JP2019086648A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を記録媒体に定着して画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that fixes a toner image on a recording medium to form an image.
従来、複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、記録媒体である記録材上に転写されたトナー像(未定着画像)を記録材に定着させる定着装置が設けられている。定着装置は、一対の回転体(ローラ又は無端状ベルト)と、加熱装置を有する。一対の回転体は、記録材を挟持し、搬送する。一対の回転体により記録材を加圧するとともに、記録材上に転写されたトナー像のトナー(現像剤)を、加熱装置の熱により融解して記録材上に融着させる。定着装置は、記録材を加圧および加熱することによりトナーを記録材へ融着させるので、定着装置を通過する記録材に皺が発生することがある。特に、記録材として封筒を用いた場合、封筒が定着装置を通過する際に封筒の上面の紙と下面の紙の搬送速度に差が生じることにより封筒に皺が発生しやすい。 Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine is provided with a fixing device for fixing a toner image (unfixed image) transferred on a recording material as a recording medium to the recording material. The fixing device has a pair of rotating bodies (rollers or endless belts) and a heating device. The pair of rotating bodies sandwich and convey the recording material. The recording material is pressed by the pair of rotating members, and the toner (developer) of the toner image transferred onto the recording material is melted by the heat of the heating device and fused on the recording material. Since the fixing device fuses the toner to the recording material by pressing and heating the recording material, wrinkles may occur in the recording material passing through the fixing device. In particular, when an envelope is used as a recording material, a difference is generated between the transport speed of the paper on the upper surface of the envelope and the paper on the lower surface when the envelope passes through the fixing device, so that the envelope tends to be wrinkled.
封筒の皺の発生を抑制するために、封筒を挟持する一対の回転体の加圧力を小さくすることがある。特許文献1は、記録材を挟持し搬送する一対の回転体の加圧力を切り替える加圧力切替機構を設けている。加圧力切替機構は、封筒にトナー像を定着する場合の加圧力を普通紙にトナー像を定着する場合の加圧力より小さくする。
In order to suppress the occurrence of wrinkles in the envelope, the pressing force of a pair of rotating bodies holding the envelope may be reduced.
しかし、一対の回転体の加圧力を小さくすることは、封筒に皺が発生することを抑制するためには有効であるが、その分トナーに与える熱量が低下し、特に、封筒の端部において定着不良が発生しやすくなるという課題がある。 However, reducing the pressing force of the pair of rotating members is effective to suppress the occurrence of wrinkles in the envelope, but the amount of heat given to the toner decreases accordingly, especially at the end of the envelope There is a problem that fixing failure is likely to occur.
そこで、本発明は、封筒の両端部の領域のトナー像の定着不良を防止する画像形成装置を提供する。 Therefore, the present invention provides an image forming apparatus that prevents the fixing failure of the toner image in the area of both ends of the envelope.
上記課題を解決するために、本発明の一実施例による画像形成装置は、
搬送方向に搬送される記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により前記トナー像を形成可能な画像領域を前記搬送方向に直交する主走査方向に複数の領域に分割し、前記複数の領域のそれぞれのトナー量に関する情報を取得する取得手段と、
加熱回転体と、
前記加熱回転体に対向して配置され、前記記録媒体に前記トナー像を定着させるための定着ニップを前記加熱回転体との間に形成する加圧回転体と、
前記定着ニップにおける加圧力を、第一の加圧力と前記第一の加圧力より小さい第二の加圧力とへ切り替える加圧力切替手段と、
前記記録媒体が封筒であるか否かを判断する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記記録媒体が封筒でない場合、前記加熱回転体と前記加圧回転体により前記第一の加圧力で前記トナー像を前記記録媒体に定着させ、
前記制御部は、前記記録媒体が封筒である場合、前記複数の領域のうち前記主走査方向における両端部の領域を少なくとも含む所定の領域のそれぞれのトナー量に基づいて、前記定着ニップにおける前記加圧力を前記第一の加圧力と前記第二の加圧力との間で切り替えるか否かを判断することを特徴とする。
According to an embodiment of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising:
An image forming unit that forms a toner image on a recording medium conveyed in the conveyance direction;
An acquisition unit configured to divide an image area where the toner image can be formed by the image forming unit into a plurality of areas in a main scanning direction orthogonal to the transport direction, and to obtain information on toner amounts of the plurality of areas;
Heating rotor,
A pressure rotating body disposed opposite to the heating rotating body and forming a fixing nip between the heating rotating body and the fixing nip for fixing the toner image on the recording medium;
Pressing force switching means for switching the pressing force at the fixing nip to a first pressing force and a second pressing force smaller than the first pressing force;
A control unit that determines whether the recording medium is an envelope;
Equipped with
When the recording medium is not an envelope, the control unit fixes the toner image on the recording medium with the first pressure force by the heating rotation body and the pressure rotation body.
The control unit, when the recording medium is an envelope, adds the toner in the fixing nip based on a toner amount of a predetermined area including at least areas of both ends in the main scanning direction among the plurality of areas. It is characterized by judging whether pressure is switched between the 1st pressurization power and the 2nd pressurization power.
本発明によれば、封筒の両端部の領域のトナー像の定着不良を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the fixing failure of the toner image in the area of the both ends of the envelope.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。以下の説明において、「記録媒体」という用語は、電子写真方式の画像形成装置により画像が形成される記録材であって、例えば、紙、OHPシート、布等である。「記録媒体」という用語は、これらの記録材により形成された封筒を含む。「封筒」という用語は、手紙や文書などを封入する方形の袋、封筒のように結合された複数枚の記録材の重なり及び折り目がある袋状の記録材を含む。また、「封筒」と「一枚の記録媒体」と区別する必要が有る場合、「一枚の記録媒体」をシートということがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. In the following description, the term "recording medium" is a recording material on which an image is formed by an electrophotographic image forming apparatus, and is, for example, paper, an OHP sheet, cloth or the like. The term "recording medium" includes an envelope formed by these recording materials. The term "envelope" includes a rectangular bag that encloses letters, documents, etc., and a bag-like recording material having an overlap and fold of a plurality of recording materials coupled together like an envelope. Also, when it is necessary to distinguish between "envelope" and "one recording medium", "one recording medium" may be referred to as a sheet.
<画像形成装置>
図1は、実施例1の画像形成装置100の断面図である。画像形成装置100は、電子写真方式を用いて複数色のトナーで記録媒体にカラー画像を形成するプリンターである。画像形成装置100は、4つの画像形成部101(101Y、101M、101C、101K)を有する。画像形成部101Yは、イエロートナーを用いてイエロー画像を形成する。画像形成部101Mは、マゼンタトナーを用いてマゼンタ画像を形成する。画像形成部101Cは、シアントナーを用いてシアン画像を形成する。画像形成部101Kは、ブラックトナーを用いてブラック画像を形成する。参照符号の添字Y、M、CおよびKは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを示す。以下の説明において、特に必要でない場合、参照符号の添字Y、M、C、Kを省略することが有る。4つの画像形成部101は、現像剤(トナー)の色を除いて同一の構造を有する。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
画像形成部101は、感光体としての感光ドラム(像担持体)102を有する。感光ドラム102の周りには、帯電装置103、光走査装置104、現像装置105、一次転写装置111及びドラムクリーニング装置106が配置されている。トナー補給装置130は、トナーボトル131から現像装置105へトナーを補給する。感光ドラム102の下方には、無端状の中間転写ベルト(中間転写体)107が配置されている。
The image forming unit 101 includes a photosensitive drum (image carrier) 102 as a photosensitive member. Around the photosensitive drum 102, a charging device 103, an
中間転写ベルト107は、駆動ローラ108、従動ローラ109及び110に張架されている。中間転写ベルト107は、画像形成の際に図1の矢印R1で示す方向に回転する。一次転写装置(一次転写ローラ)111は、中間転写ベルト107を介して感光ドラム102に対向して配置されている。一次転写装置111は、感光ドラム102上のトナー像を中間転写ベルト107へ転写する。二次転写装置(二次転写ローラ)112は、中間転写ベルト107を介して従動ローラ110に対向して配置されている。二次転写装置112は、中間転写ベルト107上のトナー像を記録媒体へ転写する。
The
画像形成装置100の下部には、シートS又は封筒Pなどの記録媒体Qを収容する給送カセット120が配置されている。記録媒体Qは、給送カセット120からピックアップローラ121により繰り出され、給送ローラ122、搬送ローラ123及びレジストレーションローラ124により二次転写装置112へ搬送される。記録媒体Qの搬送方向CDにおいて、二次転写装置112の下流には、搬送ベルト125及び定着装置113が配置されている。定着装置113は、トナー像を記録媒体Qに定着させる。
At a lower portion of the
(画像形成プロセス)
次に、画像形成装置100の画像形成プロセスを説明する。4つの画像形成部101における画像形成プロセスは同一であるので、イエロートナー像を形成する画像形成部101Yにおける画像形成プロセスを説明する。マゼンタトナー像を形成する画像形成部101M、シアントナー像を形成する画像形成部101C及びブラックトナー像を形成する画像形成部101Kにおける画像形成プロセスの説明は、省略する。
(Image formation process)
Next, an image forming process of the
感光ドラム102Yは、図1の矢印R2で示す方向に回転する。帯電装置103Yは、感光ドラム102Yの表面を所定の電位に均一に帯電する(帯電工程)。光走査装置104Yは、イエローの画像情報に従って変調されたレーザ光(光ビーム)を光源としての半導体レーザ(不図示)から出射して、均一に帯電された感光ドラム102Yの表面上に静電潜像を形成する(露光工程)。現像装置105Yは、イエロートナー(現像剤)により静電潜像を現像してイエロートナー画像にする(現像工程)。一次転写装置111Yは、感光ドラム102Y上のイエロートナー像を中間転写ベルト7上へ一次転写する(転写工程)。一次転写の後に感光ドラム102Y上に残ったトナーは、ドラムクリーニング装置106Yにより回収される。
The
同様にして、画像形成部101Mにより形成されたマゼンタトナー像は、中間転写ベルト107上のイエロートナー像の上に精度よく重ねて転写される。以下、シアントナー像およびブラックトナー像が、中間転写ベルト107上のマゼンタトナー像の上に順次重ねて転写される。その結果、中間転写ベルト107上に4色のトナー像が重ね合わされる。
Similarly, the magenta toner image formed by the
給送カセット120から搬送された記録媒体Qは、レジストレーションローラ124により中間転写ベルト107上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写装置112へ搬送される。中間転写ベルト107上の4色のトナー像は、二次転写装置112により一括して記録媒体Qへ二次転写される。二次転写の後に中間転写ベルト107上に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナ114により回収される。トナー像が転写された記録媒体Qは、搬送ベルト125により定着装置113へ搬送される。定着装置113は、記録媒体Qを加熱および加圧してトナー像を記録媒体Qへ定着させる。画像が形成された記録媒体Qは、定着出口ローラ126及び排出ローラ127により画像形成装置100の外へ排出される。
The recording medium Q conveyed from the
<定着装置>
以下の説明において、定着装置113の長手方向LD(図3)は、記録媒体Qの搬送路の面内において搬送方向CDに直交する。定着装置113の短手方向TD(図2)は、記録媒体Qの搬送方向CDに平行である。定着装置113の正面は、定着装置113を記録媒体Qの入口側ES(図4)から見た面である。定着装置113の背面は、正面の反対側(出口側)から見た面である。定着装置113の左右は、定着装置113を正面から見て左又は右である。上流と下流は、記録媒体Qの搬送方向CDに関して定着装置1113の上流側と下流側である。
<Fixing device>
In the following description, the longitudinal direction LD (FIG. 3) of the fixing
図2は、実施例1の定着装置113の短手方向TDに沿って取った断面図である。定着装置113は、定着ベルト1、加圧ローラ2、誘導加熱装置90及び制御回路部92からなる。加熱回転体としての定着ベルト1は、金属層(導電層)を有する無端ベルトである。加圧回転体としての加圧ローラ2は、定着ベルト1に対向して配置されている。加圧ローラ2は、定着ベルト1の外周と接触可能である。圧力付与部材3は、定着ベルト1の内側で加圧ローラ2に対向して配置されている。圧力付与部材3は、定着ベルト1と加圧ローラ2との間に加圧力を付与して定着ニップFNを形成する。加圧ローラ2は、定着ベルト1とともに回転して、定着ニップFNで記録媒体Qを挟持し搬送する。圧力付与部材3は、上流突起部(凸部)3a、平坦部3b及び下流突起部(凸部)3cからなる。圧力付与部材3は、保持部材としての金属製のステー4により保持されている。ステー4の励磁コイル6の側には、定着ベルト1を効率的に加熱するために誘導磁場を定着ベルト1へ集中させるための磁気体コア(内コア)5が設けられている。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the short direction TD of the fixing
誘導加熱装置90は、定着ベルト1を誘導加熱する加熱源(誘導加熱手段)である。誘導加熱装置90は、励磁コイル6、外側磁性体コア7a、モールド部材7b及び電源装置(励磁回路)91を有する。励磁コイル6は、定着ベルト1の外周面の一部に対向して配置された長手方向LDに延在する船底状のリッツ線などの電線のコイルである。外側磁性体コア7aは、励磁コイル6によって発生した磁界が定着ベルト1の金属層以外へ実質的に漏れないように励磁コイル6を覆う。モールド部材7bは、励磁コイル6及び外側磁性体コア7aを電気絶縁性の樹脂によって支持する。誘導加熱装置90は、定着ベルト1の外周面の上側において、定着ベルト1に所定のギャップ(隙間)を設けて対面して配置されている。
The
定着ベルト1の回転状態において、電源装置91は、20〜50kHzの高周波電流(電力)を誘導加熱装置90の励磁コイル6へ印加する。励磁コイル6は、磁界を発生する。励磁コイル6の磁界は、定着ベルト1の金属層(導電層)を誘導加熱する。サーミスタなどの温度センサ(温度検出素子)9は、長手方向LDにおける定着ベルト1の中央部の内面に当接して配置されている。温度センサ9は、通紙領域における定着ベルト1の温度を検出し、検出温度を制御回路部92へフィードバックする。制御回路部92は、温度センサ9から入力される検出温度が目標温度(定着温度)に維持されるように電源装置91から励磁コイル6へ印加される高周波電流を制御する。すなわち、定着ベルト1の検出温度が目標温度に昇温すると、励磁コイル6への通電が遮断される。本実施例では、画像形成装置100の立ち上げ中は、定着ベルト1の温度が目標温度である180℃で一定になるように、温度センサ9の検出温度に基づいて高周波電流の周波数を変化させて励磁コイル6に入力する電力を制御して定着ベルト1の温度調節を行う。目標温度は、画像形成装置100の本体に配置されている温湿度センサ11により推測される記録媒体Qの温度に基づいて変更されてもよい。
In the rotating state of the fixing
温度センサ9は、圧力付与部材3に弾性支持部材12を介して取り付けられている。定着ベルト1の当接面が波打つなどの位置変動が生じたとしても、温度センサ9は、弾性支持部材12の弾性変形により定着ベルト1の当接面に追従して良好な接触状態を維持する。定着ベルト1は、制御回路部92により制御されるモータ(駆動手段)93により駆動される加圧ローラ2の回転に従動して回転される。定着ベルト1の回転速度は、制御回路部92がモータ93を制御することにより制御される。定着ベルト1は、少なくとも画像形成動作中は、二次転写装置112から搬送ベルト125により搬送される未定着トナー画像を担持した記録媒体Qの搬送速度とほぼ同じ周速度で回転される。
The
定着装置113の動作を説明する。制御回路部92は、電源装置91を制御して高周波電流を電源装置91から誘導加熱装置90の励磁コイル6へ印加する。定着ベルト1は、誘導加熱装置90により誘導加熱される。定着ベルト1の温度は、制御回路部92により目標温度に維持される。未定着トナー像が転写された記録媒体Qは、ガイド部材(不図示)により定着ベルト1と加圧ローラ2の間の定着ニップFNへ案内される。記録媒体Qは、トナー像を担持する面を定着ベルト1へ向けて定着ニップFNへ導入される。記録媒体Qは、定着ニップFNにおいて定着ベルト1と加圧ローラ2により挟持される。記録媒体Qは、定着ベルト1の外周面に密着し、定着ベルト1と一緒に搬送される。これにより、定着ベルト1の熱が記録媒体Qへ付与される。定着ベルト1は、トナー像を記録媒体Qに熱定着させるための加熱回転体(加熱手段)である。記録媒体Qが定着ニップFNの加圧力を受けて、未定着トナー像は、記録媒体Qの表面に熱圧定着される。定着ニップFNを通った記録媒体Qは、定着ベルト1の表面が定着ニップFNの出口部分で変形することにより、定着ベルト1の外周面から自己分離され、定着装置113の外へ搬送される。
The operation of the fixing
<圧力付与部材>
図3は、実施例1の定着装置113の長手方向LDに沿って取った断面図である。定着装置113の長手方向LDの両端部には、定着ベルト1の長手方向の移動および周方向の形状を規制する規制部材としての定着フランジ22がそれぞれ設けられている。ステー4の両端部は、定着フランジ22内に挿通して配設されている。圧力付与部材3は、ステー4の下面に設けられている。加圧レバー33と固定ビス34との間に、加圧バネ34aが縮設されている。加圧バネ34aは、加圧レバー33へ押し下げ力を作用させ、加圧レバー33が定着フランジ22を押し下げている。これにより、定着フランジ22に保持されたステー4に設けられた圧力付与部材3の下面と加圧ローラ2の上面とが定着ベルト1を挟んで圧接して所定幅の定着ニップFNを形成する。
<Pressure application member>
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction LD of the fixing
圧力付与部材3は、定着ベルト1と加圧ローラ2との間に加圧力を作用させて定着ニップFNを形成する。圧力付与部材3は、金属製のステー4により保持されている。圧力付与部材3は、耐熱性樹脂で形成されている。ステー4は、圧力付与部材3へ押圧力を作用させるための剛性が必要であるので、本実施例では、鉄製である。圧力付与部材3は、加圧ローラ2へ圧力をかけた時の圧力付与部材3の撓みを補正するために、圧力付与部材3の中央部が端部より加圧ローラ2へ向かって突出したクラウン形状を有する。本実施例において、圧力付与部材3のクラウン量CR(図9(a))は、圧力付与部材3の中央部と端部(中央部から200mmの位置)の間で1.6mmである。図2に示すように、圧力付与部材3は、定着ニップFNの上流に上流突起部3a、定着ニップFNの下流に下流突起部3cを有する。圧力付与部材3は、上流突起部3aと下流突起部3cの間に平坦部3bを有する。
The
<加圧・圧解除機構>
図4は、入口側ESから見た定着装置113の斜視図である。定着装置113の長手方向LDの両端部には、加圧・圧解除手段(加圧力切替手段)としての加圧・圧解除機構(加圧力切替機構)30がそれぞれ設けられている。加圧・圧解除機構30は、回転部材としての回転駆動軸31、加圧部材としての加圧レバー33、固定ビス34及び付勢手段としての加圧バネ34aを有する。なお、固定ビス34と加圧バネ34aは、バネ付きビスとして一体に形成されていてもよい。
<Pressure and pressure release mechanism>
FIG. 4 is a perspective view of the fixing
回転駆動軸31は、長手方向LDの両端部に配置されている側板19に回転自在に保持されている。側板19は、定着装置113の枠体を構成する。長手方向LDにおける回転駆動軸31の両端部には、圧解除部材としての偏心カム32がそれぞれ設けられている。また、長手方向LDにおける回転駆動軸31の一端部には、圧解除ギア35が設けられている。定着着脱モータ300の回転は、後述するCPU(制御部)251からの制御信号に従って制御される。定着着脱モータ300の回転は、駆動伝達ギア(不図示)を介して、圧解除ギア35へ伝達され、圧解除ギア35を所定の方向へ所定量だけ回転させる。圧解除ギア35の回転に従って回転駆動軸31が回転し、これに伴い偏心カム32が回転する。
The
加圧レバー33の一端部は、側板19に設けられている支持軸17に回動自在に保持されている。加圧レバー33の他端部は、固定ビス34の加圧バネ34aにより定着フランジ22へ向かって付勢されている。加圧レバー33は、支持軸17を支点として回動することにより、定着フランジ22に圧接したり、定着フランジ22から離間したりする。
One end of the
図5は、実施例1の偏心カム32の説明図である。偏心カム32は、第一のピーク位置PP1および第二のピーク位置PP2の2つの位置にピークを有する形状に形成されている。また、偏心カム32は、回転駆動軸31からの距離が最も小さい非係合位置PP3に平坦部が形成されている。図6は、実施例1の定着装置113の加圧力の切り替え動作の説明図である。図6を用いて、偏心カム32の回転による加圧力の切り替え動作を説明する。図6(a)は、偏心カム32が加圧レバー33を押し上げていない状態を示す図である。偏心カム32の非係合位置PP3の平坦部が加圧レバー33の下面に対向しているので、偏心カム32は、加圧レバー33の下面に係合していない。すなわち、偏心カム32は、加圧レバー33を押し上げていない。偏心カム32が加圧レバー33を押し上げていないとき、加圧バネ34aの付勢力により加圧レバー33は、定着フランジ22に最も大きな加圧力を作用している。このとき、定着ニップFNにおける定着ベルト1と加圧ローラの間の加圧力が最も大きい。図6(a)に示す状態を通常圧モード(第一の状態)という。通常圧モードにおける加圧力は、500[N]である。定着装置113は、通常圧モードにおいて、普通紙などのシートにトナー像を定着させる。
FIG. 5 is an explanatory view of the
図6(b)は、偏心カム32が第一のピーク位置PP1で加圧レバー33を押し上げている状態を示す図である。偏心カム32が回転し、加圧レバー33を偏心カム32の第一のピーク位置PP1まで押し上げると、定着フランジ22への加圧力は低減する。図6(b)に示すように、定着フランジ22の位置は、図6(a)に示す通常圧モードにおける位置よりΔY1だけ上へ上がる。このとき、定着ニップFNにおける定着ベルト1と加圧ローラの間の加圧力が低減される。図6(b)に示す状態を封筒圧モード(第二の状態)という。封筒圧モードにおける加圧力は、300[N]である。封筒圧モードにおける加圧力(第二の加圧力)は、通常圧モードにおける加圧力(第一の加圧力)より小さい。本実施例において、封筒圧モードにおける加圧力は、通常圧モードにおける加圧力の約0.6倍である。定着装置113は、封筒圧モードにおいて、封筒にトナー像を定着させる。
FIG. 6B is a view showing a state in which the
図6(c)は、偏心カム32が第二のピーク位置PP2で加圧レバー33を押し上げている状態を示す図である。偏心カム32が更に回転し、加圧レバー33を偏心カム32の第二のピーク位置PP2まで押し上げると、定着フランジ22への加圧力は更に低減する。図6(c)に示すように、定着フランジ22の位置は、図6(b)に示す封筒圧モードにおける位置より更にΔY2だけ上へ上がる。このとき、定着ニップFにおける定着ベルト1と加圧ローラ2は、離間する。図6(c)に示す状態を圧解除モード(第三の状態)という。なお、定着フランジ22は、バネなどの付勢部材(不図示)により上方へ付勢されているので、図6(c)に示す圧解除モードにおいて、定着ベルト1は、加圧ローラ2から離間される。
FIG. 6C is a diagram showing a state in which the
<加圧モードについて>
加圧・圧解除機構30は、定着装置113の加圧モードを、通常圧モード(第一の加圧モード)と、封筒圧モード(第二の加圧モード)と、圧解除モードとへ切り替える。以下、図7及び図8を参照して、定着装置113の通常圧モード及び封筒圧モードにおける定着ニップFNの状態を説明する。図7は、通常圧モードにおいて封筒Pに皺が発生するメカニズムの説明図である。図8は、封筒圧モードにおいて封筒Pに皺が発生することを防止するメカニズムの説明図である。図7(a)及び図8(a)は、通常圧モード及び封筒圧モードにおいて封筒P以外のシートSが定着ニップFNを通過するときの定着装置113の断面図である。図7(b)及び図8(b)は、通常圧モード及び封筒圧モードにおいて封筒Pが定着ニップFNを通過するときの定着装置113の断面図である。図7(c)及び図8(c)は、通常圧モード及び封筒圧モードにおいて定着ニップFNを通過する封筒Pの表面および裏面の速度分布を示す図である。
<About pressure mode>
The pressure /
図7(a)及び図7(b)に示す通常圧モードにおいて、圧力付与部材3の上流突起部3a、平坦部3b及び下流突起部3cは、定着ベルト1を介して加圧ローラ2に圧接する。通常圧モードにおいて、定着ニップFNは、圧力付与部材3の上流突起部3a、平坦部3b及び下流突起部3cにより上凸形状になる。そのため、図7(a)に示すように、定着ニップFNから出てくる封筒P以外の記録媒体QであるシートSの先端部は、下方向へ進む。これにより、坪量が小さく剛性が低いシートSであっても、定着装置113から排出されるときに、シートSは、定着ベルト1から十分に分離される。
In the normal pressure mode shown in FIGS. 7A and 7B, the upstream protruding
図7(b)は、通常圧モードにおいて定着ニップFNを通過する封筒Pの模式図である。封筒Pは、表紙(上面シート)と裏紙(下面シート)の二枚のシートが重ねられて拘束部分Xで表紙と裏紙が接続されている。定着ニップFNは、通常圧モードにおいて上凸形状になっているので、封筒Pの底部や側部などの拘束部分X以外の表紙と裏紙は、それぞれ変形する。そのため、図7(b)の矢印の大きさで示すように表紙と裏紙で搬送速度(搬送量)の差が発生する。図7(c)は、通常圧モードにおいて封筒Pが長型3号である場合の封筒Pの表紙の搬送速度(実線矢印)と裏紙の搬送速度(点線矢印)を示す図である。封筒Pの表紙の搬送速度は、裏紙の搬送速度より大きい。封筒Pの表紙と裏紙は、定着ベルト1の回転軸線RA(図3)の方向において封筒Pの少なくとも一辺で互いに拘束(接続)されている。長型3号の封筒Pの場合、図7(c)に示すように、拘束部分Xの三辺で表紙と裏紙が接続されている。拘束部分Xにおいて表紙と裏紙は連続しているので、拘束部分Xは、表紙の搬送速度と裏紙の搬送速度の中間的な搬送速度で定着ニップFNを通過する。回転軸線RAの方向において、封筒Pの拘束部分Xの搬送量(送り量)と非拘束部分の搬送量(送り量)の差により、白抜き矢印のような回転モーメントが発生し、ストレスの蓄積に紙の剛性が耐えきれなくなったところから皺Wが発生する。
FIG. 7B is a schematic view of the envelope P passing through the fixing nip FN in the normal pressure mode. In the envelope P, two sheets of a cover (upper surface sheet) and a back sheet (lower surface sheet) are overlapped, and the cover and the back sheet are connected at a constraining portion X. Since the fixing nip FN has an upper convex shape in the normal pressure mode, the front cover and the back sheet other than the restraint portion X such as the bottom and the side of the envelope P are deformed respectively. Therefore, as shown by the size of the arrow in FIG. 7B, a difference in transport speed (conveyance amount) occurs between the cover sheet and the backing sheet. FIG. 7C is a view showing the conveyance speed of the cover of the envelope P (solid arrow) and the conveyance speed of the back sheet (dotted arrow) when the envelope P is the
図8(a)及び図8(b)に示す封筒圧モードにおいて、圧力付与部材3の上流突起部3a及び下流突起部3cは、定着ベルト1を介して加圧ローラ2に圧接しているが、平坦部3bは、定着ベルト1から離間している。封筒圧モードにおいて、定着ニップFNは、圧力付与部材3の上流突起部3a及び下流突起部3c並びに定着ベルト1の剛性により、上凸形状にならずにストレート形状になる。そのため、図8(a)に示すように、シートSは、ストレート形状で定着ニップFNを通過する。定着ニップFNから出てくるシートSの先端部は、水平方向へ進む。この場合、定着ベルト1の曲率が十分に確保できないので、坪量が小さく剛性が低いシートSは、定着装置113から排出されるときに定着ベルト1から十分に分離されないことがある。
In the envelope pressure mode shown in FIGS. 8A and 8B, the
図8(b)は、封筒圧モードにおいて定着ニップFNを通過する封筒Pの模式図である。定着ニップFNは、封筒圧モードにおいて上凸形状にならずにストレート形状になる。
二枚のシートが重なっている封筒Pは、剛性が高いので、定着ニップFNがストレート形状になっていても、封筒Pが定着装置113から排出されるときに、定着ベルト1から十分に分離される。また、定着ニップFNがストレート形状になっているので、封筒Pの表紙と裏紙の変形が抑えられ、表紙と裏紙の搬送速度(搬送量)の差が抑制される。図8(c)は、封筒圧モードにおいて封筒Pが長型3号である場合の封筒Pの表面の搬送速度(実線矢印)と裏面の搬送速度(点線矢印)を示す図である。封筒Pの表紙の搬送速度は、裏紙の搬送速度と略同じである。従って、回転軸線RAの方向において、封筒Pの拘束部分Xの搬送量(送り量)と非拘束部分の搬送量(送り量)のずれの発生が抑制され、封筒Pに皺が発生することを防ぐことができる。
FIG. 8B is a schematic view of the envelope P passing through the fixing nip FN in the envelope pressure mode. The fixing nip FN does not have an upward convex shape in the envelope pressure mode but has a straight shape.
Since the envelope P in which the two sheets overlap is high in rigidity, it is sufficiently separated from the fixing
<長手方向端部の定着性について>
封筒圧モードは、封筒Pに皺が発生することを有効に防ぐことができる。しかし、定着装置113の長手方向LDにおける両端部において定着性が低下することがある。すなわち、記録媒体Q上に転写されたトナーの量が多い場合、長手方向LDにおける定着ベルト1の両端部を通過するトナー像は十分に定着されず、トナー剥がれ等の画像不良が発生する可能性がある。
<Fixability of longitudinal end>
The envelope pressure mode can effectively prevent the occurrence of wrinkles on the envelope P. However, the fixability may be lowered at both end portions of the fixing
以下、図9を参照して、封筒圧モードにおいて長手方向LDにおける定着ベルト1の両端部における定着性が低下する理由を説明する。図9は、封筒圧モードにおいて長手方向LDにおける両端部の定着性が低下する理由の説明図である。図9(a)は、圧解除モードにおける定着ベルト1及び圧力付与部材3の模式図である。圧解除モードにおいては、図6(c)を用いて説明したように加圧レバー33が定着フランジへ加える加圧力が小さいので、定着ベルト1は、加圧ローラ2から離間されている。圧力付与部材3は、長手方向LDの中央部が下方へすなわち加圧ローラ2へ向かって突出するクラウン形状を有する。本実施例において、圧力付与部材3の中央部が端部に対して突出するクラウン量CRは、1.6mmである。定着ベルト1の下面は、圧力付与部材3のクラウン形状に沿って湾曲している。なお、図9は、理解を容易にするために、圧力付与部材3のクラウン形状を、縮尺を無視して非常に極端に図示している。
Hereinafter, with reference to FIG. 9, the reason why the fixing properties at both end portions of the fixing
図9(b)は、通常圧モードにおける定着ベルト1、加圧ローラ2及び圧力付与部材3の模式図である。通常圧モードにおいては、図6(a)を用いて説明したように加圧レバー33が定着フランジ22のステー4を介して圧力付与部材3へ加圧力を加えるので、圧力付与部材3は、定着ベルト1を介して加圧ローラ2に圧接され、定着ニップFNを形成する。通常圧モードにおいては、長手方向LDにおける定着ベルト1の両端部は、加圧ローラ2に密着する。又は、定着ベルト1の両端部と加圧ローラ2の間に非常に小さい隙間が形成される。よって、定着装置113は、長手方向LDにおける定着ベルト1の両端部を通過する記録媒体Q上のトナーへ十分な熱量を与えることができるので、トナー量が多い場合でも記録媒体Qへトナー像を定着することができる。
FIG. 9B is a schematic view of the fixing
図9(c)は、封筒圧モードにおける定着ベルト1、加圧ローラ2及び圧力付与部材3の模式図である。封筒圧モードにおいては、図6(b)を用いて説明したように加圧レバー33が定着フランジ22へ加える加圧力が通常圧モードと比較して小さいので、長手方向LDにおける定着ベルト1の両端部は、加圧ローラ2に密着していない。定着ベルト1の両端部と加圧ローラ2の間に大きな隙間Gが形成される。そのため、定着装置113は、長手方向LDにおける定着ベルト1の両端部を通過する記録媒体Q上のトナーへ十分な熱量を与えることができず、定着不良が発生しやすい。このように、封筒圧モードにおいては、長手方向LDにおける定着ベルト1の両端部における定着性が低下する。
FIG. 9C is a schematic view of the fixing
<制御ブロック図>
図10は、画像形成装置100の制御システム220のブロック図である。制御システム220は、ビデオコントローラ部200及びエンジンコントローラ部250を含む。ビデオコントローラ部200は、バスライン215に接続されたCPU201、ROM202、RAM203、画像処理部204、シリアル通信IF205を有する。ビデオコントローラ部200は、更に、バスライン215に接続された不揮発性記憶部206、ネットワークIF部207、オプションIF部208、画像圧縮伸張部209、RIP部210及び画素値カウント部211を有する。エンジンコントローラ部250は、バスライン265に接続されたCPU251、ROM252、RAM253、PWM出力部254、シリアル通信IF255及びI/O部256を有する。I/O部256は、定着着脱モータ300に電気的に接続されている。
<Control block diagram>
FIG. 10 is a block diagram of a
CPU(中央演算処理装置)201は、ビデオコントローラ部200を構成する各部へ指示を行なう。ROM202は、起動プログラムを保存するブートROM(読取専用メモリ)である。不揮発性記憶部206は、ビデオコントローラ部200の制御プログラムおよび入力画像データを保存するハードディスクドライブである。RAM203は、ビデオコントローラ部200の制御プログラムの作業用データを保存するランダムアクセスメモリである。ネットワークIF部207は、外部コンピュータ(不図示)との間で画像データの受け渡しを行なうLANカードである。オプションIF部208は、原稿の画像を読み取る画像読取装置(不図示)やFAX回線(不図示)との間で画像データの受け渡しを行なうためのインタフェースである。オプションIF部208は、画像読取装置に接続されるラティスコネクタおよび公衆回線に接続されるモデムから構成される。
A CPU (central processing unit) 201 instructs each of the units constituting the
ネットワークIF部207又はオプションIF部208を介して入力される画像データは、画像圧縮伸張部209により圧縮されて不揮発性記憶部206に保存される。なお、本実施例における画像データの解像度は、1200dpiである。画像データがネットワークIFを介して入力されたページ記述言語(PDL:Page Discription Languate)である場合、ラスターイメージプロセッサとしてのRIP部210は、PDLコードをラスターイメージデータへ展開する。ラスターイメージデータは、画像圧縮伸張部209により圧縮され、不揮発性記憶部206に保存される。画像処理部204は、入力された画像データに対して、画像形成装置100の特性に合わせた画像処理を施す。
Image data input via the network IF
カラーの画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の画像データを含む。モノクロの画像データは、ブラック(K)の画像データを含む。画素値カウント部211は、入力された画像データの色成分ごとの画像データを構成する各画素の濃度値を積算する。本実施例では、各画素の濃度値は、8bit(0〜255)の階調で表される。一例として、Yの画像データの1画素目濃度値が100で、2画素目の濃度値が50であれば、1画素目と2画素目の積算値は、150となる。画素値カウント部211は、画素の濃度値(以下、画素値という)の積算を、設定された領域内の全ての画素に対して、全ての色成分について行う。画素値カウント部211によりカウントされた画素値の積算値は、画素値カウント部211の内部のレジスタ(不図示)に保存される。画素値カウント部211は、設定された領域内の全ての画素の画素値のカウントが終了すると、CPU201へ割込み信号を送出する。CPU201は、割込み信号をトリガとして、制御プログラムに従って画素値カウント部211のレジスタ(不図示)に保存された画素値の積算値を読み出す。CPU201は、画素値のカウントが終了した時点で画素値の積算値を取得することができる。
The color image data includes image data of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K). The monochrome image data includes black (K) image data. The pixel
ビデオコントローラ部200において、CPU201は、制御プログラムに従って画像形成装置100の本体の動作に同期して、不揮発性記憶部206に保存された画像データを読出し、画像圧縮伸張部209により画像データを伸張する。CPU201は、画像処理部204により画像処理を実行し、画素値カウント部211により画素値をカウントして積算値を取得した後、画像処理部204からエンジンコントローラ部250のPWM出力部254へ画像信号を送出する。
In the
CPU(中央演算処理装置)251は、エンジンコントローラ部250を構成する各部へ指示を行なう。ROM252は、制御プログラムとしてのファームウェアを保存する読取専用メモリである。RAM253は、エンジンコントローラ部250の制御プログラムの作業用データを保存するランダムアクセスメモリである。PWM出力部254は、ビデオコントローラ部200の画像処理部204に電気的に接続されており、画像処理部204から送出される画像信号に基づいてPWM(Pulse Width Modulation)信号を生成する。I/O部256は、画像形成装置100に備わる各種のアクチュエータおよびセンサ(不図示)に電気的に接続されている。圧解除ギア35を回転させるための定着着脱モータ300は、I/O部256に電気的に接続されている。エンジンコントローラ部250は、制御プログラムに基づくCPU251の指示に従い、画像形成装置100の各部を駆動して電子写真プロセス方式により印刷動作を実行する。
The CPU (central processing unit) 251 instructs each of the units constituting the
ビデオコントローラ部200とエンジンコントローラ部250は、三線式のシリアル通信IF205と255をそれぞれ備えている。CPU201とCPU251は、シリアル通信IF205と255を介してデータの送受信を行なう。ビデオコントローラ部200からエンジンコントローラ部250へは、主に、入力された画像データのサイズや解像度、使用する記録媒体の種類(普通紙や厚紙等)、画素値などのプリントジョブに関する情報の通知が行われる。また、エンジンコントローラ部250からビデオコントローラ部200へは、画像形成装置100の本体が準備動作状態であるかプリント可能状態であるかという装置の状態および給送カセット120内の記録媒体の有無の情報の通知が行われる。
The
<領域分割と画素値カウント>
以下、図11及び図12を参照して、実施例1における画素値カウントの方法を説明する。図11は、実施例1における画像領域IAの分割方法の説明図である。図11において、斜線部は、画像形成部101によりトナー像を形成可能な画像領域を示している。記録媒体の搬送方向CDに直行する方向を主走査方向MSといい、搬送方向CDに平行な方向を副走査方向SSという。本実施例では、画像領域IAのどのあたりにどの程度の濃度のトナー像が形成されているかというトナー量分布を知る必要があるため、画素値カウント部211は、画像領域IAを主走査方向MSに複数の領域に分割し、領域ごとに画素値をカウントする。画素値の積算値が大きいほど、その領域のトナー量が多い。画素値の積算値はトナー量に比例するので、画素値カウント部211は、複数の領域のそれぞれのトナー量に関する情報を取得する取得手段として機能する。
<Area division and pixel value count>
The method of counting pixel values in the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is an explanatory diagram of a method of dividing the image area IA in the first embodiment. In FIG. 11, the hatched portion indicates an image area in which the image forming unit 101 can form a toner image. The direction orthogonal to the conveyance direction CD of the recording medium is referred to as the main scanning direction MS, and the direction parallel to the conveyance direction CD is referred to as the sub-scanning direction SS. In the present embodiment, since it is necessary to know the toner amount distribution as to what density of the toner image is formed in which part of the image area IA, the pixel
画像領域IAの主走査方向MSの幅は、画像形成装置100が印刷可能な画像の最大幅と等しく、本実施例の場合、330mmである。また、本実施例における画像データは、1200dpiであるので、主走査方向MSの画素数は、15600画素である。実施例1においては、画像領域IAの主走査方向MSの幅は、X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8及びX9で示す10の領域に分割される。すなわち、主走査方向MSの1領域の幅は、1560画素である。一方、画像領域IAの副走査方向SSの長さLは、使用する記録媒体の長さに等しい。以上のように、画像領域IAは、主走査方向MSに複数の領域X0−X9に分割され、領域ごとに画素値の積算値が算出される。なお、主走査方向MSの領域X0−X9の数は10に限るものではなく、求められるトナー量分布の精度に応じて分割される領域の数を変えてもよい。
The width in the main scanning direction MS of the image area IA is equal to the maximum width of the image that can be printed by the
図12は、実施例1における画素値カウントの例を示す図である。図12(a)は、角型2号(240mm×332mm)の封筒Pの主走査方向MSの端部のトナー量が多い画像の例を示す図である。図12(a)に示すように、領域X1とX2に帯状の画像が形成され、領域X7に文字が形成される。図12(c)は、図12(a)に示す画像の例において領域X0−X9の画素値の積算値を示す表である。帯状の画像が形成される領域X1とX2は、画素値の積算値が大きく、文字が形成される領域X7は画素値の積算値が小さい。それ以外の領域は、トナー像が形成されないため、画素値の積算値は0である。一方、図12(b)は、角型2号の封筒Pの主走査方向MSの端部のトナー量が少ない画像の例を示す図である。図12(b)に示すように、領域X1に文字のみの画像が形成される。図12(d)は、図12(b)に示す画像の例において領域X0−X9の画素値の積算値を示す表である。図12(b)に示す画像の例においては、図12(a)に示す画像の例に比べて、領域X1とX2の画素値の積算値が小さい。図12(a)に示す画像の例のように主走査方向MSの端部の領域の画素値の積算値が大きい場合、封筒圧モードでトナー像を封筒Pに定着するときに定着不良が発生しやすい。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of pixel value count in the first embodiment. FIG. 12A is a view showing an example of an image having a large amount of toner at the end portion in the main scanning direction MS of the square-shaped No. 2 (240 mm × 332 mm) envelope P. As shown in FIG. 12A, a band-shaped image is formed in the regions X1 and X2, and characters are formed in the region X7. FIG.12 (c) is a table | surface which shows the integration value of the pixel value of area | region X0-X9 in the example of the image shown to Fig.12 (a). In the regions X1 and X2 where the band-shaped image is formed, the integrated value of the pixel values is large, and in the region X7 where the character is formed, the integrated value of the pixel values is small. In the other areas, a toner image is not formed, so the integrated value of the pixel values is zero. On the other hand, FIG. 12B is a view showing an example of an image in which the toner amount at the end portion in the main scanning direction MS of the envelope P of the
<積算値に応じた加圧モード選択>
封筒Pに皺が発生することを抑制するためには、加圧力の弱い封筒圧モードで定着する必要があるが、封筒圧モードでは、上述のように、定着装置113の長手方向LDの端部の定着性が低く、定着不良が発生しやすいという問題がある。この問題を解決するために、前述の画像領域IAの端部の領域の画素値の積算値が所定の閾値より小さい場合に封筒圧モードで定着処理を実行する。端部の領域の画素値の積算値が所定の閾値より小さい場合、端部の領域のトナー量が少ないので、端部の定着性が低い封筒圧モードで定着処理を実行しても定着不良が発生しにくい。よって、幅の広い封筒であっても定着不良が発生することなく、かつ封筒に皺が発生することを抑制できる。画像領域IAの端部は、主走査方向MSにおける一端部の領域から所定の数の領域までと他端部の領域から所定の数の領域までを含む。本実施例では、所定の数を3とし、一端部の領域X0から領域X2までおよび領域X7から他端部の領域X9までを画像領域IAの端部と定義する。なお、画像領域IAの端部は、複数の領域X0〜X9のうちすくなくとも画像領域IAの主走査方向MSにおける両端部の領域X0及びX9を含んでいるとよい。
<Pressure mode selection according to the integrated value>
In order to suppress the occurrence of wrinkles on the envelope P, it is necessary to fix in the envelope pressure mode where the pressure is weak, but in the envelope pressure mode, as described above, the end of the fixing
本実施例において、所定の閾値(第一の値)を5×108に設定した。すなわち、所定の領域X0〜X2およびX7〜X9のそれぞれの画素値の積算値がすべて5×108の所定の閾値未満である場合に封筒圧モードで定着処理を実行する。なお、画像領域IAの端部の定義はこれに限られるものではなく、X0とX9のみを端部と定義するなど、定着装置113の構成に応じて対象とする領域を変えてもよい。同様に、所定の閾値も5×108の値に限られるものではなく、封筒圧モードにおいて定着可能なトナー量を実験的に求めて所定の閾値を設定してもよいし、記録媒体の副走査方向SSの長さに応じて所定の閾値を変更するようにしてもよい。
In the present embodiment, the predetermined threshold (first value) is set to 5 × 10 8 . That is, the fixing process is performed in the envelope pressure mode when the integrated values of the pixel values of the predetermined regions X0 to X2 and X7 to X9 are all less than the predetermined threshold value of 5 × 10 8 . The definition of the end of the image area IA is not limited to this, and the target area may be changed according to the configuration of the fixing
以上の制御を実現するためにエンジンコントローラ部250のCPU251が実行する処理を、図13を参照して説明する。図13は、実施例1におけるCPU251が実行するプリント動作を示す流れ図である。CPU251は、ROM252に保存されたプログラムに従ってプリント動作を実行する。実施例1のプリント待機状態において、定着装置113は、通常圧モードで待機している。プリントジョブが開始されると、CPU251は、記録媒体Qが封筒Pであるか否かを判断する(S101)。使用する記録媒体Qの種類に関する情報は、プリントジョブの開始時にビデオコントローラ部200からシリアル通信IF205及び255を通じてエンジンコントローラ部250へ通知される。CPU251は、記録媒体Qの種類に関する情報を参照して、使用する記録媒体Qが封筒Pであるか否かを判断する。記録媒体Qが封筒Pでない場合(S101でNO)、処理は、S105へ進む。CPU251は、定着装置113に通常圧モードでトナー像を記録媒体Qに定着させる(S105)。
A process executed by the
記録媒体Qが封筒Pである場合(S101でYES)、処理は、S102へ進む。CPU251は、画像領域IAの主走査方向MSに分割された各領域の画素値の積算値を取得する。すなわち、図12(c)及び図12(d)で示した例のように領域X0〜X9のそれぞれの画素値の積算値を取得する。画素値カウント部211によりカウントされた各領域の画素値の積算値は、ビデオコントローラ部200からシリアル通信IF205及び255を通じてエンジンコントローラ部250へ通知される。CPU251は、領域X0〜X9のそれぞれの積算値をRAM253に保存する。
If the recording medium Q is the envelope P (YES in S101), the process proceeds to S102. The
CPU251は、取得した各領域X0〜X9の積算値を参照し、主走査方向MSにおける端部の所定の領域X0〜X2およびX7〜X9の積算値がすべて5×108の所定の閾値未満であるか否かを判断する(S103)。所定の領域X0〜X2およびX7〜X9の積算値がすべて5×108未満である場合(S103でYES)、処理は、S104へ進む。CPU251は、定着着脱モータ300を駆動することにより定着装置113の加圧モードを通常圧モードから封筒圧モードへ切り替える(S104)。その後、処理は、S105へ進む。CPU251は、定着装置113に封筒圧モードでトナー像を封筒Pに定着させる(S105)。所定の領域X0〜X2およびX7〜X9の中で1つでも積算値が5×108の所定の閾値以上の領域がある場合(S103でNO)、CPU251は、S104をスキップしてS105へ進み、定着装置113の加圧モードを通常圧モードに維持する。CPU251は、定着装置113に通常圧モードでトナー像を封筒Pに定着させる(S105)。
The
なお、記録媒体Qが封筒Pであり、封筒Pの主走査方向MSの幅が十分に小さい(明らかに所定の領域X0〜X2およびX7〜X9に画像が形成されない)場合、画素値の積算値に基づく判断を行うまでもなく封筒圧モードで定着処理を実行できる。従って、S101において記録媒体Qが主走査方向MSの幅が所定値より小さい封筒Pであると判断された場合、S102とS103の処理をスキップしてS104へと進むようにしてもよい。 When the recording medium Q is the envelope P and the width in the main scanning direction MS of the envelope P is sufficiently small (the image is not clearly formed in the predetermined areas X0 to X2 and X7 to X9), the integrated value of the pixel values The fixing process can be performed in the envelope pressure mode without making a determination based on the above. Therefore, if it is determined in S101 that the recording medium Q is an envelope P having a width in the main scanning direction MS smaller than the predetermined value, the processing in S102 and S103 may be skipped and the process may proceed to S104.
定着処理が実行された後、CPU251は、記録媒体Qが定着ニップFNを抜けるまで待機する(S106)。記録媒体Qが定着ニップFNを抜けたらば(S106でYES)、実行中のプリントジョブに次のページが存在するか否かを判断する(S107)。次のページが存在しない場合(S107でNO)、CPU251は、定着装置113を通常圧モードに設定し(S108)、プリントジョブを終了する。次のページが存在する場合(S107でYES)、CPU251は、S101へ戻り、次のページのプリント動作を実行する。なお、複数の同じ種類の記録媒体に同じ画像を形成する場合、次の記録媒体についてはS101〜S104の処理をスキップしてもよい。例えば、ビデオコントローラ部200から得られた情報に基づいて、次の記録媒体が前の記録媒体と同じであり且つ同じ画像を形成すると判断できる場合、次の記録媒体についてはS101〜S104の処理をスキップしてもよい。
After the fixing process is performed, the
以上のように、封筒Pの端部の領域の定着不良の発生を抑制しつつ、封筒Pに皺が発生することを抑制できる。実施例1によれば、封筒Pの端部の領域のトナー像の定着不良を防止することができる。 As described above, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles on the envelope P while suppressing the occurrence of the fixing failure of the area of the end portion of the envelope P. According to the first embodiment, the fixing failure of the toner image in the area of the end portion of the envelope P can be prevented.
以下、実施例2を説明する。実施例2において、実施例1と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例2の画像形成装置100、定着装置113、圧力付与部材3及び加圧・圧解除機構30は、実施例1と同様であるので説明を省略する。実施例2は、画像領域IAを主走査方向MSだけでなく副走査方向SSにも分割した領域の画素値の積算値に基づいて定着装置113の加圧モードを設定する点で、実施例1と異なる。以下、異なる点を主に説明する。
Example 2 will be described below. In the second embodiment, the same structure as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral and the description is omitted. The
<領域分割と画素値カウント>
以下、図14を参照して、実施例2における画素値カウントの方法を説明する。図14は、実施例2における画像領域IAの分割方法の説明図である。図14において、斜線部は、画像形成部101によりトナー像を形成可能な画像領域IAを示している。実施例1では画像領域IAを主走査方向MSのみに分割したが、実施例2では主走査方向MSに加えて副走査方向SSにも設定された数で分割する。画像領域IAの主走査方向MSの幅は、実施例1と同様に330mmである。主走査方向MSの画素数は、15600画素である。実施例2においても、実施例1と同様に、画像領域IAの主走査方向MSの幅は、X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8及びX9で示す10の領域に分割される。一方、画像領域IAの副走査方向SSの長さは、使用する記録媒体の長さに応じて可変である。本実施例では、副走査方向SSの1つの領域の長さを4160画素とする。副走査方向SSにおける分割領域の数は、記録媒体が画像領域IAの範囲内に入るように設定される。副走査方向SSにおける分割領域の数が可変であるので、図14中では分割領域Y0、Y1、・・・、Ynという領域名で示している。
<Area division and pixel value count>
Hereinafter, with reference to FIG. 14, a method of counting pixel values in the second embodiment will be described. FIG. 14 is an explanatory diagram of a method of dividing the image area IA in the second embodiment. In FIG. 14, the hatched portion indicates an image area IA in which the image forming unit 101 can form a toner image. In the first embodiment, the image area IA is divided only in the main scanning direction MS. However, in the second embodiment, the image area IA is divided by the number set in the sub scanning direction SS in addition to the main scanning direction MS. The width in the main scanning direction MS of the image area IA is 330 mm as in the first embodiment. The number of pixels in the main scanning direction MS is 15,600. Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the width in the main scanning direction MS of the image area IA is in the ten areas indicated by X0, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 and X9. It is divided. On the other hand, the length in the sub scanning direction SS of the image area IA is variable according to the length of the recording medium used. In this embodiment, the length of one region in the sub scanning direction SS is 4160 pixels. The number of divided areas in the sub scanning direction SS is set so that the recording medium falls within the range of the image area IA. Since the number of divided areas in the sub scanning direction SS is variable, the area names are indicated as divided areas Y0, Y1,..., Yn in FIG.
実施例2において、画素値カウント部211は、画像領域IAを主走査方向MSと副走査方向SSとにそれぞれ設定された数で分割し、分割領域ごとに画素値をカウントして積算値を算出する。画素値の積算値はトナー量に比例するので、画素値カウント部211は、複数の領域のそれぞれのトナー量に関する情報を取得する取得手段として機能する。分割領域X0Y0〜X9Ynは、主走査方向MSの領域X0〜X9と副走査方向SSの分割領域Y0〜Ynを組み合わせて判別される。
In the second embodiment, the pixel
図15は、実施例2における画像領域IAの分割例を示す図である。図15(a)は、記録媒体Qとして角型2号(240mm×332mm)の封筒Pを用いた場合の例である。主走査方向MSについてはX0〜X9の10領域に分割される。一方、副走査方向SSについては、角型2号の封筒Pの長さが332mm=15684画素であるので、分割領域Y0〜Y3の4つの分割領域に分割される。すなわち、画像領域IAは、分割領域X0Y0〜X9Y3の40の分割領域に分割される。図15(b)は、記録媒体Qとして長形3号(120mm×235mm)の封筒Pを用いた場合の例である。主走査方向MSについては、図15(a)と同様に10領域に分割される。副走査方向SSについては、長形3号の封筒Pの長さが235mm=11100画素であるので、分割領域Y0〜Y2の3つの分割領域に分割される。すなわち、画像領域IAは、分割領域X0Y0〜X9Y2の30の分割領域に分割される。 FIG. 15 is a diagram showing an example of division of the image area IA in the second embodiment. FIG. 15A shows an example in the case of using an envelope P of square type 2 (240 mm × 332 mm) as the recording medium Q. The main scanning direction MS is divided into ten regions X0 to X9. On the other hand, in the sub scanning direction SS, since the length of the square-shaped envelope P is 332 mm = 15684 pixels, it is divided into four divided areas of divided areas Y0 to Y3. That is, the image area IA is divided into 40 divided areas of divided areas X0Y0 to X9Y3. FIG. 15B is an example in the case of using an envelope P of long 3rd size (120 mm × 235 mm) as the recording medium Q. The main scanning direction MS is divided into ten areas as in FIG. In the sub scanning direction SS, since the length of the long-sized No. 3 envelope P is 235 mm = 11100 pixels, it is divided into three divided areas of divided areas Y0 to Y2. That is, the image area IA is divided into 30 divided areas of divided areas X0Y0 to X9Y2.
なお、実施例1と同様に、主走査方向MSの領域X0−X9の数は10に限るものではなく、求められるトナー量分布の精度に応じて分割される領域の数を変えてもよい。また、副走査方向SSの分割領域の長さや分割方法もこれに限るものではなく、領域の数をあらかじめ決めておき、印刷する画像の長さを予め決められた領域の数で等分する方法などでもよい。 As in the first embodiment, the number of regions X0 to X9 in the main scanning direction MS is not limited to 10, and the number of divided regions may be changed according to the required accuracy of the toner amount distribution. Further, the length of the divided area in the sub scanning direction SS and the dividing method are not limited to this, and the number of areas is determined in advance, and the length of the image to be printed is equally divided by the predetermined number of areas. And so on.
図16は、実施例2における画素値カウントの例を示す図である。図16(a)は、角型2号(240mm×332mm)の封筒Pに印刷する画像の例を示す図である。図16(a)に示すように、トナー量の多い図形が分割領域X1Y3及びX2Y3に形成されている。図16(b)は、図16(a)に示す画像の例において各領域の画素値の積算値を示す表である。なお、画素値の積算値が0の領域については記載を省略している。分割領域X1Y3及びX2Y3は、トナー量の多い図形が形成されているので、画素値の積算値が大きい。分割領域X1Y2、X7Y0及びX7Y1は、文字のみの画像が形成されているので、画素値の積算値は小さい。それ以外の領域は、トナー像は形成されないため、画素値の積算値は0である。図16(a)に示す画像の例のように、主走査方向MSの端部の領域の画素値の積算値が大きい場合、封筒圧モードでトナー像を封筒Pに定着するときに定着不良が発生しやすい。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of pixel value count in the second embodiment. Fig.16 (a) is a figure which shows the example of the image printed on the envelope P of square shape 2 (240 mm x 332 mm). As shown in FIG. 16A, graphics with a large amount of toner are formed in divided areas X1Y3 and X2Y3. FIG. 16B is a table showing integrated values of pixel values of the respective regions in the example of the image shown in FIG. The description is omitted for the area where the integrated value of the pixel values is 0. In the divided areas X1Y3 and X2Y3, a graphic with a large amount of toner is formed, so the integrated value of the pixel values is large. In the divided areas X1Y2, X7Y0, and X7Y1, since an image of only characters is formed, the integrated value of the pixel values is small. Since the toner image is not formed in the other areas, the integrated value of the pixel values is zero. As in the example of the image shown in FIG. 16A, when the integrated value of the pixel values in the area at the end in the main scanning direction MS is large, fixing failure occurs when the toner image is fixed to the envelope P in the envelope pressure mode. Likely to happen.
<積算値に応じた加圧モード選択>
主走査方向MSの端部での定着不良の発生を抑制するために、画像領域IAの主走査方向MSの端部に属する領域の積算値がすべて所定の閾値未満であるときに封筒圧モードで定着処理を実行する。実施例2は、主走査方向MSの端部の領域が副走査方向SSにおいても分割されている点で実施例1と異なる。本実施例では、領域X0〜X2およびX7〜X9を画像領域IAの端部と定義する。所定の閾値(第二の値)を3×108に設定した。すなわち、分割領域X0Y0〜X2Y3およびX7Y0〜X9Y3の合計24の分割領域のそれぞれの画素値の積算値がすべて3×108の所定の閾値未満である場合に封筒圧モードで定着処理を実行する。なお、実施例1と同様に、画像領域IAの端部の定義はこれに限られるものではなく、X0とX9のみを端部と定義するなど、定着装置113の構成に応じて対象とする領域を変えてもよい。同様に、所定の閾値も3×108の値に限られるものではなく、封筒圧モードにおいて定着可能なトナー量を実験的に求めて所定の閾値を設定してもよいし、記録媒体の副走査方向SSの長さに応じて所定の閾値を変更するようにしてもよい。
<Pressure mode selection according to the integrated value>
In the envelope pressure mode, when all integrated values of the area belonging to the end of the main scanning direction MS of the image area IA are less than the predetermined threshold, in order to suppress the occurrence of the fixing failure at the end of the main scanning direction MS. Execute fixing process. The second embodiment differs from the first embodiment in that the area at the end of the main scanning direction MS is also divided in the sub scanning direction SS. In this embodiment, the areas X0 to X2 and X7 to X9 are defined as the end of the image area IA. The predetermined threshold (second value) was set to 3 × 10 8 . That is, the fixing process is performed in the envelope pressure mode when the integrated values of the pixel values of all 24 divided areas of divided areas X0Y0 to X2Y3 and X7Y0 to X9Y3 are all less than the predetermined threshold value of 3 × 10 8 . As in the first embodiment, the definition of the end of the image area IA is not limited to this, and it is an area targeted according to the configuration of the fixing
以上の制御を実現するためにエンジンコントローラ部250のCPU251が実行する処理を、図17を参照して説明する。図17は、実施例2におけるCPU251が実行するプリント動作を示す流れ図である。CPU251は、ROM252に保存されたプログラムに従ってプリント動作を実行する。実施例2のプリント待機状態において、定着装置113は、通常圧モードで待機している。プリントジョブが開始されると、CPU251は、記録媒体Qが封筒Pであるか否かを判断する(S201)。使用する記録媒体Qの種類に関する情報は、プリントジョブの開始時にビデオコントローラ部200からシリアル通信IF205及び255を通じてエンジンコントローラ部250へ通知される。CPU251は、記録媒体Qの種類に関する情報を参照して、使用する記録媒体Qが封筒Pであるか否かを判断する。記録媒体Qが封筒Pでない場合(S201でNO)、処理は、S205へ進む。CPU251は、定着装置113に通常モードでトナー像を記録媒体Qに定着させる(S205)。
A process executed by the
記録媒体Qが封筒Pである場合(S201でYES)、処理は、S202へ進む。CPU251は、画像領域IAの主走査方向MSと副走査方向SSに分割された各分割領域の画素値の積算値を取得する。すなわち、図16(b)で示した例のように分割領域X0Y0〜X2Y3およびX7Y0〜X9Y3のそれぞれの画素値の積算値を取得する。画素値カウント部211によりカウントされた各分割領域の画素値の積算値は、ビデオコントローラ部200からシリアル通信IF205及び255を通じてエンジンコントローラ部250へ通知される。CPU251は、分割領域X0Y0〜X9Y3のそれぞれの積算値をRAM253に保存する。
If the recording medium Q is the envelope P (YES in S201), the process proceeds to S202. The
CPU251は、取得した各分割領域X0Y0〜X9Y3の積算値を参照し、主走査方向MSにおける端部の分割領域X0Y0〜X2Y3およびX7Y0〜X9Y3の積算値がすべて3×108の所定の閾値未満であるか否かを判断する(S203)。領域X0〜X2およびX7〜X9の積算値がすべて3×108未満である場合(S203でYES)、処理は、S204へ進む。CPU251は、定着着脱モータ300を駆動することにより定着装置113の加圧モードを通常モードから封筒圧モードへ切り替える(S204)。その後、処理は、S205へ進む。CPU251は、定着装置113に封筒圧モードでトナー像を封筒Pに定着させる(S205)。分割領域X0Y0〜X2Y3およびX7Y0〜X9Y3の中で1つでも積算値が3×108の所定の閾値以上の領域がある場合(S203でNO)、CPU251は、S204をスキップしてS205へ進み、定着装置113の加圧モードを通常圧モードに維持する。CPU251は、定着装置113に通常圧モードでトナー像を封筒Pに定着させる(S205)。以降の処理は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
The
以上のように、封筒Pの端部の領域の定着不良の発生を抑制しつつ、封筒Pに皺が発生することを抑制できる。実施例2によれば、封筒Pの端部の領域のトナー像の定着不良を防止することができる。 As described above, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles on the envelope P while suppressing the occurrence of the fixing failure of the area of the end portion of the envelope P. According to the second embodiment, the fixing failure of the toner image in the area of the end portion of the envelope P can be prevented.
1・・・定着ベルト(加熱回転体)
2・・・加圧ローラ(加圧回転体)
30・・・加圧・圧解除機構(加圧力切替手段)
100・・・画像形成装置
101・・・画像形成部
211・・・画素値カウント部(取得手段)
251・・・CPU(制御部)
CD・・・搬送方向
FN・・・定着ニップ
IA・・・画像領域
MS・・・主走査方向
P・・・封筒
Q・・・記録媒体
1 ・ ・ ・ Fixing belt (heating roller)
2 ・ ・ ・ Pressing roller (pressure rotating body)
30 ・ ・ ・ Pressure / pressure release mechanism (pressure switching means)
100 ... image forming apparatus 101 ...
251: CPU (control unit)
CD: transport direction FN: fixing nip IA: image area MS: main scanning direction P: envelope Q: recording medium
Claims (6)
前記画像形成部により前記トナー像を形成可能な画像領域を前記搬送方向に直交する主走査方向に複数の領域に分割し、前記複数の領域のそれぞれのトナー量に関する情報を取得する取得手段と、
加熱回転体と、
前記加熱回転体に対向して配置され、前記記録媒体に前記トナー像を定着させるための定着ニップを前記加熱回転体との間に形成する加圧回転体と、
前記定着ニップにおける加圧力を、第一の加圧力と前記第一の加圧力より小さい第二の加圧力とへ切り替える加圧力切替手段と、
前記記録媒体が封筒であるか否かを判断する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記記録媒体が封筒でない場合、前記加熱回転体と前記加圧回転体により前記第一の加圧力で前記トナー像を前記記録媒体に定着させ、
前記制御部は、前記記録媒体が封筒である場合、前記複数の領域のうち前記主走査方向における両端部の領域を少なくとも含む所定の領域のそれぞれのトナー量に基づいて、前記定着ニップにおける前記加圧力を前記第一の加圧力と前記第二の加圧力との間で切り替えるか否かを判断することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms a toner image on a recording medium conveyed in the conveyance direction;
An acquisition unit configured to divide an image area where the toner image can be formed by the image forming unit into a plurality of areas in a main scanning direction orthogonal to the transport direction, and to obtain information on toner amounts of the plurality of areas;
Heating rotor,
A pressure rotating body disposed opposite to the heating rotating body and forming a fixing nip between the heating rotating body and the fixing nip for fixing the toner image on the recording medium;
Pressing force switching means for switching the pressing force at the fixing nip to a first pressing force and a second pressing force smaller than the first pressing force;
A control unit that determines whether the recording medium is an envelope;
Equipped with
When the recording medium is not an envelope, the control unit fixes the toner image on the recording medium with the first pressure force by the heating rotation body and the pressure rotation body.
The control unit, when the recording medium is an envelope, adds the toner in the fixing nip based on a toner amount of a predetermined area including at least areas of both ends in the main scanning direction among the plurality of areas. An image forming apparatus characterized by determining whether or not pressure is switched between the first pressure and the second pressure.
前記所定の領域の中の分割領域のそれぞれのトナー量がすべて第二の値より小さい場合、前記制御部は、前記加圧力切替手段により前記定着ニップにおける前記加圧力を前記第二の加圧力へ切り替えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The acquisition unit divides the plurality of areas by the number set in the transport direction, and acquires information on the toner amount of each of the divided areas.
When all the toner amounts of the divided areas in the predetermined area are smaller than the second value, the control unit causes the pressure switcher to apply the pressure in the fixing nip to the second pressure. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the switching is performed.
前記圧力付与部材は、中央部が端部より前記加圧回転体へ向かって突出したクラウン形状を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The pressure applying member further includes a pressure applying member disposed inside the heating rotating body so as to face the pressure rotating body and applying the pressure to the fixing nip.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure application member has a crown shape in which a central portion protrudes from the end toward the pressure rotary member.
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