JP2008003276A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着処理時の封筒シワ、フラップ折り目ズレを防止でき、コピー生産性の低下を最小限に抑止できる制御手段を有する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】像担持体に形成されたトナー像を転写領域で封筒に転写する封筒モードを有する画像形成装置において、前記封筒モードの場合、前記封筒の長さまたは形状の検知結果に応じて定着加重と定着線速度を変化させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真複写機やプリンタやファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に封筒の通紙時発生しがちな折り目ズレ、シワを防止する制御手段を有する画像形成装置に関する。

封筒のような複数の用紙が重なる袋状体の転写材に画像を形成し、定着する場合、図２で示すようにシワや封筒フラップの折り目ズレ等の問題が発生しがちである。これは折り目が緩いことや、転写材の厚みの差によって定着部での圧力による歪みが要因の１つと考えられる。

図２は、封筒を定着した際に発生したフラップ折り目ズレ、シワを示す図である。

従来、定着装置に封筒通紙の際に生じるシワ防止のために、定着部での押圧力、線速度を変化させていた。

例えば、フラップ部を上流に開いた封筒を通紙し、定着する場合に、タイミングローラから定着までの時間を制御して、封筒の記録部が定着ニップ部を通過している間は、定着ローラ対を加圧状態にし、フラップ部の通過時には定着ローラ対を離間またはニップ圧を低減（ニップ幅低減）させ、フラップ部の糊が定着ローラに付着するのを軽減する提案がある（例えば、特許文献１参照）。また、抑制可能なズレ制御手段にて、１単位に分離された封筒の袋状体の内面同士の間で生じるズレを抑制する方法（例えば、特許文献２参照）や、すべての封筒通時、定着荷重（ニップ圧）を減少させる方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
特開平５−６１２４号公報 特開２００４−２６９１３２号公報 特開平６−３３７６１２号公報

しかしながら、特許文献１の提案は、封筒のフラップ部を開いて通紙した場合、定着ローラにフラップ部の糊が付着することを軽減することが主目的であって、封筒の袋状体が通紙時は高定着荷重下にあるため、用紙重なり部におけるシワ発生は避けられない。また、特許文献２の提案は、袋状体である封筒を１単位として搬送に導く上流側の分離・給送手段と更に下流側に向けて送出するピックアップローラ、当該ピックアップローラに向かって封筒を押しつけ可能に個性されたホッパ等が装備されており、機構構成からみて複雑で且つコストアップとなる。特許文献３の提案は、すべての封筒通時に定着加重（ニップ圧）を減少するので、封筒サイズ、形状によってシワの発生がないものまで定着荷重減少、定着温度上昇させる無駄な対応となる。

本発明は、定着処理時の封筒シワ、フラップ折り目ズレを防止でき、コピー生産性の低下を最小限に抑止できる制御手段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される。
像担持体に形成されたトナー像を転写領域で封筒に転写する封筒モードを有する画像形成装置において、前記封筒モードの場合、前記封筒の長さまたは形状の検知結果に応じて定着加重と定着線速度を変化させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、コピー生産性の低下を最小限に抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。

なお、本発明における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。

図１は、本実施の形態であるプリンタから成る画像形成装置の概略断面図である。

本実施の形態におけるプリンタは、転写紙Ｐを収納する給紙カセット２１、当該給紙カセット２１内の転写材Ｐを送り出す給紙ローラ２２、搬送経路２４、転写材Ｐを、後述する感光体ドラム３１上のトナー像と同期をとるタイミングローラ２３、転写材Ｐを転写領域Ｓへ導く進入ガイド板２５、転写終了後感光体ドラム３１から分離した転写材Ｐを定着装置３７へ搬送する搬送ベルト３９等からなっている。

像担持体である感光体ドラム３１は、制御手段である制御部Ｂ１の指令によって不図示の駆動部から回転力を得て矢示の方向に回転駆動される。この感光体ドラム３１の周囲には、上流側から順に、帯電手段３２、露光手段３３、現像手段３４、転写手段３５、分離手段３６およびクリーニング手段３８が配設されている。

前記感光体ドラム３１上に、帯電手段３２による帯電、露光手段３３による像露光が行われ（潜像形成）、現像手段３４による現像処理によってトナー像を形成する（顕像形成）。そして、転写領域Ｓでトナーと逆極性の電圧が印加された転写手段３５によって、前記タイミングローラ２３で前記トナー像と同期した前記転写材Ｐ上にトナー像を転写し、分離手段３６によって転写材Ｐを感光体ドラム３１から分離する。分離された転写材Ｐは、空気吸引箱３９１を内側に設けた搬送ベルト３９にて搬送され定着装置３７へ向かう。その後、転写材Ｐは当該定着装置３７の一対のローラ（加圧ローラ３７Ａ、加熱ローラ３７Ｂ）によって加熱、加圧が付与され、これによりトナー像が転写材Ｐ上に定着される。一方、転写後の感光体ドラム３１は、クリーニング手段３８によってクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。これら画像形成手段を構成する各手段３１〜３８の作動は、制御部Ｂ１によって制御される。

以下、本発明について説明する。

前述したが、封筒のような袋状体の複数の用紙が重なる転写材に画像を形成し、定着する場合、シワや封筒フラップの折り目ズレ等の問題が発生しがちである。

本発明は、封筒のニップ部通紙時に定着荷重、通紙速度を変える訳であるが、封筒の長さ、形状に応じて定着荷重、定着線速度（通紙速度）を変更することを特徴としている。

図３は、定着装置の主要部を示す図である。

図３において、定着装置３７は、ステンレスの芯金３７２にシリコーンゴム３７１を巻き付けた加圧ローラ３７Ａと、アルミ素管３７８の外周面をＰＦＡ被膜３７７（離型層）で覆い、ハロゲンヒータＨを内包した加熱ローラ３７Ｂとからなり、前記加圧ローラ３７Ａを転写材押圧機構３７Ｃによる所定の押圧力で形成されるニップ部Ｔに転写材を挟持することによりトナー像が転写材に定着する。

前記加圧ローラ３７Ａは、ピン３７４を支点として回動可能に装着された加圧レバー３７３の一端に支持され、当該加圧レバー３７３の他端には、一端が不図示の枠体に固定した加圧バネ３７５が係止され、反時計方向に回転力を付勢して、前記加熱ローラ３７Ｂを押圧し、ニップ部Ｔを形成する。また、前記ピン３７４より加圧ローラ３７Ａ側のサイドエッジ部に偏芯カム３７６当接し、当該偏芯カム３７６は一体の回動軸３７９が不図示の動力源から回動力を得て所定の角度を回動し、定着荷重（ニップ幅）を加減している。

また、加圧ローラ３７Ａは、不図示の変速可能な駆動ユニットと直結して回転力を得て回転し、ニップ部Ｔでの線速度を調整することができる。

いま、封筒モードが選択された場合、前記給紙カセット２１に装填された封筒のサイズは装置本体に搭載された不図示の検知手段によって搬送方向の長さ、搬送方向に直行する方向の長さ、または形状が検知され（または、オペレータが操作部で封筒モードを入力する。）、この検知結果に応じて、制御部Ｂ１は定着荷重、線速度が決定する。すなわち、制御部Ｂ１には、縦、横の長さ、搬送方向、フラップ折り目の位置等によってシワが発生、不発生の情報（データ）が格納され、各種の封筒のサイズ、装填位置等に対する最適な定着荷重、線速度のプログラムが記憶されており、制御部Ｂ１は、最適な値を選択して駆動ユニットに駆動指令を出す仕組みになっている。

例えば、定着シワの出難いサイズ（搬送方向が所定の長さより短い封筒）の場合は、定着荷重は下げる必要はなく、または、下げ幅を減らすだけで済むので、普通紙設定の定着線速度を適用でき、生産性は確保される。また、フラップ折り目ズレの発生し難い条件（フラップ折り目が搬送方向に対して直角方向）に封筒がセットされた場合、定着荷重を下げる必要なく、または下げ幅を減らすだけで済むので、コピー生産性は確保される。

以下、従来型の封筒定着シワ対策と本実施の形態による対策との効果比較の実験を行ったので、その結果を記す。

図４は、封筒モードに対する従来型の定着処理制御のフロー図である。

図４において、ステップＤ１でオペレータは封筒モードか否かを選択する。Ｙ（Ｙｅｓ）の場合は、制御部Ｂ１は、定着装置の駆動部に定着荷重および定着線速度を普通紙より下げるよう指令する。ステップＤ１でＮ（Ｎｏ）の場合は、普通紙設定の定着荷重および定着線速度で定着処理するよう指令する。

従来型での実験では、封筒の大きさ、装填位置に関係なく全ての封筒に定着荷重、定着線速度を普通紙より低減する方法がとられていたので、表１のような結果となった。

以下、表において、定着荷重：Ｎ１（高い），Ｎ２（低い）、ニップ幅：Ｌ１（長い）、Ｌ２（短い）、定着線速度：Ｖ１（速い）、Ｖ２（遅い）、プリント速度（ＣＰＭ）：Ｍ１（高い）、Ｍ２（低い）を示す。

表１において、封筒シワをなくすために定着荷重を下げたが（表１（ａ）参照）、定着ニップ幅が低下して定着性が損なわれ、定着線速度を低下する必要が生じた（表３（ｂ）参照）。従って表１（ｃ）のような定着条件で普通紙と封筒とを処理する必要があり、全ての封筒で定着荷重を減じるため、コピー生産性（プリント速度）を低下せざる得なくなる。

次に、本実施の形態についての実験を行い、表２、３のような結果となった。

表２は、封筒Ａは幅方向長さＸ、および通紙方向長さＹが共に基準値以上の場合、封筒Ｂはそれ以外の場合で、シワ発生の有無を示している。

表２（ａ）によると、封筒Ａは定着荷重大きいためシワが発生し、定着荷重、定着線速度を低下せざる得ないのに対し、封筒Ｂは長さＸ、Ｙが基準より短く、普通紙設定の定着荷重でもシワ発生がないので、定着荷重も定着線速度も低減させる必要はなく、コピー生産性も低下しない。したがって、表２（ｂ）のような定着条件、すなわち、幅方向長さＸ、および通紙方向長さＹが共に基準値以上の場合、定着荷重はＮ２（低く）、定着線速度Ｖ２（遅く）し、それ以外の場合は、普通紙と同じ処理をするように制御すればよい。

図５は、封筒の種類（サイズ）に係わる本実施の形態のフロー図である。

図５（ａ）において、ステップＥ１でオペレータは封筒モードか否かを選択する。Ｙの場合は、ステップＥ２で給紙カセット２１にセットされている封筒の大きさを判定する（オペレータの判定または装置本体の検知手段が自動判定）。Ｙの場合（幅方向の長さはＸｍｍ以上、通紙方向の長さがＹｍｍ以上の場合）は、ステップＥ３で、制御部Ｂ１は定着装置の駆動部に定着荷重および定着線速度を普通紙より下げるよう指令する。ステップＥ１、Ｅ２でＮの場合は、普通紙設定の定着荷重および定着線速度で定着処理するよう指令する。

図５（ｂ）に示すように、封筒通紙の定着シワは封筒のサイズ（Ｘ、Ｙ）の大、小によって発生する。制御部Ｂ１にはシワ発生の基準となる封筒のサイズが記憶されているので、基準値より長いか、短いかを比較し、その結果で定着荷重および定着線速度を下げるか否かを決定する。

次に、フラップ折り目の方向の差によりフラップズレの有無について説明する。

表３は、封筒Ｃはフラップ折り目方向が通紙方向に、封筒Ｄはフラップ折り目方向が通紙方向に対して直角方向の場合である。

表３によると、封筒Ｃの場合はフラップ折り目方向が通紙方向にあるためフラップズレが発生しやすく、制御部Ｂ１は定着装置の駆動部に定着荷重および定着線速度を普通紙より下げるよう指令する。封筒Ｄの場合は、普通紙設定の定着荷重でもシワ発生がないので、定着荷重も定着線速度も低減させる必要はなく、コピー生産性も低下しない。従って表３（ｂ）のような定着条件、すなわち、フラット折り目方向が通紙方向の場合は定着荷重をＮ２（低く）、ニップ幅をＬ２（短く）、フラット折り目方向が通紙方向に直角の場合は、普通紙と同じ処理をするように制御すればよい。

以上、本実施の形態では、ローラとローラによる定着方式に本発明を採用しているが、ローラとベルトまたはベルトとベルトをとる構成にも採用することができる。

図６は、フラップ折り目に係わる本実施の形態のフロー図である。

図６（ａ）において、ステップＦ１でオペレータは封筒モードか否かを選択する。Ｙの場合は、ステップＦ２で給紙カセット２１にセットされている封筒のフラップ折り目方向（位置）が通紙方向に折られているか否か判定する（オペレータの判定または装置本体が自動判定）。Ｙの場合は、ステップＦ３で、制御部Ｂ１は定着装置の駆動部に定着荷重および定着線速度を普通紙より下げるよう指令する。ステップＦ１、Ｆ２でＮの場合は、普通紙設定の定着荷重および定着線速度で定着処理するよう指令する。

図６（ｂ）に示すように、封筒通紙のフラップズレはフラップ折り目方向によって発生する。したがって、制御部Ｂ１にはフラップ折り目の方向選択基準が記憶され、方向選択により、定着荷重、定着線速度を下げるか否かが決定される。

本実施の形態であるプリンタから成る画像形成装置の概略断面図である。 封筒を定着した際に発生したフラップ折り目ズレ、シワを示す図である。 定着装置の主要部を示す図である。 封筒モードに対する従来型の定着処理制御のフロー図である。 封筒の種類（サイズ）に係わる本実施の形態のフロー図である。 フラップ折り目に係わる本実施の形態のフロー図である。

符号の説明

３７ 定着装置
３７Ａ 加圧ローラ
３７Ｂ 加熱ローラ
３７１ シリコーンローラ
３７２ 芯金
３７３ 加圧レバー
３７６ 偏芯カム
３７Ｂ 加熱ローラ
３７Ｃ 転写材押圧機構
Ｂ１ 制御部

Claims (5)

1. 像担持体に形成されたトナー像を転写領域で封筒に転写する封筒モードを有する画像形成装置において、前記封筒モードの場合、前記封筒の長さまたは形状の検知結果に応じて定着加重と定着線速度を変化させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記封筒の搬送方向の長さと、搬送方向と直角方向の長さがそれぞれ所定の長さ以上の場合に定着加重と定着線速度を低下させる制御手段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。
3. 給紙カセットに装填された前記封筒のフラップの折目方向に応じて定着加重と定着線速度を変化させる制御手段を有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。
4. 前記封筒の長さ、形状の識別はオペレータによって行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記封筒の長さ、形状の検知は装置本体に搭載された検知手段によって自動的に行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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