JP2006184641A - Belt heating method, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無端移動するベルト部材を所定範囲の温度に加熱するベルト加熱方法、無端移動するベルト部材を備えた定着装置、及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a belt heating method for heating an endlessly moving belt member to a temperature within a predetermined range, a fixing device including the endlessly moving belt member, and an image forming apparatus.
従来、記録体の両面に画像を形成する方式としては、いわゆるスイッチバック方式やワンパス方式などが知られている。スイッチバック方式は、転写手段と定着手段とを通過して一方の面に画像が形成された記録体を反転させた後、転写手段と定着手段とにスイッチバックさせて、もう一方の面にも画像を形成する方式である。これに対し、ワンパス方式は、両面転写手段によって両面に画像を転写した記録体を定着手段に通すことで、記録体をスイッチバックさせることなくその両面に画像を形成する。ワンパス方式は、次の点でスイッチバック方式よりも優れている。即ち、スイッチバック用の複雑な機構を設けることによるコストアップ、スイッチバックによる画像形成時間の長期化及び定着手段による加熱でカールさせた記録体をスイッチバックさせることによるジャムの何れも回避し得る点である。 Conventionally, as a method of forming an image on both sides of a recording medium, a so-called switchback method, a one-pass method, and the like are known. In the switchback method, after a recording medium having an image formed on one surface after passing through the transfer device and the fixing device is reversed, the recording material is switched back to the transfer device and the fixing device, and also on the other surface. This is a method for forming an image. On the other hand, in the one-pass method, an image is formed on both sides of the recording body without switching back by passing the recording body on which the image is transferred on both sides by the double-side transfer means through the fixing means. The one-pass method is superior to the switchback method in the following points. That is, it is possible to avoid cost increase by providing a complicated mechanism for switchback, prolonged image formation time by switchback, and jamming by switching back a recording medium curled by heating by a fixing means. It is.
しかしながら、かかるワンパス方式においては、両面転写後の記録体を両面転写手段から定着手段に送る際に、画像を乱し易いという不具合があった。かかる画像の乱れは次のようにして生ずる。即ち、両面転写手段から離間した記録体が定着手段に受け渡される際に、記録体の両面に存在する未定着画像のうちの何れか一方が、両面転写手段と定着手段内部との間に配設されたガイド部材などに摺擦して乱れてしまうのである。 However, such a one-pass method has a problem that the image is easily disturbed when the recording medium after the double-side transfer is sent from the double-side transfer means to the fixing means. Such image disturbance occurs as follows. That is, when the recording medium separated from the double-sided transfer unit is delivered to the fixing unit, any one of the unfixed images existing on both sides of the recording medium is arranged between the double-sided transfer unit and the inside of the fixing unit. The guide member or the like provided is rubbed and disturbed.
そこで、特許文献1において、周面に複数の突起を有する従動回転可能な拍車を両面転写手段と定着手段との間に設け、これによって両面転写手段から定着手段に向けて記録体をガイドさせるようにした画像形成装置が提案されている。特許文献1では、この画像形成装置によって次のようなことが実現可能であるとしている。即ち、記録体の裏面に突起を刺した状態の上記拍車を記録体の移動に伴って従動回転させることで、その裏面の画像を乱すことなく記録体を両面転写手段から定着手段に案内することができるとしている。 Therefore, in Patent Document 1, a driven rotatable spur having a plurality of protrusions on the peripheral surface is provided between the double-sided transfer unit and the fixing unit, thereby guiding the recording body from the double-sided transfer unit to the fixing unit. An image forming apparatus has been proposed. In Patent Document 1, it is assumed that the following can be realized by this image forming apparatus. That is, the recording medium is guided from the double-sided transfer unit to the fixing unit without disturbing the image on the back side by rotating the spur in a state where the protrusion is stuck on the back side of the recording body with the movement of the recording body. I can do it.
ところが、上記拍車の突起がたとえ鋭利なものであっても、それを突き刺してしまえば、未定着の画像は少なからず乱れることになる。更には、複数の突起が設けられた複雑な形状の拍車を記録体通過毎にクリーニングするのは極めて困難であるため、突起に付着したトナーが後続の記録体に転移して画像を乱してしまう可能性が高い。 However, even if the spur protrusion is sharp, if it is pierced, the unfixed image will be disturbed. Furthermore, since it is extremely difficult to clean a spur having a complicated shape provided with a plurality of protrusions every time the recording medium passes, the toner adhering to the protrusions is transferred to the succeeding recording medium to disturb the image. There is a high possibility that it will end.
そこで、本出願人は、特許文献2においてワンパス方式と、いわゆるベルト定着方式とを併用した構成の画像形成装置を提案した。図11は、この画像形成装置に用いるベルト定着方式の定着装置を示す概略構成図である。同図において、定着手段たる定着装置60は、おもて面加熱ローラ61、無端状のベルト部材たる定着ベルト62、裏面加熱ローラ63、ニップ裏側ローラ64、クリーニングローラ65などを有している。定着ベルト62は、裏面加熱ローラ63とニップ裏側ローラ64とによって裏面から支持されながら、所定の張力で張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられるニップ裏側ローラ64の駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
Therefore, the present applicant has proposed an image forming apparatus having a configuration in which a one-pass method and a so-called belt fixing method are used in combination in Patent Document 2. FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a belt fixing type fixing device used in the image forming apparatus. In the drawing, a
上記おもて面加熱ローラ61、裏面加熱ローラ63は、それぞれ、図示しない支持手段によって回転自在に支持される金属製のパイプ部材61a、63aと、その内部に回転不能に配設されたハロゲンランプ61b、63bとを有している。パイプ部材61a、63aは、それぞれ発熱源たるハロゲンランプ61b、63bからの輻射によって内面から加熱される。おもて面加熱ローラ61は、後述のニップ裏側ローラ64との間に定着ベルト62を挟み込むように定着ベルト62のおもて面に当接して定着ニップを形成している。そして、この定着ニップにおいて、パイプ部材61bからの熱伝導によって定着ベルト62をおもて面から加熱する。また、裏面加熱ローラ63は、その張架位置にさしかかった定着ベルト62の裏面を、パイプ部材63bからの熱伝導によって加熱する。定着ベルト62が定着ニップに到達する直前の領域には、裏面温度検知センサ66が配置されている。この裏面温度検知センサ66は、定着ベルトの裏面の温度を検知している。そして、この裏面温度検知センサ66からの温度信号に基づいて、ハロゲンランプ63bへの電源供給をON/OFF制御している。このON/OFF制御により、定着ニップ到達直前における定着ベルト62の裏面温度が所定の範囲(例えば160〜180℃など)内に制御される。
The front
上記ニップ裏側ローラ64は、金属製の芯金64bと、これに被覆されたゴム等からなる肉厚の弾性層64aとを有している。そして、定着ベルト62を介したおもて面加熱ローラ63からの押圧によって肉厚の弾性層64aを柔軟に弾性変形させることで、上述の定着ニップをベルト周方向においてより大きく形成する役割を担っている。
The
図示しない両面転写手段によって両面にそれぞれトナー像が転写された記録体たる転写紙Pは、両面転写手段によって図中下方から定着手段60に向けて搬送される。そして、その先端が、定着ベルト62の周方向における全領域のうち、裏面加熱ローラ63による張架箇所と上記定着ニップとの間の領域に突き当った後、定着ベルト62に徐々に密着せしめられながら、上記定着ニップに向かうように搬送される。定着ニップに至ると、裏面加熱ローラ63によって昇温せしめられている定着ベルト62に片面側が強く密着せしめられて加熱されると同時に、もう片面側がおもて面加熱ローラ61に強く密着せしめられて加熱される。定着ニップで両面側から加熱されるのである。このような両面側からの加熱により、転写紙Pの両面に存在するトナー像が、それぞれ加熱及び加圧されてそれぞれの面に定着せしめられる。
The transfer paper P, which is a recording medium on which the toner images are transferred on both sides by a double-side transfer means (not shown), is conveyed toward the
上記定着ニップを通過した転写紙Pは、定着ベルト62やおもて面加熱ローラ61の表面移動に伴って図示しない排紙路に送られた後に機外へと排出される。また、定着ニップを通過した後の定着ベルト62の表面に付着している少量の定着残トナー(オフセットトナー)は、クリーニングバイアスが印加されているクリーニングローラ65によって静電的にベルトおもて面から除去される。
The transfer paper P that has passed through the fixing nip is sent to a paper discharge path (not shown) as the surface of the
このような定着装置60とワンパス方式とを併用した構成では、定着ベルト62が表面移動しながら転写紙Pに接触することで、トナー像を擦ることなく定着ニップに向けて転写紙Pを案内することができる。よって、未定着のトナー像を擦ることによる画像の乱れを抑えることができる。また、定着ベルト62については、上記特許文献1に記載の拍車とは異なり、たとえオフセット等によるトナー汚れが生じたとしても、図11に示したクリーニングローラ65などといった公知の手段で容易にクリーニングすることができる。よって、拍車や定着ベルト62などの案内部材に付着したトナーによって後続の転写紙Pを汚してしまうといった事態を容易に抑えることが可能になる。
In such a configuration in which the
定着ニップを転写紙Pが通過すると、転写紙Pに定着ベルト62の熱量が奪われ、定着ニップ通過直後の定着ベルト62の温度は著しく低下する。上記定着装置60においては、定着ニップ到達直前の定着ベルト62の温度を検知している。このため、定着ベルトが一度裏面加熱ローラ63によって形成されるベルト加熱領域を通過して加熱された後に、転写紙Pによって熱量が奪われることで低下した温度が裏面温度検知センサ66で検知される。この検知結果に基づいて、ハロゲンランプ63bへの電源供給のON/OFF制御の内容が変更される。そして、定着ベルトがもう一度ベルト加熱領域を通過することで定着ベルト62に転写紙から奪われた熱量が補われる。その結果、上記定着装置60においては、定着ベルト62が少なくとも2回ベルト加熱領域を通過することで、定着ベルトを所定温度範囲(例えば160〜180℃など)内にすることができる。
When the transfer paper P passes through the fixing nip, the heat amount of the
特許文献3には、定着ニップ通過直後の定着ベルトの温度を検知する定着装置が提案されている。このように、定着ニップ通過直後の定着ベルトの温度を検知することで、転写紙Pによって奪われた定着ベルト62の熱量を、転写紙Pが定着ニップを通過直後に検知することができる。この検知結果に基づいてハロゲンランプ63bへの電源供給のON/OFF制御の内容を変更してベルト加熱領域で定着ベルトに転写紙から奪われた熱量を補うようにすれば、定着ベルトが一度ベルト加熱領域を通過するだけで、定着ベルト62を所定温度範囲(例えば160〜180℃など)内にすることができる。
Patent Document 3 proposes a fixing device that detects the temperature of the fixing belt immediately after passing through the fixing nip. In this way, by detecting the temperature of the fixing belt immediately after passing through the fixing nip, the amount of heat of the
ところが、定着ベルトが定着ニップを通過してから裏面加熱ローラ63に到達する間に、環境変動等の外乱要因によって定着ベルト62の熱量が奪われ定着ベルトの温度が低下する場合がある。特許文献3のように、定着ニップ通過直後の定着ベルトの温度を検知する定着装置では、上記した定着ベルトが定着ニップを通過から裏面加熱ローラ63に到達までの間の定着ベルトの温度低下は、検知することができない。このため、一回の加熱では定着ベルトを所定温度範囲(例えば160〜180℃など)内にすることができない場合があるという問題があった。
However, while the fixing belt passes through the fixing nip and reaches the back
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ベルト部材が加熱領域を一度通過するだけで、ベルト部材を所定温度範囲内にすることができるベルト加熱方法、定着装置及び画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a belt heating method and fixing capable of bringing a belt member into a predetermined temperature range only once the belt member passes through the heating region. An apparatus and an image forming apparatus are provided.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、複数の張架部材によって裏面から支持されながら無端移動するベルト部材を加熱手段で所定範囲の温度に加熱するベルト加熱方法であって、該加熱手段と該加熱手段よりもベルト搬送方向上流側に配置された張架部材との間のベルト部材部分温度に基づいて、ベルトの加熱量を調整することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、無端移動するベルト部材と、これを裏面から支持しながら張架する複数の張架部材と、該ベルト部材のおもて面に当接して定着ニップを形成する加圧体と、該ベルト部材を加熱する加熱手段とを備え、記録体を該定着ニップに挟み込んでトナー像の定着処理を施す定着装置において、該加熱手段と該加熱手段よりもベルト搬送方向上流側に配置された張架部材との間でベルト部材部分温度を検知する温度検知手段と、温度検知結果に基づいて該加熱手段の発熱量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の定着装置において、上記ベルト部材が上記加熱手段から定着ニップに到達するまでの間でベルト部材部分温度を検知する第2の温度検知手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項2または3の定着装置において、上記加熱手段は、上記複数の張架部材のうちひとつを加熱する加熱体であって、該加熱体は、該張架部材と接触して加熱することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項2または3の定着装置において、上記加熱手段は、上記複数の張架部材のうちひとつを加熱する加熱体であって、該加熱体は、該張架部材と非接触で加熱することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項2または3の定着装置において、上記加熱手段は、磁界発生手段と、発熱体を備え、該磁界発生手段の発する磁界による電磁誘導で該発熱体を発熱させて、該ベルト部材を加熱させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項2乃至6いずれかの定着装置において、上記加圧体を加熱する加圧体加熱手段を備え、上記記録体を上記定着ニップに挟み込んでその両面にトナー像の定着処理を施すことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項2乃至7いずれかの定着装置において、上記ベルト部材は、該定着装置に進入した上記記録体を上記定着ニップに搬送するよう構成されており、該ベルト部材が該記録体を該定着ニップに搬送する搬送方向は、該記録体の定着装置進入方向に対して所定の傾斜角で傾斜していることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体の表面にトナー像を形成する可視像形成手段と、該像担持体上のトナー像を記録体の両面に転写する両面転写手段と、該記録体の両面にトナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、上記定着手段が、請求項2乃至8いずれかの定着装置であることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a belt heating method in which a belt member that is endlessly moved while being supported from a back surface by a plurality of stretching members is heated to a temperature within a predetermined range by a heating means, The heating amount of the belt is adjusted based on the belt member partial temperature between the heating unit and the tension member disposed upstream of the heating unit in the belt conveyance direction.
Further, the invention of claim 2 forms a fixing nip by abutting the belt member that moves endlessly, a plurality of tension members that are stretched while supporting the belt member from the back surface, and the front surface of the belt member. In a fixing device that includes a pressure member and a heating unit that heats the belt member, and that fixes the toner image by sandwiching the recording member in the fixing nip, the heating unit and the heating unit are arranged upstream of the belt conveyance direction. A temperature detecting means for detecting a belt member partial temperature with a tension member arranged on the side; and a control means for controlling the amount of heat generated by the heating means based on the temperature detection result. Is.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the second aspect, further comprising second temperature detecting means for detecting a belt member partial temperature until the belt member reaches the fixing nip from the heating means. It is characterized by this.
According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to the second or third aspect, the heating means is a heating body that heats one of the plurality of stretching members, and the heating body includes the stretching member. It heats in contact with a member.
According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the second or third aspect, the heating means is a heating body that heats one of the plurality of stretching members, and the heating body includes the stretching member. Heating is performed without contact with the member.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing device according to the second or third aspect, the heating means includes a magnetic field generating means and a heating element, and the heating element is heated by electromagnetic induction by a magnetic field generated by the magnetic field generating means. Thus, the belt member is heated.
According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the second to sixth aspects, a pressure member heating means for heating the pressure member is provided, the recording medium is sandwiched between the fixing nips, and toner is provided on both sides thereof An image fixing process is performed.
According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the second to seventh aspects, the belt member is configured to convey the recording body that has entered the fixing device to the fixing nip. The conveying direction in which the member conveys the recording body to the fixing nip is inclined at a predetermined inclination angle with respect to the fixing device entering direction of the recording body.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image carrier that carries a toner image, a visible image forming unit that forms a toner image on the surface of the image carrier, and a toner image on the image carrier. An image forming apparatus comprising: a double-side transfer means for transferring to both sides; and a fixing means for fixing a toner image on both sides of the recording medium, wherein the fixing means is the fixing device according to claim 2. It is characterized by.
請求項1乃至9の発明によれば、記録体等の部材の接触や環境等によって熱量が奪われることで、加熱手段と加熱手段よりもベルト搬送方向上流側に配置された張架部材との間のベルト部材部分の温度は、ベルト部材の周上で最も低くなっている。このベルト部材周上で最も低いベルト部材部分の温度に基づいて、ベルト部材が所定範囲の温度となるようにベルト部材への加熱量を調整する。その結果、ベルト部材が上記加熱手段を一度通過すれば、記録体等の部材の接触や環境等によって奪われた熱量を補うことができ、ベルト部材を所定範囲の温度にすることができる。 According to the first to ninth aspects of the present invention, the amount of heat is deprived by the contact of the member such as the recording body or the environment, so that the heating means and the stretching member disposed on the upstream side in the belt conveying direction from the heating means. The temperature of the belt member portion between them is the lowest on the circumference of the belt member. Based on the temperature of the belt member portion that is the lowest on the circumference of the belt member, the heating amount to the belt member is adjusted so that the temperature of the belt member is within a predetermined range. As a result, once the belt member passes through the heating means, it is possible to make up for the amount of heat deprived by the contact of the member such as the recording medium or the environment, and to bring the belt member to a temperature within a predetermined range.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタの概略構成図であり、プリンタをその正面方向から示している。同図において、プリンタ100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスカートリッジ6Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ6Yを例にすると、図2に示すように、像担持体たるドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置3Y、帯電装置4Y、現像装置5Y等を備えている。感光体1Yは、直径30〜100[mm]のアルミ製円筒に、光導電性物質である有機半導体の表面層が被覆されている。アモルファスシリコン性の表面層が被覆されたものであってもよい。また、ドラム状ではなく、ベルト状のものであってもよい。帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体1Yの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体1Yの表面は、後述の露光装置(7)から発せられるレーザ光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。このYの静電潜像は、Yトナーを用いる現像装置5YによってYトナー像に現像される。かかる構成のプロセスカートリッジ6Yは、露光装置(7)とともに、像担持体たる感光体1Yの表面にトナー像を形成する像形成工程を実施している。よって、本プリンタ100においては、各プロセスカートリッジ6Y,M,C,Kが、それぞれ露光装置(7)との組合せにより、像担持体の表面にトナー像を形成する可視像形成手段として機能している。
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described.
First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the printer, showing the printer from the front direction. In FIG. 1, the
上記感光体1Y上で現像されたYトナー像は、後述の第1中間転写ベルト8上に1次転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、1次転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置3Yは、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ6M,C,Kにおいても、同様にして感光体1M,C,K上にM,C,Kトナー像が形成され、第1中間転写ベルト8上に1次転写される。なお、現像装置(5Y等)は、トナーと磁性キャリアとを含有する2成分現像剤を用いるものでも、トナー粉体だけを用いるものでもよい。
The Y toner image developed on the
先に示した図1において、プロセスカートリッジ6Y,M,C,Kの図中下方には露光装置7が配設され、その図中左側方には画像データ処理装置E1が配設されている。画像データ処理装置E1は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報信号に基づいて、露光走査制御信号を生成して露光装置7に送る。潜像形成手段たる露光装置7は、この露光走査制御信号に基づいて発したレーザ光Lを、プロセスカートリッジ6Y,M,C,Kにおけるそれぞれの感光体1Y,M,C,Kに照射する。この照射を受けて露光された感光体1Y,M,C,K上には、Y,M,C,K用の静電潜像が形成される。なお、露光装置7は、光源から発したレーザ光(L)を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。かかる構成の露光装置7に代えて、LEDアレイからのLED光を照射する露光手段を採用しても良い。また、露光装置7の筐体には、その上方に配設された各感光体1Y,M,C,Kから落下してくるトナーによる内部部品の汚染を防止するために、図示しないシール部材が設けられている。
In FIG. 1 described above, an exposure device 7 is disposed below the
上記露光装置7の図中下側には、第1給紙ローラ28を有する第1紙カセット25と、第2給紙ローラ29を有する第2紙カセット26とが、鉛直方向に並ぶように配設されている。これらカセットはそれぞれ内部に記録体たる転写紙Pを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容している。第2紙カセット26の図中右側方には、手差し給紙ローラ30を有する手差しトレイ25が、プリンタ本体の筐体内でなく、筐体の側面から延出するように設けられており、この上にも転写束が載置される。
On the lower side of the exposure apparatus 7 in the figure, a
2つの給紙カセット(25,26)と、上記手差しトレイ25との間には、レジストローラ対31を有する給紙路32や、これに合流する給紙案内路33が配設されている。給紙案内路33は、搬送ローラ対34を有している。第1給紙ローラ28、第2給紙ローラ29は、それぞれ上記第1紙カセット25、第2紙カセット26内に収容されている転写紙束の一番の転写紙Pに当接している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、一番上の転写紙Pを給紙路32に向けて送り出す。送り出された転写紙Pは、給紙路32の末端付近に配設されたレジストローラ対31の第1レジストローラ31aと第2レジストローラ31bとの間に挟まれる。レジストローラ対31は、転写紙Pを挟み込むべく両ローラを互いに順方向に回転駆動させるが、ローラ間に記録体を挟み込むとすぐに両ローラの回転を一旦停止させる。そして、適切なタイミングで回転を再開して転写紙Pを後述の2次転写ニップに向けて送り出す。タイミングローラ対として機能しているのである。
Between the two paper feeding cassettes (25, 26) and the
上記手差し給紙ローラ30は、上記手差しトレイ27に載置されている転写紙束の一番上の転写紙Pに当接している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、その一番上の転写紙Pを給紙案内路33に向けて送り出す。送り出された転写紙Pは、図示しない駆動手段によって互いに当接しながら順方向に回転せしめられる搬送ローラ対34のローラ間を経由して給紙路32の末端付近に至る。そして、第1レジストローラ31aと第2レジストローラ31bとの間に挟まれる。
The
各感光体1Y,M,C,K上に形成されたY,M,C,K用の静電潜像は、両面転写手段による転写工程を経る。この両面転写手段は、第1転写ユニット15と第2転写ユニット24とを有している。第1転写ユニット15は、上述のプロセスカートリッジ6Y,M,C,Kの図中上方に配設されており、第1中間転写ベルト8、4つの1次転写ローラ9Y,M,C,K、第1クリーニング装置10などを備えている。また、2次転写バックアップローラ12、第1クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14なども備えている。第1中間転写体たる第1中間転写ベルト8は、これら3つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。転写バイアス部材たる4つの1次転写ローラ9Y,M,C,Kは、このように無端移動せしめられる第1中間転写ベルト8を感光体1Y,M,C,Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。そして、図示しない電源により、トナーとは逆極性(例えばプラス)の1次転写バイアスを第1中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)に印加する。これら4つの1次転写ローラ9Y,M,C,Kの他に配設された上述の3つのローラは、全て電気的に接地されている。
The electrostatic latent images for Y, M, C, and K formed on the
上記第1中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY,M,C,K用の1次転写ニップを順次通過していく。各1次転写ニップでは、感光体1Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像がニップ圧や1次転写バイアスの影響を受けて重ね合わせて1次転写される。これにより、第1中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。第1中間転写ベルト8を張架している2次転写バックアップローラ12は、後述の第2中間転写ベルト16に食い込むような配設位置になっている。このような食い込み配置により、第1中間転写ベルト8と第2中間転写ベルト16とをそれぞれ周長方向に広く当接させる2次転写ニップが形成されている。この2次転写ニップでは、第1転写ベルト8と第2中間転写ベルト16とが、それぞれ互いの表面を同方向に移動させながら当接させる。第1中間転写ベルト8上に形成された可視像たる4色トナー像は、2次転写ニップで第2中間転写ベルト16あるいは転写紙Pに2次転写される。なお、バイアス印加方式の4つの1次転写ローラ9Y,M,C,Kに代えて、電極から放電させるチャージャ方式のものを用いてもよい。なお、第1中間転写ベルト8は、ゴムを基体にした無端状のベルトであり、各感光体1Y,M,C,Kからのトナー像の静電転写を行うのに適した電気抵抗値に調整されている。樹脂フィルム層(例えばポリイミド層)とゴム層(例えばウレタンゴム層)とからなる2層構造やそれ以上の多層構造のものを使用してもよい。第1中間転写ベルト8の表面硬度としては65[度]以下が望ましく、本プリンタ100では、JIS−A硬度で50[度]の第1中間転写ベルト8を用いている。
The first
上記2次転写ニップを通過した後の第1中間転写ベルト8には、第2中間転写ベルト16あるいは転写紙Pに2次転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、第1クリーニング装置10によってクリーニングされる。具体的には、第1中間転写ベルト8は、そのループ外面(おもて面)側に当接するように配設された第1クリーニング装置10と、そのループ内面側に配設された第1クリーニングバックアップローラ13との間に挟まれる。そして、おもて面上の転写残トナーが第1クリーニング装置10に機械的あるいは静電的に回収されてクリーニングされる。
The transfer residual toner that has not been secondarily transferred to the second
上記両面転写手段の第2転写ユニット24は、上記第1転写ユニット15の図中右側方に配設されており、第2中間転写ベルト16、第2クリーニング装置18、転写チャージャ23などを備えている。また、2次転写ローラ17、ニップ拡張ローラ19、テンションローラ20、バックアップローラ21なども備えている。第2中間転写ベルト16は、これら4つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。上述した第1転写ユニット15の2次転写バックアップローラ12は、2次転写ローラ17とニップ拡張ローラ19との間の第2中間転写ベルト16架橋部分に食い込んで2次転写ニップを形成している。転写バイアス部材たる2次転写ローラ17は、金属製ローラか、あるいは芯金に導電性のゴム層が被覆されたローラで、図示しない電源によってトナーと反対極性(例えばプラス極性)の2次転写バイアスが供給される。第2転写ユニット24におけるこれ以外のローラは全て接地されている。
The
上述のレジストローラ対31は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを、第1中間転写ベルト8上に1次転写された上記4色トナー像に密着させ得るタイミングで上記2次転写ニップに向けて送り出す。但し、この4色トナー像が、転写紙Pの第1面(後述のスタック部40上で上を向く面)に転写されるべき第1トナー像である場合には、転写紙Pを送り出さない。よって、このとき、第1中間転写ベルト8上の第1トナー像は、2次転写ニップでニップ圧や2次転写バイアスの作用を受けて第2中間転写ベルト16上に2次転写される。これに対し、第1中間転写ベルト8上の4色トナー像が転写紙Pの第2面(スタック部40上で下を向く面)に転写されるべき第2トナー像である場合には、レジストローラ対31は、この第2トナー像に同期させて転写紙Pを送り出す。よって、第2トナー像は、2次転写ニップで転写紙Pの第2面(後述のスタック部40上で下を向く面)に2次転写され、転写紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。このとき、先に第2中間転写ベルト16に転写されていた第1トナー像は、2次転写ニップに送り込まれた転写紙Pの第1面に密着せしめられる。但し、この第1トナー像は、2次転写バイアスの作用によってベルト側に引き寄せられるため、転写紙Pの第1面に密着しているが、そこに2次転写されるわけではない。
The registration roller pair 31 is directed toward the secondary transfer nip at a timing at which the transfer paper P sandwiched between the rollers can be brought into close contact with the four-color toner image primarily transferred onto the first
上記第1転写ユニット15において、2次転写バックアップローラ12は、第1中間転写ベルト8を、その移動方向をほぼ反転させるような形状で張架している。そして、移動方向を反転させつつある第1中間転写ベルト部分を第2中間転写ベルト16に当接させて2次転写ニップを形成している。よって、2次転写ニップの出口では、第1中間転写ベルト8が転写紙Pから離間し、転写紙Pが第2中間転写ベルト16の表面だけに保持されて搬送されるようになる。そして、第2転写ユニット24内において、第2中間転写ベルト16の無端移動に伴って、3次転写部に送られる。第2転写ユニット24の3次転写部では、第2中間転写ベルト16のバックアップローラ21による張架部分に対し、転写チャージャ23が所定の間隙を介して対向するように配設されている。第2中間転写ベルト16上の転写紙Pは、転写チャージャ23によって第2面側にトナーと反対極性(例えばプラス極性)の電荷が付与される。これにより、転写紙Pの第1面と第2中間転写ベルト16との間に挟まれていた第1トナー像が転写紙Pの第1面に3次転写されてフルカラー画像になる。なお、第2中間転写ベルト16は、50〜600[μm]程度の厚みの樹脂(例えばポリイミド)製基体を有する無端状のベルトであり、第1中間転写ベルト8からのトナー像の2次転写を行うのに適した電気抵抗値に調整されている。
In the
以上のように、2つの転写ユニット(15,24)を有する両面転写手段は、転写紙Pに対して上記2次転写ニップで第2面に第2トナー像を前段転写した後、上記3次転写部でその第1面に第1トナー像を後段転写するようになっている。なお、1次転写バイアスや2次転写バイアスが印加される部材として、ローラ(9,17)ではなく、ブラシなど他の形状のものを用いてもよい。また、転写バイアスを部材に印加する静電転写方式ではなく、非接触放電式を採用してもよい。 As described above, the double-sided transfer unit having the two transfer units (15, 24) transfers the second toner image to the second surface on the second surface at the secondary transfer nip with respect to the transfer paper P, and then transfers the tertiary image. The transfer unit transfers the first toner image onto the first surface of the first stage. As a member to which the primary transfer bias and the secondary transfer bias are applied, members having other shapes such as a brush may be used instead of the rollers (9, 17). Further, instead of the electrostatic transfer method in which a transfer bias is applied to the member, a non-contact discharge method may be employed.
上記第2転写ユニット24において、3次転写によって両面転写工程が完了した転写紙Pは、第2中間転写ベルト16から分離されて後述の定着装置60に送られる。一方、上記3次転写部を通過した後の第2中間転写ベルト16は、バックアップローラ21と第2クリーニング装置18との間に挟み込まれて、表面の転写残トナーが機械的又は静電的にクリーニングされる。この第2クリーニング装置18が第2中間転写ベルト16に常に当接していると、第2中間転写ベルト16上に2次転写された第1トナー像もクリーニングしてしまうことになる。そこで、第2クリーニング装置18は、図示しない揺動機構によって揺動軸18aを中心に図中矢印方向に揺動せしめられることで、第2中間転写ベルト16に接離するようになっている。そして、少なくともそのクリーニング位置を第1トナー像が通過する間は、第2中間転写ベルト16から離間して、第1トナー像のクリーニングを回避する。
In the
上記第2転写ユニット24の図中上方には、定着手段たる定着装置60が配設されている。上記両面転写手段によって両面にトナー像たるフルカラー画像が転写された転写紙Pは、この定着装置60に送られてフルカラー画像の定着処理が施される。定着装置60は、記録体たる転写紙Pの両面に転写されたトナー像をその両面に定着せしめる定着工程を実施しているのである。
Above the
両面のフルカラー画像に定着処理が施された転写紙Pは、反転ガイド部材36に沿って反転せしめられた後、排紙ローラ対37を経て機外へと排出される。そして、プリンタ本体の筺体の上面に形成されたスタック部40にスタックされる。
The transfer sheet P on which the fixing process has been performed on the full-color images on both sides is reversed along the reversing
以上のようにして、本プリンタ100は、転写紙Pを2次転写ニップからこれよりもベルト移動方向下流側に搬送する過程で、転写紙Pに対して上記両面転写手段によってその両面側からトナー像の転写処理を施す。よって、転写紙Pの両面に対してワンパス方式での画像形成を行うことができる。また、転写紙Pを像担持体たる感光体(1Y,M,C,K)に直接接触させることがないので、感光体への紙粉の付着を抑えることができる。なお、本プリンタ100のように、感光体等の像担持体を複数並べて配設し、それぞれで形成した可視像を連続的に重ね合わせ転写して多色画像等の重ね合わせ画像を形成する方式をタンデム方式という。これに対し、1つの像担持体に可視像を形成して中間転写体に転写した後、再び像担持体に可視像を形成して中間転写体上の可視像に重ね合わせ転写する工程を繰り返して重ね合わせ画像を形成する方式もある。この方式では、可視像の形成、転写という工程を繰り返し行わなくてはならない。一方、タンデム方式では、重ね合わせ転写すべき複数の可視像をそれぞれに対応する像担持体上でほぼ同時に形成することができるので、画像形成時間を大幅に短縮することができる。
As described above, in the process of transporting the transfer paper P from the secondary transfer nip to the downstream side in the belt moving direction, the
上述したように、上記第1トナー像は上記第2トナー像に先行して形成される。そして、2次転写ニップで第1中間転写ベルト8から第2中間転写ベルト16に2次転写された後、上記3次転写部で転写紙の第1面に3次転写される。この第1面とは、上記スタック部40で上方を向く面である。よって、スタック部40にスタックされる転写紙Pは、先行して形成された第1トナー像を上に向け、且つその後に形成された第2トナー像を上に向けた状態で順次スタックされていく。本プリンタ100は、このようにスタックされていく転写紙Pの頁番号を小さい方から順に揃えるべく、奇数、偶数と連続する2つの頁番号の画像について、頁番号の大きい方を先に上記第1トナー像として形成する。例えば1頁目の画像に先行して2頁目の画像を第1トナー像として形成するのである。そうすると、数頁にわたる原稿を連続して出力しても、スタック部40において、頁番号を下から順に揃えることが可能になる。但し、転写紙Pの第2面だけに画像を形成する片面プリントモードを実行する際には、頁番号の小さい画像から順に形成していき、それぞれ転写紙Pの第2面に2次転写せしめる。このことにより、片面プリントモードにおいても、スタック部40で頁番号を下から順に揃えることができる。
As described above, the first toner image is formed prior to the second toner image. Then, after secondary transfer from the first
4つの感光体1Y,M,C,Kにおいて、上記第2トナー像用に形成される各色トナー像は非鏡像(以下、正像という)として形成される。これは、形成された各色トナー像が、1次転写、2次転写という2回の転写工程を経て転写紙Pに至る過程で鏡像、正像と変化するからである。各感光体上で正像として形成されることで、転写紙Pの第2面においても正像になるのである。これに対し、第1トナー像用に形成される各色トナー像は、3次転写まで行われるため、第2トナー像よりも転写工程が1回多くなる。よって、各感光体上で鏡像として形成される。このことにより、転写毎に正像、鏡像、正像と変化して、転写紙Pの第1面において正像となることができる。
In the four
上述の第1転写ユニット15の図中上方には、ボトル収容器54が配設されている。このボトル収容器54内には、各プロセスカートリッジ(6Y,M,C,K)内の現像器に補給するためのトナーを内包するトナーボトルBY,BM,BC,BKが収められている。
A bottle container 54 is disposed above the
本プリンタ100は、図3に示すように、パーソナルコンピュータ(以下、パソコンという)200などから送られてくる画像情報信号に基づいて画像を形成する。図3では、パソコン200とプリンタ100とを通信ケーブルによって接続した画像形成システムの例を示したが、無線方式による接続を採用してもよい。プリンタ本体の前面左隅には、タッチパネル等からなる操作表示器51が固定されている。ユーザーは、この操作表示器51のディスプレイに現れるガイド表示に従って、作像プロセス条件や用紙条件等の各種パラメータを入力することができる。上述の片面プリントモードと、両面プリントモードとの切替については、この操作表示器51に用意されているモード切替ボタンを操作することによって行う。また、紙種の選択(紙収容カセットの選択)も、この操作表示器51に対する操作によって行う。但し、これらモードの切替や紙種の選択については、パーソナルコンピュータ200から設定信号を送信させることによっても行うことができる。
As shown in FIG. 3, the
プリンタ本体の前面には、前扉52が開閉自在に設けられている。前扉52が開かれると、図示しない上記第1転写ユニット(15)を支持する支持体53が大きく露出する。この支持体53は、図示しないガイドレール上をプリンタ本体の前後方向にスライド移動可能に構成され、プリンタ本体内から前面側に向けて引き出されることで、上記第1転写ユニット(15)を露出させる。そして、この露出により、上記第1転写ユニットの保守点検作業を容易にしている。また、前扉52が開かれると、支持体53の上方に配設されたボトル収容器54内のトナーボトルBY、BM、BC、BKの端面が露出する。それぞれ端面を露出させたトナーボトルBY、BM、BC、BKは、ボトル収容器54に対してプリンタ前後方向に着脱可能される。前扉52を開けば、プリンタ本体に対するトナーボトルBY、BM、BC、BKの前後方向への着脱が可能になる構成である。スタック部40が形成されているプリンタ本体上面を開閉自在な上扉とし、これを開いてトナーボトルBY、BM、BC、BKを上下方向に着脱するといった構成ではない。このため、オプションの図示しないスキャナ装置をプリンタ100の上方に配設してコピー機を構成する場合でも、トナーボトルBY、BM、BC、BKを着脱することができる。上述の第1紙カセット25、第2紙カセット26は、前扉52の下方に配設され、前後方向のスライド移動によってプリンタ本体から着脱されるように構成されている。前扉52を開いても、第1紙カセット25、第2紙カセット26の着脱や、操作表示器51への入力の操作性を損ねることはない。
A
次に、本実施形態に係るプリンタ100の特徴的な構成について説明する。
図4は、上記定着装置60を、上記第2転写ユニット24の一部とともに示す拡大構成図である。同図において、定着装置60は、おもて面加熱ローラ61、無端状のベルト部材たる定着ベルト62、裏面加熱ローラ63、ニップ裏側ローラ64、クリーニングローラ65、第2温度センサ66、第1温度センサ67などを有している。
Next, a characteristic configuration of the
FIG. 4 is an enlarged configuration diagram showing the fixing
上記定着ベルト62は、裏面加熱ローラ63とニップ裏側ローラ64とによって裏面から支持されながら、所定の張力で張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられるニップ裏側ローラ64の駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。定着ベルト62の材料としては、耐熱性及び耐久性に優れたものを用いることが望ましい。後述する理由により、おもて面及び裏面からそれぞれ加熱されて140〜180[℃]程度まで昇温せしめられるからである。耐熱性及び耐久性に優れた材料としては、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、PFA(4フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテール共重合体樹脂)などである。また、定着ベルト62の構造については、単層、多層の何れでも良いが、少なくともそのおもて面には、トナー離型性に優れた材料を用いることが望ましい。転写紙Pの第1面からの第1トナー像の部分的なオフセットを抑える目的からである。おもて面に適した材料としては、PTFE(4フッ化エチレン樹脂)やPFA等のフッ素樹脂に導電材を添加した厚み10[μm]程度のコート層などである。また、フッ素ゴムやシリコンゴム等でもよい。また、定着ベルト62の厚みについては、100[μm]以下、好ましくは40[μm]以下にするのがよい。また、定着ベルト62が転写紙Pを定着ニップに搬送する搬送方向は、第2中間転写ベルト16の転写紙搬送方向に対して所定の傾斜角(30°〜60°)で傾斜している。
The fixing
上記おもて面加熱ローラ61は、図示しない支持手段によって回転自在に支持される金属製のパイプ部材61aと、その内部に回転不能に配設されたハロゲンランプ61bとを有している。パイプ部材61aは、発熱源たるハロゲンランプ61bからの輻射によって内面から加熱される。また、後述のニップ裏側ローラ64との間に定着ベルト62を挟み込むように定着ベルト62のおもて面に当接して定着ニップを形成している。そして、この定着ニップにおいて、熱伝導によって定着ベルト62をおもて面から加熱する。定着装置60は、図示しないおもて面加熱電源、おもて面温度検知センサ、おもて面加熱制御回路なども有している。おもて面加熱電源は、ハロゲンランプ61Bに電圧を供給するものである。また、上記おもて面温度検知センサは、定着ニップを通過した直後における定着ベルト62のおもて面の温度を検知して、検知結果に対応する温度信号を出力するものである。
The front
上記ニップ裏側ローラ64は、金属製の芯金64bと、これに被覆されたゴム等からなる肉厚の弾性層64aとを有している。そして、定着ベルト62を介したおもて面加熱ローラ61からの押圧によって肉厚の弾性層64aを柔軟に弾性変形させることで、上記定着ニップをベルト周方向においてより大きく形成する役割を担っている。
The nip back
上記クリーニングローラ65は、金属製の芯金65bと、これに被覆された弾性層65aとを有しており、定着ニップを通過した直後の定着ベルト62のおもて面に当接しながら図中反時計回りに回転するように配設されている。弾性層65aは、表面粗さ(Rz)が定着ベルト62のおもて面よりも粗くなっている。定着ニップを通過した後の定着ベルト62のおもて面に付着している少量の定着残トナー(オフセットトナーなど)は、加熱によって柔らかくなっているため、おもて面から、より表面の粗いクリーニングローラ65に転移する。この転移により、定着ベルト62のおもて面に付着したトナーがクリーニングされる。なお、クリーニング手段たるクリーニングローラ65の表面に転移したと定着残トナーは、クリーニングローラ65に当接する図示しないクリーニングブレードによって除去される。なお、本プリンタ(100)においては、上記第2転写ユニット24の第2中間転写ベルト16の線速と、定着装置60の定着ベルト62の線速とが等しく設定されている。
The cleaning
上記裏面加熱ローラ63は、図示しない支持手段によって回転自在に支持される金属製のパイプ部材63aと、その内部に回転不能に配設されたハロゲンランプ63bとを有している。パイプ部材63aは、発熱源たるハロゲンランプ63bからの輻射によって内面から加熱される。裏面加熱ローラ63は、その張架位置にさしかかった定着ベルト62の裏面を、パイプ部材63bからの熱伝導によって加熱する。また、裏面加熱ローラ63には、ハロゲンランプ63bに電圧を供給する図示しない裏面加熱電源、裏面加熱電源を制御する裏面加熱制御回路などを有している。
The back
上記第2温度センサ66は、上記ニップ裏側ローラ64のベルト移動方向手前側に配置されて、定着ニップ到達直前の定着ベルト62の裏面温度を検知している。一方、上記第1温度センサ67は、上記裏面加熱ローラ63のベルト移動方向手前側に配置されて、裏面加熱ローラ63到達直前の定着ベルト62の裏面温度を検知している。
The
図5は、加熱制御回路の一部を示すブロック図である。同図において、第2温度センサ66、第1温度センサ67は、それぞれ、定着ベルト62の裏面温度を検知して、デジタル温度信号を制御部E2に出力する。制御部E2は、定着ベルト62の定着ニップにおける第1温度目標値(例えば160〜180℃など)を図示しないRAM等の記憶手段に記憶している。そして、第2温度センサ66から送られてくるデジタル温度信号の値が第1温度目標値となるまで定着ニップ部に転写紙Pを進入させない。また、制御部E2は、第1温度センサ67から送られてくるデジタル温度信号の値と、第1温度目標値との差分から裏面加熱電源のON/OFF制御によってハロゲンランプの発熱量を調整する。このような制御により第2温度センサ66から送られてくるデジタル温度信号の値が第1温度目標値(例えば160〜180℃など)となったら、転写紙Pを定着ニップに進入させて、転写紙上のトナー像の定着を行う。
FIG. 5 is a block diagram showing a part of the heating control circuit. In the drawing, a
本実施形態においては、上記裏面加熱ローラ63に到達する直前の定着ベルト62の温度を第1温度センサ67で検知している。加熱直前の定着ベルト62の温度は、転写紙Pが定着ニップを通過することによって生じる定着ベルトの温度低下や、環境によって生じる温度低下によって定着ベルト62の周上で最も低くなっている。その結果、従来の定着ニップ通過直後の温度に基づいて、ハロゲンランプ63bの発熱量を調整するものに比べて、定着ベルト62をすばやく温度目標値に上げることができる。また、第2温度センサ66で定着ニップに到達する直前の定着ベルト62の温度を検知して、この温度が目標値に満たない場合は、転写紙を定着ニップに進入させないようにしている。これにより、定着ベルトが十分加熱されていないときに転写紙が定着ニップを通過することがなくなる。よって、定着不良など起こすことを抑制することができる。
In this embodiment, the first temperature sensor 67 detects the temperature of the fixing
また、上記おもて面温度検知センサは、デジタル温度信号を制御部E2に出力する。制御部E2は、おもて面加熱ローラ61の第2温度目標値(例えば160〜180℃など)を図示しないRAM等の記憶手段に記憶している。そして、おもて面温度検知センサから送られてくるデジタル温度信号の値が第2温度目標値となるようおもて面加熱電源からハロゲンランプ61bへの電源供給をON/OFF制御する。
The front surface temperature detection sensor outputs a digital temperature signal to the control unit E2. The controller E2 stores the second temperature target value (for example, 160 to 180 ° C.) of the front
上記両面転写手段によって両面にそれぞれフルカラー画像が転写された転写紙Pは、第2転写ユニット24の第2中間転写ベルト16によって図中下方から定着手段60に向けて搬送される。そして、その先端が、定着ベルト62の周方向における全領域のうち、裏面加熱ローラ63による張架箇所と、上記定着ニップとの間の領域に突き当った後、定着ベルト62に徐々に密着せしめられながら、上記定着ニップに向かうように搬送される。定着ニップに至ると、裏面加熱体67によって昇温せしめられている定着ベルト62に第1面が強く密着せしめられて加熱されると同時に、第2面がおもて面加熱ローラ61に強く密着せしめられて加熱される。定着ニップで両面側から加熱されるのである。このような両面側からの加熱により、転写紙Pの両面に存在する図示しないフルカラー画像が、それぞれ加熱及び加圧されてそれぞれの面に定着せしめられる。
The transfer paper P on which the full-color images are transferred on both sides by the double-side transfer means is conveyed toward the fixing means 60 from below in the figure by the second
本実施形態においては、第2転写ユニット24の第2中間転写ベルト16によって定着装置60に向けて搬送される転写紙Pに対し、定着ベルト62が表面移動しながら転写紙Pに接触する。そして、転写紙Pの第1面の上記第1トナー像を擦ることなく、転写紙Pを定着ニップに向けて案内する。よって、未定着のトナー像を擦ることによる画像の乱れを抑えることができる。
In this embodiment, the fixing
また、定着ベルト62が転写紙Pを定着ニップに搬送する搬送方向を、第2中間転写ベルト16の転写紙搬送方向に対して所定の傾斜角(30°〜60°)で傾斜させている。このように、定着ベルト62が転写紙Pを定着ニップに搬送する搬送方向を第2中間転写ベルト16の転写紙搬送方向に対して所定の傾斜角で傾斜させることで、定着ベルトの裏面加熱ローラ63による張架箇所と、上記定着ニップとの間の領域に転写紙Pが除々に密着せしめられながら、上記定着ニップに向かうように搬送される。これにより、転写紙Pが定着ベルトに適度な密着性を保って、定着ニップに搬送される。よって、転写Pの第1面の上記第1トナー像を擦ることなく、スムーズに転写紙Pを定着ニップに向けて案内することができる。
Further, the conveyance direction in which the fixing
また、上記制御部E2は、片面処理において、定着ベルト63の裏面温度を両面処理の場合よりも低く制御するようにしても良い。両面処理において、上記おもて面加熱ローラ61は、これに接触する転写紙Pの第2面に担持されている上記第2トナー像のトナーを十分に軟化させ得る値にその表面温度が制御される。また、上記定着ベルト62も、これに接触する転写紙Pの第1面に担持されている上記第1トナー像のトナーを十分に軟化させ得る値にその裏面温度が制御される。ところが、片面処理においては、転写紙Pの第1面に上記第1トナー像が形成されないので、定着ベルト62によって第1トナー像のトナーを軟化させる必要がない。それにもかかわらず、第1トナー像のトナーを軟化させるのに十分な値に定着ベルト62の裏面温度を制御してしまうと、エネルギーを無駄に消費してしまうことになる。そこで、上述のように片面処理において、定着ベルト63の裏面温度を両面処理の場合よりも低く制御することで、無駄なエネルギー消費を有効に抑えることができる。
Further, the control unit E2 may control the back surface temperature of the fixing
また、制御部E2は、転写紙Pの第1面、第2面に対する加熱温度を、それぞれ表面粗さRaに見合った値に制御するようにしても良い。具体的には、表面特性検知手段たる光学センサユニット60を、レジストローラ対31と上述の2次転写ニップとの間に設け、転写紙Pの表面特性として表面粗さを検知して、その検知結果に基づいて温度目標値を決定する。制御部E2の図示しないRAM等の記憶手段に、表面粗さRaと、定着温度適正値とを関連付けた定着温度データテーブルを記憶させておく。この定着温度適正値は、表面粗さRaの転写紙P表面において、トナー像を最も良好に定着することができる加熱定着温度の値であり、予めの試験によって調査されたものである。そして、表面粗さRaが大きくなるほど、高い温度値となる。これは、表面粗さRaが大きくなるほど、転写紙P上のトナー像が昇温され難くなるからである。
Further, the control unit E2 may control the heating temperatures for the first surface and the second surface of the transfer paper P to values corresponding to the surface roughness Ra. Specifically, an
制御部E2は、転写紙Pが光学センサユニット60を通過したことに基づいて算出した第1面の表面粗さRa、第2面の表面粗さRaに対応する定着温度適正値を特定する。具体的には、算出した第1面表面粗さRaに対応する第1面定着温度適正値や、第2面表面粗さRaに対応する第2面定着温度適正値を、上述の定着温度データテーブルから特定する。そして、おもて面加熱ローラ61、うら面加熱ローラ63の表面温度制御の際に用いる上述の第1温度目標値、第2温度目標値を、それぞれこの第1面定着温度適正値、第2面定着温度適正値と同じ値に変更する。すると、2次転写ニップを通過して定着装置60に送られた転写紙Pの第1面、第2面が、それぞれ変更後の第1温度目標値、第2温度目標値に合わせて加熱される。即ち、定着装置60による転写紙Pの第1面、第2面に対する加熱温度を、加熱定着温度制御手段たる制御部E2がそれぞれ表面粗さRaに見合った値に制御するのである。そして、このような制御により、転写紙Pの裏表でそれぞれ表面粗さRaが異なることによって画像の定着性に差が出たり、表裏の何れかで画像のホットオフセットが生じたりといった事態を抑えることができる。
The control unit E2 specifies appropriate fixing temperature values corresponding to the surface roughness Ra of the first surface and the surface roughness Ra of the second surface calculated based on the transfer paper P passing through the
さらに、制御部E2は、転写紙Pの第1面に対するトナー付着量である第1面トナー付着量や、第2面に対するトナー付着量である第2面トナー付着量に基づいて転写紙Pの第1面、第2面に対する加熱温度を、制御するようにしても良い。
制御部E2には、パソコン等から送られてくる画像情報を取得する画像データ処理装置E1が接続されている。制御部E2は、画像データ処理装置E1によって取得された画像情報に基づいて、転写紙Pの第1面に対するトナー付着量である第1面トナー付着量や、第2面に対するトナー付着量である第2面トナー付着量を検知する。トナー付着量検知手段として機能しているのである。図示の装置の例では、制御部E2は、画像データ処理装置E1から送られてくる第1面用の画像情報に基づいて、第1面に転写される第1トナー像について、複数色の重ね合わせによる多色トナー像であるのか否かを判定する。多色トナー像は、カラー写真画像部などといったトナー付着量が相当に多くなる部分を含んでいる場合が多い。これに対し、単色トナー像は、文字画像などといったトナー付着量が少ないものであることが多い。そこで、制御部E1は、第1トナー像が多色トナー像であるか単色トナー像であるかの違いにより、第1面に対するトナー付着量を「比較的多い」、「比較的少ない」の2段階で検知する。第2面トナー付着量についても、同様にして、画像データ処理装置E1から送られてくる第2面用の画像情報に基づいて、「比較的多い」、「比較的少ない」の2段階で検知する。
Further, the control unit E2 controls the transfer paper P based on the first surface toner adhesion amount that is the toner adhesion amount to the first surface of the transfer paper P and the second surface toner adhesion amount that is the toner adhesion amount to the second surface. You may make it control the heating temperature with respect to a 1st surface and a 2nd surface.
An image data processing device E1 for acquiring image information sent from a personal computer or the like is connected to the control unit E2. Based on the image information acquired by the image data processing device E1, the controller E2 is the first surface toner adhesion amount that is the toner adhesion amount to the first surface of the transfer paper P and the toner adhesion amount to the second surface. The toner adhesion amount on the second surface is detected. It functions as a toner adhesion amount detection means. In the example of the illustrated apparatus, the control unit E2 superimposes a plurality of colors on the first toner image transferred to the first surface based on the image information for the first surface sent from the image data processing device E1. It is determined whether or not the toner image is a multicolor toner image obtained by combining. In many cases, the multicolor toner image includes a portion where the toner adhesion amount is considerably increased, such as a color photographic image portion. In contrast, a monochromatic toner image often has a small toner adhesion amount such as a character image. Therefore, the control unit E1 determines whether the toner adhesion amount on the first surface is “relatively large” or “relatively small” depending on whether the first toner image is a multicolor toner image or a single color toner image. Detect in stages. Similarly, the toner adhesion amount on the second surface is detected in two stages of “relatively large” and “relatively small” based on the image information for the second surface sent from the image data processing device E1. To do.
制御部E2は、第1面トナー付着量を「比較的多い」と検知した場合には、上述の第1温度目標値を比較的高い値に設定する。これに対し、「比較的少ない」と検知した場合には、上述の第1温度目標値を比較的低い値に設定する。第1温度目標値を第1面トナー付着量に基づいて切り換えるのである。そして、設定した第1温度目標値に近づけるように定着ベルト63の定着ニップ直前の通過前の温度を制御すべく、ハロゲンランプ63bへの電源供給をON/OFFする。この一方で、おもて面加熱ローラ61の表面温度を、同様に第2面トナー付着量に基づいて制御する。
When the control unit E2 detects that the first surface toner adhesion amount is “relatively large”, the control unit E2 sets the above-described first temperature target value to a relatively high value. On the other hand, when it is detected that “relatively small”, the above-described first temperature target value is set to a relatively low value. The first temperature target value is switched based on the first surface toner adhesion amount. Then, the power supply to the
このような制御を行うことで、転写紙Pの表裏のトナー付着量の差にかかわらず、表裏の画像の光沢性を均一にすることが可能になる。従って、転写紙Pの表裏でトナー付着量が異なることによる画像の光沢性の差を抑えることができる。 By performing such control, it is possible to make the glossiness of the front and back images uniform regardless of the difference in the toner adhesion amount between the front and back surfaces of the transfer paper P. Therefore, the difference in glossiness of the image due to the difference in the toner adhesion amount between the front and back surfaces of the transfer paper P can be suppressed.
本実施形態においては、上述したように裏面加熱ローラ63や、おもて面加熱ローラの発熱源をハロゲンランプ63b、61bとして、発熱源の輻射熱(非接触)でローラを加熱しているが、これに限られない。例えば、抵抗発熱体をローラに貼り付けて、直接ローラを加熱したり、磁界発生手段を用いて電磁誘導でローラを加熱したりしてもよい。
In the present embodiment, as described above, the heat generating source of the back
図6は、裏面加熱ローラ63を、電磁誘導を用いて加熱する例を示す図である。図6(a)は横方向の断面図、図6(b)は長手方向の断面図である。図6に示すように、うら面加熱ローラ63の内部には磁界発生手段として、磁界を変化させるボビン163aとそれに巻装され、高周波の交流電流が流れる誘導コイル163bとが設置されている。そして、誘導コイル163bとうら面加熱ローラ63の発熱体たる金属製のパイプ部材との間には、絶縁性皮膜164が設けられている。誘導コイル163bに電流が流れると磁力が発生し、この磁力により金属製のパイプ部材が誘導加熱する。金属製のパイプ部材が加熱することで、うら面加熱ローラ63が加熱される。加熱方法として、電磁誘導を用いることにより、導電体以外の部材を加熱することを防げるので、必要のないところを加熱することによる不具合や、エネルギーの無駄を省くことができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the back
図7は、裏面加熱ローラ263を、抵抗発熱体を用いて加熱する例を示す裏面加熱ローラ263の断面図である。図7に示すように、この裏面加熱ローラ263は、金属製のパイプ部材263aの外周面に、グラファイト、カーボンブラック、二酸化鉛等を樹脂と結合して得た発熱抵抗層263bが形成されている。発熱抵抗層263bには、図示しない裏面加熱電源に接続されている電極が接触している。この発熱抵抗層に裏面加熱電源から電力を、電極を介して供給することで発熱抵抗層が発熱し、裏面加熱ローラが加熱される。また、図7に示した構成に限らず、金属製のパイプ部材263aの内周面に発熱抵抗層263bを設けてもよいし、金属製のパイプ部材を用いず、裏面加熱ローラ自体を抵抗発熱体としても良い。このように、抵抗発熱体を用いた加熱方式とすることで、抵抗発熱体で発生した熱が裏面加熱ローラ表面に直接伝搬するので、裏面加熱ローラ表面が失った熱量をすぐに補うことができる。よって、裏加熱ローラの熱容量を大きくする必要がない。したがって、この定着装置によれば、加熱ローラの熱容量を小さくできる結果、上記待機時間を短縮し、かつ、消費電力を低減させることができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the back
また、本実施形態においては、定着ベルト62を張架支持するローラのひとつを定着ベルト62を加熱するうら面加熱ローラ63としているが、これに限られない。例えば、図8に示すように、上記両面転写手段の一部である第2転写ユニット24の最も近くに配設された下側張架ローラ66による張架位置を通過してから、上記定着ニップに到達する前の領域に定着ベルト62を加熱するうら面加熱体67を設けても良い。この場合、第1温度センサ67を定着ベルトが上記うら面加熱体67に到達する直前に配置しておく。下側張架ローラ66による張架位置を通過した後の定着ベルト62の裏面領域を加熱するように裏面側加熱手段を構成したことで、次のことが可能になる。即ち、図4に示したように上記張架ローラのひとつをうら面加熱ローラとして定着ベルト62の裏面を加熱する場合に比べて、定着装置60の熱源を両面転写手段たる第2転写ユニット24から遠ざけることができる。そして、このことにより、第2転写ユニット24を定着装置60によって加熱してしまうことによる画像への悪影響を抑えることができる。
In the present embodiment, one of the rollers that stretch and support the fixing
図9は、第2の実施形態に係るプリンタ300Aの概略構成図である。図9に示すプリンタ300Aは、転写紙Pの第1面に転写するトナー像を形成する第1の画像形成ユニット380Y、380M、380C、380Kと、転写紙Pの第2面に転写するトナー像を形成する第2の画像形成ユニット381Y、381M、381C、381Kとを備えている。第1の画像形成ユニット380で形成された第1面に転写するトナー像は、第1の中間転写ベルト321に転写された後、転写紙Pの第1面に転写される。一方、第2の画像形成ユニット381で形成された第2面に転写するトナー像は、第2の中間転写ベルト331に転写された後、転写紙Pの第2面に転写される。このようにして両面にトナー像が転写された転写紙Pは、搬送装置350によって定着装置400に搬送される。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a
図10は、プリンタ300Aの加熱定着装置400と紙搬送装置350の一部とを示す拡大構成図である。同図に示すように、加熱定着装置400は、第1定着ベルトユニット401a、第2定着ベルトユニット401bという定着ベルトユニットの対を備えている。
FIG. 10 is an enlarged configuration diagram illustrating the
第1面加熱手段たる第1定着ベルトユニット401aは、第1定着ベルト402a、第1ニップ形成ローラ403a、第1加熱ローラ404a、加熱上流第1温度センサ405a、加熱下流第1温度センサ406a等を有している。第1定着ベルト402aは、張架部材たる第1ニップ形成ローラ403aと第1加熱ローラ404aとに張架されながら、図中時計回りに回転駆動する第1ニップ形成ローラ403aによって図中時計回りに無端移動せしめられる。また、第2面加熱手段たる第2定着ベルトユニット401bは、第1定着ベルトユニット401aとほぼ同様の構成になっている。そして、第2定着ベルト402b、第2ニップ形成ローラ403b、第2加熱ローラ404b、加熱上流第2温度センサ405b、加熱下流第2温度センサ406b等を有している。
A first fixing belt unit 401a serving as a first surface heating unit includes a first fixing belt 402a, a first
第1定着ベルトユニット401a、第2定着ベルトユニット401bは、第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bを、第1ニップ形成ローラ403a、第2ニップ形成ローラ403bに対する掛け回し箇所で互いに当接させて定着ニップを形成している。加熱手段たる第1加熱ローラ404a、第2加熱ローラ404bは、それぞれ金属製のローラに、ハロゲンランプ等の発熱手段を有している。そして、第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bを、第1ニップ形成ローラ403a、第2ニップ形成ローラ403bによるベルト掛け回し箇所とは異なる箇所で張架しながら加熱する。第1加熱ローラ404a、第2加熱ローラ404bによって加熱された第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bは、定着ニップに進入する。
The first fixing belt unit 401a and the second fixing belt unit 401b contact the first fixing belt 402a and the second fixing belt 402b with each other at the places where the first fixing belt 402a and the second fixing belt 402b are wound around the first nip forming
加熱上流第1温度センサ405a、加熱上流第2温度センサ405bは、第1加熱ローラ404a、第2加熱ローラ404bによって加熱される直前の第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bの表面温度を周知の技術によって検知する。そして、検知結果を加熱上流第1温度信号、加熱上流第2温度信号として、図示しない制御部(E2)に送る。また、加熱下流第1温度センサ406a、加熱下流第2温度センサ406bは、定着ニップ到達直前の第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bの裏面温度を周知の技術によって検知する。そして、検知結果を加熱下流第1温度信号、加熱下流第2温度信号として、図示しない制御部(E2)に送る。
The heating upstream
加熱下流第1温度センサ406a、加熱下流第2温度センサ406bで、第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bが所定範囲内の温度であると検知したら、転写紙Pが、分離チャージャ358によって紙搬送装置350のベルト部材351から分離せしめられて加熱定着装置400の定着ニップに進入する。そして、第1面、第2面が、第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bによって加熱されて第1トナー像、第2トナー像が定着せしめられた後、上述の冷却ローラ対370に受け渡される。
When the heating downstream
一方、ベルトが一周する間に第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bに蓄積された熱量が転写紙Pや環境等によって奪われてどのくらい温度低下しているかを第1加熱ローラ404a、第2加熱ローラ404bで検知する。そして、第1加熱ローラ404a、第2加熱ローラ404bで検知した検知結果に基づき、制御部(E2)は、第1加熱ローラ404a、第2加熱ローラ404bの加熱量を調整する。 On the other hand, the amount of heat accumulated in the first fixing belt 402a and the second fixing belt 402b while the belt goes around is deprived by the transfer paper P, the environment, and the like, and how much the temperature is lowered. It is detected by the heating roller 404b. And based on the detection result detected with the 1st heating roller 404a and the 2nd heating roller 404b, a control part (E2) adjusts the heating amount of the 1st heating roller 404a and the 2nd heating roller 404b.
第1ニップ形成ローラ403a、第2ニップ形成ローラ403bは、金属製の芯金に、ゴム等の弾性材料からなる弾性層が被覆されたものである。この弾性層を定着ニップで変形させることにより、第1定着ベルト402aと転写紙Pの第1面との密着性を向上させたり、第2定着ベルト402bと転写紙Pの第2面との密着性を向上させたり、定着ニップの紙搬送方向の寸法を広げたりすることができる。
The first
第1定着ベルト402a、第2定着ベルト402bは、第1加熱ローラ404a、第2加熱ローラ404bに加熱されることによる熱ダメージを極力抑えるように、ポリイミドやポリアミドのような耐熱性の樹脂で構成されている。 The first fixing belt 402a and the second fixing belt 402b are made of a heat-resistant resin such as polyimide or polyamide so as to suppress thermal damage caused by heating to the first heating roller 404a and the second heating roller 404b as much as possible. Has been.
上記においては、ワンパス両面転写方式を備えた画像形成装置について説明しているが、これに限らずベルト定着方式を採用した画像形成装置に適用することができる。また、画像形成装置に限らず、例えば、ベルトヒータ等、無端状のベルトを加熱して使用する種々の装置に適用することができる。 In the above description, the image forming apparatus provided with the one-pass double-sided transfer method has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an image forming device employing a belt fixing method. Further, the present invention is not limited to the image forming apparatus, and can be applied to various apparatuses that heat and use an endless belt such as a belt heater.
(1)
以上、本実施形態のベルト加熱方法によれば、加熱手段と該加熱手段よりもベルト搬送方向上流側に配置された張架部材との間のベルト部材部分の温度に基づいて、ベルトへの加熱量を調整することで、ベルト部材が加熱手段を一度通過すれば、ベルト部材を所定範囲の温度にすることができる。
(2)
また、本実施形態の定着装置によれば、ベルト部材としての定着ベルト62が加熱手段としての裏面加熱ローラ63とこの裏面加熱ローラ63よりもベルト搬送方向上流側に配置された張架部材との間で定着ベルトの部分温度を検知する温度検知手段としての第1温度センサを備えている。これにより、転写紙等の部材の接触や環境等によって奪われた熱量で低下した定着ベルトの温度を検知することができる。また、制御部E2は、この温度検知結果に基づいて裏面加熱ローラ63(発熱源)の発熱量を制御している。これにより、転写紙等の部材の接触や環境等によって熱量が奪われることで低下した定着ベルトの温度を、裏面加熱ローラ63を一度通過するだけで所定範囲の温度に戻すことができる。これにより、定着ベルトから多くの熱量を奪う厚紙の連続プリントや、変動が激しい環境下であっても、定着ニップにおける定着ベルトの温度を所定範囲内に収めることができる。その結果、定着不良などを抑制することができる。
(3)
また、本実施形態の定着装置によれば、定着ベルトが加熱手段から定着ニップに到達するまでの間で定着ベルトの部分温度を検知する第2の温度検知手段としての第2温度センサ66を備えている。これにより、定着ベルトが定着ニップにおいて所定の温度範囲になっているかどうかを正確に検知することができ、定着不良を抑制することができる。
第1温度センサ67のみで裏面加熱ローラ63(発熱源)の発熱量を制御するとともに、定着ベルトが所定の温度範囲内であることを検知するよう構成した場合は、定着ベルトを最低一周させる必要がある。すなわち、定着ベルト所定の温度範囲に加熱されてから再度、第1温度センサ67で定着ベルトの温度を検知することで定着ベルトが所定の温度になっていると判断することとなるからである。一方、本実施形態の定着装置においては、第1温度センサ67よりベルト移動方向上流側に配置されている第2温度センサで、定着ベルトが所定の温度範囲内であるか否かを検知している。よって、定着ベルトが環境や転写紙などによって奪われた熱量が裏面加熱ローラによって補われて所定の温度範囲になっているか否かを、ベルトが一周するまえに検知することができる。その結果、上記第1温度センサ67のみで所定の温度範囲になっているか否かを検知するものに比べて、早くベルトが所定温度になっているか否かを検知することができる。これにより、連続プリントのスピードを速めることができる。
(4)
また、本実施形態の定着装置によれば、上記複数の張架部材のうちひとつが、加熱体としての発熱源を備えた裏面加熱ローラ63であって、発熱源を抵抗発熱体として、パイプ部材と接触して加熱している。かかる構成では、抵抗発熱体で発生した熱が裏面加熱ローラ表面に直接伝搬するので、輻射熱を用いて非接触でパイプ部材を加熱する方式に比べて裏面加熱ローラ表面が失った熱量をすぐに補うことができる。よって、裏加熱ローラの熱容量を大きくする必要がない。その結果、非接触でパイプ部材を加熱する方式に比べて加熱ローラの熱容量を小さくでき、上記待機時間を短縮し、かつ、消費電力を低減させることができる。
(5)
また、発熱源をハロゲンランプ等のヒータとし、輻射熱によってパイプ部材を非接触で加熱しても良い。かかる構成では、発熱源を固定してパイプ部材を加熱することができるため、回転するパイプ部材に接触して加熱する加熱方式に比べて、簡単な構成で電源と接続することができる。
(6)
また、電磁誘導を用いた加熱方式によってパイプ部材を加熱しても良い。かかる構成では、回転するパイプ部材と非接触で加熱することができるため、簡単な構成で電源と接続することができる。また、輻射方式によって加熱する場合に比べて、少ないエネルギーで定着ベルト62を昇温せしめ且つベルト裏面の温度立ち上がり時間を早くすることができる。
(7)
また、本実施形態の定着装置によれば、加圧体を加熱する加圧体加熱手段としてのおもて面加熱ローラを備え、上記記録体を上記定着ニップに挟み込んでその両面にトナー像の定着処理を施している。これにより、定着ニップに一度だけ転写紙を通過させるだけで転写紙の両面に画像を定着することができる。
(8)
また、本実施形態の定着装置によれば、定着ベルト62は、定着装置60に進入した上記転写紙Pを上記定着ニップに搬送する。そして、定着ベルト62が転写紙Pを定着ニップに搬送する搬送方向は、転写紙Pの定着装置進入方向に対して所定の傾斜角(30°〜60°)で傾斜している。これにより、転写紙Pが除々に定着ベルトに密着しながら、上記定着ニップに向けて搬送される。これにより、転写紙Pの第1面の第1トナー像を擦ることなく、スムーズに転写紙Pを定着ニップに向けて案内することができる。
(9)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記(2)〜(8)の特徴を有する定着装置を用いることで、定着不良を抑制することができる。また、定着ベルトをすばやく所定範囲の温度に昇温することができるので、連続してプリントの時間を短くすることができる。
(1)
As described above, according to the belt heating method of the present embodiment, heating to the belt is performed based on the temperature of the belt member portion between the heating unit and the stretching member disposed on the upstream side in the belt conveyance direction from the heating unit. By adjusting the amount, once the belt member passes through the heating means, the belt member can be brought to a temperature within a predetermined range.
(2)
Further, according to the fixing device of the present embodiment, the fixing
(3)
In addition, according to the fixing device of the present embodiment, the
When only the first temperature sensor 67 is used to control the amount of heat generated by the back surface heating roller 63 (heat generation source) and to detect that the fixing belt is within a predetermined temperature range, it is necessary to rotate the fixing belt at least once. There is. That is, after the fixing belt is heated to a predetermined temperature range, the temperature of the fixing belt is detected again by the first temperature sensor 67 to determine that the fixing belt is at the predetermined temperature. On the other hand, in the fixing device of the present embodiment, the second temperature sensor disposed upstream of the first temperature sensor 67 in the belt moving direction detects whether or not the fixing belt is within a predetermined temperature range. Yes. Therefore, it can be detected before the belt makes a full circuit whether or not the heat amount taken by the fixing belt by the environment, transfer paper, or the like is compensated by the back surface heating roller to be within a predetermined temperature range. As a result, it is possible to detect whether or not the belt is at a predetermined temperature earlier than the detection of whether or not the first temperature sensor 67 is within a predetermined temperature range. Thereby, the speed of continuous printing can be increased.
(4)
Further, according to the fixing device of the present embodiment, one of the plurality of stretching members is the back
(5)
Further, the heat source may be a heater such as a halogen lamp, and the pipe member may be heated in a non-contact manner by radiant heat. In such a configuration, the heat generating source can be fixed and the pipe member can be heated, so that it can be connected to the power source with a simple configuration as compared with the heating method in which the rotating pipe member is contacted and heated.
(6)
Further, the pipe member may be heated by a heating method using electromagnetic induction. In such a configuration, the rotating pipe member can be heated in a non-contact manner, so that it can be connected to the power source with a simple configuration. In addition, the temperature of the fixing
(7)
Further, according to the fixing device of the present embodiment, the front surface heating roller is provided as a pressure body heating means for heating the pressure body, the recording body is sandwiched between the fixing nips, and toner images are formed on both surfaces thereof. Fixing process is performed. Thus, the image can be fixed on both sides of the transfer paper by passing the transfer paper once through the fixing nip.
(8)
Further, according to the fixing device of the present embodiment, the fixing
(9)
In addition, according to the image forming apparatus of the present embodiment, fixing failure can be suppressed by using the fixing device having the features (2) to (8). In addition, since the fixing belt can be quickly heated to a temperature within a predetermined range, the printing time can be shortened continuously.
1Y,M,C,K 感光体(像担持体)
6Y,M,C,K プロセスカートリッジ(可視像形成手段の一部)
7 露光装置(可視像形成手段の一部)
15 第1転写ユニット(両面転写手段の一部)
24 第2転写ユニット(両面転写手段の一部)
60 定着装置(定着手段)
61 おもて面加熱ローラ61(おもて面加熱体)
62 定着ベルト(ベルト部材)
63 裏面加熱ローラ(張架部材)
64 ニップ裏側ローラ(張架部材)
65 クリーニングローラ(クリーニング手段)
66 第2温度センサ
67 第1温度センサ
1Y, M, C, K photoconductor (image carrier)
6Y, M, C, K Process cartridge (part of visible image forming means)
7 Exposure equipment (part of visible image forming means)
15 First transfer unit (part of double-sided transfer means)
24 Second transfer unit (part of double-sided transfer means)
60 Fixing device (fixing means)
61 Front surface heating roller 61 (front surface heating body)
62 Fixing belt (belt member)
63 Back surface heating roller (stretching member)
64 Nip back roller (stretching member)
65 Cleaning roller (cleaning means)
66 Second temperature sensor 67 First temperature sensor
Claims (9)
該加熱手段と該加熱手段よりもベルト搬送方向上流側に配置された張架部材との間のベルト部材部分温度に基づいて、ベルトの加熱量を調整することを特徴とするベルト加熱方法。 A belt heating method of heating a belt member that moves endlessly while being supported from a back surface by a plurality of stretching members to a temperature in a predetermined range by a heating means,
A belt heating method, comprising: adjusting a heating amount of a belt based on a belt member partial temperature between the heating unit and a tension member disposed upstream of the heating unit in the belt conveyance direction.
該加熱手段と該加熱手段よりもベルト搬送方向上流側に配置された張架部材との間でベルト部材部分温度を検知する温度検知手段と、温度検知結果に基づいて該加熱手段の発熱量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする定着装置。 A belt member that moves endlessly, a plurality of tension members that are stretched while supporting the belt member from the back surface, a pressure member that abuts against the front surface of the belt member to form a fixing nip, and the belt member. A fixing device that includes a heating unit that heats the recording medium, and fixes the toner image by sandwiching the recording medium in the fixing nip.
A temperature detecting means for detecting a belt member partial temperature between the heating means and a tension member disposed upstream of the heating means in the belt conveying direction; and a heating value of the heating means based on a temperature detection result. And a control unit for controlling the fixing device.
上記ベルト部材が上記加熱手段から定着ニップに到達するまでの間でベルト部材部分温度を検知する第2の温度検知手段を備えたことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 2.
A fixing device comprising: a second temperature detecting means for detecting a belt member partial temperature until the belt member reaches the fixing nip from the heating means.
上記加熱手段は、上記複数の張架部材のうちひとつを加熱する加熱体であって、該加熱体は、該張架部材と非接触で加熱することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 2 or 3,
The fixing device according to claim 1, wherein the heating unit is a heating body that heats one of the plurality of stretching members, and the heating body heats the stretching members in a non-contact manner.
上記加熱手段は、磁界発生手段と、発熱体を備え、該磁界発生手段の発する磁界による電磁誘導で該発熱体を発熱させて、該ベルト部材を加熱させるようにしたことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 2 or 3,
The heating unit includes a magnetic field generation unit and a heating element, and the heating member is heated by electromagnetic induction by a magnetic field generated by the magnetic field generation unit to heat the belt member. .
上記加圧体を加熱する加圧体加熱手段を備え、上記記録体を上記定着ニップに挟み込んでその両面にトナー像の定着処理を施すことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 2 to 6,
A fixing device comprising a pressure member heating means for heating the pressure member, wherein the recording medium is sandwiched between the fixing nips and a toner image is fixed on both surfaces thereof.
上記ベルト部材は、該定着装置に進入した上記記録体を上記定着ニップに搬送するよう構成されており、該ベルト部材が該記録体を該定着ニップに搬送する搬送方向は、該記録体の定着装置進入方向に対して所定の傾斜角で傾斜していることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 2 to 7,
The belt member is configured to convey the recording member that has entered the fixing device to the fixing nip, and a conveying direction in which the belt member conveys the recording member to the fixing nip is determined by fixing the recording member. A fixing device, which is inclined at a predetermined inclination angle with respect to the apparatus entering direction.
上記定着手段が、請求項2乃至8いずれかの定着装置であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image, a visible image forming unit that forms a toner image on the surface of the image carrier, a double-side transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to both sides of the recording medium, An image forming apparatus comprising fixing means for fixing a toner image on both sides of the recording medium,
9. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the fixing unit is the fixing device according to claim 2.
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