JP2012088343A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は，電子写真方式の画像形成装置に関する。さらに詳細には，トナー像を用紙に定着するための定着装置として，定着部材と加圧部材とによって用紙を加熱するとともに加圧するものであり，加圧部材として加圧ベルトを用いる定着装置を有する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus. More specifically, as a fixing device for fixing a toner image onto a sheet, the sheet is heated and pressurized by a fixing member and a pressure member, and the fixing device uses a pressure belt as the pressure member. The present invention relates to an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置では，用紙に形成されたトナー像を定着するために，加熱と加圧とを行う定着装置が使用されている。例えば，加熱ローラと加圧ローラとで用紙をはさみ，用紙を搬送しつつ定着を行うものである。この定着処理が終わった用紙を，定着装置から適切に分離するために，従来より，定着ニップの出口に分離爪を備えたものがある。 In an electrophotographic image forming apparatus, a fixing device that performs heating and pressurization is used to fix a toner image formed on a sheet. For example, a sheet is sandwiched between a heating roller and a pressure roller, and fixing is performed while the sheet is conveyed. In order to properly separate the paper after the fixing process from the fixing device, there has been conventionally provided a separation claw at the exit of the fixing nip.
しかし，分離爪は，定着ローラに対して非接触式に配置すると，特に薄紙において分離性があまり良好でないという問題点があった。一方，接触式に配置すると，定着ローラの表面を傷つけたり，ツメが汚れてその汚れが用紙に移ったりするという問題点があった。そこで，特許文献１には，分離爪を設ける代わりに，定着ニップの出口近傍で加熱ローラを凹ませる手段を有する画像形成装置が開示されている。それによって，その凹みの定着ニップ側に曲率半径の小さい凸部を形成し，その箇所を通ることによって用紙が自身の剛性で加熱ローラから剥がれるとされている。そしてこの文献では，加熱ローラを凹ませる手段として，加熱ローラをその外周側からレバーで押す構成が開示されている。このようにすることにより，分離爪を用いなくても，容易に用紙を分離できるとされている。
However, when the separation claw is arranged in a non-contact manner with respect to the fixing roller, there is a problem that separation property is not so good particularly in thin paper. On the other hand, when it is arranged in a contact type, there are problems that the surface of the fixing roller is damaged, or that the claw is soiled and the stain is transferred to the paper. Therefore,
しかしながら，前記した従来の画像形成装置のように，ローラを凹ませる構成を加熱ローラの外側に設けると，装置が大型化してしまうという問題点があった。その上，用紙の種類などにかかわらず，定着処理の度に加熱ローラを凹ませることを繰り返すと，定着装置の短命化につながるおそれがあった。 However, if the configuration in which the roller is recessed like the conventional image forming apparatus described above is provided outside the heating roller, there is a problem that the apparatus becomes large. In addition, repeated indentation of the heating roller for each fixing process, regardless of the type of paper, could lead to a shortened life of the fixing device.
本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，分離爪を用いることなく，かつ，装置の大型化や定着装置の短命化を抑制して，定着後の用紙を適切に分離することが可能な画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the problems of the conventional image forming apparatus described above. That is, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of appropriately separating sheets after fixing without using a separation claw, and suppressing the enlargement of the apparatus and the shortening of the fixing apparatus. There is to do.
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，用紙にトナー像を形成するトナー像形成部と，トナー像形成部によってトナー像が形成された用紙を定着ニップにおいて加圧および加熱することにより，トナー像を用紙に定着させる定着部とを有する画像形成装置であって，定着部は，弾性層とその内部に配置された熱源とを有する定着ローラと，筒状の加圧ベルトと，加圧ベルトの内周側に配置されて加圧ベルトを定着ローラに向けて押圧することにより，加圧ベルトと定着ローラとの間に定着ニップを形成する加圧部材とを有し，加圧部材を移動させることにより，定着ローラの弾性層を自然な外形とする通常配置と，定着ニップの出口側における定着ローラの外形に凹形状を形成する強分離配置とを選択的に取らせる配置移動部と，定着部によって定着する用紙が予め決めた厚さより薄い場合に配置移動部に強分離配置を取らせ，それ以外の場合には配置移動部に通常配置を取らせる制御部とを有するものである。 In order to solve this problem, the image forming apparatus according to the present invention includes a toner image forming unit that forms a toner image on a sheet, and a sheet on which the toner image is formed by the toner image forming unit. Thus, the image forming apparatus includes a fixing unit that fixes the toner image on the sheet, and the fixing unit includes a fixing roller having an elastic layer and a heat source disposed therein, and a cylindrical pressure belt. And a pressure member that is arranged on the inner peripheral side of the pressure belt and forms a fixing nip between the pressure belt and the fixing roller by pressing the pressure belt toward the fixing roller, By moving the pressure member, the normal arrangement in which the elastic layer of the fixing roller has a natural outer shape and the strong separation arrangement in which a concave shape is formed in the outer shape of the fixing roller on the exit side of the fixing nip can be selectively adopted Arrangement A moving unit, and a control unit that causes the arrangement moving unit to take a strong separation arrangement when the sheet fixed by the fixing unit is thinner than a predetermined thickness, and otherwise causes the arrangement moving unit to take a normal arrangement Is.
本発明の画像形成装置は，弾性ローラの定着ローラと加圧ベルトとの間に定着ニップが形成されるものであり，加圧ベルトの内周側には加圧部材が配置されている。従って，加圧部材のうちの定着ローラに向けて押圧される範囲の形状により，定着ローラの外形をある程度変えることができる。強分離配置では，定着ローラの外形に凹形状を形成するので，定着ニップの出口に曲率半径の小さい凸形状が形成される。従って，分離爪が無くても通常配置より分離されやすいものとなる。さらに本発明では，薄い用紙への印刷の場合に限り強分離配置とするので，定着ローラを変形させている時間を従来のものより短くし，ローラの短命化を抑制している。これにより，分離爪を用いることなく，かつ，装置の大型化や定着装置の短命化を抑制して，定着後の用紙を適切に分離することができるものとなっている。 In the image forming apparatus of the present invention, a fixing nip is formed between a fixing roller of an elastic roller and a pressure belt, and a pressure member is disposed on the inner peripheral side of the pressure belt. Therefore, the outer shape of the fixing roller can be changed to some extent depending on the shape of the pressure member in the range pressed against the fixing roller. In the strong separation arrangement, since a concave shape is formed on the outer shape of the fixing roller, a convex shape having a small curvature radius is formed at the exit of the fixing nip. Therefore, even if there is no separation claw, it is easier to separate than the normal arrangement. Furthermore, in the present invention, since the strong separation arrangement is used only when printing on thin paper, the time during which the fixing roller is deformed is made shorter than the conventional one, and the life of the roller is suppressed. As a result, it is possible to appropriately separate the paper after fixing without using a separation claw, and suppressing the enlargement of the device and the shortening of the life of the fixing device.
さらに本発明では，加圧部材は，定着ニップを形成するニップ形状部と，ニップ形状部に隣接して定着ニップの出口側に設けられた凸形状部とを有し，通常配置は，ニップ形状部のみが加圧ベルトを押圧する配置であり，強分離配置は，ニップ形状部と凸形状部とがともに加圧ベルトを押圧する配置であり，配置移動部は，加圧部材を予め決めた回転角で回転させることにより，通常配置と強分離配置との間で配置を変更するものであることが望ましい。
このようなものであれば，通常配置と強分離配置との切り替えは容易である。
Furthermore, in the present invention, the pressure member has a nip-shaped portion that forms a fixing nip and a convex-shaped portion provided on the exit side of the fixing nip adjacent to the nip-shaped portion. Only the part presses the pressure belt. The strong separation position is a position where both the nip-shaped part and the convex part press the pressure belt. It is desirable to change the arrangement between the normal arrangement and the strong separation arrangement by rotating at a rotation angle.
In such a case, switching between the normal arrangement and the strong separation arrangement is easy.
さらに本発明では，配置移動部による定着ローラの外形の変形の程度に複数の段階があり，制御部は，用紙先端の予め決めた範囲内のカバレッジ比が予め決めた値より大きい場合には，大きくない場合に比較して，定着ローラの外形の変形の程度をより大きい段階のものに変更することが望ましい。
このようにすれば，用紙先端に多くのトナーが付着するような分離しづらい画像データの場合にも，確実に分離することができる。
Further, in the present invention, there are a plurality of stages in the degree of deformation of the outer shape of the fixing roller by the arrangement moving unit, and the control unit determines that the coverage ratio within a predetermined range at the front end of the sheet is larger than a predetermined value. It is desirable to change the degree of deformation of the outer shape of the fixing roller to a larger level as compared with the case where it is not large.
In this way, even in the case of image data that is difficult to separate such as a large amount of toner adhering to the leading edge of the paper, it can be reliably separated.
あるいは本発明では，配置移動部による定着ローラの外形の変形の程度に複数の段階があり，制御部は，用紙先端の予め決めた範囲内に印刷データがある場合には，無い場合に比較して，定着ローラの外形の変形の程度をより大きい段階のものに変更することが望ましい。
このようにすれば，用紙先端に空白部分が少なく分離しづらい画像データの場合にも，確実に分離することができる。なお，用紙先端の予め決めた範囲は，前段落のものと同じ範囲としてもよいし，異なる範囲としてもよい。
Alternatively, in the present invention, there are a plurality of stages in the degree of deformation of the outer shape of the fixing roller by the arrangement moving unit, and the control unit compares the print data when there is print data within a predetermined range at the leading edge of the paper with no change. Therefore, it is desirable to change the degree of deformation of the fixing roller to a larger level.
In this way, even in the case of image data that has few blank portions at the front end of the paper and is difficult to separate, it can be reliably separated. The predetermined range at the front end of the sheet may be the same range as that in the previous paragraph or may be a different range.
本発明の画像形成装置によれば，分離爪を用いることなく，かつ，装置の大型化や定着装置の短命化を抑制して，定着後の用紙を適切に分離することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to appropriately separate the paper after fixing without using a separation claw and suppressing the enlargement of the apparatus and the shortening of the life of the fixing apparatus.
「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，いわゆるタンデム型の電子写真方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。
"First form"
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a so-called tandem type electrophotographic color printer.
本形態のカラープリンタ１は，図１に示すように，カラー画像の形成が可能ないわゆるタンデム型の画像形成装置である。図中中段には，４色の画像形成部が，図中左から右へ，イエロー１０Ｙ，マゼンタ１０Ｍ，シアン１０Ｃ，ブラック１０Ｋの順に中間転写ベルト１１に沿って配置されている。中間転写ベルト１１の上方には，各色のトナーを収容するトナー収容部１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ）が設けられている。
The
また，カラープリンタ１の図１中下部には，着脱可能な給紙カセット１３が装着されている。さらに，図中右側には，下から上向きに用紙搬送路１４が設けられている。用紙搬送路１４に沿って，下から順に，給紙ローラ１５，２次転写部１６，定着部１７，排紙ローラ１８が設けられている。また，カラープリンタ１の上面には，排紙トレイ１９が設けられている。なお，用紙搬送路１４中には，２次転写部１６への用紙の突入タイミングを合わせるために，レジストローラ２０が設けられている。また，本形態の定着部１７は，図中左側の定着部材３１と，図中右側の加圧部材３２とを有している。定着部１７の詳細な構成については，後述する。
A detachable
各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは，それぞれの感光体２１を中心に図１中時計回りに，帯電部２２，露光部２３，現像部２４，１次転写部２５，クリーナ２６を有している。なお，露光部２３は，各色の画像形成部の下部に設けられ，各色で共通のものとなっている。また，中間転写ベルト１１の図中左端部に当接して，ベルトクリーナ２７が設けられている。
The
次に，このカラープリンタ１によってカラー画像が形成される際の，各部の動作を簡単に説明する。画像形成時には，中間転写ベルト１１および各色の感光体２１は，図１中に矢印で示すように回転される。感光体２１は，帯電部２２によって一様に帯電され，続いて露光部２３によって露光される。これにより，感光体２１の表面には，画像データに基づいた静電潜像が形成される。
Next, the operation of each part when a color image is formed by the
続いて，現像部２４によって，静電潜像にトナーが供給され，感光体２１上にトナー像が形成される。各色のトナー像は，１次転写部２５によって中間転写ベルト１１上に転写され，重ね合わされる。１次転写領域を通過後も感光体２１に残留しているトナーは，クリーナ２６によって掻き取られる。
Subsequently, toner is supplied to the electrostatic latent image by the developing
一方，給紙カセット１３に収容されている用紙は，給紙ローラ１５によって１枚ずつ引き出される。そして，中間転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は，用紙搬送路１４を搬送されてきた用紙に，２次転写部１６において転写される。トナー像が転写された用紙は，さらに上方へ搬送され，定着部１７に至る。
On the other hand, the sheets stored in the
定着部１７において，加熱されるとともに加圧されることにより，トナーが用紙に定着される。本形態では，トナー像は用紙の図１中左側の面に形成されており，用紙のうち，トナー像の担持されている面が定着部材３１に，その裏面が加圧部材３２にそれぞれ接触する。さらに，トナーが定着された用紙は排紙ローラ１８によって排紙トレイ１９に排出される。なお，用紙が２次転写領域を通過した後も中間転写ベルト１１上に残留するトナーは，ベルトクリーナ２７によって掻き取られる。
In the fixing
本形態の定着部１７では，図２に示すように，定着部材３１として，内部に熱源３３を有する定着ローラ３４を用いている。定着ローラ３４としては，例えば，直径１５〜３０ｍｍの弾性ローラが適している。この程度のローラ径のものを用いた場合には，８０ｇ／ｍ2程度以上の比較的厚手の用紙であれば，用紙の剛性のみによって曲率分離できる。なお，定着処理時に，用紙は，定着部材３１と加圧部材３２との間を，この図中で下から上へ向かって通過する。また，この定着部１７は，図中奥行き方向については，使用可能な用紙の最大の幅を超える大きさに形成されている。
In the fixing
本形態の定着部１７はまた，図２に示すように，加圧部材３２として，筒状の加圧ベルト３６とその内部に配置されたパッドユニット３７とを有するものを用いている。そして，加圧ベルト３６の一部分が，パッドユニット３７によって定着ローラ３４の外面に押し付けられている。これにより，定着ローラ３４と加圧ベルト３６との間に定着ニップＮが形成されている。パッドユニット３７は，加圧パッド４１，パッドホルダ４２，加圧ステー４３，ベルトガイド４４，２つのフェルト部材４５を有している。そして，これらが一体となって，回転軸４７を中心として回転可能に配置されている。
As shown in FIG. 2, the fixing
図２に示すように，加圧パッド４１は，加圧ベルト３６を挟んで定着ローラ３４に圧接されるものである。そのために，加圧パッド４１の図中で左側の側面は，定着ローラ３４の自然な外形に沿った形状に形成されている。パッドホルダ４２は，加圧パッド４１を保持して，適切に定着ローラ３４に押し付けるためのものである。本形態のパッドホルダ４２は，加圧パッド４１より図中で上方に凸形状部４２ａを有している。この図の配置では，パッドホルダ４２は，定着ニップＮの出口でわずかに，加圧ベルト３６と接触している。
As shown in FIG. 2, the
加圧ステー４３は，パッドユニット３７全体を支える支持部材である。ベルトガイド４４は，回転軸４７に固定して取り付けられ，加圧ステー４３を回転軸４７に平行に支持するものである。さらに，加圧ベルト３６を定着ニップＮへ自然に導くための形状を有している。フェルト部材４５は，加圧ベルト３６を適度な曲率に保持し，局所的に過大な力が加わらないようにするためのものである。
The pressure stay 43 is a support member that supports the
さらに，図３に示すように，パッドユニット３７（図２参照）の軸方向両端部（加圧ベルト３６の範囲より外側）には，ユニットガイド５１が取り付けられている。ユニットガイド５１は，貫通穴５２が形成された枠状の部材である。その貫通穴５２には，パッドユニット３７の加圧ステー４３の端部４３ａがはめ込まれて固定されている。また，ユニットガイド５１もパッドユニット３７と共通の回転軸４７によって回転可能にされている。従って，ユニットガイド５１を回転軸４７の周囲に回転させることにより，パッドユニット３７の全体が一体的に回転するようになっている。
Further, as shown in FIG. 3, unit guides 51 are attached to both ends in the axial direction (outside the range of the pressure belt 36) of the pad unit 37 (see FIG. 2). The
また，図３に示すように，両側のユニットガイド５１のうち，定着ローラ３４とは反対側の外面５１ａに接して，それぞれ同形のカム５４が配置されている。カム５４は，機内に固定されたカム軸５５によって，両側のものが同時に回転可能に支持されている。このカム５４を回転させることにより，ユニットガイド５１を回転軸４７を中心に回転させ，２通りの配置のいずれかとすることができる。その１つは，図２に示した配置であり，定着ローラ３４の断面形状は，ほぼ円形となっている。もう１つは，図２に示した配置から，カム５４を半回転した状態であり，パッドユニット３７がユニットガイド５１とともに図中で反時計回りにやや回転した配置である。以下では，前者を通常配置，後者を強分離配置という。
Also, as shown in FIG. 3,
さらに，本形態の定着部１７は，図３の奥側に示すように，定着ローラ３４を回転させる駆動部５７と，その駆動部５７を制御する制御部５８とを有している。定着ローラ３４の一端部（図中で奥側の端部）には，被駆動部５９が設けられており，この被駆動部５９が駆動部５７によって回転駆動される。そして，定着処理時には，定着ローラ３４は駆動部５７によって，図中手前面に矢印で示す向きに回転され，定着ローラ３４と加圧ベルト３６との間を図中で下から上へ向けて用紙を搬送する。なお，加圧ベルト３６は，定着ローラ３４の回転によって従動回転される。
Further, the fixing
この駆動部５７により，必要に応じてカム５４の回転も行われる。図２や図３に示した配置からカム５４を半回転させて，通常配置から強分離配置に変更すると，図４に実線で示すようになる。この配置では，パッドホルダ４２の凸形状部４２ａが，図中に二点鎖線で示した通常配置の場合よりも，定着ローラ３４側へ突出している。そして，一旦この配置にしてしまえば，復帰制御をしない限り，この配置が維持される。なお，復帰制御とは，カム５４を再び半回転させる処理のことを指している。カム５４による押圧が無くなれば，ユニットガイド５１は，定着ローラ３４の弾力によって押し戻されて通常配置に戻る。
The
なお，強分離配置におけるパッドホルダ４２の突出量ｔとしては例えば約１ｍｍとすればよい。これにより，定着ローラ３４の断面形状に凹部が形成される。そして，定着ニップＮの出口Ｅにおいて，定着ローラ３４の外形は１ｍｍ程度の曲率半径の凸形状となる。通常配置における定着ニップの出口では，定着ローラ３４の曲率半径は７．５〜１５ｍｍ程度であるので，このようにすることにより，曲率半径は小さくて分離力は強いものとなっている。このようになっていれば，用紙が例えば坪量６０ｇ／ｍ2以下の薄紙であっても，確実に分離することができる。
Note that the protrusion amount t of the
さらに，本形態では，用紙の厚さに応じて，強分離配置とするか否かを決定する。強分離配置では，通常配置に比較して大きいストレスが定着ローラ３４にかかる。そのため，長時間継続して強分離配置としたり，多数回繰り返した場合には，定着ローラ３４の寿命が短くなるおそれがある。そこで本形態では，必要な場合に限り強分離配置とすることとした。すなわち，薄紙を使用した印刷の間だけ強分離配置とする。比較的厚い用紙への印刷の場合には，通常配置においても確実に分離できるため，強分離配置とする必要がないからである。
Furthermore, in this embodiment, it is determined whether or not the strong separation arrangement is used according to the thickness of the paper. In the strong separation arrangement, a greater stress is applied to the fixing
そのために本形態では，制御部５８によって，これから印刷に供される用紙が薄紙であるか否かを判断する。そして，用紙が薄紙であると判断された場合に限り，強分離配置とする。このようにすることにより，定着ローラ３４の寿命への影響を最小限に抑えることができる。
Therefore, in this embodiment, the
そこで本形態では，各給紙カセット１３ごとに，そこに収納されている用紙が薄紙であるか否かを記憶しておく。そうすれば，印刷時に選択された給紙カセット１３によって，薄紙であるか否かの判断が可能である。そのために例えば，用紙を給紙カセット１３に収納するに際して，収納する用紙が薄紙であるか否かを，ユーザによって予め登録してもらうようにしてもよい。あるいは，用紙搬送経路中に用紙厚みを検出するセンサを配置して，印刷する用紙の厚さをその都度検出するようにしてもよい。
Therefore, in this embodiment, it is stored for each
そして，強分離配置とすることが必要であると判断された場合には，例えばレジストローラ２０（図１参照）等を用いて，用紙の位置を判断する。本形態では用紙の先端がレジストローラ２０から放出されたタイミングからの経過時間によって，定着ニップＮへの進入タイミングを知ることができる。そして，用紙が定着ニップＮへ突入する前にカム５４を回転させておく。これにより，２次転写後の用紙が定着ニップＮへに進入するときには強分離配置となっているようにする。
If it is determined that a strong separation arrangement is necessary, the position of the sheet is determined using, for example, the registration roller 20 (see FIG. 1). In this embodiment, the entry timing to the fixing nip N can be known from the elapsed time from the timing when the leading edge of the sheet is discharged from the
このようにすれば，用紙の先端が定着ニップＮに至るまでに，定着ニップＮの形状を変化させておくことができるので，薄紙であっても確実に分離することができる。なお，先端さえ分離されれば，その用紙の後ろ側は分離できる。しかし，１枚の用紙の定着の途中で配置を変更すると，画質に影響を与えるおそれがあるので，途中での配置の変更は行わないことが好ましい。そして，用紙の終端が通過したら，通常配置に戻す。このようにすることにより，画質に影響を与えることがなく，必要な期間だけ強分離配置とすることができる。 In this way, since the shape of the fixing nip N can be changed before the leading edge of the sheet reaches the fixing nip N, even thin paper can be reliably separated. If only the leading edge is separated, the back side of the sheet can be separated. However, if the arrangement is changed in the middle of fixing one sheet, the image quality may be affected. Therefore, it is preferable not to change the arrangement in the middle. When the end of the paper passes, the normal arrangement is restored. By doing so, it is possible to achieve a strong separation arrangement only for a necessary period without affecting the image quality.
本形態のカラープリンタ１において，印刷指示を受けた場合の処理について，図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本形態では，印刷ジョブを受けつけると，この処理を実行する。なお本形態では，印刷ジョブの実行をしていない間は通常配置にしている。従って，このフローチャートの開始時には，定着部１７は通常配置となっている。
In the
印刷ジョブの実行を開始すると，まず，印刷に供される用紙が薄紙であるか否かを判断する（Ｓ１０１）。この判断は，上記のようにすればよい。そして，薄紙でないと判断された場合は（Ｓ１０１：Ｎｏ），そのまま印刷処理を実行する（Ｓ１０２）。この場合には，定着部１７は通常配置のままである。薄紙ではないので，通常配置でも確実に分離できる。印刷が終了したら，このジョブの処理を終了する。
When the execution of the print job is started, it is first determined whether or not the sheet to be printed is thin (S101). This determination may be made as described above. If it is determined that the paper is not thin (S101: No), the printing process is executed as it is (S102). In this case, the fixing
一方，薄紙であると判断された場合は（Ｓ１０１：Ｙｅｓ），定着部１７を強分離配置に変更する。そのために，ジョブの１枚目の用紙の先端がレジストローラ２０から抜け出るタイミングに基づいて，定着ニップＮに進入するタイミングを取得し，それに間に合うようにカム５４を半回転させる。これにより，強分離配置となる（Ｓ１０３）。カム５４の位置をそのまま維持して，定着処理を行うことにより，薄紙であっても確実に分離できる。これにより，薄紙への印刷（Ｓ１０４）がなされる。
On the other hand, when it is determined that the paper is thin (S101: Yes), the fixing
そして，実行中のジョブが複数枚の印刷を行うものである場合は，定着部１７を強分離配置としたまま，その複数枚の印刷を実行する（Ｓ１０５：Ｎｏ→Ｓ１０４）。そして，ジョブの最後の１枚の後端が定着ニップＮを通過したら（Ｓ１０５：Ｙｅｓ），このジョブの印刷は終了である。そこで，カム５４をさらに半回転して，定着部１７を通常配置に戻し（Ｓ１０６），この処理を終了する。あるいは，Ｓ１０３のときと逆方向へ半回転することによってもよい。これで，本処理の説明を終了する。
If the job being executed is for printing a plurality of sheets, the plurality of sheets are printed with the fixing
以上詳細に説明したように，本形態のカラープリンタ１によれば，薄紙への印刷の場合に限り，カム５４を回転させて，強分離配置とする。強分離配置では，ニップＮの出口Ｅにおいて，パッドホルダ４２の凸形状部４２ａが定着ローラ３４側へ突出するので，定着ローラ３４の表面に凹部が形成される。そのため，その凹部の出口側は，曲率半径の小さい凸部となり，この箇所によって用紙は容易に分離される。さらに，本形態では，用紙が薄紙であるかどうかを判断して，薄紙である場合に限り強分離配置とするので，定着ローラの短命化が抑制されたものとなっている。
As described in detail above, according to the
「第２の形態」
次に，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，第１の形態のカラープリンタにおいて，ユニットガイド５１を回転させるための構成と，その制御の詳細部分が異なるのみであり，共通する箇所には同一の符号を付して，説明を省略する。
"Second form"
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment is different from the color printer of the first embodiment only in the configuration for rotating the
本形態の定着部６１には，図６に示すように，第１の形態のカム５４に代えて，平板状のスライダ６２が設けられている。スライダ６２は，第１の形態のカム５４のような回転ではなく，後述するようにその長手方向に沿ってスライド移動を行うものである。この図は，図３の奥側に相当する側から見たものであり，駆動部５７は，被駆動部５９（定着ローラ３４）を図６中で時計回りに回転駆動する。スライダ６２は，その両端部において，両側のユニットガイド５１の側面にそれぞれ当接している。加圧ベルト３６には接触していない。
As shown in FIG. 6, the fixing
図６に示すように，スライダ６２の一端部（図中で手前側の端部）には，板６４と螺旋ネジ６５とが取り付けられている。板６４とスライダ６２とは互いに固定されており，螺旋ネジ６５の回転により，ユニットガイド５１に対する角度を維持して一体的にスライド移動されるようになっている。例えばステッピングモータ等を用いて，螺旋ネジ６５を予め決めた角度位置に合わせることにより，スライダ６２のうちの予め決めた箇所をユニットガイド５１に当接させることができるものである。さらに，スライダ６２の両端部には，装置に固定された支持板６７が設けられている。スライダ６２は，支持板６７に形成された貫通穴６７ａを貫通することによって，その角度を維持してスライド移動が許容されている。
As shown in FIG. 6, a
本形態のスライダ６２には，図６と図７に示すように，その軸方向の両端部に変形量調整部６６として，３段階の幅の異なる段差箇所が形成されている。すなわち本形態では，スライダ６２の軸方向の配置を調整することにより，ユニットガイド５１の傾きを３段階に調整できる。図７に示すように，変形量調整部６６のうち左奥側の通常配置部Ｓ１をユニットガイド５１の側面に当接させると，定着部１７は通常配置となる。この位置では，定着ローラ３４は自然な形状であり，凹みは形成されていない。なお，スライダ６２の他端にも，同様の形状が形成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
一方，スライダ６２を図７の配置から軸方向の左奥向きに押し込み，変形量調整部６６のうち図中で最も手前側の強分離配置部Ｓ３をユニットガイド５１の側面に当接させると，定着部１７は強分離配置となる。これは，第１の形態で図４に示したものと同様の配置である。本形態のスライダ６２にはさらに，通常配置部Ｓ１と強分離配置部Ｓ３との中間の変形量とする中間配置部Ｓ２が形成されている。この中間配置部Ｓ２をユニットガイド５１の側面に当接させると，中間の分離性を得ることができる。
On the other hand, when the
本形態では，例えば，スライダ６２の通常配置部Ｓ１を基準として，中間配置部Ｓ２は，通常配置部Ｓ１より，約０．５ｍｍ突出した段差形状となっている。また，強分離配置部Ｓ３は，通常配置部Ｓ１より約１ｍｍ突出している。その結果，定着ローラ３４の外周の曲率半径は，通常配置では７．５〜１５ｍｍであり，中間配置では約３ｍｍであり，強分離配置では約１ｍｍとなる。なお，通常配置部Ｓ１と中間配置部Ｓ２との間や，中間配置部Ｓ２と強分離配置部Ｓ３との間には，スライダ６２の摺動を容易にするための斜面が形成されている。
In this embodiment, for example, the intermediate placement portion S2 has a stepped shape that protrudes about 0.5 mm from the normal placement portion S1, with the normal placement portion S1 of the
そして，第１の形態と同様に，用紙の坪量が８０ｇ／ｍ2程度以上の比較的厚手の用紙であれば，通常配置としておけばよい。用紙の剛性のみによって曲率分離できるからである。一方，坪量が６０ｇ／ｍ2程度以下の薄紙では，強分離配置とするとよい。また，それらの間の厚さの用紙では，中間配置とするとよい。このようにすれば，いずれの厚さの用紙でも確実に分離することができ，定着ローラ３４への負担がさらに小さい。本形態においても，図５に示したものと同様の制御とすればよい。
Then, as in the first embodiment, if the basis weight of the sheet is a relatively thick sheet having a basis weight of about 80 g / m 2 or more, the normal arrangement may be used. This is because the curvature can be separated only by the rigidity of the paper. On the other hand, for thin paper having a basis weight of about 60 g / m 2 or less, a strong separation arrangement is preferable. In addition, it is recommended that the paper with the thickness between them be arranged in the middle. In this way, it is possible to reliably separate sheets of any thickness, and the burden on the fixing
以上詳細に説明したように，第２の形態によっても，第１の形態と同様に，薄紙であっても確実に分離することができる。さらに，用紙が薄紙であるかどうかを判断して，薄紙である場合に限り強分離配置とするので，定着ローラ３４の短命化が抑制されたものとなっている。
As described in detail above, even in the second embodiment, as in the first embodiment, even thin paper can be reliably separated. Further, it is determined whether or not the sheet is a thin sheet, and the strong separation arrangement is performed only when the sheet is a thin sheet, so that the life of the fixing
なお，上記の各形態では，用紙の厚さのみに応じて２〜３段階の分離性から１つが選択されている。しかしながら，用紙の厚さ以外にも，印刷する画像データも定着後の用紙の分離性に影響を与える。さほど薄くない用紙であっても，先端部のカバレッジが大きい場合や，用紙先端の空白が小さい場合では，そうでない場合と比較して分離されにくい傾向がある。そこで，このような場合には，厚さのみによって決定されたものより分離性を１段階高くするとよい。なお，先端部のカバレッジ比と，用紙先端の空白量とを両方考慮してもよいし，いずれか片方のみとしてもよい。 In each of the above embodiments, one is selected from two to three levels of separability according to only the thickness of the paper. However, in addition to the thickness of the paper, the image data to be printed also affects the separation of the paper after fixing. Even if the sheet is not so thin, it tends to be harder to be separated when the coverage at the leading edge is large or when the blank at the leading edge of the sheet is small than when it is not. Therefore, in such a case, it is preferable to increase the separability by one step from that determined only by the thickness. Note that both the coverage ratio at the leading edge and the blank amount at the leading edge of the paper may be considered, or only one of them may be taken into account.
例えば，坪量６０〜８０ｇ／ｍ2程度の中程度の厚さの用紙を用いた印刷であっても，用紙先端から１０ｍｍの範囲内の印刷面積比（カバレッジ比）が８０％以上である場合には，強分離配置とするとよい。またあるいは，中程度の厚さの用紙で，用紙先端から３〜６ｍｍの範囲内に印刷データがある場合には，強分離配置とするとよい。なお，ジョブ内の一部の用紙のみがこれらの条件に当てはまる場合には，そのジョブの１枚目から強分離配置としてもよいし，該当する用紙を定着する間だけ強分離配置としてもよい。 For example, even when printing using a medium thickness paper with a basis weight of 60 to 80 g / m 2 , the print area ratio (coverage ratio) within a range of 10 mm from the front edge of the paper is 80% or more. For this, a strong separation arrangement is recommended. Alternatively, if the print data is within a range of 3 to 6 mm from the leading edge of the medium with a medium thickness, it is preferable to use a strong separation arrangement. If only some of the sheets in the job meet these conditions, the strong separation may be arranged from the first sheet of the job, or the strong separation may be arranged only while fixing the corresponding sheets.
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，第１の形態では，カムの形状を２通りの選択が可能なものとしているが，カムの形状と回転角とを変更することによって，３通り以上の配置から選択できるようにすることも可能である。そのようにすれば，第２の形態のように，条件に応じて使い分けることもできる。
In addition, this form is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof.
For example, in the first embodiment, the cam shape can be selected in two ways, but by changing the cam shape and the rotation angle, it is possible to select from three or more types of arrangements. Is possible. By doing so, it can be used properly according to conditions as in the second embodiment.
１ カラープリンタ
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部
１７ 定着部
３３ 熱源
３４ 定着ローラ
３６ 加圧ベルト
３７ パッドユニット
４１ 加圧パッド
４２ パッドホルダ
５４ カム
５８ 制御部
６２ スライダ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記定着部は，
弾性層とその内部に配置された熱源とを有する定着ローラと，
筒状の加圧ベルトと，
前記加圧ベルトの内周側に配置されて前記加圧ベルトを前記定着ローラに向けて押圧することにより，前記加圧ベルトと前記定着ローラとの間に前記定着ニップを形成する加圧部材とを有し，
前記加圧部材を移動させることにより，前記定着ローラの前記弾性層を自然な外形とする通常配置と，前記定着ニップの出口側における前記定着ローラの外形に凹形状を形成する強分離配置とを選択的に取らせる配置移動部と，
前記定着部によって定着する用紙が予め決めた厚さより薄い場合に前記配置移動部に前記強分離配置を取らせ，それ以外の場合には前記配置移動部に前記通常配置を取らせる制御部とを有することを特徴とする画像形成装置。 A toner image forming unit for forming a toner image on the paper, and a fixing unit for fixing the toner image on the paper by pressurizing and heating the paper on which the toner image is formed by the toner image forming unit in a fixing nip. In an image forming apparatus,
The fixing unit is
A fixing roller having an elastic layer and a heat source disposed therein;
A cylindrical pressure belt;
A pressure member that is disposed on the inner peripheral side of the pressure belt and that presses the pressure belt toward the fixing roller to form the fixing nip between the pressure belt and the fixing roller; Have
A normal arrangement in which the elastic layer of the fixing roller has a natural outer shape by moving the pressure member, and a strong separation arrangement in which a concave shape is formed in the outer shape of the fixing roller on the outlet side of the fixing nip. An arrangement moving part to be selectively taken,
A control unit that causes the arrangement movement unit to take the strong separation arrangement when a sheet fixed by the fixing unit is thinner than a predetermined thickness, and otherwise causes the arrangement movement unit to take the normal arrangement. An image forming apparatus comprising:
前記加圧部材は，前記定着ニップを形成するニップ形状部と，前記ニップ形状部に隣接して前記定着ニップの出口側に設けられた凸形状部とを有し，
前記通常配置は，前記ニップ形状部のみが前記加圧ベルトを押圧する配置であり，
前記強分離配置は，前記ニップ形状部と前記凸形状部とがともに前記加圧ベルトを押圧する配置であり，
前記配置移動部は，前記加圧部材を予め決めた回転角で回転させることにより，前記通常配置と前記強分離配置との間で配置を変更するものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The pressure member has a nip-shaped portion that forms the fixing nip, and a convex-shaped portion that is provided on the exit side of the fixing nip adjacent to the nip-shaped portion,
The normal arrangement is an arrangement in which only the nip-shaped portion presses the pressure belt,
The strong separation arrangement is an arrangement in which the nip shape portion and the convex shape portion both press the pressure belt,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the arrangement moving unit changes the arrangement between the normal arrangement and the strong separation arrangement by rotating the pressure member at a predetermined rotation angle.
前記配置移動部による前記定着ローラの外形の変形の程度に複数の段階があり，
前記制御部は，用紙先端の予め決めた範囲内のカバレッジ比が予め決めた値より大きい場合には，大きくない場合に比較して，前記定着ローラの外形の変形の程度をより大きい段階のものに変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
There are a plurality of stages in the degree of deformation of the outer shape of the fixing roller by the arrangement moving unit,
When the coverage ratio within a predetermined range at the front end of the sheet is larger than a predetermined value, the control unit has a larger degree of deformation of the outer shape of the fixing roller than when it is not large. An image forming apparatus characterized by being changed to
前記配置移動部による前記定着ローラの外形の変形の程度に複数の段階があり，
前記制御部は，用紙先端の予め決めた範囲内に印刷データがある場合には，無い場合に比較して，前記定着ローラの外形の変形の程度をより大きい段階のものに変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
There are a plurality of stages in the degree of deformation of the outer shape of the fixing roller by the arrangement moving unit,
The control unit changes the degree of deformation of the outer shape of the fixing roller to a larger level when there is print data within a predetermined range at the front end of the paper, compared to when there is no print data. An image forming apparatus.
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