(57)【要約】【課題】高速定着を可能とするため、ベルト定着装置を使用し複数の未定着トナー像を一つのジョブで定着する場合においても、ベルト巻き付きジャムの発生を防ぐことを可能とすること。【解決手段】印刷動作モードの設定を行う印刷動作モード設定手段と、加熱源を持つ回転体と、前記回転体と圧接し,記録材を狭持搬送するニップを形成する回転可能なベルトと、前記回転体から前記ベルトを接触及び離間させる脱着機構と、を有し、前記印刷動作モード設定手段によって設定された印刷動作モードに従って、画像形成処理中における前記脱着機構による脱着動作を行うかどうかを決定するように構成する。【選択図】図３
2006178306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷動作モードの設定を行う印刷動作モード設定手段と、
加熱源を持つ回転体と、
前記回転体と圧接し,記録材を狭持搬送するニップを形成する回転可能なベルトと、
前記回転体から前記ベルトを接触及び離間させる脱着機構と、
を有し、
前記印刷動作モード設定手段によって設定された印刷動作モードに従って、画像形成処理中における前記脱着機構による脱着動作を行うかどうかを決定することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ベルトを冷却するためのベルト冷却手段を有し、前記ベルトを前記回転体から離間した状態では前記ベルト冷却手段を駆動することを特徴とする請求項1記載の定着装置。
【請求項３】
前記印刷動作モードが両面印刷モードであるときは、前記脱着機構による脱着動作を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
前記印刷動作モードが片面印刷モードであるときは、前記脱着機構による脱着動作を行わないことを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項５】
前記印刷動作モード設定手段の結果に従って前記脱着機構による脱着動作を行う場合、脱着動作を実行するタイミングに紙間を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カールソンプロセスを用いた電子写真装置、複写機、プリンタ等の定着装置の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真装置に採用されている定着装置の殆どは、記録材上に載せたトナーを加熱・加圧して溶融し、定着させる熱圧式定着装置である。
【０００３】
その中で大別すると、２対のローラを対向圧接させ、そのローラの何れか、若しくは両方の内部に加熱源を配置し、その圧接部に記録材を狭持搬送させて定着処理を行うローラ方式の定着装置と、片方がローラ、もう片方がベルトで構成される所謂ベルト方式の定着装置の２種類が存在する。
【０００４】
図２は一般的なローラ方式の定着装置（以後、ローラ定着と呼ぶ）である。
【０００５】
図２において、１は定着ローラ、２は加圧ローラである。定着ローラ１及び加圧ローラ２はアルミニウム等の熱伝導率の高い金属の中空芯金３にシリコンゴム等の弾性層４を被覆し、更に、その表層に離型層としてフッ素コート層５を被覆したものである。この定着ローラ１と加圧ローラ２は不図示の加圧機構によって一定の圧力で圧接されており、両ローラの弾性層の歪みによって、圧接部に形成される領域（一般的に定着ニップと呼ばれる）が形成される。定着ローラ１は不図示の駆動装置によって回転駆動され、同時に加圧ローラ２も定着ローラ１との摩擦力で従動される。未定着トナー像はこの定着ニップを通過する時に熱及び圧力によってトナーが溶融され、ニップ通過後に自然冷却によって定着される。定着ローラ１の内部には加熱源としてハロゲンランプ６が配置され、定着ローラの表面温度を検知するサーミスタ７の出力結果に基づき、不図示の温度制御回路によってある一定の温度に調整される。
【０００６】
ここで、定着装置の定着能力、即ち、未定着トナー像の載った記録材に与えられる熱量は、定着ローラ及び加圧ローラの温度と、記録材が定着ニップ部に通過する時間、即ち、定着ニップ幅と記録材の進行速度に依存することが分かる。ここで、定着ニップ幅とは、定着ニップの記録材進行方向の長さのことを指す。
【０００７】
即ち、より高速なプロセススピードを持つ電子写真装置には、それに対応した、より定着ニップの広い定着装置が構成として必要となってくることになる。
【０００８】
ローラ定着において、定着能力の向上のために、ニップ幅を大きくする方法としては、第１に定着ローラ及び加圧ローラの弾性体の硬度を下げて歪み量を大きくする、第２に両ローラ間の加圧力を上げて歪み量を大きくする、第３に両ローラの弾性体の厚みを上げる、第４に両ローラの径を大きくする、等が考えられる。
【０００９】
しかしながら、第１及び第２の方法を選んだ場合、両ローラの弾性体に掛かる歪みが増大するため、弾性体の回転駆動に対するストレスが増大し、定着装置の寿命が短くなり易いという問題点が発生する。
【００１０】
又、第３、第４の方法を選んだ場合、両ローラを室温から定着可能温度まで上昇させるのに必要な時間（以下、ウォームアップタイムと呼ぶ）が長くなったり、又、必然的に装置が大型化する等の様々な問題点を有することになる。
【００１１】
このような問題点を解決し、より定着装置を高速化対応させるために、特許文献１においてベルト方式の熱圧定着装置、いわゆるベルト定着が提案されている。ベルト定着の場合、いわゆる定着ニップ幅を構成上広く取ることが可能であるため、定着速度に応じて、定着ニップを記録材進行方向に広くとることで対応が可能となる。
【００１２】
しかしながら、上記ベルト定着には、次のような問題点がある。
【００１３】
即ち、定着ニップ幅を構成上広く取ることにより、定着ローラとベルトが接触している時間が長くなり、ベルト温度は上昇し易い状態となる。更に、加圧ローラに比べると、ベルトの熱容量は小さいため、短期間で昇温してしまうことになる。このため、両面印刷時における２面目の定着処理において、裏面、即ち、１面目に付与される熱量が増大し、一旦定着した１面目のトナーが再融解してしまう。その結果、ベルトに再融解されたトナーが融着し、巻き付きジャムが発生する。ローラ定着においては、分離爪を用いて記録材を加圧部材から剥離する手法が知られている。
【００１４】
しかしながら、ベルトは張架部材によって張架されている構成となることから、分離爪をベルトに押し当てたとしてもベルトの“たわみ”によって、記録材を確実に剥離できないという問題点があった。この問題点を解決するため、ベルトから付与される記録材裏面への熱量を低く抑えトナーの再融解を防止する手段があり、特許文献２で提案されている。
【００１５】
【特許文献１】特開昭６１−１３２９７２号公報
【特許文献２】特開平１１−１９４６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記従来技術の場合には次のような問題点を有している。
【００１７】
一度の画像形成処理(ジョブ)で複数の未定着トナー像の定着を行う場合において、記録材が定着装置内を通紙していない時も定着ローラとベルトは接触しているために、定着ローラの熱がベルトに伝わり、温度が同等になってしまう。このため、ベルト巻き付きジャムを防止するという問題点を解決することができなくなってしまう。
【００１８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、高速定着を可能とするため、ベルト定着装置を使用し複数の未定着トナー像を１つのジョブで定着する場合においても、ベルト巻きつきジャムの発生を防ぐことを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、印刷動作モードの設定を行う印刷動作モード設定手段と、加熱源を持つ回転体と、前記回転体と圧接し,記録材を挟持搬送するニップを形成する回転可能なベルトと、前記回転体から前記ベルトを接触及び離間させる脱着機構と、を有し、前記印刷動作モード設定手段によって設定された印刷動作モードに従って、画像形成処理中における前記脱着機構による脱着動作を行うかどうかを決定するように構成したことを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、更に、前記ベルトを冷却するためのベルト冷却手段を有し、前記ベルトを前記回転体から離間した状態では前記ベルト冷却手段を駆動するように構成したことを特徴とする。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の定着装置において、更に、前記印刷動作モードが両面印刷モードであるときは、前記脱着機構による脱着動作を行うように構成したことを特徴とする。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２の定着装置において、更に、前記印刷動作モードが片面印刷モードであるときは、前記脱着機構による脱着動作を行わないように構成したことを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１又は請求項２の定着装置において、更に、前記印刷動作モード設定手段の結果に従って前記脱着機構による脱着動作を行う場合、脱着動作を実行するタイミングに紙間を用いるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ベルト定着において、両面印刷時の下巻き付きジャムの発生も防止することが可能となり、高速化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
＜実施の形態１＞
図３は、複写装置の構成を示す断面図であり、同図を参照して構成と動作を説明する。
【００２６】
本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００は、原稿給送装置１０００、イメージリーダ２００、プリンタ３００、フィニシャ５００を備えている。
【００２７】
上記構成を動作と共に詳述すると、原稿給送装置１０００は、セットされた原稿を先頭頁から順に１枚ずつ、湾曲したパスを介してプラテンガラス１０２上を左から右へ向けて搬送し、その後、排紙トレイ１１２へ排出する。このとき、リーダスキャナユニット１０４は所定の位置に保持された状態にあり、このリーダスキャナユニット１０４上を原稿が左から右へ通過することにより、原稿の読み取りが行われる。
【００２８】
原稿の通過時、リーダスキャナユニット１０４のランプ１０３の光が原稿に照射され、その原稿からの反射光がミラー１０５、１０６、１０７、レンズ１０８を介してイメージセンサ１０９に導かれる。尚、原稿給送装置１０００により、原稿をプラテンガラス１０２上に搬送した後に停止させ、リーダスキャナユニット１０４を左から右へ移動させることにより、原稿の読み取りを行うこともできる。イメージセンサ１０９により読み取った原稿の画像は、画像処理が施されて露光制御部１１０へ送られる。露光制御部１１０によって出力されたレーザ光は感光ドラム１１１に照射され、感光ドラム１１１上に静電潜像が形成される。感光ドラム１１１上の静電潜像は現像器１１３により現像され、感光ドラム１１１上のトナーはカセット１１４、１１５、手差し給紙部１２５、両面搬送パス１２４の何れかから給送されたシートに転写部１１６で転写される。トナーが転写されたシートは、定着部１１７でトナーの定着処理が施される。
【００２９】
本発明の特徴となる定着装置１１７の構成についての詳細は後述する。
【００３０】
定着部１１７を通過したシートは、フラッパ１２１により一旦パス１２２に導き、シートの後端がフラッパ１２１を抜けた後にシートをスイッチバックさせて、フラッパ１２１により排出ローラ１１８へ導く。これにより、トナーが転写された面を下向きの状態（フェイスダウン）で排出ローラ１１８によりプリンタ３００から排出される。
【００３１】
尚、手差し給紙部１２５からＯＨＰシート等の硬いシートに画像形成を行うときには、パス１２２に導くことなく、トナーが転写された面を上向きの状態（フェイスアップ）で排出ローラ１１８から排出させる。又、シートの両面に画像形成する場合には、シートを定着部１１７から真っ直ぐ排出ローラ１１８へ導き、シートの後端がフラッパ１２１を抜けた直後にシートをスイッチバックし、フラッパ１２１により両面搬送パス１２４へ導く。
【００３２】
排出ローラ１１８から排出されたシートは、フィニッシャ本体５００へ送り込まれる。フィニッシャ本体５００ではシフト処理、綴じ処理、穴あけ等の処理等を行う。又、フィニシャ５００上には、インサータ１９００が設けられており、表紙、合紙等をフィニシャ本体５００に給送する。又、整合板１７０２はシフトソート等の記録材をずらして出力する場合に、搬送方向と垂直な角度に移動して、トレイ１７０１上の奥又は手前に記録材を排出する。
【００３３】
次に、操作パネル（操作部）について説明する。
【００３４】
図４は画像形成装置に設けられた操作パネル６０の構成を示す図である。
【００３５】
図４において、４００は複写開始を指示するコピースタートキーである。４０１は標準モードに戻すためのリセットキーである。４０２はガイダンス機能を使用するときに押下するガイダンスキーである。４０３は設定枚数等の数値を入力するテンキーである。４０４は数値をクリアするクリアキーである。４０５は連続コピー中にコピーを停止させるストップキーである。４０６はステープルモード、製本モード或は両面プリント設定等の各種モードの設定やプリンタの状態を表示する液晶表示部及びタッチパネルである。４０７は連続コピー中或はファックスやプリンタとして使用中に割り込んで緊急コピーを取るための割り込みキーである。４０８は個人別や部門別にコピー枚数を管理するための暗証キーである。４０９は画像形成装置本体の電源をＯＮ／ＯＦＦするためのソフトスイッチである。４１０は画像形成装置の機能を変更するときに使用する機能キーである。４１１は、オートカセットチェンジのＯＮ／ＯＦＦや省エネモードに入るまでの設定時間の変更等、予めユーザが項目を設定するユーザモードに入るためのユーザモードキーである。４５０は両面印刷モードを設定するためのキーである。
【００３６】
次に、定着装置について説明する。
【００３７】
図１は本発明の本実施の形態に係る定着装置の概略構成図である。
【００３８】
図１において、１は定着ローラであり、中空芯金３にシリコンゴム等の弾性層４を被覆し、更に、その表層に離型層としてフッ素コート層５を被覆している。定着ローラ１の内部には、加熱源であるハロゲンランプ６が配置されている。
【００３９】
サーミスタ７は、定着装置中央の通紙域中央部の定着ローラ１表面に接している。サーミスタ７は、検知した温度を温度調節回路２０に電気信号として送る。温度調節回路２０は定着ローラ１の表面が設定された或る一定温度になるようにハロゲンランプ６の発光のオン／オフを行う。
【００４０】
１０は加圧ベルトであり、ポリイミド等の耐熱性樹脂材料を無端ベルト状に成形したものである。加圧部材１０は１３、１４、１５の張架部材によって張架されている。１１は加圧部材であり、アルミニウムをブロック状に成形したもので、圧接することで、定着ニップ部を形成している。定着ローラ１は不図示の駆動装置によって駆動回転され、それに従動して加圧ベルト１０も回転する。更に、加圧ベルト１０を定着ローラ１に接触及び離間させるための脱着手段（不図示）を設けており、矢印１６の方向に自在に揺動可能な構成となっている。１７は加圧ベルト１０を冷却するためのファンである。
【００４１】
以降、図５〜６を用いて本発明を特徴づける定着制御に関して説明する。
【００４２】
図５のフローチャートは脱着動作有無を決定するためのフローチャートである。S１００でキー４５０にて印刷動作モードを両面印刷か片面印刷かを設定する。S１０１では、コピースタートキーを押圧されることで、ジョブ開始とする。S１０２において、両面印刷モードが設定されているかどうかを判定する。両面印刷モードが設定されていない場合はS１０４へと移り脱着動作なしとしてＳ２００へと移る。Ｓ１０２において、両面印刷モードが設定されていれば、Ｓ１０３にて加圧ベルト１０の脱着動作を実行することを決定し、S２００へ移る。本発明は、設定された印刷動作モードに合わせて加圧ベルト１０の脱着動作を実行するのかしないのかを決定することが目的であり、上記印刷動作モードは本発明の範囲を限定するのもではない。
【００４３】
次に、図６のフローチャートを用いてジョブ中の加圧ベルト１０の脱着制御について説明する。
【００４４】
S２００は印字開始である。印字とは、潜像、現像、転写までの一連の処理のことを指す。S２０１で所定位置１５０に記録材があるかを判定する。記録材がない場合はS２０２に移り、加圧ベルト１０が定着ローラ１に接触しているかどうかを判定する。加圧ベルトが接触状態であれば、S２０３で加圧ベルトの脱動作を行い、S２０４にて加圧ベルト冷却ファン１７の駆動を開始し、S２０１へと戻る。離間状態であれば、S２０５へ移り、加圧ベルト冷却ファンが駆動状態でなければ、S２０４にて加圧ベルト冷却ファンを駆動し、S２０１へ戻る。加圧ベルト冷却ファン１７が駆動中であれば、そのままS２０１へと戻る。所定位置１５０に記録材が到達すると、S２０６へ移る。S２０６では、S１００からS１０６で決定された脱着動作の有無によって処理が分かれる。
【００４５】
先ず、加圧ベルト１０の脱着動作が有りと決定されていた場合について説明する。
【００４６】
脱着動作がある場合、先ず、S２０７おいて加圧ベルト１０が定着ローラ１に接触しているかどうかを判定する。接触していない場合は、S２０８へ移り、加圧ベルト１０の着動作を行い、S２０９へと移る。予め接触していた場合は、そのままS２０９へと移る。S２０９では、加圧ベルト冷却ファン１７が駆動中であるかを判定する。駆動中であれば、S２１０にて加圧ベルト冷却ファン１７の駆動を中止しS２１１へと移る。
【００４７】
駆動していない場合は、S２１１へと移る。S２１１では、定着処理が終了するのを待つ。定着処理が終了した場合は、S２１２にて全ての印字処理が終了したかどうかを判定し、終了したと判定されたらS２１９へ、終了していない場合は、S２１３へと移る。S２１３では、後続記録材との記録材間隔Ｌｍを判断し、Ｌｍが所定記録材間隔Ｌｒ以上開いていたら、S２０１へと戻る。S２１３にて後続記録材との記録材間隔が所定記録材間隔Ｌ以下であれば、S２０７へと戻る。この場合、加圧ベルト１０の脱動作はされない。
【００４８】
次に、S２０６にて加圧ベルト１０の脱着動作が無しと決定されていた場合について説明する。
【００４９】
脱着動作が無しと決定していた場合、S２１４にて加圧ベルト１０が接触状態であるかを判断し、接触状態であると判断した場合、S２１６へと移る。接触状態でないと判断された場合は、S２１５にて加圧ベルト１０の着動作を行い、S２１６へと移る。S２１６では、加圧ベルト冷却ファン１７が駆動中であるかどうかを判断し、駆動中であれば、S２１７にて駆動を中止し、S２１８へ、駆動中でなければ、そのままS２１８へと移る。
【００５０】
次に、S２１８にて全ての印字処理が終了するのを待つ。この間、記録材間隔によらず加圧ベルトの脱動作は行わない。全ての印字処理が終了すると、S２１９にて加圧ベルト１０の脱動作を行い、S２２０にて加圧ベルト冷却ファン１７を駆動し、S２２１にてジョブを終了する。
【００５１】
以上の処理のように、１つのジョブ中においても定着ローラ１と加圧ベルト１０の脱着動作を行い、更に、加圧ベルト１０が脱状態のときに、加圧ベルト冷却ファン１７にて加圧ベルト１０を冷却することにより、定着ローラ１の熱を不要に加圧ベルト１０に与えることを防ぐと同時に、加圧ベルト１０を冷却でき、裏面から付与される熱量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明における定着装置の概略説明図である。
【図２】従来のローラ定着装置の概略説明図である。
【図３】複写装置の断面図である。
【図４】操作パネル概観図である。
【図５】印刷モード決定フローチャートである。
【図６】加圧ベルト脱着制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１      定着ローラ
２      加圧ローラ
６      ハロゲンランプ
７      サーミスタ
１０    加圧ベルト
１１    加圧部材
１７    冷却ファン
２０    温度調整回路
４５０  両面印刷モードキー
【図１】
2006178306.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006178306.tif 000007
【図６】
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