JP2004012580A - 両面画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカール増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られる電子写真方式の両面画像形成装置を提供すること。
【解決手段】加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
【選択図】 図6
【解決手段】加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材のカールの増大を抑制し、安定した転写や定着が行える両面画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
転写材の第1面にトナー画像を形成し熱定着後、第2面にトナー画像を形成し熱定着するような両面画像形成装置の熱定着プロセスにおいては、第1面のトナー像が熱定着プロセスを2回通過するのに対し、第2面のトナー像が熱定着プロセスを1回のみ通過するために、両面画像の表裏の光沢差が問題となることがある。両面光沢差を低減するための技術手段としては、特開平5−188807号に記載されているように、既に定着されている第1面のトナー画像に接し第2面の未定着トナーに接しない加圧ローラの設定温度Tpを、既に定着されている第1面のトナー画像に接せず第2面の未定着トナーに接する加熱ローラの設定温度Thの20〜80%とすることが知られている。しかしながら、加熱ローラの温度に対して加圧ローラの温度を低くすればするほど、定着後の転写材としての紙の含水率の表裏差を生じさせ、定着後の紙にバックカールを生じさせてしまう。この現象は、含水率が高く、特に印字率の低い画像の場合に顕著となり、その場合は第2面の画像形成時にフェイスカールが大きくなることとなり、転写前のトナー担持体としての感光体又は中間転写体の転写部での曲率をカール量が上回る場合は、第2面の画像転写時に分離不良や画像はじきの現象が顕著になってしまう。
【0003】
図8の説明図に示すように、転写材の、転写や定着がなされる側の面をフェイス面といい、その反対面をバック面という。そしてバック面側に曲率中心があるカールをバックカールといい、フェイス面側に曲率中心があるカールをフェイスカールという。本発明の両面画像形成装置においては、定着直後の転写材はその定着面即ちその場合のフェイス面に対して反対面即ちその場合のバック面側に曲率中心があるのでバックカールになっているが、それが裏面画像形成のため再び転写位置に再搬送されると、その時転写される側の面がフェイス面になり、既に定着された面がバック面になっている。従ってこの位置では転写材Pはフェイスカールになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような両面画像形成装置における不具合を排除し、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカール増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られる電子写真方式の両面画像形成装置を提供することを課題目的にするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的は次の技術手段(1)〜(15)項の何れか1項によって達成される。
【0006】
(1) 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
ここにΔT=Th−Tpである。
【0007】
(2) 前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることを特徴とする(1)項に記載の両面画像形成装置。
【0008】
(3) 前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることを特徴とする(1)項に記載の両面画像形成装置。
【0009】
(4) 少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする(1)〜(3)項の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
【0010】
(5) 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
【0011】
(6) 前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、前記Tpを小さくすることを特徴とする(5)項に記載の両面画像形成装置。
【0012】
(7) 前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記Tpを小さくすることを特徴とする(5)項に記載の両面画像形成装置。
【0013】
(8) 少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする(5)〜(7)項の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
【0014】
(9) 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱部材の設定温度Thと前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTは表裏の画像光沢度差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
ここにΔT=Th−Tpである。
【0015】
(10) 前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする(9)項に記載の両面画像形成装置。
【0016】
(11) 前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする(9)項に記載の両面画像形成装置。
【0017】
(12) 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpは表裏の画像光沢度の差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
【0018】
(13) 前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする(12)項に記載の両面画像形成装置。
【0019】
(14) 前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする(12)項に記載の両面画像形成装置。
【0020】
(15) 前記加熱部材及び前記加圧部材がいずれも弾性層を持ち、最表層は少なくともPFAを含む離型層を有し、未定着トナーが接する加熱部材より未定着トナーが接しない加圧部材の方が歪みが小さく、使用するトナーが低融点ワックスを含有するものであり、前記加熱部材には離型剤が塗布されないことを特徴とする(1)〜(14)項の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0022】
図1は、本発明の画像形成装置の実施の形態を示す断面構成図である。
このカラー画像形成装置は、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と、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段21及び定着手段としての熱定着装置24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
【0023】
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラ5M、クリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラ5C、クリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Kは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1K、帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、一次転写手段としての一次転写ローラ5K、クリーニング手段6Kを有する。
【0024】
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
【0025】
画像形成部10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、一次転写ローラ5Y,5M,5C,5Kにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙部20内に収容された記録媒体としての転写材Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A,22B,22C,22D、レジストローラ23を経て、二次転写手段5Aに搬送され、転写材P上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Pは、熱定着装置24により定着処理され、場合によってはその下流側に設置したカール低減手段であるデカーラ80を通って排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
【0026】
以上は転写材Pの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材170が切り替わり、用紙案内部177が開放され、転写材Pは破線矢印の方向に搬送される。
【0027】
更に、搬送機構178により転写材Pは下方に搬送され、用紙反転部179によりスイッチバックさせられ、転写材Pの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット130内に搬送される。
【0028】
転写材Pは両面複写用給紙ユニット130に設けられた搬送ガイド131を給紙方向に移動し、給紙ローラ132で転写材Pを再給紙し、転写材Pを搬送路22に案内する。
【0029】
このように再び、上述したように二次転写の位置に転写材Pを搬送し、転写材Pの裏面にトナー画像を転写し、熱定着装置24で定着した後、排紙トレイ26に排紙する。
【0030】
また、二次転写手段5Aにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
【0031】
画像形成処理中、一次転写ローラ5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の一次転写ローラ5Y,5M,5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y,1M,1Cに圧接する。
【0032】
二次転写手段5Aは、ここを転写材Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
【0033】
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L,82Rを介して引き出し可能にしてある。
【0034】
筐体8は、画像形成部10Y,10M,10C,10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。
【0035】
画像形成部10Y,10M,10C,10Kは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y,1M,1C,1Kの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71,72,73,74を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、一次転写ローラ5Y,5M,5C,5K、及びクリーニング手段6Aとから成る。
【0036】
筐体8の引き出し操作により、画像形成部10Y,10M,10C,10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とは、一体となって、本体Aから引き出される。
【0037】
筐体8の図示左側の支持レール82Lは、無端ベルト状中間転写体70の左方で、熱定着装置24の上方空間部に配置されている。筐体8の図示右側の支持レール82Rは、最下部の現像手段4Kの下方付近に配置されている。支持レール82Rは、現像手段4Y,4M,4C,4Kを筐体8に着脱する動作に支障を来さない位置に配置されている。
【0038】
本発明の第1の発明は、このように加熱部材としての加熱ローラ240と加圧部材としての加圧ローラ250を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Pを通過させることにより該転写材P上の未定着トナーを固着させる熱定着装置24を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱ローラ240の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧ローラ250の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTが異なる装置作動モードを複数備えている両面画像形成装置である。ここにΔT=Th−Tpである。
【0039】
その場合、前記転写材Pの光沢度を検知する光沢度センサ259Aを備え、前記転写材Pの光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることが好ましい。
【0040】
また、前記転写材Pに形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることが好ましい。
【0041】
更に、前記ΔTの変更時の待機時間がなるべく短くなるように、少なくとも未定着トナーに接触しない側の加圧ローラ250に近接させて、図3の模式図に示すように冷却ローラ258のような冷却手段を備えることが望ましい。この冷却ローラ258はΔT変更時のみ接触するようにし、加圧ローラを回転させながら従動回転することが望ましい。
【0042】
本発明の第2の発明は、加熱部材としての加熱ローラ240と加圧部材としての加圧ローラ250を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Pを通過させることにより該転写材P上の未定着トナーを固着させる熱定着装置24を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ240の設定温度Thと前記加圧ローラ250の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない前記加圧ローラ250の設定温度Tpが異なる装置作動モードを複数備えている両面画像形成装置である。
【0043】
その場合、前記転写材Pの光沢度を検知する光沢度センサ259Aを備え、前記転写材Pの光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、前記Tpを小さくすることが好ましい。光沢度センサ259Aは給紙手段の前後付近に設置しても良い。
【0044】
また、前記転写材Pに形成される画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記Tpを小さくすることが好ましい。
【0045】
更に、前記Tpの変更時の待機時間がなるべく短くなるように少なくとも未定着トナーに接触しない側の加圧ローラ250に近接させて冷却ローラ258のような冷却手段を備えることが好ましい。
【0046】
この冷却ローラ258はΔT変更時のみ接触するようにし、加圧ローラを回転させながら従動回転することが望ましい。
【0047】
本発明の第3の発明は、加熱部材としての加熱ローラ240と加圧部材としての加圧ローラ250を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Pを通過させることにより該転写材P上の未定着トナーを固着させる熱定着装置24を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ240の設定温度Thと前記加圧ローラ250の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTは表裏の画像光沢度差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が、転写を行うときのトナー担持体としての無端ベルト状中間転写体70の曲率以下になるようなカール低減手段を備えている両面画像形成装置である。ここにΔT=Th−Tpである。
【0048】
尚、表裏の硬度はデカーラ80の近傍に設けた光沢度センサ259Bによって読み取られ、表裏の硬度差も算出される。
【0049】
この場合、前記転写材Pの給紙部20にヒータとして自己温度制御機能を持つPTCヒータ20Hを備えていることが好ましい。
【0050】
このことにより転写材Pの含水率の上昇を抑制でき、第1面定着後のバックカールを低減することができる。
【0051】
また、前記熱定着装置24の下流側に備えるカール低減手段としては図1の断面構成図や図5の正面図に示すようなデカーラ80又は図9の断面構成図の中のデカーラ80Aであることが好ましい。このことにより第1面定着後のバックカールを低減することができる。因みにデカーラ80は片面定着して回収する場合にも、両面定着して回収する場合にも適用可能であり、デカーラ80Aは両面定着して回収する場合及び片面定着後反転して回収する場合に適用可能である。
【0052】
本発明の第4の発明は、加熱部材としての加熱ローラ240と加圧部材としての加圧ローラ250を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Pを通過させることにより該転写材P上の未定着トナーを固着させる熱定着装置24を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ240の設定温度Thと前記加圧ローラ250の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpは表裏の画像光沢度差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が、転写を行うときのトナー担持体としての無端ベルト状中間転写体70の曲率以下になるようなカール低減手段を備えている両面画像形成装置である。
【0053】
この場合、前記転写材Pの給紙部20にヒータとして自己温度制御機能を持つPTCヒータ20Hを備えることが好ましい。このことにより転写材Pの含水率の上昇を抑制でき、第1面定着後のバックカールを低減することができる。
【0054】
また、前記熱定着装置24の下流側に備えるカール低減手段としては図1の断面構成図や図5の正面図に示すようなデカーラ80又は図9の断面構成図に示すようなデカーラ80Aであることが好ましい。このことにより第1面定着後のバックカールを低減することができる。
【0055】
全体的に、本発明においては、前記加熱ローラ240及び前記加圧ローラ250は、いずれも弾性層を持ち、未定着トナーが接する加熱ローラ240より未定着トナーが接しない加圧ローラ250の方が歪みが小さく、使用するトナーは低融点ワックスを含有するものであり、前記加熱ローラ240には離型剤が塗布されてないことが好ましい。このことによりオイルレス定着が可能になる。
【0056】
本出願人は、両面光沢度差は転写材(メディア)Pの光沢度が大きいほど両面光沢差が生じやすいこと、また、光沢度が大きい塗工紙のような転写材(メディア)Pほど定着工程通過後のカールが小さいことを見出した。そこで、請求項1に記載のように、光沢度が小さい転写材(メディア)Pに対しては転写材としての紙のカールを重視して前記加熱部材の設定温度Thと前記加圧部材の設定温度Tpの温度差ΔTを小さく設定し、光沢度が大きい転写材(メディア)Pに対しては両面光沢度差を重視して加熱部材及び加圧部材の温度差ΔTを大きく設定するように複数の温度設定モードを備えることにより、様々な転写材Pに対して両面光沢差の低減、転写材としての紙カールの抑制を両立させることが可能になる。請求項2、3のように光沢度の高い転写材Pに対してはプロセス速度を落としトナー画像の光沢度が上昇するような制御を加えると、より転写材(メディア)Pとトナー画像の光沢がマッチングするようになる。
【0057】
なお、加熱部材及び加圧部材の温度差を一定に保っても未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpが所定値(トナー熱物性や定着ニップ条件に依存する値)になってしまうと表裏の光沢差はやはり生じてしまうことがあり、その場合は、請求項5〜7のようにTpそのものを小さくすることが効果的である。なお、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpを低く切り換える場合は、加圧部材の自然冷却を待っていると非常に長いウエイトタイムを生じてしまう。そのため図3の模式図に示すように請求項4、8に記載されているような冷却ローラ258等の冷却手段を備えていることが望ましい。
【0058】
また、請求項9〜14に記載のあるように、表裏光沢差が目視で判り難いレベルである10以下にするように、加熱部材及び加圧部材の設定温度を決定しつつ、しかしこのままでは第1面定着後にバックカールを生じやすくまた第2面の転写不良を起こしやすいので、転写材としての紙が高湿になってよりバックカールを生じやすくならないように、給紙部20にヒータ20Hを設けたり、前述の図5の正面図や図9の断面構成図に示すように第1面の定着工程後に生じたバックカールを機械的に低減するような手段を設けることが望ましい。
【0059】
尚、ヒータ20Hは自己温度制御機能を持ち通電時の出力を断続的に使用しても長期に安定しているヒータであるPTCヒータを用いた。また請求項15に記載のあるような構成としてオイルレス定着にすると、より高画質化が図れる。
【0060】
これらの制御関係を纏めると図6の回路図のようになる。
表1に示すように画像光沢レベルと加熱ローラの制御温度と加圧ローラの制御温度の適正関係を示す制御テーブルがあり、また、表2に示すように転写材の光沢レベルと加熱ローラの制御温度と加圧ローラの制御温度の適正関係を示す制御テーブルがある。
【0061】
【表1】
【0062】
【表2】
【0063】
図6及び図7に示すように操作部上で画像光沢レベルの選択が行われるか、又は図1、図9、図10に示すように、給紙部20にある転写材Pの光沢度センサ259Aによって転写材Pの光沢が検知されると上記した制御テーブルに基づいて制御手段が作動し、加熱ローラ240の加熱源242が表面温度センサ246によって計測されながら、また加圧ローラ250の加熱源252が表面温度センサ256によって計測されながら設定値になるように制御される。尚光沢度はJIS28741に基づき入受光角75°にした測定法及び図10に示す光沢度センサ259Aによって検知される。また、装置内の湿度センサの検出により湿度が高湿になることに基づいて給紙部20のPTCヒータ20Hを作動させてカールを弱めたりすることができる。なお、PTCヒータ20Hは湿度検知によらず常時ONさせておいても良い。
【0064】
このように表1及び表2に基づき下記のような制御ができる。
V1>V2>V3且つTh1−Tp1<Th2−Tp2<Th3−Tp3としたり、
V1>V2>V3且つTp1>Tp2>Tp3としたりする。
【0065】
但し表2においてはA<B<Cである。
実施の形態例
次に実施の形態例1,2,3,4について説明するが各実施の形態例の共通仕様の記述を行う。
【0066】
加熱ローラ240は図4の正面断面図に示すように、芯金241上に弾性体243としてリシリコーンゴム層を設け、その上に離型層244としてPFA樹脂コーティング又はチュービングを行ったものを用いた。芯金内側には加熱源242としてハロゲンランプを装着し、加熱ローラ240の表面に温度センサ246を設け、検知温度でランプの出力を制御した。
【0067】
加圧ローラ250は芯金251上に弾性体253としてシリコーンゴム層を設け、その上に離型層254としてPFA樹脂コーティングか又はチュービングを行ったものを用いた。芯金251の内側には加熱源252としてハロゲンランプを装着し、加圧ローラ250の表面に温度センサ256を設け、検知温度でランプの出力を制御した。
【0068】
図2,図3の模式図に示すように、加熱ローラの温度センサ246で検出して制御される設定温度をThとし、加圧ローラの温度センサ256で検出して制御される設定温度をTpとした。そして、加熱ローラの製品硬度<加圧ローラの製品硬度となるようにした。この製品硬度は高分子計器(株)製Asker−C硬度計にて測定した値である。
【0069】
トナーは低融点ワックス入りのスチレンアクリル重合トナー(St−Ac重合トナー)を用いた。シリコーンオイル塗布は行わなかった。
【0070】
ここで加熱部材及び加圧部材として加熱ローラ240及び加圧ローラ250を用いたが、ベルト形状のものであっても良い。
【0071】
図11の側面図に示すように冷却ローラ258はアルミニウム等の芯金にPFA樹脂をコーティング或いはチュウビングしたものを用いた。芯金にヒートパイプを挿入し端部を冷却するファン等の手段があるが冷却は効果的である。
【0072】
実施の形態例1
上記共通仕様条件で、次の表3のテーブルに示されるように検知光沢度の大きさの範囲に応じて、加熱ローラ240及び加圧ローラ250がテーブル上の例えば3種類の何れかの適合する温度やプロセス速度に自動設定され制御されるようにした。
【0073】
【表3】
【0074】
実施の形態例2
上記共通仕様条件で、次の表4のテーブルに示されるように検知光沢度の大きさの範囲に応じて、加熱ローラ240及び加圧ローラ250がテーブル上の例えば3種類の何れかの適合する温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【0075】
【表4】
【0076】
実施の形態例3
上記共通仕様条件で、次の表5のように複数の画像光沢度の何れかが操作部で選択されて入力されることにより、加熱ローラ240及び加圧ローラ250がテーブル上の対応する例えば3種類の何れかの温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【0077】
【表5】
【0078】
実施の形態例4
上記共通仕様条件で、次の表6のように複数の画像光沢度の何れかが操作部で選択されて入力されることにより、加熱ローラ240及び加圧ローラ250がテーブル上の対応する例えば3種類の何れかの温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【0079】
【表6】
【0080】
実施の形態例5
上記共通仕様条件で、加圧ローラ250の設定温度Tpは各種転写材に対して光沢差が生じない程度に低く設定し、紙カール低減手段を持たせた。
▲1▼温度設定は常にThを180℃、Tpを120℃にし、
▲2▼給紙部に、自己温度制御機能を持ち通電時の出力が断続的に使用しても長期に安定しているヒータであるPTCヒータを備えるようにした。これによって定着工程後転写材のフェースカールの曲率が転写前のトナー担持体の転写部での曲率(たとえば2次転写バックアップローラ74の曲率)より小さくなるように、高湿環境下での紙含水率上昇を抑制するようにした。前記PTCヒータは装置内又は装置外にある湿度検知センサの出力によって、高湿時以外は作動しないようにしても良い。
【0081】
実施の形態例6
上記共通仕様条件で、加圧ローラ250の設定温度Tpは物性仕様の異なる各種の転写材に対しても光沢差が生じない程度に低く設定し、図4の正面図に示すような紙カールを低減する手段を持たせた。
▲1▼温度設定は常にThを180℃、Tpを120℃にし、
▲2▼定着工程の下流側にカール曲率が転写前のトナー担持体の転写部での曲率(たとえば2次転写バックアップローラ74の曲率)より小さくなるように、定着工程後であって、第2面への転写前の間に、定着後のバックカールが平ら方向かもしくはフェイスカールになるようなニップ形状のローラ対を図5の正面図に示すようにデカーラ80又は図9の断面構成図に示すようにデカーラ80Aとして設ける。
【0082】
このような実施の形態例1〜6では表裏両面の光沢度の差が目立つことなくカールも正常であり、裏面転写時に中間転写体への巻き付きも起こらず高画質の画像の得られる両面画像形成装置が提供可能であることを確認した。
【0083】
尚、画像形成プロセスが中間転写体を使用せず感光体に直接転写するプロセスであっても、カールの曲率が感光体の曲率よりも小さいようにできればよい。
【0084】
【発明の効果】
本発明により、第1面(表面)のトナー画像が接し第2面(裏面)の未定着トナーに接しない加圧ローラの設定温度Tpや、既に定着されている第1面のトナー画像に接せず第2面の未定着トナーに接する加熱ローラの設定温度Thやその温度差を転写材の光沢度を検知した結果に基づいて制御することにより、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカール増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られる電子写真方式の両面画像形成装置を提供することができるようになった。
【0085】
また、本発明によりTpやThやその差を制御してどのような転写材に対しても光沢差が小さくなるような値にし且つ定着前の転写材としての紙の含水率上昇を抑制したり定着後にデカーラを設けたりして、表裏の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカールの増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を示す断面構成図である。
【図2】加熱ローラと加圧ローラ及びその温度センサの配置を示す模式図である。
【図3】加熱ローラと加圧ローラ及びその温度センサの配置と冷却ローラの配置を示す模式図である。
【図4】加熱ローラと加圧ローラに転写材が挟持されて定着が行われる状態を示す正面断面図である。
【図5】熱定着装置とその下流側に置かれたデカーラの配置を示す正面図である。
【図6】本発明に用いる制御回路図である。
【図7】本発明に用いる操作部の転写材光沢度のグレードの入力部である。
【図8】バックカールとフェイスカールの説明図である。
【図9】本発明の画像形成装置の実施の形態の他の一例を示す断面構成図である。
【図10】光沢度センサの概略図である。
【図11】冷却ローラの側面図である。
【符号の説明】
20 給紙部
20H ヒータ
24 熱定着装置
80,80A デカーラ(カール低減手段)
240 加熱ローラ
241,251 芯金
242,252 加熱源
243,253 弾性体
244,254 離型層
246 加熱ローラの温度センサ
250 加圧ローラ
256 加圧ローラの温度センサ
258 冷却ローラ
259A,259B 光沢度センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材のカールの増大を抑制し、安定した転写や定着が行える両面画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
転写材の第1面にトナー画像を形成し熱定着後、第2面にトナー画像を形成し熱定着するような両面画像形成装置の熱定着プロセスにおいては、第1面のトナー像が熱定着プロセスを2回通過するのに対し、第2面のトナー像が熱定着プロセスを1回のみ通過するために、両面画像の表裏の光沢差が問題となることがある。両面光沢差を低減するための技術手段としては、特開平5−188807号に記載されているように、既に定着されている第1面のトナー画像に接し第2面の未定着トナーに接しない加圧ローラの設定温度Tpを、既に定着されている第1面のトナー画像に接せず第2面の未定着トナーに接する加熱ローラの設定温度Thの20〜80%とすることが知られている。しかしながら、加熱ローラの温度に対して加圧ローラの温度を低くすればするほど、定着後の転写材としての紙の含水率の表裏差を生じさせ、定着後の紙にバックカールを生じさせてしまう。この現象は、含水率が高く、特に印字率の低い画像の場合に顕著となり、その場合は第2面の画像形成時にフェイスカールが大きくなることとなり、転写前のトナー担持体としての感光体又は中間転写体の転写部での曲率をカール量が上回る場合は、第2面の画像転写時に分離不良や画像はじきの現象が顕著になってしまう。
【0003】
図8の説明図に示すように、転写材の、転写や定着がなされる側の面をフェイス面といい、その反対面をバック面という。そしてバック面側に曲率中心があるカールをバックカールといい、フェイス面側に曲率中心があるカールをフェイスカールという。本発明の両面画像形成装置においては、定着直後の転写材はその定着面即ちその場合のフェイス面に対して反対面即ちその場合のバック面側に曲率中心があるのでバックカールになっているが、それが裏面画像形成のため再び転写位置に再搬送されると、その時転写される側の面がフェイス面になり、既に定着された面がバック面になっている。従ってこの位置では転写材Pはフェイスカールになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような両面画像形成装置における不具合を排除し、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカール増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られる電子写真方式の両面画像形成装置を提供することを課題目的にするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的は次の技術手段(1)〜(15)項の何れか1項によって達成される。
【0006】
(1) 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
ここにΔT=Th−Tpである。
【0007】
(2) 前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることを特徴とする(1)項に記載の両面画像形成装置。
【0008】
(3) 前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることを特徴とする(1)項に記載の両面画像形成装置。
【0009】
(4) 少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする(1)〜(3)項の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
【0010】
(5) 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
【0011】
(6) 前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、前記Tpを小さくすることを特徴とする(5)項に記載の両面画像形成装置。
【0012】
(7) 前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記Tpを小さくすることを特徴とする(5)項に記載の両面画像形成装置。
【0013】
(8) 少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする(5)〜(7)項の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
【0014】
(9) 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱部材の設定温度Thと前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTは表裏の画像光沢度差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
ここにΔT=Th−Tpである。
【0015】
(10) 前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする(9)項に記載の両面画像形成装置。
【0016】
(11) 前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする(9)項に記載の両面画像形成装置。
【0017】
(12) 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpは表裏の画像光沢度の差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
【0018】
(13) 前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする(12)項に記載の両面画像形成装置。
【0019】
(14) 前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする(12)項に記載の両面画像形成装置。
【0020】
(15) 前記加熱部材及び前記加圧部材がいずれも弾性層を持ち、最表層は少なくともPFAを含む離型層を有し、未定着トナーが接する加熱部材より未定着トナーが接しない加圧部材の方が歪みが小さく、使用するトナーが低融点ワックスを含有するものであり、前記加熱部材には離型剤が塗布されないことを特徴とする(1)〜(14)項の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0022】
図1は、本発明の画像形成装置の実施の形態を示す断面構成図である。
このカラー画像形成装置は、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と、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段21及び定着手段としての熱定着装置24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
【0023】
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラ5M、クリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラ5C、クリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Kは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1K、帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、一次転写手段としての一次転写ローラ5K、クリーニング手段6Kを有する。
【0024】
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
【0025】
画像形成部10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、一次転写ローラ5Y,5M,5C,5Kにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙部20内に収容された記録媒体としての転写材Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A,22B,22C,22D、レジストローラ23を経て、二次転写手段5Aに搬送され、転写材P上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Pは、熱定着装置24により定着処理され、場合によってはその下流側に設置したカール低減手段であるデカーラ80を通って排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
【0026】
以上は転写材Pの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材170が切り替わり、用紙案内部177が開放され、転写材Pは破線矢印の方向に搬送される。
【0027】
更に、搬送機構178により転写材Pは下方に搬送され、用紙反転部179によりスイッチバックさせられ、転写材Pの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット130内に搬送される。
【0028】
転写材Pは両面複写用給紙ユニット130に設けられた搬送ガイド131を給紙方向に移動し、給紙ローラ132で転写材Pを再給紙し、転写材Pを搬送路22に案内する。
【0029】
このように再び、上述したように二次転写の位置に転写材Pを搬送し、転写材Pの裏面にトナー画像を転写し、熱定着装置24で定着した後、排紙トレイ26に排紙する。
【0030】
また、二次転写手段5Aにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
【0031】
画像形成処理中、一次転写ローラ5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の一次転写ローラ5Y,5M,5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y,1M,1Cに圧接する。
【0032】
二次転写手段5Aは、ここを転写材Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
【0033】
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L,82Rを介して引き出し可能にしてある。
【0034】
筐体8は、画像形成部10Y,10M,10C,10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。
【0035】
画像形成部10Y,10M,10C,10Kは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y,1M,1C,1Kの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71,72,73,74を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、一次転写ローラ5Y,5M,5C,5K、及びクリーニング手段6Aとから成る。
【0036】
筐体8の引き出し操作により、画像形成部10Y,10M,10C,10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とは、一体となって、本体Aから引き出される。
【0037】
筐体8の図示左側の支持レール82Lは、無端ベルト状中間転写体70の左方で、熱定着装置24の上方空間部に配置されている。筐体8の図示右側の支持レール82Rは、最下部の現像手段4Kの下方付近に配置されている。支持レール82Rは、現像手段4Y,4M,4C,4Kを筐体8に着脱する動作に支障を来さない位置に配置されている。
【0038】
本発明の第1の発明は、このように加熱部材としての加熱ローラ240と加圧部材としての加圧ローラ250を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Pを通過させることにより該転写材P上の未定着トナーを固着させる熱定着装置24を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱ローラ240の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧ローラ250の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTが異なる装置作動モードを複数備えている両面画像形成装置である。ここにΔT=Th−Tpである。
【0039】
その場合、前記転写材Pの光沢度を検知する光沢度センサ259Aを備え、前記転写材Pの光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることが好ましい。
【0040】
また、前記転写材Pに形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることが好ましい。
【0041】
更に、前記ΔTの変更時の待機時間がなるべく短くなるように、少なくとも未定着トナーに接触しない側の加圧ローラ250に近接させて、図3の模式図に示すように冷却ローラ258のような冷却手段を備えることが望ましい。この冷却ローラ258はΔT変更時のみ接触するようにし、加圧ローラを回転させながら従動回転することが望ましい。
【0042】
本発明の第2の発明は、加熱部材としての加熱ローラ240と加圧部材としての加圧ローラ250を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Pを通過させることにより該転写材P上の未定着トナーを固着させる熱定着装置24を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ240の設定温度Thと前記加圧ローラ250の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない前記加圧ローラ250の設定温度Tpが異なる装置作動モードを複数備えている両面画像形成装置である。
【0043】
その場合、前記転写材Pの光沢度を検知する光沢度センサ259Aを備え、前記転写材Pの光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、前記Tpを小さくすることが好ましい。光沢度センサ259Aは給紙手段の前後付近に設置しても良い。
【0044】
また、前記転写材Pに形成される画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記Tpを小さくすることが好ましい。
【0045】
更に、前記Tpの変更時の待機時間がなるべく短くなるように少なくとも未定着トナーに接触しない側の加圧ローラ250に近接させて冷却ローラ258のような冷却手段を備えることが好ましい。
【0046】
この冷却ローラ258はΔT変更時のみ接触するようにし、加圧ローラを回転させながら従動回転することが望ましい。
【0047】
本発明の第3の発明は、加熱部材としての加熱ローラ240と加圧部材としての加圧ローラ250を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Pを通過させることにより該転写材P上の未定着トナーを固着させる熱定着装置24を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ240の設定温度Thと前記加圧ローラ250の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTは表裏の画像光沢度差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が、転写を行うときのトナー担持体としての無端ベルト状中間転写体70の曲率以下になるようなカール低減手段を備えている両面画像形成装置である。ここにΔT=Th−Tpである。
【0048】
尚、表裏の硬度はデカーラ80の近傍に設けた光沢度センサ259Bによって読み取られ、表裏の硬度差も算出される。
【0049】
この場合、前記転写材Pの給紙部20にヒータとして自己温度制御機能を持つPTCヒータ20Hを備えていることが好ましい。
【0050】
このことにより転写材Pの含水率の上昇を抑制でき、第1面定着後のバックカールを低減することができる。
【0051】
また、前記熱定着装置24の下流側に備えるカール低減手段としては図1の断面構成図や図5の正面図に示すようなデカーラ80又は図9の断面構成図の中のデカーラ80Aであることが好ましい。このことにより第1面定着後のバックカールを低減することができる。因みにデカーラ80は片面定着して回収する場合にも、両面定着して回収する場合にも適用可能であり、デカーラ80Aは両面定着して回収する場合及び片面定着後反転して回収する場合に適用可能である。
【0052】
本発明の第4の発明は、加熱部材としての加熱ローラ240と加圧部材としての加圧ローラ250を圧接回転し形成されるニップ部に転写材Pを通過させることにより該転写材P上の未定着トナーを固着させる熱定着装置24を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱ローラ240の設定温度Thと前記加圧ローラ250の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpは表裏の画像光沢度差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が、転写を行うときのトナー担持体としての無端ベルト状中間転写体70の曲率以下になるようなカール低減手段を備えている両面画像形成装置である。
【0053】
この場合、前記転写材Pの給紙部20にヒータとして自己温度制御機能を持つPTCヒータ20Hを備えることが好ましい。このことにより転写材Pの含水率の上昇を抑制でき、第1面定着後のバックカールを低減することができる。
【0054】
また、前記熱定着装置24の下流側に備えるカール低減手段としては図1の断面構成図や図5の正面図に示すようなデカーラ80又は図9の断面構成図に示すようなデカーラ80Aであることが好ましい。このことにより第1面定着後のバックカールを低減することができる。
【0055】
全体的に、本発明においては、前記加熱ローラ240及び前記加圧ローラ250は、いずれも弾性層を持ち、未定着トナーが接する加熱ローラ240より未定着トナーが接しない加圧ローラ250の方が歪みが小さく、使用するトナーは低融点ワックスを含有するものであり、前記加熱ローラ240には離型剤が塗布されてないことが好ましい。このことによりオイルレス定着が可能になる。
【0056】
本出願人は、両面光沢度差は転写材(メディア)Pの光沢度が大きいほど両面光沢差が生じやすいこと、また、光沢度が大きい塗工紙のような転写材(メディア)Pほど定着工程通過後のカールが小さいことを見出した。そこで、請求項1に記載のように、光沢度が小さい転写材(メディア)Pに対しては転写材としての紙のカールを重視して前記加熱部材の設定温度Thと前記加圧部材の設定温度Tpの温度差ΔTを小さく設定し、光沢度が大きい転写材(メディア)Pに対しては両面光沢度差を重視して加熱部材及び加圧部材の温度差ΔTを大きく設定するように複数の温度設定モードを備えることにより、様々な転写材Pに対して両面光沢差の低減、転写材としての紙カールの抑制を両立させることが可能になる。請求項2、3のように光沢度の高い転写材Pに対してはプロセス速度を落としトナー画像の光沢度が上昇するような制御を加えると、より転写材(メディア)Pとトナー画像の光沢がマッチングするようになる。
【0057】
なお、加熱部材及び加圧部材の温度差を一定に保っても未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpが所定値(トナー熱物性や定着ニップ条件に依存する値)になってしまうと表裏の光沢差はやはり生じてしまうことがあり、その場合は、請求項5〜7のようにTpそのものを小さくすることが効果的である。なお、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpを低く切り換える場合は、加圧部材の自然冷却を待っていると非常に長いウエイトタイムを生じてしまう。そのため図3の模式図に示すように請求項4、8に記載されているような冷却ローラ258等の冷却手段を備えていることが望ましい。
【0058】
また、請求項9〜14に記載のあるように、表裏光沢差が目視で判り難いレベルである10以下にするように、加熱部材及び加圧部材の設定温度を決定しつつ、しかしこのままでは第1面定着後にバックカールを生じやすくまた第2面の転写不良を起こしやすいので、転写材としての紙が高湿になってよりバックカールを生じやすくならないように、給紙部20にヒータ20Hを設けたり、前述の図5の正面図や図9の断面構成図に示すように第1面の定着工程後に生じたバックカールを機械的に低減するような手段を設けることが望ましい。
【0059】
尚、ヒータ20Hは自己温度制御機能を持ち通電時の出力を断続的に使用しても長期に安定しているヒータであるPTCヒータを用いた。また請求項15に記載のあるような構成としてオイルレス定着にすると、より高画質化が図れる。
【0060】
これらの制御関係を纏めると図6の回路図のようになる。
表1に示すように画像光沢レベルと加熱ローラの制御温度と加圧ローラの制御温度の適正関係を示す制御テーブルがあり、また、表2に示すように転写材の光沢レベルと加熱ローラの制御温度と加圧ローラの制御温度の適正関係を示す制御テーブルがある。
【0061】
【表1】
【0062】
【表2】
【0063】
図6及び図7に示すように操作部上で画像光沢レベルの選択が行われるか、又は図1、図9、図10に示すように、給紙部20にある転写材Pの光沢度センサ259Aによって転写材Pの光沢が検知されると上記した制御テーブルに基づいて制御手段が作動し、加熱ローラ240の加熱源242が表面温度センサ246によって計測されながら、また加圧ローラ250の加熱源252が表面温度センサ256によって計測されながら設定値になるように制御される。尚光沢度はJIS28741に基づき入受光角75°にした測定法及び図10に示す光沢度センサ259Aによって検知される。また、装置内の湿度センサの検出により湿度が高湿になることに基づいて給紙部20のPTCヒータ20Hを作動させてカールを弱めたりすることができる。なお、PTCヒータ20Hは湿度検知によらず常時ONさせておいても良い。
【0064】
このように表1及び表2に基づき下記のような制御ができる。
V1>V2>V3且つTh1−Tp1<Th2−Tp2<Th3−Tp3としたり、
V1>V2>V3且つTp1>Tp2>Tp3としたりする。
【0065】
但し表2においてはA<B<Cである。
実施の形態例
次に実施の形態例1,2,3,4について説明するが各実施の形態例の共通仕様の記述を行う。
【0066】
加熱ローラ240は図4の正面断面図に示すように、芯金241上に弾性体243としてリシリコーンゴム層を設け、その上に離型層244としてPFA樹脂コーティング又はチュービングを行ったものを用いた。芯金内側には加熱源242としてハロゲンランプを装着し、加熱ローラ240の表面に温度センサ246を設け、検知温度でランプの出力を制御した。
【0067】
加圧ローラ250は芯金251上に弾性体253としてシリコーンゴム層を設け、その上に離型層254としてPFA樹脂コーティングか又はチュービングを行ったものを用いた。芯金251の内側には加熱源252としてハロゲンランプを装着し、加圧ローラ250の表面に温度センサ256を設け、検知温度でランプの出力を制御した。
【0068】
図2,図3の模式図に示すように、加熱ローラの温度センサ246で検出して制御される設定温度をThとし、加圧ローラの温度センサ256で検出して制御される設定温度をTpとした。そして、加熱ローラの製品硬度<加圧ローラの製品硬度となるようにした。この製品硬度は高分子計器(株)製Asker−C硬度計にて測定した値である。
【0069】
トナーは低融点ワックス入りのスチレンアクリル重合トナー(St−Ac重合トナー)を用いた。シリコーンオイル塗布は行わなかった。
【0070】
ここで加熱部材及び加圧部材として加熱ローラ240及び加圧ローラ250を用いたが、ベルト形状のものであっても良い。
【0071】
図11の側面図に示すように冷却ローラ258はアルミニウム等の芯金にPFA樹脂をコーティング或いはチュウビングしたものを用いた。芯金にヒートパイプを挿入し端部を冷却するファン等の手段があるが冷却は効果的である。
【0072】
実施の形態例1
上記共通仕様条件で、次の表3のテーブルに示されるように検知光沢度の大きさの範囲に応じて、加熱ローラ240及び加圧ローラ250がテーブル上の例えば3種類の何れかの適合する温度やプロセス速度に自動設定され制御されるようにした。
【0073】
【表3】
【0074】
実施の形態例2
上記共通仕様条件で、次の表4のテーブルに示されるように検知光沢度の大きさの範囲に応じて、加熱ローラ240及び加圧ローラ250がテーブル上の例えば3種類の何れかの適合する温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【0075】
【表4】
【0076】
実施の形態例3
上記共通仕様条件で、次の表5のように複数の画像光沢度の何れかが操作部で選択されて入力されることにより、加熱ローラ240及び加圧ローラ250がテーブル上の対応する例えば3種類の何れかの温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【0077】
【表5】
【0078】
実施の形態例4
上記共通仕様条件で、次の表6のように複数の画像光沢度の何れかが操作部で選択されて入力されることにより、加熱ローラ240及び加圧ローラ250がテーブル上の対応する例えば3種類の何れかの温度やプロセス速度に自動設定されて制御されるようにした。
【0079】
【表6】
【0080】
実施の形態例5
上記共通仕様条件で、加圧ローラ250の設定温度Tpは各種転写材に対して光沢差が生じない程度に低く設定し、紙カール低減手段を持たせた。
▲1▼温度設定は常にThを180℃、Tpを120℃にし、
▲2▼給紙部に、自己温度制御機能を持ち通電時の出力が断続的に使用しても長期に安定しているヒータであるPTCヒータを備えるようにした。これによって定着工程後転写材のフェースカールの曲率が転写前のトナー担持体の転写部での曲率(たとえば2次転写バックアップローラ74の曲率)より小さくなるように、高湿環境下での紙含水率上昇を抑制するようにした。前記PTCヒータは装置内又は装置外にある湿度検知センサの出力によって、高湿時以外は作動しないようにしても良い。
【0081】
実施の形態例6
上記共通仕様条件で、加圧ローラ250の設定温度Tpは物性仕様の異なる各種の転写材に対しても光沢差が生じない程度に低く設定し、図4の正面図に示すような紙カールを低減する手段を持たせた。
▲1▼温度設定は常にThを180℃、Tpを120℃にし、
▲2▼定着工程の下流側にカール曲率が転写前のトナー担持体の転写部での曲率(たとえば2次転写バックアップローラ74の曲率)より小さくなるように、定着工程後であって、第2面への転写前の間に、定着後のバックカールが平ら方向かもしくはフェイスカールになるようなニップ形状のローラ対を図5の正面図に示すようにデカーラ80又は図9の断面構成図に示すようにデカーラ80Aとして設ける。
【0082】
このような実施の形態例1〜6では表裏両面の光沢度の差が目立つことなくカールも正常であり、裏面転写時に中間転写体への巻き付きも起こらず高画質の画像の得られる両面画像形成装置が提供可能であることを確認した。
【0083】
尚、画像形成プロセスが中間転写体を使用せず感光体に直接転写するプロセスであっても、カールの曲率が感光体の曲率よりも小さいようにできればよい。
【0084】
【発明の効果】
本発明により、第1面(表面)のトナー画像が接し第2面(裏面)の未定着トナーに接しない加圧ローラの設定温度Tpや、既に定着されている第1面のトナー画像に接せず第2面の未定着トナーに接する加熱ローラの設定温度Thやその温度差を転写材の光沢度を検知した結果に基づいて制御することにより、表裏両面の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカール増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られる電子写真方式の両面画像形成装置を提供することができるようになった。
【0085】
また、本発明によりTpやThやその差を制御してどのような転写材に対しても光沢差が小さくなるような値にし且つ定着前の転写材としての紙の含水率上昇を抑制したり定着後にデカーラを設けたりして、表裏の光沢差を低減しつつ転写材としての紙のカールの増大を抑制し、安定した転写や定着が行われ高画質が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を示す断面構成図である。
【図2】加熱ローラと加圧ローラ及びその温度センサの配置を示す模式図である。
【図3】加熱ローラと加圧ローラ及びその温度センサの配置と冷却ローラの配置を示す模式図である。
【図4】加熱ローラと加圧ローラに転写材が挟持されて定着が行われる状態を示す正面断面図である。
【図5】熱定着装置とその下流側に置かれたデカーラの配置を示す正面図である。
【図6】本発明に用いる制御回路図である。
【図7】本発明に用いる操作部の転写材光沢度のグレードの入力部である。
【図8】バックカールとフェイスカールの説明図である。
【図9】本発明の画像形成装置の実施の形態の他の一例を示す断面構成図である。
【図10】光沢度センサの概略図である。
【図11】冷却ローラの側面図である。
【符号の説明】
20 給紙部
20H ヒータ
24 熱定着装置
80,80A デカーラ(カール低減手段)
240 加熱ローラ
241,251 芯金
242,252 加熱源
243,253 弾性体
244,254 離型層
246 加熱ローラの温度センサ
250 加圧ローラ
256 加圧ローラの温度センサ
258 冷却ローラ
259A,259B 光沢度センサ
Claims (15)
- 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
ここにΔT=Th−Tpである。 - 前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることを特徴とする請求項1に記載の両面画像形成装置。
- 前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記ΔTを正の値で且つ大きくすることを特徴とする請求項1に記載の両面画像形成装置。
- 少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
- 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが異なる装置作動モードを複数備えることを特徴とする両面画像形成装置。
- 前記転写材の光沢度を検知する光沢度センサを備え、前記転写材の光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、前記Tpを小さくすることを特徴とする請求項5に記載の両面画像形成装置。
- 前記転写材に形成されるべき画像の光沢度が操作部設定により選択でき、選択された画像光沢度が大きいほどプロセス速度を小さくし、かつ前記Tpを小さくすることを特徴とする請求項5に記載の両面画像形成装置。
- 少なくとも未定着トナーに接触しない側の前記加圧部材に近接させて冷却手段を備えたことを特徴とする請求項5〜7の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
- 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、前記加熱部材の設定温度Thと前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、前記Thと前記Tpの設定温度差ΔTは表裏の画像光沢度差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
ここにΔT=Th−Tpである。 - 前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする請求項9に記載の両面画像形成装置。
- 前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする請求項9に記載の両面画像形成装置。
- 加熱部材と加圧部材を圧接回転し形成されるニップ部に転写材を通過させることにより該転写材上の未定着トナーを固着させる熱定着装置を備える電子写真プロセスを用いた両面画像形成装置において、未定着トナーに接触する前記加熱部材の設定温度Thと未定着トナーに接触しない前記加圧部材の設定温度Tpが各々制御でき、未定着トナーに接触しない加圧部材の設定温度Tpは表裏の画像光沢度の差が10以下となるような値に設定され、第1面の画像定着後に第2面の転写工程に進入する直前の転写材のフェイスカールの曲率が転写を行うときのトナー担持体の曲率以下になるようなカール低減手段を備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
- 前記転写材の給紙部にヒータを備えたことを特徴とする請求項12に記載の両面画像形成装置。
- 前記熱定着装置の下流側にカール低減手段としてのデカーラを備えたことを特徴とする請求項12に記載の両面画像形成装置。
- 前記加熱部材及び前記加圧部材がいずれも弾性層を持ち、最表層は少なくともPFAを含む離型層を有し、未定着トナーが接する加熱部材より未定着トナーが接しない加圧部材の方が歪みが小さく、使用するトナーが低融点ワックスを含有するものであり、前記加熱部材には離型剤が塗布されないことを特徴とする請求項1〜14の何れか1項に記載の両面画像形成装置。
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JP2008030881A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Noritsu Koki Co Ltd | プリンタ |
US9201375B2 (en) | 2014-03-20 | 2015-12-01 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus |
JP2016164644A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-08 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及び湾曲矯正装置 |
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-
2002
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008030881A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Noritsu Koki Co Ltd | プリンタ |
JP4744384B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2011-08-10 | Nkワークス株式会社 | プリンタ |
US9201375B2 (en) | 2014-03-20 | 2015-12-01 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus |
JP2016164644A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-08 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及び湾曲矯正装置 |
JP2017215509A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | 株式会社リコー | 定着装置と画像形成装置 |
JP2019219436A (ja) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | コニカミノルタ株式会社 | 定着装置、画像形成装置、および印刷物の生産方法 |
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