JP2012068484A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
片面印刷された用紙を待機ローラに搬送して、用紙の裏面を印刷する両面印刷装置において、待機ローラの搬送速度を感光ドラムの搬送速度よりも若干遅くして、片面印刷で生じた用紙のしわを、待機ローラと感光体ドラムの引っ張り力で伸ばした状態で、感光体ドラムのトナー像を転写するという方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In a double-sided printing device that transports single-sided printed paper to a standby roller and prints the back side of the paper, the standby roller transport speed is slightly slower than the photosensitive drum transport speed to reduce the wrinkle of the paper generated by single-sided printing. Has been proposed in which the toner image on the photosensitive drum is transferred in a state in which the toner is stretched by the pulling force of the standby roller and the photosensitive drum (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、用紙上のトナーの像を用紙に定着させるときに用紙に歪が生じることを防止する画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that prevents distortion of a sheet when a toner image on the sheet is fixed on the sheet.
請求項1の画像形成装置は、
用紙上にトナーの像を形成するトナー像形成部と、
上記トナー像形成部で形成されたトナーの像の、上記用紙上の位置を検出する位置検出部と、
上記用紙の、上記位置検出部で検出された位置の裏側に水分を付与する水分付与部と、
上記水分付与部で水分が付与された用紙に光を照射してその用紙上のトナーの像をその用紙に定着させる定着部と、
を備えた画像形成装置である。
The image forming apparatus according to
A toner image forming unit for forming a toner image on paper;
A position detection unit for detecting a position of the toner image formed by the toner image forming unit on the paper;
A moisture application unit that applies moisture to the back side of the position detected by the position detection unit of the paper;
A fixing unit that irradiates light on the paper to which moisture has been applied by the moisture applying unit and fixes the toner image on the paper to the paper;
An image forming apparatus.
また、請求項2の画像形成装置は、
上記トナー像形成部で形成されたトナーの像の像密度を検出する像密度検出部を備え、
上記水分付与部が、上記像密度検出部で検出された像密度に応じた水分を付与するものである。
An image forming apparatus according to claim 2
An image density detector for detecting the image density of the toner image formed by the toner image forming unit;
The said moisture provision part provides the water | moisture content according to the image density detected by the said image density detection part.
また、請求項3の画像形成装置は、
上記水分付与部が、上記トナー像形成部がトナーの像を形成する解像度よりも粗い解像度で水分を付与するものである。
An image forming apparatus according to claim 3 is provided.
The moisture applying unit applies moisture with a resolution coarser than the resolution with which the toner image forming unit forms a toner image.
また、請求項4の画像形成装置は、
上記水分付与部が、上記用紙の、上記トナー像形成部でトナーの像が形成された表面に対する裏面全体に第1の量の水分を付与し、上記位置検出部で検出された位置の裏側には、その第1の量よりも多い第2の量の水分を付与するものである。
An image forming apparatus according to claim 4 is provided.
The moisture applying unit applies a first amount of moisture to the entire back surface of the paper with respect to the surface on which the toner image is formed by the toner image forming unit, and is placed on the back side of the position detected by the position detecting unit. Provides a second amount of moisture greater than the first amount.
請求項1の画像形成装置によれば、用紙上のトナーの像を用紙に定着させるときに用紙に歪が生じることが防止される。 According to the image forming apparatus of the first aspect, when the toner image on the paper is fixed on the paper, the paper is prevented from being distorted.
請求項2の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、用紙の歪防止の確実性が高い。 According to the image forming apparatus of the second aspect, the certainty of preventing the distortion of the paper is higher than in the case where the present configuration is not provided.
請求項3の画像形成装置によれば、用紙の歪防止の確実性を維持しつつもコストを抑えることができる。 According to the image forming apparatus of the third aspect, it is possible to reduce the cost while maintaining the certainty of preventing the distortion of the paper.
請求項4の画像形成装置によれば、用紙の歪を防止するとともに、用紙全体の湿度を調整することができる。 According to the image forming apparatus of the fourth aspect, it is possible to prevent the distortion of the sheet and to adjust the humidity of the entire sheet.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。また、図2は、図1に示すF部の拡大図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of an F portion shown in FIG.
図1に示す画像形成装置1は、搬送経路Rよりも長い長尺の連続用紙Pを、この連続用紙Pの長手方向(搬送経路Rに沿う矢印A方向)に搬送し、トナー像形成部20においてトナー像200を形成し、そのトナー像200を、搬送経路Rに沿って矢印A方向に搬送されている連続用紙P上に転写し定着させることにより、その連続用紙P上に定着トナー像からなる画像を形成する、電子写真方式の画像形成装置である。
The
画像形成装置1は、ホッパ10と、トナー像形成部20と、上流搬送部30と、アイドルロール40と、下流搬送部50と、イメージセンサ60と、噴霧装置70と、フラッシュ定着装置80と、スイングガイド91と、スタッカ90と、を備えている。尚、図示は省略するが、搬送経路Rは、連続用紙Pを案内する搬送ガイドが多数並べられて構成されている。
The
連続用紙Pは、連続用紙Pの長手方向に沿って延びる両縁のそれぞれに、縁と平行に多数の送り穴が等間隔に形成されているとともに、ページ単位にミシン目が形成されている。画像が形成される前の連続用紙Pは、つづら折り状に折り畳まれた状態でホッパ10に収容されている。この連続用紙Pが、本発明にいう用紙の一例に相当する。尚、図1に示す状態では、連続用紙Pが搬送経路R全体に通されており、この状態の連続用紙Pに対して搬送と画像形成が行われる。 In the continuous paper P, a large number of feed holes are formed at equal intervals in parallel with the edges on both edges extending along the longitudinal direction of the continuous paper P, and perforations are formed in page units. The continuous paper P before the image is formed is accommodated in the hopper 10 in a state of being folded in a zigzag manner. This continuous paper P corresponds to an example of the paper referred to in the present invention. In the state shown in FIG. 1, the continuous paper P is passed through the entire transport path R, and transport and image formation are performed on the continuous paper P in this state.
トナー像形成部20は、搬送経路Rに沿って矢印A方向に搬送されている連続用紙P上に600dpiの解像度のトナー像200を形成するものである。このトナー像形成部20が、本発明にいうトナー像形成部の一例に相当する。トナー像形成部20は、図1に示すように、感光体ドラム21と、帯電器22と、露光器23と、現像器24と、転写器25とを備えている。帯電器22、露光器23、現像器24、および転写器25のそれぞれは、感光体ドラム21の周囲に配備されている。
The toner
トナー像形成部20の感光体ドラム21は、搬送経路Rの途中に配備されている。感光体ドラム21は、円筒状の表面を有しており、円筒の軸周りである矢印B方向に回転し、その表面に画像が形成されてその画像を保持するものである。
The
トナー像形成部20の帯電器22は、感光体ドラム21の表面を一様に帯電させるものである。
The
トナー像形成部20の露光器23は、外部から供給される画像信号に基づく露光光を感光体ドラム21に照射することによって、帯電器22で帯電させた感光体ドラム21の表面を露光し、感光体ドラム21の表面に静電的な画像(以下、この画像を静電潜像と称する)を形成するものである。
The
トナー像形成部20の現像器24は、二成分現像方式を採用したものであり、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤が収容されている。また、現像器24には現像ロール241が配備されている。現像器24は、内部でトナーを攪拌することでトナーを帯電させている。現像器24は、帯電器22および露光器23によって形成された静電潜像上に現像ロール241を介してトナーを電気的に付着させることで、トナーによって描かれたトナー像200を形成するものである。
The developing
トナー像形成部20の転写器25は、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されたものであって、トナー像200を感光体ドラム21の表面から連続用紙P上に転写させるものである。転写器25は、連続用紙Pが搬送される搬送経路Rを挟んで感光体ドラム21と対向する位置に配備されており、感光体ドラム21と搬送経路Rに沿って矢印A方向に搬送されている連続用紙Pとが接する部分が転写領域Tである。
The
上流搬送部30、アイドルロール40、および下流搬送部50のそれぞれは、連続用紙Pを搬送経路Rに沿って矢印A方向に搬送するものである。上流搬送部30は、連続用紙Pの送り穴に嵌る突起状の複数のトラクタピン31を有するトラクタベルト32を備えたピントラクタである。トラクタベルト32は、感光体ドラム21の周速と同期した速度で矢印C方向に循環移動する。また、下流搬送部50も、複数のトラクタピン51を有するトラクタベルト52を備えたピントラクタである。トラクタベルト52は、上流搬送部30による給紙速度よりも速い速度で矢印D方向に循環移動する。
Each of the
イメージセンサ60は、トナー像形成部20よりも搬送経路Rの下流側かつ噴霧装置70よりも搬送経路Rの上流側における、連続用紙Pのトナー像200が形成された面(以下、この面を像形成面と称する)と対向する位置に設けられている。イメージセンサ60は、トナー像形成部20で連続用紙Pの像形成面上に形成された600dpiの解像度のトナー像200を、200dpiの解像度で読み取っている。イメージセンサ60で読み取られたイメージ情報が制御部61によって演算されることにより、そのトナー像200の連続用紙P上の位置が検出されるとともに、そのトナー像200の像密度も検出される。このように検出された位置および像密度を表した位置情報および像密度情報は、制御部61から噴霧装置70に送られる。このイメージセンサ60と制御部61との組み合わせが、本発明にいう位置検出部の一例に相当するとともに、像密度検出部の一例にも相当する。
The
噴霧装置70は、イメージセンサ60よりも搬送経路Rの下流側かつフラッシュ定着装置80よりも搬送経路Rの上流側における、連続用紙Pの像形成面に対する裏面と対向する位置に設けられている。噴霧装置70は、制御部61から受け取った位置情報および像密度情報に基づいて、連続用紙P上のトナー像200の裏側に、そのトナー像200の像密度に応じた量の微細な水滴700を200dpiの解像度で吐出する装置である。また、噴霧装置70は、トナー像200が検出された位置以外の非検出位置の裏側にも水滴700を吐出する。この非検出位置の裏側に吐出される水滴700の量は、トナー像200が検出された位置の裏側に吐出される水滴700の量よりも少量である。噴霧装置70としては、具体的には、例えば、インクを吐出することによってインクで画像を形成するインクジェット記録ヘッドの技術が適用される。この噴霧装置70が、本発明にいう水分付与部の一例に相当する。
The
フラッシュ定着装置80は、噴霧装置70よりも搬送経路Rの下流側に設けられている。フラッシュ定着部80には、連続用紙Pの像形成面上に形成されたトナー像200を定着させるためのフラッシュ光を発するフラッシュランプ81が、連続用紙Pの像形成面と対向する位置に備えられている。このフラッシュ定着装置80は、トナー像200が形成されるとともに水分が付与された連続用紙Pにフラッシュ光を照射し、そのフラッシュ光の熱によってトナーを溶融させることにより連続用紙P上のトナー像200を連続用紙Pに定着させる装置である。このフラッシュ定着装置80が、本発明にいう定着部の一例に相当する。
The flash fixing device 80 is provided on the downstream side of the transport path R from the
スイングガイド91は、上端部を支点として矢印E方向に周期的に揺れ動く。スイングガイド91を通って排出される連続用紙Pは、スイングガイド91の揺れにより、各ページの境界であるミシン目で交互に折り畳まれながらスタッカ90に積載収容される。
The
以下、図1に示す画像形成装置1の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the
ホッパ10から引き出された連続用紙Pは、この連続用紙Pの送り穴に、上流搬送部30に備えられた循環移動するトラクタベルト32のトラクタピン31が嵌ることによって、感光体ドラム21の周速と同期した給紙速度で転写領域Tへ給紙される。転写領域Tを通過した連続用紙Pは、イメージセンサ60と噴霧装置70との間を抜けて下流搬送部50に達する。下流搬送部50では、連続用紙Pの送り穴に、循環移動するトラクタベルト52のトラクタピン51が嵌ることによって、上流搬送部30による給紙速度よりも速い速度で搬送経路Rのさらに下流側へと連続的に搬送される。このように上流搬送部30と下流搬送部50とで給紙速度が異なっていることで、上流搬送部30による給紙速度が感光体ドラム21の周速に一致するように規制された連続用紙Pが、下流搬送部50によって連続用紙Pの長手方向に所定の大きさの張力を加えられながら、搬送経路Rに沿って矢印A方向に連続的に搬送される。
The continuous paper P drawn out from the hopper 10 is fitted into the feed hole of the continuous paper P by the
このように搬送される連続用紙Pに接して矢印B方向に回転する感光体ドラム21の表面は、帯電器22によって一様に帯電される。帯電器22により一様に帯電した感光体ドラム21の表面には、露光器23より露光光が照射されて感光体ドラム21の表面に静電潜像が形成される。現像器24の現像ロール241の周面には、トナーが付着した磁性キャリアが層状となった現像剤層(いわゆる磁気層)が形成され、トナーは、この現像剤層から静電潜像を保持した感光体ドラム21の表面に供給される。静電潜像はトナーの供給を受けて現像され600dpiの解像度のトナー像200となる。
The surface of the
転写器25には、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されており、上流搬送部30、アイドルロール40、および下流搬送部50によって搬送経路Rに沿って矢印A方向に連続的に搬送されている連続用紙Pと感光体ドラム21とが接する転写領域Tにおいて、感光体ドラム21の表面に形成されたトナー像200が、その転写器25によって連続用紙P上に転写される。上述したように、上流搬送部30による給紙速度が感光体ドラム21の周速に一致するように規制された連続用紙Pが、下流搬送部50によって連続用紙Pの長手方向に所定の大きさの張力を加えられながら連続的に搬送されているため、連続用紙Pへのトナー像200の転写が適正に行われる。
A transfer bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the
トナー像200が転写された連続用紙Pが搬送経路Rに沿ってイメージセンサ60および噴霧装置70へとこの順に搬送されてくる。イメージセンサ60で、トナー像形成部20で形成された600dpiの解像度のトナー像200が、200dpiの解像度で読み取られ、制御部61で演算されることにより、そのトナー像200の、連続用紙P上の位置および像密度が検出される。その後、噴霧装置70では、制御部61から位置情報および像密度情報が受け取られ、連続用紙Pの、イメージセンサ60によってトナー像200が検出された位置の裏側に、そのトナー像200の像密度に応じた量の微細な水滴700が200dpiの解像度で吐出される。また、噴霧装置70は、トナー像200が検出された位置以外の非検出位置の裏側にも少量の水滴700を吐出する。
The continuous paper P onto which the
イメージセンサ60によってトナー像200が検出された位置の裏側に、非検出位置の裏側よりも多くの微細な水滴700が付着した連続用紙Pが、搬送経路Rに沿ってフラッシュ定着部80へと搬送されてくる。フラッシュ定着部80で連続用紙Pがフラッシュ光の照射を受けると、連続用紙P上のトナー像200が形成された部分はフラッシュ光の熱を吸収してトナー像200を構成するトナーが溶融されて連続用紙P上に定着され、連続用紙P上に定着トナー像からなる画像が形成される。これに対し、連続用紙P上のトナー像200が形成されていない部分はフラッシュ光の多くを反射する。このため、連続用紙P上のトナー像200が形成された部分は、トナー像200が形成されていない部分よりも温度が高くなり、より多くの水分が蒸発して含水率が下がることとなる。
The continuous paper P in which more
ここで、連続用紙Pは含水率が下がった部分で収縮を起こす。そして、連続用紙P上に温度差があると、この収縮の程度にも差が発生する。すなわち、連続用紙P上に温度差があると、連続用紙P上のトナー像200が形成された部分が、トナー像200が形成されていない部分よりも大きく収縮する。これによって連続用紙Pに歪が生じ、紙しわが発生したり転写不良が発生するおそれがある。このような現象は、連続用紙Pが例えば40gsmといった薄手の用紙である場合に、より顕著に表れることが知られている。
Here, the continuous paper P shrinks at a portion where the moisture content is lowered. If there is a temperature difference on the continuous paper P, a difference also occurs in the degree of shrinkage. That is, when there is a temperature difference on the continuous paper P, the portion where the
本実施形態では、噴霧装置70で付着させた微細な水滴700が、連続用紙Pがフラッシュ定着部80に搬送されるまでの間に連続用紙Pにしみ込んで、連続用紙P上のトナー像200が形成された部分の含水率が高められている。そのため、連続用紙P上に温度差があったとしても、フラッシュ定着の後に、連続用紙Pの含水率が均一になる。従って、定着トナー像からなる画像が形成された連続用紙Pに歪が生じることが防止され、紙しわが発生したり転写不良が発生することが回避される。このため、本実施形態の画像形成装置1では、連続用紙Pの選択の自由度が高い。尚、歪の原因となる熱の吸収は、トナー像200の像密度が高いと大きいが、上述したように、噴霧装置70では、トナー像200の像密度に応じた水滴700が吐出されているので、連続用紙Pの歪防止の確実性が高い。
In the present embodiment,
また、熱の吸収の差は、トナー像200の解像度よりもずっと大きい空間粗さで生じるものであるため、上述したように、トナー像形成部20で形成されたトナー像200の解像度よりも粗い200dpiの解像度で水滴700が吐出されていても、連続用紙Pの歪防止の確実性は維持され、コストが抑えられる。
Further, since the difference in heat absorption occurs with a spatial roughness much larger than the resolution of the
さらに、定着に伴う含水率の低下は、トナー像200の形成部分のみには限定されず、連続用紙P全体で生じているが、上述したように噴霧装置70は連続用紙Pの裏面全体に水滴700を吐出しており、これにより、定着後の連続用紙Pの湿度が調整されている。
Further, the decrease in the water content accompanying fixing is not limited to the portion where the
定着後の連続用紙Pは、下流搬送部50およびアイドルロール40によって更に矢印A方向に搬送され、フラッシュ定着部80よりも搬送経路Rの下流側に配備されたスイングガイド91の揺れによって、各ページの境界であるミシン目で交互に折り畳まれながらスタッカ90に導かれる。スイングガイド91によって導かれた連続用紙Pは、つづら折り状に折り畳まれた状態でスタッカ90に積載収容される。
The fixed continuous paper P is further transported in the direction of arrow A by the
尚、上述した実施形態では、本発明にいう用紙が、搬送経路よりも長い連続用紙であって、連続用紙の長手方向に沿って延びる両縁のそれぞれに、縁と平行に、送り穴と呼ばれる搬送用穴が並んだ連続用紙である例を挙げて説明したが、本発明にいう用紙は、これに限られるものではなく、例えば、搬送用穴を有さずロール状に巻き取られた長尺の連続用紙であってもよく、あるいは、例えばA4用紙やA3用紙などといったいわゆるカット紙であってもよい。 In the above-described embodiment, the paper referred to in the present invention is a continuous paper longer than the conveyance path, and is called a feed hole on each of both edges extending along the longitudinal direction of the continuous paper, in parallel with the edges. Although the description has been given by taking an example of a continuous paper in which transport holes are arranged, the paper referred to in the present invention is not limited to this, for example, a length that is wound in a roll shape without a transport hole. It may be a continuous paper of a scale, or so-called cut paper such as A4 paper or A3 paper.
また、上述した実施形態では、イメージセンサーによって画像の位置と像密度とを検知する例を挙げて説明したが、本発明の画像形成装置は、画像の位置あるいは像密度を画像データから検出してもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the position and image density of an image are detected by an image sensor has been described. However, the image forming apparatus of the present invention detects the position or image density of an image from image data. Also good.
また、上述した実施形態では、本発明にいう水分付与部が、トナー像形成部がトナーの像を形成する解像度よりも粗い解像度で水分を付与する例を挙げて説明したが、本発明にいう水分付与部は、これに限られるものではなく、トナーの像の解像度と同等以上の解像度で水分を付与するものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the moisture applying unit according to the present invention applies moisture at a resolution that is coarser than the resolution at which the toner image forming unit forms a toner image has been described. The moisture imparting unit is not limited to this, and may impart moisture with a resolution equal to or higher than the resolution of the toner image.
また、上述した実施形態では、本発明にいう水分付与部が、用紙の、トナー像形成部でトナーの像が形成された像形成面に対する裏面全体に第1の量の水分を付与し、位置検出部で検出された位置の裏側には、その第1の量よりも多い第2の量の水分を付与する例を挙げて説明したが、本発明にいう水分付与部は、これに限られるものではなく、用紙の、位置検出部で検出された位置の裏側のみに水分を付与するものであってもよい。 In the above-described embodiment, the moisture applying unit referred to in the present invention applies a first amount of moisture to the entire back surface of the paper with respect to the image forming surface on which the toner image is formed by the toner image forming unit. The example of applying a second amount of moisture larger than the first amount has been described on the back side of the position detected by the detection unit, but the moisture applying unit referred to in the present invention is limited to this. Instead of the paper, water may be applied only to the back side of the position detected by the position detection unit of the paper.
また、上述した実施形態では、本発明にいう水分付与部が、用紙上のトナー像の裏側に、トナー像の像密度に応じた水分を付与する例を挙げて説明したが、本発明にいう水分付与部は、これに限られるものではなく、用紙上のトナー像の裏側に、トナー像の像密度に関係なく一定量の水分を付与するものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the moisture applying unit according to the present invention applies moisture according to the image density of the toner image to the back side of the toner image on the paper has been described. The moisture imparting unit is not limited to this, and may impart a certain amount of moisture to the back side of the toner image on the paper regardless of the image density of the toner image.
1 画像形成装置
10 ホッパ
20 トナー像形成部
21 感光体ドラム
22 帯電器
23 露光器
24 現像器
241 現像ロール
25 転写器
30 上流搬送部
31 トラクタピン
32 トラクタベルト
40 アイドルロール
50 下流搬送部
51 トラクタピン
52 トラクタベルト
60 イメージセンサ
61 制御部
70 噴霧装置
80 フラッシュ定着装置
81 フラッシュランプ
91 スイングガイド
90 スタッカ
200 トナー像
700 水滴
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記トナー像形成部で形成されたトナーの像の、前記用紙上の位置を検出する位置検出部と、
前記用紙の、前記位置検出部で検出された位置の裏側に水分を付与する水分付与部と、
前記水分付与部で水分が付与された用紙に光を照射して該用紙上のトナーの像を該用紙に定着させる定着部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A toner image forming unit for forming a toner image on paper;
A position detection unit for detecting a position of the toner image formed by the toner image forming unit on the paper;
A moisture application unit that applies moisture to the back side of the position detected by the position detection unit of the paper;
A fixing unit that fixes the toner image on the paper by irradiating the paper to which moisture has been applied by the moisture applying unit;
An image forming apparatus comprising:
前記水分付与部が、前記像密度検出部で検出された像密度に応じた水分を付与するものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 An image density detecting unit for detecting an image density of the toner image formed by the toner image forming unit;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the moisture applying unit applies moisture according to the image density detected by the image density detecting unit.
The moisture applying unit applies a first amount of moisture to the entire back surface of the paper with respect to the surface on which the toner image is formed by the toner image forming unit, and on the back side of the position detected by the position detecting unit. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus imparts a second amount of moisture larger than the first amount. 5.
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