JP2018165758A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像読み取り手段によって記録材の形状情報を得ることによって、一様な矩形以外の記録材に対し、適切な転写条件、または定着条件を設定する。
【選択図】図1
Description
図1は本実施例における画像形成装置の構成模式図であり、中間転写タイプの電子写真方式を用いた、タンデム型のデジタルカラー複写機である。この画像形成装置は、大別して、
1)原稿の画像を読み取ることで第1の画像情報を得るための原稿読み取り部(原稿読み取り手段)51と、
2)トナー像をシートに形成するプリンタ部(画像形成部:画像形成手段)50と、
3)シートに形成されたトナー像を所定の熱および圧力もしくは所定の熱または圧力で定着する定着装置(定着手段)16と、
4)画像形成装置を操作する操作部(ユーザーインタフェース)202と、
5)制御部(制御手段)200と、
を有する。プリンタ部50は、前記第1の画像情報に基づいたトナー像が形成される像担持体8と、像担持体8に形成されたトナー像を所定の電圧若しくは電流によってシートSに転写する転写手段13と、を有する。
プリンタ部50は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を形成する4つの作像機構部UY・UM・UC・UKを有する。これらの作像機構部は図において左側から右側にかけて並べて設けられている。これらの作像機構部の下側には中間転写ベルトユニット7が配設されている。
トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラック、マグネタイトや染料、顔料等の着色剤、ワックス等の離型剤、荷電制御剤等を適当量用いることにより構成される。このような非磁性トナーは、粉砕法や重合法などの方法により製造することができる。トナーの粒径は、特に限定する必要はないが、粒状性や階調性の良好な画像を得るという観点から4μm以上8μm以下であることが好ましい。
回転可能な無端状の転写ベルト8に使用される樹脂材料としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であれば、ほぼどの材料でも好適に使用可能である。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等が使用できる。また、熱硬化性樹脂としては、ポリイミド(PI)が使用できる。
2次転写ニップ部14における転写ベルト8から記録材Sへのトナー像の2次転写は、2次転写ローラ13にトナーの帯電極性とは逆極性の2次転写電圧(本実施例では正電圧)が制御部200で制御されるバイアス印加電源部45から印加される。これにより、転写ベルト8上の4色のトナー像が記録材Sへ静電的に一括転写される。2次転写ローラ13は転写ベルト8の回転駆動と同期して従動回転する。転写ベルト8を挟んで2次転写ローラ14が当接するバックアップローラ9は接地されている。
図2は定着装置16の要部の横断面模式図である。この定着装置16は、立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を可能にしたベルト(フィルム)加熱方式の定着装置(OMF:オンデマンド定着器)である。この定着装置は公知に属するからその説明は簡単に止める。
定着ベルト18は、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の耐熱性樹脂、あるいは耐熱性、高熱伝導性を有するSUS(ステンレス鋼)、Al、Ni、Cu、Zn等の純金属、あるいは合金を基層として形成されている。樹脂製の基層の場合は熱伝導性を向上させるために、BN、アルミナ、Al等の高熱伝導性粉末を混入してあってもよい。さらに、トナーのオフセット防止や記録材の分離性の確保のために、表層には、例えば以下のようなフッ素樹脂や、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂が混合ないし単独で被覆され離型層が形成される。
PFA(テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)
FEP(テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体)
ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン共重合体)
CTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)
PVDF(ポリビニリデンフルオライド)等。
加圧ローラ19は、SUS、SUM(硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材)、Al等の金属製芯金19aの外側に、弾性ソリッドゴム層、弾性スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴム層等の弾性層19bからなる弾性ローラである。ここで、弾性ソリッドゴム層は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成したものである。また、弾性スポンジゴム層は、より断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成したものである。また、弾性気泡ゴム層は、シリコーンゴム層内に中空のフィラー(マイクロバルーン等)を分散させ、硬化物内に気体部分を持たせて断熱効果を高めたものである。
図3は、本実施例における加熱ヒータ20の概略構成を示す断面図である。加熱ヒータ20においては、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性セラミック基板22が、低熱容量のプレート状に設けられている。絶縁性セラミック基板22の表面には長手方向に沿って、Ag/Pd(銀パラジウム)、RuO2(酸化ルテニウム)、Ta2N(窒化タンタル)等の抵抗体としての通電発熱抵抗層(通電発熱体)42(a、b)が、スクリーン印刷等により形成されている。通電発熱抵抗層42は、厚み約10μmに形成されている。
加圧ローラ19は芯金19aに対しての制御部200で制御されるモータ(駆動源)Mの駆動力が駆動伝達機構(不図示)を介して伝達されることで、図2において矢印R19の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ19の回転駆動に伴って、定着ベルト18は定着ニップ部Nにおける加圧ローラ19との摩擦力により矢印R18の時計方向に従動回転する。
図5は、本実施例の原稿読み取り部51の断面模式図である。原稿読み取り部51は、画像読取装置101とオートドキュメントフィーダー102によって構成される。オートドキュメントフィーダー102は原稿トレイ104と原稿を搬送する搬送部と排紙トレイ117を有する。原稿トレイ104に載置された原稿103はピックアップローラ106により、分離部107・108へ搬送される。そして、分離パッド107と分離ローラ108は、原稿束の最上位のものを1枚ずつ原稿束から分離する。
図6は制御系統のブロック図である。制御部200は、統合制御部201、プリンタ制御部203、画像処理部204、信号処理基板126、原稿読み取り部制御部205を有する。
本実施例は、例えば図7の右側に示したような異形の記録材S(一様な矩形ではない形状の記録材:本例においては、箱を平面展開したもの)の形状を、あらかじめ原稿読み取り部51で読みとってから記録材収納部10にセット(供給)する。そして、その読みとった記録材Sの形状に対応してプリンタ部50の画像形成プロセス(画像形成条件)を適正に制御することで、均一で高品質な成果物を得ることができるものである。なお、図7の左側には、記録材Sの幅方向の位置の相関を説明するために加熱ヒータ20を書き添えた。
この設定は記録材Sの形状情報から決定されるもので、記録材幅方向に見て記録材の通過割合が少ないところには少なく、通過割合が多いところには多く熱を与える。これによって、異型である記録材Sに対しても均一な定着温度を与えることができ、温度差による表面光沢ムラを抑制することができる。
本実施例の画像形成装置は実施例1のものとほぼ同様であるが、以下の点が特徴である。図12は本実施例の定着装置16を上から見た図であるが、主要部品以外は省略してある。定着ベルト18の幅方向(長手方向)の温度分布は、温度検知手段41a、41b、41cによって検知され、プリンタ制御部203がその検知結果をもって定着装置16の動作、特にデューティー比Da、Dbを制御する。定着ベルト18の外側においてベルト幅方向の中央部と両端付近には制御部200で制御される冷却ファン(冷却手段)Fa、Fb、Fcが備えられている。
本実施例の画像形成装置は実施例1のものとほぼ同様であるが、その動作に特徴をもつ。特に、図13に示す封筒のような、部分的に重なり部(この場合は、2枚〜5枚の重なり部)をもった記録材Sとして用いる場合を例にとって説明する。従来このような封筒を大量にプリントする場合があり、2枚重なり部分と5枚重なり部分の段差が大きいため、2次転写ニップ部14の近辺、定着ニップ部Nの近辺の部材が5枚重なり部分だけ摩耗しやすく、交換間隔が短い原因となっていた。
ユーザーは操作部202や外部機器300から使用する記録材Sの種類(坪量、サイズ、形態など)に関する情報を制御部200に入力することができる。この場合、操作部202や外部機器300は記録材の種類を取得する手段である。また、記録材収納部10から2次転写ニップ部14に至るまでの記録材搬送路に記録材の種類(厚み、坪量)を取得する手段(不図示)を配設して検知情報を制御部200に入力することができる。そこで実施例1乃至3において、制御部200は使用記録材について取得される種類と形状の双方に基づいてプリンタ部50の画像形成条件を制御することができる。
(1)トナー像が形成され、形成されたトナー像を記録材に転写する像担持体は実施例の画像形成装置のように第1の像担持体1からトナー像の転写を受けることでトナー像が形成される中間転写体8に限られない。潜像が形成されその潜像が現像剤で現像されてトナー像が形成され、形成されたトナー像を記録材に転写する電子写真感光体、静電記録誘電体、磁気記録磁性体などの潜像形成体であってもよい。
Claims (14)
- シートに画像を形成する画像形成手段と、
画像形成すべきシートの形状を読取る読取り手段と、
前記読取り手段が取得したシートの形状に応じて前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像形成手段は像担持体に形成された画像をシートに転写する転写手段を有し、前記制御手段が制御する画像形成条件は前記転写手段の転写条件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。
- 前記画像形成手段はシートに形成された画像を定着する定着手段を有し、前記制御手段が制御する画像形成条件は前記定着手段の定着条件であ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。
- 前記読取り手段は原稿画像を読取る機能を併せ持つことを特徴とする請求項1ないし3の何れか一項に記載の画像形成装置。
- シートの種類を取得する手段を有し、前記制御手段はシートの形状と種類の双方に基づき、前記画像形成条件を制御することを特徴とする請求項1ないし4の何れか一項に記載の画像形成装置。
- シートがセットされるセット部と、
前記セット部より搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
画像形成すべきシートの形状を読取る読取り手段と、
前記読取り手段が取得したシートの形状に応じて前記セット部に対するシートのセットの仕方を報知する報知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記読取り手段は原稿画像を読取る機能を併せ持つことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- シートの種類を取得する手段を有し、シートの形状と種類の双方に基づき、前記画像形成手段の画像形成条件を制御することを特徴とする請求項6または7に記載の画像形成装置。
- 原稿を読み取ることで第1の画像情報を得るための原稿読み取り手段と、
前記第1の画像情報に基づいたトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を所定の電圧もしくは電流によってシートに転写する転写手段と、
前記シートに転写されたトナー像を所定の熱および圧力もしくは所定の熱または圧力によって定着する定着手段と、
少なくとも前記転写手段と前記定着手段を制御するための制御手段と、
前記原稿読み取り手段に対して前記トナー像を形成する前の前記シートをセットして読みとることで第2の画像情報を得てそれを処理することで前記シートの形状情報を得るための形状情報処理手段と、を備え、
前記形状情報処理手段が、前記シートが一様な矩形ではないことを検出した場合、前記制御手段は、前記所定の電圧もしくは電流、前記所定の熱および圧力もしくは所定の熱または圧力を、前記検出されたシートの形状情報に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記検出されたシートの形状情報に応じて、前記定着手段において記録材搬送方向に直交する方向に形成する熱分布を制御することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記定着手段が有する通電発熱体に対する給電を制御することで、前記熱分布を制御することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記定着手段が有する冷却手段を制御することで、前記熱分布を制御することを特徴とする請求項10または11に記載の画像形成装置。
- 前記定着手段は記録材搬送方向に直交する方向における複数の位置に温度検知手段を備え、前記制御手段は前記温度検知手段の検知結果の少なくともひとつを用いて前記熱分布を制御することを特徴とする請求項10ないし12の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 前記シートを前記転写手段に供給するためのシート供給部と、
使用者に前記シート供給部に対する前記シートのセットの仕方を通知するための表示部と、を備え、
前記制御手段は、前記形状情報処理手段によって得られる前記シートが封筒である場合における重なり枚数の分布情報を得るための重なり枚数情報に基づき、前記シートの重なり枚数の最も多い点が、前記転写手段および/または定着手段の、シート搬送方向に直交する方向において1個所に集中しないよう、使用者に前記シート供給部に対する、シートを置く向き、および/またはシート搬送方向に直交する方向における位置を変えさせるよう指示するメッセージを前記表示部に表示することを特徴とする請求項9ないし13の何れか一項に記載の画像形成装置。
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