(57)【要約】【課題】  記録材の種類・特性によらず、厚紙など特殊紙においても転写ずれやカールのない高品質な出力を得る。【解決手段】  像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、  を有する画像形成装置において、  転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする。【選択図】  図１
2008139670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
搬送路中に設置した記録材検出センサの検知信号により転写位置に対する定着ニップの位置を変更する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
転写位置に対する定着ニップの位置変更に連動して定着装置下流の排紙搬送部が移動する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
転写位置に対する定着ニップの位置変更に連動して排紙積載面の位置が移動する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録材検出センサは紙厚検出センサ、ＯＨＴ検出センサ、光沢検出センサのいずれかである請求項2の画像形成装置。
【請求項６】
搬送中の記録材の屈曲強さにより転写位置に対する定着ニップ位置を変更する請求項1の画像形成装置。
【請求項７】
搬送中の記録材の屈曲強さを、搬送路中に設けた記録材のループ量検出手段により検出し転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする請求項1の画像形成装置。
【請求項８】
両面印刷実行時において1面目印刷時と2面目印刷時で転写位置に対する定着ニップ位置を変更する請求項1の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式によって画像形成をおこなう複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における定着装置部搬送に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のため各色分の複数の像形成ユニットを並列に配置し、静電吸着搬送ベルトにて吸着した記録材を搬送し順次転写して像形成をおこなうインライン方式のものが増えている。
【０００３】
この方式では、像形成ユニットを複数並列配置している構成上本体が大きくなりがちなため、本体全体の大きさを小さくする目的で最終転写部のすぐ後で搬送路を曲げるように定着ユニット及び排紙部を配置する場合が多くなっている。
【０００４】
またこの構成では例えば特開2003-345150に示すように、転写部と定着器の間に記録材のループができるように速度差を設けることで、転写部にいる記録材を引っ張るなど動かしてしまうことを防止し画質を損なわないようにしている。
【特許文献１】特開2003-345150号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年カラーＬＢＰの高速化・高性能化に伴いその使用用途は広がっており、従来よりも製品のサポートすべき記録材の種類が増える傾向にある。このため従来のように転写・定着間のループ量を制御するだけでは十分な品質を得ることが難しくなっている。
【０００６】
例えば坪量200ｇを越える厚紙等腰の大きな記録材においては、十分なループを転写・定着間に設けることができず転写部へ記録材を押し戻す力が大きく転写ずれを生じてしまい、またポリエチレンテレフタレート等の樹脂製のシートなどでは、図３に示すような定着ユニットと排紙部の配置関係に起因する搬送経路の曲率によりカールが生じてしまうなどの問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記問題を解決するため、本出願に係る第１の発明は
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するため、本出願に係る第２の発明は
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
搬送路中に設置した記録材検出センサの検出信号により転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するため、本出願に係る第３の発明は
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とすると共に、その位置変更に連動して定着装置下流の排紙搬送部が移動する
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するため、本出願に係る第４の発明は
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とすると共に、その位置変更に連動して排紙積載面の位置が移動する
ことを特徴とする。
【００１１】
本発明は上記問題を解決するため、本出願に係る第５の発明は
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
搬送路中に設置した紙厚検出センサ、OHT検出センサ、光沢検出センサのいずれかの記録材検出センサの検出信号により転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明は上記問題を解決するため、本出願に係る第６の発明は
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
搬送中の記録材の屈曲強さにより転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする
ことを特徴とする。
【００１３】
本発明は上記問題を解決するため、本出願に係る第７の発明は
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
搬送中の記録材の屈曲強さを、搬送路中に設けた記録材のループ量検出手段により検出し転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする
ことを特徴とする。
【００１４】
本発明は上記問題を解決するため、本出願に係る第８の発明は
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を有する画像形成装置において、
両面印刷実行時において１面目印刷時と２面目印刷時で転写位置に対する定着ニップの位置を変更可能とする
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本出願に係る第１の発明によれば、定着部での搬送路を変更することで厚紙など特殊紙においても転写ずれやカールを防止することができ高品質な出力を得ることができる。
【００１６】
また本出願に係る第２、５の発明によれば、記録材検出センサにより記録材の特性を自動で検出することができ、手動で定着ニップ位置を切り替える必要がなくユーザーが間違って設定をおこなうことを防止することができる。
【００１７】
また本出願に係る第３の発明によれば、定着ニップ位置の変更に伴う搬送方向の変化に対し排紙角度を変更することができ、ユーザーの画像形成装置設置空間における占有スペースを小さくすることができる。
【００１８】
また本出願に係る第４の発明によれば、定着ニップ位置の変更に伴う搬送方向の変化に対し排紙積載面の位置を移動することができ、排出角度に起因する記録材の座屈・変形を防止することができる。
【００１９】
また本出願に係る第６の発明によれば、搬送中に記録材の屈曲強さを検出することができ、手動で定着ニップ位置を切り替える必要がなくユーザーが間違って設定をおこなうことを防止することができる。
【００２０】
また本出願に係る第７の発明によれば、搬送中に記録材の屈曲強さを自動で検出することができ、手動で定着ニップ位置を切り替える必要がなくユーザーが間違って設定をおこなうことを防止することができる。
【００２１】
また本出願に係る第８の発明によれば、１面目の画像形成時に生じた記録材のカール等を２面目定着時に定着ニップの位置を変更することで矯正することができ、高品質な出力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（実施例１）
以下図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
{カラー画像形成装置の全体構成}
まずカラー画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概要説明する。なお、図１はカラー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１００の全体構成を示す縦断面図である。
【００２４】
同図に示すカラー画像形成装置１００は、垂直方向に並設された４個の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。感光体ドラム１は、駆動手段（不図示）によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を記録材Ｓに転写させる静電転写装置５、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。
【００２５】
ここで、感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を形成している。
【００２６】
以下、感光体ドラム１から順に詳述する。
【００２７】
感光体ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動される。
【００２８】
帯電装置２としては、接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム１表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである。
【００２９】
スキャナユニット３は、感光ドラム１の略水平方向に配置され、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を介して帯電済みの感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【００３０】
現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器から構成される。
【００３１】
すべての感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト１１が配設される。静電転写ベルト１１は１０11〜１０14Ω・cmの体積固有抵抗を持たせた厚さ約１５０μｍのフィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト１１は、垂直方向に４軸でローラに支持され、図中左側の外周面に記録材Ｓを静電吸着して上記感光体ドラム１に記録材Ｓを接触させるべく循環移動する。これにより、記録材Ｓは静電転写ベルト１１により転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像を転写される。
【００３２】
この静電転写ベルト１１の内側に当接し、４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向した位置に転写ローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が並設される。これら転写ローラ１２から正極性の電荷が静電転写ベルト１１を介して記録材Ｓに印可され、この電荷による電界により、感光体ドラム１に接触中の用紙に、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。
【００３３】
静電転写ベルト１１は周長約７００ｍｍ、厚み１５０μｍのベルトであり、駆動ローラ１３、従動ローラ１４ａ、１４ｂ、テンションローラ１５の４本のローラにより掛け渡され、図の矢印方向に回転する。これにより、上述した静電転写ベルト１１が循環移動して記録材Ｓが従動ローラ１４ａ側から駆動ローラ１３側へ搬送される間にトナー像を転写される。
【００３４】
給紙部１６は、画像形成部に記録材Ｓを給紙搬送するものであり、複数枚の記録材Ｓが給紙カセット１７に収納されている。画像形成時には給紙ローラ１８（半月ローラ）、レジストローラ対１９が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット１７内の記録材Ｓを１枚毎分離給送するとともに、記録材Ｓ先端はレジストローラ対１９に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト１１の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９によって静電転写ベルト１１へと給紙されていく。
【００３５】
静電吸着ベルト１１により搬送されながら順次各色トナー像を転写された記録材Ｓは、その後定着部２０にて加熱・加圧されることにより定着される。
【００３６】
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ２は感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像装置４内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。
【００３７】
最上流の感光体ドラム１周面上のトナー像の先端が、静電転写ベルト１１との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に記録材Ｓの印字開始位置が一致するように、レジローラ対１９が回転を開始して記録材Ｓを静電転写ベルト１１へ給送する。
【００３８】
記録材Ｓは静電吸着ローラＫＲと静電転写ベルト１１とによって挟み込むようにして静電転写ベルト１１の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト１１と静電吸着ローラＫＲとの間に電圧を印加することにより、誘電体である記録材Ｓと静電転写ベルト１１の誘電体層に電荷を誘起し、記録材を静電転写ベルト１１の外周に静電吸着するように構成している。これにより、記録材Ｓは静電転写ベルト１１に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。
【００３９】
このように搬送されながら記録材Ｓは、各感光体ドラム１と転写ローラ１２との間に形成される電界によって、各感光体ドラム１のトナー像を順次転写される。
【００４０】
４色のトナー像を転写された記録材Ｓは、ベルト駆動ローラ１３の曲率による曲率分離能力により静電転写ベルト１１から分離され、定着部２０に搬入される。
【００４１】
記録材Ｓは、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、排紙ローラ対２２、２３によって、排紙部２４に画像面を下にした状態で排出される。
【００４２】
ここで定着部２０の例として広く採用されている熱ローラ方式の定着装置に関して説明する。
【００４３】
定着ローラ（加熱ローラ）２１ａと加圧ローラ２１ｂとの圧接ローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部を画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して挟持搬送させて、定着ローラの熱と、定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。
【００４４】
定着ローラは、一般に、アルミニウムの中空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源としてのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンランプの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持されるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調される。
【００４５】
特に、最大４層のトナー画像層を十分に加熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラーの画像形成を行う画像形成装置の定着装置としては、定着ローラの芯金を高い熱容量を有するものにし、またその芯金外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融するためのゴム弾性層を具備させ、そのゴム弾性層を介してトナー画像の加熱を行っている。また、加圧ローラ内にも熱源を具備させて加圧ローラも加熱・温調する構成にしたものもある。
【００４６】
本実施の形態の特徴は、記録材に適した定着ユニットの姿勢をとることで転写ずれ、カール等のない高品質な出力を確保することである。
【００４７】
図２に定着部２０周りの概略図を示す。
【００４８】
本実施例では定着部２０及びその駆動手段２９をフレーム３０に設置し、このフレーム３０に対しカム３６と結合されたレバー３５にて定着部周り全体を回動させる機構とした。
【００４９】
ここでフレーム３０にはフラグ３１を設け、このフラグに対し本体に設けたフォトセンサ３２にてフレームの回動を検知するものとする。
【００５０】
このような構成にすることで、本実施例ではユーザーが切り替えレバー３５を操作し定着部２０に対し支点２５を起点に回動させ、転写位置に対する定着ニップの位置を変更している。
【００５１】
このように回動した後では、転写位置と定着ニップ位置にて形成される記録材の屈曲角度は図３に示すように搬送角度はαよりβと低減し、結果として定着ニップに挟み込まれた記録材の転写部への押し込み力Fが緩和され転写ずれを防止することができる。
【００５２】
（実施例２）
次に図４に第２の実施例に係る画像形成装置の概略図を示す。
【００５３】
本実施例では、給紙部のレジローラ対１９の後に記録材検出センサ２６を設置し、このセンサの検出信号に従い本体制御回路を通じて定着ニップ変更のための駆動手段２７を制御し定着ニップ位置を変更する構成とした。
【００５４】
定着部概略図は図８に示す通りであり、定着部２０及びその駆動手段２９をフレーム３０に設置し、このフレームをウォームギア列又はラックとギアなどのギア列３３にて昇降させるものとした。駆動源としては本体に設置してある前記駆動手段２７、例えばＤＣモータ、ステッピングモータなどギア列を構成したものが考えられるが、他の実施手段として定着駆動手段２９より分配する構成としてもよい。
【００５５】
またセンサに関しては、記録材の厚さ、光沢、サイズ、電気抵抗、負荷や温湿度を検知する、例えば光学式センサ、電位式センサ、アームとマイクロスイッチの組み合わせなど、一つ又は複数のセンサ信号を制御用に使用する。
【００５６】
この構成では画像形成装置本体で記録材の種類を検出し、その検出結果に基づき最適な定着ニップ位置をとることが可能となり、またユーザーの手動設定ではなく自動設定であることから設定を間違え通紙してしまうということを防止することができる。
【００５７】
（実施例３）
次に図５、６に第３の実施例に係る画像形成装置の概略図を示す。
【００５８】
図５が定着ニップ位置移動前の図であり、図６が定着ニップ移動後の図である。
【００５９】
本実施例では、定着部２０を本体に設置した駆動手段２７によって回動させ、この駆動手段２７よりギア列にて分配した駆動力を排紙トレー２４の回動手段に繋ぐ構成とした。
【００６０】
定着部２０の回動角度と排紙トレー２４の角度調整に関しては図７に示すように個々のギア列Ｇ１、Ｇ２での減速比調整にて行い、排紙する記録材の種類に応じて定着ニップの位置、排紙トレーの角度を変更するものとした。
【００６１】
この構成では、定着ニップ位置変更に伴い排紙トレー角度も追従することで、記録材の排出角度θが急角度の場合に、排出途中で記録材が２点鎖線で示すように排紙ローラ対２３部などで座屈し座屈跡が発生してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施例を示す電子写真方式のカラー画像形成装置の断面図。
【図２】本発明の第１実施例を示す電子写真方式のカラー画像形成装置の断面図（定着部概略図）。
【図３】定着ニップ変更前後の記録材搬送パスを示す概略図。
【図４】本発明の第2実施例を示す電子写真方式のカラー画像形成装置の断面図。
【図５】本発明の第３実施例を示す電子写真方式のカラー画像形成装置の断面図。
【図６】本発明の第３実施例を示す電子写真方式のカラー画像形成装置の断面図（定着ニップ位置変更後）。
【図７】本発明の第３実施例を示す電子写真方式のカラー画像形成装置の断面図（定着部概略図）。
【図８】本発明の第2実施例を示す電子写真方式のカラー画像形成装置の断面図（定着部概略図）。
【符号の説明】
【００６３】
１  感光ドラム
３  スキャナユニット
５  静電転写ベルトユニット
７  プロセスカートリッジ
２０  定着部
２１a、b  定着ローラ対
２３a、b  排紙ローラ対
２４  排紙トレー
２６  記録材検出センサ
２７  駆動手段
１００  カラー画像形成装置
Ｓ  記録材
【図１】
2008139670.tif 000003
【図２】
2008139670.tif 000004
【図３】
2008139670.tif 000005
【図４】
2008139670.tif 000006
【図５】
2008139670.tif 000007
【図６】
2008139670.tif 000008
【図７】
2008139670.tif 000009
【図８】
2008139670.tif 000010