JP2007058026A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙のカール、波打ちを軽減するために、前記先頭用紙への水付与量と他の用紙への水付与量との差を極力少なく制御する水付与装置を有する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラへの水供給手段とを備え、画像形成手段によって形成されたトナー像を担持した用紙が定着装置を通過後、前記多孔質ローラ対のニップ部で当該用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、画像形成が行われないアイドリング時は、前記多孔質ローラ対の圧着が解除されるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に熱定着装置により定着処理された用紙に対して水分を付与する用紙水付与装置を有する画像形成装置に関する。

電子写真方式により画像を形成する画像形成装置においては、一般に、用紙上に微粉末のトナーで画像を形成し、加熱・加圧処理によりトナー像を用紙に定着している。

定着装置における加熱処理により、用紙から水分が蒸発するが、用紙が環境に曝されることにより吸湿し、用紙に含有される水分は次第に回復する。しかしながら、水分の回復は一様ではなく、用紙の各部分によって異なる割合で進行する。例えば、複数枚の用紙が束ねられた状態で放置された場合に、用紙の周辺部における吸湿は速い速度で進行するが、用紙の中央部では、遅いか又は吸湿が進行しない。

このために、含水率の違いにより用紙の伸張率が場所により異なる結果、紙面に波打ちやカールが発生し易くなる。

このような現象は、用紙の種類により左右されるが、画像形成され排紙トレイに積載した用紙や、綴じ処理用のスタッカに積載した用紙において多く発生し易く、特に、大容量スタッカからなる排紙トレイにおいて顕著である。

また、用紙が湾曲してカールが発生する場合もある。

特許文献１では、用紙の搬送に多孔質の加湿ローラを用い、該加湿ローラの軸芯から水を供給して用紙を加湿することにより用紙の波打ち等を防止する用紙の加湿装置が提案されている。
米国特許第５，２６４，８９９号明細書

しかしながら、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、１つのジョブに対応する連続画像形成サイクルの先頭用紙と、１つ前のジョブに対応する連続画像形成サイクルの最終用紙との間隔Ｄが、各連続画像形成サイクル内での用紙間隔ｄより長いため、上下ローラの圧着をし続けると、前記多孔質ローラ対が用紙水分を付与しない時間が１つの連続画像形成サイクル内よりも、各連続画像形成サイクル間の方が長く、ローラ間の水伝達も多くなってしまうため、各ジョブの連続画像形成サイクルの前記先頭用紙は他の用紙に比べ水付与量が突出して大きくなる不都合が生じる。

すなわち、用紙による水吸収がない状態のまま上下ローラを圧着し続けることにより、加湿ローラのニップ部Ｔへの用紙入口と出口に水溜りが生じ（図４（ｂ）参照）、先頭用紙に余分な水付与になりがちとなる（図４（ａ）のグラフ曲線（点線））。

図４は、加湿ローラ間の水伝達と画像形成サイクル時の用紙への水付与を説明するための図である。

本発明は、用紙のカール、波打ちを軽減するために、前記先頭用紙への水付与量と他の用紙への水付与量との差を極力少なく制御する水付与装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の構成によって達成できる。
水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラへの水供給手段とを備え、画像形成手段によって形成されたトナー像を担持した用紙が定着装置を通過後、前記多孔質ローラ対のニップ部で当該用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、
画像形成が行われないアイドリング時は、前記多孔質ローラ対の圧着が解除されるように制御することを特徴とする画像形成装置。

連続画像形成サイクルにおける先頭用紙と他の用紙との水付与量の差が小さくなるので、各用紙に対して安定した水分量を供給できるので、波打ちを軽減できる。

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図であり、当該画像形成装置は画像形成装置本体Ａ、用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する用紙水付与装置Ｂ及び後処理装置Ｃを備える。なお、本実施の形態における画像形成装置本体Ａは、自動原稿搬送装置１及び画像読取装置２を上部に有し、下部がプリンタ部で構成される。

プリンタ部において、３、４は用紙Ｐを収納する用紙収納部である。感光体６を有し、感光体６に対して、帯電、露光及び現像を行う電子写真プロセスにより、感光体６上にトナー像を形成する画像形成部５において、用紙Ｐに画像が形成され、形成された画像は定着装置７において定着される。定着装置７は熱源７ｃが内蔵された加熱ローラ７ａと加圧ローラ７ｂで用紙Ｐを搬送するニップ部を形成し、用紙を搬送しつつ加熱・加圧してトナーを溶融し、画像を用紙Ｐに定着する。

用紙Ｐは用紙収納部３又は４から供給され、画像形成部５の給送部５ａにおいて一時停止した後に画像形成部５の給送部５ａから給紙されて画像形成が行われ、画像形成された用紙Ｐは、排紙ローラ１０から排出される。

用紙の搬送経路としては、用紙収納部３、４から画像形成部５までの給紙路８、画像形成部５から定着装置７、排紙ローラ１０に至る搬送路９及び反転搬送を行う裏面用搬送路１２が設けられる。

画像形成モードとしては、片面フェースダウン排紙モード、片面フェースアップ排紙モード及び両面モードがあり、片面フェースダウン排紙モードでは、片面に画像が形成され、定着装置７を通過した用紙Ｐは、スイッチバック搬送経路９ａで反転処理により表裏反転した後に、排紙ローラ１０で搬送されて排出される。

片面フェースアップ排紙モードでは、片面に画像形成され、搬送路９を搬送された用紙Ｐは、そのまま排紙ローラ１０により搬送され排出される。

両面モードにおいては、片面に画像形成され、定着装置７を通過した用紙Ｐは、下方に走行して裏面用搬送路１２に進行し、表裏反転した後に、給紙路８に再給紙される。

再給紙された用紙Ｐの裏面に画像形成部５において裏面画像が形成され、裏面画像形成された用紙Ｐは定着装置７を通過し、排紙ローラ１０により搬送されて排出される。１４は操作部であり、画像形成装置本体Ａにおける各種のモード及び後処理装置Ｃを用いた出力モードの設定を操作部１４における操作で設定することができる。

画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｐは用紙水付与装置Ｂを経て後処理装置Ｃに搬送される。

後処理装置Ｃは、ステイプル処理部２０２、シフト処理部２０３及び中間スタッカ２０４を有し、用紙に対して、ステイプル処理又はシフト処理を行って、昇降排紙皿２０６に排出する。

後処理装置Ｃは更に、固定排紙皿２０５を有し、少量の画像形成ジョブにおいては、固定排紙皿２０５に用紙Ｐが排出される。

ステイプル処理は中間スタッカ２０４に設定枚数用紙を集積させた後にステイプル処理部２０２によりステイプル処理を行い、処理された用紙Ｐの束は、スタッカ２０４上を上昇して昇降排紙皿２０６に排出される。

少量の画像形成ジョブにおいては、導入口２０１から導入された用紙Ｐは固定排紙皿２０５に排紙される。

ステイプル処理やシフト処理等の後処理を行わないモードの場合でも、大量の画像形成を行う場合には、昇降排紙皿２０６に用紙Ｐが排出される。

Ａ１は制御部で、画像形成プロセス制御、定着温度制御、装置全体の用紙搬送シーケンス制御等を行う。

以下、本発明に係わる用紙水付与装置について説明する。

図２は、図１における用紙水付与装置の加湿ローラの押圧機構近傍を拡大した図である。

図３は、図２における加湿ローラの一方の端部近傍の斜視図である。

図１、図２及び図３において、１１は、用紙水付与装置Ｂ内での用紙搬送経路で、当該用紙搬送経路１１の途中に、用紙Ｐへ水を付与する用紙水付与手段としての多孔質ローラ対である、上ローラ１５、下ローラ１６からなる加湿ローラ対１３が設けられてある。

当該上ローラ１５、下ローラ１６は、ともに金属、硬質樹脂等の剛性体からなる軸芯１５ａ、１６ａの上に多孔質ウレタンゴム等からなる多孔質層１５ｂ、１６ｂが形成されたものであり、多孔質層１５ｂ、１６ｂは、その表面から水の供給を受けるとともに、用紙Ｐに水分を付与し、加湿する多孔質の表面を形成する。上ローラ１５は押圧機構Ｍにより所定の位置まで押し下げられ、下ローラ１６に当接、圧着し、ニップ部Ｔを形成する。また、起動（装置の電源がＯＮ）時には、迅速な給水を受ける必要があるために、多孔質ウレタンゴム製の水供給ローラ１７を架設した水供給容器１８がカム機構１８ａの回転で、不図示のガイドに沿って最高位置に押し上げられ（装置の電源ＯＦＦ時は前記カム機構は水供給容器１８を最低の位置に下げ、加湿ローラ１６から水供給ローラ１７を離間する。）、前記水供給ローラ１７は、下ローラ１６に当接し水を供給する。下ローラ１６は、不図示の駆動部から軸芯１６ａに動力を得て矢印方向に回転する。

次に、本発明に関係する押圧機構について説明する。

上ローラ１５と一体の回転軸１５ａは、不図示の枠体に支持された支点軸１５１を支点として矢印Ｗ方向に回動する支持枠１５２の両側にある側面部ｂで不図示の軸受を介して支持されている。当該支持枠１５２の上面部ａは、バネ１５３の一端が固着され、不図示の動力源から駆動力を得て回転可能な回転軸１５４と一体の偏芯カム１５５に抗して当接している。図２（ａ）に示すように、前記上ローラ１５は、最下位の状態（実線）から最上位の状態（点線）まで移動でき、その間で、上ローラ１５は、下ローラ１６に圧着または圧着解除状態になる。すなわち、用紙に水付与時には偏芯カム１５５が所定の角度回転し、圧着状態に入り、上ローラ１５が最下位の位置で最高の押圧状態になる。従って、図２（ｂ）に示すような下ローラ１６に軽く圧着する程度の押圧力から最高の押圧状態になるように前記カム１５５の回転角度によって位置（押圧力）調整可能に制御することもできる。また、画像形成が行われないアイドリング時は、上ローラ１５と下ローラ１６との圧着が解除される（離間する）ように制御される。

前述したが、１つのジョブに対応する連続画像形成サイクルの先頭用紙と、１つ前のジョブに対応する連続画像形成サイクルの最終用紙との間隔が、各連続画像形成サイクル内での用紙間隔より長いため、その分前記多孔質ローラ対が、用紙を挟持、搬送することなく圧着している時間が長くなると、ローラ間の水伝達も多くなり、前記先頭用紙は、次の２番目、３番目・・・の用紙に比べ水付与量が突出して大きくなる不都合が生じる。

本発明によると、先頭用紙が加湿ローラ対１３に到達する前は、上ローラ１５と下ローラ１６とは離間するように前記偏芯カム１５５を制御することで下ローラ１６から上ローラ１５への水供給を停止し、先頭用紙への極端な水付与を回避し、２番目以降の用紙への水供給量の差を極力少なくすることができる。また、連続画像形成サイクル中、用紙と用紙との間で、上下ローラを離間（圧着解除）させることによって、図４（ａ）のグラフ曲線（実線）に示すように、ニップ部Ｔを通過する全用紙に対して、極力、水供給量の差を少なくし、安定した水分量を供給することで波打を軽減できる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図であ 図１における用紙水付与装置の加湿ローラの押圧機構近傍を拡大した図である。 図２における加湿ローラの一方の端部近傍の斜視図である。 加湿ローラ間の水伝達と画像形成サイクル時の用紙への水付与を説明するための図である。

符号の説明

１１ 搬送経路
１３ 加湿ローラ対
１５ 上ローラ
１６ 下ローラ
１５２ 支持枠
１５４ カム軸
１５５ カム
１７ 水供給ローラ
１８ 水供給容器
１８ａ カム機構
１９ 貯水タンク
１９ａ ポンプ
１９ｂ 送水管

Claims (3)

1. 水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラへの水供給手段とを備え、画像形成手段によって形成されたトナー像を担持した用紙が定着装置を通過後、前記多孔質ローラ対のニップ部で当該用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、
   画像形成が行われないアイドリング時は、前記多孔質ローラ対の圧着が解除されるように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 連続画像形成サイクルにおいて、先頭用紙が前記多孔質ローラ対に到達する直前まで前記多孔質ローラ対の圧着を解除するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 連続画像形成サイクルにおいて、用紙と用紙の間では前記多孔質ローラ対の圧着を解除するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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