JP2016090988A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
加熱装置で第一の面(表面)を加熱した記録材の第二の面(裏面)へ像担持体からトナー像を転写する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for transferring a toner image from an image carrier to a second surface (back surface) of a recording material whose first surface (front surface) is heated by a heating device.
転写部で像担持体から記録材へトナー像を転写した後に、トナー像が転写された記録材を定着装置のニップ部で加熱加圧して画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置では、記録材の第一の面にトナー像を転写して定着装置のニップ部を通過させた後に、同じ記録材を転写部に通過させて記録材の第二の面にもトナー像を転写する場合、いわゆる両面印刷をする場合がある。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that transfer a toner image from an image carrier to a recording material at a transfer unit and then heat-press the recording material onto which the toner image has been transferred at a nip portion of a fixing device to fix the image on the recording material are widely used. ing. In the image forming apparatus, after the toner image is transferred to the first surface of the recording material and passed through the nip portion of the fixing device, the same recording material is passed to the transfer portion and the toner is also applied to the second surface of the recording material. When transferring an image, so-called double-sided printing may be performed.
このとき、定着装置のニップ部を通過した記録材に著しいカールが発生していると、同じ記録材に転写部を通過させて記録材の第二の面にトナー像を転写した後に記録材の先端から像担持体に巻き付いて、分離することが困難になる場合がある。 At this time, if a marked curl has occurred in the recording material that has passed through the nip portion of the fixing device, the recording material is transferred to the second surface of the recording material after passing the transfer portion through the same recording material. It may be difficult to wrap around the image carrier from the tip and separate it.
そこで、特許文献1では、環境条件を検知し、定着装置のニップ部を通過した記録材においてカールが著しくなる高湿度条件では、転写ニップ部に印加する転写電圧を一律に低下させて、記録材の像担持体からの分離を容易にしている。 Therefore, in Patent Document 1, the environmental condition is detected, and the transfer voltage applied to the transfer nip portion is uniformly reduced under a high humidity condition in which the curl is remarkable in the recording material that has passed through the nip portion of the fixing device. Is easily separated from the image carrier.
また、特許文献2では、定着装置のニップ部を通過した記録材において実際に発生したカール量を測定し、閾値を超えるカール量が発生している場合は、転写部で記録材に印加する転写電圧を低下させて、記録材の像担持体からの分離を容易にしている。
Further, in
特許文献1では、高湿度条件に該当するか否かのみに頼るため、記録材に発生するカール量を正確に推定できない。そのため、高湿度条件に該当する場合は必要以上に転写電圧を大きく低下させる必要がある。転写電圧を大きく低下させるとトナー像の転写効率が低下して画像品質への影響を無視できなくなる。 Since Patent Document 1 relies only on whether or not the high humidity condition is met, the amount of curl generated on the recording material cannot be accurately estimated. Therefore, when the high humidity condition is met, it is necessary to greatly reduce the transfer voltage more than necessary. If the transfer voltage is greatly reduced, the transfer efficiency of the toner image is reduced, and the influence on the image quality cannot be ignored.
特許文献2では、カール量を正確に測定しようとすると、カールが発生した記録材を自由な状態で保持できる大きなスペースが必要になる。そのため、画像形成装置が大型化する問題がある。
In
本発明は、第二の面へトナー像を転写される記録材の感光ドラムへ巻き付く方向のカール量を直接測定することなく、正確に判断できる画像形成装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can accurately determine a curl amount in a direction in which a recording material onto which a toner image is transferred onto a second surface is wound around a photosensitive drum.
また、推定したカール量に応じて転写部を通過した記録材を像担持体から分離するための必要な制御を実行できる画像形成装置を提供することを目的としている。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of executing necessary control for separating a recording material that has passed through a transfer portion from an image carrier in accordance with an estimated curl amount.
本発明の画像形成装置は、記録材を加熱する加熱装置と、前記加熱装置を通過した記録材の第一の面の温度を検知する第一温度検知部と、前記加熱装置を通過した記録材の第二の面の温度を検知する第二温度検知部と、前記第一温度検知部と前記第二温度検知部の検知温度に基づいて記録材のカール状態を判断する制御手段と、を備えるものである。 The image forming apparatus of the present invention includes a heating device that heats the recording material, a first temperature detection unit that detects the temperature of the first surface of the recording material that has passed through the heating device, and the recording material that has passed through the heating device. A second temperature detection unit that detects the temperature of the second surface of the recording medium, and a control unit that determines the curl state of the recording material based on the detected temperatures of the first temperature detection unit and the second temperature detection unit. Is.
本発明の画像形成装置では、加熱装置を通過した記録材の第一の面の温度と第二の面の温度とに基づいて記録材のカール状態を判断するから、高湿度条件に該当するか否かのみに頼るよりも正確に記録材のカール量を判断できる。そして、記録材のカール量を測定するための空間が不要である。 In the image forming apparatus of the present invention, the curl state of the recording material is determined based on the temperature of the first surface and the second surface of the recording material that has passed through the heating device. The curl amount of the recording material can be determined more accurately than relying only on whether or not. In addition, a space for measuring the curl amount of the recording material is unnecessary.
したがって、カール量を直接測定することなく正確に判断したカール量に応じて転写ニップ部を通過した記録材を像担持体から分離するための必要な制御を実行できる。 Therefore, it is possible to execute necessary control for separating the recording material that has passed through the transfer nip portion from the image carrier in accordance with the curl amount accurately determined without directly measuring the curl amount.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<実施の形態1>
(画像形成装置)
図1は実施の形態1の画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置100は、感光ドラム1に形成したトナー像を記録材に転写するモノクロプリンタ、複写機、もしくはレーザプリンタである。
<Embodiment 1>
(Image forming device)
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the
感光ドラム1は、アルミニウム円筒の基体周面にOPCやa−Si等の感光層を形成され、不図示のモータに駆動されて矢印R1方向に回転する。感光ドラム1を囲んで、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、転写ローラ5が配置される。
The photosensitive drum 1 has a photosensitive layer such as OPC or a-Si formed on the peripheral surface of an aluminum cylinder, and is driven by a motor (not shown) to rotate in the direction of arrow R1. A
帯電ローラ2は、ローラ軸体(導電性支持体、芯金)を有する導電性弾性ローラである。帯電ローラ2は、ローラ軸線を感光ドラム1のドラム軸線に対して平行に配列し、両端部が軸受け部材を介して回転自在に支持され両端を所定の押圧力で押圧されて感光ドラム1に当接している。帯電ローラ2は、感光ドラム1に従動回転する。帯電ローラ2は、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を印加されて、感光ドラム1の周面を暗部電位VDに帯電させる。帯電ローラ2によって感光ドラム1の周面は暗部電位VD=−500〜−800Vに帯電される。
The
露光装置3は、画像データを走査線に展開した画像信号でON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで感光ドラム1の周面に走査して画像の静電像を形成する。露光装置3は、半導体レーザー(波長780nm)のレーザースキャナを用いて画像情報に基づいた画像露光を行う。露光によって露光部の電荷が除去され暗部電位VDが明部電位VLまで低下して静電像が形成される。
The
現像装置4は、非回転のマグネットローラ4mの周囲で回転する現像スリーブ4sに磁性トナーの一成分現像剤を担持させる。現像スリーブ4sは、アルミローラ表面にブラスト加工やカーボンをコートして所定の表面粗度に加工されている。現像装置4は、一成分磁性ネガトナーを用いた一成分反転ジャンピング現像方式である。直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブ4sに印加することで、現像スリーブ4sから感光ドラム1へトナーが移転して静電像をトナー像に現像する。現像スリーブ4sに高圧電源部から所定の直流電圧と所定の交流電圧を重畳した現像バイアス(AC+DC帯電方式)を印加して、感光ドラム1上の静電像にトナーを移転することで、トナー像が現像(顕像化)される。
The developing
感光ドラム1上に現像されたトナー像は、感光ドラム1の回転に伴って転写部T2に移動する。一方、記録材カセット17に収納された記録材16は、給送ローラ15によって取り出されて分離ローラ8で1枚ずつに分離されて、レジストローラ10で待機する。
The toner image developed on the photosensitive drum 1 moves to the transfer portion T2 as the photosensitive drum 1 rotates. On the other hand, the
レジストローラ10は、感光ドラム1のトナー像にタイミングを合わせて転写部T2へ記録材を給送する。転写部T2を通過してトナー像が転写された記録材は、表面に1面目の未定着トナー像を担持した状態で図示しない搬送ガイドに沿って定着装置14に搬送される。トナー像を担持した記録材16は、定着装置14で加熱加圧されて表面に画像を定着された後に排出ローラ13により画像形成装置100の上面トレイ101へ排出される。
The
(両面印刷モード)
記録材の両面に画像を形成する両面印刷モードでは、定着装置14で第一の面に画像を定着された記録材が排出ローラ13で後端をニップされて上面トレイ101の上空に保持された状態で搬送停止される。記録材は、排出ローラ13を逆転させて反転搬送路102へ送り込まれて、搬送ローラ103、104により搬送され、先端後端を反転して第二の面を感光ドラム1側にして再びレジストローラ10で待機する。
(Duplex printing mode)
In the double-sided printing mode in which images are formed on both sides of the recording material, the recording material on which the image is fixed on the first surface by the fixing
感光ドラム1に第二の面の画像のトナー像が形成されて、レジストローラ10によって転写部T2に記録材が給送されて第二の面にもトナー像が転写される。転写部T2を通過した記録材は定着装置14へ搬送されて第二の面の画像も定着された後に、画像形成装置100の上面トレイ101へ排出される。
A toner image of the image on the second surface is formed on the photosensitive drum 1, and the recording material is fed to the transfer portion T <b> 2 by the
(ドラムクリーニング装置)
ドラムクリーニング装置7は、感光ドラム1にクリーニングブレードを摺擦させて感光ドラム1の表面の転写残トナーを掻き取って回収する。記録材16に転写されないで感光ドラム1の表面に残ったトナーは、クリーニングブレードによって除去される。ドラムクリーニング装置7に捕集されたトナーは、図示しない回収トナー搬送スクリューによって画像形成装置100の筐体内に配置された回収トナーボックスに搬送される。
(Drum cleaning device)
The
クリーニングブレードは注型タイプである。注型タイプとは、型にゴム材料などを流し込むことで所望の形状に成形するクリーニングブレードのタイプである。クリーニングブレードの一般的な材料は、例えばポリウレタン、スチレン−ブタジエン共重合体、クロロプレン、ブタジエンゴムである。エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等のエラストマー等適度の弾性と硬度を有する材料である。 The cleaning blade is a casting type. The casting type is a type of cleaning blade that is molded into a desired shape by pouring a rubber material or the like into the mold. Common materials for the cleaning blade are, for example, polyurethane, styrene-butadiene copolymer, chloroprene, butadiene rubber. It is a material having moderate elasticity and hardness, such as an elastomer such as ethylene-propylene-diene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, fluorine rubber, silicon rubber, acrylic rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber.
特に、摩擦により感光体ドラム1を傷付けず、耐摩耗性の大きなポリウレタンが好ましい。更に、塑性変形歪が小さいことを考えて、2液性熱硬化型ポリウレタン材料を用いることもある。硬化剤としては、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ハイドロキノンジエチロールエーテル、ビスフェノールA、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の一般的なウレタン硬化剤を用いることができる。クリーニングブレードの短冊状のゴムの厚みは通常1.0mm〜4mm、好ましくは1.5mm〜2.0mmが良い。 In particular, polyurethane that does not damage the photosensitive drum 1 due to friction and has high wear resistance is preferable. Furthermore, considering that plastic deformation strain is small, a two-component thermosetting polyurethane material may be used. As the curing agent, general urethane curing agents such as 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, hydroquinone diethylol ether, bisphenol A, trimethylolpropane, and trimethylolethane can be used. The thickness of the strip-shaped rubber of the cleaning blade is usually 1.0 mm to 4 mm, preferably 1.5 mm to 2.0 mm.
(定着装置)
図2は定着装置の構成の説明図である。図2に示すように、定着装置14は、加熱部材のヒータ18を内包する筒状回転体の定着ベルト12と弾性を有する回転体の加圧ローラ11とを圧接してニップ部TNを形成する。ヒータ18は、定着ベルト12を貫通させて設けた非回転の梁部材18Hに支持され、定着ベルト12を介して記録材16に担持されたトナーを加熱する。
(Fixing device)
FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of the fixing device. As shown in FIG. 2, the fixing
ヒータ18は、抵抗体及びアルミナで構成されるセラミックヒータであって、定着ベルト12に当接する反対側の面の中央に温度調整用の温度センサが配置されている。定着ベルト12は、表層にPFAやPTFEをコートした厚さ40〜100μmのポリイミドフィルムである。加圧ローラ11は、回転金属軸体上に基層となるEPDMゴムやシリコンゴムあるいはフッ素ゴムを発泡させたスポンジゴム層の表面を、シリコンゴム、フッ素ゴムあるいはフッ素樹脂など耐熱性及び離型性を有する樹脂の表層で被覆してある。
The
定着装置14は、プリント信号を受信すると、ヒータ18に対する電力供給を開始する。温度調整用の温度センサ(18s:図4)が所定の目標温度を維持するように不図示の温度制御回路が電力供給を制御する。ヒータ18の裏面が所定の設定温度になるようにヒータ18の投入電力がON−OFF制御される状態でニップ部TNが所定温度範囲に加熱される。
When receiving the print signal, the fixing
(転写ローラ)
図1に示すように、転写ローラ5は、感光ドラム1に当接して記録材に対するトナー像の転写部T2を形成する。転写ローラ5にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、転写部T2を通過する記録材16に感光ドラム1のトナー像が転写される。トナー像が転写された記録材16は、分離除電針6により除電され、感光ドラム1の曲率の作用によって感光ドラム1から分離される。
(Transfer roller)
As shown in FIG. 1, the
転写部T2に記録材16が搬送されるタイミングで転写高圧回路26から転写ローラ5にトナーの帯電極性と逆極性の所定の直流電圧が印加されることで、感光ドラム1に担持されたトナー像が記録材16に転写される。ここでは、トナーの帯電極性がマイナスなので、その逆極性に当たるプラスの直流電圧(1〜5kV)を転写ローラ5に印加している。
The toner image carried on the photosensitive drum 1 is applied by applying a predetermined DC voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner from the transfer
転写ローラ5は、金属軸体の外周に導電性発泡体層を配置した単層構造のスポンジローラである。金属軸体は、特に限定するものではなく、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。金属材料は、鉄、アルミニウム等、特に限定するものではない。導電性発泡体層は、NBRゴム(アクリルニトリルブタジエンゴム)とヒドリンゴムの混合ゴムを発泡させたスポンジゴムを配設したイオン導電性材料である。
The
導電性発泡体層は、スポンジ硬度計で測定したアスカーC硬度が20〜35[°/500g荷重]の硬度範囲が好ましい。導電性発泡体層の電気抵抗値は、104〜108Ωが好ましく、特に好ましくは105〜107Ωである。導電性発泡体層は、イオン導電剤のマトリックス成分としてエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、 アクリル−ニトリル−ブタジエンゴム(NBR)等を採用可能である。イオン導電剤にはヒドリンゴムを混合可能であって、抵抗調整剤(電子導電系導電剤)、発泡剤、発泡助剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤を配合可能である。 The conductive foam layer preferably has a hardness range in which the Asker C hardness measured with a sponge hardness meter is 20 to 35 [° / 500 g load]. The electric resistance value of the conductive foam layer is preferably 104 to 108Ω, particularly preferably 105 to 107Ω. The conductive foam layer can employ ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), acryl-nitrile-butadiene rubber (NBR), or the like as a matrix component of the ionic conductive agent. Hydrin rubber can be mixed with the ionic conductive agent, and it contains a resistance modifier (electronic conductive conductive agent), foaming agent, foaming aid, softener, plasticizer, filler, vulcanizing agent, and vulcanization accelerator. Is possible.
電子導電系導電剤は、カーボンブラック、グラファイト、酸化亜鉛と酸化アルミニウムの固溶体、酸化スズと酸化アンチモンの固溶体、酸化インジウムと酸化スズの固溶体等の金属酸化物等を混合可能である。電子導電系導電剤は、単独もしくは2種以上併せて用いられる。発泡剤は、ジニトロペンタメチレンテトラミン(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、4,4−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジット(OBSH)等を単独もしくは2種以上併せて用いる。 The electron conductive conductive agent can be mixed with metal oxides such as carbon black, graphite, a solid solution of zinc oxide and aluminum oxide, a solid solution of tin oxide and antimony oxide, and a solid solution of indium oxide and tin oxide. The electronic conductive agent is used alone or in combination of two or more. As the foaming agent, dinitropentamethylenetetramine (DPT), azodicarbonamide (ADCA), 4,4-oxybisbenzenesulfonyl hydragit (OBSH) or the like is used alone or in combination.
以上説明したように、画像形成装置100は、加熱装置の一例である定着装置14により加熱された記録材における第一の面と第二の面とを反転して転写ローラ5へ搬送する反転搬送路102を備える。転写ローラ5によって感光ドラム1から第一の面にトナー像を転写されて定着装置14により加熱された記録材を反転搬送路によって転写ローラ5へ再度搬送して感光ドラム1から第二の面へトナー像を転写する。
As described above, the
加熱回転体の一例である定着ベルト(定着フィルム)12は、記録材のトナー像が転写された面を加熱する。加圧回転体の一例である加圧ローラ11は、定着ベルト12との間にニップ部TNを形成して記録材を加圧する。像担持体の一例である感光ドラム1は、記録材に転写するためのトナー像を担持して回転する。
A fixing belt (fixing film) 12, which is an example of a heating rotator, heats the surface of the recording material on which the toner image is transferred. A
転写装置の一例である転写ローラ5及び転写高圧回路26は、感光ドラム1に当接した記録材をトナー像の帯電極性と逆極性に帯電させて感光ドラム1のトナー像を記録材に転写させる。転写ローラ5は、感光ドラム1に当接して回転する。転写電源の一例である転写高圧回路26は、転写ローラ5にトナー像の帯電極性と逆極性の電圧を印加する。
The
除電装置の一例である分離除電針6及び分離高圧回路25は、転写ローラ5を通過した記録材から電荷を除去し、感光ドラム1からの記録材の分離を容易にする。コロナ放電電極の一例である分離除電針6は、記録材の搬送方向における転写ローラ5の下流位置に配置される。除電電源の一例である分離高圧回路25は、分離除電針6に電圧を印加することで記録材から電荷を除去する。
A separation
(記録材のカール)
トナー像が転写された記録材を定着装置14で加熱加圧して記録材に画像を定着させる場合、定着装置14で加熱加圧された記録材にカールが発生する場合がある。記録材の第一の面に画像を定着させる際に大きなカールが発生すると、記録材の第二の面にトナー像を転写後、分離する際に発生したカールによって記録材の先端から感光ドラム1に巻き付いて記録材のジャムに発展する可能性がある。そのため、記録材にカールが発生する場合には、転写電圧を低下させたり、除電針に印加する除電電圧を高めたりすることが望ましい。
(Recording material curl)
When the recording material on which the toner image is transferred is heated and pressed by the fixing
しかし、一律に転写電圧の絶対値を下げると、トナー像の転写効率が低下して画像品質に影響を及ぼす可能性がある。除電針に印加する除電電圧の絶対値を一様に高めると不必要な放電を生じて記録材上の未定着画像が乱れる可能性がある。このため、記録材に発生するカールの状態を正確に見積もって必要十分な転写電圧及び除電電圧の制御を行うことが望ましい。しかし、同じ記録材であっても、同じ環境湿度であっても、記録材に発生するカールの状態は様々である。 However, if the absolute value of the transfer voltage is uniformly reduced, the transfer efficiency of the toner image may be reduced, and the image quality may be affected. If the absolute value of the static elimination voltage applied to the static elimination needle is uniformly increased, unnecessary discharge may occur and the unfixed image on the recording material may be disturbed. For this reason, it is desirable to accurately control the curling state generated on the recording material and to control the necessary and sufficient transfer voltage and static elimination voltage. However, even if the recording material is the same and the environmental humidity is the same, the curl generated on the recording material varies.
そこで、実施の形態1では、定着装置14のヒータ18側となる記録材の第一の面と、加圧ローラ11側となる記録材の第二の面とでそれぞれ表面温度を測定し、第一の面の表面温度と第二の表面温度とに基づいて記録材に発生するカールの状態を推定している。そして、推定されたカール状態が著しい場合に限って、転写電圧及び除電電圧を通常の値からシフトさせる制御を行うこととしている。
Therefore, in the first embodiment, the surface temperature is measured on each of the first surface of the recording material on the
(転写電圧及び除電電圧の制御系)
図3は表面側温度センサと裏面側温度センサの配置の説明図である。図4は転写電圧及び除電電圧の制御系のブロック図である。
(Control system for transfer voltage and static elimination voltage)
FIG. 3 is an explanatory view of the arrangement of the front surface side temperature sensor and the back surface side temperature sensor. FIG. 4 is a block diagram of a control system for the transfer voltage and the static elimination voltage.
図3に示すように、表面側温度センサ19は、定着装置14のニップ部TNの下流のヒータ18側に配置されて記録材の第一の面の温度を検知する。裏面側温度センサ20は、定着装置14のニップ部TNの下流の加圧ローラ11側に配置されて記録材の第二の面の温度を検知する。
As shown in FIG. 3, the front
測定器23は、表面側温度センサ19で記録材の表側温度を測定し、裏面側温度センサ20で記録材の裏側温度を測定する。測定器23は、表面側温度センサ19および裏面側温度センサ20で検知した結果を測定する。
The measuring
メモリ21には、測定器23で測定された測定結果が時系列に記録される。メモリ21には、予め、記録材の熱収縮率データ、記録材のジャムが発生するカール半径の閾値、カール半径Rの計算式が記憶されている。
In the
CPU22は、カール半径を演算し、演算したカール半径が閾値以下か判断する。CPU22は、メモリ21に記録された記録材の表側温度と裏側温度、記憶された熱収縮率データから、カール半径を算出する。
The
CPU22は、算出したカール半径が閾値以下か否かを判断し、閾値以下の時のみCPU22から高圧制御コントローラ24に信号が送られ、転写高圧回路26の出力を下げるか、分離高圧回路25の出力を上げるかのどちらか一方、もしくは両方を行う。
The
高圧制御コントローラ24は、CPU22の判断結果に応じて転写高圧回路26と分離高圧回路25の出力を変化させる。転写ローラ5は、転写高圧回路26から電圧を印加される。分離除電針6は、分離高圧回路25から電圧が印加される。
The
図5は記録材の熱収縮率データの説明図である。図6はカールした記録材のパラメータの説明図である。図4に示すように、カール半径Rを算出する計算式は、メモリ21に記憶されていて、CPU22に読み出して使用される。カール半径Rを算出するための記録材の熱収縮率データは、メモリ21に記憶されていて、CPU22に読み出して使用される。カール半径の計算式は、以下のように導入されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the heat shrinkage rate data of the recording material. FIG. 6 is an explanatory diagram of parameters of the curled recording material. As shown in FIG. 4, the calculation formula for calculating the curl radius R is stored in the
図5に示すように、ニップ部TNにおける第一の面の画像の定着時に記録材16が加圧ローラ側にカールする結果、続く第二の面のトナー像転写時に記録材が感光ドラムに巻き付き易くなって分離が困難になるとする。
As shown in FIG. 5, the
このとき、記録材の線膨張係数(熱収縮係数)をαとし、ニップ部TNを通過する前の記録材の搬送方向長さをLとし、記録材の温度変化量(室温から検知温度までの温度差)をΔTとすると、記録材の熱収縮量ΔLは次式により表される。
ΔL =L・α・ΔT
α・ΔT=ΔL/L
At this time, the linear expansion coefficient (thermal contraction coefficient) of the recording material is α, the length of the recording material in the transport direction before passing through the nip portion TN is L, and the temperature change amount of the recording material (from room temperature to the detected temperature) When the temperature difference is ΔT, the thermal shrinkage amount ΔL of the recording material is expressed by the following equation.
ΔL = L · α · ΔT
α · ΔT = ΔL / L
図6に示すように、記録材の水分量と温度変化量(室温から検知温度までの温度差)による熱収縮率データの関係が、実験により求められてメモリ21にテーブル化され記憶されている。熱収縮係数αは、記録材水分量と記録材の温度変化量ΔTによる記録材熱収縮率データからの数値を代入することで、破線の傾きとして求められている。
As shown in FIG. 6, the relationship between the moisture content of the recording material and the thermal contraction rate data based on the temperature change amount (temperature difference from room temperature to the detected temperature) is obtained by experiments and stored in a table in the
図5に示すように、厚さt、搬送方向長さLの記録材16が定着装置のニップ部TNを通過してΔTの温度変化に晒された結果、両面の搬送方向長さがそれぞれLp、Lfに変化して、記録材16の全体が半径R、角度θの円弧状にカールしたとする。
As shown in FIG. 5, as a result of the
記録材表面側の熱収縮係数をα1とし、裏面側の熱収縮係数をα2とする。定着装置14のニップ部TN通過前の記録材温度をT0とし、定着装置14のニップ部TN通過後の記録材ピーク温度をT1、T2とする。記録材の厚さをtとし、ニップ部TNを通過した後の加圧ローラ11側の記録材の搬送方向長さをLpとし、ヒータ18側の記録材の搬送方向長さをLfとし、長さLpと長さLfの違いにより描ける円弧のなす角をθとする。
The thermal contraction coefficient on the front side of the recording material is α1, and the thermal contraction coefficient on the back side is α2. The recording material temperature before passing through the nip TN of the fixing
図5に示すように、ヒータ側の記録材収縮後長さLfは次式(1)で表される。
Lf=L+ΔL=L+L・α1・ΔT=L(1+α1(T2−T0))=(R+t)θ ・・・(1)
As shown in FIG. 5, the post-shrinkage length Lf on the heater side is expressed by the following equation (1).
Lf = L + ΔL = L + L · α1 · ΔT = L (1 + α1 (T2−T0)) = (R + t) θ (1)
また、加圧ローラ側の記録材収縮後長さLpは次式(2)で表される。
Lp=L+ΔL=L+L・α2・ΔT=L(1+α2(T1−T0))= Rθ ・・・(2)
Further, the length Lp after contraction of the recording material on the pressure roller side is expressed by the following equation (2).
Lp = L + ΔL = L + L · α2 · ΔT = L (1 + α2 (T1−T0)) = Rθ (2)
上記式(1)、(2)から角度θが次式(3)により算出できる。
θ =L/t[α1(T2−T0)−α2(T1−T0)] ・・・(3)
From the above equations (1) and (2), the angle θ can be calculated by the following equation (3).
θ = L / t [α1 (T2−T0) −α2 (T1−T0)] (3)
上記式(3)に上記式(2)を代入することでカール半径Rが次式(4)により算出できる。
R =t(1+α2(T1−T0))/[α1(T2−T0)−α2(T1−T0)] ・・・(4)
By substituting the above equation (2) into the above equation (3), the curl radius R can be calculated by the following equation (4).
R = t (1 + α2 (T1−T0)) / [α1 (T2−T0) −α2 (T1−T0)] (4)
ここで、記録材表面側は熱源となるヒータ18側のため、記録材の水分量は小さくなる。そのため、メモリ21にテーブル化され記憶されている図6の熱収縮率データから水分量の少ない5.5%のデータを上式の記録材表面側の熱収縮係数α1に代入する。また、記録材裏面側は熱源側でないため、記録材の水分量は大きくなる。そのため、メモリ21にテーブル化され記憶されている図6の熱収縮率データから水分量の多い9.5%のデータを上式の記録材裏面側の熱収縮係数α2に代入する。このことで、カール半径Rが算出できる。
Here, since the surface side of the recording material is on the side of the
(実施の形態1の制御)
図7は実施の形態1の制御のフローチャートである。図2を参照して図7に示すように、コピースタートボタンがユーザーに押されると、画像形成が開始されて記録材16が定着装置14のニップ部TNを通過する。
(Control of Embodiment 1)
FIG. 7 is a flowchart of control according to the first embodiment. As shown in FIG. 7 with reference to FIG. 2, when the user presses the copy start button, image formation is started and the
CPU22は、ヒータ18により加熱された記録材が表面側温度センサ19および裏面側温度センサ20に到達して記録材の表面と裏面の温度変化を検知すると、測定器23により記録材の表面側温度と裏面側温度の温度測定を開始する(S1)。
When the recording material heated by the
CPU22は、あらかじめメモリ21に記憶された図6に示す記録材水分量と記録材温度変化による記録材熱収縮率データを参照する(S2)。
The
CPU22は、測定した記録材の表面側温度と裏面側温度、メモリ21に記憶された記録材熱収縮率データから上記(4)式によりカール半径Rを算出する(S3)。
The
CPU22は、メモリ21に記憶されているカール半径Rの閾値を参照し(S4)、算出したカール半径Rが閾値未満か否かを判断する(S5)。
The
CPU22は、閾値以下でカールが著しいと判断した場合(S5のYES)、高圧制御コントローラ24に信号を送って、転写高圧回路26の出力低下又は分離高圧回路25の出力上昇を実行させる(S6)。
If the
CPU22は、閾値を超えてカールが軽微と判断した場合(S5のNO)、転写高圧回路26もしくは分離高圧回路25の出力は変更しない(S7)。
When the
CPU22は、画像形成動作が終了すると画像形成装置100を停止させる。
The
以上説明したように、第一温度検知部の一例である表面側温度センサ19は、ニップ部TNを通過した記録材の定着ベルト12に当接した面の温度を検知する。第二温度検知部の一例である裏面側温度センサ20は、ニップ部TNを通過した加熱後の記録材の加圧ローラ11に当接した面の温度を検知する。
As described above, the surface-
制御手段の一例であるCPU22は、表面側温度センサ19と裏面側温度センサ20の出力に基づいて分離高圧回路25を制御する。CPU22は、加熱装置の一例である定着装置14から出力される記録材のカール状態を判断し、判断結果に基づいて除電機能を調整する。判断したカール半径が小さいほど、ジャムが発生し易くなるので、除電性能を高める。すなわち、ニップ部TNを通過する過程で加圧ローラ11に巻き付く方向に発生したカールのカール半径が第一半径の場合には、当該カール半径が第一半径よりも大きな第二半径の場合よりも分離除電針6における記録材の除電機能を高める。分離除電針6における記録材の除電性能を高める際には、分離除電針6に印加する電圧の絶対値を大きくする。
The
CPU22は、同時に、表面側温度センサ19と裏面側温度センサ20の出力に基づいて転写高圧回路26を制御して転写機能を調整する。CPU22は、判断したカール半径が小さいほど、ジャムが発生し易くなるので、転写機能を低下させる。すなわち、ニップ部TNを通過する過程で加圧ローラ11に巻き付く方向に発生したカールのカール半径が第一半径の場合には、当該カール半径が第一半径よりも大きな第二半径の場合よりも転写ローラ5における転写機能を低くする。すなわち、転写ローラ5に印加する電圧の絶対値を小さくして、転写ローラ5における記録材の帯電性能を低くする。
At the same time, the
(温度センサの配置)
図8は表面側温度センサと裏面側温度センサの検知温度の説明図である。図3に示すように、ニップ部TNを通過した記録材16の加圧ローラ11側の面が裏面側温度センサ20の2枚のフラグに接触して温度検知される。裏面側温度センサ20は、記録材の表面に接触する2枚の金属フラグの先端部を接合して温度に応じた2枚のフラグの起電力差を測定する熱電対型の温度センサである。表面側温度センサ19も同様に動作する。
(Temperature sensor placement)
FIG. 8 is an explanatory diagram of detection temperatures of the front surface temperature sensor and the back surface temperature sensor. As shown in FIG. 3, the
図3の(a)に示すように、実施の形態1では、温度測定位置に記録材が到達した際、ニップ部TNから表面側温度センサ19までの搬送方向距離Aと、ニップ部TNから裏面側温度センサ20までの搬送方向距離Bとが等しい。
A=B
As shown in FIG. 3A, in the first embodiment, when the recording material reaches the temperature measurement position, the conveyance direction distance A from the nip portion TN to the front surface
A = B
図3の(b)に示すように、実施の形態1では、ニップ部TNの中心を通る記録材16の中心線から表面側温度センサ19までの距離aと当該中心線から裏面側温度センサ20までの距離bとが等しい。
a=b
As shown in FIG. 3B, in the first embodiment, the distance a from the center line of the
a = b
実施の形態1では、表面側温度センサ19と裏面側温度センサ20とが記録材搬送幅方向の中心線上に設置される。記録材の搬送方向に沿った記録材の中心線から等しい距離の裏表の関係になるように温度センサのフラグが配置されている。
a=b=0
In the first embodiment, the front
a = b = 0
図8に示すように、記録材がニップ部TNを通過した後に、表面側温度センサ19と裏面側温度センサ20とが記録材の温度を検知する。図8は、実施の形態1における記録材表面温度と記録材裏面温度の時間推移の線図である。横軸は時間推移、縦軸は温度を示す。
As shown in FIG. 8, after the recording material passes through the nip portion TN, the front
定着装置14から排出された記録材が表面側温度センサ19及び裏面側温度センサ20に到達すると、検知温度が上昇して、表面側温度のピーク値は115.3℃、裏面側温度のピーク値は96.3℃となる。その際の表面側温度と裏面側温度との温度差はΔ=19.0℃となる。その後、時間が経過すると記録材表面と裏面の温度差分はΔ=0℃なる。
When the recording material discharged from the fixing
つまり、図3の(a)に示すように、ニップ部TNから記録材表面温度測定位置までの搬送方向距離Aと、記録材裏面温度測定位置までの搬送方向距離Bとが等しくないと、同一時間での記録材印字面と非印字面の温度差分が正確に測定できなくなる。 That is, as shown in FIG. 3A, the conveyance direction distance A from the nip portion TN to the recording material surface temperature measurement position and the conveyance direction distance B to the recording material back surface temperature measurement position are not the same. The temperature difference between the recording material printing surface and the non-printing surface over time cannot be measured accurately.
また、記録材幅方向端部では、放熱や水分蒸発が記録材中央部とは異なる。このため、記録材の幅方向においても中心線上(a=b=0)に設置、もしくは中心線からの幅方向位置が等しい距離(a=b)になるようフラグを設置したほうが記録材表面と記録材裏面の温度差分をより正確に測定できる。 Further, at the recording material width direction end, heat dissipation and moisture evaporation are different from the recording material central portion. For this reason, it is better to install the flag on the center line (a = b = 0) in the width direction of the recording material or to set the flag so that the position in the width direction from the center line is the same distance (a = b). The temperature difference on the back side of the recording material can be measured more accurately.
(比較例1)
比較例1では、特許文献1に示すように、第一の面の画像定着時に発生する記録材のカールに起因して第二の面のトナー像転写時に発生するドラム巻き付きジャムを軽減する対策を実行する。画像形成装置100の筐体内に温度湿度センサを配置して温度と湿度とを検知し、所定の高温高湿環境に合致した場合に第二の面のトナー像転写時の転写電圧の絶対値を低くする。記録材カセット17の周囲の温度と湿度とを検知して、空気中の水分量が多いほど第二の面のトナー像転写時の転写電圧の絶対値を小さくする。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, as shown in Patent Document 1, a countermeasure is taken to reduce drum winding jam that occurs at the time of transferring the toner image on the second surface due to the curling of the recording material that occurs at the time of fixing the image on the first surface. Run. A temperature / humidity sensor is arranged in the housing of the
比較例1では、第一の面の画像定着時に発生するカール半径が大きくても小さくても、温度湿度センサにより温度と湿度を検知して高温高湿環境と判断された場合、二次転写ローラ5に印加する転写電圧を下げている。高温高湿環境と判断した場合、第一の面の画像定着時に発生するカール半径が大きくてトナー像転写時にドラム巻き付きジャムが発生しない場合でも二次転写ローラ5に印加する転写電圧を下げている。
In Comparative Example 1, even if the curl radius generated when fixing the image on the first surface is large or small, the temperature and humidity are detected by the temperature / humidity sensor and the secondary transfer roller is determined to be a high-temperature / high-humidity environment. The transfer voltage applied to 5 is lowered. When it is determined that the environment is high temperature and high humidity, the transfer voltage applied to the
比較例2では、温度湿度センサにより温度と湿度を検知して高温高湿環境と判断された場合、定着装置14の温度調整の目標温度を低下させて第一の面の画像定着時に発生する記録材のカール低減を行っている。
In Comparative Example 2, when temperature and humidity are detected by a temperature / humidity sensor and a high temperature / humidity environment is determined, a target temperature for temperature adjustment of the fixing
つまり、比較例1では、高温高湿検知だけでカールを予測している。比較例2では、高温高湿検知時に転写電圧を下げる代わりに定着温度を下げている。 That is, in Comparative Example 1, curl is predicted only by detecting high temperature and high humidity. In Comparative Example 2, the fixing temperature is lowered instead of lowering the transfer voltage when detecting high temperature and high humidity.
表1に示すように、比較例1は、転写ローラ5に印加する転写電圧を下げるため、第一の面の画像定着時に発生するカール半径が大きくても小さくても第二の面のトナー像転写時の感光ドラム1に対する巻き付きジャムは阻止できる。
As shown in Table 1, in Comparative Example 1, since the transfer voltage applied to the
しかし、比較例1では、高温高湿検知だけでのカール予測のため、予測精度が低かった。なぜならば、カール半径は、定着装置14の加圧ローラ11の温度によって変化するためである。そのため、カール半径が大きくて巻き付きジャムを考慮しなくてもよい場合でも、必要以上に転写電圧を下げる結果となって転写不良が発生した。比較例1では、高温高湿検知だけでカールを予測しているため、高温高湿環境では常に転写電圧が下げられて転写不良の弊害が発生し易くなった。
However, in Comparative Example 1, the prediction accuracy was low because of curl prediction only by high temperature and high humidity detection. This is because the curl radius changes depending on the temperature of the
つまり、高温高湿検知だけでカールを予測している場合、高温高湿環境では常に転写電圧が下げられることにより、転写不良の弊害が発生し易くなった。 That is, when curling is predicted only by high-temperature and high-humidity detection, the transfer voltage is always lowered in a high-temperature and high-humidity environment.
同様にして、比較例2も、高温高湿検知だけでカールを判断するため、予測精度が低かった。転写電圧を低下させないので、転写不良は発生しなかったが、必要以上に定着温度を下げる結果となって定着不良が発生した。 Similarly, since the comparative example 2 also determines curl only by detecting high temperature and high humidity, the prediction accuracy is low. Since the transfer voltage was not lowered, no transfer failure occurred, but a fixing failure occurred as a result of lowering the fixing temperature more than necessary.
加圧ローラ11の温度が高い場合にはもともとカール半径が大きくて、カール半径をさらに大きくする必要がなくても定着温度が下げられるため、定着不良が発生した。
When the temperature of the
一方、実施の形態1では、図8に示すように、表面側温度センサ19と裏面側温度センサ20の検出温度から第一の面の画像定着時に発生するカール半径を正確に判断できる。このため、加圧ローラ11の温度が高い条件などカール半径が大きくて第二の面のトナー像転写時にジャムしにくい場合には、高温高湿環境であっても転写電圧を低下させないため、転写不良が発生しない。高温高湿環境であってもカール半径が大きい場合には定着温度を低下させないため、定着不良が発生しない。
On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIG. 8, the curl radius generated at the time of image fixing on the first surface can be accurately determined from the detected temperatures of the front
(比較例3)
比較例3では、特許文献2に示すように、定着装置の加圧ローラ温度でのカール変化に対応する為に、記録材の搬送経路にカール高さ・形状を検知するセンサを設けてカール測定を行っている。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, as shown in
しかし、比較例3では、記録材の搬送経路に記録材のカールを自由にできるスペースが必要になる。画像形成装置100の場合、そのようなスペースが無く、搬送経路のどこでも搬送ガイド部材で記録材を厚み方向に拘束しているため、第一の面の画像定着時の記録材の正確なカール高さを検知できない。記録材の搬送路には、カールした記録材でも搬送できるように搬送ガイド部材を設置しているためである。さらに、記録材の搬送経路で複数の搬送ローラによって拘束されている状態でも記録材の正確なカール半径は検知できない。
However, in Comparative Example 3, a space for allowing the recording material to curl freely is required in the recording material conveyance path. In the case of the
(実施の形態1の効果)
実施の形態1では、CPU22は、表面側温度センサ19の検知温度と裏面側温度センサ20の検知温度とを代入してニップ部TNを通過した記録材に発生するカールの方向とカール半径とを推定する推定式を有する。このため、表面側温度センサ19と裏面側温度センサ20の検知温度だけでカールの方向とカール半径とを推定できる。記録材ごとのばらつきに影響されない平均的なカール半径を推定できる。カール半径を実測する必要が無く、カール半径を実測するためのスペースやセンサが不要である。
(Effect of Embodiment 1)
In the first embodiment, the
実施の形態1では、CPU22は、推定式によって演算されたカール半径が予め定められた閾値よりも大きい場合は、演算されたカール半径にかかわらず分離除電針6に印加する電圧の絶対値を一定に保つ。このため、分離上の問題の無い状態で分離除電針6に印加する電圧を不必要に高めないで済む。
In the first embodiment, when the curl radius calculated by the estimation formula is larger than a predetermined threshold, the
実施の形態1では、CPU22は、推定式によって演算されたカール半径が予め定められた閾値よりも大きい場合は、演算されたカール半径にかかわらず転写ローラ5に印加する電圧の絶対値を一定に保つ。このため、分離上の問題の無い状態で転写ローラ5に印加する電圧を不必要に下げないで済む。
In the first embodiment, when the curl radius calculated by the estimation formula is larger than a predetermined threshold, the
実施の形態1では、記録材の搬送経路に沿ったニップ部TNから表面側温度センサ19までの距離とニップ部TNから裏面側温度センサ20までの距離とが等しい。このため、ニップ部TNにおける記録材の両面の温度履歴を正確に反映したカール半径の推定が可能である。
In the first embodiment, the distance from the nip TN to the front
実施の形態1では、記録材の搬送方向に直角な幅方向におけるニップ部TNの中心を通る記録材の搬送方向に沿った中心線に対する表面側温度センサ19までの距離と裏面側温度センサ20までの距離とが等しい。このため、ニップ部TNに沿った方向の温度分布の影響を回避した記録材の両面の温度履歴を正確に反映したカール半径の推定が可能である。
In the first embodiment, the distance to the front
実施の形態1では、定着後の記録材の第一の面と第二の面の温度を測定し、測定した第一の面と第二の面の温度差と、予め記憶した熱収縮率データからカール半径を算出することで、カールの発生状態を正確に把握可能である。このため、定着装置14の加圧ローラ11が温度変化してカール半径が変化した場合でも最適な第二の面転写時の感光ドラム巻き付きジャム対策を実施できる。
In Embodiment 1, the temperature of the first surface and the second surface of the recording material after fixing is measured, the measured temperature difference between the first surface and the second surface, and the heat shrinkage rate data stored in advance. By calculating the curl radius from the curve, it is possible to accurately grasp the state of occurrence of the curl. For this reason, even when the
実施の形態1では、上記構成において上記制御を行うことで、カール半径を正確に把握できるため、加圧ローラ11の温度が高い条件などで、カール半径が大きくてジャムの原因とならない場合には、高温高湿環境であっても転写電圧を下げない。このため、転写電圧を下げることによる転写不良の弊害を無くすことができる。カール半径を正確に把握できるため、最適な第二の面のトナー像転写時の感光ドラム巻き付きジャム対策を実施できる。
In the first embodiment, since the curl radius can be accurately grasped by performing the above-described control in the above-described configuration, when the curl radius is large and does not cause a jam under a condition where the temperature of the
<実施の形態2>
図9は実施の形態2における表面側温度センサと裏面側温度センサの配置の説明図である。図10は実施の形態2における記録材表面温度と記録材裏面温度の時間推移の説明図である。
<
FIG. 9 is an explanatory diagram of the arrangement of the front surface side temperature sensor and the back surface temperature sensor in the second embodiment. FIG. 10 is an explanatory diagram of the time transition of the recording material surface temperature and the recording material back surface temperature in the second embodiment.
図9に示すように、実施の形態2では、ニップ部TNから記録材表面温度測定位置までの搬送方向距離Aと、定着ニップから記録材裏面温度測定位置までの搬送方向距離Bとを異ならせるように表面側温度センサ19と裏面側温度センサ20を設ける。それ以外の構成及び制御については実施の形態1と同様であるため、図9中、実施の形態1と共通する構成には図3と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
As shown in FIG. 9, in the second embodiment, the conveyance direction distance A from the nip portion TN to the recording material surface temperature measurement position is different from the conveyance direction distance B from the fixing nip to the recording material back surface temperature measurement position. Thus, the front surface
図9に示すように、実施の形態2では、搬送方向距離Bが実施の形態1と同じであるが、搬送方向距離Aは、実施の形態1よりも大きい。このため、図10に示すように、記録材の裏面側温度の検知タイミングは実施の形態1と同一であるが、記録材の表面側温度の検知タイミングが裏面側温度の検知タイミングよりも0.4sec遅くなる。図10は実施の形態1、2の両方における表面側温度と裏面側温度の時間推移を比較して表している。横軸は時間推移、縦軸は温度を示している。
As shown in FIG. 9, in the second embodiment, the conveyance direction distance B is the same as that in the first embodiment, but the conveyance direction distance A is larger than that in the first embodiment. For this reason, as shown in FIG. 10, the detection timing of the back surface temperature of the recording material is the same as in the first embodiment, but the detection timing of the front surface temperature of the recording material is less than the detection timing of the back surface temperature. 4 seconds later. FIG. 10 shows the time transition of the surface side temperature and the back side temperature in both
実施の形態2では、ニップ部TNから表面温度測定位置までの搬送方向距離Aと、ニップ部TNから裏面温度測定位置までの搬送方向距離Bとが異なる。このため、表面側温度がピーク値に達するまでの時間と裏面側温度がピーク値に達するまでの時間とに差異が生じる。 In the second embodiment, the conveyance direction distance A from the nip portion TN to the surface temperature measurement position is different from the conveyance direction distance B from the nip portion TN to the back surface temperature measurement position. For this reason, a difference occurs between the time until the front surface temperature reaches the peak value and the time until the back surface temperature reaches the peak value.
さらに、表面側温度測定位置は、裏面側温度測定位置よりもニップ部TNから離れているため、その間の放熱により表面側温度のピークは、実施の形態1のよりも5℃低下する。そのため、記録材の表面側温度と裏面側温度との温度差分が正確に測定できなくなって、算出するカール半径と実際のカール半径とのずれが大きくなる可能性がある。 Furthermore, since the front surface temperature measurement position is farther from the nip portion TN than the rear surface temperature measurement position, the peak of the front surface temperature is lower by 5 ° C. than in the first embodiment due to heat dissipation during that time. Therefore, the temperature difference between the front surface temperature and the back surface temperature of the recording material cannot be accurately measured, and there is a possibility that the difference between the calculated curl radius and the actual curl radius becomes large.
そこで、実施の形態2では、図9のように、表面側温度測定位置が裏面側温度測定位置よりもニップ部TNから離れている場合の放熱によるピーク値の温度低下分を補正する。 Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 9, the temperature drop of the peak value due to heat radiation when the front surface temperature measurement position is farther from the nip portion TN than the back surface temperature measurement position is corrected.
例えば、記録材の表面側温度のピーク値が115.3℃と測定される位置から搬送方向に50mm下流に離れている場合、搬送速度230mm/secであれば0.22sec間で記録材の表面側温度ピーク値が5℃低下し、110.3℃となる。 For example, when the recording material surface temperature peak value is 115.3 ° C. and is 50 mm downstream in the conveyance direction, the surface of the recording material is 0.22 sec at a conveyance speed of 230 mm / sec. The side temperature peak value decreases by 5 ° C. to 110.3 ° C.
図4に示すように、CPU22は、ニップ部TNからの距離差による温度差5℃を、あらかじめメモリ21に記憶させておく。そして、CPU22でカール半径を算出する際にピーク値の温度低下分を加算して算出することにより、上記の推定式によって正確なカール半径を算出できる。
As illustrated in FIG. 4, the
<その他の実施形態>
図11は画像形成装置の別の構成の説明図である。本発明は、ニップ部TNの下流で記録材の第一の面と第二の面の温度を検知して転写装置と除電装置の少なくとも一方を制御する限りにおいて、実施の形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施の形態でも実施できる。したがって、実施の形態1、2に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置、寸法、角度などは、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定しない。
<Other embodiments>
FIG. 11 is an explanatory diagram of another configuration of the image forming apparatus. The present invention is a part of the configuration of the embodiment as long as the temperature of the first surface and the second surface of the recording material is detected downstream of the nip portion TN and at least one of the transfer device and the charge removal device is controlled. Alternatively, another embodiment in which all of them are replaced with the alternative configuration can be implemented. Therefore, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, dimensions, angles, etc. of the components described in the first and second embodiments are limited to the scope of the present invention unless otherwise specified. Not limited.
実施の形態1では同じ画像形成装置において同じ転写部及び同じ定着装置を用いて第一の面と第二の面の画像形成を行った。しかし、図11に示すように、画像形成部PAにて第一の面にトナー像が転写されて定着装置14Aにて加熱された記録材に対して、画像形成部PBにて第二の面にトナー像を転写して定着装置14Bにて画像を加熱する構成としてもよい。両面搬送路を使用する実施の形態1よりも処理速度が高まるからである。
In the first embodiment, image formation on the first surface and the second surface is performed using the same transfer unit and the same fixing device in the same image forming apparatus. However, as shown in FIG. 11, for the recording material having the toner image transferred to the first surface by the image forming unit PA and heated by the fixing
感光ドラム1を帯電させる手段は、帯電ローラ2に限らない。感光ドラム1を一様に帯電させる手段であれば、手段によらず好適に用いることができる。感光ドラム1を露光する手段は、半導体レーザーでなくてもよい。LEDアレイ、光学系を用いた面画像の投影による露光でもよい。
The means for charging the photosensitive drum 1 is not limited to the charging
感光ドラム1を現像する手段は、感光ドラム1と現像スリーブ4sとを非接触に対向させる一成分非接触現像法、二成分非接触現像法には限らない。接触状態で現像する一成分接触現像法、トナーに磁性キャリアを混合した現像剤を磁気力により搬送して感光ドラム1に磁気穂を接触させる二成分接触現像法を採用してもよい。
The means for developing the photosensitive drum 1 is not limited to the one-component non-contact developing method and the two-component non-contact developing method in which the photosensitive drum 1 and the developing
定着装置は、定着ベルトを用いたオンデマンド定着方式を採用しているが、これに限定されるものではない。トナー像を定着して画像を記録材16上に強固に固定できる方法であれば、ローラ/ローラ方式、ローラ/ベルト方式、ベルト/ベルト方式、電磁誘導加熱方式でも構わない。
The fixing device employs an on-demand fixing method using a fixing belt, but is not limited thereto. Any roller / roller method, roller / belt method, belt / belt method, or electromagnetic induction heating method may be used as long as the toner image is fixed and the image can be firmly fixed on the
転写部は、感光ドラム1に転写ローラ5を圧接する接触転写ローラ方式を採用しているが、これに限定されるものではない。像担持体の一例である中間転写ベルトに転写ブレードを加圧する方式でも構わない。
The transfer unit employs a contact transfer roller system in which the
1 感光ドラム、2 帯電ローラ、3 露光装置
4 現像装置、5 転写ローラ、6 分離除電針
7 ドラムクリーニング装置、8 分離ローラ
10 レジストローラ、11 加圧ローラ、12 定着ベルト
13 排出ローラ、14 定着装置、15 給送ローラ
16 記録材、17 記録材カセット、18 ヒータ
19 表面側温度センサ、20 裏面側温度センサ、21 メモリ
22 CPU、23 測定器、24 高圧制御コントローラ
25 分離高圧回路、26 転写高圧回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum, 2 Charging roller, 3
Claims (6)
前記加熱装置を通過した記録材の第一の面の温度を検知する第一温度検知部と、
前記加熱装置を通過した記録材の第二の面の温度を検知する第二温度検知部と、
前記第一温度検知部と前記第二温度検知部の検知温度に基づいて記録材のカール状態を判断する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 A heating device for heating the recording material;
A first temperature detector that detects the temperature of the first surface of the recording material that has passed through the heating device;
A second temperature detector that detects the temperature of the second surface of the recording material that has passed through the heating device;
An image forming apparatus comprising: a control unit configured to determine a curled state of the recording material based on the temperature detected by the first temperature detection unit and the second temperature detection unit.
前記転写装置を通過した記録材から電荷を除去する除電装置と、を備え、
前記制御手段は、判断した記録材のカール状態に応じて、加熱後の記録材に対する前記転写装置の転写機能または前記除電装置の除電機能を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A transfer device for charging the recording material to a polarity opposite to the charging polarity of the toner image and transferring the toner image formed on the image carrier to the recording material;
A charge eliminating device that removes charges from the recording material that has passed through the transfer device,
2. The image according to claim 1, wherein the control unit controls a transfer function of the transfer device with respect to the heated recording material or a charge removal function of the charge removal device in accordance with the determined curl state of the recording material. Forming equipment.
前記転写装置によって前記像担持体から前記第一の面にトナー像を転写されて前記加熱装置により加熱された記録材を前記反転搬送路によって前記転写装置へ再度搬送して前記像担持体から前記第二の面へトナー像を転写することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 A reversing conveyance path for reversing the first surface and the second surface of the recording material heated by the heating device and conveying the recording material to the transfer device;
The toner image is transferred from the image carrier to the first surface by the transfer device, and the recording material heated by the heating device is conveyed again to the transfer device by the reverse conveyance path and is transferred from the image carrier to the first surface. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the toner image is transferred to the second surface.
前記第一の像担持体に担持されたトナー像を記録材の前記第一の面に転写する第一の転写装置と、
前記第一の転写装置によって前記第一の面にトナー像が転写された記録材を加熱する第一の加熱装置と、
トナー像を担持して回転する第二の像担持体と、
前記第一の転写装置によって前記第一の面にトナー像が転写されて前記第一の加熱装置によって加熱された記録材の第二の面に前記第二の像担持体に担持されたトナー像を転写する第二の転写装置と、
前記第二の転写装置によって前記第二の面にトナー像が転写された記録材を加熱する第二の加熱装置と、を備え、
前記加熱装置は前記第一の加熱装置であって、前記像担持体は前記第二の像担持体であって、前記転写装置は、前記第二の転写装置であることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。 A first image carrier that carries and rotates a toner image;
A first transfer device for transferring the toner image carried on the first image carrier to the first surface of the recording material;
A first heating device for heating the recording material on which the toner image is transferred to the first surface by the first transfer device;
A second image carrier that carries and rotates a toner image;
A toner image transferred to the first surface by the first transfer device and carried on the second image carrier on the second surface of the recording material heated by the first heating device. A second transfer device for transferring
A second heating device that heats the recording material having the toner image transferred to the second surface by the second transfer device;
The heating device is the first heating device, the image carrier is the second image carrier, and the transfer device is the second transfer device. The image forming apparatus according to 2 or 3.
記録材の搬送経路に沿った前記ニップ部から前記第一温度検知部までの距離と前記ニップ部から前記第二温度検知部までの距離とが等しいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The heating device heats the recording material at a nip formed by press-contacting the heating rotator and the pressure rotator,
5. The distance from the nip portion to the first temperature detection portion along the recording material conveyance path is equal to the distance from the nip portion to the second temperature detection portion. 6. The image forming apparatus according to claim 1.
記録材の搬送方向に直角な幅方向における前記ニップ部の中心を通る記録材の搬送方向に沿った中心線に対する前記第一温度検知部までの距離と前記第二温度検知部までの距離とが等しいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The heating device heats the recording material at a nip formed by press-contacting the heating rotator and the pressure rotator,
The distance to the first temperature detection unit and the distance to the second temperature detection unit with respect to the center line along the conveyance direction of the recording material passing through the center of the nip portion in the width direction perpendicular to the conveyance direction of the recording material are The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatuses are equal to each other.
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