JP2004287317A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着装置の定着ローラ、加圧ローラの軸方向の温度差勾配を低減することにより、転写材上の視覚光沢度差を目立たなくして、画質品位の低下を防止する定着装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成手段により転写材P上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置30を備えた画像形成装置100において、画像形成装置100の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、定着装置30を移動させる定着装置移動手段40を設けた。
【選択図】 図3
【解決手段】画像形成手段により転写材P上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置30を備えた画像形成装置100において、画像形成装置100の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、定着装置30を移動させる定着装置移動手段40を設けた。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成に用いられる定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に用いられている定着装置として、弾性層を有して所定の温度に維持された定着ゴムローラと、定着ゴムローラに圧接し、弾性層を有する加圧ゴムローラとによって、未定着のトナー画像が形成された転写材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ定着方式が多用されている。
【0003】
しかしながら、この種の装置では、定着ゴムローラの熱抵抗や熱容量が大きいため、ウォーミングアップ時間が長くなると共に、弾性層内側の温度が高くなり、定着ゴムローラの寿命を短くしていた。
【0004】
これらの問題点を解決するために、定着部材として無端状の定着ベルトを用い、複数のローラ部材により定着ベルトを支持張架する定着ベルト方式の定着装置が用いられている。
【0005】
特許文献1に記載の定着装置は、定着ローラ端部の所定位置に通紙基準を設定し、温度検知素子を該定着ローラ端部の非通紙領域に配置し、更に、冷却ファンを設けて、定着ローラの通紙基準測端部とは反対側の端部から通紙基準側の端部に向かうエアフローを形成したものである。
【0006】
特許文献2に記載の定着装置は、加圧ローラの下部にその軸方向に沿って複数の冷却ファンを配置し、環境温度が高い場合には、すべての冷却ファンを駆動し、環境温度が低い場合には、非通紙部に対応する冷却ファンを駆動する。
【0007】
特許文献3に記載の画像形成装置は、定着ローラの軸方向における転写材幅を検知する幅検知手段と、転写材を定着ローラの軸方向に移動させる移動手段と、定着ローラの軸方向における複数位置の表面温度を検知する温度検知手段とを有し、幅検知手段と温度検知手段とからの出力により、移動手段が定着ローラの軸方向における転写材の位置を変える。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−43788号公報
【0009】
【特許文献2】
特開平6−242701号公報
【0010】
【特許文献3】
特許第3130718号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記の熱ローラ定着方式や定着ベルト方式の定着装置においては、ウォーミングアップ時間の短縮など省エネルギーのための低熱容量化に伴い、軸方向の熱輸送能力が低下する。小サイズの転写材を通紙する時に、定着ローラや定着ベルトの側端部で生じる温度差が、その後の大サイズの転写材を通紙する時に、転写材上で光沢度差を生じる。定着ローラや定着ベルトの側端部で生じる温度差勾配が大きいほど、転写材上で光沢度差が目立ち易く、画質品位が低下する。
【0012】
定着ローラ軸方向の温度差勾配を低減するため、定着ローラの内部に冷却ファンによりエアフローを形成する特許文献1、又は加圧ローラの下部に複数の冷却ファンを配置した特許文献2においては、冷却ファンの回転音や送風音等による騒音発生が問題となる。また、冷却による熱エネルギーの損失や、ファン駆動に要するエネルギーの損失が発生する。
【0013】
特許文献3は、通紙領域を変える事により非通紙領域の昇温を押さえる事と、通紙領域の温度低下による定着不良の防止を目的としている。従って、転写材幅を超えるような大きな移動量が必要で、通常の転写材間で動作させる事は難しく、生産性を損なうという問題がある。
【0014】
更に、必然的に定着ローラ軸方向の実効的な定着幅に対して、概ね整数分の一である小サイズの転写材でしか効果が発揮できない。例えば、幅が定着装置の実効幅の2/3であるような転写材では、如何に転写材と定着装置の相対位置をずらしても、中央部の1/3は常に通紙領域となり、前記の問題を解消する事はできない。この2/3の幅は、A4サイズ転写材の長辺を最大幅とする定着装置で、A4サイズ転写材の短辺を幅方向として通紙する場合に相当し、通常、多数の通紙が行われる小サイズの転写材としてはこの程度である。
【0015】
本発明は上記の問題を解消し、定着ローラ、加圧ローラの軸方向の温度差勾配を低減することにより、転写材上の視覚光沢度差を目立たなくして、画質品位の低下を防止する定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【0017】
(1) 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記定着装置を移動させる定着装置移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【0018】
(2) 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記転写材を移動させる転写材移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【0019】
(3) 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記定着装置の設置位置と転写材走行位置の相互位置関係を変える位置関係変更手段を有し、前記位置関係変更手段の動作によって位置関係の変わる前記定着装置を含む給送手段に同時に転写材が挟持されている間、前記位置関係変更手段の動作を禁止することを特徴とする画像形成装置。
【0020】
本発明は上記の如き構成をとることにより、ウォーミングアップ時間の増大を伴うことなく、定着装置全幅に対して小さな転写材が連続通紙された場合でも、加熱部材端部の温度勾配を抑えることが可能な定着装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0022】
[画像形成装置]
図1は、本発明に係るベルト定着装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。
【0023】
画像形成装置は、画像形成装置100と画像読取装置200とから構成される。
【0024】
画像形成装置100は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段10Y,10M,10C,10Kと、ベルト状の中間転写体6と給紙搬送手段20及び後述するベルト定着装置(以下、定着装置と称す)30とからなる。
【0025】
画像形成装置100の上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202とから成る画像読取装置200が設置されている。
【0026】
自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。
【0027】
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部101において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段(画像書き込み手段)3Y、3M、3C、3Kに入力される。
【0028】
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成手段10Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及びクリーニング手段5Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成手段10Mは、像担持体としての感光体ドラム1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及びクリーニング手段5Mを有する。シアン(C)色の画像を形成する画像形成手段10Cは、像担持体としての感光体ドラム1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及びクリーニング手段5Cを有する。黒(K)色の画像を形成する画像形成手段10Kは、像担持体としての感光体ドラム1K、帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及びクリーニング手段5Kを有する。帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光装置3C及び帯電手段2Kと露光装置3Kとは、潜像形成手段を構成する。
【0029】
4Y,4M,4C,4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を内包する現像装置である。
【0030】
中間転写体6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。画像形成手段10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写体6上に一次転写手段7Y,7M,7C,7Kにより逐次転写されて(一次転写)、合成されたカラー画像が形成される。
【0031】
給紙搬送手段20の給紙カセット21内に収容された転写材Pは、給紙手段22により給紙され、給紙ローラ23,24,25,26、レジストローラ27等を経て、二次転写手段(転写ローラ)9に搬送され、転写材P上にカラー画像が転写される(二次転写)。
【0032】
カラー画像が転写された転写材Pは、定着装置30において転写材Pが挟持され、熱と圧力とを加えることにより転写材P上のカラートナー像(或いはトナー像)が定着されて転写材P上に固定され、排紙ローラ28に挟持されて機外の排紙トレイ29上に載置される。
【0033】
一方、二次転写手段9により転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した中間転写体6は、クリーニング手段8により残留トナーが除去される。
【0034】
定着処理された転写材Pを反転排紙する場合には、転写材Pは定着装置30と排紙ローラ28の中間に配置された分岐板28Aの図示右側の搬送路を通過し、下方の第1搬送路▲1▼に搬送された後、逆転搬送されて分岐板28Aの図示左側の第2搬送路▲2▼を通過し、排紙ローラ28により装置外に排出される。
【0035】
転写材Pの両面に複写する場合には、転写材Pの第1面に形成した画像を定着処理した後、転写材Pを第1搬送路▲1▼、さらに分岐板28Bの下方の第4搬送路▲4▼に導入した後、逆転搬送し、分岐板28Bの図示右側の搬送路を通過させ、第3搬送路▲3▼に搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ26により搬送する。転写材Pは画像形成手段10Y,10M,10C,10Kにおいて第2面に各色の画像が両面に形成され、定着装置30により加熱定着処理され、排紙ローラ28によって装置外に排出される。
【0036】
なお、画像形成装置100の説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【0037】
[定着装置]
本発明に係る定着装置30について、図2及び図3を用いて以下に説明する。図2は、本発明に係る定着装置30の断面図である。
【0038】
本発明に係る定着装置30は、定着ベルト31と、定着ベルト31の内側に配置された支持加圧ローラ32、支持加熱ローラ33、パッド35、案内部材36と、定着ベルト31の外側に配置された外部加圧ローラ34等から構成されている。
【0039】
定着ベルト31は、無端状のベルト部材から成り、支持加圧ローラ32、支持加熱ローラ33、パッド35、案内部材36の各外周を包囲して張設する。
【0040】
支持加圧ローラ32は、外部加圧ローラ34に対向し、定着ベルト31の内周面の一方において定着ベルト31を支持する。支持加熱ローラ33は、ヒータH1を内蔵し、定着ベルト31の内周面の一方において定着ベルト31を支持する。外部加圧ローラ34はヒータH2を内蔵し、定着ベルト31、転写材Pを挟持して支持加圧ローラ32及びパッド35に圧接する。
【0041】
ヒータH1,H2はハロゲンランプやカーボンヒータやキセノンランプなど輻射による加熱源が適用可能であるが、ローラ芯金に適当なものを選択すれば、電磁誘導による加熱も可能である。
【0042】
支持加熱ローラ33によって加熱される定着ベルト31を挟んで支持加圧ローラ32と外部加圧ローラ34との間に定着ニップ部Naを形成する。定着ニップ部Naの転写材搬送方向上流側には、定着ベルト31と外部加圧ローラ34との間に外部加圧ローラ34に巻きかける補助ニップ部Nbを形成する。
【0043】
補助ニップ部Nbと定着ニップ部Naとを通して加熱と加圧とにより転写材P上の単色トナー像、或いは多色トナー像を定着する。また、定着ベルト31の内側に、外部加圧ローラ34と対向して設けたパッド35、パッド保持部材35A、定着ベルト31を張架するための案内部材36を設けた。
【0044】
定着ベルト31は、基体として内径60〜150mmで、厚さが20〜80μmのニッケル電鋳ベルト、或いは厚さが50〜200μmのポリイミド等の耐熱性樹脂ベルトを基体として用い、該基体の外側(外周面)にゴム層として、厚さ100〜500μmのシリコーンゴムを被覆したものに、離型層としてゴム層の表面に厚さ30〜50μmのPFA(パーフルオロアルコキシ)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)コーティング加工を施したもの、或いはPFAチューブを被覆したものを用いる。
【0045】
支持加圧ローラ32は、例えばSTKM(機械構造用炭素鋼管)等のスチール材を用い、肉厚2〜5mmの円筒状の金属パイプ32aと、該金属パイプ32aの外周面に厚さ0.5〜5mmのシリコーンゴム層32bを設け、さらに該シリコーンゴム層32bの外側に厚さ30〜70μmのPFAチューブ32cとからなる、外径20〜50mmのソフトローラとして構成される。
【0046】
外部加圧ローラ34は、例えばSTKM等のスチール材やアルミニウム合金材を用い、肉厚2〜5mmの円筒状の金属パイプ34aと、該金属パイプ34aの外周面に厚さ1〜3mmのシリコーンゴム層34bを設け、さらにシリコーンゴム層34bの外側に厚さ20〜50μmのPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブを用いた離型層34cとからなる、外径40〜80mmのソフトローラとして構成される。
【0047】
また、外部加圧ローラ34の内部に外部加圧ローラ34を加熱する発熱体としてのヒータH2を設けてある。外部加圧ローラ34の表面温度は温度センサTS2により検知され、所定温度に維持される。
【0048】
支持加熱ローラ33は、基体としてアルミニウム合金、鉄系などの材料からなる、肉厚1〜2mmの円筒状のパイプ33aと、該パイプ33aの外周面に厚さ10〜30μmのPFAから成るコーティング層33bとを形成した、外径40〜80mmのローラ部材として構成される。
【0049】
また、支持加熱ローラ33の内部に支持加熱ローラ33を加熱する発熱体としてのヒータH1を設けてある。支持加熱ローラ33の表面温度は温度センサTS1により検知され、所定温度に維持される。
【0050】
図示しない駆動手段により支持加圧ローラ32を回転駆動し、支持加圧ローラ32の回転により定着ベルト31を支持搬送させて従動回転させる。また、前記駆動手段により、外部加圧ローラ34を回転駆動し、外部加圧ローラ34により定着ベルト31を搬送し、定着ベルト31を従動回転させるようにしてもよい。
【0051】
定着ベルト31と外部加圧ローラ34およびパッド35との間に形成される補助ニップ部Nbと、支持加圧ローラ32と外部加圧ローラ34との間に形成させる定着ニップ部Naとにより、進入ガイド板30Sを通して定着領域へ進入する転写材P上の単色トナー像、或いは多色トナー像を加圧加熱し、転写材P上に定着させる。
【0052】
補助ニップ部Nbは定着ベルト31の柔軟性を生かして、支持加圧ローラ32の小さなローラ径で大きな加熱時間を確保するのに有効である。
【0053】
また、支持加熱ローラ33に接触或いは非接触の温度検知手段としての温度センサTS1を設け、支持加熱ローラ33の温度制御を行う。また、定着ベルト31にも接触或いは非接触の温度検知手段としての温度センサを設けて、定着ベルト31の温度制御を行うようにしてもよい。勿論、温度検知手段は一方のみならず双方に設けることも可能である。
【0054】
更に、外部加圧ローラ34に接触或いは非接触の温度検知手段としての温度センサTS2を設け、外部加圧ローラ34の温度制御を行う。
【0055】
転写材Pのトナー層には、定着ベルト31のゴム層、もしくはごく薄い離型性を有する層を介して定着ベルト31のゴム層が当接されるため、ゴム層が変形して転写材Pやトナー層の凹凸に追従して、定着ベルト31がトナー層に均一に接触し、光沢むらなどのない均一な定着が行われ、トナー画像は適度な光沢を持ち、また定着後、転写材Pは安定して定着ベルト31から分離する。
【0056】
本発明に係る定着装置30では、高光沢度を得たい場合には、補助ニップ部Nbを形成し、さらに定着ベルト31の制御温度を上げる。低光沢度の場合には、補助ニップ部Nbが形成されないよう、パッド35や案内部材36を外部加圧ローラ34の外周面から移動させ、さらに定着ベルト31の制御温度を下げる。中間的な光沢度を得ることも、制御温度の高低設定と補助ニップ部Nbの有無を適宜組み合わせることで可能になる。
【0057】
[定着装置の移動手段]
定着装置30における通常の通紙は、定着装置30の中央既定の位置で通紙する。小サイズ紙を通紙するときは少数プリント時であれば、そのまま通紙する。
【0058】
小サイズの転写材Pの通紙が連続し、定着ベルト31端部の温度が上昇することが予想される場合、もしくは温度上昇が検知された場合には、定着装置30から先行する転写材Pが排出された後、二次転写手段9から定着装置30に至る搬送路の進入ガイド板30S上にある転写材Pが、定着ベルト31と外部加圧ローラ34で作る定着ニップ部Naに進入する前に、軸方向に定着装置30を定着装置移動手段40により僅かに移動させる。
【0059】
図3は、定着装置移動手段40の移動工程を示す平面図である。図3(a)は、定着装置30の軸方向中央部を転写材Pが通過する状態を示す。図3(b)は、定着装置30のみが定着装置移動手段40により図示左側に移動された状態を示す。図3(c)は、定着装置30のみが定着装置移動手段40により図示右側に移動された状態を示す。
【0060】
定着装置移動手段40は、カム41やソレノイド、リンク、ギアなど既知の駆動機構が適用できる。
【0061】
定着装置30を大きく移動させると、転写材P端部で生じた温度境界が画像内に大きく入り込み、視認されるおそれが高くなるので、制御精度・移動機構コストなどが許す範囲で、小刻みに移動頻度を上げることが望ましい。ただし、移動幅は小さければ良いというものではなく、単位移動幅×移動頻度が小さすぎると、温度勾配、即ち光沢度勾配が大きくなるので、定着装置30自体の軸方向熱輸送能力、トナー、定着装置30、転写材Pの組み合わせによって決まる光沢度/温度特性から適宜選択する。本実施例では、1mm/1printで、±5ステップの移動とした。従って、定着装置30の移動幅は計10mmである。
【0062】
この実施例では、ステッピングモータM1を積載した定着装置30全体を、軸方向の一方にバネ42でガイドレールに沿って押しつけてあり、その押しつけられた側にカム41を接続したステッピングモータM1を設置してある。定着装置30全体がカム41に押しつけられ、カム41の回転角によって位置が決まる。先行する転写材Pが定着ニップ部Naを出た直後に、ステッピングモータM1が回転し、当該位置でのカム半径により定着装置30が移動する。ステッピングモータM1のステップ数を制御することにより、高い精度・高い頻度で定着装置30と転写材Pの相互の位置関係を変えることができる。
【0063】
所定の範囲で定着装置30を往復運動させることにより、通紙領域端部での温度勾配は小さくなり、光沢度勾配も抑えられる。この効果は温度だけでなく、定着ベルト31表面に残留する紙粉、トナーから浸みだしたワックス、定着ベルト31にオイルを塗布している場合はオイル、といったものの分布勾配を原因とする光沢度差等、画質差の緩和にも有効である。
【0064】
図4は、定着装置移動手段50の他の実施の形態を示す斜視図である。
図中、定着装置移動手段50は、ステッピングモータM2、ギア51、ウォームギア52、フォトインタラプタ53等から構成されている。ステッピングモータM2の駆動により、ギア51、ウォームギア52から成る駆動伝達系を介して、定着装置60は軸方向に小刻みに移動される。定着装置60の筐体に取り付けられたフラグ54がフォトインタラプタ53の光路を横切ったことを検知して、定着装置60の初期位置を検出する。
【0065】
[転写材Pの移動]
図5は、固定位置に設置された定着装置60に転写材Pを搬送方向に直交する転写材幅方向にシフトさせて搬送する移動工程を示す斜視図である。図5(a)は、定着装置60の軸方向中央位置に転写材Pを通過させる状態を示す。図5(b)は、転写材Pが転写材移動手段により図示右側に移動された状態を示す。図5(c)は、転写材Pが転写材移動手段により図示左側に移動された状態を示す。
【0066】
図6は、転写材Pの給紙搬送工程を示す平面図である。
転写材Pの移動は、給紙手段22からの転写材Pの位置を変えても良い。定着ニップ部Naに至るまでどこで位置を変えても良いが、転写材Pを移動させるときは、転写材Pを同時に挟持している搬送部材(給紙ローラ23〜26等)が転写材Pの位置関係を変えることはできないので、給紙手段22で先行する転写材P1を送り出した後、給紙カセット21からの後続の転写材P2の幅方向の送り出し位置を給送手段22に対して変えるのが最も容易である。
【0067】
図6(a)に示すように、給紙カセット21の筐体21A全体の設置位置を給紙方向に直交する方向に移動させても良いし、図6(b)に示すように、給紙カセット21内での転写材Pの位置を、位置決め部材21Bの移動により変えてもよい。
【0068】
また、未定着画像を転写材P上に転写する前に転写材Pの位置を変更する場合は、転写材Pの位置変更に合わせて、画像形成位置を変更する必要があるので、画像情報を一度電気信号に変換してから、レーザ装置や発光ダイオード(LED)で感光体上に潜像を形成する。光学的に原稿dに対応する露光を行う複写装置では、光学的に像形成位置を移動させる必要があり、機構的に複雑になりコストも上昇する。
【0069】
なお、転写材P搬送方向に直交する転写材幅方向に、定着装置30,60の設置位置と、転写材走行位置との相互位置関係を変える位置関係変更手段を設け、位置関係変更手段の動作によって位置関係の変わる定着装置30又は60を含む給送手段に同時に転写材Pが挟持されている間、位置関係変更手段の動作を禁止する。
【0070】
図7は、定着装置移動手段40(50)、転写材移動手段の制御を示すブロック図である。
【0071】
制御手段の主幹をなす1チップマイクロコンピュータ110の内部には、タイマ,ROM、RAM、演算装置(ALU)、入出力ポート、アナログ・デジタル変換入力ポート等が配置されている。
【0072】
制御手段は、用紙サイズ検知、プリント枚数設定の入力信号によって、定着装置移動手段40(50)、転写材移動手段の少なくとも一方を駆動させる。
【0073】
本実施例では、定着装置加熱領域中央と通紙領域中央が概ね一致する構成について説明したが、定着装置加熱領域の一端と通紙領域の一端を一致させる片側基準構成や、任意の中間的な位置関係をとる構成に対しても同様に有効であることは言うまでもない。
【0074】
このような構成をとることにより、安価な構成で、光沢度差が目立たず実用上問題のない画像形成が可能になる。
【0075】
本発明は、同じ温度差でも、温度勾配が小さいと視覚上光沢度差が目立たず、不具合になりにくいので、定着装置と転写材Pの相互の位置関係を適宜ずらすことにより、温度勾配を小さくする。
【0076】
本実施の形態では、ベルト定着装置30を例として説明したが、定着装置はローラ定着装置でも有効なことは言うまでもない。
【0077】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置により、以下の効果が得られる。
【0078】
(1) 請求項1に記載の画像形成装置は、画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、定着装置移動手段によって定着装置を移動させて、定着装置と転写材との相対位置決めをずらせる事により、定着装置の通紙領域と非通紙領域との温度差を曖昧にする事で、直後に、より大きな転写材を定着させたとき、温度差による光沢度差があっても、視覚上目立たなくなり、高品位の複写画像が得られる。
【0079】
(2) 請求項2に記載の画像形成装置は、画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、転写材移動手段によって転写材を移動させて、定着装置と転写材との相対位置決めをずらせる事により、定着装置の通紙領域と非通紙領域との温度差を曖昧にする事で、直後に、より大きな転写材を定着させたとき、温度差による光沢度差があっても、視覚上目立たなくなり、高品位の複写画像が得られる。
【0080】
(3) 請求項3〜6に記載の画像形成装置は、画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、定着装置の設置位置と転写材走行位置の相互位置関係を変える位置関係変更手段を有し、位置関係変更手段の動作によって位置関係の変わる定着装置を含む給送手段に同時に転写材が挟持されている間、位置関係変更手段の動作を禁止するものであり、定着装置の通紙領域と非通紙領域との温度差を曖昧にする事で、光沢度差があっても、視覚上目立たなくなるとともに、転写材の搬送不良が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るベルト定着装置を備えた画像形成装置の全体構成図。
【図2】本発明に係るベルト定着装置の断面図。
【図3】定着装置移動手段の移動工程を示す平面図。
【図4】定着装置移動手段の他の実施の形態を示す斜視図。
【図5】固定位置に設置された定着装置に転写材を搬送方向に直交する転写材幅方向にシフトさせて搬送する移動工程を示す斜視図。
【図6】転写材の給紙搬送工程を示す平面図。
【図7】定着装置移動手段、転写材移動手段の制御を示すブロック図。
【符号の説明】
10Y,10M,10C,10K 画像形成手段
20 給紙搬送手段
30 ベルト定着装置(定着装置)
31 定着ベルト
32 支持加圧ローラ
33 支持加熱ローラ
34 外部加圧ローラ
35 パッド
35A パッド保持部材
36 案内部材
100 画像形成装置
200 画像読取装置
H1,H2 ヒータ
Na 定着ニップ部
Nb 補助ニップ部
P 転写材
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成に用いられる定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に用いられている定着装置として、弾性層を有して所定の温度に維持された定着ゴムローラと、定着ゴムローラに圧接し、弾性層を有する加圧ゴムローラとによって、未定着のトナー画像が形成された転写材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ定着方式が多用されている。
【0003】
しかしながら、この種の装置では、定着ゴムローラの熱抵抗や熱容量が大きいため、ウォーミングアップ時間が長くなると共に、弾性層内側の温度が高くなり、定着ゴムローラの寿命を短くしていた。
【0004】
これらの問題点を解決するために、定着部材として無端状の定着ベルトを用い、複数のローラ部材により定着ベルトを支持張架する定着ベルト方式の定着装置が用いられている。
【0005】
特許文献1に記載の定着装置は、定着ローラ端部の所定位置に通紙基準を設定し、温度検知素子を該定着ローラ端部の非通紙領域に配置し、更に、冷却ファンを設けて、定着ローラの通紙基準測端部とは反対側の端部から通紙基準側の端部に向かうエアフローを形成したものである。
【0006】
特許文献2に記載の定着装置は、加圧ローラの下部にその軸方向に沿って複数の冷却ファンを配置し、環境温度が高い場合には、すべての冷却ファンを駆動し、環境温度が低い場合には、非通紙部に対応する冷却ファンを駆動する。
【0007】
特許文献3に記載の画像形成装置は、定着ローラの軸方向における転写材幅を検知する幅検知手段と、転写材を定着ローラの軸方向に移動させる移動手段と、定着ローラの軸方向における複数位置の表面温度を検知する温度検知手段とを有し、幅検知手段と温度検知手段とからの出力により、移動手段が定着ローラの軸方向における転写材の位置を変える。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−43788号公報
【0009】
【特許文献2】
特開平6−242701号公報
【0010】
【特許文献3】
特許第3130718号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記の熱ローラ定着方式や定着ベルト方式の定着装置においては、ウォーミングアップ時間の短縮など省エネルギーのための低熱容量化に伴い、軸方向の熱輸送能力が低下する。小サイズの転写材を通紙する時に、定着ローラや定着ベルトの側端部で生じる温度差が、その後の大サイズの転写材を通紙する時に、転写材上で光沢度差を生じる。定着ローラや定着ベルトの側端部で生じる温度差勾配が大きいほど、転写材上で光沢度差が目立ち易く、画質品位が低下する。
【0012】
定着ローラ軸方向の温度差勾配を低減するため、定着ローラの内部に冷却ファンによりエアフローを形成する特許文献1、又は加圧ローラの下部に複数の冷却ファンを配置した特許文献2においては、冷却ファンの回転音や送風音等による騒音発生が問題となる。また、冷却による熱エネルギーの損失や、ファン駆動に要するエネルギーの損失が発生する。
【0013】
特許文献3は、通紙領域を変える事により非通紙領域の昇温を押さえる事と、通紙領域の温度低下による定着不良の防止を目的としている。従って、転写材幅を超えるような大きな移動量が必要で、通常の転写材間で動作させる事は難しく、生産性を損なうという問題がある。
【0014】
更に、必然的に定着ローラ軸方向の実効的な定着幅に対して、概ね整数分の一である小サイズの転写材でしか効果が発揮できない。例えば、幅が定着装置の実効幅の2/3であるような転写材では、如何に転写材と定着装置の相対位置をずらしても、中央部の1/3は常に通紙領域となり、前記の問題を解消する事はできない。この2/3の幅は、A4サイズ転写材の長辺を最大幅とする定着装置で、A4サイズ転写材の短辺を幅方向として通紙する場合に相当し、通常、多数の通紙が行われる小サイズの転写材としてはこの程度である。
【0015】
本発明は上記の問題を解消し、定着ローラ、加圧ローラの軸方向の温度差勾配を低減することにより、転写材上の視覚光沢度差を目立たなくして、画質品位の低下を防止する定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【0017】
(1) 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記定着装置を移動させる定着装置移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【0018】
(2) 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記転写材を移動させる転写材移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【0019】
(3) 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記定着装置の設置位置と転写材走行位置の相互位置関係を変える位置関係変更手段を有し、前記位置関係変更手段の動作によって位置関係の変わる前記定着装置を含む給送手段に同時に転写材が挟持されている間、前記位置関係変更手段の動作を禁止することを特徴とする画像形成装置。
【0020】
本発明は上記の如き構成をとることにより、ウォーミングアップ時間の増大を伴うことなく、定着装置全幅に対して小さな転写材が連続通紙された場合でも、加熱部材端部の温度勾配を抑えることが可能な定着装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0022】
[画像形成装置]
図1は、本発明に係るベルト定着装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。
【0023】
画像形成装置は、画像形成装置100と画像読取装置200とから構成される。
【0024】
画像形成装置100は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段10Y,10M,10C,10Kと、ベルト状の中間転写体6と給紙搬送手段20及び後述するベルト定着装置(以下、定着装置と称す)30とからなる。
【0025】
画像形成装置100の上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202とから成る画像読取装置200が設置されている。
【0026】
自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。
【0027】
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部101において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段(画像書き込み手段)3Y、3M、3C、3Kに入力される。
【0028】
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成手段10Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及びクリーニング手段5Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成手段10Mは、像担持体としての感光体ドラム1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及びクリーニング手段5Mを有する。シアン(C)色の画像を形成する画像形成手段10Cは、像担持体としての感光体ドラム1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及びクリーニング手段5Cを有する。黒(K)色の画像を形成する画像形成手段10Kは、像担持体としての感光体ドラム1K、帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及びクリーニング手段5Kを有する。帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光装置3C及び帯電手段2Kと露光装置3Kとは、潜像形成手段を構成する。
【0029】
4Y,4M,4C,4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を内包する現像装置である。
【0030】
中間転写体6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。画像形成手段10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写体6上に一次転写手段7Y,7M,7C,7Kにより逐次転写されて(一次転写)、合成されたカラー画像が形成される。
【0031】
給紙搬送手段20の給紙カセット21内に収容された転写材Pは、給紙手段22により給紙され、給紙ローラ23,24,25,26、レジストローラ27等を経て、二次転写手段(転写ローラ)9に搬送され、転写材P上にカラー画像が転写される(二次転写)。
【0032】
カラー画像が転写された転写材Pは、定着装置30において転写材Pが挟持され、熱と圧力とを加えることにより転写材P上のカラートナー像(或いはトナー像)が定着されて転写材P上に固定され、排紙ローラ28に挟持されて機外の排紙トレイ29上に載置される。
【0033】
一方、二次転写手段9により転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した中間転写体6は、クリーニング手段8により残留トナーが除去される。
【0034】
定着処理された転写材Pを反転排紙する場合には、転写材Pは定着装置30と排紙ローラ28の中間に配置された分岐板28Aの図示右側の搬送路を通過し、下方の第1搬送路▲1▼に搬送された後、逆転搬送されて分岐板28Aの図示左側の第2搬送路▲2▼を通過し、排紙ローラ28により装置外に排出される。
【0035】
転写材Pの両面に複写する場合には、転写材Pの第1面に形成した画像を定着処理した後、転写材Pを第1搬送路▲1▼、さらに分岐板28Bの下方の第4搬送路▲4▼に導入した後、逆転搬送し、分岐板28Bの図示右側の搬送路を通過させ、第3搬送路▲3▼に搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ26により搬送する。転写材Pは画像形成手段10Y,10M,10C,10Kにおいて第2面に各色の画像が両面に形成され、定着装置30により加熱定着処理され、排紙ローラ28によって装置外に排出される。
【0036】
なお、画像形成装置100の説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【0037】
[定着装置]
本発明に係る定着装置30について、図2及び図3を用いて以下に説明する。図2は、本発明に係る定着装置30の断面図である。
【0038】
本発明に係る定着装置30は、定着ベルト31と、定着ベルト31の内側に配置された支持加圧ローラ32、支持加熱ローラ33、パッド35、案内部材36と、定着ベルト31の外側に配置された外部加圧ローラ34等から構成されている。
【0039】
定着ベルト31は、無端状のベルト部材から成り、支持加圧ローラ32、支持加熱ローラ33、パッド35、案内部材36の各外周を包囲して張設する。
【0040】
支持加圧ローラ32は、外部加圧ローラ34に対向し、定着ベルト31の内周面の一方において定着ベルト31を支持する。支持加熱ローラ33は、ヒータH1を内蔵し、定着ベルト31の内周面の一方において定着ベルト31を支持する。外部加圧ローラ34はヒータH2を内蔵し、定着ベルト31、転写材Pを挟持して支持加圧ローラ32及びパッド35に圧接する。
【0041】
ヒータH1,H2はハロゲンランプやカーボンヒータやキセノンランプなど輻射による加熱源が適用可能であるが、ローラ芯金に適当なものを選択すれば、電磁誘導による加熱も可能である。
【0042】
支持加熱ローラ33によって加熱される定着ベルト31を挟んで支持加圧ローラ32と外部加圧ローラ34との間に定着ニップ部Naを形成する。定着ニップ部Naの転写材搬送方向上流側には、定着ベルト31と外部加圧ローラ34との間に外部加圧ローラ34に巻きかける補助ニップ部Nbを形成する。
【0043】
補助ニップ部Nbと定着ニップ部Naとを通して加熱と加圧とにより転写材P上の単色トナー像、或いは多色トナー像を定着する。また、定着ベルト31の内側に、外部加圧ローラ34と対向して設けたパッド35、パッド保持部材35A、定着ベルト31を張架するための案内部材36を設けた。
【0044】
定着ベルト31は、基体として内径60〜150mmで、厚さが20〜80μmのニッケル電鋳ベルト、或いは厚さが50〜200μmのポリイミド等の耐熱性樹脂ベルトを基体として用い、該基体の外側(外周面)にゴム層として、厚さ100〜500μmのシリコーンゴムを被覆したものに、離型層としてゴム層の表面に厚さ30〜50μmのPFA(パーフルオロアルコキシ)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)コーティング加工を施したもの、或いはPFAチューブを被覆したものを用いる。
【0045】
支持加圧ローラ32は、例えばSTKM(機械構造用炭素鋼管)等のスチール材を用い、肉厚2〜5mmの円筒状の金属パイプ32aと、該金属パイプ32aの外周面に厚さ0.5〜5mmのシリコーンゴム層32bを設け、さらに該シリコーンゴム層32bの外側に厚さ30〜70μmのPFAチューブ32cとからなる、外径20〜50mmのソフトローラとして構成される。
【0046】
外部加圧ローラ34は、例えばSTKM等のスチール材やアルミニウム合金材を用い、肉厚2〜5mmの円筒状の金属パイプ34aと、該金属パイプ34aの外周面に厚さ1〜3mmのシリコーンゴム層34bを設け、さらにシリコーンゴム層34bの外側に厚さ20〜50μmのPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブを用いた離型層34cとからなる、外径40〜80mmのソフトローラとして構成される。
【0047】
また、外部加圧ローラ34の内部に外部加圧ローラ34を加熱する発熱体としてのヒータH2を設けてある。外部加圧ローラ34の表面温度は温度センサTS2により検知され、所定温度に維持される。
【0048】
支持加熱ローラ33は、基体としてアルミニウム合金、鉄系などの材料からなる、肉厚1〜2mmの円筒状のパイプ33aと、該パイプ33aの外周面に厚さ10〜30μmのPFAから成るコーティング層33bとを形成した、外径40〜80mmのローラ部材として構成される。
【0049】
また、支持加熱ローラ33の内部に支持加熱ローラ33を加熱する発熱体としてのヒータH1を設けてある。支持加熱ローラ33の表面温度は温度センサTS1により検知され、所定温度に維持される。
【0050】
図示しない駆動手段により支持加圧ローラ32を回転駆動し、支持加圧ローラ32の回転により定着ベルト31を支持搬送させて従動回転させる。また、前記駆動手段により、外部加圧ローラ34を回転駆動し、外部加圧ローラ34により定着ベルト31を搬送し、定着ベルト31を従動回転させるようにしてもよい。
【0051】
定着ベルト31と外部加圧ローラ34およびパッド35との間に形成される補助ニップ部Nbと、支持加圧ローラ32と外部加圧ローラ34との間に形成させる定着ニップ部Naとにより、進入ガイド板30Sを通して定着領域へ進入する転写材P上の単色トナー像、或いは多色トナー像を加圧加熱し、転写材P上に定着させる。
【0052】
補助ニップ部Nbは定着ベルト31の柔軟性を生かして、支持加圧ローラ32の小さなローラ径で大きな加熱時間を確保するのに有効である。
【0053】
また、支持加熱ローラ33に接触或いは非接触の温度検知手段としての温度センサTS1を設け、支持加熱ローラ33の温度制御を行う。また、定着ベルト31にも接触或いは非接触の温度検知手段としての温度センサを設けて、定着ベルト31の温度制御を行うようにしてもよい。勿論、温度検知手段は一方のみならず双方に設けることも可能である。
【0054】
更に、外部加圧ローラ34に接触或いは非接触の温度検知手段としての温度センサTS2を設け、外部加圧ローラ34の温度制御を行う。
【0055】
転写材Pのトナー層には、定着ベルト31のゴム層、もしくはごく薄い離型性を有する層を介して定着ベルト31のゴム層が当接されるため、ゴム層が変形して転写材Pやトナー層の凹凸に追従して、定着ベルト31がトナー層に均一に接触し、光沢むらなどのない均一な定着が行われ、トナー画像は適度な光沢を持ち、また定着後、転写材Pは安定して定着ベルト31から分離する。
【0056】
本発明に係る定着装置30では、高光沢度を得たい場合には、補助ニップ部Nbを形成し、さらに定着ベルト31の制御温度を上げる。低光沢度の場合には、補助ニップ部Nbが形成されないよう、パッド35や案内部材36を外部加圧ローラ34の外周面から移動させ、さらに定着ベルト31の制御温度を下げる。中間的な光沢度を得ることも、制御温度の高低設定と補助ニップ部Nbの有無を適宜組み合わせることで可能になる。
【0057】
[定着装置の移動手段]
定着装置30における通常の通紙は、定着装置30の中央既定の位置で通紙する。小サイズ紙を通紙するときは少数プリント時であれば、そのまま通紙する。
【0058】
小サイズの転写材Pの通紙が連続し、定着ベルト31端部の温度が上昇することが予想される場合、もしくは温度上昇が検知された場合には、定着装置30から先行する転写材Pが排出された後、二次転写手段9から定着装置30に至る搬送路の進入ガイド板30S上にある転写材Pが、定着ベルト31と外部加圧ローラ34で作る定着ニップ部Naに進入する前に、軸方向に定着装置30を定着装置移動手段40により僅かに移動させる。
【0059】
図3は、定着装置移動手段40の移動工程を示す平面図である。図3(a)は、定着装置30の軸方向中央部を転写材Pが通過する状態を示す。図3(b)は、定着装置30のみが定着装置移動手段40により図示左側に移動された状態を示す。図3(c)は、定着装置30のみが定着装置移動手段40により図示右側に移動された状態を示す。
【0060】
定着装置移動手段40は、カム41やソレノイド、リンク、ギアなど既知の駆動機構が適用できる。
【0061】
定着装置30を大きく移動させると、転写材P端部で生じた温度境界が画像内に大きく入り込み、視認されるおそれが高くなるので、制御精度・移動機構コストなどが許す範囲で、小刻みに移動頻度を上げることが望ましい。ただし、移動幅は小さければ良いというものではなく、単位移動幅×移動頻度が小さすぎると、温度勾配、即ち光沢度勾配が大きくなるので、定着装置30自体の軸方向熱輸送能力、トナー、定着装置30、転写材Pの組み合わせによって決まる光沢度/温度特性から適宜選択する。本実施例では、1mm/1printで、±5ステップの移動とした。従って、定着装置30の移動幅は計10mmである。
【0062】
この実施例では、ステッピングモータM1を積載した定着装置30全体を、軸方向の一方にバネ42でガイドレールに沿って押しつけてあり、その押しつけられた側にカム41を接続したステッピングモータM1を設置してある。定着装置30全体がカム41に押しつけられ、カム41の回転角によって位置が決まる。先行する転写材Pが定着ニップ部Naを出た直後に、ステッピングモータM1が回転し、当該位置でのカム半径により定着装置30が移動する。ステッピングモータM1のステップ数を制御することにより、高い精度・高い頻度で定着装置30と転写材Pの相互の位置関係を変えることができる。
【0063】
所定の範囲で定着装置30を往復運動させることにより、通紙領域端部での温度勾配は小さくなり、光沢度勾配も抑えられる。この効果は温度だけでなく、定着ベルト31表面に残留する紙粉、トナーから浸みだしたワックス、定着ベルト31にオイルを塗布している場合はオイル、といったものの分布勾配を原因とする光沢度差等、画質差の緩和にも有効である。
【0064】
図4は、定着装置移動手段50の他の実施の形態を示す斜視図である。
図中、定着装置移動手段50は、ステッピングモータM2、ギア51、ウォームギア52、フォトインタラプタ53等から構成されている。ステッピングモータM2の駆動により、ギア51、ウォームギア52から成る駆動伝達系を介して、定着装置60は軸方向に小刻みに移動される。定着装置60の筐体に取り付けられたフラグ54がフォトインタラプタ53の光路を横切ったことを検知して、定着装置60の初期位置を検出する。
【0065】
[転写材Pの移動]
図5は、固定位置に設置された定着装置60に転写材Pを搬送方向に直交する転写材幅方向にシフトさせて搬送する移動工程を示す斜視図である。図5(a)は、定着装置60の軸方向中央位置に転写材Pを通過させる状態を示す。図5(b)は、転写材Pが転写材移動手段により図示右側に移動された状態を示す。図5(c)は、転写材Pが転写材移動手段により図示左側に移動された状態を示す。
【0066】
図6は、転写材Pの給紙搬送工程を示す平面図である。
転写材Pの移動は、給紙手段22からの転写材Pの位置を変えても良い。定着ニップ部Naに至るまでどこで位置を変えても良いが、転写材Pを移動させるときは、転写材Pを同時に挟持している搬送部材(給紙ローラ23〜26等)が転写材Pの位置関係を変えることはできないので、給紙手段22で先行する転写材P1を送り出した後、給紙カセット21からの後続の転写材P2の幅方向の送り出し位置を給送手段22に対して変えるのが最も容易である。
【0067】
図6(a)に示すように、給紙カセット21の筐体21A全体の設置位置を給紙方向に直交する方向に移動させても良いし、図6(b)に示すように、給紙カセット21内での転写材Pの位置を、位置決め部材21Bの移動により変えてもよい。
【0068】
また、未定着画像を転写材P上に転写する前に転写材Pの位置を変更する場合は、転写材Pの位置変更に合わせて、画像形成位置を変更する必要があるので、画像情報を一度電気信号に変換してから、レーザ装置や発光ダイオード(LED)で感光体上に潜像を形成する。光学的に原稿dに対応する露光を行う複写装置では、光学的に像形成位置を移動させる必要があり、機構的に複雑になりコストも上昇する。
【0069】
なお、転写材P搬送方向に直交する転写材幅方向に、定着装置30,60の設置位置と、転写材走行位置との相互位置関係を変える位置関係変更手段を設け、位置関係変更手段の動作によって位置関係の変わる定着装置30又は60を含む給送手段に同時に転写材Pが挟持されている間、位置関係変更手段の動作を禁止する。
【0070】
図7は、定着装置移動手段40(50)、転写材移動手段の制御を示すブロック図である。
【0071】
制御手段の主幹をなす1チップマイクロコンピュータ110の内部には、タイマ,ROM、RAM、演算装置(ALU)、入出力ポート、アナログ・デジタル変換入力ポート等が配置されている。
【0072】
制御手段は、用紙サイズ検知、プリント枚数設定の入力信号によって、定着装置移動手段40(50)、転写材移動手段の少なくとも一方を駆動させる。
【0073】
本実施例では、定着装置加熱領域中央と通紙領域中央が概ね一致する構成について説明したが、定着装置加熱領域の一端と通紙領域の一端を一致させる片側基準構成や、任意の中間的な位置関係をとる構成に対しても同様に有効であることは言うまでもない。
【0074】
このような構成をとることにより、安価な構成で、光沢度差が目立たず実用上問題のない画像形成が可能になる。
【0075】
本発明は、同じ温度差でも、温度勾配が小さいと視覚上光沢度差が目立たず、不具合になりにくいので、定着装置と転写材Pの相互の位置関係を適宜ずらすことにより、温度勾配を小さくする。
【0076】
本実施の形態では、ベルト定着装置30を例として説明したが、定着装置はローラ定着装置でも有効なことは言うまでもない。
【0077】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置により、以下の効果が得られる。
【0078】
(1) 請求項1に記載の画像形成装置は、画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、定着装置移動手段によって定着装置を移動させて、定着装置と転写材との相対位置決めをずらせる事により、定着装置の通紙領域と非通紙領域との温度差を曖昧にする事で、直後に、より大きな転写材を定着させたとき、温度差による光沢度差があっても、視覚上目立たなくなり、高品位の複写画像が得られる。
【0079】
(2) 請求項2に記載の画像形成装置は、画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、転写材移動手段によって転写材を移動させて、定着装置と転写材との相対位置決めをずらせる事により、定着装置の通紙領域と非通紙領域との温度差を曖昧にする事で、直後に、より大きな転写材を定着させたとき、温度差による光沢度差があっても、視覚上目立たなくなり、高品位の複写画像が得られる。
【0080】
(3) 請求項3〜6に記載の画像形成装置は、画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、定着装置の設置位置と転写材走行位置の相互位置関係を変える位置関係変更手段を有し、位置関係変更手段の動作によって位置関係の変わる定着装置を含む給送手段に同時に転写材が挟持されている間、位置関係変更手段の動作を禁止するものであり、定着装置の通紙領域と非通紙領域との温度差を曖昧にする事で、光沢度差があっても、視覚上目立たなくなるとともに、転写材の搬送不良が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るベルト定着装置を備えた画像形成装置の全体構成図。
【図2】本発明に係るベルト定着装置の断面図。
【図3】定着装置移動手段の移動工程を示す平面図。
【図4】定着装置移動手段の他の実施の形態を示す斜視図。
【図5】固定位置に設置された定着装置に転写材を搬送方向に直交する転写材幅方向にシフトさせて搬送する移動工程を示す斜視図。
【図6】転写材の給紙搬送工程を示す平面図。
【図7】定着装置移動手段、転写材移動手段の制御を示すブロック図。
【符号の説明】
10Y,10M,10C,10K 画像形成手段
20 給紙搬送手段
30 ベルト定着装置(定着装置)
31 定着ベルト
32 支持加圧ローラ
33 支持加熱ローラ
34 外部加圧ローラ
35 パッド
35A パッド保持部材
36 案内部材
100 画像形成装置
200 画像読取装置
H1,H2 ヒータ
Na 定着ニップ部
Nb 補助ニップ部
P 転写材
Claims (7)
- 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記定着装置を移動させる定着装置移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記定着装置移動手段が、前記定着装置の初期位置に対して、前記定着装置を転写材幅方向に往復移動させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記転写材を移動させる転写材移動手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写材移動手段の動作に連動して、前記画像形成装置の画像形成位置を変更する制御手段を設けたことを特徴とする請求項3に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
- 前記転写材移動手段は、給紙搬送手段による転写材送り出し時に、前記転写材の移動位置を変更することを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成装置。
- 前記転写材移動手段は、前記転写材を収容する給紙カセット内の転写材幅規制部材の移動位置を変更することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 画像形成手段により転写材上に形成された未定着トナー画像を加圧、加熱して定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置の転写材搬送方向に直交する転写材幅方向に、前記定着装置の設置位置と転写材走行位置の相互位置関係を変える位置関係変更手段を有し、前記位置関係変更手段の動作によって位置関係の変わる前記定着装置を含む給送手段に同時に転写材が挟持されている間、前記位置関係変更手段の動作を禁止することを特徴とする画像形成装置。
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