JP7404853B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る画像形成装置10は、シート部材Pにトナー画像を形成する電子写真式の画像形成装置である。画像形成装置10は、図9に示されるように、収容部50と、制御部160と、排出部52と、画像形成部12と、搬送機構60と、反転機構80と、定着装置100と、冷却部90とを備えている。
制御部160は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、およびHDD(Hard Disk Drive)(何れも不図示)により構成されている。CPUでは、処理プログラムが実行される。ROMには、各種プログラム、各種テーブル、パラメータ等が記憶されている。RAMは、CPUによる各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。
収容部50は、記録媒体としてのシート部材Pを収容する機能を有している。画像形成装置10では、収容部50は、複数(例えば2つ)備えられている。この複数の収容部50から選択的にシート部材Pが送り出される構成とされている。
排出部52は、トナー画像が形成されたシート部材Pが排出される部分である。具体的には、定着装置100でトナー画像が定着された後に、冷却部90で冷却されたシート部材Pが排出部52へ排出される構成とされている。
画像形成部12は、電子写真方式によりシート部材Pにトナー画像を形成する機能を有している。具体的には、画像形成部12は、トナー画像を形成するトナー画像形成部20と、トナー画像形成部20で形成されたトナー画像をシート部材Pに転写する転写装置30と、を備えている。
各色のトナー画像形成部20は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。具体的には、各色のトナー画像形成部20は、図8に示されるように、図中矢印A方向に回転する感光体ドラム21(=感光体)と、感光体ドラム21を帯電させる帯電器22とを備えている。さらに、各色のトナー画像形成部20は、帯電器22によって帯電された感光体ドラム21を露光して感光体ドラム21に静電潜像を形成する露光装置23と、露光装置23によって感光体ドラム21に形成された静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー画像を形成する現像装置24とを備えている。
転写装置30は、各色の感光体ドラム21のトナー画像を、中間転写体に重畳して一次転写し、該重畳されたトナー画像をシート部材Pに二次転写する機能を有している。具体的には、転写装置30は、図9に示されるように、中間転写体としての転写ベルト31と、一次転写ロール33と、転写部35とを備えている。
搬送機構60は、収容部50に収容されたシート部材Pを二次転写位置NTへ搬送する機能を有している。さらに、搬送機構60は、二次転写位置NTから後述の本加熱部120へ搬送する機能を有している。搬送機構60については、詳細を後述する。
反転機構80は、シート部材Pの表裏を反転させる機能を有している。反転機構80については詳細を後述する。
定着装置100は、転写装置30によってシート部材Pに転写されたトナー画像をシート部材Pに定着する機能を有している。なお、定着装置100については、詳細を後述する。
冷却部90は、定着装置100で加熱されたシート部材Pを冷却する機能を有している。冷却部90は、図9に示されるように、シート部材Pの搬送方向において、定着装置100の本加熱部120の下流側に配置されている。また、冷却部90は、装置幅方向に並んでいる2個の冷却ロール92を備えている。2個の冷却ロール92は、同様の構成とされているため、一方の冷却ロール92について説明する。
図9に示す画像形成装置10では、次のようにしてトナー画像が形成される。
次に、搬送機構60、反転機構80、及び定着装置100について説明する。
搬送機構60は、図9に示されるように、送出ロール62と、複数の搬送ロール64と、チェーングリッパ66とを備えている。搬送機構60は、搬送部の一例である。
反転機構80は、図9に示されるように、複数の搬送ロール82と、反転装置84と、複数の搬送ロール86とを備えている。反転機構80は、反転部の一例である。
定着装置100は、図1に示されるように、搬送されるシート部材Pと非接触状態でシート部材Pを加熱する予備加熱部102と、シート部材Pと接触してシート部材Pを加熱、加圧する本加熱部120と、吹付けユニット170とを備えている。
予備加熱部102は、図1に示されるように、シート部材Pの搬送方向において、トナー画像がシート部材Pに転写される二次転写位置NT(図9参照)に対して下流側で、搬送されるシート部材Pの上方に配置されている。換言すれば、予備加熱部102は、シート部材Pに転写された未定着トナー画像側に配置されている。この予備加熱部102は、反射板104と、複数の赤外線ヒータ106(以下「ヒータ106」と記載する)と、金網112とを備えている。
反射板104は、アルミニウム板を用いて形成されており、搬送されるシート部材P側が開放された底浅の箱状とされている。本実施形態では、上方から見て、反射板104は、搬送されるシート部材Pを装置奥行方向で覆うようになっている。
ヒータ106は、外形が円柱状の赤外線ヒータであって、反射板104の内部に複数収容され、装置奥行方向に延びるように配置されている。本実施形態では、上方から見て、ヒータ106は、搬送されるシート部材Pを装置奥行方向で覆うようになっている。また、ヒータ106は、搬送されるシート部材Pから上下方向で30〔mm〕離れている。
金網112は、反射板104の縁部に図示せぬ固定部材で固定されており、反射板104の内部と、反射板110の外部とを仕切っている。これにより、金網112は、搬送されるシート部材Pと、ヒータ106とが接触するのを防止している。
また、両面印刷の場合に、第二面にトナー画像が転写されたシート部材Pを加熱するときに、予備加熱部102は、本加熱部120でシート部材Pが加熱される前にシート部材Pの第一面の温度がトナーの軟化点未満となるようにシート部材Pを加熱する。
吹付けユニット170は、図1に示されるように、上下方向で予備加熱部102と対向するように配置されており、搬送されるシート部材Pは、吹付けユニット170と予備加熱部102との間を通過するようになっている。そして、吹付けユニット170は、装置幅方向、及び装置奥行方向に並べられている複数のファン172を備えている。ファン172は、吹付け部の一例である。
本加熱部120は、図1に示されるように、シート部材Pの搬送方向において、予備加熱部102の下流側に配置されている。本加熱部120は、搬送されるシート部材Pと接触してシート部材Pを加熱する加熱ロール130と、加熱ロール130に向けてシート部材Pを加圧する加圧ロール140と、回転する加熱ロール130に従動して回転する従動ロール150とを備えている。
加熱ロール130は、図1に示されるように、搬送されるシート部材Pの上方を向いた面に接触し、軸方向を装置奥行方向として装置奥行方向に延びるように配置されている。また、加熱ロール130は、円筒状の基材132と、基材132の全周を覆うように形成されたゴム層134と、ゴム層134の全周を覆うように形成された離型層136と、基材132の内部に収容されたヒータ138とを有している。加熱ロール130における離型層136の外周面の外径は、一例として80〔mm〕とされている。
従動ロール150は、図1、図4に示されるように、加熱ロール130を挟んで搬送されるシート部材Pの反対側で、軸方向を装置奥行方向として装置奥行方向に延びるように配置されている。また、従動ロール150は、円筒状の基材152と、基材152の内部に収容されたヒータ154とを有している。従動ロール150の基材152の外周面の外径は、一例として50〔mm〕とされている。
加圧ロール140は、図1、図4に示されるように、搬送されるシート部材Pを挟んで加熱ロール130の反対側で、搬送されるシート部材Pの下方を向いた面に接触し、軸方向を装置奥行方向として装置奥行方向に延びるように配置されている。また、加圧ロール140は、円筒状の基材142と、基材142を覆うように形成されたゴム層144と、ゴム層144を覆うように形成された離型層146と、装置奥行方向の両端部に形成された一対の軸部148(図4参照)とを有している。加圧ロール140における離型層146の外周面の外径は、一例として225〔mm〕とされている。このように、加圧ロール140の外径は、加熱ロールの外径と比して大きくされている。
本加熱部120は、図4に示されるように、加圧ロール140を支持する支持部材156と、支持部材156を介して加圧ロール140を加熱ロール130側に付勢する付勢部材158とを備えている。
次に、画像形成装置10の作用について、比較形態に係る画像形成装置510と比較しつつ説明する。先ず、比較形態に係る画像形成装置510の構成について、画像形成装置10と異なる部分を主に説明する。なお、画像形成装置510の作用についても画像形成装置10と異なる部分を主に説明する。
画像形成装置510は、収容部50と、排出部52と、画像形成部12と、搬送機構60と、反転機構80と、定着装置600と、冷却部90とを備えている。定着装置600は、図10に示されるように、搬送されるシート部材Pと非接触状態でシート部材Pを加熱する予備加熱部602と、本加熱部120とを備えている。
図9に示す画像形成装置10では、搬送機構60が、シート部材Pを二次転写位置NTへ搬送し、二次転写位置NTでは、転写ベルト31及び対向ロール36が、シート部材Pを挟み込んで搬送する。これにより、転写ベルト31の表面のトナー画像が、シート部材Pの第一面(=表面)に転写される。
次に、画像形成装置10、510によって出力されたトナー画像の光沢度(=グロス)を評価したため、この評価について説明する。具体的には、シート部材Pの両面にトナー画像を形成させて第一面の光沢度と第二面の光沢度との差を評価した。本評価においては、軟化点温度が75〔℃〕のトナーを用いた。
(a)実施例1では、位置S01での第一面の温度が60〔℃〕となり、第二面の温度が65〔℃〕となるように、予備加熱部102が、第二面にトナー画像が転写されたシート部材Pを第二面側から加熱した。
シート部材PとしてA4サイズのOSコート紙(富士ゼロックス社製、坪量127.9〔g/m 2〕)を用いた。そして、シート部材Pの両面に黒ベタ画像(黒色のエリアカバレッジ100〔%〕の画像)を形成させた。
出力されたシート部材Pの第一面の光沢度と第二面の光沢度との差(=グロス差)を評価した。光沢度は、グロス測定機(BYK-Gardner社製のAG-4430)を用いて評価した。具体的には、このグロス測定機を用いて、鏡面光沢度の測定方法(JIS Z 8741)における入射角60度で測定し、この測定値を光沢度とした。
同じ画像形成装置によって形成されたトナー画像であるにも係わらず、第一面のトナー画像の光沢度と第二面のトナー画像の光沢度との差が大きいと、ユーザに違和感を与える。本評価では、第一面のトナー画像の光沢度と第二面のトナー画像の光沢度との差が、10以下の場合には、ユーザに違和感を与えることがないと考え、評価を「○」とし、第一面のトナー画像の光沢度と第二面のトナー画像の光沢度との差が、10より大きい場合には、評価「×」とした。
両面印刷の場合には、第一面のトナー画像は、加熱ロール130と加圧ロール140とによって2度挟まれ、第二面のトナー画像は、加熱ロール130と加圧ロール140とによって1度挟まれる。
以上説明したように、予備加熱部102は、第二面にトナー画像が転写されたシート部材Pを加熱するときに、本加熱部120でシート部材Pが加熱される前にシート部材Pの第一面の温度がトナーの軟化点未満となるようにシート部材Pを加熱する。このため、前述した評価結果からも分かるように、比較形態に係る画像形成装置510を用いる場合と比して、第一面のトナー画像の光沢度と第二面のトナー画像の光沢度との差が小さくなる。
35 転写部
60 搬送機構(搬送部の一例)
80 反転機構(反転部の一例)
102 予備加熱部
120 本加熱部
172 ファン(吹付け部の一例、安定部の一例)
Claims (2)
- 記録媒体にトナー画像を転写する転写部と、
記録媒体の搬送方向において前記転写部の下流側に配置され、記録媒体を加熱し、トナー画像を記録媒体に定着する第一の加熱部と、
前記第一の加熱部によって記録媒体の第一面に画像が定着された記録媒体の表裏を反転させる反転部と、
記録媒体の搬送方向において前記転写部と前記第一の加熱部との間に配置され、記録媒体の未定着のトナー画像がある面に対して非接触状態で記録媒体を加熱する第二の加熱部と、
前記記録媒体の未定着のトナー画像がある面とは反対の面に記録媒体に空気を吹き付けてトナー画像がある面には吹き付けないように当該記録媒体を定位置で支持する吹付け部と、
を備え、
前記反転部によって反転された記録媒体の第二面に転写された未定着のトナー画像を前記第二の加熱部で加熱するときに、前記第二の加熱部は、前記記録媒体の第二面の未定着トナーの温度が当該未定着トナーの軟化点以上となり、かつ、前記記録媒体の第一面に定着されたトナーの温度が当該トナーの軟化点未満となるように加熱する、
画像形成装置。 - 記録媒体の先端部を把持して記録媒体を搬送する搬送部を備え、
前記搬送部は、前記第二の加熱部が第二面に画像が転写された記録媒体を加熱するときに、記録媒体の第一面の画像形成領域が他の部材と非接触状態となるように記録媒体を搬送する、
請求項1に記載の画像形成装置。
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