JP2007065526A - Image heating device and electrophotographic image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤像を加熱定着する画像加熱装置及びこれを備えた電子写真画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image heating apparatus for heating and fixing a developer image and an electrophotographic image forming apparatus including the same.
従来、表面に樹脂層を設けた記録材用の画像加熱装置において、定着ベルト上に、記録材表面の樹脂が記録材周囲に若干染み出し、定着ベルトに付着するオフセット現象が発生する場合がある。そして、次の記録材がオフセットした樹脂上に載置されると、記録材に付着してしまい、記録材の画像にダメージが与えられるという問題がある。 Conventionally, in an image heating apparatus for a recording material provided with a resin layer on the surface, an offset phenomenon may occur where the resin on the surface of the recording material oozes slightly around the recording material on the fixing belt and adheres to the fixing belt. . Then, when the next recording material is placed on the offset resin, there is a problem that the recording material adheres to the recording material and damages the image of the recording material.
そこで、記録材を定着ベルトの所定の位置に配置し、樹脂が後続の記録材の裁断する部分に付着するようにした画像加熱装置が提案されている(特許文献1)。 In view of this, an image heating apparatus has been proposed in which a recording material is arranged at a predetermined position on a fixing belt so that a resin adheres to a portion of the subsequent recording material to be cut (Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、図11に示すように、小サイズの記録材P2を用いた後に大サイズの記録材P1を用いた場合、大サイズの記録材P1の画像にダメージが与えられるという問題がある。これは、小サイズの記録材P2から定着ベルト114にオフセットした樹脂Y4は、大サイズの記録材の裁断する部分の内側(画像が記録された部分)に付着することによる。
However, in the technique described in Patent Document 1, as shown in FIG. 11, when a large size recording material P1 is used after using a small size recording material P2, an image of the large size recording material P1 is damaged. There is a problem that is given. This is because the resin Y4 offset from the small size recording material P2 to the
そこで本発明は、サイズの異なる記録材の加熱定着を行っても、記録材からはみ出した樹脂が次の異サイズの記録材の内側に付着し、画像欠陥となることを抑制できる画像加熱装置及び電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an image heating apparatus and a heating apparatus capable of preventing the resin protruding from the recording material from adhering to the inside of the next recording material of a different size and causing an image defect even when heat-fixing of recording materials of different sizes is performed. An object is to provide an electrophotographic image forming apparatus.
上記課題を解決するために本発明に係る画像加熱装置の代表的な構成は、樹脂層を備えた記録材に形成されたトナー像を加熱するエンドレスベルトと、このベルトを加熱する加熱手段と、ベルトと共に移動する加熱後の記録材を分離前に冷却する冷却手段と、を有する画像加熱装置において、ベルトの樹脂層を備えた記録材との接触領域が記録材のサイズ毎に設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of an image heating apparatus according to the present invention includes an endless belt that heats a toner image formed on a recording material including a resin layer, and a heating unit that heats the belt. In an image heating apparatus having a cooling unit that cools a heated recording material that moves with the belt before separation, a contact area with the recording material provided with the resin layer of the belt is set for each size of the recording material. It is characterized by that.
また、本発明に係る電子写真画像形成装置の代表的な構成は、記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、上記の画像加熱装置と、前記ベルトに向けて記録材を搬送するタイミングを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 In addition, a typical configuration of the electrophotographic image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms a toner image on a recording material, the image heating device, and a timing at which the recording material is conveyed toward the belt. Control means for controlling.
本発明により、サイズの異なる記録材の加熱定着を行っても、記録材からはみ出した樹脂が次の異サイズの記録材の内側に付着し、次の異サイズの記録材の画像にダメージを与え、画像欠陥となることを抑制できる。 According to the present invention, even when a recording material of a different size is heat-fixed, the resin protruding from the recording material adheres to the inside of the next recording material of a different size and damages the image of the next recording material of a different size. It is possible to suppress image defects.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each drawing has the same structure or effect | action, The duplication description about these was abbreviate | omitted suitably.
図1に画像形成装置の一例を示す。図1では、1個の像担持体1と、像担持体1の周囲に備えられた複数の現像器4(現像器41〜46)を搭載したロータリ4Aを使用した電子写真方式のカラープリンタ(以下「画像形成装置」という)を例示している。
FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus. In FIG. 1, an electrophotographic color printer using a rotary 4A on which one image carrier 1 and a plurality of developing devices 4 (developing
まず図1を用いて画像形成装置の概略構成について説明する。画像形成装置10は、デジタルカラー画像プリンタ部(以下「プリンタ部」という)Aと、プリンタ部Aの上部に設けられたデジタルカラー画像リーダ部(以下「リーダ部」という)Bと、を有している。
First, a schematic configuration of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. The
プリンタ部Aには、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下「感光ドラム」という)1が矢印方向に回転可能に配設されている。感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電手段としての一次帯電器2、露光手段としてのレーザ露光光学系3、現像手段としての現像装置4、中間転写体としての中間転写ベルト5、クリーニング手段としてのクリーニング装置6等が配設されている。
In the printer unit A, a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 1 as an image carrier is disposed so as to be rotatable in an arrow direction. Around the photosensitive drum 1, a primary charger 2 as a charging means, a laser exposure optical system 3 as an exposure means, a developing device 4 as a developing means, and an intermediate as an intermediate transfer body are arranged almost in order along the rotation direction. A
上述の現像装置4は、回転自在なロータリ4Aと、これに搭載された複数の現像器を有している。ここでは、複数の現像器として、6個の現像器41〜46を例示している。この6個の現像器4には、現像剤として濃シアントナーが収容されたシアン現像器41、濃マゼンタトナーが収容されたマゼンタ現像器42、イエロートナーが収容されたイエロー現像器43、ブラックトナーが収容されたブラック現像器44、淡シアントナーが収容された淡シアン現像器45、淡マゼンタトナーが収容された淡マゼンタ現像器46がある。
The developing device 4 described above has a rotatable rotary 4A and a plurality of developing devices mounted on the rotary 4A. Here, six developing
つまり、本例の画像形成装置は、マゼンタ、シアンについて、同一色相で明度の異なる組み合わせを有している。すなわち、明度の低いトナー(濃色トナー)として、濃マゼンタ、濃シアンと、明度の高いトナー(淡色トナー)として、淡マゼンタ、淡シアンをそれぞれ収容した濃色トナー現像器41、42と、淡色トナー現像器45、46との2種類を具備している。ここでは、同一色相で明度の異なる組み合わせのない、イエロー現像器43とブラックトナー現像器44も濃色トナー現像器とする。
That is, the image forming apparatus of this example has a combination of magenta and cyan with the same hue and different brightness. That is, dark
なお、同一色相で明度の異なるトナーとは、通常、樹脂と発色成分(顔料)とを基体とするトナーの中に含まれる発色成分(顔料)の分光特性が等しく、その量が異なるトナーをいう。明度の高いトナーとは、同一色相で明度の異なるトナーの組み合わせの中、濃度が相対的に低い方のものをいう。 The toners having the same hue and different lightness usually refer to toners having the same spectral characteristics and different amounts of color components (pigments) contained in a toner based on resin and color components (pigments). . The toner having a high lightness means a toner having a relatively low density among a combination of toners having the same hue and different lightness.
又、同一色相とは、上述のように、発色成分(顔料)の分光特性が同一であるものを言うが、厳密に同一でなくても、一般的にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラック等のように、通常の色概念上同一色と呼べる範囲とする。同一色相で明度の高いトナーは記録材上でのトナー量が0.5mg/cm2につき、定着後の光学濃度が1.0未満であり、低いトナーとは記録材上でのトナー量が0.5mg/cm2につき、定着後の光学濃度が1.0以上である。本例では、濃色トナーである、濃シアン、濃マゼンタ、イエロー、ブラックは、トナーの記録材上での載り量が0.5mg/cm2の際に定着後光学濃度が1.6となるように顔料の量を調整している。又、淡色トナーである、淡シアン、淡マゼンタは載り量0.5mg/cm2で定着後の光学濃度が0.9となるように設計されている。この濃淡2種類のトナーをうまく混合させて、それぞれの色のトナーの階調を再現している。 The same hue means that the color developing components (pigments) have the same spectral characteristics as described above, but generally they are not exactly the same, such as magenta, cyan, yellow, black, etc. In addition, a range that can be called the same color in terms of the normal color concept. Toner having the same hue and high brightness has an optical density after fixing of less than 1.0 per 0.5 mg / cm 2 of toner on the recording material, and low toner has a toner amount of 0 on the recording material. The optical density after fixing is 1.0 or more per 0.5 mg / cm 2 . In this example, dark toners, dark cyan, dark magenta, yellow, and black, have a post-fixing optical density of 1.6 when the applied amount of toner on the recording material is 0.5 mg / cm 2. So that the amount of pigment is adjusted. Further, light cyan and light magenta, which are light color toners, are designed such that the applied density is 0.5 mg / cm 2 and the optical density after fixing is 0.9. The two gradations of toner are mixed well to reproduce the gradation of each color toner.
又、前記各現像器41〜46に収容されている現像剤は、トナーとキャリアを混合させて用いる二成分現像剤であるが、トナーのみの一成分現像剤でも問題はない。又、トナーの種類として、明度の異なる組み合わせをシアンとマゼンタの2色に関して備えているが、その2種類に限るわけではなく、シアンのみ、マゼンタのみ、イエローのみ等でも、全色に明度の異なる組み合わせを備えてもかまわない。つまり、どの色相に明度の異なる組み合わせを備えても良い。又、それにより、現像器の数は本例では6個であるが、これに限るものではない。
Further, the developer contained in each of the developing
上述の中間転写ベルト5は、駆動ローラ51、テンションローラ52、54、二次転写対向ローラ53に掛け渡されている。また、中間転写ベルト5の内側には、中間転写ベルト5を感光ドラム1に押圧する一次転写ローラ50が配設されている。また、中間転写ベルト5の外側の二次転写対向ローラ53に対応する位置には二次転写ローラ55が配設されている。
The above-described
また、プリンタ部Aの下部には、画像形成対象となる記録材の搬送方向に沿って、その上流側から順に、給送カセット11、12、13、給送ローラ14、15、16、搬送ローラ17、18、19、レジストローラ20が配設されている。更に、ローラ22、23に掛け渡された搬送ベルト21、第1の画像加熱装置としての熱ローラ定着装置9、排出ローラ24などが配設されている。熱ローラ定着装置9は、定着ローラ91と加圧ローラ92と定着ローラクリーナ93が配設されている。また、プリンタ部Aには、両面搬送パス25、手差しトレイ26、給送ローラ27などが配設されている。
In the lower part of the printer unit A, the
リーダ部Bには、原稿台ガラス31、原稿押圧板32、露光ランプ33、反射ミラー34、35、36、レンズ37、フルカラーCCDセンサ38等が配設されている。
In the reader section B, an
上記画像形成装置において、画像形成時には、リーダ部Bにおいて、原稿をその画像面を下方に向けた状態で原稿台ガラス31上に載せ、原稿押圧板32で押圧する。この原稿の画像面を露光ランプ33により露光走査する。原稿からの反射光像をレンズ37によりフルカラーCCDセンサ38に集光し、カラー色分解画像信号を得る。カラー色分解画像信号は増幅回路(不図示)を経て、ビデオ処理ユニット(不図示)にて画像処理を施され画像メモリ(不図示)を介してプリンタ部Aに送出される。
In the image forming apparatus, at the time of image formation, the document is placed on the
プリンタ部Aには、リーダ部Bからの信号のほか、外部機器としてのコンピュータからの画像信号、FAXからの画像信号なども同様に送出されてくる。 In addition to the signal from the reader unit B, an image signal from a computer as an external device, an image signal from a FAX, and the like are similarly sent to the printer unit A.
ここでは、その代表としてリーダ部Bからの信号に基づくプリンタ部Aの動作を説明する。 Here, as an example, the operation of the printer unit A based on the signal from the reader unit B will be described.
画像形成時に感光ドラム1は、駆動手段(不図示)によって矢印方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動され、その表面が一次帯電器2によって所定の極性・電位に一様に帯電される(帯電工程)。 At the time of image formation, the photosensitive drum 1 is rotationally driven at a predetermined process speed (circumferential speed) in a direction indicated by an arrow by a driving unit (not shown), and the surface thereof is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a primary charger 2. (Charging process).
帯電後の感光ドラム1表面は、レーザ露光光学系3によって静電潜像が形成される。リーダ部Bからの画像信号は、レーザ出力部(不図示)にて光信号に変換される。光信号に変換されたレーザ光はポリゴンミラー3aで反射され、レンズ3b及び各反射ミラー3cを経て帯電後の感光ドラム1表面に照射される。これにより、それぞれの分解色毎に、レーザ露光光学系3により露光し、感光ドラム1上に静電潜像を形成する(露光工程)。
An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 after charging by the laser exposure optical system 3. An image signal from the reader unit B is converted into an optical signal by a laser output unit (not shown). The laser beam converted into the optical signal is reflected by the
次に、ロータリ4Aを回転させ、所定の現像器を感光ドラム1上の現像位置に移動させる。そして、その現像位置における現像器を作動させて、感光ドラム1上の潜像を現像し、感光ドラム1上に樹脂と顔料を基体とした現像剤像(トナー像)を形成する(現像工程)。
Next, the
なお、各現像器内のトナーは、レーザ露光光学系3上部に配置された各色毎のトナー収容部(ホッパー)61〜66から各現像器41〜46内のトナー比率(又はトナー量)を一定に保つように所望のタイミングにて随時補給される。また、感光ドラム1上には、濃度検知手段であるフォトセンサ70が配置され、感光ドラム1上のトナー量を検知することが可能となっている。
The toner in each developing device has a constant toner ratio (or toner amount) in each developing
こうして感光ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ50により、中間転写ベルト5上に一次転写される(一次転写工程)。トナー像転写後の感光ドラム1は、表面に残ったトナー(残留トナー)がクリーニング装置6によって除去され(クリーニング工程)、次の色の画像形成に供される。前述した帯電、露光、現像、一次転写、クリーニングの各画像形成プロセスを、6色の中から必要色について同様に繰り返す。これにより、中間転写ベルト5上で複数色のトナー像が重ね合わされる。
The toner image thus formed on the photosensitive drum 1 is primarily transferred onto the
こうして中間転写ベルト5上で重ね合わされたトナー像は、二次転写ローラ55によって記録材上に一括して二次転写される。記録材Pは、給送カセット11〜13から選択的に給送され、レジストローラ20によって中間転写ベルト5上のトナー像とタイミングを合わせるようにして、中間転写ベルト5と二次転写ローラ55との間の二次転写部に供給される。トナー像転写後の中間転写ベルト5は、表面に残ったトナー(残留トナー)がベルトクリーナ56によって除去されて、次の一次転写に供される。
The toner images superposed on the
なお、中間転写ベルト5において、従動ローラ52の対向には、感光ドラム1から転写された画像の位置ズレおよび濃度の検知を行う検知センサ57が配置されている。そして、検知センサ57の検知結果により画像形成装置本体制御部(不図示)にて、随時画像濃度、トナー補給量、画像書き込みタイミング、及び画像書き込み開始位置等に対して補正を行っている。
In the
前述の如くしてトナー像が転写された記録材Pは、搬送ベルト21によって熱ローラ定着装置9に搬送される。記録材Pは、熱ローラ定着装置9において、定着ローラ91とこれに押圧されている加圧ローラ92との間の定着ニップ部に供給されて加熱・加圧され、表面にトナー像が定着される。これにより、記録材Pの片面に対する画像形成が終了する。
The recording material P onto which the toner image has been transferred as described above is conveyed to the heat roller fixing device 9 by the conveying
また、記録材Pの両面に画像を形成する場合には、熱ローラ定着装置9を記録材Pが通過後すぐに搬送パスガイド(不図示)を駆動し、記録材Pを搬送パス28を経て反転パス29に一旦導く。その後、記録材Pを、反転ローラ30の逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出させ、両面搬送パス25へと送る。その後、記録材Pは、両面搬送パス25を通過し、両面搬送ローラにて斜行補正とタイミング取りが行われ、所望のタイミングにてレジストローラ20へと搬送される。その後、再び上述した画像形成プロセスによってもう一方の面にトナー像が転写され、その後、定着される。これにより、記録材Pの両面に対する画像形成が終了する。
When images are formed on both sides of the recording material P, a conveyance path guide (not shown) is driven immediately after the recording material P passes through the heat roller fixing device 9, and the recording material P passes through the
(オプションユニット100)
更に、前述の画像形成装置には、図1に示すように、表面に熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層Pbを設けた記録材用の第2の画像加熱装置110を備えたオプションユニット100が着脱自在に装着されている。即ち、図1の画像形成装置には、前述した第1の画像加熱装置としての熱ローラ定着装置9と、後述する第2の画像加熱装置としてのベルト定着装置110が搭載されている。
(Option unit 100)
Further, as shown in FIG. 1, an
ここで、ベルト定着装置110を備えたオプションユニット100の詳細について説明する。
Here, details of the
オプションユニット100には、ベルト定着装置110の他に、切替ガイド101が配置されている。この切替ガイド101は、熱ローラ定着装置9にて定着処理された記録材Pを、オプションユニット100の上面に設けられた排出トレイ102に向けてそのまま搬送するか、ベルト定着装置110を経由するようにベルト定着装置110に向けて搬送するかを切り替える。またオプションユニット100の側面には、ベルト定着装置110にて定着処理された記録材Pを載置する排出トレイ103が配置されている。その他、記録材Pを搬送するためのローラ対104、105、106が適所に配置されている。
In addition to the
図2にベルト定着装置110の模式断面図を示す。ベルト定着装置110は、加熱手段(熱源)を有する加熱回転体としての定着ローラ111と、定着ローラ111から所定間隔を保ち配設された分離ローラ112と、を有している。この2本のローラ111、112間に無端状のエンドレスベルトとしての定着ベルト114を懸回張設してある。この定着ベルト114を挟んで定着ローラ111の対向位置には、加圧回転体としての加圧ローラ115が圧接されている。また、定着ベルト114の内側で、定着ローラ111と分離ローラ112との間に、定着ベルト114に密着して定着ベルト114と共に移動する加熱後の記録材Pを分離前に冷却する冷却手段としての冷却ファン116が設けられている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
定着ローラ111、加圧ローラ115の内部には、定着ベルト114を加熱する加熱手段(ローラ加熱ヒータ)としてのハロゲンランプ117、118が配設されている。なお、加熱手段(熱源)としてはハロゲンヒータに限らず、定着ローラを励磁コイルから生じた磁束により電磁誘導加熱する構成のものを採用しても構わない。
Inside the fixing
定着ローラ111と加圧ローラ115は定着ベルト114を挟んで所定の押圧力で圧接させて記録材搬送方向において所定幅の加熱・加圧部としての定着ニップ部Nを形成している。ハロゲンランプ117、118は、不図示の検知手段と制御により、定着ニップ部Nでの温度が180℃となるように設定してある。
The fixing
定着ベルト114は、記録材Pに形成された画像と密着するベルト表面が、高光沢画像を形成するために鏡面状とされている。本例の定着ベルト114は、ポリイミド樹脂の上にシリコンゴムを弾性層として持ち、その上に離型層としてポリイミドシリコン樹脂を皮膜してなる。
In the fixing
冷却ファン116は、定着ベルト114に接触して定着ベルト114の熱を冷却するフィン116aを有している。このフィン116aを有する冷却ファン116により、定着ベルト114は所定の温度まで強制的に冷却される。なお、冷却手段としては、上述のフィンを有する冷却ファンに限らず、定着ベルトに非接触で冷却する冷却ファンのみの構成であっても良い。また定着ベルトに接触して冷却する、ペルチェ素子、ヒートパイプ、水の循環型冷却装置を用いても良い。
The cooling
このようなベルト冷却定着装置に用いる記録材Pは、紙または、紙の上下にポリエチレンなどの樹脂層を設けたRCペーパー(レジンコートペーパー)などの記録材基層Paの上下にトナー受容層(透明樹脂層Pb)となる熱可塑性樹脂をコーティングした記録材P(レジンコートペーパーなど)である。本例の記録材Pは、記録材基層上にポリエチレン樹脂を塗工し、更にその上にトナーと相溶性の良いポリエステル樹脂(トナーと同じ樹脂)を塗工してなる。ポリエステル樹脂の量は約15g/m2で、記録材全体の坪量として200g/m2としてなる。 The recording material P used in such a belt cooling and fixing device is a toner receiving layer (transparent) on the top and bottom of a recording material base layer Pa such as paper or RC paper (resin coated paper) provided with a resin layer such as polyethylene on the top and bottom of the paper. It is a recording material P (resin coated paper or the like) coated with a thermoplastic resin to be a resin layer Pb). The recording material P of this example is formed by coating a polyethylene resin on the recording material base layer, and further coating a polyester resin (the same resin as the toner) that is compatible with the toner. The amount of the polyester resin is about 15 g / m 2 , and the basis weight of the entire recording material is 200 g / m 2 .
このような記録材上に、前述した画像形成方法にてトナー像を形成する。すなわち、ポリエステル樹脂層上にトナー像を形成し、画像形成装置本体10の熱ローラ定着装置9にて定着を行う。図3(a)に示すように、この状態では、トナー像Tはポリエステル樹脂層上に固着しているのみの状態である。その後、図2のベルト定着装置110に進入させる。
A toner image is formed on such a recording material by the image forming method described above. That is, a toner image is formed on the polyester resin layer and fixed by the heat roller fixing device 9 of the image forming apparatus
定着ローラ111は駆動機構(不図示)により時計回り方向に所定の速度で回転駆動される。この定着ローラ111の回転駆動により定着ベルト114が時計回り方向に所定の速度(本例では50mm/s)で回動する。分離ローラ112、加圧ローラ115は定着ベルト114の回転に伴い従動回転する。分離ローラ112は定着ベルト114に所定の張力を与えるテンションローラの機能も兼ねている。
The fixing
ベルト定着装置110に送られた記録材Pは、定着ニップ部Nの定着ベルト114と加圧ローラ115の間に導入されて定着ニップ部Nを挟持搬送される。その際、定着ローラ111と加圧ローラ115からの熱により、透明樹脂層Pbの温度が上昇してトナーTと共に軟らかくなり、さらに定着ローラ111と加圧ローラ115との圧力が加わることにより、図3(b)に示すように、トナー像Tがその高温の透明樹脂層中に埋没される。同時に、記録材Pは定着ベルト114の表面に密着する。この時、トナー像Tを有する記録材表面は定着ベルト114の表面性に沿うように均一化される。
The recording material P sent to the
トナー像Tが透明樹脂層中に埋め込まれた記録材Pは、定着ベルト114表面に密着したまま、分離ローラ112による分離部に至るまで搬送される。この定着ベルト114に密着した状態の記録材Pは分離部に至るまでの間(冷却領域)に、冷却ファン116により効率よく強制的に冷却される。すなわち、トナー像は、トナーの軟化点温度(ガラス転移点温度)よりも低い温度(約50℃)に冷却される。これによって、定着ベルト表面の離型性と相まって、記録材Pが定着ベルト114から剥がれやすい状態になる。
The recording material P in which the toner image T is embedded in the transparent resin layer is conveyed to the separation portion by the
そして、図4に示すように、定着ベルト114の表面に密着された記録材Pは冷却領域で十分に冷却されてから分離ローラ112により定着ベルト114の曲率が変化する分離部にて定着ベルト114から自らの剛性(こし)により剥離(曲率分離)される。
Then, as shown in FIG. 4, the recording material P adhered to the surface of the fixing
このように冷却分離を施すことにより、記録材Pの表面が定着ベルト114の鏡面状の表面とほぼ対応して凹凸のない状態に仕上げることが可能となる。従って、前述のベルト定着装置110を使用すれば、銀鉛写真に匹敵する光沢度を備えた高品質画像を得ることができる。
By performing the cooling separation in this way, it is possible to finish the surface of the recording material P so as to have no unevenness substantially corresponding to the mirror-like surface of the fixing
(オフセット)
ここで、画像定着にともなうオフセットについて説明する。図5に示すように、前述の如き定着動作の間、定着ベルト上に、記録材表面の熱可塑性樹脂(ポリエステル樹脂)が記録材周囲に若干染み出し、定着ベルト114に付着するオフセット現象が発生する場合がある。これは定着ニップ部Nにおいて記録材Pが加熱及び加圧されて、記録材表面の熱可塑性樹脂が溶け、周囲に広がる事による。
(offset)
Here, the offset accompanying image fixing will be described. As shown in FIG. 5, during the fixing operation as described above, an offset phenomenon occurs in which the thermoplastic resin (polyester resin) on the surface of the recording material oozes slightly around the recording material and adheres to the fixing
図5(b)に示すように、記録材Pの周囲からはみだしたポリエステル樹脂は、定着ベルト上にオフセットする。そして、定着ベルト114を周回し、次の記録材Pがオフセットしたポリエステル樹脂上に載置されると、ポリエステル樹脂が記録材Pに付着してしまう可能性がある。これによって、次の記録材Pの画像にダメージが与えられる。
As shown in FIG. 5B, the polyester resin that protrudes from the periphery of the recording material P is offset onto the fixing belt. Then, if the next recording material P is placed on the offset polyester resin around the fixing
そこで、記録材Pのサイズ毎に定着ベルト114に対する所定の位置(定着ベルト114の記録材Pとの接触領域)に記録材Pを配置する。具体的には、図6(a)に示すように、大サイズ(A4サイズ)の記録材Pを貼る位置(所定の位置)X1〜X3と、小サイズ(はがきサイズ)の記録材Pを貼る位置(所定の位置)X4を設けた。
Therefore, the recording material P is disposed at a predetermined position (contact area of the fixing
所定の位置X1〜X4は、記録材の搬送方向(矢印X方向)及び搬送方向に直交する記録材の幅方向(矢印Y方向)で位置決めされている。 The predetermined positions X1 to X4 are positioned in the recording material conveyance direction (arrow X direction) and the recording material width direction (arrow Y direction) orthogonal to the conveyance direction.
記録材の搬送方向(矢印X方向)での位置決めは、図2、図8に示すように、検知手段であるレジストセンサ80、ベルトセンサ161、レジストローラ163、記録材のサイズ設定部164、制御部(CPU)によって行われる。
As shown in FIGS. 2 and 8, positioning of the recording material in the conveyance direction (arrow X direction) is performed by detecting a
レジストセンサ80は、ベルト定着装置110へ搬送される記録材Pの先端を検知し、レジストローラ163への突き当て量(ループ量)を制御するタイミングなどを検知する。ベルトセンサ161は、定着ベルト114のマーク(不図示)を検出して定着ベルト114の位相を検知する。
The
大サイズの記録材Pを貼る位置X1〜X3と、小サイズの記録材Pを貼る位置X4は、定着ベルト114のマークを基準に決められている。なお、定着ベルト114のマークは、大サイズの記録材Pを貼る位置X1〜X3と、小サイズの記録材Pを貼る位置X4と、それぞれ異なるマークを設けてもよい。また、定着ベルト114のマークは、1つだけとし、そのマーク(ホームポジションマーク)からの距離によって貼る位置X1〜X4を決めてもよい。
The positions X1 to X3 where the large size recording material P is pasted and the position X4 where the small size recording material P is pasted are determined based on the mark of the fixing
レジストローラ163は、ベルト定着装置110の搬送方向上流側に配置されており、レジストセンサ80で検知した記録材Pを所定時間待機させ、ベルトセンサ161で検知したタイミングにあわせて記録材Pを定着ニップ部Nへ搬送する。
The
図8に示すように、記録材Pのサイズ設定部164において、手動又は自動検知によってベルト定着装置110に搬送される記録材Pのサイズが設定される(S1)。CPUは、レジストセンサ80からも信号を受け、レジストローラ163に記録材Pが待機しているか否かを判断する(S2)。記録材Pが待機しているか否かは、レジストセンサ80が記録材Pの先端を検知してから所定時間経過したか否かで判断する。
As shown in FIG. 8, the
記録材Pが待機している場合には、CPUがサイズ設定部164から信号を受け、記録材Pのサイズの大小を判断する(S3)。記録材Pが待機していない場合には、待機していると判断するまで待機する。
When the recording material P is waiting, the CPU receives a signal from the
記録材が大サイズの場合には、ベルトセンサ161で検知したタイミングにあわせてレジストローラ163を回転させて、記録材Pを大サイズを貼り付ける位置X1〜X3のいずれかに載置する(S4)。一方、記録材が小サイズの場合には、ベルトセンサ161で検知したタイミングにあわせてレジストローラ163を回転させて、記録材Pを小サイズを貼り付ける位置X4に載置する(S5)。
When the recording material is a large size, the
一方、図7に示すように、記録材Pの幅方向(矢印Y方向)での位置決めは、記録材の搬送をガイドするガイド部材81a、81bによって行われる。ガイド部材81aは、大サイズの記録材の幅方向両端に当接して、大サイズの記録材Pを中央基準で位置決めして搬送するものである。ガイド部材81bは、小サイズの記録材Pの幅方向両端に当接して、小サイズの記録材Pを中央基準で位置決めして搬送するものである。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the recording material P is positioned in the width direction (arrow Y direction) by
ガイド部材81a、81bの位置は、記録材の幅方向(矢印Y方向)での位置決め精度から、ベルト定着装置110の手前(搬送方向上流側)であることが望ましい。なお、ガイド部材81a、81bは、片側基準であってもよい。また、画像の転写位置の精度も上げるため、ガイド部材81a、81bを二次転写ローラ55の手前(搬送方向上流側)に設けてもよい。また、ベルト定着装置110の手前と、二次転写ローラ55の手前の両方に、ガイド部材81a、81bを設けてもよい。
The positions of the
上記の動作、構成により、図6(a)に示すように、記録材Pが大サイズの場合、ベルト上の大サイズの貼る位置X1〜X3のいずれかに精度よく載置され、記録材Pが小サイズ場合、ベルト上の小サイズの貼る位置X4に精度よく載置される。 With the above operation and configuration, as shown in FIG. 6A, when the recording material P is a large size, the recording material P is accurately placed on one of the positions X1 to X3 where the large size is pasted on the belt. Is small, it is placed on the belt at a position X4 where the small size is attached with high accuracy.
これにより、定着ベルト114上で、サイズ毎に記録材Pの貼る位置が特定される。そして、図6(b)に示すように、記録材Pからはみ出すポリエステル樹脂Y1〜Y4は、記録材Pの範囲の外となり、次に搬送されてくる記録材Pは、はみ出したポリエステル樹脂Y1〜Y4の内側の貼り付け位置X1〜X4に載置される。従って、はみ出したポリエステル樹脂Y1〜Y4が次の記録材上(特に、記録材の画像を記録した面)に付着することを抑制し、次の記録材Pの画像にダメージを与えることを抑制できる。すなわち、小サイズの記録材Pからはみ出した樹脂が、次の大サイズの記録材Pの内側に付着し、画像欠陥となることを抑制できる。
As a result, the position where the recording material P is affixed for each size on the fixing
なお、本実施形態では、A4、はがきサイズの記録材Pのサイズについて説明したが、B4等他のサイズであってもよい。また、サイズの種類も2種類に限定されるものではなく、複数種類のサイズの記録材Pを用いることもできる。この際、各サイズ毎に記録材Pを配置する定着ベルト114に対する所定の位置を設定しておけばよい。
In the present embodiment, the size of the recording material P having A4 or postcard size has been described. However, other sizes such as B4 may be used. Further, the types of sizes are not limited to two types, and recording materials P having a plurality of types of sizes can be used. At this time, a predetermined position with respect to the fixing
これにより、サイズの異なる記録材Pの加熱定着を行っても、記録材Pからはみ出した樹脂が次の記録材Pの内側に付着し、画像欠陥となることを抑制できる。 Thereby, even when the recording material P having a different size is heated and fixed, it is possible to prevent the resin protruding from the recording material P from adhering to the inside of the next recording material P and causing an image defect.
また、前述した実施の形態では、無端状のエンドレスベルトを備えた画像加熱装置として、画像形成装置本体に対して着脱自在な画像加熱装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、画像形成装置が一体的に有する画像加熱装置であっても良く、該画像加熱装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the image heating apparatus detachably attached to the image forming apparatus main body is illustrated as the image heating apparatus including the endless endless belt. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, the image forming apparatus may be an image heating apparatus integrally provided, and the same effect can be obtained by applying the present invention to the image heating apparatus.
また前述した実施の形態では、画像形成装置として、図1に示すように複数の現像器を回転体で支持し、この回転体を回転移動させて所定の現像器を使用するロータリ型の画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、図10に示すように複数の現像器を並設して使用するタンデム型の画像形成装置であっても良い。また、図1及び図10に示すように、中間転写体を使用し、該中間転写体に必要色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録材Pに一括して転写する画像形成装置に限定されるものではない。例えば、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材Pに必要色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。また、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる、無端状のエンドレスベルトを備えた画像加熱装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 In the embodiment described above, as the image forming apparatus, as shown in FIG. 1, a plurality of developing devices are supported by a rotating member, and the rotating member is rotated and moved so that a predetermined developing device is used. Although an apparatus was illustrated, it is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10, a tandem type image forming apparatus using a plurality of developing devices in parallel may be used. Further, as shown in FIGS. 1 and 10, an intermediate transfer member is used, toner images of necessary colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer member, and the toner image carried on the intermediate transfer member is transferred to the recording material P. However, the present invention is not limited to an image forming apparatus that performs batch transfer. For example, an image forming apparatus that uses a recording material carrier and sequentially superimposes and transfers toner images of necessary colors on the recording material P carried on the recording material carrier. Further, the printer is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this. For example, other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine, or a multifunction machine combining these functions, etc. Other image forming apparatuses may be used. The same effect can be obtained by applying the present invention to an image heating apparatus having an endless endless belt used in these image forming apparatuses.
また、現像器が収容する現像剤の色相や数はこれに限定されず、明度の違う組み合わせを有する色相も、マゼンタやシアンに限らない。 Further, the hue and number of the developer contained in the developing device are not limited to this, and the hue having a combination with different brightness is not limited to magenta or cyan.
その他、以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、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。 In addition, the dimensions, materials, shapes, and relative positions of the components of the image forming apparatus described above are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Absent.
A…プリンタ部、B…リーダ部、D…原稿、N…定着ニップ部、P…記録材、X…位置、Y…樹脂、1…像担持体、2…一次帯電器、3…レーザ露光光学系、3a…ポリゴンミラー、3c…反射ミラー、4…現像器、4A…ロータリ、5…中間転写ベルト、6…クリーニング装置、9…熱ローラ定着装置、10…画像形成装置、11〜13…給送カセット、14〜16…給送ローラ、17〜19…搬送ローラ、20…レジストローラ、21…搬送ベルト、22、23…ローラ、24…排出ローラ、25…両面搬送パス、26…手差しトレイ、27…給送ローラ、28…搬送パス、29…反転パス、30…反転ローラ、31…原稿台ガラス、34〜36…反射ミラー、37、3b…レンズ、38…センサ、41〜46…現像器、50…一次転写ローラ、51…駆動ローラ、52…テンションローラ、53…二次転写対向ローラ、54…テンションローラ、55…二次転写ローラ、57…検知センサ、61〜66…トナー収容部、80…レジストセンサ、81…ガイド部材、81a…ガイド部材、81b…ガイド部材、100…オプションユニット、101…切替ガイド、102、103…排出トレイ、104〜106…ローラ対、110…ベルト定着装置(画像加熱装置に対応)、111…定着ローラ、112…分離ローラ、114…定着ベルト(エンドレスベルトに対応)、116…冷却ファン、116a…フィン、117…ハロゲンランプ、161…ベルトセンサ、163…レジストローラ、164…サイズ設定部
A: Printer unit, B: Reader unit, D: Document, N: Fixing nip unit, P: Recording material, X: Position, Y: Resin, 1: Image carrier, 2 ... Primary charger, 3 ...
Claims (3)
ベルトの樹脂層を備えた記録材との接触領域が記録材のサイズ毎に設定されていることを特徴とする画像加熱装置。
An endless belt for heating a toner image formed on a recording material provided with a resin layer; a heating unit for heating the belt; and a cooling unit for cooling the heated recording material that moves with the belt before separation. In the image heating device,
An image heating apparatus, wherein a contact area with a recording material having a belt resin layer is set for each size of the recording material.
2. The image heating apparatus according to claim 1, wherein the belt softens the resin layer of the recording material together with the toner image.
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