(57)【要約】【課題】搬送部材の幅方向における各端部に温度差が生じる場合を考慮して、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能とする定着装置、定着方法、かかる定着装置を有するかかる画像形成装置、かかる定着方法を用いた画像形成方法の提供。【解決手段】定着ニップ７０において定着を行うために記録媒体Ｓを搬送するための搬送部材６９と、搬送部材６９の各端部の、最大サイズの記録媒体Ｓが通過する領域の外側の位置に対応して配設され、搬送部材６９の温度を検知する複数の温度検知手段８６、８６と、定着ニップ７０に向けて記録媒体Ｓを案内する案内部材８１と、複数の温度検知手段８６、８６によって検知された温度の差に基づいて、案内部材８１の少なくとも一部を、定着ニップ７０を搬送される記録媒体Ｓの搬送面に交わる方向に変位させるための案内部材変位手段８８とを用いる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための定着ニップにおいて、前記定着を行うために記録媒体を搬送するための搬送部材と、
前記搬送部材の各端部の、最大サイズの記録媒体が通過する領域の外側の位置に対応して配設され、同搬送部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、
前記定着ニップに向けて記録媒体を案内する案内部材と、
前記複数の温度検知手段によって検知された温度の差に基づいて、前記案内部材の少なくとも一部を、前記定着ニップを搬送される記録媒体の搬送面に交わる方向に変位させるための案内部材変位手段とを有する定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
前記差が所定温度より高い場合又は所定温度以上である場合であることを条件として、前記定着ニップへの記録媒体の搬送が停止されることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
前記条件が満たされた後に、前記差が第１の温度より低い第２の温度より低いとき又は第２の温度以下であるとき、前記定着ニップへの記録媒体の搬送の停止が解除されることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記条件が満たされた後、前記差が第１の温度より低い第２の温度より低いとき又は第２の温度以下となる前に、前記定着ニップへの記録媒体の搬送が停止されてから所定時間経過したとき、前記定着ニップへの記録媒体の搬送の停止が解除されることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項２ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記前記案内部材変位手段による前記案内部材の変位を、前記場合でないときに行うことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の定着装置において、
記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための加熱を行う加熱手段を有し、
前記加熱手段の駆動制御を、前記複数の温度検知手段のうち、最も低い温度を検知している温度検知手段によって検知されている温度に基づいて行うことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の定着装置において、
前記案内部材変位手段による前記案内部材の変位を、前記定着を最大サイズの記録媒体について行うときのみ行うことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の定着装置を有する画像形成装置。
【請求項９】
記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための定着ニップにおいて、前記定着を行うために記録媒体を搬送するための搬送部材と、
前記搬送部材の各端部の、最大サイズの記録媒体が通過する領域の外側の位置に対応して配設され、同搬送部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、
前記定着ニップに向けて記録媒体を案内する案内部材と、
前記複数の温度検知手段によって検知された温度の差に基づいて、前記案内部材の少なくとも一部を、前記定着ニップを搬送される記録媒体の搬送面に交わる方向に変位させるための案内部材変位手段とを用いる定着方法。
【請求項１０】
請求項９記載の定着方法を用いた画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行う定着装置、定着方法、かかる定着装置を有するかかる画像形成装置、かかる定着方法を用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる定着装置（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）においては、かかる定着を行うための定着ニップに記録媒体を通過させるときに、記録媒体にシワやカールが生じるという問題がある。このような問題は、近年、低消費電力化のために、定着ローラ、加熱ローラ、加圧ローラ等、記録媒体を搬送するための搬送部材を薄肉化し低熱容量化することによって生じやすくなる傾向にある。これは、搬送部材を薄肉化すると、かかる搬送部材の幅方向において熱の伝達速度が低下して温度偏差が生じ、熱膨張による搬送部材の形状の偏差がかかる温度偏差によって幅方向に生じ、記録媒体の搬送性の偏差が幅方向において生じるためである。
【０００３】
搬送部材の温度偏差の態様として、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度とに温度差が生じる場合がある。このような現象は、たとえば、次のようにして生ずる。
【０００４】
記録媒体の搬送のために搬送部材が回転駆動される場合は、搬送部材を駆動するための機構が搬送部材の幅方向における一方の端部側に設けられていることが一般的であるが、このような場合には、たとえば、かかる機構が吸熱側に作用すると、搬送部材の一方の端部側の温度が他方の端部側の温度よりも低下する態様で温度偏差が生ずる。また、定着装置の過昇温を防止するために気流を用いることが知られているが、たとえば、搬送部材の幅方向における一方の端部側から他方の端部側に向けて気流を形成すると、一方の端部側においてより多くの吸熱作用が生ずるため、搬送部材の一方の端部側の温度が他方の端部側の温度よりも低下する態様で温度偏差が生ずる。
【０００５】
このようにして、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度とに温度差が生じる場合おいても、すでに述べたように、熱膨張による搬送部材の形状の偏差がかかる温度差によって幅方向に生じ、記録媒体の搬送性の偏差が幅方向において生じるため、定着ニップに記録媒体を通過させるときに、記録媒体にシワやカールが生じたり、定着性に偏差が生じたりする可能性があるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度とに温度差が生じる場合を考慮して、記録媒体のシワやカール、定着性の偏差を抑制ないし防止しようとする技術は知られていない。
【０００７】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行う定着装置、定着方法であって、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度とに温度差が生じる場合を考慮して、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能とする定着装置、定着方法、かかる定着装置を有するかかる画像形成装置、かかる定着方法を用いた画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための定着ニップにおいて、前記定着を行うために記録媒体を搬送するための搬送部材と、前記搬送部材の各端部の、最大サイズの記録媒体が通過する領域の外側の位置に対応して配設され、同搬送部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、前記定着ニップに向けて記録媒体を案内する案内部材と、前記複数の温度検知手段によって検知された温度の差に基づいて、前記案内部材の少なくとも一部を、前記定着ニップを搬送される記録媒体の搬送面に交わる方向に変位させるための案内部材変位手段とを有する定着装置にある。
【０００９】
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、前記差が所定温度より高い場合又は所定温度以上である場合であることを条件として、前記定着ニップへの記録媒体の搬送が停止されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記条件が満たされた後に、前記差が第１の温度より低い第２の温度より低いとき又は第２の温度以下であるとき、前記定着ニップへの記録媒体の搬送の停止が解除されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記条件が満たされた後、前記差が第１の温度より低い第２の温度より低いとき又は第２の温度以下となる前に、前記定着ニップへの記録媒体の搬送が停止されてから所定時間経過したとき、前記定着ニップへの記録媒体の搬送の停止が解除されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項２ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記前記案内部材変位手段による前記案内部材の変位を、前記場合でないときに行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の定着装置において、記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための加熱を行う加熱手段を有し、前記加熱手段の駆動制御を、前記複数の温度検知手段のうち、最も低い温度を検知している温度検知手段によって検知されている温度に基づいて行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の定着装置において、前記案内部材変位手段による前記案内部材の変位を、前記定着を最大サイズの記録媒体について行うときのみ行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載の定着装置を有する画像形成装置にある。
【００１６】
請求項９記載の発明は、記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための定着ニップにおいて、前記定着を行うために記録媒体を搬送するための搬送部材と、前記搬送部材の各端部の、最大サイズの記録媒体が通過する領域の外側の位置に対応して配設され、同搬送部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、前記定着ニップに向けて記録媒体を案内する案内部材と、前記複数の温度検知手段によって検知された温度の差に基づいて、前記案内部材の少なくとも一部を、前記定着ニップを搬送される記録媒体の搬送面に交わる方向に変位させるための案内部材変位手段とを用いる定着方法にある。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の定着方法を用いた画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための定着ニップにおいて、前記定着を行うために記録媒体を搬送するための搬送部材と、前記搬送部材の各端部の、最大サイズの記録媒体が通過する領域の外側の位置に対応して配設され、同搬送部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、前記定着ニップに向けて記録媒体を案内する案内部材と、前記複数の温度検知手段によって検知された温度の差に基づいて、前記案内部材の少なくとも一部を、前記定着ニップを搬送される記録媒体の搬送面に交わる方向に変位させるための案内部材変位手段とを有する定着装置にあるので、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能し、良好な画像形成に寄与することができる定着装置を提供することができる。
【００１９】
前記差が所定温度より高い場合又は所定温度以上である場合であることを条件として、前記定着ニップへの記録媒体の搬送が停止されることとすれば、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能とするとともに、温度差が大きいときには定着を停止することで、良好な画像形成に寄与することができる定着装置を提供することができる。
【００２０】
前記条件が満たされた後に、前記差が第１の温度より低い第２の温度より低いとき又は第２の温度以下であるとき、前記定着ニップへの記録媒体の搬送の停止が解除されることとすれば、温度差が第１の温度まで低下することを待たずに定着の停止を解除することで待ち時間を短縮しつつ、第１の温度より小さい第２の温度を用いてかかる解除を行うことで搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを待ち時間の短縮との兼ね合いを考慮しつつ抑制ないし防止することを可能とするとともに、温度差が大きいときには定着を停止することで、ユーザーの使用感を保つことを考慮しながら良好な画像形成に寄与することができる定着装置を提供することができる。
【００２１】
前記条件が満たされた後、前記差が第１の温度より低い第２の温度より低いとき又は第２の温度以下となる前に、前記定着ニップへの記録媒体の搬送が停止されてから所定時間経過したとき、前記定着ニップへの記録媒体の搬送の停止が解除されることとすれば、温度差が第１の温度まで低下することを待たずに所定時間の経過を条件に定着の停止を解除することで待ち時間を短縮しつつ、第１の温度より小さい第２の温度を用いてかかる解除を行うことで搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを待ち時間の短縮との兼ね合いを考慮しつつ抑制ないし防止することを可能とするとともに、温度差が大きいときには定着を停止することで、ユーザーの使用感を保つことを考慮しながら良好な画像形成に寄与することができる定着装置を提供することができる。
【００２２】
前記前記案内部材変位手段による前記案内部材の変位を、前記場合でないときに行うこととすれば、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、定着が停止されていない、案内部材の変位により記録媒体のシワやカールが抑制ないし防止される適切な場合に案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能とするとともに、温度差が大きいときには定着を停止することで、良好な画像形成に寄与することができる定着装置を提供することができる。
【００２３】
記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための加熱を行う加熱手段を有し、前記加熱手段の駆動制御を、前記複数の温度検知手段のうち、最も低い温度を検知している温度検知手段によって検知されている温度に基づいて行うこととすれば、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能するとともに、コールドオフセットによる画質低下や定着装置への負担を軽減ないし防止し、良好な画像形成に寄与することができる定着装置を提供することができる。
【００２４】
前記案内部材変位手段による前記案内部材の変位を、前記定着を最大サイズの記録媒体について行うときのみ行うこととすれば、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を、最大サイズの記録媒体への定着時に変位させることで、記録媒体のシワやカールを、これらが生じ易いかかるサイズの記録媒体について抑制ないし防止することを可能し、良好な画像形成に寄与することができる定着装置を提供することができる。
【００２５】
本発明は、かかる定着装置を有する画像形成装置にあるので、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能し、良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
本発明は、記録媒体に、同記録媒体に担持された像の定着を行うための定着ニップにおいて、前記定着を行うために記録媒体を搬送するための搬送部材と、前記搬送部材の各端部の、最大サイズの記録媒体が通過する領域の外側の位置に対応して配設され、同搬送部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、前記定着ニップに向けて記録媒体を案内する案内部材と、前記複数の温度検知手段によって検知された温度の差に基づいて、前記案内部材の少なくとも一部を、前記定着ニップを搬送される記録媒体の搬送面に交わる方向に変位させるための案内部材変位手段とを用いる定着方法にあるので、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能し、良好な画像形成に寄与することができる定着方法を提供することができる。
【００２７】
本発明は、かかる定着方法を用いた画像形成方法にあるので、搬送部材の幅方向における一方の側の温度と他方の側の温度との温度差に基づいて、案内部材変位手段によって案内部材の少なくとも一部を変位させることで、記録媒体のシワやカールを抑制ないし防止することを可能し、良好な画像形成を行うことが可能な画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した定着装置の構成及びその制御系の一部のブロック図である。
【図３】図２に示した加圧ローラが変位する様子を示した概略正面図である。
【図４】図２に示した加圧ローラと最大サイズの記録媒体が通過する領域との位置関係及び温度検知手段の配設態様を示した概略側面図である。
【図５】図２に示した案内部材の斜視図である。
【図６】図５に示した案内部材の一部を変位させるための案内部材変位手段の概略図である。
【図７】図４に示した各温度検知手段によって検知される温度差と入口ガイド板中央部の高さとが定着される記録媒体及び定着に与える影響を示したチャートである。
【図８】図１に示した定着装置の制御態様の一例を示したフローチャートである。
【図９】図１に示した定着装置の制御態様の他の例を示したフローチャートである。
【図１０】図１に示した定着装置の制御態様のまた他の例を示したフローチャートである。
【図１１】図１に示したが像形成装置に備えられる定着装置の他の例を示した概略正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、印刷機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００３０】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を像形成物質としてのトナーを担持することで形成可能な第１の像担持体としての潜像担持体である感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００３１】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持された可撓性を有する第２の像担持体としての中間転写体である無端ベルト状の転写ベルト１１の移動方向であって図１において反時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００３２】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための作像ユニットである画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００３３】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトとして構成された転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００３４】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である記録材としての用紙たる転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって画像形成装置１００は中間転写方式言い換えると間接転写方式の画像形成装置となっている。したがって画像形成装置１００はタンデム型間接転写方式の画像形成装置である。
【００３５】
転写ベルト１１は、その下側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写部５８を形成している。
【００３６】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された一次転写手段としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００３７】
転写ベルト１１は、ベース層を伸びの少ない材質で構成し、ベース層の表面を平滑性の良い材質によって覆ったコート層とし、ベース層にコート層を重ねて形成した多層構造となっている。ベース層の材質としては、たとえばフッ素樹脂、ＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂が挙げられ、本形態ではポリイミドを使用している。コート層の材質としては、たとえばフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００３８】
転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、主走査方向に対応した、図１における紙面と垂直な幅方向のうちの何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。
【００３９】
転写ベルト１１は、幅方向において、Ａ４横サイズの転写紙Ｓに対応した幅を有している。よって、画像形成装置１００は、最大でＡ３縦サイズの転写紙Ｓに対する画像形成が可能となっている。
【００４０】
画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、図１における転写ベルト１１の右側において転写ベルト１１に対向して配設された２次転写手段としての２次転写装置５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの下方に対向して配設された潜像形成手段としての光書込みユニットである書き込みユニットとしての露光装置たる光走査装置８とを有している。
【００４１】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、転写ベルト１１と２次転写装置５との間の２次転写部５７に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、２次転写部５７に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００４２】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像すなわち未定着トナー画像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓを搬送する図示しない搬送ローラを備え、中途部にレジストローラ対４、定着装置６を配設された給紙路３２と、給紙路３２の終端に位置し定着済みの転写紙Ｓである画像出力物を本体９９の外部に排出する排出ローラである排紙ローラ対としての排紙ローラ７と、給紙路３２に沿って配設され２次転写部５７を通過した転写紙Ｓを定着装置６に案内するガイド部材６７と、転写ベルトユニット１０の上方に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫと、本体９９の上側に配設され排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙部としての排紙トレイ１７とを有している。
【００４３】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動手段としての駆動装置と、同図紙面手前画から奥側に向けた空気流を発生させることで定着装置６の熱が辺りを過昇温させることを防止するための図示しない過昇温防止手段としての、ファン等によって構成された空気流発生手段と、画像形成装置１００の動作全般を制御する図示しないＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段９１とを有している。
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、転写ベルトユニット１０と、光走査装置８と、定着装置６とは、シート給送装置６１の上方に位置する画像形成部を構成している。
【００４４】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、張架ローラとしてのクリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架する支持ローラとしての張架ローラ７５、３３と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１表面をクリーニングする中間転写体クリーニング装置であるベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３とを有している。
【００４５】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動モータを備えた図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫにそれぞれ独立して１次転写バイアスを印加する図示しない第１の転写バイアス印加手段としての電源及び制御手段９１の一機能として実現された第１の転写バイアス制御手段とを有している。
【００４６】
駆動ローラ７２、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３は、転写ベルト１１を回転搬送可能に掛け回した支持ローラとなっている。クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、張架ローラ７５、３３の間に張り渡した部分において形成されている。張架ローラ７５、３３は、１次転写ニップを安定化する機能を有する。
【００４７】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００４８】
駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写装置５を当接されており、２次転写部５７を形成している。よって駆動ローラ７２は２次転写対向ローラを兼ねている。
クリーニング対向ローラ７４は、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
【００４９】
転写ベルト１１の寿命は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの寿命の略整数倍となっている。転写ベルト１１の寿命によりこれを交換する場合において、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫも寿命に達している場合には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫについても交換を行う。このように、転写ベルト１１の寿命を、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの寿命の略整数倍とすることで、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫとを同時に交換することが可能となり、メンテナンス性が向上する他、寿命に達した感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを放置した場合における感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの摩擦係数上昇に起因する転写率低下、中抜け画像の発生が抑制ないし防止される。
【００５０】
ただし、転写ベルト１１の寿命を、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの寿命の略整数倍としなくとも、転写ベルト１１の寿命によりこれを交換する場合において、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫが寿命に達している場合、あるいは寿命に近づいている場合に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫについても交換を行うようにすれば、同様に、メンテナンス性の向上、転写率低下、中抜け画像の発生が抑制ないし防止されといった利点がある。
【００５１】
クリーニング装置１３は、図１においてクリーニング対向ローラ７４及び張架ローラ７５の左方に配設されている。クリーニング装置１３は、クリーニング対向ローラ７４に対向する位置、すなわち、Ａ１方向において２次転写部５７の下流側且つ１次転写部５８の上流側の位置で転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブレード７６と、クリーニングブレード７６をその内部に収容したケース７７とを有している。
【００５２】
クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブレード７６で掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。
転写ベルトユニット１０は、本体９９に対して一体で着脱可能となっている。
【００５３】
シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部において光走査装置８の下方に多段、本形態では２段で配設されている。多段のシート給送装置６１により、本体９９の底部に給紙テーブルたる給紙部としてのペーパーバンク３１が形成されている。
【００５４】
シート給送装置６１は、最上位の転写紙Ｓの上面に押圧される給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が所定のタイミングで反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓを１枚ずつ分離してレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。この点、給紙ローラ３は分離ローラとしても機能する。
シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓは、給紙路３２を経てレジストローラ対４に至り、レジストローラ対４のローラ間に挟まれる。
【００５５】
２次転写装置５は、駆動ローラ７２に対向して配置されている。２次転写装置５は、駆動ローラ７２との間で転写ベルト１１を挟むようにして配設され、転写ベルト１１との間を通過する転写紙Ｓに転写ベルト１１上のトナー像を転写可能とするための２次転写部材である転写部材としての２次転写ローラ６４と、２次転写ローラ６４をクリーニングするクリーニング装置６５と、２次転写ローラ６４を駆動ローラ７２に向けて付勢した付勢部材としての図示しないバネとを有している。
【００５６】
２次転写ローラ６４と、転写ベルト１１の２次転写部５７近傍の一部とは、給紙路３２に臨むように配設されている。２次転写ローラ６４は、駆動ローラ７２との間で２次転写バイアスを印加する図示しない第２の転写バイアス印加手段としての電源及び制御手段９１の一機能として実現された第２の転写バイアス制御手段を接続されている。
【００５７】
電源は、２次転写ローラ６４に、転写ベルト１１上に担持されたトナー像を構成するトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加する。よって２次転写ローラ６４は、電源によるバイアス印加により転写ベルト１１上に担持されたトナー像に対する引力を発生させ、これによってかかるトナー像を転写紙Ｓ上に静電転写する。この点、２次転写ローラ６４は引力ローラとして機能する。
【００５８】
クリーニング装置６５は、２次転写ローラ６４に先端が当接したブレードを主に有しており、２次転写ローラ６４に付着した紙粉やトナー等の異物を除去し、２次転写ローラ６４をクリーニングするようになっている。
２次転写装置５は、トナー像を転写された後の転写紙Ｓを定着装置６へと搬送するシート搬送機能も有するように、転写部材として無端ベルト状の２次転写ベルトを用いても良い。
【００５９】
図２に示すように、定着装置６は、第１の加熱手段たる第１の加熱源としての加熱ローラヒータであるヒータ６６と、ヒータ６６を内部に有する中空の金属ローラである加熱ローラ６２と、加熱ローラ６２に巻き掛けられた定着ベルト６３と、加熱ローラ６２とともに定着ベルト６３を巻き掛けたゴム製の定着ローラ６８と、定着ローラ６８との間で定着ベルト６３に圧接し圧接部であるニップ部としての定着ニップ７０を形成する中空のローラである加圧ローラ６９と、加圧ローラ６９の内部に配設された第２の加熱手段たる第２の加熱源としての加圧ローラヒータとしてのヒータ８４とを有している。
【００６０】
定着装置６はまた、加熱ローラ６２及び定着ローラ６８とともに定着ベルト６３を巻き掛けたテンションローラ７３と、テンションローラ７３に、定着ベルト６３の張力を増加する向きの付勢力を与えるようにテンションローラ７３を定着ベルト６３の内側から外側に向かって付勢した付勢部材としてのスプリング８３と、加圧ローラ６９の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ８６とを有している。
【００６１】
定着装置６はまた、転写紙Ｓの移動方向である搬送方向たるＣ１方向において定着ニップ７０の上流側で加圧ローラ６９に対向し転写紙Ｓを定着ニップ７０に案内する案内部材たる入口側案内部材である用紙ガイド部材としての入口ガイド板８１と、Ｃ１方向において定着ニップ７０の下流側で加圧ローラ６９に対向し定着ニップ７０を通過した転写紙Ｓを定着装置６外部に案内し排出する出口側案内部材である用紙ガイド部材としての出口ガイド板８２と、Ｃ１方向において定着ニップ７０の下流側で定着ベルト６３及び定着ローラ６８に対向し定着ニップ７０を通過した転写紙Ｓを定着ベルト６３の表面から分離する分離部材９０とを有している。
【００６２】
定着装置６はまた、加圧ローラ６９の外周面に当接して同外周面に付着した紙粉やトナーを除去するローラ状のクリーニング部材８９と、定着ローラ６８を回転駆動させることで、定着ベルト６３、加熱ローラ６２、テンションローラ７３、加圧ローラ６９、クリーニング部材８９を従動回転させ、定着ニップ７０において転写紙ＳをＣ１方向に搬送する駆動手段としての駆動モータ８７と、入口ガイド板８１を後述するように駆動する入口側案内部材駆動手段としての案内部材変位手段である案内部材駆動手段８８と、加圧ローラ６９を定着ベルト６３を介して定着ローラ６２に圧接させる付勢手段としての図示しないスプリングと、定着装置６に備えられた以上の構成を囲繞し内包して作業者にかかる構成が直接触れられないようにしたケーシングとしての定着ケース８５とを有している。
【００６３】
駆動モータ８７、ヒータ６６、ヒータ８４、案内部材駆動手段８８は何れも、制御手段９１によって駆動を制御される。この点、制御手段９１は、回転駆動制御手段、第１の加熱制御手段、第２の加熱制御手段、案内部材制御手段として機能する。制御手段９１は、第１の加熱制御手段、第２の加熱制御手段として機能するにあたり、サーミスタ８６によって検知される温度が定着に適した目標温度となるように、ヒータ６６、ヒータ８４の駆動を行う。
【００６４】
定着ローラ６８、加熱ローラ６２、テンションローラ７３はそれぞれ、その回転中心位置が固定となるように、その軸６８ａ、６２ａ、７３ａを定着ケース８５に定位置で回転自在に支持されている。
【００６５】
加圧ローラ６９、クリーニング部材８９はそれぞれ、その軸６９ａ、８９ａを定着ケース８５に回転自在に支持されているが、加圧ローラ６９は、定着ローラ６８、定着ベルト６３等に相対変位するように言い換えると近接離間する向きに定着ケース８５に移動自在に支持されているとともに、クリーニング部材８９は加圧ローラ６９の変位に追従可能なように定着ケース８５に移動自在に支持されている。これは、図３(ａ)に示すように、定着ニップ７０に転写紙Ｓが進入したときとそうでないときあるいは定着ニップ７０に進入する転写紙Ｓの厚さに変動があるときや、同図(ｂ)に示すように、加圧ローラ６９が熱膨張したときに、スプリングの付勢力によって定着ニップ７０における圧力を略一定に保ったまま加圧ローラ６９が変位するようにするためである。
【００６６】
図４に示すように、加圧ローラ６９は、軸方向である軸線方向における幅、すなわち、図２に示した定着ニップ７０を形成する本体部分における幅である図４の紙面左右方向の大きさ言い換えると長さが、本形態においてＡ３縦サイズの幅の、最大サイズの転写紙Ｓの幅より長く、同サイズの転写紙Ｓが通過する領域すなわち最大通紙領域Ｘを含むように配設され、その外側に対応する位置である両端部言い換えると各端部に、同サイズの転写紙Ｓであっても通過することのない非通紙領域Ｚに対応する部分を有している。定着ベルト６３、定着ローラ６８、加熱ローラ６２、テンションローラ７３、クリーニング部材８９も加圧ローラ６９と同様に、最大通紙領域Ｘを含むように配設され、その両端部に、非通紙領域Ｚに対応する部分を有している。
【００６７】
定着ベルト６３、定着ローラ６８、加熱ローラ６２、テンションローラ７３、加圧ローラ６９は、定着ニップ７０において転写紙Ｓに担持されたトナー像の定着を行うために転写紙Ｓを搬送するための搬送部材として機能する回転体となっている。回転体としての定着ベルト６３、定着ローラ６８、加熱ローラ６２、テンションローラ７３、加圧ローラ６９はそれぞれ、ベルト回転体、定着回転体、加熱回転体、テンション回転体、加圧回転体となっている。定着ニップ７０において転写紙Ｓに担持されたトナー像の定着を行うために転写紙Ｓを搬送するための搬送部材は、このような回転体に限らず、定着ベルト６３を巻き掛けた非回転の部材であっても良い。なお、クリーニング部材８９も回転体であって、クリーニング回転体となっている。
【００６８】
同図に示されているように、サーミスタ８６は、接触式サーミスタであって、加圧ローラ６９の各端部の、非通紙領域Ｚに対応する位置に一対備えられており、各サーミスタ８６は、かかる位置において加圧ローラ６９に当接している。サーミスタ８６は、各非通紙領域Ｚにおける温度差を検知するために設けられるものであるので、少なくとも各非通紙領域Ｚに対応して配設されるのであれば、３つ以上備えられていれば良く、よって複数設けられていれば良い。サーミスタ８６は、各非通紙領域Ｚにおける温度差を検知すればよいので、加圧ローラ６９と異なる搬送部材すなわちたとえば定着ベルト６３、定着ローラ６８、加熱ローラ６２、テンションローラ７３の各端部の非通紙領域Ｚに対応して配設されるものであっても良い。
【００６９】
サーミスタ８６は、非接触式サーミスタ、サーモパイルであってもよいが、本形態では接触式サーミスタであるためコストメリットがある。サーミスタ８６のような温度検知手段は一般に最大通紙領域Ｘに対応して配設されるため、この場合、サーミスタ８６のように接触式であると、搬送部材に付着しているトナー、紙粉等が搬送部材に対する接触位置で堆積して検知精度が低下する可能性があるとともに、堆積したトナー等がすり抜けたときに画像を汚染する可能性があるが、本形態では非通紙領域Ｚに対応して配設されているので、これらの可能性が極めて低い。
【００７０】
定着装置６は、本体９９に着脱自在であり、本体９９の外部に一体で取り出し可能であって、このようなユニット化により、交換部品として取り扱うことが可能となっており、また本体９９から取り出した状態での修理等のアクセスが容易化するため、メンテナンス性が著しく向上している。
【００７１】
定着ローラ６８は、耐熱性で無端状であればゴム以外の弾性体で構成されていてもよい。
ヒータ６６、ヒータ８４は、ハロゲンヒータであるが、他のヒータであっても良い。
ヒータ６６、ヒータ８４はそれぞれ、加熱ローラ６２、加圧ローラ６９の内部に配設されているが、加熱ローラ６２、加圧ローラ６９の外部に配設されていてもよい。
ヒータ６６の本数は、本形態では２本であるが、他の本数であっても良い。
ヒータ８４の本数は、本形態では１本であるが、他の本数であっても良い。
【００７２】
入口ガイド板８１、出口ガイド板８２、分離部材９０は、定着ケース８５に取り付けられている。
入口ガイド板８１は、定着ケース８５に備えられた、転写紙Ｓの入口となる導入口８５ａの近傍に配置されている。
出口ガイド板８２は、定着ケース８５に備えられた、転写紙Ｓの出口となる排出口８５ｂの近傍に配置されている。
【００７３】
分離部材９０は、先端が定着ベルト６３から離間した状態で配置されている。分離部材９０は、定着ローラ６８の軸線方向である幅方向に延びる板状の部材であるが、櫛歯状に形成されたものであっても良い。
クリーニング部材８９は加圧ローラ６９の軸線方向である幅方向に延びるローラ状の部材である。クリーニング部材８９はブレード状の部材であっても良い。クリーニング部材８９は必須の構成ではない。
【００７４】
定着装置６は、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ニップ７０に挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により、転写紙Ｓに担持されたトナー像を同転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
定着装置６に関するその余の構成、動作等については後述する。
【００７５】
トナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、ワックス成分が内部に均一に分散した重合トナーであって、転写ベルト１１に付着した際、ワックス成分の外部への析出が少なくなっている。かかる各色のトナーは、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫに補給される。
【００７６】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは互いに同様の構成となっている。画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの周囲に、図１中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、クリーニング手段としてのクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫと、除電手段としての除電装置７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８ＢＫと、ＡＣ帯電を行なう帯電手段としての帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫと、２成分現像剤により現像を行う現像手段としての現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫと、調整モード時であるプロセスコントロール時に感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上の形成された基準トナー像のトナー濃度及びラインの位置を検出することでトナー濃度及びラインの位置ズレ補正を行うための図示しない像検知センサとを有している。
【００７７】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、本体９９に固定された図示しないガイドレールに沿って本体９９に対して引き出し自在であるとともに、本体９９に押し込むことが可能であり、本体９９に対して着脱自在に設置されたプロセスカートリッジとなっている。プロセスカートリッジとしての画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、本体９９に押し込むと、画像形成に適した所定の位置に装填され、位置決めされるようになっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことが可能であるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。またプロセスカートリッジの要素である各部の寿命が同等とされているため、不要な交換が防止、抑制され、さらに好ましい構成となっている。
【００７８】
このような構成の画像形成装置１００において、カラー画像を形成すべき旨の信号が入力されると、制御手段９１において形成すべき所望の画像であるフルカラー画像に対応した画像情報を含む印刷ジョブである画像形成ジョブがメモリに記憶され保持されるとともに、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。
【００７９】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫにより表面を所定の極性に一様に帯電され、光走査装置８からの、同図の紙面垂直方向に略一致する主走査方向への、上方へ向けた、光変調されたレーザー光の露光走査すなわち照射により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した静電潜像による潜像を形成され、この静電潜像を現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫによりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーにより現像され、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像によって構成された単色画像が形成される。
【００８０】
なお、制御手段９１は、光走査装置８を駆動して各色に対応した静電潜像を形成するにあたり、メモリに記憶した画像情報をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の色情報に分解し、各色に分解された単色の画像情報である各色画像情報に基づいて光走査装置８を駆動する。
【００８１】
現像により得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、Ａ１方向の最上流側に位置するイエロートナー画像から、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、ブラックトナー画像の順で、順次、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによって形成される１次転写バイアスにより、Ａ１方向に回転している転写ベルト１１上の同じ位置に１次転写され、転写ベルト１１上にはフルカラーのトナー画像である合成カラー画像が形成され担持される。
【００８２】
一方、カラー画像を形成すべき旨の信号の入力に伴い、ペーパーバンク３１に備えられたシート給送装置６１のいずれかが選択され、選択されたシート給送装置６１に備えられた給送ローラ３が回転して転写紙Ｓを繰り出すとともに１枚ずつ分離して給紙路３２に送り込み、給紙路３２に送り込まれた転写紙Ｓは図示しない搬送ローラでさらに搬送されレジストローラ対４に突き当てられた状態で停止する。
【００８３】
転写ベルト１１上に重ね合わされた合成カラー画像が転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴って２次転写部５７まで移動するタイミングに合わせて、言い換えると給紙タイミングを計られて、レジストローラ対４が回転し、２次転写部５７では、合成カラー画像が、２次転写部５７に送り込まれた転写紙Ｓに密着し、２次転写バイアス及びニップ圧の作用によって転写紙Ｓに一括して２次転写され、記録される。
【００８４】
転写紙Ｓは２次転写装置５によって搬送されて定着装置６に送り込まれ、定着装置６において定着ベルト６３と加圧ローラ６９との間の定着ニップ７０すなわち定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像すなわち合成カラー画像を定着される。
【００８５】
定着装置６を通過した、合成カラー画像を定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て本体９９外に排出され、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。
【００８６】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、転写後に残留した残留トナーである転写残トナーをクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫにより表面から除去され、除電装置７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８ＢＫによって除電され、表面電位を初期化されて、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによる次の帯電に供される。
【００８７】
２次転写を終えた２次転写部５７通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブレード７６によって転写後にその表面に残留した転写残トナーを除去されてクリーニングされ、次の転写に備える。
【００８８】
このような画像形成動作を行う際には、定着装置６において、定着に必要な熱が生成されるが、かかる熱が定着装置６の周辺を過昇温させることのないように、空気流発生手段により、本体９９内に、空気流が形成される。この空気流は、図１、図２の紙面手前側から奥側、図４の紙面左側から右側に向けて流れる。したがって、定着装置６は、図１、図２の紙面手前側が奥側よりも冷却され温度が低下し易く、図４の紙面左側が右側よりも冷却され温度が低下し易い傾向にある。
【００８９】
そして、定着ニップ７０を形成している定着ローラ６８、加圧ローラ６９に、かかる傾向に従った温度偏差が生じると、定着ローラ６８、加圧ローラ６９を構成する素材の熱膨張率に従って、定着ローラ６８、加圧ローラ６９の、軸方向における形状に偏差が生じる。
【００９０】
たとえば、図１、図２の紙面手前側が奥側よりも冷却され温度が低下し易いことから、定着ローラ６８、加圧ローラ６９が、軸方向において、かかる手前側より奥側の温度が高くなる温度偏差が生じると、熱膨張により、かかる手前側より奥側の径が大きくなるという形状の偏差が生じる。そうすると、かかる手前側と奥側とで、定着ニップ７０における転写紙Ｓの搬送性に偏差が生じるため、定着ニップ７０に転写紙Ｓを通過させると、転写紙Ｓにしわやカールが生じる可能性があり、また定着画像の光沢ムラ、色重ね不良、直線の曲がりなど定着性に種々の影響が生じる可能性もある。
【００９１】
そこで、定着装置６では、２つのサーミスタ８６によって検知された温度の差に基づいて、案内部材制御手段として機能する制御手段９１によって入口ガイド板８１を駆動すること等により、かかる可能性を低減するようになっている。かかる温度の差は、制御手段９１によって行われる。この点、制御手段９１は、検知温度差算出手段として機能する。
【００９２】
本形態では、定着ニップ７０を直接形成する加圧ローラ６９の温度をサーミスタ８６によって検知するため、検知制御が高いが、すでに述べたように、サーミスタ８６は、各非通紙領域Ｚにおける温度差を検知すればよいので、加圧ローラ６９と異なる搬送部材すなわちたとえば定着ベルト６３、定着ローラ６８、加熱ローラ６２、テンションローラ７３の各端部の非通紙領域Ｚに対応して配設されれば良い。
【００９３】
ただし、これらの中でも、定着ニップ７０を直接形成する点において、定着ベルト６３、定着ローラ６８の温度を検知するのが好ましい。一方、上述の説明では、定着ベルト６３、定着ローラ６８、加熱ローラ６２、テンションローラ７３、加圧ローラ６９を、サーミスタ８６の配設対象である搬送部材として説明したが、クリーニング部材８９についても、これが最大通紙領域Ｘ及び各非通紙領域Ｚに延在しているのであれば、かかる搬送部材と同様にサーミスタ８６を配設し温度を検知することで、後述するように制御手段９１によって入口ガイド板８１を駆動すること等が可能となる。よって、クリーニング部材８９のように、最大通紙領域Ｘ及び各非通紙領域Ｚに延在し定着ニップ７０における温度偏差と同様の傾向の温度偏差を示すものであれば、これを搬送部材としてサーミスタ８６の配設対象としてもよい。
【００９４】
入口ガイド板８１の駆動について説明する。
図５に示すように、入口ガイド板８１は、転写紙Ｓの幅方向に沿って３分割された３対構造となっており、同方向における中央部に位置し案内部材制御手段として機能する制御手段９１による制御のもと案内部材駆動手段８８によってＹ方向に駆動される中央位置部材８１ａと、同方向における両端部に位置し定着ケース８５に固定され中央位置部材８１ａの両側に位置する一対の端部位置部材８１ｂと、中央位置部材８１ａに回動自在に挿入されているとともに端部位置部材８１ｂの孔８１ｂ’に嵌合し中央位置部材８１ａを端部位置部材８１ｂに回転自在に支持した支持軸としての軸８１ｃとを有している。
【００９５】
本形態において、中央位置部材８１ａの、転写紙Ｓの幅方向における幅は８０ｍｍであるが、かかる幅の値は、中央位置部材８１ａをはじめとする入口ガイド板８１と定着ニップ７０との位置関係によって決定されるものであってこれに限られるものではない。後述する変位による機能を良好に発揮するのであれば、入口ガイド板８１の全体を変位するようにしても良い。
【００９６】
図６に示すように、案内部材駆動手段８８は、中央位置部材８１ａの、転写紙Ｓを案内する部分の裏面側の先端位置に一端を接続され、他端を定着ケース８５に固定された、中央位置部材８１ａを同図において軸８１ｃを中心に反時計方向に付勢する引っ張りバネとしてのスプリング８８ａと、案内部材制御手段として機能する制御手段９１によって駆動を制御される駆動手段としてのモータ８８ｂ及びこのモータ８８ｂに噛合し中央位置部材８１ａを軸８１ｃを中心にスプリング８８ａの付勢力に抗して時計方向に回動させる態様で変位させる図示しないギアを有する駆動装置８８ｃと、駆動装置８８ｃが非作動状態のときにスプリング８８ａによる付勢力に抗して中央位置部材８１ａを回動規制する規制部材としてのピン８８ｄとを有している。
【００９７】
スプリング８８ａは、駆動装置８８ｃのギアのバックラッシュ分による中央位置部材８１ａの変位を防止する。駆動装置８８ｃは、案内部材制御手段として機能する制御手段９１によってモータ８８ｂが適量駆動されることで、給紙路３２の一部である、定着ニップ７０を搬送される転写紙Ｓの搬送面に交わるＹ方向に、中央位置部材８１ａを変位させ、かかる搬送面に対する、中央位置部材８１ａの、転写紙Ｓを案内する部分の突出量を、図７に示して後述するように調整する。同図において、入口ガイド板中央部の高さとは、かかる搬送面、言い換えると、端部位置部材８１ｂの、転写紙Ｓを案内する面を基準とした場合の、同面に垂直な方向における、中央位置部材８１ａの、転写紙Ｓを案内する面の突出量言い換えると変位量である。ピン８８ｄは、駆動装置８８ｃが非作動状態のときにスプリング８８ａによる付勢力によって軸８１ｃを中心に回動付勢される中央位置部材８１ａの、転写紙Ｓを案内する部分が、突出量においてゼロとなるように、言い換えると端部位置部材８１ｂの、転写紙Ｓを案内する部分と、軸８１ｃを中心とした位相において同位置を占めるように、中央位置部材８１ａの回動規制を行う。
駆動手段はモータでなくソレノイドであってもよいが、モータの方が中央位置部材８１ａの位置を任意で設定可能となるというメリットがある。
【００９８】
図７は、各サーミスタ８６による検知温度の差の絶対値である温度差ΔＴと、転写紙Ｓの厚さである紙厚、入口ガイド板中央部の高さによって、転写後の転写紙Ｓのシワ、コスレ画像を評価した実験結果を示している。同図において、「○」は、かかる転写紙Ｓのシワ、コスレ画像において問題なしの場合、「×」は、かかる転写紙Ｓのシワ、コスレ画像において異常ありの場合を示している。
【００９９】
同図からわかるように、ΔＴ＜１０℃のときは、シワ等の結果に問題がなく、入口ガイド板中央部の高さが０ｍｍのときとそうでないときとで、かかる結果に変化がない。よって、ΔＴ＜１０℃のときは、中央位置部材８１ａの変位は行わない。
【０１００】
１０℃≦ΔＴ＜１０℃のときは、入口ガイド板中央部の高さが高くなるに連れてシワ等の結果が向上し、シワ等への余裕度が向上することが分かる。よって、１０℃≦ΔＴ＜１０℃のときは、中央位置部材８１ａの変位を、入口ガイド板中央部の高さが＋１．０ｍｍ〜＋２．０ｍｍ程度となるように制御する。
【０１０１】
２０℃≦ΔＴのときは、入口ガイド板中央部の高さによらず、シワ等の結果が不良となる。よって、２０℃≦ΔＴのときは、中央位置部材８１ａの変位を行わない。また、定着ニップ７０への転写紙Ｓへの搬送が停止される。すなわち、定着装置６への通紙許可がなされず、言い換えると通紙禁止となり、画像形成が停止される。この判断は、制御手段９１において行われる。この点、制御手段９１は、定着可否判断手段として機能する。このように、定着装置６では、ΔＴが所定温度以上である場合であることを条件として、定着ニップ７０への転写紙Ｓへの搬送が停止されるが、かかる条件としては、ΔＴが所定温度たとえば２０℃より高い場合であることを用いても良い。
【０１０２】
ここで、図７に表れていない事項を補足すると、ΔＴが１０℃程度であれば、上述のように問題はなく、ΔＴが２０℃以上あるいは２０℃を超えると、シワ、カールなどの搬送性の不具合が生じる。また、ΔＴが１５℃以上あるいは１５℃を超えると、光沢度に多少の差が生じるが、２０℃以下程度であれば、かかる搬送性への影響は少ない。
【０１０３】
そこで、かかる１５℃を、かかる２０℃である第１の温度より低い第２の温度による閾値として用いた制御を行うことが好ましい。
かかる制御の例を、図８、図９を用いてそれぞれ説明する。
【０１０４】
図８に示す制御の例では、画像形成準備要求がなされると、検知温度差算出手段としての制御手段９１によりΔＴが算出され、定着可否判断手段として機能する制御手段９１により２０℃≦ΔＴであるか否かが判断され（Ｓ８１）、２０℃≦ΔＴであると、すでに述べたように通紙禁止となる（Ｓ８２）。次いで、ΔＴを速やかに小さくするために、回転駆動制御手段として機能する制御手段９１により駆動モータ８７を駆動して、定着ベルト６３、定着ローラ６８、加熱ローラ６２、テンションローラ７３、加圧ローラ６９等を空回転させ（Ｓ８３）、定着可否判断手段として機能する制御手段９１によりΔＴ≦１５℃であるか否かを判断する（Ｓ８４）。この判断は、ΔＴ≦１５℃であると判断されるまで行われ、ΔＴ≦１５℃であると判断されると、定着可否判断手段として機能する制御手段９１により通紙禁止を解除すなわち定着ニップ７０への転写紙Ｓの搬送の停止を解除して、通紙許可とし（Ｓ８５）、通紙を開始する（Ｓ８６）。ステップＳ８１においてΔＴ＜２０℃であると判断されると、直ぐにステップＳ８６を行う。このような制御を行うことで、光沢度に多少の差が生じるものの、シワ、カールなどの搬送性の不具合が抑制された定着が速やかに行われる。
【０１０５】
なお、かかる空回転は、ΔＴを速やかに小さくするために行うものであるので、待ち時間が長くても良い場合は行わないようにしてもよい。
ステップＳ８４における判断はΔＴが１５℃以下であるか否かではなく、ΔＴが１５℃より低いか否かで行ってもよい。これは次の図９に示す制御の場合においても同様である。
【０１０６】
図９に示す制御の例では、ステップＳ９１〜ステップＳ９３がそれぞれステップＳ８１〜ステップＳ８３と同様に行われる。ステップＳ９３において空回転が開始されると、この空回転の時間ｔが計測され（Ｓ９４）、定着可否判断手段として機能する制御手段９１によりΔＴ≦１５℃であるか否かを判断する（Ｓ９５）。時間ｔの計測は制御手段９１によって行われる。この点、制御手段９１は、空回転時間計測手段として機能する。ステップＳ９５においてΔＴ＞１５℃と判断されると、時間ｔが２０秒に達したか否かが判断される（Ｓ９６）。この判断は制御手段９１によって行われる。この点、制御手段９１は、空回転時間判断手段として機能する。ステップＳ９６において時間ｔが２０秒に達していないと判断されると、ステップＳ９５に戻る。ステップＳ９５においてΔＴ≦１５℃であると判断されるか、ステップＳ９６において時間ｔが２０秒に達していると判断されると、定着可否判断手段として機能する制御手段９１により通紙許可とし（Ｓ９７）、通紙を開始する（Ｓ９８）。すなわち、ΔＴが１５℃以下になるか、時間ｔが２０秒に達すると、ステップＳ９７、ステップＳ９８を行う。ステップＳ９１においてΔＴ＜２０℃であると判断されると、直ぐにステップＳ９８を行う。
【０１０７】
なお、時間ｔの閾値を２０秒としたのは、一般に、ユーザーの待ち時間の心理的な限度が１０〜１５秒であるとともに、待ち時間が３０秒になると長すぎ、また空回転を行った場合にΔＴが１５℃以下となるのに十分な時間だからである。そのため、ΔＴが１５℃以下になる前であっても、時間ｔが２０秒に達すると、ステップＳ９７を行うこととしているが、通常はこのようなことはない。ただし、シワ等の防止を優先するならば、ΔＴが１５℃以下になることをステップＳ９７開始の必須条件としてもよい。また、時間ｔの閾値は２０秒でなく、待ち時間が長くても良い場合はこれより長くしてもよいし、待ち時間の短縮を優先する場合はこれより短くしても良い。
【０１０８】
第１の加熱制御手段、第２の加熱制御手段として機能する制御手段９１による、ヒータ６６、ヒータ８４の駆動について説明する。
第１の加熱制御手段、第２の加熱制御手段として機能する制御手段９１は、定着ニップ７０の温度が低い場合に生じるコールドオフセットによる画像品質の低下や定着ベルト６３、加圧ローラ６９をはじめとする定着装置６へのダメージを抑制するべく、各サーミスタ８６によって検知された温度を比較し、低い温度を検知しているサーミスタ８６によって検知されている温度に基づいて、定着ニップ７０の温度が定着に適した温度となるようにヒータ６６、ヒータ８４の駆動を行う。
【０１０９】
これを図１０に沿って説明とすると次のとおりである。なお、同図においては、各サーミスタ８６を区別するために便宜的にそれぞれのサーミスタを「サーミスタ１」、「サーミスタ２」としており、サーミスタ１による検知温度をＴ１、サーミスタ２による検知温度をＴ２としている。
【０１１０】
まず、サーミスタ１、サーミスタ２によって温度の検出を行い（Ｓ１０１）、温度Ｔ１、Ｔ２の比較を行って（Ｓ１０２）、Ｔ１＞Ｔ２であるときは、Ｔ２に基づいてヒータ６６、ヒータ８４の制御を行い（Ｓ１０３）、Ｔ１＞Ｔ２でないときは、Ｔ１に基づいてヒータ６６、ヒータ８４の制御を行う（Ｓ１０４）。次いで、ヒータ６６、ヒータ８４の制御を行っているＴ１又はＴ２が、定着ニップ７０の温度が定着に適した温度となる目標温度に達しているか否かの判断を行い（Ｓ１０５）、達していなければステップＳ１０２に戻り、達していれば画像形成許可すなわちステップＳ８５、ステップＳ９７と同様の処理を行う。
【０１１１】
なお、温度検知手段を３つ以上備えているときは、もっとも低い温度を検知している温度検知手段によって検知されている温度に基づいて、言い換えると最低検知温度に基づいて、ヒータ６６、ヒータ８４の制御を行うようにする。
以上のような制御をすることで、定着ニップ７０の温度の落ち込みを低減し、定着ニップ７０の温度の落ち込みに起因するコールドオフセットによる画像品質の低下やダメージが抑制ないし防止される。
【０１１２】
以上述べた、複数のサーミスタ８６を用いた制御、すなわち温度差ΔＴを用いた制御、最低検知温度を用いた制御は、定着ニップ７０を通過する転写紙Ｓの通過位置が、最大通紙領域Ｘに一致するとき、すなわち定着を最大サイズの転写紙Ｓについて行うときのみ行うようにしてもよい。温度偏差によるシワ等の搬送性や定着性への影響は、定着を最大サイズの転写紙Ｓについて行うときに最も発生し易いためである。この制御を行えば、最大サイズの転写紙Ｓに定着を行う場合に、上述した定着の停止がなされることがなく、温度偏差によるシワ等の搬送性や定着性とユーザーの待ち時間の抑制とがともに図られる。
【０１１３】
このような制御を行うにあたり、制御手段９１は、定着、言い換えると画像形成を行う転写紙Ｓのサイズがかかる最大サイズであるか否かを判断する記録媒体サイズ判断手段として機能する。制御手段９１は、記録媒体サイズ判断手段として機能するにあたり、定着、画像形成を行う転写紙Ｓのサイズの取得を、メモリに記憶した画像形成ジョブを用いて行うが、かかるサイズの取得は、たとえばシート給送装置６１に備えられる、転写紙Ｓのサイズを検知するサイズ検知手段等を用いて行ってもよい。
【０１１４】
ここで、制御手段９１は、メモリに、以上述べた、定着ニップ７０において、加圧ローラ６９と、各サーミスタ８６と、定着ニップ７０に向けて転写紙Ｓを案内する入口ガイド板８１と、温度差ΔＴに基づいて、入口ガイド板８１の一部である中央位置部材８１ａを、給紙路３２に交わる方向に変位させるための案内部材駆動手段８８とを用いる定着方法及びこれを用いた画像形成方法を実行するための定着プログラム及び画像形成プログラムを記憶している。この点、制御手段９１ないしメモリは、定着プログラム記憶手段、画像形成プログラム記憶手段として機能している。かかる定着プログラム、画像形成プログラムは、制御手段９１に備えられたメモリのみならず、半導体媒体（たとえば、ＲＯＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（たとえば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等）その他の記憶媒体に記憶可能であり、かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる定着プログラム、画像形成プログラムを記憶した場合に、かかる定着プログラム、画像形成プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。
【０１１５】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１１６】
たとえば、本発明を適用する定着装置は、上述のようなベルト定着方式を採用したものに限らず、次に述べるようなローラ定着方式を採用したものであっても良い。
図１１に、ローラ定着方式を採用した定着装置示す。
【０１１７】
なお、この定着装置６において、すでに説明した定着装置６に備えられている構成と同様の構成については、適宜かかる構成と同じ符号を付して説明を省略する。また、すでに説明した定着装置６について説明した各制御を行うための構成についても、すでに説明した定着装置６と同様に備えているが、適宜図示及び説明を省略する。また、この定着装置６について説明した構成を、すでに説明した定着装置６に適宜組み合わせて採用することも可能である。
【０１１８】
この定着装置６は、定着ローラ６８と加圧ローラ６９とヒータ６６の光を効率よく定着ニップ７０に集光して定着ニップ７０の昇温効率を高める反射板６６ｂとを有している。定着ローラ６３は、金属製の基体６８ｂと、基体６８ｂの外周に密着するように支持された無端ベルト６８ｃとを有している。無端ベルト６８ｃはポリイミドをベースとする耐熱性のシート材に金属層や離型層などを積層して構成されたものである。基体６８ｂは、その内部に赤外線ヒータであるヒータ６６を配設されているので、金属製となっているが、適宜、耐熱性樹脂、セラミックなどで構成しても良い。基体６８ｂは回転せず、無端ベルト６８ｃは基体６８ｂの外周に沿って移動する態様で、加圧ローラ６９に連れ回りする。加圧ローラ６９は金属芯金に弾性層を被覆した構成であり、必要に応じてその表層全体若しくは一部に離型層を形成しても良い。この定着装置６において、駆動モータ８７に相当する駆動手段は、加圧ローラ６９に対して設けられている。
【０１１９】
以上述べたベルト定着方式、ローラ定着方式の何れの定着装置においても、加熱手段は、いわゆるＩＨ方式といわれる、電磁誘導加熱方式によるものとしても良い。この場合、ＩＨコイルは、たとえば図１１に示した定着装置６においては、基体６８ｂに内蔵される場合と、基体６８ｂの外部に配設される場合があるなど、ＩＨコイルの配設位置には種々のパターンがある。また、たとえば図１１に示した定着装置６における基体６８ｂや無端ベルト６８ｃなど、搬送部材の材質は、加熱手段の種類や配置場所によって最適なものが選択される。
【０１２０】
本発明を適用する画像形成装置は、タンデム型であっても、上述した間接転写方式でなく、直接転写方式を採用可能である。また、画像形成装置は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することが可能であるし、他にも、シート状の有機感光体等の像担持体上に各色のトナー像を現像するものの色重ね自体は別にある中間転写体を用いる方式、あるいは中間転写体を複数用いる方式、中間色トナーを用いる方式等の画像形成装置にも同様に適用することが可能である
【０１２１】
その他、画像形成装置は、近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきているが、画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
このような画像形成装置に用いる画像形成物質としての現像剤は、二成分現像剤に限らず、一成分現像剤であっても良いし、画像形成物質は定着を必要とする他のものであっても良い。
【０１２２】
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
【０１２３】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１２４】
６２、６３、６８、６９、７３、８９    搬送部材
６６、８４    加熱手段
７０    定着ニップ
８１    案内部材
８６    複数の温度検知手段
８８    案内部材変位手段
１００    画像形成装置
Ｓ    記録媒体
Ｘ    最大サイズの記録媒体が通過する領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２５】
【特許文献１】特開２００２−６６５６号公報
【特許文献２】特開平６−２３０６２６号公報
【特許文献３】特開平８−２５４９１３号公報
【特許文献４】特開平１０−２８２８３０号公報
【図１】
2011197154.tif 000003
【図２】
2011197154.tif 000004
【図３】
2011197154.tif 000005
【図４】
2011197154.tif 000006
【図５】
2011197154.tif 000007
【図６】
2011197154.tif 000008
【図７】
2011197154.tif 000009
【図８】
2011197154.tif 000010
【図９】
2011197154.tif 000011
【図１０】
2011197154.tif 000012
【図１１】
2011197154.tif 000013