JP2007125819A - Image forming apparatus and post-processing device - Google Patents
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Description
本発明は、トナー画像を記録材に定着させる定着手段と、トナー画像が定着された記録材に裁断等の後処理を施す後処理手段と、を備えた画像形成装置及び後処理装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a post-processing device including a fixing unit that fixes a toner image on a recording material, and a post-processing unit that performs post-processing such as cutting on the recording material on which the toner image is fixed.
デジタルスチルカメラ(以下「デジカメ」と記す)等の急速な普及に伴い、デジカメで撮った画像を、街のコンビニエンスストアや写真店等で気軽にプリントアウトしたいという要求が高まっている。そのため、通常の複写機能やプリンタ機能の他に、写真プリント機能を有する電子写真方式の画像形成装置が考案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
With the rapid spread of digital still cameras (hereinafter referred to as “digital cameras”) and the like, there is an increasing demand to easily print out images taken with digital cameras at convenience stores and photo shops in towns. Therefore, an electrophotographic image forming apparatus having a photo print function in addition to a normal copying function and printer function has been devised (see, for example,
また、作成された写真プリントを裁断する裁断装置が開示されている(例えば、特許文献3参照)。このような裁断装置を用いることにより、大きなサイズの記録材に複数の画像を形成した後に、画像ごとに裁断し、一回の画像形成プロセスで複数の写真プリントを作成でき、デジカメ写真の生産性を上げることができる。例えば、A4サイズ(210mm×297mm)の記録材に4画像を作像した後に、4分割することでLサイズ(89mm×127mm)の写真プリントが得られる。 Further, a cutting device for cutting the created photographic print is disclosed (for example, see Patent Document 3). By using such a cutting device, after forming multiple images on a large-size recording material, you can cut each image and create multiple photo prints in a single image formation process. Can be raised. For example, after four images are formed on a recording material of A4 size (210 mm × 297 mm), a photographic print of L size (89 mm × 127 mm) can be obtained by dividing the image into four.
また、デジカメ写真にかかわらず、一般に、写真は、縁に余白部分がない縁なしの写真が好まれている。例えば、A4サイズの記録材に4画像を形成する際に、画像をLサイズより大きめに作像し、裁断装置で各画像の4隅を多少画像内に入る位置で裁断することで、縁のないデジカメ写真が得られる。また、Lサイズ紙のプリントを1枚毎プリントする際には、Lサイズより大きめの記録材に、画像をLサイズより大きめに作像し、その記録材の4辺を裁断することで、縁のないLサイズのデジカメ写真を得ることができる。
このように、記録材にトナー画像を形成した後、定着装置によりトナー画像を記録材に定着させた後、記録材を裁断して、写真プリントとする場合において、裁断装置で、記録材の搬送方向と直交する方向に沿って、記録材を裁断する際には、記録材の搬送を一時停止する必要がある。そのため、裁断時に記録材が一時停止した場合の記録材の後端は、定着装置に設けられたベルトから剥離されている位置にしなければならず、裁断装置と定着装置の距離が最大プリント可能な記録材の搬送方向の寸法以上が必要であり、装置が大きくなってしまっていた。特に、コンビニエンスストアや写真店等では設置面積が限られており、装置の小型化が強く望まれている。 In this way, after a toner image is formed on a recording material, the toner image is fixed on the recording material by a fixing device, and then the recording material is cut to form a photographic print. When cutting the recording material along the direction orthogonal to the direction, it is necessary to temporarily stop the conveyance of the recording material. Therefore, the trailing edge of the recording material when the recording material is temporarily stopped at the time of cutting must be in a position where it is peeled off from the belt provided in the fixing device, and the maximum distance between the cutting device and the fixing device can be printed. More than the size of the recording material in the transport direction is required, and the apparatus has become large. Especially in convenience stores and photo shops, the installation area is limited, and downsizing of the apparatus is strongly desired.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、形成される画像の画質を良好な状態に維持すると共に、装置の小型化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to maintain a good image quality of an image to be formed and to reduce the size of the apparatus.
本発明の請求項1に係る画像形成装置は、記録面にトナー画像が形成された記録材を加熱及び加圧して、該トナー画像を該記録材の記録面に定着させる定着手段と、前記定着手段より下流に配置され、前記定着手段で前記トナー画像が定着された記録材を冷却する冷却手段と、前記冷却手段より下流に配置され、前記冷却手段で冷却された記録材に後処理を施す後処理手段と、前記定着手段と前記後処理手段との間に配置され、前記冷却手段で冷却される記録材の記録面に接触して、該記録材を前記後処理手段へ搬送する搬送手段と、を備え、前記後処理手段は、前記記録材の記録面が前記搬送手段に接触している状態で後処理を施すことを特徴とする。 An image forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes a fixing unit that heats and pressurizes a recording material on which a toner image is formed on a recording surface, and fixes the toner image on the recording surface of the recording material; And a cooling means for cooling the recording material on which the toner image is fixed by the fixing means, and a post-processing for the recording material arranged downstream of the cooling means and cooled by the cooling means. Post-processing means, and conveying means that is disposed between the fixing means and the post-processing means, contacts the recording surface of the recording material cooled by the cooling means, and conveys the recording material to the post-processing means. The post-processing means performs post-processing in a state where the recording surface of the recording material is in contact with the transport means.
この構成によれば、記録面にトナー画像が形成された記録材を、定着手段が加熱及び加圧して、該トナー画像を該記録材の記録面に定着させる。前記定着手段で前記トナー画像が定着された記録材は、冷却手段によって冷却される。冷却手段で冷却される記録材は、その記録面に搬送手段が接触して、記録材を後処理手段へ搬送する。冷却手段で冷却された記録材は、後処理手段によって後処理を施される。 According to this configuration, the recording material on which the toner image is formed on the recording surface is heated and pressed by the fixing unit, and the toner image is fixed on the recording surface of the recording material. The recording material on which the toner image is fixed by the fixing unit is cooled by a cooling unit. The recording material cooled by the cooling means comes into contact with the recording surface and conveys the recording material to the post-processing means. The recording material cooled by the cooling means is post-processed by the post-processing means.
ここで、請求項1の構成では、後処理手段が、記録材の記録面が搬送手段に接触している状態で、後処理を施す。 In this configuration, the post-processing means performs the post-processing in a state where the recording surface of the recording material is in contact with the conveying means.
記録材の記録面が搬送手段に接触していない状態、すなわち、記録材が搬送手段から離れた状態において、後処理手段が記録材に後処理を施す場合では、定着手段と後処理手段との間に、搬送手段を配置するためのスペースに加えて、記録材のためのスペースが必要となり、定着手段と後処理手段との間隔を広くしなければならない。これに対し、請求項1の構成では、記録材の記録面が搬送手段に接触している状態で、後処理を行うため、記録材のためのスペースを小さくでき、定着手段と後処理手段との間隔を狭めることができ、装置の小型化が図れる。
In a state where the recording surface of the recording material is not in contact with the conveying means, that is, in a state where the recording material is separated from the conveying means, when the post-processing means performs post-processing on the recording material, the fixing means and the post-processing means In the meantime, a space for the recording material is required in addition to the space for disposing the conveying unit, and the interval between the fixing unit and the post-processing unit must be widened. On the other hand, in the configuration of
これは、搬送手段から記録材を剥離する際に記録材が冷却されているため、トナー画像が固化しており、記録材の記録面が搬送手段に接触している状態で後処理を行うために、例えば、搬送手段を一時停止又は搬送速度を低下させても、画像表面の光沢が変化しないために可能となる。 This is because the recording material is cooled when the recording material is peeled off from the conveying means, so that the toner image is solidified and post-processing is performed in a state where the recording surface of the recording material is in contact with the conveying means. In addition, for example, even if the conveying unit is temporarily stopped or the conveying speed is lowered, the gloss of the image surface does not change, which is possible.
なお、トナー画像が固化していない状態で搬送手段から記録材を剥離すると、トナー画像表面は搬送手段に引っ張られて微小な凹凸が生じ、搬送速度が変化したり、一時、搬送を停止するとトナー画像の表面の凹凸の状態が変わり、光沢のムラとなってしまう。そのため、搬送手段から記録材を剥離する際には、搬送手段を一定にする必要があり、後処理手段で記録材を一時停止させるには、搬送手段を記録材の後端が過ぎてから行う必要がある。 Note that if the recording material is peeled off from the conveying means when the toner image is not solidified, the toner image surface is pulled by the conveying means to cause minute irregularities, and the toner changes when the conveying speed changes or temporarily stops conveying. The uneven state of the surface of the image changes, resulting in uneven gloss. For this reason, when the recording material is peeled off from the conveying means, it is necessary to keep the conveying means constant. To stop the recording material temporarily by the post-processing means, the conveying means is performed after the trailing edge of the recording material has passed. There is a need.
また、後処理手段で後処理される際は、記録材の記録面に搬送手段が接触しているので、記録面が保護され、形成された画像の画質を良好な状態に維持する。 Further, when post-processing is performed by the post-processing means, since the conveying means is in contact with the recording surface of the recording material, the recording surface is protected and the image quality of the formed image is maintained in a good state.
本発明の請求項2に係る画像形成装置は、請求項1の構成において、前記搬送手段が、前記記録材を一時停止、又は、前記記録材の搬送速度を一時低下させる搬送ベルトであり、
前記後処理手段が、前記記録材が一時停止、又は、前記記録材の搬送速度が一時低下した際に、後処理を施すことを特徴とする。
An image forming apparatus according to a second aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the conveying unit is a conveying belt that temporarily stops the recording material or temporarily reduces the conveying speed of the recording material,
The post-processing means performs post-processing when the recording material is temporarily stopped or the recording material conveyance speed is temporarily reduced.
本発明の請求項3に係る画像形成装置は、請求項2の構成において、前記搬送ベルトが前記記録材を一時停止、又は、前記記録材の搬送速度を一時低下させるタイミングが、前記後処理手段に設けられ前記記録材の端部を検知するセンサからの信号に基づき制御することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the second aspect, wherein the timing at which the conveying belt temporarily stops the recording material or temporarily reduces the conveying speed of the recording material is the post-processing means. And controlling based on a signal from a sensor for detecting an end of the recording material.
本発明の請求項4に係る画像形成装置は、請求項2又は請求項3の構成において、前記搬送ベルトが前記記録材を一時停止、又は、前記記録材の搬送速度を一時低下させるタイミングが、前記記録材の後端が、前記定着手段より下流に位置するときであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the second or third aspect, wherein the conveyance belt temporarily stops the recording material or temporarily reduces the conveyance speed of the recording material. The rear end of the recording material is located downstream from the fixing unit.
本発明の請求項5に係る画像形成装置は、請求項4の構成において、前記記録材の後端の位置は、前記記録材の温度が、前記記録材の記録面に画質欠陥が発生しない温度以下となる位置であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, the rear end position of the recording material is such that the temperature of the recording material is such that no image quality defect occurs on the recording surface of the recording material. The position is as follows.
本発明の請求項6に係る画像形成装置は、請求項1〜5のいずれか1項の構成において、前記後処理手段が、前記記録材を任意のサイズに裁断する裁断装置であることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the image processing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the post-processing means is a cutting device that cuts the recording material into an arbitrary size. And
本発明の請求項7に係る後処理装置は、記録面にトナー画像が形成された記録材を加熱及び加圧して、該トナー画像を該記録材の記録面に定着させる定着手段と、前記定着手段より下流に配置され、前記定着手段で前記トナー画像が定着された記録材を冷却する冷却手段と、前記冷却手段より下流に配置され、前記冷却手段で冷却された記録材に後処理を施す後処理手段と、前記定着手段と前記後処理手段との間に配置され、前記冷却手段で冷却される記録材の記録面に接触して、該記録材を前記後処理手段へ搬送する搬送手段と、を備え、前記後処理手段は、前記記録材の記録面が前記搬送手段に接触している状態で後処理を施すことを特徴とする。 The post-processing apparatus according to claim 7 of the present invention includes a fixing unit that heats and pressurizes a recording material on which a toner image is formed on a recording surface, and fixes the toner image on the recording surface of the recording material; And a cooling means for cooling the recording material on which the toner image is fixed by the fixing means, and a post-processing for the recording material arranged downstream of the cooling means and cooled by the cooling means. Post-processing means, and conveying means that is disposed between the fixing means and the post-processing means, contacts the recording surface of the recording material cooled by the cooling means, and conveys the recording material to the post-processing means. The post-processing means performs post-processing in a state where the recording surface of the recording material is in contact with the transport means.
この構成によれば、請求項1の構成と同様に、記録面にトナー画像が形成された記録材を、定着手段が加熱及び加圧して、該トナー画像を該記録材の記録面に定着させる。前記定着手段で前記トナー画像が定着された記録材は、冷却手段によって冷却される。冷却手段で冷却される記録材は、その記録面に搬送手段が接触して、記録材を後処理手段へ搬送する。冷却手段で冷却された記録材は、後処理手段によって後処理を施される。 According to this configuration, similarly to the configuration of the first aspect, the recording material on which the toner image is formed on the recording surface is heated and pressurized by the fixing unit, and the toner image is fixed on the recording surface of the recording material. . The recording material on which the toner image is fixed by the fixing unit is cooled by a cooling unit. The recording material cooled by the cooling means comes into contact with the recording surface and conveys the recording material to the post-processing means. The recording material cooled by the cooling means is post-processed by the post-processing means.
ここで、請求項7の構成では、請求項1の構成と同様に、後処理手段が、記録材の記録面が搬送手段に接触している状態で、後処理を施す。 Here, in the configuration of the seventh aspect, as in the configuration of the first aspect, the post-processing means performs the post-processing in a state where the recording surface of the recording material is in contact with the conveying means.
記録材の記録面が搬送手段に接触していない状態、すなわち、記録材が搬送手段から離れた状態において、後処理手段が記録材に後処理を施す場合では、定着手段と後処理手段との間に、搬送手段を配置するためのスペースに加えて、記録材のためのスペースが必要となり、定着手段と後処理手段との間隔を広くしなければならない。これに対し、請求項7の構成では、記録材の記録面が搬送手段に接触している状態で、後処理を行うため、記録材のためのスペースを小さくでき、定着手段と後処理手段との間隔を狭めることができ、装置の小型化が図れる。 In a state where the recording surface of the recording material is not in contact with the conveying means, that is, in a state where the recording material is separated from the conveying means, when the post-processing means performs post-processing on the recording material, the fixing means and the post-processing means In the meantime, a space for the recording material is required in addition to the space for disposing the conveying unit, and the interval between the fixing unit and the post-processing unit must be widened. On the other hand, in the configuration of claim 7, since the post-processing is performed in a state where the recording surface of the recording material is in contact with the conveying means, the space for the recording material can be reduced, and the fixing means and the post-processing means , And the size of the apparatus can be reduced.
また、後処理手段で後処理される際は、記録材の記録面に搬送手段が接触しているので、記録面が保護され、形成された画像の画質を良好な状態に維持する。 Further, when post-processing is performed by the post-processing means, since the conveying means is in contact with the recording surface of the recording material, the recording surface is protected and the image quality of the formed image is maintained in a good state.
本発明の請求項8に係る後処理装置は、請求項7の構成において、前記搬送手段が、前記記録材を一時停止、又は、前記記録材の搬送速度を一時低下させる搬送ベルトであり、前記後処理手段が、前記記録材が一時停止、又は、前記記録材の搬送速度が一時低下した際に、後処理を施すことを特徴とする。 The post-processing apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the post-processing apparatus according to the seventh aspect, wherein the conveying means is a conveying belt that temporarily stops the recording material or temporarily reduces the conveying speed of the recording material, The post-processing means performs post-processing when the recording material is temporarily stopped or the recording material conveyance speed is temporarily reduced.
本発明の請求項9に係る後処理装置は、請求項8の構成において、前記搬送ベルトが前記記録材を一時停止、又は、前記記録材の搬送速度を一時低下させるタイミングが、前記後処理手段に設けられ前記記録材の端部を検知するセンサからの信号に基づき制御することを特徴とする。 A post-processing apparatus according to a ninth aspect of the present invention is the post-processing device according to the eighth aspect, wherein the timing at which the conveyance belt temporarily stops the recording material or temporarily reduces the conveyance speed of the recording material is the post-processing means. And controlling based on a signal from a sensor for detecting an end of the recording material.
本発明の請求項10に係る後処理装置は、請求項8又は請求項9の構成において、前記搬送ベルトが前記記録材を一時停止、又は、前記記録材の搬送速度を一時低下させるタイミングが、前記記録材の後端が、前記定着手段より下流に位置するときであることを特徴とする。
In the post-processing device according to
本発明の請求項11に係る後処理装置は、請求項10の構成において、前記記録材の後端の位置は、前記記録材の温度が、前記記録材の記録面に画質欠陥が発生しない温度以下となる位置であることを特徴とする。 The post-processing apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the post-processing device according to the tenth aspect, wherein the position of the rear end of the recording material is such that the temperature of the recording material is such that no image quality defect occurs on the recording surface of the recording material. The position is as follows.
本発明の請求項12に係る後処理装置は、請求項7〜11のいずれか1項の構成において、前記後処理手段が、前記記録材を任意のサイズに裁断する裁断装置であることを特徴とする。 A post-processing apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the post-processing apparatus according to any one of the seventh to eleventh aspects, wherein the post-processing means is a cutting apparatus that cuts the recording material into an arbitrary size. And
本発明は、上記構成としたので、形成される画像の画質を良好な状態に維持すると共に、装置の小型化を図ることができる。 Since the present invention has the above-described configuration, the image quality of the formed image can be maintained in a good state and the apparatus can be downsized.
以下に、本発明の画像形成装置に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。 Hereinafter, an exemplary embodiment according to an image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置100の全体構成を示す図である。図1に示されるように、画像形成装置100は、画像形成部10と、給紙部20と、第1定着装置30と、搬送切替部40と、後処理手段としての裁断装置50と、第2定着装置60と、図示しない操作部とを備えている。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an
画像形成部10は、図中の矢印A方向に回転しながら、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)各色のトナー画像が作像される感光体101Y、101M、101C、101Kと、その感光体101Y、101M、101C、101Kを一様に帯電させる帯電器102Y、102M、102C、102Kと、YMCK各色の画像データに基づいて変調された露光光を、帯電した感光体101Y、101M、101C、101Kに照射することによりYMCK各色の静電潜像を形成する露光器103Y、103M、103C、103Kと、感光体101Y、101M、101C、101Kに形成された静電潜像をトナーによって現像することで感光体101Y、101M、101C、101Kにトナー画像を作像する現像器104Y、104M、104C、104Kと、現像器104Y、104M、104C、104Kに各色のトナーを供給するトナーボックス105Y、105M、105C、105Kと、転写後の感光体101Y、101M、101C、101K表面に残留しているトナーを回収する感光体クリーニング部112Y、112M、112C、112Kと、転写後の感光体101Y、101M、101C、101Kを除電する除電装置113Y、113M、113C、113Kとを備えている。
The
また、画像形成部10は、バックアップロール109や駆動ロール110に張架され、感光体101Y、101M、101C、101Kと接触しながら図中の矢印B方向に循環移動する中間転写ベルト106と、中間転写ベルト106を挟んで感光体101Y、101M、101C、101Kとニップ領域を形成し、このニップ領域において感光体101Y、101M、101C、101K周面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト106に転写する一次転写ロール107Y、107M、107C、107Kと、中間転写ベルト106を挟んでバックアップロール109とニップ領域を形成し、中間転写ベルト106上のトナー画像を記録材Pに二次転写する二次転写ロール108と、中間転写ベルト106上に残留しているトナーを掻き取って回収するベルトクリーニング部111とを備えている。
Further, the
なお、本実施形態においては、スチレンアクリルを主成分とした溶融温度が約110℃(粘度104Pa)のトナーを用いているが、もちろん他のトナーを用いることも可能である。 In the present embodiment, toner having a melting temperature of about 110 ° C. (viscosity: 104 Pa) mainly composed of styrene acrylic is used, but other toners can of course be used.
給紙部20は、種々の記録材Pを複数の給紙トレイ201、202に収容しており、形成される画像に応じた記録材Pを供給する。給紙トレイ201、202に収容された記録材Pは、ピックアップロール205により給紙トレイ201、202から送り出される。
The
給紙トレイ201、202から送り出された記録材Pは、複数の搬送ロール対210及びレジストロール対220により搬送され、二次転写ロール108とバックアップロール109とが形成するニップ領域においてトナー画像が転写される。
The recording material P sent out from the
なお、本実施形態においては、給紙部20には普通紙を収容する給紙トレイ201と高光沢用の記録材Pを収容する給紙トレイ202とがある。また、図1には、給紙トレイ201と給紙トレイ202とがそれぞれ1つのみ示されているが、異なるサイズの記録材Pを収容するために給紙トレイ201と給紙トレイ202とがそれぞれ複数備わっていてもよい。
In the present embodiment, the
ここで、記録材について説明する。高光沢のプリントを行う場合の記録材Pは、普通紙であっても、高光沢のプリントが得られるが、望ましくは、プリント全面を高光沢にすることが可能な記録材Pが望ましい。 Here, the recording material will be described. Even when the recording material P for high gloss printing is plain paper, a high gloss print can be obtained, but the recording material P capable of making the entire print surface high gloss is desirable.
図2(A)は、高光沢用の記録材Pの構成を示した図である。図2(A)に示されているように、記録材Pは、基材層L1の両面に防湿層L2、更に、記録面に受像層L3が積層されて形成されている。防湿層L2は、ポリエチレン等の透気性のない樹脂で構成されており、厚さ数μm程度で効果がある。 FIG. 2A is a diagram showing the configuration of the recording material P for high gloss. As shown in FIG. 2A, the recording material P is formed by laminating a moisture-proof layer L2 on both surfaces of a base material layer L1, and further, an image receiving layer L3 on the recording surface. The moisture-proof layer L2 is made of a resin having no air permeability such as polyethylene, and is effective when the thickness is about several μm.
また、受像層L3は、例えば、溶融温度が約130℃のポリエステル等の熱可塑性樹脂を主成分としており、5〜20μm程度、望ましくは約10μmの層厚にて形成されている。基材層L1は、セルロースを主成分とした組成となっており、この組成は普通紙と同様であるが、もちろん組成の異なる専用の基材層とすることも可能である。 The image receiving layer L3 is mainly composed of a thermoplastic resin such as polyester having a melting temperature of about 130 ° C., and is formed with a layer thickness of about 5 to 20 μm, preferably about 10 μm. The base material layer L1 has a composition containing cellulose as a main component. This composition is the same as that of plain paper, but it is of course possible to use a dedicated base material layer having a different composition.
このように、基材層L1の両面に、防湿層L2を設けることにより、透気性をなくし、高湿環境下で基材層L1が吸湿することで、記録材Pが、伸びてカールしたり、記録面が伸ばされてヒビ割れしたりすることを防ぐことができる。 Thus, by providing the moisture-proof layer L2 on both surfaces of the base material layer L1, the air permeability is lost, and the base material layer L1 absorbs moisture in a high humidity environment, so that the recording material P is stretched and curled. The recording surface can be prevented from being stretched and cracked.
また、セルロースを主成分とした基材層L1のみの普通紙では、第2定着装置60でトナー画像を記録面に定着させても、トナー画像が記録面に段差となって、現れてしまう(図2(B)参照)。これに対して、高光沢用の記録材Pでは、記録面にポリエステル等の受像層L3を設けることで、後述するように、第2定着装置60でトナー画像を受像層L3とともに溶融し、圧力を加えることでトナー画像が受像層L3内に埋め込まれ、平滑なプリント表面が得られる(図2(C)参照)。
Further, on plain paper with only the base material layer L1 mainly composed of cellulose, even if the toner image is fixed on the recording surface by the
図3は、第1定着装置30の構成を詳細に示した図である。図3に示されているように、第1定着装置30は、定着ロール300と、加圧ベルト310と、加圧パッド320とを備えている。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
定着ロール300は、例えば、アルミニウムからなる厚さ1.5mm、外径25mm、長さ380mmのコア301表面に、ゴム硬度(JIS−A)が33°程度のシリコーンゴムからなる弾性体層302を厚さ0.5mm、長さ320mmに被覆し、さらに弾性体層302の表面に厚さ30μmのPFA(四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂)チューブからなる離型層303を被覆して形成されている。
The fixing
定着ロール300の内部には、熱源として、例えば、650Wのハロゲンランプ等の熱源304が設けられており、定着ロール300の表面温度が所定の温度(トナーの溶融温度に依存し、本実施形態においては140〜190℃)となるように内部から加熱する。加圧ベルト310は厚さ75μm、外径30mm、長さ330mmのポリイミドベルトの表面に、厚さ30μmのPFAチューブからなる離型層が形成されている。加圧ベルト310内部には、加圧ベルト310を定着ロール300に押圧しニップを形成する加圧パッド320が配置されている。加圧パッド320の押圧荷重は、例えば、330Nで、ニップ幅は6.5mmである。
Inside the fixing
ここで、再び図1を参照し、画像形成装置100の構成の説明を続ける。
Here, referring to FIG. 1 again, the description of the configuration of the
搬送切替部40は、切替部材400と、搬送ロール対401、402とを備えている。切替部材400は、第1定着装置30の上部に回動可能に設けられており、第1定着装置30から排出された記録材Pの搬送方向を図中の経路C或いはDのいずれかに切り換える。経路Cに搬送された記録材Pは搬送ロール401によって排紙トレイT1へと排出され、経路Dに搬送された記録材Pは、搬送ロール402によって第2定着装置60へと搬送される。
The
第2定着装置60は、記録材Pの記録面を高光沢にするためのものであり、以下に、第2定着装置60が記録材Pの記録面を高光沢にするための具体的構成について説明する。
The
図4は、第2定着装置60の構成を詳細に示した図である。図4に示されているように、第2定着装置60は、定着ロール600と、加圧ロール610と、定着ベルト(搬送ベルト)620と、冷却器630と、剥離ロール640と、ステアリングロール650と、搬送ロール対660とを備えている。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the
定着ロール600は、熱伝導性の高い金属製のコア602の周囲にPFAチューブ等からなる離型層603が形成された部材である。また、コア602の内部にはハロゲンランプ等の熱源601が備わっており、定着ロール600の表面が所定の温度(トナー及び受像層L3の溶融温度に依存するが、本実施形態においては140〜190℃)となるように加熱されることにより、搬送されてくる記録材Pの記録面をニップ領域において加熱する。また、定着ロール600は、図示せぬ駆動制御装置によりその中心を軸として図中の矢印E方向に回転される。
The fixing
加圧ロール610は、熱伝導性の高い金属製のコア612の周囲にゴム硬度(JIS−A)40°程度のシリコーンゴム等からなる弾性体層613が被覆されており、その表面には、定着ロール600の離型層603と同様の離型層614が形成されている。また、コア612の内部には、ハロゲンランプ等の熱源611が備わっており、加圧ロール610の表面が所定の温度となるように加熱される。そして、加圧ロール610は、図中の矢印F方向に回転しながら、搬送されてくる記録材Pをニップ領域において裏面から加熱するとともに定着ロール600の方向へ所定の圧力で押圧する。
The
定着ベルト620は、例えば、熱硬化型ポリイミド製の無端状フィルムの表面にフッ素ゴムやシリコーンゴム等による平滑性の高い被覆層が形成された部材であり、定着ロール600、剥離ロール640、ステアリングロール650に巻き掛けられて張架され、図示していない駆動制御装置により回転する定着ロール600に従動して、図中の矢印G方向に循環移動される。被覆層は、望ましくは35μm程度であり、ポリイミド基材は、望ましくは75μm以上である。ニップ領域において加熱された記録材P上では、トナー及び受像層L3が溶融状態にあり、この状態で定着ベルト620と接触(密着)することにより記録材Pの記録面が平滑に仕上げられる。また、定着ロール600の駆動制御装置が、定着ロール600の駆動を制御することにより、定着ベルト620を間欠駆動させたり、定着ベルト620の搬送速度を低下させたりすることが可能となる。
The fixing
冷却器630は、定着ロール600と剥離ロール640との間の定着ベルト620の内周面に接して定着ベルト620の熱を吸収することにより、ニップ領域で加熱された記録材Pを冷却させる。そして、冷却器630に伝わった熱は、内部に空気を通すことで空気中に放熱させる。冷却器630の冷却温度は用いられるトナーや記録材Pの種類に応じて異なるが、記録材Pの記録面がトナー樹脂、記録材の受像層樹脂の軟化温度より低い、およそ60〜80℃となるように冷却することが望ましい。このように記録材Pを冷却することで、記録材表面のトナー及び受像層L3は平滑性を維持したまま固化し、記録材Pは定着ベルト620から容易に剥離できるようになる。
The cooler 630 contacts the inner peripheral surface of the fixing
ステアリングロール650は、定着ベルト620を連続的に循環移動させたときに生じる偏り(定着ベルト620がステアリングロール650のいずれかの端部の方向へ移動する現象)を修正するために設けられている。ステアリングロール650は、その中心軸の一端が固定され(以下、こちらを「固定端」と称す)、他端が定着ロールに対して図中の矢印S1・S2方向に移動可能となっており(以下、こちらを「移動端」と称す)、例えば定着ベルト620が徐々に固定端側へと偏っていく場合には、移動端が矢印S1方向に移動することでこの偏りを修正し、逆に定着ベルト620が徐々に移動端側へと偏っていく場合には、移動端が矢印S2方向に移動することでこの偏りを修正するようになっている。
The
剥離ロール640は、定着ベルト620の移動に従動して回転する。剥離ロール640が定着ベルト620を巻き付けながら張架することで定着ベルト620の移動方向を変化させることにより、記録材Pはこの位置において記録材自体の剛性によって自然に剥離される。剥離ロール640の外径や定着ベルト620の巻き付け角度θは、記録材Pの剛性や記録材Pと定着ベルト620との付着力に応じて決定される。定着ベルト620から剥離された記録材Pは、搬送ロール660により搬送されて排紙トレイT2へと排出される。
The peeling
また、図20には、剥離時の記録材の表面温度と光沢度の関係を表すグラフが示されている。トナー樹脂、あるいは、記録材Pの受像層樹脂の溶融温度以上で定着ベルト620から剥離する場合には、剥離速度、剥離時の温度によって、記録面の光沢が変化するが、図20に示すように、トナー粘度が106Paとなる温度以下で剥離する場合には、剥離速度、剥離時の温度によって光沢が変わることがなく均一で良質な光沢が得られる。
FIG. 20 is a graph showing the relationship between the surface temperature of the recording material and the glossiness at the time of peeling. When peeling from the fixing
裁断装置50は、図1に示されるように、搬送方向に沿って記録材Pを切断するためのスリッター500と、搬送方向と直交する方向に沿って記録材Pを切断するためのレシプロカッター510、520と、記録材Pを挟持搬送する複数の搬送ロール対530とを備えている。
As shown in FIG. 1, the cutting
図5は、スリッター500を図1の搬送方向から見たときの構成を示す図である。スリッター500は、軸方向に裁断する必要数を設け、記録材Pを搬送しながら送り方向に記録材Pを裁断するものである。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration when the
スリッター500は、図5に示すように、シャフト505を備え、このシャフト505の軸方向中央部及び両端部には、円盤状の回転刃501がそれぞれ固定部材509によって取り付けられている。シャフト505の軸方向中央部にある回転刃501と、シャフト505の軸方向両端部にある回転刃501との間には、複数の搬送ロール504が取り付けられている。このシャフト505は、図示せぬ駆動制御装置により図中の矢印R2方向に回転するようになっている。
As shown in FIG. 5, the
一方、シャフト506の軸方向中央部及び両端部には、複数の円盤状の回転刃502がシャフト506を軸として回転可能に設けられている。これらの回転刃502は、加圧バネ503によって、対向する回転刃501に付勢されているが、図6に示すように、回転刃501と回転刃502は幅1mm程度のラップ代で互いに重なり合うようにシャフト505、506間の距離が調整されているから、図5に示すように、内刃としての回転刃502は、外刃としての回転刃501の内側に接する位置で停止している。回転刃501と502の接触圧は、回転刃の刃先角度やラップ量によるが3〜10N、刃先角度は、耐久性との兼ね合いとなるが45〜60度が望ましい。
On the other hand, a plurality of disc-shaped
また、シャフト506の軸方向中央部にある回転刃502と、シャフト506の軸方向両端部にある回転刃506との間には、複数の搬送ロール508が取り付けられている。シャフト505が回転することにより、搬送ロール504も回転し、これに伴って、搬送ロール508が、図中の矢印R1方向に従動回転する。記録材Pは、これらの搬送ロール504、508によって挟まれた状態で搬送されつつ、図7に示すように、回転刃501と回転刃502で、搬送方向に沿って、記録材Pの中央部の2箇所と、両側端部が裁断される。
A plurality of transport rolls 508 are attached between the
このように、回転刃501、502と同軸上に搬送ロール504、508を設けると裁断時の搬送安定性が向上する。100gsmを超える坪量の記録材Pであれば搬送ロール504、508がなくても記録材Pの剛性が高いために安定した搬送ができる。本構成図は、2対の回転刃を、軸上に複数設けているので、1枚のプリントを複数のプリントに分割することができる。
As described above, when the conveyance rolls 504 and 508 are provided coaxially with the
一方、レシプロカッター510、520は、記録材Pを所定位置まで搬送した後、搬送を一時停止して、記録材Pの搬送方向と直交する方向に沿って、記録材Pを裁断する。レシプロカッター510と520の距離は、裁断後のプリントサイズに設定してあり、1枚の記録材Pに4面付けした場合には、記録材Pの搬送を2度停止させて、レシプロカッター510、520をほぼ同時にそれぞれ2度動作させることで4枚のプリントの搬送方向前後の裁断を行う。なお、スリッター500の軸方向の数は、裁断するプリントサイズと面付けによって設定される。レシプロカッター510、520は、どちらか一方でも搬送停止回数を増やすことで対応できる。
On the other hand, after the
また、定着ベルト620が記録材Pを搬送する搬送速度を低下させて、レシプロカッター510、520で記録材Pを裁断することも可能である。この場合は、記録材Pの先端部の搬送を一時停止させるが、定着ベルト620は停止させずに記録材Pの後端部の搬送速度を低下させて搬送し、裁断に必要な時間、記録材Pを定着ベルト620と裁断装置50の間にたるませることで可能となる。その際に、定着ベルト620が記録材Pを搬送する速度は、裁断時に記録材Pのたるみが、記録材Pを座屈させたり、たるむことで記録面が搬送路周辺の部材に触れてダメージを受けない速度に設定する必要がある。
It is also possible to cut the recording material P with the
図8は、レシプロカッター520の構成を示す斜視図である。図8に示されているように、レシプロカッター520は、固定刃521と、可動刃522と、記録材検知センサ525とを備えている。固定刃521は両端を固定された板状部材であり、この上を記録材Pが搬送される。可動刃522は図示せぬ駆動装置によって上下動する板状部材であり、最下部に位置したときに固定刃521と噛み合わさるように設けられている。このような構成により、レシプロカッター520は、搬送されてくる記録材Pを、搬送方向と直交する方向に沿って、記録材Pの長さ方向の一端を押し切るようにして裁断する。このとき同時に、レシプロカッター510が記録材Pの長さ方向の他端を押し切るようにして裁断する。
FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the
記録材検知センサ525は、記録材Pの端部(本実施形態では先端)を検知し、その検知信号が、定着ベルト620が巻き掛けられた定着ロール600の駆動制御装置及び、スリッター500のシャフト505の駆動制御装置に伝送される。シャフト505の駆動制御装置が、シャフト505に取り付けられた搬送ロール504の駆動を制御し、記録材Pの裁断に適した位置に停止させ、定着ロール600の駆動制御装置が定着ベルト620の従動動作を制御することにより、記録材Pの後端部を一時停止、又は搬送速度を低下させる。
The recording
なお、レシプロカッター510はレシプロカッター520と同様の構成のため、その説明を省略する。レシプロカッター510、520は、どちらか一方であっても、裁断回数を増やすことで、搬送方向と直交する方向に沿って形成される記録材Pのいずれの端部でもカットできるが、本実施形態のように2対で組み合わせることで、裁断時間を短縮でき、また、裁断寸法もレシプロカッターの配置した寸法で決るため、裁断の寸法精度を高くすることができる。このように、記録材Pの所定箇所を裁断されたプリントは、排紙トレイT2に排出される。
Since the
ここで、本発明の画像形成装置100においてA4サイズにLサイズの4画像を形成した記録材Pを第2定着装置60で定着した後に、裁断装置50で4枚のLサイズのプリントに分割する際の第2定着装置60と裁断装置50の位置関係を説明する。
Here, in the
本実施形態では、例えば、図9に示すように、先端から12mmの地点X1、X1から127mmの地点X2、X2から18mmの地点X3、X3から127mmの地点X4を、レシプロカッター510、520によって、搬送方向と直交する方向に沿って、記録材Pを裁断すると共に、両側端から8mmの地点Y1、Y4と、Y1から89mmの地点Y2と、Y4から89mmの地点Y3を、スリッター500によって、搬送方向に沿って、記録材Pを裁断して、4枚のLサイズのプリントに分割する。
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 9, a point X1 12 mm from the tip, a point X2 from X1 to 127 mm, a point X3 from X2 to 18 mm, and a point X4 from X3 to 127 mm by a
レシプロカッター510、520は、一回目の動作で、レシプロカッター510がX1を、レシプロカッター520がX2を裁断し、記録材Pをさらに下流に搬送し2回目の動作で、レシプロカッター510がX3を、レシプロカッター520がX4を裁断する構成となっている。なお、図9の点線部分は、作像エリアを示し、裁断するラインより大きく、画像が形成されるようになっている。
In the
第2定着装置60の定着ベルト620は、記録材Pの先端部を裁断装置50で裁断する際に、すなわち、レシプロカッター510がX1を、レシプロカッター520がX2を裁断する際に、記録材Pの後端部が定着ベルト620に接触している状態で停止するように構成されている。
The fixing
記録材Pが停止するとき、記録材Pの後端は、第2定着装置60の定着ニップNの下流側にあり、定着ロール600、及び、加圧ロール610の熱の影響を受けない位置、すなわち、記録材Pの記録面に画質欠陥が発生しない温度以下となる位置にあることが必要である。
When the recording material P stops, the rear end of the recording material P is located downstream of the fixing nip N of the
これは、高温状態で記録材Pを停止することで、図12に示すように、記録材Pの基材内部のセルロースよりガスが発生して表面樹脂が破壊される気泡(以下、ブリスタという)が発生する等の画像欠陥が生じるためである。図12は、ブリスタが発生した記録材Pのイメージ図である。なお、ブリスタは、1秒程度の加熱時間でも100℃(1気圧環境)を越えると顕著に現れる。そのため、最悪でも記録材Pの後端の温度が100℃以下となる位置で停止させる必要がある。また、記録材Pの後端は、定着ニップNから、例えば、15mm〜20mm(本実施形態では、20mm)遠ざかった位置に停止させることが望ましく、さらには、冷却器630上の位置に停止させることが望ましい。
This is because, when the recording material P is stopped in a high temperature state, as shown in FIG. 12, a gas is generated from the cellulose inside the base material of the recording material P and the surface resin is destroyed (hereinafter referred to as a blister). This is because image defects such as the occurrence of image defects occur. FIG. 12 is an image diagram of the recording material P in which blisters are generated. Note that blisters appear remarkably when the temperature exceeds 100 ° C. (1 atmosphere) even with a heating time of about 1 second. Therefore, it is necessary to stop at the position where the temperature of the rear end of the recording material P is 100 ° C. or less at worst. Further, the rear end of the recording material P is desirably stopped at a position away from the fixing nip N, for example, 15 mm to 20 mm (20 mm in the present embodiment), and further stopped at a position on the
なお、記録材Pを完全に停止させるのではなく、記録材Pの搬送速度を低下させる構成であってもよく、記録材Pの搬送速度の低下を開始させる記録材Pの後端の位置は、上記と同様に、行うことが望ましい。 The recording material P may not be completely stopped, but may be configured to reduce the conveyance speed of the recording material P. The position of the rear end of the recording material P that starts the decrease in the conveyance speed of the recording material P is As with the above, it is desirable to carry out.
このように、記録材Pの後端部が定着ベルト620に接触している状態で、記録材Pを裁断することにより、記録材Pが定着ベルト620に接触している分、第2定着装置60と裁断装置50の間隔を狭めることができ、本実施形態では、第2定着装置60から裁断装置50までの搬送方向に沿った全長が、例えば、370mmとなる。
In this manner, the recording material P is cut in a state where the rear end portion of the recording material P is in contact with the fixing
一方、図11に示すのは、第2定着装置60の定着ベルト620に記録材Pを接触させない状態で、記録材Pを裁断装置50で裁断する構成である。
第2定着装置60と裁断装置50との間に、定着ベルト620を配置するためのスペースに加えて、記録材Pのためのスペースが必要となり、第2定着装置60と裁断装置50との間隔を広くしなければならず、この構成では、例えば、第2定着装置60から裁断装置50までの搬送方向に沿った全長が、例えば、530mmとなる。
On the other hand, FIG. 11 shows a configuration in which the recording material P is cut by the cutting
In addition to the space for disposing the fixing
このように、記録材Pを定着ベルト620に接触させた状態で停止させて裁断する構成の方が、記録材Pを定着ベルト620に接触させない状態で停止させて裁断する構成に比べ、搬送方向に沿った全長を160mm短くできる。また、第2定着装置60から裁断装置50までの搬送方向に沿った全長が長くなると、記録材Pを搬送するための搬送ロールを増やす必要があり、部品点数が増えてしまう。
In this way, the configuration in which the recording material P is stopped and cut while being in contact with the fixing
図13には、第2定着装置60の定着ベルトを裁断時に停止させない従来構成の画像形成装置の構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram of an image forming apparatus having a conventional configuration in which the fixing belt of the
従来構成の画像形成装置700では、第2定着装置60と裁断装置50との間隔を広くしなければならず、排紙トレイT2が機外に突出して装置が大きくなってしまう。第2定着装置60、裁断装置50の構成にもよるが、従来の構成と本発明との構成では、明らかな大きさの差はある。
In the
なお、以下に、A4サイズを4枚のLサイズのプリントに分割する場合の第2定着装置の構成の一例を示す。 An example of the configuration of the second fixing device when the A4 size is divided into four L size prints is shown below.
[第2定着部の構成](A4サイズを4枚のLサイズのプリントに分割する場合)
定着ロール幅320mm
定着ロール外径:φ50mm
定着ロール温度:150℃
加圧ロール幅:320mm
加圧ロール外径:φ50mm
加圧ロール温度:130℃
定着ベルト幅:330mm
定着ベルト周長:550mm
定着荷重:3000N
定着速度:50mm/s
冷却装置:ヒートシンク搬送方向長80mm
次に、裁断装置50の変形例として、ハガキサイズの記録材に1画像を形成した後、4辺の縁を裁断してLサイズのデジカメ写真をプリントする裁断装置を用いた場合の第2定着装置60とその裁断装置の位置関係を説明する。
[Configuration of Second Fixing Unit] (When A4 size is divided into four L size prints)
Fixing roll width 320mm
Fixing roll outer diameter: φ50mm
Fixing roll temperature: 150 ° C
Pressure roll width: 320mm
Pressure roll outer diameter: φ50mm
Pressure roll temperature: 130 ° C
Fixing belt width: 330mm
Fixing belt circumference: 550mm
Fixing load: 3000N
Fixing speed: 50 mm / s
Cooling device: Heat sink conveyance direction length 80mm
Next, as a modified example of the cutting
A4サイズを4分割して4枚のLサイズのプリントを作成する構成では、2つのレシプロカッター510、520を用いていたが、ハガキサイズの記録材の4辺の縁を裁断してLサイズのプリントを作成する構成では、1つのレシプロカッター910が用いられている。レシプロカッター910より搬送方向下流側には、スリッター900と搬送ロール930がこの順で設けられている。
In the configuration in which the A4 size is divided into four to create four L size prints, the two
ハガキサイズの記録材に1画像を形成した後、4辺の縁を裁断してLサイズのデジカメ写真をプリントする場合には、図14に示すように、先端から10mmの地点X5、X5から127mmの地点X6を、レシプロカッター910によって、搬送方向と直交する方向に沿って、記録材Pを裁断すると共に、両側端から5.5mmの地点Y5、Y6を、スリッター900によって、搬送方向に沿って、記録材Pを裁断して、Lサイズのプリントが形成される。なお、図14の点線部分は、作像エリアを示し、裁断するラインより大きく、画像が形成されるようになっている。
When one image is formed on a postcard-sized recording material and the edges of four sides are cut to print an L-size digital camera photo, as shown in FIG. 14, the points X5 and X5 to 127 mm are 10 mm from the leading edge. The
第2定着装置60の定着ベルト620は、記録材Pの先端部を裁断装置50で裁断する際に、すなわち、レシプロカッター910がX5を裁断する際に、記録材Pの後端部が定着ベルト620に接触している状態で停止するように構成されている。
The fixing
記録材Pが停止するとき、記録材Pの後端は、第2定着装置60の定着ニップNの下流側にあり、定着ロール600、及び、加圧ロール610の熱の影響を受けない位置、すなわち、記録材Pの記録面に画質欠陥が発生しない温度以下となる位置にあることが必要である。
When the recording material P stops, the rear end of the recording material P is located downstream of the fixing nip N of the
これは、高温状態で記録材Pを停止することで、図12に示すように、記録材Pの基材内部のセルロースよりガスが発生して表面樹脂が破壊される気泡(以下、ブリスタという)が発生する等の画像欠陥が生じるためである。図12は、ブリスタが発生した記録材Pのイメージ図である。なお、ブリスタは、1秒程度の加熱時間でも100℃(1気圧環境)を越えると顕著に現れる。そのため、最悪でも記録材Pの後端の温度が100℃以下となる位置で停止させる必要がある。また、記録材Pの後端は、定着ニップNから、例えば、15mm〜20mm(本実施形態では、20mm)遠ざかった位置に停止させることが望ましく、さらには、冷却器630上の位置に停止させることが望ましい。
This is because, when the recording material P is stopped in a high temperature state, as shown in FIG. 12, a gas is generated from the cellulose inside the base material of the recording material P and the surface resin is destroyed (hereinafter referred to as a blister). This is because image defects such as the occurrence of image defects occur. FIG. 12 is an image diagram of the recording material P in which blisters are generated. Note that blisters appear remarkably when the temperature exceeds 100 ° C. (1 atmosphere) even with a heating time of about 1 second. Therefore, it is necessary to stop at the position where the temperature of the rear end of the recording material P is 100 ° C. or less at worst. Further, the rear end of the recording material P is desirably stopped at a position away from the fixing nip N, for example, 15 mm to 20 mm (20 mm in the present embodiment), and further stopped at a position on the
なお、記録材Pを完全に停止させるのではなく、記録材Pの搬送速度を低下させる構成であってもよく、記録材Pの搬送速度の低下を開始させる記録材Pの後端の位置は、上記と同様に、行うことが望ましい。 The recording material P may not be completely stopped, but may be configured to reduce the conveyance speed of the recording material P. The position of the rear end of the recording material P that starts the decrease in the conveyance speed of the recording material P is As with the above, it is desirable to carry out.
このように、記録材Pの後端部が定着ベルト620に接触している状態で、記録材Pを裁断することにより、記録材Pが定着ベルト620に接触している分、第2定着装置60と裁断装置50の間隔を狭めることができ、本実施形態では、第2定着装置60から裁断装置50までの搬送方向に沿った全長が、例えば、340mmとなる。
In this manner, the recording material P is cut in a state where the rear end portion of the recording material P is in contact with the fixing
一方、図16に示すのは、第2定着装置60の定着ベルト620に記録材Pを接触させない状態で、記録材Pを裁断装置50で裁断する構成である。
On the other hand, FIG. 16 shows a configuration in which the recording material P is cut by the cutting
第2定着装置60と裁断装置50との間に、定着ベルト620を配置するためのスペースに加えて、記録材Pのためのスペースが必要となり、第2定着装置60と裁断装置50との間隔を広くしなければならず、この構成では、例えば、第2定着装置60から裁断装置50までの搬送方向に沿った全長が、例えば、420mmとなる。
In addition to the space for disposing the fixing
このように、記録材Pを定着ベルト620に接触させた状態で停止させて裁断する構成の方が、記録材Pを定着ベルト620に接触させない状態で停止させて裁断する構成に比べ、搬送方向に沿った全長を80mm短くできる。また、第2定着装置60から裁断装置50までの搬送方向に沿った全長が長くなると、記録材Pを搬送するための搬送ロールを増やす必要があり、部品点数が増えてしまう。
In this way, the configuration in which the recording material P is stopped and cut while being in contact with the fixing
このように、ハガキサイズの記録材の4辺の縁を裁断してLサイズのプリントを作成する構成においても、A4サイズを4分割して4枚のLサイズのプリントを作成する構成にように、第2定着装置60から裁断装置50までの搬送方向に沿った全長が短くできる。なお、ハガキサイズの記録材の4辺の縁を裁断してLサイズのプリントを作成する構成よりも、A4サイズを4分割して4枚のLサイズのプリントを作成する構成の方が、記録材Pが大きい分、定着ベルト620と記録材Pとの接触部分を大きくできるので、装置小型化の効果が大きい。
なお、以下に、はがきサイズをLサイズのプリントに裁断する場合の第2定着部の構成を示す。
In this way, even in the configuration in which the four sides of the postcard size recording material are cut to create an L size print, the A4 size is divided into four to create four L size prints. The total length along the transport direction from the
The configuration of the second fixing unit when the postcard size is cut into an L size print is shown below.
[第2定着装置の構成](はがきサイズをLサイズのプリントに裁断する場合)
定着ロール幅140mm
定着ロール外径:φ50mm
定着ロール温度:150℃
加圧ロール幅:140mm
加圧ロール外径:φ50mm
加圧ロール温度:130℃
定着ベルト幅:150mm
定着ベルト周長:550mm
定着荷重:1200N
定着速度:50mm/S
冷却装置:ヒートシンク搬送方向長80mm
なお、各ロール外径、定着ベルト周長、冷却装置寸法は、定着速度が変わらない限り、A4サイズの記録材Pを定着する場合と幅以外の構成は変わらない。
[Configuration of Second Fixing Device] (when cutting postcard size into L size print)
Fixing roll width 140mm
Fixing roll outer diameter: φ50mm
Fixing roll temperature: 150 ° C
Pressure roll width: 140mm
Pressure roll outer diameter: φ50mm
Pressure roll temperature: 130 ° C
Fixing belt width: 150mm
Fixing belt circumference: 550mm
Fixing load: 1200N
Fixing speed: 50mm / S
Cooling device: Heat sink conveyance direction length 80mm
Note that the outer diameter of each roll, the fixing belt circumference, and the cooling device dimensions are the same as in the case of fixing the A4-sized recording material P as long as the fixing speed does not change.
操作部は、図示しない表示部と種々のボタン等とを備えており、ユーザからの各種の入力指示を受け付ける。本実施形態の画像形成装置100には、「普通紙プリントモード」と「高光沢プリントモード」という異なる2種類の画像形成モードが備わっている。「普通紙プリントモード」とは、普通紙を用いて一般的な低光沢の画像を形成するための画像形成モードであり、「高光沢プリントモード」とは、記録面に受像層が形成された記録材Pを用いて高光沢の縁なし画像を形成するための画像形成モードである。操作部を用いて画像形成モードを入力することが可能であり、画像形成装置100はユーザからの入力に基づいて、装置各部を動作させる。以上の構成のもとで、画像形成装置100は、選択的に普通紙プリントと高光沢な縁なしプリントを得ることができる。
The operation unit includes a display unit (not shown) and various buttons, and accepts various input instructions from the user. The
次に、本実施形態に係る画像形成装置の作用を説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus according to this embodiment will be described.
本実施形態に係る画像形成装置100には「普通紙プリントモード」と「高光沢プリントモード」の2つの画像形成モードが備わっており、選択した画像形成モードにしたがって画像形成が行われる。そこで、以下では2つの画像形成モードにおける動作についてそれぞれ説明する。
The
はじめに、「普通紙プリントモード」における画像形成装置100の動作を説明する。
First, the operation of the
まず、図示せぬスキャナやパーソナルコンピュータ等から画像データが入力され、ユーザによって「普通紙プリントモード」による画像形成を行う旨の指示が操作部に入力されると、入力された画像データに基づいて画像形成部10ではトナー画像が作像される。トナー画像が作像され、中間転写ベルト106で搬送されるのと同時に、給紙トレイ201から普通紙が記録材Pとして供給され、搬送ロール210によって搬送される。
First, when image data is input from a scanner, personal computer, or the like (not shown), and an instruction to perform image formation in the “plain paper print mode” is input to the operation unit by the user, based on the input image data The
続いて、二次転写ロール108とバックアップロール109とによって形成されるニップ領域において、記録材Pはトナー画像を転写される。このとき、レジストロール220は、記録材P上に形成されるトナー画像の位置合わせをするために搬送速度を調整する。
Subsequently, in the nip region formed by the
トナー画像を転写された記録材Pは、その後、第1定着装置30においてトナー画像の定着が行われる。第1定着装置30から排出された時点では、記録材Pの記録面のトナー画像には若干の凹凸があり、そのため画像は低光沢となっている。
Thereafter, the recording material P to which the toner image has been transferred is fixed by the
そして、搬送切替部40においては、画像形成モードが「普通紙プリントモード」に設定されているために、記録材Pは切替部材400によって経路Cへと進み、搬送ロール401によって排紙トレイT1に排出される。以上が「普通紙プリントモード」における画像形成装置100の動作である。
In the
次に、「高光沢プリントモード」における画像形成装置100の動作を説明する。
Next, the operation of the
まず、図示せぬスキャナやパーソナルコンピュータ等から画像データが入力され、「高光沢プリントモード」による画像形成を行う旨の指示が操作部に入力されると、入力された画像データに基づいて画像形成部10ではトナー画像が作像される。なお、ここから記録材Pが第1定着装置30を通過するまでの動作については、給紙部20から供給される記録材Pが高光沢用の記録材(例えば、コート紙)である点を除けば「普通紙プリントモード」と同様であるため、この部分の説明は省略する。
First, when image data is input from a scanner or personal computer (not shown) and an instruction to perform image formation in the “high gloss print mode” is input to the operation unit, image formation is performed based on the input image data. In
第1定着装置30から排出された記録材Pは、搬送切替部40によって経路Dへと進み、第2定着装置60へと到達する。第2定着装置60においては、まず定着ロール600及び加圧ロール610が形成するニップ領域において、記録材Pは加熱及び加圧される。このとき、図2(C)に示されているように、記録材P上に定着していたトナー画像は溶融して受像層L3に埋め込まれたような状態となり、記録材Pの記録面は凹凸のない平滑な状態となる。
The recording material P discharged from the
そして、記録材Pは定着ベルト620上を搬送されながら冷却器630の位置に到達し、ここで徐々に冷却されることによって記録材P上のトナー画像及び受像層L3が平滑な状態のまま固化する。そして、記録材P自体の剛性によって剥離ロール640によって剥離され、搬送ロール660によって剥離された記録材Pの先端は、裁断装置50へと到達する。
Then, the recording material P reaches the position of the cooler 630 while being conveyed on the fixing
裁断装置50に入った記録材Pは、搬送ロール530で搬送されながらスリッター500により搬送方向に軸方向の所定位置を裁断される。そして、記録材検知センサ525によって、記録材Pの先端が検知され、検知信号が図示しない駆動制御装置に伝送されると駆動制御装置で所定の裁断位置となるように、搬送ロール530の回転を停止させる。この検知信号により、ほぼ同時に第2定着装置60の定着ベルト620の駆動も停止され、又は、搬送速度低下し、レシプロカッター510、520によって搬送方向の所定位置を軸方向に裁断され所定寸法のプリントとなる。
The recording material P that has entered the
このとき、記録材Pの後端は、定着ロール600と加圧ロール610で形成された定着ニップを出て記録材Pの後端が所定温度以下となるまで搬送された位置となるように裁断装置50のレシプロカッター510、520との位置となるようにする。一般の両面コート紙のような記録材Pであれば記録材中のセルロースから発生する水蒸気による気泡(ブリスタ)の発生を防ぐには100℃以下に設定する必要がある。1枚の記録材Pから4面取りする場合には、2度搬送を停止して裁断することで4枚のプリントとなる。
At this time, the rear end of the recording material P is cut so that the rear end of the recording material P exits the fixing nip formed by the fixing
記録材検知センサ525を用いないで所定の動作シーケンスに基づいて記録材Pを搬送底止させて裁断することも可能であるが、記録材Pの先端通過タイミングを検知して制御した方が裁断位置精度は高くなる。裁断されたプリントは搬送ロール530によって排出トレイT2に排出される。
Although it is possible to cut the recording material P by stopping the conveyance of the recording material P based on a predetermined operation sequence without using the recording
記録材Pの記録面が定着ベルト620に接触していない状態、すなわち、記録材Pが定着ベルト620から離れた状態において、裁断装置50が記録材Pを裁断する場合では、第2定着装置60と裁断装置50との間に、定着ベルト620を配置するためのスペースに加えて、記録材Pのためのスペースが必要となり、第2定着装置60と裁断装置50との間隔を広くしなければならない(図11、図16参照)。これに対し、本実施形態の構成では、記録材Pの記録面が定着ベルト620に接触している状態で、裁断するため、記録材Pのためのスペースを小さくでき、第2定着装置60と裁断装置50との間隔を狭めることができ、装置の小型化が図れる(図10、図15参照)。
In a state where the recording surface of the recording material P is not in contact with the fixing
また、裁断装置50で記録材Pを裁断する際は、記録材Pの記録面が定着ベルト620に接触しているので、記録面が保護され、形成された画像の画質を良好な状態に維持する。
Further, when the recording material P is cut by the cutting
なお、本実施形態に係る画像形成装置100は、第2定着装置60と裁断装置50を備えていたが、第2定着装置60及び裁断装置50は、画像形成装置100から切り離されて独立した後処理装置として構成としてもよく、また、第2定着装置60及び裁断装置50は、後処理装置として画像形成装置100から脱着可能な構成としてもよい。
The
この構成によれば、第2定着装置60及び裁断装置50を備える後処理装置を、第2定着部裁断部を備えていない一般のオフィスプリンターに用いることができ、コスト低減が可能となる。
According to this configuration, the post-processing device including the
また、本実施形態に係る画像形成装置は、「普通紙プリントモード」と「高光沢プリントモード」という異なる2種類の画像形成モードが備えていたが、第1定着部を削除して、第2定着部で未定着画像を高光沢に定着する高光沢プリントモードのみの構成であってもよい。ただし、未定着画像を第2定着部まで搬送する際に、未定着画像が擦れて画像を乱さないような配慮が必要となる。 In addition, the image forming apparatus according to the present embodiment has two different image forming modes of “plain paper print mode” and “high gloss print mode”. It may be configured only in a high gloss print mode in which an unfixed image is fixed with high gloss at the fixing unit. However, when the unfixed image is transported to the second fixing unit, it is necessary to consider that the unfixed image is not rubbed to disturb the image.
また、本実施形態に係る画像形成装置100は、YMCK各色で独立の画像形成ユニットを備えたいわゆるタンデム方式であったが、本発明は、この方式の画像形成装置に限定されるものではなく、いわゆるサイクル方式(またはロータリー現像方式)の画像形成装置においても、本発明の適用が可能である。
Further, the
また、その他の各部の配置や形状も、図1に示されたものに限定されるものではない。ここで一例として、サイクル方式の画像形成装置800について、図17に基づき説明する。なお、図17に示す画像形成装置800には、画像形成装置100と同等の機能を有する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
Further, the arrangement and shape of the other parts are not limited to those shown in FIG. Here, as an example, a cycle type
画像形成装置800は、図17に示すように、裁断装置50と第2定着装置60とが、後処理装置802として、一つのユニットを形成している。このユニット802が本体801に対して着脱可能な構成となっている。また、装置本体801には、定着装置が設けられておらず、記録材P上に画像形成した後は、未定着画像を第2定着装置60に搬送して、定着後に、所定のサイズ、もしくは、縁なしの裁断を行う。
As shown in FIG. 17, in the
また、本実施形態に係る裁断装置50では、記録材Pを搬送方向と直交する方向に沿って裁断するカッターとして、レシプロカッターを用いたが、これに限定されるものではない。
In the
図18に示すように、レシプロカッター510の代替物として、サーキュラーカッターを用いてもよい。図18に示すように、サーキュラーカッター810は、固定刃811と可動刃812とを備えている。可動刃812は、円盤状のカッターであり、その中心を軸として回転可能に支持部材813に支持されている。支持部材813は、プーリ814及びプーリ815に巻き掛けられた無端状のベルト816に固定されている。
As shown in FIG. 18, as an alternative to the
プーリ815に接続されたモータ817が正転、逆転することにより、支持部材813に支持された可動刃812は、矢印H方向に往復運動する。このサーキュラーカッター810により、図19に示すように、固定刃811上にある記録材Pは可動刃812の移動により裁断される。
When the
また、裁断装置50は、記録材Pを4枚に裁断するという機能に限定されるものではない。例えば、ハガキサイズの記録材P(100mm×150mm)に1枚のLサイズの画像をプリントし、裁断装置50により、4辺を裁断することで縁なしのプリントに仕上げることも可能である。このように、A4サイズの記録材Pに4枚の画像をプリントすることと、任意の枚数のハガキサイズの記録材Pに1枚ずつの画像をプリントすることを組み合わせることで、任意の枚数のLサイズのデジカメ写真を得ることができる。スリッターの回転歯の幅方向位置を可変とすることで、4つ切り、6つ切り、8つ切りなど、さまざまなサイズに裁断することも可能となる。
The cutting
また、本実施形態では、定着ベルト620は、定着ロール600に巻き掛けられていたが、定着ロール600の下流側に、別途、定着ベルト620を張架するための張架ロールを設け、その張架ロールに巻き掛けて張架する構成であってもよい。
In this embodiment, the fixing
また、本実施形態では、本発明の後処理手段として、裁断装置について説明をしたが、本発明の後処理手段としては、これに限られず、例えば、記録材Pへ穴をあける穴あけ装置、ミシン目を記録材Pへ形成するミシン目作成装置等の記録材Pの搬送を一時停止、又は、減速して処理する必要のある装置であってもよい。このような装置と定着装置を組み合わせる場合には、本実施形態と同様の構成とすることで、装置の小型を図ることができる。本発明は、上記の実施の形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形、変更、改良が可能である。 In the present embodiment, the cutting apparatus has been described as the post-processing unit of the present invention. However, the post-processing unit of the present invention is not limited to this, and, for example, a punching device that drills holes in the recording material P, a sewing machine, and the like. An apparatus that needs to temporarily stop or decelerate the conveyance of the recording material P, such as a perforation creating device that forms eyes on the recording material P, may be used. When such a device and a fixing device are combined, the size of the device can be reduced by adopting the same configuration as that of the present embodiment. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.
50 裁断装置(後処理手段)
600 定着ロール(定着手段)
610 加圧ロール(定着手段)
620 定着ベルト(搬送手段、搬送ベルト)
630 冷却器
P 記録材
50 Cutting device (post-processing means)
600 Fixing roll (fixing means)
610 Pressure roll (fixing means)
620 Fixing belt (conveying means, conveying belt)
630 Cooler P Recording material
Claims (12)
前記定着手段より下流に配置され、前記定着手段で前記トナー画像が定着された記録材を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段より下流に配置され、前記冷却手段で冷却された記録材に後処理を施す後処理手段と、
前記定着手段と前記後処理手段との間に配置され、前記冷却手段で冷却される記録材の記録面に接触して、該記録材を前記後処理手段へ搬送する搬送手段と、
を備え、
前記後処理手段は、前記記録材の記録面が前記搬送手段に接触している状態で後処理を施すことを特徴とする画像形成装置。 Fixing means for heating and pressurizing a recording material on which a toner image is formed on the recording surface to fix the toner image on the recording surface of the recording material;
A cooling unit disposed downstream of the fixing unit and configured to cool the recording material on which the toner image is fixed by the fixing unit;
A post-processing unit that is disposed downstream of the cooling unit and performs post-processing on the recording material cooled by the cooling unit;
A conveying unit that is disposed between the fixing unit and the post-processing unit, contacts the recording surface of the recording material cooled by the cooling unit, and conveys the recording material to the post-processing unit;
With
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the post-processing unit performs post-processing in a state where a recording surface of the recording material is in contact with the transport unit.
前記後処理手段は、前記記録材が一時停止、又は、前記記録材の搬送速度が一時低下した際に、後処理を施すことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The transport means is a transport belt that temporarily stops the recording material or temporarily decreases the transport speed of the recording material,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the post-processing unit performs post-processing when the recording material is temporarily stopped or the recording material conveyance speed is temporarily reduced.
前記定着手段より下流に配置され、前記定着手段で前記トナー画像が定着された記録材を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段より下流に配置され、前記冷却手段で冷却された記録材に後処理を施す後処理手段と、
前記定着手段と前記後処理手段との間に配置され、前記冷却手段で冷却される記録材の記録面に接触して、該記録材を前記後処理手段へ搬送する搬送手段と、
を備え、
前記後処理手段は、前記記録材の記録面が前記搬送手段に接触している状態で後処理を施すことを特徴とする後処理装置。 Fixing means for heating and pressurizing a recording material on which a toner image is formed on the recording surface to fix the toner image on the recording surface of the recording material;
A cooling unit disposed downstream of the fixing unit and configured to cool the recording material on which the toner image is fixed by the fixing unit;
A post-processing unit that is disposed downstream of the cooling unit and performs post-processing on the recording material cooled by the cooling unit;
A conveying unit that is disposed between the fixing unit and the post-processing unit, contacts the recording surface of the recording material cooled by the cooling unit, and conveys the recording material to the post-processing unit;
With
The post-processing apparatus is characterized in that the post-processing means performs post-processing in a state where the recording surface of the recording material is in contact with the transport means.
前記後処理手段は、前記記録材が一時停止、又は、前記記録材の搬送速度が一時低下した際に、後処理を施すことを特徴とする請求項7に記載の後処理装置。 The transport means is a transport belt that temporarily stops the recording material or temporarily decreases the transport speed of the recording material,
8. The post-processing apparatus according to claim 7, wherein the post-processing unit performs post-processing when the recording material is temporarily stopped or the conveyance speed of the recording material is temporarily reduced.
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