JP2006072246A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール状の定着手段のニップ部を通過する記録媒体の端面によるロール状の定着手段の磨耗を抑制すると共に、ロール状の定着手段のニップ部の温度の低下による連続印刷の中断を防止する。
【解決手段】 モノクロレーザープリンタ１０では、用紙Ｐを定着器５６Ａ、５６Ｂへ所定枚数通紙する毎に、使用中の定着器と待機中の定着器を入替える。また、これと共に、用紙Ｐの定着器５６Ａ、５６Ｂへの突入位置をシフトさせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、未定着トナー像を形成されて搬送される記録媒体を定着手段によって加圧、加熱して未定着トナー像を記録媒体に定着させる画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置において未定着トナー像を記録媒体に定着させる方法としては、フラッシュランプによって記録媒体上の未定着トナー像を加熱して記録媒体に定着させる方法や、未定着トナー像が転写された記録媒体を、ヒートロールと加圧ロールとのニップ部へ搬送し、記録紙上の未定着トナー像を加圧、加熱することで記録媒体に定着させる方法が用いられている。

ヒートロールと加圧ロールによって記録媒体上の未定着トナー像を加圧、加熱する定着装置では、通常、印刷実行中、ニップ部の温度が定着に適した一定の範囲内となるように制御されているが、多数枚の連続印刷を行うジョブでは、ニップ部を通過する記録媒体がニップ部から奪う熱量が大きくなり、ジョブの途中で、ニップ部の温度が定着に適した温度範囲よりも低くなることがある。このようになると、ニップ部の温度が定着に適した温度に昇温するまで定着動作を停止しなければならず、印刷時間が延びてしまう。

従来から複数の定着装置を搬送方向に沿って直列、又は搬送方向の上下に並列に配置し、定着動作を行っている定着装置以外の定着装置を定着に適した温度範囲まで昇温させて待機させておき、定着動作を行っていた定着装置のニップ部の温度が定着に適した温度範囲を下回った際に、待機している定着装置で定着動作を行うことで、連続印刷のジョブにおける定着装置の昇温待ちを無くした画像形成装置が考案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

しかしながら、特許文献１、２に記載された画像形成装置では、記録媒体が定着装置のニップ部の同じ位置を通過し、紙の端面がニップ部の同じ位置を擦り続けるので、ヒートロール、加圧ロールの磨耗が局所的に激しくなる。
特開２０００−２２１８２１号公報 特開２０００−２２１８３４号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、定着手段のニップ部を通過する記録媒体の端面による定着手段の磨耗を軽減すると共に、ロール状の定着手段のニップ部の温度の低下による連続印刷の中断を防止する。

請求項１に記載の画像形成装置は、未定着トナー像を形成されて搬送される記録媒体を加圧、加熱して未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、記録媒体の前記定着手段のニップ部への突入位置を搬送方向と直交する方向へ変位させる突入位置変位手段と、所定のタイミングで前記突入位置変位手段を作動させる第１制御手段と、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では、未定着トナー像を形成されて搬送される記録媒体が定着手段のニップ部によって加圧、加熱され、未定着トナー像が記録媒体に定着される。ここで、記録媒体が定着手段のニップ部を通過する位置が常に一定の場合、記録媒体の端部が常に定着手段のニップ部の同じ箇所を摺擦するので、局所的に定着手段のニップ部の磨耗が激しくなる。

このため、請求項１に記載の画像形成装置では、第１制御手段が、所定枚数毎等の所定のタイミングで突入位置変位手段を作動させ、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置を搬送方向と直交する方向へ変位させる。これによって、記録媒体の端部が摺擦するニップ部の箇所が所定のタイミングで変わるので、定着手段の磨耗を軽減できる。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記突入位置変位手段は、前記定着手段より搬送方向上流側で記録媒体の搬送位置を搬送方向と直交する方向へ変位させる搬送位置変位手段であることを特徴とする。

請求項２に記載の画像形成装置では、定着手段より搬送方向上流側で記録媒体の搬送位置が、後述するアライニングロール等の搬送位置変位手段によって搬送方向と直交する方向へ変位され、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置が、搬送方向と直交する方向へ変位される。なお、搬送位置変位手段は、記録媒体にトナー像を形成する位置よりも搬送方向上流側であっても、搬送方向下流側であっても良い。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記突入位置変位手段は、前記定着手段を搬送方向と直交する方向へ変位させる定着位置変位手段であることを特徴とする。

請求項３に記載の画像形成装置では、定着手段が定着位置変位手段によって搬送方向と直交する方向へ変位されることで、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置が、搬送方向と直交する方向へ変位される。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記第１制御手段は、記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると前記突入位置変位手段を作動させることを特徴とする。

請求項４に記載の画像形成装置では、記録媒体が所定枚数、定着手段のニップ部を通過すると、突入位置変位手段が第１制御手段によって作動され、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置が、搬送方向と直交する方向へ変位される。

請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記第１制御手段は、所定のサイズの記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると前記突入位置変位手段を作動させることを特徴とする。

請求項５に記載の画像形成装置では、所定サイズの記録媒体が所定枚数、定着手段のニップ部を通過すると、第１制御手段が突入位置変位手段を作動させ、所定サイズの記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置を搬送方向と直交する方向へ変位させる。

ここで、記録媒体のサイズによって記録媒体の端部が定着手段のニップ部に摺擦する箇所（搬送方向と直交する方向）が異なり、また、記録媒体の端部が定着手段のニップ部に摺擦する総距離（搬送方向）が異なる。即ち、記録媒体のサイズによって定着手段のニップ部の磨耗の発生箇所、程度が異なるので、記録媒体のサイズに応じて定められた所定枚数毎に、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置を変位させることで、定着手段の磨耗を効率良く抑えることができる。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記第１制御手段は、所定の坪量の記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると前記突入位置変位手段を作動させることを特徴とする。

請求項６に記載の画像形成装置では、所定の坪量の記録媒体が所定枚数、定着手段のニップ部を通過すると、第１制御手段が、突入位置変位手段を作動させ、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置を搬送方向と直交する方向へ変位させる。

ここで、記録媒体の坪量によって記録媒体の端部が定着手段のニップ部に摺擦する圧力が異なり、定着手段の磨耗の程度が異なる。このため、記録媒体の坪量に応じた定められた所定枚数毎に、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置を変位させることで、定着手段の磨耗を効率良く抑えることができる。

請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記第１制御手段は、所定のサイズ、坪量の記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると前記突入位置変位手段を作動させることを特徴とする。

請求項７に記載の画像形成装置では、第１制御手段が、所定のサイズ、坪量の記録媒体が所定枚数、定着手段のニップ部を通過すると突入位置変位手段を作動させ、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置を搬送方向と直交する方向へ変位させる。

ここで、記録媒体のサイズが一定のサイズであったとしても坪量が異なれば、定着手段の磨耗の程度が異なり、また、記録媒体の坪量が一定の坪量であったとしてもサイズが異なれば、定着手段の磨耗の程度、発生箇所が異なる。このため、記録媒体のサイズ、坪量に応じて定められたた所定枚数毎に、記録媒体の定着手段のニップ部への突入位置を変位させることで、定着手段の磨耗を効率良く抑えることができる。

請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置であって、複数の前記定着手段が、記録媒体の搬送経路と前記搬送経路の外側との間で移動可能とされ、前記搬送経路で使用されている前記定着手段と前記搬送経路の外側で待機している前記定着手段を入替える入替え手段と、所定のタイミングで前記入替え手段を作動させる第２制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項８に記載の画像形成装置では、複数の定着手段が記録媒体の搬送経路と搬送経路の外側との間で移動可能とされており、第２制御手段が、所定枚数毎等の所定のタイミングで、入替え手段を作動させ、搬送経路で使用されている定着手段と搬送経路の外側で待機している定着手段を入替えさせる。

これによって、記録媒体が定着手段を通過する際に定着手段に発生する磨耗を軽減することができる。また、使用中の定着手段の温度が定着に適した温度範囲を下回った場合でも、搬送経路の外側で待機していた定着手段によって引き続き定着動作を行うことができる。即ち、低下した定着手段の温度が昇温するのを待つ時間を省くことができ、印刷時間の延長を防止できる。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項８に記載の画像形成装置であって、前記第２制御手段は、記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると、前記入替え手段を作動させることを特徴とする。

請求項９に記載の画像形成装置では、記録媒体が所定枚数、定着手段のニップ部を通過すると、入替え手段が第２制御手段によって作動され、搬送経路で使用されている定着手段と搬送経路の外側で待機している定着手段が入替えられる。

請求項１０に記載の画像形成装置は、請求項８に記載の画像形成装置であって、前記第２制御手段は、所定のサイズの記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると、前記入替え手段を作動させることを特徴とする。

請求項１０に記載の画像形成装置では、所定のサイズの記録媒体が所定枚数、定着手段のニップ部を通過すると、入替え手段が第２制御手段によって作動され、搬送経路で使用されている定着手段と搬送経路の外側で待機している定着手段が入替えられる。

ここで、記録媒体のサイズによって定着手段のニップ部が通過する記録媒体から奪われる熱量が異なる。このため、記録媒体のサイズに応じて定められた所定枚数毎に、定着手段の入替えを行うことで、搬送経路で定着動作を行う定着手段のニップ部の温度を確実に定着に適した温度に維持することができる。

請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項８に記載の画像形成装置であって、前記第２制御手段は、所定の坪量の記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると、前記入替え手段を作動させることを特徴とする。

請求項１１に記載の画像形成装置では、所定の坪量の記録媒体が所定枚数、定着手段のニップ部を通過すると、入替え手段が第２制御手段によって作動され、搬送経路で使用されている定着手段と搬送経路の外側で待機している定着手段が入替えられる。

ここで、記録媒体の坪量によって吸収する熱量が異なる。即ち、薄紙と厚紙とでは吸収する熱量が異なり、定着手段のニップ部が、通過する記録媒体から奪われる熱量が異なる。このため、記録媒体の坪量に応じて定められた所定枚数毎に、定着手段の入替えを行うことで、搬送経路で定着動作を行う定着手段のニップ部の温度を確実に定着に適した温度に維持することができる。

請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項８に記載の画像形成装置であって、前記第２制御手段は、所定のサイズ、坪量の記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると、前記入替え手段を作動させることを特徴とする。

請求項１２に記載の画像形成装置では、所定のサイズ、坪量の記録媒体が所定枚数、定着手段のニップ部を通過すると、入替え手段が第２制御手段によって作動され、搬送経路で使用されている定着手段と搬送経路の外側で待機している定着手段が入替えられる。

ここで、記録媒体のサイズが一定のサイズであったとしても坪量が異なれば、定着手段のニップ部が記録媒体から奪われる熱量が異なり、また、記録媒体の坪量が一定の坪量であったとしてもサイズが異なれば、定着手段のニップ部が記録媒体から奪われる熱量が異なる。このため、記録媒体のサイズ、坪量に応じて定められた所定枚数毎に、搬送経路で使用されている定着手段と搬送経路の外側で待機している定着手段との入替えを行うことで、搬送経路で定着動作を行う定着手段の温度を確実に定着に適した温度に維持することができる。

本発明は上記構成にしたので、定着手段のニップ部を通過する記録媒体の端面による定着手段の磨耗を抑制できると共に、定着手段のニップ部の温度の低下による連続印刷の中断を防止できる。

以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。

図１に示すように、モノクロレーザービームプリンタ（以下、プリンタと言う）１０は、感光体ドラム１２にトナー像を形成し、感光体ドラム１２から用紙Ｐへトナー像を転写する画像形成部１４を備える。この画像形成部１４の下方には給紙カセット１６がプリンタ本体１８に挿抜可能に設けられている。

給紙カセット１６には用紙Ｐが積層されており、給紙カセット１６の搬送方向下流端部にはピックアップロール２０が設けられている。このピックアップロール２０は、最上位の用紙Ｐに当接し、回転駆動されて用紙Ｐを１枚ずつ給紙カセット１６から搬送方向下流側へ送り出す。

そして、ピックアップロール２０よりも下流側の搬送経路Ｌは上方に向けて延出し、そして、折返されて水平方向に延出して画像形成部１４に到達する。この搬送経路Ｌに沿って複数の搬送ロール２２が配設されている。

画像形成部１４では、搬送経路Ｌの上側に感光体ドラム１２が配設され、転写ロール２９が搬送経路Ｌを間に置いて感光体ドラム１２と対向している。転写ロール２９は、感光体ドラム１２に圧接されており、感光体ドラム１２の回転に従動して回転し、感光体ドラム１２と共に用紙Ｐを狭持搬送する。

そして、感光体ドラム１２の周囲には、回転方向（図中反時計回り方向）に順に、クリーニングブレード３４、帯電チャージャー３６、ＬＥＤアレイヘッド４４、現像器４６が配設されている。

クリーニングブレード３４は、用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム１２の表面に残留した未転写残留トナーを感光体ドラム１２の表面から掻き落して除去する。また、帯電チャージャー３６は、感光体ドラム１２の表面を一様に帯電する。そして、ＬＥＤアレイヘッド４４は、感光体ドラム１２の帯電面をライン露光し、感光体ドラム１２に静電潜像を形成する。

そして、現像器４６は、感光体ドラム１２に形成された静電潜像上にトナーを付着させてトナー像を形成する。現像器４６には、現像ロール３８、パドルホイール３９、攪拌スクリュー４８が回転可能に設けられており、攪拌スクリュー４８が回転駆動されて現像器４６内のトナーとキャリアが攪拌される。そして、十分に攪拌されたトナーとキャリアがパドルホイール３９によって現像ロール３８に供給される。現像ロール３８に現像バイアスが印加され、現像ロール３８と感光体ドラム３８との間に電位差が発生することで、現像ロール３８から感光体ドラム１２へトナーが移動する。そして、転写ロール２９に転写バイアスが印加されて感光体ドラム１２上のトナーが転写ロール２９側へ引寄せられることで、感光体ドラム１２から用紙Ｐへトナー像が転写される。

また、画像形成部１４の搬送方向下流側には、搬送ベルト２８が配設されている。トナー像を転写された用紙Ｐは、この搬送ベルト２８上に送られ、搬送ベルト２８によって水平に搬送される。

搬送ベルト２８の水平方向には、定着器５６Ａ又は定着器５６Ｂが配設されている。詳細は後述するが、定着器５６Ａ及び定着器５６Ｂは、昇降機構４０によって昇降可能とされており、プリント中には何れか一方が搬送経路Ｌに配置される。

定着器５６Ａ、５６Ｂでは、ヒートロール５８に加圧ロール６０が圧接されており、用紙Ｐがヒートロール５８と加圧ロール６０によって狭持搬送される際に加圧加熱されることで、トナーが溶融して用紙Ｐに定着する。そして、定着器５６Ａ又は定着器５６Ｂから送り出された用紙Ｐは排出ロール６２によってプリンタ１０から排紙される。

なお、定着器５６Ａ及び定着器５６Ｂへの通紙枚数Ｎは、カウンタ１０２（図８参照）によってカウントされているが、この点については後述する。

ここで、定着器５６Ａ、５６Ｂを昇降させる昇降機構４０について説明する。

図２乃至図４に示すように、支持板４２がプリンタ本体１８の底板１８Ａに立設されており、搬送経路Ｌと直交している。この支持板４２には、搬送される用紙Ｐを通過させるための矩形状の開口４２Ａが穿設されている。また、支持板４２の開口４２Ａの左右にはそれぞれ、上下方向に延出するスライドレール５０が取付けられている。

このスライドレール５０は、支持板４２に取付けられたレール５０Ａと、レール５０Ａ上を摺動するキャリッジ５０Ｂとで構成されている。キャリッジ５０Ｂの下側には、定着器５６Ｂが取付けられており、キャリッジ５０Ｂの上側には、定着器５６Ａが取付けられている。即ち、定着器５６Ａ、５６Ｂは、上下に配列され、スライドレール５０を介して支持板４２に上下方向へ移動可能に支持されている。

また、キャリッジ５０Ｂの上端部にはワイヤー５２の一端部が取付けられている。このワイヤー５２は、搬送方向に沿って配列されたプーリ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃに巻き掛けられ、他端部をプリンタ本体１８の上壁１８Ｂに支持されている。プーリ５４Ａはレール５０の上方に配設され、プーリ５４Ｂは、プーリ５４Ａと同じ高さ、支持板４２よりも搬送方向上流側に配置されている。また、プーリ５４Ｃは、プーリ５４Ａ、５４Ｂよりも低い高さ、プーリ５４Ｂより搬送方向上流側且つ上壁１８Ａに支持されたワイヤ４２の他端部より搬送方向下流側に配置されている。

ここで、プーリ５４Ｃは、コ字状の支持板６４に回転可能に支持されており、この支持板６４は、エアシリンダ６６のロッド部６６Ａの先端部に取付けられている。エアシリンダ６６は、支持板４２より搬送方向上流側に設置されており、ロッド部６６Ａを上下方向に移動させる。

即ち、ロッド部６６Ａが下方へ移動すると、ワイヤー５２がプーリ５４Ｃによって引き下げられることで、キャリッジ５０Ｂに取付けられたワイヤー５２の一端部が上昇し、定着器５６Ａ、５６Ｂが上昇する。逆に、ロッド部６６Ａが上方へ移動すると、ワイヤー５２がプーリー５４Ｃから引張られなくなり、定着器５６Ａ、５６Ｂは自重で下降する。

ロッド部６６Ａの可動範囲は、図示しないストッパによって制限されており、図３に示すように、ロッド部６６Ａが最上位まで上昇すると定着器５６Ａのヒートロール５８と加圧ロール６０とのニップ部Ｎが、搬送経路Ｌに位置し、図４に示すように、ロッド部６６Ｂが最下位まで下降すると定着器５６Ｂのヒートロール５８と加圧ロール６０とのニップ部Ｎが、搬送経路Ｌに位置する。

次に、画像形成部１４と定着器５６Ａ、５６Ｂとの間に配設された搬送位置変位機構３０の構成について説明する。

図５、図６に示すように、搬送位置変位機構３０は、搬送ベルト２８、搬送ガイド３２を備える。搬送ベルト２８は、搬送方向と直交する方向（以下、幅方向と言う）に並設された搬送ベルト２８Ａ、２８Ｂで構成されている。搬送ベルト２８Ａは、幅方向の一側（図中左側）に配設され、搬送ベルト２８Ｂは、幅方向の他側（図中右側）に配設されている。搬送ベルト２８Ａは、ロール２４Ａ、２４Ｂに巻き掛けられ、搬送ベルト２８Ａは、ロール２６Ａ、２６Ｂに巻掛けられている。

また、搬送ガイド３２は、画像形成部１４と支持板４２との間に配設され、転写ロール２９の搬送方向下流側から支持板４２の開口４２Ａまで搬送方向に沿って延出している。

搬送ガイド３２の搬送面３２Ｅの裏面の幅方向一端部（図中左側）、及び幅方向中央部には、それぞれ、支持片３２Ａ、支持片３２Ｂが形成されており、この支持片３２Ａ、３２Ｂに、ロール２４Ａ、２４Ｂの軸方向両端部が軸受２５Ａ、２５Ｂを介して回転可能に支持されている。また、搬送ガイド３２の搬送面３２Ｅの裏面の幅方向他端部（図中右側）、及び幅方向中央部には、それぞれ支持片３２Ｃ、支持片３２Ｄが形成されており、この支持片３２Ｃ、３２Ｄに、ロール２６Ａ、２６Ｂの軸方向両端部が軸受２７Ａ、２７Ｂを介して回転可能に支持されている。

また、搬送位置変位機構３０は、ベルト駆動モータ６８、７２を備える。ベルト駆動モータ６８は、支持片３２Ａの外側の面に取付けられており、このベルト駆動モータ６８のギア６８Ａと、ロール２４Ａの回転軸に取付けられたギア７０が噛合っている。また、ベルト駆動モータ７２は、支持片３２Ｃの外側の面に取付けられており、このベルト駆動モータ７２のギア７２Ａと、ロール２６Ａの回転軸に取付けられたギア７４が噛合っている。ベルト駆動モータ６８、７２は、回転速度可変式のモータで、プリンタ１０全体の制御を司る制御部１００（図８参照）によって制御される。

また、搬送ガイド３２の搬送面３２Ｅには、搬送ベルト２８Ａ、２８Ｂの上面を表側に露出させるための矩形状の開口３２Ｆ、３２Ｇが穿設されている。搬送ベルト２８Ａ、２８Ｂの上面は、搬送面３２Ｅと面一、若しくは搬送面３２Ｅから表側へ僅かに突出するようになっており、搬送ベルト２８Ａ、２８Ｂの上面に用紙Ｐが載るようになっている。また、搬送ガイド３２の搬送面３２Ｅの開口３２Ｆの図中左側には、搬送方向に沿って延出するガイドリブ３２Ｈが形成されている。

また、図１に示すように、転写ロール２９と搬送ベルト２８との間には、用紙Ｐを検出するセンサ７６が配設されている。このセンサ７６は、搬送経路Ｌへ揺動可能に垂下され、搬送される用紙Ｐによって作動されるアクチュエータ（図示省略）を検出する透過型センサである。なお、用紙Ｐに向けて光を射出し、用紙Ｐによって反射される光を受光する投受光センサも適用可能である。

ここで、昇降機構４０、搬送位置変位機構３０の制御方法の第１実施形態について図７のフローチャートを参照して説明する。

制御部１００（図８参照）が、プリントジョブを受信すると本フローが開始され、ステップ１０１に進む。ステップ１０１では、カウンタ１０２（図８参照）にカウントされた通紙枚数Ｎが（１）式の条件を満たしているか否か判定され、肯定されるとステップ１０２へ進み、エアシリンダ６６を駆動して定着装置５６Ａを搬送経路Ｌに移動させる。

Ｎ１×２ｎ＜Ｎ≦Ｎ１×（２ｎ＋１）…（１）
ここで、Ｎ１は、１つの定着器において連続して通紙しても良い枚数（許可通紙枚数）で、連続通紙した際にヒートロール５８の熱が奪われてヒートロール５８の温度が下がった時に、定着許容温度以下となってしまうことがない最大枚数である。また、ｎは、ｎ＝０、１、２、…となる数で、定着器５６Ａ、５６Ｂが一順されるとインクリメントされる変数である。また、Ｎは、定着器５６Ａの通紙枚数と定着器５６Ｂの通紙枚数との合計した数値で、システム全体の印刷枚数をカウントするカウンタ１０２（図８参照）の値を用いている。なお、Ｎ及びｎは、最初は０であるが、その後は印刷の途中で０クリアされることがない値である。

ステップ１０１において否定判定がなされると、ステップ１０３へ進む。ステップ１０３では、通紙枚数Ｎが（２）式の条件を満たしているか否かが判定され、肯定されるとステップ１０４へ、否定されるとステップ１０５へ進む。

Ｎ１×（２ｎ＋１）＜Ｎ≦Ｎ１×（２ｎ＋２）…（２）
ステップ１０５では、変数ｎを１加算して、ステップ１０１に戻り、以降の処理が繰り返し行われる。一方、ステップ１０４では、エアシリンダ６６を駆動して定着装置５６Ｂを搬送経路Ｌに移動させる。

即ち、本実施形態では、連続通紙がされた時には、Ｎ１で規定された枚数を超えた場合、つまり、１つの定着器の温度が定着許容温度以下となるような場合、使用されていた定着と搬送経路Ｌの上方又は下方で待機していた定着器との入替えが行われる。これによって、通過する用紙Ｐから熱を奪われることによって低下したヒートロール５８の温度が昇温するのを待つ時間を省くことが出来、プリント時間の延長を防止できる。

一方、１、２枚の用紙Ｐが時間をおいて通紙されているような場合でも、所定枚数の通紙が行われた場合、使用中の定着器と待機中の定着器との入替えが行われる。これによって、１つの定着器のみ使用頻度が多くなるようなことがなくなるので、用紙Ｐの端部（紙こば）がニップ部Ｎに摺擦することによるニップ部Ｎの磨耗を軽減できる。

そして、ステップ１０６では、定着許可信号を送信し、ステップ１０７へ進む。ステップ１０７では、ピックアップロール２０等を駆動させて給紙カセット１６から画像形成部１４へ用紙Ｐを給紙させ、画像形成部１４の各部を駆動させて用紙Ｐへトナー像を転写させる。

そして、ステップ１０８では、センサ７６から検出信号を受信するまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ１０９へ進む。ステップ１０９では、センサ７６からの検出信号が途切れるまで、即ち、用紙Ｐへのトナー像の転写が終了し、用紙Ｐの後端が画像形成部１４を通過するまで、否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ１１０へ進む。

ステップ１１０では、ベルト駆動モータ６８の回転速度Ｖ１とベルト駆動モータ７２の回転速度Ｖ２が同一か否かが判定され、肯定されるとステップ１１１へ進み、否定されるとステップ１１２へ進む。ステップ１１１では、ベルト駆動モータ６８の回転速度Ｖ１を減速させ、ベルト駆動モータ７０の回転速度Ｖ２をベルト駆動モータ６８の回転速度Ｖ１よりも速くする。

図９（Ａ）に示すように、用紙Ｐは、給紙カセット１６から搬送ベルト２８までセンター基準で搬送され、まず、同速度で回転する搬送ベルト２８Ａ、２８Ｂによって搬送ガイド３２上を搬送される。そして、図９（Ｂ）に示すように、ベルト駆動モータ６８の回転速度Ｖ１が減速されて搬送ベルト２８Ｂの回転速度Ｖ２が搬送ベルト２８Ａより速くなる。これによって、図９（Ｃ）に示すように、用紙Ｐの送り速度が図中右側の方が左側の方よりも速くなって用紙Ｐが搬送方向に対して傾斜し、図中左側に寄せられる。そして、図９（Ｄ）に示すように、用紙Ｐは、図中左側の端部をガイドリブ３２Ｈに当接させて搬送される。

即ち、用紙Ｐは、トナー像を転写された後、幅方向の一側へ例えば０．５ｍｍ程シフトされて定着器５６Ａのニップ部Ｎ又は定着器５６Ｂのニップ部Ｎへ突入する。このため、用紙Ｐの端部がニップ部Ｎに摺擦する位置が図１０に実線で示すセンター基準の位置から鎖線で示す位置までシフトされるので、ニップ部Ｎの磨耗を低減できる。

そして、ステップ１１２では、ベルト駆動モータ６８の回転速度Ｖ１を増速させ、ベルト駆動モータ７２の回転速度Ｖ２と同速にする。これによって、センター基準で搬送ベルト２８まで搬送された用紙Ｐは、図中左方向へシフトされることなく、真直ぐ搬送され、定着器５６Ａ又は定着器５７Ａへ突入する。

即ち、図１０に鎖線で示すように、前のジョブでは図中左側へシフトされて定着器５６Ａのニップ部Ｎ又は定着器５６Ｂのニップ部Ｎを通過していた用紙Ｐが、図中実線で示すセンター基準の位置までシフトされるので、ニップ部Ｎの磨耗を低減できる。

そして、ステップ１１３へ進み、プリントジョブが終了したか否かが判定され、否定されるとステップ１０１へ戻って以降の処理が繰り返され、肯定されると本フローを終了する。

次に、昇降機構４０、搬送位置変位機構３０の制御方法の第２実施形態について図１１のフローチャートを参照して説明する。

制御部１００（図８参照）が、プリントジョブを受信すると本フローが開始され、ステップ２０１に進む。ステップ２０１では、用紙ＰのサイズがサイズＡ（例えば、Ａ４縦）であるか否かが判定され、肯定されるとステップ２０２へ否定されるとステップ２０３へ進む。

ステップ２０２では、許可通紙枚数として設定する変数Ｎ_Xに、サイズＡに適した許可通紙枚数Ｎ₁を設定し、ステップ２０７へ進む。一方、ステップ２０３では、用紙ＰのサイズがサイズＢ（例えば、Ａ３縦）であるか否かが判定され、肯定されるとステップ２０４へ否定されるとステップ２０５へ進む。

ステップ２０４では、変数Ｎ_XにサイズＢに適した許可通紙枚数Ｎ₂を設定し、ステップ２０７へ進む。一方、ステップ２０５では、用紙ＰのサイズがサイズＣ（例えば、Ｂ４縦）であるか否かが判定され、肯定されるとステップ２０６へ進む。ステップ２０６では、変数Ｎ_Xに、サイズＣに適した許可通紙枚数Ｎ₃を設定し、ステップ２０７へ進む。ステップ２０７では、変数Ｎ_Xが（３）式を満たしているか否かが判定される。

Ｎ_X×２ｎ＜Ｎ≦Ｎ_X×（２ｎ＋１）…（３）
ステップ２０７において肯定されるとステップ２０８へ進む。ステップ２０８では、エアシリンダ６６を駆動して定着器５６Ａを搬送経路Ｌへ移動させ、ステップ２１２へ進む。一方、ステップ２０７において否定されるとステップ２０９へ進む。

ステップ２０９では、通紙枚数Ｎが（４）式を満たすか否かが判定され、肯定されるとステップ２１０へ進む。ステップ２１０では、エアシリンダ６６を駆動して定着器５６Ｂを搬送経路Ｌへ移動させ、ステップ２１２へ進む。

Ｎ_X×（２ｎ＋１）＜Ｎ≦Ｎ_X×（２ｎ＋２）…（４）
一方、ステップ２０９において否定されると、ステップ２１１へ進み、変数ｎを１加算して、ステップ２０１へ戻り、以降の処理が繰り返し行われる。

以上の処理によって、用紙Ｐのシートサイズに適した通紙枚数が１つの定着器を通ることになる。なお、許可通紙枚数Ｎ_Xは、定着器を通過する用紙Ｐの総距離が２つの定着器で一定となるように設定されている。

そして、ステップ２１２以降は、第１実施形態のステップ１０６以降と同様の処理が行われる。

ここで、用紙Ｐのサイズによって用紙Ｐの端部が定着器５６Ａ、５６Ｂのニップ部Ｎに摺擦する箇所（軸方向）が異なり、また、用紙Ｐの端部がニップ部Ｎに摺擦する距離（搬送方向）が異なる。即ち、用紙Ｐのサイズによってニップ部Ｎの磨耗の発生箇所、程度が異なるので、用紙Ｐのサイズに応じて定められた所定枚数毎に、用紙Ｐのニップ部Ｎへの突入位置を変位させることで、ニップ部Ｎの磨耗を効率良く抑えることができる。

次に、昇降機構４０、搬送位置変位機構３０の制御方法の第３実施形態について図１２のフローチャートを参照して説明する。

制御部１００（図８参照）が、プリントジョブを受信すると本フローが開始され、ステップ３０１に進む。ステップ３０１では、用紙Ｐの坪量の範囲が第１範囲であるか否かが判定され、肯定されるとステップ３０２へ否定されるとステップ３０３へ進む。

ステップ３０２では、許可通紙枚数として設定する変数Ｎ_Xに、第１範囲に適した許可通紙枚数Ｎ₁を設定し、ステップ３０７へ進む。一方、ステップ３０３では、用紙Ｐの坪量が第２範囲であるか否かが判定され、肯定されるとステップ３０４へ否定されるとステップ３０５へ進む。

ステップ３０４では、変数Ｎ_Xに第２範囲に適した許可通紙枚数Ｎ₂を設定し、ステップ３０７へ進む。一方、ステップ３０５では、用紙Ｐの坪量が第３範囲であるか否かが判定され、肯定されるとステップ３０６へ進む。ステップ３０６では、変数Ｎ_Xに、第３範囲に適した許可通紙枚数Ｎ₃を設定し、ステップ３０７へ進む。ステップ３０７以降は、第２実施形態のステップ２０７以降と同様の処理が行われる。

ここで、用紙Ｐの坪量によって用紙Ｐの端部がニップ部Ｎに摺擦する力が異なり、ニップ部Ｎの磨耗の程度が異なる。このため、用紙Ｐの坪量に応じて定められた所定枚数毎に、用紙Ｐのニップ部Ｎへの突入位置を変位させることで、ニップ部Ｎの磨耗を効率良く抑えることができる。

次に、昇降機構４０、搬送位置変位機構３０の制御方法の第４実施形態について図１３のフローチャートを参照して説明する。

制御部１００（図８参照）が、プリントジョブを受信すると本フローが開始され、ステップ４０１に進む。ステップ４０１では、用紙ＰのサイズがサイズＡ（例えば、Ａ４縦）であるか否かが判定され、肯定されるとステップ４０２へ否定されるとステップ４０３へ進む。

ステップ４０２では、許可通紙枚数として設定する変数ｉに１を設定し、ステップ４０７へ進む。一方、ステップ４０３では、用紙ＰのサイズがサイズＢ（例えば、Ａ３縦）であるか否かが判定され、肯定されるとステップ４０４へ否定されるとステップ４０５へ進む。

ステップ４０４では、変数ｉに２を設定し、ステップ４０７へ進む。一方、ステップ４０５では、用紙ＰのサイズがサイズＣ（例えば、Ｂ４縦）であるか否かが判定され、肯定されるとステップ４０６へ進む。ステップ４０６では、変数ｉに３を設定し、ステップ４０７へ進む。

ステップ４０７では、用紙Ｐの坪量の範囲が第１範囲であるか否かが判定され、肯定されるとステップ４０８へ否定されるとステップ４０９へ進む。

ステップ４０８では、変数ｊに１を設定する。一方、ステップ４０９では、用紙Ｐの坪量が第２範囲であるか否かが判定され、肯定されるとステップ４１０へ否定されるとステップ４１１へ進む。

ステップ４１０では、変数ｊに２を設定する。一方、ステップ４１１では、用紙Ｐの坪量が第３範囲であるか否かが判定され、肯定されるとステップ４１２へ進む。ステップ４１２では、変数ｊに３が設定される。そして、ステップ４１３へ進む。

ステップ４１３では、上述したようにして設定された用紙Ｐのサイズ、坪量に応じた変数ｉ、ｊによって選択される許可通紙枚数Ｎ_ijを許可通紙枚数Ｎ_Xに入れる。ここで、許可通紙枚数Ｎ_ijは、予め用紙Ｐのサイズと坪量との組合せに応じて規定されたもので、１つの定着器において、連続通紙した際に、ヒートロール５８の熱が奪われて低下するヒートロール５８の温度が、定着許容温度以下になってしまうことがない最大枚数であり、変数ｉと変数ｊとの組合せとして引き出すことができるように記憶させておいたものである。

そして、ステップ４１４以降は、、第２実施形態のステップ２０７以降と同様の処理が行われる。

ここで、用紙Ｐのサイズが同一であったとしても坪量が異なれば、ニップ部Ｎの磨耗の程度が異なり、また、用紙Ｐの坪量が同一であったとしてもサイズが異なれば、ニップ部Ｎの磨耗の程度、発生箇所が異なる。このため、用紙Ｐのサイズ、坪量に応じて定められた所定枚数毎に、用紙Ｐのニップ部Ｎへの突入位置を変位させることで、ニップ部Ｎの磨耗を効率良く抑えることができる。

次に、搬送位置変位機構３０の第２実施例である突入位置変位機構８０について説明する。

図１４、図１５に示すように、突入位置変位機構８０は、搬送ベルト８２を備える。この搬送ベルト８２の幅方向の一側（図中左側）では、支持フレーム８４が搬送方向に沿って延出し、搬送ベルト８２の幅方向の他側（図中右側）では、支持フレーム８６が搬送方向に沿って延出している。搬送ベルト８２は、ロール８８Ａ、８８Ｂに巻き掛けられており、このロール８８Ａ、８８Ｂの軸方向の一端部が支持フレーム８４に回転可能に支持され、ロール８８Ａ、８８Ｂの軸方向の他端部が支持フレーム８６に回転可能に支持されている。

また、支持フレーム８４の上部をＬ字状に折り曲げることで、搬送方向に沿って延出するサイドガイド８４Ａが形成されている。なお、支持フレーム８４の上面８４Ｂは搬送ベルト８２の上面と面一になっている。

また、支持フレーム８４には支持部材（図示省略）を介して回転軸にアライニングロール９２が取付けられたモータ９０が上下動可能に取付けられている。このモータ９０は、搬送ベルト８２の搬送方向下流側に配設されており、最上位でアライニングロール９２を用紙Ｐに当接させる。

ここで、アライニングロール９２の回転軸は、搬送方向と傾斜して交差している。図１６（Ａ）に示すように、センター基準で搬送ベルト８２まで搬送された用紙Ｐは、図１６（Ｂ）に示すように、アライニングロール９２に当接して搬送方向に対して傾斜し、サイドガイド８４Ａ側へ寄せられる。そして、図１６（Ｃ）に示すように、用紙Ｐは、図中左側の端部をサイドガイド８４Ａに当接させた状態で搬送される。

即ち、上述したステップ１１１において、ベルト駆動モータ６８の回転速度を減速させる代りに、モータ９０を駆動させると共に上昇させ、回転するアライニングロール９２を用紙Ｐに当接させることで、センター基準で搬送された用紙Ｐを図中左側へシフトさせて定着器５６Ａ、５６Ｂへ突入させる。

また、上述したステップ１１２において、ベルト駆動モータ６８の回転速度を増速させる代りに、モータ９０を下降させてアライニングロール９２を用紙Ｐの搬送経路Ｌ（図１参照）から下方へ退避させることで、センター基準で搬送された用紙Ｐを図中左側へシフトさせることなく、そのまま真直ぐ定着器５６Ａ、５６Ｂへ突入させる。

なお、モータ９０を大きな出力トルクが得られる超音波モータとすることで、アライニングロール９２をモータ９０によってダイレクトドライブとすることが可能となっている。

ここで、用紙Ｐは、アライニングロール９２によってサイドガイド８４Ａ側にシフトされる際に、搬送ベルト８２と擦れ合う。このため、両面印刷のジョブにおける裏面の印刷時にはアライニングロール９２を搬送経路Ｌから下方へ退避させておき、用紙Ｐをシフトさせないことが望ましい。これによって、用紙Ｐの印刷済みの表面に傷が付くことを防止でき、また、アライニングロール９２、搬送ベルト８２が汚れることを防止できる。

次に、搬送位置変位機構３０の変形例である定着位置変位機構１１０について説明する。

図１７に示すように、定着位置変位機構１１０を備えるプリンタ１２０では、定着器５６が定着支持フレーム１１２上に載置されている。図１８に示すように、定着位置変位機構１１０は、２本のスライドレール１１４を備える。この２本のスライドレール１１４は、定着支持フレーム１１２上に取付けられ、幅方向へ沿って延出しており、定着支持フレーム１１２上に取付けられたレール１１４Ａとレール１１４Ａ上を摺動するキャリッジ１１４Ｂとで構成されている。このキャリッジ１１４Ｂ上に定着器５６の底面が取り付けられており、定着器５６が幅方向へ移動可能となっている。

また、定着位置変位機構１１０は、リニアモータ１１６を備える。リニアモータ１１６は、定着支持フレーム１１２上の２本のレール１１４の間、及び定着器５６の底面に取付けられており、定着器５６は、このリニアモータ１１６によって幅方向へ移動される。これによって、図１９に示すように、用紙Ｐの定着器５６のニップ部Ｎへの突入位置がヒートロール５８、加圧ロール６０の軸方向へシフトされるので、用紙Ｐの端部がヒートロール５８、加圧ロール６０に摺擦する位置がシフトされ、ヒートロール５８、加圧ロール６０の磨耗が軽減される。

なお、本実施例では、定着器５６を幅方向へ駆動させる手段としてリニアモータを用いたが、これに限らず、例えば、図２０に示すように、定着器５６の幅方向の一端側にカム１１８を設け、定着器５６の幅方向の他端側に定着器５６を幅方向一端側へ付勢してカム１１８へ押し当てるバネ１２２を設けたカム機構等も適用可能である。

また、昇降機構４０も、本実施形態の構成に限られず、エアシリンダの上に定着器を載せて、エアシリンダの動力のみで定着器を昇降させる等しても良い。

また、本発明の入替え手段は、定着器を上下方向へ移動させる構成に限られず、定着器を幅方向へ移動させる構成であっても構わない。

さらに、本実施形態では、本発明の搬送位置変位手段を、画像形成部１４と定着器との間に設けたが、定着器より搬送方向上流側に配設されてさえいれば良く、画像形成部１４より搬送方向上流側に設けても良い。

本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの概略を示す側面図である。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの昇降機構を示す斜視図である。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの昇降機構を示す断面図である。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの昇降機構を示す断面図である。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの搬送位置変位機構を示す斜視図である。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの搬送位置変位機構を示す断面図である。 昇降機構、及び搬送位置変位機構の制御方法の第１実施形態を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの回路構成の概略を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、搬送位置変位機構によって用紙の搬送位置が変位される状態を示す平面図である。 用紙の定着器への突入位置が変位される状態を示す平面図である。 昇降機構、及び搬送位置変位機構の制御方法の第２実施形態を説明するためのフローチャートである。 昇降機構、及び搬送位置変位機構の制御方法の第３実施形態を説明するためのフローチャートである。 昇降機構、及び搬送位置変位機構の制御方法の第４実施形態を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの搬送位置変位機構の第２実施例を示す斜視図である。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの搬送位置変位機構の第２実施例を示す平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、搬送位置変位機構の第２実施例によって用紙の搬送位置が変位される状態を示す平面図である。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの概略を示す側面図である。 本発明の実施形態のモノクロレーザープリンタの定着位置変位機構を示す斜視図である。 定着位置変位機構によって用紙の定着器への突入位置が変位される状態を示す平面図である。 定着位置変位機構の変形例を示す正面図である。

符号の説明

１０ モノクロレーザープリンタ（画像形成装置）
３０ 搬送位置変位機構（突入位置変位手段、搬送位置変位手段）
４０ 昇降機構（入替え手段）
５８ ヒートロール（定着手段）
６０ 加圧手段（定着手段）
８０ 搬送位置変位機構（突入位置変位手段、搬送位置変位手段）
１００ 制御部（第１制御手段、第２制御手段）
１１０ 定着位置変位機構（突入位置変位手段、搬送位置変位手段）
１２０ モノクロレーザープリンタ（画像形成装置）
Ｐ 用紙（記録媒体）

Claims (12)

1. 未定着トナー像を形成されて搬送される記録媒体を加圧、加熱して未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、
   記録媒体の前記定着手段のニップ部への突入位置を搬送方向と直交する方向へ変位させる突入位置変位手段と、
   所定のタイミングで前記突入位置変位手段を作動させる第１制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記突入位置変位手段は、
   前記定着手段より搬送方向上流側で記録媒体の搬送位置を搬送方向と直交する方向へ変位させる搬送位置変位手段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. 前記突入位置変位手段は、
   前記定着手段を搬送方向と直交する方向へ変位させる定着位置変位手段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。
4. 前記第１制御手段は、記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると前記突入位置変位手段を作動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１制御手段は、所定のサイズの記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると前記突入位置変位手段を作動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１制御手段は、所定の坪量の記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると前記突入位置変位手段を作動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１制御手段は、所定のサイズ、坪量の記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると前記突入位置変位手段を作動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 複数の前記定着手段が、記録媒体の搬送経路と前記搬送経路の外側との間で移動可能とされ、
   前記搬送経路で使用されている前記定着手段と前記搬送経路の外側で待機している前記定着手段を入替える入替え手段と、
   所定のタイミングで前記入替え手段を作動させる第２制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記第２制御手段は、記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると、前記入替え手段を作動させることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第２制御手段は、所定のサイズの記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると、前記入替え手段を作動させることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記第２制御手段は、所定の坪量の記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると、前記入替え手段を作動させることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
12. 前記第２制御手段は、所定のサイズ、坪量の記録媒体が所定枚数、前記定着手段のニップ部を通過すると、前記入替え手段を作動させることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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