JP7146494B2 - 画像形成装置及び定着装置 - Google Patents
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Description
(画像形成装置)
まず、画像形成装置1の全体構成について、図1を用いて概要説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタの全体構成を示す縦断面図を示す。
図1に示すように、画像形成制御部2に不図示のホストコンピュータ等から、印刷命令や画像情報等を含んだ印刷データが入力されると、画像形成制御部2は、画像形成装置1のそれぞれの装置に印刷動作を開始するよう指示を出す。記録材Pは、紙位置検知手段によって記録材Pの幅位置が検知され、給送ローラ81と給紙搬送ローラ82及び給紙搬送対応ローラ83によってカセット給紙手段80から給送され搬送路に送り出される。
図1に示すように、冷却ユニット100には、冷却ファン101が備えられている。冷却ファン101は外気を画像形成装置1内に吸い込み、外気をダクト102に送風する。送風された外気は、遮蔽ユニット110に送られる。
次に、実際の遮蔽ユニット110の動作について説明する。ユーザによって印字動作が開始されると記録材Pは、前述した印刷動作を開始する。ヒータ24は所定の温度になるように加熱される。記録材Pが加熱ユニット21と加圧ローラ22のニップ部に到達し通過している時のヒータ24温度を、複数の温度検知素子23で検知し、画像形成制御部2に送る。画像形成制御部2は、複数の温度検知素子23から送られた値と、事前に記憶されている記録材Pの種類(記録材のサイズ情報)に応じた値と比較し、その差分が許容の値以内であるかどうか判断を行う。
第1の実施形態では、それぞれF側、R側に対応する駆動モータ、ピニオンを別個に設けたが、本実施形態ではF側、R側に対応する駆動モータ、ピニオンを共通に設ける。なお、第1の実施形態と同じ構成、動作については、同符号を付けて説明を省略する。
図8(a)に、冷却ファン101側から見た本実施形態の遮蔽ユニット210の斜視図を示す。また、図8(b)に定着ユニット20側から見た本実施形態の遮蔽ユニット210の斜視図を示す。遮蔽ユニット210には、遮蔽フレーム116が備えられており、遮蔽フレーム116にはピニオン220aが備えられた駆動モータ220が保持されている。駆動モータ220は、定着部材の長手方向の一方の端部と他方の端部のそれぞれに対する開口部の開閉量(開口幅)を変更すべく、F側遮蔽部材211とR側遮蔽部材112を移動させる共通の駆動源として機能する。本実施形態では、R側遮蔽部材112は、第1の実施形態と同様の構成を有するものを用いる一方、第1の実施形態のF側遮蔽部材111と異なるF側遮蔽部材211を用いる。
次に、実際の本実施形態における遮蔽ユニット210の動作について説明する。
図9(a)に示すように、記録材Pの幅に応じて画像形成制御部2(図1)から駆動モータ220に動作指示が出る。ピニオン220aが矢印A方向に回転し、R側被駆動部材112aに駆動を伝達し、R側遮蔽部材112を矢印B方向に移動させる。同様に、ピニオン220aはF側被駆動部材213に駆動を伝達し、F側被駆動部材213を矢印C方向に移動させる。
次に、温度検知素子23F及び温度検知素子23Rの値と記録材Pの種類に応じた値との差分によって、記録材Pが幅方向で装置後側(R側)に移動していたと検知される場合、装置前側(F側)に移動していたと検知される場合の順に説明する。
先ず、図8に示すように、温度検知素子23F及び温度検知素子23Rの値と記録材Pの種類に応じた値との差分によって、記録材Pの幅位置が製品後側にy分だけ移動していた場合について説明する。図11(a)に示すように、記録材Pの幅に応じて画像形成制御部2(図1)から駆動モータ220に動作指示が出る。ピニオン220aは、矢印A方向に回転し、R側遮蔽部材用の被駆動部112aに駆動を伝達し、R側遮蔽部材112を矢印B方向に移動させる。同様にピニオン220aは、F部被駆動部材213に駆動を伝達し、F側被駆動部材213を矢印C方向に移動させる。
次に、温度検知素子23から送られた値と、事前に記憶されている記録材Pの種類に応じた値が許容の範囲を超えている場合で、記録材Pの幅方向で装置前側(F側)にずれ量zだけ移動していた場合について、図13を用いて説明する。図13と図12は、z=-yの関係で整合するものであるが、以下詳細に説明する。図12に許容の差分以上の場合の記録材Pの幅方向に対するヒータ24の温度曲線を示す。グラフ横方向は記録材Pの幅方向を示し、縦方向はヒータ24の温度を示す。この時、画像形成制御部2は、記録材Pの種類に応じた範囲に比べて温度検知素子23Fの値が低いことから、記録材Pの幅方向において、記録材Pが理想位置に位置する時に比べて温度検知素子23Fに記録材Pの端が近づいたものと判断する。同様に、画像形成制御部2は、記録材Pの種類に応じた範囲に比べて温度検知素子23Rの値が高いことから、記録材Pの幅方向において、記録材Pが理想位置に位置した場合に比べて温度検知素子23Rから記録材Pの端が離れたものと判断する。このように、記録材Pは、理想位置に位置する時に比べて、温度検知素子23F側にずれていると判断する。また、温度検知素子23F及び温度検知素子23Rの値と記録材Pの種類に応じた値との差分によって、ずれ量Zを予測する。
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
上述した実施形態では、トナー画像を担持した記録材を挟持搬送するニップ部を形成するため、ヒータを備えた加熱ユニットと加圧ローラを用いた定着装置を説明したが、本発明はこれに限られない。加熱ユニットとして、ヒータを備えたローラを用いても良い他、加圧ローラの代わりに加熱ユニットとでニップを形成するパッド部材を用いても良い。
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHPシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材(シート)Pの扱いを通紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置(この場合も定着装置と呼ぶ)にも同様に適用可能である。
21 加熱ユニット
22 加圧ローラ
23 温度検知素子
41 中間転写ベルト
42 一次転写ローラ
91 二次転写ローラ
101 冷却ファン
110 遮蔽ユニット
111 遮蔽部材F
112 遮蔽部材R
116b、116c 排気口(開口)
P 記録材
Claims (10)
- 記録材にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記記録材を挟持搬送して前記トナー画像を前記記録材に定着するニップ部が形成されている定着ユニットであって、前記記録材に形成されたトナー画像と接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内部空間に設けられた、前記記録材の搬送方向に直交する方向に細長いヒータと、を有する定着ユニットと、
前記ヒータの長手方向におけるサイズが、前記定着ユニットで定着可能な最大のサイズである第1のサイズよりも小さな第2のサイズである記録材を前記ニップ部で定着処理している時、第1のサイズの前記記録材が通過する領域のうち第2のサイズの前記記録材が通過しないフィルムの非通紙領域に送風する送風手段と、
前記送風手段から前記フィルムの一方の非通紙領域へ送風される風が通過する第1開口部と、
前記第1開口部の前記ヒータの長手方向における開口幅を変更する第1遮蔽部材と、
前記送風手段から前記フィルムの他方の非通紙領域へ送風される風が通過する第2開口部と、
前記第2開口部の前記ヒータの長手方向における開口幅を変更する第2遮蔽部材と、
前記ヒータの長手方向における前記ヒータの一方の端部と他方の端部の温度を検知する検知手段と、
前記第1開口部と前記第2開口部のそれぞれの前記ヒータの長手方向における開口幅を調整する制御部と、
を有する画像形成装置であって、
前記制御部は、前記ニップ部を前記記録材が通過する時に前記検知手段で検知される前記ヒータの一方の端部の温度と前記記録材のサイズ情報に基づいて前記制御部に設定されている温度との差分、および、前記ニップ部を前記記録材が通過する時に前記検知手段で検知される前記ヒータの他方の端部の温度と前記制御部に設定されている前記温度との差分に基づいて、前記ニップ部を前記記録材が通過する時の前記記録材の所定の通過位置からの前記ヒータの長手方向におけるずれ量を予測し、前記ずれ量に基づいて前記第1遮蔽部材と前記第2遮蔽部材のそれぞれの位置を調整することで、
前記第1開口部と前記第2開口部のそれぞれの前記ヒータの長手方向における開口幅を調整することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1遮蔽部材及び前記第2遮蔽部材を移動させる共通の駆動源を有し、
前記第1遮蔽部材は、前記駆動源から駆動を受ける第1被駆動部に対し、前記第1開口部を遮蔽する第1遮蔽部が固定された構成を有し、
前記第2遮蔽部材は、前記駆動源から駆動を受ける第2被駆動部に対し、前記第2開口部を遮蔽する第2遮蔽部が所定量だけ前記第2被駆動部の移動方向において移動可能とされた構成を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第2被駆動部もしくは前記第2遮蔽部の一方は、前記ヒータの長手方向に長い長穴を備え、
前記第2被駆動部もしくは前記第2遮蔽部の他方は、前記長穴に挿入される凸部を備え、
前記ヒータの長手方向において前記凸部は、前記長穴の内部において、前記ヒータの長手方向に移動可能とされている
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記第2遮蔽部を支持するフレームをさらに有し、
前記フレームは、前記第2遮蔽部の前記ヒータの長手方向への移動をガイドするレールと、前記第2遮蔽部の移動方向に対し制動力を与える付勢手段と、
を備えることを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。 - 前記第1開口部の前記ヒータの長手方向における開口幅を変更する第1の駆動源と、
前記第2開口部の前記ヒータの長手方向における開口幅を変更する、前記第1の駆動源と異なる第2の駆動源と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 記録材を挟持搬送してトナー画像を前記記録材に定着するニップ部が形成されている定着ユニットであって、前記記録材に形成されたトナー画像と接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内部空間に設けられた、前記記録材の搬送方向に直交する方向に細長いヒータと、
前記ヒータの長手方向におけるサイズが、前記定着ユニットで定着可能な最大のサイズである第1のサイズよりも小さな第2のサイズである記録材を前記ニップ部で定着処理している時、第1のサイズの前記記録材が通過する領域のうち第2のサイズの前記記録材が通過しないフィルムの非通紙領域に送風する送風手段と、
前記送風手段から前記フィルムの一方の非通紙領域へ送風される風が通過する第1開口部と、
前記第1開口部の前記ヒータの長手方向における開口幅を変更する第1遮蔽部材と、
前記送風手段から前記フィルムの他方の非通紙領域へ送風される風が通過する第2開口部と、
前記第2開口部の前記ヒータの長手方向における開口幅を変更する第2遮蔽部材と、
前記ヒータの長手方向における前記ヒータの一方の端部と他方の端部の温度を検知する検知手段と、
前記第1開口部と前記第2開口部のそれぞれの前記ヒータの長手方向における開口幅を調整する制御部と、
を有する定着装置であって、
前記制御部は、前記ニップ部を前記記録材が通過する時に前記検知手段で検知される前記ヒータの一方の端部の温度と前記記録材のサイズ情報に基づいて前記制御部に設定されている温度との差分、および、前記ニップ部を前記記録材が通過する時に前記検知手段で検知される前記ヒータの他方の端部の温度と前記制御部に設定されている前記温度との差分に基づいて、前記ニップ部を前記記録材が通過する時の前記記録材の所定の通過位置からの前記ヒータの長手方向におけるずれ量を予測し、前記ずれ量に基づいて前記第1遮蔽部材と前記第2遮蔽部材のそれぞれの位置を調整することで、
前記第1開口部と前記第2開口部のそれぞれの前記ヒータの長手方向における開口幅を調整することを特徴とする定着装置。 - 前記第1遮蔽部材及び前記第2遮蔽部材を移動させる共通の駆動源を有し、
前記第1遮蔽部材は、前記駆動源から駆動を受ける第1被駆動部に対し、前記第1開口部を遮蔽する第1遮蔽部が固定された構成を有し、
前記第2遮蔽部材は、前記駆動源から駆動を受ける第2被駆動部に対し、前記第2開口部を遮蔽する第2遮蔽部が所定量だけ前記第2被駆動部の移動方向において移動可能とされた構成を有することを特徴とする請求項6に記載の定着装置。 - 前記第2被駆動部もしくは前記第2遮蔽部の一方は、前記ヒータの長手方向に長い長穴を備え、
前記第2被駆動部もしくは前記第2遮蔽部の他方は、前記長穴に挿入される凸部を備え、
前記ヒータの長手方向において前記凸部は、前記長穴の内部において、前記ヒータの長手方向に移動可能とされている
ことを特徴とする請求項7に記載の定着装置。 - 前記第2遮蔽部を支持するフレームをさらに有し、
前記フレームは、前記第2遮蔽部の前記ヒータの長手方向への移動をガイドするレールと、前記第2遮蔽部の移動方向に対し制動力を与える付勢手段と、
を備えることを特徴とする請求項7または8に記載の定着装置。 - 前記第1開口部の前記ヒータの長手方向における開口幅を変更する第1の駆動源と、
前記第2開口部の前記ヒータの長手方向における開口幅を変更する、前記第1の駆動源と異なる第2の駆動源と、
を備えることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。
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