JP5924867B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式、静電記録方式などの適宜の画像形成プロセスにより記録材に画像形成を行う画像形成装置に関する。
像加熱装置は、記録材上の未定着画像を加熱して固着画像として定着或いは仮定着する定着装置、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢増大装置(画像改質装置)を挙げることが出来る。画像形成装置としては、記録材上に画像を形成する複写機、プリンタ(例えばレーザプリンタ、LEDプリンタ)、ファクシミり、それらの複合機能機などが挙げられる。
従来、例えば電子写真方式を採用する画像形成装置に具備される像加熱装置としての加圧回転体駆動式のフィルム(ベルト)加熱定着装置において、記録材が片寄せ通紙されると、加熱回転体としての定着フィルムがダメージを受ける場合がある。この原理を下記に述べる。
加圧回転体としての加圧ローラは、通紙時に加熱体からの熱を受けて熱膨張するが、片寄せ通紙時の非通紙域では、加熱体からの熱が記録材に奪われないために、通紙域より高温になり、温度差による熱膨張差を生じる。熱膨張により加圧ローラの外径は大きくなるので、熱膨張差は外径差になる。
定着フィルムは、加圧ローラにより加圧されており、加圧ローラが回転駆動されることにより摩擦力で従動回転する。そのため、加圧ローラの外径差は通紙域と非通紙域での定着フィルム送り速度差を生じさせ、定着フィルムを捩る力が働く。定着フィルムの捩れ量が一定値を超えると、定着フィルムは塑性変形をしてしまい、ダメージを受ける。
本出願人はこの対策として特許文献1のように、定着フィルムの捩れを緩和するために、片寄せ通紙を検知した場合、給紙タイミングをあけることで、スループットダウンさせ、加圧ローラの熱膨張の不均一を解消させる構成を提案している。
特許文献1で開示された構成では、スループットダウンにより、定着装置に記録材を通紙させる間隔を空けることで、加圧ローラの非通紙域の熱を放熱により下げ、通紙域と非通紙域の温度差を小さくしている。これにより定着フィルムを捩る力は小さくなるため、定着フィルム自身の弾性により捩れ量は小さくなり、定着フィルムへのダメージを抑制している。
特開2010−026449号公報
上記の従来技術(先行技術)を更に発展させたものである。その目的とするところは、大幅なスループットダウンをすること無しに、片寄せ通紙により発生するフィルムの捩れを解消することで、効率よく通紙することにある。
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するニップ部形成部材と、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材と共にニップ部を形成するローラと、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材を前記ローラに対して加圧した状態である加圧状態と、前記加圧状態を解除した状態である加圧解除状態と、を切り替えることが可能な加圧機構と、を有し、前記フィルムが前記ローラの回転によって回転し、前記ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着部と、
前記加圧機構の前記加圧状態と、前記加圧解除状態と、の切り替えを制御する制御部と、記録材が前記ニップ部において、記録材の搬送方向に直交する方向に関し記録材の中央を合わせて搬送するための搬送基準位置に対して記録材の搬送方向と直交する方向に所定量以上ずれた位置で搬送される位置ずれ搬送を検知する位置ずれ検知部と、を備える画像形成装置において、
前記加圧状態の前記ニップ部で記録材を搬送している時に、前記位置ずれ検知部によって前記位置ずれ搬送が検知された場合、前記制御部は、前記位置ずれ搬送が検知された記録材が前記ニップ部を通過した後に、前記加圧状態から前記加圧解除状態に切り替えることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、 記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するニップ部形成部材と、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材と共にニップ部を形成するローラと、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材を前記ローラに対して加圧した状態である加圧状態と、前記加圧状態を解除した状態である加圧解除状態と、を切り替えることが可能な加圧機構と、を有し、前記フィルムが前記ローラの回転によって回転し、前記ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着部と、
前記加圧機構の前記加圧状態と、前記加圧解除状態と、の切り替えを制御する制御部と、
記録材が前記ニップ部において、記録材の搬送方向に直交する方向に関し記録材の中央を合わせて搬送するための搬送基準位置に対して記録材の搬送方向と直交する方向に所定量以上ずれた位置で搬送される位置ずれ搬送を検知する位置ずれ検知部と、を備える画像形成装置において、
前記加圧状態の前記ニップ部で記録材を搬送している時に、前記位置ずれ検知部によって前記位置ずれ搬送が検知された場合、前記制御部は、前記加圧状態から前記加圧解除状態に切り替えて、これに続けて前記加圧解除状態から前記加圧状態に切り替える一時加圧解除シーケンスを実行することを特徴とする。
本発明によれば、大幅なスループットダウンをすること無しに、記録材の位置ずれ搬送により発生するフィルムの捩れを解消して、効率よく通紙することができる。
本発明に従う像加熱装置を画像定着装置として搭載した画像形成装置の一例の概略構成模式図 画像形成装置のシステム構成を説明するためのブロック図 画像定着装置の正面図 画像定着装置の縦断正面図 図3における(5)−(5)線に沿う拡大横断右面図 (a)は画像定着装置の左側フランジ部材側の分解斜視図、(b)は左側フランジ部材を内側から見た斜視図 加圧・加圧解除機構の加圧状態時の図 加圧・加圧解除機構の加圧解除状態時の図 (a)は非片寄り通紙状態の図、(b)は左片寄り通紙状態の図、(c)は右片寄り通紙状態の図 実施例1におけるシーケンスを表わす図 実施例1におけるタイミングチャートを表わす図 実施例1における通紙時間と捩れ量を表わす図 実施例2におけるシーケンスを表わす図 実施例3におけるシーケンスを表わす図 実施例3における通紙時間と捩れ量を表わす図 実施例4における定着装置の長手方向の模式図
[実施例1]
(1)画像形成装置例の全体的な説明
図1は本発明に従う像加熱装置を画像定着装置25として搭載した画像形成装置100の一例の概略構成模式図である。
この装置100は、インライン中間転写方式、つまり、それぞれ像担持体1を備えた、複数の画像形成部(画像形成ステーション)UY、UM、UC、UKにて異なる色のトナー像を形成して合成画像を得るタンデム式の電子写真フルカラーレーザプリンタである。外部装置(ホスト装置)200からコントローラ部(制御手段)101に入力する画像入力データ(画像情報:電気的な画像信号)に基づいて記録材(用紙)Pにカラートナー画像の形成を行う。外部装置200は、ホストコンピュータ、イメージリーダー、ファクシミリ装置等である。記録材Pは装置100によって画像が形成可能なシート状物である。
コントローラ部101は外部装置200や操作部102との間で各種の電気的情報の授受を行う。かつ、装置100の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。従って、以下に説明する画像形成動作はコントローラ部101によって制御される。操作部102には使用者が所望の画像形成実行条件等をコントローラ部101に入力したり、設定したりすることができる各種の操作キーや表示器等が配設されている。
装置100の内部には、図1において左から右に順に並列配設(タンデム配設)した複数色の画像形成部Uを有する。本実施例においては、それぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の色トナー像を形成するための第1から第4の4つの画像形成部UY、UM、UC、UKが配設されている。
各画像形成部Uはそれぞれの現像装置4に収容した現像剤のトナーの色が互いに異なるだけで何れも同様の構成を有するレーザ走査露光方式の電子写真画像形成機構である。各画像形成部Uは、それぞれ、第1の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、ドラムと記す)1を有する。ドラム1は、駆動手段(不図示)によって矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。
また、各ドラム1の周囲には、ドラム1に作用する電子写真プロセス機器が配設されている。本例では、帯電ローラ2、現像装置4、一次転写部材5、ドラムクリーナ6が配設されている。各画像形成部Uの上方部には像露光手段としてのレーザスキャナ3が配設されている。また、各画像形成部Uの下方部には中間転写ベルトユニット7が配設されている。
帯電ローラ2は電源部(不図示)から所定の帯電バイアスが印加されて、ドラム1の表面を所定の極性、電位に均一に帯電する。スキャナ3は、半導体レーザ、回転多面鏡、fθレンズ、反射鏡などを有する。そして、カラー画像を色分解した光像又はこれに相当する光像に対応する画像情報に基づいてレーザ光LをON/OFF変調しながら、回転するドラム1の帯電処理面をドラム母線方向に主走査露光する。この露光によりドラム1の面に露光パターンに対応した静電潜像(静電像)が形成される。
現像装置4はドラム1に形成された静電潜像をトナー像として可視化する。第1の画像形成部UYの現像装置4に収容されている現像剤のトナーの色はY色、第2の画像形成部UMの現像装置4に収容されている現像剤のトナーの色はM色である。第3の画像形成部UCの現像装置4に収容されている現像剤のトナーの色はC色、第4の画像形成部UKの現像装置4に収容されている現像剤のトナーの色はK色である。
ユニット7は、中間転写体(第2の像担持体)としての無端状で可撓性を有する中間転写ベルト8を有する。ベルト8は、駆動ローラを兼用している二次転写対向ローラ9、テンションローラ10、従動ローラ11、の並行3本のローラを支持部材(ベルト懸架部材)として、これらのローラ間に張架(懸回張設)されている。
ローラ9は第1の画像形成部UYの側に位置し、ローラ10は第4の画像形成部UKの側に位置し、ローラ11はローラ9の下側に位置している。ベルト8はローラ9が駆動手段(不図示)によって回転駆動されることで矢印の時計方向にドラム1の回転速度とほぼ同じ速度で回転(循環走行)する。ローラ10と11はローラ9の駆動によるベルト8の回転に従動して回転する。
ベルト8の内側には各画像形成部Uのドラム1にそれぞれ対応する第1から第4の4つの一次転写部材5が配設されている。各一次転写部材5は、ローラ9とローラ10との間のベルト部分の内側に互いに並行に配設されていて、それぞれ、ベルト8を挟んで対応する画像形成部Uのドラム1の下面に当接させてある。各画像形成部Uにおけるドラム1とベルト8との接触部が、それぞれ、ドラム1からベルト8に画像を転写する一次転写ニップ部12である。
ローラ9にはベルト8を挟ませて二次転写ローラ21を当接させてある。ベルト8とローラ21との接触部が二次転写ニップ部22である。ローラ21はベルト8の回転に従動して回転する。
以上説明した装置機構部が、記録材搬送経路を搬送される記録材Pに対して画像(未定着像)を形成する画像形成手段である。フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。外部装置200からコントローラ部101にフルカラー画像情報信号が入力する。コントローラ部101は第1から第4の画像形成部UY、UM、UC、UKにおいて各ドラム1を回転駆動すると共に画像形成シーケンスの所定の制御タイミングで画像形成動作を開始する。また、ユニット7のローラ9を駆動する。これによりベルト8が回転する。
第1の画像形成部UYにおいては、ドラム1面にフルカラー原画像の色分解成分像の内のY色成分像に対応したY色トナー像が形成される。第2の画像形成部UMにおいては、ドラム1面にM色成分像に対応のM色トナー像が、第3の画像形成部UCにおいては、ドラム1面にC色成分像に対応のC色トナー像が、それぞれ、所定の制御タイミングで形成される。また、第4の画像形成部UKにおいては、ドラム1面にK色成分像に対応のK色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。
そして、第1の画像形成部UYにおけるニップ部12で、ドラム1に形成されるY色トナー像が回動しているベルト8上に一次転写されていく。次いで、第2の画像形成部UMにおけるニップ部12で、ドラム1に形成されるM色トナー像がベルト8上の上記Y色トナー像に重ねられて一次転写される。更に、同様にして、第3の画像形成部UCと第4の画像形成部UKにおける各ニップ部12で、ベルト8上にC色トナー像とK色トナー像が順次に一次転写される。
上記の一次転写は部材5に対して電源部(不図示)からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の一次転写バイアスが印加されることにより静電的になされる。このようにして、ベルト8上にY色+M色+C色+K色の都合4色の色トナー像が順次に所定に重ね合わされて重畳(多重)転写されて、フルカラーの未定着トナー像(多重(多色)トナー像)が合成形成される。
ベルト8上に合成形成された未定着トナー像は、ベルト8の引き続く回転により搬送されて二次転写ニップ部22に至る。各画像形成部Uにおいてベルト8に対してトナー像を一次転写した後のドラム1の面はドラムクリーナ6により転写残トナー等が除去されて清掃され、繰り返して画像形成に供される。
一方、コントローラ部101はユニット7の下側に配設されている給紙部13の給紙台14に積載して収容されている記録材Pを一枚ずつ給送するピックアップローラ15を回転駆動する。給紙台14は左右の可動サイドガイドを有するマルチ・パーパス・トレイや給紙カセットである。
これにより、給紙台14に積載されてセットされている記録材Pの最上位の記録材Pに送りがかかり、搬送ローラ16とリタードローラ17とのニップ部に導入される。最上位の記録材Pよりも下位の記録材Pはリタードローラ17で重送が阻止される。これにより、最上位の記録材Pが一枚分離されて二次転写ニップ部22へ至る記録材搬送路(通紙経路)18に送り出される。
搬送路18に送り出された記録材Pはレジストセンサー19をONし、その時点では回転停止状態に制御されているレジストローラ対20のニップ部に先端部が突き当たって受け止められる。そして、所定の制御タイミング(レジストタイミング)でローラ対20の駆動が開始される。これにより、記録材Pがローラ対20から送り出されてニップ部22に導入される。
ローラ対20はニップ部22に導入する記録材Pの斜行を矯正する役目をすると共に、ベルト8に対するトナー像の形成と記録材Pの搬送とを同期させる役目をする。即ち、ローラ対20はローラ16により搬送された記録材Pの先端位置を一旦規制して斜行を矯正する。そして、ベルト8上に形成されたフルカラーの未定着トナー像の画像先端がニップ部22に到達するタイミングで、記録材Pのプリント開始位置がニップ部22に丁度到達するように、記録材Pの先端規制を解除して記録材Pの搬送を再開させる。
ニップ部22に到達した記録材Pはこのニップ部22で挟持搬送されていく。記録材Pがニップ部22を通過していく間、ローラ21には電源部(不図示)からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の二次転写バイアスが印加される。これによりベルト8側のフルカラーの未定着トナー像(複数色のトナー像)が記録材Pの面に一括して順次に静電的に二次転写される。
ニップ部22を出た記録材Pはベルト8から分離されて、記録材搬送路23により定着装置25に導入される。また、記録材Pが分離された後のベルト8上の二次転写残トナーは本実施例においては残トナー帯電ローラ24により所定の極性に帯電されて引き続きベルト8で搬送される。そして、主として第1の画像形成部UYのニップ部12においてドラム1に対して逆転写され、次いでドラムクリーナ6によりドラム面から除去される。
定着装置25に導入された記録材Pは定着ニップ部で挟持搬送される。これにより、記録材上の未定着トナー像が加熱加圧されて固着画像として定着される。定着装置25を出た記録材Pは排出ローラ対27に至る記録材搬送路26を通って装置上部に配設されている排出トレイ28に対してローラ対27により排出される。搬送路26には記録材搬送方向に順に、紙幅センサー70と、定着排紙センサー29が配設されている。
図2は、装置100のシステム構成を説明するためのブロック図である。コントローラ部101は、外部装置であるホストコンピュータ200、エンジン制御部103と相互に通信が可能となっている。コントローラ部101は、ホストコンピュータ200から画像情報と印字命令を受け取る。受け取った画像情報を解析してビットデータに変換する。そして、ビデオインターフェイス部104を介して用紙毎(記録材毎)に印字予約コマンド、印字開始コマンド、および、ビデオ信号をエンジン制御部103に送出する。
コントローラ部101は、制御部103へ、ホストコンピュータ200からの印字命令に従って印字予約コマンドを送信し、印字可能な状態となったタイミングで、制御部103へ印字開始コマンドを送信する。制御部103は、印字指示を受信すると、コントローラ部101に、ビデオ信号の出力の基準タイミングとなる/TOP信号を出力し、印字動作を開始する。印字動作を開始した制御部103は、CPU111、画像処理部112、定着制御部113、用紙搬送部114、給紙制御部115を制御して印字動作に必要な画像形成動作を実行する。
(2)定着装置25
以下の説明において、装置25に関して、正面とは装置25を記録材入口側から見た面、背面とはその反対側の面(記録材出口側)、左右とは装置25を正面から見て左と右である。装置25または装置を構成している部材に関して、幅方向とは記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。短手方向とは記録材搬送路面内において記録材搬送方向に並行な方向である。
上流側と下流側とは記録材搬送方向において上流側と下流側である。記録材Pに関して幅もしくは通紙幅とは記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の寸法である。最大通紙幅とは装置に通紙可能な最大幅の記録材の通紙幅である。
装置100や装置25に対する記録材Pの通紙はいわゆる中央基準(中央基準搬送)でなされる。すなわち、装置に通紙可能な記録材であって、大小どのような幅を有する記録材であっても、記録材の幅方向の中心線を通紙中心としてその通紙中心が記録材の最大通紙幅の通紙中心に対してほぼ一致した状態で搬送される記録材通紙構成である。つまり、記録材搬送基準位置が記録材幅方向で記録材の中央部に位置している記録材通紙構成である。
本実施例において、装置25は、加圧回転体駆動式、フィルム(ベルト)加熱方式の像加熱装置である。図3は装置25の正面図、図4は装置25の縦断正面図、図5は図3における(5)−(5)線に沿う拡大横断右面図である。
30は装置枠体(装置フレーム、シャーシー)である。この枠体30の左右の側板31L・31R間にフィルムユニット40が配置されている。ユニット40の下側には側板31L・31R間に左右両端部を回転可能に軸受け保持させて加圧回転体(回転可能な加圧部材)としての弾性加圧ローラ50が配設されている。32は装置天板である。
1)ユニット40
ユニット40は、可撓性を有する筒状(エンドレスベルト状)の加熱回転体としての左右方向に長い耐熱性の定着フィルム41と、このフィルム41の内側に配置された、フィルム41の内面と摺動する摺動部材としての左右方向に長いフィルムガイド43を有する。
ガイド43は、液晶ポリマー、PPS、PEEK等の耐熱性樹脂により形成された、横断面がほぼ半円弧樋状部材である。本実施例においては液晶ポリマーを用いている。また、本実施例においては、フィルム41を加熱する加熱手段(加熱部材: 加熱体)として、左右方向に長いセラミックヒーター42をガイド43の下面側に長手に沿って取り付けてある。従ってガイド43はヒーターホルダー(ヒーター支持部材)を兼用している。また、ヒーター42はフィルム41の内面と摺動する摺動部材でもある。
ガイド43の内側に左右方向に長い加圧スティ(Tスティ)44が配設されている。スティ44は後述するように左右のフランジ部材45L・45Rを介して受けた加圧力をガイド43の長手方向に対して均一に伝えるため、鉄、ステンレス、ジンコート鋼板等の剛性のある材料を使用している。そして、断面形状を下向きのU字型あるいはコ字型にすることで剛性を高めている。本実施例においては、ジンコート鋼板を使用している。ガイド43はスティ44に保持されている。フィルム41はスティ44・ガイド43・ヒーター42のアセンブリに対してルーズに外嵌している。
フィルム41の左右両側の開口部からは、それぞれ、スティ44の延長腕部44aが外方に突出している。その左側の腕部44aと右側の腕部44aとにそれぞれ左側フランジ部材45Lと右側フランジ部材45Rが装着されている。フランジ部材45L・45Rは左右対称構造の耐熱樹脂成型品である。図6の(a)は装置25の左側フランジ部材45L側の分解斜視図、(b)は左側フランジ部材45Lを内側から見た斜視図である。右側フランジ部材45R側も左側フランジ部材45Lと左右対称の同じ構成である。
左右のフランジ部材45L・45Rの内面側にはそれぞれスティ44側の腕部44aと嵌合する穴部45aが設けられている。穴部45aに腕部44aを十分に差し込むことで、スティ44の左右両端部側にそれぞれフランジ部材45Lと45Rが装着される。この状態においてフィルム41は左右のフランジ部材45L・45Rの内面間に位置し、左側フランジ部材45Lの内面によりフィルム41の左側端面が位置規制され、右側フランジ部材45Rの内面によりフィルム41の右側端面が位置規制される。
また、フィルム41の左右両側の開口部からそれぞれガイド43の延長腕部43aが外方に突出している。スティ44の左右両端部側にそれぞれフランジ部材45Lと45Rが装着された状態において、ガイド43の左右の延長腕部43aがそれぞれフランジ部材45Lと45Rの切り欠き穴部45bから外方に突出している。
左右のフランジ部材45L・45Rはそれぞれ縦方向スリット溝部45cがそれぞれ左右の側板31L・31Rの縦ガイドスリット部31aに係合されている。これにより、左右のフランジ部材45L・45Rはそれぞれスリット部31aにガイドされて左右の側板31L・31Rに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。すなわち、フィルムユニット40が左右の側板31L・31Rに対して上下方向にスライド移動可能に保持されている。
フィルム41は、最内側の基層41a、中間の弾性層41bおよび最外側に表層41cの3層構造になっている。全体に薄肉で可撓性を有し、自由状態において自身の弾性によりほぼ円筒形状を保持する。
基層41aは、フィルム41の捩れ強度、平滑性などの機械的特性を担うベース層で、ポリイミド等の樹脂或いは高熱伝導性を有するSUS等の純金属、合金等でできている。弾性層41bは、記録材への追従性を良くするために、シリコーンゴム等によりできている。弾性層41bは、コストなどを考慮し設置されない場合もある。表層41cは、トナーや紙粉などの汚れが付きにくいように、離型性の良いPFAやPTFEにより形成されている。
本実施例のフィルム41は、外径φ18、長さ230mmである。基層41aは厚み55μmのポリイミドに熱伝導率を向上させるために、フィラーとしてカーボンが分散されている。弾性層41bは厚み150μmのシリコーンゴムからなる。表層41cはPFAのコーティング処理を施して15μmの離型層を設けたものを用いた。
ヒーター42は、左右方向に細長いヒーター基板を有する。基板としては、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性セラミックス基板や、ポリイミド、PPS、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板等が用いられる。基板の一面(フィルム41の内面に対向する側の面)には、長手方向に沿って、Ag/Pd(銀パラジウム)等の通電発熱抵抗層がスクリーン印刷等により線状もしくは細帯状に塗工・形成されている。通電発熱抵抗層の保護、及び絶縁の確保を目的として、例えばガラス、ポリイミド樹脂などからなる絶縁保護層を、通電発熱抵抗層を覆うように基板の一面に設ける。
本実施例におけるヒーター42は、基板の材料としてアルミナを採用し、Ag/Pdの通電発熱抵抗層を設け、ガラスコートによる絶縁保護層を設けたものを用いている。また、基板サイズは、記録材搬送方向の幅が5.83mm、長手方向の長さが270mm、厚さは1mmである。
ヒーター基板の他面側(フィルム41の内面に対向する側の面とは反対側の面)にはサーミスター等の温度検知素子THが当接している。素子THは記録材搬送の中央基準線(仮想線)Oにほぼ対応する位置(大小どの幅の記録材も通紙領域となる範囲の位置)に配設されている。
左右のフランジ部材45L・45Rの穴部45bからそれぞれ外方に突出しているガイド43の延長腕部43aの一方にはヒーターに対する給電用コネクタ46Lが、他方には温調用コネクタ46Rが嵌着されている。
ヒーター42は、給電部(不図示)からコネクタ46Lを介して通電発熱抵抗層に対して電力供給がなされることで通電発熱抵抗層が発熱してヒーター42の有効発熱領域が迅速に昇温する。そのヒーター42の昇温温度が素子THにより検知され、検知温度に関する情報がコネクタ46Rを介して制御部113に入力する。制御部113は素子THから入力する情報が所定の温度(定着温度:像加熱温度)に対応した情報に立ち上がって維持されるように給電部から通電発熱抵抗層に対する電力供給を制御する。
本実施例におけるヒーター42は、基板の材料としてアルミナを採用し、Ag/Pdの通電発熱抵抗層を設け、ガラスコートによる絶縁保護層を設けたものを用いている。また、基板サイズは、記録材搬送方向の幅が5.83mm、長手方向の長さが270mm、厚さは1mmである。
2)加圧ローラ50
加圧ローラ50は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金51と、シリコーンゴム等の材質の弾性層52と、PFA等の材質の離型層53から構成されている。加圧ローラ50の硬度は、定着性を満足する定着ニップ幅と耐久性を満足できるようにアスカーC型硬度計1kgf荷重において、40度から70度が好ましい。
本実施例においては、φ11のアルミ芯金51に、弾性層52としてシリコーンゴム層を3.5tの厚みで形成し、その上に離型層53として40μmの厚みの導電のPFAチューブ53を被覆してある。硬度は56度であり、外径はφ18であり、弾性層53の長手長さは226mmである。
ローラ50は,芯金51の左右両端部をそれぞれ左右の側板31L・31Rに軸受部材54を介して回転可能に支持されて配設されている。芯金51の左端部にはドライブギアGが固定されている。ローラ50は定着モータM25が正回転することによってその正回転駆動力が駆動伝達手段(不図示)を介してギアGに伝達されことにより図5において矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。
3)加圧・加圧解除機構60(60L・60R)
加圧・加圧解除機構(加圧・加圧解除手段)60は、ユニット40とローラ50とを加圧当接させて記録材を加熱加圧するニップ部Nを形成する、及び、加圧当接を解除する機構である。本実施例においては、機構60を左右の側板31L・31Rのそれぞれの外側に左右対称に2組60L・60R配設してある。図7と図8は左側の機構60Lを示している。右側の機構60Rも左側の機構60Lと左右対称の同じ構成であり、左右の機構60L・60Rが同時に同じ動作をする。図7は加圧状態時、図8は加圧解除状態時を示している。
本実施例における機構60(60L・60R)は、フランジ部材45(45L・45R)の上側にレバー(加圧板金)61を有する。レバー61はその途中部がフランジ部材45の上面の中央部に設けられた凸部45dに対して支軸62を介して連結されている。レバー61は支軸62に対して回動可能である。レバー61の一端部側は側板31(31L・31R)に対して支軸63を介して連結されている。レバー61はこの支軸63を中心に回動可能である。
レバー61の他端部(自由端部)はバネ受座61aとしてある。このバネ受座61aとその上側の装置天板張り出し部32aとの間に加圧バネ64が縮設されている。レバー61のフランジ部材45とバネ受座61aとの間の下側にはレバー61に対するカム65が配設されている。カム65は軸66が回転駆動されることで回転してレバー61を支軸63を中心に上下動させる。カム65は、本実施例においては、モータM25が反転駆動(逆転駆動)されることにより軸66が一回転駆動されて一回転するカム駆動機構(不図示)にしている。
カム65は、図7のように、大隆起部65aが下向きで小隆起部65bが上向きとなっている回転角姿勢をホームポジションとして停止している。機構60はカム65がホームポジションとして停止している状態時が加圧状態時である。
即ち、カム65はこのホームポジションにおいて小隆起部65bがレバー61の下面に対して離間していて、レバー61に対して非作用の状態にある。この状態においては、レバー61はバネ64の縮設反力により支軸63を中心に下方に回動している。このレバー61の下方への回動によりフランジ部材45が支軸62・凸部45dを介して側板31L・31Rのスリット部31aに沿って下方に押し下げられている。
フランジ部材45の押し下げによりスティ44が押し下げられる。これにより、ヒーター42とガイド43がフィルム41を介してローラ50に対して弾性層52の弾性に抗して所定の加圧力で加圧される。即ち、フィルム摺動部材であるヒーター42及びガイド43と加圧回転体としてのローラ50が加熱回転体としてのフィルム41フィルム41を挟んで互いに圧接してフィルム41とローラ50との間に記録材搬送方向aにおいて所定幅のニップ部Nが形成される。ヒーター42はガイド43のニップ部Nに対応する部分にはニップ部長手に沿って配設されている。
従って、装置25は、ヒーター42及びガイド43とローラ50がフィルム41を挟んで互いに圧接してニップ部Nが形成された加圧当接の状態に保持される。本実施例においては、上記の加圧力は20kgfで、ニップ部Nの幅は7mmである。
カム65がモータM25の逆回転駆動により図7のホームポジションから一回転駆動される。そうすると、前半の半回転(180°)する過程において、カム65の小隆起部65bから大隆起部65aに至るカムプロフィル部がレバー61の下面に対して持ち上げ上げ方向に作用する。これにより、レバー61が支軸63を中心に加圧バネ64に抗して上方に回動していく。
このレバー61の上方回動に伴ってフランジ部材45が支軸62・凸部45dを介して側板31L・31Rの縦ガイドスリット部31aに沿って上方に持ち上げ移動される。これに伴い、スティ44・ガイド43・ヒーター42も持ち上げられてローラ50に対する加圧力が減少していく。そして、図8のように、カム65の大隆起部65aが上向きになった時点においては、レバー61が最大に持ち上げられる。この状態時においては、ヒーター42及びガイド43がローラ50から離れてフィルム41の挟み込みが解かれた加圧解除の状態になる。
即ち、装置25はヒーター42及びガイド43とローラ50がフィルム41を挟んで互いに圧接してニップ部Nが形成した加圧当接が解除された状態になる。
また、カム65の後半の半回転(180°)する過程において、カム65の大隆起部65aから小隆起部65bに至るカムプロフィル部がレバー61の下面に対して逃げ方向に作用する。これにより、レバー61が支軸63を中心にバネ64のバネ力により下方に回動していく。このレバー61の下方回動に伴ってフランジ部材45が支軸62・凸部45dを介して側板31L・31Rのスリット部31aに沿って下方に下げ移動される。これに伴い、スティ44・ガイド43・ヒーター42も下げ移動してローラ50に対する加圧力が増加していく。
そして、図7のように、カム65がホームポジションに戻って大隆起部65aが下向きになり、小隆起部65bがレバー61の下面に対して離間することで、機構60ははじめの加圧状態に戻る。即ち装置25は、ヒーター42及びガイド43とローラ50がフィルム41を挟んで互いに圧接してニップ部Nが形成された加圧当接の状態にもどる
4)定着動作
装置25は、機構60の加圧動作(図7)によりフィルム41とローラ50との間に定着ニップ部Nが形成されている加圧当接の状態(図5)において、モータM25の正回転駆動によりローラ50の回転がなされる。
このローラ50の回転によりニップ部Nにおけるローラ50の表面とフィルム41の表面との摩擦力でフィルム41に回転力が作用する。フィルム41はその内面がニップ部Nにおいて摺動部材であるヒーター42とガイド43の一部に密着して摺動しながらスティ44・ガイド43・ヒーター42のアセンブリの外回りをローラ50の回転速度とほぼ同じ速度で従動回転する。このフィルム41の従動回転に伴う左右方向への寄り移動は左右のフランジ部材45L・45Rの内面で規制される。
また、ヒーター42に対して電力供給がなされてヒーターが所定の温度に立ち上げられて温調され、このヒーター42の熱によりニップ部Nにおいてフィルム41が加熱される。
上記の状態において、ニップ部Nに未定着のトナー像tを担持した記録材Pがトナー像担持面側をフィルム41側にして導入される。記録材Pはニップ部Nにおいてフィルム41の外面に密着し、フィルム41と一緒にニップ部Nを挟持搬送されていく。これにより、記録材Pにフィルム41の熱が付与され、またニップ部Nの加圧力を受けてトナー像tが記録材Pの面に固着画像として加熱加圧定着される。ニップ部Nを通った記録材Pはフィルム41の面からフィルム41がニップ部Nの出口部分において変形することにより自己分離して装置25の外に出る。
ここで、図3、図4において、Aは装置25に対する最大通紙幅である。本実施例において、最大通紙幅Aは幅220mmである。Bは最大通紙幅Aよりも幅が小さい記録材の通紙幅である。Oは記録材通紙の中央基準線(仮想線)である。Cは最大通紙幅Aよりも幅が小さい記録材が通紙されたときに生じる非通紙領域幅である。
記録材通紙が中央基準搬送であるので、最大通紙幅Aよりも幅が小さい記録材が通紙されたときの非通紙領域幅Cは小さい記録材の通紙領域の左右両側に生じる。その幅はそれぞれ(A−B)/2である。ヒーター42の有効発熱領域幅は最大通紙幅Aと同じかそれよりも少し大きい設定である。
5)記録材Pの片寄せ通紙の検知、およびその検知に基づく装置25の制御
記録材は装置25の給紙部に対するセット状態により通紙位置が決まる。給紙部に記録材が最大幅紙と幅狭紙とが混在した状態で積載されてセットされた場合、幅狭紙が片寄せになる可能性がある。また、可動サイドガイドが使用されず(最大幅のまま)幅狭紙がランダムにセットされた場合に、紙の位置により、片寄せ、非片寄せの状態が生じる。可動サイドガイドが最大幅のまま、幅狭紙が片側にきれいにセットされた場合は、すべて片寄せになる。最大幅紙はサイドガイドがあるため片寄せにならない。
そこで、装置25は通紙された記録材が片寄せられて通紙されたことを検知する片寄せ通紙検知手段を有する。この手段は記録材の最大通紙幅Aに対して最大通紙幅より小さい幅Bの記録材がニップ部Nに通紙された場合に、最大通紙幅の通紙中心に対して小さい幅の記録材の通紙中心が一方側または他方側のどちらかに片寄せられて通紙されたことを検知する手段である。
本実施例においては、最大通紙幅Aの記録材を通常サイズ記録材P1、最大通紙幅Aよりも幅が小さい記録材を幅狭サイズ記録材P2と記す。本実施例においては、片寄せ通紙検知手段として、装置25に通紙された記録材の通紙位置を検知するために、記録材搬送路には通紙された記録材を検知する紙幅センサー70を有する。紙幅センサー70は、記録材搬送路上、記録材幅方向両側にそれぞれ設置されている。
本実施例では、図5、図9のように、左側紙幅センサー70Lと右側紙幅センサー70Rの2つが設置されている。このセンサー70Lと70Rは、装置25の記録材搬送方向の下流側(装置25の記録材出口側)であって、記録材幅方向において記録材通紙の中央基準Oから左右両側にそれぞれL1=94mmの位置に設置されている。即ち、左右のセンサー70L・70Rはそれぞれ通常サイズ記録材P1の通紙領域の幅方向両側の境界線近傍で通紙領域の内側に配置されている。
本実施例においては、紙幅センサー70として、図5のように、ホトカプラー70aとセンサーレバー70bを用いている。レバー70bは支軸70cを中心に揺動自由であり、自由状態においては先端部70b−1が記録材搬送路に突き出ている。この状態においては、レバー70bの他端部70b−2がホトカプラー70aの光路を遮断しており、ホトカプラー61がオフ(OFF)状態に保持される。即ち、紙幅センサー70がオフの状態に保持される。
また、記録材搬送路を搬送される記録材がレバー70bに接触すると、レバー70bは記録材に押されて支軸70cを中心に倒れ回動する。これによりレバー70bの他端部70b−2がホトカプラー70aの光路から逃げてホトカプラー61がオン(ON)状態になる。即ち、センサー70がオンの状態になる。センサー70のオン状態は記録材がレバー70bの位置を通過し終わるまで保持され、記録材がレバー70bの位置を通過し終わるとレバー70bが元の姿勢に戻り回動してセンサー70はオフ状態に戻る。
センサー70L・70Rの上記のオン・オフ信号がコントローラ部101に入力する。コントローラ部101はセンサー70L・70Rからのオン・オフ信号の組み合わせによって装置25に導入された記録材Pの通紙位置を表1に示すように判断(検知)する。
即ち、コントローラ部101は給紙部13からの記録材の給紙スタート時点から、記録材がセンサー70L・70Rに到達する所定のタイマー時間が経過したら、センサー70L・70Rからの入力信号状態をチェックする。左右のセンサー70L・70Rの両方がオンである場合には、コントローラ部101は通紙された記録材は通常サイズ記録材P1で、通紙位置が中央(非片寄せ通紙)であると判断する(図9の(a)の通常サイズ記録材P1の場合)。
左右のセンサー70L・70Rの両方がオフである場合には、コントローラ部101は通紙された記録材は幅狭サイズ記録材P2で、通紙位置が中央であると判断する(図9の(a)の幅狭サイズ記録材P2の場合)。
左側のセンサー70Lがオンで、右側のセンサー70Rがオフである場合には、コントローラ部101は通紙された記録材は幅狭サイズ記録材P2で、通紙位置が図9の(b)のように左片寄せであると判断する。
左側のセンサー70Rがオフで、右側のセンサー70Rがオンである場合には、コントローラ部101は通紙された記録材は幅狭サイズ記録材P2で、通紙位置が図9の(c)のように右片寄せであると判断する。
即ち、本実施例において、片寄せ通紙検知手段70は、記録材の通紙経路の幅方向両端部に設置された記録材の有無を検知するセンサー70L・70Rであある。コントローラ部101はそのセンサー70L・70Rのどちらか一方のみが記録材の有りを検知したときに、片寄せ通紙と検知する。
次に通紙時のシーケンスについて図10のフロー図を用いて説明する。コントローラ部101は、ステップS101で装置100の印刷ジョブ(設定された1枚または複数枚数分の画像形成ジョブ)を開始する。S102で通紙部13からの記録材Pの給紙を開始する。S103でセンサー70(70L・70R)の検知結果により装置25を通った記録材が片寄せ通紙か非片寄せ通紙を判別する。
非片寄せ通紙の場合は、S110で通常の通紙(装置25の加圧当接を解除をしない通紙)を行う。そして、S111で予定通紙枚数まで通紙されていない場合は、S102に移行する。予定通紙枚数まで通紙した場合はS109でジョブを終了する。
S103で片寄せ通紙の場合は、S104でその記録材の搬送をそのまま続行して排出トレイ28に排出する。そして、定着排紙センサー29によりその記録材の後端通過が検知されたらS105でモータM25の正回転駆動を停止する。次いでモータM25が逆回転駆動される。これにより、装置60のカム65が一回転駆動されて、装置60が加圧状態(定着圧加圧)から加圧解除状態(S105:定着圧解除)に移行し、さらに加圧解除状態から再び加圧状態(S106)に移行する動作をする。
即ち、コントローラ部101はセンサー70が記録材の片寄せ通紙を検知した場合には、装置25の加圧当接を解除するように機構60を制御する。S105の定着圧解除によりヒーター42及びガイド43がローラ50から離れてフィルム41の挟み込みが解かれる。これにより、フィルム41に生じている捩れがフィルム41自体の弾性によりすぐに戻ることで解消される。
そして、装置60がこの加圧解除状態から再び加圧状態に移行することで、捩れが解消されたフィルム41がヒーター42及びガイド43とローラ50との間に挟み込まれて所定幅の定着ニップ部Nが形成されて次回のプリントに備えた状態にされる。
S107で、印刷予定枚数まで通紙されていない場合は、S108で非通紙域の昇温抑制、及び次の通紙に備えてモータM25が正回転駆動され、S102に移動する。印刷予定枚数まで通紙した場合は、S109でジョブを終了する。即ち、コントローラ部101は装置25の加圧当接を解除した後に、再び加圧当接するように機構60を制御して通紙を再開する。
図11に右片寄せ通紙(図9の(c))で連続2枚通紙した場合のタイミングチャートを示す。S102で給紙された記録材は、S103で紙幅センサー70Rにより検知され、片寄せモードに移行する。誤検知防止のために、記録材先端によりセンサー70がオンされるタイミングから片寄せ検知するまで、0.1秒の猶予を設けている。S104で記録材が排紙されたらS105で圧解除、S106で圧印加と続けて実施する。
(3)本実施例の特徴
本実施例の画像形成装置では、紙幅センサー70(70L・70R)により記録材Pが片寄せ通紙されているかを検出し、片寄せ通紙されていた場合には、通紙間隔を広げ、その紙間において、記録材排出後、装置25の圧解除、圧印加を行う。
上記条件において、N/N環境(常温常湿環境:温度23℃、湿度50%)で通紙を行った。幅狭記録材P2として、長型1号の封筒、幅142mm×長さ332mmを用いて、給紙台14を最大幅220mmの状態で記録材P2を左片側または右片側に寄せて設置した。記録材の搬送スピードは80mm/sec、温調温度は200℃である。
本実施例、従来例、対策未実施の条件で通紙したときの、通紙時間とフィルム41の捩れ量の関係を図12に示す。記録材P2が片寄せで定着ニップ部Nを通過すると、フィルム1の捩れ量は増加する。本実施例において片寄せ通紙はT1の区間でされている。T2の区間では、圧解除を行っており、フィルム41の捩れ量は緩和されている。
対策未実施では、2枚通紙した時点で、フィルム41にダメージが発生する捩れ量Dを超える。捩れ量Dは、本実施例のフィルム条件では、フィルム41の長手両端部の変位で約1.1mmである。
一方、従来例では通紙によるフィルム41へのダメージを発生させないために、通紙間隔を広げている。通紙間隔は、加圧ローラ50の非通紙域と通紙域の温度差が小さくなり、フィルム41の捩れが緩和するまで広げる必要があるために時間を要する。
即ち、フィルム41の捩れ量が大きい時に、片寄せ通紙されると、フィルム送り速度差により、さらに捩れ量が大きくなるため、フィルム41にダメージが発生する可能性がある。よって、フィルム41にダメージを発生させないためには、ローラ50の通紙域と非通紙域の温度差が小さくなるまで、十分に間隔をあける必要がある。従って、大幅なスループットダウンが必要になる。
本実施例では、片寄せ通紙後に圧解除を行なうことで、フィルム41の捩れ量を瞬時に解消することができる。よって、本実施例では、従来例よりスループットを向上させることができる。通紙開始1分後であるT0時には、従来例では、2枚通紙しているのに対して、本実施例は、4枚通紙することができる。
10枚連続通紙した場合の、通紙時間とそのときのフィルム41へのダメージ有無を表2に示す。
フィルム41へのダメージ発生なく10枚通紙を終了するまでに、従来例では約290秒の時間を要してしまうが、本実施例では約150秒まで短縮することができる。
以上より、片寄せ通紙時に圧解除を行うことで、フィルム41の捩れを解消して、効率の良い通紙が可能となる。
ここで、幅狭記録材P2が非片寄せ通紙(中央通紙)で通紙された場合であっても、非通紙部の非通紙部昇温現象により、非通紙部に対応するローラ50の部分が熱膨張により径が大きくなり、フィルム41への捩れの力が働く。しかし、この場合の捩れの力は小さいため、本構成では加圧の解除は必要ない。中央通紙では、非通紙部が分割されるため、加圧ローラの温度差が抑制されるためである。
また、片寄せ通紙を停止させないことで、他の通常のプリントに影響を及ぼさないメリットがある。もっとも、片寄せ通紙された紙は無駄になってしまう可能性もあるので通紙を続けるか停止するかは、使用者により任意に設定可能にするのが良い。
[実施例2]
本実施例2において、画像形成装置及び装置25の構成は、実施例1と同様であるため、再度の説明は省略する。片寄せ通紙後のシーケンスについて図13を用いて説明する。
本実施例では、実施例1とは異なり、片寄せ通紙を検知した場合はミスプリントとする。片寄せ通紙時は、印字に対して紙位置が合っていないために、画像不良を発生させる可能性がある。ミスプリントとして通紙を止めることで、ユーザーが無駄なプリントを行わないようにすることを目的としている。また、ユーザーの利便性のために、ユーザーにより本実施例2と実施例1は選択設定が可能であっても良い。シーケンスは下記の通りである。
S201で印刷ジョブを開始する。S202で記録材Pを給紙する。S203で紙幅センサー70(70L・70R)の検知結果により、片寄せ通紙か非片寄せ通紙を判別する。非片寄せ通紙の場合は、S210で通常の通紙を行う。S211で予定通紙枚数まで通紙されていない場合は、S202に移動する。予定通紙枚数まで通紙した場合は、S212で通紙ジョブを終了する。
片寄せ通紙の場合は、S204で片寄せ通紙された記録材Pを排紙する。S205でフィルム41の捩れを解消するために圧解除を行う。S206で次回のジョブに備えて圧印加を行う。S207でミスプリントとして印刷ジョブを終了する。即ち、コントローラ部101は、装置25の加圧当接を解除した後は記録材の通紙を中止する。
上記のように、本実施例2の画像形成装置では、紙幅センサー70(70L・70R)により記録材Pが片寄せ通紙されているかを検出し、片寄せ通紙されていた場合には、記録材Pの排出後、圧解除、圧印加を行い、ミスプリントとしてジョブを終了する。
ミスプリントジョブ終了後の復帰は、ジャム検知の場合と同様に、画像形成動作停止、その旨の表示、使用者による装置リセット、リカバリー動作、の流れにて画像形成動作が再開可能である。
上記条件において、実施例1と同様の条件で通紙を行った。本実施例では、片寄せ通紙により発生してしまったフィルム41の捩れを、圧解除・印加を行うことにより6秒以内に解消することが可能である。そのため、ユーザーによりすぐにミスプリント状態を解除された場合でも、フィルム41にダメージを発生させることなく、すぐに次のジョブを行うことが可能である。
一方、従来例のように放熱により、加圧ローラの不均一を解消することで、フィルム41の捩れを解消しようとすると、15秒以上加圧ローラを回転させる必要があり本実施例に比べて時間を要する。
以上より、片寄せ通紙時に圧解除を行うことで、フィルム41の捩れを解消し、効率の良い通紙が可能となる。
[実施例3]
本実施例3の画像形成装置では、装置25のフィルム41の基層41aの厚みを、実施例1における55μmに対して70μmと厚くすることで、実施例1と比較するとフィルム41の強度が増した構成とする。これ以外の画像形成装置及び装置25の構成は、実施例1と同様であるため、再度の説明は省略する。
また、本実施例においては、コントローラ部101は連続的に片寄せ通紙された記録材の通紙枚数をカウントする。そして、そのカウント数が一定以上になった場合に、装置25の加圧当接を解除するように機構60を制御する。
通紙のシーケンスについて図14を用いて説明する。実施例1,2では、片寄せ通紙が一枚される毎に定着圧解除を行っていた。本実施例3では、片寄せ通紙枚数をカウントし、そのカウント数が圧解除実施枚数になった場合にのみ、圧解除を行っている。圧解除実施枚数は、フィルム41の捩れ強度に依存し、本実施例では3枚とする。シーケンスは下記の通りである。
S301で印刷ジョブを開始する。S302で記録材Pを給紙する。S303で紙幅センサー70(70L・70R)の検知結果により、片寄せ通紙か非片寄せ通紙を判別する。非片寄せ通紙の場合は、S310で通常の通紙を行う。S311で予定通紙枚数まで通紙されていない場合はS302に移動する。予定通紙枚数まで通紙した場合はS305に移動する。
片寄せ通紙の場合は、S304で予定通紙枚数まで通紙したかを判断する。予定通紙枚数まで通紙されていない場合は、S320で片寄せ通紙された枚数が圧解除枚数になっているかを判定する。片寄せ通紙枚数が圧解除枚数未満の場合はS302に移動する。圧解除枚数の場合は片寄せ通紙枚数を0にして、S321〜S324で排紙、圧解除、印加、定着モータの起動をし、S302に移動する。
S304、S311で、通紙枚数が予定印刷枚数まで通紙した場合は、S305に移動し、片寄せ通紙枚数が0より多い場合は、S306〜S308で排紙、圧解除、印加を行い、S309でジョブ終了する。片寄せ通紙枚数が0の場合は、S309でジョブ終了する。
本実施例の画像形成装置では、紙幅センサー70(70L・70R)により記録材Pが片寄せ通紙されているかを検出し、片寄せ通紙された枚数が圧解除実施枚数になった場合には、通紙間隔を広げ、その紙間において、記録材P排出後、圧解除、圧印加を行う。
上記条件において、実施例1と同様の条件で通紙を行った。本実施例、従来例、対策未実施の条件で通紙したときの、通紙時間と定着フィルム1の捩れ量の関係を図15に示す。図15のT1区間では片寄せ通紙されており、T2区間では圧解除を実施している。圧解除対策未実施では、連続4枚通紙されると、定着フィルム1にダメージが発生してしまう捩れ量Dに達する。本実施例では、3枚通紙させる度に圧解除を行う。従来例でも同様に3枚通紙後に紙間をあけスループットダウンを行う。
10枚通紙するまでの時間は、従来例では、約150秒なのに対して、本実施例では、約110秒と時間を短縮することができる。また、本実施例では、実施例1と比べ、片寄せ通紙枚数をカウントし、その枚数に応じて圧解除を行っているため、捩れ強度の強いフィルム41を用いることで、実施例1よりスループットを向上することができる。
以上より、片寄せ通紙された枚数をカウントし、その枚数に応じて、圧解除を行うことで、定着フィルムの捩れを解消し、効率の良い通紙が可能となる。
[実施例4]
本実施例では、装置25に対する記録材の片寄せ通紙を検知する片寄せ通紙検知手段として、紙幅センサー70(70L・70R)に代えて、ヒーター42の温度を検知する温度検知素子を用いている。これ以外の画像形成装置及び装置25の構成は、実施例1と同様であるため、再度の説明は省略する。
図16の模式図を用いて説明する。本実施例においても、実施例1と同様に、装置25のヒーター42の温調制御のための温度検知素子THがヒーター42の基板裏面に対して記録材の中央基準線(通紙中心)Oにほぼ対応する位置に配設されている。
本実施例においてはこの温度検知素子THとは別に、ヒーター42の基板裏面に対して中央基準線Oから左右両側にそれぞれL1=94mmの位置に左側温度検知素子TH−Lと右側温度検知素子TH−Rの2つが設置されている。即ち、左右の素子TH−LとTH−Rはそれぞれ通常サイズ記録材P1の通紙領域の幅方向両側の境界線近傍で通紙領域の内側に配置されている。
左右の素子TH−LとTH−Rは、通常サイズ記録材P1が装置25に通紙されている場合は、素子THと同様な温度を検知する。しかし、幅狭記録材P2や、片寄せ通紙された場合など、素子TH−L、TH−Rがあるヒーター長手位置に記録材Pが通紙されない場合は、記録材Pにより熱を奪われないため、温度が上昇する。これを用いて、素子TH−L、TH−Rの温度差により表3に示すように片寄せ通紙か否かを検知する。シーケンスは、実施例2と同様のため、省略する。
即ち本実施例における片寄せ通紙検知手段は、ヒーター42の長手方向両端部にそれぞれ設置された第1の温度検知素子TH−Lと第2の温度検知素子TH−Rである。コントローラ101は第1と第2の温度検知素子TH−L、TH−Rにより検知された温度の差に応じて、装置25の加圧当接を解除するように機構60を制御する。
本実施例の画像形成装置では、左右の素子TH−L、TH−Rの温度検知結果により記録材Pが片寄せ通紙されているか否かを検出し、素子TH−L、TH−Rの検知温度差に応じて、記録材P排出後、圧解除、圧印加を行いミスプリントとしてジョブを終了する。
上記条件において、実施例1と同様の条件で通紙を行った。本実例においても実施例2と同様の効果を得ることができた。また、本実施例では、片寄せ通紙時のシーケンスやフィルム41の捩れ強度により片寄せ通紙検知温度を変えることで、実施例1、3と同様の効果が得ることができる。
以上より、温度検知素子TH−L、TH−Rにより片寄せ検知を行い、片寄せ通紙時には圧解除を行うことで、定着フィルムの捩れを解消し、効率の良い通紙を行うことができる。
[その他の装置構成]
1)本発明に係る像加熱装置は、実施例の画像加熱装置25としての使用に限られない。記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢を増大させる光沢増大装置(画像改質装置)としても有効に使用することができる。
2)加熱回転体41を加熱する加熱手段は実施例のヒーター42に限られない。加熱回転体41に通電により発熱する抵抗発熱層を具備させ、その抵抗発熱層に電力供給して加熱回転体41を加熱する加熱手段構成にすることもできる。また、加熱回転体41に電磁誘導発熱する金属層を具備させ、加熱回転体の内側または外側に交番磁界を発生する誘導コイルアセンブリを配設して、加熱回転体41を金属層の誘導発熱により加熱する加熱手段構成にすることもできる。これらの装置構成の場合には摺動部材43にはヒーター42は無く、加熱回転体の内面は摺動部材43と摺動する。
3)加圧回転体はローラ体に限られない。回転駆動されるエンドレスベルト体にすることもできる。
25・・像加熱装置(定着装置)、41・・加熱回転体(定着フィルム)、42・・加熱手段(ヒーター)、43・・摺動部材(フィルムガイド、ヒーターホルダ)、50・・加圧回転体(加圧ローラ)、25・・駆動手段(定着モータ)、N・・ニップ部(定着ニップ部)、101・・制御手段(コントローラ部)、O・・記録材通紙の中央基準線、P・・記録材、t・・像(未定着トナー像)、A・・最大通紙幅、B・・最大通紙幅より小さい幅の記録材の通紙幅、60(60L、60R)・・加圧・加圧解除手段、70(70L、70R)・・片寄せ通紙検知手段

Claims (14)

  1. 記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
    筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するニップ部形成部材と、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材と共にニップ部を形成するローラと、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材を前記ローラに対して加圧した状態である加圧状態と、前記加圧状態を解除した状態である加圧解除状態と、を切り替えることが可能な加圧機構と、を有し、前記フィルムが前記ローラの回転によって回転し、前記ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着部と、
    前記加圧機構の前記加圧状態と、前記加圧解除状態と、の切り替えを制御する制御部と、
    記録材が前記ニップ部において、記録材の搬送方向に直交する方向に関し記録材の中央を合わせて搬送するための搬送基準位置に対して記録材の搬送方向と直交する方向に所定量以上ずれた位置で搬送される位置ずれ搬送を検知する位置ずれ検知部と、を備える画像形成装置において、
    前記加圧状態の前記ニップ部で記録材を搬送している時に、前記位置ずれ検知部によって前記位置ずれ搬送が検知された場合、前記制御部は、前記位置ずれ搬送が検知された記録材が前記ニップ部を通過した後に、前記加圧状態から前記加圧解除状態に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御部は、前記加圧状態から前記加圧解除状態に切り替えて、これに続けて前記加圧解除状態から前記加圧状態に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。
  3. 搬送される記録材を検知する検知部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記位置ずれ検知部によってプリントジョブの完了前に前記位置ずれ搬送が検知された場合、前記制御部はプリントを中止し、前記装置の異常の報知を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記位置ずれ検知部は、記録材の搬送方向に直交する方向において記録材の通過領域の端部に設けられた記録材の有無を検知するセンサーを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記位置ずれ検知部は、記録材の搬送方向に直交する方向において前記ニップ部形成部材の記録材の搬送領域の端部の温度を検知する温度検知センサーを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記ニップ部形成部材は、ヒーターであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記フィルムは、樹脂で形成された基層を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
    筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触するニップ部形成部材と、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材と共にニップ部を形成するローラと、前記フィルムを介して前記ニップ部形成部材を前記ローラに対して加圧した状態である加圧状態と、前記加圧状態を解除した状態である加圧解除状態と、を切り替えることが可能な加圧機構と、を有し、前記フィルムが前記ローラの回転によって回転し、前記ニップ部でトナー像を担持した記録材を搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着する定着部と、
    前記加圧機構の前記加圧状態と、前記加圧解除状態と、の切り替えを制御する制御部と、
    記録材が前記ニップ部において、記録材の搬送方向に直交する方向に関し記録材の中央を合わせて搬送するための搬送基準位置に対して記録材の搬送方向と直交する方向に所定量以上ずれた位置で搬送される位置ずれ搬送を検知する位置ずれ検知部と、を備える画像形成装置において、
    前記加圧状態の前記ニップ部で記録材を搬送している時に、前記位置ずれ検知部によって前記位置ずれ搬送が検知された場合、前記制御部は、前記加圧状態から前記加圧解除状態に切り替えて、これに続けて前記加圧解除状態から前記加圧状態に切り替える一時加圧解除シーケンスを実行することを特徴とする画像形成装置。
  10. 前記位置ずれ検知部によってプリントジョブの完了前に前記位置ずれ搬送が検知された場合、前記制御部はプリントを中止し、前記一時加圧解除シーケンスと、前記装置の異常の報知と、を実行することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 前記位置ずれ検知部は、記録材の搬送方向に直交する方向において記録材の通過領域の端部に設けられた記録材の有無を検知するセンサーを有することを特徴とする請求項9又は10に記載の画像形成装置。
  12. 前記位置ずれ検知部は、記録材の搬送方向に直交する方向において前記ニップ部形成部材の記録材の搬送領域の端部の温度を検知する温度検知センサーを有することを特徴とする請求項9又は10に記載の画像形成装置。
  13. 前記ニップ部形成部材は、ヒーターであることを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  14. 前記フィルムは、樹脂で形成された基層を有することを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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