JP2002072701A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未定着トナー像を記録媒体上に転写すると同
時に定着する方式の画像形成装置において、最大使用電
力を低く維持したまま高速で転写定着を行い、光沢むら
のない高画質の画像を得ること。 【解決手段】 加熱ロール１０と押圧ロール１２とが圧
接された転写定着部に記録紙を送り込む前に予備加熱ト
レイ１７に収容して予備加熱を行う。これにより、表面
に熱可塑性の樹脂層を有する記録紙を用いる場合等、転
写及び定着に多くの熱量が必要な場合にも、充分な熱量
を供給することができ、トナー像を樹脂層に埋め込むよ
うに溶融圧着して、光沢のある画像が得られる。また、
予備加熱トレイ１７への電力供給は、転写定着装置の加
熱手段への通電がOFF状態のときに行うように制御し、
プリントプロセス全体の最大使用電力量を低く抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ、ファクシミリなど、乾式トナーを利用
した画像形成装置に係り、より詳細には、加熱、加圧に
より記録媒体上にトナー像を転写すると同時に定着し、
光沢むら又は色むらのない高画質の画像を得る画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式や静電記録方式等の乾式ト
ナーを用いた画像形成装置においては、像担持体上に形
成した静電潜像を、トナーの付着により現像した後、そ
のトナー像を記録媒体に転写し、加熱及び加圧により定
着している。

【０００３】上記トナー像の転写及び定着の方法として
は、トナー像を一旦中間転写体に転写し、さらに記録媒
体に転写した後、加熱加圧してトナー像を記録媒体に定
着させるものの他、トナー像を一旦中間転写体に転写し
た後、加熱溶融したトナー像を記録媒体に定着して、転
写と定着とを同時に行う方法が考えられている。この方
法は、特にカラー画像形成装置に用いるのに適してお
り、安定した条件でトナー像の転写を行い、中間転写体
上で複数色のトナー像を重ね合わせて高画質の画像を得
ることができる。

【０００４】一方、近年のフルカラー複写機やプリンタ
の普及に伴い、より高画質、高光沢の画像が求められて
いる。このような要求から、たとえば特開昭58-83876号
公報、特公平2-61749号公報には、トナー像を一旦中間
転写体に転写し、さらに記録媒体に転写定着する装置に
おいて、転写定着前に記録媒体を加熱する加熱板を有
し、トナーの溶融温度以上に加熱された記録媒体を該転
写定着装置に挿入する方法が記載されている。また、特
開平9-90789号公報には、転写定着前に面状発熱体によ
って記録媒体を予備加熱しておく装置が開示されてい
る。

【０００５】このような方法では、記録媒体は転写定着
部通過前に加熱されているため、転写定着部で該記録媒
体にトナー像が当接され、さらに加熱されると、記録媒
体及びトナー像は、容易に定着に十分な熱量を保持した
状態となる。このため、高速プリントなどで転写定着部
を高速で通過する場合にも、トナー像は十分に溶融され
た状態で記録媒体に圧着されて、光沢のある高品質な画
像を得ることができる。また、記録媒体が予備加熱され
ているため、転写定着時にトナー像及び中間転写体を過
度に加熱する必要がなく、トナー像及び中間転写体が高
温下において劣化するのを防ぐことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記画
像形成装置には、以下のような問題点がある。上記記録
媒体は加熱板や面上発熱体などの加熱手段上を通過中
に、該加熱手段から熱が伝達されて予備加熱されるが、
記録媒体の通過時間内に所定の温度まで加熱するには大
きな電力が必要となる。

【０００７】また、光沢のある高画質の画像を得るため
に表面に熱可塑性樹脂を有する記録媒体を用いる場合、
熱可塑性樹脂が融解する程度に予備加熱するためには更
に大きな電力が必要となる。図８は表面に熱可塑性樹脂
を有する記録媒体にトナー像を溶融圧着したときの様子
を表している。（ａ）図は熱可塑性樹脂が十分に熱供給
されて融解しており、熱可塑性樹脂にトナー像が完全に
埋め込まれている様子を表す。この場合、記録媒体表面
が平滑となるため、光沢のある画像が得られる。一方、
熱供給が不十分であると、（ｂ）図に示すように熱可塑
性樹脂は十分に融解せずトナー像が完全に埋め込まれな
いため、表面が平滑とならず光沢むらのある画像とな
る。また、（ｃ）図は熱可塑性樹脂がほとんど溶融して
いない様子を表し、このため記録媒体は凸凹のある表面
となり、図９に示すように光の散乱を起こすため光沢感
のない画像となってしまう。

【０００８】このように高品質な画像を得るためには、
記録媒体の表面に形成された熱可塑性樹脂の層を十分に
溶融させる必要があり、予備加熱の際に大きな電力を必
要とする。そして、上記画像形成装置ではプリントプロ
セス時に、この予備加熱とトナー像の記録媒体への転写
定着とを同時に行うため、転写定着時に大きな電力が必
要になる。ここで、装置の定格電力からプリントプロセ
スにおける許容最大電力量は決まっており、それぞれの
プロセスに使用する電力量の合計はこれを超過すること
はできない。一方、装置の定格電力を大きなものに変更
すると、使用者は特別な電源工事を必要とするなどの不
具合が生じ、汎用装置としての商品価値が低下してしま
う。

【０００９】本発明は上記問題点及び要請に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、未定着トナー像を記録媒
体上に転写すると同時に定着する方式の画像形成装置に
おいて、最大使用電力を低く維持したまま高速で転写定
着を行い、光沢むらのない高画質の画像を得ることであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、 周面上に静電電位の差に
よる潜像が形成される像担持体と、 該像担持体にトナ
ーを選択的に転移してトナー像を形成する現像装置と、
複数の部材に張架され、周回駆動される無端ベルト状
の中間転写体と、 前記像担持体上のトナー像を前記中
間転写体に転写する一次転写装置と、 前記中間転写体
上のトナー像を加熱する手段及び加圧する手段を備え、
前記中間転写体に当接された記録媒体に該トナー像を転
写及び定着する転写定着装置と、 前記記録媒体を前記
中間転写体に当接する前に静止した状態で収容し、該記
録媒体を加熱する手段を備える予備加熱トレイとを有す
ることを特徴とする画像形成装置を提供する。

【００１１】上記画像形成装置では、該記録媒体は中間
転写体に当接する前に予備加熱トレイに収容されて、該
記録媒体が所定の温度になるまで静置された状態で加熱
される。所定の温度まで加熱された該記録媒体は予備加
熱トレイから送り出され、トナー像を担持した中間転写
体に当接される。そして、該トナー像と共に加熱加圧さ
れ、トナー像は記録媒体に溶融圧着される。このように
して、記録媒体を予備加熱トレイ内に留めて加熱するた
め、瞬時に大きな電力を供給することなく、記録媒体を
所定の温度まで加熱することができる。そして、熱容量
の大きい記録媒体も所定の温度まで加熱されているた
め、転写定着時に多量に熱を供給しなくても該記録媒体
とトナー像との両方をトナー像溶融温度以上に加熱する
ことができ、転写定着装置での使用電力量を低減でき
る。このため、プリントプロセスにおける最大使用電力
を低く抑えて記録媒体とトナー像とに十分な熱を供給す
ることができ、該トナー像は該記録媒体に十分に融解し
た状態で圧着され、光沢ムラのない高品質な画像を得る
ことができる。また、高速プリントを行う場合にも、記
録媒体が予備加熱されているため、トナー像及び該記録
媒体は高速で転写定着部を通過する間に十分に熱供給さ
れ、トナー像は記録媒体に溶融圧着される。このため、
最大使用電力を低く抑えて、高光沢な画像を高速で得る
ことができる。

【００１２】請求項２に係る発明は、 請求項１に記載
の画像形成装置において、 前記予備加熱トレイは多層
構造となっており、複数の記録媒体を分離して収容する
ものであるとする。

【００１３】上記画像形成装置では、上記予備加熱トレ
イは多層構造となっており、複数の記録媒体を分離して
収容することができるため、同時に複数の記録媒体を加
熱することができる。つまり、複数枚のプリントを行う
場合には、一枚目の記録媒体が転写定着プロセスにある
間に、二枚目以降の記録媒体を該予備加熱トレイに内蔵
して加熱しておくことができる。このため、それぞれの
記録媒体について加熱時間を十分に確保することがで
き、所定の温度に加熱された該記録媒体を連続的に転写
定着装置に送り込むことができる。

【００１４】請求項３に係る発明は、 請求項１に記載
の画像形成装置において、 前記予備加熱トレイの加熱
手段を駆動するための通電を、前記転写定着装置のトナ
ー像を加熱する手段を駆動するための通電がＯＦＦ状態
のときに行なう電流制御装置を有するものとする。

【００１５】複数枚のプリントを行う場合には、予備加
熱トレイに次々に送り込まれる記録媒体を加熱するた
め、予備加熱トレイ自体の温度低下を防いで一定の温度
を維持しなくてはならない。このため、該予備加熱トレ
イに電力を供給して予備加熱トレイ自身の温度補償を行
う必要がある。上記画像形成装置では、前記転写定着装
置の加熱手段を駆動するための電力が使用されていない
ときに、前記予備加熱トレイの加熱手段を駆動するため
の通電を行うよう電流が制御されている。このため、使
用する最大電力は小さく抑えられるとともに、予備加熱
トレイ自身の温度補償を行い、次々に送り込まれる記録
媒体を所定の温度に加熱することができる。

【００１６】請求項４に係る発明は、 請求項１に記載
の画像形成装置において、 前記中間転写体に当接され
る部材が備える加熱手段に必要電力を供給し、あらかじ
め定められた許容最大電力に対する余剰電力を、前記予
備加熱トレイの加熱手段に供給するように供給電力を制
御する電流制御装置を有するものとする。

【００１７】上記画像形成装置では、転写定着装置等で
必要な電力の余剰電力を前記予備加熱トレイの加熱手段
に供給するよう通電が制御されているので、転写定着装
置等の加熱手段に電力が供給されているときでも、許容
最大電力を超過することなく、該予備加熱トレイへの熱
供給が行われ、予備加熱トレイの温度補償を行うことが
できる。なお、中間転写体に当接される部材は、転写定
着装置が有する加熱手段の他、中間転写体を予備加熱す
る装置、中間転写体に残留するトナーを溶融して除去す
るクリーニング装置等をを含むものである。

【００１８】請求項５に係る発明は、 請求項１に記載
の画像形成装置において、 前記記録媒体として、表面
に熱可塑性樹脂層を有する記録紙を用い、 前記予備加
熱トレイ内の記録媒体と接触する部材の温度が、前記熱
可塑性樹脂の溶融温度以下に維持されるように、該予備
加熱トレイの加熱手段への通電を制御する電流制御装置
を有するものとする。

【００１９】上記予備加熱トレイで熱可塑性樹脂の溶融
温度以下に加熱された記録紙は、転写定着部においてト
ナー像と共に加熱加圧され、溶融したトナー像が溶融し
た熱可塑性樹脂に埋め込まれるように融着して平滑な面
となり、光沢のある画像となる。また、上記予備加熱ト
レイは、該記録紙と接触して加熱する部材の温度が、熱
可塑性樹脂の溶融温度以下に維持されるように通電が制
御されているので、予備加熱トレイ内で記録紙の熱可塑
性樹脂層が融解することはなく、該記録紙を転写定着装
置に搬入する際に搬送部材等に接触して搬送不良を起こ
すことがない。

【００２０】請求項６に係る発明は、 請求項１に記載
の画像形成装置において、 前記予備加熱トレイは、蓄
熱板を備えるか、又は加熱手段が蓄熱板を兼ねる発熱体
であるものとする。

【００２１】上記画像形成装置では、上記予備加熱トレ
イが蓄熱板を備えるか、又は加熱手段が蓄熱板を兼ねる
発熱体であるため、余剰電力があるときに通電して加熱
手段を所定の温度まで加熱すると、その熱を蓄えて加熱
トレイ自体の温度低下を防ぐことができる。このため、
予備加熱トレイの温度の変動が緩やかとなり、温度補償
を容易に行うことが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本願に係る発明の実施の
形態を図に基づいて説明する。図１は、請求項１から請
求項６に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示
す概略構成図である。この画像形成装置は、周面が周回
可能に支持された無端ベルト状の中間転写体６を備えて
おり、この中間転写体６と対向する位置に、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つ
の画像形成ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが配設され
ている。

【００２３】各画像形成ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１
ｄは、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２ａ、
２ｂ、２ｃ、２ｄを有しており、各感光体ドラムの周囲
に、この感光体ドラムの表面をそれぞれほぼ一様に帯電
する帯電装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、各感光体ドラ
ム表面にレーザー光を走査して静電潜像の書き込みを行
う光走査装置４と、感光体ドラム上に形成された各潜像
にイエロー、マゼンタ、シアン又はブラックのトナーを
転移させてトナー像を形成する現像装置５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄと、各感光体ドラム上のトナー像を中間転写体
６上に一次転写する転写帯電器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ
とを備えている。

【００２４】上記中間転写体６の内側には、支持ロール
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと剥離部ロール９及び加熱ロー
ル１０が設けられ、該中間転写体６の外周面にはクリー
ニングロール１１が押圧され、中間転写体６はこれら各
ロールに張架されて図中に示す矢印Ａの方向に周回駆動
される。また、記録紙Ｐと中間転写体６とを圧接させる
ため、該加熱ロール１０と中間転写体６を介して対向す
る位置に、記録紙Ｐを加熱押圧する押圧ロール１２が配
設されている。

【００２５】さらに、上記中間転写体６の周回方向にお
ける上記加熱ロール１０の上流側には、中間転写体６の
裏面側に沿って加熱板１３が設けられており、該加熱板
１３に備えられた面状ヒータが中間転写体６上のトナー
像を加熱するようになっている。

【００２６】また、上記中間転写体６の周内には、転写
定着後の記録紙を冷却するためのヒートパイプ式熱交換
器１４が設けられている。該ヒートパイプ式熱交換器１
４の受熱部が該中間転写体６の周回方向における上記加
熱ロール１０の下流側に、放熱部が上流側に当接されて
おり、加熱された記録紙が有する熱を有効に利用するよ
うになっている。

【００２７】装置内にはさらに、記録紙Ｐを収容する用
紙トレイ１５と、この用紙トレイ１５から記録紙Ｐを一
枚ずつ送り出すフィードロール１６と、記録紙Ｐを予備
加熱するための予備加熱トレイ１７と、上記予備加熱ト
レイ１７及び転写定着部の各加熱手段への電力供給を制
御する電力供給制御装置１９が備えられている。

【００２８】また、上記中間転写体６の周回方向におけ
る上記剥離部ロール９の下流側には、搬送ベルト２０が
二つのロールに張架されており、トナー像が転写・定着
された記録紙を排紙トレイ２１に排出するようになって
いる。

【００２９】以下に、本実施形態を構成している各構成
要素について、より詳しい説明を加える。上記感光体ド
ラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、ドラム表面にSe、a-S
i、a-SiC、CdS 等の各種無機感光体層を有するもの、又
は各種有機感光体層を有するものを用いることができ
る。

【００３０】上記帯電装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、
グリッドと電極ワイヤとを備えるコロナ放電器であり、
電極ワイヤに高電圧を印加するとともにグリッドに所定
の電圧を印加し、上記各感光体ドラムとの間でコロナ放
電を発生させて各感光体ドラムの表面を一様に帯電する
ものである。

【００３１】上記光走査装置４は、画像信号に基づいて
レーザー光を照射し、これをポリゴンミラーによって各
感光体ドラムの主走査方向にスキャンするものであり、
これにより各感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する
ものである。

【００３２】上記現像装置５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのト
ナーを収容した現像器が、各感光体ドラムと順次、近接
・対向するようになっており、各色に対応した潜像にト
ナーを転移して可視像を形成するものである。

【００３３】ベルト状の上記中間転写体６は、ベース層
と表面層とを有し、ベース層はカーボンブラックを添加
した耐熱性ポリイミドフィルムを用いている。表面層
は、トナー像を中間転写体５から記録紙Ｐへ転写させる
ときに、トナー像を挟んで中間転写体５と記録紙Ｐとを
良好に密着させるために、ゴム硬度４0度、厚さ50μmの
シリコーン共重合体を用いている。

【００３４】上記転写帯電記７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ
は、各感光体ドラム上のトナー像が効率よく中間転写体
６へ転移するように、中間転写体６の裏面に電荷を付与
するコロナ放電器である。

【００３５】上記加熱ロール１０は、熱伝導率の高い金
属製の円筒状芯金の内部にハロゲンランプなどの加熱源
を有しており、該加熱ロール１０自身をトナーの溶融温
度以上の185℃に加熱し、上記中間転写体６を介して中
間転写体６に担持されたトナー像及び記録紙Ｐを加熱す
る。また、該加熱ロール１０と中間転写体６との密着性
を高めるために、加熱ロール１０の周面上にゴム状の弾
性層を設けている。

【００３６】上記押圧ロール１２は、上記中間転写体６
を介して上記加熱ロール１０に荷重7.2kg/cm²で圧接さ
れ、記録紙Ｐとトナー像とを圧着するもので、加熱ロー
ル１０と同様に加熱源を有しており、押圧ロール１２自
身をトナーの溶融温度未満の95℃に加熱し、該中間転写
体６に担持されたトナー像及び記録紙Ｐを記録紙Ｐの裏
面から加熱する。また、加熱ロール１０と同様にロール
表面にゴム状の弾性層を設けている。

【００３７】上記加熱板１３は、アルミニウム製の接触
板の裏に、面上ヒータとしてシリコーンラバーヒータを
つけたものを使用しており、接触板はトナーの溶融温度
以上の185℃に加熱される。シリコーンラバーヒータは
通電発熱体をシリコーンラバーで覆ったものであり、シ
リコーンラバー厚はできるだけ薄くして、通電発熱体か
ら接触板への熱抵抗を小さくし、効率的に加熱するよう
にしている。

【００３８】上記ヒートパイプ式熱交換器１４は、高温
の部材に当接するように並列に配列された複数の金属部
材からなる受熱部と、低温の部材に当接するように並列
に配列された放熱部と、受熱部と放熱部のそれぞれの金
属部材に固着されるとともに環状に閉じた形状となった
複数のヒートパイプとで構成されており、上記中間転写
体６から剥離される際の記録紙Ｐの表面温度が70℃以下
となるよう設定されている。上記受熱部及び上記放熱部
には熱伝導性が良好なアルミニウムや銅又はこれらを含
む合金等を用いることができ、上記ヒートパイプには銅
又はこれらを含む合金等の管材を用いることができる。

【００３９】上記予備加熱トレイ１７は、図２に示すよ
うに、転写定着部の上流側近傍にあり、外周を断熱部材
２２に覆われ、転写定着部に搬送するまでの記録紙Ｐの
温度低下および予備加熱トレイ１７内の温度低下が少な
くなるよう構成されている。内部は数段に仕切られて多
層構造となっており、各トレイの上面又は下面には記録
紙Ｐを加熱するためのヒータ２３を有し、各トレイに
は、用紙トレイから送り込まれた記録紙Ｐを各トレイに
振り分けるためのトレイ選別つめ２４と、記録紙Ｐをト
レイ内で移動させるための送り出しスターロール２５
と、記録紙Ｐを転写定着部へ送り込むための送り込みシ
ュート２６とを有する。

【００４０】上記断熱部材２２は、熱容量の大きい発泡
セラミック又は発泡セラミックの間に発泡ポリウレタン
を配したものを用いており、ヒータ２３との接触面以外
は比較的耐熱性の低い発泡樹脂を使用することがでる。

【００４１】上記ヒータ２３は、二枚のアルミニウム板
の間にラバーヒータを挟みこんだものである。なお、ト
レイ間を仕切る面でヒータが配置されていない面には蓄
熱性を考慮して厚手のアルミニウム板を配している。

【００４２】上記電力供給制御装置１９は、図３に示す
ように動作制御装置３１と、2つの電力監視モニタ３２
ａ、３２ｂと、２つの電流制御装置３３ａ、３３ｂとで
主要部が構成されており、動作制御装置３１の記憶部に
は、電力供給ＬＵＴ（参照テーブル）が記憶されてい
る。

【００４３】上記電流制御装置３３ａは、動作制御装置
３１からの信号に基づいて、加熱ロール１０、押圧ロー
ル１２、加熱板１３、クリーニングロール１１の加熱手
段へそれぞれ供給する電流を調整するものである。ま
た、電流制御装置３３ｂも、動作制御装置３１からの信
号に基づいて予備加熱トレイ１７が有する３つの蓄熱ヒ
ータ２３ａ、２３ｂ、２３ｃへ供給する電流を調整する
ようになっている。上記電力監視モニタ３２ａ、３２ｂ
は、上記電流制御装置３３ａ、３３ｂを介して各加熱手
段に供給される電力を検知し、動作制御装置へ検出値を
出力するようになっている。上記動作制御装置３１は、
電力監視モニタ３２ａ、３２ｂの検出値を参照するとと
もに、電力供給ＬＵＴに基づいて、各加熱手段へ供給す
る電流値を決定し、電流制御装置３３ａ、３３ｂに制御
信号を出力するようになっている。このとき、加熱ロー
ル１０、押圧ロール１２、加熱板１３、クリーニングロ
ール１１は、中間転写体上のトナー像の通過時とタイミ
ングを合わせて加熱する必要があり、これらを優先して
電流を供給するとともに、使用最大電力量が許容値を超
えないように制御を行う。そして、予備加熱トレイ１７
の蓄熱ヒータ２３へは許容値に対する余剰電力を用いて
電流を供給するように設定されており、これにより、予
備加熱トレイ１７内の温度をほぼ一定に維持するものと
なっている。

【００４４】上記画像形成装置で用いる記録紙Ｐとして
は、図４に示したように、印刷用コート紙、アート紙、
キャスコート紙などの表面を平滑にした媒体を基材４１
に使用し、その表面に熱可塑性のポリエステル系樹脂か
らなる透明樹脂層４２を設けたものを使用する。また、
図５に示すようにコート紙、アート紙等である基材５１
の表裏面にポリエチレン系樹脂層５２を設け、その上に
透明熱可塑性樹脂からなる受像層５３を設けた記録紙を
使用してもよい。

【００４５】なお、上記画像形成装置で用いられるトナ
ーは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色素を
含有した熱可塑性のバインダで構成され、公知の材料に
よって形成することができる。この実施形態では、ポリ
エステル負帯電トナーを用いている。

【００４６】次に、上記画像形成装置の動作について説
明する。ベルト状の中間転写体６の周辺に配置された各
画像形成ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ内で、感光体
ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄがそれぞれ帯電装置３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによりほぼ一様に帯電される。そ
の後、画像信号に応じてオンオフされる光走査装置４に
よって露光され、静電潜像が形成される。

【００４７】各感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上
の静電潜像は、それぞれ、黒、イエロー、マゼンタ、シ
アン色のトナーが入った現像装置５ａ、５ｂ、５ｃ、５
ｄにより現像され、面積変調により濃度を表現する、い
わゆるディジタル画像が各感光体ドラム２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ上にトナー像として形成される。この各色トナ
ー像は、順次、転写帯電器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによ
り中間転写体６上へ重ね合わせて転写され、中間転写体
６上にフルカラーのトナー像が形成される。中間転写体
６上に形成されたトナー像は、中間転写体６が加熱板１
３と対向する位置を通過する際に加熱され、溶融する。

【００４８】一方、用紙トレイ１５からフィードロール
１６によって記録紙Ｐが一枚ずつ取り出され、該記録紙
Ｐは予備加熱トレイ１７に搬入されて、所定の温度まで
加熱された後、送り込みシュート２６によって転写定着
部に搬送される。この記録紙Ｐの搬送にともない、中間
転写体６に対向する押圧ロール１２が加熱ロール１０に
圧接される。その後、前記複数色のトナー像を保持した
中間転写体６と記録紙Ｐとが重ね合わされ、加熱ロール
１０と押圧ロール１２とのニップ部を通過し、加熱及び
加圧される。このとき記録紙Ｐは予備加熱されているた
め、溶融温度以上に加熱されたトナーと当接されて更に
加熱されることにより、記録紙Ｐの表面樹脂層は十分に
軟化、溶融する。そして、溶融したトナー像は該記録紙
Ｐの表面樹脂層に埋め込まれるように融着される。

【００４９】このトナー像は、中間転写体６と記録紙Ｐ
との間で、双方に密着された状態で搬送され、溶融温度
以下に冷却されることで凝集固化して記録紙Ｐとの間に
強い接着力が生じる。その結果、曲率半径の小さな剥離
部ロール９が配置された位置において、中間転写体６が
大きな曲率で曲げ回されると、記録紙Ｐが、それ自体の
剛性によって中間転写体６からトナーとともに分離さ
れ、オフセットを生じることなく記録紙Ｐ上に定着され
た画像が形成される。また、中間転写体表面形状になら
って凝集固化するため、記録紙Ｐは平滑な表面となり、
光沢のある画像となる。

【００５０】次に、上記予備加熱トレイ１７の動作につ
いて図６に基づいて説明する。図６は、4段のトレイを
有する上記予備加熱トレイ１７へ記録紙を搬入、加熱及
び搬出するときのタイミングチャートの例を示したもの
である。先ず、プリントプロセス前に、４枚目までの記
録紙が用紙トレイ１５からフィードロール１６によって
順次搬送され、予備加熱トレイ１７の入り口に設けられ
た選別つめ２４に誘導されて各トレイに搬入される。該
予備加熱トレイ１７内は記録紙の温度が熱可塑性樹脂の
溶融温度に達しない程度まで加熱されており、各トレイ
に収容された該記録紙は加熱されて昇温する。そして、
１枚目の記録紙が所定の温度に達したら、送り出しスタ
ーロール２５が回転駆動して、１枚目の記録紙は送り込
みシュート２６に搬送され、転写定着部に搬入される。
そして、該記録紙が転写定着部を通過した後、すでに所
定の温度に達している２枚目の記録紙が転写定着部に搬
入される。また、１枚目の記録紙が搬出されると同時
に、１枚目の記録紙が収容されていたトレイに直ちに５
枚目の記録紙が搬入され、４枚目の記録紙が転写定着部
を通過するまでの間加熱される。なお、Ａ４の記録紙を
80mm/sのプロセス速度で横向きに搬送した場合、５枚目
以降の加熱時間は9.75secとなる。

【００５１】以上の動作をくり返すことにより、上記予
備加熱トレイ１７内には常に複数の記録紙が収容されて
該記録紙は転写定着部に搬送されるまでに十分な加熱時
間を確保することができるため、所定の温度に加熱され
た記録紙を連続的に転写定着部に搬送することができ
る。そして、このとき記録紙の温度は表面の熱可塑性樹
脂の溶融温度以下であるため、該熱可塑性樹脂が融解し
て搬送不良を生じることはない。また、予備加熱トレイ
１７内で搬送される時にスターロール２５により記録紙
に傷がつくことがあるが、転写定着部で加熱される際に
該表面樹脂層は融解して平滑な面となるため、商品の欠
陥とはならない。

【００５２】上記予備加熱トレイ１７への電力供給は、
転写及び定着を行うための他の加熱手段への電力供給と
併せて、電力供給制御装置１９によって制御され、例え
ば図７に示すようなタイミングでＯＮ／ＯＦＦ制御が行
われる。画像形成装置の動作開始時には、予備加熱トレ
イ１７、加熱ロール１０、押圧ロール１２、加熱板１３
及びクリーニングロール１１を所定の温度まで上昇させ
るための予備加熱が行われる。しかし、これらの構成に
おける使用電力量の合計は、許容最大電力量より大きく
なるため、同時に給電することはできず、使用電力量が
許容最大電力量以下となるように制御される。つまり本
例では、まず加熱ロール１０、押圧ロール１２及び加熱
板１３に給電され（プロセス加熱時間）、所定の温度に
到達した後、これらはＯＦＦ状態として予備加熱トレイ
１７に給電される（予備加熱トレイ加熱時間）。このと
き上記加熱ロール１０と押圧ロール１２との使用電力量
の合計は２００Ｗであり、加熱板１３及びクリーニング
ロール１１の使用電力量もそれぞれ２００Ｗである。そ
して予備加熱トレイ１７の使用電力量は６００Ｗとなっ
ているので、使用電力量の合計は許容最大電力である６
００Ｗ以内に維持される。

【００５３】予備加熱トレイ１７における蓄熱ヒータ２
３の温度がほぼ所定値となると、加熱ロール１０、押圧
ロール１２及び加熱板１３にも断続的に給電されるとと
もに、これらのいずれかに給電されているときには予備
加熱トレイ１７への給電をＯＦＦ状態としながら、いず
れもが所定温度となるように制御される。そして、中間
転写体上にトナー像が担持され搬送されてくると、加熱
ロール１０、押圧ロール１２及び加熱板１３に優先的に
電力が供給され、これらの部材が必要な温度に維持され
る。

【００５４】また、加熱ロール１０等の温度が上昇する
と断続的に給電をＯＦＦ状態として温度がほぼ一定とな
るように制御され、加熱ロール１０、押圧ロール１２、
加熱板１３及びクリーニングロール１１のいずれにも給
電されないタイミングで、予備加熱トレイ１７の蓄熱ヒ
ータ２３に給電され、予備加熱トレイ１７内の温度がほ
ぼ一定に維持される。なお、上記予備加熱トレイ１７は
３つの蓄熱ヒータ２３を有し、上記例ではこれらに一斉
に給電するように制御されているが、これらの一つ一つ
に独立して給電することもできる。この場合には、加熱
ロール１０等他の部分に給電されていても、蓄熱ヒータ
２３の一つ又は二つに給電することができ、予備加熱ト
レイ１７の温度をより確実に所定値に維持することが可
能となる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明の画像形
成装置では、予備加熱トレイのヒータへの供給電力量と
転写定着装置の他の加熱手段への供給電力量との合計
が、転写定着装置で使用可能な許容最大電力量を超える
ことがないため、プリントプロセス全体で使用できる最
大電力量を超えることなく予備加熱トレイ内の温度をほ
ぼ一定に維持することができ、記録媒体を所定の温度に
予備加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態である画像形成装置を示
す概略構成図である。

【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる予備加熱
トレイを示す概略構成図である。

【図３】図１に示す画像形成装置で用いられる電力制御
装置のブロック図である。

【図４】図１に示す画像形成装置で用いることができる
記録紙の拡大断面図である。

【図５】図１に示す画像形成装置で用いることができる
記録紙の他の例を示す拡大断面図である。

【図６】図２に示す予備加熱トレイへ記録紙を搬入、加
熱及び搬出するときのタイミングチャートである。

【図７】図１に示す画像形成装置における各部への電力
供給のタイミングを示す図である。

【図８】表面に熱可塑性樹脂層を有する記録紙へトナー
像が埋め込まれる状態の説明図である。

【図９】熱可塑性樹脂層を有する記録紙へトナー像が転
写された場合における光散乱の状態を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 画像形成ユニット ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 感光体ドラム ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 帯電装置 ４ 光走査装置 ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 現像装置 ６ 中間転写体 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 転写帯電器 ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 支持ロール ９ 剥離部ロール １０ 加熱ロール １１ クリーニングロール １２ 押圧ロール １３ 加熱板 １４ ヒートパイプ式熱交換
器 １５ 用紙トレイ １６ フィードロール １７ 予備加熱トレイ １９ 電力供給制御装置 ２０ 搬送ベルト ２１ 排紙トレイ ２２ 断熱部材 ２３ 蓄熱ヒータ ２４ トレイ選別つめ ２５ 送り出しスターロール ２６ 送り込みシュート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 浩一郎 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社 Ｆターム(参考） 2H027 DA11 DA34 EA11 EA16 ED16 ED24 ED25 EE01 EE05 EE10 ZA01 2H032 AA02 AA14 BA09 BA21 BA23 CA04 CA12 2H033 AA01 AA20 BA08 BA24 BA27 BA59 BB01 BB18 BB28 BE09 CA07 CA09 CA23 CA27 CA37 CA44 2H078 AA01 AA12 BB01 CC06 DD52 DD57 DD61 DD73

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面上に静電電位の差による潜像が形
   成される像担持体と、 該像担持体にトナーを選択的に転移してトナー像を形成
   する現像装置と、 複数の部材に張架され、周回駆動される無端ベルト状の
   中間転写体と、 前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する
   一次転写装置と、 前記中間転写体上のトナー像を加熱する手段及び加圧す
   る手段を備え、前記中間転写体に当接された記録媒体に
   該トナー像を転写及び定着する転写定着装置と、 前記記録媒体を前記中間転写体に当接する前に静止した
   状態で収容し、該記録媒体を加熱する手段を備える予備
   加熱トレイとを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記予備加熱トレイは多層構造となっ
   ており、複数の記録媒体を分離して収容するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記予備加熱トレイの加熱手段を駆動
   するための通電を、前記転写定着装置のトナー像を加熱
   する手段を駆動するための通電がＯＦＦ状態のときに行
   なう電流制御装置を有することを特徴とする請求項１に
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記中間転写体に当接される部材が備
   える加熱手段に必要電力を供給し、あらかじめ定められ
   た許容最大電力に対する余剰電力を、前記予備加熱トレ
   イの加熱手段に供給するように供給電力を制御する電流
   制御装置を有することを特徴とする請求項１に記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 前記記録媒体として、表面に熱可塑性
   樹脂層を有する記録紙を用い、 前記予備加熱トレイ内の記録媒体と接触する部材の温度
   が、前記熱可塑性樹脂の溶融温度以下に維持されるよう
   に、該予備加熱トレイの加熱手段への通電を制御する電
   流制御装置を有することを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記予備加熱トレイは、蓄熱板を備え
   るか、又は加熱手段が蓄熱板を兼ねる発熱体であること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。