【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４はカラー画像形成装置であるカラーレーザプリンタの装置本体１００の断面図である。
【０００３】
このプリンタは、シート積載手段としての給紙カセット５０の中板５３上に積載されたシートＰを給紙ローラ５１によって、一枚ずつ分離し、中間搬送ローラ対６１、レジストローラ対６２を通り、二次転写部Ｔ２へと給送する。
【０００４】
カラー画像作像系では、レーザ露光により潜像を複数の色成分に対応した像担持体４０上に形成し、該潜像は現像手段により現像剤すなわちトナ−により各々の像担持体４０上に各色成分像が現像され、各色像担持体に形成された複数の色成分像に対応するトナー画像が像担持体と一次転写対向ローラ４１（４１Ａ〜４１Ｄ）に挟まれた一次転写部Ｔ１で順次重畳転写され、中間転写ベルト４２上に目的のフルカラー画像が形成される。この中間転写ベルト４２上のフルカラー画像を二次転写ローラ４３と二次転写対向ローラ４４とが構成する２次転写部Ｔ２で記録材としてのシートＰに一括転写し、未定着フルカラー画像を得る。
【０００５】
未定着画像の転写されたシートは、定着装置３０に導入され、加熱定着される。その後シートＰは複数の排紙ローラ対５、７、８により紙パス１０を通って上方に搬送され、装置本体１００の上部に設けられた排紙積載部１１に排紙される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来例においては次のような問題点を有していた。
【０００７】
シートＰ上に定着したカラートナー画像は、トナーを十分に加熱溶融し押し潰してシートＰに定着させなければ、トナーはシートＰに定着している場合であっても、トナー各々は凹凸状の粒状で、非平滑な状態になる。このような非平滑状態のカラートナー画像がＯＨＴシート上に形成された場合、ＯＨＰにより投影すると、光の透過が遮られて、カラートナー画像部が黒色に投影される。また、普通紙の場合は、非平滑状態に定着されたトナー画像は光の反射の具合により非光沢な状態にあり、グラフィック画像等のフルカラー画像には好まれない。
【０００８】
このため、未定着カラートナー画像を平滑な状態でシートＰに定着させるために、従来の定着装置３０は画像印字面側を例えばアルミ製の中空芯金の定着ローラ１４とし、対向側の加圧手段を例えばアルミ製の中空芯金の上にシリコンゴム層で覆われた加圧ローラ１５で構成している。
【０００９】
そして、各ローラ１４，１５の芯金内部には、ハロゲンヒータが配設されており、転写材両面からの加熱を行っている。トナーを溶融させるために、ハロゲンヒータの発熱量を制御して、定着温度を一定に保つ必要があるが、定着ローラ１４及び加圧ローラ１５の比熱容量が大きいため、所定の定着温度に到達するまで長い待機時間を要し、また、定期的なタイミングでヒータ発熱を行う必要がある。
【００１０】
さらに、溶融したトナーを転写材上に十分に押し潰し固着させるために、定着ローラ１４と加圧ローラ１５を大きな力で加圧する必要がある。上記のように従来の定着装置は、構成的に大型で複雑になり、消費電力も大きく、コストアップ要因となっていた。
【００１１】
本出願に係る発明の目的は、上記のような問題点を解決し、定着装置の大型化、複雑化、高コスト化を招くことなく、定着後のトナー画像の平滑化を可能として、ＯＨＴシートについては透過性が保たれたカラー画像、普通紙については光沢のあるカラー画像を得る画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る構成は、転写材の一方の表面に画像担持体上に形成されるカラートナー画像を転写した後、定着手段により転写材上の未定着画像を加圧、加熱溶融して定着を行う画像形成装置において、定着手段によって一度定着された転写材を、定着手段よりも下流側の搬送手段によって再給紙を行い、再度、定着手段に通すことにより、再定着させることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係るカラー画像形成装置の第１の実施の形態を示す構成図である。
【００１４】
記録シートＰの積載手段としての給紙カセット５０には、記録シートＰが中板５３上に積載され、最上位置の記録シートＰは給紙ローラ５１及び分離パッド５２によって、一枚ずつ分離され、給紙搬送路６０を通り、中間搬送ローラ対６１ならびにレジストローラ対６２を経由して、二次転写部Ｔ２へと給送される。
【００１５】
一方、カラー画像作像系ではレーザ露光により潜像が複数の色成分に対応した像担持体４０（４０Ａ〜４０Ｄ）上に形成され、該潜像は現像手段により現像剤すなわちトナ−により各々の像担持体４０上に各色成分像が現像され、各色像担持体４０に形成された複数の色成分像に対応するトナー画像が、像担持体４０と一次転写対向ローラ４１（４１Ａ〜４１Ｄ）に挟まれた一次転写部Ｔ１で順次重畳転写され、中間転写ベルト４２上に目的のフルカラー画像が形成される。この中間転写ベルト４２上のフルカラー画像は、二次転写ローラ４３と二次転写対向ローラ４４とで構成する二次転写部Ｔ２で記録シートＰに一括転写され、未定着フルカラー画像を得る。
【００１６】
二次転写部Ｔ２で形成された未定着画像が転写された記録シートＰは、転写部と定着装置３０との間に配置された転写定着間搬送路７０を通り、定着装置３０に導かれ加熱加圧定着される。
【００１７】
本実施の形態の定着装置３０は、画像印字面側の発熱手段についてはセラミック材質の板状発熱体であるいわゆるセラミックヒータ１と、前記ヒータ１を保持するためのホルダ部材３と、ヒータ１及びホルダ部材３を全周に渡り包みこんだ加熱部材であるエンドレスの耐熱フィルム２から構成され、対向側の加圧手段については鉄製の芯金の上にシリコンゴム層で覆われた加圧ローラ４で構成され、発熱手段側と共にシートＰを挟持して加圧すると共に、加圧ローラ４が回転駆動されることにより、耐熱フィルム２を従動駆動する。未定着画像を担持したシートＰは、印字面側を発熱手段１で、非印字面側を加圧ローラ４で、加熱および加圧されることにより、トナー像を溶融して、記録シートＰ上に固着される。
【００１８】
上記給紙搬送路６０、二次転写部Ｔ２、転写定着搬送路７０ならびに定着装置３０を搬送される記録シートＰは、像担持体４０の回転周速とほぼ等速である所定の搬送速度（プロセススピード）で搬送され、記録シートＰ上に目的のフルカラー画像を得ることができる。上記、一回目の定着により、記録シート上の固着トナーは十分定着しているが、トナー各々は凹凸状の粒状で、比較的非平滑な状態にある。
【００１９】
定着装置３０で一回目の定着を終えた記録シートＰは、定着排紙ローラ対５を通り、第一の搬送ローラ対７及び第二の搬送ローラ対８が正転方向に回転することにより、排紙搬送路１０を排紙積載部１１方向に搬送される。記録シートＰの後端が定着装置３０内の紙検知センサー９を通過して、所定のタイミング経過後、第一の排紙ローラ対７及び第二の排紙ローラ対８の回転方向が正転方向から逆転方向に切り替わることにより、記録シートＰはその進行方向が逆方向に替わり、シート後端側から、定着排紙ローラ対５の一方のローラと対向して配置され、このローラとにより構成されるスイッチバックローラ対６に導入される。
【００２０】
スイッチバックローラ対６により搬送される記録シートＰは、定着装置３０の後方下部に形成された反転搬送経路２０を通過することにより、斜送ローラ対１２に導かれる。斜送ローラ対１２は転写定着間搬送路７０及び反転搬送経路２０を通ることによって正規位置に対してスキューした状態の記録シートＰを片寄せ送りすることにより、記録シートＰを正規の位置及び姿勢に修正させながら、再給紙搬送経路２５へと記録シートＰを搬送する。再給紙搬送経路２５を搬送される記録シートＰは再給紙ローラ対１３に導入後、前記画像印字動作と同様に、再度、レジストローラ対６２を経由して、二次転写部Ｔ２へと導かれる。
【００２１】
反転搬送経路２０ならびに再給紙搬送経路２５を搬送された記録シートＰは画像印字面側が表裏反転し、さらに画像後端側を先端として、二次転写部Ｔ２へと送り込まれ、印字面側を二次転写ローラ４３に、非印字面側を二次転写対向ローラ４４に接して、二次転写部Ｔ２を搬送されるが、画像形成動作は実行されないため、非印字面側に未定着画像が形成されることはない。
【００２２】
その後、記録シートＰは一度目の定着動作と同様に、転写定着間搬送路７０を通り、定着装置３０に導かれ、再度加熱加圧定着される。再定着時の記録シートＰは一回目の定着とは逆に、既に定着済みの印字面側を加圧ローラ４で、非印字面側を発熱手段１で加熱および加圧されることにより、トナー像を再溶融及び再加圧して、記録シートＰ上に再固着される。
【００２３】
一回目の定着により、凹凸状に比較的非平滑な状態にあったトナー像は、二回目の定着を実施することにより、加圧ローラ４と発熱手段１の加圧部（ニップ部）内では凸部のトナー像が凹部よりもより強く加圧及び加熱されることにより、凸部のトナー像をより効果的に溶融して押し潰して、カラートナー像は一回目の定着に対して、より平滑な状態にすることが可能となる。
【００２４】
再定着された記録シートＰは、定着排紙ローラ対５を通り、正回転する第一の排紙ローラ対７及び第二の排紙ローラ対８を搬送されて、排紙積載部１１に排出される。
【００２５】
上記、二回目の定着を行うために、記録シートＰがその後端より排紙搬送路１０を逆方向に搬送されている間、及び、反転搬送経路２０、再給紙搬送路２５、二次転写部Ｔ２ならびに転写定着搬送路７０を搬送される記録シートＰは、一回目の記録シート搬送速度（プロセススピード）よりも速い搬送速度で紙搬送され、定着装置３０に記録シートが導入される直前に、シート搬送速度は一回目の定着時と同速度に切り替わり、定着プロセスは一回目と二回目は同じものとなる。このため、二回目の定着動作を行うために、定着装置に向かうまでのシート搬送時間は一回目に比べて短縮でき、最終的に排紙積載部１１に記録シートＰが排出される時間が大幅に短縮可能となる。
【００２６】
また、二回目の定着を行うために、定着装置３０の下流下部に設けられた、記録シートＰ搬送手段である反転搬送路２０、再給紙搬送路２５を両面印字用搬送経路とすることにより、前記搬送路は画質向上のための二度定着実施時と両面画像印字時の両方に活用されることになり、より有効なものとなる。
【００２７】
定着後画像の画質についての光沢を次の方法を用いて測定を行った。測定器として、日本電色工業株式会社製の光沢計ＰＧ―３Ｄを使用し、ＪＩＳ Ｚ ８７４１における７５度鏡面光沢測定方法により測定を行った。用紙としては、Ｘｅｒｏｘ社の４０２４ ｐａｐｅｒ （坪量 ７５ｇ／ｍ２、サイズ：Ｌｅｔｔｅｒ） を使用した。用紙上のトナー量としては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫのいわゆる１次色が約０．５〜０．６ ｍｇ／ｃｍ２、Ｒ，Ｇ，Ｂのいわゆる２次色が約１．０〜１．２ｍｇ／ｃｍ２の状態で定着を行い、定着後画像の光沢を測定した。
【００２８】
定着を１回だけ行った場合の定着後画像光沢Ｇｓ（７５°）が約１０以下と低光沢で有ったのに対し、本実施例による一回目定着した用紙を再搬送給紙し２回目の定着を行った場合の定着後画像光沢Ｇｓ（７５°）は約２０と光沢が上昇し、画質の向上を行うことが出来た。
【００２９】
また、ＯＨＰシートの透過性についても、本実施例の２回目の定着を行った場合の透過性は、従来の定着を１回だけ行った場合の透過性よりも向上しており、画質レベルの向上を図ることができた。
【００３０】
本実施の形態において、カラートナー画像を形成するためのプロセスとして、中間転写ベルトを用いた構成に限らず、その他の例えば感光ベルト、転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であってもよい。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図２は本発明に係るカラー画像形成装置の第２の実施の形態を示す構成図である。なお、本実施の形態においても、フルカラー画像形成ならびに一回目の定着実施のプロセスは前記した第１の実施の形態と同様である。
【００３２】
本実施の形態のカラー画像形成装置は、反転搬送経路２０を経た記録シートＰを定着装置３０の入口側に直接導くようにしたもので、反転搬送経路２０の搬送方向下流側がＵターン搬送路に形成され、該Ｕターン搬送路に再送りローラ対１４が配置され、さらに再送りローラ対１４の搬送方向下流側に、定着装置３０の入口ガイドに連なる再送り搬送経路２６が設けられている。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態のように二次転写部Ｔ２を通過して両面画像印字を可能としていないので、第１の実施の形態のように斜送ローラ対は不要としている。
【００３３】
上記した構成の本実施の形態において、定着装置３０で一回目の定着を終えた記録シートＰは、定着排紙ローラ対５を通り、第一の搬送ローラ対７及び第二の搬送ローラ対８が正転方向に回転することにより、排紙搬送路１０を排紙積載部１１方向に搬送される。記録シートＰの後端が定着装置３０内の紙検知センサー９を通過して、所定のタイミング経過後、第一の排紙ローラ対７及び第二の排紙ローラ対８の回転方向が正転方向から逆転方向に切り替わることにより、記録シートＰはその進行方向が逆方向に替わり、シート後端側から、定着排紙ローラ対５に対向して配置されたスイッチバックローラ対６に導入される。スイッチバックローラ対６により搬送される記録シートＰは、定着装置３０の後方下部に形成された反転搬送経路２０を通り、再送りローラ対１４へと導かれる。再送り搬送経路２６を搬送される記録シートＰは、再送りローラ対１４により、一回目の転写定着間搬送路７０に設けられた開口部より、定着装置３０へと導かれ、再度、加熱加圧定着される。
【００３４】
再定着時の記録シートＰは、一回目の定着とは逆に既に定着済みの印字面側を加圧ローラ４で、非印字面側を発熱手段１で、加熱および加圧されることにより、トナー像を再溶融及び再加圧して、記録シートＰ上に再固着される。
【００３５】
一回目の定着により、凹凸状に比較的非平滑な状態にあったトナー像は二回目の定着を実施することにより、加圧ローラ４と発熱手段１の加圧部（ニップ部）内では凸部のトナー像が凹部よりもより強く加圧及び加熱されることにより、凸部のトナー像をより効果的に溶融して押し潰して、カラートナー像は一回目の定着に対して、より平滑な状態にすることが可能となる。
【００３６】
再定着された記録シートＰは、定着排紙ローラ対５を通り、正回転する第一の排紙ローラ対７及び第二の排紙ローラ対８を搬送されて、排紙積載部１１に排出される。
【００３７】
上記した二回目の定着を行うために、記録シートＰの後端より排紙搬送路１０を逆方向に搬送されている間、及び反転搬送経路２０、再送り搬送路２６を搬送される記録シートＰは、一回目の記録シート搬送速度（プロセススピード）よりも速い搬送速度で紙搬送され、定着装置３０に記録シートが導入される直前に、シート搬送速度は一回目の定着時と同速度に切り替わり、定着プロセスは一回目と二回目は同じものとなる。このため、二回目の定着動作を行うために、定着装置に向かうまでのシート搬送時間は一回目に比べて短縮でき、最終的に排紙積載部１１に記録シートＰが排出される時間が大いに短縮可能となる。
【００３８】
上記構成によれば、第一実施の形態と同様の効果があると共に、定着２度通紙時間を短縮することが可能となる。
本実施の形態において、カラートナー画像を形成するためのプロセスとして、中間転写ベルトを用いた構成に限らず、その他の例えば感光ベルト、転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であってもよい。
【００３９】
（第３の実施の形態）
図３は本発明に係るカラー画像形成装置の第３の実施の形態を示す構成図である。
【００４０】
本実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、反転搬送路２０、斜送ローラ対１２、再給紙搬送経路２５及び再給紙ローラ対１３を有し、両面画像印字の形成を可能とすると共に、第２の実施の形態と同様に、反転搬送経路２０、再送りローラ対１４及び再送り搬送経路２６を経て直接定着装置３０に記録シートＰを搬送できるようになっており、反転搬送経路２０の下流側には、反転搬送経路２０を搬送されている記録シート材Ｐを斜送ローラ対１２側へ進めるか、あるいは再送りローラ対１４側へ進めるかを切り替えるフラッパー１５が設けられている。なお、このフラッパー１５は、不図示の電磁ソレノイド等のアクチュエータを不図示の制御装置により制御することにより駆動される。
【００４１】
本実施の形態においても、フルカラー画像形成ならびに一回目の定着実施のプロセスは前記第一実施の形態と同様である。
【００４２】
定着装置３０で一回目の定着を終えた記録シートＰは定着排紙ローラ対５を通り、第一の搬送ローラ対７及び第二の搬送ローラ対８が正転方向に回転することにより、排紙搬送路１０を排紙積載面１１方向に搬送される。記録シートＰの後端が定着装置３０内の紙検知センサー９を通過して、所定のタイミング経過後、第一の排紙ローラ対７及び第二の排紙ローラ対８の回転方向が正転方向から逆転方向に切り替わることにより、記録シートＰはその進行方向が逆方向に替わり、シート後端側から、定着排紙ローラ対５に対向して配置されたスイッチバックローラ対６に導入される。スイッチバックローラ対６により搬送される記録シートＰは定着装置３０の後方下部に形成された反転搬送経路２０へと送られる。
【００４３】
反転搬送経路２０下流側に設けたはフラッパー１５は、不図示のソレノイドにより駆動され、実線状態及び破線状態へと回動可能であり、フラッパー１５が実線状態の時、反転搬送経路２０を搬送された記録シートＰは再送り搬送経路２６側の再送りローラ１４へと導かれて、一回目の転写定着間搬送路に設けられた開口部より、定着装置３０へと搬送され、再度、加熱加圧定着される。再定着時の記録シートＰは一回目の定着とは逆に既に定着済みの印字面側を加圧ローラ４で、非印字面側を発熱手段１で、加熱および加圧されることにより、トナー像を再溶融及び再加圧して、記録シートＰ上に再固着される。
【００４４】
一回目の定着により、凹凸状に比較的非平滑な状態にあったトナー像は二回目の定着を実施することにより、加圧ローラ４と発熱手段１の加圧部（ニップ部）内では凸部のトナー像が凹部よりもより強く加圧及び加熱されることにより、凸部のトナー像をより効果的に溶融して押し潰して、カラートナー像は一回目の定着に対して、より平滑な状態にすることが可能となる。
【００４５】
フラッパー１５が破線状態に切り替えられた時、反転搬送経路２０を搬送された記録シートＰは再給紙搬送経路２５側の斜送ローラ対１２へと導かれる。斜送ローラ対１２は、転写定着間搬送路７０及び反転搬送経路２０を通ることによって、正規位置に対してスキューした状態の記録シートＰを片寄せ送りすることにより、記録シートＰを正規の位置及び姿勢に修正させながら、再給紙搬送経路２５へと記録シートＰを搬送する。再給紙搬送経路２５を搬送される記録シートＰは再給紙ローラ対１３に導入後、前記画像印字動作と同様に，再度、レジストローラ対６２を経由して、二次転写部Ｔ２へと導かれる。
【００４６】
画像印字面側の表裏反転した記録シートＰは、二次転写部Ｔ２へと送り込まれ、第一実施の形態と同様に画像作像プロセスで形成されたカラートナー画像が裏面側に転写される。
【００４７】
その後、記録シートＰは一度目の定着動作と同様に、転写定着間搬送路７０を通り、定着装置３０に導かれ、再度、加熱加圧定着されて、両面印字画像を得ることができる。
【００４８】
二度定着及び両面画像印字された記録シートＰは共に定着終了後、定着排紙ローラ対５を通り、正回転する第一の排紙ローラ対７及び第二の排紙ローラ対８を搬送されて、排紙積載部１１に排出される。
【００４９】
上記、再送り搬送路２０を通って、二度定着を実施する記録シートに関しては、記録シートＰ後端より排紙搬送路１０を逆方向に搬送されている間、及び、反転搬送経路２０、再送り搬送路２６を搬送される記録シートＰは、一回目の記録シート搬送速度（プロセススピード）よりも速い搬送速度で紙搬送され、定着装置３０に記録シートが導入される直前に、シート搬送速度は一回目の定着時と同速度に切り替わり、定着プロセスは一回目と二回目は同じものとなる。このため、二回目の定着動作を行うために、定着装置に向かうまでのシート搬送時間は一回目に比べて短縮でき、最終的に排紙積載部１１に記録シートＰが排出される時間が大いに短縮可能となる。
【００５０】
上記構成によれば、第一実施の形態と同様の効果があると共に、異なる搬送経路を選択的に切り替えることにより、両面画像印字の実現と共に、定着２度通紙時間の短縮化が可能となる。
【００５１】
本実施の形態において、カラートナー画像を形成するためのプロセスとして、中間転写ベルトを用いた構成に限らず、その他の例えば感光ベルト、転写ベルトを用いたカラー画像形成装置であってもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、未定着画像の定着時に多大な発熱量および加圧力を与えることなく、定着装置を簡素で小型、安価な構成で、カラートナー画像を平滑化することができ、ＯＨＴシートについてはＯＨＰにて投影した際のカラー画像の透過性が得られ、普通紙については光沢のあるカラー画像が得られ、また、厚紙については定着性の向上を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカラー画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るカラー画像形成装置の断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るカラー画像形成装置の断面図である。
【図４】本発明の従来例に係るカラー画像形成装置の断面図である。
【符号の説明】
１．ヒータ
２．耐熱フィルム
３．ホルダ部材
４．加圧ローラ
５．定着排紙ローラ対
６．スッチバックローラ対
２０．反転搬送路
２５．再給紙搬送路
３０．定着装置
１００．装置本体
Ｐ．シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a color printer and a color copying machine.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a sectional view of an apparatus main body 100 of a color laser printer which is a color image forming apparatus.
[0003]
In this printer, sheets P stacked on a middle plate 53 of a sheet feeding cassette 50 as a sheet stacking unit are separated one by one by a sheet feeding roller 51, passed through an intermediate conveyance roller pair 61 and a registration roller pair 62, and The sheet is fed to the secondary transfer section T2.
[0004]
In the color image forming system, a latent image is formed on an image carrier 40 corresponding to a plurality of color components by laser exposure, and the latent image is formed on each image carrier 40 by a developing means, that is, a toner by a developing means. Each color component image is developed, and toner images corresponding to the plurality of color component images formed on each color image carrier are sequentially transferred to the primary transfer unit T1 between the image carrier and the primary transfer opposed rollers 41 (41A to 41D). The transfer is superimposed and a desired full-color image is formed on the intermediate transfer belt 42. The full-color image on the intermediate transfer belt 42 is collectively transferred to a sheet P as a recording material at a secondary transfer portion T2 constituted by a secondary transfer roller 43 and a secondary transfer opposing roller 44 to obtain an unfixed full-color image.
[0005]
The sheet on which the unfixed image has been transferred is introduced into the fixing device 30 and is fixed by heating. Thereafter, the sheet P is conveyed upward through the paper path 10 by the plurality of sheet discharge roller pairs 5, 7, and 8, and is discharged to the sheet discharge stacking section 11 provided at the upper part of the apparatus main body 100.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional example has the following problems.
[0007]
If the color toner image fixed on the sheet P is not heated and melted sufficiently and crushed to fix the toner on the sheet P, each of the toners has an uneven shape even if the toner is fixed on the sheet P. It becomes granular and non-smooth. When such a non-smooth color toner image is formed on an OHT sheet, when the image is projected by the OHP, transmission of light is blocked, and the color toner image portion is projected in black. In the case of plain paper, the toner image fixed in a non-smooth state is in a non-glossy state due to the degree of light reflection, and is not preferred for a full-color image such as a graphic image.
[0008]
For this reason, in order to fix the unfixed color toner image on the sheet P in a smooth state, the conventional fixing device 30 has the image printing surface side as the fixing roller 14 made of, for example, an aluminum hollow core, and pressurizes the opposite side. The means is constituted by a pressure roller 15 covered with a silicon rubber layer on a hollow core made of aluminum, for example.
[0009]
A halogen heater is provided inside the core metal of each of the rollers 14 and 15, and heats both sides of the transfer material. In order to melt the toner, it is necessary to control the amount of heat generated by the halogen heater to keep the fixing temperature constant. However, since the specific heat capacities of the fixing roller 14 and the pressure roller 15 are large, a predetermined fixing temperature is reached. It takes a long waiting time until the heater is turned on, and it is necessary to generate heat at regular intervals.
[0010]
Furthermore, in order to sufficiently crush and fix the melted toner on the transfer material, it is necessary to press the fixing roller 14 and the pressure roller 15 with a large force. As described above, the conventional fixing device is large and complicated in configuration, consumes a large amount of power, and increases the cost.
[0011]
An object of the invention according to the present application is to solve the above-described problems, and to enable smoothing of a toner image after fixing without increasing the size, complexity, and cost of a fixing device. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which obtains a color image having a high transparency for plain paper and a glossy color image for plain paper.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a configuration of the present invention for achieving the above object, after a color toner image formed on an image carrier is transferred to one surface of a transfer material, an unfixed image on the transfer material is pressed by a fixing unit. In an image forming apparatus which performs fixing by heating and melting, the transfer material once fixed by the fixing unit is re-fed by a conveying unit on the downstream side of the fixing unit, and is again passed through the fixing unit. It is characterized by being fixed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a color image forming apparatus according to the present invention.
[0014]
The recording sheets P are stacked on a middle plate 53 in a sheet feeding cassette 50 as a stacking means for the recording sheets P, and the uppermost recording sheet P is separated one by one by a sheet feeding roller 51 and a separation pad 52. The sheet is fed to the secondary transfer portion T2 through the sheet feed path 60, the intermediate transfer roller pair 61 and the registration roller pair 62.
[0015]
On the other hand, in a color image forming system, a latent image is formed on an image carrier 40 (40A to 40D) corresponding to a plurality of color components by laser exposure, and the latent image is formed by a developing means, that is, each toner by a toner. Each color component image is developed on the image carrier 40, and toner images corresponding to the plurality of color component images formed on each color image carrier 40 are transferred to the image carrier 40 and the primary transfer facing rollers 41 (41 A to 41 D). The images are sequentially superimposedly transferred at the sandwiched primary transfer portion T <b> 1, and a desired full-color image is formed on the intermediate transfer belt 42. The full-color image on the intermediate transfer belt 42 is collectively transferred to the recording sheet P at a secondary transfer portion T2 constituted by a secondary transfer roller 43 and a secondary transfer opposing roller 44 to obtain an unfixed full-color image.
[0016]
The recording sheet P on which the unfixed image formed in the secondary transfer section T2 is transferred is passed through the transfer-fixing conveyance path 70 disposed between the transfer section and the fixing device 30, and is guided to the fixing device 30 and heated. Pressure fixing is performed.
[0017]
The fixing device 30 according to the present embodiment includes a so-called ceramic heater 1 which is a plate-like heating element made of a ceramic material, a holder member 3 for holding the heater 1, a heater 1 and a heater 1. A pressure roller 4 composed of an endless heat-resistant film 2 which is a heating member enclosing the holder member 3 over the entire circumference, and a pressing means on the opposite side covered by a silicon rubber layer on an iron cored bar. The heat-resistant film 2 is driven by the pressure roller 4 being rotationally driven while the sheet P is sandwiched and pressed together with the heat generating means side. The sheet P carrying the unfixed image is heated and pressed by the heating means 1 on the printing surface side and by the pressing roller 4 on the non-printing surface side to melt the toner image and To be fixed.
[0018]
The recording sheet P conveyed through the paper feed conveyance path 60, the secondary transfer section T2, the transfer / fixation conveyance path 70, and the fixing device 30 has a predetermined conveyance speed (approximately equal to the rotation peripheral speed of the image carrier 40). (Process speed), and a desired full-color image can be obtained on the recording sheet P. Although the fixed toner on the recording sheet has been sufficiently fixed by the first fixing, the toner is in a relatively non-smooth state in the form of uneven particles.
[0019]
The recording sheet P that has been subjected to the first fixing by the fixing device 30 passes through the fixing discharge roller pair 5 and the first conveying roller pair 7 and the second conveying roller pair 8 rotate in the normal rotation direction. The sheet is conveyed along the sheet discharge conveyance path 10 toward the sheet discharge stacking section 11. The rear end of the recording sheet P passes through the paper detection sensor 9 in the fixing device 30, and after a lapse of a predetermined timing, the rotation direction of the first paper discharge roller pair 7 and the second paper discharge roller pair 8 is rotated forward. When the recording sheet P is switched from the reverse direction to the reverse direction, the traveling direction of the recording sheet P is switched to the reverse direction, and the recording sheet P is arranged from the rear end side of the sheet so as to face one of the fixing discharge roller pair 5 and is constituted by this roller. To the switchback roller pair 6.
[0020]
The recording sheet P conveyed by the switchback roller pair 6 is guided to the oblique feed roller pair 12 by passing through a reverse conveyance path 20 formed at a lower rear portion of the fixing device 30. The skewed roller pair 12 moves the recording sheet P in a skewed state relative to the normal position by passing through the inter-transfer-fixing conveyance path 70 and the reversing conveyance path 20 to shift the recording sheet P to the normal position and posture. The recording sheet P is conveyed to the re-feeding conveyance path 25 while making the correction. After the recording sheet P conveyed in the re-feeding conveyance path 25 is introduced into the re-feeding roller pair 13, the recording sheet P is again transferred to the secondary transfer portion T2 via the registration roller pair 62 in the same manner as the image printing operation. Be guided.
[0021]
The recording sheet P conveyed through the reversing conveyance path 20 and the re-feeding conveyance path 25 is turned upside down on the image printing surface side, and further fed into the secondary transfer portion T2 with the rear end side of the image as the leading end, and the printing surface side is changed. The non-printing surface side of the secondary transfer roller 43 is conveyed through the secondary transfer portion T2 with the non-printing surface side in contact with the secondary transfer opposing roller 44. However, since an image forming operation is not performed, an unfixed image is formed on the non-printing surface side. It is not formed.
[0022]
Thereafter, similarly to the first fixing operation, the recording sheet P is guided to the fixing device 30 through the transfer / fixing conveyance path 70, and is again heated and pressed and fixed. Contrary to the first fixing, the recording sheet P at the time of re-fixing is heated and pressed by the pressure roller 4 on the already fixed printing surface side and by the heating means 1 on the non-printing surface side, so that the toner is The image is re-melted and re-pressed to be fixed again on the recording sheet P.
[0023]
The toner image which has been in a relatively non-smooth state in an uneven shape due to the first fixing is subjected to a second fixing, so that the toner image is formed in the pressure roller 4 and the pressure portion (nip portion) of the heating means 1. The toner image of the convex portion is more strongly pressed and heated than the concave portion, so that the toner image of the convex portion is more effectively melted and crushed, and the color toner image is more liable to the first fixing. A smooth state can be achieved.
[0024]
The re-fixed recording sheet P passes through the fixing discharge roller pair 5, is conveyed by the first rotation discharge roller pair 7 and the second discharge roller pair 8 rotating forward, and is discharged to the discharge stacking unit 11. Is done.
[0025]
In order to perform the above-mentioned second fixing, while the recording sheet P is being conveyed from the rear end thereof in the paper discharge conveyance path 10 in the reverse direction, the reverse conveyance path 20, the re-feeding conveyance path 25, and the secondary transfer The recording sheet P conveyed through the section T2 and the transfer fixing conveyance path 70 is conveyed at a conveyance speed higher than the first recording sheet conveyance speed (process speed), and immediately before the recording sheet is introduced into the fixing device 30. Then, the sheet conveying speed is switched to the same speed as that at the time of the first fixing, and the fixing process is the same at the first time and the second time. For this reason, in order to perform the second fixing operation, the sheet conveyance time to the fixing device can be reduced as compared with the first time, and the time required for the recording sheet P to be finally discharged to the discharge stacking unit 11 is greatly increased. Can be shortened.
[0026]
Further, in order to perform the second fixing, the reversing conveyance path 20 and the re-feeding conveyance path 25, which are the recording sheet P conveyance means, provided at the lower downstream portion of the fixing device 30 are set as conveyance paths for double-sided printing. In addition, the transport path is used both when performing the double fixing for improving the image quality and when printing the double-sided image, which is more effective.
[0027]
The gloss of the image quality of the image after fixing was measured by the following method. As a measuring device, a gloss meter PG-3D manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. was used, and the measurement was performed according to a 75 ° specular gloss measuring method in JIS Z8741. Xerox 4024 paper (basis weight 75 g / m 2 , size: Letter) was used as the paper. As for the toner amount on the paper, the so-called primary colors of Y, M, C, and BK are about 0.5 to 0.6 mg / cm 2 , and the so-called secondary colors of R, G, and B are about 1.0 to 1.0 mg / cm 2 . Fixing was performed at 1.2 mg / cm 2 , and the gloss of the image after fixing was measured.
[0028]
Although the post-fixing image gloss Gs (75 °) when fixing was performed only once was as low as about 10 or less, the first fixed sheet according to the present embodiment was re-conveyed and fed for the second time. After fixing, the post-fixing image gloss Gs (75 °) was increased to about 20, and the image quality was improved.
[0029]
Also, regarding the transparency of the OHP sheet, the transparency when the second fixing of the present embodiment is performed is higher than the transparency when the conventional fixing is performed only once. Improvement was able to be aimed at.
[0030]
In the present embodiment, the process for forming a color toner image is not limited to the configuration using the intermediate transfer belt, but may be another color image forming apparatus using, for example, a photosensitive belt or a transfer belt.
[0031]
(Second embodiment)
FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the color image forming apparatus according to the present invention. In this embodiment, the process of forming a full-color image and performing the first fixing is the same as that of the first embodiment.
[0032]
In the color image forming apparatus of the present embodiment, the recording sheet P that has passed through the reverse transport path 20 is directly guided to the entrance side of the fixing device 30, and the downstream side of the reverse transport path 20 in the transport direction is a U-turn transport path. The re-feed roller pair 14 is formed on the U-turn transport path, and a re-feed transport path 26 is provided downstream of the re-feed roller pair 14 in the transport direction and is continuous with the entrance guide of the fixing device 30. In this embodiment, since the two-sided image printing is not possible through the secondary transfer portion T2 as in the first embodiment, the oblique feed roller pair is not required as in the first embodiment. And
[0033]
In the present embodiment having the above-described configuration, the recording sheet P that has been subjected to the first fixing by the fixing device 30 passes through the fixing discharge roller pair 5, passes through the first conveyance roller pair 7 and the second conveyance roller pair 8 Is rotated in the normal rotation direction, so that the sheet is conveyed in the sheet discharge conveyance path 10 toward the sheet discharge stacking section 11. The rear end of the recording sheet P passes through the paper detection sensor 9 in the fixing device 30, and after a lapse of a predetermined timing, the rotation direction of the first paper discharge roller pair 7 and the second paper discharge roller pair 8 is rotated forward. When the recording sheet P is switched from the direction to the reverse direction, the traveling direction of the recording sheet P is changed to the reverse direction, and the recording sheet P is introduced from the rear end side of the sheet into the switchback roller pair 6 disposed opposite to the fixing discharge roller pair 5. . The recording sheet P conveyed by the switchback roller pair 6 is guided to the re-feed roller pair 14 through a reverse conveyance path 20 formed at the lower rear portion of the fixing device 30. The recording sheet P conveyed in the re-feeding conveyance path 26 is guided to the fixing device 30 by the re-feeding roller pair 14 from an opening provided in the first transfer-fixing conveyance path 70, and heated again. Pressure fixing.
[0034]
The recording sheet P at the time of re-fixing is heated and pressed by the pressure roller 4 on the already fixed printing surface side and by the heating means 1 on the non-printing surface side, contrary to the first fixing. The toner image is re-melted and re-pressed, and is re-fixed on the recording sheet P.
[0035]
By performing the second fixing, the toner image which has been in a relatively non-smooth state due to the first fixing is convex in the pressing portion (nip portion) of the pressing roller 4 and the heating means 1. By pressing and heating the toner image of the part more strongly than the concave part, the toner image of the convex part is more effectively melted and crushed, and the color toner image is smoother with respect to the first fixing. It becomes possible to be in a state.
[0036]
The re-fixed recording sheet P passes through the fixing discharge roller pair 5, is conveyed by the first rotation discharge roller pair 7 and the second discharge roller pair 8 rotating forward, and is discharged to the discharge stacking unit 11. Is done.
[0037]
In order to perform the second fixing, the recording sheet P is conveyed in the reverse direction from the trailing end of the recording sheet P through the sheet discharge conveyance path 10, and is also conveyed through the reverse conveyance path 20 and the re-feed conveyance path 26. P is transported at a transport speed higher than the first recording sheet transport speed (process speed), and immediately before the recording sheet is introduced into the fixing device 30, the sheet transport speed becomes the same speed as that during the first fixing. Switching, the fixing process is the same for the first and second times. For this reason, in order to perform the second fixing operation, the sheet conveyance time to the fixing device can be reduced as compared with the first time, and the time required for the recording sheet P to be finally discharged to the discharge stacking unit 11 is greatly increased. It can be shortened.
[0038]
According to the above configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the time required to pass the paper twice for fixing can be reduced.
In the present embodiment, the process for forming a color toner image is not limited to the configuration using the intermediate transfer belt, but may be another color image forming apparatus using, for example, a photosensitive belt or a transfer belt.
[0039]
(Third embodiment)
FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of the color image forming apparatus according to the present invention.
[0040]
As in the first embodiment, the present embodiment has a reversing conveyance path 20, a skew feeding roller pair 12, a re-feeding conveyance path 25, and a re-feeding roller pair 13, and forms double-sided image printing. In addition to the above, the recording sheet P can be directly conveyed to the fixing device 30 via the reverse conveyance path 20, the re-feed roller pair 14, and the re-feed conveyance path 26 as in the second embodiment. On the downstream side of the reversing conveyance path 20, a flapper 15 for switching whether the recording sheet material P conveyed on the reversing conveyance path 20 is advanced to the skew roller pair 12 side or the re-feed roller pair 14 side is provided. Has been. The flapper 15 is driven by controlling an actuator such as an electromagnetic solenoid (not shown) by a control device (not shown).
[0041]
Also in this embodiment, the process of forming a full-color image and performing the first fixing is the same as that of the first embodiment.
[0042]
The recording sheet P that has been subjected to the first fixing by the fixing device 30 passes through the fixing discharge roller pair 5 and is discharged by the first transport roller pair 7 and the second transport roller pair 8 rotating in the normal rotation direction. The paper is conveyed in the paper conveyance path 10 in the direction of the paper discharge stacking surface 11. The rear end of the recording sheet P passes through the paper detection sensor 9 in the fixing device 30, and after a lapse of a predetermined timing, the rotation direction of the first paper discharge roller pair 7 and the second paper discharge roller pair 8 is rotated forward. When the recording sheet P is switched from the direction to the reverse direction, the traveling direction of the recording sheet P is changed to the reverse direction, and the recording sheet P is introduced from the rear end side of the sheet into the switchback roller pair 6 disposed opposite to the fixing discharge roller pair 5. . The recording sheet P conveyed by the switchback roller pair 6 is sent to a reverse conveyance path 20 formed at a lower rear portion of the fixing device 30.
[0043]
The flapper 15 provided on the downstream side of the reversing conveyance path 20 is driven by a solenoid (not shown) and can rotate to a solid line state and a broken line state. When the flapper 15 is in the solid line state, the flapper 15 is conveyed on the reversing conveyance path 20. The recording sheet P is guided to the re-feed roller 14 on the re-feed conveyance path 26 side, is conveyed to the fixing device 30 through an opening provided in the first transfer / fixing conveyance path, and is again heated and heated. Pressure fixing. The recording sheet P at the time of re-fixing is heated and pressurized by the pressure roller 4 on the already-fixed printing surface side and by the heating means 1 on the non-printing surface side in reverse to the first fixing, so that the toner is The image is re-melted and re-pressed to be fixed again on the recording sheet P.
[0044]
By performing the second fixing, the toner image which has been in a relatively non-smooth state due to the first fixing is convex in the pressing portion (nip portion) of the pressing roller 4 and the heating means 1. By pressing and heating the toner image of the part more strongly than the concave part, the toner image of the convex part is more effectively melted and crushed, and the color toner image is smoother with respect to the first fixing. It becomes possible to be in a state.
[0045]
When the flapper 15 is switched to the broken line state, the recording sheet P conveyed along the reverse conveyance path 20 is guided to the diagonal feeding roller pair 12 on the re-feeding conveyance path 25 side. The skewed roller pair 12 moves the recording sheet P in a skewed state relative to the normal position by passing through the inter-transfer-fixing conveyance path 70 and the reverse conveyance path 20 to move the recording sheet P to the normal position. The recording sheet P is conveyed to the re-feeding conveyance path 25 while correcting the recording sheet P to the posture. After the recording sheet P conveyed in the re-feeding conveyance path 25 is introduced into the pair of re-feeding rollers 13, it is again transferred to the secondary transfer unit T2 via the pair of registration rollers 62 in the same manner as in the image printing operation. Be guided.
[0046]
The recording sheet P, which has been turned upside down on the image printing surface side, is sent to the secondary transfer portion T2, and the color toner image formed by the image forming process is transferred to the back surface side as in the first embodiment.
[0047]
Thereafter, similarly to the first fixing operation, the recording sheet P is guided to the fixing device 30 through the transfer path 70 between transfer and fixing, and is again heated and pressurized and fixed to obtain a double-sided printed image.
[0048]
The recording sheet P on which the double-fixed image and the double-sided image have been printed is both conveyed through the fixing discharge roller pair 5 and the first paper discharge roller pair 7 and the second paper discharge roller pair 8 rotating forward after the fixing is completed. Then, the paper is discharged to the paper discharge stacking unit 11.
[0049]
As for the recording sheet on which the fixing is performed twice through the re-feeding conveyance path 20, the recording sheet P is conveyed in the reverse direction from the trailing end of the recording sheet P through the discharge conveyance path 10, and the reversing conveyance path 20, The recording sheet P conveyed through the re-feed conveyance path 26 is conveyed at a conveyance speed higher than the first recording sheet conveyance speed (process speed), and immediately before the recording sheet is introduced into the fixing device 30, the sheet conveyance is performed. The speed is switched to the same speed as at the first fixing, and the fixing process is the same for the first and second times. For this reason, in order to perform the second fixing operation, the sheet conveyance time to the fixing device can be reduced as compared with the first time, and the time required for the recording sheet P to be finally discharged to the discharge stacking unit 11 is greatly increased. It can be shortened.
[0050]
According to the above configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and by selectively switching different transport paths, it is possible to realize double-sided image printing and shorten the time required for fixing twice to pass. .
[0051]
In the present embodiment, the process for forming a color toner image is not limited to the configuration using the intermediate transfer belt, but may be another color image forming apparatus using, for example, a photosensitive belt or a transfer belt.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to smooth a color toner image with a simple, small, and inexpensive configuration of a fixing device without applying a large amount of heat and pressure when fixing an unfixed image. It is possible to obtain the transparency of a color image projected on an OHP sheet for an OHT sheet, to obtain a glossy color image for plain paper, and to improve the fixability of thick paper. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a color image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a color image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a color image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a color image forming apparatus according to a conventional example of the invention.
[Explanation of symbols]
1. Heater 2. Heat resistant film3. 3. Holder member Pressure roller 5. 5. Fixing discharge roller pair Switchback roller pair 20. Reverse transport path 25. Refeeding conveyance path 30. Fixing device 100. Device body P. Sheet
