JP2008003141A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナー画像を用紙に定着させる定着装置において、小サイズ紙を通紙して定着させる際に端部昇温を防ぎ、生産性を向上させる。
【解決手段】 紙が通紙されない部分だけシャッターを開口し、その部分にファンで風をあてる。
【選択図】 図３

Description

本発明は定着装置に関する発明である。

従来、LBPや複写機に用いられる定着技術として熱ローラ方式がある。この方式はローラの中心部のハロゲンヒータでローラを温めるため、プリント待機中もヒータをつけておく必要があった。近年省エネや装置の立ち上がりが速いという観点からオンデマンド定着方式が採用されている。オンデマンド定着方式は薄い定着フィルムに綿状のセラミックヒータを接触させた構造で、用紙が定着器を通過するときだけヒータが作動し、フィルムを介して熱を与え画像を定着させるというものである。

しかしながら、記録材の通紙方向と直角の幅方向のサイズが小さい、いわゆる小サイズ記録材を使用した場合には、定着ニップ部における記録材の非通紙部分に熱が滞り、非通紙部の温度が上昇する、いわゆる端部昇温（非通紙部昇温）が起きるという問題があった。

この対策の例としてとして、画像定着装置全体をカバーで覆い、さらに記録紙の通過する開口部（記録紙出入口）にシャッターを設けて、通紙時にこのシャッターを開き、非通紙時にはシャッターを閉じるようにして、極力画像定着装置外への熱の散逸を防止するようにした画像定着装置が提案されている。（特開昭６４−４９０７３号）
特開昭６４−４９０７３号公報

しかし、従来対策しているような端部昇温対策では紙サイズに対応して開口部を調整することはできなかった。

そこで本発明の目的は、オンデマンド定着において、小サイズ記録材を通紙して定着するに際し、詳細なサイズ種類に対応した端部昇温の発生を少なくし、生産性を低下することなく印字することができる画像形成装置を提供することである。

本発明の請求項1は上記問題を解決するためにトナー画像を用紙に定着させる定着装置において前記端部の所定範囲を搬送方向に直行して作動する1対のシャッターと前記1対のシャッターの少なくとも1つのシャッターは少なくとも1つ以上の紙サイズに対応した立ち上がり、立ち下がりエッジを持つ前記1対のシャッターを少なくとも1つのシャッターが所定位置にいることを検出するセンサと前記1対のシャッターの少なくとも1つのシャッターの開き方向に移動した位置を検出するセンサと前記1対のシャッターの開口部に風を当てるためのファンと前記1対のシャッターを駆動するためのモータを有して、上記シャッターは起動時に必ずホームポジションに移動し、センサによってホームポジション検知を行い、ホームポジションを認識し、その後所定位置に移動する際は位置検出センサからの信号に応じてシャッター移動位置を認識し、前記位置検出センサはシャッターの立ち上がり、立ち下がりの両エッジを検出することで位置を認識することを特徴としている。

本発明２は請求項1の定着装置においてシャッターは搬送される用紙に応じて移動することを特徴としている。

本発明３は請求項1の定着装置において前記シャッターが動いた時間でシャッター移動のエラーを認識することを特徴としている。

トナー画像を用紙に定着させる定着装置において、小サイズ紙を通紙して定着させる際に端部昇温を防ぎ、生産性を向上させることができる。

（実施例１）
先ず、図10を用いて本実施形態に係る定着装置の概要の説明する。図10において101は定着フィルムであり、定着フィルムに対向した位置には加圧ローラ102が配置され、定着フィルムに加圧されている。用紙104はこの定着フィルムと加圧ローラとの間を搬送され、用紙上のトナー画像103は定着フィルム内のセラミックヒータからの熱と、この定着フィルムと加圧ローラとの間の加圧力とによって用紙104に定着される。

図1に本実施例のファンシャッターの構成を示す。ホームポジションセンサ11はシャッターが起動時に所定の位置にいることを確認するためのものである。位置検出センサ13は小サイズが通紙されシャッター12が開き方向に移動するときにシャッターの位置を認識するためのセンサである。ホームポジションセンサと位置検出センサはシャッターの左右どちらかにあればよい。起動時にシャッターはホームポジションに移動し、ホームポジションセンサ21はシャッターがホームポジションにいることを認識する。こうすることでシャッターが動作することとホームポジションセンサが正常であることを確認することができる。もしはじめからシャッターがホームポジションにある場合は一度開き方向に移動してからホームポジションに移動する。

ホームポジションセンサと位置検出センサの2つのセンサを用いることでモータが脱調してシャッターが動作しないときに位置検出センサがシャッターを認識することができないためエラーとすることができる。

小サイズの紙が搬送されたときは開き方向にシャッターは移動する。シャッターは切り込みがあり、各立ち上がりと立ち下がりのエッジが紙サイズに対応している。

次に図2を用いて定着ユニットの構成の一例を説明する。図2において23は定着フィルム、24は加圧ベルトであり、その上部にファン21とダクト22がある。ダクトとファンは定着器の左右両側に配置しており、定着器の左右両端部に風を当てることができる。今搬送される紙26が小サイズであったとすると、紙が通る通紙部25と紙が通らない非通紙部が存在する。ここで端部昇温が発生する。もし、小サイズの紙が搬送されると、ファンが作動し、その風はダクトを通り定着部に当たることになる。このときシャッター25は紙サイズに対応した値だけ開き方向に移動する。

図3はシャッターを上から見た図である。小サイズの紙が通紙すると駆動ギア31に接続されているモータが回転し、駆動ギアを介してシャッターを開き方向に移動させる。もし、シャッターを閉まる方向に移動させるときはモータを逆回転させればよい。

図4、5を用いてシャッターの動作を説明する。シャッターのエッジは紙のサイズに対応している。例えば順番にLTR、K8、EXE、B4,LTR-R、A4-Rの紙サイズに対応しているとすると位置検出センサは図5のように認識する。位置検出センサは両エッジを見ることで片側のエッジを見ているときに比べて細かくシャッターの開口部を設定することができる。例えばK8(270mm)、EXE（266.7mm）の用紙サイズの差は3.3mmであるが、片エッジで見ているときはこの3.3mmの間にフラグを2つたてる必要がある（図6 ( a)）。一方両エッジで見ているときは立ち上がりと立ち下がりを見ているので1つのフラグで2つの紙サイズを見ることができる（図6 (ｂ)）。

これら一連の処理は図7の制御部のブロック図で示すように、CPU71により制御されている。小サイズの紙が搬送されると、CPUで小サイズ紙が搬送されたと判断されし、ファン73を作動させる。そしてモータ72とモータに接続している駆動ギア74がシャッターを開き方向に移動させる。位置検出センサからの情報とあらかじめ設定しているシャッター位置で制御する。

図8は本実施例におけるシャッターがホームポジションに移動するまでのチャート図である。S81で電源ONするとS82でシャッターがホームポジションにいるかを確認する。もしシャッターがホームポジションにいる場合は一度開き方向に移動しセンサが認識しないところまで移動する（S83）。その後シャッターの閉まる方向に移動してホームポジションに戻る。もしS82でホームポジションにいないときはそのままホームポジションに移動する。

図9は本実施例におけるシャッターの制御のチャート図である。紙が搬送されると搬送される紙サイズを検知する。その情報から搬送する紙が小サイズ紙か否かを判断する（S92）。もし小サイズ紙でなければシャッターは閉じたままにする。小サイズ紙であったら、シャッターを駆動するためのモータを駆動させ（S93）、シャッターを開く方向に移動させる。次にS94で位置検出センサからの情報でシャッターが所定位置に移動したかを認識する。もし、モータを駆動してからある一定時間までにシャッターが所定位置にいない場合はエラー信号を発する。ここでいう一定時間とは搬送される紙サイズに応じた時間ではなく最小紙サイズすなわちシャッターが所定の位置に到達するのに最も長い時間を有するものから考えればよい。例えば最も紙サイズが小さいときにシャッターの開く時間が0.5秒だとすると1秒過ぎても所定位置に到達しない時はエラーと認識する（S96）。

本実施例に係るシャッターの構成を示す図。 本実施例に係るファンと定着器の配置構成を示す図。 本実施例に係るシャッターの構成を上部から示す図。 本実施例に係るシャッターと対応する紙サイズ示す図。 本実施例に係る位置検出センサの読み取り情報を示す図。 位置検出センサにおける片側エッジ検出と両エッジ検出を比較する図。 本実施例に係るシャッター制御ブロック図。 本実施例に係るホームポジション制御チャート図。 本実施例に係るシャッター制御チャート図。 本実施例に係る定着器の概要構成を示す図。

Claims (3)

1. トナー画像を用紙に定着させる定着装置において
   前記端部の所定範囲を搬送方向に直行して作動する1対のシャッターと
   前記1対のシャッターの少なくとも1つのシャッターは少なくとも1つ以上の紙サイズに対応した立ち上がり、立ち下がりエッジを持つ
   前記1対のシャッターを少なくとも1つのシャッターが所定位置にいることを検出するセンサと
   前記1対のシャッターの少なくとも1つのシャッターの開き方向に移動した位置を検出するセンサと
   前記1対のシャッターの開口部に風を当てるためのファンと
   前記1対のシャッターを駆動するためのモータを有して、
   上記シャッターは起動時に必ずホームポジションに移動し、センサによってホームポジション検知を行い、ホームポジションを認識し、その後所定位置に移動する際は位置検出センサからの信号に応じてシャッター移動位置を認識し、
   位置検出センサはシャッターの立ち上がり、立ち下がりの両エッジを検出することで位置を認識することを特徴とする定着装置。
2. 前記シャッターは搬送される用紙に応じて移動することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
3. 前記シャッターが動いた時間でシャッター移動のエラーを認識することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。

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