者の嗜好性、デザイン性に応じ
た良好な定着画像を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の定着手段の一例の構成
の説明図。

【図２】本発明の画像形成装置の定着手段の一例の動作
の説明図。

【図３】本発明の画像形成装置の定着手段の一例の他の
動作の説明図。

【図４】本発明の画像形成装置の定着手段の他の一例の
構成と動作の説明図。

【符号の説明】

１加熱ローラ２第１加圧ローラ３可動ガイド４第２加圧ローラ群５第３加圧ローラ６記録材２ａ第１ニップ３ａ可動ガイド先端３ｂガイド面４ａ第２ニップ群５ａ第３ニップ１０支点１１発熱手段１２定着前紙案内１３定着後紙案内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材上にトナーによる画像を形成した
後、定着手段によりトナーを加熱し、前記記録材上に定
着する画像形成装置において、前記定着手段は、加熱部
材と加圧部材により形成される複数のニップを有し、さ
らに、前記記録材の通過する前記ニップの数を切換える
切換え手段を備えていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記定着手段は、前記加圧部材としての
第１の加圧部材と第２の加圧部材、前記加熱部材と前記
第１の加圧部材により形成される第１ニップ、前記加熱
部材と前記第２の加圧部材により形成される第２ニッ
プ、前記切換え手段としての第１位置と第２位置を取り
うる可動ガイドからなり、前記第１位置で前記記録材を
前記第１ニップから前記第２ニップに導き、前記可動ガ
イドは前記第２位置で前記記録材を前記第１ニップのみ
を通過させる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】前記定着手段は、前記加圧部材としての
第１の加圧部材と第２の加圧部材、前記加熱部材と前記
第１の加圧部材により形成される第１ニップ、前記加熱
部材と前記第２の加圧部材により形成される第２ニップ
からなり、前記第２の加圧部材は、第１位置と第２位置
を切換え可能で、前記第１位置で前記記録材を前記第１
ニップから前記第２ニップに導き、前記第２位置で前記
記録材を前記第１ニップのみを通過させることを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記記録材上に形成されたトナー画像
が、単色か多色かに応じて、前記切換え手段を切換える
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】前記記録材の材質に応じて、前記切換え
手段を切換える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】前記記録材のサイズに応じて、前記切換
え手段を切換えることを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項７】定着後の画像の光沢度に応じて、前記切
換え手段を切換えることを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。