JP4821541B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録材を定着する定着装置の定着部材の外周面の温度を均一化し、定着後の記録材の光沢ムラを防止する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that uniformizes the temperature of the outer peripheral surface of a fixing member of a fixing device that fixes a recording material, and prevents uneven gloss of the recording material after fixing.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化する。そして、この顕像化されたトナー像を記録紙上に転写し、この後、記録紙上に転写されたトナー像を定着して排紙する。 2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having these functions, a latent image corresponding to an original is formed on a photosensitive member, and toner is applied to the latent image. To visualize. The visualized toner image is transferred onto the recording paper, and then the toner image transferred onto the recording paper is fixed and discharged.
このようにトナー像を定着する定着装置として熱ローラ定着方式の定着装置がある。これは、ハロゲンヒータ等を内蔵した定着ローラと、定着ローラを加圧する加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する方式である。このような定着装置は構成が簡便であるため、広く利用されている。 As a fixing device for fixing a toner image as described above, there is a heat roller fixing type fixing device. This is a system that heats and pressurizes the recording paper onto which the toner image has been transferred at the nip formed by a fixing roller with a built-in halogen heater and the pressure roller that presses the fixing roller. It is. Since such a fixing device has a simple configuration, it is widely used.
ここで、定着時に記録紙が定着ローラに接触すると、定着ローラの熱は低温の記録紙によって奪われて、定着ローラの外周面は温度低下する。定着ローラはシリコーンゴムからなる弾性層を有しているが、シリコーンゴムは熱伝導率が小さいので、低下した定着ローラの外周面を温度上昇させるのに時間がかかる。 Here, when the recording paper comes into contact with the fixing roller during fixing, the heat of the fixing roller is taken away by the low-temperature recording paper, and the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller decreases. Although the fixing roller has an elastic layer made of silicone rubber, since silicone rubber has a low thermal conductivity, it takes time to raise the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller that has been lowered.
このために、搬送された記録紙の先端部がニップ部に達すると、そのニップ部を形成する定着ローラの外周面は温度低下するが、記録紙が接触しない定着ローラの外周面は温度低下しない。従って、定着ローラの外周面に温度段差が生じ、定着ローラが1回転すると、この温度段差がある部分でも定着されることになる。この結果、高い温度で定着された部分は光沢度が高く、低い温度で定着された部分は光沢度が低くなって、記録紙に光沢ムラが発生する。 Therefore, when the leading end of the conveyed recording paper reaches the nip portion, the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller that forms the nip portion decreases, but the outer peripheral surface of the fixing roller that does not contact the recording paper does not decrease in temperature. . Accordingly, a temperature step is generated on the outer peripheral surface of the fixing roller, and when the fixing roller makes one rotation, the portion having this temperature step is also fixed. As a result, the portion fixed at a high temperature has a high glossiness, and the portion fixed at a low temperature has a low glossiness, resulting in uneven glossiness on the recording paper.
この現象を模式的に図11に示す。図11において、ハロゲンヒータHによって加熱された定着ローラ91に加圧ローラ92が圧接し、ニップ部Nで記録紙Pを加熱・加圧して定着する。図11(A)は記録紙Pの先端部がニップ部Nに搬送され、定着ローラ91に温度段差が生じた図である。この温度段差Gは、図11(B)に示す如く解消されずに定着ローラ91は1回転し、記録紙Pの後半部分に再び接触して記録紙Pに光沢ムラを発生させる。
This phenomenon is schematically shown in FIG. In FIG. 11, the
このような問題に対処するため、定着ローラが1回転し終えたタイミングで補助的なヒータを用いて定着ローラを加熱する定着装置が知られている(特許文献1参照)。
光沢ムラの発生に関し、特許文献1に記載の如く対処する場合には、専用の補助ヒータが必要となって、その分コストアップとなり、定着装置も大型化する。また、補助ヒータをオンしても、ヒータ温度が上昇するのに時間がかかるため、温度低下した定着ローラを直ちに温度上昇させることは困難であり、光沢ムラの発生を防止する効果は小さい。
When dealing with the occurrence of uneven gloss, as described in
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、記録材の分離と兼用して装置が大型化したりコストアップしたりすることがなく、定着した記録紙に光沢ムラが発生しないようにした画像形成装置を提案することを発明の目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and is an image in which glossiness unevenness does not occur on a fixed recording paper without increasing the size and cost of the apparatus in combination with separation of the recording material. It is an object of the invention to propose a forming apparatus.
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。 The object is achieved by the invention described below.
本発明の画像形成装置は、加熱手段を有する定着部材と前記定着部材に圧接する加圧部材とにより形成されたニップ部で記録材上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着部材における前記ニップ部の排紙側近傍に向けて圧搾空気を噴射する圧搾空気噴射手段と、記録材が前記ニップ部に達する前記定着部材の略1回転以上前から圧搾空気を連続的に噴射させて前記定着部材を冷却し、記録材の先端部が前記ニップ部を通過した直後に圧搾空気の噴出を停止させるべく前記圧搾空気噴射手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image on a recording material at a nip portion formed by a fixing member having a heating unit and a pressure member pressed against the fixing member. the a compressed air injection means for injecting compressed air toward the sheet discharge side near the nip portion in the fixing member, squeeze either before et pressure substantially one turn or more of the previous SL fixing member recording material is reached to the nip Control means for controlling the compressed air ejecting means to stop the ejection of compressed air immediately after the recording member is continuously ejected to cool the fixing member and the front end of the recording material passes through the nip. It is characterized by having.
本発明の画像形成装置によれば、記録材の分離のための圧搾空気を利用して、専用の補助ヒータを必要とせずに、定着した記録材に光沢ムラが発生することを確実に防止できるという効果を奏する。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to reliably prevent occurrence of gloss unevenness in a fixed recording material by using compressed air for separating the recording material without requiring a dedicated auxiliary heater. There is an effect.
以下に本発明の画像形成装置に関する実施の形態を図を参照して説明する。なお、本発明は下記に記載された形態に限定されるものではない。 Embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the form described below.
先ず、画像形成装置の一例を図1の構成図に基づいて説明する。 First, an example of an image forming apparatus will be described based on the configuration diagram of FIG.
本画像形成装置は画像形成装置本体GHと画像読取装置YSとから構成される。 The image forming apparatus includes an image forming apparatus main body GH and an image reading apparatus YS.
画像形成装置本体GHは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y,10M,10C,10K、ベルト状の中間転写体6、給紙搬送手段及び定着装置9等からなる。
The image forming apparatus main body GH is called a tandem type color image forming apparatus, and a plurality of sets of
画像形成装置本体GHの上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成る画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。
An image reading device YS including an
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段3Y,3M,3C,3Kに送られる。 A signal formed by photoelectric conversion by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing unit, and then exposure means 3Y, 3M, 3C, 3K. Sent to.
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Yは、感光体ドラム1Yの周囲に帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y及びクリーニング手段8Yを配置している。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10Mは、感光体ドラム1Mの周囲に帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M及びクリーニング手段8Mを配置している。シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10Cは、感光体ドラム1Cの周囲に帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C及びクリーニング手段8Cを配置している。黒(K)色の画像を形成する画像形成部10Kは、感光体ドラム1Kの周囲に帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K及びクリーニング手段8Kを配置している。そして、帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光装置3C、及び帯電手段2Kと露光装置3Kは、潜像形成手段を構成する。
In the
なお、現像手段4Y,4M,4C,4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の小粒径のトナーとキャリアからなる2成分現像剤を内包する。
The developing
中間転写体6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
The
定着装置9は、加熱された定着ローラ91と加圧ローラ92との間に形成されたニップ部で記録紙(記録材)P上のトナー像を加熱・加圧して定着する。
The
かくして、画像形成部10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写体6上に転写手段7Y,7M,7C,7Kにより逐次転写されて(1次転写)、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録紙Pは、給紙手段21により給紙され、給紙ローラ22A,22B,22C,22D,レジストローラ23等を経て、転写手段7Aに搬送され、記録紙P上にカラー画像が転写される(2次転写)。カラー画像が転写された記録紙Pは定着装置9において加熱・加圧され、記録紙P上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
Thus, each color image formed by the
一方、転写手段7Aにより記録紙Pにカラー画像を転写した後、記録紙Pを曲率分離した中間転写体6は、クリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。
On the other hand, after the color image is transferred to the recording paper P by the transfer means 7A, the residual toner is removed by the cleaning means 8A from the
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよいし、中間転写体を用いても用いなくてもよい。 The image forming apparatus for forming a color image has been described above. However, an image forming apparatus for forming a monochrome image may be used, or an intermediate transfer member may or may not be used.
次に、本発明に係わる定着装置について、図2の断面図に基づいて説明する。 Next, the fixing device according to the present invention will be described with reference to the sectional view of FIG.
図2において、定着装置9は、ハロゲンヒータHにより加熱される定着部材としての定着ローラ91、定着ローラ91を下方より加圧する加圧部材としての加圧ローラ92等から構成されている。
In FIG. 2, the
定着ローラ91は、中央に内蔵したハロゲンヒータHと、ハロゲンヒータHを内包する芯金91Aと、芯金91Aを被覆する耐熱性の弾性層91Bと、弾性層91Bを被覆する離型層91Cとから構成されている。芯金91Aはアルミニュウムや鉄等により円筒状に形成されている。弾性層91Bはシリコーンゴムやフッ素ゴム等から形成されている。離型層91CはPFA(パーフルオロアルコキシ)若しくはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂から形成され、弾性層91Bを塗布若しくはチューブにて被覆する。
The
加圧ローラ92は、芯金92Aと、芯金92Aを被覆する弾性層92Bと、弾性層92Bを被覆する離型層92Cとから構成されている。芯金92Aは鉄等により円筒状に形成されている。弾性層92Bはシリコンゴムの発泡体から形成されている。離型層92CはPFAチューブ等から形成されている。そして、加圧ローラ92は不図示の付勢部材によって付勢されて、定着ローラ91を下方より加圧している。
The
なお、場合によっては定着ローラ91を加熱する加熱部材としてハロゲンヒータHに代えて誘導加熱方式にしてもよい。
In some cases, an induction heating method may be used in place of the halogen heater H as a heating member for heating the fixing
また、定着ローラ91に付着したトナー等を清掃する清掃手段95が設けられている。清掃手段95は、ウエッブ95A、使用前のウエッブ95Aを巻回する元巻軸95B、ウエッブ95Aを定着ローラ91に圧着させる圧着ローラ95C、及び使用後のウエッブ95Aを巻き取る巻取軸95Dからなる。ウエッブ95Aは不織布からなり、所定の通紙枚数毎に間欠的に巻き取られる。
In addition, a
上記構成により、ハロゲンヒータHによって加熱され不図示のモータによって駆動された定着ローラ91が時計方向に回転すると、加圧ローラ92が反時計方向に従動回転する。従って、図1の如き画像形成装置によってトナー画像が形成された記録紙Pは、定着ローラ91と加圧ローラ92とにより形成されたニップ部Nで挟持・搬送され、加熱・加圧されることにより記録紙P上のトナー像が定着される。
With the above configuration, when the fixing
ここで、圧搾空気を噴射する圧搾空気噴射手段が設けられ、その噴射部材101がニップ部Nに対する記録紙Pの排紙側に配置されている。そして、定着ローラ91におけるニップ部Nの排紙側近傍に向けて圧搾空気を噴射する。
Here, compressed air ejecting means for ejecting compressed air is provided, and the ejecting
噴射部材101は、図3に示す如く、圧搾空気が噴射する横長の開口部101Aを有し、その幅方向の長さは定着ローラ91及び加圧ローラ92の軸方向の長さより大きい。従って、最大のサイズの記録紙であっても、幅方向の全域にわたって圧搾空気を噴射することができる。
As shown in FIG. 3, the
そして、記録紙P上のトナー像が定着ローラ91の表面に圧着し、軟化したトナーの粘着性により記録紙Pが定着ローラ91に巻き付いてしまうことを防止するため、圧搾空気を噴射する。即ち、記録紙Pがニップ部Nを通過する時点で、噴射部材101の開口部101Aより圧搾空気を噴射して、定着ローラ91に巻き付いた記録紙Pの先端部を圧搾空気の風圧によって定着ローラ91より剥離させる。記録紙Pが剥離されたならば、圧搾空気の噴射を停止する。
The toner image on the recording paper P is pressed against the surface of the fixing
なお、噴射部材101の中には定着ローラ91の長手方向に3本から6本程度のエアノズルが設けられている。
In the
ここで、空気噴射装置の構成を図4の模式図に基づいて説明する。 Here, the structure of an air injection apparatus is demonstrated based on the schematic diagram of FIG.
エアポンプ115から送られた圧搾空気はレギュレータ114で圧力調整された後、エアタンク113に貯溜される。そして、後述する如く制御手段によって電磁弁112が開閉制御され、電磁弁112が開放したときにエアノズル111より圧搾空気が噴射される。また、電磁弁112の開放は2段に変化し、圧搾空気の噴射圧を低圧と高圧とに切り換えることができる。
The compressed air sent from the
図2に戻り、案内部材96がエアノズル101よりニップ部Nの方向に突出して設けられているので、剥離した記録紙Pはエアノズル101に当接することなく案内部材96に沿って搬送される。
Returning to FIG. 2, since the
なお、記録紙Pが案内部材96と摺接するので、案内部材96における摺接面は滑面に形成され、離型層が塗布されていることが望ましい。
Since the recording paper P is in sliding contact with the
ここで、定着時に記録紙Pがニップ部Nにおいて定着ローラ91に接触すると、定着ローラ91の熱は低温の記録紙Pによって奪われて、定着ローラ91の外周面の温度は低下する。定着ローラ91の弾性層91Bは熱伝導率が小さいので、定着ローラ91の外周面の温度上昇には時間がかかる。
Here, when the recording paper P comes into contact with the fixing
このために、搬送された記録紙Pの先端部がニップ部Nに達すると、そのニップ部Nを形成する定着ローラ91の外周面の温度は低下するが、ニップ部Nの排紙側に位置して記録紙Pが接触しない定着ローラ91の外周面は温度低下しない。従って、定着ローラ91の外周面に温度段差が生じ、定着ローラ91が1回転すると、この温度段差がある部分でも定着されることになる。この結果、高い温度で定着された部分は光沢度が高く、低い温度で定着された部分は光沢度が低くなって、記録紙Pに光沢ムラが発生する。
For this reason, when the leading end portion of the conveyed recording paper P reaches the nip portion N, the temperature of the outer peripheral surface of the fixing
そこで、このような光沢ムラの発生を防止するために、圧搾空気を噴射して定着ローラ91の外周面の温度を均一化すべく制御する。以下にこの制御を図5乃至図9に基づいて説明する。
Therefore, in order to prevent the occurrence of such uneven gloss, the compressed air is injected to control the temperature of the outer peripheral surface of the fixing
先ず、1枚の記録紙Pのみを給紙して定着する場合について図5乃至図9に基づいて説明する。図5はこの場合のタイムチャートであり、図9は要部のブロック図である。 First, a case where only one recording sheet P is fed and fixed will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a time chart in this case, and FIG. 9 is a block diagram of the main part.
例えば図1に示す画像形成装置において、画像形成を開始する操作が行われ、画像形成部10Y,10M,10C,10Kより各色の画像が形成される。各色の画像は、回動する中間転写体6上に転写手段7Y,7M,7C,7Kにより逐次転写されて、カラー画像が合成されたトナー像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録紙Pは、給紙手段21により給紙され、給紙ローラ22A,22B,22C,22D,レジストローラ23等を経て、転写手段7Aに搬送され、記録紙P上にカラー画像が転写される。
For example, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, an operation for starting image formation is performed, and an image of each color is formed by the
この際に、記録紙Pは第1センサS1によって給紙が検知される。そして、第1センサS1の検知後に所定時間が経過すると、図9に示すCPU等からなる制御手段500は電磁弁112を制御して開放させ、低圧の、即ち、弱い風速の圧搾空気をエアノズル111より噴射させる(T1)。すると、定着ローラ91の外周面は圧搾空気により冷却され、温度低下する。
At this time, the recording paper P is detected to be fed by the first sensor S1. When a predetermined time elapses after detection by the first sensor S1, the control means 500 comprising a CPU or the like shown in FIG. 9 controls the
やがて、給紙された記録紙Pの先端部は第2センサS2を通過し、第2センサS2がオンになる(T2)。続いて、所定の時間が経過した後、制御手段500は電磁弁112を制御して強い風速の圧搾空気をエアノズル111より短時間噴射した後、電磁弁112を閉鎖して噴射を停止させる(T3)。このT3のタイミングは記録紙Pの先端部がニップ部Nを通過した直後となるように、第2センサS2がオンになってからの時間が設定されている。
Eventually, the leading edge of the fed recording paper P passes through the second sensor S2, and the second sensor S2 is turned on (T2). Subsequently, after a predetermined time has elapsed, the
従って、記録紙Pの先端部がニップ部Nを通過した直後に、強い風速の圧搾空気が一時的に噴射され、定着ローラ91に巻き付いた記録紙Pの先端部は定着ローラ91より剥離する。このときの圧搾空気の風圧は例えば0.2〜0.3MPaであり、噴射時間は例えば0.02〜0.06秒である。
Therefore, immediately after the leading edge of the recording paper P passes through the nip N, compressed air with a strong wind speed is temporarily ejected, and the leading edge of the recording paper P wound around the fixing
ここで、弱い風速の圧搾空気を噴射させるT1からT3までの時間は、定着ローラ91が1回転以上回転する時間となるように設定することが望ましい。しかし、圧搾空気は定着ローラ91の外周面の1点のみに吹き付けられるのではなく、円周方向にある程度の幅を有して吹きつけられるので、T1からT3までの時間は、定着ローラ91が1回転少ない例えば350°程度の回転をする時間であってもよい。従って、定着ローラ91が略1回転以上の回転をして記録材Pがニップ部Nに達する迄の間、圧搾空気を連続的に噴射させればよい。
Here, it is desirable to set the time from T1 to T3 during which the compressed air with weak wind speed is jetted to be the time for the fixing
また、弱い風速の圧搾空気により定着ローラ91は冷却されるが、この際の低下温度が定着ローラ91が記録紙Pの接触によって冷却される低下温度と近似するように圧搾空気の風速を設定する。
In addition, the fixing
このようにして、定着ローラ91は、記録紙Pがニップ部Nに到達する前には圧搾空気により冷却されていて、記録紙Pがニップ部Nを通過した直後に圧搾空気の噴射を停止して、その後は記録紙Pによって冷却されるので、定着ローラ91の外周面に温度段差が生じない。従って、定着後の記録紙Pに光沢ムラが生ずることがない。
Thus, the fixing
以上の如き圧搾空気の噴射の経過を図6に模式的に示す。図6(A)は、記録紙Pがニップ部Nに到達するまで、圧搾空気を連続的に噴射して、定着ローラ91を冷却している図である。但し、定着ローラ91の外周面は、冷却された直後は温度低下しているが、次第にハロゲンヒータHによって加熱され温度上昇する。ところが図6(B)に示す如く、記録紙Pの先端部がニップ部Nを通過して記録紙Pが定着ローラ91に接触することによって、定着ローラ91の外周面は再び略同温度に温度低下する。次に、強い風速の圧搾空気を極く短時間噴射して記録紙Pを定着ローラ91から剥離させて、直ちに圧搾空気の噴射を停止する。
FIG. 6 schematically shows the process of jetting the compressed air as described above. FIG. 6A is a diagram in which compressed air is continuously jetted to cool the fixing
このように、記録紙Pの先端部がニップ部Nを通過するまで圧搾空気を噴射して定着ローラ91を冷却し、続いて圧搾空気の噴射を停止して記録紙Pによって定着ローラ91の温度を低下させるので、定着ローラ91の外周面に温度段差が生ずることがなく、光沢ムラの問題は解消される。
In this way, the compressed air is jetted until the leading edge of the recording paper P passes through the nip N to cool the fixing
ただし、定着ローラ91が例えば半回転する間のみ圧搾空気によって定着ローラ91の外周面を冷却することは、図7に示す如く冷却された部分と冷却されない部分との間に温度段差Gが生ずるので、好ましくない。
However, cooling the outer peripheral surface of the fixing
また、定着ローラ91が例えば1回転半する間に圧搾空気によって定着ローラ91の外周面を冷却することは、最初の1回転のときには図7に示す如き温度段差が生ずるが、次の1回転の冷却時に次第に温度段差が鈍ってきて、記録紙Pに定着ムラが発生することはない。
In addition, cooling the outer peripheral surface of the fixing
次に、複数枚の記録紙Pを連続給紙して定着する場合について説明する。図8はこの場合のタイムチャートである。 Next, a case where a plurality of recording sheets P are continuously fed and fixed will be described. FIG. 8 is a time chart in this case.
図8におけるT3までは前述と同一である。圧搾空気により温度低下した定着ローラ91により定着が行われ、記録紙Pの後端部が第2センサS2を通過し、第2センサS2がオフになる(T4)。続いて、所定の時間が経過した後、再び低圧の圧搾空気の噴射を開始させる(T5)。このT5のタイミングは、記録紙Pの後端部がニップ部Nを通過した時点となるように、第2センサS2がオフになってからの時間が設定されている。即ち、記録紙Pがニップ部Nを通過し、定着が終了した時点である。制御手段500はコピー枚数の入力や複数の画像のメモリ等で連続給紙が行われることを予め認知しているので、T5の時点で低圧の圧搾空気の噴射を開始し、2枚目の記録紙Pがニップ部Nに達するまでの紙間で定着ローラ91を冷却する。そして、2枚目の記録紙Pの先端部が第2センサS2を通過し、第2センサS2がオンになり(T7)、記録紙Pの先端部がニップ部Nを通過する時間が経過した後、制御手段500は電磁弁112を制御して高圧の圧搾空気をエアノズル111より短時間噴射する。この噴射により2枚目の記録紙Pを定着ローラ91から剥離させた後、電磁弁112を閉鎖して噴射を停止させる(T7)。以下、T8以降はこの繰り返しになる。
The process up to T3 in FIG. 8 is the same as described above. Fixing is performed by the fixing
次に、定着ローラ91を冷却する圧搾空気の風圧を変化させ、光沢ムラの発生状況を確認した実験について述べる。
(1)実験条件
・定着装置:図2の如き構成
・定着ローラ
外径:60mm、長さ:324mm
芯金材質:STKM、芯金肉厚:1.5mm
弾性層材質:シリコーンゴム、弾性層硬度:30度(JIA−A)、弾性層肉厚:2mm
離型層材質:PFAチューブ、離型層肉厚:75μm
・加圧ローラ
外径:55mm、長さ:324mm
芯金材質:STKM、芯金肉厚:1.5mm
弾性層材質:シリコーンゴム、弾性層硬度:30度(JIA−A)、弾性層肉厚:2.5mm
離型層材質:PFAチューブ、離型層肉厚:75μm
・加圧ローラの押圧力:800N
・記録紙搬送速度:280mm/s
・記録紙:コニカミノルタCFペーパー
・トナー付着量:13g/m2(黒色)
・圧搾空気の風速:0〜5m/s
(2)実験結果
圧搾空気の風速と定着ローラの温度との関係を表1と図10に示す。
Next, an experiment will be described in which the wind pressure of the compressed air that cools the fixing
(1) Experimental conditions / fixing device: configuration as shown in FIG. 2 / fixing roller outer diameter: 60 mm, length: 324 mm
Metal core material: STKM, metal core thickness: 1.5mm
Elastic layer material: silicone rubber, elastic layer hardness: 30 degrees (JIA-A), elastic layer thickness: 2 mm
Release layer material: PFA tube, Release layer thickness: 75 μm
・ Pressure roller outer diameter: 55mm, length: 324mm
Metal core material: STKM, metal core thickness: 1.5mm
Elastic layer material: silicone rubber, elastic layer hardness: 30 degrees (JIA-A), elastic layer thickness: 2.5 mm
Release layer material: PFA tube, Release layer thickness: 75 μm
・ Pressure force of pressure roller: 800N
・ Recording paper conveyance speed: 280 mm / s
・ Recording paper: Konica Minolta CF paper ・ Toner adhesion amount: 13 g / m 2 (black)
-Wind speed of compressed air: 0 to 5 m / s
(2) Experimental results Table 1 and FIG. 10 show the relationship between the air speed of the compressed air and the temperature of the fixing roller.
圧搾空気の風速を変化させ、各々について黒ベタ画像を5枚定着して光沢ムラを視認した。これを表2に示す。 The wind speed of the compressed air was changed, and five black solid images were fixed for each to visually recognize uneven gloss. This is shown in Table 2.
なお、表2において
○:光沢ムラを全く視認できない。
In Table 2, O: no gloss unevenness is visible.
△:光沢ムラを僅かに視認できるものが1枚以上ある。 Δ: One or more glossy unevenness can be visually recognized.
×:即座に光沢ムラと視認できるものが1枚以上ある。
(3)考察
本実験によれば、圧搾空気で冷却していないときの定着ローラの温度は180℃であって、このまま定着すると光沢ムラが発生した。しかし、風速0.3m/sの圧搾空気で冷却すると、定着ローラの温度は図10より177℃に低下すると推定され、光沢ムラは僅かに発生したが許容範囲内となった。その後、より強い風速で冷却すると、定着ローラの温度は一層低下し、光沢ムラを全く視認できなくなった。しかし、風速1.8m/sで冷却すると、定着ローラの温度は169℃まで低下すると推定され、許容範囲内であるが光沢ムラが僅かに発生した。更に、風速を強くして、2m/sにすると、定着ローラの温度は168℃まで低下すると推定され、即座に視認できる光沢ムラが発生した。
X: One or more objects can be visually recognized as uneven gloss immediately.
(3) Consideration According to this experiment, the temperature of the fixing roller when not cooled with compressed air was 180 ° C., and when it was fixed as it was, uneven gloss occurred. However, when cooled with compressed air having a wind speed of 0.3 m / s, the temperature of the fixing roller was estimated to decrease to 177 ° C. from FIG. 10, and gloss unevenness slightly occurred but was within an allowable range. Thereafter, when the cooling was performed at a higher wind speed, the temperature of the fixing roller further decreased, and gloss unevenness could not be seen at all. However, when the cooling speed was 1.8 m / s, the temperature of the fixing roller was estimated to decrease to 169 ° C., and slight gloss unevenness occurred within the allowable range. Further, when the wind speed was increased to 2 m / s, the temperature of the fixing roller was estimated to decrease to 168 ° C., and gloss unevenness that was immediately visible was generated.
この結果、光沢ムラが許容範囲内となる定着ローラの温度は177℃から169℃の範囲であり、定着ローラの温度がこの範囲に入るように定着ローラを圧搾空気で冷却すればよい。 As a result, the temperature of the fixing roller at which the uneven glossiness is within the allowable range is in the range of 177 ° C. to 169 ° C., and the fixing roller may be cooled with compressed air so that the temperature of the fixing roller falls within this range.
一方、定着ローラは記録紙の接触によっても冷却されて、180℃から約173℃に低下した。依って、圧搾空気による定着ローラの低下温度と、記録材の接触による定着ローラの低下温度との温度差が4℃以内になるように圧搾空気の風速を設定すれば、光沢ムラは許容範囲内となる。更に、光沢ムラを確実に解消するためには、前記温度差が3℃以内になるように設定することが望ましい。 On the other hand, the fixing roller was cooled by the contact of the recording paper, and decreased from 180 ° C. to about 173 ° C. Therefore, if the air speed of the compressed air is set so that the temperature difference between the lowering temperature of the fixing roller due to the compressed air and the lowering temperature of the fixing roller due to the contact with the recording material is within 4 ° C., the gloss unevenness is within the allowable range. It becomes. Furthermore, it is desirable to set the temperature difference to be within 3 ° C. in order to reliably eliminate gloss unevenness.
以上の説明においては、熱ローラ方式の定着装置において定着ローラを圧搾空気で冷却したが、本発明は必ずしもこのような方式の定着装置に限定されるものではなく、ベルト定着方式の定着装置に用いてもよい。なお、ベルト定着方式の定着装置とは、定着部材としての無端状の定着ベルトをハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架し、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧部材としての加圧ローラを有する。そして、定着ベルトと加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する方式である。 In the above description, the fixing roller of the heat roller type fixing device is cooled with compressed air. However, the present invention is not necessarily limited to such a type of fixing device, and is used for a belt fixing type fixing device. May be. The belt fixing type fixing device is a pressurization in which an endless fixing belt as a fixing member is stretched between a heating roller having a halogen heater or the like and a fixing roller, and the fixing roller is pressurized via the fixing belt. It has a pressure roller as a member. In this system, the recording sheet onto which the toner image is transferred is sandwiched and conveyed by the nip formed by the fixing belt and the pressure roller while being heated and pressurized.
9 定着装置
91 定着ローラ
92 加圧ローラ
111 エアノズル
102 電磁弁
500 制御手段
P 記録紙
N ニップ部
S1 第1センサ
S2 第2センサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記定着部材における前記ニップ部の排紙側近傍に向けて圧搾空気を噴射する圧搾空気噴射手段と、
記録材が前記ニップ部に達する前記定着部材の略1回転以上前から圧搾空気を連続的に噴射させて前記定着部材を冷却し、記録材の先端部が前記ニップ部を通過した直後に圧搾空気の噴出を停止させるべく前記圧搾空気噴射手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image on a recording material at a nip portion formed by a fixing member having a heating unit and a pressure member pressed against the fixing member.
Compressed air ejecting means for ejecting compressed air toward the vicinity of the discharge side of the nip portion of the fixing member;
Approximately 1 either before et pressure or rotation squeezing capability air of the recording material reaches that before Symbol fixing member to the nip portion continuously inject the fixing member to cool the tip portion of the recording material has passed through the nip Control means for controlling the compressed air injection means to immediately stop the ejection of compressed air; and
An image forming apparatus comprising:
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