JP2016051008A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を静電気力によって記録紙上に転写した後、定着させる画像形成装置並びに画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method in which a toner image is transferred onto a recording sheet by electrostatic force and then fixed.
従来、複写機やプリンタ等に用いられる電子写真装置は、感光体ドラムの表面を帯電装置によって一様に帯電した後、感光体ドラムの表面に像光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を形成する。そして、トナー像を記録紙上に転写した後、この記録紙上のトナー像を定着装置によって加熱及び加圧して定着させる。 Conventionally, an electrophotographic apparatus used in a copying machine, a printer, or the like forms an electrostatic latent image by uniformly charging the surface of a photosensitive drum with a charging device and then irradiating the surface of the photosensitive drum with image light. The electrostatic latent image is developed by a developing device to form a toner image. Then, after the toner image is transferred onto the recording paper, the toner image on the recording paper is fixed by heating and pressing with a fixing device.
定着装置は、回転可能な円筒部の内部にランプを内蔵した加熱ローラ(定着ローラ)と、この定着ローラに用紙を圧接する加圧ローラとを備えている。そして、定着ローラと加圧ローラとの間(定着ニップ部)に、トナー像を担持した記録紙を通過させ、トナー像を加熱及び加圧により溶融して記録紙上に定着させる。 The fixing device includes a heating roller (fixing roller) having a built-in lamp inside a rotatable cylindrical portion, and a pressure roller that presses the sheet against the fixing roller. Then, the recording paper carrying the toner image is passed between the fixing roller and the pressure roller (fixing nip portion), and the toner image is melted and fixed on the recording paper by heating and pressing.
そして、この定着の際に、定着ローラの表面にトナーが静電的に付着する現象(この現象を「静電オフセット」と呼ぶ)が生じることが知られている。 In this fixing, it is known that a phenomenon in which toner electrostatically adheres to the surface of the fixing roller (this phenomenon is called “electrostatic offset”) occurs.
この静電オフセットは、記録紙上に担持された定着工程前のトナー(トナー像)が定着ローラの表面に静電的に引き付けられる現象であって、転写工程時に記録紙が帯電してしまうことが主たる原因となっている。具体的には、通常、トナーはマイナスに帯電しており、このトナーを記録紙上に転写するために、転写工程において記録紙をトナーとは逆極性のプラスに帯電させる。その後、定着ローラ表面の材質の帯電系列にもよるが、記録紙が定着ニップ部を通過する際に、記録紙のプラス電荷によって定着ローラはプラスに帯電される。その結果、記録紙上のマイナスに帯電したトナーは定着ローラのプラス電荷によって静電的に定着ローラ表面に引き付けられ、静電オフセットが発生する。 This electrostatic offset is a phenomenon in which the toner (toner image) carried on the recording paper before the fixing process is electrostatically attracted to the surface of the fixing roller, and the recording paper may be charged during the transfer process. It is the main cause. Specifically, the toner is normally negatively charged, and in order to transfer the toner onto the recording paper, the recording paper is charged positively with a polarity opposite to that of the toner in the transfer process. Thereafter, depending on the charging series of the material of the fixing roller surface, when the recording paper passes through the fixing nip portion, the fixing roller is positively charged by the positive charge of the recording paper. As a result, the negatively charged toner on the recording paper is electrostatically attracted to the surface of the fixing roller by the positive charge of the fixing roller, and electrostatic offset occurs.
この静電オフセットを防止する手段として、特許文献1および特許文献2では、定着前ペーパーガイドの裏面に除電ブラシを取りつけ、この除電ブラシを記録紙裏面に当接させることで用紙を除電し、静電オフセットの発生を抑制する定着装置が提案されている。
As means for preventing this electrostatic offset, in
しかしながら、特許文献1および特許文献2に示された定着装置においては、以下のような課題があった。
(1)除電ブラシは毛のこしが強くないため、記録紙の裏面にきっちりと当接させるのが難しく除電効果が十分ではない。
(2)除電ブラシは幅方向に均一に植毛されていないため、記録紙の幅方向で部分的に除電ムラが発生する。
(3)定着工程とその上流側での転写工程での記録紙の搬送速度の大小関係によって、定着ニップ部に噛んだ後の用紙パスが変化し、常時、確実に安定して除電ブラシを記録紙裏面に当接させるのが難しい。
(4)除電ブラシは耐久性の点で難があり、長期の使用により、植毛が摩耗し除電性能が低下する。
(5)除電ブラシがトナー等で汚れてしまった場合、十分な除電効果が得られなくなる。
(6)周囲温度の高い定着装置での使用や、4〜5年の長期使用や高温高湿環境下での使用により、定着前ペーパーガイドから除電ブラシが剥がれる心配がある。
(7)除電ブラシが追加で必要となり、定着装置のコストアップに繋がる。
However, the fixing devices disclosed in
(1) Since the static elimination brush does not have strong hair, it is difficult to make it come into contact with the back surface of the recording paper and the static elimination effect is not sufficient.
(2) Since the static elimination brush is not uniformly planted in the width direction, unevenness in static elimination partially occurs in the width direction of the recording paper.
(3) Depending on the relationship between the conveyance speed of the recording paper in the fixing process and the transfer process on the upstream side, the paper path after biting into the fixing nip changes, and the static elimination brush is recorded reliably and constantly. Difficult to contact the back of the paper.
(4) The static elimination brush is difficult in terms of durability, and the long-term use causes the flocking to wear and the static elimination performance to deteriorate.
(5) When the static elimination brush is soiled with toner or the like, a sufficient static elimination effect cannot be obtained.
(6) The static elimination brush may be peeled off from the paper guide before fixing due to use in a fixing device having a high ambient temperature, long-term use for 4 to 5 years, or use in a high-temperature and high-humidity environment.
(7) An additional charge eliminating brush is required, leading to an increase in the cost of the fixing device.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、安価で信頼性および耐久性に優れ、静電オフセットの発生を確実に防止することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that is inexpensive, excellent in reliability and durability, and can reliably prevent the occurrence of electrostatic offset. And
本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、転写ニップ部を通過する記録紙にトナー像の転写を行う転写部と、トナー像が転写された記録紙を定着ニップ部に通過させて定着を行う定着部とを備えた画像形成装置であって、導電性を有し、前記転写部と前記定着部との間で記録紙を案内するガイド部材を備えており、前記ガイド部材におけるガイド面の少なくとも一部が、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とを結んだ直線から突出するように配置され、前記定着ニップ部での用紙搬送速度が、前記転写ニップ部での用紙搬送速度よりも速い速度に設定されており、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに挟まれて搬送される記録紙は、前記直線から突出している前記ガイド面に摺擦しながら搬送されることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention passes a transfer unit that transfers a toner image onto a recording sheet that passes through a transfer nip, and passes the recording sheet onto which the toner image has been transferred to a fixing nip unit. An image forming apparatus including a fixing unit that performs fixing and includes a guide member that has conductivity and guides recording paper between the transfer unit and the fixing unit. At least a part of the guide surface is disposed so as to protrude from a straight line connecting the transfer nip portion and the fixing nip portion, and the sheet conveyance speed at the fixing nip portion is set to the sheet conveyance at the transfer nip portion. The recording paper which is set at a speed higher than the speed and is conveyed between the transfer nip portion and the fixing nip portion is conveyed while being rubbed against the guide surface protruding from the straight line. Features .
上記の構成によれば、転写部と定着部との間を搬送される記録紙は、定着ニップ部での用紙搬送速度が転写ニップ部での用紙搬送速度よりも速い速度に設定されていることから撓み無く搬送される。また、ガイド部材は、そのガイド面が転写ニップ部と定着ニップ部とを結んだ直線から突出するように配置されている。このため、記録紙裏面がガイド部材の突出部のガイド面に押し当てられながら搬送され、ガイド部材による効果的な除電効果が得られるため、定着の際における静電オフセットを効果的に防止できる。 According to the above configuration, the recording paper conveyed between the transfer unit and the fixing unit is set so that the paper conveyance speed at the fixing nip is higher than the paper conveyance speed at the transfer nip. It is conveyed without bending. Further, the guide member is disposed so that the guide surface protrudes from a straight line connecting the transfer nip portion and the fixing nip portion. For this reason, the recording paper back surface is conveyed while being pressed against the guide surface of the protruding portion of the guide member, and an effective charge eliminating effect by the guide member is obtained, so that electrostatic offset at the time of fixing can be effectively prevented.
また、上記画像形成装置では、前記ガイド部材は、高抵抗素子を介して接地されている構成とすることができる。また、前記高抵抗素子の抵抗値は、500MΩ以上5GΩ以下であることが好ましい。 In the image forming apparatus, the guide member may be grounded through a high resistance element. The resistance value of the high resistance element is preferably 500 MΩ or more and 5 GΩ or less.
上記の構成によれば、ガイド部材は高抵抗素子を介して接地することで、特に高湿環境下で、転写電流が記録紙を介してガイド部材から漏れてしまうことで発生する転写抜けを防止することができる。これにより、記録紙の除電による静電オフセットの抑制と、高湿環境下での転写電流漏れによる転写抜けの防止を両立することができる。 According to the above configuration, the guide member is grounded via the high resistance element, thereby preventing the transfer omission caused by the transfer current leaking from the guide member via the recording paper, particularly in a high humidity environment. can do. As a result, it is possible to achieve both suppression of electrostatic offset due to charge removal of the recording paper and prevention of transfer omission due to transfer current leakage in a high humidity environment.
また、上記画像形成装置では、前記ガイド部材は、接地状態とフローティング状態とを切り替える切替手段に接続されており、前記切替手段は、低湿環境下では前記ガイド部材を接地状態とし、高湿環境下では前記ガイド部材をフローティング状態とする構成とすることができる。 In the image forming apparatus, the guide member is connected to a switching unit that switches between a grounded state and a floating state, and the switching unit sets the guide member to a grounded state in a low-humidity environment. Then, it can be set as the structure which makes the said guide member into a floating state.
上記の構成によれば、低湿環境においてはガイド部材を接地状態とすることで静電オフセットによるトナー汚れを低減でき、高湿環境においてはガイド部材をフローティング状態とすることで転写電流の漏れを防止することで転写抜けを防止することができる。これにより、記録紙の除電による静電オフセットの抑制と、高湿環境下での転写電流漏れによる転写抜けの防止を両立することができる。 According to the above configuration, the toner contamination due to electrostatic offset can be reduced by placing the guide member in a grounded state in a low humidity environment, and the leakage of transfer current can be prevented by placing the guide member in a floating state in a high humidity environment. By doing so, transfer omission can be prevented. As a result, it is possible to achieve both suppression of electrostatic offset due to charge removal of the recording paper and prevention of transfer omission due to transfer current leakage in a high humidity environment.
また、上記画像形成装置では、前記ガイド部材のガイド面が前記直線から突出する突出領域において、前記直線と前記ガイド面の最大突出距離を突出高さとする場合、前記突出高さが1mm以上3mm以下の範囲に設定されていることが好ましい。 In the image forming apparatus, in the projecting region where the guide surface of the guide member projects from the straight line, when the maximum projecting distance between the straight line and the guide surface is a projecting height, the projecting height is 1 mm or more and 3 mm or less. It is preferable that the range is set.
上記の構成によれば、突出高さを1mm以上とすることで十分な用紙の除電効果が得られ、また、突出高さを3mm以下とすることで用紙の後端ハネ等による画像欠陥を回避できる。 According to the above configuration, a sufficient sheet neutralization effect can be obtained by setting the protruding height to 1 mm or more, and image defects due to the trailing edge of the sheet can be avoided by setting the protruding height to 3 mm or less. it can.
また、上記画像形成装置では、前記ガイド部材のガイド面が前記直線から突出する突出領域において、前記直線と前記ガイド面の最大突出距離を突出高さとする場合、前記ガイド部材は突出高さを変更可能とする変更手段を備えており、前記変更手段は、低湿環境下では前記突出高さを大きくして記録紙裏面が前記突出領域と当接するように前記ガイド部材を配置し、高湿環境下では前記突出高さを小さくして前記突出領域が存在しないように前記ガイド部材を配置する構成とすることができる。 In the image forming apparatus, in the projecting region in which the guide surface of the guide member projects from the straight line, when the maximum projecting distance between the straight line and the guide surface is the projecting height, the guide member changes the projecting height. The changing means comprises a changing means that enables the protruding height to be increased in a low-humidity environment, and the guide member is disposed so that the back side of the recording paper contacts the protruding area. Then, it can be set as the structure which arrange | positions the said guide member so that the said protrusion height may be made small and the said protrusion area | region may not exist.
上記の構成によれば、低湿環境においてはガイド部材を記録紙に当接させて除電することで静電オフセットによるトナー汚れを低減でき、高湿環境においてはガイド部材を記録紙から離間することで転写電流の漏れによる転写抜けを防止することができる。これにより、記録紙の除電による静電オフセットの抑制と、高湿環境下での転写電流漏れによる転写抜けの防止を両立することができる。 According to the above configuration, in a low-humidity environment, the toner contamination due to electrostatic offset can be reduced by making the guide member abut against the recording paper and discharging, and in a high-humidity environment, the guide member is separated from the recording paper. Transfer omission due to transfer current leakage can be prevented. As a result, it is possible to achieve both suppression of electrostatic offset due to charge removal of the recording paper and prevention of transfer omission due to transfer current leakage in a high humidity environment.
また、上記画像形成装置では、前記ガイド部材のガイド面は、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに挟まれて搬送される記録紙と摺擦する領域以外が絶縁処理を施されていることが好ましい。 Further, in the image forming apparatus, the guide surface of the guide member is subjected to an insulating process except for a region that is rubbed with a recording sheet conveyed between the transfer nip portion and the fixing nip portion. Is preferred.
上記の構成によれば、ガイド部材のガイド面がトナーで汚れて、記録紙の搬送を阻害したり、記録紙を汚したりすることを防止できる。 According to the configuration described above, it is possible to prevent the guide surface of the guide member from being contaminated with toner and hindering the conveyance of the recording paper or the recording paper from being stained.
また、上記画像形成装置では、前記記録紙は、前記転写ニップ部を通過した後、前記トナー像とは逆の電荷に帯電される。 In the image forming apparatus, the recording paper is charged to a charge opposite to that of the toner image after passing through the transfer nip portion.
また、上記画像形成装置では、前記ガイド部材のガイド面における用紙搬送方向下流側のエッジ部が、前記直線から最も離れて突出している構成とすることができる。 In the image forming apparatus, the edge portion on the downstream side in the sheet conveyance direction on the guide surface of the guide member may protrude most far from the straight line.
上記の構成によれば、搬送される記録紙をガイド部材に対して線(エッジ)で当てることができ、より確実に安定的に記録紙裏面にガイド部材を当接させることができる。 According to said structure, the recording paper conveyed can be contact | abutted with a line (edge) with respect to a guide member, and a guide member can be contact | abutted to the recording paper back surface more reliably and stably.
さらに、本発明の画像形成方法は、上記の課題を解決するために、転写ニップ部を通過する記録紙にトナー像の転写を行い、トナー像が転写された記録紙を定着ニップ部に通過させて定着を行う画像形成方法であって、導電性を有するガイド部材で記録紙を案内しながら、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間で記録紙を搬送し、前記ガイド部材におけるガイド面の少なくとも一部が、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とを結んだ直線から突出するように配置され、前記定着ニップ部での用紙搬送速度が、前記転写ニップ部での用紙搬送速度よりも速い速度に設定されることで、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに挟まれて搬送される記録紙は、前記直線から突出している前記ガイド面に摺擦しながら搬送されることを特徴としている。 Furthermore, in order to solve the above problems, the image forming method of the present invention transfers a toner image onto a recording paper passing through the transfer nip portion, and passes the recording paper onto which the toner image has been transferred through the fixing nip portion. An image forming method in which fixing is performed, and the recording paper is conveyed between the transfer nip portion and the fixing nip portion while guiding the recording paper with a conductive guide member, and the guide surface of the guide member At least a portion thereof is arranged so as to protrude from a straight line connecting the transfer nip portion and the fixing nip portion, and the paper conveyance speed at the fixing nip portion is higher than the paper conveyance speed at the transfer nip portion. By setting a high speed, the recording paper conveyed between the transfer nip portion and the fixing nip portion is conveyed while being rubbed against the guide surface protruding from the straight line. It is.
上記の構成によれば、本発明の画像形成装置と同様に、ガイド部材による効果的な除電効果が得られ、定着の際における静電オフセットを効果的に防止できる。 According to the above configuration, as in the image forming apparatus of the present invention, an effective charge removal effect by the guide member can be obtained, and electrostatic offset during fixing can be effectively prevented.
本発明の画像形成装置および画像形成方法は、転写部と定着部との間を搬送される記録紙において、記録紙裏面を除電機能(導電性)を有するガイド部材に対して確実に押し当てながら搬送することができ、ガイド部材による効果的な除電効果が得られる。このため、定着の際における静電オフセットを効果的に防止できるといった効果を奏する。 In the image forming apparatus and the image forming method of the present invention, in the recording paper conveyed between the transfer portion and the fixing portion, the back surface of the recording paper is reliably pressed against a guide member having a charge eliminating function (conductive). It can be conveyed, and an effective charge removal effect by the guide member can be obtained. For this reason, there is an effect that the electrostatic offset at the time of fixing can be effectively prevented.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の説明では同一の部材には同一の符号を付してある。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals. The following embodiments are examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention.
〔実施の形態1〕
図1は、本発明の実施の一形態に係る画像形成システム1の構成を示す内部構成図である。画像形成システム1は、画像形成装置2を核に、周辺機器であるスキャナ3、自動原稿搬送装置4、後処理装置5、記録材供給装置6、中継搬送ユニット8、及び両面搬送装置10が接続され、機能が拡張されている。このうち、画像形成装置2及び後処理装置5は、記録材供給装置6の上面に並んで載置されている。また、これらの上方にスキャナ3、および自動原稿搬送装置4がシステムラック7上に支持されることで配置されている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an internal configuration diagram showing a configuration of an
画像形成装置2は、複写機として機能する場合は、スキャナ3にて読み込まれた画像の記録出力を行う。また、プリンタとして機能する場合は、外部接続機器であるパーソナルコンピュータなどの画像処理装置からの画像データを記録出力する。
When the
画像形成装置2の略中央左側には、感光体(感光体ドラム)200を中心とした電子写真プロセス部(画像形成部)が配置されている。感光体200の周囲には、帯電ローラ201、光走査ユニット22、現像ユニット202、転写ユニット203、クリーニングユニット204および除電ランプユニット(不図示)などが配置されている。帯電ローラ201は、感光体200表面を均一に帯電させる。光走査ユニット22は、均一に帯電された感光体200上に光像を走査して静電潜像を書き込む。現像ユニット202は、光走査ユニット22により書き込まれた静電潜像を現像剤により再現する。転写ユニット203は、感光体200上に再現された画像を記録材上に転写する。クリーニングユニット204は、転写後の感光体200上に残留した現像剤を除去して感光体200上に新たな画像を記録することを可能にする。除電ランプユニットは、感光体200表面の電荷を除去する。
An electrophotographic process section (image forming section) centered on a photosensitive body (photosensitive drum) 200 is disposed on the substantially left side of the center of the
画像形成装置2の下部、すなわち記録材供給装置6側には、記録材を収容可能な記録材供給部が配置されている。記録材供給部から1枚ずつ分離給紙される記録材は、電子写真プロセス部の感光体200と転写ユニット203との間に順次供給され、感光体200上に記録再現されたトナー画像が転写される。また、画像形成装置2本体の下面には、少なくとも一つの記録材供給部を備えた記録材供給装置6がオプション配置されている。記録材供給装置6から送られてくる記録材は、画像形成装置2本体の下面の記録材受口から画像形成装置2に受け入れられる。
A recording material supply unit capable of accommodating a recording material is disposed below the
電子写真プロセス部の上方には定着装置23が配置されており、画像が転写された記録材を順次受け入れて、記録材上に転写された現像剤を加熱定着する。画像が記録された記録材は、画像形成装置2外へ送り出され、画像形成装置2本体の上面の中継搬送ユニット8に受け渡される。このように画像形成装置2の用紙搬送パス(記録材搬送路)は、下から上に向かって略縦型に構成されている。
A fixing
電子写真プロセス部の側方、つまり電子写真プロセス部に対して用紙搬送パスと略直行する方向に隣接する位置には、光走査ユニット22、装置制御部、画像制御部、および電源ユニットなどが配置されている。
An
後処理装置5は、画像形成装置2、中継搬送ユニット8から排出される画像の記録された記録材を導き入れて、該記録材に対して後処理を施すものである。後処理としては、ステープル処理、パンチング処理、ソート処理等がある。後処理されたものは下段の排紙トレイに、後処理されないものは上段の排紙トレイに、選択的に排出される。
The
スキャナ3は、自動読み取りモードと手動読み取りモードとを備えている。自動読み取りモードでは、自動原稿搬送装置4により自動的に供給されるシート状の原稿を1枚ずつ順次露光走査して原稿画像を読み取る。手動読み取りモードでは、ユーザのマニュアル操作によりセットされるブック状の原稿、または自動原稿搬送装置4による自動供給が不可能なシート状の原稿の原稿画像を読み取る。
The
自動原稿搬送装置4は、自動読み取りモードでは、原稿セットトレイ上に載置された原稿をスキャナ3の原稿載置台上に向かって順次搬送する。また、手動読み取りモードでは、自動供給が不可能なシート状の原稿を原稿載置台上に載置して読み取り可能となるように、自動原稿搬送装置4が装置リア側を支点にして上方に回動し、装置の手前側が開放される。
In the automatic reading mode, the automatic document feeder 4 sequentially conveys the document placed on the document set tray toward the document placement table of the
中継搬送ユニット8は、画像形成装置2頂部に設けられた排紙トレイの上部に装着され、画像形成装置2から排出される記録材を後処理装置5に向かって導入するための搬送ユニットである。また、この中継搬送ユニット8の搬送経路の途中で、記録材を該ユニットの上面と後処理装置5の上面とで形成された排出トレイに導く別の記録材搬送経路が分岐している。
The
両面搬送装置10は、画像形成装置2の側面に装着され、記録材の両面に画像を形成する際に記録材を反転させるための搬送装置である。両面搬送装置10を通過した記録材は、電子写真プロセス部の手前から再度用紙搬送パスに入って電子写真プロセス部等を通過することで裏面に画像が形成される。
The double-sided conveying
この画像形成システム1のように各周辺機器を組み合わせてシステムを構成することにより、ユーザが所望する画像形成システムを容易に実現できるようになる。
By configuring the system by combining peripheral devices as in the
次に、本発明の特徴部分となる転写ユニット203及び定着装置23について、図2、図3を用いて詳細に説明する。図2は、本実施の形態に係る画像形成装置2の感光体200、転写ユニット203及び定着装置23周辺の断面図、図3は、定着装置23の定着ローラの軸方向から見た模式図である。
Next, the
転写ユニット203は、転写部材としての転写ローラ2031と、この転写ローラ2031に接続された高圧電源2032とを備えている。転写ローラ2031は、軸方向両端に設けられた軸受(図示せず)によって回転可能に設置されている。また、転写ローラ2031の一端には、図示しないギアが軸方向の端部に接続されている。そして、別途設置したモータからの駆動力がギアを介して転写ローラ2031に伝達され、転写ローラ2031を回転駆動する。
The
転写ローラ2031は、その本体である芯金2031aと、この芯金2031aの外周表面に形成された導電性弾性層2031bとを備えている。転写ローラ2031は、図示しないバネにより感光体200に対し所定の荷重(本実施の形態では30N)で圧接されることで、転写ニップ部Ntを形成している。芯金2031aには、たとえば、鉄やステンレス鋼等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。尚、本実施の形態の芯金2031aとしては、直径8mmのステンレス製芯金を使用している。導電性弾性層2031bには、ウレタンゴムやEPDM(エチレン・プロピレン・ジエン)ゴム等が用いられる。尚、本実施の形態の導電性弾性層2031bとしては、厚さ3.5mm、体積抵抗1×108Ωcmの発泡EPDMゴムを使用している。
The
定着装置23は、加熱部材としての定着ローラ101、加圧部材としての加圧ローラ106、定着ローラ用熱源であるヒータランプ105、温度センサ(サーミスタ)103a、103b、サーモスタット104a、104b、およびクリーニング装置110を備えている。温度センサ(サーミスタ)103a、103bは、定着ローラ101の温度を検出する温度検出手段を構成する。サーモスタット104a、104bは、異常温度検知手段を構成する。また、定着装置23は、図示しない制御系として、定着ローラ101の温度及び回転駆動を制御する第一の制御回路、クリーニング装置110のクリーニングウエブの送りを制御する第二の制御回路、並びにトナー画像の印字率を計測する印字率計測回路を備えている。
The fixing
定着ローラ101は、軸方向両端に設けられた軸受102によって回転可能に設置されている。また、定着ローラ101の一端には、図示しないギアが軸方向の端部に接続されている。そして、別途設置したモータからの駆動力がギアを介して定着ローラ101に伝達され、定着ローラ101を回転駆動する。加圧ローラ106は、図示しないベアリングが軸端部に設置され、回転可能とされている。上記ベアリングは、加圧ローラ106を定着ローラ101表面へ加圧させるための加圧保持部108aで支えられている。さらに加圧保持部108aへ荷重を付与するためのバネ108bが設置されている。
The fixing
ヒータランプ105は、定着ローラ101の内部に固定配置され、メインランプ105a、サブランプ105b、アシストランプ105cからなる。また、これらのランプにはハロゲンヒータが用いられる。第一の制御回路からヒータランプ105に通電することにより、所定の発熱分布でヒータランプ105が発光し、赤外線が放射され、定着ローラ101の内周面が加熱される。メインランプ105aは、図3に示すように、フィラメント105afが定着ローラ101の長手方向中央部に設けられた中央加熱用のヒータであり、定格出力は700Wである。サブランプ105bは、フィラメント105bfが定着ローラ101の長手方向両端部に設けられた端部加熱用のヒータであり、定格出力は270Wである。アシストランプ105cは、フィラメント105cfが定着ローラ101の長手方向全幅に設けられたウオームアップアシスト用のヒータであり、ウォームアップ時のみ点灯し、定格出力は230Wである。
The heater lamp 105 is fixedly disposed inside the fixing
定着ローラ101は、メインランプ105a、サブランプ105b、アシストランプ105cにより所定の温度(ここでは180℃)に加熱されて、定着装置の定着ニップ部Nfを通過する未定着トナー画像Tが形成された記録紙Pを加熱する。ここで、定着ニップ部Nfは、定着ローラと加圧ローラとの圧接部である。定着ローラ101は、その本体である芯金101aと、芯金101aの外周表面に形成された離型層101bとを備えている。離型層101bは、記録紙P上のトナーTがオフセットすることを防止するために設けられている。
The fixing
芯金101aには、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。尚、本実施の形態の芯金101aとしては、直径40mmで、低熱容量化を図るために肉厚0.45mmの鉄(STKM)製芯金を使用している。
For the
離型層101bには、PFA(テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が適している。尚、本実施の形態の離型層101bとしては、厚さ7μmのプライマー層を介して、PFAとPTFEとを混合したものを厚さ22.5μmに塗布焼成して形成した。
For the
加圧ローラ106は、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等の芯金106aの外周表面にシリコーンゴム等の耐熱弾性体層106bを有するように構成されている。加圧ローラ106の耐熱弾性体層106bの表面には、定着ローラ101の場合と同様のフッ素樹脂による離型層106cが形成されてもよい。尚、本実施の形態における加圧ローラ106は、直径40mmであり、ステンレス製芯金106a上に耐熱弾性体層106bが、更にその表面に離型層106cが設けられてなる。耐熱弾性体層106bは、厚さ8mmのシリコーンスポンジゴムからなり、離型層106cは、厚さ50μmのPFAチューブからなる。加圧ローラ106は、加圧部材としてのバネ108bにより定着ローラ101に22kgf(216N)の力で圧接され、これにより、定着ローラ101との間に幅が約7.5mmの定着ニップ部Nfが形成される。
The
尚、離型層106cに用いるPFAチューブとしては、カーボン等の導電化剤を含有した導電性のPFAチューブを用いる方がより好ましい。離型層106cに絶縁性のPFAチューブを用いた場合、記録紙や定着ローラ101との摩擦帯電により、加圧ローラ106はおおよそ−5kVに帯電する。その結果、定着ニップ部Nfにおいて、同じマイナス極性のトナーを定着ローラ101側に反発させる電界が作用し、定着ローラ101に対する静電オフセット(静電気的にトナーが定着ローラに付着する現象のこと)の原因となる。そこで、本実施の形態では、離型層106cに導電性PFAチューブを使用することで、加圧ローラ106の帯電を防止し、静電オフセットの発生を抑制している。尚、この帯電防止効果を得るために、本実施の形態では体積抵抗105ΩcmのPFAチューブを用いている。
As the PFA tube used for the
定着ローラ101の周面には、温度検知手段としてのサーミスタ103a、103bが配設されており、定着ローラ101の表面温度を検出するようになっている。そして、各サーミスタ103a、103bにより検出された温度データに基づいて、第一の制御回路(図示せず)がメインランプ105a、サブランプ105b、アシストランプ105cへの通電を制御する。これにより、定着ローラ101の温度が所定の温度となるように制御される。
更に定着ローラ101の上部には、クリーニングウエブ113が配設されている。クリーニングウエブ113は、供給ローラ111側から巻取りローラ112側に巻き取られるようになっており、第二の制御回路により、記録材を定着する毎に所定の送り量で巻き取られる。クリーニングウエブ113は、巻取りローラ112に巻き取られる途中で押圧ローラ114に押圧されて定着ローラ101の表面に当接しており、定着ローラ101表面のクリーニング及び離型剤の塗布を行う。また、押圧ローラ114は、直径18mmの耐熱性スポンジローラからなる。尚、本実施の形態では離型剤としてシリコーンオイルを用いており、クリーニングウエブに6g/m2の量を含浸させている。また、クリーニングウエブ113と定着ローラ101との当接幅Nc(クリーニングニップ幅)は3mmである。
Further, a cleaning
転写ユニット203と定着装置23との間には、転写後搬送ガイド109及び定着前搬送ガイド107が配置されている。転写後搬送ガイド109及び定着前搬送ガイド107は、記録紙Pの搬送路を形成し、定着装置23の定着ニップ部Nfに記録紙Pを案内する。転写後搬送ガイド109は絶縁性の樹脂(本実施の形態ではABS)、定着前搬送ガイド107は金属(本実施の形態ではステンレス)で形成されている。また、定着前搬送ガイド107のガイド面107gには、ガイド面後端のエッジ部107eを除いて、トナーで汚れるのを防止するためにフッ素樹脂のコーティング(絶縁性)が施されている。
A
上述した画像形成装置2における記録紙Pへのトナー像の転写および定着は、所定のプロセス速度(本実施の形態では255mm/s)及び複写速度(本実施の形態では56枚/分)で以下の手順で行われる。まず、記録紙Pが転写ニップ部Ntに搬送され、静電気力により感光体200上のトナー像Tが記録紙P上に転写される。その後、転写後搬送ガイド109および定着前搬送ガイド107に案内されて、未定着トナー像Tが形成された記録紙Pが定着ニップ部Nfに搬送され、熱および圧力により定着が行われる。
Transfer and fixing of the toner image onto the recording paper P in the
次に、上記した画像形成装置2を用いて、静電オフセットの評価実験を行った。
Next, an electrostatic offset evaluation experiment was performed using the above-described
<実験方法>
実験方法としては、静電オフセットの発生しやすい低湿環境下(25℃、10%)で、高印字率の原稿(本実験では印字率37%の写真画像主体の原稿)を6枚連続で印刷した。このとき、高印字率の原稿のトナー像が定着ローラに静電オフセットし、この静電オフセットしたトナーがクリーニングウエブをすり抜け、紙間で加圧ローラに移行する。その後、評価用記録紙(ここでは、加圧ローラの汚れを取りやすい坪量300g/m2の厚紙)を1枚印刷し、この評価用記録紙の裏面のトナー汚れ(静電オフセットによるトナー汚れ)のレベルを評価した。
<Experiment method>
As an experimental method, a high-printing-rate original (a photographic image-based original with a printing rate of 37% in this experiment) is printed continuously in a low-humidity environment (25 ° C, 10%) where electrostatic offset is likely to occur. did. At this time, the toner image of the document with a high printing rate is electrostatically offset to the fixing roller, and the electrostatically offset toner passes through the cleaning web and moves to the pressure roller between sheets. Thereafter, one sheet of evaluation recording paper (here, a thick paper having a grammage of 300 g / m 2 that can easily remove dirt from the pressure roller) is printed, and toner dirt on the back surface of the evaluation recording paper (toner dirt due to electrostatic offset). ) Level.
トナー汚れの評価には、x−rite社製ポータブル分光濃度計(モデル939)を用いた。具体的方法としては、印刷前後での評価用記録紙の裏面の濃度を測定(5箇所平均)し、その差分の大きさ(濃度変化量)で評価を行った。尚、濃度変化量は、0.009より大きい場合、トナー汚れが肉眼ではっきりと認識でき実使用上問題あるレベル、0.009以下であれば肉眼でかすかに認識できるものの実使用上問題ないレベル、また0.005以下であれば肉眼では見えず全く問題ないレベルである。 For evaluation of toner contamination, a portable spectral densitometer (model 939) manufactured by x-rite was used. As a specific method, the density of the back surface of the evaluation recording paper before and after printing was measured (average of five locations), and the evaluation was performed based on the difference (density change amount). When the density change amount is greater than 0.009, the level of toner contamination can be clearly recognized with the naked eye and problematic for practical use. In addition, if it is 0.005 or less, it is a level at which there is no problem with the naked eye.
また、同時に定着ニップ部Nf通過後の記録紙Pの帯電量及び定着ローラ101表面の帯電量を表面電位計(トレック・ジャパン株式会社製MODEL344)を用いて測定を行った。
At the same time, the charge amount of the recording paper P after passing through the fixing nip portion Nf and the charge amount on the surface of the fixing
<実験1>
第1の実験条件及び結果を表1に示す。尚、実験1における実験パラメータとしては、下記の4種類を用いた。
(1)定着前搬送ガイドの突出高さ
図2の矢印Aで示した方向に定着前搬送ガイド107の位置(突出高さ)を変えて実験を行った。ここで、定着前搬送ガイドの突出高さとは、鉛直方向での高さを意味するものではなく、転写ニップ部Ntと定着ニップ部Nfを結んだ線PPに対する定着前搬送ガイド107のガイド面の最大突出距離を意味している。すなわち、本実施の形態では、定着前搬送ガイド107におけるガイド面107gが線PPと交差して配置され、ガイド面107gの一部の領域は線PPから突出している(ガイド面が線PPと対向しない配置となっている)。
<
The first experimental conditions and results are shown in Table 1. The following four types of experimental parameters were used in
(1) Protrusion Height of Pre-Fixing Transport Guide An experiment was conducted by changing the position (projection height) of the
図2に示す構成では、ガイド面107gにおける用紙搬送方向下流側のエッジ部107eを含む一部領域が線PPから突出している。そして、この突出領域で線PPから最も離れた位置にあるのがエッジ部107eであるため、線PPに対するエッジ部107eのA方向の距離が定着前搬送ガイド107の突出高さとなる。尚、表1で示した高さの数値は、プラスが上記突出領域が存在する場合のエッジ部107eの突出高さを示しており、マイナスが上記突出領域が存在しない場合のエッジ部107eと線PPとの距離を示している。
(2)定着前搬送ガイドの材質
定着前搬送ガイド107の材質として、ステンレス及びABSの2種類のガイドを用いて実験を行った。
(3)定着前搬送ガイドの接地状態
定着前搬送ガイド107を接地した場合とフローティングにした場合との2種類について、実験を行った。
(4)定着装置の用紙搬送速度
定着装置23の用紙搬送速度を変えて実験を行った。尚、表1に示す数値は転写ユニット203での用紙搬送速度に対する定着装置23での用紙搬送速度の速度比を表している。例えば、この数値が+6%であれば、転写ユニット203での用紙搬送速度よりも定着装置23での用紙搬送速度が6%速いことを示している(±0%は等速)。
In the configuration shown in FIG. 2, a partial region including the
(2) Material of conveyance guide before fixing As a material of
(3) Grounding state of conveyance guide before fixing An experiment was conducted with respect to two types of cases where the
(4) Sheet conveyance speed of fixing device The experiment was performed by changing the sheet conveyance speed of the fixing
比較例1−1〜1−2及び実施例1−1〜1−3の比較結果より、突出高さを高くする程、静電オフセットによるトナー汚れが減少することがわかる。この理由は以下の通りである。 From the comparison results of Comparative Examples 1-1 to 1-2 and Examples 1-1 to 1-3, it can be seen that the toner contamination due to electrostatic offset decreases as the protrusion height increases. The reason is as follows.
突出高さを高くすることで、定着前搬送ガイド107と記録紙Pの裏面が接触し、転写ユニット203でプラス帯電された記録紙Pが除電される。一方、静電オフセットは、定着ローラ101が記録紙Pによってプラスに帯電されることに起因する。このため、記録紙Pの電位が除電によって低くなることで定着ローラ101のプラス電位も低くなる。その結果、定着ローラ101への静電オフセットが発生しにくくなる。このとき、突出高さが高い程、記録紙Pの電位が低くなり、また定着ローラ101の表面電位も低くなる。すなわち、突出高さを高くするほど、記録紙Pに対する除電効果が大きくなり、静電オフセットの防止効果も大きくなる
尚、定着前搬送ガイド107のガイド面107gは、エッジ部107eを除いて、絶縁性のフッ素樹脂コーティングが施されている。これより、記録紙Pの除電はエッジ部107eを介して行われていることがわかる。このことは、比較例1−3および比較例1−4の結果からも説明できる。すなわち、定着前搬送ガイド107として絶縁性のABS樹脂を用いた実験(比較例1−3)や、定着前搬送ガイドを接地せずに浮かした(フローティング)実験(比較例1−4)では、記録紙Pの電位が+350〜+400Vと8種類の実験中最も高く、定着ローラ101の電位も+120〜+140Vと最も高くなっている。そして、トナー汚れも0.09〜0.01と最も悪くなっている。
By increasing the protruding height, the
また、実施例1−1と比較例1−5との結果から、転写ユニット203に対する定着装置23の搬送速度を速くした方が、静電オフセットによるトナー汚れがより低減できることがわかる。この理由は以下の通りである。
Further, from the results of Example 1-1 and Comparative Example 1-5, it can be seen that the toner contamination due to the electrostatic offset can be further reduced by increasing the conveyance speed of the fixing
定着装置23の用紙搬送速度が転写ユニット203の用紙搬送速度と同じあるいは遅い場合、転写ユニット203と定着装置23との間で記録紙Pが撓みが生じる。記録紙Pに撓みが生じた場合、記録紙Pの裏面とエッジ部107eとの接触状態が不安定となり、除電効果が減少してしまう。これに対し、定着装置23の用紙搬送速度を転写ユニット203の用紙搬送速度よりも速くすると、記録紙Pの先端が定着ニップ部Nfに噛みこまれた後、記録紙Pは張力を与えられた状態で搬送される。その結果、記録紙Pの裏面が張力によってエッジ部107eに押し当てられながら搬送される状態となり、記録紙Pの裏面とエッジ部107eとがより確実に当接することになるため、除電効果が維持できる。
When the paper conveyance speed of the fixing
以上より、本実施の形態1に係る画像形成装置2では、定着前搬送ガイド107のエッジ部107eが線PPに対して突出して配置され、かつ、定着ニップ部Nfでの用紙搬送速度が、転写ニップ部Ntでの用紙搬送速度よりも速い速度に設定される。これにより、記録紙Pの裏面をエッジ部107eに摺擦させながら(押し当てながら)搬送することができ、定着前搬送ガイド107による効果的な除電効果が得られる。このため、定着の際における静電オフセットを効果的に防止できる。
As described above, in the
また、記録紙Pの裏面が定着前搬送ガイド107のエッジ部107eという狭い領域を常に摺擦することになるため、エッジ部107eにトナー汚れが溜まることがなく、定着前搬送ガイド107がトナーで汚れて除電性能が低下するという心配もない。
Further, since the back surface of the recording paper P always rubs against a narrow area called the
また、表1の結果より、突出高さは1.0mm以上であれば、トナー汚れ(濃度変化量)は0.005以下の問題ないレベルとなり、より好ましい。また、突出高さと除電効果との関係はある程度の高さで飽和する。すなわち、表1の例では、実施例1−3(突出高さ3.0mm)と比較例1−2(突出高さ3.5mm)とにおいて、除電効果(およびトナー汚れ)に差は無い。但し、突出高さが3.5mm以上になると、「用紙後端はね」という課題が発生する。「用紙後端はね」とは、記録紙Pの後端が転写ニップ部Ntを抜けた後に上方向にはねて、感光体200等に接触してトナー画像を乱す現象である。以上より、突出高さとしては1.0mm以上3.0mm以下の範囲とすることが好ましい。
Further, from the results in Table 1, it is more preferable that the protrusion height is 1.0 mm or more because the toner contamination (density change amount) is a problem-free level of 0.005 or less. Further, the relationship between the protrusion height and the charge removal effect is saturated at a certain height. That is, in the example of Table 1, there is no difference in the charge removal effect (and toner contamination) between Example 1-3 (projection height 3.0 mm) and Comparative Example 1-2 (projection height 3.5 mm). However, when the protruding height is 3.5 mm or more, the problem of “sheet trailing edge splashing” occurs. “Paper trailing edge splashing” is a phenomenon in which the trailing edge of the recording paper P bounces upward after passing through the transfer nip portion Nt and touches the
〔実施の形態2〕
次に、実施の形態2に係る画像形成装置について図4を用いて説明する。尚、本実施の形態2の画像形成装置は、定着前搬送ガイド107を除いては実施の形態1の画像形成装置と全く同じであるので、ここでは説明を省略する。本実施の形態2の画像形成装置は、定着前搬送ガイド107が高抵抗素子1071を介して接地されている点が実施の形態1とは異なる。
[Embodiment 2]
Next, an image forming apparatus according to
<実験2>
次に、本実施の形態2の画像形成装置を用いた実験(実験2)について、表2を用いて説明する。尚、実験2の実験方法は実験1と全く同じであるので、ここでは説明を省略する。また、実験2における実験パラメータは下記の2種類である。
(1)環境条件
環境条件としては、高湿(NH)条件(25℃、85%)と低湿(NL)条件(25℃、10%)との2パターンで実験を行った。
(2)高抵抗素子の抵抗値
高抵抗素子の抵抗値として、50MΩ、500MΩ、5GΩ、50GΩの4種類の素子を用いた場合と、高抵抗素子を用いずに定着前搬送ガイド107を接地した場合とで実験を行った。
<
Next, an experiment (Experiment 2) using the image forming apparatus of the second embodiment will be described with reference to Table 2. Since the experimental method of
(1) Environmental conditions As environmental conditions, it experimented by two patterns, high-humidity (NH) conditions (25 degreeC, 85%) and low-humidity (NL) conditions (25 degreeC, 10%).
(2) Resistance value of the high-resistance element When the resistance value of the high-resistance element is four kinds of elements of 50 MΩ, 500 MΩ, 5 GΩ, and 50 GΩ, the
実施例2−1〜2−2および比較例2−1〜2−2では、静電オフセットが発生しやすい低湿環境においても、静電オフセットによるトナー汚れを低減できる効果(濃度変化量が0.009以下)が得られている。しかしながら、比較例2−1〜2−2では、高湿環境において、感光体200からトナー像Tがきちんと転写できない「転写抜け」という課題が発生している。「転写抜け」は、高湿環境で記録紙Pが吸湿して用紙抵抗が低くなり、転写電流が記録紙Pを介して定着前搬送ガイド107から漏れてしまうことで発生する。
In Examples 2-1 to 2-2 and Comparative Examples 2-1 to 2-2, even in a low humidity environment where electrostatic offset is likely to occur, the effect of reducing toner contamination due to electrostatic offset (the density change amount is 0.1%). 009 or less). However, in Comparative Examples 2-1 to 2-2, a problem of “transfer omission” occurs in which the toner image T cannot be properly transferred from the
本実施の形態2の画像形成装置は、定着前搬送ガイド107を高抵抗素子1071を介して接地することで、「転写抜け」を防止しようとするものである。
The image forming apparatus according to the second embodiment attempts to prevent “transfer omission” by grounding the
表2の結果より、抵抗値が0または50MΩ(比較例2−1〜2−2)の場合、抵抗値が低すぎて「転写抜け」の抑制効果が小さく、「転写抜け」を解消することはできない。一方、抵抗値が500MΩまたは5GΩ(実施例2−1〜2−2)の場合、高抵抗素子1071によって転写電流の漏れを防止することができ、「転写抜け」の課題を解消することができる。また、抵抗値が505GΩ(比較例2−3)の場合では、抵抗値が高すぎて記録紙Pの除電効果も小さくなりすぎ、低湿環境においてトナー汚れが肉眼ではっきりと認識できるレベル(濃度変化量が0.01)になってしまう。以上より、高抵抗素子1071の抵抗値としては500MΩ以上5GΩ以下の範囲とすることが好ましい。
From the results shown in Table 2, when the resistance value is 0 or 50 MΩ (Comparative Examples 2-1 to 2-2), the resistance value is too low to suppress the “transfer omission” and eliminate the “transfer omission”. I can't. On the other hand, when the resistance value is 500 MΩ or 5 GΩ (Examples 2-1 to 2-2), leakage of the transfer current can be prevented by the
〔実施の形態3〕
次に、実施の形態3の画像形成装置について図5を用いて説明する。尚、本実施の形態3の画像形成装置は、定着前搬送ガイド107を除いては実施の形態1の画像形成装置と全く同じであるので、ここでは説明を省略する。本実施の形態3の画像形成装置は、定着前搬送ガイド107がスイッチング素子1072を介して接地されている点が実施の形態1とは異なる。
[Embodiment 3]
Next, an image forming apparatus according to
<実験3>
次に、本実施の形態3の画像形成装置を用いた実験(実験3)について、表3を用いて説明する。尚、実験3の実験方法は実験1と全く同じであるので、ここでは説明を省略する。また、実験3における実験パラメータは、下記の2種類である。
(1)環境条件
環境条件としては、高湿(NH)条件(25℃、85%)と低湿(NL)条件(25℃、10%)の2パターンで実験を行った。
(2)定着前搬送ガイドの接地状態
定着前搬送ガイドの接地状態として、接地及びフローティングの2種類で実験を行った。
<
Next, an experiment (experiment 3) using the image forming apparatus of the third embodiment will be described with reference to Table 3. Since the experimental method of
(1) Environmental conditions As environmental conditions, it experimented by two patterns, high humidity (NH) conditions (25 degreeC, 85%) and low humidity (NL) conditions (25 degreeC, 10%).
(2) Grounding state of conveyance guide before fixing Experiments were performed with two types of grounding and floating as the grounding state of the conveyance guide before fixing.
比較例3−1では、静電オフセットが発生しやすい低湿環境において、静電オフセットによるトナー汚れを低減できる効果(濃度変化量が0.009以下)が得られている。しかしながら、比較例3−1では、高湿環境において「転写抜け」が発生している。 In Comparative Example 3-1, an effect (a density change amount of 0.009 or less) can be obtained in a low-humidity environment in which electrostatic offset is likely to occur. However, in Comparative Example 3-1, “transfer omission” occurs in a high humidity environment.
一方、比較例3−2では、定着前搬送ガイド107をフローティングにすることで、この転写電流の漏れを防止でき、「転写抜け」を解消することができる。但し、この場合、記録紙Pの除電効果が得られなくなるため、低湿環境においてトナー汚れが肉眼ではっきりと認識できるレベル(濃度変化量が0.01)になってしまう。
On the other hand, in Comparative Example 3-2, by causing the
そこで本実施の形態3に係る画像形成装置では、実施例3に示すように、低湿環境下ではスイッチング素子1072をONして定着前搬送ガイド107を接地し、また高湿環境下ではスイッチング素子1072をOFFして定着前搬送ガイド107をフローティング状態としている。これにより、低湿環境下での「トナー汚れ」の防止と高湿環境下での「転写抜け」の防止とを両立することができる。
Therefore, in the image forming apparatus according to the third embodiment, as shown in the third embodiment, the
尚、本実施の形態3に係る画像形成装置においては、スイッチング素子1072のON・OFFを切り替えるために、画像形成装置内の任意の箇所に湿度センサが設けられる。すなわち、上記湿度センサにより検知された湿度が所定の閾値を下回った場合には低湿環境であると判断してスイッチング素子1072をONし、所定の閾値以上である場合には高湿環境であると判断してスイッチング素子1072をOFFする制御を行えばよい。上記の判定およびスイッチング素子1072の切替制御は、例えば、第一の制御回路にて行ってもよい。また、上記湿度センサの配置箇所は特に限定されるものではないが、印字前の用紙が収容される記録材供給部付近に配置することが好適である。これは、用紙の吸湿量は、印字前の用紙が長時間収容される箇所の湿度に大きく依存すると考えられるためである。
In the image forming apparatus according to the third embodiment, a humidity sensor is provided at an arbitrary position in the image forming apparatus in order to switch the
〔実施の形態4〕
次に、実施の形態4の画像形成装置について図6を用いて説明する。尚、本実施の形態4の画像形成装置は、定着前搬送ガイド107を除いては実施の形態1の画像形成装置と全く同じであるので、ここでは説明を省略する。本実施の形態4の画像形成装置は、定着前搬送ガイド107が回転支点107sを中心にして矢印Bで示した方向に回転可能に構成されている点が実施の形態1とは異なる。
[Embodiment 4]
Next, an image forming apparatus according to Embodiment 4 will be described with reference to FIG. Note that the image forming apparatus according to the fourth embodiment is exactly the same as the image forming apparatus according to the first embodiment except for the
具体的には、回転支点107sに関して、定着前搬送ガイド107のガイド面107gとは反対側の一端にソレノイド1073とばね1074とが接続されている。ソレノイド1073がOFFの場合は、ばね1074により定着前搬送ガイド107が引っ張られ、エッジ部107eが図6に示す線PPよりも2.0mm高い位置(突出高さ2.0mm)に移動する。また、ソレノイド1073がONの場合は、ソレノイド1073により定着前搬送ガイド107が引っ張られ、エッジ部107eが線PPよりも0.5mm低い位置(突出高さ−0.5mm)に移動する。ソレノイド1073とばね1074との配置箇所は、図6の構成と逆であっても良い。
Specifically, with respect to the
<実験4>
次に、本実施の形態4の画像形成装置を用いた実験(実験4)について、表4を用いて説明する。尚、実験4の実験方法は実験1と全く同じであるので、ここでは説明を省略する。また、実験4における実験パラメータは、下記の2種類である。
(1)環境条件
環境条件としては、高湿(NH)条件(25℃、85%)と低湿(NL)条件(25℃、10%)の2パターンで実験を行った。
(2)定着前搬送ガイドの突出高さ
定着前搬送ガイド107の突出高さとして、線PPより2.0mm高い位置(+2.0mm)及び0.5mm低い位置(−0.5mm)の2種類で実験を行った。
<Experiment 4>
Next, an experiment (Experiment 4) using the image forming apparatus of the fourth embodiment will be described with reference to Table 4. Since the experimental method of Experiment 4 is exactly the same as that of
(1) Environmental conditions As environmental conditions, it experimented by two patterns, high humidity (NH) conditions (25 degreeC, 85%) and low humidity (NL) conditions (25 degreeC, 10%).
(2) Protrusion Height of Pre-Fixing Transport Guide There are two types of protrusion height of the pre-fixing conveyance guide 107: a position 2.0 mm higher than the line PP (+2.0 mm) and a position 0.5 mm lower (−0.5 mm). The experiment was conducted.
比較例4−1(突出高さ2.0mm)では、静電オフセットが発生しやすい低湿環境において、静電オフセットによるトナー汚れを低減できる効果(濃度変化量が0.009以下)が得られている。しかしながら、比較例4−1では、高湿環境において「転写抜け」が発生している。 In Comparative Example 4-1 (projection height of 2.0 mm), an effect of reducing toner contamination due to electrostatic offset (density change amount of 0.009 or less) is obtained in a low-humidity environment where electrostatic offset is likely to occur. Yes. However, in Comparative Example 4-1, “transfer omission” occurs in a high humidity environment.
一方、比較例4−2では、突出高さを−0.5mmに設定することで、この転写電流の漏れを防止でき、「転写抜け」を解消することができる。但し、この場合、記録紙Pの除電効果が安定して得られなくなるため、低湿環境においてトナー汚れが肉眼ではっきりと認識できるレベル(濃度変化量が0.01)になってしまう。 On the other hand, in Comparative Example 4-2, by setting the projection height to -0.5 mm, this transfer current leakage can be prevented and "transfer omission" can be eliminated. However, in this case, since the static elimination effect of the recording paper P cannot be obtained stably, the toner contamination is at a level (density change amount is 0.01) that can be clearly recognized with the naked eye in a low humidity environment.
そこで本実施の形態4に係る画像形成装置では、低湿環境下ではソレノイド1073をOFFして突出高さを2.0mmとし、また高湿環境下ではソレノイドをOFFして定着前搬送ガイドの突出高さを−0.5mmとしている。これにより、低湿環境下での「トナー汚れ」の防止と高湿環境下での「転写抜け」の防止とを両立することができる。
Therefore, in the image forming apparatus according to the fourth embodiment, the
尚、本実施の形態4に係る画像形成装置においては、ソレノイド1073のON・OFFを切り替えるために、実施の形態3と同様に、画像形成装置内の任意の箇所に湿度センサが設けられる。すなわち、上記湿度センサにより検知された湿度が所定の閾値を下回った場合には低湿環境であると判断してソレノイド1073をOFFし、所定の閾値以上である場合には高湿環境であると判断してソレノイド1073をONする制御を行えばよい。上記の判定およびソレノイド1073の切替制御は、例えば、第一の制御回路にて行ってもよい。
In the image forming apparatus according to the fourth embodiment, a humidity sensor is provided at an arbitrary location in the image forming apparatus, as in the third embodiment, in order to switch the
〔実施の形態5〕
上記実施の形態1〜4では、線PPに対するエッジ部107eの距離が定着前搬送ガイド107の突出高さとなる場合、すなわち、搬送される記録紙がエッジ部107eに摺擦して除電される場合を説明した。しかしながら、本発明は上記構成に限定されるものではない。
[Embodiment 5]
In the first to fourth embodiments, when the distance of the
例えば、図7に示すように、定着前搬送ガイド107のガイド面107gが曲面を有しており、ガイド面107gの一部の凸面が突出領域となっていても良い。この場合、上記凸面の頂点107h(線PPともっとも離れた箇所)と線PPとの距離が定着前搬送ガイド107の突出高さとなり、搬送される記録紙は頂点107hに摺擦して除電される。
For example, as shown in FIG. 7, the
また、図7に示す構成では、定着前搬送ガイド107のガイド面107gには、頂点107h付近を除いて、フッ素樹脂のコーティング(絶縁性)が施されていてもよい。尚、図7は、実施の形態1に示す画像形成装置(図2参照)の変形例を示したものであるが、実施の形態2〜4に示す画像形成装置(図4〜6参照)においても同様の変形例とすることが可能である。
In the configuration shown in FIG. 7, the
以上説明したとおり、本発明によれば、薄肉の加熱ローラ(定着ローラ)や溶融時間の短い低温定着トナーを用いた場合でも、画質ムラや定着性のばらつきがなく、ウォームアップ時間の短い定着装置や画像形成装置を実現することが可能となる。 As described above, according to the present invention, even when a thin heating roller (fixing roller) or a low-temperature fixing toner with a short melting time is used, there is no unevenness in image quality or fixing property, and the fixing device has a short warm-up time. And an image forming apparatus can be realized.
尚、上記の各実施の形態においては、モノクロ複合機の事例を説明したが、本発明はモノクロ複合機に限定されるものではなく、カラー複合機にも適用できることは言うまでもない。 In each of the above-described embodiments, the case of a monochrome multifunction peripheral has been described. However, it goes without saying that the present invention is not limited to a monochrome multifunction peripheral and can be applied to a color multifunction peripheral.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
1 画像形成システム
2 画像形成装置
23 定着装置(定着部)
107 定着前搬送ガイド(ガイド部材)
107e エッジ部
1071 高抵抗素子
1072 スイッチング素子(切替手段)
1073 ソレノイド(変更手段)
1074 ばね(変更手段)
200 感光体(転写部)
203 転写ユニット(転写部)
P 記録紙
Nt 転写ニップ部
Nf 定着ニップ部
DESCRIPTION OF
107 Pre-fixing conveyance guide (guide member)
1073 Solenoid (change means)
1074 Spring (change means)
200 photoconductor (transfer section)
203 Transfer unit (transfer section)
P Recording paper Nt Transfer nip Nf Fixing nip
Claims (10)
導電性を有し、前記転写部と前記定着部との間で記録紙を案内するガイド部材を備えており、
前記ガイド部材におけるガイド面の少なくとも一部が、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とを結んだ直線から突出するように配置され、
前記定着ニップ部での用紙搬送速度が、前記転写ニップ部での用紙搬送速度よりも速い速度に設定されており、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに挟まれて搬送される記録紙は、前記直線から突出している前記ガイド面に摺擦しながら搬送されることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers a toner image onto a recording sheet that passes through a transfer nip; and a fixing unit that fixes the recording sheet on which the toner image has been transferred through a fixing nip. ,
A conductive member having a guide member for guiding recording paper between the transfer portion and the fixing portion;
At least a part of the guide surface of the guide member is disposed so as to protrude from a straight line connecting the transfer nip portion and the fixing nip portion,
The paper transport speed at the fixing nip is set to be higher than the paper transport speed at the transfer nip, and the recording paper transported between the transfer nip and the fixing nip is The image forming apparatus is conveyed while being rubbed against the guide surface protruding from the straight line.
前記ガイド部材は、高抵抗素子を介して接地されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the guide member is grounded via a high resistance element.
前記高抵抗素子の抵抗値は、500MΩ以上5GΩ以下であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2,
The resistance value of the high resistance element is 500 MΩ or more and 5 GΩ or less.
前記ガイド部材は、接地状態とフローティング状態とを切り替える切替手段に接続されており、
前記切替手段は、低湿環境下では前記ガイド部材を接地状態とし、高湿環境下では前記ガイド部材をフローティング状態とすることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The guide member is connected to switching means for switching between a ground state and a floating state,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the switching unit places the guide member in a grounded state in a low humidity environment and places the guide member in a floating state in a high humidity environment.
前記ガイド部材のガイド面が前記直線から突出する突出領域において、前記直線と前記ガイド面の最大突出距離を突出高さとする場合、
前記突出高さが1mm以上3mm以下の範囲に設定されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
In the protruding region where the guide surface of the guide member protrudes from the straight line, when the maximum protruding distance between the straight line and the guide surface is the protruding height,
The image forming apparatus, wherein the protruding height is set in a range of 1 mm to 3 mm.
前記ガイド部材のガイド面が前記直線から突出する突出領域において、前記直線と前記ガイド面の最大突出距離を突出高さとする場合、
前記ガイド部材は突出高さを変更可能とする変更手段を備えており、
前記変更手段は、低湿環境下では前記突出高さを大きくして記録紙裏面が前記突出領域と当接するように前記ガイド部材を配置し、高湿環境下では前記突出高さを小さくして前記突出領域が存在しないように前記ガイド部材を配置することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
In the protruding region where the guide surface of the guide member protrudes from the straight line, when the maximum protruding distance between the straight line and the guide surface is the protruding height,
The guide member includes a changing means for changing the protruding height,
The changing means arranges the guide member such that the protruding height is increased in a low humidity environment and the back surface of the recording paper is in contact with the protruding area, and the protruding height is decreased in a high humidity environment. An image forming apparatus, wherein the guide member is arranged so that no protruding region exists.
前記ガイド部材のガイド面は、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに挟まれて搬送される記録紙と摺擦する領域以外が絶縁処理を施されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the guide surface of the guide member is subjected to an insulating process except for a region that slides on a recording sheet conveyed between the transfer nip portion and the fixing nip portion.
前記記録紙は、前記転写ニップ部を通過した後、前記トナー像とは逆の電荷に帯電されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The image forming apparatus, wherein the recording sheet is charged with a charge opposite to that of the toner image after passing through the transfer nip portion.
前記ガイド部材のガイド面における用紙搬送方向下流側のエッジ部が、前記直線から最も離れて突出していることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8,
An image forming apparatus, wherein an edge portion of the guide surface of the guide member on the downstream side in the sheet conveyance direction protrudes most away from the straight line.
導電性を有するガイド部材で記録紙を案内しながら、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間で記録紙を搬送し、
前記ガイド部材におけるガイド面の少なくとも一部が、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とを結んだ直線から突出するように配置され、
前記定着ニップ部での用紙搬送速度が、前記転写ニップ部での用紙搬送速度よりも速い速度に設定されることで、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部とに挟まれて搬送される記録紙は、前記直線から突出している前記ガイド面に摺擦しながら搬送されることを特徴とする画像形成方法。 An image forming method in which a toner image is transferred to a recording paper passing through a transfer nip portion, and the recording paper on which the toner image is transferred is passed through a fixing nip portion to perform fixing.
While guiding the recording paper with a conductive guide member, the recording paper is conveyed between the transfer nip portion and the fixing nip portion,
At least a part of the guide surface of the guide member is disposed so as to protrude from a straight line connecting the transfer nip portion and the fixing nip portion,
The recording paper conveyed between the transfer nip and the fixing nip by setting the paper conveyance speed at the fixing nip to be higher than the paper conveyance at the transfer nip. Is conveyed while being rubbed against the guide surface protruding from the straight line.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021009273A (en) * | 2019-07-03 | 2021-01-28 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
JP7508305B2 (en) | 2020-08-06 | 2024-07-01 | 東芝テック株式会社 | Image Processing Device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08278706A (en) * | 1995-04-07 | 1996-10-22 | Canon Inc | Image forming device |
JPH0922207A (en) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Canon Inc | Fixing device |
JPH11202657A (en) * | 1998-01-19 | 1999-07-30 | Canon Inc | Fixing device |
JP2003302850A (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-24 | Sharp Corp | Fixing device |
JP2008096695A (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
JP2012037679A (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Ricoh Co Ltd | Fixing apparatus and image forming apparatus |
US20140233991A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing device and image forming apparatus having the same |
-
2014
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08278706A (en) * | 1995-04-07 | 1996-10-22 | Canon Inc | Image forming device |
JPH0922207A (en) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Canon Inc | Fixing device |
JPH11202657A (en) * | 1998-01-19 | 1999-07-30 | Canon Inc | Fixing device |
JP2003302850A (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-24 | Sharp Corp | Fixing device |
JP2008096695A (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
JP2012037679A (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Ricoh Co Ltd | Fixing apparatus and image forming apparatus |
US20140233991A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing device and image forming apparatus having the same |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021009273A (en) * | 2019-07-03 | 2021-01-28 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
JP7342460B2 (en) | 2019-07-03 | 2023-09-12 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming device |
JP7508305B2 (en) | 2020-08-06 | 2024-07-01 | 東芝テック株式会社 | Image Processing Device |
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