JP2007119109A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーを用紙に定着させて画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by fixing toner on a sheet.
トナーを用いた一般的な画像形成装置は、トナーを付着させた用紙に熱と圧力を加えてトナーを定着させている。この用紙はパルプ繊維で形成されており、パルプ繊維は加熱により水分が蒸発すると繊維が凝縮し、逆に水分を加えると繊維が伸長する性質がある。このため、定着のために用紙に熱を加えると、水分が蒸発してパルプ繊維が凝縮し、用紙にカールが生じることがある。 In a general image forming apparatus using toner, the toner is fixed by applying heat and pressure to the paper on which the toner is adhered. This paper is formed of pulp fibers, and the pulp fibers have the property that when the moisture evaporates by heating, the fibers condense, and conversely, when the moisture is added, the fibers elongate. For this reason, when heat is applied to the paper for fixing, the moisture evaporates and the pulp fibers condense, and the paper may curl.
ここで、用紙の表面と裏面では、用紙を構成するパルプ繊維の種類や構造や保有している水分量に違いがある。このため、用紙の表面と裏面ではパルプ繊維の伸縮率が異なる。また、トナーの付着などによる貼合物質、塗工物質の違いによっても伸縮率に差が出てくる。このため、用紙のカールは表面と裏面の伸縮率の差により、伸縮率が大きい面に引っ張られ、山型または谷型のどちらかの方向にカールを生じる。例えば、用紙の表面にトナーが付着していると、トナーの凝縮に引っ張られ、用紙は山型にカールを生じる。また、同様に用紙の表面にトナーを付着した場合でも、裏面のパルプ繊維の収縮力がトナーの収縮力よりも強ければ、用紙は谷型にカールを生じる。この用紙のカールにより、画像形成装置内部で紙詰まりが起こったり、用紙が不揃いになるなどの問題が発生する。この問題を解決するために、ロールやベルト等を用いてカールした用紙をカールと反対の方向に押圧し、用紙を平坦にする技術が開発されている。(例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4)
しかしながら、上記特許文献にて開示された技術では、パルプ繊維が凝縮した状態でカール矯正を施すため、一度矯正したカールが凝縮したパルプ繊維に引っ張られ、再度カールを生じてしまうという問題があった。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、カール矯正後に再度カールが生じないカール矯正手段を具備した画像形成装置を提供することを目的とする。 However, in the technique disclosed in the above-mentioned patent document, the curl correction is performed in a state where the pulp fiber is condensed, so that there is a problem that the curl once corrected is pulled by the condensed pulp fiber and the curl is generated again. . SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus including a curl correcting unit that does not cause curling again after curl correction.
上述した課題を解決するために本発明は、画像データに応じてトナーの像を形成し、形成した前記像を記録材に転写する画像形成手段と、前記画像形成手段によって転写されたトナーを加熱して前記記録材に定着する定着手段と、前記定着手段の下流側に設けられ、前記記録材のカールを補正するカール補正手段と、前記カール補正手段の下流側に設けられ、前記記録材を冷却する冷却手段と前記定着手段によってトナーが定着された前記記録材に水分を供給する加湿手段とを具備する画像形成装置を提供する。
これにより、画像形成において用いられる定着手段において記録材がカールを生じても、カール補正手段と冷却手段と加湿手段とを用いてカールが再発しないカール矯正を施すことができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms an image of a toner according to image data, transfers an image formed on the recording material, and heats the toner transferred by the image forming unit. Fixing means for fixing to the recording material; a curling correction means for correcting curling of the recording material; provided on the downstream side of the fixing means; provided downstream of the curling correction means; There is provided an image forming apparatus comprising a cooling unit for cooling and a humidifying unit for supplying moisture to the recording material on which toner is fixed by the fixing unit.
As a result, even if the recording material curls in the fixing unit used in image formation, the curl correction that prevents the curl from recurring can be performed using the curl correcting unit, the cooling unit, and the humidifying unit.
また、本発明の好ましい態様において、前記加湿手段は、前記カール補正手段の上流側に設けられる。これにより、加湿手段の加湿によりパルプ繊維が伸長して柔軟性を帯びた用紙にカール補正を行うことができるため、より効果的なカール矯正を施すことができる。 In a preferred aspect of the present invention, the humidifying means is provided on the upstream side of the curl correcting means. As a result, curl correction can be performed on a sheet of paper that is flexible due to elongation of the pulp fibers by humidification of the humidifying means, so that more effective curl correction can be performed.
さらに好ましい態様においては、前記カール補正手段は、弾性素材によって形成される第1の回転ロールと、硬質素材によって形成される第2の回転ロールとを具備し、前記第2の回転ロールは前記第1の回転ロールと軸心を平行にして前記第1の回転ロールの外周面を湾曲する状態に加圧し、前記加湿手段により加湿されて搬送される前記記録材を前記第1、第2の回転ロールの間を通して搬送する。これにより、用紙のカールが山型のカールであっても谷型のカールであっても、カール矯正を施すことができる。 In a further preferred aspect, the curl correcting means includes a first rotating roll formed of an elastic material and a second rotating roll formed of a hard material, and the second rotating roll is the first rotating roll. The first rotating roll and the shaft are parallel to each other, the outer peripheral surface of the first rotating roll is pressurized to a curved state, and the recording material conveyed by being humidified by the humidifying means is rotated in the first and second rotations. Transports between rolls. Thus, curl correction can be performed regardless of whether the paper curl is a mountain-shaped curl or a valley-shaped curl.
さらに好ましい態様においては、前記冷却手段は、搬送される前記記録材に接触して回転するロールと、前記ロール内に冷却媒体を流入される冷却媒体流路とを具備する。これにより、冷却されたロールが直接記録材に接触し、効率よく冷却を行うことができる。 In a further preferred aspect, the cooling means includes a roll that rotates in contact with the recording material being conveyed, and a cooling medium flow path into which the cooling medium is introduced into the roll. As a result, the cooled roll directly contacts the recording material, and cooling can be performed efficiently.
本発明によれば、カール矯正手段によりカールを矯正された用紙は、カールを再発することなく平坦な用紙状態を維持することができる。これにより、用紙のカールに起因する画像形成装置内部の紙詰まりや、用紙の不揃いなどの不具合発生を低減させることが可能である。 According to the present invention, the paper whose curl has been corrected by the curl correcting means can maintain a flat paper state without recurring curl. As a result, it is possible to reduce the occurrence of problems such as paper jams inside the image forming apparatus and paper misalignment due to paper curl.
以下、本発明に関する実施形態について図面を参照しながら説明する。
<実施形態の構成>
図1は画像形成装置1の概略構成を示す図である。同図に示すように、画像形成装置1は筐体2内に、大別して、原稿画像を光学的に読み込む画像読み込み部3と、用紙10を供給する給紙部4と、画像を形成する画像形成部5と、カール矯正部6と、印刷物を排出する排出トレイ7とを有している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration of Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
画像形成部5は、画像読み込み部3で読み込んだ原稿画像を感光体ドラム11に光走査し、現像装置12はこの光走査した画像に順次C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)のトナーを感光体ドラム11に付着させて、中間転写体13を経由して用紙10に付着させる。上述のように生成されたトナーの像は、定着装置14により定着される。定着装置14は、中間転写体13の下流側に設けられ、加熱ロール14aと加圧ロール14bとで構成される。加熱ロール14aはその表面が電熱伝導性の高い素材(金属など)で形成されており、加熱ロール14a内部に備えられた高温のヒータから発する熱が表面に伝達され、加熱ロール14a表面はトナーを溶解できる温度に保たれている。加圧ロール14bは加熱ロール14aと軸心を平行にして設けられており、加熱ロール14aと加圧ロール14bの間を搬送される用紙10を挟んで加熱ロール14aの外周面を加圧し、用紙10に付着したトナーを用紙10に定着させている。
The
定着装置14によってトナー像が定着された用紙10は、定着装置14から搬出されて、用紙搬送ベルト22によって搬送される。用紙搬送ベルト22は、図示のように環状のベルトであり、図面時計回り方向に走行することにより用紙10を図面右方向に搬送する。搬送ベルト22によって搬送された用紙10は、カールを是正する第1デカーラ30および第2デカーラ31を通過し、冷却部40を通過して排出トレイ7に排出される。
また、定着装置14の下流側であって用紙搬送ベルト22の下方には、加湿部20が設けられている。ここで、図2は用紙搬送ベルト22および加湿部20の平面図である。
The
A
前述した用紙搬送ベルト22は、図2に示すように、2本の駆動ローラに張設され、用紙搬送路の幅方向に渡って所定間隔おきに複数設けられている。
加湿部20の上面には、水蒸気を噴出する多数の噴射孔21が設けられている。この加湿部20の筐体内部には水が貯められた水槽(図示略)が設けられている。この水槽内には、図示しない振動子が配置されており、この振動子は水が気化する程度の高い周波数(超音波)で振動するようになっている。したがって、振動子が振動することにより、水槽に貯められた水は気化し、用紙搬送ベルト22、22の間隙を通って上方に噴出する。
As shown in FIG. 2, the
A large number of
次に、第1デカーラ30,第2デカーラ31について詳細に説明する。ここで、図3は用紙搬送ベルト22から冷却部40に至る過程を示す側面図である。
第1デカーラ30は、用紙搬送ベルト22から排出された用紙10を挟み込んで用紙10のカールを矯正するものであり、2つのロールの組み合わせによって構成されている。すなわち、口径が小さく硬質な第1硬質ロール30aと口径が大きく弾質な第1弾性ロール30bとで構成されている。第1硬質ロール30aの軸心は第1弾性ロール30bの軸心と平行に設けられており、第1硬質ロール30aと第1弾性ロール30bは、互いの外周面が接触するようになっている。第1硬質ロール30aは図示しない制御部の制御に従って上下に移動し、下方に移動した際には、図示するように第1弾性ロール30bの円周面を湾曲させるように押圧する。
Next, the
The
第2デカーラ31は第1デカーラ30の下流側に設けられ、第1デカーラ30と同様に口径が小さく硬質な第2硬質ロール31aと口径が大きく弾質な第2弾性ロール31bとで構成されているが、第2硬質ロール31aと第2弾性ロール31bの位置が第1デカーラ30とは、上下逆方向に設けられている。第2硬質ロール31aは、第1硬質ロール30a同様に上下に駆動し、第2弾性ロール31bの円周面を湾曲するように押圧する。
The
用紙搬送ベルト22と第1デカーラ30との間には、用紙10の姿勢を光学的に検知することによりカールの方向を検知できるセンサ45が設けられている。このセンサ45は、用紙10の姿勢が検知できれば、どのようなセンサでもよく、用紙10に接触してカールの状況を検知する機械式のセンサでもよい(光学式の一例としては、特許文献2000−229758に示されるものなどがある)。センサ45が検知したカールが、山型(用紙の搬送方向中央部が上方に突出する形状)のカールであった場合は、上述した制御部は第1デカーラ30の第1硬質ロール30aを下方に駆動する(図3(a)〜(c)参照)。一方、センサ45が検出したカールが谷型(用紙搬送方向の前端部と後端部が上方に突出する形状)のカールであった場合は、制御部(図示略)が第2デカーラ31の第2硬質ロール31aを下方に駆動する(図4(a)〜(c)参照)。
A
第2デカーラ31の下流側には冷却部40が設けられている。冷却部40は第1冷却ロール40aと第2冷却ロール40bとで構成されている。第1冷却ロール40aの軸心は第2冷却ロール40bの軸心に平行に設けられており、第1冷却ロール40aと第2冷却ロール40bの外周は上下に接触するように備えられている。図5は第1、第2冷却ロール40a、40bの断面図である。図5(a)に示すように、第1、第2冷却ロール40a、40bの内部は冷却水が流れる流水路46が設けられている。流水路46は流水によって冷却される状態にあり、これにより、第1冷却ロール40aおよび第2冷却ロール40bで発生した熱は、流水路46によって冷却される。
なお、図5(b)に示すように、第1冷却ロール40aおよび第2冷却ロール40bを中空に形成して、その中に冷却風を送り込むファン47を設けてもよい。
A cooling
In addition, as shown in FIG.5 (b), the
<実施形態の動作>
使用者が画像読み込み部3に原稿画像をセットして画像の読み込みを指示すると、画像読み込み部3は読み込んだ画像に応じた画像データを生成し、画像形成部5に供給する。これにより、画像形成部5は、トナー像を生成し、このトナー像を給紙部4から搬送されてくる用紙10に転写する。トナーが転写された用紙10は、定着装置14において加熱・加圧され、これにより、トナーが用紙10に定着する。このとき、用紙10が保有している水分は加熱により蒸発する。
<Operation of Embodiment>
When the user sets an original image in the
次に、定着が終了した用紙10は、用紙搬送ベルト22上を搬送され、ここで、加湿部20から発生される水蒸気を吸収する。これにより、定着時の加熱により蒸発した水分が補われる。そして、用紙搬送ベルト22上を搬送される用紙10は、センサ45によってその姿勢が検出される。
ここで、カールの発生が検出されなかった場合は、第1硬質ロール30aは第1弾性ロール30b側に移動されず、また、第2硬質ロール31aも第2弾性ロール31b側に移動されない。この結果、これらのロールの間を通過する用紙10には変形応力は加えられず、そのまま通過する。すなわち、第1デカーラ30および第2デカーラ31は、カールの矯正処理を行わない。
Next, the
Here, when the occurrence of curling is not detected, the first
一方、センサ45が用紙10に対して山型のカールを検出した場合は、制御部は第1デカーラ30の第1硬質ロール30aを下方に駆動させる。この結果、用紙10は、第1デカーラ30の第1硬質ロール30aにより第1弾性ロール30bの円周面に押しつけられ、カール方向と逆方向に湾曲されて平坦に補正される。カールが補正された用紙10は、第2デカーラ31通過後、第1冷却ロール40aと第2冷却ロール40bとの間を通り、第1、第2冷却ロール40a、40bの表面に接触することにより冷却され、排出トレイ7から排出される。
この場合、加湿部20により水分を供給されることにより、用紙10のパルプ繊維が伸長し、カールの矯正を容易に行える柔軟な状態になる。また、第1、第2冷却ロール40a、40bによって冷却されるため、カールが矯正された平坦な状態を維持する。
On the other hand, when the
In this case, when the moisture is supplied by the
次に、上述したセンサ45が用紙10のカール方向を谷型だと検知した場合のカール矯正の動作について説明を行う。
図4に示すように、センサ45が用紙10のカール方向を谷型だと検知し、制御部に情報を送ると、制御部は第2デカーラ31の第2硬質ロール31aを上方に駆動させる。加湿部20により加湿された用紙10は、第2デカーラ31の第2硬質ロール31aにより第2弾性ロール31bの円周面に押しつけられ、カール方向と逆方向に湾曲されて平坦に補正される。カールが補正された用紙10は、第1冷却ロール40aと第2冷却ロール40bとの間を通り、第1、第2冷却ロール40a、40bの表面に接触することにより冷却され、平坦な状態を維持したまま排出トレイ7から排出される。この場合も上述の場合と同様に、用紙10はカールの矯正を容易に行える柔軟な状態になり、また、カール矯正後に冷却されるため、用紙10は平坦な状態を維持し、再カールの発生が防止される。
Next, the curl correction operation when the
As shown in FIG. 4, when the
<変形例>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。
(1)上述した実施形態では、第1デカーラ30の上流側に加湿部20を設けたが、第1デカーラ30の下流側もしくは上流側と下流側両方に設けてもよい。さらに図6に示すように、加湿部20を第1、第2デカーラ30、31によるカール補正処理と加湿部20による加湿処理を同時に行える位置に設置し、カール補正処理と加湿処理を同時に行っても構わない。
<Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with another various form.
(1) In the embodiment described above, the
(2)上述した実施形態では、加湿部20について、振動子が高周波の超音波を発して筐体内の水を気化させる超音波方式の加湿装置を用いて説明を行ったが、例えば噴射口が回転して水滴を飛ばす装置や、水分を含んだ空気をファンで飛ばす装置、水分を含んだスポンジを用紙10に接触させて水分を供給する手段などを用いて水分供給を行っても良い。
(2) In the above-described embodiment, the
(3)上述した実施形態では、第1、第2デカーラ30、31を用いてカールした用紙10のカール補正処理を行っていたが、例えば、平坦な板状部材で用紙10の上下を挟み込んで押圧することにより、カールを補正したり、ベルトで押圧してカールを補正したりすることにより、カールを補正してもよい。
(3) In the above-described embodiment, the curl correction processing is performed on the curled
(4)上述した実施形態では、第1、第2冷却ロール40a、40bを用いて用紙10の冷却を行ったが、図7に示すように、送風装置41を用いて冷風を用紙10に吹き当てることによって冷却してもよい。この場合には、カール補正処理と冷却処理がほとんど同じ位置で行われることになる。
(4) In the above-described embodiment, the
1…画像形成装置、2…筐体、3…画像読み込み部、4…給紙部、5…画像形成部、6…カール矯正部、7…排出トレイ、10…用紙、11…感光体ドラム、12…現像装置、13…中間転写体、14…定着装置、14a…加熱ロール、14b…加圧ロール、20…加湿部、21…噴射孔、22…用紙搬送ベルト、30…第1デカーラ、30a…第1硬質ロール、30b…第1弾性ロール、31…第2デカーラ、31a…第2硬質ロール、31b…第2弾性ロール、40…冷却部、40a…第1冷却ロール、40b…第2冷却ロール、41…送風装置、45…センサ、46…流水路、47…ファン。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記画像形成手段によって転写されたトナーを加熱して前記記録材に定着させる定着手段と、
前記定着手段の下流側に設けられ、前記記録材のカールを補正するカール補正手段と、
前記カール補正手段の下流側に設けられ、前記記録材を冷却する冷却手段と、
前記定着手段によってトナーが定着された前記記録材に水分を供給する加湿手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms a toner image according to image data and transfers the formed image to a recording material;
Fixing means for heating and fixing the toner transferred by the image forming means to the recording material;
A curl correction unit that is provided downstream of the fixing unit and corrects curling of the recording material;
A cooling means provided on the downstream side of the curl correction means for cooling the recording material;
An image forming apparatus comprising: a humidifying unit that supplies moisture to the recording material on which toner is fixed by the fixing unit.
前記カール補正手段の上流側に設けられることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The humidifying means is
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is provided upstream of the curl correction unit.
弾性素材によって形成される第1の回転ロールと、
硬質素材によって形成される第2の回転ロールとを具備し、
前記第2の回転ロールは前記第1の回転ロールと軸心を平行にして前記第1の回転ロールの外周面を湾曲する状態に加圧し、前記加湿手段により加湿されて搬送される前記記録材を前記第1、第2の回転ロールの間を通して搬送することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The curl correcting means includes
A first rotating roll formed of an elastic material;
A second rotating roll formed of a hard material,
The second rotating roll pressurizes the first rotating roll in a state in which the axis of the first rotating roll is parallel to the curved surface of the first rotating roll, is humidified by the humidifying means, and is conveyed. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is conveyed between the first and second rotating rolls.
搬送される前記記録材に接触して回転するロールと、
前記ロール内に冷却媒体を流入させる冷却媒体流路とを具備することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。 The cooling means is
A roll that rotates in contact with the recording material being conveyed;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a cooling medium flow path for allowing a cooling medium to flow into the roll.
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