JP2005049564A

JP2005049564A - Transfer fixing device and image forming apparatus with the same

Info

Publication number: JP2005049564A
Application number: JP2003205154A
Authority: JP
Inventors: Yoshikuni Ito; 善邦伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent image defect from being caused by fixing on cardboard, thin paper, or coated paper. <P>SOLUTION: In a transfer fixing device, a pressure belt 25 and an intermediate transfer belt 20 are pressed against a fixing roller 23 which incorporates a heater 23a, by using a pressure pad 31, thereby forming a transfer fixing nip T2 having a wide width. Since the nip width is wide, cold offset can be prevented even when cardboard is passed through the nip at high speed. And an image of high glossiness and high quality can be obtained. In addition, because the fixing temperature can be decreased by narrowing the nip width compared to that used in conventional belt fixing, hot offset on thin paper and image displacement are prevented as well as image defects that are peculiar to coated paper. Further, the recording medium P is attracted to a pressure belt 25 by an attracting means 32. Accordingly, conveyance is stabilized and wrinkling of recording medium, rubbing of an image, curling of a rear end, etc., after fixing can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置に使用される転写定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置において、転写体としての中間転写ベルト（中間転写体）を用いてトナー像を転写する技術として、以下のようなものが知られている。
【０００３】
特許文献１によれば、一次転写において静電転写を行い、二次転写において圧力転写を行う技術が開示されている。これは、布，紙等の伸縮性のある可撓性物質に多色刷りを行う場合、各色を重ねて転写する際に画像がずれるいわゆる色ずれという欠点を改良したものである。すなわち、各色のトナー像を一旦、中間的なブランケットドラムに転写して重ね合わせた後、可撓性物質に一括で転写することで、色ずれを少なくし、高速多色の画像形成を可能としている。
【０００４】
特許文献２には、二次転写部において加圧・加熱手段を有することが開示されている。すなわち、転写工程と定着工程とを同時に行うものであり（以下「転写同時定着」という。）、これらが別れている場合の欠点である、
▲１▼転写工程において紙粉等が感光ドラムに悪影響を与える点、
▲２▼定着時、熱効率が悪い点、
▲３▼転写部から定着部までトナー像を担持した記録材の搬送中に画像が乱れる点、
を改良したものである。
【０００５】
そして、感光ドラム表面に形成されたトナー像を忠実に鮮明な画像のまま記録材に転写定着することを目的・効果としている。
【０００６】
特許文献３には、一次転写を圧力で行い、二次転写で転写同時定着を行うことが開示されている。これは、同一の記録材に多重転写を行うとレジスト合わせが困難である点、記録材は転写されるトナー像を保持する力が不十分であって、次の転写時の搬送中に先のトナー像が剥離するという点等を改良したものである。この技術では中間転写体上へ各色のトナー像が転写されることから、中間転写体上への各色のトナー像の転写位置合わせ精度を取り易く、常に高品質な画像を再現性良く記録材に形成することができる。また、中間転写体への各色のトナー像の転写後に、記録材へさらに転写しているため、特に記録材の搬送時にその同期の余裕が大きくなり搬送機構を簡素化でき、信頼性も向上する。さらに、中間転写体は転写されるトナー像を強力に保持できる転写層（特にゴム系）を有するため、転写特性に優れている。
【０００７】
また、ベルト定着の公知技術として以下のものがある。
【０００８】
特許文献４には、定着ローラと複数のローラに張架された加圧ベルトとのニップ部で記録シートを加熱・加圧してトナー像を定着する装置において、記録シートの分離性及び記録シートと定着ローラの表面との間で生じるずれによって画像に乱れが生じる課題に対して、ニップ出口付近で加圧ベルトを介して定着ローラを押圧する圧力ローラによって定着ローラの表面の弾性層を変形させることで記録シートを分離させ、かつ、記録シート全体が定着ローラの表面速度より早い速度で搬送されるのを抑止し、画像のずれを防止するとしている。
【０００９】
特許文献５には、定着ローラと複数のローラに張架された加圧ベルトとのニップ部で記録シートを加圧してトナー像を定着する圧力付与部材を備えた定着装置において、圧力付与部材の圧接面に作用する圧力が、ニップ入口から下流側に行くに従って増大し、圧力付与部材の後端部近傍で最大圧力となるように構成することで、コート紙のような透気性の低い記録シートを用いた場合にニップ内に空気が発生しても、空気は圧力の小さいニップ入口側にスムーズに流れ、空気の滞留が防止されるとされている。このようなコート紙特有の画像不良は定着ニップ幅の狭いローラ定着器では発生しないことが本発明者の実験により確認されている。
【００１０】
さらに、転写同時定着の公知技術として以下のものがある。
【００１１】
特許文献６には、中間転写体の表面エネルギー（付着力）、硬度、熱量が規定されている。
【００１２】
特許文献７には、付加重合タイプのシリコーンゴムを含有する中間転写層が開示されている。そして、付加重合タイプのシリコーンゴムは未反応部分、浸出部分が少ないため感光層汚染が少なく、転写層の膜強度・加工性に優れ、良好な画像が得られるとしている。
【００１３】
特許文献８には、一次転写を静電転写によって行い、二次転写で圧力定着することが開示されている。その目的としては、低抵抗磁性トナーを用いた普通紙コピーにおいても、また多湿時においても良好なコピー画像が得られ、かつコンパクト化の容易な装置を提供するとしている。
【００１４】
特許文献９には、中間転写体がポリアミド繊維織布基材にシリコーンゴムの転写層を有することが開示されている。ここでは、中間転写体の基材としてポリアミド繊維織布を使用しているため、可撓性であり、像担持体や記録材との密着性がよいので、転写効率が向上し、またシリコーンゴム等の転写層との密着性も良好でかつエンドレスベルト化も容易であるとしている。
【００１５】
以上のように、多色トナー像の場合の中間転写体の例、ベルト定着の例、及び転写同時定着の例は数多く提案されている。
【００１６】
多色の画像形成手段の場合は、一次転写部で静電転写を用いている例が多く見られる。転写同時定着装置は、静電転写の転写効率が８０〜９０％と比較的低い点、記録材の含水量変化に伴う抵抗・容量変化が転写効率に影響を与える点、飛び散りが発生する点等の問題を解決するために提案されている。
【００１７】
【特許文献１】
特公昭４９−２０９号公報
【特許文献２】
特開昭５０−２３２３４号公報
【特許文献３】
特開昭５９−１２５７６号公報
【特許文献４】
特開平８−１６６７３４号公報
【特許文献５】
特開平１１−４５０２５号公報
【特許文献６】
特開昭４９−７８５５９号公報
【特許文献７】
特開昭５７−２３９７５号公報
【特許文献８】
特開昭５９−１３９０７０号公報
【特許文献９】
特開昭６２−２９３２７０号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、プリンタや複写機等の画像形成装置に対し、薄紙から厚紙まで、従来以上に様々な紙種の記録材（記録媒体）に未定着像を定着させることへの要求が高まってきている。
【００１９】
また、各種記録材に対してスループットを落とすことなく高生産性を維持することも必要となってきている。
【００２０】
しかし、高速で厚紙にトナー像を定着しようとすると、トナー及び紙に十分な熱量を与えることができない。この場合には、コールドオフセット（低温オフセット）という定着不良となったり、コールドオフセットは発生しないまでも十分な光沢を得ることができなくなったりする。
【００２１】
そこで、ベルト定着器を用いてローラ定着器よりも幅広い定着ニップ部で十分な熱量を与えようとすると、薄紙に対しては熱量を与えすぎてホットオフセット（高温オフセット）となったり、上述の特許文献４に記載の画像ずれが発生したり、特許文献５に記載のコート紙に対する画像欠陥がでたりする。
【００２２】
また、薄紙は一般に紙の腰（剛性）が弱いため、ニップ部を通過する際に、紙しわが発生したり、ニップ部に導入される直前で未定着トナー像に紙が擦れてしまい、画像不良が発生したりすることがある。一方、厚紙は腰が強いため、ニップ部を通過する際に、紙の後端が反り上がってしまい、未定着トナー像をこすったり、通紙安定性が損なわれたりすることがある。
【００２３】
このような、薄紙と厚紙との相反する現象を解決するために、定着ローラ又は加圧ローラの長手方向（回転軸線方向）に対して、中央部よりも両端部の外径を大きくする、いわゆる逆クラウン形状を付けることが一般には行われている。
【００２４】
しかし、このような構成では、紙しわは改善されるが、むしろ後端はねや画像擦れは悪化するため、従来の定着装置においては、紙しわも、後端はね、画像擦れのいずれも発生しない領域で、定着器構成を設計する必要があった。このため、定着器構成の設計の自由度が狭くなり、この結果、薄紙から厚紙まで広い範囲を満足することは非常に困難であり、また定着ローラ及び加圧ローラの外径管理が難しくなった。
【００２５】
そこで、本発明は、厚い記録材に対して、高速で定着できかつ高光沢な画像を得ることができ、また薄い記録材に対してはホットオフセット、画像ずれを防止し、コート紙に対してはコート紙特有の画像欠陥の発生を防止し、さらに、様々な厚さの記録材に対して、搬送性の悪化により生じる定着後の記録材のしわや画像擦れ、後端はねの発生を防止することのできる転写定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明（転写定着装置）は、像担持体から転写された画像を担持する転写体と、転写体を加熱する加熱体と、回転可能なベルトと、前記ベルトを前記転写体を介して前記加熱体に押圧する加圧体と、を有し、前記加熱体の熱により前記転写体上の画像を記録材に転写定着する転写定着装置において、前記転写体と前記ベルトにより形成される、記録材を挟持搬送するニップ部よりも記録材搬送方向の上流側で記録材を前記ベルトに吸着させる吸着手段を有する、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項１２に係る発明（画像形成装置）は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー像が転写される転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写体に転写する転写手段と、前記転写体に転写されたトナー像を加熱・加圧により記録材に転写定着する転写定着手段と、を備えた画像形成装置において、前記転写定着手段が、請求項１ないし１１のいずれか記載の転写定着装置を有する、ことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００２９】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例として実施の形態１に係るの画像形成装置１を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式，タンデム方式の４色フルカラーの画像形成装置１であり、同図はその概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【００３０】
まず、同図を参照して画像形成装置１全体の概略構成を説明する。
【００３１】
同図に示す画像形成装置１は、画像形成装置本体（本体フレーム）２を備えており、この画像形成装置本体２の内側にはほぼ上方から順に画像形成部３、一次転写部４、転写定着部（転写定着装置：転写定着装置）５、給紙搬送部６が設けられている。ここで、転写定着とは、転写と同時に定着を行うことをいう。
【００３２】
画像形成部３は、それぞれ色の異なるトナー像を形成する４個の画像形成部、すなわち第１，第２，第３，第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄによって構成されている。これら画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、例えばこの順に、それぞれ第１色のイエロー（Ｙ），第２色のマゼンタ（Ｍ），第３色のシアン（Ｃ），第４色のブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成部であり、後述の中間転写ベルト（中間転写体）２０の移動方向矢印Ｒ２０方向に沿って上流側から順に（同図中では左側から順に）配設されている。
【００３３】
各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それぞれ像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが配設されている。各感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１１方向）に沿ってほぼ順に、感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ表面を帯電する一次帯電器（帯電手段）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、帯電後の感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ表面を露光して静電潜像を形成する露光装置（露光手段）１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、各静電潜像をトナー像として現像する現像装置（現像手段）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ、各感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ上のトナー像を後述の転写体としての中間転写ベルト（中間転写体）２０に転写する転写帯電器（転写手段）１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、トナー像転写後の感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ表面を清掃するクリーニング装置（クリーニング手段）１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ等が配設されている。
【００３４】
一次転写部４は、上述の各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおいて形成された各色のトナー像が転写される中間転写ベルト２０を備えている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１と、従動ローラ２２と、加熱体としての定着ローラ（加熱ローラ）２３とに掛け渡されている。また、中間転写ベルト２０は、その内側に配置された上述の転写帯電器１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによって感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに押圧され、これにより感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとの間に一次転写ニップ部Ｔ１を構成している。中間転写ベルト２０の外側における従動ローラ２２に対応する位置には、中間転写ベルト２０の表面（外周面）を清掃するベルトクリーナ２４が配設されている。
【００３５】
転写定着部５は、上述の定着ローラ２３と、中間転写ベルト２０を挟んで定着ローラ２３に対向する（図１中では、定着ローラ２３の下方）ベルトとしての加圧ベルト２５とを備えている。加圧ベルト２５は、３本ローラ（入口ローラ２６，分離ローラ２７，テンションローラ２８）に掛け渡されており、矢印Ｒ２５方向に回転駆動される。加圧ベルト２５の内側には、支持部材３０によって支持された加圧パッド（加圧体）３１が配設されている。加圧ベルト２５の外側における入口ローラ２６に対応する位置には、記録材Ｐを加圧ベルト２５表面（外周面）に吸着させるための吸着手段としての吸着帯電器が配設されている。同図に示す吸着帯電器は、コロナ帯電器３２である。なお、記録材Ｐは、他に記録紙，記録材，転写紙，シート材，記録媒体，記録シートと呼ばれることがあり、例えば、厚さや大きさの異なる種々のシート状の普通紙・コート紙・封筒・透明フィルム・布等がこれに相当する。
【００３６】
給紙搬送部６は、記録材Ｐの搬送方向に沿って上流側から順に、記録材Ｐが収納される給紙カセット４０、この給紙カセット４０内から記録材Ｐを１枚ずつ給紙する給紙ローラ４１、給紙された記録材Ｐを搬送ガイド４２に沿って搬送する搬送ローラ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ、搬送されてきた記録材Ｐを中間転写ベルト２０上のトナー像にタイミングを合わせて加圧ベルト２５に供給するレジストローラ４４、レジストローラ４４からの記録材Ｐを加圧ベルト２５に案内する転写定着前ガイド４５、トナー像転写定着後の記録材Ｐを搬送する搬送ベルト４６、搬送された記録材Ｐが排出される排紙トレイ４７を備えている。以上で画像形成装置１全体の概略構成についての説明を終える。
【００３７】
つづいて、図１に示す画像形成装置１の構成及び動作について詳述する。
【００３８】
画像形成部３の各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、導電性のドラム基体とその外周面に設けられた感光層（例えば、アモルファスシリコン感光層）によって構成されている。各感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、駆動手段（不図示）によってそれぞれ矢印Ｒ１１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。なお、各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおける一連の画像形成プロセス、すなわち一次帯電、露光、現像、転写（一次転写）、クリーニングの各画像形成プロセスは、いずれも同様であるので、以下では、第１色のイエローの画像形成部Ｐａにおける画像形成プロセスについて説明し、残りの３個の画像形成部、すなわち第２のマゼンタ，第３のシアン，第４色のブラックの画像形成部Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおける画像形成プロセスについては説明を省略するものとする。
【００３９】
第１の画像形成部Ｐａの感光ドラム１１ａは、その表面が一次帯電器１２ａによって帯電される。一次帯電器１１ａは、例えば感光ドラム１１ａ上に当接された帯電ローラによって構成されている。帯電ローラには、帯電バイアス印加電源（不図示）によって帯電バイアスが印加される。これにより感光ドラム１１ａ表面は、所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００４０】
帯電後の感光ドラム１１ａ表面は、露光装置１３ａによって静電潜像が形成される。露光装置１３ａは、光源装置、ポリゴンミラー、反射ミラー、ｆθレンズ（いずれも不図示）等を有している。露光装置１３ａは、光源装置により、画像情報に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されるレーザ光を発光し、このレーザ光をポリゴンミラーを回転させて走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズにより感光ドラム１１ａ表面の母線上に集光して露光する。これにより感光ドラム１１ａ表面における露光部分の電荷を除去して感光ドラム１１ａ表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する。
【００４１】
この静電潜像は、現像装置１４ａによって現像される。現像装置１４ａは、現像剤としてマゼンタのトナーを収納した現像容器１４ａ１と現像スリーブ１４ａ２とを有している。現像スリーブ１４ａ２は、その表面に、帯電されたトナーを担持して図１中の時計回りに回転し、このトナーを感光ドラム１１ａ表面に対向する現像位置に搬送する。現像スリーブ１４ａ２には、現像バイアス印加電源（不図示）によって現像バイアスが印加されて、現像スリーブ１４ａ２上のトナーが感光ドラム１１ａ上の静電潜像に付着される。これにより感光ドラム１１ａの静電潜像は、マゼンタのトナー像として現像（可視化）される。なお、現像装置１４ａには、トナー補給容器１４ａ３から供給装置（不図示）により、適宜、マゼンタのトナーが補給されるようになっている。
【００４２】
感光ドラム１１ａ上に形成されたマゼンタのトナー像は、転写帯電器１５ａにより中間転写ベルト２０に転写（一次転写）される。中間転写ベルト２０は、上述のように、駆動ローラ２１と従動ローラ２２と定着ローラ２３とに掛け渡された無端状（エンドレス）のベルトによって構成されている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１の矢印Ｒ２１方向の回転に伴って、駆動ローラ２１と従動ローラ２２との間に位置する部分である転写領域２０ａがほぼ水平に維持された状態で、矢印Ｒ２０方向に、感光ドラム１１ａと同じプロセススピードで回転駆動される。この転写領域２０ａは、感光ドラム１１ａと一次帯電器１５ａとの間に挟持されていて、感光ドラム１１ａと中間転写ベルト２０との間には、一次転写ニップ部Ｔ１が構成されている。感光ドラム１１ａに形成された上述のイエローのトナー像は、感光ドラム１１の矢印Ｒ１１方向に回転によって一次転写ニップ部Ｔ１に搬送される。このとき、転写帯電器１５ａ（又は中間転写ベルト２０）に転写バイアス印加電源（不図示）から転写バイアスを印加することで、感光ドラム１１ａ上のイエローのトナー像は、一次転写ニップ部Ｔ１において中間転写ベルト２０上に一次転写される。
【００４３】
トナー像の一次転写後の感光ドラム１１ａ表面は、クリーニング装置１６ａによって清掃される。クリーニング装置１６ａは、感光ドラム１１表面に当接されたクリーニングブレード１６ａ１を有している。一次転写時に中間転写ベルト２０に転写されないで感光ドラム１１ａ表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニングブレード１６ａ１によって掻き落とされ、クリーニング容器１６ａ２内に回収される。こうして表面が清掃された感光ドラム１１ａは、一次帯電から始まる次の画像形成に供される。
【００４４】
以上説明したように、画像形成部Ｐａにおける一連の画像形成プロセス、すなわち一次帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各画像形成プロセスにより、感光ドラム１１ａ上にイエローのトナー像が形成され、このトナー像は、中間転写ベルト２０上に一次転写される。
【００４５】
イエローの以外の残りの３色、すなわちマゼンタ，シアン，ブラックの画像形成部Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおいても同様の一連の画像形成プロセスが行われる。これにより、中間転写ベルト２０上でイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色のトナー像が順次に一次転写されて重ね合わされる。
【００４６】
上述のようにして中間転写ベルト２０上に形成された４色のトナー像は、転写定着部５において記録材Ｐに転写（二次転写）同時定着される。転写定着部５は、上述のように中間転写ベルト２０を張架する定着ローラ２３と、この定着ローラ２３との間に中間転写ベルト２０を挟み込む加圧ベルト２５とを備えている。
【００４７】
定着ローラ２３は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｆｅ（鉄）等をドラム状に形成した芯金上に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層を被覆して構成されている。定着ローラ２３の内側には、発熱体としてのハロゲンランプ等のヒータ２３ａが配設されている。また、定着ローラ２３には、温度検知体としてのサーミスタ（不図示）が接触又は非接触に配設されている。定着ローラ２３は、このサーミスタの検出温度に基づいて、温度調節回路を介してヒータ２３ａへの電圧を制御することにより表面の温度調節が行われる。つまり所定の定着温度となるように制御されている。
【００４８】
加圧ベルト２５は、上述のように３本のローラ（入口ローラ２６，分離ローラ２７，テンションローラ２８）に張架された無端状（エンドレス）のベルトによって構成されている。加圧ベルト２５は、ポリイミド等の樹脂又はニッケル等の金属からなる基材の表面に、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層を被覆して構成されている。上述の入口ローラ２６の上方には、この入口ローラ２６を対向電極とする、コロナ帯電器３２からなる吸着手段が配置されている。このコロナ帯電器３２は、搬送されてきた記録材Ｐを、加圧ベルト２５表面に静電吸着させるものである。また、記録材Ｐの出口に配置された分離ローラ（分離手段）２７は、金属によって形成されたローラである。この分離ローラ２７は、加圧ベルト２５及び中間転写ベルト２０を介して定着ローラ２３に食い込むように加圧している。これにより、定着ローラ２３の弾性体層を変形させ、転写紙Ｐの加圧ベルト２５表面からの分離を容易にしている。
【００４９】
加圧ベルト２５の内側には、支持部材３０によって支持された加圧パッド３１が配置されている。この加圧パッド３１は、加圧ベルト２５のうちの、入口ローラ２６と分離ローラ２７との間に位置する部分を内側から外側に向けて押して、加圧ベルト２５と中間転写ベルト２０とを定着ローラ２３に押圧している。これにより、中間転写ベルト２０と加圧ベルト２５との間に、転写定着ニップ部Ｔ２が構成される。すなわち、中間転写ベルト２０と加圧ベルト２５とは、定着ローラ２３と加圧パッド３１とに挟持されて転写定着ニップ部Ｔ２を構成した状態で、それぞれ矢印Ｒ２０方向、矢印Ｒ２５方向に回転するようになっている。
【００５０】
上述のように、定着ローラ２３と加圧ベルト２５、加圧パッド３１によって転写定着ニップ部Ｔ２を構成することにより、定着ローラ２３の外周面に巻きつくように幅（加圧ベルト２５の回転方向に沿った方向の幅）の広い転写定着ニップ部Ｔ２を構成することが可能となるため、トナー像に対して十分な熱量を付与することができるので、画像形成装置１の高速化に対して有利となる。また、従来のローラ対（定着ローラと加圧ローラ）による定着装置の場合は、ニップ幅を広くとる場合は弾性体層を厚くしなければならず、省エネに対して不利になっていたのに対し、上述のような加圧ベルト２５を用いた転写定着部５では、定着ローラ２３の弾性体層を厚くすることなく幅の広いニップ部を形成することが可能となるので、弾性体層による熱伝達のロスを防ぐことが可能となり、省エネに有効である。
【００５１】
上述の転写定着部５における転写同時定着は次のようにして行われる。給紙カセット４０内に収納されていた記録材Ｐは、給紙ローラ４１によって１枚給紙され、さらに搬送ローラ４３ａ，４３ｂ，４３ｃにより、搬送ガイド４２に沿ってレジストローラ４４に搬送される。搬送された記録材Ｐは、停止中のレジストローラ４４によって一旦停止されることで斜行が矯正される。斜行が矯正された記録材Ｐは、中間転写ベルト２０上の４色のトナー像と同期を取って回転されるレジストローラ４４により、加圧ベルト２５に供給される。この際、記録材Ｐは、転写定着前ガイド４５を通過して加圧ベルト２５上に所定のタイミングで給送され、同時にコロナ帯電器３２によりしっかりと加圧ベルト２５上に静電吸着されつつ転写定着ニップ部Ｔ２へ搬送される。転写定着ニップ部Ｔ２において、転写ベルト２４上の記録材Ｐ及び中間転写ベルト２０上の４色の未定着トナー像は、加圧・加熱され、４色の未定着トナー像は溶融されて記録材Ｐ上に転写定着される。これにより、４色のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が転写定着された記録紙Ｐは、分離ローラ２７によって曲率分離され、搬送ベルト４６によって画像形成装置本体２外部の排紙トレイ４７上に排出される。なお、加圧ベルト２５は、分離ローラ２７からテンションローラ２８を介して入口ローラ２６へ移動する間に、除電部（不図示）によって除電されるようになっている。
【００５２】
上述のようにして４色のトナー像の転写同時定着を終了した中間転写ベルト２０は、転写定着されなかったトナー（残留トナー）や他の異物が表面に残る。これらは、ベルトクリーナ２４により、不織布からなるクリーニングウェブ２４ａが摺擦されることで中間転写ベルト２０表面から拭い取られる。
【００５３】
次に、本実施の形態における転写定着部５について、具体的な数字を挙げながら更に詳述する。
【００５４】
定着ローラ２３は、外径７８．０ｍｍのＦｅからなる芯金の外周面に、シリコーンゴムを１．０ｍｍ被覆し、さらにその表面を３０μｍの厚みのＰＦＡチューブで被覆して、外径８０ｍｍとした。また定着ローラ２３の内側に、ヒータ２３ａとしてハロゲンヒータを配設し、このハロゲンヒータによって、定着ローラ２３の表面温度が１７０℃になるように温度調整（温調）を行った。なお、上述のＰＦＡチューブは汚れ防止のために設けたが、熱伝導率を下げないためには設けないほうがよい場合もある。
【００５５】
また、加圧ベルト２５は、厚み１００μｍのポリイミド基層にシリコーンゴム層を厚み０．５ｍｍで被覆した、外径１００ｍｍのシームレスベルトを用いた。加圧ベルト２５は、入口ローラ２６、分離ローラ２７、テンションローラ２８の３本のローラに張架させた。入口ローラ２６は、転写定着部５の入口のローラであり、記録材Ｐが進入してくる箇所に配置されているため、位置は固定されている。分離ローラ２７は、直径２０ｍｍの金属ローラを用い、総圧１０ｋｇ（９８Ｎ）で定着ローラ２３に加圧を行った。テンションローラ２８は加圧ベルト２５にテンションを与えるようにばね（不図示）によって付勢されている。
【００５６】
加圧パッド３１は、支持部材３０を介して定着ローラ２３に対して加圧されている。加圧パッド３１は、加圧ベルト当接面（加圧ベルト２５の裏面が摺擦される面）が定着ローラ２３表面の曲率とほぼ同等の曲率をなすシリコーンゴムによって形成されている。支持部材３０は剛性の高いＳＵＳ（ステンレス）ブロックで構成した。これらにより、転写定着ニップ部Ｔ２の幅（ニップ幅）が２０ｍｍとなるようにして、総圧４０ｋｇ（３９２Ｎ）の加圧を行った。
【００５７】
吸着手段としては、コロナ帯電器３２を使用した。コロナ帯電器３２は、電源（不図示）に接続され、金属のシールド板３２ａ内に放電ワイヤ３２ｂを備えている。放電ワイヤ３２ｂはスラスト方向（入口ローラ２６の回転軸に沿った方向）に張設されており、放電ワイヤ３２ｂの片側端部にスプリング（不図示）を設けることで張力を保っている。放電ワイヤ３２ｂへの給電は、画像形成装置本体２側のコネクタ（不図示）より給電端子、給電ピン、スプリング（いずれも不図示）を介して行われる。また、入口ローラ２６の基体は、画像形成装置本体２のアースに接続されて、放電ワイヤ３２ｂの対向電極の機能を兼ねている。本実施の形態では、コロナ帯電器と加圧ベルト２５との距離が１０ｍｍであり、シールド板３２ａに流れ込む電流をフィードバックし、対向電極へ流れる電流を５００μＡの差電流制御とした。吸着手段としてのコロナ帯電器３２に印加するバイアスの極性はプラス、マイナスのどちらでも良いが、トナーと同極性が好ましい。本例ではトナーの極性がマイナスのときに、吸着帯電器バイアスをマイナス極性とし、トナーの極性と吸着帯電器バイアスの極性を同じ極性にした。
【００５８】
また、図２に、比較例として、転写同時定着ではない従来のベルト定着の画像形成装置１Ａを示した。定着装置５Ａは、定着ローラ２３Ａと、３本のローラに張設されるとともに、定着ローラ２３Ａに接触する加圧ベルト２５Ａと、この加圧ベルト２５Ａを定着ローラ２３Ａに押圧して定着ローラ２３Ａと加圧ベルト２５Ａとの間に定着ニップ部Ｔ３を構成する加圧ローラ５０Ａとを有している。このような定着装置５Ａにおいて、定着ニップ部Ｔ３のニップ幅は３０ｍｍを形成し、総圧４０ｋｇの加圧を行い、定着温度を１８０℃とした。
【００５９】
このような条件で、Ａ４サイズの坪量２５０ｇ／ｍ^２の普通紙、及び３１０ｇ／ｍ^２のコート紙の２種類に、画像比率３００％（単色最大トナーのり量を１００％とし、４色で最大４００％としたとき）の画像を毎分１００枚、プロセススピード５００ｍｍ／ｓｅｃ、室温１５℃、湿度１０％の環境下で画像形成した。
【００６０】
上述の実験条件では、比較例の画像形成装置１Ａ、本実施の形態の画像形成装置１ともに良好な定着が行われるのみならず、十分に光沢のある画像を得ることが可能であることが確認できた。
【００６１】
次に、Ａ３サイズの坪量６４ｇ／ｍ^２の普通紙に画像比率１０〜１００％の範囲で１０％毎に、合計１０段階の階調画像を、紙先端付近に毎分１００枚、プロセススピード５００ｍｍ／ｓｅｃ、室温２３℃、湿度５％の環境下で表裏両面に画像形成した。
【００６２】
上述の実験条件では、比較例の画像形成装置１Ａでは紙上の先端の画像から定着ローラの１周後にホットオフセットトナーが発生し、特に両面画像形成時の２面目（裏面）のレベルが悪くなったが、本実施の形態の画像形成装置１では表裏両面ともホットオフセットは発生しなかった。
【００６３】
次に、Ａ４サイズの坪量１０５ｇ／ｍ^２のコート紙に画像比率１００％、２００％のべた画像を毎分１００枚、プロセススピード５００ｍｍ／ｓｅｃ、室温３０℃、湿度８０％の環境下で画像形成した。
【００６４】
上述の実験条件では、比較例の画像形成装置１Ａでは紙に対してトナー像の位置がずれる画像ずれや水蒸気の抜けによる画像欠陥が発生したが、本実施の形態の画像形成装置１では発生しなかった。
【００６５】
次に、Ａ３サイズの坪量５２ｇ／ｍ^２及び３００ｇ／ｍ^２の２種類にて紙しわ、画像擦れ、及び後端はねの評価を、室温２３℃、湿度６０％の環境下で行った。
【００６６】
本実施の形態の定着動作を説明すると、記録材Ｐは、入口ローラ２６上に搬送され、吸着手段としてのコロナ帯電器３２により加圧ベルト２５上に静電的に吸着される。記録材Ｐは加圧ベルト２５にしっかりと固定（静電吸着）されたまま転写定着ニップ部Ｔ２で加熱・加圧が行われ、分離ローラ２７により、曲率分離されて排紙された。
【００６７】
本実施の形態の構成により、吸着手段としてのコロナ帯電器３２が無い場合に発生していた紙しわ、画像擦れ、及び後端はねが片面画像形成／両面画像形成とも発生しなくなった。
【００６８】
以上のように、加圧ベルト２５及び加圧パッド３１によって転写定着ニップ部Ｔ２のニップ幅を広くして、記録材Ｐに十分な熱を加える構成とすることにより、十分な定着性、高光沢性が得られ、坪量３００ｇ／ｍ^２程度の超厚紙であっても高生産性を得ることが可能となるのみならず、薄紙やコート紙など他の記録材Ｐに対してもホットオフセットや画像ずれ等の画像不良のでない画像形成装置を得ることが可能となった。
【００６９】
さらに、コロナ帯電器３２によって記録材Ｐを加圧ベルト２５に固定（吸着）することによって十分な吸着力が得られ、記録材Ｐの搬送不良や浮き、後端はねに伴う画像不良を抑えることができた。
【００７０】
なお、本実施の形態では、加圧ベルト２５を加圧する加圧体として加圧パッド３１を使用したが、これに代えて、図３に示すように１本の加圧ローラ５０や、図４に示すように複数（同図では２本）の加圧ローラ５１，５２を使用することも可能である。
【００７１】
また、吸着手段として、コロナ帯電器３２に代えて、図５に示すように、導電性ローラ５３や、図６に示すように導電性ファーブラシ（導電性ブラシ）５４を使用するようにしてもよい。
【００７２】
＜実施の形態２＞
図７に、実施の形態２に係る画像形成装置を示す。なお、図１〜図６を参照して既に説明した部材等と同一の部材等には同一の符号を付してある。
【００７３】
上述の実施の形態１では、記録材Ｐに対するトナー像の定着後に、この記録材Ｐを加圧ベルト２５から分離させるための構成として、分離ローラ２７を使用して、曲率分離を行っていた。本実施の形態では、さらに分離帯電器（分離手段）５５を設けて、記録材Ｐの分離を行う構成とした。
【００７４】
分離帯電器５５として、分離ローラ２７を対向電極とするコロナ帯電器を配置し、この分離帯電器５５と分離ローラ２７との間を記録材Ｐが通過するようにした。本実施の形態では、分離ローラ２７を接地し、加圧ベルト２５と分離帯電器５５との距離を２０ｍｍとし、分離帯電器５５に、ピーク間電圧１０ｋＶｐｐ、周波数５００Ｈｚのサイン波を印加した。
【００７５】
本実施の形態の構成により、上述の実施の形態１と同様の実験を行ったところ、実施の形態１と同様の効果に加え、さらに、加圧ベルト２５と、これに静電吸着されている記録材Ｐとの電荷を減少させることができるので、加圧ベルト２５からの記録材Ｐの分離性がより安定することを確認することができた。
【００７６】
＜実施の形態３＞
実施の形態１，２では、吸着手段で帯電された加圧ベルト２５の電荷を、それぞれ除電部（不図示）、分離帯電器５５によって除電していた。本実施の形態では、これに代えて、加圧ベルト２５を中抵抗のベルトによって構成した。これにより、コロナ帯電器３２によって加圧ベルト２５上に付与された電荷は、自己減衰する。このため、除電部や除電帯電器が不要となり、構成の簡略化を図ることができる。本実施の形態では、加圧ベルト２５の体積抵抗が中抵抗である点を除き、その他の構成は前述の実施の形態１と同様の構成とした。なお、本実施の形態では、加圧ベルト２５について中抵抗とは、体積低効率が１．０×１０^９〜１．０×１０^１１Ω・ｃｍのものをいうものとする。
【００７７】
体積抵抗率が、それぞれ１．０×１０^９、１．０×１０^１０、１．０×１０^１１Ω・ｃｍの加圧ベルト２５を使用を使用して、実施の形態１と同様の実験を行ったところ、実施の形態１と同様の効果に加え、さらに、帯電している加圧ベルト２５の電荷を自己減衰させることで、除電部や分離帯電器を設ける必要がなくなるので、構成を簡略化して低コストを実現することが可能となった。
【００７８】
＜実施の形態４＞
図８に、本発明に係る画像形成装置の他の例として、実施の形態４に係る画像形成装置１Ｄを示す。同図は、画像形成装置１Ｄの概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【００７９】
同図に示す画像形成装置１Ｄにおいては、１個の感光ドラム１と、４個の現像器、すなわち第１色のイエロー（Ｙ）の現像器１４ａ，第２色のマゼンタ（Ｍ）の現像器１４ｂ，第３色のシアン（Ｃ）の現像器１４ｃ，第４色のブラック（Ｋ）の現像器１４ｄとを備えている。このうちカラーの現像器１４ａ，１４ｂ，１４ｃはロータリ１４Ａに搭載されていて、現像に供される色の現像器が、ロータリ１４Ａの矢印Ｒ１４方向の回転によって感光ドラム１に対向する現像位置に配置されて感光ドラム１上の静電潜像を現像するようになっている。なお、ブラックの現像器１４ｄは独立して固定的に配置されている。
【００８０】
上述の画像形成装置１Ｄにおいては、感光ドラム１１は、矢印Ｒ１１方向に回転駆動され、その表面が一次帯電器１２によって所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置１３によってイエローの画像情報に対応した露光が行われ、静電潜像が形成される。この静電潜像は、イエローの現像器１４ａによってイエローのトナー像として現像される。このイエローのトナー像は、転写帯電器１５によって、矢印Ｒ２０方向に回転している中間転写ベルト２０上に一次転写される。一次転写後に中間転写ベルト２０上に残ったトナー（残留トナー）はクリーニング装置１６によって除去される。
【００８１】
上述と同様の一連の画像形成プロセス、すなわち一次帯電、露光、現像、一次転写、クリーニングの各画像形成プロセスが、イエロー以外の他の３色であるマゼンタ，シアン，ブラックについても同様に行われて、中間転写ベルト２０上で４色のトナー像が重ね合わされる。これら４色のトナー像は、転写定着部５において、前述の実施の形態１と同様にして、記録材Ｐ上に転写同時定着される。
【００８２】
本実施の形態に係る画像形成装置１Ｄにおいても、実施の形態１〜３とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００８３】
以上説明した実施の形態１〜４においては、転写体が無端ベルト状の中間転写ベルト２０である場合を例に説明したが、これに代えて、ドラム状の中間転写ドラムを使用することも可能である。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、転写体と加圧ベルトとの間に、幅の広い転写定着ニップ部を確保することができ、厚紙を高速で通過させた場合でも、厚紙の通過時間を長くして加熱ローラにより未定着トナー像をプレヒートして十分な熱量を付与することができるので、コールドオフセットを防止して十分な定着性を得ることができ、かつ高光沢、高品位な画像を得ることができる。また、従来のベルト定着に比べて定着ニップ部のニップ幅を狭くしたり、定着温度を下げたりすることができるので、薄紙に対しては、ホットオフセット、画像ずれを防止し、コート紙に対してはコート紙特有の画像欠陥を防止することができる。そして、種々の厚さに記録材に対して、これら記録材を静電吸着手段によって加圧ベルトに吸着させて搬送を安定させることができるので、定着後の記録材のしわや画像擦れ、後端はね等の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】転写定着部における吸着手段にコロナ帯電器、加圧体に加圧パッドを使用した画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】従来の、加圧ベルトを使用する定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図３】転写定着部における吸着手段にコロナ帯電器、加圧体に１本の加圧ローラを使用した画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図４】転写定着部における吸着手段にコロナ帯電器、加圧体に複数（２本）の加圧ローラを使用した画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図５】転写定着部における吸着手段に導電性ローラ、加圧体に加圧パッドを使用した画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図６】転写定着部における吸着手段に導電性ファーブラシ、加圧体に加圧パッドを使用した画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図７】図１に示す画像形成装置に、さらに分離帯電器を設けた画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図８】実施の形態４の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ画像形成装置
２画像形成装置本体
３画像形成部
４一次転写部（転写手段）
５転写定着装置（転写定着装置：転写定着部）
６給紙搬送部
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ像担持体（感光ドラム）
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ現像装置
２０中間転写体（中間転写ベルト）
２３加熱ローラ（定着ローラ）
２５加圧ベルト
２７分離手段（分離ローラ）
３１加圧体（加圧パッド）
３２吸着手段（コロナ帯電器）
５０，５１，５２加圧体（加圧ローラ）
５３吸着手段（導電性ローラ）
５４吸着手段（導電性ブラシ：導電性ファーブラシ）
５５分離手段（分離帯電器：コロナ帯電器）
Ｐ記録材
Ｐａ第１（イエロー）の画像形成部
Ｐｂ第２（マゼンタ）の画像形成部
Ｐｃ第３（シアン）の画像形成部
Ｐｄ第４（ブラック）の画像形成部
Ｔ２ニップ部（転写定着ニップ部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transfer fixing device used in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile, and an image forming apparatus including the same.
[0002]
[Prior art]
In the image forming apparatus, the following techniques are known as techniques for transferring a toner image using an intermediate transfer belt (intermediate transfer body) as a transfer body.
[0003]
According to Japanese Patent Laid-Open No. 2004-133260, a technique for performing electrostatic transfer in primary transfer and performing pressure transfer in secondary transfer is disclosed. This is an improvement of the so-called color misregistration in which images are shifted when multiple colors are printed on a stretchable flexible material such as cloth or paper. In other words, each color toner image is temporarily transferred to an intermediate blanket drum and superimposed, and then transferred to a flexible material at a time, thereby reducing color misregistration and enabling high-speed multicolor image formation. Yes.
[0004]
Patent Document 2 discloses that a secondary transfer unit has a pressurizing / heating unit. That is, the transfer step and the fixing step are performed at the same time (hereinafter referred to as “transfer simultaneous fixing”), which is a drawback when these are separated.
(1) Paper dust etc. adversely affects the photosensitive drum in the transfer process,
(2) Poor thermal efficiency during fixing,
(3) The image is distorted during the conveyance of the recording material carrying the toner image from the transfer unit to the fixing unit.
Is an improvement.
[0005]
The object / effect is to transfer and fix the toner image formed on the surface of the photosensitive drum to a recording material in a faithfully clear image.
[0006]
Patent Document 3 discloses that primary transfer is performed by pressure and simultaneous transfer and fixing is performed by secondary transfer. This is because it is difficult to align the registration when multiple transfer is performed on the same recording material, and the recording material has insufficient force to hold the toner image to be transferred. This is an improvement in that the toner image is peeled off. With this technology, each color toner image is transferred onto the intermediate transfer member, so that it is easy to achieve the transfer alignment accuracy of each color toner image onto the intermediate transfer member, and a high-quality image is always used as a recording material with good reproducibility. Can be formed. In addition, since each color toner image is further transferred to the recording material after being transferred to the intermediate transfer member, the synchronization mechanism is increased particularly when the recording material is transported, the transport mechanism can be simplified, and the reliability is also improved. . Furthermore, since the intermediate transfer member has a transfer layer (particularly rubber) that can hold the transferred toner image strongly, it has excellent transfer characteristics.
[0007]
Further, the following techniques are known as belt fixing techniques.
[0008]
Patent Document 4 discloses a recording sheet separation property and a recording sheet in an apparatus for fixing a toner image by heating and pressing a recording sheet at a nip portion between a fixing roller and a pressure belt stretched around a plurality of rollers. In response to the problem that the image is disturbed due to the deviation from the surface of the fixing roller, the elastic layer on the surface of the fixing roller is deformed by the pressure roller that presses the fixing roller through the pressure belt near the nip exit. In this case, the recording sheet is separated, and the entire recording sheet is prevented from being conveyed at a speed higher than the surface speed of the fixing roller, thereby preventing image displacement.
[0009]
In Patent Document 5, a fixing device including a pressure applying member that fixes a toner image by pressing a recording sheet at a nip portion between a fixing roller and a pressure belt stretched over a plurality of rollers is disclosed. The pressure acting on the pressure contact surface increases from the nip inlet toward the downstream side, and is configured so as to reach the maximum pressure near the rear end of the pressure applying member. Even when air is generated in the nip when air is used, the air flows smoothly to the nip inlet side where the pressure is low, and the retention of air is prevented. It has been confirmed by the inventors' experiments that such image defects peculiar to coated paper do not occur in a roller fixing device having a narrow fixing nip width.
[0010]
Further, the following techniques are known as simultaneous transfer fixing.
[0011]
Patent Document 6 defines the surface energy (adhesive force), hardness, and amount of heat of the intermediate transfer member.
[0012]
Patent Document 7 discloses an intermediate transfer layer containing an addition polymerization type silicone rubber. Further, the addition polymerization type silicone rubber has few unreacted parts and leached parts, so there is little contamination of the photosensitive layer, the transfer layer is excellent in film strength and processability, and a good image is obtained.
[0013]
Patent Document 8 discloses that primary transfer is performed by electrostatic transfer and pressure fixing is performed by secondary transfer. The purpose is to provide a device that can obtain a good copy image even when copying on plain paper using a low-resistance magnetic toner and in high humidity, and can be easily made compact.
[0014]
Patent Document 9 discloses that the intermediate transfer member has a silicone rubber transfer layer on a polyamide fiber woven fabric substrate. Here, since a polyamide fiber woven fabric is used as the base material of the intermediate transfer body, it is flexible and has good adhesion to the image carrier and the recording material, so that the transfer efficiency is improved and silicone rubber is used. It is said that the adhesiveness with the transfer layer is good and the endless belt can be easily formed.
[0015]
As described above, many examples of the intermediate transfer member, belt fixing, and simultaneous transfer fixing in the case of a multicolor toner image have been proposed.
[0016]
In the case of multicolor image forming means, there are many examples in which electrostatic transfer is used in the primary transfer portion. The transfer simultaneous fixing device has a relatively low transfer efficiency of 80 to 90% for electrostatic transfer, a point that changes in resistance / capacity due to a change in moisture content of the recording material, a point that scattering occurs, etc. Has been proposed to solve the problem.
[0017]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No.49-209
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 50-23234
[Patent Document 3]
JP 59-12576
[Patent Document 4]
JP-A-8-166734
[Patent Document 5]
JP-A-11-45025
[Patent Document 6]
JP 49-78559 A
[Patent Document 7]
JP 57-23975 A
[Patent Document 8]
JP 59-139070 A
[Patent Document 9]
JP-A-62-293270
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, there has been a growing demand for image forming apparatuses such as printers and copiers to fix unfixed images on recording materials (recording media) of various paper types from thin paper to thick paper.
[0019]
In addition, it has become necessary to maintain high productivity for various recording materials without reducing the throughput.
[0020]
However, if a toner image is fixed on a thick paper at high speed, a sufficient amount of heat cannot be applied to the toner and paper. In this case, fixing failure such as cold offset (low temperature offset) may occur, or sufficient gloss may not be obtained even if cold offset does not occur.
[0021]
Therefore, if a belt fixing device is used to give a sufficient amount of heat at the fixing nip wider than the roller fixing device, too much heat is applied to thin paper, resulting in hot offset (high temperature offset). An image shift described in Document 4 occurs, or an image defect occurs on the coated paper described in Patent Document 5.
[0022]
In addition, since thin paper generally has a low stiffness (rigidity), when it passes through the nip, paper wrinkles occur or the paper is rubbed against the unfixed toner image immediately before being introduced into the nip. Defects may occur. On the other hand, since thick paper is stiff, the trailing edge of the paper is warped when passing through the nip portion, and the unfixed toner image may be rubbed or the paper feeding stability may be impaired.
[0023]
In order to solve such a contradictory phenomenon between thin paper and thick paper, the outer diameters at both ends are made larger than the center in the longitudinal direction (rotation axis direction) of the fixing roller or the pressure roller. In general, an inverted crown shape is applied.
[0024]
However, in such a configuration, although the paper wrinkle is improved, the trailing edge splash and the image rubbing are worsened. Therefore, in the conventional fixing device, the paper wrinkle, the trailing edge splash, and the image rubbing are both. It was necessary to design the fuser configuration in an area where it did not occur. For this reason, the degree of freedom in designing the fixing device configuration is narrowed. As a result, it is very difficult to satisfy a wide range from thin paper to thick paper, and the outer diameter management of the fixing roller and the pressure roller is difficult. .
[0025]
Therefore, the present invention can obtain a high-gloss image that can be fixed at a high speed with respect to a thick recording material, and prevents hot offset and image misalignment with respect to a thin recording material. Prevents the occurrence of image defects peculiar to coated paper, and further, the recording material wrinkles, image rubbing, and trailing edge splashing after fixing due to deterioration of the transportability of recording materials of various thicknesses. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a transfer fixing device capable of preventing the above and an image forming apparatus provided with the same.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 (transfer fixing device) includes a transfer member for carrying an image transferred from an image carrier, a heating member for heating the transfer member, a rotatable belt, and the belt as the transfer member. And a pressure member that presses against the heating member, and is formed by the transfer member and the belt in a transfer fixing device that transfers and fixes an image on the transfer member onto a recording material by the heat of the heating member. And an adsorbing means for adsorbing the recording material to the belt on the upstream side of the nip portion for nipping and conveying the recording material in the recording material conveyance direction.
[0027]
The invention according to claim 12 (image forming apparatus) includes an image carrier on which a toner image is formed, a transfer body onto which a toner image on the image carrier is transferred, and a toner image on the image carrier. An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers to a transfer body; and a transfer fixing unit that transfers and fixes a toner image transferred to the transfer body onto a recording material by heating and pressurizing. Item 12. A transfer fixing device according to any one of Items 1 to 11 is provided.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each drawing has the same structure or effect | action, The duplication description about these was abbreviate | omitted suitably.
[0029]
<Embodiment 1>
FIG. 1 shows an image forming apparatus 1 according to Embodiment 1 as an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in the figure is an electrophotographic four-color full-color image forming apparatus 1 of a tandem type, and the figure is a longitudinal sectional view schematically showing the schematic configuration.
[0030]
First, a schematic configuration of the entire image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG.
[0031]
An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an image forming apparatus main body (main body frame) 2, and an image forming unit 3, a primary transfer unit 4, and a transfer fixing are arranged inside the image forming apparatus main body 2 almost sequentially from above. A transfer unit (transfer fixing device: transfer fixing device) 5 and a paper feeding / conveying unit 6 are provided. Here, the transfer fixing means that fixing is performed simultaneously with the transfer.
[0032]
The image forming unit 3 includes four image forming units that form toner images of different colors, that is, first, second, third, and fourth image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd. . These image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd are, for example, in this order, yellow (Y) of the first color, magenta (M) of the second color, cyan (C) of the third color, and black of the fourth color, respectively. (K) is an image forming unit that forms toner images of each color, and sequentially from the upstream side along the direction of movement arrow R20 of an intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 20 described later (in order from the left side in the figure). It is arranged.
[0033]
In each of the image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd, drum-type electrophotographic photosensitive members (hereinafter referred to as “photosensitive drums”) 11a, 11b, 11c, and 11d are disposed as image carriers. Around each of the photosensitive drums 11a, 11b, 11c, and 11d, a primary charger (charging unit) 12a that charges the surface of the photosensitive drums 11a, 11b, 11c, and 11d almost sequentially along the rotation direction (the direction of the arrow R11). , 12b, 12c, 12d, exposure devices (exposure means) 13a, 13b, 13c, 13d for exposing the charged photosensitive drums 11a, 11b, 11c, 11d to form electrostatic latent images, and electrostatic latent images. Developing devices (developing means) 14a, 14b, 14c, 14d for developing the toner image as a toner image, and an intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 20 as a transfer member to be described later on the toner images on the photosensitive drums 11a, 11b, 11c, 11d. Transfer chargers (transfer means) 15a, 15b, 15c, 15d to be transferred to the surface of the photosensitive drum 11a, 11b, 11c, 11d after the toner image transfer. Cleaning device (cleaning means) 16a, 16b, 16c, 16d and the like are disposed that.
[0034]
The primary transfer unit 4 includes an intermediate transfer belt 20 to which toner images of the respective colors formed in the image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd described above are transferred. The intermediate transfer belt 20 is stretched around a driving roller 21, a driven roller 22, and a fixing roller (heating roller) 23 as a heating body. Further, the intermediate transfer belt 20 is pressed against the photosensitive drums 11a, 11b, 11c, and 11d by the above-described transfer chargers 15a, 15b, 15c, and 15d, and thereby the photosensitive drums 11a, 11b, 11c, and 11d. A primary transfer nip T1 is formed between the first transfer nip 11d and the first transfer nip 11d. A belt cleaner 24 for cleaning the surface (outer peripheral surface) of the intermediate transfer belt 20 is disposed at a position corresponding to the driven roller 22 on the outer side of the intermediate transfer belt 20.
[0035]
The transfer fixing unit 5 includes the above-described fixing roller 23 and a pressure belt 25 as a belt facing the fixing roller 23 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween (below the fixing roller 23 in FIG. 1). . The pressure belt 25 is stretched around three rollers (an entrance roller 26, a separation roller 27, and a tension roller 28), and is driven to rotate in the direction of arrow R25. Inside the pressure belt 25, a pressure pad (pressure body) 31 supported by a support member 30 is disposed. An adsorption charger as an adsorption unit for adsorbing the recording material P on the surface (outer peripheral surface) of the pressure belt 25 is disposed at a position corresponding to the entrance roller 26 outside the pressure belt 25. The adsorption charger shown in the figure is a corona charger 32. In addition, the recording material P is sometimes called a recording paper, a recording material, a transfer paper, a sheet material, a recording medium, or a recording sheet. For example, various sheets of plain paper / coated paper having different thicknesses and sizes are used. -Envelopes, transparent films, cloths, etc. correspond to this.
[0036]
The paper feeding / conveying unit 6 feeds the recording material P one by one from the paper feeding cassette 40 in which the recording material P is stored in order from the upstream side in the conveyance direction of the recording material P. The paper feed roller 41, transport rollers 43a, 43b, 43c that transport the fed recording material P along the transport guide 42, and the transported recording material P to the toner image on the intermediate transfer belt 20 in time. A registration roller 44 supplied to the pressure belt 25, a pre-transfer fixing guide 45 that guides the recording material P from the registration roller 44 to the pressure belt 25, a conveyance belt 46 that conveys the recording material P after toner image transfer and fixing, and conveyance A paper discharge tray 47 for discharging the recorded recording material P is provided. This is the end of the description of the schematic configuration of the entire image forming apparatus 1.
[0037]
Next, the configuration and operation of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described in detail.
[0038]
The photosensitive drums 11a, 11b, 11c, and 11d of the image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd of the image forming unit 3 include a conductive drum base and a photosensitive layer (for example, an amorphous silicon photosensitive layer) provided on the outer peripheral surface thereof. ). Each of the photosensitive drums 11a, 11b, 11c, and 11d is rotationally driven at a predetermined process speed (circumferential speed) in the direction of arrow R11 by a driving unit (not shown). Since a series of image forming processes in the image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd, that is, image forming processes of primary charging, exposure, development, transfer (primary transfer), and cleaning are all the same, Now, the image forming process in the first color yellow image forming portion Pa will be described, and the remaining three image forming portions, that is, the second magenta, the third cyan, and the fourth color black image forming portion Pb. , Pc and Pd are not described here.
[0039]
The surface of the photosensitive drum 11a of the first image forming unit Pa is charged by the primary charger 12a. The primary charger 11a is constituted by, for example, a charging roller in contact with the photosensitive drum 11a. A charging bias is applied to the charging roller by a charging bias application power source (not shown). As a result, the surface of the photosensitive drum 11a is uniformly charged to a predetermined polarity and potential.
[0040]
On the surface of the photosensitive drum 11a after charging, an electrostatic latent image is formed by the exposure device 13a. The exposure device 13a includes a light source device, a polygon mirror, a reflection mirror, an fθ lens (all not shown), and the like. The exposure device 13a emits laser light that is ON / OFF controlled based on image information by a light source device, scans this laser light by rotating a polygon mirror, and deflects the light beam of the scanning light by a reflection mirror. , The light is condensed and exposed on the generatrix on the surface of the photosensitive drum 11a by the fθ lens. As a result, the charge of the exposed portion on the surface of the photosensitive drum 11a is removed, and an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the surface of the photosensitive drum 11a.
[0041]
This electrostatic latent image is developed by the developing device 14a. The developing device 14a includes a developing container 14a1 that stores magenta toner as a developer and a developing sleeve 14a2. The developing sleeve 14a2 carries charged toner on its surface and rotates clockwise in FIG. 1, and conveys this toner to a developing position facing the surface of the photosensitive drum 11a. A developing bias is applied to the developing sleeve 14a2 by a developing bias applying power source (not shown), and the toner on the developing sleeve 14a2 is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11a. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11a is developed (visualized) as a magenta toner image. The developing device 14a is appropriately supplied with magenta toner from a toner supply container 14a3 by a supply device (not shown).
[0042]
The magenta toner image formed on the photosensitive drum 11a is transferred (primary transfer) to the intermediate transfer belt 20 by the transfer charger 15a. As described above, the intermediate transfer belt 20 is configured by an endless belt that is stretched around the driving roller 21, the driven roller 22, and the fixing roller 23. The intermediate transfer belt 20 has a transfer region 20a, which is a portion located between the drive roller 21 and the driven roller 22, with the rotation of the drive roller 21 in the direction of arrow R21. In the direction, it is rotationally driven at the same process speed as the photosensitive drum 11a. The transfer area 20a is sandwiched between the photosensitive drum 11a and the primary charger 15a, and a primary transfer nip portion T1 is formed between the photosensitive drum 11a and the intermediate transfer belt 20. The above-described yellow toner image formed on the photosensitive drum 11a is conveyed to the primary transfer nip T1 by rotating the photosensitive drum 11 in the direction of arrow R11. At this time, by applying a transfer bias from a transfer bias applying power source (not shown) to the transfer charger 15a (or the intermediate transfer belt 20), the yellow toner image on the photosensitive drum 11a is intermediate in the primary transfer nip T1. Primary transfer is performed on the transfer belt 20.
[0043]
The surface of the photosensitive drum 11a after the primary transfer of the toner image is cleaned by the cleaning device 16a. The cleaning device 16 a has a cleaning blade 16 a 1 that is in contact with the surface of the photosensitive drum 11. Toner (residual toner) that is not transferred to the intermediate transfer belt 20 during the primary transfer and remains on the surface of the photosensitive drum 11a is scraped off by the cleaning blade 16a1 and collected in the cleaning container 16a2. The photosensitive drum 11a whose surface is thus cleaned is used for the next image formation starting from primary charging.
[0044]
As described above, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 11a by a series of image forming processes in the image forming portion Pa, that is, image forming processes of primary charging, exposure, development, transfer, and cleaning. The image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 20.
[0045]
A similar series of image forming processes is performed for the remaining three colors other than yellow, that is, magenta, cyan, and black image forming portions Pb, Pc, and Pd. As a result, toner images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black are sequentially primary-transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 20.
[0046]
The four color toner images formed on the intermediate transfer belt 20 as described above are simultaneously transferred (secondary transfer) and fixed to the recording material P in the transfer fixing unit 5. The transfer fixing unit 5 includes the fixing roller 23 that stretches the intermediate transfer belt 20 as described above, and the pressure belt 25 that sandwiches the intermediate transfer belt 20 between the fixing roller 23.
[0047]
The fixing roller 23 is configured by covering a cored bar formed of Al (aluminum), Fe (iron) or the like in a drum shape with an elastic layer such as silicone rubber or fluororubber. Inside the fixing roller 23, a heater 23a such as a halogen lamp as a heating element is disposed. The fixing roller 23 is provided with a thermistor (not shown) as a temperature detector in contact or non-contact. The fixing roller 23 adjusts the surface temperature by controlling the voltage to the heater 23a via the temperature adjustment circuit based on the temperature detected by the thermistor. That is, it is controlled so as to have a predetermined fixing temperature.
[0048]
The pressure belt 25 is constituted by an endless belt stretched around three rollers (the entrance roller 26, the separation roller 27, and the tension roller 28) as described above. The pressure belt 25 is configured by covering the surface of a base material made of a resin such as polyimide or a metal such as nickel with an elastic layer such as silicone rubber or fluorine rubber. Above the entrance roller 26 described above, an adsorbing means comprising a corona charger 32 using the entrance roller 26 as a counter electrode is disposed. The corona charger 32 electrostatically attracts the conveyed recording material P to the surface of the pressure belt 25. Further, the separation roller (separation means) 27 disposed at the outlet of the recording material P is a roller formed of metal. The separation roller 27 pressurizes the fixing roller 23 through the pressure belt 25 and the intermediate transfer belt 20. As a result, the elastic layer of the fixing roller 23 is deformed to facilitate separation of the transfer paper P from the surface of the pressure belt 25.
[0049]
A pressure pad 31 supported by a support member 30 is disposed inside the pressure belt 25. The pressure pad 31 fixes the pressure belt 25 and the intermediate transfer belt 20 by pressing a portion of the pressure belt 25 located between the inlet roller 26 and the separation roller 27 from the inside to the outside. The roller 23 is pressed. As a result, a transfer fixing nip T2 is formed between the intermediate transfer belt 20 and the pressure belt 25. In other words, the intermediate transfer belt 20 and the pressure belt 25 are sandwiched between the fixing roller 23 and the pressure pad 31 to form the transfer fixing nip portion T2, and rotate in the directions indicated by the arrows R20 and R25, respectively. It has become.
[0050]
As described above, the transfer fixing nip T2 is configured by the fixing roller 23, the pressure belt 25, and the pressure pad 31, so that the width (the rotation direction of the pressure belt 25) is wound around the outer peripheral surface of the fixing roller 23. Since the transfer fixing nip portion T2 having a wide width in the direction along the direction can be formed, a sufficient amount of heat can be applied to the toner image, so that the speed of the image forming apparatus 1 can be increased. It will be advantageous. In addition, in the case of a fixing device using a conventional roller pair (fixing roller and pressure roller), if the nip width is wide, the elastic layer has to be thick, which is disadvantageous for energy saving. On the other hand, in the transfer fixing unit 5 using the pressure belt 25 as described above, a wide nip portion can be formed without increasing the thickness of the elastic layer of the fixing roller 23. It is possible to prevent loss of heat transfer, which is effective for energy saving.
[0051]
The simultaneous transfer and fixing in the transfer fixing unit 5 is performed as follows. The recording material P stored in the paper feed cassette 40 is fed one by a paper feed roller 41 and further conveyed to a registration roller 44 along a conveyance guide 42 by conveyance rollers 43a, 43b, and 43c. The conveyed recording material P is temporarily stopped by the stopped registration roller 44 to correct the skew. The recording material P whose skew has been corrected is supplied to the pressure belt 25 by a registration roller 44 that rotates in synchronization with the four color toner images on the intermediate transfer belt 20. At this time, the recording material P passes through the pre-transfer-fixing guide 45 and is fed onto the pressure belt 25 at a predetermined timing. At the same time, the recording material P is being electrostatically attracted onto the pressure belt 25 by the corona charger 32. It is conveyed to the transfer fixing nip T2. At the transfer and fixing nip T2, the recording material P on the transfer belt 24 and the four color unfixed toner images on the intermediate transfer belt 20 are pressurized and heated, and the four color unfixed toner images are melted to form a recording material. Transfer-fixed on P. As a result, four full-color images are formed. The recording paper P on which the full-color image is transferred and fixed is separated by the separation roller 27 and discharged onto a paper discharge tray 47 outside the image forming apparatus main body 2 by the conveying belt 46. The pressure belt 25 is neutralized by a neutralization unit (not shown) while moving from the separation roller 27 to the entrance roller 26 via the tension roller 28.
[0052]
The intermediate transfer belt 20 that has completed the simultaneous transfer and fixing of the four color toner images as described above retains toner (residual toner) and other foreign matters that have not been transferred and fixed on the surface. These are wiped from the surface of the intermediate transfer belt 20 by rubbing the cleaning web 24a made of non-woven fabric by the belt cleaner 24.
[0053]
Next, the transfer fixing unit 5 in the present embodiment will be described in more detail with specific numbers.
[0054]
The fixing roller 23 was formed by coating 1.0 mm of silicone rubber on the outer peripheral surface of a cored bar made of Fe having an outer diameter of 78.0 mm, and further covering the surface with a PFA tube having a thickness of 30 μm to obtain an outer diameter of 80 mm. . Further, a halogen heater is provided inside the fixing roller 23 as the heater 23a, and temperature adjustment (temperature adjustment) is performed by the halogen heater so that the surface temperature of the fixing roller 23 becomes 170 ° C. In addition, although the above-mentioned PFA tube was provided in order to prevent dirt, it may be better not to provide it in order not to lower the thermal conductivity.
[0055]
The pressure belt 25 was a seamless belt having an outer diameter of 100 mm in which a polyimide base layer having a thickness of 100 μm was coated with a silicone rubber layer having a thickness of 0.5 mm. The pressure belt 25 was stretched around three rollers: an entrance roller 26, a separation roller 27, and a tension roller 28. The entrance roller 26 is a roller at the entrance of the transfer fixing unit 5 and is disposed at a location where the recording material P enters, and thus the position is fixed. As the separation roller 27, a metal roller having a diameter of 20 mm was used, and the fixing roller 23 was pressed with a total pressure of 10 kg (98 N). The tension roller 28 is biased by a spring (not shown) so as to apply tension to the pressure belt 25.
[0056]
The pressure pad 31 is pressed against the fixing roller 23 via the support member 30. The pressure pad 31 is formed of silicone rubber having a pressure belt contact surface (surface on which the back surface of the pressure belt 25 is rubbed) having a curvature substantially equal to the curvature of the surface of the fixing roller 23. The support member 30 was composed of a highly rigid SUS (stainless steel) block. Thus, a total pressure of 40 kg (392 N) was applied so that the width (nip width) of the transfer fixing nip T2 was 20 mm.
[0057]
As the adsorption means, a corona charger 32 was used. The corona charger 32 is connected to a power source (not shown) and includes a discharge wire 32b in a metal shield plate 32a. The discharge wire 32b is stretched in the thrust direction (the direction along the rotation axis of the entrance roller 26), and a tension is maintained by providing a spring (not shown) at one end of the discharge wire 32b. Power is supplied to the discharge wire 32b from a connector (not shown) on the image forming apparatus main body 2 side via a power supply terminal, a power supply pin, and a spring (all not shown). The base of the entrance roller 26 is connected to the ground of the image forming apparatus main body 2 and also functions as a counter electrode of the discharge wire 32b. In this embodiment, the distance between the corona charger and the pressure belt 25 is 10 mm, the current that flows into the shield plate 32a is fed back, and the current that flows to the counter electrode is set to 500 μA differential current control. The polarity of the bias applied to the corona charger 32 as the adsorbing means may be either positive or negative, but the same polarity as that of the toner is preferable. In this example, when the polarity of the toner is negative, the adsorption charger bias is set to a negative polarity, and the polarity of the toner and the polarity of the adsorption charger bias are set to the same polarity.
[0058]
FIG. 2 shows a conventional belt-fixing image forming apparatus 1A that is not simultaneous transfer fixing as a comparative example. The fixing device 5A is stretched between the fixing roller 23A, three rollers, a pressure belt 25A that contacts the fixing roller 23A, and presses the pressure belt 25A against the fixing roller 23A. A pressure roller 50A constituting a fixing nip portion T3 is provided between the pressure belt 25A and the pressure belt 25A. In such a fixing device 5A, the fixing nip T3 has a nip width of 30 mm, a total pressure of 40 kg was applied, and the fixing temperature was 180 ° C.
[0059]
Under such conditions, A4 size basis weight 250g / m ² Plain paper, and 310 g / m ² Two types of coated paper, 100 images per minute with an image ratio of 300% (when the maximum amount of single-color toner is 100% and the maximum of four colors is 400%), process speed 500 mm / sec, room temperature 15 ° C. Images were formed in a 10% humidity environment.
[0060]
Under the above-described experimental conditions, it is confirmed that both the image forming apparatus 1A of the comparative example and the image forming apparatus 1 of the present embodiment can obtain a sufficiently glossy image as well as good fixing. did it.
[0061]
Next, A3 size basis weight 64g / m ² A total of 10 levels of gradation images on a plain paper with a ratio of 10 to 100% every 10%, 100 sheets per minute near the leading edge of the paper, process speed 500 mm / sec, room temperature 23 ° C., humidity 5% Images were formed on both the front and back surfaces under the environment.
[0062]
Under the above-described experimental conditions, in the image forming apparatus 1A of the comparative example, hot offset toner is generated after one rotation of the fixing roller from the image on the front end of the paper, and the level of the second side (back side) particularly during double-sided image formation deteriorates. However, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, hot offset did not occur on both the front and back surfaces.
[0063]
Next, A4 size basis weight 105g / m ² An image was formed on a coated paper of 100% and 200% in an image ratio of 100 sheets per minute, at a process speed of 500 mm / sec, at a room temperature of 30 ° C., and at a humidity of 80%.
[0064]
Under the above-described experimental conditions, the image forming apparatus 1A of the comparative example has an image shift due to the position of the toner image being shifted with respect to the paper or an image defect due to the loss of water vapor, but the image forming apparatus 1 of the present embodiment has the image defect. There wasn't.
[0065]
Next, A3 size basis weight 52g / m ² And 300 g / m ² Evaluation of paper wrinkles, image rubbing, and trailing edge splashing was performed in an environment of room temperature 23 ° C. and humidity 60%.
[0066]
The fixing operation of the present embodiment will be described. The recording material P is conveyed onto the entrance roller 26 and electrostatically adsorbed onto the pressure belt 25 by a corona charger 32 as an adsorbing unit. The recording material P was heated and pressed at the transfer fixing nip T2 while being firmly fixed (electrostatically attracted) to the pressure belt 25, and was separated by the separation roller 27 and discharged.
[0067]
With the configuration of the present embodiment, paper wrinkles, image rubbing, and trailing edge splashing that occurred when there was no corona charger 32 as the adsorbing means were not generated in either single-sided image formation / double-sided image formation.
[0068]
As described above, the fixing belt 25 and the pressure pad 31 widen the nip width of the transfer fixing nip portion T2 and apply sufficient heat to the recording material P. Property, basis weight 300g / m ² An image forming apparatus that not only achieves high productivity even with ultra-thick paper of the same level, but also does not cause image defects such as hot offset or image deviation with respect to other recording materials P such as thin paper and coated paper. It became possible to get.
[0069]
Further, the recording material P is fixed (adsorbed) to the pressure belt 25 by the corona charger 32, so that a sufficient adsorbing force can be obtained, thereby suppressing the conveyance failure or floating of the recording material P, and the image defect due to the trailing edge splash. I was able to.
[0070]
In the present embodiment, the pressure pad 31 is used as a pressure body that pressurizes the pressure belt 25, but instead of this, a single pressure roller 50 as shown in FIG. It is also possible to use a plurality (two in the figure) of pressure rollers 51 and 52 as shown in FIG.
[0071]
Further, instead of the corona charger 32, the conductive roller 53 as shown in FIG. 5 or the conductive fur brush (conductive brush) 54 as shown in FIG. Good.
[0072]
<Embodiment 2>
FIG. 7 shows an image forming apparatus according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member etc. which are the same as the member already demonstrated with reference to FIGS.
[0073]
In the first embodiment described above, the separation of the curvature is performed using the separation roller 27 as a configuration for separating the recording material P from the pressure belt 25 after the toner image is fixed to the recording material P. In the present embodiment, a separating charger (separating means) 55 is further provided to separate the recording material P.
[0074]
A corona charger having the separation roller 27 as a counter electrode is disposed as the separation charger 55, and the recording material P passes between the separation charger 55 and the separation roller 27. In this embodiment, the separation roller 27 is grounded, the distance between the pressure belt 25 and the separation charger 55 is 20 mm, and a sine wave having a peak-to-peak voltage of 10 kVpp and a frequency of 500 Hz is applied to the separation charger 55.
[0075]
With the configuration of the present embodiment, an experiment similar to that of the first embodiment described above was performed. In addition to the same effects as those of the first embodiment, the pressure belt 25 and the electrostatic belt are electrostatically adsorbed thereto. Since the charge with the recording material P can be reduced, it was confirmed that the separation property of the recording material P from the pressure belt 25 is more stable.
[0076]
<Embodiment 3>
In the first and second embodiments, the charge of the pressure belt 25 charged by the adsorption unit is neutralized by the neutralization unit (not shown) and the separation charger 55, respectively. In the present embodiment, instead of this, the pressure belt 25 is constituted by a medium resistance belt. As a result, the charge applied to the pressure belt 25 by the corona charger 32 is self-damped. For this reason, a static elimination part and a static elimination charger become unnecessary, and the structure can be simplified. In the present embodiment, except for the point that the volume resistance of the pressure belt 25 is a medium resistance, other configurations are the same as those of the first embodiment. In the present embodiment, the medium resistance of the pressure belt 25 is a volume low efficiency of 1.0 × 10 6. ⁹ ~ 1.0 × 10 ¹¹ It shall mean Ω · cm.
[0077]
Each volume resistivity is 1.0 × 10 ⁹ 1.0 × 10 ¹⁰ 1.0 × 10 ¹¹ An experiment similar to that of the first embodiment was performed using the pressure belt 25 of Ω · cm. In addition to the same effects as those of the first embodiment, the pressure belt 25 that was charged was further tested. Since the charge is self-attenuated, it is not necessary to provide a charge eliminating unit or a separation charger, so that the configuration can be simplified and low cost can be realized.
[0078]
<Embodiment 4>
FIG. 8 shows an image forming apparatus 1D according to Embodiment 4 as another example of the image forming apparatus according to the present invention. This figure is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of the image forming apparatus 1D.
[0079]
In the image forming apparatus 1D shown in the figure, one photosensitive drum 1 and four developing devices, that is, a first color yellow (Y) developing device 14a and a second color magenta (M) developing device. 14b, a third color cyan (C) developing device 14c, and a fourth color black (K) developing device 14d. Among these, the color developing devices 14a, 14b, and 14c are mounted on the rotary 14A, and the color developing device to be used for development is disposed at the developing position facing the photosensitive drum 1 by the rotation of the rotary 14A in the direction of arrow R14. Thus, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed. The black developing device 14d is fixedly arranged independently.
[0080]
In the image forming apparatus 1D described above, the photosensitive drum 11 is rotationally driven in the direction of the arrow R11, and the surface thereof is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the primary charger 12. The surface of the photosensitive drum 1 after charging is exposed by the exposure device 13 in accordance with yellow image information, and an electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is developed as a yellow toner image by the yellow developing device 14a. This yellow toner image is primarily transferred by the transfer charger 15 onto the intermediate transfer belt 20 rotating in the direction of arrow R20. The toner (residual toner) remaining on the intermediate transfer belt 20 after the primary transfer is removed by the cleaning device 16.
[0081]
A series of image forming processes similar to those described above, that is, the primary charging, exposure, development, primary transfer, and cleaning image forming processes are similarly performed for magenta, cyan, and black, which are three colors other than yellow. The four color toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 20. These four color toner images are simultaneously transferred and fixed on the recording material P in the transfer fixing unit 5 in the same manner as in the first embodiment.
[0082]
Also in the image forming apparatus 1D according to the present embodiment, substantially the same effects as in the first to third embodiments can be obtained.
[0083]
In the first to fourth embodiments described above, the case where the transfer body is the endless belt-like intermediate transfer belt 20 has been described as an example. However, instead of this, a drum-like intermediate transfer drum can also be used. It is.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a wide transfer fixing nip portion can be secured between the transfer member and the pressure belt, and even when the thick paper is passed at high speed, the passing time of the thick paper Since the unfixed toner image can be preheated by a heating roller and a sufficient amount of heat can be applied by preventing the cold offset, sufficient fixability can be obtained, and a high-gloss, high-quality image can be obtained. Can be obtained. Compared to conventional belt fixing, the nip width of the fixing nip can be narrowed or the fixing temperature can be lowered, so that hot offset and image misalignment can be prevented for thin paper, and for coated paper. Thus, image defects peculiar to coated paper can be prevented. Since the recording material can be adsorbed to the pressure belt by the electrostatic adsorption means to stabilize the conveyance with respect to the recording materials having various thicknesses, the wrinkles and image rubbing of the recording material after fixing, The occurrence of edge splashing can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of an image forming apparatus in which a corona charger is used as an adsorption unit and a pressure pad is used as a pressure member in a transfer fixing unit.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of a conventional image forming apparatus including a fixing device using a pressure belt.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of an image forming apparatus in which a corona charger is used as an adsorption unit and a pressure roller is used as a pressure member in a transfer fixing unit.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of an image forming apparatus using a corona charger as an adsorption unit and a plurality of (two) pressure rollers as a pressure member in a transfer fixing unit.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of an image forming apparatus using a conductive roller as a suction unit and a pressure pad as a pressure member in a transfer fixing unit.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of an image forming apparatus using a conductive fur brush as an adsorbing unit and a pressure pad as a pressure member in a transfer fixing unit.
7 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of the image forming apparatus in which the image forming apparatus shown in FIG. 1 is further provided with a separation charger. FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1,1A, 1B image forming apparatus
2 Image forming device
3 Image forming section
4 Primary transfer section (transfer means)
5 Transfer fixing device (Transfer fixing device: Transfer fixing unit)
6 Paper feed section
11, 11a, 11b, 11c, 11d Image carrier (photosensitive drum)
14a, 14b, 14c, 14d developing device
20 Intermediate transfer member (intermediate transfer belt)
23 Heating roller (fixing roller)
25 Pressure belt
27 Separation means (separation roller)
31 Pressurized body (Pressure pad)
32 Adsorption means (corona charger)
50, 51, 52 pressure body (pressure roller)
53 Adsorption means (conductive roller)
54 Adsorption means (conductive brush: conductive fur brush)
55 Separation means (separation charger: corona charger)
P Recording material
Pa First (yellow) image forming section
Pb Second (magenta) image forming unit
Pc Third (cyan) image forming unit
Pd Fourth (black) image forming unit
T2 Nip (transfer fixing nip)

Claims

A transfer member that carries an image transferred from the image carrier, a heating member that heats the transfer member, a rotatable belt, and a pressure member that presses the belt against the heating member via the transfer member; A transfer fixing apparatus that transfers and fixes an image on the transfer body onto a recording material by heat of the heating body,
Having an adsorbing means for adsorbing the recording material to the belt on the upstream side in the recording material conveyance direction from a nip portion formed by the transfer member and the belt for nipping and conveying the recording material;
A transfer fixing device.

The pressure body is a pressure pad;
The transfer / fixing apparatus according to claim 1.

The pressure body is a pressure roller;
The transfer / fixing apparatus according to claim 1.

A separator that stretches the pressure belt and presses the heating body through the transfer body;
4. The transfer fixing device according to claim 1, wherein

The separator has a separation charger disposed opposite to the separator with the pressure belt interposed therebetween.
The transfer fixing device according to claim 4.

The separation charger is a corona charger;
The transfer / fixing apparatus according to claim 5.

The adsorption means is a corona charger;
The transfer fixing device according to claim 1, wherein

The suction means is a conductive roller;
The transfer fixing device according to claim 1, wherein

The suction means is a conductive brush;
The transfer fixing device according to claim 1, wherein

The volume resistance value of the pressure belt is 1.0 × 10 ^{9 to} 1.0 × 10 ¹¹ Ω · cm.
The transfer fixing apparatus according to claim 1, wherein

The transfer body is an intermediate transfer belt;
The transfer fixing apparatus according to claim 1, wherein

An image carrier on which a toner image is formed; a transfer member to which the toner image on the image carrier is transferred; a transfer means for transferring the toner image on the image carrier to the transfer member; A transfer fixing unit that transfers and fixes the transferred toner image to a recording material by heating and pressing;
The transfer fixing unit has the transfer fixing device according to any one of claims 1 to 11.
An image forming apparatus.

The image carrier has a plurality of developing devices that form toner images of different colors, and the toner images sequentially formed on the image carrier by the plurality of developing devices are sequentially transferred onto the transfer member. To be
The image forming apparatus according to claim 12.

The image carrier and a plurality of developing devices that form toner images on the image carrier, and the toner images formed on the image carrier by the developing devices are sequentially formed on the transfer member. Transcribed into,
The image forming apparatus according to claim 12.