JP5712753B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、エア分離方式の定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including an air separation type fixing device.
一般に、電子写真方式の画像形成装置(プリンタ、複写機、ファクシミリ等)は、トナー像が転写された用紙に熱と圧力を加えることにより、トナーを定着させる定着装置を備えている。この定着装置は、用紙に担持されたトナーを加熱して溶融する加熱部と、加熱部に対して用紙を押圧する加圧部とで構成される。 In general, an electrophotographic image forming apparatus (printer, copier, facsimile, etc.) includes a fixing device that fixes toner by applying heat and pressure to a sheet onto which a toner image has been transferred. The fixing device includes a heating unit that heats and melts toner carried on a sheet, and a pressure unit that presses the sheet against the heating unit.
定着装置の加圧部は、例えば、定着ローラと、定着ローラに対して所定の荷重で押圧される加圧ローラを備えて構成される。定着ローラに対して加圧ローラが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部が形成される。
定着装置の加熱部は、例えば、加熱源(例えばハロゲンヒータ)が内蔵された加熱ローラと定着ローラに張架された、無端状の定着ベルトで構成される(熱ベルト方式)。この場合、加圧ローラが定着ベルトを介して定着ローラに押圧されることでニップ部が形成されることになる。また、定着ローラに加熱源を内蔵し、定着ローラ自体が加熱部となる場合もある(熱ローラ方式)。この場合、定着ローラに対して加圧ローラが直接押圧されてニップ部が形成されることになる。
The pressure unit of the fixing device includes, for example, a fixing roller and a pressure roller that is pressed against the fixing roller with a predetermined load. When the pressure roller is pressed directly or indirectly against the fixing roller, a nip portion for nipping and conveying the sheet is formed.
The heating unit of the fixing device includes, for example, a heating roller having a built-in heating source (for example, a halogen heater) and an endless fixing belt stretched around the fixing roller (thermal belt method). In this case, the nip portion is formed by pressing the pressure roller against the fixing roller via the fixing belt. In some cases, a heat source is built in the fixing roller, and the fixing roller itself becomes a heating unit (heat roller method). In this case, the pressure roller is directly pressed against the fixing roller to form a nip portion.
定着装置において用紙に適切な定着工程を施すためには、ニップ部を通過する用紙上のトナーに、このトナーが溶融される程度の熱量を過不足なく供給する必要がある。そのため、定着ローラに対して加圧ローラが所定の荷重で押圧されたときに所定幅のニップ部が形成されるように、定着ローラは芯金の周面にシリコーンゴム等の弾性層を形成した構成となっている。 In order to perform an appropriate fixing process on the paper in the fixing device, it is necessary to supply the toner on the paper passing through the nip portion with a sufficient amount of heat to melt the toner. Therefore, the fixing roller is formed with an elastic layer such as silicone rubber on the peripheral surface of the core metal so that a nip portion having a predetermined width is formed when the pressure roller is pressed against the fixing roller with a predetermined load. It has a configuration.
上述した定着装置を備えた画像形成装置では、画像データに基づいて感光体ドラム上にトナー像が現像され、このトナー像が用紙上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙が定着装置に搬送され、用紙がニップ部を通過する際に加熱、加圧されることにより、用紙にトナー像が定着される。 In the image forming apparatus including the above-described fixing device, a toner image is developed on the photosensitive drum based on the image data, and the toner image is transferred onto the sheet. Then, the sheet on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device, and is heated and pressurized when the sheet passes through the nip portion, whereby the toner image is fixed on the sheet.
ここで、定着工程では、未定着のトナー像の担持面が加熱部(定着ベルト又は定着ローラ)に直接接触することとなる。そのため、溶融されたトナーの粘性により用紙が加熱部から分離せずに巻き付いてしまい、紙ジャムを引き起こすことがある。かかる問題を解決するための技術として、ニップ部の出口近傍にエアを吹き付けることにより、加熱部から用紙を分離させるエア分離方式の定着装置が提案されている(例えば特許文献1、2)。このエア分離方式の定着装置では、加熱部から用紙を分離させるための望ましい位置、すなわちエアを吹き付けるべき位置(分離ポイント)が予め設定され、この分離ポイントに向けてエアが送風されるようになっている。分離ポイントは、例えばニップ部の用紙排出側の端部(ニップ端)からの距離で規定される。
Here, in the fixing step, the carrying surface of the unfixed toner image comes into direct contact with the heating unit (fixing belt or fixing roller). For this reason, the paper may be wound without being separated from the heating portion due to the viscosity of the melted toner, which may cause a paper jam. As a technique for solving such a problem, an air separation type fixing device that separates a sheet from a heating unit by blowing air near the exit of a nip portion has been proposed (for example,
また、定着工程では、画像形成に用いられる用紙の紙種(例えば、薄紙、普通紙、厚紙、コート紙、ラベル用紙、OHPフィルム、郵便はがき、封筒、エンボス紙等)や坪量により、加圧部による適切な押圧荷重(定着圧)が異なる。例えば、厚紙を用いるときの定着圧は、薄紙を用いるときの定着圧よりも高荷重に設定される。すなわち、定着工程における定着圧が適切でなければ、光沢むら等の定着不良や通紙不良が生じてしまう。そのため、最近の定着装置は、紙種等に応じて定着圧を切り替える機構(定着圧切替機構)を備えている。 In the fixing process, pressure is applied depending on the type of paper used for image formation (eg, thin paper, plain paper, thick paper, coated paper, label paper, OHP film, postcard, envelope, embossed paper, etc.) and basis weight. Appropriate pressing load (fixing pressure) varies depending on the part. For example, the fixing pressure when using thick paper is set to a higher load than the fixing pressure when using thin paper. That is, if the fixing pressure in the fixing process is not appropriate, fixing failure such as uneven gloss and paper passing failure occur. For this reason, recent fixing devices include a mechanism (fixing pressure switching mechanism) that switches the fixing pressure in accordance with the type of paper.
上述した技術を組み合わせて、エア分離方式の定着装置に定着圧切替機構を設けることにより、加熱部から用紙を確実に分離できるとともに、定着不良や通紙不良を防止できることが期待される。しかしながら、定着圧が変化するとニップ幅が変化し、その結果、分離ポイントも変化する。 By combining the above-described techniques and providing the fixing pressure switching mechanism in the air separation type fixing device, it is expected that the sheet can be reliably separated from the heating unit, and the fixing defect and the sheet passing defect can be prevented. However, when the fixing pressure changes, the nip width changes, and as a result, the separation point also changes.
例えば、図1(a)に示すように、画像形成に用いられる用紙が厚紙で定着圧が高荷重である場合の分離ポイントに合わせてエアの送風方向が設定されているとする。この場合、画像形成に用いられる用紙が薄紙に変更されて定着圧が低荷重になると、図1(b)に示すようにニップ幅が小さくなる分だけニップ端及び分離ポイントがずれてしまう。すなわち、エアの吹き付け位置が分離ポイントよりも周方向に沿って上方となる。その結果、用紙の先端が加熱部(図1では定着ローラ)で加熱される時間が長くなり、光沢むらが生じる虞がある。また、定着圧が低荷重である場合の分離ポイントに合わせてエアの送風方向が設定されていると、定着圧が高荷重となった場合に、用紙が加熱部で加熱される時間が短くなるため、やはり光沢むらが生じる虞がある。
さらには、用紙の紙種に応じた分離ポイントにエアが吹き付けられない結果、加熱部から分離された用紙がエアによって再度加熱部に巻き付いて光沢が変化してしまうこともある。
このように、エア分離方式の定着装置に定着圧切替機構を設けると、形成される画像の品質が低下するという不具合が生じる。
For example, as shown in FIG. 1A, it is assumed that the air blowing direction is set in accordance with the separation point when the paper used for image formation is thick paper and the fixing pressure is high. In this case, when the sheet used for image formation is changed to a thin sheet and the fixing pressure becomes a low load, the nip end and the separation point are shifted by an amount corresponding to the decrease in the nip width as shown in FIG. That is, the air blowing position is above the separation point along the circumferential direction. As a result, it takes a long time for the leading edge of the paper to be heated by the heating unit (the fixing roller in FIG. 1), which may cause uneven gloss. In addition, if the air blowing direction is set in accordance with the separation point when the fixing pressure is low, the time during which the sheet is heated by the heating unit is shortened when the fixing pressure is high. Therefore, there is a risk that uneven gloss will still occur.
Furthermore, as a result of the air not being blown to the separation point corresponding to the paper type of the paper, the paper separated from the heating unit may be wound around the heating unit again by the air and the gloss may be changed.
As described above, if the fixing pressure switching mechanism is provided in the air separation type fixing device, there arises a problem that the quality of the formed image is deteriorated.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、画像形成時の条件に応じて定着圧を切替可能で、加熱部から確実に用紙を分離できるとともに、画像品質の低下を防止できるエア分離方式の定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem. The fixing pressure can be switched according to the conditions at the time of image formation, the air can be reliably separated from the heating unit, and deterioration in image quality can be prevented. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including a separation type fixing device.
本発明に係る画像形成装置は、トナー像が転写された用紙に接触して、この用紙を所定の温度で加熱する加熱部と、
定着ローラに対して加圧ローラが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部を形成する加圧部と、
前記ニップ部の用紙排出側に送風することにより、前記加熱部から前記用紙を分離させるエア分離部と、
画像形成時の条件に応じて前記ニップ部における定着圧を切り替える定着圧切替部と、
を有し、前記ニップ部で前記用紙を加熱、加圧しながら搬送することにより未定着のトナー像を前記用紙上に定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記ニップ部における定着圧に応じて変化する前記加熱部の分離ポイントにエアが吹き付けられるように、前記定着圧に応じて前記エア分離部によるエアの送風態様を制御するエア制御部を備え、
前記分離ポイントは、前記ニップ部における定着圧にかかわらず前記ニップ部の用紙排出側端部から同距離に設定されることを特徴とする。
An image forming apparatus according to the present invention includes a heating unit that contacts a sheet having a toner image transferred thereon and heats the sheet at a predetermined temperature.
A pressure unit that forms a nip for nipping and transporting the paper by pressing the pressure roller directly or indirectly against the fixing roller;
An air separation unit that separates the paper from the heating unit by blowing air to the paper discharge side of the nip part;
A fixing pressure switching portion that switches the fixing pressure in the nip portion in accordance with conditions at the time of image formation;
An image forming apparatus comprising: a fixing device that fixes an unfixed toner image on the paper by conveying the paper while heating and pressurizing the paper at the nip portion;
An air control unit for controlling the air blowing mode by the air separation unit according to the fixing pressure so that air is blown to the separation point of the heating unit that changes according to the fixing pressure at the nip unit ;
The separation point is set at the same distance from the sheet discharge side end portion of the nip portion regardless of the fixing pressure in the nip portion .
本発明によれば、定着装置において、画像形成時の条件(例えば画像形成に用いられる用紙の紙種、坪量、サイズ等)に応じて定着圧が変更されたときに、これに応じてエア分離部による送風態様が変更され、分離ポイントに向けて的確にエアが吹き付けられる。したがって、加熱部(定着ベルト、定着ローラ)から確実に用紙を分離できるとともに、画像品質の低下を防止できるエア分離方式の定着装置を備えた画像形成装置が提供される。 According to the present invention, in the fixing device, when the fixing pressure is changed according to the conditions at the time of image formation (for example, the paper type, basis weight, size, etc. of the paper used for image formation), The ventilation mode by the separation unit is changed, and air is accurately blown toward the separation point. Accordingly, there is provided an image forming apparatus including an air separation type fixing device that can reliably separate a sheet from a heating unit (fixing belt, fixing roller) and prevent deterioration in image quality.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図2は本発明の実施の形態に係る画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図で、図3は実施の形態に係る画像形成装置1の制御系の主要部を示す図である。
図2、3に示す画像形成装置1は、原稿に形成されているカラー画像を読み取って取得された画像データ、又は、ネットワークを介して外部の情報機器(例えばパーソナルコンピュータ)から入力された画像データに基づいて、用紙に色を重ね合わせることにより画像を形成する。画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色に対応する感光体ドラム43Y、43M、43C、43Kを被転写体(画像形成装置1では中間転写ベルト47a)の走行方向に直列配置し、被転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式の画像形成装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the overall configuration of the
2 and 3, image data acquired by reading a color image formed on a document, or image data input from an external information device (for example, a personal computer) via a network. Based on the above, an image is formed by superimposing colors on the paper. The
図2、3に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、搬送部50、定着装置F、及び制御部80を備えて構成される。
制御部80は、CPU(Central Processing Unit)81、ROM(Read Only Memory)82、RAM(Random Access Memory)83等を備えて構成されている。CPU81は、ROM82から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM83に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロック(画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、搬送部50、定着装置F等)の動作を集中制御する。このとき、記憶部92に格納されている各種データが参照される。記憶部92は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)や、ハードディスクドライブで構成される。
また、制御部80は、通信部91を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピュータ)との間で各種データの送受信を行う。通信部91は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
Further, the
画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11及び原稿画像走査装置(スキャナ)12等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサ12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10によって読み取られた画像(アナログ画像信号)には、画像処理部30において所定の画像処理が施される。
The
The automatic document feeder 11 transports the document d placed on the document tray by the transport mechanism and sends it out to the document
The document
操作表示部20は、タッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部80から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部80に出力する。
The
画像処理部30は、アナログデジタル(A/D)変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路等を備えて構成される。画像処理部30は、画像読取部10からのアナログ画像信号にA/D変換処理を施すことによりデジタル画像データ(RGB信号)を生成する。また、画像処理部30は、このデジタル画像データに、色変換処理、初期設定又はユーザ設定に応じた補正処理(シェーディング補正等)、及び圧縮処理等を施す。これらの処理が施されたデジタル画像データ(YMCK信号)に基づいて、画像形成部40が制御される。
The
画像形成部40は、異なる色成分Y、M、C、Kに対応して設けられた、露光装置41Y、41M、41C、41K、現像装置42Y、42M、42C、42K、感光体ドラム43Y、43M、43C、43K、帯電装置44Y、44M、44C、44K、クリーニング装置45Y、45M、45C、45K、一次転写ローラ46Y、46M、46C、46K、及び中間転写ユニット47等を備えて構成される。
The
画像形成部40のY成分用のユニットにおいて、帯電装置44Yは、感光体ドラム43Yを帯電させる。露光装置41Yは、例えば半導体レーザで構成され、感光体ドラム43Yに対してY成分に対応するレーザ光を照射する。これにより、感光体ドラム43Yの表面にY成分の静電潜像が形成される。現像装置42Yは、Y成分の現像剤(例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤)を収容しており、感光体ドラム43Yの表面にY成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を現像する(トナー像の形成)。M成分、C成分、及びK成分用のユニットにおいても、同様にして、対応する感光体ドラム43M、43C、43Kの表面に各色トナー像が形成される。
In the Y component unit of the
中間転写ユニット47は、複数の支持ローラ47bに被転写体となる無端状の中間転写ベルト47aが張架されて構成される。一次転写ローラ46Y、46M、46C、46Kによって、中間転写ベルト47aが感光体ドラム43Y、43M、43C、43Kに圧接されると、中間転写ベルト47aに各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、一次転写された中間転写ベルト47aが二次転写ローラ49によって用紙に圧接されると、用紙にトナー像が二次転写される。
The
クリーニング装置45Y、45M、45C、45Kは、一次転写後に感光体ドラム43Y、43M、43C、43Kの表面に残存するトナーを除去する。クリーニング装置48は、二次転写後に中間転写ベルト47aに残存するトナーを除去する。
The
定着装置Fは、図3、4に示すように、定着ユニット60とエア分離ユニット70等を備えて構成された、エア分離方式の定着装置である。
定着ユニット60は、加熱ローラ62と定着ローラ63に無端状の定着ベルト61が張架されて構成される上側加圧部と、加圧ローラ64で構成される下側加圧部を有する(熱ベルト方式)。加圧ローラ64が定着ベルト61を介して定着ローラ63に押圧されることにより、用紙Sを狭持して搬送するニップ部Nが形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the fixing device F is an air separation type fixing device including a fixing
The fixing
定着ベルト61は、トナー像が転写された用紙Sに接触して、この用紙Sを所定の温度で加熱する加熱部である。ここで、所定の温度とは、用紙Sがニップ部Nを通過する際に、トナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙の紙種等によって異なる。
定着ベルト61の近傍には、定着ベルト61の温度を検出する制御用の温度センサ(図示略)が配置される。この制御用の温度センサによる検出信号は制御部80に出力される。制御部80は、制御用の温度センサ(図示略)による測定温度が予め設定された温度となるように、加熱源62cの出力を制御する(例えばオン/オフ制御)。
定着ベルト61は、例えば耐熱性のポリイミドからなるフィルム基材の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層と、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素系樹脂からなる表面離型層が順に積層して形成された構成を有する。
The fixing
A control temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the fixing
The fixing
加熱ローラ62は、用紙Sが定着ベルト61によって所定の温度で加熱されるように、定着ベルト61を加熱する。加熱ローラ62は、例えばアルミニウム等からなる円筒状の芯金62aの外周面に、PTFE等からなる樹脂層62bが形成された構成を有する。
また、加熱ローラ62には、ハロゲンヒータ等の加熱源62cが内蔵されている。この加熱源62cの出力制御は、制御部80によって行われる。加熱源62cによって芯金62a、樹脂層62bが加熱され、その結果、定着ベルト61が加熱される。なお、定着ベルト61が、電磁誘導加熱(IH:Induction Heating)により加熱されるようになっていてもよい。
The
The
定着ローラ63は、後述する加圧ローラ64とともに、ニップ部Nを形成するための加圧部を構成する。定着ローラ63の駆動制御(例えば、回転のオン/オフ、回転数等)は、制御部80によって行われる。
定着ローラ63は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金63aの外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層63bが形成された構成を有する。さらに、弾性層63bの外周面に、PFAやPTFE等のフッ素系樹脂からなる表面離型層が形成される場合もある。
The fixing
The fixing
加圧ローラ64は、定着ローラ63とともに、ニップ部Nを形成するための加圧部を構成する。加圧ローラ64は、定着圧切替機構65により定着ベルト61を介して定着ローラ63に押圧される。加圧ローラ64の駆動制御(例えば、回転のオン/オフ、回転数、定着ローラ63に対する圧接/離間等)は、制御部80によって行われる。加圧ローラ64のその他の構成は、加熱ローラ62と同様であるので、説明を省略する。なお、加圧ローラ64には、ハロゲンヒータ等の加熱源が内蔵されていなくてもよい。
The
定着圧切替機構65は、加圧ローラ64を定着ローラ63に対して付勢する付勢手段を有する。付勢手段の構成は特に限定されず、公知の技術を適用できる。定着圧切替機構65は、画像形成に用いられる用紙Sの紙種、坪量、サイズ等に応じて、加圧ローラ64を定着ローラ63に対して押圧する際の荷重を多段階で切替可能となっている。定着圧切替機構65の駆動制御は、制御部80によって行われる。
The fixing
エア分離ユニット70は、ニップ部Nの用紙排出側、具体的には加熱部である定着ベルト61の分離ポイント(用紙を分離させるための望ましい位置)に向けてエアを送風する。この分離ポイントにおいて、ニップ部Nを通過した直後の用紙の先端部近傍にエアが吹き付けられることにより、加熱部である定着ベルト61から用紙が分離する。分離ポイントは、例えばニップ部Nの用紙排出側の端部(ニップ端)からの距離で規定される。
エア分離ユニット70は、定着ローラ63の軸方向Zに延びるエア送風部70aを有し、このエア送風部70aから定着ベルト61の表面に対してエアを軸方向一様に送風させる。本実施の形態では、エア分離ユニット70は、圧縮されたエアを所定のタイミングで短時間噴出させるコンプレッサ式の送風装置で構成される。
The
The
このエア分離ユニット70は、図3に示すように、アクチュエータ71、コンプレッサ72、電磁弁73を備えて構成される。上述したように、画像形成装置1では、用紙Sの紙種や坪量に応じて、画像形成時の定着圧が定着圧切替機構65によって切り替えられる。すなわち、画像形成時の定着圧が変化するとニップ幅が変化し、その結果、分離ポイントが変化することになる。そこで、本実施の形態では、エア分離ユニット70にアクチュエータ71を設け、エア分離ユニット70によるエアの送風態様を、変化する分離ポイントに応じて変更できるようになっている。ここで、エアの送風態様とは、エアの送風方向及び吹き出し位置のことである。
As shown in FIG. 3, the
アクチュエータ71は、エア分離ユニット70によるエアの送風態様を変化させるための機構である。アクチュエータ71は、例えば定着ローラ63の軸方向Zに対して垂直なX軸、Y軸の2軸駆動によりエア分離ユニット70の全体を移動させることにより、エアの吹き出し位置を変化させる。また、アクチュエータ71は、エア分離ユニット70をXY平面内で揺動させることにより、エアの送風方向を変化させる。アクチュエータ71の駆動制御は、制御部80によって行われる。これにより、エア分離ユニット70からのエアを、所定の分離ポイントに向けて送風させることができる。
The
なお、エア分離ユニット70によるエアの送風態様を変化させるための機構は上述したものに限定されない。例えば、エア分離ユニット70のエア送風部70aに風向を規制する羽根板を設け、これを揺動させることによりエアの送風方向を変化させるようにしてもよい。また、アクチュエータ71は、エア分離ユニット70によるエアの送風方向又はエアの吹き出し位置の何れかを変化させるようになっていてもよい。
The mechanism for changing the air blowing mode by the
コンプレッサ72は、空気を高圧に圧縮する装置である。電磁弁73は、コンプレッサ72で圧縮されたエアを所定のタイミングに従って噴出させる開閉弁である。コンプレッサ72の回転数等の制御、及び電磁弁73の開閉制御は、制御部80によって行われる。
The
定着装置Fにおいて、ニップ部Nを通過した用紙Sの先端が分離ポイントに到達するタイミングで、制御部80は電磁弁73を短時間開状態に制御する。すると、コンプレッサ72で圧縮されたエアがエア送風部70aから送風され、用紙Sと定着ベルト61の境界に吹き付けられる。このとき、エア分離ユニット70によるエアの送風方向は、分離ポイントにおける接線方向であることが望ましい。これにより、用紙Sが定着ベルト61から効率よく分離される。
In the fixing device F, the
本実施の形態の定着装置Fでは、制御部80が実行するエア制御処理により、画像形成時の条件(例えば画像形成に用いられる用紙の紙種、坪量、サイズ等)に応じて定着圧が変更されたときに、これに応じてエア分離ユニット70によるエアの送風態様が変更され、適切な分離ポイントにエアが吹き付けられるようになっている。具体的なエア制御処理については後述する。
In the fixing device F of the present embodiment, the air pressure control process executed by the
搬送部50は、給紙装置51、搬送機構52、及び排紙装置53等を備えて構成される。給紙装置51は、3つの給紙トレイユニット51a〜51cを備えている。これらの給紙トレイユニット51a〜51cには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された規格用紙や特殊用紙Sが予め設定された種類ごとに収容される。給紙トレイユニット51a〜51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラ52a等の複数の搬送ローラを備えた搬送機構52により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラ52aが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、画像形成部40において、中間転写ベルト47aのトナー像が用紙Sの一方の面に一括して二次転写され、定着装置Fにおいて定着工程が施される。画像形成された用紙Sは、排紙ローラ53aを備えた排紙装置53により機外の排紙トレイ53bに排紙される。
The
In the
上述したように、本実施の形態の画像形成装置1は、ニップ部Nで用紙Sを加熱、加圧しながら搬送することにより未定着のトナー像を用紙S上に定着させる定着装置Fを備えている。
定着装置Fは、トナー像が転写された用紙Sに接触して、この用紙Sを所定の温度で加熱する定着ベルト61(加熱部)と、定着ローラ63に対して加圧ローラ64が定着ベルト61を介して間接的に押圧されることにより、用紙Sを狭持して搬送するニップ部Nを形成する加圧部を有している。また、定着装置Fは、ニップ部Nの用紙排出側に送風することにより、定着ベルト61(加熱部)から用紙Sを分離させるエア分離ユニット70(エア分離部)と、画像形成時の条件に応じてニップ部Nにおける定着圧を切り替える定着圧切替機構65(定着圧切替部)と、を有している。
As described above, the
The fixing device F includes a fixing belt 61 (heating unit) that contacts the sheet S on which the toner image is transferred and heats the sheet S at a predetermined temperature, and a
本実施の形態において、制御部80は、画像形成時の定着圧に基づいてアクチュエータ71の駆動を制御する。具体的には、画像形成に際して設定された画像形成モードと定着圧を対応付けたルックアップテーブル、及び定着圧とエア分離ユニット70の絶対位置を対応付けたルックアップテーブルを記憶部92に予め格納しておく。制御部80は、これらのルックアップテーブルを参照して、アクチュエータ71を制御する。
In the present embodiment, the
図5は、実施の形態におけるエア制御処理の一例について示すフローチャートである。図5に示すエア制御処理は、画像形成装置1において画像データに基づく画像形成処理が開始されることに伴い、CPU81がROM82に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the air control process in the embodiment. The air control process shown in FIG. 5 is realized by the
ステップS101において、制御部80は、画像形成に際して設定された画像形成モードを取得する。画像形成モードは、例えば、画像形成に用いられる用紙の紙種、坪量、サイズに応じて自動的に設定され、RAM83に記憶されている。用紙の紙種には、例えば、薄紙、普通紙、厚紙、コート紙、ラベル用紙、OHPフィルム、郵便はがき、封筒、エンボス紙等がある。
In step S <b> 101, the
ステップS102において、制御部80は、記憶部92に格納されているルックアップテーブルを参照して、現在の画像形成モードに対応する定着圧を取得する。例えば、画像形成に用いられる用紙が厚紙の場合には定着圧が高荷重(200〜300kPa)に設定され、用紙が薄紙の場合には定着圧が低荷重(100〜200kPa)に設定されている。
In step S102, the
ステップS103において、制御部80は、記憶部92に格納されているルックアップテーブルを参照して、取得した定着圧に対応するエア分離ユニット70の絶対位置を取得し、アクチュエータ71を駆動させる。具体的には、制御部80は、現在のエア分離ユニット70の絶対位置(前回の画像形成におけるエア分離ユニット70の位置(角度を含む))と取得したエア分離ユニット70の絶対位置を比較して、アクチュエータ71の駆動情報(エア分離ユニット70の移動量、移動方向)を算出する。そして、制御部80は、算出したアクチュエータ71の駆動情報に基づいて、アクチュエータ71を駆動させる。これにより、エア分離ユニット70は、定着圧に応じた分離ポイントにエアが吹き付けられる位置に移動する。なお、今回の画像形成時の定着圧が前回の画像形成時の定着圧と同じである場合には、エア分離ユニット70の位置、すなわちエア分離ユニット70によるエアの送風態様は保持される。
In step S <b> 103, the
図6(a)に示すように、画像形成時の定着圧が高荷重となっている場合、エア分離ユニット70によるエアの送風方向が定着ローラ63の分離ポイントSP0における接線方向と一致するように、エア分離ユニット70は配置される。この状態で、画像形成時の定着圧が低荷重に変更されると、エア分離ユニット70によるエアの送風方向が定着ローラ63の分離ポイントSP1における接線方向と一致するように、エア分離ユニット70によるエアの送風態様が変更される(図6(b)参照)。なお、図6では、定着ベルト61を省略して示している。
As shown in FIG. 6A, when the fixing pressure at the time of image formation is high, the air blowing direction by the
このように、本実施の形態の画像形成装置1は、加熱部である定着ベルト61の分離ポイントにエアが吹き付けられるように、定着圧切替機構65により切り替えられた定着圧に応じてエア分離ユニット70(エア分離部)によるエアの送風態様を制御するエア制御部(制御部80、アクチュエータ71)を備えている。
これにより、定着装置Fにおいて、画像形成時の条件(例えば画像形成に用いられる用紙の紙種、坪量、サイズ等)に応じて定着圧が変更されたときに、エア分離ユニット70によるエアの送風態様、具体的にはエア分離ユニット70によるエアの送風方向又は吹き出し位置が変更され、分離ポイントに向けて的確にエアが吹き付けられる。したがって、加熱部となる定着ベルト61から確実に用紙Sを分離できるとともに、用紙の先端に光沢むらが生じて画像品質が低下するのを防止できる。
As described above, the
As a result, in the fixing device F, when the fixing pressure is changed according to the conditions at the time of image formation (for example, the paper type, basis weight, size, etc. of the paper used for image formation), The blowing mode, specifically, the air blowing direction or the blowing position by the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、定着装置Fの定着ユニット60において、ハロゲンヒータ等の加熱源を内蔵した定着ローラで上側加圧部を構成するようにしてもよい(熱ローラ方式)。この場合、定着ローラが加圧ローラとともに加圧部を構成するとともに、加熱部を構成する。また、定着ローラに対して加圧ローラが直接的に押圧されることにより、用紙Sを狭持して搬送するニップ部Nが形成される。
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist thereof.
For example, in the fixing
また例えば、定着ユニット60の下側加圧部として、複数の支持ローラに無端ベルトを張架したベルト式の構成を適用することもできる。
さらには、エア分離ユニット70として、ファンを回転させることにより分離ポイントに向けてエアを連続的に送風するファン式の送風装置を適用することもできる。
Further, for example, a belt-type configuration in which an endless belt is stretched around a plurality of support rollers can be applied as the lower pressure portion of the fixing
Further, as the
また、定着圧切替機構65による定着圧は、画像形成に用いられる用紙の紙種、坪量、サイズの他、画像形成時の環境(温度、湿度)、要求される光沢度等に応じて設定されるようになっていてもよい。
また、実施の形態では、画像形成装置1の制御部80が定着装置F(定着ユニット60、エア分離部70)の動作を制御するが、定着装置Fの動作を制御する専用の制御部を設けるようにしてもよい。
The fixing pressure by the fixing
In the embodiment, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 画像形成装置
10 画像読取部
11 自動原稿給紙装置
12 原稿画像走査装置
20 操作表示部
21 表示部
22 操作部
30 画像処理部
40 画像形成部
41 露光装置
42 現像装置
43 感光体ドラム
44 帯電装置
45 クリーニング装置
46 一次転写ローラ
47 中間転写ユニット
47a 中間転写ベルト
47b 支持ローラ
48 クリーニング装置
50 搬送部
51 給紙装置
52 搬送機構
53 排紙装置
60 定着ユニット
61 定着ベルト(加熱部)
62 加熱ローラ
62a 芯金
62b 樹脂層
62c 加熱源
63 定着ローラ(加圧部)
63a 芯金
63b 弾性層
64 加圧ローラ(加圧部)
65 定着圧切替機構(定着圧切替部)
70 エア分離ユニット(エア分離部)
71 アクチュエータ
72 コンプレッサ
73 電磁弁
80 制御部
81 CPU
82 ROM
83 RAM
91 通信部
92 記憶部
F 定着装置
DESCRIPTION OF
62
65 Fixing pressure switching mechanism (fixing pressure switching unit)
70 Air separation unit (air separation part)
71
82 ROM
83 RAM
91
Claims (3)
定着ローラに対して加圧ローラが直接又は間接的に押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部を形成する加圧部と、
前記ニップ部の用紙排出側に送風することにより、前記加熱部から前記用紙を分離させるエア分離部と、
画像形成時の条件に応じて前記ニップ部における定着圧を切り替える定着圧切替部と、
を有し、前記ニップ部で前記用紙を加熱、加圧しながら搬送することにより未定着のトナー像を前記用紙上に定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記ニップ部における定着圧に応じて変化する前記加熱部の分離ポイントにエアが吹き付けられるように、前記定着圧に応じて前記エア分離部によるエアの送風態様を制御するエア制御部を備え、
前記分離ポイントは、前記ニップ部における定着圧にかかわらず前記ニップ部の用紙排出側端部から同距離に設定されることを特徴とする画像形成装置。 A heating unit that contacts the paper on which the toner image is transferred and heats the paper at a predetermined temperature;
A pressure unit that forms a nip for nipping and transporting the paper by pressing the pressure roller directly or indirectly against the fixing roller;
An air separation unit that separates the paper from the heating unit by blowing air to the paper discharge side of the nip part;
A fixing pressure switching portion that switches the fixing pressure in the nip portion in accordance with conditions at the time of image formation;
An image forming apparatus comprising: a fixing device that fixes an unfixed toner image on the paper by conveying the paper while heating and pressurizing the paper at the nip portion;
An air control unit for controlling the air blowing mode by the air separation unit according to the fixing pressure so that air is blown to the separation point of the heating unit that changes according to the fixing pressure at the nip unit ;
The image forming apparatus , wherein the separation point is set at the same distance from a sheet discharge side end portion of the nip portion regardless of a fixing pressure in the nip portion .
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