JP2006078555A - Electrophotographic recording apparatus and fixing device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等のトナ−等の着色粒子を用いて画像を顕像化させる電子写真記録装置及び、記録体の表面に形成されるトナー像を記録体に定着させる定着装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic recording apparatus that visualizes an image using colored particles of a toner such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and a fixing that fixes a toner image formed on the surface of the recording body to the recording body. Relates to the device.
電子写真方式を用いた記録装置は、着色粒子を記録体表面に画像として顕像化させる現像工程と、顕像化された着色粒子画像を記録体に固着させる定着工程から成る。着色粒子には電子写真専用のトナーと呼ばれる粉末が用いられる。トナ−は加熱により融解し、冷却により凝固する。上記定着工程では、このトナ−の性質を利用して、トナ−を加熱させることにより融解させ、記録媒体に定着させる。 A recording apparatus using an electrophotographic method includes a developing process for visualizing colored particles as an image on the surface of a recording medium, and a fixing process for fixing the visualized colored particle images to the recording medium. As the colored particles, a powder called toner exclusively for electrophotography is used. The toner melts by heating and solidifies by cooling. In the fixing step, utilizing the properties of the toner, the toner is melted by heating and fixed on the recording medium.
以下、従来の定着装置について説明する。定着工程において、多く行われる加熱方法は、1本のロ−ラと1本の支持ロ−ラから成る1対の定着ロ−ラ対を圧接させ、 そのうち少なくとも1本の定着ロ−ラを加熱して、上記2本の定着ロ−ラが相接する溶融挟持部を形成し、その溶融挟持部にトナ−画像が形成された記録媒体を挿通させる方法である。また、1本の加熱ローラとそれを支持するようにベルトを押し付けて溶融挟持部を形成する方法もある。逆に、加熱ベルトにローラを支持させて溶融挟持部を形成させる方法やベルトとベルトで溶融挟持部を形成させる方法もある。以下の説明では、これらのローラやベルトを定着部材と呼ぶ。以下、2本の定着ローラを押し付けて溶融挟持部を形成する方法を例にとって説明を行う。この溶融挟持部に記録媒体を挿通させることにより記録媒体の表面に画像として配列したトナーは、加熱と同時に加圧される。溶融挟持部における熱エネルギと圧力による仕事の2種類のエネルギ供給を受けることによりトナ−は融解し変形する。この作用によりトナ−は記録媒体に定着する。ここで、定着ローラは、少なくとも一方が加熱される。また、記録媒体に形成されたトナー像を定着ローラに挿通する際、トナー像の担持面と加熱された定着ローラとが接触するように挿通する。上記加熱ロ−ラをヒートローラと呼ぶ。また、上記支持ロ−ラをバッククアップローラと呼ぶ。なお、以下の説明では、簡単のためヒートローラをHR、バックアップローラをBRと呼ぶ。HRとBRの両方のローラを定着ローラ対と呼ぶ。また、HRとBRのうち任意のいずれか一方を定着ローラと呼ぶことがある。HRとBRによるトナーの加熱融解方法をHR定着と呼ぶ。一方、支持ロ−ラであるBRは金属製の回転軸の外側に弾性層が設けられ、HRとの圧接の際にこの弾性層が変形して溶融挟持部が形成される。溶融挟持部のことをニップ部と呼ぶ。また、通紙方向のニップ部の長さをニップ幅と呼ぶ。記録媒体上の1点がニップ部を通過する時間をニップ時間と呼ぶ。弾性層はHRにも設けられることがあり、その場合にはニップ部はBRとHRの双方の弾性層が変形することにより形成される。 Hereinafter, a conventional fixing device will be described. In the fixing process, a heating method that is often performed is to press a pair of fixing rollers including one roller and one support roller, and heat at least one of the fixing rollers. In this method, a fusing portion where the two fixing rollers are in contact with each other is formed, and a recording medium on which a toner image is formed is inserted into the fusing portion. There is also a method of forming a melt sandwiching part by pressing a belt so as to support one heating roller and the heating roller. Conversely, there are a method in which a roller is supported by a heating belt to form a melt sandwiched portion, and a method in which a melt sandwiched portion is formed by a belt and a belt. In the following description, these rollers and belts are called fixing members. In the following, description will be made by taking as an example a method of forming the fusion sandwiching portion by pressing two fixing rollers. The toner arranged as an image on the surface of the recording medium by inserting the recording medium through the fusion sandwiching portion is pressurized simultaneously with the heating. The toner is melted and deformed by receiving two types of energy supply, that is, heat energy and work by pressure in the melt sandwiching portion. As a result, the toner is fixed on the recording medium. Here, at least one of the fixing rollers is heated. Further, when the toner image formed on the recording medium is inserted into the fixing roller, the toner image carrying surface and the heated fixing roller are inserted into contact with each other. The heating roller is called a heat roller. The support roller is called a back up roller. In the following description, the heat roller is called HR and the backup roller is called BR for simplicity. Both the HR and BR rollers are called a fixing roller pair. Also, any one of HR and BR may be called a fixing roller. The method of heating and melting the toner using HR and BR is called HR fixing. On the other hand, BR as a support roller is provided with an elastic layer on the outer side of a metal rotating shaft, and this elastic layer is deformed when pressed against HR to form a fusion sandwiching portion. The melt sandwiching part is called a nip part. Further, the length of the nip portion in the sheet passing direction is called a nip width. The time for one point on the recording medium to pass through the nip is called the nip time. The elastic layer may also be provided on the HR. In this case, the nip portion is formed by deformation of both the BR and HR elastic layers.
HRはアルミニウム等の高熱伝導性材料の中空円筒から成り、その中心部にヒ−タが備えられている。中空円筒を芯金と呼ぶ。また、ヒ−タにはハロゲンランプを用いることが多い。この定着装置では、トナ−像を加熱せしめる際に、融解したトナ−が定着ローラに付着する現象が発生することがある。この現像をオフセットと呼び、定着ローラに付着したトナーをオフセットトナーと呼ぶ。オフセットトナーが多量に発生した場合、このオフセットトナーが記録媒体に再転移し、記録情報との区別がつかなくなって誤印字をひきおこすという問題が発生する。 The HR is made of a hollow cylinder made of a high thermal conductivity material such as aluminum, and a heater is provided at the center thereof. The hollow cylinder is called a cored bar. Further, a halogen lamp is often used for the heater. In this fixing device, when the toner image is heated, a phenomenon that the melted toner adheres to the fixing roller may occur. This development is called offset, and the toner attached to the fixing roller is called offset toner. When a large amount of offset toner is generated, the offset toner is re-transferred to the recording medium, and it becomes impossible to distinguish from the recorded information, causing a problem of erroneous printing.
図1はオフセットトナーの発生特性を示す図である。19は低温領域、20は高温領域、21は非オフセットバンドである。横軸に定着ローラの温度、縦軸にオフセットトナーの量を示す。オフセットトナーの量は低温領域19および高温領域20で多く、低温領域19で発生するオフセットを低温オフセット、高温領域20で発生するオフセットを高温オフセットと呼ぶ。この低温領域19と高温領域20に狭まれた領域を非オフセットバンド21と呼び、オフセットトナーの量は少ない。さらに、低温領域と高温領域の非オフセットバンド21の境界域をノンビジュアルオフセット域191、201と呼ぶ。ノンビジュアルオフセット域191、201ではオフセットトナーの量が軽微なため、オフセットトナーは目に見えない。オフセットが発生した場合の最も深刻な問題点は、定着ローラに付着したオフセットトナーが記録媒体に再転移して誤印字を引き起こすことにある。したがって、記録媒体に再転移したオフセットトナーが画像として認められなければ、この問題は発生し得ないのである。ノンビジュアルオフセット域191、201ではこのような誤印字の問題は発生しない。オフセットを防止するため、HRのトナ−と接する外被層に離型性が高いシリコンゴムやフッ素ゴム、あるいはフッ素樹脂が離型層として用いられる。特に、フッ素樹脂は離型性が高いことでよく知られており、外被層材料として、PFA(パ−フルオロアルコキシ)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等がよく用いられている。その上で、定着装置ではオフセットトナーの量を極力少なくするため、定着ローラの温度を非オフセットバンド21内に設定するのが通常である。非オフセットバンド21内に定着ローラの温度を設定しても、ノンビジュアルオフセット域191、201より少ない若干のオフセットが発生するので、定着ローラに不織布や多孔性物質等を接触させてオフセットトナーを拭取るクリーナを有する定着装置が存在する。この場合、不織布や多孔性物質が捕集可能な量以上のオフセットトナーを捕集しようとすると、不織布や多孔性物質に一度捕集されたオフセットトナーが再度定着ローラに転移する。さらにこれが記録体に転移するという問題も発生する。この問題を蓄積トナー汚れと呼ぶ。これを未然に防ぐため、不織布や多孔性物質に拭取られたオフセットトナーが上記捕集可能な量にまで蓄積される前に、不織布や多孔性物質から成るクリーナを交換しなければならない。先に述べたノンビジュアルオフセット域191、201では、誤印字は発生しないが、捕集すべきオフセットトナーが多量に発生し、クリーナの交換を極めて短い期間で行なわれなければならないという問題がある。
FIG. 1 is a diagram showing the generation characteristics of offset toner.
また、非オフセットバンド21におけるオフセットトナーの量を少なくするため、定着ローラにシリコンオイル等の離型剤を塗布する場合もある。この場合、適量のシリコンオイルを定着ローラに塗布することにより、オフセットトナーの量が零となる場合もある。しかし、オフセットトナーの量は離型剤の量だけでなく、トナーの組成や添加物、トナ−画像のトナ−層の厚さ、印刷パターンや密度、定着時のトナーに供給される熱量やその供給時間などの種々の因子との関係において規定されるため、離型剤の塗布によりオフセットトナーの量が零となるのは、極く限られた条件においてのみ可能である。したがって、離型剤の塗布により、オフセットトナーの量を少なくすることは可能であるが、零とはならぬ場合が多い。
Further, in order to reduce the amount of offset toner in the
カラー画像のように複数の色のトナー層を重ねて定着を行う場合には、トナー層が厚くなるのでオフセットが発生しやすくなる。これを対策するために、HR温度を下げて、ニップ時間を延ばし定着時のトナー層内の温度分布を極力均一にする方法が用いられる。その際には、加熱ローラをベルトで支持する方法が用いられることが多い。ニップ時間を長くすると、ニップ時間中に相当量の熱が用紙の裏面(定着するトナーの存在する面の反対側)まで貫流するので、紙厚によりトナーに投入される熱量が異なってくる。即ち、ニップ時間が短いとニップ時間中に達する有効な熱の伝播距離は紙厚さより短く、その場合如何なる紙厚さを用いようが紙厚さは熱的には無限大一定とみなすことができ、投入される熱量は紙厚さにかかわらず一定になる。 When a plurality of color toner layers are overlapped and fixed as in a color image, the toner layer becomes thicker and offset is likely to occur. In order to prevent this, a method is used in which the HR temperature is lowered, the nip time is extended, and the temperature distribution in the toner layer at the time of fixing is made as uniform as possible. In that case, a method of supporting the heating roller with a belt is often used. When the nip time is lengthened, a considerable amount of heat flows to the back side of the paper (opposite side where the toner to be fixed is present) during the nip time, so that the amount of heat input to the toner varies depending on the paper thickness. In other words, when the nip time is short, the effective heat propagation distance reached during the nip time is shorter than the paper thickness, in which case the paper thickness can be regarded as thermally infinitely constant no matter what paper thickness is used. The amount of heat input is constant regardless of the paper thickness.
しかし、ニップ時間が長いと、有効な熱の伝播距離は紙厚さより長くなり紙厚さにより投入熱量が変化する。そこで、投入熱量を一定に保つため、紙厚に応じてニップ時間を変える必要が発生する。紙厚さによりニップ時間を変化させることは、現像を含む全プロセスそのものの速度を変えるか、定着部だけ速度を変えるかしか方法は無い。前者の場合、紙搬送のみならず現像や転写の条件までも狂わせるので、プロセス全体の信頼性の低下を招き、さらには紙厚さによって印刷速度が一定しないというユーザビリティーに大きな損失もこうむる。後者の場合、用紙間隙をバッファにして行うが、転写後定着までの間で搬送速度を変えるため転写後定着までの搬送路が少なくとも紙長さより長くなり装置の大型化をもたらし、さらには搬送速度を変えるので紙搬送上の信頼性を損なうという問題がある。 However, if the nip time is long, the effective heat propagation distance is longer than the paper thickness, and the input heat amount changes depending on the paper thickness. Therefore, in order to keep the input heat amount constant, it is necessary to change the nip time according to the paper thickness. The only way to change the nip time depending on the paper thickness is to change the speed of the entire process including development, or change the speed of only the fixing portion. In the former case, not only paper conveyance but also development and transfer conditions are distorted, leading to a decrease in the reliability of the entire process, and a large loss in usability that the printing speed is not constant depending on the paper thickness. In the latter case, the paper gap is used as a buffer. However, since the conveyance speed is changed between the transfer and the fixing, the conveyance path to the fixing after the transfer is at least longer than the paper length, resulting in an increase in the size of the apparatus. This causes a problem of impairing the reliability of paper conveyance.
次に、従来の方法を図2〜図4を用いて具体的に説明する。 Next, a conventional method will be specifically described with reference to FIGS.
図2は、ニップ時間が短い場合の定着における熱浸透状況を模式的に示す図である。1はヒートローラ、2は用紙、3は定着機に入る前の用紙温度より温度が上昇した範囲、即ち有効熱浸透部分である。ある時間内に熱が浸透する深さは熱浸透厚さと呼ばれ、厳密には熱拡散率と時間の積を12倍した値の平方根で与えられる。本発明が問題にする紙厚さとの関係でこれを考えると、紙の熱拡散率とニップ時間の積の12倍の平方根となる。この場合の厚さは、その厚さの地点において少しでも温度が上昇することで定義されている。実用的には、電子写真の定着における熱浸透厚さは、紙の熱拡散率とニップ時間の積の平方根で考えればよい。ニップ時間が10ms程度の場合、図2に示すように如何なる紙厚においてもニップ時間中に熱ロールから供給された熱は紙の裏面まで到達していない。熱浸透部分は紙厚さによらず同じである。すなわち、どの紙厚さも熱的には無限厚さで同一の厚さであると見なすことができる。この場合、トナーに供給される熱量は紙厚さにかかわらず同じになる。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a heat penetration state in fixing when the nip time is short. Reference numeral 1 denotes a heat roller, 2 a paper, and 3 a range in which the temperature is higher than the paper temperature before entering the fixing machine, that is, an effective heat penetration portion. The depth at which heat permeates within a certain period of time is called the heat penetration thickness, and is strictly given by the square root of a value obtained by multiplying the product of thermal diffusivity and time by twelve. Considering this in relation to the paper thickness which is a problem of the present invention, the square root is 12 times the product of the thermal diffusivity of the paper and the nip time. The thickness in this case is defined by a slight increase in temperature at the point of the thickness. Practically, the heat penetration thickness in fixing electrophotography may be considered as the square root of the product of the thermal diffusivity of paper and the nip time. When the nip time is about 10 ms, the heat supplied from the hot roll during the nip time does not reach the back surface of the paper at any paper thickness as shown in FIG. The heat penetration part is the same regardless of the paper thickness. That is, any paper thickness can be regarded as the same thickness with an infinite thickness thermally. In this case, the amount of heat supplied to the toner is the same regardless of the paper thickness.
図3はニップ時間が長い場合の定着における熱浸透状況を模式的に示す図である。31は薄い紙の熱浸透部分3の範囲を示したプロファイルである。薄い方の紙では、熱は裏面にまで達しており、厚い紙と比較して熱浸透部分のプロファイルが異なり、特にトナーが存在するヒートローラ1との界面近傍の熱浸透範囲が細っており、トナーに投入される熱量が少なくなっていることがわかる。したがって、厚い紙では薄い紙と同じ熱量をトナーに投入するために、より多くの熱量を紙に投入する必要がある。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a heat penetration state in fixing when the nip time is long.
図4は厚い紙厚のほうにニップ時間を伸張した場合の熱浸透の状態を示す図である。ニップ時間を伸張することはより多くの熱量を用紙に投入することを意味する。32は図3の厚紙の熱浸透部分3の範囲を示したプロファイルである。
図4に示すようにニップ時間を伸ばすことによって、ヒートローラ1との界面近傍において薄紙と同じ熱浸透部分のプロファイルが得られる。このように従来の方法では有効な熱浸透厚さが紙厚を越えるとニップ時間を調節してトナーに投入する熱量を一定にする必要があった。即ち、厚紙の場合、薄紙と同じ熱量をトナーに投入するにはより多くの熱量を用紙に供給する必要がある。
FIG. 4 is a diagram showing a state of heat penetration when the nip time is extended to a thicker paper thickness. Extending the nip time means that more heat is input to the paper. Reference numeral 32 denotes a profile showing the range of the heat-permeable portion 3 of the cardboard of FIG.
As shown in FIG. 4, by extending the nip time, the same heat penetration portion profile as that of the thin paper is obtained in the vicinity of the interface with the heat roller 1. As described above, in the conventional method, when the effective heat penetration thickness exceeds the paper thickness, it is necessary to adjust the nip time to make the amount of heat supplied to the toner constant. That is, in the case of thick paper, it is necessary to supply a larger amount of heat to the paper in order to input the same amount of heat as that of the thin paper to the toner.
以上述べた従来の定着装置では、特にニップ時間を長くすると紙厚によって、ニップ時間を変える必要が生じるという問題があった。その結果、信頼性、ユーザビリティーの低下が発生するという問題があった。 The conventional fixing device described above has a problem that when the nip time is increased, the nip time needs to be changed depending on the paper thickness. As a result, there is a problem that reliability and usability are deteriorated.
本発明の目的は、長いニップ時間を要する定着装置において、いかなる紙厚でもニップ時間を変更する必要のない定着装置を実現し、高い信頼性、ユーザビリティーを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a fixing device that does not require changing the nip time at any paper thickness in a fixing device that requires a long nip time, and to provide high reliability and usability.
上記目的は、少なくともトナー像を記録体上に作像する作像装置と、少なくとも定着部材を有し該記録体上に作像された未定着のトナー像を定着する定着装置とからなる電子写真記録装置において、記録体の厚さを切り替える際に前記定着部材の温度を変化させ、切り替え後の第1枚目の記録体を定着させる際に前記定着部材の温度をノンビジュアルオフセット域に設定することによって達成される。 The object is to provide an electrophotographic apparatus comprising an image forming device for forming at least a toner image on a recording medium, and a fixing device for fixing an unfixed toner image formed on the recording medium having at least a fixing member. In the recording apparatus, the temperature of the fixing member is changed when the thickness of the recording medium is switched, and the temperature of the fixing member is set to a non-visual offset region when the first recording medium after switching is fixed. Is achieved.
本発明によれば、ノンビジュアルオフセット域において印刷を開始することにより定着部材温度の変更を用いて紙厚変更に伴う熱量調整ができるので、ニップ時間の長い定着装置においても印刷速度または定着速度を変更することを不要にすることが出来るという利点を有する。 According to the present invention, since the heat amount accompanying the change in the paper thickness can be adjusted by using the change in the fixing member temperature by starting the printing in the non-visual offset region, the printing speed or the fixing speed can be reduced even in the fixing device having a long nip time. This has the advantage of making it unnecessary to make changes.
以下、本発明の一実施例を図1および図5を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、オフセットトナーの発生特性を示す図である。19は低温領域、20は高温領域、21は非オフセットバンドである。横軸に定着ローラの温度、縦軸にオフセットトナーの量を示す。オフセットトナーの量は低温領域19および高温領域20で多く、低温領域19で発生するオフセットを低温オフセット、高温領域20で発生するオフセットを高温オフセットと呼ぶ。この低温領域19と高温領域20に狭まれた領域を非オフセットバンド21と呼び、オフセットトナーの量は少ない。さらに、低温領域と高温領域の非オフセットバンド21の境界域をノンビジュアルオフセット域191、201と呼ぶ。ノンビジュアルオフセット域191、201ではオフセットトナーの量が軽微なため、オフセットトナーは目に見えない。オフセットが発生した場合の最も深刻な問題点は、定着ローラに付着したオフセットトナーが記録媒体に再転移して誤印字を引き起こすことにある。したがって、記録媒体に再転移したオフセットトナーが画像として認められなければ、この問題は発生し得ないのである。ノンビジュアルオフセット域191、201ではこのような誤印字の問題は発生しない。ノンビジュアルオフセット域191、201では、誤印字は発生しないが、捕集すべきオフセットトナーが多量に発生し、この温度域で印字し続けた場合、クリーナの交換を極めて短い期間で行なわれなければならないという問題が発生する。具体的には、クリーナ交換に影響の出る印刷枚数は数千ページ以上であり、ノンビジュアルオフセット域191、201での数十ページの印刷程度では実質的にクリーナ交換時期を早めることはない。
FIG. 1 is a diagram showing the generation characteristics of offset toner.
図5は、本発明の記録装置において薄紙を用いて定着を行う場合と、厚紙を用いて定着を行う場合のHR温度とオフセット発生の関係を示す図である。図中○印は、オフセットが発生しないこと、△印はノンビジュアルオフセットが発生すること、×は目に見えるオフセットが発生することを示す。本発明の記録装置では、HRのみを加熱し、ニップ時間が100msと長いため、厚紙と薄紙では同じ温度でトナーに投入する熱量が異なる。したがって、非オフセットバンドもずれて現れる。薄紙の場合、HR温度は170℃一定に制御される。厚紙の場合には、トナーへの投入熱量が減少するが、ニップ時間を薄紙と同じにするのでHR温度を上げる必要がある。そのため、厚紙の場合、HR温度は190℃一定に制御される。実際には、単にトナーへの投入熱量をあわせるだけでHR温度を設定するわけには行かず、オフセット特性との整合を取る必要がある。厚紙と薄紙でトナーに投入される熱量が等しく、かつできる限りオフセットバンドのセンターにHR温度を設定するのが望ましい。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the HR temperature and the occurrence of offset when fixing is performed using thin paper and when fixing is performed using thick paper in the recording apparatus of the present invention. In the figure, ○ indicates that no offset occurs, Δ indicates that a non-visual offset occurs, and × indicates that a visible offset occurs. In the recording apparatus of the present invention, since only the HR is heated and the nip time is as long as 100 ms, the amount of heat input to the toner at the same temperature differs between the thick paper and the thin paper. Therefore, non-offset bands also appear shifted. In the case of thin paper, the HR temperature is controlled to be constant at 170 ° C. In the case of thick paper, the amount of heat input to the toner decreases, but since the nip time is the same as that of thin paper, it is necessary to raise the HR temperature. Therefore, in the case of thick paper, the HR temperature is controlled to be constant at 190 ° C. Actually, the HR temperature cannot be set simply by matching the amount of heat input to the toner, and it is necessary to match the offset characteristics. It is desirable to set the HR temperature at the center of the offset band as much as possible with the same amount of heat input to the toner between the thick paper and the thin paper.
本発明の記録装置では、薄紙の場合のHR温度(170℃)と等しい熱量を得る厚紙のHR温度は200℃であるが、あえて厚紙の場合にはHR温度を190℃に設定した。これは、紙種切り替えをスムースに行えるようにしたためである。即ち、厚紙から薄紙に切り替えた時、HR温度は厚紙で190℃に制御されているので、薄紙の1枚目では190℃に近いHR温度となっている。その際、HR温度は、薄紙ではノンビジュアルオフセット域201に相当するので目に見えるオフセットは発生しない。逆に、薄紙から厚紙に切り替えた時、HR温度は薄紙で170℃に制御されているので、厚紙の1枚目では170℃に近いHR温度となっている。その際、HR温度は、厚紙ではノンビジュアルオフセット域191に相当するので目に見えるオフセットは発生しない。もし、トナーに投入する熱量を完全に一致させるため、厚紙でHR温度を200℃に設定すると、厚紙から薄紙に切り替えた時、薄紙の1枚目では200℃に近いHR温度となっている。その際、HR温度は、薄紙ではオフセット域20のノンビジュアルオフセット域201の外側に相当するので目に見えるオフセットが発生するという問題が発生する。本発明の記録装置では、紙厚切り替え操作がなされると直ちに制御温度はその紙厚に即した値にセットされるが、低温(170℃)から高温(190℃)に切り替わった時(薄紙から厚紙に切り替わった時)は連続印刷15ページで、HR温度は高温(190℃)の設定温度と等しい温度に達する。また、高温(190℃)から低温(170℃)に切り替わった時(厚紙から薄紙に切り替わった時)は連続印刷10ページで、HR温度は低温(170℃)の設定温度と等しい温度に達する。HR温度がノンビジュアルオフセット域191、201におかれる印刷ページ数が15ページ以下と僅かなため、クリーナ交換の期間を短縮することもない。
In the recording apparatus of the present invention, the HR temperature of thick paper that obtains a heat quantity equal to the HR temperature (170 ° C.) in the case of thin paper is 200 ° C. However, the HR temperature is set to 190 ° C. in the case of thick paper. This is because the paper type can be switched smoothly. That is, when switching from thick paper to thin paper, the HR temperature is controlled to 190 ° C. for thick paper, so the first sheet of thin paper has an HR temperature close to 190 ° C. At that time, since the HR temperature corresponds to the non-visual offset
以上述べた本実施例によれば、100msもの長時間ニップでありながら、紙厚さによりニップ時間を切り替える必要がなく、かつオフセットによる誤印字の発生もない。これにより、印刷速度または定着速度を変更することを不要にすることが出来るので、厚紙印刷時の印刷生産性の低下が許されない用途に利用できるようになる、また印刷速度を一定にできるので最終転写プロセスと定着プロセスの用紙搬送速度を絶えず等しくでき、最終転写プロセスから定着プロセスまでの距離を搬送方向の用紙長より短く出来る。これにより記録装置をコンパクトに出来るので従来記録装置を設置できなかった狭い空間においても設置できるようになる。 According to the present embodiment described above, although the nip time is as long as 100 ms, it is not necessary to switch the nip time depending on the paper thickness, and there is no occurrence of erroneous printing due to offset. This eliminates the need to change the printing speed or fixing speed, so that it can be used for applications that do not allow a decrease in printing productivity when printing on thick paper. The sheet conveyance speed of the transfer process and the fixing process can be constantly made equal, and the distance from the final transfer process to the fixing process can be made shorter than the sheet length in the conveyance direction. As a result, the recording apparatus can be made compact, so that it can be installed even in a narrow space where the conventional recording apparatus cannot be installed.
なお、本実施例では定着部材がHRとBRからなる定着装置について説明したが、1本の加熱ローラとそれを支持するようにベルトを押し付けてニップ部を形成する定着装置、加熱ベルトにローラを支持させてニップ部を形成させる定着装置やベルトとベルトでニップ部を形成させる定着装置でも本実施例に述べたのと同様の効果が得られる。 In this embodiment, the fixing device is composed of the fixing member HR and BR. However, the fixing member for forming the nip portion by pressing the belt so as to support one heating roller and the heating roller, and the roller for the heating belt. The same effect as described in the present embodiment can be obtained also in a fixing device that supports and forms a nip portion or a fixing device that forms a nip portion with a belt.
次に、本発明の他の実施例を図1および図6を用いて説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は、本実施例の記録装置において極薄紙、薄紙および厚紙を用いて定着を行う場合のヒートローラ温度とオフセット発生の関係を示す図である。本実施例の記録装置は、実施例1に記載の記録装置と同様であるが、極薄紙をサポートした点が異なる。薄紙と厚紙の間の温度切り替えは実施例1と同様である。極薄紙でのHR温度は160℃一定に制御される。薄紙でのHR温度は実施例1と同様の170℃でる。極薄紙と薄紙の間の温度切り替えは、いずれのHR温度も切り替え先の非オフセットバンド21内にて行うことができるので、誤印字やクリーナ交換までの期間に問題は発生しない。しかし、極薄紙から厚紙あるいは厚紙から極薄紙への切り替えの場合には、薄紙と厚紙間の切り替えとは事情が異なる。本実施例の記録装置では、極薄紙におけるHR温度は140℃に制御される。極薄紙の温度設定(140℃)のまま厚紙を通紙すると、HR温度は厚紙においてはオフセットが発生する低温領域19のノンビジュアルオフセット域191の外側になるので、目に見えるオフセットが発生する。紙厚切り替えと同時に設定温度を切り替えたとしても、温度変化には時間遅れがあるので実際のHR温度は直ぐには上昇せず、温度設定切り替えと同時に厚紙を通紙すると目に見えるオフセットが発生する。そこで、本実施例ではHR温度がノンビジュアルオフセット域191である170℃に上昇するまで印刷を禁止するよう設定されている。170℃で印刷を開始すれば目に見えるオフセットが発生せず、印刷中にHR温度はほどなく設定温度の190℃に達するのでノンビジュアルオフセットもクリーナ交換への影響が発生しない程度に収まる。一方、厚紙の温度設定(190℃)のまま極薄紙を通紙すると、HR温度は極薄紙においてはオフセットが発生する高温領域20のノンビジュアルオフセット域201の外側になるので、目に見えるオフセットが発生する。紙厚切り替えと同時に設定温度を切り替えたとしても、同時に極薄紙を通紙すると、極薄紙から厚紙への切り替えと同様に目に見えるオフセットが発生する。そこで、本実施例ではHR温度がノンビジュアルオフセット域201である170℃に降下するまで印刷を禁止するよう設定されている。170℃で印刷を開始すれば目に見えるオフセットが発生せず、印刷中にHR温度はほどなく設定温度の140℃に達するのでノンビジュアルオフセットもクリーナ交換への影響が発生しない程度に収まる。
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the heat roller temperature and the occurrence of offset when fixing is performed using extremely thin paper, thin paper, and thick paper in the recording apparatus of the present embodiment. The recording apparatus of the present embodiment is the same as the recording apparatus described in the first embodiment, except that it supports ultrathin paper. The temperature switching between the thin paper and the thick paper is the same as in the first embodiment. The HR temperature in ultra-thin paper is controlled at a constant 160 ° C. The HR temperature for thin paper is 170 ° C. as in Example 1. Since the temperature switching between the ultrathin paper and the thin paper can be performed in any
以上述べた本実施例によれば、100msもの長時間ニップでありながら、極薄紙から厚紙まで紙厚さによりニップ時間を切り替える必要がなく、かつオフセットによる誤印字の発生もない。これにより、印刷速度または定着速度を変更することを不要にすることが出来るので、厚紙印刷時の印刷生産性の低下が許されない用途に利用できるようになる、また最終転写プロセスから定着プロセスまでの距離を搬送方向の用紙長より短く出来るので従来記録装置を設置できなかった狭い空間においても設置できるようになることは実施例1と同様で言うまでもない。 According to the present embodiment described above, it is not necessary to switch the nip time depending on the paper thickness from an extremely thin paper to a thick paper, and there is no occurrence of erroneous printing due to an offset, although the nip is a long time of 100 ms. This eliminates the need to change the printing speed or the fixing speed, so that it can be used for applications in which a decrease in printing productivity when printing on cardboard is not permitted, and from the final transfer process to the fixing process. Needless to say, since the distance can be shorter than the paper length in the transport direction, it can be installed even in a narrow space where the conventional recording apparatus cannot be installed.
なお、本実施例では定着部材がHRとBRからなる定着装置について説明したが、1本の加熱ローラとそれを支持するようにベルトを押し付けてニップ部を形成する定着装置、加熱ベルトにローラを支持させてニップ部を形成させる定着装置やベルトとベルトでニップ部を形成させる定着装置でも本実施例に述べたのと同様の効果が得られる。 In this embodiment, the fixing device is composed of the fixing member HR and BR. However, the fixing member for forming the nip portion by pressing the belt so as to support one heating roller and the heating roller, and the roller for the heating belt. The same effect as described in the present embodiment can be obtained also in a fixing device that supports and forms a nip portion or a fixing device that forms a nip portion with a belt.
1…ヒートローラ、2…用紙、3…定着機に入る前の用紙温度より温度が上昇した範囲、19…低温領域、20…高温領域、21…非オフセットバンド、31…は薄い紙の熱浸透部分3の範囲を示したプロファイル、32…図3の厚紙の熱浸透部分3の範囲を示したプロファイル、191、201…ノンビジュアルオフセット域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat roller, 2 ... Paper, 3 ... Range where temperature rose from paper temperature before entering fixing machine, 19 ... Low temperature region, 20 ... High temperature region, 21 ... Non-offset band, 31 ... Heat penetration of thin paper Profile showing the range of the part 3, 32... Profile showing the range of the heat penetration part 3 of the cardboard in FIG. 3, 191, 201.
Claims (4)
An electrophotographic recording apparatus comprising: an image forming apparatus that forms at least a toner image on a recording body; and a fixing apparatus that includes at least a fixing member and fixes an unfixed toner image formed on the recording body. The temperature of the fixing member is changed when the thickness of the recording medium is switched, and the temperature of the fixing member is set in a non-visual offset region when the first recording medium after switching is fixed. An electrophotographic recording apparatus, wherein a distance from the fixing device to the fixing device is set to be shorter than a length in a conveyance direction of the recording medium.
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