(57)【要約】【課題】  （１）シート材の保有水分量を、片面印字時と両面印字時で大差なくする。  （２）シート材からの急激な水分除去による搬送性悪化を軽減する。【解決手段】  （１）片面印字プロセス内において、複数回シート材を、加熱定着装置内に搬送する搬送経路を設ける。  （２）両面印字プロセスにおいて、片面印字後に、両面搬送経路において、シート材を、加熱定着装置の余熱により暖められた搬送ローラにより再加熱する。【選択図】  図１
2008145854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像に応じて、所定のプロセスを経て感光体上に形成された画像を、転写記録し、熱を利用しシート材表面に画像を固着させる画像形成装置の片面印字プロセス内において、複数回シート材を、加熱定着装置内に搬送する搬送経路を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成後の未定着画像をシート材上に定着する第１の搬送経路、未定着画像の定着後、両面搬送経路内でシート材を再加熱する第２の搬送経路を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
加熱定着装置の加圧ローラを、両面搬送経路の搬送装置の一部とすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
シート材表面への画像形成前に、シート材を加熱定着装置に通すことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
シート材表面への画像形成前に、シート材を加熱定着装置に通した後、循環型搬送経路を通し画像形成を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
シート材表面への画像形成後に、シート材を、加熱定着装置に対して往復搬送することを特徴とする請求項１に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、加熱定着装置を有するプリンター等の画像形成装置において、原稿画像を転写記録するためのシート材の水分量調整手段を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術に係る画像形成装置を、図４のシート材搬送装置を用いて説明する。
【０００３】
ペーパーカセット１０１に積載され給紙装置１０２より排出されたシート材Pは、各シート材搬送装置１００により順次搬送して行く。
【０００４】
画像形成部１０５において、原稿画像を転写記録されたシート材Pは、再びシート材搬送装置により搬送され定着装置１０３へと運ばれる。
【０００５】
定着装置１０３において、シート材上の原稿画像は定着され、その後シート材は、そのまま排紙搬送装置１０６の排紙搬送経路１０６ａを通じで排紙部１０６ｂへと排出される。
【０００６】
定着装置として、ヒータ等を利用した加熱定着装置が一般的に知られているが、この定着装置による加熱により、トナー等による転写画像をシート材に固着するとともに、その加熱によりシート材保有の水分は蒸発乾燥させられる。
【０００７】
加熱定着装置通過前後のシート材保有水分量の差が大きい場合、乾燥が促進される発熱体側に大きくカールし、搬送性能を著しく低下させる。また、シート材の保有水分分布にむらがあると、シワ発生の要因となる。しかも、加熱定着装置による加熱により、シート材の伸び量が増大し、画像形成部における印字に対して大きな変動要因となるため、印字倍率精度が悪化する。
【０００８】
この問題を解決するために、ペーパーカセットに面状発熱体を設け、シート材を加熱乾燥し、水分量を一定に調整または低減する方法等が考案されている。また、カールを取るために、カール取りローラを設ける手段が実現されている。
【０００９】
しかし、ペーパーカセットに面状発熱体を設ける場合、シート材全体を乾燥させるためには大容量の発熱体を必要とし、乾燥むらも容易に発生する。また、発熱体への電力供給は常時行わなければならず、その安全性の問題、設置コストの問題があった。
【００１０】
また、図５に示すような、ペーパーカセットを使用しない、給紙トレイ１０７ａを備えたトレイ積載型給紙装置１０７の画像形成装置には適用できないといった問題があった。
【００１１】
特開平6-83221号公報のように、面状発熱体の代わりに、加熱定着装置により発生する熱を、ダクトを用いてペーパーカセットまで運びシート材を乾燥させる提案も出されているが、これも、機械配置上の問題や、短時間では乾燥しないのに稼動中でないと機能しない等の問題があった。
【００１２】
カール取りローラに関しても、加熱定着装置通過直後でないとあまり効果がないという設置上の問題や、シート材を機械的に矯正するための限界・シート材へのダメージ・矯正するカールに方向性があるといった問題があった。
【００１３】
また、特開平1-267254号公報の提案のように、カール取りローラ部に加熱手段を設け、機械的なストレスを軽減するような提案もなされているが、これも、別に加熱装置を設けなければならないといった設置コスト上の問題等があった。
【特許文献１】特開平6-83221号公報
【特許文献２】特開平1-267254号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
（１）シート材の吸湿状態により、加熱定着装置を通すとカール量が増大し、そのシート材の搬送性の阻害となる。
【００１５】
（２）シート材の吸湿状態により、加熱定着装置を通すとシート材の伸び量が変動し、設定した倍率精度の誤差が生じ、印字倍率精度が悪化する。しかも、片面印字の場合と両面印字の場合とで印字倍率精度の違いも大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）片面印字プロセス内において、複数回シート材を、加熱定着装置内に搬送する搬送経路を設ける。
【００１７】
（２）両面印字プロセスにおいて、片面印字後に、両面搬送経路において、シート材を、加熱定着装置の余熱により暖められた搬送ローラにより再加熱する。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明は、片面印字プロセス内において、複数回シート材を、加熱定着装置に通し、シート材の吸湿水分量を一定に調整または低減することにより、
（１）シート材搬送性能を著しく低減させる、カール等の発生をなくすことが可能となった。
【００１９】
（２）紙質や環境および印字面により影響されない、印字倍率精度の向上が可能となった。
【００２０】
（３）また、シート材の吸湿水分量を一定に調整または低減するために、加熱定着装置を用いることにより、別途新たな装置を追加することなく実現可能となった。このため、ペーパーカセットを用いない、トレイ上積載型の給紙装置へも適用することが可能となった。
【００２１】
（４）１度目搬送時の加熱定着装置の画像定着温度を低く設定でき、２度目はシート材が既に暖められているので、シート材による定着装置の奪われる熱量が低いため省エネ効果も実現出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２３】
図１に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す。
【００２４】
本発明の画像形成装置のシート材搬送装置によるシート材の搬送動作を、図１を用いて説明する。
【００２５】
ペーパーカセット２に積載され給紙装置７よりａ方向に排出されたシート材Pは、各シート材搬送装置１により順次搬送して行く。
【００２６】
画像形成部５において、原稿画像に応じて、所定のプロセスを経て感光体５ａ上に形成されたトナー等の画像を、シート材P上に転写記録する。
【００２７】
トナー等の画像を静電的に吸着したシート材Pは、さらにシート材搬送装置１により搬送され、加熱定着装置３へと送られる。
【００２８】
加熱定着装置３において、３ａは加圧ローラで駆動ローラとして機能し、時計方向に回転している。その加圧ローラ３ａにより、従動する定着ローラ３ｂとにより、シート材Ｐは挟持され搬送して行く。一方シート材Ｐ上の原稿画像は、定着ローラ３ｂにより定着され、その後シート材Ｐは、定着排紙搬送部９に運ばれる。片面印字の場合は、搬送方向を変えることなく、排紙搬送経路６ｂを通じて、排紙搬送装置６の搬送ローラ対６ｃによりｂ方向に排出され、排紙積載部６ａ上に積載される。
【００２９】
一方、両面印字の場合、シート材Ｐは、排紙搬送装置６の搬送ローラ対６ｃにより排出ｂ方向に移動後、シート材Ｐの後端が、定着排紙搬送部９の後の排紙搬送経路６ｂに設けられた切り換え機構１０を通過後、排紙搬送装置６の搬送ローラ対６ｃの回転が停止し、画像形成部のシート材送り方向とは逆のｃ方向にシート材を送り始める。そしてシート材Ｐは、切り換え機構１０のシート材ガイド面が切り換わることにより、両面搬送装置４の両面搬送経路４ａを選択される。シート材Ｐは、両面搬送装置４へと運ばれて行き、再び加熱定着装置３の搬送経路へと導かれる。
【００３０】
シート材Ｐは、加熱定着装置３の加圧ローラ３ａと定着搬送コロ３ｃからなる搬送ローラ対位置において、加圧ローラ３ａにより再加熱される。この再加熱されることにより、片面印字搬送時の加熱定着装置の画像定着温度を低く設定できる。
【００３１】
加熱定着装置３の加圧ローラ３ａと定着搬送コロ３ｃからなる搬送ローラ対は、両面搬送装置４の一部の搬送装置として機能し、シート材Ｐは、再び両面搬送経路４ｂへｄ方向に搬送される。
【００３２】
シート材Ｐは、Ｕターン経路４ｃにより搬送方向をｅ方向へと変え、レジスト下ローラ８ａとレジスト上ローラ８ｂからなる、レジスト搬送装置８へと導かれる。
【００３３】
このレジスト搬送装置８以降は、片面印字の場合と同様の搬送形態をとり、最終的には、排紙搬送装置６の排紙積載部６ａへと排出され、一連の画像形成プロセスを終了する。
【実施例２】
【００３４】
図２に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置を示す。
【００３５】
第２の実施形態に係る画像形成装置は、第１の実施形態に係る画像形成装置に対して、排紙搬送装置のシート材搬送部に、給紙装置の機能を追加したシート材搬送形態としたものである。
【００３６】
給排紙口のトレイ７ａ上に積載されたシート材Pは、給紙信号を検知すると、加熱定着装置３を含めたシート材搬送装置１が駆動され、シート材Pは循環搬送装置４の循環搬送経路４ａを経て、加熱定着装置３の加圧ローラ３ａと定着搬送コロ３ｃからなる搬送ローラ対へと送られる。
【００３７】
加熱定着装置３のヒータ等の加熱装置は画像印字面側に設けるだけで済み、加熱装置３ｂにより熱せられた加圧ローラ３ａにより、シート材Pは乾燥される。シート材Pは、加熱定着装置３において吸湿水分を蒸発乾燥され、その後循環搬送装置４の循環搬送経路４ｂへと搬送され、Ｕターン経路４ｃにより搬送方向を変え、レジスト搬送装置８へと導かれ、画像形成部５へと送られる。
【００３８】
画像形成部５において、原稿画像に応じて、所定のプロセスを経て感光体５ａ上に形成されたトナー等の画像を、シート材P上に転写記録する。
【００３９】
トナー等の画像を静電的に吸着したシート材Pは、さらにシート材搬送装置１により搬送され、加熱定着装置３へと送られる。
【００４０】
シート材Ｐは、既に保有水分が乾燥されているため、画像定着時のシート材伸び量は小さく、カールの発生も小さくなる。
【００４１】
定着後シート材Ｐは、排紙搬送経路７ｂを通じて、給排紙搬送装置７の搬送ローラ対７ｃにより排出され、排紙積載部７ｄ上に積載される。
【００４２】
一方、両面印字の場合、排紙積載部７ｄ、トレイ７ａ、分離部等は待避し、給排紙口のトレイ７ａ上に積載されたシート材Pとは分かれた状態で、給排紙搬送装置７の搬送ローラ対７ｃによりに排出後、給紙位置へと移動する。
【００４３】
給紙信号を検知すると、加熱定着装置３を含めたシート材搬送装置１が駆動され、シート材Pは循環搬送装置４の循環搬送経路４ａを経て、加熱定着装置３の加圧ローラ３ａと定着搬送コロ３ｃからなる搬送ローラ対へと送られる。
【００４４】
これ以降は、片面印字プロセスと同様のプロセスを経て、シート材Ｐは、排紙積載部７ｄ上に積載され一連の動作を終了する。
【実施例３】
【００４５】
図３に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置を示す。
【００４６】
第３の実施形態に係る画像形成装置は、第２の実施形態に係る画像形成装置に対して、シート材Pを、加熱定着装置の同一搬送経路を往復搬送し、循環する搬送形態としたものである。
【００４７】
給紙装置７のトレイ７ａ上へ積載されたシート材Pは、給紙信号を検知すると、加熱定着装置３を含めたシート材搬送装置１が駆動され、シート材Pは給搬送され、画像形成部５へと送られる。
【００４８】
画像形成部５において、原稿画像に応じて、所定のプロセスを経て感光体５ａ上に形成されたトナー等の画像を、シート材P上に転写記録する。
【００４９】
トナー等の画像を静電的に吸着したシート材Pは、さらにシート材搬送装置１により搬送され、加熱定着装置３へと送られる。
【００５０】
そして、シート材Ｐ上のトナー等の画像は、加熱定着装置３により、シート材上に固着される。
【００５１】
定着後シート材Ｐは、給排紙搬送装置６の搬送ローラ対６ｃにより、給排出口６ａへ排出される。
【００５２】
一方、両面印字の場合は、シート材Ｐの（搬送方向に対して）後端が、搬送ローラ対６ｃにより排出される前に、シート材搬送装置１は駆動を停止し、シート材Ｐは、搬送ローラ対６ｃに挟持された状態で留まる。
【００５３】
その後、加熱定着装置３を含めたシート材搬送装置１が先程とは逆方向に駆動され、シート材Pは再び加熱定着装置３へと送られる。この再加熱されることにより、片面印字搬送時の加熱定着装置の画像定着温度を低く設定できる。
【００５４】
シート材Pは、加熱定着装置３において再び吸湿水分を蒸発乾燥され、その後循環搬送装置４の循環搬送経路入口４ａ、循環搬送経路４ｂへと搬送され、Ｕターン経路４ｃにより搬送方向を変え、レジスト搬送装置８へと導かれ、再び画像形成部５へと送られる。
【００５５】
これ以降は、片面印字プロセスと同様のプロセスを経て、シート材Ｐは、給排紙搬送装置６の給排紙口６ａへと排出され一連の動作を終了する。
【００５６】
また、給排紙搬送装置６の給排紙口６ａよりシート材を挿入し、一連のプロセスを実行することも可能である。
【００５７】
給排紙口６ａより挿入されたシート材Pが、搬送ローラ対６ｃの手前に設けられたシート材検知センサ６ｅにより検知されると、搬送ローラ対６ｃを含めたシート材搬送装置１が駆動され、シート材Pは加熱定着装置３へと送られる。
【００５８】
シート材Pは、加熱定着装置３において吸湿水分を蒸発乾燥され、その後循環搬送装置４の循環搬送経路入口４ａ、循環搬送経路４ｂへと搬送され、Ｕターン経路４ｃにより搬送方向を変え、レジスト搬送装置８へと導かれ、画像形成部５へと送られる。
【００５９】
この時の加熱定着装置３の加熱量は、単にシート材Pの乾燥に必要な熱量のみであり、トナー等の転写画像の固着時より低く押えることができる。
【００６０】
画像形成後は先の説明と同様のプロセスを経て、最終的にシート材Pは、給排紙口６ａへと排出され一連のプロセスを終了する。
【００６１】
図３の画像形成装置においては、循環搬送経路４への入口４ａを、加熱定着装置３と画像形成部５との間の搬送経路の途中に設けたが、給排紙口６ａと加熱定着装置３との間の搬送経路の途中にも設けることも可能である。その場合、給紙装置７より搬送されてきたシート材Pの、加熱定着装置３における乾燥後も、加熱定着装置３の駆動回転方向を変更することなく、循環搬送経路４へとシート材Ｐを導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシート材搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るシート材搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るシート材搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成図。
【図４】従来技術に係るペーパーカセットを用いたシート材搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成図。
【図５】従来技術に係る積載トレイを用いたシート材搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００６３】
１  シート材搬送装置
２  ペーパーカセット
３  加熱定着装置
４  循環（両面）搬送装置
５  画像形成部
６  （給）排紙搬送装置
７  給紙装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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