JP2014106278A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平滑度の低い記録媒体への転写性を向上させる画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着装置６０は、用紙Ｐを定着させる定着装置としての機能と、平滑度の低い特定用紙Ｐを乾燥させる乾燥手段としての機能を有する。特定用紙Ｐは、転写装置５０でのトナー像の転写が行われることなく定着装置６０に搬送される。この特定用紙Ｐは定着装置６０の加熱ロール６１と加圧ロール６２とに挟み込まれ加熱され、乾燥する。このように乾燥した特定用紙Ｐは、搬送ロール９１ｄ，９１ｆ，９１ｇ，９１ｂ，９１ｃを経由して転写装置５０でトナー像が転写され、定着装置６０でこのトナー像が定着される。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機、プリンターなどの画像形成装置においては、画像が形成される記録媒体として、一般のコピー向け用紙だけでなく、高級感を備えた皮革模様をイメージしたもの、和紙調のもの、画用紙等の表面が粗いラフ紙などの特殊紙も使用されている。ところが、このような特殊紙では、例えば、高級感を出すための凹凸模様が形成されており、表面の平滑度が低いために、トナー像の転写を均一に行い難いということが起こり得る。

そこで、表面の平滑度が低い記録媒体に画像を形成するための技術として、例えば、有色トナーによる画像形成を行う前に、予め白色または透明トナーを用いて、用紙の表面粗さを少なくしておくもの、トナー像の用紙への転写時に振動を与えるものなどが知られている（特許文献１，２参照）。

特開２００８-１８５８９０号公報 特開２０１１-１９１５７９号公報

本発明は、記録媒体の表面の凹部の転写性と凸部の転写性との差が小さい画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体に形成されたトナー像を、記録媒体に転写させる転写装置と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を、加熱及び加圧して定着させる定着装置と、前記記録媒体のうち予め設定された特定の記録媒体に対して、前記転写装置によって前記トナー像を転写させる前に、前記特定の記録媒体を乾燥させる乾燥手段とを有することを特徴とする。

上記本発明の画像形成装置において、前記乾燥手段は、前記定着装置であり、前記定着装置により、前記特定の記録媒体を加熱して乾燥させることを特徴とする。

上記本発明の画像形成装置において、前記定着装置の熱源の温度を上昇させて、前記特定の記録媒体を加熱して乾燥させるように制御する制御部を有することを特徴とする。

上記本発明の画像形成装置において、前記特定の記録媒体が前記定着装置を通過する速度を遅くして、前記特定の記録媒体を加熱して乾燥させるように制御する制御部を有することを特徴とする。

上記本発明の画像形成装置において、前記特定の記録媒体は、表面に凹凸のある紙又はラフ紙であることを特徴とする。

本発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録媒体の表面の凹部の転写性と凸部の転写性との差の小さい画像形成装置を提供できる。

実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。 エンボス紙の断面を示す模式図である。 乾燥手段の結果を示す表である。 他の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、実施形態における画像形成装置の概略構成図である。実施形態の画像形成装置１は、制御部２と、画像形成部３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ、転写装置５０、定着装置６０、及び用紙収納部８０を有し、供給される画像情報に基づいて記録媒体である用紙Ｐなどに画像を形成する。

画像形成部３Ｋ〜３Ｃでは、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像が形成される。画像形成部３Ｋ〜３Ｃのそれぞれは、図１に示すとおり、感光体１０Ｋ〜１０Ｃ、帯電部２０Ｋ〜２０Ｃ、露光部３０Ｋ〜３０Ｃ、現像部４０Ｋ〜４０Ｃ、及びクリーニング部７０Ｋ〜７０Ｃの各構成を有する。なお、これらの各構成は、特に区別する必要のない場合に、例えば、画像形成部３Ｋ〜３Ｃを、単に画像形成部３とする。

制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置やメモリを備え、画像形成装置１の各構成の動作を制御する。

感光体１０（１０Ｋ〜１０Ｃ）は、像を保持するための有機感光材料で形成された感光層を有する円筒状の図１に示す矢印方向に回転する回転体である。

帯電部２０（２０Ｋ〜２０Ｃ）は、感光体１０の表面に接触して回転する帯電ロールなどを用いて、予め定められた帯電電圧を印加する。帯電部２０には、ブラシなどを用いて感光体１０と接触して帯電させる接触帯電方式、又はコロナ放電を利用して感光体１０を帯電させる非接触帯電方式のものがある。

露光部３０（３０Ｋ〜３０Ｃ）は、帯電部２０で帯電された感光体１０の表面に、画像データに応じた光を照射して、電位差に基づく潜像電位からなる静電潜像を形成する。この静電潜像は、感光体１０の回転にともない現像部４０が配置されている位置まで移動する。

現像部４０（４０Ｋ〜４０Ｃ）は、回転する現像ロール４１（４１Ｋ〜４１Ｃ）を有し、この現像ロール４１に吸着されているトナーが感光体１０に移行する。すなわち、このトナーは、感光体１０に形成されている静電潜像と帯電したトナーとの電位差によって、感光体１０の表面に移動する。このようにして、感光体１０にトナー像の形成が行われ、このトナー像は、感光体１０の回転にともない転写装置５０が配置されている位置まで移動する。

転写装置５０は、中間転写ベルト５１、バックアップロール５２、搬送ロール５３ａ，５３ｂ、１次転写ロール５４（５４Ｋ〜５４Ｃ）、及び２次転写ロール５５を有する。転写装置５０は、９１ｃで搬送されてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト５１に形成されているトナー像を転写する。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置６０に搬送される。

中間転写ベルト５１は、搬送ロール５３ａ，５３ｂ、及びバックアップロール５２で張架され、例えば搬送ロール５３ａの駆動により回転する。１次転写ロール５４は、感光体１０と対向するように設けられ、この感光体１０との間に中間転写ベルト５１を挟みこむように配置されている。なお、１次転写ロール５４Ｋは、感光体１０Ｋと対向しており、その他においても同様である。

１次転写ロール５４Ｋ〜５４Ｃのそれぞれは、中間転写ベルト５１の回転に応じて従動し、回転しながら中間転写ベルト５１を押圧している。感光体１０Ｋ〜１０Ｃのそれぞれに形成されているトナー像は、中間転写ベルト５１の表面に重ね合わされるように転写される。２次転写ロール５５は、バックアップロール５２と対向するように設けられている。この２次転写ロール５５とバックアップロール５２との間に中間転写ベルト５１と用紙Ｐが挟み込まれ、中間転写ベルト５１に転写されているトナー像が、この用紙Ｐに転写される。

定着装置６０は、加熱ロール６１と加圧ロール６２とを有し、未定着のトナー像が転写されている用紙Ｐを加熱及び加圧して定着させ、又は、トナー像が転写されていない予め設定された特定記録媒体である特定用紙Ｐを乾燥させる。
ここで、特定用紙Ｐとしては、用紙Ｐのうち文字や絵柄などを浮き彫りにする加工が施されているエンボス紙、ラフ紙など表面の平滑度の低い、表面に凹凸のある紙が予め設定される。

加熱ロール６１は、ハロゲンランプなどの熱源６１ａを有し、この熱源６１ａは、電源部６３から印加される電力で発熱する。また、定着装置６０は、加熱ロール６１を回転駆動させる駆動部６４を有する。電源部６３の電力及び駆動部６４の回転速度は、制御部２で制御される。実施形態の定着装置６０についての詳細は後述する。

クリーニング部７０は、用紙Ｐにトナー像が転写された後に、感光体１０の表面に残留しているトナーなどを除去する。また、用紙収納部８０では、複数の用紙Ｐが収納されている。用紙Ｐは、用紙収納部８０から給紙ロール９０により取り出され、搬送ロール９１a〜９１ｃによって、転写装置５０に搬送される。

次に、実施形態の定着装置６０について説明する。定着装置６０は、上記のとおり、加熱ロール６１と加圧ロール６２とを有し、未定着のトナー像が転写されている用紙Ｐを加熱及び加圧して定着させる。また、この定着装置６０は、転写装置５０でトナー像が転写されていない特定用紙Ｐを、加熱ロール６１と加圧ロール６２を用いて乾燥させる。すなわち、定着装置６０は、用紙Ｐを定着させる定着装置としての機能と、特定用紙Ｐを乾燥させる乾燥手段としての機能を有する。

次に、定着装置６０の乾燥手段としての機能について説明する。制御部２は、特定用紙Ｐを定着装置６０で乾燥させるために、転写装置５０でトナー像を転写しないように制御する。

すなわち、制御部２は、特定用紙Ｐの場合、例えば、転写装置５０の１次転写ロール５４を、離れる方向に移動させ、この特定用紙Ｐにトナー像が転写されないようにする。転写装置５０でトナー像が転写されなかった特定用紙Ｐは、定着装置６０に搬送され、乾燥される。なお、特定用紙Ｐか否かの判断は、特定用紙Ｐの表面の平滑度を検知するセンサからの信号を用いてもよいし、特定用紙Ｐの種類を選択するために入力された信号を用いてもよい。

定着装置６０が乾燥手段として機能するとき、制御部２が電源部６３から熱源６１ａへの電力を制御して、この熱源６１ａの温度を上昇させ、この特定用紙Ｐをより乾燥し易くさせてもよい。また、このとき、制御部２が駆動部６４を制御して、加熱ロール６１の回転速度を遅くさせ、乾燥に時間をかけるようにしてもよい。さらに、特定用紙Ｐに対するこれらの乾燥を向上するには、温度の上昇と回転速度を遅くさせることを同時に行なってもよい。

次に、画像形成装置１の動作について説明する。用紙Ｐは、用紙収納部８０から給紙ロール９０により取り出され、搬送ロール９１ａ〜９１ｃで転写装置５０に搬送される。ここで、制御部２は、特定用紙Ｐの場合には、この特定用紙Ｐに対して、トナー像の転写を行わないようにする。

トナー像の転写が行われていない特定用紙Ｐは、定着装置６０に搬送され、加熱ロール６１と加圧ロール６２とに挟み込まれ加熱され、乾燥する。このように乾燥した特定用紙Ｐは、搬送ロール９１ｄ，９１ｆ，９１ｇ，９１ｂ，９１ｃを経由して転写装置５０に搬送される。

この時点での特定用紙Ｐは、乾燥手段によって乾燥された状態であり、転写装置５０でトナー像が転写されることになる。そして、この特定用紙Ｐは、定着装置６０に搬送されトナー像が定着され、搬送ロール９１ｈで排出される。なお、定着装置６０では、電源部６３の熱源６１ａの温度を上昇させ、駆動部６４の回転速度を遅くさせる。

一方、用紙Ｐが特定用紙Ｐでなければ、乾燥させる必要はなく、この用紙Ｐは、転写装置５０でトナー像が転写され、定着装置６０に搬送される。そして、この用紙Ｐは、トナー像が定着され搬送ロール９１ｈで排出される。

なお、定着装置６０でトナー像が定着され画像が形成された用紙Ｐは、裏面に画像を形成するために搬送ロール９１ｄに向かうようにしてもよい。この場合、搬送ロール９１ｄに向かった用紙Ｐは、搬送ロール９１eに搬送され、方向が反転される。そして、この用紙Ｐは、搬送ロール９１ｆ，９１ｇ，９１ｂ，９１ｃを経由して転写装置５０に搬送され用紙Ｐの裏面に画像が形成される。

ここで、図２を用いて表面の平滑度が低い特定用紙Ｐであるエンボス紙ＥＰについて説明する。図２は、中間転写ベルト５１に形成されているトナー層ＴＲが、エンボス紙ＥＰに転写される状態を示している。図２に示すようにバックアップロール５２と２次転写ロール５５との間に、中間転写ベルト５１とエンボス紙ＥＰとが挟まれている。すなわち、感光体１０から中間転写ベルト５１に転写されているトナー層ＴＲが、中間転写ベルト５１からエンボス紙ＥＰに転写される。

エンボス紙ＥＰの表面は、図２に示すとおり凹部と凸部を有している。エンボス紙ＥＰの凹部の部分は、空気層ＫＲとなっている。エンボス紙ＥＰの凸部では、空気層ＫＲと比較して低い電気抵抗である。

このような状態において、トナー層ＴＲがエンボス紙ＥＰへ転写されるとき、空気層ＫＲ（凹部）の部分と比較して、エンボス紙ＥＰ（凸部）の部分での電気抵抗は低いことから、これらの部分の間には電界の強弱が発生する。このような電界の強弱により、凸部には、トナー層ＴＲからの転写が行われ、一方、凹部にトナー層ＴＲからの転写が行われない、ということが起こる。すなわち、エンボス紙ＥＰの空気層ＫＲを有する凹部と凸部とを比較すると、電気抵抗の差が生じることになり、凸部に対して優先的にトナー層ＴＲからの転写が行われる。したがって、表面の凹凸により転写性に差が生じる。

上記の実施形態の画像形成装置１によれば、定着装置の機能と乾燥手段の機能を有する定着装置６０を用いることで、エンボス紙ＥＰ、ラフ紙などの特定用紙Ｐを、経済的で簡易な構成で乾燥させる。すなわち、この実施形態によれば、定着装置６０を用いた乾燥によって、エンボス紙ＥＰの凹部と凸部との電気抵抗の差を抑制し、トナー層ＴＲからのエンボス紙ＥＰに対し、本構成を有していない場合に比較して、表面の凹凸による転写性の差が小さくなる。

図３を用いて上記の効果を説明する。図３は、平滑度の低いラフ紙またはエンボス紙ＥＰの例として、ギルバードオックスフォード（坪量、２１６ｇｓｍ）、レザック６６（坪量、１５１ｇｓｍ）、レザック６６（坪量、２０４ｇｓｍ）、及びレザック６６（坪量、２５０ｇｓｍ）を用いて、画像形成装置１で画像を形成した結果を示している。

図３に示す結果は、これらのエンボス紙ＥＰに対して、乾燥手段を用いない通常の転写、定着装置６０を用いて乾燥した後の転写（転写１）、及び電源部６３の熱源６１ａの温度を上昇させ、駆動部６４の回転速度を遅くさせて乾燥した後の転写（転写２）を施したときの画像の品質を示し、「○」は良、「△」は中、「×」は不良を表している。この結果から、実施形態の乾燥手段が有効であることがわかる。また、エンボス紙ＥＰの単位面積あたりの重さが増すと、より乾燥が必要であるということが分かる。

（他の実施形態）
以上が実施形態の画像形成装置１についての説明であるが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態も可能である。以下、他の実施形態について説明する。

実施形態の画像形成装置１では、エンボス紙ＥＰなどの平滑度が低い特定用紙Ｐにおいて、定着装置６０を用いてこの特定用紙Ｐを乾燥させているが、これに限定されない。例えば、図４に示すように、加熱ロール６１Ａと加圧ロール６２Ａを備える定着装置６０Ａとは別に、特定用紙Ｐを乾燥させる乾燥手段としての乾燥部９２を有する画像形成装置１Ａであってもよい。なお、図４に示す画像形成装置１Ａの構成は、画像形成において画像形成装置１と同様であることより、画像形成装置１Ａの詳細な説明は省略する。

実施形態の定着装置６０は、加熱ロール６１を用いているが、これに限定されない。例えば、ベルトを用いたものであってもよい。

実施形態の画像形成装置１では、特定用紙Ｐが定着装置６０で乾燥された後に、搬送ロール９１ｄなどで搬送されているが、この搬送経路に限定されない。例えば、定着装置６０で乾燥された特定用紙Ｐは、逆送され転写装置５０に向かうようにしてもよい。

実施形態の画像形成装置１では、特定用紙Ｐにトナー像を転写しない場合、転写装置５０を経由しているが、これに限定されない。例えば、特定用紙Ｐにトナー像を転写しない場合、他の搬送経路で、特定用紙Ｐが定着装置６０に向かうようにしてもよい。

１，１Ａ 画像形成装置
２ 制御部
３Ｋ〜３Ｃ（３） 画像形成部
１０Ｋ〜１０Ｃ（１０） 感光体
２０Ｋ〜２０Ｃ（２０） 帯電部
３０Ｋ〜３０Ｃ（３０） 露光部
４０Ｋ〜４０Ｃ（４０） 現像部
４１Ｋ〜４１Ｃ（４１） 現像ロール
５０ 転写装置
５１ 中間転写ベルト
５２ バックアップロール
５３ａ，５３ｂ 搬送ロール
５４Ｋ〜５４Ｃ（５４） １次転写ロール
５５ ２次転写ロール
６０，６０Ａ 定着装置
６１，６１Ａ 加熱ロール
６１ａ 熱源
６２，６２Ａ 加圧ロール
６３ 電源部
６４ 駆動部
７０Ｋ〜７０Ｃ（７０） クリーニング部
８０ 用紙収納部
９０ 給紙ロール
９１ａ〜９１ｈ 搬送ロール
９２ 乾燥部
Ｐ 用紙および特定用紙
ＥＰ エンボス紙
ＴＲ トナー層
ＫＲ 空気層

Claims (5)

1. 感光体と、
   前記感光体に形成されたトナー像を、記録媒体に転写させる転写装置と、
   前記記録媒体に転写された前記トナー像を、加熱及び加圧して定着させる定着装置と、
   前記記録媒体のうち予め設定された特定の記録媒体に対して、前記転写装置によって前記トナー像を転写させる前に、前記特定の記録媒体を乾燥させる乾燥手段とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記乾燥手段は、前記定着装置であり、
   前記定着装置により、前記特定の記録媒体を加熱して乾燥させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着装置の熱源の温度を上昇させて、前記特定の記録媒体を加熱して乾燥させるように制御する制御部を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記特定の記録媒体が前記定着装置を通過する速度を遅くして、前記特定の記録媒体を加熱して乾燥させるように制御する制御部を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記特定の記録媒体は、表面に凹凸のある紙又はラフ紙である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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