JP2009003380A - Image forming device - Google Patents

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JP2009003380A JP2007166693A JP2007166693A JP2009003380A JP 2009003380 A JP2009003380 A JP 2009003380A JP 2007166693 A JP2007166693 A JP 2007166693A JP 2007166693 A JP2007166693 A JP 2007166693A JP 2009003380 A JP2009003380 A JP 2009003380A
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transfer
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roller
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JP2007166693A
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Hiromitsu Takagaki
高垣  博光
Takashi Fujita
貴史 藤田
Shin Kayahara
伸 茅原
Takeshi Takemoto
武 竹本
Takashi Seto
隆 瀬戸
Atsushi Nagata
敦司 永田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device which heats a recording medium with required sufficient heat capacity and at high speed and performs the transfer and fixation in the succeeding process. <P>SOLUTION: This image forming device is equipped with a transfer/fixing belt 1 consisting of a non-end belt on which image transfer is made, and a pressing member 24 to form the transfer/fixing belt 1 and a nip N. An image is transferred onto the recording medium P which passes through the nip N. A fine gap is formed with the pressing member 24 on the upstream side of the nip N as a reference position, where a heating means 101 is provided so as to contact the surface of the recording medium P. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷に適用する転写定着装置を具備する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus including a transfer fixing device applied to electrophotography, electrostatic recording, and electrostatic printing.

従来、像担持体(感光体)上に、現像手段により画像を形成し、その画像を1次転写手段により中間転写体へ転写し、さらに中間転写体上の画像を2次転写手段により転写材に転写し、かかる転写材上の画像を定着手段により定着するようになされている構成の画像形成装置が広く知られている。
また、上記各工程を段階的に行う構成の画像形成装置も汎用されているが、その他として、転写工程と定着工程を同時に行うことを可能とした、いわゆる転写定着工程を行うようになされている画像形成装置についても提案がなされている(例えば、下記特許文献1、2参照。)。特許文献1には、中間転写体から転写材に2次転写定着を行う構成の画像形成装置が示されており、特許文献2には、中間転写体から転写定着体に2次転写定着した後、転写定着体から転写材に3次転写定着する構成の画像形成装置が示されている。
Conventionally, an image is formed on an image carrier (photoreceptor) by a developing unit, the image is transferred to an intermediate transfer member by a primary transfer unit, and an image on the intermediate transfer member is transferred by a secondary transfer unit. 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses having a configuration in which an image on a transfer material is fixed to an image on a transfer material by a fixing unit are widely known.
In addition, an image forming apparatus configured to perform the above steps step by step is also widely used. In addition, a so-called transfer fixing step that enables the transfer step and the fixing step to be performed simultaneously is performed. An image forming apparatus has also been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2 below). Patent Document 1 shows an image forming apparatus configured to perform secondary transfer fixing from an intermediate transfer member to a transfer material. Patent Document 2 discloses a method after secondary transfer fixing from an intermediate transfer member to a transfer fixing member. An image forming apparatus configured to perform third transfer fixing from a transfer fixing member to a transfer material is shown.

画像形成技術においては、トナー(樹脂を主体とした帯電性の粉体)が一般的に利用されている。
かかる画像形成において、画像品質の低下を招来しやすい工程は、転写工程である。
画像を形成する記録媒体としては、主に紙が用いられているが、普通紙から厚紙までさまざまな厚さのものがある。また表面性についても上質なものから粗いものまでさまざまである。
特に、表面性の粗い紙を適用すると、紙の表面性に追従できずに微小ギャップが形成されてしまい、かかる微小ギャップ部分で異常放電が発生し、画像が正常に転写されずに、全体としてぼそついた画像になりやすいという不具合が生じる。
In image forming technology, toner (chargeable powder mainly composed of resin) is generally used.
In such image formation, a process that tends to cause a decrease in image quality is a transfer process.
As a recording medium for forming an image, paper is mainly used, but there are various thicknesses from plain paper to cardboard. Also, the surface properties vary from fine to rough.
In particular, when paper with rough surface properties is applied, a minute gap is formed without following the surface property of the paper, abnormal discharge occurs in the minute gap portion, and the image is not transferred normally, There is a problem that the image tends to be blurred.

これに対し、転写工程と定着工程とが同時に行われる機能を具備する画像形成装置においては、表面性の粗い記録媒体(紙)を使用した場合においても画像品質の低下しにくくなるという利点を備えている。
これは、転写工程において、加圧と同時に加熱を行うため、トナーが軟化・溶融して粘弾性を帯びたブロック状の塊となり、紙の表面の微小ギャップ部分に相当する位置においても、転写できるようになるためである。
上述したことから、転写定着手段を具備する画像形成装置は、高画質達成に最適な手段を適用した構成を有していると言えるものである。
On the other hand, an image forming apparatus having a function in which a transfer process and a fixing process are performed at the same time has an advantage that image quality is hardly deteriorated even when a recording medium (paper) having a rough surface is used. ing.
This is because in the transfer process, heating is performed simultaneously with pressurization, so that the toner is softened and melted into a block-like lump having viscoelasticity, and can be transferred even at a position corresponding to a minute gap portion on the surface of the paper. This is because
From the above, it can be said that the image forming apparatus including the transfer fixing unit has a configuration to which a unit optimal for achieving high image quality is applied.

更に、転写定着方式においては、記録媒体に粉体が乗った状態で走行するようなことがないため、転写定着部の直前まで通紙方向を狭く限定した構成の搬送ガイドを設置することができ、薄紙から厚紙まで、その他の紙種等、種々の条件に対応した搬送を行うことができるという利点がある。このように紙種対応の自由度が高いと、通紙詰まりの発生率を効果的に低減化することも可能となる。   Furthermore, in the transfer fixing method, since the recording medium does not travel with powder on it, a conveyance guide having a configuration in which the sheet passing direction is narrowly limited to just before the transfer fixing unit can be installed. Further, there is an advantage that it is possible to perform conveyance corresponding to various conditions such as other paper types from thin paper to thick paper. As described above, when the degree of freedom corresponding to the paper type is high, it is possible to effectively reduce the occurrence rate of the paper jam.

ところで、転写定着工程における熱効率を充分に高くするためには、記録媒体(紙)とトナーを融着する面、すなわち紙とトナーの界面の温度を高めることが必要である。
従来においては、トナーを十分に加熱し軟化した状態として紙に圧接させる方式を適用してきた。
しかしながら、この方式において充分な効果を得るためには、トナーを加熱するのみならず転写定着部材も加熱することを行っていたため、転写定着部材が例えば300μmと厚い場合、特に、4連タンデム作像方式等を採用し、周長が長い場合においては、充分な熱効率が確保できない場合があった。
また更には、後工程において冷却しなければならず、その結果、同一部材を一方で加熱し、一方で冷却する構成としなければならないので、エネルギー効率の観点からは非常に不利な構成であった。
By the way, in order to sufficiently increase the thermal efficiency in the transfer and fixing process, it is necessary to increase the temperature at which the recording medium (paper) and the toner are fused, that is, the interface between the paper and the toner.
Conventionally, a method in which toner is sufficiently heated and softened and pressed against paper has been applied.
However, in order to obtain a sufficient effect in this system, not only the toner but also the transfer fixing member is heated. Therefore, when the transfer fixing member is as thick as 300 μm, for example, quadruple tandem imaging is performed. When a method or the like is employed and the circumference is long, sufficient thermal efficiency may not be ensured.
Furthermore, since the same member must be cooled on the one hand and cooled on the other hand in the subsequent process, it is a very disadvantageous structure from the viewpoint of energy efficiency. .

上述したような課題に鑑みて、記録媒体(紙)そのものを選択的に、トナーが接触する直前において加熱するという技術についての提案もなされた(例えば、下記特許文献3参照。)。
しかしながら、この方式においては、温度ムラが発生してしまうという課題が残っており、特に、多数枚印刷において、いわゆる地汚れが付着しやすくなるという欠点もあった。
In view of the problems as described above, there has also been proposed a technique for selectively heating the recording medium (paper) itself immediately before the toner contacts (for example, see Patent Document 3 below).
However, this method still has a problem that temperature unevenness occurs, and in particular, there is a drawback that so-called scumming tends to adhere in printing a large number of sheets.

特開平10−63121号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-63121 特開2004−145260号公報JP 2004-145260 A 特開2005−37879号公報JP-A-2005-37879

そこで、本発明においては、上述した従来技術の問題点に鑑みて、転写定着方式を採用して画像形成を行う際、転写定着の直前の位置において、紙を発火等のおそれがない温度に加熱する手段を設け、更には、紙を低熱容量かつ高速で加熱しながら、同時に充分な熱容量を確保した画像形成装置を提供することとした。
本発明の画像形成装置の思想によれば、いわゆる装置のウォームアップ時間が著しい短縮が図られる。
Therefore, in the present invention, in view of the above-mentioned problems of the prior art, when an image is formed by adopting the transfer fixing method, the paper is heated to a temperature at which there is no risk of ignition or the like at a position immediately before the transfer fixing. Furthermore, the present invention provides an image forming apparatus that secures a sufficient heat capacity while heating paper at a low heat capacity and at a high speed.
According to the idea of the image forming apparatus of the present invention, the so-called apparatus warm-up time can be significantly shortened.

請求項1の発明においては、画像転写がなされる無端ベルトよりなる転写定着ベルトと、当該転写定着ベルトとニップを形成する加圧部材とを具備しており、前記ニップを通過する記録媒体上に画像を転写するようになされており、前記ニップを基準位置とした上流側に、前記加圧部材と微小ギャップを形成し、かつ前記記録媒体の表面に接触するようになされる加熱手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置を提供する。   According to the first aspect of the present invention, the image forming apparatus includes a transfer fixing belt formed of an endless belt on which an image is transferred, and a pressure member that forms a nip with the transfer fixing belt, and the recording medium passes through the nip. An image is transferred, and heating means is provided on the upstream side with respect to the nip as a reference position so as to form a minute gap with the pressing member and to come into contact with the surface of the recording medium. An image forming apparatus is provided.

請求項2の発明においては、前記加圧部材と前記加熱手段との微小ギャップが、前記記録媒体の最小厚さ以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置を提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein a minute gap between the pressure member and the heating unit is equal to or smaller than a minimum thickness of the recording medium.

請求項3の発明においては、前記加圧部材と前記加熱手段との微小ギャップの距離は可変であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置を提供する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the distance of the minute gap between the pressure member and the heating means is variable.

請求項4の発明においては、前記加熱手段がローラ状回転部材であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the heating means is a roller-like rotating member.

請求項5の発明においては、前記加熱手段が、板状体とローラ状回転部材により構成されており、前記板状体に熱源を有し、当該板状体から前記ローラ状回転部材に伝熱するようになされていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置を提供する。   In the invention of claim 5, the heating means is constituted by a plate-like body and a roller-like rotating member, the plate-like body has a heat source, and heat is transferred from the plate-like body to the roller-like rotating member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is configured as described above.

請求項6の発明においては、前記加熱手段を構成するローラ状回転部材と、前記転写定着ベルトとのギャップが、前記加熱手段を構成するローラ状回転部材と前記加圧部材とのギャップよりも大であることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置を提供する。   In a sixth aspect of the present invention, the gap between the roller-like rotating member constituting the heating unit and the transfer fixing belt is larger than the gap between the roller-like rotating member constituting the heating unit and the pressure member. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is provided.

請求項7の発明においては、前記転写定着ベルトの周面上であって、前記ニップを基準位置とした上流側に、感光体が配置されており、当該感光体上に、複数色のトナーを重ねる方式により、カラー画像の形成を行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置を提供する。   In a seventh aspect of the present invention, a photosensitive member is disposed on the peripheral surface of the transfer and fixing belt and upstream of the nip as a reference position, and a plurality of color toners are placed on the photosensitive member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a color image is formed by an overlapping method.

請求項8の発明においては、ワーデル実用球形度φが、0.8以上の値のトナーを現像剤として用いることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置を提供する。   The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a toner having a Wadel practical sphericity φ of 0.8 or more is used as a developer. provide.

請求項1の発明によれば、画像を効率良く熱溶着させることができ、同時に、トナーの表面温度は下げることができ、ホットオフセットを効果的に防止できた。
請求項2の発明によれば、加圧部材への伝熱と作像部への伝熱が効果的に防止されたので、熱による画像品質の劣化を効果的に回避することができた。
請求項3の発明によれば、記録媒体の種類や厚さに選定の自由度をもたせることが可能となり、良好な接触状態を確保しながら加熱することができ、特に厚い記録媒体を用いた場合にも高品質画像を形成することができた。
請求項4の発明によれば、加熱手段をローラ形状としたことにより、記録媒体との摩擦による悪影響を確実に回避でき、特に紙紛等による画像品質低下を防止できた。
請求項5の発明によれば、加熱手段が板状体とローラ状回転部材により構成されているものとしたことにより、加熱性能が高く、高速対応性の向上を図ることができた。
請求項6の発明によれば、作像部へ伝熱が構造上確実に回避でき、画像品質の劣化を効果的に防止できた。
請求項7の発明によれば、転写定着ベルト上に配置した感光体上に、複数色のトナーを重ねる方式によってカラー画像形成を行う構成としたことにより、画像形成装置の小型化を図ることができた。
請求項8の発明によれば、ワーデル実用球形度φが、0.8以上の値のトナーを適用したことにより、転写性が向上し、高画質化が可能となった。
According to the first aspect of the present invention, the image can be thermally fused efficiently, and at the same time, the surface temperature of the toner can be lowered, and hot offset can be effectively prevented.
According to the second aspect of the present invention, heat transfer to the pressure member and heat transfer to the image forming unit are effectively prevented, so that deterioration of image quality due to heat can be effectively avoided.
According to the invention of claim 3, it is possible to give the degree of freedom of selection to the type and thickness of the recording medium, and it is possible to heat while ensuring a good contact state. When a particularly thick recording medium is used In addition, high-quality images could be formed.
According to the fourth aspect of the present invention, since the heating means has a roller shape, it is possible to reliably avoid the adverse effects caused by friction with the recording medium, and in particular, it is possible to prevent image quality deterioration due to paper dust or the like.
According to the invention of claim 5, since the heating means is composed of the plate-like body and the roller-like rotating member, the heating performance is high and the high-speed response can be improved.
According to the sixth aspect of the present invention, heat transfer to the image forming section can be reliably avoided structurally, and deterioration of image quality can be effectively prevented.
According to the seventh aspect of the present invention, the image forming apparatus can be reduced in size by adopting a configuration in which a color image is formed by superimposing a plurality of color toners on a photoconductor disposed on a transfer fixing belt. did it.
According to the eighth aspect of the present invention, the transferability is improved and the image quality can be improved by applying the toner having the practical value of the Wadel practical sphericity φ of 0.8 or more.

以下、本発明の具体的な実施形態について説明するが、本発明は、以下の例に限定されるものではない。
(第一の実施形態)
図1に、本発明に係る画像形成装置の一例として、タンデム型のカラー複写機の概略構成図を示す。
カラー複写機1は、本体中央部に位置する画像形成部1Aと、画像形成部1Aの下方に位置する給紙部1Bと、画像形成部1Aの上方に位置する画像読取部を有している。
本例における画像形成装置は、線速が200mm/sで、作像可能なものとなされている。
画像形成部1Aには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体としての転写定着ベルト2が配置されている。
転写定着ベルト2の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。具体的には、補色関係にある色のトナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)による像を担持可能な像担持体としての感光体3Y、3M、3C、3Bが転写定着ベルト2の転写面に沿って並置されている。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a tandem type color copying machine as an example of an image forming apparatus according to the present invention.
The color copying machine 1 has an image forming unit 1A located at the center of the main body, a paper feeding unit 1B located below the image forming unit 1A, and an image reading unit located above the image forming unit 1A. .
The image forming apparatus in this example is capable of forming an image at a linear velocity of 200 mm / s.
In the image forming unit 1A, a transfer fixing belt 2 as an intermediate transfer member having a transfer surface extending in the horizontal direction is disposed.
On the upper surface of the transfer and fixing belt 2, a configuration for forming an image having a color complementary to the color separation color is provided. Specifically, photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3B as image carriers capable of carrying an image of toners of complementary colors (yellow, magenta, cyan, and black) are formed on the transfer surface of the transfer fixing belt 2. Are juxtaposed along.

転写定着ベルト2は、多層構造を有しているものとし、具体的には、基材となるポリイミド樹脂(膜厚40μm)、ゴム(膜厚60μm)、フッ素樹脂(膜厚6μm)の構成を有するものが好適な例として挙げられる。
前記ゴム層は、画像形成用の記録媒体の表面に凹凸がある場合に、確実に追従させるために必要なものであり、表面のフッ素樹脂層は、トナーや紙粉に対する離型性へ寄与するものである。
The transfer fixing belt 2 has a multilayer structure, and specifically, has a configuration of a polyimide resin (film thickness: 40 μm), rubber (film thickness: 60 μm), and fluororesin (film thickness: 6 μm) serving as a base material. What has is mentioned as a suitable example.
The rubber layer is necessary for reliably following the surface of the recording medium for image formation, and the surface fluororesin layer contributes to releasability from toner and paper powder. Is.

感光体3Y、3M、3C、3Bは、それぞれ、同方向に回転可能なドラム構造を有している。前記感光体それぞれの周囲には、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置4Y、4M、4C、4B、光書き込み手段としての書き込み装置5Y、5M、5C、5B、色別にカラートナーが収容された現像装置6Y、6M、6C、6B、1次転写装置7Y、7M、7C、7B、及びクリーニング装置8Y、8M、8C、8Bが配置されている。
各符号に付記しているアルファベットは、感光体3と同様、トナーの色別に対応している。
Each of the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3B has a drum structure that can rotate in the same direction. Around each of the photoreceptors, charging devices 4Y, 4M, 4C, and 4B that perform image forming processing in a rotating process, writing devices 5Y, 5M, 5C, and 5B as optical writing units, and color toners for each color are accommodated. Developing devices 6Y, 6M, 6C and 6B, primary transfer devices 7Y, 7M, 7C and 7B, and cleaning devices 8Y, 8M, 8C and 8B are arranged.
The alphabets attached to the respective symbols correspond to the colors of the toner as in the photosensitive member 3.

転写定着ベルト2は、駆動ローラ11と、従動機能を有するローラ9、10に掛け回されており、感光体3Y、3M、3C、3Bとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。
駆動ローラ11と対向する位置には、転写定着ベルト2の表面をクリーニングするクリーニング装置13が設けられている。
The transfer and fixing belt 2 is wound around a driving roller 11 and rollers 9 and 10 having a driven function, and has a configuration capable of moving in the same direction at a position facing the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3B. ing.
A cleaning device 13 for cleaning the surface of the transfer fixing belt 2 is provided at a position facing the driving roller 11.

次に、実際の画像形成工程について感光体を特定して説明する。
先ず、感光体3Yの表面が、帯電装置4Yにより一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体3Y上に静電潜像が形成される。
この静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置6Yによりトナー像として可視像化され、このトナー像は所定のバイアスが印加される1次転写装置7Yにより転写定着ベルト2上に1次転写される。
その他の感光体3M、3C、3Bについても、同様に画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が転写定着ベルト2上に順に転写されて重ね合わせられる。
Next, the actual image forming process will be described with the photoconductor identified.
First, the surface of the photoreceptor 3Y is uniformly charged by the charging device 4Y, and an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 3Y based on image information from the image reading unit.
The electrostatic latent image is visualized as a toner image by a developing device 6Y containing yellow toner, and the toner image is primary-transferred onto the transfer fixing belt 2 by a primary transfer device 7Y to which a predetermined bias is applied. Transcribed.
The other photoconductors 3M, 3C, and 3B are similarly formed with images, and the toner images of the respective colors are sequentially transferred and superimposed on the transfer and fixing belt 2.

画像転写を行った後、各感光体3上に残留したトナーは、それぞれのクリーニング装置8により除去される。その後、除電ランプ(図示せず)により各感光体3の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。   After the image transfer, the toner remaining on each photoconductor 3 is removed by each cleaning device 8. Thereafter, the potential of each photoconductor 3 is initialized by a static elimination lamp (not shown), and is prepared for the next image forming step.

ローラ9に対向する位置には、加圧部材(以下、加圧ローラとも言う)24が設けられている。
加圧ローラ24は、転写定着ベルト2とニップN(以下、ニップ又は転写ニップともいう)を形成する機能を有している。
この加圧ローラ24は、例えばアルミニウムよりなる金属製のパイプ状構造を有し、表面には離型層がコーティングされている。
A pressure member (hereinafter also referred to as a pressure roller) 24 is provided at a position facing the roller 9.
The pressure roller 24 has a function of forming a nip N (hereinafter also referred to as a nip or a transfer nip) with the transfer fixing belt 2.
The pressure roller 24 has a metal pipe-like structure made of, for example, aluminum, and the surface is coated with a release layer.

加圧ローラ24側であって、記録媒体(紙)Pに転写定着を行う直前の位置には、記録媒体(紙)Pの表面を加熱する機能を有する加熱手段、例えばローラ状のヒーターが設けられている。
加熱手段101の、記録媒体(紙)Pとの接触面には、記録媒体と滑らかな摺動を行うための、フッ素樹脂等よりなる低摩擦材料層が設けられていてもよい。なお低摩擦材料層の厚さは、数μm程度が好適である。前記加熱手段101を140〜200℃程度に制御し、記録媒体(紙)の表面を加熱するようになされている。
紙を加熱する工程において、紙の裏面に直径20μmの熱電対を固定し測定を行ったところ、加熱手段101の接触後、0〜20msにおいては、紙裏面の温度変化は、5℃以内であったことが確かめられた。なお、紙は一般に汎用されているコピー用紙(リコー製 コピー用紙6200)を適用した。
また、転写定着ベルト2は加圧ローラ24との接触時間が短いほど、加圧ローラに熱を奪われることなく、効率的な転写定着が可能となる。
A heating means having a function of heating the surface of the recording medium (paper) P, for example, a roller heater, is provided on the pressure roller 24 side and immediately before the transfer and fixing to the recording medium (paper) P. It has been.
A contact surface of the heating unit 101 with the recording medium (paper) P may be provided with a low friction material layer made of fluororesin or the like for smooth sliding with the recording medium. The thickness of the low friction material layer is preferably about several μm. The heating means 101 is controlled at about 140 to 200 ° C. to heat the surface of the recording medium (paper).
In the process of heating the paper, a measurement was performed with a thermocouple having a diameter of 20 μm fixed to the back side of the paper. After the contact with the heating means 101, the temperature change on the back side of the paper was within 5 ° C. within 0 to 20 ms. It was confirmed. The paper used was generally used copy paper (Ricoh copy paper 6200).
Further, as the contact time between the transfer fixing belt 2 and the pressure roller 24 is shortened, efficient transfer fixing can be performed without taking heat away from the pressure roller.

給紙部1Bは、記録媒体としての用紙Pを積載収容する給紙トレイ14と、この給紙トレイ14内の用紙Pを最上のものから順に1枚ずつ分離して給紙する給紙コロ16と、給紙された用紙Pを搬送する搬送ローラ対17と、用紙Pが一旦停止され、斜めずれを修正された後転写定着ベルト2上の画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングでニップNに向けて送り出されるレジストローラ対18とを有している。   The paper feed unit 1B includes a paper feed tray 14 that stacks and stores paper P as a recording medium, and a paper feed roller 16 that feeds paper P in the paper feed tray 14 one by one in order from the top. A pair of transport rollers 17 for transporting the fed paper P, and after the paper P is temporarily stopped and the oblique shift is corrected, the leading edge of the image on the transfer fixing belt 2 coincides with a predetermined position in the transport direction. And a registration roller pair 18 fed toward the nip N at timing.

ところで、前述した感光体3Y、3M、3C、3Bから転写定着ベルト2上に1次転写されたトナー像T(以下、単にトナーともいう)は、所定のバイアス印加手段によるバイアス(従動ローラ11に印加されるバイアス(AC、パルスなどの重畳を含む))により、転写定着ベルト2に静電気力で転写される。   By the way, the toner image T (hereinafter also simply referred to as “toner”) primarily transferred from the above-described photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3B onto the transfer fixing belt 2 is biased by a predetermined bias applying means (on the driven roller 11). The image is transferred to the transfer fixing belt 2 by electrostatic force by an applied bias (including superposition of AC, pulse, etc.).

図1に示す画像形成装置においては、転写定着ベルト2に対する転写部と、最も上流側の感光体3Bに対する転写部との間に、転写定着ベルト2の温度を均等にするための均しローラ210が設けられている。
均しローラ210は、ヒートパイプや熱伝導率の高いグラファイト等の材料により構成されており、転写定着ベルト2に接触した状態で回転するようになされている。
均しローラ210については、駆動ローラ11にかかるヒートパイプの機能を具備させて兼用させてもよい。
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, a leveling roller 210 for equalizing the temperature of the transfer and fixing belt 2 between the transfer portion for the transfer and fixing belt 2 and the transfer portion for the most upstream photoconductor 3B. Is provided.
The leveling roller 210 is made of a material such as a heat pipe or graphite having a high thermal conductivity, and rotates while being in contact with the transfer fixing belt 2.
The leveling roller 210 may have a function of a heat pipe applied to the driving roller 11 and may be used in combination.

転写定着ベルト2に転写されたトナー像Tは、ニップNにおいて記録媒体(紙)Pに定着されるまで、紙からの熱量により加熱される。
従来公知のカラー画像形成装置においては、記録媒体(紙)による温度低下を考慮して白黒画像形成装置よりも1.5倍の熱量を与えることが必要とされていた。このために記録媒体(紙)が必要以上に加熱されてしまい、トナーとの密着性が高くなりすぎる傾向があった。
本実施形態においては、加熱手段101と均しローラ210によって、温度を制御できるので、充分な光沢を有する画像形成に好適な温度設定が可能である。
すなわち、記録媒体(紙)による温度低下を考慮して、必要以上に加熱してしまうことが回避され、前述のように記録媒体(紙)の過熱を防止できるだけでなく、転写定着ベルト2の温度(定着設定温度)を低く維持できるようになる。
The toner image T transferred to the transfer fixing belt 2 is heated by the amount of heat from the paper until it is fixed to the recording medium (paper) P at the nip N.
In a conventionally known color image forming apparatus, it is necessary to apply a heat amount 1.5 times that of a black and white image forming apparatus in consideration of a temperature drop due to a recording medium (paper). For this reason, the recording medium (paper) is heated more than necessary, and the adhesion to the toner tends to be too high.
In the present embodiment, since the temperature can be controlled by the heating means 101 and the leveling roller 210, it is possible to set a temperature suitable for forming an image having sufficient gloss.
That is, in consideration of the temperature drop due to the recording medium (paper), it is possible to avoid heating more than necessary, and not only can prevent the recording medium (paper) from overheating but also the temperature of the transfer fixing belt 2. (Fixing set temperature) can be kept low.

本実施形態の画像形成装置によれば、比較的低温定着が可能な構成となされているので、画像形成の際の、いわゆるウォームアップ時間の短縮が図られるとともに、省エネルギー性にも優れている。
また、作像部への伝熱も回避されているので、熱による部品の劣化が防止でき、装置の耐久性の向上が図られる。
According to the image forming apparatus of this embodiment, since it is configured to be able to fix at a relatively low temperature, the so-called warm-up time during image formation can be shortened and energy saving is also excellent.
Further, since heat transfer to the image forming unit is also avoided, deterioration of the parts due to heat can be prevented, and durability of the apparatus can be improved.

上述したように、本発明の画像形成装置は、未定着トナー像を保持した用紙を単に加熱・加圧する従来の定着装置に対し、「転写定着装置」として位置付けられるものである。   As described above, the image forming apparatus of the present invention is positioned as a “transfer fixing apparatus” with respect to a conventional fixing apparatus that simply heats and presses a sheet holding an unfixed toner image.

次に、本発明の画像形成装置の、第2の実施形態について図2を参照して説明する。
図2の画像形成装置は、単一の感光体上に色重ねを行う、いわゆるIOI型のカラー複写機の一例である。
なお、図2の画像形成装置において、上述した図1の画像形成装置と共通箇所においては同一符号を付し、説明を省略する。
Next, a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
The image forming apparatus of FIG. 2 is an example of a so-called IOI type color copying machine that performs color superposition on a single photoconductor.
In the image forming apparatus of FIG. 2, the same reference numerals are given to the same portions as those of the image forming apparatus of FIG.

感光体上色重ね方式においては、感光体上の作像動作として、1色のトナーに対する帯電、露光(書き込み)、現像までの工程を、多色のトナーについても一連の工程を単一の感光体上で行う。
図1のように、一色毎に1つの感光体上に作像工程を行い、各色分の感光体を設けた構成のものが、4連タンデム方式であるが、この感光体上色重ね方式は、4連タンデム方式に比較して高速対応性に優れており、また、装置全体としての省スペース化、低コスト化を図ることができる。
In the color superimposing method on the photoconductor, as the image forming operation on the photoconductor, the steps from charging, exposure (writing), and development to one color toner are performed, and a series of steps are also performed for a multicolor toner. Do it on the body.
As shown in FIG. 1, an image forming process is performed on one photoconductor for each color and a photoconductor for each color is provided in a quadruple tandem system. Compared with the quadruple tandem system, it is excellent in high-speed compatibility, and space saving and cost reduction of the entire apparatus can be achieved.

次に、本発明の画像形成装置について、具体例を挙げて説明する。
〔実施例1〕
本例は、加圧部材としてローラ形状の回転体を用いて転写定着ローラ2と微小ギャップを構成した例である。
図1、図2、図4、図5に適用可能である。
なお、図4は、本発明の画像形成装置の他の一例の概略構成図であり、加熱手段が、板状体103とローラ状回転部材101により構成されている例である。詳細は後述する。
加熱手段を、ローラ状回転部材101のみで構成させる場合には、単に加熱手段101と表記することもある。
Next, the image forming apparatus of the present invention will be described with specific examples.
[Example 1]
This example is an example in which a minute gap is formed with the transfer fixing roller 2 using a roller-shaped rotating body as a pressure member.
1, 2, 4, and 5 can be applied.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of another example of the image forming apparatus according to the present invention, in which the heating unit includes a plate-like body 103 and a roller-like rotating member 101. Details will be described later.
When the heating means is constituted only by the roller-like rotating member 101, it may be simply expressed as the heating means 101.

また、図5は、図1、2、4共通の画像形成装置の加圧部材(加圧ローラ)24近傍における拡大図である。
これらにおいては、圧縮バネ102をローラ状回転部材101の軸両端部に設けることにより加圧ローラ24側に押し付けるようにしながら、一定の微小ギャップを形成されるようにストッパを設けられている。
すなわち、図5に示すように、微小ギャップAが形成されており、他方において、圧縮バネ102の機能により、ローラ状回転部材101は、かかるギャップAを拡げる方向にも移動可能となされている。これによりあらゆる紙種に対応可能となされている。
ギャップAは、50μm程度が好適である。これは、印刷に用いる記録媒体(紙)の最小厚さよりも小さくなる。例えば、最も薄い汎用紙として想定される45k紙は、厚さが70μm程度である。
また一般的に普通紙と言われるリコー製のコピー紙、タイプ6200は、厚さが約90μm程度である。リコー製のフルカラー用推奨紙70Wの厚さは約95μmである。更に、最も厚い紙として想定される220kの用紙の厚さが約220μmである。
更に、特殊な用途として想定される印刷用紙として厚さ300μm程度のものがある。
このような厚い用紙もギャップAを通過できるようにバネ圧を制御することにより、薄紙から厚紙まで、加熱手段に常に接触させて、走行させることができるようになる。
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the pressure member (pressure roller) 24 of the image forming apparatus common to FIGS.
In these, stoppers are provided so as to form a constant minute gap while pressing the compression springs 102 on both ends of the shaft of the roller-like rotating member 101 so as to be pressed against the pressure roller 24 side.
That is, as shown in FIG. 5, a minute gap A is formed, and on the other hand, the roller-shaped rotating member 101 is movable in the direction of expanding the gap A by the function of the compression spring 102. This makes it possible to handle all types of paper.
The gap A is preferably about 50 μm. This is smaller than the minimum thickness of the recording medium (paper) used for printing. For example, 45k paper assumed as the thinnest general-purpose paper has a thickness of about 70 μm.
In addition, Ricoh's copy paper, type 6200, generally called plain paper, has a thickness of about 90 μm. The thickness of recommended paper 70W for full color made by Ricoh is about 95 μm. Furthermore, the thickness of the 220 k paper assumed as the thickest paper is about 220 μm.
Furthermore, there is a printing paper with a thickness of about 300 μm that is assumed as a special application.
By controlling the spring pressure so that such a thick sheet can also pass through the gap A, it becomes possible to travel from a thin sheet to a thick sheet by always contacting the heating means.

〔実施例2〕
この例においては、ローラ状回転部材101が加熱機能を具備しているものとする。
図5の要部の概略構成図に示すように、加熱機能を有するローラ状回転部材101は、金属製のローラ軸101a、金属製のローラ外周101b、及び内部として半導体101cにより構成されている。
半導体101cの材料としては、公知の材料を適宜使用することができ、ヒーターとしての機能を有している。
具体的には、チタン酸バリウム系半導体磁気素体からなるサーミスタ、整磁合金等による材料が適用できる。
[Example 2]
In this example, it is assumed that the roller-like rotating member 101 has a heating function.
As shown in the schematic configuration diagram of the main part of FIG. 5, the roller-shaped rotating member 101 having a heating function includes a metal roller shaft 101a, a metal roller outer periphery 101b, and a semiconductor 101c as an inside.
As a material of the semiconductor 101c, a known material can be used as appropriate, and the semiconductor 101c functions as a heater.
Specifically, a material such as a thermistor or a magnetic shunt alloy made of a barium titanate semiconductor magnetic element can be applied.

〔実施例3〕
この例においては、加熱手段が板状体とローラ状回転部材により構成されており、板状体に熱源を有し、板状体からローラ状回転部材に伝熱するようになされているものとする。
図4に示す板状体103が発熱体であり、ローラ状回転部材101に接触させることにより伝熱させる構成となっている。
上述した例のように、ローラ状回転部材101のみに加熱機能を具備させる構成においては、ローラの大きさによっては所望の加熱容量が得られない場合があるため、本実施例のように、板状体の方に熱源を持たせることにより、充分な加熱容量を確保することができるようになる。これにより、特に、高速機等、多くの加熱容量を必要とする装置に適応した構成とすることができる。
Example 3
In this example, the heating means is composed of a plate-like body and a roller-like rotating member, the plate-like body has a heat source, and heat is transferred from the plate-like body to the roller-like rotating member. To do.
A plate-like body 103 shown in FIG. 4 is a heating element, and is configured to conduct heat by being brought into contact with the roller-like rotating member 101.
In the configuration in which only the roller-like rotating member 101 is provided with a heating function as in the above-described example, a desired heating capacity may not be obtained depending on the size of the roller. A sufficient heating capacity can be secured by providing a heat source in the shape body. Thereby, it can be set as the structure especially adapted to the apparatus which requires many heating capacities, such as a high-speed machine.

また、図1、図2中に明示されている記録媒体搬送用のガイド部材111として、板状加熱部材を兼用することもできる。   In addition, a plate-shaped heating member can also be used as the recording medium conveying guide member 111 that is clearly shown in FIGS.

次に、図1及び図2を示して説明した画像形成装置を用いて、実際に画像形成を行った。
<実験1>
図3Aに加熱手段(ヒーター)の概略構成図を示す。図3Bは、給紙側から見たときの加熱手段の拡大図を示す。
加熱手段(ヒーター)21としては、チタン酸バリウム系半導体磁器素体からなる正特性サーミスタ212を並列に10個具備しているものを適用した。
加熱手段(ヒーター)21の重量は約25gであり、伝熱板機能も兼ねている電極213には、厚さ0.2mmのSUS板を用いた。
これら両電極間にAC100Vを印加して加熱させた。
前記半導体はキュリー点を200℃とし、かかる温度を超えると、電極間の抵抗が急激に上昇する。例えば、210℃では電流が1/2、220℃では1/4であった。
1200Wの電力投入で6秒の昇温を行ったところ190〜200℃となり、210℃を超えることなく安全であった。
また、並列に接続した構成を有しているので、上記電力投入条件に従うことにより、各々のサーミスタが200℃に制御され、通紙幅方向の温度ムラも10℃以下程度に抑制できる。
また、ヒーターの記録媒体への接触時間を10〜20msとし、その2〜5ms後にニップにより加圧される条件としたことにより、充分な定着性と発色性を得ることができた。
なお、トナーは、ゼロックス社製EA-HGトナー、及びリコー製PxPトナーを適用した。
<実験2>
この例においては、図3の加熱手段(ヒーター)21として整磁合金を用いた。これはNiと鉄の合金であり、Niを40%程度含有しているものは、キュリー点200℃近傍で透磁率が急激に低下することが知られている。これを厚さ0.3mmの板バネ状とし、誘導コイル(図示せず)により20kHzの高周波による誘導加熱を行った。
1200Wの電力投入で3秒で昇温すると、190℃〜200℃となり、210℃を超えることなく安全であった。
温度均一性に関しては、各部位が200℃に自己制御されるため、通紙幅方向の温度ムラも10℃以下に抑制できた。
ヒーターの記録媒体への接触時間を10〜20msとし、その2〜5ms後にニップにより加圧される条件としたことにより、充分な定着性と発色性を得ることができた。
なお、トナーは、ゼロックス社製EA-HGトナーおよびリコー製PxPトナーを適用した。
Next, image formation was actually performed using the image forming apparatus described with reference to FIGS.
<Experiment 1>
FIG. 3A shows a schematic configuration diagram of the heating means (heater). FIG. 3B shows an enlarged view of the heating means when viewed from the paper supply side.
As the heating means (heater) 21, one having 10 positive characteristic thermistors 212 made of a barium titanate-based semiconductor ceramic body in parallel was applied.
The weight of the heating means (heater) 21 is about 25 g, and a SUS plate having a thickness of 0.2 mm was used for the electrode 213 that also functions as a heat transfer plate.
AC100V was applied between these two electrodes to heat them.
The semiconductor has a Curie point of 200 ° C., and when this temperature is exceeded, the resistance between the electrodes rapidly increases. For example, the current was 1/2 at 210 ° C. and 1/4 at 220 ° C.
When the temperature was raised for 6 seconds with a power input of 1200 W, the temperature reached 190 to 200 ° C., and it was safe without exceeding 210 ° C.
Moreover, since it has the structure connected in parallel, according to the said power-on conditions, each thermistor is controlled to 200 degreeC, and the temperature nonuniformity in the paper passing width direction can also be suppressed to about 10 degreeC or less.
Further, when the contact time of the heater with the recording medium was set to 10 to 20 ms and the pressure was applied by the nip after 2 to 5 ms, sufficient fixability and color developability could be obtained.
For the toner, Xerox EA-HG toner and Ricoh PxP toner were used.
<Experiment 2>
In this example, a magnetic shunt alloy was used as the heating means (heater) 21 in FIG. This is an alloy of Ni and iron, and those containing about 40% of Ni are known to have a drastic decrease in permeability near the Curie point of 200 ° C. This was formed into a leaf spring shape having a thickness of 0.3 mm, and induction heating was performed with a high frequency of 20 kHz by an induction coil (not shown).
When the temperature was raised in 3 seconds with a power input of 1200 W, the temperature became 190 ° C. to 200 ° C., and it was safe without exceeding 210 ° C.
Regarding temperature uniformity, each part was self-controlled at 200 ° C., and thus temperature unevenness in the paper passing width direction could be suppressed to 10 ° C. or less.
By setting the contact time of the heater to the recording medium to 10 to 20 ms and setting the pressure to be applied by the nip after 2 to 5 ms, it was possible to obtain sufficient fixability and color development.
As the toner, Xerox EA-HG toner and Ricoh PxP toner were applied.

〔実施例4〕
本実施例においては、図5に示すように、加熱手段を構成するローラ状回転部材101と、転写定着ベルト2とのギャップBが、加熱手段を構成するローラ状回転部材101と加圧部材24とのギャップAよりも大であるものとした構成について説明する。
本例においては、転写定着ベルト2には作像工程によりトナーが転写されている。トナーの粒径は、5〜8μmであるものとし、フルカラー形成用の4色分が重ね合わせられた状態であるとすると、トナー層の厚さは、理論的にトナー粒径の3〜4倍となる。最大40μmであるものと想定する。なお、表示色を増加させると、このトナー層の厚さはさらに増加することになる。
よって、ローラ状回転部材101と転写定着ベルト2とのギャップBは、想定される最大厚さよりも大としなければならない。
また、転写定着ベルト2上のトナーは、熱の影響を受けて転写定着条件が変わってしまうと画質再現が不安定となるおそれがある。
また、転写定着ベルト2の走行状態による微細な位置関係が変動することも考慮すると、図5中のギャップBは、前記想定されるトナー層の最大厚さよりもさらに大きく設定する必要がある。
かかる観点から、ギャップBをギャップAより大きく設定する。例えばギャップBは2mm以上に設定することが望ましい。
Example 4
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the gap B between the roller-like rotating member 101 constituting the heating means and the transfer fixing belt 2 is such that the roller-like rotating member 101 constituting the heating means and the pressure member 24. A configuration that is larger than the gap A will be described.
In this example, toner is transferred to the transfer and fixing belt 2 by an image forming process. The toner particle size is 5 to 8 μm, and assuming that the four colors for full color formation are superimposed, the thickness of the toner layer is theoretically 3 to 4 times the toner particle size. It becomes. It is assumed that the maximum is 40 μm. When the display color is increased, the thickness of the toner layer further increases.
Therefore, the gap B between the roller-shaped rotating member 101 and the transfer fixing belt 2 must be larger than the assumed maximum thickness.
Further, the toner on the transfer and fixing belt 2 may be unstable in reproducing the image quality if the transfer and fixing conditions change due to the influence of heat.
Further, considering that the fine positional relationship varies depending on the running state of the transfer and fixing belt 2, the gap B in FIG. 5 needs to be set larger than the assumed maximum thickness of the toner layer.
From this viewpoint, the gap B is set larger than the gap A. For example, the gap B is desirably set to 2 mm or more.

〔実施例5〕
本実施例においては、単一の感光体上に複数色のトナーを重ねる方式によって画像形成を行う場合について説明する。
図2に示すように、本発明の画像形成装置は、加熱手段101によって記録媒体が加熱されるようになされているので、感光体等の作像部への熱による悪影響が効果的に防止できる構成となっている。
かかる構成上の特徴を生かし、図2に示すような、単一の感光体を適用した、いわゆる上色重ね方式においても更なるメリットが得られる。
この方式は、感光体上の作像動作として、帯電、露光(書き込み)、現像までの工程を、多色のトナーについて一連の工程として、一つの感光体上で行うものである。
図1に示した4連タンデム方式と比較すると、高速対応性に優れており、更には装置全体として小型化、省スペース化が可能となるという利点を有している。
Example 5
In this embodiment, a case will be described in which image formation is performed by a method in which toners of a plurality of colors are superimposed on a single photoconductor.
As shown in FIG. 2, in the image forming apparatus of the present invention, since the recording medium is heated by the heating unit 101, the adverse effect of heat on the image forming unit such as a photoconductor can be effectively prevented. It has a configuration.
By taking advantage of such structural features, a further advantage can be obtained in the so-called upper color superposition method in which a single photoconductor as shown in FIG. 2 is applied.
In this method, as an image forming operation on the photosensitive member, steps from charging, exposure (writing), and development are performed on one photosensitive member as a series of steps for multicolor toner.
Compared with the quadruple tandem system shown in FIG. 1, it has excellent high-speed compatibility, and further has the advantage that the entire apparatus can be reduced in size and space.

上述した各実施例の構成においては、転写定着部におけるニップを構成する加圧部材がローラ状のものとして説明してきたが、本発明は、この例に限定されるものではない。
その他の例として、例えば、ベルト状形態のものが挙げられる。
また、記録媒体(紙)の搬送方向についても、図示の矢印方向に限定されるものではない。
例えば、作像および転写体回転方向や作像位置が転写体の下方に位置する構成の場合などは、搬送が図示の矢印方向とは反対方向になる。
In the configuration of each of the embodiments described above, the pressure member constituting the nip in the transfer fixing unit has been described as a roller, but the present invention is not limited to this example.
Other examples include, for example, a belt-shaped one.
Further, the conveyance direction of the recording medium (paper) is not limited to the arrow direction shown in the drawing.
For example, in the case where the image forming and transfer body rotation direction and the image forming position are located below the transfer body, the conveyance is in the direction opposite to the arrow direction shown in the figure.

次に、球形トナーの実施形態を説明する。
トナーの転写性(転写効率、忠実性)は目的とする画像の画質に影響を及ぼし、このトナーの転写性はトナーの形状に関与していることが知られている。
高画質化を達成すべくトナー形状の最適化を図るために検討したところ、ワーデル実用球形度φが0.8以上の値をもつトナーは転写性が良好であることが確かめられた。
ワーデル実用球形度φは、下記式により示される。
φ=(粒子投影面積に等しい円の直径)/(粒子投影像に外接する円の直径)
具体的には、スライドグラス上にトナーを適当量とり、顕微鏡で拡大(500倍)し、任意の100個のトナーについて測定することで容易に計算できる。
このような条件を満たすトナーを適用することにより、2次転写効率を高められ、高画質化を図ることができる。
Next, an embodiment of a spherical toner will be described.
It is known that toner transferability (transfer efficiency, fidelity) affects the image quality of a target image, and this toner transferability is related to the shape of the toner.
As a result of studies for optimizing the toner shape in order to achieve high image quality, it was confirmed that toner having a Wadel practical sphericity φ of 0.8 or more has good transferability.
The Wardel practical sphericity φ is expressed by the following equation.
φ = (diameter of circle equal to particle projection area) / (diameter of circle circumscribing particle projection image)
Specifically, it can be easily calculated by taking an appropriate amount of toner on a slide glass, enlarging (500 times) with a microscope, and measuring 100 arbitrary toners.
By applying a toner that satisfies such conditions, the secondary transfer efficiency can be increased and high image quality can be achieved.

トナーを構成する材料としては、従来公知のものをいずれも適用できる。
結着樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、 スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレンーイソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体がいずれも適用できる。
また、下記の樹脂を混合して用いてもよい。
すなわち、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスが挙げられる。ポリエステル樹脂を含有させると、充分な定着性を得るためには好適である。
特に結晶性ポリエステル樹脂は、紙接触時に十分に軟化溶融し、定着強度とともに色再現性の高い画像形成が可能となるため好適である。
ポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって得られるが、用いられるアルコールとはポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール等のジオール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリエキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノル類、これらを炭素数3〜22の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した2価のアルコール単体、その他の2価のアルコール単体を挙げることができる。
また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数3〜22の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した2価の有機酸単量体、これらの酸無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸の2量体、その他の2価の有機酸単量体を挙げることができる。
Any conventionally known material can be used as the material constituting the toner.
As the binder resin, for example, styrene such as polyester, polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and the like, a homopolymer of a substituted product thereof, a styrene-p-chlorostyrene copolymer, a styrene-propylene copolymer, Styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer Polymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene- Vinyl methyl ether copolymer, styrene Vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic Any styrenic copolymer such as an acid ester copolymer can be applied.
Moreover, you may mix and use the following resin.
That is, for example, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyurethane, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, Aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins and paraffin waxes may be mentioned. When a polyester resin is contained, it is suitable for obtaining sufficient fixability.
In particular, the crystalline polyester resin is suitable because it is sufficiently softened and melted at the time of paper contact and can form an image with high color reproducibility as well as fixing strength.
The polyester resin is obtained by condensation polymerization of alcohol and carboxylic acid, and the alcohol used is polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butane. Diols such as diol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyexethylenated bisphenol A, polyoxypropylenated bisphenol A, etc. And a divalent alcohol simple substance obtained by substituting these with a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 3 to 22 carbon atoms, and other divalent alcohol simple substance.
Examples of the carboxylic acid used to obtain the polyester resin include maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, Adipic acid, sebacic acid, malonic acid, divalent organic acid monomers in which these are substituted with a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 3 to 22 carbon atoms, acid anhydrides thereof, lower alkyl esters and linolenic acid Dimers and other divalent organic acid monomers can be mentioned.

バインダー樹脂であるポリエステル樹脂を得るためには、以上の2官能性単量体のみによる重合体のみでなく、3官能以上の多官能性単量体による成分を含有する重合体を用いることも好適である。
かかる多官能性単量体である3価以上の多価アルコール単量体としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−サルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1.3.5−トリヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることができる。
また3価以上の多価カルボン酸単量体としては、例えば1,2,4−ペンゼントリカルボン酸、1,2,5−ペンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンボール3量体酸、これらの酸無水物、その他を挙げることができる。
In order to obtain a polyester resin which is a binder resin, it is also preferable to use not only a polymer based on the above bifunctional monomer but also a polymer containing a component based on a trifunctional or higher functional monomer. It is.
Examples of the polyhydric alcohol monomer having three or more valences that are such polyfunctional monomers include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sarbitane, pentaesitol, dipenta. Esitol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol , Trimethylolethane, trimethylolpropane, 1.3.5-trihydroxymethylbenzene, and others.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid monomer include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2 -Methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, embol trimer acid, acid anhydrides thereof, and the like.

また、トナーには、転写定着時の転写定着部材表面でのトナーの離型性を向上する目的で、離型剤を含有させることが好ましい。
離型剤としては、従来公知のものを適用できるが、例えば、脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス、及び酸化ライスワックス、エステルワックスを単独又は組み合わせて使用することができる。
カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が5以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が1μm以下の粒径であるものが好ましい。
モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が5〜14であることが好ましい。
酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は10〜30が好ましい。
各ワックスの酸価が各々の範囲未満であった場合、低温定着温度が上昇し低温定着化が不十分となる。逆に酸価が各々の範囲を超えた場合、コールドオフセット温度が上昇し低温定着化が不十分となる。
ワックスの添加量としてはバインダー樹脂100重量部に対して1〜15重量部、好ましくは3〜10重量部の範囲で用いられる。1重量部未満では、その離型効果が薄く所望の効果が得られにくい。又15重量部を超えた場合はキャリアへのスペントが顕著になる等の問題が生じることが確かめられた。
The toner preferably contains a release agent for the purpose of improving the releasability of the toner on the surface of the transfer fixing member during transfer fixing.
As the mold release agent, conventionally known ones can be applied. For example, de-free fatty acid type carnauba wax, montan wax, oxidized rice wax, and ester wax can be used alone or in combination.
The carnauba wax is preferably a microcrystalline one, having an acid value of 5 or less and a particle size of 1 μm or less when dispersed in a toner binder.
The montan wax generally refers to a montan wax refined from minerals, and like a carnauba wax, it is microcrystalline and preferably has an acid value of 5 to 14.
The oxidized rice wax is obtained by air-oxidizing rice bran wax, and the acid value is preferably 10-30.
When the acid value of each wax is less than the respective range, the low temperature fixing temperature rises and the low temperature fixing becomes insufficient. On the contrary, when the acid value exceeds each range, the cold offset temperature rises and the low-temperature fixing becomes insufficient.
The added amount of the wax is 1 to 15 parts by weight, preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If it is less than 1 part by weight, the releasing effect is thin and the desired effect is difficult to obtain. In addition, when the amount exceeds 15 parts by weight, it has been confirmed that problems such as significant spent on the carrier occur.

また、その他の外添加剤として、トナーの流動性を向上させる目的で、シリカ、酸化チタン、アルミナ等、更には必要に応じて脂肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を添加しても良い。
特に転写定着はトナーを十分に加熱することが可能なため、サブミクロンの大粒径シリカ等の添加剤を比較的多量に用いても定着性、定着温度に影響を与えないため、流動性・転写性を考慮した外添処方が可能である。
As other external additives, for the purpose of improving the fluidity of the toner, silica, titanium oxide, alumina, and the like, and if necessary, fatty acid metal salts and polyvinylidene fluoride may be added.
In particular, since transfer fixing can sufficiently heat the toner, even if a relatively large amount of an additive such as a submicron large particle size silica is used, the fixing property and fixing temperature are not affected. It is possible to prescribe external additives in consideration of transferability.

本発明の画像形成装置の概略構成図を示す。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置の他の一例の概略構成図を示す。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of another example of the image forming apparatus of the present invention. (a)加熱手段を構成するヒーターの概略構成図を示す。(b)ヒーターの拡大構成図を示す。(A) The schematic block diagram of the heater which comprises a heating means is shown. (B) The enlarged block diagram of a heater is shown. 本発明の画像形成装置の他の一例の概略構成図を示す。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of another example of the image forming apparatus of the present invention. 画像形成装置の要部の概略構成図を示す。1 is a schematic configuration diagram of a main part of an image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 カラー複写機
2 転写定着ベルト
3Y、3M、3C、3B 感光体
4Y、4M、4C、4B 帯電装置
5Y、5M、5C、5B 書き込み装置
6Y、6M、6C、6B 現像装置
7Y、7M、7C、7B 1次転写装置
8Y、8M、8C、8B クリーニング装置
9,10 ローラ
11 駆動ローラ
13 クリーニング装置
14 給紙トレイ
16 給紙コロ
17 搬送ローラ対
18 レジストローラ対
21 加熱手段
24 加圧部材(加圧ローラ)
101 ローラ状回転部材
101a 金属製のローラ軸
101b 金属製のローラ外周
101c 半導体
102 圧縮バネ
103 板状体
212 正特性サーミスタ
213 電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Color copier 2 Transfer fixing belt 3Y, 3M, 3C, 3B Photoconductor 4Y, 4M, 4C, 4B Charging device 5Y, 5M, 5C, 5B Writing device 6Y, 6M, 6C, 6B Developing device 7Y, 7M, 7C, 7B Primary transfer device 8Y, 8M, 8C, 8B Cleaning device 9, 10 Roller 11 Drive roller 13 Cleaning device 14 Paper feed tray 16 Paper feed roller 17 Transport roller pair 18 Registration roller pair 21 Heating means 24 Pressure member (Pressure) roller)
101 roller-like rotating member 101a metal roller shaft 101b metal roller outer periphery 101c semiconductor 102 compression spring 103 plate-like body 212 positive temperature coefficient thermistor 213 electrode

Claims (8)

画像転写がなされる無端ベルトよりなる転写定着ベルトと、
当該転写定着ベルトとニップを形成する加圧部材とを具備しており、
前記ニップを通過する記録媒体上に画像を転写するようになされており、
前記ニップを基準位置とした上流側に、前記加圧部材と微小ギャップを形成し、かつ前記記録媒体の表面に接触するようになされる加熱手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
A transfer fixing belt composed of an endless belt on which image transfer is performed;
The transfer fixing belt and a pressure member that forms a nip,
An image is transferred onto a recording medium passing through the nip;
An image forming apparatus comprising: a heating unit that forms a minute gap with the pressure member and is in contact with the surface of the recording medium on the upstream side with respect to the nip as a reference position. .
前記加圧部材と前記加熱手段との微小ギャップが、前記記録媒体の最小厚さ以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a minute gap between the pressure member and the heating unit is equal to or less than a minimum thickness of the recording medium. 前記加圧部材と前記加熱手段との微小ギャップの距離は可変であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a distance of a minute gap between the pressure member and the heating unit is variable. 前記加熱手段がローラ状回転部材であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heating unit is a roller-like rotating member. 前記加熱手段が、板状体とローラ状回転部材により構成されており、
前記板状体に熱源を有し、当該板状体から前記ローラ状回転部材に伝熱するようになされていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
The heating means is composed of a plate-like body and a roller-like rotating member,
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plate-like body has a heat source, and heat is transferred from the plate-like body to the roller-like rotating member. 5. .
前記加熱手段を構成するローラ状回転部材と、前記転写定着ベルトとのギャップが、前記加熱手段を構成するローラ状回転部材と前記加圧部材とのギャップよりも大であることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。   The gap between the roller-like rotating member constituting the heating unit and the transfer fixing belt is larger than the gap between the roller-like rotating member constituting the heating unit and the pressure member. Item 6. The image forming apparatus according to Item 4 or 5. 前記転写定着ベルトの周面上であって、前記ニップを基準位置とした上流側に、感光体が配置されており、
当該感光体上に、複数色のトナーを重ねる方式により、カラー画像の形成を行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
A photoconductor is disposed on the circumferential surface of the transfer fixing belt and upstream of the nip as a reference position,
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a color image is formed by a method of superimposing a plurality of colors of toner on the photoconductor.
ワーデル実用球形度φが、0.8以上の値のトナーを現像剤として用いることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。   8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein toner having a Wadel practical sphericity φ of 0.8 or more is used as a developer. 9.
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