JP2000267475A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着効率が向上するとともに、画像形成装置
の機内温度の過度な上昇を防止することができる画像形
成装置および画像形成方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 熱源２１３により熱せられた温風を噴射
することによりトナー像２０３ｃを熱し記録媒体２０７
に定着させる定着器１０１を備えた画像形成装置であっ
て、定着器１０１の記録媒体２０７が搬送されてくる側
に、噴射された温風の一部が滞留しながら記録媒体２０
７の表面に沿って流れるように配置されたプレヒート部
１０２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置及び画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置で
は、感光体ドラム若しくは感光体ベルトの感光体塗布面
表面に、１ミリクーロン毎平方センチメートル程度の一
様な静電荷を与え、この帯電した感光体に画像情報に応
じた露光を行い、照射部の電荷のみを感光体ドラム基板
若しくは感光体ベルト基板に逃し、その結果生じた静電
荷の分布による像（静電潜像）を形成し、この静電潜像
を着色荷電粒子（トナー粒子）で現像し、粉体像（トナ
ー像）を形成するトナー現像によりトナー像を形成し、
該トナー像を記録媒体に転写した後、熱・その他のエネ
ルギーを与えることによって溶融・定着させることによ
り画像を形成することが行われている。このような、電
子写真方式の画像形成装置の一つとして、従来、特願平
７−３２８６００号に記載された直交転写方式の画像形
成装置が知られている。

【０００３】以下、このような直交転写方式を用いた従
来の画像形成装置について、図面を用いて説明する。

【０００４】図５は従来の直交転写方式の画像形成装置
の概略構成図であり、図６は同直交転写方式の画像形成
装置の転写時の転写状態図であり、図７は同直交転写方
式の画像形成装置の転写対向ローラの移動状態を示す模
式図である。

【０００５】図５〜図７において、記録媒体２０７に印
画を行おうとする場合、まず、帯電器２０２は感光体ロ
ーラ２０９の回転により、図５の矢印Ａの方向に送られ
ている感光体ベルト２０１の表面を一様な静電荷で帯電
する。帯電された感光体ベルト２０１の表面は露光器２
０６の下に送られ、露光器２０６により画像情報に応じ
た露光が行われ、静電潜像が形成される。静電潜像が形
成された感光体ベルト２０１の表面は、続いて現像器２
０３の下に送られ、トナー粒子２０３ａの付着した現像
ローラ２０３ｂが圧接され、静電潜像に応じたトナー像
２０３ｃが形成される。以上のような工程（現像工程）
で形成されたトナー像２０３ｃは、次に、転写工程によ
り記録媒体２０７上に転写される。

【０００６】転写工程は次のような動作が行われる。現
像工程で逐次形成されたトナー像２０３ｃは、感光体ロ
ーラ２０９の回転により転写板２１２上に置かれた記録
媒体２０７と対向する位置まで移動し、感光体ベルト２
０１上に形成されたトナー像２０３ｃの先端部が記録媒
体２０７の端部と略同位置となったところで停止する。
次に、転写対向ローラ２０８が転写開始位置ｐ１から転
写終了位置ｐ２まで記録媒体２０７に沿って図７の矢印
Ｂの方向に回転しながら平行移動する。転写対向ローラ
２０８が平行移動することによって、転写対向ローラ２
０８によって感光体ベルト２０１の表面が記録媒体２０
７に押圧されることにより感光体ベルト２０１上のトナ
ー像２０３ｃが記録媒体２０７上に転写される。転写工
程が全て終了すると感光体ローラ２０９が再び回転し、
トナー粒子で汚れた感光体ベルト２０１の表面が感光体
クリーニング器２０４でクリーニングされた後、除電器
２０５で除電され、再び現像工程で使用可能な状態に戻
される。

【０００７】転写工程が終了すると、記録媒体２０７は
用紙搬送ローラ２１０により図６において転写対向ロー
ラ２０８の移動方向（図７の矢印Ｂ）と直交する方向
（矢印Ｃの方向）へ所定の位置に搬送され、記録媒体２
０７に転写されたトナー像２０３ｃは、定着器２１１内
に搬送され、定着器２１１により非接触定着動作が行わ
れる。

【０００８】次に、定着工程について図面を用いて説明
する。図８は、従来の画像形成装置の定着器の定着状態
を示す模式図である。図８において、従来の定着器２１
１は、記録媒体２０７に転写されたトナー像２０３ｃの
トナー粒子を溶融するための熱量を発生する熱源２１３
と、回転速度が外部から設定可能なファンモータ（図示
せず）により駆動され熱源２１３により発生した熱を送
風により記録媒体２０７上のトナー像に吹き付けるファ
ン２１４と、ファン２１４からの風が熱源２１３を通過
することにより発生した温風を、記録媒体２０７の記録
媒体搬送方向に直交する方向に対して均一に噴射させる
ために温風の整流を行う整流器２１５と、定着するトナ
ー像が転写された記録媒体２０７を定着動作中に担持す
る支持板２１６とを備える。

【０００９】熱源２１３は、ハロゲンランプ・赤外線ヒ
ータランプ・キセノンランプ・水銀ランプ等の光と共に
輻射熱を発生させるものや、ニクロム線等の黒体輻射に
より輻射熱を発生させるものが用いられるが、熱効率の
面から見てニクロム線等の黒体輻射により輻射熱を発生
させるものを用いるのが好ましい。ファン２１４は、シ
ロッコファン・クロスフローファン・軸流ファン等が用
いられる。また、支持板２１６は熱量を吸収、蓄積する
金属材で構成され、定着器２１１内の雰囲気温度を高め
るとともに、記録媒体２０７の裏面より加熱することに
より熱エネルギー伝達効率を上げ、トナー粒子の溶融を
確実なものとしている。

【００１０】転写工程で記録媒体２０７上に形成された
トナー像２０３ｃは、支持板２１６上の整流器２１５の
下部に搬送され、ファン２１４からの風が熱源２１３を
通過することにより発生した温風が噴射されることによ
りトナー粒子が溶融し記録媒体２０７に定着する。以上
のようにして、記録媒体２０７上に文字や図形等の画像
が形成され、必要に応じて同様な画像形成動作が繰り返
される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置では、整流器から噴射された温風は定
着器直下の記録媒体に衝突したあとは定着器外に放出さ
れるのみであり、温風は記録媒体に衝突した瞬間以外は
定着に寄与していないと考えられる。また、温風が噴射
後の高温を保ったまますぐに放出されるため、画像形成
装置の機内温度の過度な上昇を招いてしまうという課題
を有していた。

【００１２】本発明の画像形成装置は上記従来の課題を
解決するもので、温風の持つ熱エネルギーを効率よくト
ナー像に伝達し、定着効率を向上させるとともに、画像
形成装置の機内温度の過度な上昇を防止することを目的
とする。

【００１３】また、本発明の画像形成装置の定着方法は
上記従来の課題を解決するもので、温風の持つ熱エネル
ギーを効率よくトナー像に伝達し、定着効率を向上させ
るとともに、画像形成装置の機内温度の過度な上昇を防
止できる画像形成装置及び画像形成方法を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、熱源により熱せられた温風を吹き出すことによりト
ナー像を熱し、前記トナー像を記録媒体に定着させる非
接触方式の定着手段を備えた画像形成装置であって、前
記定着手段の前記記録媒体が搬送されてくる側に、吹き
出された前記温風の一部が滞留しながら前記記録媒体の
表面に沿って前記記録媒体の搬送方向と逆方向に流れる
ように配置されたプレヒート部を設けたものである。

【００１５】この構成により、温風の持つ熱エネルギー
を効率よくトナー像に伝達し、定着効率を向上させると
ともに、画像形成装置の機内温度の過度な上昇を防止で
きる画像形成装置及び画像形成方法を提供することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の画像形成装置
は、熱源により熱せられた温風を吹き出すことによりト
ナー像を熱し、前記トナー像を記録媒体に定着させる非
接触方式の定着手段を備えた画像形成装置であって、前
記定着手段の前記記録媒体が搬送されてくる側に、吹き
出された前記温風の一部が滞留しながら前記記録媒体の
表面に沿って前記記録媒体の搬送方向と逆方向に流れる
ように配置されたプレヒート部を設けたものであり、こ
の構成により、温風を長時間トナー像に接触させるとと
もに、定着器の入り口側から温風吹き出し口に向かって
徐々に温風の温度が上昇する構成が可能となるため、定
着効率が向上するとともに、画像形成装置の機内温度の
過度な上昇を防止することが可能になる。

【００１７】請求項２に記載の画像形成方法は、熱源に
より熱せられた温風を吹き出すことによりトナー像を熱
し、前記トナー像を記録媒体に定着させる非接触方式の
定着手段による画像形成方法であって、前記定着手段の
前記記録媒体の入口側から定着手段の温風吹き出し部に
向かって徐々に温度を上昇させて定着するようにしたも
のであり、この構成により、温風を長時間トナー像に接
触させるとともに、記録媒体が定着器の入口側から温風
吹き出し口部に向かって送られるまでに徐々にトナー像
の温度を上昇させるプレヒート効果を持たせることが可
能になる。

【００１８】図１は本発明の一実施の形態に係る画像形
成装置の概略構成図であり、図２は同画像形成装置の定
着器の模式図である。

【００１９】図１及び図２において、感光体ベルト２０
１、帯電器２０２、現像器２０３、感光体クリーニング
器２０４、除電器２０５、露光器２０６、記録媒体２０
７、転写対向ローラ２０８、感光体ローラ２０９、用紙
搬送ローラ２１０、熱源２１３、ファン２１４、整流器
２１５、支持板２１６については、図５、図６、図７及
び図８の従来の技術と同様のものであるので、同符号を
付して説明は省略する。

【００２０】本実施の形態においては、定着器１０１
が、整流器２１５の下端の温風吹き出し部から吹き出さ
れた温風がすぐに定着器１０１の外に放出されることを
防止するプレヒート部１０２を定着器１０１の上流側す
なわち記憶媒体２０７が搬送されてくる側に備えてお
り、これにより記録媒体２０７の入口側から定着器１０
１の温風吹き出し部へ向って徐々に温度を上昇させるよ
うになっている。

【００２１】現像工程において、記録媒体２０７上に転
写されたトナー像２０３ｃはファン２１４により送風さ
れる温風により溶融され記録媒体２０７に定着する。

【００２２】以上のように構成された本実施の形態の画
像形成装置について、以下その定着方法を図面を用いて
説明する。図３は本発明の一実施の形態に係る画像形成
装置の装置ブロック図であり、図４は同画像形成装置の
動作フローチャートである。

【００２３】図３において、１０３は画像データ入力
部、１０４は画像データ入力部１０３から送られてきた
画像データの信号ｖ１に色別信号への分解等の画像処理
を施した後画像信号ｖ２として出力すると共に画像信号
出力開始信号ａを出力する画像処理部、１０５は画像信
号ｖ２に基づき感光体ベルト２０１上にトナー像を形成
する現像部、１０６は現像部１０５において感光体ベル
ト２０１上に形成されたトナー像２０３ｃを記録媒体２
０７上に転写する転写部、１０７は熱源２１３と、熱源
２１３を通して送風し熱源２１３から発生する熱を転写
部１０６により記録媒体２０７上に形成されたトナー像
２０３ｃに温風として噴射するファン２１４とを備え、
転写部１０６により記録媒体２０７上に形成されたトナ
ー像２０３ｃのトナー粒子に熱を与えることによって溶
融し、記録媒体２０７にトナー像２０３ｃを定着させる
定着部、１０８は記録媒体２０７を搬送することにより
転写部１０６において記録媒体２０７上に転写されたト
ナー像２０３ｃを定着部１０７に搬送する搬送部、１０
９は画像処理部１０４から入力された信号に基づき現像
部１０５、転写部１０６、定着部１０７、搬送部１０８
に各種制御信号ｂ，ｃ，ｄ，ｅを出力する制御部であ
る。

【００２４】図４において、まず画像データ入力部１０
３に画像データが入力され、画像処理部１０４に送られ
る（Ｓ１）。次に、画像処理部１０４は送られてきた画
像データを色別信号に分解する等の画像処理を施し現像
部１０５に画像信号ｖ２を出力すると共に画像信号出力
開始信号ａを制御部１０９に対して出力する（Ｓ２）。

【００２５】一方、制御部１０９は画像信号出力開始信
号ａが入力されると、現像部１０５に対して現像部制御
信号ｂを出力し、現像部１０５は、現像部制御信号ｂが
入力されると、画像処理部１０４から入力される画像信
号ｖ２に基づき感光体ベルト２０１上にトナー像２０３
ｃを形成する現像動作を行う（Ｓ２）。次に、制御部１
０９は、転写部１０６に対し転写制御信号ｃを出力し、
転写部１０６は転写制御信号ｃにより転写動作を行い、
感光体ベルト２０１上に形成されたトナー像２０３ｃを
記録媒体２０７上に転写する（Ｓ３）。

【００２６】転写動作が終了すると、制御部１０９は搬
送部１０８に対して有効幅搬送制御信号ｅを出力し、搬
送部１０８はトナー像２０３ｃが転写された記録媒体２
０７を定められた有効転写幅だけ搬送する（Ｓ４）。次
に、制御部１０９は定着部１０７に対して定着部制御信
号ｄを出力し、定着部１０７は、熱源２１３を通過して
発生した温風を、搬送部１０８から搬送されてきた記録
媒体２０７上に転写されたトナー像２０３ｃに対し噴射
し、トナー像２０３ｃを形成するトナー粒子２０３ａを
溶融させ、トナー像２０３ｃを記録媒体２０７に定着さ
せる（Ｓ５）。

【００２７】このとき、ファン２１４で発生された風は
熱源２１３を通過することにより熱源２１３の熱エネル
ギーにより温風となる。この温風は整流器２１５から吹
き出されることにより記録媒体２０７の搬送方向と直交
する方向に対して均一に整流された温風となり、プレヒ
ート部１０２を通過しながら温風を長時間トナー像２０
３ｃに接触させるとともに、定着器１０１の入り口側か
ら徐々に温風の温度が上昇する構成が可能となるため、
定着効率が向上するとともに、画像形成装置の機内温度
の過度な上昇を防止することが可能になる。

【００２８】以上の動作が終了すると、制御部１０９は
画像データが全て印画されたかどうかを判定し、全て印
画が終了していれば終了し、全て印画が終了していなけ
ればＳ１に戻る（Ｓ６）。

【００２９】以上のように、本実施の形態によれば、定
着手段の記録媒体が搬送されてくる側に、吹き出された
温風の一部が滞留しながら記録媒体の表面に沿って流れ
るように配置されたプレヒート部を設けることにより、
温風を長時間トナー像に接触させるとともに、定着器の
入り口側から徐々に温風の温度が上昇する構成が可能と
なるため、定着効率が向上するとともに、画像形成装置
の機内温度の過度な上昇を防止する画像形成装置を提供
することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、定着効率
が向上するとともに、画像形成装置の機内温度の過度な
上昇を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概
略構成図

【図２】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の定
着器の模式図

【図３】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の装
置ブロック図

【図４】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の動
作フローチャート

【図５】従来の直交転写方式の画像形成装置の概略構成
図

【図６】従来の直交転写方式の画像形成装置の転写時の
転写状態図

【図７】従来の直交転写方式の画像形成装置の転写対向
ローラの移動状態を示す模式図

【図８】従来の画像形成装置の定着器の定着状態を示す
模式図

【符号の説明】

１０１ 定着器 １０２ プレヒート部 １０３ 画像データ入力部 １０４ 画像処理部 １０５ 現像部 １０６ 転写部 １０７ 定着部 １０８ 搬送部 １０９ 制御部 ２０１ 感光体ベルト ２０２ 帯電器 ２０３ 現像器 ２０３ａ トナー粒子 ２０３ｂ 現像ローラ ２０３ｃ トナー像 ２０４ 感光体クリーニング器 ２０５ 除電器 ２０６ 露光器 ２０７ 記録媒体

フロントページの続き (72)発明者 小田 博史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 釘丸 忠大 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松添 久宣 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 AA02 BA27 BE02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱源により熱せられた温風を吹き出すこと
   によりトナー像を熱し、前記トナー像を記録媒体に定着
   させる非接触方式の定着手段を備えた画像形成装置であ
   って、前記定着手段の前記記録媒体が搬送されてくる側
   に、吹き出された前記温風の一部が滞留しながら前記記
   録媒体の表面に沿って前記記録媒体の搬送方向と逆方向
   に流れるように配置されたプレヒート部を設けたことを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】熱源により熱せられた温風を吹き出すこと
   によりトナー像を熱し、前記トナー像を記録媒体に定着
   させる非接触方式の定着手段による画像形成方法であっ
   て、前記定着手段の前記記録媒体の入口側から定着手段
   の温風吹き出し部に向かって徐々に温度を上昇させて定
   着するようにしたことを特徴とする画像形成方法。