JP2014040324A - 挟持搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1金属ローラ72と、第2金属ローラ73との当接部に記録紙を挟み込んで加圧した状態でそれら金属ローラをそれぞれ回転させることで、記録紙のエッジに存在しているバリの高さを低減しつつ、記録紙を図示しない2次転写ニップに向けて送り出す挟持搬送装置70において、第1金属ローラ72を加熱するハロゲンランプ72aを第1金属ローラ72の中空内に設けた。
【選択図】図2
Description
図1は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、プリンタ100は、内部に収容している記録紙を給紙路に供給する給紙部(給紙テーブル)と、これの上に搭載されたプリンタ部とを有している。図中の符号の末尾に付されている添え字Y、M、C、Kは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(黒)用の部材であることを示している。
第1金属ローラ72は、金属製の中空ローラ構造になっており、加熱手段としてのハロゲンランプ72aを内包している。第1金属ローラ72の図中右側方には、表面温度センサー74が配設されている。この表面温度センサー74は、第1金属ローラ72の表面温度を検知して、その結果をデジタル信号として図示しない制御部に送る。制御手段としての制御部は、表面温度センサー74から送られてくる表面温度の検知結果が所定の加熱温度目標値よりも低い場合には、ハロゲンランプ72aに電力を供給することで第1金属ローラ72の表面温度を上昇させる。また、表面温度の検知結果が所定の加熱温度目標値よりも高い場合には、ハロゲンランプ72aに対する電力の供給を停止させることで第1金属ローラ72の表面温度を上昇させる。これにより、第1金属ローラ72の表面温度、即ち、挟持搬送装置70による記録紙の加熱温度が所定の加熱温度目標値の付近に維持される。
[第1実施例]
通気性の良好な記録紙の場合には、たとえ多くの水分を含んでいたとしても、トナーブリスターを引き起こし難い。通気性の良い記録紙では、紙内部から紙表面に至るまでの空気の逃げ道が多く存在するため、紙表面に多くのトナーが付着していても、水蒸気をトナーの付着していない紙表面領域に容易に逃がすことができるからである。このため、通気性の良い記録紙が用いられる場合には、挟持搬送装置70によって記録紙を除湿する必要性が低くなる。にもかかわらず、通気性の悪い記録紙と同様に多量の水分を含む記録紙を高温で加熱してその水分を蒸発させると、無駄なエネルギーを消費してしまうことになる。
挟持搬送装置70内で記録紙を過剰に除湿してしまうと、2次転写ニップで転写不良を引き起こすことがある。具体的には、過剰に除湿された水分量の少ない記録紙では、2次転写ニップ内で記録紙と2次転写ローラとの間に2次転写電流を良好に流すことができなくなって、転写不良を引き起こしてしまうのである。このため、挟持搬送装置70で除湿した後の記録紙には、適度な水分量を残すことが望ましい。
機内の湿度と、記録紙の含水分量とには相関関係がある。湿度が高くなるほど、記録紙の含水分量は多くなる。そして、除湿後の記録紙の含水分量を一定の値にするためには、除湿前の記録紙の含水分量が多くなるほど、挟持搬送装置70内での加熱温度を高くして紙内部からより多くの水分を蒸発させる必要がある。
第4実施例に係るプリンタは、図1におけるS1の位置に、記録紙の含水分量を検知する図示しない含水分量検知センサーを備えている。この含水分量検知センサーは、記録紙の含水分量を検知して、その結果をデジタル信号として上述した制御部に送信する。含水分量検知センサーとしては、例えば特開平07−055748に記載されているマイクロヒータ方式の湿度センサーのように、自らの近傍で搬送される搬送物の湿度を検知するものが用いられている。
記録紙の通気性は、記録紙の透気度と良好な相関関係にある。透気度の測定方法としては、ガーレー式透気度計による測定方法が一般的である。ある一定の体積の気体を紙に透過させるのに要する時間(ガーレー秒)を測定する方法である。紙の通気性が悪くなるほど、気体の透過時間が長くなるので、透気度が大きくなる。
多くの水分を含んでいて通気性の比較的悪い記録紙であっても、紙面上に付着しているトナー量が少ない場合には、トナーブリスターが発生し難い。トナー量が少ない場合には、空気の逃げ道がトナーによって塞がれ難くなることから、紙内部で発生した水蒸気がトナーを避けて紙外部に抜けるようになるからである。
第7実施例に係るプリンタにおいては、加熱温度目標値として、一定値を採用している。つまり、紙種や含水分量などに応じて加熱温度目標値を補正する処理を行わないようになっている。また、図2に示される第2金属ローラ73の代わりに、ゴムローラなどからなる挟持弾性ローラを搭載している。挟持弾性ローラが第1金属ローラ73に押し当てられると、挟持弾性ローラの表面が弾性変形して第1金属ローラ73が挟持弾性ローラに食い込む。この食い込みにより、第1金属ローラ73と挟持弾性ローラとが互いの表面移動方向に沿ってある程度の幅をもって当接する挟持ニップが形成される。この挟持ニップのニップ幅(当接幅)は、第1金属ローラ73に対する挟持弾性ローラの押圧力(偏心カム83の回動停止位置)によって変化する。よって、本プリンタでは、外側アーム80、コイルバネ81、突き当てコロ82、偏心カム83、内側アーム84、回動軸85などが、当接幅たるニップ幅を変化させる当接幅変化手段として機能している。
第8実施例に係るプリンタも、第7実施例に係るプリンタと同様に、第2金属ローラ72の代わりに挟持弾性ローラを搭載しており、且つ、外側アーム80等を当接幅変化手段として機能させている。
第9実施例に係るプリンタも、第7実施例に係るプリンタと同様に、第2金属ローラ72の代わりに挟持弾性ローラを搭載しており、且つ、外側アーム80等を当接幅変化手段として機能させている。また、第9実施例に係るプリンタにおいては、第4実施例に係るプリンタと同様に、図1におけるS1の位置に、記録紙の含水分量を検知する図示しない含水分量検知センサーを備えている。
通気性の良好な記録紙の場合には、たとえ多くの水分を含んでいたとしても、トナーブリスターを引き起こし難い。通気性の良い記録紙では、紙内部から紙表面に至るまでの空気の逃げ道が多く存在するため、紙表面に多くのトナーが付着していても、水蒸気をトナーの付着していない紙表面領域に容易に逃がすことができるからである。このため、通気性の良い記録紙が用いられる場合には、挟持搬送装置70によって記録紙を除湿する必要性が低くなる。にもかかわらず、通気性の悪い記録紙と同様に多量の水分を含む記録紙を高温で加熱してその水分を蒸発させると、無駄なエネルギーを消費してしまうことになる。
第11実施例に係るプリンタも、第7実施例に係るプリンタと同様に、第2金属ローラ72の代わりに挟持弾性ローラを搭載しており、且つ、外側アーム80等を当接幅変化手段として機能させている。また、第5実施例に係るプリンタと同様に、挟持搬送装置70に送られる前の記録紙の透気度情報を取得する透気度情報取得手段として操作表示部を機能させている。
第12実施例に係るプリンタは、第8実施例に係るプリンタの構成と、第11実施例に係るプリンタの構成とを兼ね備えている。次に示す表2は、本プリンタにおける、含水分量検知センサーによって検知された含水分量と、透気度情報の取得結果との関係を示す表である。
多くの水分を含んでいて通気性の比較的悪い記録紙であっても、紙面上に付着しているトナー量が少ない場合には、トナーブリスターが発生し難い。トナー量が少ない場合には、空気の逃げ道がトナーによって塞がれ難くなることから、紙内部で発生した水蒸気がトナーを避けて紙外部に抜けるようになるからである。
第13実施例に係るプリンタは、第8実施例に係るプリンタの構成と、第12実施例に係るプリンタの構成とを兼ね備えている。次に示す表3は、本プリンタにおける、含水分量検知センサーによって検知された含水分量と、画像の動作モードとの関係を示す表である。
[態様A]
記録紙にトナー像を記録する画像記録手段(例えば、光書込装置21、タンデム画像形成部20、及び各種転写ローラの組み合わせ)と、前記画像記録手段によって形成されたトナー像を加熱して記録紙に定着せしめる定着手段(例えば定着装置25)とを備える画像形成装置に搭載され、第1部材(例えば第1金属ローラ72)の金属材料からなる表面と、第2部材(例えば第2金属ローラ73)の表面との当接部(例えば金属当接部)に記録紙を挟み込んで加圧した状態でそれら前記第1部材の表面及び前記第2部材の表面をそれぞれ無端移動させることで、前記記録紙を前記画像記録手段に向けて搬送する挟持搬送装置(例えば挟持搬送装置70)において、前記第1部材又は前記第2部材を加熱する加熱手段(例えばハロゲンランプ72a)を設けたことを特徴とするものである。
態様Bは、態様Aにおいて、前記第2部材の前記第1部材に対する押圧力を調整する押圧力調整手段(例えば接離手段)を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、実施形態で説明したように、金属当接部で記録紙を過剰な圧力で加圧することによる無駄なトルク上昇を抑えることができる。
態様Cは、態様A又はB請求項1又は2の挟持搬送装置において、前記加熱手段としてハロゲンヒーターを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、市販のハロゲンヒーターを挟持搬送装置に設けることで、挟持搬送装置を除湿装置として機能させることができる。
態様Dは、記録紙にトナー像を記録する画像記録手段と、前記画像記録手段によって形成されたトナー像を加熱して記録紙に定着せしめる定着手段と、前記画像記録手段に送られる前の記録紙を搬送する搬送手段を備える画像形成装置において、前記搬送手段として、態様A〜Cの何れかの挟持搬送装置を用いたことを特徴とするものである。
態様Eは、態様Dにおいて、前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の紙種情報を取得する紙種情報取得手段(例えば操作表示部)と、前記紙種情報取得手段による取得結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段(例えば制御部)とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第1実施例で説明したように、記録紙をその紙種に適した加熱温度で加熱及び除湿することで、記録紙の紙種にかかわらず、除湿後の記録紙の含水分量を、トナーブリスターや転写不良の発生を有効に抑え得る適切な値に調整することができる。
態様Fは、態様D又はEにおいて、前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の厚み情報を取得する紙厚情報取得手段と、前記紙厚情報取得手段による取得結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第2実施例で説明したように、記録紙をその紙厚に適した加熱温度で加熱及び除湿することで、記録紙の紙厚にかかわらず、除湿後の記録紙の含水分量を、トナーブリスターや転写不良の発生を有効に抑え得る適切な値に調整することができる。
態様Gは、態様D〜Fの何れかにおいて、環境を検知する環境検知手段(例えば湿度センサー)と、前記環境検知手段による検知結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第3実施例で説明したように、記録紙をその機内の湿度に適した加熱温度で加熱及び除湿することで、湿度にかかわらず、除湿後の記録紙の含水分量を、トナーブリスターや転写不良の発生を有効に抑え得る適切な値に調整することができる。
態様Hは、態様D〜Gの何れかにおいて、前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の含水分量を検知する含水分量検知手段(例えば含水分量検知センサー)と、前記含水分量検知手段による検知結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段(例えば制御部)とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第4実施例で説明したように、除湿前の記録紙の含水分量にかかわらず、除湿後の記録紙の含水分量を、トナーブリスターや転写不良の発生を有効に抑え得る適切な値に調整することができる。
態様Iは、態様D〜Hの何れかにおいて、前記挟持搬送手段に送られる前の記録紙の透気度情報を取得する透気度情報取得手段(例えば操作表示部)と、前記透気度情報取得手段による取得結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第5実施例で説明したように、通気性に優れた記録紙を挟持搬送装置で無用な高温加熱をすることによる無駄なエネルギー消費の発生を回避することができる。
態様Jは、態様D〜Iの何れかにおいて、前記画像記録手段にトナー像を記録させるための画像情報に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第6実施例で説明したように、記録紙の紙面上のトナー量にかかわらず、除湿後の記録紙の含水分量を、転写不良の発生及びトナーブリスターの発生を有効に抑える適切な値にすることができる。
態様Kは、態様Dにおいて、前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の紙種情報を取得する紙種情報取得手段(例えば操作表示部)と、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段(例えば偏心カム83等)と、前記紙種情報取得手段による検知結果に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第7実施例で説明したように、第1部材による加熱温度を変化させることなく、記録紙をその通気性に応じた適切な熱量で加熱して、トナーブリスターの発生を抑えつつ、転写不良の発生を抑えることができる。
態様Lは、態様D又はKにおいて、環境を検知する環境検知手段と、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記環境検知手段による検知結果に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第8実施例で説明したように、湿度環境にかかわらず、除湿後の記録紙の含水分量を一定の値にすることができる。
態様Mは、態様D、K又はLにおいて、前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の含水分量を検知する含水分量検知手段と、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記含水分量検知手段による検知結果に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第9実施例で説明したように、第1部材による加熱温度を変化させることなく、記録紙を含水分量に応じた適切な熱量で加熱して、トナーブリスターの発生を抑えつつ、転写不良の発生を抑えることができる。
態様Nは、態様D、K、L又はMにおいて、前記挟持搬送手段に送られる前の記録紙の透気度情報を取得する透気度情報取得手段と、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記透気度情報取得手段による取得結果に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第11実施例で説明したように、第1部材による加熱温度を変化させることなく、通気性に優れた記録紙を挟持搬送装置で無用な高温加熱をすることによる無駄なエネルギー消費の発生を回避することができる。
態様Oは、態様D、K、L、M又はNにおいて、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記画像記録手段にトナー像を記録させるための画像情報に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第12実施例で説明したように、第1部材による加熱温度を変化させることなく、記録紙をトナー量に応じた適切な熱量で加熱することができる。
態様Pは、態様H又はOの画像形成装置において、記録紙の両面のうち、含水分量の検知の後に前記画像記録手段によってトナー像が記録される方の面の含水分量を検知させるように、前記含水分量検知手段を配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、第4実施例で説明したように、記録紙の表面と含水分量検知手段との間にトナー像を介在させてしまうことを回避することで、介在させることに起因する含水分量の検知誤差の発生を回避することができる。
20:タンデム画像形成部(画像記録手段の一部)
21:光書込装置(画像記録手段の一部)
22:2次転写装置(画像記録手段の一部)
25:定着装置(定着手段)
28:再送装置
48:給紙路
62Y,M,C,K:1次転写ローラ(画像記録手段の一部)
70:挟持搬送装置
72:第1金属ローラ(第1部材)
72a:ハロゲンランプ(加熱手段)
73:第2金属ローラ(第2部材)
Claims (16)
- 記録紙にトナー像を記録する画像記録手段と、前記画像記録手段によって形成されたトナー像を加熱して記録紙に定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置に搭載され、
第1部材の金属材料からなる表面と、第2部材の表面との当接部に記録紙を挟み込んで加圧した状態でそれら前記第1部材の表面及び前記第2部材の表面をそれぞれ無端移動させることで、前記記録紙を前記画像記録手段に向けて搬送する挟持搬送装置において、
前記第1部材又は前記第2部材を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする挟持搬送装置。 - 請求項1の挟持搬送装置において、
前記第2部材の前記第1部材に対する押圧力を調整する押圧力調整手段を設けたことを特徴とする挟持搬送装置。 - 請求項1又は2の挟持搬送装置において、
前記加熱手段としてハロゲンヒーターを用いたことを特徴とする挟持搬送装置。 - 記録紙にトナー像を記録する画像記録手段と、前記画像記録手段によって形成されたトナー像を加熱して記録紙に定着せしめる定着手段と、前記画像記録手段に送られる前の記録紙を搬送する搬送手段とを備える画像形成装置において、
前記搬送手段として、請求項1乃至3の何れかの挟持搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の紙種情報を取得する紙種情報取得手段と、前記紙種情報取得手段による取得結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4又は5の画像形成装置において、
前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の厚み情報を取得する紙厚情報取得手段と、前記紙厚情報取得手段による取得結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至6の何れかの画像形成装置において、
環境を検知する環境検知手段と、前記環境検知手段による検知結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至7の何れかの画像形成装置において、
前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の含水分量を検知する含水分量検知手段と、前記含水分量検知手段による検知結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至8の何れかの画像形成装置において、
前記挟持搬送手段に送られる前の記録紙の透気度情報を取得する透気度情報取得手段と、前記透気度情報取得手段による取得結果に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至9の何れかの画像形成装置において、
前記画像記録手段にトナー像を記録させるための画像情報に基づいて前記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の紙種情報を取得する紙種情報取得手段と、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記紙種情報取得手段による検知結果に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4又は11の画像形成装置において、
環境を検知する環境検知手段と、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記環境検知手段による検知結果に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4、11又は12の画像形成装置において、
前記挟持搬送装置に送られる前の記録紙の含水分量を検知する含水分量検知手段と、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記含水分量検知手段による検知結果に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4、11、12又は13の画像形成装置において、
前記挟持搬送手段に送られる前の記録紙の透気度情報を取得する透気度情報取得手段と、前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記透気度情報取得手段による取得結果に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4、11、12、13又は14の画像形成装置において、
前記当接部における前記第1部材や前記第2部材の表面移動方向の長さである当接幅を変化させる当接幅変化手段と、前記画像記録手段にトナー像を記録させるための画像情報に基づいて前記当接幅変化手段の駆動を制御して前記当接幅を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8又は13の画像形成装置において、
記録紙の両面のうち、含水分量の検知の後に前記画像記録手段によってトナー像が記録される方の面の含水分量を検知させるように、前記含水分量検知手段を配設したことを特徴とする画像形成装置。
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