JP2004264648A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成に用いられる画像形成装置に関し、特に、複数の転写材案内手段を有する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に用いられている定着装置として、弾性層を有して所定の温度に維持された定着ゴムローラと、定着ゴムローラに圧接し、弾性層を有する加圧ゴムローラとによって、未定着のトナー画像が形成された転写材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ定着方式のローラ定着装置が多用されている。
【0003】
しかしながら、この種のローラ定着装置では、定着ゴムローラの熱抵抗や熱容量が大きいため、ウォーミングアップ時間が長くなると共に、弾性層内側の温度が高くなり、定着ゴムローラの寿命を短くしていた。
【0004】
また、カラー画像ではベタ面積が大きい画像が多く、そのベタ画像も黒以外のものが多く、光沢度の異なりによる光沢むらなどがあると目立つ。上記の定着ゴムローラの代わりにハードローラを用いる場合は、転写材(記録紙)やトナー層の凹凸に応じ、光沢度の異なりによる光沢むらが生じるため、画像品位が低下するという不具合などがあった。
【0005】
これら光沢むらを生じるさせる光沢度の異なりなどの不具合を解消するために、定着部材として無端状のベルト部材(定着ベルト)を用い、複数のローラ部材により定着ベルトを支持張架するもので、定着ベルト内部の定着ローラ(支持加圧ローラ)と、定着ベルトを挟んで支持加圧ローラと対向する加圧ローラ(外部加圧ローラ)と、内部に定着ベルトを加熱する発熱体を有る加熱部材(支持加熱ローラ)とを設け、定着ベルトの回転方向で、支持加圧ローラの上流側に設けられる補助ニップ部と、支持加圧ローラと外部加圧ローラ(加圧ローラ)との間に設けられる主ニップ部とにて記録紙上のトナー像を定着するベルト定着装置を備える画像形成装置が知られている(特許文献1参照。)。
【0006】
また、フェイスダウン排紙の構成にしても、簡単な構成及び操作により加熱ローラと加圧ローラ間が離間でき、ジャムした記録紙を容易に除去可能なベルト定着装置を備える画像形成装置が知られている(特許文献2参照。)。
【0007】
また、定着装置の耐久性及びスループットの低下を抑えつつ、部品点数を増加することなく定着装置から再搬送手段へ転写材を搬送できる転写材案内手段を備える画像形成装置が知られている(特許文献3参照。)。
【0008】
さらに、転写材の片面にも両面にも高画質のカラー画像を容易に記録することができ、転写材のシワの発生も無く、構造が簡単で、コストの安いカラー画像形成装置が知られている(特許文献4参照。)。
【0009】
【特許文献1】
特開平10−307496号公報
【0010】
【特許文献2】
特開平10−207272号公報
【0011】
【特許文献3】
特開2002−169403号公報
【0012】
【特許文献4】
特開平5−142959号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ベルト定着装置や複数の転写材案内手段を備える画像形成装置において、転写材のカール矯正手段として定着ニップ排出直後に、転写材をカールと反対方向に曲げることが有効だが、補助ニップ部の有無で広範囲の光沢度選択を行おうとする場合、補助ニップ部の領域の有無により転写材のカール量が大きく変わるため、単一の排紙ガイド(転写材案内手段)では対応できなかった。
【0014】
本発明は上記の不具合を解消し、異なった曲率の面をもつ転写材排出経路形成手段を設け、補助ニップ部の有無と光沢度選択とに対応して、前記転写材排出経路形成手段の転写材案内手段の切替を行い、定着条件によらず、紙変形の少ない定着が可能なベルト定着装置を備える画像記録装置を提供することと、並びに二つの転写材案内手段が櫛形をなしていて、定着位置に先立って位置した補助ニップ部の領域の有無に対応して、二つの転写材案内手段のどちらか一方を排紙経路側に移動させ、適正な曲率の面の転写材カール矯正用ガイド(転写材案内手段)を選択することにより、定着条件によらず、紙変形の少ない定着が可能な画像記録装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【0016】
(1)転写材上の未定着のトナー像を加圧加熱して固定する定着装置を備える画像記録装置において、前記定着装置には加圧加熱後の転写材に対して複数の転写材案内手段からなる転写材排出経路形成手段が設けられていて、転写材の加圧加熱時には定着画像の光沢度選択を可能とし、前記転写材排出経路形成手段により前記複数の転写材案内手段のうちいずれかを選択して転写材排出経路を形成することを特徴とする画像形成装置(第1の発明)。
【0017】
(2)転写材上の未定着のトナー像を加圧加熱して固定する定着装置を備える画像記録装置において、前記定着装置には加圧加熱後の転写材に対して二つの転写材案内手段が設けられていて、定着位置に先立って位置した補助ニップ部の領域の有無に対応して、前記二つの転写材案内手段は切換を可能とし、転写材と概ね垂直な視線で見たときに、二つの転写材案内手段の間で相互に重なる部分を有しないことを特徴とする画像形成装置(第2の発明)。
【0018】
本発明は上記の如き構成をとることにより、定着条件によらず、紙変形の少ない定着が可能な画像形成装置の提供を図るものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本願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。
【0020】
(1)本発明にかかわる転写材排出経路形成手段を有する定着装置、および二つの転写材案内手段を備える画像形成装置について、図1にて以下に述べる。
【0021】
図1において、画像形成装置GSは、画像形成装置本体GHと画像読取装置YSとから構成される。
【0022】
画像形成装置本体GH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、ベルト状の中間転写体6と給紙搬送手段及び後述する定着装置17とからなる。
【0023】
画像形成装置本体GHの上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成る画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。この際、原稿台上から搬送される原稿Dは、光沢レベル選択手段として用いられる光沢度レベル検出センサPKaにより、原稿画像の光沢度、および原稿画像のモノクロ、カラーの判別や両面画像の判別が行われる。
【0024】
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部(露光手段)3Y、3M、3C、3Kに信号を送る。
【0025】
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及びクリーニング手段8Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10Mは、像担持体としての感光体ドラム1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及びクリーニング手段8Mを有する。シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10Cは、像担持体としての感光体ドラム1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及びクリーニング手段8Cを有する。黒(K)色の画像を形成する画像形成部10Kは、像担持体としての感光体ドラム1K、帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及びクリーニング手段8Kを有する。帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光装置3C及び帯電手段2Kと露光装置3Kとは、潜像形成手段を構成する。
【0026】
4Y、4M、4C、4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の、小粒径のトナーとキャリアからなる2成分現像剤を内包する現像装置である。
【0027】
中間転写体6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。画像形成部10Y、10M、10C及び10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写体6上に転写手段7Y、7M、7C及び7Kにより逐次転写されて(1次転写)、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材としての記録紙Pは、給紙手段21により給紙され、給紙ローラ22A、22B、22C、レジストローラ23等を経て、転写手段7Aに搬送され、記録紙P上にカラー画像が転写される(2次転写)。カラー画像が転写された記録紙Pは、定着装置17に形成され、定着位置に先立って位置した補助ニップ部Na(図2参照、図1には不図示)、および定着装置17に形成される主ニップ部Nb(図2参照、図1には不図示)において記録紙Pが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のカラートナー像(或いはトナー像)が定着されて記録紙P上に固定され、転写材排出経路形成手段50を経て、排紙経路側の排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
【0028】
両面画像形成時には、一方の面(表面)にカラー画像(カラートナー像)が形成され、定着装置17から排出された記録紙Pは、分岐手段26によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路27Aを経て、再給紙機構(ADU機構)である反転搬送路27Bにより表裏を反転され、再給紙搬送部27Cを通過して、給紙ローラ22Dにおいて合流する。反転搬送(循環反転搬送)された記録紙Pは、タイミングローラ23を経て、再度2次転写ローラ7Aに搬送され、記録紙Pの他方の面(裏面)上にカラー画像(カラートナー像)が一括転写される。カラー画像が転写された記録紙Pは、定着装置17により定着処理され、転写材排出経路形成手段50を経て、排紙経路側の排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
【0029】
一方、転写手段7Aにより記録紙Pにカラー画像を転写した後、記録紙Pを曲率分離した中間転写体6は、クリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。
【0030】
なお、上記画像形成装置の説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【0031】
(2)本発明にかかわる複数の曲率の面を有する転写材案内手段からなる転写材排出経路形成手段を備える定着装置について、図2用いて以下に説明する。図2(A)は、加圧手段を外部加圧部材に押圧状態とし補助ニップ部を形成すると共に、曲率を有する転写材案内手段を転写材排出経路形成手段として用いる場合を示す図であり、図2(B)は、加圧手段を外部加圧部材に押圧解除状態とし補助ニップ部を形成せずに、平面状の転写材案内手段を転写材排出経路形成手段として用いる場合を示す図である。
【0032】
本発明にかかわる定着装置17は、図2(A)または図2(B)に示す構成となっていて、無端状のベルト部材からなる定着ベルト27と、定着ベルト27の内周面の一方において定着ベルト27を支持張架する支持加圧ローラ17aと、定着ベルト27の内周面の他方において定着ベルト27を支持張架し、内部に発熱体としてのハロゲンヒータHLaを有する加熱ローラとしての支持加熱ローラ17cと、定着ベルト27を挟んで支持加圧ローラ17aと当接し、内部に発熱体としてのハロゲンヒータHLaを有し、支持加圧ローラ17aを押圧(加圧)する外部加圧部材としての外部加圧ローラ17bとを備えるものである。
【0033】
定着ベルト27を挟んで支持加圧ローラ17aと外部加圧ローラ17bとの間に定着ニップ部Nbを形成すると共に、定着ニップ部Nbの上流で(定着ニップ部Nbに先行して)、定着ベルト27と外部加圧ローラ17bとが対向して、定着ベルト27を外部加圧ローラ17bに巻きかける補助ニップ部Naを形成して、該補助ニップ部Naと定着ニップ部Nbとを通して加熱と加圧とにより記録紙P上のトナー像(或いはカラートナー像)を固定定着するものである。また、定着ベルト27の内部に外部加圧ローラ17bと対向して加圧手段としての補助パッドHPが設けられ、さらに、定着ベルト27を張架すためのガイド部材としての案内枠GBaが設けられる。
【0034】
支持加熱ローラ17cに巻き掛けられた定着ベルト27としては、基体として内径60〜150mm程度で、厚さが20〜80μm程度のニッケル電鋳ベルト、或いは厚さが50〜200μm程度のポリイミド等の耐熱性樹脂ベルトを基体として用い、該基体の外側(外周面)に、厚さ100〜500μm程度のシリコンゴムを被覆したものに、離型層として表面に厚さ30〜50μm程度のPFA(パーフルオロアルコキシ)やPTFEコーティング加工を施し、或いはPFAチューブを被覆したものを用いる。
【0035】
支持加圧ローラ17aは、例えばSTKM(機械構造用炭素鋼管)等のスチール材を用いた、肉厚2〜5mm程度の円筒状の金属パイプ171aと、該金属パイプ171aの外周面に厚さ0.5〜5mmのシリコンゴム層172aを設け、さらに該シリコンゴム層172aの外側に厚さ30〜70μm程度のPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブ173aとからなる、外径20〜50mm程度のソフトローラとして構成される。
【0036】
外部加圧ローラ17bは、例えばSTKM(機械構造用炭素鋼管)等のスチール材やアルミ材を用いた、肉厚2〜5mm程度の円筒状の金属パイプ171bと、該金属パイプ171bの外周面に厚さ1〜3mmのシリコンゴム層172bを設け、さらに該シリコンゴム層172bの外側に厚さ20〜50μm程度のPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブを用いた離型層173bとからなる、外径40〜80mm程度のソフトローラとして構成される。
【0037】
支持加熱ローラ17cは、基体として例えばアルミ材を用いた、肉厚1〜2mm程度の円筒状の金属パイプ171cと、該金属パイプ171cの外周面に厚さ10〜30μm程度のPFA(パーフルオロアルコキシ)コーティング172cとを形成した、外径40〜80mm程度のローラ部材として構成される。
【0038】
不図示の駆動モータにより支持加圧ローラ17aを回転駆動し、支持加圧ローラ17aの回転により定着ベルト27を支持搬送させて従動回転させる。外部加圧ローラ17bを回転駆動し、外部加圧ローラ17bにより定着ベルト27を搬送し、定着ベルト27を従動回転させるようにしてもよい。
【0039】
トナー層には、定着ベルトのゴム層、もしくはごく薄い離型性を有する層を介して定着ベルトのゴム層が当接されるため、ゴム層が変形して転写材やトナー層の凹凸に追従して、定着ベルトがトナー層が均一に接触し、光沢むらなどのない均一な定着が行われ、トナー画像は適度な光沢を持ち、また定着後、転写材は安定して定着ベルトから分離する。
【0040】
図2(A)に示すように、定着ベルト27と外部加圧ローラ17bおよび補助パッドHPとの間に形成される補助ニップ部Naと、支持加圧ローラ17aと外部加圧ローラ17bとの間に形成させる定着ニップ部Nbとにより、進入ガイド板17sを通して定着領域へ進入される記録紙P上のトナー像(或いはカラートナー像)を加圧加熱し、記録紙P上に固定定着させる。
【0041】
また、支持加熱ローラ17cに接触或いは非接触で、温度センサTSaを設け、支持加熱ローラ17cの温度制御を行う。また、定着ベルト27にも接触或いは非接触の温度を検知する温度センサを設けて、定着ベルト27の温度制御を行うようにしてもよい。勿論、温度センサTは一方のみならず双方に設けることも可能である。
【0042】
また、図2(A)の定着ベルト27を用いた定着装置17に示すように、前記補助ニップ部Naの入口部には、定着ベルト27の内周面(内側)より定着ベルト27を加圧し、定着ベルト27と摺動する加圧手段としての補助パッドHPを設け、補助パッドHPを外部加圧ローラ17bに押圧状態とし補助ニップ部Naを形成する。当該補助パッドHPは、外部加圧ローラ17bの中心と平行に設けられる、例えば幅8〜15mm程度の長方形のシリコンゴムの発泡体(150〜250%発泡)、もしくはソリッドゴム、もしくは耐熱性樹脂もしくはアルミナ繊維からなる。また例えば、不図示の駆動モータによって、偏芯軸を中心として回転される偏芯カム(不図示)の回転により、バネ受けSPAと補助パッドHP側の保持部材HGとの間に設けられ、補助パッドHPを押圧する押圧バネSPaの押圧力を変更し、補助パッドHPの補助ニップ部Naでの外部加圧ローラ17bへの荷重を変更する加圧切換手段200を設け、加圧切換手段200を、図に太線矢印で示す方向とし、前述したように、補助パッドHPを外部加圧ローラ17bに押圧状態とし補助ニップ部Naを形成する。また図2(B)に示すように、加圧切換手段200を、図に太線矢印で示す方向とし、補助パッドHPを外部加圧ローラ17bから押圧解除状態とし、補助ニップ部Naを形成しないようにする。上記バネ受けSPAには、加圧切換手段200による記録紙Pへの圧力を検知する圧力センサPSaが設けられる。
【0043】
なお、上記定着装置17において、図1にて説明した画像形成装置GSの不図示の操作部、或いは外部のプリンタ等より高光沢度や低光沢度などの光沢度選択が行われる。
【0044】
本発明は、上記図2(A)または図2(B)にて述べた定着装置17において、冒頭にて述べたように、転写材のカール矯正手段として定着ニップ排出直後に、転写材をカールと反対方向に曲げることが有効だが、補助ニップ部の有無で広範囲の光沢度選択を行おうとする場合、補助ニップ部の領域の有無により転写材のカール量が大きく変わるため、単一の排紙ガイド(転写材案内手段)では対応できなかった。
【0045】
このため、本発明は、異なった曲率の面をもつ複数の転写材案内手段を設け、定着位置に先立って位置した補助ニップの有無に対応して切替を行う。後述するように複数の転写材案内手段は櫛形をなしていて、どちらか一方を排紙経路(転写材の排出経路)側に移動させることにより、適正な曲率の面のカール矯正用ガイド(転写材案内手段)を選択するものである。
【0046】
例えば、図2(A)、図2(B)に示すように、ガイド板50Aとガイド板50Bとの二つの転写材案内手段からなる転写材排出経路形成手段(転写材の排出経路を経路する手段)50を設け、高光沢度を得たい場合には、加圧手段である補助パッドHPを押圧し、補助ニップ部Naを形成すると共に、カール矯正量の大きな曲率を有するガイド板50Aを転写材案内手段とし用い、さらに定着ベルト27の制御温度を上げる。また低光沢度の場合には、補助ニップ部Naができないように補助パッドHPや外部加圧ローラ17bを移動させると共に、カール矯正量の少ない平面状のガイド板50Aを転写材案内手段とし用い、定着ベルト27の制御温度を下げる。中間的な光沢度を得ることも、温度の高低と補助ニップ部Naの有無を適宜組み合わせることで、可能になる。この際、前記ガイド板50Aまたはガイド板50Bを適宜組み合わせて用いることも可能である。
【0047】
高光沢度画像が選択され補助ニップ部Naを設けた状態で、画像出力がなされる場合には、図2(A)に示す曲率を有するガイド板50Aがカールした記録紙Pを逆に曲げて、そのカールを矯正する。低光沢度画像が選択され、補助ニップ部Naがない状態で、画像出力がなされる場合には、カール量は小さいので、図2(B)に示す矯正効果の小さい平面状のガイド板50Bが排紙経路側に移動する。
【0048】
本発明は、上記の如く、異なった曲率の面をもつ転写材案内手段をもつ転写材排出経路形成手段(転写材の排出経路を経路する手段)を設け、補助ニップ部の有無と光沢度選択とに対応して、前記転写材排出経路形成手段の転写材案内手段の切替を行うベルト定着装置を備える構成の画像記録装置をとることにより、転写材を加熱する加熱温度・転写材を搬送する搬送速度・転写材を加圧する加圧圧力などの定着条件によらず、転写材変形の少ない定着が可能な画像形成装置の提供が図られる。
【0049】
(3)本発明にかかわる二つの転写材案内手段について、図3を用いて以下に説明する。
【0050】
本発明にかかわる二つの転写材案内手段(適正な曲率の面の転写材カール矯正用ガイド)としては、例えば前記図2の定着装置17にて説明した、曲率を有するガイド板50Aと、平面状のガイド板50Bとを用いるものである。ガイド板50Aの曲率(R)は線速度、外部加圧ローラ17bのローラ径、補助ニップ部Naの幅、定着ベルト27の温度などにより適宜選択されるが、本実施例ではR30〜100mm、特にR50mm程度が良好であった。
【0051】
本発明は、定着装置には加圧加熱後の転写材に対して二つの転写材案内手段(適正な曲率の面の転写材カール矯正用ガイド)が設けられていて、定着位置に先立って位置した補助ニップ部の領域の有無に対応して、二つの転写材案内手段は切換を可能とし、転写材と概ね垂直な視線で見たときに、二つの転写材案内手段の間で相互に重なる部分を有しないものである。
【0052】
例えばガイド板50Aとガイド板50Bは、図3に示すように、転写材進行方向の面と概ね垂直な方向から見た場合、櫛形をなしているため、転写材案内手段の機能を維持しながら、最小のスペースで相互に位置を交換することができる。
【0053】
定着位置に先立って位置した補助ニップ部Na(図2参照、図3には不図示)の有無だけでなく、線速度を変えたり、温度を変更したりすることにより、また使用する転写材の種類により、転写材のカール量が変化する場合にも、同様にカール量に応じて、曲率を有するガイド板50Aや平面状のガイド板50Bを選択することが有効である。
【0054】
前述したように、トナー層には、定着ベルトのゴム層、もしくはごく薄い離型性を有する層を介して定着ベルトのゴム層が当接されるため、ゴム層が変形して転写材やトナー層の凹凸に追従して、定着ベルトがトナー層が均一に接触し、光沢むらなどのない均一な定着が行われ、トナー画像は適度な光沢を持ち、また定着後、転写材は安定して定着ベルトから分離する。さらに、補助ニップ部により生じた転写材の変形(転写材のカール)は、図2にて説明したように、排紙経路(転写材の排出経路)側に移動した、曲率を有するガイド板50Aにより矯正・軽減され、排紙トレイ25(図1参照、図3には不図示)等に排出される。
【0055】
本実施例において、低光沢度を得る場合には、加圧手段(補助パッド)などが移動して、定着位置に先立って位置した補助ニップを形成せずに定着動作が行われる。この場合、転写材の変形は僅かであり、曲率を有するガイド板50Aの代わりに、平面状のガイド板50Bが排紙経路(転写材の排出経路)側に移動し、転写材を変形させることなく、排紙トレイ25(図1参照、図3には不図示)等に排出される。
【0056】
前記の実施例では、定着ベルトを用いる定着装置にて、定着位置に先立って位置した補助ニップ部の幅と定着ベルトの温度を組み合わせて光沢度選択を行う場合について説明したが、本発明は、ローラ定着装置でも定着条件や転写材の種類などの選択により転写材の変形量(カール量)が代わる場合には、同様に有効である。
【0057】
本発明は、上記の如く、二つの転写材案内手段(適正な曲率の面の転写材カール矯正用ガイド)が櫛形をなしていて、定着位置に先立って位置した補助ニップ部の領域の有無に対応して、二つの転写材案内手段のどちらか一方を排紙経路側に移動させ、適正な曲率の面の転写材カール矯正用ガイド(転写材案内手段)を選択する構成の画像記録装置をとることにより、定着条件によらず、転写材変形の少ない定着が可能な画像形成装置の提供が図られる。
【0058】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、定着条件によらず、紙変形の少ない定着が可能な画像形成装置が得られる。
【0059】
【発明の効果】
請求項1ないし4によれば、異なった曲率の面をもつ転写材案内手段をもつ転写材排出経路形成手段を設け、補助ニップ部の有無と光沢度選択とに対応して、前記転写材排出経路形成手段の転写材案内手段の切替を行うベルト定着装置を備える構成の画像記録装置をとることにより、転写材を加熱する加熱温度・転写材を搬送する搬送速度・転写材を加圧する加圧圧力などの定着条件によらず、転写材変形の少ない定着が可能な画像形成装置の提供が図られる。
【0060】
請求項5または6によれば、二つの転写材案内手段(適正な曲率の面の転写材カール矯正用ガイド)が櫛形をなしていて、定着位置に先立って位置した補助ニップ部の領域の有無に対応して、二つの転写材案内手段のどちらか一方を排紙経路側に移動させ、適正な曲率の面の転写材カール矯正用ガイド(転写材案内手段)を選択する構成の画像記録装置をとることにより、定着条件によらず、転写材変形の少ない定着が可能な画像形成装置の提供が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかわる転写材排出経路形成手段を有する定着装置、および二つの転写材案内手段を備える画像形成装置の概要断面構成図である。
【図2】本発明にかかわる複数の曲率の面を有する転写材案内手段からなる転写材排出経路形成手段を備える定着装置の概要断面図である。
【図3】本発明にかかわる二つの転写材案内手段を示す図である。
【符号の説明】
1Y,1M,1C,1K 感光体ドラム
2Y,2M,2C,2K 帯電手段
3Y,3M,3C,3K 露光手段
4Y,4M,4C,4K 現像装置
17 定着装置
17a 支持加圧ローラ
17b 外部加圧ローラ
17c 支持加熱ローラ
26 分岐手段
27A 循環通紙路
27B 反転搬送路
27C 再給紙搬送部
27 定着ベルト
50 転写材排出経路形成手段
50A,50B ガイド板
200 加圧切換手段
HLa ハロゲンランプ
HP 補助パッド
GS 画像形成装置
Na 補助ニップ部
Nb 主ニップ部
PSa 圧力センサ
TSa 温度センサ
P 記録紙[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus used for image formation such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly, to an image forming apparatus having a plurality of transfer material guiding units.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a fixing rubber roller having an elastic layer and maintained at a predetermined temperature, and being pressed against a fixing rubber roller, 2. Description of the Related Art A roller fixing device of a heat roller fixing type in which a transfer material having an unfixed toner image formed thereon is heated while being nipped and conveyed by a pressure rubber roller having an elastic layer is often used.
[0003]
However, in this type of roller fixing device, the heat resistance and heat capacity of the fixing rubber roller are large, so that the warm-up time is long, the temperature inside the elastic layer is high, and the life of the fixing rubber roller is short.
[0004]
In addition, many color images have a large solid area, and many of the solid images are other than black. When a hard roller is used in place of the fixing rubber roller described above, unevenness in gloss due to a difference in glossiness occurs according to unevenness of a transfer material (recording paper) or a toner layer, so that there is a problem that image quality is deteriorated. .
[0005]
In order to solve the problems such as the difference in glossiness that causes uneven gloss, the fixing member uses an endless belt member (fixing belt) and supports and stretches the fixing belt with a plurality of roller members. A fixing roller (supporting pressure roller) inside the belt, a pressing roller (external pressing roller) opposed to the supporting pressing roller with the fixing belt interposed, and a heating member (heating member) having a heating element for heating the fixing belt inside And a supporting nip provided upstream of the supporting pressure roller in the rotation direction of the fixing belt, and provided between the supporting pressing roller and an external pressing roller (pressing roller). 2. Description of the Related Art An image forming apparatus including a belt fixing device that fixes a toner image on a recording sheet at a main nip portion is known (see Patent Document 1).
[0006]
Further, even in the face-down sheet discharging configuration, there is known an image forming apparatus including a belt fixing device capable of separating a heating roller and a pressing roller by a simple configuration and operation and easily removing a jammed recording sheet. (See Patent Document 2).
[0007]
Further, there is known an image forming apparatus including a transfer material guiding unit that can transfer a transfer material from a fixing device to a re-conveying unit without increasing the number of components while suppressing a decrease in the durability and throughput of the fixing device (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163873). Reference 3).
[0008]
Further, a color image forming apparatus which can easily record a high-quality color image on one side or both sides of a transfer material, has no wrinkles of the transfer material, has a simple structure, and is inexpensive is known. (See Patent Document 4).
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-10-307496
[Patent Document 2]
JP-A-10-207272
[Patent Document 3]
JP-A-2002-169403
[Patent Document 4]
JP-A-5-142959
[Problems to be solved by the invention]
However, in an image forming apparatus having the belt fixing device and a plurality of transfer material guiding means, it is effective to bend the transfer material in a direction opposite to the curl immediately after discharging the fixing nip as a curl correcting means for the transfer material. When the glossiness is selected over a wide range depending on the presence or absence of the sheet, the curl amount of the transfer material greatly changes depending on the presence or absence of the area of the auxiliary nip portion.
[0014]
The present invention solves the above-mentioned problem, and provides a transfer material discharge path forming means having a surface with a different curvature, and transfers the transfer material discharge path forming means in accordance with the presence or absence of an auxiliary nip portion and the glossiness selection. Switching the material guide means, providing an image recording apparatus having a belt fixing device capable of fixing with little paper deformation, regardless of the fixing conditions, and the two transfer material guide means having a comb shape, According to the presence or absence of the auxiliary nip area located prior to the fixing position, one of the two transfer material guide means is moved to the paper discharge path side, and the transfer material curl correction guide having the appropriate curvature surface An object of the present invention is to provide an image recording apparatus capable of performing fixing with little paper deformation irrespective of fixing conditions by selecting (transfer material guiding means).
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is achieved by the following configurations.
[0016]
(1) In an image recording apparatus provided with a fixing device for fixing an unfixed toner image on a transfer material by pressurizing and heating, the fixing device includes a plurality of transfer material guiding means for the transfer material after pressurizing and heating. A transfer material discharging path forming means comprising: a transfer material discharging path forming means for selecting a gloss level of a fixed image when the transfer material is pressurized and heated; An image forming apparatus (first invention), wherein a transfer material discharge path is formed by selecting the following.
[0017]
(2) In an image recording apparatus provided with a fixing device for fixing an unfixed toner image on a transfer material by pressurizing and heating, the fixing device includes two transfer material guiding means for the transfer material after pressurizing and heating. Is provided, and in response to the presence or absence of the area of the auxiliary nip portion located prior to the fixing position, the two transfer material guide means can be switched, and when viewed from a line substantially perpendicular to the transfer material. An image forming apparatus (second invention) characterized in that there is no overlapping portion between the two transfer material guiding means.
[0018]
The present invention is intended to provide an image forming apparatus capable of performing fixing with little paper deformation irrespective of fixing conditions by employing the above configuration.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Note that the description in this column does not limit the technical scope of the claims and the meaning of terms. Also, the following assertive description in the embodiment of the present invention indicates the best mode, and does not limit the meaning of the terms of the present invention or the technical scope.
[0020]
(1) A fixing device having a transfer material discharge path forming means and an image forming apparatus having two transfer material guiding means according to the present invention will be described below with reference to FIG.
[0021]
In FIG. 1, the image forming apparatus GS includes an image forming apparatus main body GH and an image reading apparatus YS.
[0022]
The image forming apparatus main body GH is referred to as a tandem-type color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of
[0023]
An image reading device YS including an
[0024]
The analog signal photoelectrically converted by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing section, and then to an image writing section (exposure means) 3Y, 3M, 3C. Send a signal to 3K.
[0025]
The
[0026]
[0027]
The
[0028]
At the time of double-sided image formation, a color image (color toner image) is formed on one surface (front surface), and the recording paper P discharged from the fixing
[0029]
On the other hand, after the color image is transferred onto the recording paper P by the transfer means 7A, the residual toner is removed by the cleaning means 8A from the
[0030]
In the description of the image forming apparatus, color image formation has been described, but the case of forming a monochrome image is also included in the present invention.
[0031]
(2) A fixing device including a transfer material discharge path forming unit including a transfer material guide unit having a plurality of surfaces of curvature according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2A is a diagram showing a case where the pressing means is pressed against an external pressing member to form an auxiliary nip portion, and a transfer material guiding means having a curvature is used as a transfer material discharge path forming means. FIG. 2B is a diagram showing a case in which the pressing means is released from the external pressing member and the flat transfer material guiding means is used as the transfer material discharging path forming means without forming an auxiliary nip portion. is there.
[0032]
The fixing
[0033]
A fixing nip Nb is formed between the supporting
[0034]
As the fixing
[0035]
The supporting
[0036]
The
[0037]
The supporting and
[0038]
The
[0039]
Since the rubber layer of the fixing belt is in contact with the toner layer via the rubber layer of the fixing belt or a very thin layer with releasability, the rubber layer deforms and follows the irregularities of the transfer material and toner layer. Then, the fixing belt makes uniform contact with the toner layer, and uniform fixing without gloss unevenness is performed, the toner image has an appropriate gloss, and after the fixing, the transfer material is stably separated from the fixing belt. .
[0040]
As shown in FIG. 2A, an auxiliary nip portion Na formed between the fixing
[0041]
Further, a temperature sensor TSa is provided in contact with or not in contact with the
[0042]
As shown in the fixing
[0043]
In the fixing
[0044]
According to the present invention, in the fixing
[0045]
For this reason, the present invention provides a plurality of transfer material guiding means having surfaces with different curvatures, and performs switching in accordance with the presence or absence of an auxiliary nip positioned prior to the fixing position. As will be described later, the plurality of transfer material guides have a comb shape, and one of the transfer material guides is moved toward the paper discharge path (transfer material discharge path), thereby obtaining a curl correction guide (transfer) having an appropriate curvature. Material guide means).
[0046]
For example, as shown in FIG. 2A and FIG. 2B, a transfer material discharge path forming means (including a transfer material discharge path) including two transfer material guide means of a
[0047]
When an image is output in a state where the high gloss image is selected and the auxiliary nip portion Na is provided, the curled recording paper P is bent in reverse by the
[0048]
According to the present invention, as described above, the transfer material discharge path forming means (means for transferring the transfer material discharge path) having the transfer material guide means having surfaces of different curvatures is provided, and the presence or absence of the auxiliary nip portion and the glossiness selection are selected. In response to the above, by using an image recording apparatus having a belt fixing device for switching the transfer material guiding means of the transfer material discharge path forming means, a heating temperature for heating the transfer material and a transfer of the transfer material are adopted. It is possible to provide an image forming apparatus capable of fixing with little deformation of the transfer material irrespective of fixing conditions such as a conveying speed and a pressure for pressing the transfer material.
[0049]
(3) Two transfer material guiding means according to the present invention will be described below with reference to FIG.
[0050]
As the two transfer material guide means (transfer material curl correction guide having a surface with an appropriate curvature) according to the present invention, for example, a
[0051]
According to the present invention, the fixing device is provided with two transfer material guiding means (a guide for correcting the curl of the transfer material having an appropriate curvature) with respect to the transfer material after the pressure and the heating, and the position is set before the fixing position. In response to the presence or absence of the region of the auxiliary nip portion, the two transfer material guides are switchable, and when viewed from a line substantially perpendicular to the transfer material, the two transfer material guides overlap each other. It has no part.
[0052]
For example, as shown in FIG. 3, the
[0053]
In addition to the presence or absence of an auxiliary nip portion Na (see FIG. 2 and not shown in FIG. 3) positioned prior to the fixing position, changing the linear velocity or changing the temperature allows the transfer material to be used again. Even when the curl amount of the transfer material changes depending on the type, it is effective to select a
[0054]
As described above, since the rubber layer of the fixing belt comes into contact with the toner layer via the rubber layer of the fixing belt or a very thin layer having releasability, the rubber layer is deformed and the transfer material and the toner are removed. Following the unevenness of the layer, the fixing belt makes uniform contact with the toner layer, uniform fixing without gloss unevenness, etc., the toner image has moderate gloss, and after fixing, the transfer material is stable Separate from the fixing belt. Further, as described with reference to FIG. 2, the deformation of the transfer material (curl of the transfer material) caused by the auxiliary nip portion causes the
[0055]
In the present embodiment, when a low glossiness is obtained, a pressing unit (auxiliary pad) or the like moves to perform a fixing operation without forming an auxiliary nip positioned prior to a fixing position. In this case, the transfer material is slightly deformed, and instead of the
[0056]
In the above-described embodiment, the case where the glossiness is selected by combining the width of the auxiliary nip portion located before the fixing position and the temperature of the fixing belt in the fixing device using the fixing belt has been described. The roller fixing device is similarly effective when the deformation amount (curl amount) of the transfer material changes depending on the selection of the fixing conditions and the type of the transfer material.
[0057]
According to the present invention, as described above, the two transfer material guiding means (transfer material curl correction guide having a surface with an appropriate curvature) are in a comb shape, and the presence or absence of the area of the auxiliary nip portion located before the fixing position is determined. Correspondingly, an image recording apparatus having a configuration in which one of the two transfer material guide means is moved to the paper discharge path side and a transfer material curl correction guide (transfer material guide means) having an appropriate curvature is selected. Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus capable of performing fixing with little deformation of the transfer material regardless of fixing conditions.
[0058]
As described above, by adopting the configuration as in the present invention, it is possible to obtain an image forming apparatus capable of fixing with little paper deformation regardless of fixing conditions.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a transfer material discharge path forming means having transfer material guide means having surfaces of different curvatures, and the transfer material discharge means is provided in accordance with the presence or absence of an auxiliary nip portion and the selection of glossiness. By taking an image recording apparatus having a belt fixing device for switching the transfer material guiding means of the path forming means, a heating temperature for heating the transfer material, a conveyance speed for conveying the transfer material, and a pressurization for pressing the transfer material It is possible to provide an image forming apparatus capable of performing fixing with little deformation of a transfer material regardless of fixing conditions such as pressure.
[0060]
According to the fifth or sixth aspect, the two transfer material guide means (the transfer material curl correction guide having an appropriate curvature) have a comb shape, and the presence or absence of the area of the auxiliary nip portion located before the fixing position. In response to the above, one of the two transfer material guide means is moved to the paper discharge path side, and the transfer material curl correction guide (transfer material guide means) having a surface with an appropriate curvature is selected. Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus capable of performing fixing with little deformation of the transfer material regardless of fixing conditions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional configuration diagram of a fixing device having a transfer material discharge path forming means according to the present invention and an image forming apparatus having two transfer material guiding means.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a fixing device including a transfer material discharging path forming unit including a transfer material guiding unit having a plurality of surfaces of curvature according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing two transfer material guiding means according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1K Photoreceptor drums 2Y, 2M, 2C, 2K Charging means 3Y, 3M, 3C, 3K Exposure means 4Y, 4M, 4C,
Claims (6)
前記定着装置には加圧加熱後の転写材に対して複数の転写材案内手段からなる転写材排出経路形成手段が設けられていて、
転写材の加圧加熱時には定着画像の光沢度選択を可能とし、前記転写材排出経路形成手段により前記複数の転写材案内手段のうちいずれかを選択して転写材排出経路を形成することを特徴とする画像形成装置。An image recording apparatus including a fixing device that fixes an unfixed toner image on a transfer material by applying pressure and heat,
The fixing device is provided with a transfer material discharge path forming means including a plurality of transfer material guiding means for the transfer material after heating under pressure.
When the transfer material is pressurized and heated, the glossiness of the fixed image can be selected, and the transfer material discharge path is formed by selecting one of the plurality of transfer material guide means by the transfer material discharge path forming means. Image forming apparatus.
前記定着装置には加圧加熱後の転写材に対して二つの転写材案内手段が設けられていて、
定着位置に先立って位置した補助ニップ部の領域の有無に対応して、前記二つの転写材案内手段は切換を可能とし、転写材と概ね垂直な視線で見たときに、二つの転写材案内手段の間で相互に重なる部分を有しないことを特徴とする画像形成装置。An image recording apparatus including a fixing device that fixes an unfixed toner image on a transfer material by applying pressure and heat,
The fixing device is provided with two transfer material guide means for the transfer material after pressurized and heated,
According to the presence or absence of the area of the auxiliary nip portion located prior to the fixing position, the two transfer material guide means can be switched, and when viewed from a line substantially perpendicular to the transfer material, the two transfer material guides can be switched. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus does not have a portion overlapping each other between the units.
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-
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- 2003-03-03 JP JP2003055461A patent/JP2004264648A/en active Pending
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