JP7342460B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

従来の電子写真方式の画像形成装置では、定着装置の加熱回転体と加圧回転体の間のニップ位置に用紙を安定的に搬送するために、用紙のための搬送ガイド部材がニップ位置近傍まで設けられている。

しかし、これまでの画像形成装置では、定着装置で発生する用紙の皺を抑制するためには、搬送ガイド部材を加熱回転体と加圧回転体の間のニップ近傍まで寄せて設置する必要があり、望ましくは用紙が加熱回転体に先に接触することが求められる。そのため、搬送ガイド部材の先端位置は、像担持体と転写回転体のニップ位置と、加熱回転体と加圧回転体のニップ位置とを結んだ直線に対して加熱回転体側に突き出ることが望ましい。しかしながら、この搬送ガイド部材の先端位置を実現させると、用紙が搬送ガイド部材の先端によって常にしごかれ続けることになる。そのため、用紙に付着していた紙粉やトナーが搬送ガイド部材の先端に付着し、通紙枚数が増えることにより付着物が大きくなり、用紙が付着物に引っ掛かって搬送できなくなったり、付着物が意図せず用紙側に付着することにより画像品質が悪くなったりした。

特許文献１には、加圧回転体を清掃するために、片面モードの実行回数が所定値以上の時に定着装置により定着された記録材の表裏を反転させて再度定着装置に通す清掃モードを実施する構成が開示されている。

しかし、搬送ガイド部材の先端位置が像担持体と転写回転体のニップ位置と、加熱回転体と加圧回転体のニップ位置とを結んだ直線に対して加熱回転体側に突き出た位置にあると、用紙が搬送ガイド部材の先端によって常にしごかれ続ける。よって、やはり、用紙に付着していた紙粉やトナーが搬送ガイド部材先端に付着し、通紙枚数が増えることにより付着物が大きくなり、用紙が付着物に引っ掛かって搬送できなくなったり、付着物が意図せず用紙側に付着することにより画像品質が悪くなったりする。

そこで本発明は、搬送ガイド部材の先端に付着した紙粉やトナーなどの付着物に起因する記録媒体の搬送不良や画像品質不良の発生を防ぐことを目的とする。

この課題は、熱源を有する加熱回転体と、加圧回転体と、記録媒体を前記加熱回転体と前記加圧回転体との間のニップ位置近傍に搬送する搬送ガイド部材と、記録媒体の片面印刷モードでの通紙枚数を記憶する記憶手段と、を有し、前記加熱回転体の硬度は前記加圧回転体の硬度より高く、前記搬送ガイド部材の先端位置が、像担持体と転写装置のニップ位置と、前記加熱回転体と前記加圧回転体のニップ位置とを結んだ直線に対して前記加熱回転体側に突き出た位置にあり、前記記憶手段に蓄積されたカウント数が所定枚数に到達し、かつ直後の印刷モードも片面印刷モードである場合に、当該片面印刷モードの印刷ジョブのうち少なくとも１枚を両面印刷モードに変更する、ことを特徴とする定着装置によって解決される。

搬送ガイド部材の先端に付着した紙粉やトナーなどの付着物に起因する記録媒体の搬送不良や画像品質不良の発生を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る電子写真式の画像形成装置であるレーザプリンタの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る電子写真式の画像形成装置であるレーザプリンタの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る電子写真式の画像形成装置であるレーザプリンタの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る印刷の動作フローの一例である。 貯蔵部を搭載した別な実施形態の画像形成装置の概略図である。 従来の画像形成装置の概略断面図である。 搬送ガイド部材を上げた時の通紙パスを示す画像形成装置の概略断面図である。

図１～３は、本発明の実施形態に係る電子写真式の画像形成装置であるレーザプリンタ（以下、「プリンタ」という。）の概略構成図である。
先ず、図１を用いて本実施形態に係るプリンタの概略について説明する。像担持体としての感光体ドラム１は、図中矢印Ａ方向に回転駆動されながら、感光体ドラム１に接触してその表面を帯電する帯電手段としての帯電ローラ５０により一様に帯電された後、光書き込みユニット５１により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。本実施形態では、上記帯電ローラ５０及び光書き込みユニット５１により潜像形成手段が構成されているが、他の種類の帯電装置や露光装置を用いて構成してもよい。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、後述する現像装置２により現像され、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５３を備えた転写ユニットにより給紙カセット５４から給紙ローラ５５、レジストローラ対５６を経て搬送された転写材としての用紙Ｐ上に転写される。転写終了後の用紙Ｐは、定着装置１１内の加熱回転体１５と加圧回転体１６の間で加熱加圧されることでトナー像が用紙Ｐ上に定着され、用紙Ｐは機外に排出される。両面印刷の場合は、定着装置１１の通過によるおもて面の定着後に、用紙Ｐは両面パス１２を通って再度感光体ドラム１と転写ローラ５３の間を通る。これにより、必要な画像に応じたトナー像が裏面に転写され、定着装置１１内の加熱回転体１５と加圧回転体１６の間で加熱加圧されることでトナー像が裏面に定着され、用紙Ｐは積載部４１に排出される。

なお、転写されなかった感光体ドラム１上の残留トナーは、クリーニング手段としてのクリーニングユニット５８により感光体ドラム１から除去される。また、感光体ドラム１上の残留電荷は除電ランプで除去される。

一方、図６は、従来の画像形成装置の概略断面図である。
給紙部３１にセットされた用紙Ｐは、感光体ドラム１と転写ローラ５３により必要な画像に応じたトナー像が転写され、定着装置１１内の加熱回転体１５と加圧回転体１６の間で加熱加圧されることでトナー像が定着される。その後、片面印刷の場合は、用紙Ｐは積載部４１に排出される。一方、両面印刷の場合は、用紙Ｐは両面パス１２を通って再度感光体ドラム１と転写ローラ５３の間を通ることで必要な画像に応じたトナー像が裏面に転写され、定着装置１１内の加熱回転体１５と加圧回転体１６の間で加熱加圧されることでトナー像が裏面に定着され、積載部４１に排出される。

図７は、搬送ガイド部材を上げた時の通紙パスを示す画像形成装置の概略断面図である。
定着装置１１での定着時に発生する用紙Ｐの皺を抑制するためには、用紙Ｐの搬送をガイドする搬送ガイド部材１７を加熱回転体１５と加圧回転体１６の間のニップ近傍まで寄せて設置する必要がある。また、望ましくは用紙Ｐが加熱回転体１５に先に接触することが求められる。よって、搬送ガイド部材１７の先端位置は、感光体ドラム１と転写ローラ５３のニップ位置と、加熱回転体１５と加圧回転体１６のニップ位置とを結んだ直線に対して加熱回転体１５側に突き出ることが望ましい。しかし、この搬送ガイド部材１７の先端位置を実現させると、用紙Ｐが搬送ガイド部材１７の先端によって常にしごかれ続けることになる。そのため、用紙Ｐに付着していた紙粉やトナーなどの付着物が搬送ガイド部材１７の先端に付着し、通紙枚数が増えることで付着物が大きくなり、用紙Ｐが付着物に引っ掛かって搬送できなくなったり、付着物が意図せず用紙Ｐ側に付着することにより画像品質が悪くなったりする。

そこで図１～３に示す本実施形態に係る画像形成装置では上述した課題への対策を講じている。ここで、図１は、第１面目を印刷後の用紙Ｐが定着装置１１を抜けた状態を示す概略断面図、図２は、第１面目を印刷後の用紙が両面パス１２を搬送されている状態を示す概略断面図、図３は、用紙先端が搬送ガイド部材１７を掻いている状態を示す概略断面図である。

図１に示すように、加熱回転体１５の硬度は加圧回転体１６の硬度より高いため、定着装置１１を通過した用紙Ｐの最初に印字される側である第１面が、加熱回転体１５と加圧回転体１６の硬度差により加熱回転体１５側にカールし易くなる。すると、図２に示すように、両面印刷時に用紙Ｐが両面パス１２を通って再度定着装置１１に搬送される際には、用紙Ｐは加圧回転体１６側に（加圧回転体１６に向かって）カールする。よって、図３に示すように、加圧回転体１６側にカールした用紙Ｐの先端エッジは搬送ガイド部材１７に接触しながら搬送されることになり、搬送ガイド部材１７の先端に付着した紙粉やトナーなどの付着物は、用紙Ｐの先端エッジとの接触によって搬送ガイド部材１７から掻き出される。

所定のタイミングで両面通紙モードが実施されることで付着物が大きくなることを防ぐことができ、用紙Ｐの搬送不良や画像品質不良を防ぐことができる。具体的には、カウンタ４０に蓄積されたカウント数が所定枚数に到達し、かつ直後の印刷モードも片面印刷モードである場合に、片面印刷モードの印刷ジョブのうち少なくとも１枚を両面印刷モードに変更する。

したがって、本実施形態に係るプリンタは、熱源を有する加熱回転体１５と、表面に弾性層を有する加圧回転体１６と、記録媒体としての用紙Ｐを加熱回転体１５と加圧回転体１６との間のニップ位置近傍に搬送する搬送ガイド部材１７と、用紙Ｐの片面印刷モードでの通紙枚数を記憶する記憶手段としてのカウンタ４０と、カウンタ４０に蓄積されたカウント数が所定枚数に到達し、かつ直後の印刷モードも片面印刷モードである場合に、片面印刷モードの印刷ジョブのうち少なくとも１枚を両面印刷モードに変更する。

また本実施形態に係るプリンタでは、搬送ガイド部材１７の先端位置が、像担持体としての感光体ドラム１と転写装置としての転写ローラ５３のニップ位置と、加熱回転体１５と加圧回転体１６のニップ位置とを結んだ直線に対して加熱回転体１５側に突き出た位置にある。

図４は、本発明の実施形態に係る印刷の動作フローの一例である。
図４において、ｉは片面印刷枚数をカウントする記憶手段としてのカウンタ４０のカウント数である。印刷ジョブを受信すると（Ｓ１）、その印刷ジョブが両面印刷であるかそうでないか画像形成装置に設けられたコントローラ６０（図１参照）により判断される（Ｓ２）。印刷ジョブが両面印刷の場合（Ｓ２，ＹＥＳ）、両面印刷が実施され（Ｓ３）、ｉは０にリセットされる（Ｓ０）。ここで、必ずしもｉは０にリセットされる必要は無く、カウンタ４０に蓄積されるカウント数は両面印刷の実施毎に所定枚数未満の数値であって０以外の正数に変更されてもよい。例えば、所定枚数（閾値ｍ）が１００であるときに、両面印刷の実施毎にカウンタ数ｉが５０に変更されてもよい。カウンタ数ｉが所定枚数を超えて両面印刷動作を行った後のカウント数ｉを所定枚数と０以外の正数に変更できるようにすることで、総印刷枚数が多くなったときに所定枚数までの通紙枚数を少なくし、両面印刷動作による搬送ガイド部材１７の清掃タイミングを早めることができる。よって、搬送ガイド部材１７に付着した紙粉やトナーなどの付着物が大きくなる前にこれを掻き出すことにより、用紙の搬送不良や画像品質不良の発生を防ぐことができる。

一方、印刷ジョブが両面印刷でない場合（Ｓ２，ＮＯ）、カウンタ４０は、ｉ＋ジョブ枚数を新たなｉ（累積値）としてカウントする（Ｓ４）。次いで、コントローラ６０は、ｉ＞閾値ｍであるかどうか判断する（Ｓ５）。

ここで、ｍは、用紙Ｐを両面パス１２に通すかどうかの閾値である。片面印刷を実施する枚数の累積値ｉが閾値ｍを超えない場合は（Ｓ５，ＮＯ）、そのまま印刷ジョブの指示通りに片面印刷を実施し（Ｓ７）、次の印刷ジョブの受信に備える（Ｓ１）。一方、カウンタ４０に蓄積された、片面印刷を実施する枚数の累積値ｉが閾値ｍに到達し、かつ直後の印刷モードも片面印刷モードである場合（Ｓ５，ＹＥＳ）、印刷ジョブのうち少なくとも１枚を両面印刷モードに変更し、両面パス１２に通して用紙Ｐの先端エッジで搬送ガイド部材１７を掻く（Ｓ６）。これにより、搬送ガイド部材先端に付着していた紙粉やトナーが掻き落され、用紙の搬送不良や画像品質不良の発生を防ぐことができる。また、その印刷ジョブのうち、両面パス１２を通さなかった残りに対しては元々の印刷ジョブ通りに通常の片面印刷を実施する。

この際、両面パス１２への通紙枚数が多いほど搬送ガイド部材１７の清掃効果が高まるが、このためには片面印刷モードを両面印刷モードに変更する必要があり、ユーザーの待ち時間が長くなるので、両面パス１２に通す用紙は多くても１０枚以内に抑える方が望ましい。この両面印刷動作を実施した後の累積値ｉは０にリセットされ（Ｓ０）、再びカウンタ４０により片面印刷枚数をカウントする（Ｓ４）。なお、累積値ｉが閾値ｍに到達する前に両面印刷動作が実施された場合にも、累積値ｉは０にリセットされる。

なお、閾値ｍは固定値でも良いし、それに代えて定着装置１１での総通紙枚数又は片面印刷の総通紙枚数が多くなるに従って閾値ｍの値を小さくしても良い。また、紙粉が多い用紙Ｐの銘柄によって閾値ｍの値を可変としても良い。

図５は、貯蔵部を搭載した別な実施形態の画像形成装置の概略図である。
本実施形態に係る画像形成装置では、定着装置１１は、搬送ガイド部材１７の先端近傍の鉛直方向下側にトナーや紙粉用の貯蔵部５９を有する。貯蔵部５９により、用紙Ｐの先端エッジで掻き出された搬送ガイド部材１７からのトナーや紙粉を確実に貯蔵し、画像形成装置内部を汚したりトナーや紙粉が用紙Ｐに再転写されたりすることを防止できる。

以上のように、本発明によれば、記憶手段４０に蓄積されたカウント数ｉが所定枚数（閾値ｍ）に到達し、かつ直後の印刷モードも片面印刷モードである場合に、当該片面印刷モードの印刷ジョブのうち少なくとも１枚を両面印刷モードに変更する。これにより、両面パス１２を通る用紙によって搬送ガイド部材１７の先端に付着した紙粉やトナーなどの付着物が掻き出されることで、付着物が大きくなることを防ぐことができ、用紙Ｐの搬送不良や画像品質不良の発生を防ぐことができる。

１５ 加熱回転体
１６ 加圧回転体
１７ 搬送ガイド部材
４０ 記憶手段
Ｐ 用紙（記録媒体）

特開２０１４－８９３３３号公報

Claims (4)

1. 熱源を有する加熱回転体と、
   加圧回転体と、
   記録媒体を前記加熱回転体と前記加圧回転体との間のニップ位置近傍に搬送する搬送ガイド部材と、
   記録媒体の片面印刷モードでの通紙枚数を記憶する記憶手段と、を有し、
   前記加熱回転体の硬度は前記加圧回転体の硬度より高く、
   前記搬送ガイド部材の先端位置が、像担持体と転写装置のニップ位置と、前記加熱回転体と前記加圧回転体のニップ位置とを結んだ直線に対して前記加熱回転体側に突き出た位置にあり、
   前記記憶手段に蓄積されたカウント数が所定枚数に到達し、かつ直後の印刷モードも片面印刷モードである場合に、当該片面印刷モードの印刷ジョブのうち少なくとも１枚を両面印刷モードに変更する、ことを特徴とする定着装置。
2. 前記記憶手段に蓄積されたカウント数は両面印刷モードの実施毎に前記所定枚数未満の数値であって０以外の正数に変更される、ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記搬送ガイド部材の鉛直方向下側にトナーや紙粉用の貯蔵部を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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