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JPH0736233A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

Info

Publication number
JPH0736233A
JPH0736233A JP5176494A JP17649493A JPH0736233A JP H0736233 A JPH0736233 A JP H0736233A JP 5176494 A JP5176494 A JP 5176494A JP 17649493 A JP17649493 A JP 17649493A JP H0736233 A JPH0736233 A JP H0736233A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer material
thickness
fixing
image forming
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5176494A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Sugano
覚 菅野
Ikuo Takeuchi
郁夫 竹内
Tooru Kuzumi
徹 葛見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP5176494A priority Critical patent/JPH0736233A/ja
Priority to US08/271,679 priority patent/US5486903A/en
Publication of JPH0736233A publication Critical patent/JPH0736233A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5029—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the copy material characteristics, e.g. weight, thickness
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00362—Apparatus for electrophotographic processes relating to the copy medium handling
    • G03G2215/00535—Stable handling of copy medium
    • G03G2215/00717—Detection of physical properties
    • G03G2215/00738—Detection of physical properties of sheet thickness or rigidity
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2045—Variable fixing speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着手段に設けられる低熱容量の加熱体が転
写材によって奪われる熱量を小さく抑えることができ、
加熱体の温度低下を防いで安定した良好な定着を行なう
ことができる画像形成装置を提供すること（第１発
明）。 【構成】 定着時に固定状態で使用される低熱容量の加
熱体と、該加熱体に対して摺動する薄膜耐熱性の定着フ
ィルムとを有し、該定着フィルムを介して加熱体からの
熱で現像剤像を転写材上に加熱定着する定着装置を備え
た画像形成装置において、転写材の厚さを検出する紙厚
検出器１５と、該紙厚検出器１５によって検出された転
写材の厚さに応じて前記定着装置の駆動速度を変える速
度切替手段１０４を設ける（第１発明）。紙厚検出器１
５によって検出された転写材の厚さが基準の厚さよりも
厚い場合には、速度切替手段１０４によって定着装置の
駆動速度を低速側に切り替えれば、加熱体が転写材によ
って奪われる熱量が小さく抑えられ、前記目的が達成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、使用する転写材の厚さ
を検出し、検出された転写材の厚さに応じて画像形成条
件を制御するようにした複写機やレーザープリンタ等の
画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、低熱容量の加熱体を利用した定着
装置を備えた画像形成装置が普及してきている。このよ
うな定着装置の加熱体の温度及び駆動速度は常に一定に
なるように制御されていた。
【０００３】尚、加熱体の設定温度は、最も多く使用さ
れている８０μｍ厚の紙（５００枚入り、厚さ４ｃｍ）
を基準として設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、低熱容量の
加熱体を利用した定着装置では、そこを通過する転写材
に熱を奪われ、加熱体の温度が低下し易いという問題が
あった。
【０００５】通常は、温度検知手段によって加熱体の温
度低下が検知されると、加熱体の温度を予め設定された
温度に上げるために加熱体への供給電力を増やす制御が
行なわれるが、特に厚手の転写材の通過時においては加
熱体の温度低下の傾向がより顕著に現われ、供給電力を
増やすための制御が温度低下に追従し切れなくなって定
着不良が発生するという問題があった。
【０００６】又、加熱体の温度低下の問題に対してはコ
ピースピードを遅くすることも有効ではあるが、複写機
の性能として通常表現されているＣＰＭ（１分間当りの
コピー枚数）が低くなり、スペック低下となっていまう
という問題がある。
【０００７】他の解決策として、予め設定される加熱体
の温度を、最も熱を奪われる厚手の転写材に合せて設定
する方法もあるが、この方法では、小サイズ紙を使用し
た場合には、加熱体の端部の温度が高くなり過ぎて発煙
発火の虞れがあるとともに、消費電力が増すという問題
がある。
【０００８】従って、第１及び第２発明の目的とする処
は、定着手段に設けられる低熱容量の加熱体が転写材に
よって奪われる熱量を小さく抑えることができ、加熱体
の温度低下を防いで安定した良好な定着を行なうことが
できる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】又、像担持体上に形成された静電潜像に現
像剤担持体を対向せしめ、該現像剤担持体にバイアスを
印加することによって前記静電潜像を現像して現像剤像
とし、この現像剤像を転写手段によって転写材上に転写
した後、該現像剤像を定着手段によって転写材上に定着
させる画像形成装置においては、転写材の厚さとは無関
係に定着装置の加熱温度、現像剤担持体への印加バイア
ス、転写材の搬送速度等の画像形成条件を常に一定に保
つと、像担持体上の現像剤像を転写材上に転写する転写
工程において所謂転写抜けを生じたり、定着工程におい
て現像剤像の定着不良が発生する。
【００１０】従って、第３発明の目的とする処は、使用
する転写材の厚さとは無関係に、転写抜けや定着不良の
無い良好な画像を常に安定して得ることができる画像形
成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく第
１本発明は、定着時に固定状態で使用される低熱容量の
加熱体と、該加熱体に対して摺動する薄膜耐熱性の定着
フィルムとを有し、該定着フィルムを介して上記加熱体
からの熱で現像剤像を転写材上に加熱定着する定着手段
を備えた画像形成装置において、転写材の厚さを検出す
る紙厚検出手段と、該紙厚検出手段によって検出された
転写材の厚さに応じて前記定着手段の駆動速度を変える
速度制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】又、第２発明は、定着時に固定状態で使用
される低熱容量の加熱体と、該加熱体に対して摺動する
薄膜耐熱性の定着フィルムとを有し、該定着フィルムを
介して上記加熱体からの熱で現像剤像を転写材上に加熱
定着する定着手段を備えた画像形成装置において、転写
材の厚さを検出する紙厚検出手段と、該紙厚検出手段に
よって検出された転写材の厚さに応じて前記定着手段の
加熱体への供給電力を変える電力制御手段を設けたこと
を特徴とする。
【００１３】更に、第３発明は、像担持体上に形成され
た静電潜像に現像剤担持体を対向せしめ、該現像剤担持
体にバイアスを印加することによって前記静電潜像を現
像して現像剤像とし、該現像剤像を転写手段によって転
写材上に転写した後、該現像剤像を定着手段によって転
写材上に定着させる画像形成装置において、転写材の厚
さを検出する紙厚検出手段と、該紙厚検出手段によって
検出された転写材の厚さに応じて前記定着手段の加熱温
度、現像剤担持体への印加バイアス、転写材の搬送速度
の何れかを制御する制御手段を設けたことを特徴とす
る。
【００１４】
【作用】第１発明において、紙厚検出手段によって検出
された転写材の厚さが所定の厚さよりも厚い場合には、
速度制御手段によって定着手段の駆動速度を低速側に切
り替えるようにすれば、定着手段に設けられる低熱容量
の加熱体が転写材によって単位時間当りに奪われる熱量
が小さく抑えられ、この結果、加熱体の温度低下が軽減
されて安定した良好な定着が可能となる。
【００１５】又、第２発明によれば、転写材の厚さの増
加に伴って定着手段の加熱体への供給電力を増やすよう
にすれば、低熱容量の加熱体が特に厚手の転写材によっ
て奪われた熱量を補うことができ、加熱体の温度低下を
防いで安定した良好な定着を実現することができる。
【００１６】更に、第３発明によれば、紙厚検出手段に
よって検出された転写材の厚さに応じて定着手段の加熱
温度、現像剤担持体への印加バイアス、又は転写材の搬
送速度が制御されるため、使用する転写材の厚さとは無
関係に、転写抜けや定着不良の無い良好な画像を常に安
定して得ることができる。
【００１７】
【実施例】
［第１発明］以下に第１発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。 ＜実施例１＞図１は本発明に係る画像形成装置の概略構
造を示す断面図である。
【００１８】図１において、１はガラス等の透明部材よ
り成る原稿載置台であり、これは図示矢印ａ方向に往復
移動して原稿を走査する。そして、この原稿載置台１の
下方には短焦点小径結像素子アレイ２、露光ランプ３等
で構成される光学系が配されている。
【００１９】又、画像形成装置本体内の略中央部には、
図示矢印ｂ方向に回転する像担持体である感光ドラム４
が配置されており、該感光ドラム４の周囲には帯電器
５、現像器６及びクリーナ１３が配されている。
【００２０】更に、画像形成装置本体の前記感光ドラム
４の下方位置には、転写材Ｐの搬送方向（図１の右から
左方向）に沿って、転写材Ｐを収容したカセットＳ、搬
送ローラ７、転写材Ｐの厚さを検出する紙厚検出器１
５、搬送ローラ８、転写帯電器９、搬送ガイド１０、定
着装置１１及び排紙トレイ１２がそれぞれ配設されてい
る。
【００２１】而して、原稿載置台１上に置かれた原稿像
は露光ランプ３によって照射され、その反射光像は前記
アレイ２によって感光ドラム４上にスリット露光され
る。
【００２２】感光ドラム４は前記帯電器５によって一様
に帯電されており、素子アレイ２によって感光ドラム４
に画像露光が行なわれると、該感光ドラム４上には原稿
像に対応する静電潜像が形成される。そして、この静電
潜像は前記現像器６によりトナー像として現像化され
る。
【００２３】一方、前記カセットＳ内に収容されている
転写材Ｐは、前記搬送ローラ８によって搬送ローラ７と
感光ドラム４上のトナー像とが同期するようタイミング
をとって感光ドラム４と転写帯電器９との間の転写ニッ
プ部に搬送され、転写帯電器９の作用によって感光ドラ
ム４上に担持されているトナー像の転写を受ける。
【００２４】上述のようにトナー像の転写を受けた転写
材Ｐは、公知の分離手段によって感光ドラム４から分離
された後、前記搬送ガイド１０に沿って前記定着装置１
１に導かれ、該定着装置１１でトナー像の加熱定着を受
け、最後に前記排紙トレイ１２に排出される。尚、トナ
ー像の転写が終了した感光ドラム４上の残留トナーは前
記クリーナ１３によって除去される。
【００２５】ところで、本実施例では、搬送ローラ７に
よってカセットＳから送り出される転写材Ｐは、前記紙
厚検出器１５を通過するときにその厚さが検出される。
【００２６】而して、本実施例では、上記紙厚検出器１
５によって検出された転写材Ｐの厚さに応じて定着装置
１１の駆動速度が制御されるが、その制御回路の構成を
図２に示す。
【００２７】図２において、１０２は基準の紙厚に対応
する電圧を出力する電圧発生器（ｒｅｆ）、１０３は比
較器、１０４は定着装置１１の速度を通常の速度と低速
の２段階に切り替えるための速度切替手段、１０５は定
着装置１１の駆動用モータである。
【００２８】ここで、紙厚検出器１５によって検出され
た転写材Ｐの厚さが所定の厚さよりも薄い場合には、比
較器１０３の出力は“Ｌ”となり、速度切替手段１０４
は出力“Ｌ”に対応する制御信号を駆動モータ１０５に
対して出力し、定着装置１１は通常の速度で駆動され
る。
【００２９】一方、紙厚検出器１５によって検出された
転写材Ｐの厚さが所定の厚さよりも厚い場合には、比較
器１０３の出力は“Ｈ”となり、速度切替手段１０４は
速度を低速側に切り替えてその制御信号を駆動モータ１
０５に対して出力し、定着装置１１は低速で駆動され
る。
【００３０】以上のように、本実施例では、転写材Ｐの
厚さが所定の厚さよりも厚い場合には、定着装置１１の
駆動速度を低速側に切り替えるようにしたため、定着装
置１１に設けられる低熱容量の加熱体が転写材Ｐによっ
て単位時間当りに奪われる熱量が小さく抑えられ、この
結果、加熱体の温度低下が防がれて常に安定した良好な
定着が行なわれる。
【００３１】＜第２実施例＞次に、第１発明の第２実施
例を図３及び図４に基づいて説明する。尚、図３は制御
回路の構成を示すブロック図、図４は転写材の厚さと定
着装置の駆動速度との関係を示す図である。
【００３２】本実施例においては、図３に示すように、
紙厚検出器１５によって検出された転写材Ｐの厚さに応
じて定着装置駆動モータ１０５の速度を変えるための速
度調整手段１１０が設けられている。
【００３３】而して、本実施例においては、図４に示す
ように、紙厚検出器１５によって検出された転写材Ｐの
厚さが厚くなるに従って図１に示す定着装置１１の駆動
速度が次第に遅くなるよう制御されるため、前記第１実
施例と同様に、定着装置１１に設けられる低熱容量の加
熱体が転写材Ｐによって単位時間当りに奪われる熱量が
小さく抑えられ、加熱体の温度低下が防がれて安定した
良好な定着が行なわれる。 ［第２発明］以下に第２発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。
【００３４】＜第１実施例＞図５は本実施例に係る画像
形成装置に設けられる制御回路の構成を示すブロック図
であり、本実施例に係る画像形成装置の基本構成は図１
に示すものと同一である。
【００３５】図５において、１５は転写材の厚さを検出
するための紙厚検出器、１０１は定着装置の加熱体、１
０２は転写材の基準厚さに対応する電圧、１０３は比較
器、１４１は定着装置の加熱体１０１への供給電力を設
定するＣＰＵ、１０５は加熱体１０１に電力を供給する
ＡＣ入力部、１０６はＡＣ入力部１０５のＡＣ入力を制
御して加熱体１０１のヒータへ供給する電力を制御する
ための電力供給制御部、１０７は電力供給制御部１０６
をコントロールする信号である。
【００３６】而して、紙厚検出器１５によって検出され
た転写材の厚さが基準の厚さよりも薄い場合には、比較
器１０３の出力は“Ｌ”となり、この出力はＣＰＵ１４
１に入力され、定着装置の加熱体１０１への供給電力が
通常となるコントロール信号１０７がＣＰＵ１４１から
電力供給制御部１０６に出力される。
【００３７】一方、紙厚検出器１５によって検出された
転写材の厚さが基準の厚さよりも厚い場合には、比較器
１０３の出力は“Ｈ”となり、この出力がＣＰＵ１４１
に入力されると、ＣＰＵ１４１は、加熱体１０１の設定
温度を切り替えて定着装置の加熱体１０１への供給電力
を増やすためのコントロール信号１０７を電力供給制御
部１０６に出力する。
【００３８】以上のように、本実施例では、転写材の厚
さが基準の厚さよりも厚い場合には、定着装置の加熱体
１０１への供給電力を増やすようにしたため、低熱容量
の加熱体１０１が特に厚手の転写材によって奪われた熱
量を補うことができ、この結果、加熱体１０１の温度低
下が防がれて安定した良好な定着が可能となる。
【００３９】＜第２実施例＞次に、第２発明の第２実施
例を図６乃至図８に基づいて説明する。尚、図６は第２
実施例に係る画像形成装置に設けられる制御回路の構成
を示すブロック図、図７は転写材の厚さと検知電圧との
関係を示す図、図８は転写材の厚さと加熱体の設定温度
との関係を示す図である。
【００４０】図６に示すブロック図においては、前記第
１実施例に示したと同一要素には同一符号を付してお
り、以下、それらについての説明は省略する。
【００４１】本実施例では、紙厚検出器１５によって検
出された図７に示す厚み電圧（転写材の厚さの増加と共
に増加する電圧）がＣＰＵ１４１内にＡ／Ｄ変換入力１
０９として入力されると、ＣＰＵ１４１は、図８に示す
ように、転写材の厚さに応じて加熱体１０１の設定温度
を変え（転写材の厚さの増加と共に設定温度を高め
る）、それに対応するコントロール信号１０７を電力供
給制御部１０６に対して出し、これによって定着装置の
加熱体１０１への供給電力を制御する。
【００４２】而して、本実施例においては、転写材の厚
さの増加と共に定着装置の加熱体１０１への供給電力を
連続的に増やすよう制御されるため、低熱容量の加熱体
１０１が特に厚手の転写材によって奪われた熱量を補う
ことができ、前記第１実施例と同様の効果が得られる。 ［第３発明］以下に第３発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。
【００４３】＜第１実施例＞先ず、本発明に係る画像形
成装置の概略構成を図９に基づいて説明する。
【００４４】図９において、１は原稿１６を載置すべき
原稿台ガラス、３は原稿１６を照明する露光ランプ、１
７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄはそれぞれ原稿１６から
の反射光の光路を変更する反射ミラー、１７ｅは合焦及
び変倍機能を有するレンズである。
【００４５】又、４は図示矢印方向に回転する像担持体
である感光ドラム、５は帯電器、１８は感光ドラム４の
非画像域を除電するためのブランク除電ランプ、６は現
像器、６ａは現像剤担持体、９は転写帯電器、１９は分
離帯電器、１３はクリーナ、２０は除電ランプである。
Ｓは転写材Ｐを収納するカセット、７は給紙ローラ、２
１，２２は搬送ローラである。
【００４６】更に、１５は転写材Ｐの厚さを検出するた
めの紙厚検出器、１０は画像記録された転写材Ｐを定着
側へ搬送する搬送ベルト、１１は搬送されてきた転写材
Ｐ上の現像剤像を熱定着させるための定着装置である。
【００４７】ところで、前記感光ドラム４の表面は光導
電体を用いたシームレス感光体から成り、該感光ドラム
４は回転自在に軸支され、複写開始キーのＯＮ操作に応
答して図示矢印方向の回転を開始する。
【００４８】次に、原稿台ガラス１上に置かれた原稿１
６は、反射ミラー１７ａと一体に構成された露光ランプ
３により照明され、その原稿１６からの反射光はミラー
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、レンズ１７ｅ及びミラー１７
ｄを経て感光ドラム４上に結像する。
【００４９】感光ドラム４は帯電器５によって一様にコ
ロナ帯電され、その表面に露光ランプ３により原稿画像
がスリット露光されると、公知のカールソンプロセスに
よって感光ドラム４上に静電潜像が形成される。そし
て、感光ドラム４上の静電潜像は、現像器６により現像
されてトナー像として可視化される。
【００５０】一方、カセットＳ内の転写材Ｐは、給紙ロ
ーラ７により本体装置内に送られ、その先端と前記トナ
ー像の先端とが合せられ、転写帯電器９によって該転写
材Ｐ上にはトナー像が転写される。そして、トナー像の
転写を受けた転写材Ｐは、分離帯電器１９によって感光
ドラム４から剥離された後、搬送ベルト１０によって前
記定着装置１１に搬送され、該定着装置１１の定着ロー
ラ２３と加圧ローラ２４の間を通過することによってト
ナー像の定着を受け、最後に装置本体外へ排出される。
【００５１】尚、転写の終了した感光ドラム４は、その
まま回転を続行してクリーナ１３によってその表面が清
掃されるとともに、前記除電ランプ２０によって残留電
荷が除去される。
【００５２】次に、前記紙厚検出器１５を図１０及び図
１１に基づいて説明する。尚、図１０は紙厚検出器１５
の斜視図、図１１は紙厚検出器１５を含む紙厚検知手段
の構成図である。
【００５３】前記紙厚検出器１５は、図１１に示すよう
に、所定の間隙ｄを隔てて相対向する上下２枚の導体板
１５１，１５２から成る空気コンデンサで構成されてお
り、導体板１５１，１５２は絶縁材から成る搬送ガイド
板１５５，１５６に支持され、スペーサ１５３，１５４
によって両者間の間隙ｄはｄ＝０．５ｍｍに保持されて
いる。尚、導体板１５２，１５３の面積ＳはＳ＝２０ｍ
ｍ×２０ｍｍに設定されている。
【００５４】而して、転写材Ｐは搬送ローラ２１及び搬
送ローラ２２によって搬送されて導体板１５１，１５２
の間を通過するよう構成されており、転写材Ｐが導体板
１５１，１５２間を通過するときの空気コンデンサの静
電容量の変化から転写材Ｐの厚さが求められる。
【００５５】即ち、導体板１５１，１５２間には、常
時、定電圧電源３７により電圧Ｖ＝５ボルトが印加され
ており、導体板１５１，１５２間に転写材Ｐが無いとき
には次式が成り立つ。
【００５６】
【数１】Ｑ0 ＝Ｃ0 ・Ｖ …（１） Ｃ0 ＝ε0 ・Ｓ／ｄ …（２） ここに、Ｑ0 ：導体板１５１，１５２に蓄積された電荷
量 Ｃ0 ：空気コンデンサの静電容量 ε0 ：空気の誘電率（＝８．８５×１０-12 Ｆ／ｍ） そして、転写材Ｐが導体板１５１，１５２間に挿入され
ると、導体板１５１，１５２間に蓄積される電荷量Ｑと
空気コンデンサの静電容量Ｃはそれぞれ次式で表され
る。
【００５７】
【数２】 Ｑ＝Ｃ・Ｖ …（３） Ｃ＝Ｓ／｛（ｔ／ε）＋（ｄ−ｔ）／ε0 ｝ …（４） ここに、ｔ：転写材Ｐの厚さ ε：転写材Ｐの誘電率（転写材Ｐの厚さによらず略一定
値（＝２．６×１０-11 Ｆ／ｍを示す） 前記（１）〜（４）式より、転写材Ｐの厚さｔは次式に
よって求められる。
【００５８】
【数３】 ここに、ΔＱ＝Ｑ−Ｑ0 従って、導体板１５１，１５２から流れた電荷量ΔＱを
測定すれば、上記（５）式より転写材Ｐの厚さｔを求め
ることができる。尚、電荷量ΔＱはクーロンメータ３８
により検知され、その検知信号は後述するＣＰＵ１４１
に送られ、ＣＰＵ１４１において転写材Ｐの厚さｔが算
出される。
【００５９】次に、本画像形成装置における制御動作を
図１２及び図１３に基づいて説明する。尚、図１２は制
御手段の構成図、図１３は制御動作の手順を示すフロー
チャートである。
【００６０】本実施例では、紙厚検出器１５によって検
出された転写材Ｐの厚さｔに応じて定着装置１１の加熱
温度が制御される。
【００６１】前述のように、定着装置１１は、互いに圧
接されて回転自在に軸支された定着ローラ２３と加圧ロ
ーラ２４とで構成されるが、定着ローラ２３は円筒心金
２３１上にフッ素樹脂等から成る離型性の良い被膜層２
３２を形成して構成され、これは中心に加熱ヒータ２３
３を有し、内部からその表面が加熱されるようになって
いる。
【００６２】又、加圧ローラ２４は、円筒心金２４１上
に弾力性の高いシリコンゴム層２４２を形成して構成さ
れ、これは定着ローラ２３に圧接されて両者間に定着ニ
ップ部を形成する。
【００６３】而して、転写材Ｐのトナー像が担持されて
いる側の面を定着ローラ２３に接するようにして、転写
材Ｐを定着ニップ部に通過させることによってトナーが
溶融して転写材Ｐ上にトナー像が定着される。このと
き、定着を良好に行なうためには、トナーに効率良く熱
を供給することが必要である。
【００６４】しかし、熱はトナーだけでなく転写材Ｐに
も吸収されるため、転写材Ｐとして熱容量の大きな厚紙
を使用すると、この転写材Ｐに吸収される熱量が多くな
ってトナーに十分な熱量が供給されず、トナーの溶融が
不完全になって定着不良が発生する。
【００６５】そこで、厚紙の転写材Ｐに対して良好な定
着を行なうには、定着ローラ温度を高くし、多くの熱量
を供給する必要がある。
【００６６】ところが、定着ローラ温度を高い値に固定
すれば、全紙種に対して良好に定着できるが、薄紙に対
しては余分の熱量を供給することになるため、電力を浪
費すして不経済である。これらを考慮して転写材の厚さ
に対する最適な定着ローラ温度を実験的に求めた結果を
図１４に示すが、図１４に示すデータは定着ローラ温度
を制御する際に使用される。
【００６７】ところで、図１２において、ＲＯＭ１４３
は図１４に示すデータを格納したメモリであり、ＣＰＵ
１４１は、紙厚検出器１５からの検出信号（厚紙の情報
を表す）とＲＯＭ１４３に格納されたデータに基づいて
最適な定着ローラ温度を算出し、その信号を加熱ヒータ
２３３の電源１４４に出力する制御装置である。電源１
４４は、ＣＰＵ１４１によって算出された定着ローラ温
度を得るのに要する電圧を発生し、この電圧を加熱ヒー
タ２３３に印加する。又、ＲＯＭ１４２は演算処理時に
使用するメモリである。
【００６８】ここで、制御フローを図１３に従って説明
すると、先ず、カセットＳ内の転写材Ｐを給紙し（STEP
１）、前述の方法によって転写材Ｐの厚さを検出する
（STEP２）。
【００６９】続いて、検出された転写材Ｐの厚さと図１
４に示すデータから最適な定着ローラ温度を算出し（ST
EP３）、算出された定着ローラ温度に応じて加熱ヒータ
２３３への入力電圧を変え（STEP４）、定着ローラ温度
を所望の値に設定する。その後、通常のコピー動作をス
タートし（STEP５）、複写画像を形成する。
【００７０】而して、本実施例によれば、使用する転写
材Ｐの厚さに応じた最適な定着温度でトナー像の定着が
行なわれるため、定着不良を生ずることなく良好な画像
を常に安定して得ることができる。
【００７１】＜第２実施例＞次に、第３発明の第２実施
例を図１５及び図１６に基づいて説明する。
【００７２】前記第１実施例は転写材の厚さに応じた定
着工程の制御例であるが、同様な制御を他の画像形成工
程に適用することができる。
【００７３】転写材の厚さによって画像が左右される工
程として転写工程がある。この転写工程では、搬入され
た転写材が感光ドラムに当接され、転写材の背面から転
写帯電器によりトナーと逆極性の電荷が付与され、トナ
ーがこの電荷に引き付けられることで転写が行なわれ
る。このとき、トナーを転写材に引き付ける電気力は転
写材が厚い程小さく、十分な量のトナーが転写材に移ら
ず、転写抜けを生じ易い。
【００７４】従って、転写材として厚紙を使用した場合
には、転写材の背面に付与する単位面積当りの電荷量を
増やして電気力を大きくする必要があり、電荷量を増や
すには、転写材の搬送速度を下げて単位面積に流入する
電流を上げれば良い。
【００７５】ここで、転写材の厚さを変化させて転写を
良好に行なうのに必要な転写材の搬送速度を実験的に求
めた結果を図１５に示す。
【００７６】図１５の右象限は、転写材の厚さ（μｍ）
と転写を行なうのに必要な電流（転写材の単位面積に流
入する電流）（μＡ）との関係を示す。又、図１５の左
象限は、搬送速度（ｍｍ／ｓｅｃ）と電流（μＡ）の関
係を示し、これによれば、搬送速度が小さい程電流は大
きく、両者は反比例の関係にあり、例えば、厚さ１００
μｍの転写材に対する最適な搬送速度は２２４ｍｍ／ｓ
ｅｃとなる。
【００７７】図１６は制御回路のブロック図であり、本
図においては、前記第１実施例に係る図１２において示
したと同一符号を付している。
【００７８】ＲＯＭ１４３には図１５に示すデータが格
納されており、ＣＰＵ１４１は紙厚検出器１５によって
検出された転写材の厚さの信号とデータから最適な搬送
速度を算出し、これを搬送駆動を行なうモータ１４６の
駆動電源１４５に伝達する。すると、駆動電源１４５
は、算出された搬送速度を得るのに要する駆動電圧を発
生し、モータ１４６を所望の速度で回転させる。これに
より転写材の最適な搬送速度が得られ、良好な転写が行
なえる。
【００７９】又、搬送速度を下げると、定着工程で転写
材上のトナー像に付与される熱量が増えるため、厚さの
厚い転写材の定着を良好に行なうことができる。従っ
て、転写材の厚さによって定着温度を変える代わりに搬
送速度を変えても良い。
【００８０】＜第３実施例＞次に、第３発明の第３実施
例を説明する。
【００８１】本実施例では、転写材の厚さに応じた最適
な転写を行なうための他の方法を説明する。
【００８２】前述のように、転写材として厚紙を使用す
ると、転写電気力が小さくなって転写抜けが生じる。
【００８３】これに対し、感光体上のトナー像を形成す
るトナー量を増やすことで転写されるトナー量を増や
し、これによって転写抜けを抑えることができる。即
ち、電気力が小さくても転写に寄与するトナー粒子の数
が多ければ良い訳であり、そのためにトナー像濃度を高
くすれば良い。尚、トナー像濃度は、現像剤担持体に印
加するバイアスＶDCを下げることによって高めることが
できる。
【００８４】ここで、転写材の厚さを変化させて転写を
良好に行なうのに必要なコントラスト（黒地部電位ＶD
とバイアスＶDCの差）を実験的に求めた結果を図１７に
示す。図１７の右象限は、転写材の厚さ（μｍ）と、転
写を良好に行なうのに必要なトナー像濃度との関係を示
す。又、図１７の左象限は、コントラスト（ＶD −
ＶDC）（ボルト）とトナー像濃度との関係を示す。
【００８５】図１７に示されるデータはＲＯＭ１４３に
格納され、最適バイアスを算出する際に使用される。図
１７によれば、例えば厚さ８０μｍの転写材に対する最
適なコントラストは２２５ボルトとなる。尚、本実施例
では、黒地部電位がＶD ＝４００ボルトに固定してあ
り、バイアスはＶDC＝１７５ボルトとなる。
【００８６】制御回路は図１６にその一部が示される。
【００８７】紙厚信号に基づいて最適バイアスＶDCが決
定され、バイアス電源１４７が所望値に設定されて最適
バイアスＶDCが現像剤担持体６ａに印加される。これに
より現像されるトナー像濃度が調整され、十分な転写画
像濃度が得られる。
【００８８】尚、本実施例では、コントラストを変える
ためにバイアスＶDCを変えたが、黒地部電位ＶD を変え
ても良く、そのために帯電器の出力や露光ランプの光量
を変えても良い。
【００８９】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、第１発明に
よれば、紙厚検出手段によって検出された転写材の厚さ
が基準の厚さよりも厚い場合には、速度制御手段によっ
て定着手段の駆動速度を低速側に切り替えるようにする
ことができ、定着手段に設けられる低容量の加熱体が転
写材によって単位時間当りに奪われる熱量を小さく抑え
ることができ、加熱体の温度低下を防いで安定した良好
な定着が可能となるという効果が得られる。
【００９０】又、第２発明によれば、転写材の厚さの増
加に伴って定着手段の加熱体への供給電力を増やすよう
にすれば、低容量の加熱体が特に厚手の転写材によって
奪われた熱量を補うことができ、加熱体の温度低下を防
いで安定した良好な定着を実現することができるという
効果が得られる。
【００９１】更に、第３発明によれば、紙厚検出手段に
よって検出された転写材の厚さに応じて定着手段の加熱
温度、現像剤担持体への印加バイアス、又は転写材の搬
送速度が制御されるため、使用する転写材の厚さとは無
関係に、転写抜けや定着不良の無い良好な画像を常に安
定して得ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１発明に係る画像形成装置の概略構成を示す
断面図である。
【図２】第１発明の第１実施例に係る画像形成装置に設
けられる制御回路の構成図である。
【図３】第１発明の第２実施例に係る画像形成装置に設
けられる制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】転写材の厚さと定着装置の駆動速度との関係を
示す図である。
【図５】第２発明の第１実施例に係る画像形成装置に設
けられる制御回路の構成を示すブロック図である。
【図６】第２発明の第２実施例に係る画像形成装置に設
けられる制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】転写材の厚さと検知電圧との関係を示す図であ
る。
【図８】転写材の厚さと加熱体の設定温度との関係を示
す図である。
【図９】第３発明に係る画像形成装置の概略構成を示す
断面図である。
【図１０】紙厚検出器の斜視図である。
【図１１】紙厚検出器を含む紙厚検知手段の構成図であ
る。
【図１２】第３発明の第１実施例に係る画像形成装置に
設けられる制御手段の構成図である。
【図１３】第３発明の第１実施例に係る画像形成装置に
設けられる制御手段の制御動作の手順を示すフローチャ
ートである。
【図１４】転写材の厚さと最適定着温度との関係を示す
図である。
【図１５】転写材の厚さ及び搬送速度と転写電流との関
係を示す図である。
【図１６】第３発明の第２実施例に係る画像形成装置に
設けられる制御手段の構成図である。
【図１７】転写材の厚さ及びコントラストとトナー像濃
度との関係を示す図である。
【符号の説明】
６ 現像器 ６ａ 現像剤担持体 ９ 転写帯電器（転写手段） １１ 定着装置（定着手段） １５ 紙厚検出器（紙厚検出手段） １０４ 速度切替手段（速度制御手段） １０６ 電力供給制御部（電力制御手段） １１０ 速度調整手段（速度制御手段） １４１ ＣＰＵ（演算手段） １５１，１５２ 導体板 ２３３ 加熱ヒータ（加熱体） Ｐ 転写材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 定着時に固定状態で使用される低熱容量
    の加熱体と、該加熱体に対して摺動する薄膜耐熱性の定
    着フィルムとを有し、該定着フィルムを介して上記加熱
    体からの熱で現像剤像を転写材上に加熱定着する定着手
    段を備えた画像形成装置において、転写材の厚さを検出
    する紙厚検出手段と、該紙厚検出手段によって検出され
    た転写材の厚さに応じて前記定着手段の駆動速度を変え
    る速度制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装
    置。
  2. 【請求項２】 前記速度制御手段は、前記紙厚検出手段
    により検出された転写材の厚さが所定の厚さより厚いと
    きは、前記定着手段の駆動速度を低速側に切り替えるこ
    とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
  3. 【請求項３】 定着時に固定状態で使用される低熱容量
    の加熱体と、該加熱体に対して摺動する薄膜耐熱性の定
    着フィルムとを有し、該定着フィルムを介して上記加熱
    体からの熱で現像剤像を転写材上に加熱定着する定着手
    段を備えた画像形成装置において、転写材の厚さを検出
    する紙厚検出手段と、該紙厚検出手段によって検出され
    た転写材の厚さに応じて前記定着手段の加熱体への供給
    電力を変える電力制御手段を設けたことを特徴とする画
    像形成装置。
  4. 【請求項４】 像担持体上に形成された静電潜像に現像
    剤担持体を対向せしめ、該現像剤担持体にバイアスを印
    加することによって前記静電潜像を現像して現像剤像と
    し、該現像剤像を転写手段によって転写材上に転写した
    後、該現像剤像を定着手段によって転写材上に定着させ
    る画像形成装置において、転写材の厚さを検出する紙厚
    検出手段と、該紙厚検出手段によって検出された転写材
    の厚さに応じて前記定着手段の加熱温度、現像剤担持体
    への印加バイアス、転写材の搬送速度の何れかを制御す
    る制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項５】 前記検出手段は、相対向する２枚の導体
    板から成る空気コンデンサと、該空気コンデンサの導体
    板間に転写材を挿入したときの静電容量の変化から転写
    材の厚さを演算する演算手段とで構成されることを特徴
    とする請求項４記載の画像形成装置。
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