JP2020067467A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送ベルトの温度低下に伴う光沢ムラの抑制が可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナーと紫外線により硬化する硬化剤とを含む現像剤15を用いて、シート16に画像を形成する画像形成部10と、画像形成部10により画像が形成されたシートを搬送する搬送ベルト14と、搬送ベルト14により搬送されているシート16上の画像に赤外線を照射する赤外線照射部13と、搬送ベルト14に赤外線を照射する赤外線照射部19と、赤外線照射部13により赤外線が照射されたシート上の画像に紫外線を照射する紫外線照射部12と、搬送ベルト14の温度を制御する制御部50と、を有する。制御部50は、搬送ベルト14の温度が目標の温度範囲内となるように、前記搬送ベルト14を回転させながら赤外線照射部19に赤外線を照射させる。【選択図】 図1
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式の画像形成装置において、液体現像剤を用いる構成が知られている。特許文献1には、紫外線硬化型の液体現像剤を用いる画像形成装置の構成が開示されており、記録媒体に転写された液体現像剤に紫外線を照射することにより、画像を記録媒体に定着する構成が開示されている。
より生産性の高い画像形成装置では、より短時間に液体現像剤をシート上に定着させることが求められる。しかしながら、特許文献1のように、画像形成後、紫外線照射装置による紫外線照射のみで液体現像剤をシートに定着させる構成では、紫外線照射装置が液体現像剤に与える紫外線の照射エネルギーが不足し、液体現像剤の硬化が不十分になる恐れがあった。そこであらかじめ赤外線を液体現像剤へ照射し、紫外線照射による液体現像剤の硬化反応を促進させる方法が考えられる。しかしながら、シートを搬送する搬送ベルトの温度が低下した場合(例えば連続通紙した場合)、搬送ベルトとシートと液体現像剤との熱の授受により液体現像剤の温度は低下する。その結果、搬送ベルト上に温度ムラがある場合、液体現像剤にも温度ムラが生じるため、定着後の画像に光沢ムラ(グロス差)が生じるという課題が発生する。
そこで、本発明は、搬送ベルトの温度低下に伴う光沢ムラの抑制が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
トナーと紫外線により硬化する硬化剤とを含む現像剤を用いて、シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成されたシートを搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトにより搬送されているシート上の画像に赤外線を照射する第一の赤外線照射部と、
前記搬送ベルトに赤外線を照射する第二の赤外線照射部と、
前記第一の赤外線照射部により赤外線が照射されたシート上の画像に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記搬送ベルトの温度を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記搬送ベルトの温度が目標の温度範囲内となるように、前記搬送ベルトを回転させながら前記第二の赤外線照射部に赤外線を照射させることを特徴とする。
トナーと紫外線により硬化する硬化剤とを含む現像剤を用いて、シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成されたシートを搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトにより搬送されているシート上の画像に赤外線を照射する第一の赤外線照射部と、
前記搬送ベルトに赤外線を照射する第二の赤外線照射部と、
前記第一の赤外線照射部により赤外線が照射されたシート上の画像に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記搬送ベルトの温度を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記搬送ベルトの温度が目標の温度範囲内となるように、前記搬送ベルトを回転させながら前記第二の赤外線照射部に赤外線を照射させることを特徴とする。
また、より好適には、上記に加えて、前記搬送ベルトの温度を検知する検知部を有し、前記制御部は、前記検知部で検知された前記搬送ベルトの温度に基づいて、前記搬送ベルトの温度が目標の温度範囲内となるように前記搬送ベルトを回転させながら前記第二の赤外線照射部に赤外線を照射させることを特徴とする。
本発明によれば、搬送ベルトの温度低下に伴う光沢ムラの抑制が可能な画像形成装置の提供を実現できる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明を実施形態に記載されたものだけに限定するものではない。
〔実施例1〕
(画像形成装置)
図1は、画像形成装置の構成の一例を示す図である。
(画像形成装置)
図1は、画像形成装置の構成の一例を示す図である。
画像形成装置100は、記録媒体(シート)16上に画像を形成する画像形成部10と、記録媒体16上に形成された画像を記録媒体16に定着する定着部11を備える。電源スイッチ40は、画像形成装置100を起動する起動スイッチである。
ここで、記録媒体16は、画像形成装置100によってトナー像が形成されるものであり、例えば、普通紙、コート紙、はがきや封筒などの用紙を含む。また、例えば、記録媒体16は、OHPシートやフィルムであってもよい。
カセット25は、画像形成に使用する記録媒体16を収容する収容部である。カセット25に収容された記録媒体16は、送り機構2により画像形成部10へと給送される。送り機構2は、例えば給紙ローラであり、カセット25内の記録媒体16を搬送路26へ送り出す。送り機構2は、送り機構2の駆動手段52(図8)により駆動される。尚、収容部は、複数のカセットを有する構成としても良いし、トレイ状(例えば、手差しトレイ)であってもよい。
送り機構2によってカセット25から給送される記録媒体16は、搬送路26を通って画像保持部材1と転写手段4の当接部に供給される。記録媒体16は、画像保持部材1と転写手段4の当接部にて転写手段4によって画像保持部材1上の画像が転写された後、搬送路27を通って、定着部11へと搬送される。
画像形成部10は、液体現像剤(現像剤)15を用いて、記録媒体16上に画像を形成する。液体現像剤15は、紫外線により硬化する紫外線硬化剤(硬化剤)と、トナー(色材)とを含む現像剤であり、その詳細は、後述する。画像形成部10は、ローラ状の画像保持部材1と転写手段4を備える。電子写真方式の画像形成手段(不図示)は、画像保持部材1を一様の表面電位に帯電する帯電部、露光により潜像を形成する露光部、液体現像剤15を用いて潜像を現像する現像部を備えており、画像保持部材1上に画像を形成する。画像保持部材1上に形成された画像は、転写手段4としての転写ローラにより、画像保持部材1と転写手段4の当接部に供給された記録媒体16上に転写される。つまり、画像形成部10により、記録媒体16上には、未定着の画像が形成される。
本実施例における画像保持部材1は、有機感光体表層の厚みが3mm、外径84mmのアルミニウム製シリンダー(感光ドラム)であり、長辺の幅(記録媒体の搬送方向と略直交する方向の長さ)が370mmである。画像保持部材1は、画像保持部材1の駆動手段(不図示)としての駆動モーター(DCブラシレスモーター)によって、中心支軸を中心に図1中の矢印R1方向に回転駆動される。
尚、本例において画像形成部10は電子写真方式の直接転写方式の構成としたが、記録媒体16への画像形成方法はこれに限らない。例えば、画像保持部材1を中間転写ベルトとする中間転写方式の構成としてもよい。具体的には、画像形成手段(不図示)が液体現像剤15を用いて感光ドラム上に形成した画像を1次転写ローラが中間転写体に1次転写する。転写手段4は2次転写ローラとして中間転写体上の画像を記録媒体16に転写する。
画像形成部10にて画像が形成された記録媒体16は、搬送路27を通って、定着部11に搬送される。
定着部11は、赤外線照射装置(第一の赤外線照射部)13と赤外線照射装置(第二の赤外線照射部)19と紫外線照射装置(紫外線照射部)12とベルト搬送部6とを含む。
ベルト搬送部6は、多数の穴が設けられた無端状の搬送ベルト14と、この搬送ベルト14を張架する駆動ローラ7および従動ローラ8とを備えている。ベルト搬送部6は、駆動ローラ7を介して搬送ベルト14を回動させる駆動モータ53を備える。搬送ベルト14は、駆動モータ53の駆動により図中の矢印R2方向に回動する。ベルト搬送部6は、画像形成部10により画像が形成された記録媒体16を搬送ベルト14上に担持し、記録媒体16が赤外線照射装置13と紫外線照射装置12の下を矢印R3方向へ通過するように、記録媒体16を搬送する。
本実施例において、搬送ベルト14は、幅が350mmであり、周長さは600mmである。
搬送ベルト14の内側には、この搬送ベルト14によって搬送されるシートを、搬送ベルト14に形成された多数の穴を介して搬送ベルト14の周面に吸着させる吸引装置としての吸引ファン(不図示)が配置されている。即ち、吸引ファンは、空気を搬送ベルト14の上面側から吸い込んで、搬送されるシートを搬送ベルト14の上面に吸着させる。
搬送ベルト14の温度を測定する検知部としての温度センサ54は、非接触型の温度計である。尚、本実施例では、温度センサ54が搬送ベルト14の温度を直接検知する構成とするが、搬送ベルト14の温度の測定方法は、これに限らない。例えば、ベルト搬送部6の搬送ベルト14と直接又は間接的に接触している部材に温度センサ(例えば、サーミスタ)を設け、その温度センサの出力を基に、搬送ベルト14の温度を間接的に測定する構成としても良い。搬送ベルト14の温度を間接的に測定する場合、例えば、CPU(制御部)50(図8)は、搬送ベルト14と直接又は間接的に接触している部材の温度に応じて搬送ベルト14の温度を制御する構成としてもよい。また例えば、CPU50が内蔵する記憶手段は、予め温度センサの出力と、それに対応する搬送ベルト14の温度の情報を保持するとしてもよい。
赤外線照射装置13は、記録媒体16上(シート上)の液体現像剤15の画像に赤外線を照射することにより、液体現像剤15を加熱する。赤外線照射装置19は、搬送ベルト14に赤外線を照射することにより、搬送ベルト14を加熱する。紫外線照射装置12は、記録媒体16に紫外線を照射することにより、記録媒体16上(シート上)の液体現像剤15の画像を記録媒体16に定着する。
本実施例において、赤外線照射装置13のリフレクタ18下部と搬送ベルト14間の距離は約50mm、赤外線照射装置13と紫外線照射装置12間の距離は10mmである。
定着部11にて定着処理された記録媒体16は、搬送路28を通過して機外に排出される。
(液体現像剤)
図2は、紫外線で硬化させる液体現像剤の断面図である。液体現像剤15は紫外線硬化剤21とトナー22とを含む。紫外線硬化剤21は少なくとも光重合開始剤と紫外線硬化剤のモノマーとを含む。トナー22はトナーの母体である樹脂23と色材24を含む。例えば、カチオン重合の場合、紫外線が紫外線硬化剤にあたると、紫外線で励起された光重合開始剤が酸を発生し、発生した酸とモノマーが重合反応を開始し、紫外線硬化剤21が硬化する。
図2は、紫外線で硬化させる液体現像剤の断面図である。液体現像剤15は紫外線硬化剤21とトナー22とを含む。紫外線硬化剤21は少なくとも光重合開始剤と紫外線硬化剤のモノマーとを含む。トナー22はトナーの母体である樹脂23と色材24を含む。例えば、カチオン重合の場合、紫外線が紫外線硬化剤にあたると、紫外線で励起された光重合開始剤が酸を発生し、発生した酸とモノマーが重合反応を開始し、紫外線硬化剤21が硬化する。
ここで、本例で用いる液体現像剤15の紫外線硬化剤21は、カチオン重合性モノマーである。カチオン重合性モノマーは、ビニルエーテル化合物であり、ジシクロペンタジエンビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオールジビニルエーテル、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールジビニルエーテル、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル及び1,2−デカンジオールジビニルエーテルなどが使用される。
本例の液体現像剤15の紫外線硬化剤21(モノマー)は、ビニルエーテル基が一つある一官能モノマー(式1)が約10%(重量%)とビニルエーテル基が二つある二官能モノマー(式2)を約90%混合したものである。
光重合開始剤としては下記(式3)で表されるものを0.1%混合している。この光重合開始剤を用いることにより、良好な定着を可能しつつも、イオン性の光酸発生剤を用いる場合と異なり、高抵抗な液体現像剤15が得られる。
(紫外線照射装置)
紫外線照射装置12は、光源として紫外線を放射するLED(Light Emitting Diode)を用いる。ここで、紫外線とは、200〜400nmの波長の光を指す。紫外線硬化の反応で一番重要なことは、光化学の第一法則(Grotthuss−Drapperの法則)「光化学変化は投射光量のうち吸収された光のみによって起こる。」ということである。つまり、紫外線硬化においては光重合開始剤の吸収波長と紫外線の発光波長との一致が重要である。LEDの波長としては、例えば、365±5nm,385±5nmなどにピーク(放射エネルギー密度の分光分布のピーク)をもつLED光源がある。したがって、これらの波長領域に光重合開始剤もしくは光重合開始剤の励起状態を誘因する増感剤の吸収があることが好ましい。
紫外線照射装置12は、光源として紫外線を放射するLED(Light Emitting Diode)を用いる。ここで、紫外線とは、200〜400nmの波長の光を指す。紫外線硬化の反応で一番重要なことは、光化学の第一法則(Grotthuss−Drapperの法則)「光化学変化は投射光量のうち吸収された光のみによって起こる。」ということである。つまり、紫外線硬化においては光重合開始剤の吸収波長と紫外線の発光波長との一致が重要である。LEDの波長としては、例えば、365±5nm,385±5nmなどにピーク(放射エネルギー密度の分光分布のピーク)をもつLED光源がある。したがって、これらの波長領域に光重合開始剤もしくは光重合開始剤の励起状態を誘因する増感剤の吸収があることが好ましい。
図3は、紫外線照射装置のLEDの配列の一例を示す図である。紫外線を放射するLED31は、搬送する記録媒体16と接触する搬送ベルト14の領域に対向するように配置され、搬送ベルト14上の記録媒体16に紫外線を放射する。ここで、紫外線照射装置12は、記録媒体16の幅方向(搬送方向に垂直な方向)の画像全域に紫外線を照射するように、複数のLED31を有する。紫外線を放射するLEDは、搬送方向に垂直な長辺方向に一列に並べる構成としても良いし、図3に示すようなLED31の列を搬送方向に複数列並べる構成としてもよい。
図4は、記録媒体の搬送方向の位置に対する紫外線照射装置の照度分布を示す図である。本実施例では、紫外線照射装置12として、ピーク(放射エネルギー密度の分光分布のピーク)を波長範囲385±5nmに持ち、そのピークの値が1.8W/cm2のものを例に説明する。図4は、LED31の直下の位置を0(mm)として、記録媒体16の搬送方向に異なる位置に照度センサを設置し、紫外線照射装置12による照度を測定したものである。つまり、図4は、記録媒体16の搬送方向の位置に対する紫外線照射装置12の照度の分布を示している。被照射物の表面での搬送方向の位置分布で見たときに、最大の照度となる照度をピーク照度という。図4においては、LED31の直下の位置(紫外線照度センサ位置が0(mm))での照度がピーク照度である。
また、本実施例において、「照度(mW/cm2)」の半値幅は約20mmである。尚、図4中の単位[a.u.]は任意単位(arbitrary unit)を示す。
また、単位面積あたりに受ける照射エネルギーは、その表面に到達するフォトンの総量「積算光量(mJ/cm2)」)である。つまり、積算光量は、紫外線照射装置12の各波長の積算照度(mW/cm2)と照射時間(s)との積である((mW×s)/cm2)。
搬送ベルト14により搬送される記録媒体16上の画像に紫外線を照射する場合、搬送速度が速いほど記録媒体16への紫外線の照射時間が短くなる。つまり、搬送速度が速くなり照射時間が短くなると、紫外線照射装置12により記録媒体16上の液体現像剤15に照射される「積算光量(mJ/cm2)」が小さくなる。
液体現像剤15は、その硬化に必要な紫外線が照射されない場合、紫外線硬化剤21の硬化反応が十分に進まず、記録媒体16への定着不良が生じる恐れがある。
図5は、液体現像剤の表面温度に対する硬化に必要な紫外線の積算光量(mJ/cm2)を示す図である。このように、紫外線(UV)照射時の液体現像剤15の表面温度を上げることにより、液体現像剤15の硬化に必要な紫外線の積算光量(mJ/cm2)を小さくすることができる。
(第一の赤外線照射装置)
赤外線照射装置13は、搬送ベルト14上の記録媒体16に赤外線を照射する。あるいは記録媒体16が搬送ベルト14上を搬送されない間は、赤外線照射装置13は搬送ベルト14に赤外線を照射する。この赤外線照射装置13の目的は、記録媒体16上の液体現像剤15に紫外線が照射される際の液体現像剤15の温度を上げることである。上述したように、液体現像剤15の温度を上げることにより、液体現像剤15の硬化に必要な紫外線の照射エネルギーを抑制することができるためである。本実施例では、紫外線照射装置12により液体現像剤15に照射される積算光量が100(mJ/cm2)であっても定着不良を生じないように、赤外線照射装置13が液体現像剤15を加熱する。具体的には、赤外線照射装置13は、紫外線照射位置での液体現像剤15の表面温度が40℃以上となるように、液体現像剤15を加熱する。尚、これらの値は一例であり、これに限定されるものではない。
赤外線照射装置13は、搬送ベルト14上の記録媒体16に赤外線を照射する。あるいは記録媒体16が搬送ベルト14上を搬送されない間は、赤外線照射装置13は搬送ベルト14に赤外線を照射する。この赤外線照射装置13の目的は、記録媒体16上の液体現像剤15に紫外線が照射される際の液体現像剤15の温度を上げることである。上述したように、液体現像剤15の温度を上げることにより、液体現像剤15の硬化に必要な紫外線の照射エネルギーを抑制することができるためである。本実施例では、紫外線照射装置12により液体現像剤15に照射される積算光量が100(mJ/cm2)であっても定着不良を生じないように、赤外線照射装置13が液体現像剤15を加熱する。具体的には、赤外線照射装置13は、紫外線照射位置での液体現像剤15の表面温度が40℃以上となるように、液体現像剤15を加熱する。尚、これらの値は一例であり、これに限定されるものではない。
赤外線照射装置13は、紫外線照射装置12により紫外線が照射される紫外線照射位置よりも、記録媒体16の搬送方向において上流側で記録媒体16を加熱する位置に設ける。尚、紫外線照射位置の直前の記録媒体16を加熱する位置に設けるとより好ましい。
ここで、紫外線照射位置とは、記録媒体16の搬送方向の位置分布で見たときに、紫外線照射装置12による最大の照度(ピーク照度)となる位置を指す。また、赤外線照射位置とは、記録媒体16の搬送方向の位置分布で見たときに、赤外線照射装置13のピーク照度の90%以上の照度を有する領域の中心となる位置を指す。
赤外線照射装置13は、遠赤外領域の波長(1000nm〜15000nm)の電磁波(赤外線)を放射する赤外線ヒータ17と、赤外線領域では反射率が高い金属から成るリフレクタ18を備える。赤外線ヒータ17は、赤外線照射装置13が赤外線を照射するための光源である。リフレクタ18は、赤外線ヒータ17が放射した赤外線を搬送ベルト14に向けて反射させる。これにより、赤外線照射装置13は、搬送ベルト14が搬送している記録媒体16に赤外線を照射する。
図10は各種結合の解離エネルギー相当波長を示す図である。有機物の化学結合の振動吸収波長は遠赤外領域にあるため、赤外線の照射により液体現像剤15を効率よく加熱することができる。例えば、C−H結合は約3.0μm、C=O結合は、約5.9μmの赤外光を吸収する。
尚、紫外線硬化剤21の赤外吸収波長は、おおよそ3μm〜12μmにかけて分布している。したがって、赤外線照射装置13が照射する主な赤外線の波長は、3μm〜12μmであることがより好ましい。赤外線ヒータ17としては、例えば、石英管ヒータやセラミックヒータがこの領域に含まれる波長の赤外線を照射することができる。
(搬送ベルトの温度)
紫外線照射位置での液体現像剤15の表面温度は、搬送ベルト14の温度の影響も受ける。搬送ベルト14の温度が低い場合、赤外線照射装置13で液体現像剤15を加熱しても、搬送ベルト14により記録媒体16の熱が奪われることにより、結果として紫外線照射位置での液体現像剤15の温度が不十分となり、定着性の低下に繋がる恐れがある。その結果、光沢ムラ(グロス差)として視認される。
紫外線照射位置での液体現像剤15の表面温度は、搬送ベルト14の温度の影響も受ける。搬送ベルト14の温度が低い場合、赤外線照射装置13で液体現像剤15を加熱しても、搬送ベルト14により記録媒体16の熱が奪われることにより、結果として紫外線照射位置での液体現像剤15の温度が不十分となり、定着性の低下に繋がる恐れがある。その結果、光沢ムラ(グロス差)として視認される。
搬送ベルトの温度低下による光沢ムラを図11、図13、図14を用いて説明する。実施条件は、記録媒体16が白色PETシート、搬送速度が30mm/s、赤外線ヒータ17、20の搬送方向赤外線照射長さが175mm、UV照射エネルギーが280ml/cm2である。液体現像剤15を65℃まで赤外線照射装置13で加熱した場合、搬送ベルト14の穴14b上のシートの温度は約65℃であるのに対し、周囲のベルト部分14aは搬送ベルトとシートとの熱の授受によりシートの温度が低下し、約40℃になる。その結果、搬送ベルト穴の内外で定着性が異なり、光沢ムラとして視認される。具体的には、搬送ベルト14a上のシートにのる液体現像剤の60度グロス値は21.9となるのに対し、搬送ベルト穴14b上のシートにのる液体現像剤の60度グロスは15.7まで低下する。この場合のグロス差は6.2であり、視認許容値2を超えるため光沢ムラとして認識される。
尚、60度グロス値は入射角度、受光角度ともに60度の場合のグロスの値である。また測定装置は日本電装社のHANDY GLOSSMETER PG−1Mである。
搬送ベルト14の温度が高い場合、赤外線照射装置13による液体現像剤15への赤外線照射に加えて、記録媒体16を介して、間接的に液体現像剤15を加熱する効果が期待できる。例えば、27℃の液体現像剤15を担持する記録媒体16が、30℃の搬送ベルト14によって、500Wの入力電力で赤外線が照射される赤外線照射位置を通過するように搬送されると、紫外線照射位置での液体現像剤15は紫外線照射による温度上昇も加えて33℃となる。それに対して、27℃の液体現像剤15を担持する記録媒体16が、60℃の搬送ベルト14によって、同じく500Wの入力電力で赤外線が照射される赤外線照射位置を通過するように搬送されると、紫外線照射位置での液体現像剤15の温度は40℃となる。尚、これらの温度や出力の値は一例であり、これに限定されるものではない。
さらに、複数枚の記録媒体16(例えば100枚)に連続して画像形成する場合には、1枚目から100枚目にかけて画質のレベルを安定させることが求められる。例えば、搬送ベルト14が室温(23℃)の状態で定着処理を開始すると、赤外線照射装置13の記録媒体16への赤外線照射によって、1枚目から100枚目にかけて搬送ベルト14の温度が徐々に上がり、定着性が変化する恐れがある。
そこで、本実施例では、搬送ベルト14が所定の温度範囲となるように、搬送ベルト14の温度を制御する。ここで、搬送ベルト14の目標の温度範囲の値は、構成に応じて適宜設定すればよい。
また、本実施例では、搬送ベルト14が所定の温度範囲(例えば、60℃前後)となるように、赤外線照射装置19が赤外線を照射することにより搬送ベルト14を加熱する。画像形成時に赤外線照射位置で液体現像剤15に赤外線を照射することに加えて、搬送ベルト14の温度を所定の温度範囲とすることで、液体現像剤15をより温める効果を得ることができる。この場合、搬送ベルト14の目標の温度範囲の値は、仮に搬送ベルト14を加熱しなかった場合と比べて、紫外線照射位置での液体現像剤15の表面温度を少しでも高める効果がある温度範囲で適宜設定すればよい。
さらに、搬送ベルト14の温度は、連続した画像形成時でも所定の温度範囲で(例えば、60℃前後)に維持されることがより望ましい。
(搬送ベルト)
搬送ベルト14は、カーボンブラックを含有している。図6はUV−LEDの照度と搬送ベルトの吸光度の波長分布を示す図である。UV−LEDの中心波長は、385nmであり、本実施例の紫外線照射装置12の光源の中心波長と同じである。本実施例の搬送ベルト14は、主成分がEPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)であり、カーボンブラック、架硫剤、劣化防止剤などを副成分と含むベルトである。例えば、EPDM100質量部に対してカーボンブラックが38質量部追加されたベルトである。また例えば、体積固有抵抗率は1E+7(Ω・cm)である。尚、主成分のEPDMは、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ウレタンゴム、フッ素ゴムでもよい。
搬送ベルト14は、カーボンブラックを含有している。図6はUV−LEDの照度と搬送ベルトの吸光度の波長分布を示す図である。UV−LEDの中心波長は、385nmであり、本実施例の紫外線照射装置12の光源の中心波長と同じである。本実施例の搬送ベルト14は、主成分がEPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)であり、カーボンブラック、架硫剤、劣化防止剤などを副成分と含むベルトである。例えば、EPDM100質量部に対してカーボンブラックが38質量部追加されたベルトである。また例えば、体積固有抵抗率は1E+7(Ω・cm)である。尚、主成分のEPDMは、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ウレタンゴム、フッ素ゴムでもよい。
カーボンブラック含有量が0%の搬送ベルトは、図6に示すように、紫外線領域の波長での吸光度は、表面形状にもよるが、30%程度である。カーボンブラック含有量が増えると、搬送ベルトの吸光度は増加する。本実施例の搬送ベルト14の吸光度は、図6に示すように、90%以上である。このように、カーボンブラックを含有する本実施例の搬送ベルト14は、紫外線をより吸収するため、カーボンブラックを含有していない搬送ベルトよりも、紫外線の照射によって効率よく加熱される。
尚、搬送ベルト14としては、カーボンブラックの代わり又はカーボンブラックに追加して活性炭、ナノカーボン、グラファイト等の炭素原子から構成される固体材料(炭素材料)を含有させる構成としてもよい。つまり、搬送ベルト14は、カーボンブラックと活性炭とナノカーボンとグラファイトからなる群の中から選択される炭素材料を含有する。
尚、搬送ベルト14の体積抵抗率は、1010(Ω・cm)未満であることが望ましい。体積抵抗率が1010(Ω・cm)以上になると、搬送ベルト14が帯電しやすくなり、記録媒体16の分離不良に繋がる恐れがあるためである。図7はカーボンブラックの含有部数と体積抵抗率の関係を示す図である。EPDMにカーボンブラックを含有させると、体積抵抗率が下がる。ここで、搬送ベルト14として、EPDM100質量部に対して含有させるカーボンブラックの量は、30質量部より多い方が好ましい。また、カーボンブラックの分布状態は局在化させるとベルト強度が低下する恐れがあるため均一に分散させたほうがよい。
(第二の赤外線照射装置)
赤外線照射装置19は、搬送ベルト14に赤外線を照射する。この赤外線照射装置19の目的は、搬送ベルト14の温度を上げることである。上述したように、搬送ベルト14の温度を所定の温度範囲にすることにより、液体現像剤15の光沢ムラを抑制することができるためである。本実施例では、紫外線照射装置12により液体現像剤15に照射される積算光量が100(mJ/cm2)であっても定着不良を生じないように、赤外線照射装置19が搬送ベルト14を加熱する。具体的には、赤外線照射装置19は、紫外線照射位置での液体現像剤15の表面温度が40℃以上となるように、搬送ベルト14を加熱する。尚、これらの値は一例であり、これに限定されるものではない。
赤外線照射装置19は、搬送ベルト14に赤外線を照射する。この赤外線照射装置19の目的は、搬送ベルト14の温度を上げることである。上述したように、搬送ベルト14の温度を所定の温度範囲にすることにより、液体現像剤15の光沢ムラを抑制することができるためである。本実施例では、紫外線照射装置12により液体現像剤15に照射される積算光量が100(mJ/cm2)であっても定着不良を生じないように、赤外線照射装置19が搬送ベルト14を加熱する。具体的には、赤外線照射装置19は、紫外線照射位置での液体現像剤15の表面温度が40℃以上となるように、搬送ベルト14を加熱する。尚、これらの値は一例であり、これに限定されるものではない。
赤外線照射装置19は、ベルト搬送部6へ記録媒体16が侵入する侵入位置よりも、記録媒体16の搬送方向において上流側で搬送ベルト14を加熱する位置に設ける。尚、記録媒体16がベルト搬送部6へ侵入する侵入位置の直前の位置に設けるとより好ましい。
赤外線照射装置19は、遠赤外領域の波長(1000nm〜15000nm)の電磁波(赤外線)を放射する赤外線ヒータ20と、赤外線領域では反射率が高い金属から成るリフレクタ21を備える。赤外線ヒータ20は、赤外線照射装置19が赤外線を照射するための光源である。リフレクタ21は、赤外線ヒータ20が放射した赤外線を搬送ベルト14に向けて反射させる。これにより、赤外線照射装置19は、搬送ベルト14に赤外線を照射する。
赤外線照射装置19は、遠赤外領域の波長(1000nm〜15000nm)の電磁波(赤外線)を放射する赤外線ヒータ20と、赤外線領域では反射率が高い金属から成るリフレクタ21を備える。赤外線ヒータ20は、赤外線照射装置19が赤外線を照射するための光源である。リフレクタ21は、赤外線ヒータ20が放射した赤外線を搬送ベルト14に向けて反射させる。これにより、赤外線照射装置19は、搬送ベルト14に赤外線を照射する。
(動作シークエンス)
図8は、制御に関する構成の一例を示すブロック図である。
図8は、制御に関する構成の一例を示すブロック図である。
画像形成装置100は、操作パネル51を有する。操作パネル51は、制御部としてのCPU(Central Processing Unit)50の指示で情報を表示する表示手段(表示部)としての表示パネル、及び、操作者が指示を入力する入力手段(入力部)としての操作ボタンを備える。操作パネル51は、装置本体の状態や各種調整を実施する際のメニューを表示する。
CPU50は、画像形成装置100の動作を統括的に制御する制御部として機能する。CPU50は、内蔵する記憶手段(電子的なメモリなど)に格納されたプログラムやデータに従って、CPU50と電気的に接続されている各種機器の制御を実行する。例えば、CPU50は、送り機構の駆動手段52、搬送ベルト14の駆動モータ53、と接続しており、それぞれの駆動手段の駆動や停止を制御する。CPU50は、画像形成部10と接続しており、画像形成部10による画像形成動作を制御する。また、CPU50は、温度センサ54と接続しており、測定値の取得を行う。また、CPU(制御部)50は、紫外線照射装置12、赤外線照射装置13、赤外線照射装置19と電気的に接続しており、これらのON、OFFや出力を制御する。
尚、記憶手段は、CPU50に内蔵する構成に限らず、CPU50とは別体でCPU50と電気的に接続しているメモリを画像形成装置100に設け、そのメモリが、プログラムやデータを格納する記憶手段として機能する構成としても良い。
図9は、制御に関するタイミングチャートである。図9を参照しながら、本実施例における定着部11の動作および、画像形成動作の一例を示す。尚、図9中のIR制御(従来例)とは従来の構成を示す図中の赤外線照射装置1Xが照射する赤外線のことを指す。IR制御(現像剤加熱ヒータ)とは本実施例1の構成を示す図1中の赤外線照射装置13が照射する赤外線のことを指す。IR制御(ベルト加熱ヒータ)とは本実施例の構成を示す図1中の赤外線照射装置19が照射する赤外線のことを指す。UVとは紫外線照射装置12が照射する紫外線のことを指す。ベルト温度(ベルト加熱なし)とは、従来の構成における搬送ベルト温度の時間変化を示す。ベルト温度(ベルト加熱あり)とは、本実施例の構成における搬送ベルト温度の時間変化を示す。尚、本実施例及び他の実施例において、タイミングチャートが示す定着部11及び画像形成装置100の動作の制御は、実行部(制御部)として機能するCPU50が、内蔵する記憶手段に記憶された制御プログラムを実行することにより行われる。
立ち上げ期間とは、電源スイッチ40がオンされてから画像形成装置100が画像形成動作を開始可能な状態となるまでの期間を指す。立ち上げ期間において、画像形成装置100は、画像形成処理を開始可能な状態となるための準備動作(立ち上げ動作)を実行している。尚、立ち上げ動作としては、以下で説明する搬送ベルト14の加熱と並行して、搬送ベルト14の加熱以外の動作(例えば、画像形成部10の準備動作等)を実行するとしてもよい。
電源スイッチ40がオンされると、CPU50が起動し、画像形成装置100に立ち上げ動作を開始させる。まず、CPU50は、搬送ベルト14の駆動モータ53に駆動開始信号を送信し、駆動モータ53を回転させる。これにより搬送ベルト14が回転する。
次に、CPU50は、赤外線照射装置13、19の電源をオン(点灯電源電位V=H(V))にし、赤外線ヒータ17、20を点灯させる。尚、搬送ベルト14が回転し始めてから赤外線ヒータ17、20を点灯させる構成がより好ましい。赤外線照射装置13、19が静止状態の搬送ベルト14に赤外線を照射し続けると、搬送ベルト14が局所的に加熱され、搬送ベルト14全体での温度ムラが生じる恐れがあるためである。
CPU50は、搬送ベルト14が目標温度(本例では60℃。以下では、立ち上げ温度と称する。)となるまで、赤外線照射装置13、19の点灯電源電位をV=H(V)とし、搬送ベルト14を加熱する。ここで、搬送ベルト14は、搬送ベルト14の全体に赤外線を照射するために、回転し続けている。
立ち上げ期間においては、赤外線照射装置13、19が搬送ベルト14を加熱する。従来例では一つの赤外線照射装置が搬送ベルトを加熱するのに対して、本実施例では二つの赤外線照射装置が搬送ベルトを加熱する。従って立ち上げ期間を従来例より短縮することができる。また赤外線ヒータ17、20を点灯させてから、搬送ベルト14の温度が立ち上げ温度に達するまでの間、CPU50は、紫外線照射装置12に紫外線を照射させない(UV off)。上述したように、紫外線照射よりも赤外線照射の方が搬送ベルト14を温める効果が大きいためである。尚、例外として、例えば紫外線照射装置12が正しく点灯するかのチェック動作のために、立ち上げ期間中に瞬間的に(長くても3秒程度)、紫外線照射装置12に紫外線を点灯させる構成であってもよい。
搬送ベルト14が立ち上げ温度に達すると、定着部11の立ち上げ動作は完了する。
画像形成装置100は、立ち上げ動作が完了する前に実行命令(たとえば、プリント予約など)を受け付けた場合には、立ち上げ動作の完了に伴い、後述するスタンバイ状態に移行せずに、実行命令に対応する画像形成動作を開始する。一方、画像形成装置100は、立ち上げ動作が完了する前に実行命令を受け付けていない場合には、立ち上げ動作の完了に伴い、スタンバイ状態に移行する。スタンバイ状態とは、画像形成装置100が画像形成動作を開始することが可能な状態であって、実行命令を待っている状態を指す。画像形成装置100がスタンバイ状態である期間をスタンバイ期間と称する。スタンバイ状態において、CPU50は、操作パネル51にスタンバイ状態であることを示す情報(例えば、「コピーできます。」、「プリントできます。」、「立ち上げが完了しました。」等)を表示し、操作者に、スタンバイ状態であることを報知する。
本実施例では、実行命令を受け付けていない場合、定着部11の立ち上げ動作が完了すると、画像形成装置100はスタンバイ状態に移行する。本実施例では、赤外線ヒータ17、20を点灯させてから、搬送ベルト14の温度が立ち上げ温度に達するまでの時間は、約10分である。尚、搬送ベルト14が目標温度に到達しても、定着部11以外の立ち上げ動作(例えば、画像形成部10の準備動作等)が完了していない場合には、CPU50は、定着部11以外の立ち上げ動作が完了するのを待ってから、スタンバイ状態に移行する。
操作者からの実行命令は、操作パネル51を介して操作者から入力される。尚、画像形成装置100を外部のコンピュータとネットワークを介して接続可能な構成とし、CPU50は、ネットワーク経由でプリントの実行命令を受信する構成としても良い。
CPU50は、スタンバイ期間において、搬送ベルト14が所定の温度範囲(本例では、35℃〜45℃の間。以下では、この温度をスタンバイ温度と称する。)を維持するように赤外線ヒータ20の出力を制御する。本例では、上限の目標温度は45℃、下限の目標温度は35℃である。つまり、CPU50は、搬送ベルト14に蓄熱させる。またプリント期間中にただちに現像剤を目標温度まで加熱できるように、赤外線ヒータ17の出力も搬送ベルト14と同様の温度範囲で制御する。
具体的には、CPU50は、定着部11の立ち上げ動作により立ち上げ温度(本例では60℃)である搬送ベルト14の温度を、上限の目標温度(本例では、45℃)以下にすることを目指す。CPU50は、赤外線照射装置13、19の出力が弱まるように、電源電位を中間電源電位(V=M(V))に変更する。中間電源電位の状態が継続すると、搬送ベルト14の温度は低下する。CPU50は、搬送ベルト14の温度が下限の目標温度(本例では、35℃)まで低下したら電源電位を点灯電源電位V=H(V)に切り替え、赤外線の出力を強める。また、CPU50は、搬送ベルト14の温度が上限の目標温度(本例では、45℃)まで上昇したら中間電源電位(V=M(V))に切り替え、赤外線の出力を弱める。スタンバイ期間、プリント期間においてCPU50が搬送ベルト14をスタンバイ温度に維持することにより、プリントの実行命令の信号がCPU50に入力されてからプリント開始までの時間を短縮することができる。
尚、本実施例では、CPU50は、スタンバイ期間において、赤外線照射装置13、19をオフ(赤外線の出力が0)にすることなく搬送ベルト14の温度を制御する構成としたが、制御の方法はこれに限らない。例えば、CPU50は、赤外線照射装置13、19のオン(点灯状態)/オフ(消灯状態)を繰り返すことで搬送ベルト14の温度を制御するとしてもよい。
また、尚、本実施例では、スタンバイ温度を立ち上げ温度より低い温度としたが、スタンバイ温度を立ち上げ温度と同じ温度としてもよい。ただし、本実施例のようにスタンバイ温度を立ち上げ温度より低い温度とすることで、スタンバイ状態での消費電力を抑制することができる。
スタンバイ期間において、搬送ベルト14は、搬送ベルト14の全体がスタンバイ温度を維持するために、回転し続けている。赤外線照射装置13、19が静止状態の搬送ベルト14に赤外線を照射し続けると搬送ベルト14が局所的に加熱される恐れがある。このようにスタンバイ状態において搬送ベルト14が回転し続けることにより、搬送ベルト14全体での温度ムラが生じる恐れを抑制することができる。尚、スタンバイ状態における搬送ベルト14の回転速度は、プリント時の回転速度より遅い構成としても良い。搬送ベルト14が接触している部材との摺擦によって搬送ベルト14の寿命が低下してしまう恐れを抑制することできる。また、尚、搬送ベルト14の回転は、断続的な回転であってもよい。例えば、搬送ベルト14は1分のうち2〜3秒間停止していてもよい。
スタンバイ期間において、赤外線照射装置13、19が搬送ベルト14を加熱する。また、スタンバイ期間において、CPU50は、紫外線照射装置12に紫外線を照射させない(UV off)。上述したように、紫外線照射よりも赤外線照射の方が搬送ベルト14を温める効果が大きいためである。スタンバイ期間において紫外線照射装置12に紫外線を照射させない事により、スタンバイ期間での消費電力を抑制することができる。
尚、搬送ベルト14が立ち上げ温度に到達しても定着部11以外の立ち上げ動作が完了していない場合には、CPU50は、スタンバイ状態であることを示す情報を報知する前に、搬送ベルト14の目標温度をスタンバイ温度に切り替える構成としても良い。この場合であっても、スタンバイ状態において、CPU50は、搬送ベルト14がスタンバイ温度を維持するように赤外線ヒータ17、20の出力を制御している。
スタンバイ状態において、CPU50にプリントの実行命令が入力されると、画像形成装置100は実行命令に対応する画像形成動作を実行する。画像形成装置100は、プリント中に新たな実行命令が投入されることなく、実行命令に対応するプリントが終了すると、再びスタンバイ状態に移行し、画像形成動作を開始可能な状態で、次の実行命令を待つ。
ここで、CPU50にプリントの実行命令が入力されてから、画像形成部10が感光体ドラム上に画像が形成し始めるまでの期間をプレプリント期間と称する。また、画像形成部10が感光体ドラム上に画像が形成し始めてから、実行命令に対応する最後の記録媒体16が機外へ排出される時(つまり、実行命令に対応するプリントが終了する時)までの期間をプリント期間と称する。具体的には、搬送路28は、記録媒体16を機外へ排出する排出ローラ対(不図示)の直後に記録媒体16の通過を検知する通過センサ(不図示)を備える。CPU50は、このセンサの出力を基に最後の記録媒体16が排出されたことを検知する。尚、記録媒体16が排出されるタイミングの検知方法はこれに限らず、より搬送路の上流に設けられた通過センサの出力と搬送速度から、CPU50が、記録媒体16が排出されるタイミングを予測する構成としても良い。尚、連続プリントの終了後、画質調整などの調整動作が入る場合には、画像形成装置100は、調整動作を終わるのを待ってからスタンバイ状態に移行するとしてもよい。
本実施例では、実行命令に対応する画像形成動作が100枚の連続プリントであり、100枚の連続プリントを終了後、スタンバイ状態に移行する場合を例に説明する。ここで、連続プリントとは、複数枚(少なくとも2枚以上。本例では100枚)の同じ種類・サイズの記録媒体16に連続して画像形成動作を実行することである。
CPU50は、プリントの実行命令が入力されたら赤外線照射装置13の電源電位を点灯電源電位に切り替え、搬送ベルト14の温度が目標温度(本例では、60℃。以下、プリント温度と称する。)となるまで搬送ベルト14を加熱させる。また、搬送ベルト14は、回転し続けている。また、CPU50は、紫外線照射装置12に紫外線を照射させる(UV on)。
定着部11は、搬送ベルト14がプリント温度になったら、定着処理が開始可能な状態となる。CPU50は、定着処理が開始可能な状態となってから搬送ベルト14が記録媒体16を搬送し始めるよう、画像形成部10や送り機構の駆動手段52の動作を制御する。尚、本実施例では、搬送ベルト14がプリント温度になったことに応じて、画像形成部10が感光体ドラム上に画像が形成し始める。CPU50は、搬送ベルト14が連続プリントの最初の記録媒体16を搬送し始めて以降、連続して記録媒体16を搬送ベルト14に搬送させ、定着処理を実行させる。加えて、記録媒体16の搬送に合わせて赤外線照射装置19の電源電位を点灯電源電位に切り替え、搬送ベルト14の温度が立ち上げ温度(60℃)を維持するように制御する。プリント期間において、赤外線照射装置13は直接記録媒体16を加熱できないため、赤外線照射装置13のみでは搬送ベルト14の温度は低下する。一方、赤外線照射装置19は直接搬送ベルト14を加熱できるので、搬送ベルト14の温度を立ち上げ温度に維持することが可能となる。
以上のように、画像形成装置100は、搬送ベルト14を所定の温度を維持するように温めるので、連続プリントを実行する場合であっても、搬送ベルト14の温度を安定させることができる。同時に現像剤の表面温度も所定の温度を維持するように温める。したがって、連続プリントを実行する場合であっても、現像剤のシートへの定着性を安定させ、定着画像の光沢ムラを抑制させることができる。また、上述したように、スタンバイ状態において、搬送ベルト14をスタンバイ温度に維持することにより、プリントの実行命令の信号がCPU50に入力されてからプリント開始までの時間を短縮することができる。
CPU50は、連続プリントを実行する場合、記録媒体16が赤外線照射位置を通過する時だけでなく、紙間でも赤外線照射装置13、19に赤外線を照射させ続けている。つまり、連続プリントにおける1枚目の記録媒体16を搬送ベルト14が搬送し始めてから、100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が赤外線照射位置を通過し終えるまでの間において、CPU50は、赤外線照射装置13、19をオフにしない。赤外線照射装置13は、先行する記録媒体16(例えば、1枚目)の後端が赤外線照射位置を通過してから後続する記録媒体16(例えば、2枚目)の先端が赤外線照射位置に到達するまでの間で、搬送ベルト14を加熱する。連続プリントの実行中において、搬送ベルト14は回転し続けている。搬送ベルト14が記録媒体16を搬送するにつれて、記録媒体16により搬送ベルト14の熱が奪われ、搬送ベルト14の温度が全体的に下がる恐れがある。赤外線照射装置13、19が搬送ベルト14へ赤外線を照射し続けることにより、搬送ベルト14の温度が全体的に低下するのを抑制することができる。
連続プリントの終了後、CPU50は、スタンバイ状態に移行するため、搬送ベルト14がスタンバイ温度を維持するように、赤外線ヒータ17、20の出力を制御する。尚、本実施例では、100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が機外に排出されたタイミングで、搬送ベルト14の目標温度をプリント温度からスタンバイ温度に変更する構成とするが、これに限らない。例えば、CPU50は、100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が赤外線照射位置を通過し終えたことに応じて搬送ベルト14の目標温度をプリント温度からスタンバイ温度に変更し、赤外線ヒータ17、20の出力を制御する構成としても良い。また例えば、CPU50は、100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が搬送ベルト14を通過し終えたことに応じて搬送ベルト14の目標温度をプリント温度からスタンバイ温度に変更し、赤外線ヒータ17、20の出力を制御する構成としても良い。これらの場合であっても、連続プリント後のスタンバイ状態において、CPU50は、搬送ベルト14がスタンバイ温度となるように赤外線ヒータ17、20の出力を制御している。
また、連続プリントの終了に伴い、例えば定着部11のクリーニングなどの調整動作が入る場合には、画像形成装置100は、調整動作の終了後にスタンバイ状態に移行する。この場合、CPU50は、定着部11の調整動作を終えてから、搬送ベルト14がスタンバイ温度となるように赤外線ヒータ17、20の出力を制御するとしても良い。この場合であっても、連続プリント後のスタンバイ状態において、CPU50は、搬送ベルト14がスタンバイ温度を維持するように赤外線ヒータ17、20の出力を制御している。
さらに、CPU50は、連続プリントを実行する場合、記録媒体16が紫外線照射位置を通過する時だけでなく、紙間でも紫外線照射装置12に紫外線を照射させ続けている。つまり、連続プリントにおける1枚目の記録媒体16を搬送ベルト14が搬送し始めてから、100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が紫外線照射位置を通過し終えるまでの間において、CPU50は、紫外線照射装置12をオフにしない。紫外線照射装置12は、先行する記録媒体16(例えば、1枚目)の後端が紫外線照射位置を通過してから後続する記録媒体16(例えば、2枚目)の先端が紫外線照射位置に到達するまでの間で、搬送ベルト14を加熱する。搬送ベルト14が記録媒体16を搬送するにつれて、記録媒体16により搬送ベルト14の熱が奪われ、搬送ベルト14の温度が全体的に下がる恐れがある。上述したように、赤外線照射による加熱効果よりも小さいが、紫外線照射にも搬送ベルト14の加熱効果はある。紙間でも紫外線照射装置12が紫外線を照射することにより、搬送ベルト14の温度が全体的に低下するのを抑制することができる。尚、100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が紫外線照射位置を通過し終えた後、CPU50は、紫外線照射装置12をオフにする。尚、本実施例では、100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が紫外線照射位置を通過し終えた時をCPU50が紫外線照射装置12をオフにするタイミングとするが、これに限らない。例えば、CPU50が紫外線照射装置12をオフにするタイミング100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が搬送ベルト14を通過し終えた時でも良い。また、100枚目(連続プリントの最後)の記録媒体16が機外に排出された時でも良い。
また、連続プリントの終了後のスタンバイ状態において、CPU50は、紫外線照射装置12に紫外線を照射させない(UV off)。
尚、連続プリント中において、紫外線照射装置12及び赤外線照射装置13、19はオンし続けるとしたが、異常発生時はこの限りでない。例えば、ジャムの発生時や異常昇温の場合には連続プリントを中断して、紫外線照射装置12及び赤外線照射装置13、19をオフにするとする。
また、尚、記録媒体16が赤外線照射位置を通過したタイミングは、ベルト搬送部6に設けられたセンサの出力を基にCPU50が検知する。具体的には、ベルト搬送部6は、赤外線照射位置の直下流に記録媒体16の通過を検知するセンサ(不図示、例えば光学センサ)を備える。CPU50は、このセンサの出力を基に最後の記録媒体16の通過を検知する。尚、記録媒体16が赤外線照射位置を通過したタイミングの検知方法はこれに限らない。例えば、搬送路のより上流(又はより下流)に設けられたセンサの出力と搬送速度から、CPU50が、記録媒体16が赤外線照射位置を通過するタイミング(又は通過したタイミング)を予測する構成としても良い。また、尚、記録媒体16が紫外線照射位置を通過したタイミングの検知方法についても同様である。
尚、本実施例で示す目標温度(立ち上げ温度、スタンバイ温度、プリント温度)や赤外線照射時間の値は、一例であり、目標温度の値は、これに限定されるものではない。また、これらの設定温度や赤外線照射時間は予めCPU50に内蔵されている記憶手段に格納されている。
搬送ベルトの温度がUV定着性を維持できる温度(40℃)の場合とそれ以下の温度の場合の定着画像の光沢ムラ(グロス差)を実施例1の効果として以下に示す。実施条件は、記録媒体16が白色PETシート、搬送速度が30mm/s、赤外線ヒータ17、20の搬送方向赤外線照射長さが175mm、UV照射エネルギーが280ml/cm2である。従来例である搬送ベルトを加熱しない構成の場合(ベルト温度は約30℃)、グロス差は2であるのに対し、本実施例である搬送ベルトを加熱する構成の場合(ベルト温度は約40℃)、グロス差は1に減少する。視認で分かるグロス差は2以上であるため、搬送ベルトの温度低下による光沢ムラを本実施例の構成により抑制することが可能となる。
〔実施例2〕
図12は実施例2における画像形成装置の一例を示す図である。実施例1は、搬送ベルト14の温度をCPU50に内蔵されているデータに基づいて予測制御する構成である。実施例2は、画像形成装置100は温度センサ54を備え、CPU50は、立ち上げ期間及びスタンバイ期間において、温度センサ54の出力を基に搬送ベルト14の温度を制御する構成である。搬送ベルト14の温度検知手段として、温度センサ54を用いる。実施例1と比べて温度追従性が高速なヒータを用いた場合(例えば立ち上げ期間が数秒程度)、温度センサ54で検知するベルト14の温度をモニターし、その時間変動に応じて赤外線ヒータ20の出力をリアルタイム制御することにより、ベルト14の温度低下を精度よく制御することが可能となる。具体的には、100枚の連続プリント前後で実施例1の構成の場合、搬送ベルト14の温度は約3度低下するのに対し、本実施例の場合は1度以下に抑えることができる。その結果、実施例1と比べて現像剤の定着性が良化し、光沢ムラをさらに抑制することができる。
図12は実施例2における画像形成装置の一例を示す図である。実施例1は、搬送ベルト14の温度をCPU50に内蔵されているデータに基づいて予測制御する構成である。実施例2は、画像形成装置100は温度センサ54を備え、CPU50は、立ち上げ期間及びスタンバイ期間において、温度センサ54の出力を基に搬送ベルト14の温度を制御する構成である。搬送ベルト14の温度検知手段として、温度センサ54を用いる。実施例1と比べて温度追従性が高速なヒータを用いた場合(例えば立ち上げ期間が数秒程度)、温度センサ54で検知するベルト14の温度をモニターし、その時間変動に応じて赤外線ヒータ20の出力をリアルタイム制御することにより、ベルト14の温度低下を精度よく制御することが可能となる。具体的には、100枚の連続プリント前後で実施例1の構成の場合、搬送ベルト14の温度は約3度低下するのに対し、本実施例の場合は1度以下に抑えることができる。その結果、実施例1と比べて現像剤の定着性が良化し、光沢ムラをさらに抑制することができる。
尚、その他の構成については、実施例1と同様であるから説明を省略する。
10 画像形成部、11 定着部、12 紫外線照射装置、
13 第一の赤外線照射装置、14 搬送ベルト、15 液体現像剤、
16 記録媒体、19 第二の赤外線照射装置、21 紫外線硬化剤、
22 トナー、50 CPU、51 操作パネル、100 画像形成装置
13 第一の赤外線照射装置、14 搬送ベルト、15 液体現像剤、
16 記録媒体、19 第二の赤外線照射装置、21 紫外線硬化剤、
22 トナー、50 CPU、51 操作パネル、100 画像形成装置
Claims (2)
- トナーと紫外線により硬化する硬化剤とを含む現像剤を用いて、シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成されたシートを搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトにより搬送されているシート上の画像に赤外線を照射する第一の赤外線照射部と、
前記搬送ベルトに赤外線を照射する第二の赤外線照射部と、
前記第一の赤外線照射部により赤外線が照射されたシート上の画像に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記搬送ベルトの温度を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記搬送ベルトの温度が目標の温度範囲内となるように、前記搬送ベルトを回転させながら前記第二の赤外線照射部に赤外線を照射させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記搬送ベルトの温度を検知する検知部と、を有し、前記制御部は、前記検知部で検知された前記搬送ベルトの温度に基づいて、前記搬送ベルトの温度が目標の温度範囲内となるように前記搬送ベルトを回転させながら前記第二の赤外線照射部に赤外線を照射させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018198032A JP2020067467A (ja) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018198032A JP2020067467A (ja) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020067467A true JP2020067467A (ja) | 2020-04-30 |
Family
ID=70390169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018198032A Pending JP2020067467A (ja) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020067467A (ja) |
-
2018
- 2018-10-22 JP JP2018198032A patent/JP2020067467A/ja active Pending
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RD01 | Notification of change of attorney |
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