(57)【要約】【課題】様々な記録紙に対して所定の定着性を実現するために、メディアセンサで紙表面の状態及び厚みを検知する検出手段と画像情報からトナー量を計算した結果とから定着条件を制御して所定の定着性及びカールの少なくする画像形成装置を提供する。【解決手段】レジストローラの上流側にメディアセンサを有し、メディアセンサはレジストローラで一旦停止した記録紙の表面状態及び厚みを検知する検出手段を有し、画像情報とメディアセンサ検知結果から記録紙及び画像情報にマッチする定着条件を定着制御手段により決定し、加圧力、搬送速度及び定着温調を制御して、定着した記録紙に対して所定の定着性を有すること及びカールの少なくしたことを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体に像担持させるためのスキャナユニットと、前記像担持体よりも搬送方向上流側に配置された給紙部と、搬送方向下流側に配置された定着ユニットを有し、ピックアップローラで給紙された記録紙がレジストローラを通過して搬送され、該記録紙に画像を形成し、記録紙材上に所定の定着温度と加圧力で加圧、加熱定着する画像形成装置において、前記レジストローラの上流側に前記記録紙の表面粗さを測定するセンサを有し、前記記録紙表面に光を照射させる発光素子と前記記録紙の表面の画像を読み取る画像読み取りセンサと記録紙表面画像を画像読み取りセンサに結像させる結像レンズを備え、前記画像読み取りセンサの結果と１面目の画像情報から定着条件を制御する定着制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、該像担持体に像担持させるためのスキャナユニットと、前記像担持体よりも搬送方向上流側に配置された給紙部と、搬送方向下流側に配置された定着ユニットと、両面に画像を形成するために表裏を反転させて再び前記定着ユニットを通過するための搬送経路を有し、ピックアップローラで給紙された記録紙がレジストローラを通過して搬送され、該記録紙に画像を形成し、記録紙材上に所定の定着温度と加圧力で加圧、加熱定着する画像形成装置において、前記レジストローラの上流側に前記記録紙の表面粗さを測定するセンサを有し、前記記録紙表面に光を照射させる発光素子と前記記録紙の表面の画像を読み取る画像読み取りセンサと記録紙表面画像を画像読み取りセンサに結像させる結像レンズを備え、前記画像読み取りセンサの結果と１面目の画像情報及び２面目の画像情報から１面目の定着条件を制御する定着制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
上記画像形成装置において、定着ユニットの制御手段が加圧力、温度、速度の少なくとも１つ以上のパラメータであることを特徴とする請求項１、２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記画像形成装置において、前記画像読み取りセンサが記録紙の厚みを検出可能にしたことを特徴とする請求項１、２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機やカラーレーザープリンタなどの画像形成装置に関し、記録紙上に形成されたトナー像を定着させるための定着装置の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２はカラー画像形成装置であるレーザプリンタの装置本体１００の断面図である。
【０００３】
シート積載手段としての給紙カセット５０の中板５３上に積載されたシートＰは給紙ローラ５１によって、一枚ずつ分離され、中間搬送ローラ対６１、レジストローラ対６２を通り、二次転写部Ｔ２へと給送される。
【０００４】
カラー画像作像系ではレーザ露光により潜像を複数の色成分に対応した像担持体４０上に形成され、該潜像は現像手段により現像材すなわちトナ−により各々の像担持体４０上に各色成分像が現像され、各色像担持体に形成された複数の色成分像に対応するトナー画像が、像担持体と一次転写対向ローラ４１に挟まれた一次転写部Ｔ１で順次重畳転写され、中間転写ベルト４２上に目的のフルカラー画像が形成される。この中間転写ベルト４２上のフルカラー画像を二次転写ローラ４３と二次転写対向ローラ４４とが構成する２次転写部Ｔ２で記録材としてのシートＰに一括転写し、未定着フルカラー画像を得る。
【０００５】
未定着画像転写シートは定着装置３０に導入され、加熱定着される。その後シートＰは複数の排紙ローラ対５、７、８により排紙積載部１１に排紙される。
【０００６】
従来、この種の定着装置を備える画像形成装置においては、画像形成装置が備える操作パネル上からユーザによって記録紙サイズや記録紙種類を設定させ、その設定に応じた定着温度あるいは定着器を通過する記録紙搬送速度を可変とし、制御を行っていた。
【０００７】
また、ＯＨＴシートにおいては、画像形成装置内部に備えた透過型のセンサによって自動で検出し、光が透過した場合はＯＨＴシート、透過しない場合は普通紙と判定し、定着温度あるいは定着器を通過する記録紙搬送速度にて制御を行っていた。特に表裏両面に画像形成するプリント方式では片面のみの画像形成時の定着制御と両面画像形成時の定着制御が同じである場合と、記録紙の種類と両面画像形成の設定で予め決められた制御手段で定着制御がなされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年扱われる紙種が多くなり、あらかじめ準備されている設定モードだけでは全紙種をカバーできなくなってきている。その結果、定着条件の設定がうまく決まらず、定着性が悪くなるといった課題があった。また、各記録紙状態及び画像情報に対し、記録紙上の未定着画像に余分な熱量を与えることでカール性は悪くなる。特に、記録紙の表面の紙繊維ががさついているラフ紙などにおいて、画像は通常の一般紙と同じ定着条件では定着性が悪くなり、また、熱の伝わり易い薄紙などにおいて、同じ定着条件ではカールが大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
自動両面機構を有し、レジストローラよりも上流側で各種記録紙の表面性及び厚みを検出するセンサ（以下メディアセンサ）を有する同一紙の定着器２度通紙構成の画像形成装置において、メディアセンサで検出した１面目の記録紙情報と画像情報とから定着条件を決定し、各種記録紙と画像情報に対応した最適な定着性を実現すると共に各記録紙に対しカールを抑えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係わるカラー画像形成装置の第一実施形態の構成図である。
【００１１】
記録紙Ｐ積載手段としての給紙カセット５０の中板５３上に積載された記録紙Ｐは給紙ローラ５１及び分離パッド５２によって、一枚ずつ分離され、給紙搬送路６０を通り、中間搬送ローラ対６１ならびにレジストローラ対６２を経由して、二次転写部Ｔ２へと給送される。
【００１２】
一方、カラー画像作像系ではレーザ露光により潜像を複数の色成分に対応した像担持体４０上に形成され、該潜像は現像手段により現像材すなわちトナ−により各々の像担持体４０上に各色成分像が現像され、各色像担持体４０に形成された複数の色成分像に対応するトナー画像が、像担持体４０と一次転写対向ローラ４１に挟まれた一次転写部Ｔ１で順次重畳転写され、中間転写ベルト４２上に目的のフルカラー画像が形成される。この中間転写ベルト４２上のフルカラー画像は二次転写ローラ４３と二次転写対向ローラ４４とで構成する二次転写部Ｔ２で記録紙Ｐに一括転写され、未定着フルカラー画像を得る。
【００１３】
二次転写部Ｔ２で形成された未定着画像シートは転写定着間搬送路７０を通り、定着装置３０に導かれ加熱加圧定着される。定着装置３０は画像印字面側の発熱手段についてはセラミック材質の板状発熱体であるいわゆるセラミックヒータ１、前記ヒータ１を保持するためのホルダー部材３、ヒータ及びホルダー部材を全周に渡り包みこんだ加熱部材であるエンドレスの耐熱フィルム２から成り、対向側の加圧手段については鉄製の芯金の上にシリコンゴム層で覆われた加圧ローラ４から成り、発熱手段側と共にシートＰ挟持して加圧すると共に、加圧ローラ４が回転駆動されることにより、耐熱フィルム２を従動駆動する。未定着画像シートは印字面側を発熱手段１で、非印字面側を加圧ローラ４で、加熱および加圧されることにより、トナー像を溶融して、記録紙上に固着される。
【００１４】
上記プロセスにおいて、図３は本発明に係る定着制御フローである。定着ユニットの制御方法は１面目の画像情報を取り込み、各色のトナーの載り量を計算すると同時にスキャナユニットは像担持体に各色の画像を形成し、１次転写部Ｔ１で順次重畳転写され、中間転写ベルト４２上に目的のフルカラー画像が形成される。一方、記録紙の搬送はピックアップローラで給紙された記録紙が上記給紙搬送路６０内のレジストローラ対６２で一旦停止し、メディアセンサで紙種の判別を行う。ここで、１面目画像情報のトナーの載り量又は１面目画像情報のトナー分布等を計算した結果とメディアセンサの判別結果から１面目の定着条件を決定し、定着ユニットの温調制御および記録紙の搬送速度制御を実行し、二次転写部Ｔ２、転写定着搬送路７０ならびに定着装置３０に搬送される。記録紙の搬送速度は像担持体４０の回転周速とほぼ等速である所定の搬送速度（プロセススピード）の＋５０％から−７５％の範囲内で定速搬送され、排紙積載部１１に排出される。
【００１５】
本実施形態において、カラートナー画像を形成するためのプロセスとして、中間転写ベルトを用いた構成に限らず、その他の例えば感光ベルト、転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であってもよい。
【００１６】
（第２の実施形態）
本実施形態においても、構成図は図１と同じであり、フルカラー画像形成ならびに一回目の定着実施のプロセスは前記第一実施形態と同様である。
【００１７】
上記プロセスにおいて、図４は本発明に係る定着制御フローである。定着ユニットの制御方法は１面目の画像情報および２面目の画像情報を取り込み、各色のトナーの載り量を計算すると同時にスキャナユニットは像担持体に各色の画像を形成し、１次転写部Ｔ１で順次重畳転写され、中間転写ベルト４２上に目的のフルカラー画像が形成される。一方、記録紙の搬送はピックアップローラで給紙された記録紙が上記給紙搬送路６０内のレジストローラ対６２で一旦停止し、メディアセンサで紙種の判別を行う。ここで、トナーの載り量を計算した結果とメディアセンサかの判別結果から１面目の定着条件を決定し、定着ユニットの温調制御および記録紙の搬送速度制御を実行し、二次転写部Ｔ２、転写定着搬送路７０ならびに定着装置３０に搬送される。像担持体４０の回転周速とほぼ等速である所定の搬送速度（プロセススピード）の＋５０％から−７５％の範囲内で定速搬送され、フルカラー画像を得ることができる。
【００１８】
定着装置３０で一回目の定着を終えた記録紙Ｐは定着排紙ローラ対５を通り、第一の搬送ローラ対７及び第二の搬送ローラ対８が正転方向に回転することにより、排紙搬送路１０を排紙積載面１１方向に搬送される。記録紙Ｐ後端が定着装置３０内の紙検知センサー９を通過して、所定のタイミング経過後、第一の排紙ローラ対７及び第二の排紙ローラ対８の回転方向が正転方向から逆転方向に切り替わることにより、記録紙Ｐはその進行方向が逆方向に替わり、シート後端側から、定着排紙ローラ対５に対向して配置されたスイッチバックローラ対６に導入される。スイッチバックローラ対６により搬送される記録紙Ｐは定着装置３０の後方下部に形成された反転搬送経路２０を通過することにより、斜送ローラ対１２に導かれる。斜送ローラ対１２は転写定着間搬送路７０及び反転搬送経路２０を通ることによって、正規位置に対してスキューした状態の記録紙Ｐを片寄せ送りすることにより、記録紙Ｐを正規の位置及び姿勢に修正させながら、再給紙搬送経路２５へと記録紙Ｐを搬送する。再給紙搬送経路２５を搬送される記録紙Ｐは再給紙ローラ対１３に導入後、前記画像印字動作と同様に，再度、レジストローラ対６２へと向かう。１面目の搬送と同じように一旦停止した後、再び搬送して二次転写部Ｔ２へと導かれ、２面目の転写を行って、定着ユニットへと搬送される。
【００１９】
その後、記録紙Ｐは一度目の定着動作と同様に、転写定着間搬送路７０を通り、定着装置３０に導かれ、再度、加熱加圧定着される。２面目定着時の記録紙Ｐは１面目の定着とは逆に既に定着済みの印字面側を加圧ローラ４で、２面目未定着画像を発熱手段１で、加熱および加圧されることにより、トナー像を溶融及び加圧して、記録紙Ｐ上の表裏両面のトナーが完全に固着される。
【００２０】
２面目が定着された記録紙Ｐは定着排紙ローラ対５を通り、正回転する第一の排紙ローラ対７及び第二の排紙ローラ対８を搬送されて、排紙積載部１１に排出される。
【００２１】
本実施形態において、カラートナー画像を形成するためのプロセスとして、中間転写ベルトを用いた構成に限らず、その他の例えば感光ベルト、転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、上記の構成を有することにより、ユーザが面倒な操作を行うことなく各種記録紙に対して所定の定着性満足しながら余分な熱量を与えないことでカールを抑えることができる。また余分な熱量を発生しないため、電力消費も少なくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の従来例に係るカラー画像形成装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の制御フローである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の制御フローである。
【符号の説明】
１　ヒーター
２　耐熱フィルム
３　ホルダ部材
４　加圧ローラ
５　定着排紙ローラ対
６　スッチバックローラ対
２０　反転搬送路
２５　再給紙搬送路
３０　定着装置
１００　装置本体
ｐ　シート
【図１】
2004069910.tif 000003
【図２】
2004069910.tif 000004
【図３】
2004069910.tif 000005
【図４】
2004069910.tif 000006