JP5874238B2 - 光定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光定着装置及び画像形成装置に関する。
連続した記録媒体(連続媒体という)を搬送しながら、電子写真プロセスを用いて、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、感光体ドラム等の像保持体に形成されたにトナー像を記録媒体に転写し、転写されたトナー像に熱を加えて溶融し記録媒体に定着させることにより、記録媒体に画像を形成する。
そのような画像形成装置の例として、特許文献1に、電子写真方式の連続紙印刷装置が記載されている。この印刷装置では、トナー像の転写位置と定着位置が離れていることにより、連続紙上で、先行する印刷ジョブの最終印刷頁と、その次の印刷ジョブの印刷が開始される位置との間に空白が生じるのを防止するため、先行印刷ジョブの最終印刷頁に対する定着を行った後、連続紙を印刷時の搬送方向とは逆向きに搬送し(バックフィードという)、次の印刷ジョブの印刷(トナー画像の連続紙への転写)が、先行印刷ジョブの最終印刷頁の直後から開始されるようにしている。
また、特許文献1には、トナー像の定着がなされた部分において水分が蒸発して収縮することにより、当該部分と隣接する、トナー像の定着がまだなされていない(即ち収縮していない)部分にしわが生じるのを防止するため、印刷ジョブの最終印刷頁を、他の頁より小さい定着エネルギーで定着し、最終印刷頁の収縮を低減することが記載されている。定着エネルギーの低減は、例えば、定着部のフラッシュランプに印加する電圧を小さくし、フラッシュ光量を低減することによりなされる。フラッシュ光量の低減された最終印刷頁は、次のジョブ開始時に再定着されるため、最終印刷頁のフラッシュ光量を低減しても定着率に影響がない。
また、フラッシュ光に代えて、レーザ光をトナーに照射してトナーを溶融し、トナーの記録媒体への定着を行うレーザ定着装置が開発されている(例えば、特許文献2)。
特開2001−249506号公報 特開2011−43609号公報
本発明の目的は、第1の定着処理において光照射手段によって光が照射される記録媒体の領域と、第1の定着処理に続く第2の定着処理において光照射手段によって光が照射される記録媒体の領域とが重なるとき、当該重なった部分と重ならない部分とで、光照射手段から受ける定着エネルギーの差を小さくすることである。
上述した課題を解決するため、本願の請求項1に係る光定着装置は、第1の定着処理及び前記第1の定着処理に続く第2の定着処理において、転写された画像を保持した記録媒体を第1の方向に搬送するとともに、前記第1の定着処理の後、前記第2の定着処理の前に、前記記録媒体を前記第1の方向と逆向きの第2の方向に搬送する搬送手段と、前記第1の定着処理及び前記第2の定着処理において、前記搬送手段によって前記第1の方向に搬送される前記記録媒体に予め決められた強度の光を照射する光照射手段と、前記第1の定着処理の終了前の予め決められた第1の期間、及び、前記第2の定着処理の開始から予め決められた第2の期間において、前記光照射手段が照射する光の強度が前記予め決められた強度より小さくなり、且つ、前記第1の期間に前記光照射手段によって光が照射される前記記録媒体の領域と、前記第2の期間に前記光照射手段によって光が照射される前記記録媒体の領域とが重なるように前記光照射手段を制御する制御部とを有することを特徴とする。
本願の請求項2に係る光定着装置は、請求項1に記載の態様において、前記制御部は、前記第1の期間において前記光照射手段が照射する光の強度が減少し、前記第2の期間において前記光照射手段が照射する光の強度が増加するように前記光照射手段を制御することを特徴とする。
本願の請求項3に係る光定着装置は、請求項1または2に記載の態様において、前記第1の期間の長さと前記第2の期間の長さの差が予め決められた範囲内であることを特徴とする。
本願の請求項4に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段によって帯電させられた像保持体に対し、画像データに応じた露光を行って静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により形成された静電潜像を現像して、前記像保持体の表面に画像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成された画像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された画像を前記記録媒体上に定着させる請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光定着装置とを有することを特徴とする。
請求項1及び請求項4に記載の構成によれば、第1の定着処理の終了前の予め決められた第1の期間、及び、第2の定着処理の開始から予め決められた第2の期間において、光照射手段が照射する光の強度が予め決められた強度より小さくなり、且つ、第1の期間に光照射手段によって光が照射される記録媒体の領域と、第2の期間に光照射手段によって光が照射される記録媒体の領域とが重なるように光照射手段を制御しない場合と比べて、第1の定着処理において光照射手段によって光が照射される記録媒体の領域と、第1の定着処理に続く第2の定着処理において光照射手段によって光が照射される記録媒体の領域とが重なるとき、当該重なった部分と重ならない部分とで、光照射手段から受けるエネルギーの差が小さくなる。
請求項2に記載の構成によれば、前記第1の期間において前記光照射手段が照射する光の強度が減少し、前記第2の期間において前記光照射手段が照射する光の強度が増加するように前記光照射手段を制御しない場合と比べて、第1の期間において光が照射される記録媒体の領域と第2の期間において光が照射される記録媒体の領域とがずれたときに、当該ずれによって生じる記録媒体が光照射手段から受ける定着エネルギーの変動が抑制される。
請求項3に記載の構成によれば、第1の期間の長さと第2の期間の長さの差が予め決められた範囲内にない場合と比べて、前記重なった部分における定着エネルギーの過剰または不足が生じにくい。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図。 本発明の実施形態に係る画像形成ユニットの構成を示す模式図。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すタイミングチャート。 本発明の実施形態に係る画像形成装置において連続紙上に定められる定着領域の重なり部分、及び、定着領域の重なり部分とその近傍において連続紙に与えられる定着エネルギーの分布を比較例と対比して示す図。 レーザ光発生装置が発生するレーザ光の強度制御の変形例を示すグラフ。 変形例2に係る画像形成装置において連続紙上に定められる定着領域の重なり部分、及び、定着領域の重なり部分とその近傍において連続紙に与えられる定着エネルギーの分布を示す図。 変形例3に係る画像形成装置において連続紙上に定められる定着領域の重なり部分、及び、定着領域の重なり部分とその近傍において連続紙に与えられる定着エネルギーの分布を示す図。
[実施形態]
(構成)
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の構成を示す模式図である。本実施形態において、画像形成装置10は、例えばLAN(Local Area Network)やUSBケーブルを介して接続されたホストコンピュータ(図示せず)から画像形成指示(ジョブとも言う)を受け取り、受け取った画像形成指示に基づいて記録媒体に画像を形成するプリンタである。尚、画像形成装置10は、コピー機やファクシミリ装置でもよい。画像形成装置10は、プリンタ、コピー機、ファクシミリ装置の機能を兼備するものでもよい。
図1に示すように、この画像形成装置10は、記録媒体として働く長手方向に連続する用紙S(以下、連続紙Sという)を、図示せぬ用紙供給源から自装置内に取り込む取込ユニット11と、その連続紙Sにトナー像を形成する画像形成ユニット12Y、12M、12C、12Kと、そのトナー像を連続紙Sに定着させる定着ユニット13とが直列に連結されて構成されている。これらの各ユニット11、12、13の内部には、画像形成時に連続紙Sを図中矢印A方向に搬送する搬送手段の一例としての複数のローラ(回転体)が設けられており、これらのローラ群や図示せぬガイド部材によって連続紙Sの搬送路が形成されている。図1では、搬送路に沿って延びる連続紙Sによって搬送路の形状が表されている。尚、画像形成時になされる矢印Aの方向の連続紙Sの搬送を前方搬送ということもある。また、搬送手段を構成するローラ群は、画像形成時とは逆向きに回転することで、連続紙Sを矢印A方向とは逆向きに搬送することもできる(この逆向きの搬送を「バックフィード」という)。尚、矢印Aの方向は、本願発明に係る第1の方向の一例であり、矢印Aの方向と逆の方向は、本願発明に係る第2の方向の一例である。
取込ユニット11は、ドライブローラ111、バックテンションローラ112及びこれらのローラ111、112を回転させる駆動源としてのモータ(図示略)のほか、連続紙Sの搬送に従動して回転する複数のローラを備えている。ドライブローラ111は、画像形成時に図中の矢印a方向に回転することで、用紙供給源から供給される連続紙Sを画像形成ユニット12Y、12M、12C、12Kへと搬送する。バックテンションローラ112は、画像形成時の連続紙Sの搬送方向についてドライブローラ111よりも上流側に設けられており、矢印b方向に回転することで、連続紙Sに適度な張力を与え、連続紙Sが搬送路上でたるまずに搬送されるようにする。
画像形成ユニット12Y、12M、12C、12Kはそれぞれ、イエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色及びブラック(K)色の各色のトナーを用いて画像形成を行う手段である。画像形成ユニット12Y、12M、12C、12Kの構成は、トナーの色が異なる点を除けば同じであるから、ここでは、図2に示した画像形成ユニット12Kの構成を例に挙げて説明する。
図2に示すように、画像形成ユニット12Kは、連続紙Sの搬送路よりも重力方向下側(図中下方)にて矢印B方向に回転可能に設けられた像保持体の一例としての感光体ドラム121Kと、感光体ドラム121Kの表面を一様に帯電させる帯電部122Kと、K(ブラック)の画像データに応じた光を感光体ドラム121Kに照射して静電潜像を形成する露光部123Kと、静電潜像をブラックのトナーで現像して感光体ドラム121Kの表面にトナー像を形成する現像部124Kと、そのトナー像を連続紙Sに転写する転写部125Kとを備えている。
転写部125Kは、転写手段の一例としての転写ローラ126Kと、2つの転写ガイドローラ127Kと、転写密着分離モータ128Kのほか、これらのローラ126K、127Kを回転させる駆動源としてのモータ(図示略)を備えている。転写ローラ126Kと感光体ドラム121Kとで連続紙Sを挟んだ状態で、転写ローラ126K及び感光体ドラム121K間に転写バイアスが印加されると、感光体ドラム121Kから連続紙Sにトナー像が転写される。2つの転写ガイドローラ127Kは、転写ローラ126Kと感光体ドラム121Kとの間に連続紙Sが理想的な状態で搬送されるように、その搬送を案内する手段であり、画像形成時の連続紙Sの搬送方向について転写ローラ126Kの上流側及び下流側にそれぞれ設けられている。転写ローラ126Kは、感光体ドラム121Kに近い第1の位置(図中実線で示した位置)と、その第1の位置よりも感光体ドラム121Kから遠い第2の位置(図中点線で示した位置)との間を移動可能に構成されている。転写ローラ126Kは、第1の位置にあるとき、連続紙Sを感光体ドラム121Kへと押し付ける。一方、転写ローラ126Kが第2の位置にあるとき、連続紙Sは感光体ドラム121Kと接触しない。また、転写ガイドローラ127Kは、連続紙Sの搬送路に近い第1の位置(図中実線で示した位置)と、その位置よりも搬送路から遠い第2の位置(図中点線で示した位置)との間で移動可能に構成されている。転写密着分離モータ128Kは、これらの転写ローラ126K及び転写ガイドローラ127Kを第1の位置と第2の位置との間で移動させる手段である。このモータ128Kの回転軸と転写ローラ126K及び転写ガイドローラ127Kとは、図示せぬギアやプーリ及びベルト等からなる駆動力伝達機構によって連結されている。
なお、以下の説明においては、画像形成ユニット12Y、12M、12C、12Kの各構成について、互いに区別する必要がない場合には、符号Y、M、C、Kを付さずに、感光体ドラム121、帯電部122、露光部123、現像部124、及び、転写部125と呼ぶ。
再び図1に戻り、定着ユニット13は、図示せぬモータによって駆動されるサブドライブローラ(または排出ローラ)131及びトナー像を連続紙Sに定着させるためのレーザ光134を発生するレーザ光発生装置133のほか、連続紙Sの搬送に従動して回転する複数のローラを備えている。サブドライブローラ131は矢印c方向に回転することで、連続紙Sを矢印Aの向きに画像形成装置10外へと搬送する。また、連続紙Sをバックフィードする際には、サブドライブローラ131は矢印cと逆方向に回転し、連続紙Sを矢印Aと逆方向に搬送する。サブドライブローラ131により排出された連続紙Sは、用紙巻取り装置(図示せず)によって巻き取られる。或いは、排出された連続紙Sを裁断した後、スタッカ(図示せず)に収容してもよい。連続紙Sの裁断が容易なように、連続紙Sの搬送方向に予め決められた間隔で配置された、搬送方向と交差する方向(即ち、連続紙Sの幅方向)に延びるミシン目を形成してもよい。連続紙Sにミシン目が形成される場合、連続紙Sをミシン目に沿って折りたたんでスタッカに収容してもよい。
レーザ光発生装置133は、搬送される連続紙Sの画像が転写される領域の全幅にわたってレーザ光134を照射する。レーザ光発生装置133は、連続紙Sの画像が転写される領域の全幅にわたってレーザ光134の照射エネルギーの変動が小さくなるように連続紙Sの幅方向(搬送方向と交差する方向)に配置された複数のレーザ光源(例えば、端面発光レーザ(Edge Emitting Laser:EEL)や垂直共振器面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting laser:VCSEL)などの半導体レーザ)を有するものであってよい。また、各レーザ光源から発せられたレーザ光を集束または拡散するレンズ等の光学部材を有してもよい。レーザ光発生装置133から照射されたレーザ光134により、レーザ光134の照射領域を通過する連続紙S上に転写されたトナーが加熱・溶融され、連続紙S上に定着される。尚、レーザ光発生装置133から照射されるレーザ光134の強度は、後述する制御部200により制御される。より具体的には、制御部200は、レーザ光発生装置133に供給される電圧または電流を制御することによって、レーザ光発生装置133から照射されるレーザ光の強度を制御する。レーザ光発生装置133は、本願発明に係る光照射手段の一例である。
図3は、画像形成装置10の制御系の構成を示すブロック図である。制御部200は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を備えており、取込ユニット11、画像形成ユニット12Y、12M、12C、12Kまたは定着ユニット13のいずれかに内蔵されている。制御部200のCPUは、ROMに記憶されている制御プログラムを実行して、画像形成装置10の各部、例えばドラムモータ121m、帯電部122、現像部124、転写部125、レーザ光発生装置133及び搬送部170などを制御する。ドラムモータ121mは、感光体ドラム121を回転させる駆動手段である。現像部124は、現像部124の現像剤収容器内のマグネットロールを回転させる駆動手段であるマグモータ124m1と、現像剤収容器内の攪拌ロールを回転させる駆動手段である攪拌モータ124m2を備えている。転写部125は、前述した転写密着分離モータ128のほか、転写ローラ126を回転させる駆動手段である転写ローラモータ126mを備えている。搬送部170は、ドライブローラ111を回転させる駆動手段であるドライブローラモータ111mと、バックテンションローラ112を回転させる駆動手段であるバックテンションローラモータ112mと、サブドライブローラ131を回転させる駆動手段であるサブドライブローラモータ131mなどを備えている。
(動作)
次に、図4に示したタイミングチャートを参照しながら、制御部200が行う連続紙Sの搬送制御及びレーザ光発生装置133から発せられるレーザ光134の強度制御について説明する。制御部200は、ホストコンピュータから画像形成指示を受け取ると、受け取った画像形成指示に基づいて連続紙S上への画像形成を行うべく画像形成装置10の各部を制御する。尚、各画像形成指示には、1または複数ページの画像を現す画像データが含まれているものとする。
図4において、上側のチャートはドライブローラ111を駆動するドライブローラモータ111mの回転速度を示し、プラス側は画像形成時に連続紙Sを前方搬送するときの回転方向(図1の矢印aの方向)を、マイナス側は連続紙をバックフィードするときの回転方向(図1の矢印aの方向と反対の方向)を示す。図4の下側のチャートはレーザ発生装置133から発せられるレーザ光134の強度を示す。尚、図4には、ドライブローラモータ111mの回転速度しか示していないが、バックテンションローラモータ112m及びサブドライブローラモータ131mをドライブローラモータ111mの動作に連動して制御してもよい。
制御部200は、ホストコンピュータから画像形成指示INS1を受け取ると、図4に示すように、ドライブローラモータ111mを矢印a方向に回転速度N1で回転させて連続紙Sの前方搬送を行う。詳述すると、制御部200は、ドライブローラモータ111mの回転速度を回転速度N1まで徐々に増加した後、ドライブローラモータ111mの回転速度が回転速度N1から極力変動しないように制御する。また、制御部200は、画像形成指示INS1に含まれる画像データに基づいて画像形成ユニット12を制御してトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、搬送されている連続紙Sへ転写する。尚、制御部200は、画像形成ユニット12から連続紙Sへのトナー画像の転写が、ドライブローラモータ111mの回転速度が安定して(即ち、連続紙Sの搬送速度が安定して)すぐ開始できるように、画像形成ユニット12によるトナー画像の形成を、ドライブローラモータ111mの駆動開始に先立って開始してもよい。
また、制御部200は、画像形成指示INS1に基づいて連続紙Sに転写されたトナー画像を定着させる定着処理F1(第1の定着処理の一例)を行うべく、レーザ光発生装置133を制御して、レーザ光発生装置133から予め決められた強度ILのレーザ光134が発生されるようにする。このとき、図4に示すように、制御部200は、定着処理F1の開始から予め決められた期間T1においてレーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度がゼロ(即ち、レーザ光発生装置133からレーザ光134が発せられていない状態)から強度ILに予め決められた傾きで徐々に増加し、定着処理F1の終了前の予め決められた期間T2においてレーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度が強度ILからゼロへと予め決められた傾きで徐々に減少するようにレーザ光発生装置133を制御する。尚、画像形成指示INS1の前に連続紙Sに対する画像形成指示がない場合、期間T1におけるレーザ光134の強度の漸増制御を行うことなく、レーザ光発生装置133が強度ILのレーザ光134を発生するようにレーザ光発生装置133を制御してもよい。
画像形成指示INS1に基づく定着処理F1が終了すると、制御部200は、ドライブローラモータ111mを停止し、更に、逆回転させて連続紙Sのバックフィードを行った後、ドライブローラモータ111mを停止する。連続紙Sをバックフィードすることにより、画像形成指示INS1に基づいて連続紙S上に形成された画像と、画像形成指示INS1に続く画像形成指示INS2に基づいて連続紙S上に形成される画像の間の無駄な空白がなくなる、または、減少される。
尚、上記したように、定着処理F1の終了前の予め決められた期間T2においてレーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度を、強度ILからゼロへと予め決められた傾きで徐々に低下させる制御がなされる、この期間T2においてレーザ光134が照射される連続紙S上のトナーの一部は、定着が十分になされていないこととなる。従って、連続紙Sのバックフィードを行う際に、定着が十分になされていないトナーに、画像形成ユニット12の感光体ドラム121が接触しないよう、制御部200は、転写密着分離モータ128を制御して、転写ローラ126及び転写ガイドローラ127を第2の位置に移動させる。
次の画像形成指示INS2を受け取ると、制御部200は、図4に示すように、ドライブローラモータ111mを矢印a方向に回転速度N1で回転させて連続紙Sの前方搬送を行うとともに、画像形成指示INS2に含まれる画像データに基づいて画像形成ユニット12を制御してトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を連続紙Sへ転写する。
また、制御部200は、画像形成指示INS2に基づいて連続紙Sに転写されたトナー画像を定着させる定着処理F2(第2の定着処理の一例)を行うべく、レーザ光発生装置133を制御して、レーザ光発生装置133から予め決められた強度ILのレーザ光134が発生されるようにする。このとき、図4に示すように、制御部200は、定着処理F2の開始から予め決められた期間T3においてレーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度がゼロから強度ILに予め決められた傾きで徐々に増加するようにレーザ光発生装置133を制御する。
また、制御部200は、定着処理F2においてレーザ光発生装置133によって生成されたレーザ光134が照射される連続紙Sの領域(定着領域という。図5においてR2で示す)と、定着処理F2に先立って行われた定着処理F1においてレーザ光発生装置133によって生成されたレーザ光134が照射される連続紙Sの領域(図5においてR1で示す)とが一部重なるように、定着処理F2の開始のタイミング(即ち、定着処理F2においてレーザ光発生装置133からレーザ光134の照射を開始するタイミング)を制御する。尚、本例では、定着処理F2の開始後の予め決められた期間T3の長さは、定着処理F1の終了前の予め決められた期間T2の長さと同じとする。これらの期間T2及びT3の間、ドライブローラモータ111mの回転速度は回転速度N1を保つように制御され、連続紙Sの搬送速度もそれに応じた速度となるので、期間T2においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域(以下、定着領域R11という)の搬送方向の長さと、期間T3においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域(以下、定着領域R21という)の搬送方向の長さは概ね等しい。制御部200は、定着領域R11と定着領域R21とが丁度重なるように(即ち、定着領域R11と定着領域R21が一致するように)定着処理F2の開始のタイミングを制御する。
図5(A)は、図4に示したタイミングチャートに従って連続紙S上に定められる定着領域R1、R2、及び、定着領域R1と定着領域R2が重なった部分である重なり領域R3を示している。上述したように、定着領域R1は、定着処理F1においてレーザ光134が照射された連続紙Sの領域であり、定着領域R2は、定着処理F2においてレーザ光134が照射された連続紙Sの領域である。図5(A)において矢印Aは連続紙Sの画像形成時における搬送方向を示す。本例では、上記したように、期間T2においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域である定着領域R11と、期間T3においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域である定着領域R21とが丁度重なるように、定着処理F2の開始のタイミングが制御部200によって制御されるので、定着領域R1と定着領域R2が重なった部分である重なり領域R3は、定着領域R11及び定着領域R21と一致する(R3=R11=R21)
図5(B)は重なり領域R3とその近傍においてレーザ光134の照射によってレーザ光発生装置133から連続紙Sに与えられるエネルギー(以下、定着エネルギーという)の連続紙Sの搬送方向に沿った分布を示している。図5(B)に示すように、定着処理F1においてレーザ光発生装置133から連続紙Sに与えられる定着エネルギーE1は、重なり領域R3を除く定着領域R1の部分ではレーザ光134の強度ILに応じた値を維持し、重なり領域R3では、期間T2においてレーザ光134の強度が徐々に低下するのに応じて、連続紙Sの搬送方向(矢印Aの方向)と逆の方向に漸減する。また、定着処理F2においてレーザ光発生装置133から連続紙Sに与えられる定着エネルギーE2は、重なり領域R3を除く定着領域R2の部分ではレーザ光134の強度ILに応じた値を維持し、重なり領域R3では、期間T3においてレーザ光134の強度が徐々に増加するのに応じて、連続紙Sの搬送方向と逆の方向に漸増する。その結果、定着処理F1及びF2を通じて連続紙Sに与えられる定着エネルギーE3(即ち、E1+E2)は、図5(B)において二点鎖線で示すように、重なり領域R3とそれ以外の領域とにおいて変動せず、重なり領域R3におけるトナーの過剰溶融、及び、重なり領域R3におけるトナーの過剰溶融に起因する重なり領域R3とそれ以外の領域との画像の濃度や光沢のムラが軽減される。尚、図5(B)において、説明の便宜上、定着エネルギーE3が定着エネルギーE1またはE2と同じ値となる部分でも、定着エネルギーE3を示すラインが、定着エネルギーE1またはE2を示すラインと重ならないよう、ラインを異なる高さに示している。
図5(C)は、比較例として、定着処理F1の期間T2におけるレーザ光134の強度の漸減制御及び定着処理F2の期間T3におけるレーザ光134の強度の漸増制御を行わない場合(即ち、レーザ光134の強度が強度ILで変化しない場合)に、定着領域R1とR2とが重なった重なり領域R3とその近傍においてレーザ光発生装置133から連続紙Sに与えられる定着エネルギーの連続紙Sの搬送方向に沿った分布を示している。図5(C)の例では、定着処理F1においてレーザ光発生装置133から連続紙Sに与えられる定着エネルギーe1は、重なり領域R3を含めて定着領域R1内でレーザ光134の強度ILに応じた値を維持し、また、定着処理F2においてレーザ光発生装置133から連続紙S上のトナーに与えられる定着エネルギーe2は、重なり領域R3を含めて定着領域R2内でレーザ光134の強度ILに応じた値を維持する。その結果、定着処理F1及びF2を通じて連続紙S上のトナーに与えられる定着エネルギーe3(即ち、e1+e2)は、図5(C)において二点鎖線で示すように、重なり領域R3の全体に渡って他の部分より増加し(他の部分の2倍)、重なり領域R3におけるトナーの過剰溶融が生じる。また、トナーの過剰溶融に起因して画像の濃度や光沢のムラが生じる。
[変形例]
上記実施形態を次のように変形してもよい。以下に示す各変形例は、必要に応じて組み合わせて実施されてもよい。
(変形例1)
上述した実施形態では、定着処理F1の終了前の予め決められた期間T2においてレーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度が強度ILからゼロへと予め決められた傾きで(即ち、直線的に)徐々に低下するようにレーザ光発生装置133を制御した。また、定着処理F2の開始から予め決められた期間T3においてレーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度がゼロから強度ILに予め決められた傾きで徐々に増加するようにレーザ光発生装置133を制御した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、図6(A)に示すように、期間T2及びT3において、レーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度が曲線的に変化するようにレーザ光発生装置133を制御してもよい。あるいは、図6(B)に示すように、期間T2及びT3において、レーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度が階段状に変化するようにレーザ光発生装置133を制御してもよい。更に、図6(C)に示すように、期間T2及びT3において、レーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度が強度ILより小さい予め決められた強度(例えば、IL/2)に維持されるようにレーザ光発生装置133を制御してもよい。要は、期間T2及びT3の各々において、レーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度が、予め決められた強度ILより小さい強度となるようにレーザ光発生装置133を制御すればよい。
尚、図6(C)に示す例の場合、期間T2におけるレーザ光134の強度及び期間T3におけるレーザ光134の強度はIL/2に限定されない。期間T2におけるレーザ光134の強度と期間T3におけるレーザ光134の強度の各々が、予め決められた強度ILより小さければよく、例えば、期間T2におけるレーザ光134の強度をIL/3、期間T3におけるレーザ光134の強度をIL・(2/3)としてもよい。また、期間T2におけるレーザ光134の強度と期間T3におけるレーザ光134の強度の和が、予め決められた強度ILに近いほどよい。
また、図6(A)、(B)及び図4に示したように、期間T2においてレーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度が強度ILからゼロへと徐々に変化し、期間T3においてレーザ光発生装置133が発生するレーザ光134の強度がゼロから強度ILへと徐々に変化するようにレーザ光発生装置133を制御する場合、図6(C)に示したように期間T2及びT3においてレーザ光134の強度が強度ILより小さい予め決められた強度に維持されるよう制御する場合と比べて、期間T2においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域(図5のR11)と期間T3においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域(図5のR21)とが連続紙Sの搬送方向にずれたときに、連続紙Sに与えられる定着エネルギーの変動が小さい。
(変形例2)
上記実施形態では、定着処理F1の終了前の期間T2の長さと、定着処理F2の開始後の期間T3の長さが同じ場合に、期間T2においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域である定着領域R11と、期間T3においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域である定着領域R21とが丁度重なるように、定着処理F2の開始のタイミングを制御部200によって制御したが、本発明はこれに限定されない。定着領域R11と定着領域R21とが搬送方向にずれて、部分的に重なってもよい。
図7(A)及び(B)は、定着処理F2の開始のタイミングが図5(A)及び(B)に示した例より早まった場合における図5(A)及び(B)に対応した図である。尚、図7の例において、定着処理F2の開始のタイミング以外の制御の態様は、上記実施形態と同じとする。また、図7(A)及び(B)において、図5と共通する部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
図7の例では、定着処理F2の開始のタイミングが早まったため、図7(B)に示すように、領域R21の搬送方向前方部分は、領域R1の定着エネルギーE1がレーザ光134の強度ILに応じた値に維持される部分と重なっている。また、定着領域R11の搬送方向前方部分と定着領域R21の搬送方向後方部分とが重なり、定着領域R11の搬送方向後方部分が、定着領域R2の定着エネルギーE2がレーザ光134の強度ILに応じた値に維持される部分と重なっている。その結果、図7の例では、定着処理F1及びF2を通じて連続紙Sに与えられる定着エネルギーE3は、図7(B)において二点鎖線で示すように、重なり領域R3において、他の部分より高い値となっている。しかしながら、図7の例では、定着領域R11における定着エネルギーが、期間T2においてレーザ光134の強度が徐々に低下するのに応じて、連続紙Sの搬送方向(矢印Aの方向)と逆の方向に漸減し、定着領域R21における定着エネルギーが、期間T3においてレーザ光134の強度が徐々に増加するのに応じて、連続紙Sの搬送方向と逆の方向に漸増しているため、このような定着エネルギーの漸減及び漸増がない場合(図5(C))と比べて、重なり領域R3における定着エネルギーの増加が低減され、重なり領域R3におけるトナーの過剰溶融が抑制される。
尚、定着処理F2の開始のタイミングが図5(A)及び(B)に示した例より遅れた場合には、図7に示した例とは逆に、重なり領域R3における定着エネルギーが他の領域に比べて低下するが、当該定着エネルギーの低下によって連続紙S上のトナーの定着不良が生じない程度であれば、そのような遅延も許容され得る。
(変形例3)
上述した実施形態では、定着処理F1の終了前の期間T2の長さと、定着処理F2の開始後の期間T3の長さが同じ(即ち、定着領域R11の連続紙Sの搬送方向の長さと定着R21の連続紙Sの搬送方向の長さが同じ)としたが、本発明はこれに限定されない。期間T2と期間T3の長さが異なっていてもよい。
図8(A)及び(B)は、一例として、期間T2の長さが期間T3の長さより長い場合における図5(A)及び(B)に対応した図である。図8(A)及び(B)において、図5と共通する部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
図8の例では、期間T2の長さが期間T3の長さより長いため、図8(B)に示すように、期間T2においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域である定着領域R11の搬送方向の長さは、期間T3においてレーザ光134が照射される連続紙Sの領域である定着領域R21の搬送方向の長さより大きい。また、図8の例において、定着処理F2の開始のタイミングは、定着領域R11と定着領域R21の搬送方向前方端が一致するように制御されている。そのため、図8(B)に示すように、定着領域R11の搬送方向後方部分は、定着領域R21とは重なっておらず、定着領域R2の定着エネルギーE2がレーザ光134の強度ILに応じた値に維持される部分と重なっている。その結果、図8の例では、定着処理F1及びF2を通じて連続紙Sに与えられる定着エネルギーE3は、図8(B)において二点鎖線で示すように、重なり領域R3において、他の部分より高い値となっている。しかしながら、図8の例では、定着領域R11における定着エネルギーが、期間T2においてレーザ光134の強度が徐々に低下するのに応じて、連続紙Sの搬送方向(矢印Aの方向)と逆の方向に漸減し、定着領域R21における定着エネルギーが、期間T3においてレーザ光134の強度が徐々に増加するのに応じて、連続紙Sの搬送方向と逆の方向に漸増しているため、このような定着エネルギーの漸減及び漸増がない場合(図5(C))と比べて、重なり領域R3における定着エネルギーの増加が低減され、重なり領域R3におけるトナーの過剰溶融が抑制される。
尚、定着処理F2の開始のタイミングを、図8に示した例より遅らせた場合には、定着領域R11の搬送方向前方部分が、定着領域R2と重ならなくなるため、定着領域R11の搬送方向前方部分において定着エネルギーが他の領域に比べて低下するが、当該定着エネルギーの低下によって連続紙S上のトナーの定着不良が生じない程度であれば、そのような定着処理F2の開始の遅延も許容され得る。
また、図8には、期間T2の長さが期間T3の長さより長い場合を例として示したが、期間T2の長さが期間T3の長さより短くてもよい。期間T2と期間T3の長さの差は、当該差のために重なり領域R3に生じる定着エネルギーの過剰または不足が生じて、トナーの過剰溶融または不十分な定着が生じることがないように予め決められた範囲内にあればよい。
(変形例4)
上記実施形態において、画像形成指示INS1に基づいてなされる定着処理F1では、画像形成指示INS1に基づいて連続紙Sに転写された1または複数の画像の全部を定着してもよいし、あるいは、連続紙Sに転写された1または複数の画像の一部を未定着のまま残してもよい。いずれの場合でも、上述したように、画像形成指示INS1に続く画像形成指示INS2に基づく定着処理2の開始のタイミングは、定着処理F2においてレーザ光発生装置133によってレーザ光134が照射される連続紙Sの領域と、定着処理F2に先立って行われた定着処理F1においてレーザ光発生装置133によってレーザ光134が照射される連続紙Sの領域とが一部重なるように制御される。
(変形例5)
上記実施形態では、レーザ光を照射することにより連続紙Sにトナー像を定着させたが、レーザ光の代わりにキセノンランプ等のフラッシュランプから生成されるフラッシュ光を照射してもよい。その場合、照射光の強度は、例えば、フラッシュランプに印加する電圧を変えることによって制御される。
(変形例6)
上記実施形態では、画像形成装置10は画像形成ユニット12の感光体ドラム121から直接、連続紙S上に画像を転写したが、中間転写ベルトを介して転写してもよい。即ち、転写手段は、中間転写ベルトを含むものであってもよい。
(変形例7)
制御部200は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を有していてもよい。この場合、制御部200の機能は、ASICにより実現されてもよいし、CPUとASICとで実現されてもよい。
(変形例8)
制御部200の機能を実現するプログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスク(HDD、FD(Flexible Disk))など)、光記録媒体(光ディスク(CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk))など)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供し、画像形成装置10にインストールしてもよい。また、通信回線を介してダウンロードしてインストールしてもよい。
10…画像形成装置、S…用紙、11…取込ユニット、12…画像形成ユニット、13…定着ユニット、111…ドライブローラ、111m…ドライブローラモータ、112…バックテンションローラ、112m…バックテンションローラモータ、121…感光体ドラム、121m…ドラムモータ、122…帯電部、123…露光部、124…現像部、124m1…マグモータ、124m2…攪拌モータ、125…転写部、126…転写ローラ、126m…転写ローラモータ、127…転写ガイドローラ、128…転写密着分離モータ、131…サブドライブローラ、131m…サブドライブローラモータ、133…レーザ光発生装置、170…ローラ駆動部、200…制御部、E1、E2、E3、e1、e2、e3…定着エネルギー、R1、R2、R11、R21…定着領域、R3…重なり領域、T1〜T3…予め決められた期間

Claims (4)

  1. 第1の定着処理及び前記第1の定着処理に続く第2の定着処理において、転写された画像を保持した記録媒体を第1の方向に搬送するとともに、前記第1の定着処理の後、前記第2の定着処理の前に、前記記録媒体を前記第1の方向と逆向きの第2の方向に搬送する搬送手段と、
    前記第1の定着処理及び前記第2の定着処理において、前記搬送手段によって前記第1の方向に搬送される前記記録媒体に予め決められた強度の光を照射する光照射手段と、
    前記第1の定着処理の終了前の予め決められた第1の期間、及び、前記第2の定着処理の開始から予め決められた第2の期間において、前記光照射手段が照射する光の強度が前記予め決められた強度より小さくなり、且つ、前記第1の期間に前記光照射手段によって光が照射される前記記録媒体の領域と、前記第2の期間に前記光照射手段によって光が照射される前記記録媒体の領域とが重なるように前記光照射手段を制御する制御部と
    を有する光定着装置。
  2. 前記制御部は、前記第1の期間において前記光照射手段が照射する光の強度が減少し、前記第2の期間において前記光照射手段が照射する光の強度が増加するように前記光照射手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の光定着装置。
  3. 前記第1の期間の長さと前記第2の期間の長さの差が予め決められた範囲内であることを特徴とする請求項1または2に記載の光定着装置。
  4. 像保持体と、
    前記像保持体を帯電させる帯電手段と、
    前記帯電手段によって帯電させられた像保持体に対し、画像データに応じた露光を行って静電潜像を形成する露光手段と、
    前記露光手段により形成された静電潜像を現像して、前記像保持体の表面に画像を形成する現像手段と、
    前記像保持体の表面に形成された画像を記録媒体に転写する転写手段と、
    前記記録媒体に転写された画像を前記記録媒体上に定着させる請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光定着装置と
    を有する画像形成装置。
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