JP2014160245A - 画像形成装置内でダブルベルトロール定着器形状を実現するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダブルベルトロール定着器形状を実現して、画像形成装置内の定着器アセンブリから出る画像受け媒体の均一な曲率分離を可能にすることを提供する。
【解決手段】画像受け媒体基材とベルトロール定着器装置の定着ベルトとの間の相互干渉は、定着ローラの周りに配置された定着ベルトと対向するように対向ベルトが圧力ローラの周りに位置づけられる構成を含むことで修正される。定着ベルトおよび対向ベルトは、定着ニップから下流方向に伸び、定着ベルトと対向ベルトとの間の画像受け媒体基材を挟む定着ニップの下流側に適切な長さをもたらすよう構成される。定着ベルトおよび対向ベルトのそれぞれは、定着ニップの下流側に位置決めされた極めて小さな直径のローラの周りに７０°以上巻き付けられ、剥離ニップを形成する。
【選択図】なし

Description

本開示は、ダブルベルトロール定着器形状を使用して、定着器アセンブリを出る画像受け媒体の均一な曲率分離を可能にして、それにより画像受け媒体上の定着画像の画質を改善することを含む、画像形成装置におけるベルト定着器アセンブリの改善を実現するためのシステムおよび方法に関する。

電子複写画像形成装置における動作原理は周知である。電子複写、および他のトナーベースの画像形成装置は、画像マーキングユニットを備え、一般に、コピー機、プリンタ、ファックス機、および他の同様の装置を含む画像形成装置において、画像マーキング媒体として複数色のトナーを画像受け媒体基材上に転写するために使用される。

電子複写において一般に理解されているように、例えば、感光転写部は、感光ベルトの形状で提供されてもよい。感光ベルトは、複数の電動式従動感光ベルトローラ上に取り付けられ、および複数の電動式従動感光ベルトローラにより駆動される。感光ベルトの光導電面は、感光ベルトの光導電面を光学的に感光し、選択的に帯電して、光導電面上に静電潜像を形成する作像ユニットとして、光源から放出された光画像にさらされる。その場合、感光ベルトの選択的に帯電された面は、複数の個々の貯蔵部を通過する。各貯蔵部は、異なる色の、それぞれが帯電したトナー粒子を供給する。複数の個別の貯蔵部からの複数色の帯電したトナー粒子は、感光ベルトの帯電面上に付着する。個々の貯蔵部から供給された各色のトナーは電荷を有し、そのため、静電潜像に相応の着色をして、複数色のトナー画像を形成する方法で、感光ベルトの帯電面上の特定領域に付着する。

次いで、複数色のトナー画像は、感光ベルトと転写ローラとの間に形成された画像転写ニップで画像受け媒体基材に直接転写される。あるいは、複数色トナー画像は、感光ベルトと中間転写要素との間に形成された中間転写ニップで、感光ベルトから中間転写要素に直接転写してもよい。感光ベルトから中間転写要素に転写されると、次いで、トナー画像は、中間転写要素と転写ローラとの間に形成された画像転写ニップで、中間転写要素から画像受け媒体基材に転写され得る。

次いで、画像転写処理は、画像受け媒体基材が、その上にトナー画像が形成され、定着器ユニットに通されることで完了する。定着器ユニットは、画像受け媒体基材上の転写トナー画像に定着器ユニット内で熱および／または圧力を加えることで、画像受け媒体基材上にトナー画像を定着および固定するために使用される。次いで、画像受け媒体基材は、トナー画像がその上に定着および固定されて、画像受け媒体基材出力物収集領域、すなわちトレイに通され、ユーザは、画像形成装置内で、完成した、恒久的に画像形成された文書を収集する。

定着ユニットおよび定着モジュールは、ますます精巧なものになってきている。図１は、従来のベルトロール定着器１００の例示的な実施形態の概略図を示す。一般に、ベルトロール定着器では、定着ベルト１１０が、内圧（すなわち、定着）ローラ１４５を含む、一連の加熱ローラ１１５、１２５、１３５、１４５の周りを循環することができる。定着ベルト１１０が、内圧（すなわち、定着）ローラ１４５と外圧（すなわち、圧力）ローラ１５０との間に挟まれると、定着ベルト１１０の接触により、定着ニップを形成することができる。典型的に、ベルトロール定着器１００の構成部品には、ベルト張力調整ユニット１２０と協働してベルト軌道調整ならびに方向調整、およびベルト張力制御をもたらす張りローラ１１５が含まれる。清掃ローラ１３５は、定着ベルト１１０から残留トナーおよび他の細片を除去するために使用可能な、顧客によって交換可能なウェブベルトクリーナなどの、何らかの形の清掃ユニット１３０と協働するよう提供することができる。調量ユニット１４０は、動作中にオイルを用いて定着ベルト１１０を調整するよう提供することができる。多数のサーミスタ（図示せず）を提供して、定着ベルト１１０を均等に加熱する目的でベルトの温度をモニタすることができる。

動作中、ベルトロール定着器１００は、画像受け媒体基材を、マーキングユニット（図示せず）から、中間搬送パス１５５を介して受け取ることができる。中間搬送パス１５５は、何らかの中間搬送ユニット１６０によって、定着ニップに対して支援および支持され得る。画像受け媒体基材が定着ニップから出ると、定着ベルトと剥離シュー１６５との連携によって、画像受け媒体基材が定着ベルト１１０から離れるよう支援され得、それらの動作は、エアナイフ１７０の動作によって補助され得る。画像受け媒体は、定着ニップを通過すると、定着ベルト１１０に付着する傾向があるため、剥離シュー１６５は、小さな、例えば、５ｍｍ未満の剥離半径を提供し、画像受け媒体基材を定着ベルト１１０から剥がす。定着ベルト１１０は、剥離シュー１６５の外側に巻かれ、サイズおよび空間の制約により、以下により詳細に説明するような、３つの圧力ゾーンを生成する。何らかの形式の出口センサ１７５を提供して、画像受け媒体基材が出力搬送パス１８０を通過したことを感知することができ、出力搬送パス１８０により、何らかの形式の出力搬送ユニット１８５の動作によって、画像受け媒体基材を、定着ユニットから出力画像受け媒体収容部に搬送することができる。

定着ニップを出た場合の画像受け媒体基材と、従来の定着ユニット１００内の定着ベルト１１０との間の連携は、均一ではない可能性がある。これは、定着ローラ（例えば、図１の要素１４５を参照）が、定着ニップで加熱される圧力面を最大にするために、より大きい直径で設計される傾向があるためである。定着ニップのすぐ下流側に剥離シュー１６５を配置することで、画像受け媒体基材を、定着ニップの下流側で定着ベルト１１０から剥離しやすくなる。

画像受け媒体基材と、定着ニップのすぐ下流側での定着ベルトとの連携をより近くで見ると、上記した３つの別個の圧力ゾーンが見え、圧力領域は、画像受け媒体基材と、定着装置のこの領域における定着ベルトとの連携に多様に影響する。以下に記述する現象により、画像受け媒体基材上の定着画像内に画像欠陥が生じてしまう傾向がある。図２は、定着ニップの近傍でのベルトロール定着器の要素間での、例示的な連携２００の模式図を示す。図１に示したのと同様に、図２は、比較的硬い表面の加熱定着ローラ２４５と、比較的柔らかい表面の圧力ローラ２５０との間に挟まれた定着ベルト２１０を示す。定着ローラ２４５および圧力ローラ２５０の一方、または他方は、定着ローラ２４５および圧力ローラ２５０の他方より比較的柔らかい表面を有することができ、一方のローラが、他方のローラの比較的長い半径全体にわたって定着ベルト２１０に力を及ぼすことができ、それにより、定着ニップのニップ長を伸ばす。定着ベルト２１０が定着ニップから出ると、小半径部分”Ｒ”（図２Ｂ，要素２０５参照）が、定着ベルト２１０と剥離シュー２６５との連携により現れる。この連携により、定着画像受け媒体基材２９０が、何らかの可変剥離角度２９５に従い、定着ベルト２１０から分離される。

３つの別個の動作ゾーン、すなわち圧力ゾーンＮ１、Ｎ２、およびＮ３を図２Ａに示す。これら３つの別個のゾーンは、以下のように整理される。Ｎ１は、定着ニップを特定のニップ長にわたって形成する高圧ゾーンであり、Ｎ２は、定着ベルト２１０が圧力ローラ２５０と接触している間、方向を変えさせる低圧ニップ領域であり、Ｎ３は、定着ベルト２１０のいわゆる非接触領域、すなわち遊離区間であり、定着ベルト２１０は圧力ローラ２５０から分離し、剥離シュー２６５の先端半径と接線を生じる。画像受け媒体基材２９０、定着ベルト２１０、および２５０上の外圧の間の接触が不均一であるために、別個の動作領域、すなわち圧力ゾーンＮ２およびＮ３のいずれか、または両方で画質欠陥が生じる可能性がある。

非限定の例として、画像受け媒体基材２９０の先端が、ゾーンＮ２を通る場合を考える。画像受け媒体基材２９０は、特に、画像受け媒体基材２９０がより重いシートである場合、定着ベルト２１０の張力のみで下向きの力、例えば、ゾーンＮ２における１０ｐｓｉ未満の比較的低圧を生成することが可能な圧力ローラ２５０の形状に適合することができない可能性がある。ビーム強度が比較的大きいため、比較的重いシートである画像受け媒体２９０は、定着ベルト２１０の表面から分離するか、少なくとも、定着ベルト２１０の表面と接するのに十分な力を失う可能性がある。この分離が正常である場合、すなわち、画像受け媒体基材２９０が定着ベルト２１０の表面から完全に分離した場合、問題は生じないであろう。しかしながら、ゾーンＮ２内の要素間に小さな距離があるため、特に、画像受け媒体基材２９０のビーム長が増加すると、画像受け媒体基材２９０が定着ベルト２１０の加熱面に「再接触する」可能性がある。この再接触により、画像受け媒体基材２９０の画像面に生成された画像に、１つまたは複数の知覚可能な画質欠陥が発生する可能性がある。そのような画質欠陥の共通例として、「アイシクル（ｉｃｉｃｌｅ）」として当業者に一般的に知られている光沢欠陥がある。画像受け媒体基材をより軽くすることで、この欠陥が現れないうちにゾーンＮ２をより長くすることができる可能性があるが、欠陥はそれでもなお発生する可能性がある。Ｎ２を非常に短くすることが、欠陥を最小にすることに役立つかもしれないが、画像受け媒体基材２９０を定着ベルト２１０から効率的に剥がすことを妨害する可能性がある他の形状制約が発生する可能性がある。そのような装置の従来構成では、この問題を、ハードウェア機能を追加することで対処してきた。そのようなハードウェア機能には、例えば、反作用力をもたらして、画像受け媒体基材２９０のシートを圧力ローラ２５０とより適切に適合または準拠する向きに曲げ、ゾーンＮ２により発生する曲げ方向の変更により適切に対処するための、ゾーンＮ２内のバックアップバーがある。

他の場合を考えると、画像の密度および位置により、画像受け媒体基材２９０は、画像受け媒体基材２９０が遊離区間ゾーンＮ３を通過する場合に、定着ベルト２１０もしくは圧力ローラ２５０の一方もしくは他方にランダムに付着する可能性がある。ここで、画像受け媒体基材２９０は、定着ベルト２１０から分かれた後、定着ベルト２１０の表面に再接触する場合がある。これは、「リタック（ｒｅ−ｔａｃｋ）」として当業者に知られる画質欠陥を引き起こす可能性がある。リタックは、新しい定着イメージが熱定着ローラまたはベルト表面に再接触する可能性があるときはいつでも、定着システムにおいて発生する現象である。リタックの現象の影響を打ち消すための方法の１つを図１に示す。図１では、画像受け媒体基材の先端がエアナイフの動作によって定着ベルトから剥がされると、エアナイフ流は、低割合で残る。一般に、この方法の効果により、定着ニップを作り出す２つのローラによって形成された十分な分離パスによってローラ型定着器を対向させて設置することを可能にする。ベルトロール定着器の場合、図１に示したように、ゾーンＮ３領域において、ゾーンの長さにわたって分離面は互いに近づこうとし続ける傾向があり、すなわち、十分に分離せず、互いに近すぎるため、いかなるエアナイフ流もこの領域では効果が薄くなる傾向があり、定着面に再接触することを防ぐことができない。

例えば、ベルトロール定着器装置における定着ローラならびに圧力ローラのローラサイズの設計特性を不適切に制限することなく上記欠点に対処するために、画像受け媒体基材が画像形成装置の定着ニップを出た場合に定着したトナー画像に画像受け媒体基材が及ぼす作用をより慎重に制御するシステムおよび方法を提供することが有益であろう。

開示するシステムおよび方法の例示的な実施形態は、画像受け媒体基材と、画像形成装置における画質を改善および均一にするベルトロール定着器装置の定着ベルトとの間の連携を改善することができる。

例示的な実施形態では、対向ベルトを圧力ベルトの周りに設けて、定着ローラの周りに設けられた定着ベルトと対向する構成を提供することができる。

例示的な実施形態では、定着ベルトおよび対向ベルトのそれぞれが定着ニップから下流方向に伸びることができ、画像受け媒体基材と、画像形成装置内の定着部との間のランダムな相互干渉に基づき、画像受け媒体基材上の定着イメージに対する画質欠陥の発生を実質的に防ぐ方法で定着ニップを出る定着ベルトおよび対向ベルトの間で画像受け媒体基材を挟む定着ニップの下流方向の適切な長さにわたって構造内に残るよう提供することができる。

例示的な実施形態では、定着ベルトおよび対向ベルトのそれぞれが、定着ニップの下流側に適切に配置された著しく小さな直径のローラの周りにほぼ９０度で巻かれるよう提供することができる。例示的な実施形態において、そのような構成は、軽量画像受け媒体基材が小直径剥離ローラの輪郭をなぞることすらできないことに基づき、実質的な曲率分離構造を形成することができる。

例示的な実施形態では、実質的に、または完全に、ゾーンＮ３を排除することができ、それにより、適切に構成されたダブルベルトロール定着装置でのこのゾーンにおける、リタックを含む関連する画質欠陥を実質的に、または完全に排除することができる。

例示的な実施形態において、ゾーンＮ２ニップは、定着ベルトおよび対向ベルトの２つの延在する直線部の間に依然として存在する可能性がある。その圧力は、定着ニップでベルトを巻き付けられたローラによって画像受け媒体基材に及ぼされる圧力より減少するが、定着ニップから出る画像受け媒体基材の湾曲は、この改善されたゾーンＮ２において、実質的に、または完全に排除されるよう、このゾーンＮ２の向きを構成することができる。

例示的な実施形態において、バックアップ調節板をゾーンＮ２のいずれかの側に追加し、定着ニップと剥離ニップとの間の定着ベルトおよび対向ベルトの延在する直線部をさらに支持することができる。

図１は、本開示によるシステムおよび方法で改善され得る画像形成装置における典型的なベルトロール定着器アセンブリの例示的な実施形態の概略図である。 図２Ａは、本開示によるシステムおよび方法で改善され得る定着ニップ近傍のベルトロール定着器の要素間での例示的な連携の模式図である。 図２Ｂは、本開示によるシステムおよび方法で改善され得る定着ニップ近傍のベルトロール定着器の要素間での例示的な連携の模式図である。 図３は、本開示による例示的なダブルベルトロール定着器アセンブリの切欠図である。 図４は、本開示によるダブルベルトロール定着器アセンブリを用いる画像形成装置を動作させるための例示的な制御システムのブロック図である。 図５は、本開示によるダブルベルトロール定着器アセンブリを使用して画像の定着を実現するための例示的な方法のフローチャートである。

ダブルベルトロール定着器形状を使用して、本開示による定着器アセンブリから排出される画像受け媒体の均一な曲率分離を可能することを含む画像形成装置における定着器アセンブリの改善を実現する本システムおよび方法は、一般に、それらシステムおよび方法に対する本特定の効用または機能に関する。本開示で説明および描写する例示的な実施形態は、説明する要素の何らかの特定の構成に特に限定されるか、または何らかの特定の使用目的に特に目的とするように解釈されるべきではない。定着器モジュール内の要素を組み合わせて定着器モジュールにおける定着ニップから排出される画像受け媒体基材をより一貫して追跡するためのいかなる有益な使用法も、特に、定着面から離れた画像受け媒体基材の一様な流れを支持する要素間で画像受け媒体基材を挟むことが可能な使用法を、本開示に含むことを意図する。

例えば、画像形成装置もしくは定着モジュール内の要素のあらゆる特定の画像形成装置、あらゆる特定の定着モジュール、またはあらゆる特定の構成の具体的な参照は、どんな場合でも、そのような装置もしくはモジュールに対する任意の特定の構成に限定されるか、またはそれらの装置もしくはモジュールのみに限定されると考えるべきではない。本開示全体を通して描写ならびに説明するような例示的実施形態は、全体的に、広範な画像形成動作を実行するトナーベースの画像形成装置ならびにシステムに関することを意図し、特に、画像形成工程において画像受け媒体基材上に付着し、後に熱ならびに圧力の組合せにより画像受け媒体基材に固定ならびに定着させられるマーキング媒体として帯電トナー粒子を使用する装置およびシステムに関することを意図し、それらの画像形成動作は、当業者によく知られている。

図３は、本開示による例示的なダブルベルトロール定着器アセンブリ３００の切欠図である。図３に示すように、ベルトロール定着器の典型例（図１参照）として、定着ベルト３１０を、定着ローラ３４５の周りに、少なくとも部分的に配置することができる。図１に示すような典型的なベルトロール定着器アセンブリの構成要素は、明瞭にするために、図３の描写から省略する。特に、定着ベルトパスに対して提案した構成において、定着ベルト３１０が定着ローラ３４５から接線方向に延びることを可能にするように、追加剥離ローラ３４２を下流位置に配置することができる。同様の方法で、追加の対向ベルト３５６を、圧力ローラ３５０および下流の剥離ローラ３５２の周りに配置することができる。

定着ローラ３４５、定着ベルト３１０、ならびに小直径剥離ローラ３４２、およびこれらに対向した圧力ローラ３５０の周りを循環する対向ベルト３５６、第２の小直径剥離ローラ３５２，ならびに１つまたは複数の追加ローラ３５４の構成は、定着ベルト３１０および対向ベルト３５６が、それぞれの第１および第２の小直径剥離ローラ３４２、３５２の周りを、好ましくは７０°以上、より好ましくは９０°以上の角度で互いに逆方向に進み、それによって、定着画像受け媒体基材がベルトの組から剥離されることを可能にする地点で、画像受け媒体基材が定着モジュールから排出されるまで定着ニップの下流側で排出される画像受け媒体基材を一部の延長パスで挟む経路を提供する。

次いで、図３に示したダブルベルトロール定着器アセンブリ３００に対する例示的な構成では、両ベルト、すなわち定着ベルト３１０および対向ベルト３５６が、小型の第１および第２の剥離ローラ３４２、３５２と共に動作することが可能な構成を提供する。定着ベルト３１０は、図１に示した従来のベルトロール定着器の構想に見られるように、熱ローラ、張力ローラ／装置、ウェブ清掃装置、および調整もしくは給油装置へ続くことができる。対向ベルト３５６は、圧力ローラ３５０、第２の剥離ローラ３５２、および張力および方向調整ロールとして構成することができる少なくとも１つの追加ローラ３５４の周りを循環し、その後、圧力ローラ３５０に戻ることができる。硬い輪郭の圧力ローラを使用することによって、この例示的設計では、しわを適切に制御することができ、さらに、定着ニップからの自然な排出角度でベルトパスを真っ直ぐに配列することを可能にするよう、構造内に空間を提供することができる。

次いで、動作中、画像受け媒体基材３５５は、定着ローラ３４５が圧力ローラ３５０と合致し、定着ニップを形成する地点で、定着ベルト３１０と対向ベルト３５６との間に形成された定着ニップに入ることができる。入力画像受け媒体基材３５５に配置された画像は、定着ニップで画像受け媒体基材３５５上に定着することができる。定着ニップから出る定着ベルト３１０および対向ベルト３５６の直線構成により、より均一で制御された方法で定着ニップから出るよう画像受け媒体基材を支持することができる。画像受け媒体基材３５５は、定着ベルト３１０および対向ベルト３５６のそれぞれが、小直径剥離ローラ３４２、３５２の周りを、好ましくは少なくとも７０°、より好ましくは少なくとも９０°で互いに逆方向に進む地点まで定着ベルト３１０と対向ベルト３５６との間に挟まれたパスに沿って進むことができ、それによって、画像受け媒体基材３５５の剥離および排出を実現し、１つまたは複数の出力部３８５によって、画像受け媒体基材コンポーネント（図示せず）に排出し、そこで利用者は出力された画像受け媒体基材３５５を回収することができる。

実施形態において、各ベルトを戻す力は、ベルト、および定着ニップと剥離ニップとの間の直線パス部分に沿ってベルトの間に挟まれた画像受け媒体基材を制御するのに適切であろう。これは、定着ベルト３１０および対向ベルト３５６のそれぞれの側に、調節板の形態をとることができる１つまたは複数の支持構造３４８、３５８として背面プレートを提供し、定着ローラ３４５および圧力ローラ３５０のそれぞれと、小直径剥離ローラ３４２および３５２のそれぞれとの間の、定着ベルト３１０および対向ベルト３５６に対する搬出パスの直線部分でさらなる支持をもたらすことによって実現することができる。これら１つまたは複数の支持構造３４８、３５８は、画像受け媒体基材のみが直線パスをベルトに沿って進むため、アイシクル欠陥を軽減するさらなる補助となることができる。

開示するダブルベルトロール定着器コンセプトは、極めて低い圧力ゾーンを含む、すなわち、ほぼゼロ圧力の構成を提供し、画像受け媒体基材３５５を、定着ニップから、各第１および第２の小直径剥離ローラ３４２、３５２の間の極めて緊密な角度の剥離ニップに搬送することができる。このような方法で、例えば、画像受け媒体基材３５５上の画像に形成され得るアイシクル欠陥などの画像欠陥は、画像受け媒体基材３５５が、定着ベルト３１０および対向ベルト３５６によって両側を挟まれた定着ニップから排出される場合に軽減される可能性がある。画像欠陥の軽減は、画像受け媒体基材３５５が自然な経路でニップから排出されるよう対向ベルトの組で作られたパスを並べる構成にすることによってさらに向上させることができる。そのような構成にすることで、画像受け媒体基材３５５上のいかなる湾曲力も軽減するよう働くことができる。

画像受け媒体基材３５５のビーム力および画像受け媒体基材３５５の定着ベルト３１０および対向ベルト３５６の一方または他方への接着性が、すべて、実質的に同じ支持方向に働く原因となり得る。

図３に示す構成の目的は、画像受け媒体基材３５５が、例えば、定着もしくは圧力ローラ３４５、３５０の一方または他方の外部性質、およびそのような性質により定着ニップから出る通常構造物に典型的に生成されるカーブに適合する定着ベルト３１０もしくは対向ベルト３５６の一方もしくは他方に従うことを、いかなる方法でも、強制されないことを確実にすることである。さらに下流側では、比較的小さな直径の第１および第２の剥離ローラ３４２、３５２による緊密な角度を形成することにより、軽量紙でさえも自己剥離することが可能となる。そのような構成により、別個のエアナイフおよび剥離シュー部分の必要性を除外することができる。リタックは、堅実な曲率分離形状により除去されるべきである。

開示した設計の利点には、圧力、および定着器モジュール内の定着ニップから排出される画像受け媒体基材を搬送する方向の変化と関連した画質欠陥の発生を低減する構成をもたらすことが含まれる。開示した設計の例示的な実施形態では、定着ローラ、すなわち、定着ローラおよび圧力ローラを適切なサイズに、特に、より大きくする機会を提供することによって画像を生成および再生成する速度を高めることで、定着器モジュール内の定着ニップのニップ長を伸ばすことを支持することを可能にすることができる。

ダブルベルトロール定着器形状に対して開示した構成によって提示した新規コンセプトは、定着ローラの周りの定着ベルトに加えて圧力ローラの周りの第２のベルトを配置したことであり、両ベルトに対して補助的な下流側に位置する小直径剥離ローラをさらに配置したことである。これらの構成要素は、ベルトパスと定着ニップの排出軌道を整列させることで、画像受け媒体基材が定着ニップから排出される場合に画像受け媒体基材にかかる湾曲力を除去するよう組み合わせることができる。この構成を使用可能にすることで、一般に、現在の設計の圧力ゾーンＮ２およびＮ３部分によって引き起こされる画像光沢欠陥（アイシクル）を除去することが可能である。図２を参照。一般に、この構成は、精巧なエアナイフ、剥離シュー、または他の同様な装置を備える追加の構造を必要とすることなく、画像受け媒体基材に対する堅実な曲率分離能力をもたらす。このすべてを組み合わせて、システム設計者が、定着器の処理能力を高め、設計を簡略化し、従来の定着器排出設計で引き起こされる既知の画質欠陥を除去することを支持する個々の構成要素を正しいサイズで作製する機会を提供する。

図４は、本開示によるダブルベルトロール定着器アセンブリ４７０を用いる画像形成装置４００を動作させるための例示的な制御システム４０５のブロック図である。例示的な制御システム４０５の構成要素のすべてまたは一部は、画像形成装置４００に含むことができる。そうでなければ、処理および制御機能を実行するための例示的な制御システム４０５の構成要素のいくつかは、例えば、画像形成装置４００と関連づけることができる別個のコンピューティング装置に収容することができる。

一般に、画像形成装置４００において、個々の画像受け媒体基材（シート）は、例えば、画像媒体ソーストレイを含むことができる画像受け媒体源４５０に配置することができる。画像受け媒体基材は、媒体マーキング装置４６０に搬送され得、そこで、画像マーキング材を画像受け媒体基材上に塗布することによって画像が形成される。次いで、画像受け媒体基材は、図３に示す例示的な実施形態により実質的に構成することができる、すなわち、少なくとも、上記したように、そのような構成を画定する概念の１つまたは複数を実現することができる、ダブルベルトロール定着器アセンブリ４７０に搬送され得る。開示した概念に従い画像受け媒体基材上に画像が定着および固定されると、完成した画像受け媒体基材は、出力画像基材収集ユニット４８０に搬送され、そこに置いておくことができる。

例示的な制御システム４０５は、操作インターフェース４１０を備えることができ、操作インターフェース４１０によって、ユーザは例示的な操作システム４０５と通信し、画像形成装置４００内の画像受け媒体基材に画像形成動作を指示することができる。操作インターフェース４１０は、画像形成装置４００と関連した局所的アクセス可能ユーザインターフェースとすることができる。操作インターフェース４１０は、ユーザが、例示的な操作システム４０５に情報を入力することができる制御装置および／またはコンピューティング装置に共通の１つまたは複数の従来の機構として構成することができる。操作インターフェース４１０は、例えば、従来のキーボードや、「ソフト」ボタンもしくは互換性のあるスタイラスと共に使用するさまざまな構成要素を有するタッチスクリーンや、音声認識プログラムで「翻訳」される口頭コマンドをユーザが例示的な制御システム４００にもたらすことができるマイクロフォンや、ユーザが具体的な操作命令を例示的な制御システム４０５に通信することができる他の同様の装置を含むことができる。操作インターフェース４１０は、例示的な制御システム４０５が関連づけられた画像形成装置４００に取り付けられるか、一体式であるか、または関連づけられた、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）の機能の一部とすることができる。

例示的な制御システム４０５は、１つまたは複数のローカルプロセッサ４２０を備えることができ、ローカルプロセッサ４２０は、例示的な制御システム４０５を個別に動作させ、さらに画像形成装置４００および、特に、ダブルベルトロール定着器アセンブリ４７０における動作機能を実行する。プロセッサ４２０は、命令を解釈および実行して、例示的な制御システム４０５および画像形成装置４００の具体的な機能を指示する少なくとも１つの従来型プロセッサまたはマイクロプロセッサを含むことができる。

例示的な制御システム４０５は、１つまたは複数のデータストレージ装置４３０を含むことができる。そのようなデータストレージ装置４３０を使用して、例示的な制御システム４０５、および具体的にはプロセッサ４２０で使用するデータもしくは動作プログラムを格納することができる。データストレージ装置４３０を使用して、ダブルベルトロール定着器アセンブリ４７０の個々の動作特性に関する情報を格納し、例えば、定着温度および圧力を制御することができ、さらに、画像形成装置４００のダブルベルトロール定着器アセンブリ４７０内で追随する定着ベルトおよび対向ベルトを制御することができる。これらの格納されたスキームは、画像形成装置４００およびダブルベルトロール定着器アセンブリ４７０のすべての動作を制御することができる。データストレージ装置４３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または更新可能データベース情報を格納することができ、さらに例えば、プロセッサ４２０によってシステム動作を実行するための命令を別個に格納するための、別の種類の動的ストレージ装置を含むことができる。データストレージ装置４３０はまた、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含むことができ、従来のＲＯＭ装置や、プロセッサ４２０に対する静的情報および命令を格納する他の種類の静的ストレージ装置を含むことができる。さらに、データストレージ装置４３０は、例示的な制御システム４０５と一体型にすることができ、または、例示的な制御システム４０５の外部に、有線もしくは無線で通信するよう提供することができる。

例示的な制御システム４０５は、少なくとも１つのデータ表示装置４４０を含むことができ、データ表示装置４４０は、これに限定されないが、例示的な制御システム４０５と関連づけることができる画像形成装置４００のＧＵＩの表示画面を含む、情報を利用者に出力する１つまたは複数の従来機構として構成することができる。データ表示装置４４０を使用して、ユーザに、画像形成装置４００での画像形成動作の状況、または画像定着動作を実行するためのダブルベルトロール定着器アセンブリ４７０の具体的な動作の状況を知らせることができる。

図４に示すように、例示的な制御システム４０５のさまざまな構成要素のすべてを、１つまたは複数のデータ／制御バス４９０によって、内部に接続することができ、および画像形成装置４００に接続することができる。これらのデータ／制御バス４９０は、例示的な制御システム４０５のさまざまな構成要素間での有線または無線通信を提供することができ、これらの構成要素のすべては、例示的な制御システム４０５と関連づけることができる画像形成装置４００内に一体型に収容されるか、または画像形成装置４００に外的に接続される。

一体型ユニットとして図４に示したが、例示的な制御システム４０５のさまざまな開示した要素は、単一ユニットに一体化されたか、または例示的な制御システム４０５の単一ユニットに外部から有線もしくは無線で通信する個々の構成要素もしくは構成要素の組合せとして、サブシステムの任意の組合せとして配置することができることを認識すべきである。言い換えると、図４の描写により、一体型ユニットとして、もしくは支持ユニットとして特定の構成とすることを意図していない。さらに、例示的な制御システム４０５に関して本開示で提供する詳細について理解を容易にするために個別のユニットとして示したが、個々に描かれたいずれの構成要素について説明した機能も、例えば、１つまたは複数のデータストレージ装置４３０に接続されて、さらに１つまたは複数のデータストレージ装置４３０と通信する１つまたは複数のプロセッサ４２０によって実行することができ、そのすべてが画像形成装置４００における動作を支持することを理解すべきである。

開示する実施形態は、本開示によりダブルベルトロール定着器アセンブリを使用する画像形成装置において画像の定着を実現する例示的な方法を含むことができる。図５は、そのような例示的な方法のフローチャートを示す。図５に示すように、本方法の動作は、Ｓ５０００で始まり、Ｓ５１００に続く。

Ｓ５１００では、画像受け媒体基材の１枚または複数のシートを、画像形成装置内の画像マーキングユニットに提供することができる。本方法の動作は、Ｓ５２００に続く。

Ｓ５２００では、画像受け媒体基材の１枚または複数のシートに、既知の方法により画像マーキングユニットにおいて画像をマーキングすることができる。マーキング材は、好ましくは、既知の電子複写もしくは静電トナー付着ならびに画像マーキング／形成技術により画像受け媒体基材の１枚または複数のシートに付着した帯電トナー粒子マーキング材とすることができる。本方法の動作は、Ｓ５３００に続く。

Ｓ５３００では、画像が形成された画像受け媒体基材の１枚または複数のシートを、画像形成装置内の形成ダブルベルトロール定着器ユニットにおける定着器ユニットに通すことができる。本方法の動作は、Ｓ５４００に続く。

Ｓ５４００では、ダブルベルトロール定着器ユニットは、定着ニップで画像受け媒体基材の１枚または複数のシート上に画像を定着することができ、定着ニップでは、加熱された定着ベルトが、加熱された定着ベルトを配した定着ローラの位置づけによって対向ベルトに向けて付勢される。対向ベルトは、対向ベルトを配した圧力ローラによって付加された付勢力を適用することによって定着ニップで圧力を付加することができる。定着ローラおよび圧力ローラの一方または他方は、柔らかい外面を備えることができ、構成要素の圧力により、構成要素は、処理方向に定着ニップのニップ長を伸ばすよう定着ニップでローラの外面を変形させる可能性がある。本方法の動作は、Ｓ５５００に続く。

Ｓ５５００では、ダブルベルトロール定着器ユニットの構成は、好ましくは定着ニップの出口で自然な角度を形成して並べることができる直線方向に延びた定着ベルトおよび対向ベルトのそれぞれを提供することができる。そのような構成は、画像受け媒体基材の１枚または複数のシートを、画像受け媒体基材の１枚または複数のシートを湾曲させない実質的に直線である定着ニップから搬送することを提供することができ、一方、画像が定着した画像受け媒体基材の１枚または複数のシートは、定着ニップに接触せずに搬送するように定着ベルトと対向ベルトとの間に挟まれる。ダブルベルトロール定着器ユニットのこの構成は、定着ニップの出口で処理される基材のムラに基づき従来のベルトロール定着器で引き起こされる画像欠陥およびばらつきを低減する方法で、定着した画像受け媒体基材を定着ニップからより均一に搬送することを支持することができる。本方法の動作は、Ｓ５６００に続く。

Ｓ５６００では、画像受け媒体基材の１枚または複数のシートの曲率分離は、定着ベルトおよび対向ベルトが、相当な角度で互いから離れるように向きを変えることによって影響され得る。相当な角度の分岐とは、７０°以上であることが好ましい。個々のベルトは、定着ニップが処理方向に延在する場合の下流側に剥離ニップを形成する小直径剥離ローラの周りをほぼ９０°回転することができる。各剥離ローラを小直径にすることで、最も軽量の画像受け媒体基材でさえも、剥離ローラの周りを回る各ベルトのそれぞれの輪郭を実質的に辿らなくすることによって、曲率分離動作を促進することができる。本方法の動作は、Ｓ５７００に続く。

Ｓ５７００では、画像受け媒体基材の１枚または複数のシートを、ダブルベルトロール定着器ユニットの剥離ニップから出力画像受け媒体収集ユニットに搬送することができ、出力画像受け媒体収集ユニットは、完成した出力画像生成物を利用者が収集するための、画像形成装置内の出力画像受け媒体トレイの形式とすることができる。本方法の動作はＳ５８００に続き、そこで本方法の動作は終了する。

Claims (10)

1. 定着装置であって、
   定着ローラと、
   前記定着ローラの外表面部分の周りに配置された定着ベルトと、
   前記定着ローラよりも処理方向に下流側に配置され、前記定着ベルトが外表面部分の周りに配置された第１の剥離ローラと、
   圧力ローラと、
   前記圧力ローラの外表面部分の周りに配置された対向ベルトと、
   前記圧力ローラよりも処理方向に下流側に配置され、前記対向ベルトが外表面部分の周りに配置された第２の剥離ローラと
   を備え、
   前記定着ローラおよび前記圧力ローラは、互いに向けて付勢されて画像受け媒体基材上に画像を定着させるために前記定着ベルトと前記対向ベルトとの間に定着ニップを形成し、
   前記第１の剥離ローラおよび前記第２の剥離ローラは、互いに向けて付勢されて前記定着ニップよりも前記処理方向に下流側に前記定着ベルトと前記対向ベルトとの間に剥離ニップを形成する、
   定着装置。
2. 前記第１の剥離ローラおよび前記第２の剥離ローラは、前記定着ローラおよび前記圧力ローラよりも直径が比較的小さく、前記定着ベルトおよび前記対向ベルトからの前記画像受け媒体基材の曲率分離を促進する、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着ベルトは、前記第１の剥離ローラの周りを少なくとも７０°で曲がり、前記定着ベルトからの前記画像受け媒体基材の曲率分離を促進する、請求項１に記載の定着装置。
4. 前記対向ベルトは、前記第２の剥離ローラの周りを少なくとも７０°で曲がり、前記対向ベルトからの前記画像受け媒体基材の曲率分離を促進する、請求項１に記載の定着装置。
5. 前記定着ニップは、自然な出口角度を有し、定着ベルトおよび前記対向ベルトの前記組合せにより、前記定着ニップから排出される前記画像受け媒体基材を挟む実質的な直線部が形成され、前記第１の剥離ローラおよび前記第２の剥離ローラは、前記実質的な直線部を前記定着ニップの前記自然な出口角度と合わせるよう位置づけられる、請求項１に記載の定着装置。
6. 画像形成装置において画像受け媒体上にマーキングされた画像を定着させるための方法であって、
   定着ローラの外面の一部、および前記定着ローラより処理方向に下流側に配置された第１の剥離ローラの外表面上の一部の周りを循環する定着ベルトを提供することと、
   圧力ローラの一部、および前記圧力ローラより前記処理方向に下流側に配置された第２の剥離ローラの外表面の一部の周りを循環する対向ベルトを提供することと、
   前記定着ローラおよび前記圧力ローラを互いに向けて付勢して前記定着ベルトと前記対向ベルトとの間に定着ニップを形成することと、
   前記第１の剥離ローラおよび前記第２の剥離ローラを互いに向けて付勢して前記定着ニップより前記処理方向に下流側に前記定着ベルトと前記対向ベルトとの間に剥離ニップを形成することと、
   画像受け媒体を前記定着ニップに搬送し、熱と圧力とを組み合わせて前記画像受け媒体上にマーキングされた画像を定着することと、
   前記マーキングされた画像が定着した前記画像受け媒体を前記定着ニップから前記定着ベルトと前記対向ベルトとの間に挟まれた剥離ニップに搬送することと、
   前記定着ベルトおよび前記対向ベルトを、前記剥離ニップでそれぞれ前記第１および第２の剥離ローラの周りを相当な角度で互いから離れるように曲げることによって前記画像受け媒体を前記それぞれのベルトから剥離することと、
   を備える方法。
7. 前記第１の剥離ローラおよび前記第２の剥離ローラは、前記内圧ローラおよび前記外圧ローラよりも直径が比較的小さく、前記定着ベルトおよび前記対向ベルトからの前記画像受け媒体の曲率分離を促進する、請求項６に記載の定着装置。
8. 前記相当な角度とは少なくとも７０°であり、前記定着ベルトおよび前記対向ベルトから前記画像受け媒体の曲率分離を促進する、請求項６に記載の方法。
9. 前記定着ニップは、自然な出口角度を有し、定着ベルトおよび前記対向ベルトの前記組合せは、前記定着ニップから排出される前記画像受け媒体を挟む実質的な直線部を形成し、本方法はさらに、前記第１の剥離ローラおよび前記第２の剥離ローラを、前記実質的な直線部を前記定着ニップの前記自然な出口角度と合わせるよう位置づけることを備える、請求項６に記載の方法。
10. 前記定着ローラおよび前記圧力ローラの少なくとも一方は、柔らかい外面を備え、前記定着ローラおよび前記圧力ローラが互いに向けて付勢される場合、前記柔らかい外面は、前記定着ニップのニップ長を伸ばすように変形する、請求項６に記載の方法。
    
    

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