JP2007304459A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で、コストをかけることなく高画質が得られる二次定着部を備えた画像形成装置および画像形成方法を提供する。
【解決手段】記録媒体Pの両面にそれぞれ画像を記録する画像記録部14と、この画像記録部14によって画像が記録された記録媒体Pの両面に同時に加熱/加圧およびその後の冷却を行うことにより、記録媒体Pの両面に表面処理を行う表面処理部16とを備える画像形成装置であって、表面処理部16は、所定位置に搬送されて停止された、画像が記録された記録媒体Pの両面を挟持した状態で前記所定位置に保持する保持手段81,82と、この保持手段81,82によって前記所定位置に停止状態で挟持された記録媒体Pの両面を前記保持手段81,82を介して加熱しつつ加圧する加熱/加圧手段91と、この加熱/加圧手段91によって加熱/加圧された記録媒体Pの両面を、保持手段81,82,によって所定位置に停止/保持された状態で冷却する冷却手段83と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】記録媒体Pの両面にそれぞれ画像を記録する画像記録部14と、この画像記録部14によって画像が記録された記録媒体Pの両面に同時に加熱/加圧およびその後の冷却を行うことにより、記録媒体Pの両面に表面処理を行う表面処理部16とを備える画像形成装置であって、表面処理部16は、所定位置に搬送されて停止された、画像が記録された記録媒体Pの両面を挟持した状態で前記所定位置に保持する保持手段81,82と、この保持手段81,82によって前記所定位置に停止状態で挟持された記録媒体Pの両面を前記保持手段81,82を介して加熱しつつ加圧する加熱/加圧手段91と、この加熱/加圧手段91によって加熱/加圧された記録媒体Pの両面を、保持手段81,82,によって所定位置に停止/保持された状態で冷却する冷却手段83と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、用紙などの記録媒体の両面に画像を記録し、画像が記録された記録媒体の両面に写真画質に仕上げるための光沢化処理などの表面処理を行う画像形成装置および画像形成方法に関する。
電子写真方式のプリントの作成において、用紙Pの表面に熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層を画像記録層として有する記録紙を用いることにより、写真プリントと同等の光沢性を有するプリントを作成できることが知られている。
このプリント作成では、記録紙の透明樹脂層(画像記録層)に画像を記録した後、画像が記録された記録紙を搬送しつつ、加熱/加圧および冷却による表面処理を行うことにより、透明樹脂層を溶融した後に凝固することで、画像記録媒体の表面を平滑にして光沢性を付与している。
このプリント作成では、記録紙の透明樹脂層(画像記録層)に画像を記録した後、画像が記録された記録紙を搬送しつつ、加熱/加圧および冷却による表面処理を行うことにより、透明樹脂層を溶融した後に凝固することで、画像記録媒体の表面を平滑にして光沢性を付与している。
一例として、特許文献1には、記録媒体の表裏面双方に形成されて一次定着された画像の表面処理を表裏面の双方について同時に行う二次定着部を備えた画像形成装置が開示されている。
すなわち、この二次定着部では、まず、加熱加圧ロールによって、記録紙に一次定着されたトナー像が加熱・溶融されるとともに、溶融されたトナー像の表面が、二次定着ベルトの平滑な光沢面に押圧される。そして、記録紙は、二次定着ベルトの光沢面に張り付いた状態で下流側へと搬送され、さらに、この光沢面に張り付いた状態の記録紙が、加熱加圧ロールの下流側に配置された冷却器によって冷却され、記録紙の溶融されたトナー像が凝固される。その後、記録紙は、さらに下流側に搬送され、二次定着ベルトが曲がって戻るのに伴い、記録紙自身の剛性によって二次定着ベルトの光沢面から剥離する。
特開2005−114832号公報
すなわち、この二次定着部では、まず、加熱加圧ロールによって、記録紙に一次定着されたトナー像が加熱・溶融されるとともに、溶融されたトナー像の表面が、二次定着ベルトの平滑な光沢面に押圧される。そして、記録紙は、二次定着ベルトの光沢面に張り付いた状態で下流側へと搬送され、さらに、この光沢面に張り付いた状態の記録紙が、加熱加圧ロールの下流側に配置された冷却器によって冷却され、記録紙の溶融されたトナー像が凝固される。その後、記録紙は、さらに下流側に搬送され、二次定着ベルトが曲がって戻るのに伴い、記録紙自身の剛性によって二次定着ベルトの光沢面から剥離する。
しかしながら、特許文献1に開示されている画像形成装置における二次定着部では、記録紙の両面を同時に表面処理することができるという利点がある反面、記録紙を搬送しながら加熱・溶融を行うため、以下のような不都合が生じていた。
すなわち、記録紙の両面が同時に溶融状態にあるため、記録紙の両面に搬送ベルトの平滑面が完全に密着していないと、画像のずれや歪みなどの画像乱れ、表面の剥がれや荒れ等が発生し、画質が悪化する。両面の搬送ベルトに速度差がある場合、記録紙の溶融した面にずれを生じさせるような力が加わり、上記のような画像乱れが生じやすい。これを避けるためには、両面の搬送ベルトの速度を完全に一致させる必要があるが、このような厳密な速度制御は容易でなく、このような厳密な制御を行うには複雑な構成を要し、コストもかかるという問題がある。また、両搬送ベルトの速度差が完全に一致したとしても、搬送時のベルトの動きにより密着性が乱れやすく、その場合も上記のような画像乱れや表面の荒れ等が生じやすい。
ところで、特許文献1のように、搬送しながら記録媒体の両面を同時に表面処理して、両面に形成された画像を写真画質に仕上げるのは容易ではないために、搬送しながら記録媒体の片面ずつ表面処理して写真画質に仕上げることが考えられるが、最初に表面処理された面は、反対側の面の処理時に再度加熱/加圧されるため、加熱/加圧を適切に行わないと、再度溶融して、画像の仕上がりが劣化するし、さらには、上述した両面同時表面処理の場合と同様に、両面が同時に溶融する結果ともなり、同様な画像乱れや表面荒れなどの発生の問題を引き起こす結果となる。
しかしながら、最初に表面処理された面に影響を及ぼさないように加熱/加圧を制御するのは困難であるという問題があった。
しかしながら、最初に表面処理された面に影響を及ぼさないように加熱/加圧を制御するのは困難であるという問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するもので、簡単な構成で、コストをかけることなく、記録媒体の両面に画像乱れや表面荒れなどのない高画質画像、特に高画質の写真画質に仕上げられた画像を得ることができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、
記録媒体の両面にそれぞれ画像を記録する画像記録部と、
この画像記録部によって前記画像が記録された前記記録媒体の両面に同時に加熱/加圧およびその後の冷却を行うことにより、前記記録媒体の両面に表面処理を行う表面処理部とを備える画像形成装置であって、
前記表面処理部は、
所定位置に搬送されて停止された、前記画像が記録された前記記録媒体の両面を挟持した状態で前記所定位置に保持する保持手段と、
この保持手段によって前記所定位置に停止状態で挟持された前記記録媒体の両面を前記保持手段を介して加熱しつつ加圧する加熱/加圧手段と、
この加熱/加圧手段によって加熱/加圧された前記記録媒体の両面を、前記保持手段によって前記所定位置に停止/保持された状態で冷却する冷却手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
記録媒体の両面にそれぞれ画像を記録する画像記録部と、
この画像記録部によって前記画像が記録された前記記録媒体の両面に同時に加熱/加圧およびその後の冷却を行うことにより、前記記録媒体の両面に表面処理を行う表面処理部とを備える画像形成装置であって、
前記表面処理部は、
所定位置に搬送されて停止された、前記画像が記録された前記記録媒体の両面を挟持した状態で前記所定位置に保持する保持手段と、
この保持手段によって前記所定位置に停止状態で挟持された前記記録媒体の両面を前記保持手段を介して加熱しつつ加圧する加熱/加圧手段と、
この加熱/加圧手段によって加熱/加圧された前記記録媒体の両面を、前記保持手段によって前記所定位置に停止/保持された状態で冷却する冷却手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
前記保持手段は、
前記画像が記録された前記記録媒体を前記所定位置に停止させるための、前記記録媒体と接する、平滑面をなす凸形状表面を持つ搬送台と、
この搬送台の前記凸形状表面に停止している前記記録媒体を前記凸形状表面に密着させて挟持する、前記記録媒体と接触する、平滑面をなすベルト表面を持つ搬送ベルトと、を備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記搬送台の前記凸形状表面と前記搬送ベルトの前記ベルト表面との両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記搬送台および前記搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の平板状ヒータと、
この一対の平板状ヒータを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を加熱/加圧するための圧着位置と、両者の圧着を解除する解除位置との間でそれぞれ移動させる移動手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記移動手段によって前記一対の平板状ヒータをそれぞれ前記解除位置まで移動させた状態で、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却することが好ましい。
前記画像が記録された前記記録媒体を前記所定位置に停止させるための、前記記録媒体と接する、平滑面をなす凸形状表面を持つ搬送台と、
この搬送台の前記凸形状表面に停止している前記記録媒体を前記凸形状表面に密着させて挟持する、前記記録媒体と接触する、平滑面をなすベルト表面を持つ搬送ベルトと、を備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記搬送台の前記凸形状表面と前記搬送ベルトの前記ベルト表面との両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記搬送台および前記搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の平板状ヒータと、
この一対の平板状ヒータを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を加熱/加圧するための圧着位置と、両者の圧着を解除する解除位置との間でそれぞれ移動させる移動手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記移動手段によって前記一対の平板状ヒータをそれぞれ前記解除位置まで移動させた状態で、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却することが好ましい。
前記解除位置は、前記移動手段によって前記一対の平板状ヒータをそれぞれ離間させた位置であり、
前記一対の平板状ヒータが前記解除位置にあるとき、前記冷却手段によって前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面が冷却され、冷却後、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間による前記記録媒体の両面の密着挟持は解除され、前記搬送台から前記記録媒体の搬送が開始されることが好ましい。
前記一対の平板状ヒータが前記解除位置にあるとき、前記冷却手段によって前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面が冷却され、冷却後、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間による前記記録媒体の両面の密着挟持は解除され、前記搬送台から前記記録媒体の搬送が開始されることが好ましい。
前記保持手段は、
前記画像が記録された前記記録媒体を前記所定位置に停止させるための、前記記録媒体と接する、平滑面をなす凸形状表面を持つ搬送台と、
この搬送台の前記凸形状表面に停止している前記記録媒体を前記凸形状表面に密着させて挟持する、前記記録媒体と接触する、平滑面をなすベルト表面を持つ搬送ベルトと、を備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記搬送台の前記凸形状表面と前記搬送ベルトの前記ベルト表面との両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記搬送台および前記搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の加熱/加圧ローラと、
この一対の加熱/加圧ローラを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を圧着した状態で加熱しつつ、前記搬送台の前記凸形状表面に沿って転動させる転動手段と、
前記一対の加熱/加圧ローラを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を加熱/加圧するための圧着位置と、両者の圧着を解除する解除位置との間でそれぞれ移動させる移動手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記移動手段によって前記一対の加熱/加圧ローラをそれぞれ前記解除位置まで移動させた状態で、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却することが好ましい。
前記画像が記録された前記記録媒体を前記所定位置に停止させるための、前記記録媒体と接する、平滑面をなす凸形状表面を持つ搬送台と、
この搬送台の前記凸形状表面に停止している前記記録媒体を前記凸形状表面に密着させて挟持する、前記記録媒体と接触する、平滑面をなすベルト表面を持つ搬送ベルトと、を備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記搬送台の前記凸形状表面と前記搬送ベルトの前記ベルト表面との両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記搬送台および前記搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の加熱/加圧ローラと、
この一対の加熱/加圧ローラを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を圧着した状態で加熱しつつ、前記搬送台の前記凸形状表面に沿って転動させる転動手段と、
前記一対の加熱/加圧ローラを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を加熱/加圧するための圧着位置と、両者の圧着を解除する解除位置との間でそれぞれ移動させる移動手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記移動手段によって前記一対の加熱/加圧ローラをそれぞれ前記解除位置まで移動させた状態で、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却することが好ましい。
前記解除位置は、前記移動手段によって前記一対の加熱/加圧ローラをそれぞれ離間させた位置であり、
前記一対の加熱/加圧ローラが前記解除位置にあるとき、前記冷却手段によって前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面が冷却され、冷却後、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間による前記記録媒体の両面の密着挟持は解除され、前記搬送台から前記記録媒体の搬送が開始されることが好ましい。
前記保持手段は、さらに、前記搬送ベルトと前記搬送台との間で前記記録媒体を密着挟持するために、前記ベルト表面を前記搬送台の前記凸形状表面に押圧するように、前記搬送ベルトにテンションを付与するテンション付与手段を有することが好ましい。
前記一対の加熱/加圧ローラが前記解除位置にあるとき、前記冷却手段によって前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面が冷却され、冷却後、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間による前記記録媒体の両面の密着挟持は解除され、前記搬送台から前記記録媒体の搬送が開始されることが好ましい。
前記保持手段は、さらに、前記搬送ベルトと前記搬送台との間で前記記録媒体を密着挟持するために、前記ベルト表面を前記搬送台の前記凸形状表面に押圧するように、前記搬送ベルトにテンションを付与するテンション付与手段を有することが好ましい。
前記テンション付与手段は、前記記録媒体への前記加熱/加圧手段による加熱/加圧時および前記冷却手段による冷却時において、前記記録媒体を前記搬送ベルトと前記搬送台との間で、前記記録媒体の搬送時よりも強く密着挟持するために、前記搬送ベルトに付与する前記テンションを強くすることが好ましい。
前記テンション付与手段は、前記冷却手段によって前記記録媒体の両面が冷却されている間、前記記録媒体を前記搬送ベルトと前記搬送台との間で、前記加熱/加圧手段による加熱/加圧時より強く密着挟持するために、前記搬送ベルトに付与する前記テンションを前記加熱/加圧手段による加熱/加圧時より強くすることが好ましい。
前記保持手段は、
それぞれ前記記録媒体と接する平滑面をなし、両平滑面間に前記記録媒体の両面を密着挟持するベルト表面を持ち、前記画像が記録された前記記録媒体を挟持して搬送するとともに、挟持した状態で前記所定位置に停止させるための、一対の搬送ベルトを備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記一対の搬送ベルト間に挟持されて停止された状態で、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記一対の搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の平板状ヒータと、
前記一対の平板状ヒータによって前記記録媒体の両面が前記一対の搬送ベルトの両外側から圧着された状態で、前記一対の平板状ヒータによる加熱を停止する駆動制御手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記駆動制御手段によって前記一対の平板状ヒータによる加熱が停止された状態で、前記一対の平板状ヒータによって圧着された前記一対の搬送ベルトの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却することが好ましい。
それぞれ前記記録媒体と接する平滑面をなし、両平滑面間に前記記録媒体の両面を密着挟持するベルト表面を持ち、前記画像が記録された前記記録媒体を挟持して搬送するとともに、挟持した状態で前記所定位置に停止させるための、一対の搬送ベルトを備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記一対の搬送ベルト間に挟持されて停止された状態で、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記一対の搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の平板状ヒータと、
前記一対の平板状ヒータによって前記記録媒体の両面が前記一対の搬送ベルトの両外側から圧着された状態で、前記一対の平板状ヒータによる加熱を停止する駆動制御手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記駆動制御手段によって前記一対の平板状ヒータによる加熱が停止された状態で、前記一対の平板状ヒータによって圧着された前記一対の搬送ベルトの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却することが好ましい。
前記加熱/加圧手段は、さらに、前記一対の平板状ヒータを、前記記録媒体の両面を加圧するための圧着位置と、前記一対の平板状ヒータをそれぞれ離間させ、両者の圧着を解除する解除位置との間でそれぞれ移動させる移動手段を備え、
前記一対の平板状ヒータが前記解除位置にあるとき、前記一対の搬送ベルトの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体は、前記一対の搬送ベルトによって挟持搬送されることが好ましい。
前記一対の平板状ヒータが前記解除位置にあるとき、前記一対の搬送ベルトの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体は、前記一対の搬送ベルトによって挟持搬送されることが好ましい。
前記冷却手段は、前記記録媒体の両面側にそれぞれ配置された冷却ファンであることが好ましい。
前記表面処理部は、前記記録媒体の両面に記録された前記画像を写真画質に仕上げるための前記表面処理を行うものであることが好ましい。
前記表面処理部は、前記記録媒体の両面に記録された前記画像を写真画質に仕上げるための前記表面処理を行うものであることが好ましい。
上記目的を達成するために、本発明は、
記録媒体の両面にそれぞれ画像を記録する工程と、
前記画像が記録された前記記録媒体の両面に同時に加熱/加圧およびその後の冷却を行うことにより、前記記録媒体の両面に表面処理を行う工程とを備える画像形成方法であって、
前記表面処理を行う工程は、
所定位置に搬送されて停止された、前記画像が記録された前記記録媒体の両面を挟持手段で挟持した状態で前記所定位置に保持し、
前記所定位置に停止状態で挟持された前記記録媒体の両面を前記挟持手段を介して加熱しつつ加圧し、
加熱/加圧された前記記録媒体の両面を、前記挟持手段によって前記所定位置に停止/挟持された状態で冷却するものであることを特徴とする画像形成方法を提供する。
記録媒体の両面にそれぞれ画像を記録する工程と、
前記画像が記録された前記記録媒体の両面に同時に加熱/加圧およびその後の冷却を行うことにより、前記記録媒体の両面に表面処理を行う工程とを備える画像形成方法であって、
前記表面処理を行う工程は、
所定位置に搬送されて停止された、前記画像が記録された前記記録媒体の両面を挟持手段で挟持した状態で前記所定位置に保持し、
前記所定位置に停止状態で挟持された前記記録媒体の両面を前記挟持手段を介して加熱しつつ加圧し、
加熱/加圧された前記記録媒体の両面を、前記挟持手段によって前記所定位置に停止/挟持された状態で冷却するものであることを特徴とする画像形成方法を提供する。
本発明の画像形成装置および画像形成方法によれば、表面処理部において、用紙などの記録媒体を停止し、かつ挟持した状態で両面を同時に加熱/加圧するので、両面同時に加熱/加圧することができ、ベルト搬送の場合のように各面の搬送速度差や密着乱れによる画像乱れや表面の荒れなどが生じることを確実に防止でき、さらに、加熱/加圧後の冷却時に用紙両面が処理面と密着性を保つので、用紙等の記録媒体表面の荒れを確実に防止でき、加えて、搬送ベルトの厳密な速度制御が不要であるので、低コストで両面高画質な写真画質を実現することができる。
以下に、本発明の画像形成装置および画像形成方法について、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の画像形成装置の第1実施形態の全体を示す概念図である。
図1に示す画像形成装置10は、電子写真方式によって記録媒体となる用紙の両面に画像を形成するものであって、基本的に、用紙供給部12と、画像記録部14と、二次定着部16と、切断部17と、シフター18とを備えている。なお、これらの各部位や各部位間には、特に図示あるいは符号を付していなくても、必要に応じて、搬送ローラ対やガイド部材等の用紙Pの搬送手段や、ジャミングや用紙Pを検出するセンサなどの、公知のプリンタに配される各種の部材を有している。
図1に示す画像形成装置10は、電子写真方式によって記録媒体となる用紙の両面に画像を形成するものであって、基本的に、用紙供給部12と、画像記録部14と、二次定着部16と、切断部17と、シフター18とを備えている。なお、これらの各部位や各部位間には、特に図示あるいは符号を付していなくても、必要に応じて、搬送ローラ対やガイド部材等の用紙Pの搬送手段や、ジャミングや用紙Pを検出するセンサなどの、公知のプリンタに配される各種の部材を有している。
用紙供給部12は、カットシート状の用紙Pを画像記録部14に供給する部位であって、長尺な用紙Pを巻回してなる用紙Pロール20を収容するマガジン21と、マガジン21の搬送方向の下流に配置される、マガジン21に収容された用紙Pロール20から用紙Pを引き出す引出しローラ対22と、引き出された用紙Pをカットして、カットシート状の用紙Pとするカッタ27と、カットシート状の用紙Pを収容するカセット24と、カセット24内の用紙Pの取出ローラ25と、これらの装填部(図示せず)を有する。
用紙Pには特に限定はなく、電子写真形式のプリンタで利用されている各種の用紙が全て利用可能である。
用紙Pには特に限定はなく、電子写真形式のプリンタで利用されている各種の用紙が全て利用可能である。
本発明の画像形成装置においては、紙等からなる基材の両面に熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層を画像記録層として形成し、特に、表面処理によって光沢性に優れた写真品質のプリントを作成できる用紙P(写真画質プリント用シート)が好適に用いられる。この用紙Pは、後述するように、透明樹脂層にトナー像を形成した後、その表面処理を行う二次定着部16において加熱/加圧および冷却処理を行い、透明樹脂層を溶融/冷却/凝固して写真プリントのように光沢性に優れた写真画質のプリントを作成するようになっている。
なお、本実施形態では、紙等の支持体の両面に透明樹脂層を形成してなる用紙を用いているが、本発明はこれに限定されず、支持体となる基材の種類はどのようなものでもよく、紙等に加え、樹脂フィルムを基材とするものであってもよい。
なお、本実施形態では、紙等の支持体の両面に透明樹脂層を形成してなる用紙を用いているが、本発明はこれに限定されず、支持体となる基材の種類はどのようなものでもよく、紙等に加え、樹脂フィルムを基材とするものであってもよい。
ところで、マガジン21内の用紙Pロール20を用いる場合には、引出ローラ対22により用紙Pロール20から用紙Pが巻き出されることで引き出され、用紙Pの長さが所定長になった時点で用紙Pは停止し、所定長に引き出された用紙Pがカッタ27で切断されて、所定長、すなわち所定サイズのカットシート状の用紙Pとされる。この後、所定サイズのカットシート状の用紙Pは、搬送ローラ対23等によって形成された搬送経路Lを搬送される。
一方、カセット24に収容されている用紙Pは、取出ローラ25などを含む各種のプリンタで利用されている公知の手段によって取出され、搬送経路Lに供給されるようになっている。
カッタ27によって所定サイズに切断された用紙P、あるいはカセット24から引き出された用紙Pは搬送ローラ対23によって搬送経路Lを通過し、画像記録部14に搬送される。
カッタ27によって所定サイズに切断された用紙P、あるいはカセット24から引き出された用紙Pは搬送ローラ対23によって搬送経路Lを通過し、画像記録部14に搬送される。
画像記録部14は、電子写真によって用紙Pに画像を形成する部位であって、露光部30と、トナー像形成部32と、転写部34と、一次定着ローラ対36と、第1反転部150とを備えている。
露光部30は、トナー像形成部32の感光体ドラム46を露光する光ビームの光源、光偏向器、fθレンズ、光路変更用ミラー、光ビーム調整用レンズ等を有する、公知の光ビーム走査光学系であって、画像データに応じて変調された光ビームEを出射し、ミラー44で反射させて所定の露光位置に入射して、感光体ドラム46に潜像を記録する。
トナー像形成部32は、電子写真による公知のトナー像の形成部であり、上記感光体ドラム46、帯電器48、クリーナ50、および現像部52を有する。
感光体ドラム46は、中心軸に対して矢印a方向に回転し、露光部30からの、記録画像に応じて変調された光ビームEにより走査露光される。
現像部52は、回転ドラム状の本体52aに、C(シアン)トナー供給部54C、M(マゼンタ)トナー供給部54M、Y(イエロー)トナー供給部54Y、およびK(黒)トナー供給部54Kの4つのトナー供給部を回転角90°の間隔で設けている。
感光体ドラム46は、中心軸に対して矢印a方向に回転し、露光部30からの、記録画像に応じて変調された光ビームEにより走査露光される。
現像部52は、回転ドラム状の本体52aに、C(シアン)トナー供給部54C、M(マゼンタ)トナー供給部54M、Y(イエロー)トナー供給部54Y、およびK(黒)トナー供給部54Kの4つのトナー供給部を回転角90°の間隔で設けている。
転写部34は、その一部が感光体ドラム46に当接するエンドレスベルトからなる転写ベルト60と、転写ベルト60を張架する3つのローラ62a、62bおよび62cと、用紙Pの搬送経路内に配設され、2つの張架ローラ62b、62cとの間に配設され、内側から転写ベルト60を感光体ドラム46を押圧する一次転写ローラ64と、1つのローラ62aを押圧する二次転写ローラ66と、ベルトコンベア68とを備えている。転写ベルト60は、トナー像の中間転写体であり、二次転写ローラ66の下流側に配置され、用紙Pの搬送経路を構成する、図中矢印b方向(用紙Pの搬送方向と同方向)に回転する。また、二次転写ローラ66は、ローラ62aと共に転写ベルト60を狭持する位置と、ローラ62a上の転写ベルト60から離間する位置との間を移動することができる。
感光体ドラム46は、図中矢印a方向に回転しつつ、帯電手段48によってその外周面が幅方向に一様に帯電され、画像データに応じて変調された光ビームEによって走査露光され、その外周面上に静電潜像が形成される。次いで、この静電潜像が、現像部52の現像位置(感光体ドラム46に対面する位置)に位置するトナー供給部、例えばYトナー供給部54Yによって現像され、感光体ドラム46の表面にYトナー像が形成される。
また、一部を感光体ドラム46に接して押圧ローラ64によって押圧されている転写ベルト60は、感光体ドラム46の回転と同期して矢印b方向に回転しており、現像部52によって現像された感光体ドラム46のトナー像は、この接触部(押圧ローラ64による押圧部)において転写ベルト60に転写される。感光体ドラム46の転写ベルト60へのトナー像の転写を終了した領域は、クリーニング手段50によって、残像するトナーが除去される。
図示例においては、このようなトナー像の形成および転写ベルト60への転写を、Yトナー供給部54Y、Mトナー供給部54M、Cトナー供給部54C、およびKトナー供給部54Kの4つのトナー供給部を、順次作用させて行う。
上述のようにして、Yトナー像を転写ベルト60に転写したら、次いで、現像部52を90°回転して、Mトナー供給部54Mを現像位置に位置し、転写ベルト60上のYトナー像と位置合わせをして、同様に感光体ドラム46に潜像を形成し、Mトナー像を形成して、転写ベルト60に転写する。以下、同様にして、Cトナー像を転写ベルトに転写し、Kトナー像を転写ベルトに転写する。なお、この間は、転写ローラ66は、転写ベルト60から離間している。
従って、図示例においては、転写ベルト60の表面にY、M、CおよびKの各トナー像が、位置合わせして形成され、すなわち4色のフルカラー画像が形成される。
従って、図示例においては、転写ベルト60の表面にY、M、CおよびKの各トナー像が、位置合わせして形成され、すなわち4色のフルカラー画像が形成される。
一方、供給部12からは、所定サイズのカットシート状の用紙Pが供給され、例えば、転写ローラ66の直上流のレジストローラ対70の所で待機している。
転写ベルト60にカラー画像が形成されたら、用紙Pと転写ベルト60に形成されたカラー画像との位置が合うように、転写ベルト60の回転にタイミングを合わせて、レジストローラ対70による用紙Pの搬送を開始し、かつ、転写ローラ66を転写ベルト60(ローラ62a)に押圧して、転写ベルト60と転写ローラ66とで用紙Pを狭持搬送する。この狭持搬送により、転写ベルト60の表面に形成された4色のカラーのトナー像が用紙Pに転写され、用紙Pの片面に画像が形成される。
転写ベルト60にカラー画像が形成されたら、用紙Pと転写ベルト60に形成されたカラー画像との位置が合うように、転写ベルト60の回転にタイミングを合わせて、レジストローラ対70による用紙Pの搬送を開始し、かつ、転写ローラ66を転写ベルト60(ローラ62a)に押圧して、転写ベルト60と転写ローラ66とで用紙Pを狭持搬送する。この狭持搬送により、転写ベルト60の表面に形成された4色のカラーのトナー像が用紙Pに転写され、用紙Pの片面に画像が形成される。
画像が形成された用紙Pは、ベルトコンベア68によって一次定着ローラ対36に搬送される。
一次定着ローラ対36は、少なくとも一方が加熱ローラとなっている搬送ローラ対である。この一次定着ローラ対36は、必要に応じて、画像形成面側のローラを上下動する等の方法により、狭持状態と狭持開放状態とを取れるようにしてもよい。
一次定着ローラ対36は、通常の電子写真方式による画像形成の定着と同様に、転写部34において転写されたトナー像によって画像が形成された用紙Pを狭持搬送することにより、トナー像を加熱/加圧して一次定着する。
一次定着ローラ対36は、少なくとも一方が加熱ローラとなっている搬送ローラ対である。この一次定着ローラ対36は、必要に応じて、画像形成面側のローラを上下動する等の方法により、狭持状態と狭持開放状態とを取れるようにしてもよい。
一次定着ローラ対36は、通常の電子写真方式による画像形成の定着と同様に、転写部34において転写されたトナー像によって画像が形成された用紙Pを狭持搬送することにより、トナー像を加熱/加圧して一次定着する。
第1反転部150は、両面に画像が記録されたいわゆる両面プリントを作成するために、一次定着ローラ対36で画像を定着された用紙Pを、図中矢印c方向に搬送した後、図中矢印d方向に反転することで表裏反転して、再度、画像記録部14に供給することにより、用紙Pの両面に画像を記録するものである。
一次定着ローラ対36でその両面の画像が定着された用紙Pは、次いで、二次定着部16に搬送されて二次定着される。
図2は、本発明の第1実施形態に用いられる二次定着部の詳細を示している。
同図に示す二次定着部16は、本発明の最も特徴とする部分であり、画像記録部14によって画像がトナー像として記録された用紙Pの両面に表面処理を行う表面処理部であって、用紙Pの両面に同時に加熱/加圧とその後の冷却とを行う部位である。
この二次定着部16は、搬送台81と、搬送ベルト82と、一対の加熱/加圧装置83と、一対の冷却ファン84とを備えている。搬送台81は、金属板等の熱伝導性の良い材料からなり、両側の搬送経路から上方に突出した凸形状の搬送路を表面に有する構造のものである。
図2は、本発明の第1実施形態に用いられる二次定着部の詳細を示している。
同図に示す二次定着部16は、本発明の最も特徴とする部分であり、画像記録部14によって画像がトナー像として記録された用紙Pの両面に表面処理を行う表面処理部であって、用紙Pの両面に同時に加熱/加圧とその後の冷却とを行う部位である。
この二次定着部16は、搬送台81と、搬送ベルト82と、一対の加熱/加圧装置83と、一対の冷却ファン84とを備えている。搬送台81は、金属板等の熱伝導性の良い材料からなり、両側の搬送経路から上方に突出した凸形状の搬送路を表面に有する構造のものである。
搬送ベルト82は、3個のローラ85,86,87と1個のテンションローラ88とに掛け渡される。下部のローラ85およびテンションローラ88は、搬送台81の両側部に配置される。テンションローラ88をばね89で下方に引張るように付勢することにより、搬送ベルト82を搬送台81の表面に押圧させている。
なお、下部のローラ85もばね等によって下方に付勢し、テンションローラとして機能させることにより、テンションローラ88とともに搬送ベルト82のテンションを強めて、搬送ベルト82を搬送台81により強く押圧するようにしてもよい。搬送台81および搬送ベルト82は、共にその対向面、すなわち、搬送面が平滑面となっている。
なお、搬送ベルト82としては、熱伝導性が良好で柔軟性のある厚みの薄い材料からなり、搬送面となる片面が平滑面であれば、どのようなものでもよいが、例えば、金属帯や、その一方の表面が金属メッキされた樹脂帯などを挙げることができる。
なお、搬送ベルト82としては、熱伝導性が良好で柔軟性のある厚みの薄い材料からなり、搬送面となる片面が平滑面であれば、どのようなものでもよいが、例えば、金属帯や、その一方の表面が金属メッキされた樹脂帯などを挙げることができる。
一対の加熱/加圧装置83は、それぞれ、搬送台81と搬送ベルト82との当接部に対して図中上下両側に接離可能に配置され、各々中央に雌ねじ部(図示せず)およびこの雌ねじ部の両側に2つの貫通孔(図示せず)を備える一対の平板状ヒータ91を備えるものであり、各加熱/加圧装置83は、各平板状ヒータ91に対して、図示しない装置筐体に固定される固定枠93と、固定枠93の中央に回転可能に取り付けられ、平板状ヒータ91の中央の雌ねじ部と噛合する送り(ドライブ)ねじ92と、この送りねじ92の両側に固定枠93から垂下するように設けられ、平板状ヒータ91の両側の貫通孔に挿通され、平板状ヒータ91を図中上下動可能に案内する一対のガイドロッド95と、送りねじ92を回転させる駆動源となるモータ94とを備える。
この加熱/加圧装置83は、以下のようにして、これら2つの平板状ヒータ91を、搬送台81および搬送ベルト82の当接部の上下に互いに接近、後退させる。すなわち、固定枠93から垂下する一対のガイドロッド95に上下動自在に案内される平板状ヒータ91の雌ねじにねじ込まれた送りねじ92を固定枠93に取り付けられたモータ94により回転させることにより、2つの平板ヒータ91を図2(a)に示す後退状態と、図2(b)に示す加圧状態との間でに移動させるようになっている。平板状ヒータ91は、画像形成装置10の稼動中、の図示しない切替スイッチによりオンされて、全面均一な所定温度により制御されており、稼動終了後にオフされるようになっている。一対の冷却ファン84は、加熱/加圧装置83によって加熱/加圧された用紙Pを冷却するもので、搬送台81と搬送ベルト82の当接部の上下両側に配置されている。
一次定着部36から二次定着部16に搬送されてきた用紙Pは、搬送台81と搬送ベルト82の間に挟持された状態で停止する。このとき、加熱/加圧装置83の一対の平板状ヒータ91は、切替スイッチが予めオンされて全面均一な所定温度に維持された状態で、かつ搬送台81および搬送ベルト82から後退した状態で待機している(図2(a)参照)。
用紙Pが所定位置で停止し、加熱状態にある平板状ヒータ91を、モータ94の回転により互いに接近させ、搬送台81および搬送ベルト82を介して用紙Pを挟んで所定時間圧着して加熱して加熱する(図2(b)参照)。この加熱/加圧により、用紙Pは、その両表面が搬送台81および搬送ベルト82の両平滑面間に密着した状態で、加熱/加圧されて、その両表面の透明樹脂層が溶融される。
所定時間用紙Pの加熱/加圧が終了したら、一対の平板状ヒータ91をそのまま図2(a)の状態に後退させ、その状態で一対の冷却ファン84を共に起動して用紙Pの両面を冷却し、溶融した透明樹脂層を凝固させる。所定時間用紙Pを冷却したら、用紙Pを搬送台81上の停止位置から搬出して、二次定着部16から排出する。
このように、一対の平板状ヒータ91を互いに後退させて圧着を解除しても、テンションローラ88によるテンションにより、搬送ベルト82は搬送台81に押圧密着されているので、搬送ベルト82および搬送台81の両平滑面と用紙Pとの密着性は維持され、用紙Pが動くことはない。従って、用紙Pがずれることによる画像乱れや表面荒れなどは生じない。
なお、本第1実施形態においては、一対の平板状ヒータ91による搬送台81および搬送ベルト82を介しての用紙Pの圧着を解除しても、搬送台81および搬送ベルト82の両平滑面と用紙Pの両表面との密着は維持されるが、一対の平板状ヒータ91の圧着解除後の搬送台81および搬送ベルト82の両平滑面と用紙Pの両表面との密着度を高めるために、一対の冷却ファン94による冷却期間中には、テンションローラ88による搬送ベルト82のテンションを強くし、搬送ベルト82の搬送台81の表面への押圧を強くしても良い。このように、搬送台81および搬送ベルト82の両平滑面と用紙Pの両表面との密着性を高くした場合には、二次定着済、すなわち表面処理済用紙Pの搬送を開始する前に、テンションローラ88による搬送ベルト82のテンションを元に戻すのが良い。このようなテンションローラ88による搬送ベルト82のテンションの調整を、例えばカム機構などの公知の自動調整機構を用いることにより、自動的に行うように構成しても良い。
また、本第1実施形態において、搬送台81上に用紙Pとの接触面が平滑面となるシートまたはベルトを介在させ、シートまたはベルトを搬送台81の両側面の一方において巻取りかつ他方において巻き出し、またその逆を行うことにより、搬送台81上の所定の停止位置への用紙Pの搬入およびこの停止位置からの用紙Pの搬出などの用紙Pの搬送を円滑に行わせるようにしても良い。
また、本第1実施形態においては、加熱/加圧装置83の平板状ヒータ91を上下動させる機構として、各平板状ヒータ91に設けられた雌ねじとこれに噛合する送りねじ92と、各平板状ヒータ91を案内する一対のガイドロッド90を用いているが、本発明はこれに限定されず、送りねじ92やガイドロッド90の数は何本であっても良いし、一対の平板状ヒータ91を上下動させる機構自体も、ラックアンドピニオンや、加圧用ばねおよび電磁ソレノイドや、リニアガイドや、エアシリンダなどの流体シリンダや、リンク機構や、カム機構などの公知の移動機構を用いることができる。
本第1実施形態では、一対の平板状ヒータ91は、所定温度の加熱状態のまま、互いに近接され、その間に用紙Pを密着挟持している搬送台81および搬送ベルト82を両外側から圧着し、図2(b)に示す加圧状態として、用紙Pを所定時間加熱する。ここで、一対の平板状ヒータ91による加熱/加圧終了後も、用紙Pは、搬送ベルト82のテンションによって搬送台81と搬送ベルト82との間に密着挟持される。したがって、一対の平板状ヒータ91は、加熱状態のまま、用紙Pを挟持している搬送台81および搬送ベルト82の両外側から離間されて後退し、図2(a)に示す後退状態にすることができ、この後退状態における、一対の冷却ファン94による冷却時にも、加熱状態を維持することができる。
このため、一対の平板状ヒータ91を、用紙Pの冷却のためにオフする必要が無く、従って、加熱のためにオンする必要もないので、常時加熱状態のまま維持することができ、1サイクルごとに加熱冷却が安定する時間を待つ必要がない。その結果、用紙Pに、高速かつ、連続的に、加熱/加圧およびその後の冷却による表面処理を行うことができる。特に、一対の平板状ヒータ91を、冷却時に所定の温度に制御できるので、次の用紙Pの処理前に所定温度の加熱状態にするための暖機運転が不要であり、用紙Pの表面処理を高速で連続処理することができる。
二次定着部16から排出された用紙Pは、図1に示すように、切断部17に搬送され、切断部17のスリッタ110により用紙Pの搬送方向に、ギロチンカッタ114により幅方向にそれぞれ切断される。
切断部17で切断された用紙Pは、次いで、シフター18に搬送され、シフター18から排出トレー129に搬送される。
シフター18は、搬入ローラ120と、搬送ローラ対122、124および132と、排出ローラ対126と、単列化ローラ対130とを有する。
切断部17で切断された用紙Pは、次いで、シフター18に搬送され、シフター18から排出トレー129に搬送される。
シフター18は、搬入ローラ120と、搬送ローラ対122、124および132と、排出ローラ対126と、単列化ローラ対130とを有する。
シフター18は、搬入ローラ120の下流で分岐して、搬送ローラ対122および124によって構成される下方の第1搬送路L1と、単列化ローラ対130および搬送ローラ対132によって構成される上方の第2搬送路L2とを有する。第2搬送路L1の単列化ローラ対130は、幅方向に移動可能な搬送ローラ対である。両搬送路L1,L2は、搬送ローラ対124および搬送ローラ対132の下流で図示しないガイド部材等によって合流し、排出ローラ対126、127に至るもので、排出ローラ対126,127が用紙Pを除電器128で除電しつつ排出トレー129に排出する。本発明の画像形成装置の第1実施形態は、基本的に以上のように構成される。
図3は、本発明の画像形成装置の第2実施形態に用いられる二次定着部を示している。
本発明の画像形成装置の第2実施形態は、図1に示す第1実施形態の画像形成装置10において二次定着部16の代わりに、図3に示す二次定着部16aを用いるものであるので、本第2実施形態においては、図3に示す二次定着部16aについてのみ説明する。
本発明の画像形成装置の第2実施形態は、図1に示す第1実施形態の画像形成装置10において二次定着部16の代わりに、図3に示す二次定着部16aを用いるものであるので、本第2実施形態においては、図3に示す二次定着部16aについてのみ説明する。
図3に示す第2実施形態の二次定着部16aは、一対の搬送ベルト82aおよび82bと、一対の加熱/加圧装置83と、一対の冷却ファン84とを有する。
なお、図3に示す二次定着部16aは、図2に示す第1実施形態の二次定着部16の代わりに用いられるものであって、一対の搬送ベルト82aおよび82bが搬送台81および搬送ベルト82と異なる点を除いて、同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
なお、図3に示す二次定着部16aは、図2に示す第1実施形態の二次定着部16の代わりに用いられるものであって、一対の搬送ベルト82aおよび82bが搬送台81および搬送ベルト82と異なる点を除いて、同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
二次定着部16aは、上下に搬送ベルト82aおよび82bを配置し、両搬送ベルト82で用紙Pの両面を挟持して搬送するようになっている。すなわち、両搬送ベルト82aおよび82bは、それぞれ4個のローラ90に掛け渡されて対向面において密着している。対向面となる用紙搬送面は平滑面となっている。搬送ベルト82aおよび82bとしては、図2に示す搬送ベルト82と同様のものを用いればよい。
一次定着部36から二次定着部16に搬送されてきた用紙Pは、両搬送ベルト82aおよび82bの間に挟持された状態で、一対の平板ヒータ91の直下の所定位置において停止する。このとき、加熱/加圧装置83の一対の平板ヒータ91は、搬送台81および搬送ベルト82aおよび82bから後退した状態で、切替スイッチがオンして加熱されながら待機している(図3(a)参照)。
用紙Pが所定位置で停止した後、加熱状態にある加熱/加圧装置83の一対の平板ヒータ91が所定位置で安定すると、一対の平板ヒータ91を、モータ94の回転により互いに接近させ、両搬送ベルト82aおよび82bを介して用紙Pを挟んで所定時間圧着する。この加熱/加圧により、用紙Pは、その透明樹脂層が溶融する。所定時間加熱/加圧したら、切替スイッチをオフにして一対の平板ヒータ91による加熱を停止する。この後、一対の平板ヒータ91による圧着を維持したまま一対の冷却ファン84を起動して用紙Pを冷却し、溶融した透明樹脂層を凝固させる。
所定時間冷却したら、一対の加熱/加圧装置83の一対の平板状ヒータ91による圧着を解除して、一対の平板状ヒータ91を離間させて後退状態に移動させるとともに、停止していた一対の搬送ベルト82aおよび82bの搬送を開始させて、停止位置から搬出して、二次定着部16aから排出する。
本第2実施形態では、一対の冷却ファン94による冷却中においても、加熱が停止された一対の平板状ヒータ91によって、その間に用紙Pを挟持している一対の搬送ベルト82aおよび82bを両外側から圧着しているので、一対の搬送ベルト82aおよび82bに密着挟持される用紙Pを、加熱/加圧中と同様に密着させることができるので、密着力が変化せず、用紙Pの両側の透明樹脂層の表面の仕上がりをより安定してより良好なものとすることができるという、第1実施形態より優れた効果を有する。一方、一対の冷却ファン94による冷却中において、一対の平板状ヒータ91は切換スイッチによってオフされて加熱が停止されているので、冷却終了後に直ちに切換スイッチをオンして、一対の平板状ヒータ91を加熱しても、二次定着を行うための所定の加熱温度に安定化するには所定の暖機運転時間が必要となるために、第1実施形態に比べて用紙Pの連続処理が難しくなる。本発明の画像形成装置の第2の実施形態は、基本的に以上のように構成される。
図4は、本発明の画像形成装置の第3実施形態に用いられる二次定着部16を示している。
本発明の画像形成装置の第3実施形態は、図1に示す第1実施形態の画像形成装置10において二次定着部16の代わりに、図4に示す二次定着部16bを用いるものであるので、本第3実施形態においては、図4に示す二次定着部16bについてのみ説明する。
本発明の画像形成装置の第3実施形態は、図1に示す第1実施形態の画像形成装置10において二次定着部16の代わりに、図4に示す二次定着部16bを用いるものであるので、本第3実施形態においては、図4に示す二次定着部16bについてのみ説明する。
図4に示す第3実施形態の二次定着部16bは、搬送台81と、搬送ベルト82と、一対の加熱/加圧装置83aと、一対の冷却ファン106とを有する。
なお、図4に示す二次定着部16bは、図2に示す第1実施形態の二次定着部16の代わりに用いられるものであって、一対の加熱/加圧装置83aが一対の加熱/加圧装置83と、一対の冷却ファン106の配置位置が一対の冷却ファン84の配置位置と異なる点を除いて、同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
なお、図4に示す二次定着部16bは、図2に示す第1実施形態の二次定着部16の代わりに用いられるものであって、一対の加熱/加圧装置83aが一対の加熱/加圧装置83と、一対の冷却ファン106の配置位置が一対の冷却ファン84の配置位置と異なる点を除いて、同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図4に示す第2実施形態の二次定着部16bの一対の加熱/加圧装置83aは、それぞれ、ヒータを内蔵し、搬送台81と搬送ベルト82との当接部に対して図中上下両側に接離可能に配置される一対の加熱/加圧ローラ96を備えるものであり、各加熱/加圧装置83aは、各加熱/加圧ローラ96に対して、一方の側に加熱/加圧ローラ96の支軸98を図中上下動可能に係合する長孔99、略中央に雌ねじ部(図示せず)および他方の側に貫通孔(図示せず)を持つ支持フレーム97と、支持フレーム97に取り付けられ、支軸98がその先端に取り付けられた伸縮可能なピストンロッド101を持つエアシリンダ100と、図示しない装置筐体に支持される一対の支持枠102と、一対の支持枠102に回転可能に取り付けられ、支持フレーム97の雌ねじ部と噛合する送り(ドライブ)ねじ103と、この送りねじ103と平行に一対の支持枠102に取り付けられ、支持フレーム97の貫通孔に挿通され、支持フレーム97および加熱/加圧ローラ96を一体として図中左右動可能に案内する一対のガイドロッド105と、送りねじ103を回転させる駆動源となるモータ104とを備える。
一対の加熱/加圧装置83aは、搬送台81および搬送ベルト82の当接部の上下に、互いに接近、後退可能に配置された一対の加熱/加圧ローラ96を備えている。各加熱/加圧ローラ96は、ヒータが内蔵されたもので、その支軸98は、支持フレーム97の長孔99に移動自在に挿入されている。支軸98は、支持フレーム97に取り付けられたエアシリンダ100のピストンロッド101に連結されている。
支持フレーム97は、その雌ねじ部が図示しない装置筐体に支持される支持枠102に水平に設けられた送りねじ103に螺合され、モータ104により送りネジ103を回転することにより、支持フレーム97および加熱/加圧ローラ95を一体として水平に往復移動させるようになっている。加熱/加圧ローラ95のヒータは切替スイッチによりオンオフされるようになっている。一対の冷却ファン106は、搬送台81と搬送ベルト82の搬送路の上下に配置されているが、図2および図3に示す冷却ファン84と同様なものを用いればよい。
一次定着部36から二次定着部16に搬送されてきた用紙Pは、搬送台81と搬送ベルト82の間に挟持された状態で停止する。このとき、一対の加熱/加圧ローラ95は、それぞれエアシリンダ100により搬送台81および搬送ベルト82から後退した状態で待機している(図4、実線の位置)。
用紙Pが所定位置で停止し、加熱状態にある加熱/加圧ローラ95を、エアシリンダ100により互いに鎖線の状態に接近させ(図中矢印e参照)、搬送台81および搬送ベルト82を介して用紙Pを挟んで加熱/加圧する。その状態でモータ104により送りネジ103を回転させて支持フレーム97を図4中の左方向に移動させることにより、一対の加熱/加圧ローラ96を搬送台81および搬送ベルト82の表面に沿って回転させながら移動し、すなわち、搬送台81および搬送ベルト82を介して用紙Pを圧着した状態で移動させる。その結果、用紙Pの両表面は、一対の加熱/加圧装置ローラ96により加圧状態で走査され、全面が加熱される(図中矢印f参照)。この加熱/加圧動作により、用紙Pは、その両表面が搬送台41および搬送ベルト82の両平滑面間に密着した状態で加熱/加圧され、その両表面の透明樹脂層が溶融する。用紙Pの一端部から他端部まで、一対の加熱/加圧ローラ96が移動し終ったら、そのまま加熱/加圧ローラ96を後退させ(図中矢印g参照)、その状態で一対の冷却ファン106を起動して用紙Pの両面を冷却し、溶融した透明樹脂層を凝固させる。
次いで、一対の加熱/加圧ローラ96を図4中の右方向に移動させ(図中矢印h参照)、初期状態に復帰する。所定時間、用紙Pが一対の冷却ファン106によって冷却された後、用紙Pは搬送台81上の停止位置から搬出され、二次定着部16から排出される。一対の加熱/加圧ローラ96を互いに後退させて圧着を解除しても、テンションローラ88による搬送ベルト82のテンションにより、搬送ベルト82と搬送台81とは密着しているので、用紙Pが動くことはなく、搬送ベルト82および搬送台81の平滑面と用紙Pとの密着性は維持される。その結果、用紙Pの表面に画像乱れや表面の荒れが発生することはない。
なお、本第3実施形態においても、本第1実施形態と同様に、テンションローラ88による搬送ベルト82のテンションの調整を行うことができるし、搬送台81上に用紙Pとの接触面が平滑面となるシートまたはベルトを介在させて用紙Pの搬送を円滑に行わせるようにしても良い。
また、本第3実施形態の加熱/加圧ローラ96の図中上下動および左右走査移動を行う移動機構も、エアシリンダおよび送りねじ機構に限定されず、本第1実施形態の平板状ヒータ91の上下動機構と同様に、上述の公知の移動機構を用いることができる。
その結果、本第3実施形態でも、本第1実施形態と同様に、一対の冷却ファン106による冷却時においても、一対の加熱/加圧ローラ96を加熱状態に維持することができるので、次の用紙Pの処理前に所定温度の加熱状態にするための暖機運転が不要であり、用紙Pに、連続的に、加熱/加圧およびその後の冷却による表面処理を行うことができる。
その結果、本第3実施形態でも、本第1実施形態と同様に、一対の冷却ファン106による冷却時においても、一対の加熱/加圧ローラ96を加熱状態に維持することができるので、次の用紙Pの処理前に所定温度の加熱状態にするための暖機運転が不要であり、用紙Pに、連続的に、加熱/加圧およびその後の冷却による表面処理を行うことができる。
以上、本発明の画像形成装置にいて詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
10 画像形成装置
12 供給部
14 画像記録部
16,16a,16b 二次定着部
30 露光部
32 トナー像形成部
36 一次定着ローラ対
46 感光体ドラム
52 現像部
81 搬送台(保持手段)
82、82a、82b 搬送ベルト(保持手段)
83,83a 加熱/加圧装置(加熱/加圧手段)
84,106 冷却ファン(冷却手段)
88 テンションローラ
91 平板状ヒータ(加熱/加圧手段)
96 加熱/加圧ローラ(加熱/加圧手段)
12 供給部
14 画像記録部
16,16a,16b 二次定着部
30 露光部
32 トナー像形成部
36 一次定着ローラ対
46 感光体ドラム
52 現像部
81 搬送台(保持手段)
82、82a、82b 搬送ベルト(保持手段)
83,83a 加熱/加圧装置(加熱/加圧手段)
84,106 冷却ファン(冷却手段)
88 テンションローラ
91 平板状ヒータ(加熱/加圧手段)
96 加熱/加圧ローラ(加熱/加圧手段)
Claims (13)
- 記録媒体の両面にそれぞれ画像を記録する画像記録部と、
この画像記録部によって前記画像が記録された前記記録媒体の両面に同時に加熱/加圧およびその後の冷却を行うことにより、前記記録媒体の両面に表面処理を行う表面処理部とを備える画像形成装置であって、
前記表面処理部は、
所定位置に搬送されて停止された、前記画像が記録された前記記録媒体の両面を挟持した状態で前記所定位置に保持する保持手段と、
この保持手段によって前記所定位置に停止状態で挟持された前記記録媒体の両面を前記保持手段を介して加熱しつつ加圧する加熱/加圧手段と、
この加熱/加圧手段によって加熱/加圧された前記記録媒体の両面を、前記保持手段によって前記所定位置に停止/保持された状態で冷却する冷却手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記保持手段は、
前記画像が記録された前記記録媒体を前記所定位置に停止させるための、前記記録媒体と接する、平滑面をなす凸形状表面を持つ搬送台と、
この搬送台の前記凸形状表面に停止している前記記録媒体を前記凸形状表面に密着させて挟持する、前記記録媒体と接触する、平滑面をなすベルト表面を持つ搬送ベルトと、を備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記搬送台の前記凸形状表面と前記搬送ベルトの前記ベルト表面との両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記搬送台および前記搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の平板状ヒータと、
この一対の平板状ヒータを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を加熱/加圧するための圧着位置と、両者の圧着を解除する解除位置との間でそれぞれ移動させる移動手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記移動手段によって前記一対の平板状ヒータをそれぞれ前記解除位置まで移動させた状態で、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却する請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記解除位置は、前記移動手段によって前記一対の平板状ヒータをそれぞれ離間させた位置であり、
前記一対の平板状ヒータが前記解除位置にあるとき、前記冷却手段によって前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面が冷却され、冷却後、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間による前記記録媒体の両面の密着挟持は解除され、前記搬送台から前記記録媒体の搬送が開始される請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記保持手段は、
前記画像が記録された前記記録媒体を前記所定位置に停止させるための、前記記録媒体と接する、平滑面をなす凸形状表面を持つ搬送台と、
この搬送台の前記凸形状表面に停止している前記記録媒体を前記凸形状表面に密着させて挟持する、前記記録媒体と接触する、平滑面をなすベルト表面を持つ搬送ベルトと、を備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記搬送台の前記凸形状表面と前記搬送ベルトの前記ベルト表面との両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記搬送台および前記搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の加熱/加圧ローラと、
この一対の加熱/加圧ローラを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を圧着した状態で加熱しつつ、前記搬送台の前記凸形状表面に沿って転動させる転動手段と、
前記一対の加熱/加圧ローラを、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を加熱/加圧するための圧着位置と、両者の圧着を解除する解除位置との間でそれぞれ移動させる移動手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記移動手段によって前記一対の加熱/加圧ローラをそれぞれ前記解除位置まで移動させた状態で、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却する請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記解除位置は、前記移動手段によって前記一対の加熱/加圧ローラをそれぞれ離間させた位置であり、
前記一対の加熱/加圧ローラが前記解除位置にあるとき、前記冷却手段によって前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面が冷却され、冷却後、前記搬送台と前記搬送ベルトとの両平滑面間による前記記録媒体の両面の密着挟持は解除され、前記搬送台から前記記録媒体の搬送が開始される請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記保持手段は、さらに、前記搬送ベルトと前記搬送台との間で前記記録媒体を密着挟持するために、前記ベルト表面を前記搬送台の前記凸形状表面に押圧するように、前記搬送ベルトにテンションを付与するテンション付与手段を有する請求項2〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記テンション付与手段は、前記記録媒体への前記加熱/加圧手段による加熱/加圧時および前記冷却手段による冷却時において、前記記録媒体を前記搬送ベルトと前記搬送台との間で、前記記録媒体の搬送時よりも強く密着挟持するために、前記搬送ベルトに付与する前記テンションを強くする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記テンション付与手段は、前記冷却手段によって前記記録媒体の両面が冷却されている間、前記記録媒体を前記搬送ベルトと前記搬送台との間で、前記加熱/加圧手段による加熱/加圧時より強く密着挟持するために、前記搬送ベルトに付与する前記テンションを前記加熱/加圧手段による加熱/加圧時より強くする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記保持手段は、
それぞれ前記記録媒体と接する平滑面をなし、両平滑面間に前記記録媒体の両面を密着挟持するベルト表面を持ち、前記画像が記録された前記記録媒体を挟持して搬送するとともに、挟持した状態で前記所定位置に停止させるための、一対の搬送ベルトを備えるものであり、
前記加熱/加圧手段は、
前記一対の搬送ベルト間に挟持されて停止された状態で、両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を、前記一対の搬送ベルトの両外側から圧着して加熱する一対の平板状ヒータと、
前記一対の平板状ヒータによって前記記録媒体の両面が前記一対の搬送ベルトの両外側から圧着された状態で、前記一対の平板状ヒータによる加熱を停止する駆動制御手段とを備えるものであり、
前記冷却手段は、前記駆動制御手段によって前記一対の平板状ヒータによる加熱が停止された状態で、前記一対の平板状ヒータによって圧着された前記一対の搬送ベルトの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体の両面を冷却する請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記加熱/加圧手段は、さらに、前記一対の平板状ヒータを、前記記録媒体の両面を加圧するための圧着位置と、前記一対の平板状ヒータをそれぞれ離間させ、両者の圧着を解除する解除位置との間でそれぞれ移動させる移動手段を備え、
前記一対の平板状ヒータが前記解除位置にあるとき、前記一対の搬送ベルトの両平滑面間に密着挟持された前記記録媒体は、前記一対の搬送ベルトによって挟持搬送される請求項7又は8に記載の画像形成装置。 - 前記冷却手段は、前記記録媒体の両面側にそれぞれ配置された冷却ファンである請求項1〜10のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記表面処理部は、前記記録媒体の両面に記録された前記画像を写真画質に仕上げるための前記表面処理を行うものである請求項1〜11のいずれかに記載の画像形成装置。
- 記録媒体の両面にそれぞれ画像を記録する工程と、
前記画像が記録された前記記録媒体の両面に同時に加熱/加圧およびその後の冷却を行うことにより、前記記録媒体の両面に表面処理を行う工程とを備える画像形成方法であって、
前記表面処理を行う工程は、
所定位置に搬送されて停止された、前記画像が記録された前記記録媒体の両面を挟持手段で挟持した状態で前記所定位置に保持し、
前記所定位置に停止状態で挟持された前記記録媒体の両面を前記挟持手段を介して加熱しつつ加圧し、
加熱/加圧された前記記録媒体の両面を、前記挟持手段によって前記所定位置に停止/挟持された状態で冷却するものであることを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006134809A JP2007304459A (ja) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | 画像形成装置および画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007304459A true JP2007304459A (ja) | 2007-11-22 |
Family
ID=38838423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007304459A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8503898B2 (en) | 2010-03-09 | 2013-08-06 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
US20140186080A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Keisuke Ikeda | Cooling device and image forming apparatus including same |
JP2017105182A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-15 | 北川精機株式会社 | 基材加熱装置及び成形システム |
CN110750039A (zh) * | 2018-07-23 | 2020-02-04 | 富士施乐株式会社 | 引导结构、图像形成装置 |
-
2006
- 2006-05-15 JP JP2006134809A patent/JP2007304459A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8503898B2 (en) | 2010-03-09 | 2013-08-06 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
US20140186080A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Keisuke Ikeda | Cooling device and image forming apparatus including same |
US9046858B2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-06-02 | Ricoh Company, Ltd. | Cooling device and image forming apparatus including same |
US9465358B2 (en) | 2012-12-27 | 2016-10-11 | Ricoh Company, Ltd. | Cooling device and image forming apparatus including same |
US9864334B2 (en) | 2012-12-27 | 2018-01-09 | Ricoh Company, Ltd. | Cooling device and image forming apparatus including same |
JP2017105182A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-15 | 北川精機株式会社 | 基材加熱装置及び成形システム |
CN110750039A (zh) * | 2018-07-23 | 2020-02-04 | 富士施乐株式会社 | 引导结构、图像形成装置 |
CN110750039B (zh) * | 2018-07-23 | 2024-02-13 | 富士胶片商业创新有限公司 | 引导结构、图像形成装置 |
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