(57)【要約】【課題】  記録紙の情報と、当該記録紙上に形成する画像の画像情報とに応じて、分離特性の異なる定着ローラの定着装置を選択し、所望とする画質を的確に得ることにできる画像形成装置を提供すること【解決手段】  定着ローラと加圧ローラとの対から構成される複数の定着装置を有し、記録紙の情報と、当該記録紙上に形成する画像の画像情報とから、前記複数の定着装置の内、１個を選択する画像形成装置において、前記複数の定着装置は、各々記録紙の分離特性が異なることを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと加圧ローラとの対から構成される複数の定着装置を有し、記録紙の情報と、当該記録紙上に形成する画像の画像情報とから、前記複数の定着装置の内、１個を選択する画像形成装置において、前記複数の定着装置は、各々、記録紙の分離特性が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の定着装置に塗布する離型剤の塗布量が、各々異なる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３】
前記離型剤は、１００〜１００００ＣＳの粘度のシリコーンオイルで有ることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の定着装置の定着ローラは、各々、曲率が異なる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５】
前記定着ローラと前記加圧ローラとは、それぞれ芯金と弾性層と離型層とからなり、前記定着ローラの径が小さい定着装置の方が、弾性層厚／外径の比率が大きいことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着ローラと前記加圧ローラとは、それぞれ芯金と弾性層と離型層とからなり、前記定着ローラの径が小さい定着装置の方が、弾性層の硬度が小さいことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録紙の情報は、紙の斤量及び紙種によって設定されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記録紙の情報により、分離特性が優れる定着装置が選択される場合、普通紙よりコート紙の方が斤量が小さいことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像情報は印字率、画像位置、色情報であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
記録紙の印字率が５０〜１００％の画像情報によって定着装置を選択するの場合、前記離型剤の塗布量が最大か、または前記定着ローラの径が最小の定着装置を選択することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
カラー画像の色情報によって定着装置を選択するの場合、前記離型剤の塗布量が最大の定着装置を選択することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するもので、特に、複数の定着装置を有する多機能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成手段にて形成された像担持体上のトナー像を記録紙上に転写し、加熱された定着ローラを備えた定着装置で当該トナー像を記録紙に定着する方法が採用されている。
【０００３】
定着ローラはアルミ等の素管の外周を弾性層で覆い、さらにフッ素系樹脂（例えばＰＦＡ等）層で覆って離型効果を持たしているが、記録紙上のトナー像の印字率が大きい場合や画像位置が記録紙の先端部まで占めていたり、定着ローラの曲率が小さかったりすると前記定着ローラから記録紙が完全に分離しきれず、巻き付いてジャムとなる問題が生じる。これは記録紙の曲げ剛性が小さい程この傾向が強い。
【０００４】
この問題を回避するために、複数の定着装置を設け、記録紙の曲げ剛性を検知し、特性に応じて適正な定着装置を選択している。例えば、曲げ剛性が高い記録紙は厚い紙であるため、搬送速度を小さくしたり、定着ローラへの加圧力を大きくしたり、加熱エネルギーを大きくしたりする方法（例えば、特許文献１参照）や定着条件の異なる複数の定着装置を設け、記録紙情報と画像情報を検知し、画像形成効率を低下することなく記録紙の種類や画像の種類に応じて所望の画質が得られる定着装置を選択する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【特許文献１】特開平９−２５８５９７号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、プリント速度（枚／分）が早くなるに従い、定着ローラの定着処理に関与するニップ部での加熱時間を確保するためにローラの直径を大きくする（曲率を小さくする）ことが必要となる。これは記録紙が定着ローラからの分離性能を低下させることになる。
【０００６】
本発明は、記録紙の斤量、紙種等の記録紙の情報と、当該記録紙上に形成する画像の画像情報とに応じて、分離特性の異なる定着ローラのを配備する定着装置を選択し、所望とする画質を的確に得ることにできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
定着ローラと加圧ローラとの対から構成される複数の定着装置を有し、記録紙の情報と、当該記録紙上に形成する画像の画像情報とから、前記複数の定着装置の内、１個を選択する画像形成装置において、前記複数の定着装置は、各々、記録紙の分離特性が異なることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００８】
記録紙の種類（斤量、紙種）や画像の種類（印字率、画像位置）に影響されず定着ローラから容易に記録紙を分離できるので、定着処理時でのジャムを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態の画像形成装置について説明する。
【００１０】
図１は、画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【００１１】
図１において、画像形成装置は、両面原稿自動送り装置ＲＡＤＦおよび画像形成装置本体Ａからなっている。
【００１２】
両面原稿自動送り装置ＲＡＤＦは、画像形成装置本体Ａの上部にあり開閉可能となっている。原稿給紙台ａの原稿は、給紙ローラｂ、分離ローラｃ、レジストローラｄ、さらに搬送ドラムｅに搬送され、原稿が搬送される。
【００１３】
次に、画像形成装置本体Ａは、画像読み取り装置１、制御手段である制御部２、画像書き込み装置３、画像形成手段４、カセット給紙手段５、搬送手段６、定着装置７０、７１（７２）、排紙手段８、再搬送手段９等で構成されている。なお定着装置についての詳細は後述する。
【００１４】
画像読み取り装置１の光学系は、光源と第１ミラーを備える露光ユニット１４、第２ミラーと第３ミラーから成るＶミラーユニット１５、レンズ１６、ＣＣＤイメージセンサ１７により構成されている。両面原稿自動送り装置ＲＡＤＦによる原稿読み取りは、露光ユニット１４がスリット露光用ガラス１３の下方の初期位置に停止した位置において行われる。原稿台ガラス１１上の原稿の読み取りは、露光ユニット１４及びＶミラーユニット１５を移動させながら行われる。
【００１５】
画像読み取り装置１において読み取られた原稿画像の画像情報は画像処理手段を含む制御部２により画像処理が行われ、画像データとして信号化され、一旦メモリに格納される。画像書き込み手段３に含まれる図示しない半導体レーザからの出力光が、像担持体である感光体ドラム２１に照射され静電潜像を形成する。
【００１６】
画像形成手段４においては、像担持体である感光体ドラム２１に対し、帯電器２２により電荷（本実施の形態では負帯電）が付加され、画像書き込み手段３からのレーザ光照射により静電潜像が形成され、現像装置２３により静電潜像が顕像化されてトナー像（本実施の形態では負電荷）となる。次いで、カセット給紙手段５から搬送され、搬送ローラ５０を介してレジストローラ５５で感光体ドラム上のトナー像と同期がとられた転写材である記録紙Ｐ上に転写器２９Ａにより転写され、分離器２９Ｂにより記録紙Ｐが剥離される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送手段６により搬送され、定着手段７０または７１（７２）により定着され、排紙手段８により装置外の排紙トレイ８１に排出される。
【００１７】
一方、クリーニング手段であるクリーニング装置２６により転写残のトナーが除去される。なお、両面コピーの場合は、第１面に画像形成された記録紙Ｐは、搬送路切り替え板８２により再搬送手段９に送り込まれ反転機構９ａで反転され、再び画像形成手段４において第２面に画像形成後、排紙手段８により装置外の排紙トレイ８１に排出される。反転排紙の場合は、搬送路切り替え板８２により通常の排紙通路から分岐した記録紙Ｐは、反転排紙部８３においてスイッチバックして表裏反転された後、排紙手段８により装置外の排紙トレイ８１に排出される。
【００１８】
次に、本発明に係わる定着装置について説明する。
【００１９】
記録紙の曲げ剛性や画像の種類（印字率、画像位置等）が定着ローラでの分離性能を左右することは前述したが、本発明は、記録紙の情報と、当該記録紙上に転写される画像の画像情報のもとに、分離性能の異なる複数の定着装置の内から適正なものを選択することを特徴としている。
【００２０】
すなわち、前記記録紙の曲げ剛性は紙種検知手段Ｓ１で検出され、前記画像の種類は画像検知手段Ｓ２で検知される。検知された情報は制御部２に伝達され、当該制御部２は記録紙を適正な定着装置へ導く搬送弁６Ａの開放（図１では実線で示す。）を指令し、記録紙は選択された定着装置７０で定着される。
【００２１】
図２は、紙種検知手段について説明するための図である。
【００２２】
図３は、画像情報検知手段について説明するための図である。
【００２３】
図２において、Ｓ１は記録紙先端の撓み量を検知する光学センサで、レジストローラ５５から所定の距離ｆの位置に設けられている。
【００２４】
記録紙Ｐはレジストローラ５５に挟持搬送され、距離ｆの位置で先端部が検知される。仮に、記録紙Ｐの曲げ剛性（量）が小さい場合は、実線のように大きく撓み、曲げ剛性が高い場合は、点線のように撓み量が小さくなる。この撓み量の大小によってセンサＳ１が受ける光量の変化から、記録紙Ｐの曲げ剛性を検知し、その情報は制御部２へ伝達され、制御部２は曲げ剛性に対応した定着装置を選択するよう指示し、不図示の駆動部を介して搬送弁６Ａを作動する。斤量（単位面積当たりの質量）や紙の種類によって異なる曲げ剛性に関係する撓み量を検知することによって巻き付き易さを検知することができる。
【００２５】
すなわち、曲げ剛性の高い記録紙は定着ローラに巻き込まれる頻度が小さく、逆に、曲げ剛性の小さい記録紙は大きいため、曲げ剛性に対応する対策が取られた定着装置が選択され、巻き付きが回避される。
【００２６】
図３において、Ｓ２は印字率（量）を検知する光学センサで記録紙Ｐ上に転写されたトナー像の印字率および画像位置（記録紙先端から印字部までの距離）を検知する。検知された情報は制御部２へ伝達され、印字率および画像位置が算出される。さらに制御部２は印字率および画像位置に適切な定着装置を選択するように指示し、不図示の駆動部を介して搬送弁６Ａを作動する。
【００２７】
すなわち、印字率が大きい画像はトナー量が多く、それだけ定着ローラに粘着し易く、また、記録紙の先端部近傍にトナー像が位置している場合も、記録紙が定着ローラから分離しにくいことから、分離限界に相当する所定の印字率または画像位置を基準とし、当該基準に対応する対策が取られた定着装置を選択し、巻き付きを回避することができる。
【００２８】
なお、印字率および画像位置と、対応する定着装置とのプログラムは制御部２に記録されている。
【００２９】
次に、巻き付き対策が撮られた複数の定着装置について説明する。
【００３０】
図４は、本実施の形態における定着ローラと加圧ローラとの対を示す図である。
【００３１】
図４において、Ｈは定着熱源としてのハロゲンランプである。７０Ａ、７１Ａ、７２Ａは定着ローラである。定着ローラ７０Ａ、７０Ｂは、アルミ素管を３ｍｍ厚の弾性層であるシリコーンゴム（ゴム硬度ＪＩＳＡ２０°）で覆い、さらに離型層のＰＦＡ層で覆い、外径が６０ｍｍとしてある。定着ローラ７２Ａは、アルミ素管を４ｍｍ厚の弾性層であるシリコーンゴム（ゴム硬度ＪＩＳＡ２０°）で覆い、さらに離型層のＰＦＡ層で覆い、外径が４０ｍｍとしてある。
【００３２】
７０Ｂ、７１Ｂ、７２Ｂは加圧ローラである。加圧ローラ７０Ｂ、７１Ｂは、アルミ素管を１ｍｍ厚の弾性層であるシリコーンゴム（ゴム硬度ＪＩＳＡ２０°）で覆い、さらに離型層のＰＦＡ層で覆い、外径が６０ｍｍとしてある。定着ローラ７２Ｂは、アルミ素管を１ｍｍ厚の弾性層であるシリコーンゴム（ゴム硬度ＪＩＳＡ２０°）で覆い、さらに離型層のＰＦＡ層で覆い、外径が３５ｍｍとしてある。
【００３３】
図４（ａ）において、７０Ｃは、粘度１００〜１００００ＣＳのシリコーンオイルを定着ローラ７０Ａに塗布するオイル供給装置で、Ｒはフェルト材のオイル塗布ローラである。定着ローラ７０Ａにシリコーンオイルを塗布することで記録紙がローラから分離し易くなっている。
【００３４】
図４（ｃ）における定着ローラ７２Ａ、加圧ローラ７２Ｂは、図４（ａ）、（ｂ）のものよりもローラ曲率が大きく、且つ弾性層厚／外径の比率が大きく、記録紙が分離し易い構造になっている。また、定着ローラの径が小さい定着装置の方が弾性層の硬度を小さくしてある。これらは、ニップ部幅を稼ぎ極力記録紙への熱伝導効果を向上させるためである。なお、印字率５０〜１００％の記録紙に関しては、巻き付き頻度が極めて高いため、最大の塗布量の図４（ａ）型か、最小の径の図４（ｃ）型が選択されるのが好ましい。
【００３５】
また、カラー画像形成装置に本発明を適応する場合には、図４（ａ）のシリコーンオイル塗布の定着装置を選択し、しかも最大の塗布量のものを選択するのが好ましい。
【００３６】
一例として、図４（ａ）、（ｂ）に示す定着装置７０、７１の２つを有する画像形成装置でプリントすると、記録紙が、斤量８０ｇ／ｍ2以下の普通紙とコート紙の場合、光学センサＳ１は両紙共、所定の曲げ剛性以下（巻き付き易い）であるので、分離性の良い定着装置７０が選択される。また、紙斤量８１ｇ／ｍ２以上１２７ｇ／ｍ2以下の普通紙とコート紙の場合、光学センサＳ１は、普通紙は所定の曲げ剛性以上あるので、分離性能が定着装置７０より劣る定着装置７１を選択し、コート紙は所定の曲げ剛性以下であるので、分離性の良い定着装置７０が選択される。また、紙斤量１２８ｇ／ｍ2以上の普通紙とコート紙の場合、センサＳ１は両紙共、所定の曲げ剛性以上（巻き付き難い）であるので、分離性の良い定着装置７０にする必要はなく、定着装置７１が選択される。
【００３７】
本実施の形態では、２つの定着装置を配備した画像形成装置で説明したが、分離性能の異なる３つ以上の定着装置を配備してもよい。例えば、シリコーンオイルの塗布量が異なる数台の定着装置や、定着ローラの曲率が異なる数台の定着装置を配備してもよい。
【００３８】
また、図５に示すように、定着装置を直列に配列し、前記光学センサＳ１、Ｓ２の情報を基に制御部２によって選択された定着装置以外は定着処理時には定着ローラと加圧ローラは所定の長さだけ離間するような構造にしてもよい。
【００３９】
図５は、直列に配備された複数の定着装置を示す図である。
【００４０】
次に、定着装置選択に関し、画像形成開始時からフロー図にて説明する。
【００４１】
図６は、定着装置選択に関する画像形成プロセスのフロー図である。
【００４２】
図１、図６において、ステップＴ１でコピーまたはプリントをスタート（画像形成開始）させると、画像形成手段４で感光体ドラム２１上にトナー像が形成される。当該トナー像と同期がとられた後、記録紙Ｐはレジストローラ５５で挟持搬送され、ステップＴ２で、光学センサＳ１によって記録紙Ｐの情報である曲げ剛性が検知され、さらに前記トナー像が転写器２９Ａで転写された記録紙Ｐは、感光体ドラム２１から分離器２９Ｂで分離される。ステップＴ３で、転写されたトナー像の画像情報（印字率、画像位置等）が検知される。ステップＴ４で記録紙・画像情報を基に複数の定着装置の内、１つが選択され、そこへ導く搬送弁６Ａが作動する。ステップＴ５で定着処理が行われ、ステップＴ６でコピーまたはプリントとしての画像形成が終了し、連続プリントの場合はＮへ進み次の画像形成にはいる。１枚プリントの場合はＹへ進みプリント終了となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】紙種検知手段について説明するための図である。
【図３】画像位置検知手段について説明するための図である。
【図４】本実施の形態における定着ローラと加熱ローラとの対を示す図である。
【図５】直列に配備された複数の定着装置を示す図である。
【図６】定着装置選択に関する画像形成プロセスのフロー図である。
【符号の説明】
【００４４】
２  制御部
２１  感光体ドラム
５５  レジストローラ
６Ａ  搬送弁
７０、７１、７２  定着装置
７０Ａ  定着ローラ
７０Ｂ  加圧ローラ
７０Ｃ  オイル供給装置
Ｈ  ハロゲンランプ
Ｓ１、Ｓ２  光学センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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