JP5106252B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置、特にトナー像を転写した記録材を定着装置に通して熱を用いてトナー像を記録材に定着する電子写真式の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine or a composite machine thereof, and more particularly, an electrophotographic system in which a recording material onto which a toner image is transferred is passed through a fixing device and the toner image is fixed on the recording material using heat. The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置にあっては、用紙、フィルム等の記録材に形成されたトナー像を加熱溶融することにより、画像を定着させる定着装置を画像形成装置に用いることが知られている。
一般的に、トナー像として形成された電子写真画像を記録材に定着する定着装置は、定着熱源であるヒータに電力を供給してハロゲンランプ、赤外線ランプ等を点灯させて、定着ローラ、定着ベルト等の定着部材を加熱させ、この熱でトナー像を加熱溶融して記録材に定着する処理を行っている。
定着装置では、ホットオフセットの汚れを発生させず、さらに、定着不良を生じない範囲で正常に定着を行なうためには、トナー像を溶融して記録材に固定されるための十分な熱量を与える必要がある。しかし、記録材等の記録材の定着時には、記録材に与える熱量が記録材の厚さ方向の表裏で異なることによって記録材に含まれる水分の蒸発量が異なり、さらに、記録材の厚さ方向の表裏で達する温度に工程があることで、記録材の表裏での収縮差により、記録材が湾曲する現象が発生することが知られている。この現象で発生するカール(以下、単に「カール」と記す。)が発生すると、搬送経路の途中で搬送経路外壁等に当たることがあり記録材の搬送が適切に行なわれないことによる紙詰まり、または、排紙トレイなどに排出された際にスタック不良を引き起こす要因にもなっていた。また、このカールによってユーザーの利便性も損なうことになっていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles, a fixing device that fixes an image by heating and melting a toner image formed on a recording material such as paper or film is used in the image forming apparatus. It is known.
Generally, a fixing device that fixes an electrophotographic image formed as a toner image on a recording material supplies electric power to a heater that is a fixing heat source to light a halogen lamp, an infrared lamp, etc., and a fixing roller, a fixing belt A fixing member such as the above is heated, and the toner image is heated and melted by this heat to fix it on the recording material.
In the fixing device, a sufficient amount of heat is applied to melt the toner image and fix it to the recording material in order to perform normal fixing within a range that does not cause hot offset contamination and does not cause fixing failure. There is a need. However, when fixing a recording material such as a recording material, the amount of heat given to the recording material differs between the front and back in the thickness direction of the recording material, so that the amount of evaporation of moisture contained in the recording material differs, and further, the thickness direction of the recording material It is known that a phenomenon occurs in which the recording material is bent due to a difference in shrinkage between the front and back surfaces of the recording material due to a process at a temperature reached by the front and back surfaces. When curling (hereinafter simply referred to as “curling”) occurs due to this phenomenon, it may hit the outer wall of the conveying path in the middle of the conveying path, or a paper jam due to improper conveyance of the recording material, or In addition, it has become a factor that causes a stack failure when discharged to a discharge tray or the like. In addition, this curl would impair user convenience.
このため、カール量を抑えるために従来技術ではデカーラ機構と呼ばれるカールを矯正するローラ対に記録材を通過させることにより、カール量を低減させつ技術が知られていた。
従来技術として例えば、特許文献1では、「弾性ローラと、中空の冷却パイプローラとを互いの外周面でニップさせた状態で該ニップ部に記録材を通過させるデカール装置において、前記冷却パイプローラは記録材表面から熱を奪う吸熱作用を有する」画像形成装置のデカール装置が開示されている。
特許文献2では、「定着装置の後段に設けられ、定着装置を通過することによって用紙に生じるカールを除去するためのデカール装置であって、硬質の周面を有する硬質ローラと、上記硬質ローラに圧接され、周面が弾性変形して上記硬質ローラとの間に所定のニップ圧を形成する軟質ローラと、上記硬質ローラと上記軟質ローラとの間の上記ニップ圧を切り換えるニップ圧切り換え手段と、を含む」デカール装置が開示されている。
特許文献3では、「環境温度を検知する温度センサと、環境湿度を検知する湿度センサと、前記定着ユニットの下流側に設置されると共に記録材に圧力を加えることで記録材のカールを矯正するカール矯正機構と、を備え、前記温度センサにより検知される温度及び前記湿度センサにより検知される湿度に応じて、前記カール矯正機構により記録材に加える圧力を変化させる」画像形成装置が開示されている。
For this reason, in order to suppress the curl amount, in the prior art, a technique for reducing the curl amount by passing the recording material through a roller pair called a decurler mechanism for correcting the curl has been known.
As a conventional technique, for example, in
In
In
しかし、最近は、複数の排紙トレイ等の排紙部を有する画像形成装置が多くなってきており、それらの排紙部又は記録材の搬送経路の中に対応してデカール機構を設けることは、画像形成装置の構造が複雑になり、また、コストを削減することが難しくなるという問題点がある。 Recently, however, image forming apparatuses having a plurality of paper discharge units such as a plurality of paper discharge trays are increasing, and it is not possible to provide a decurling mechanism corresponding to the paper discharge unit or the recording material conveyance path. However, there is a problem that the structure of the image forming apparatus becomes complicated and it is difficult to reduce the cost.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、複数の排紙トレイ等の排紙部を備える画像形成装置において、排紙部に対応して、定着装置の定着条件を変更することにより、排紙部で記録材のカール量を制御する画像形成装置を提供することを課題とする。さらに、カール量を適切に制御することにより、スタック不良や紙詰まりを防ぎ、かつ長期にわたって安定したプリント、印刷物を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to fix a fixing device corresponding to a paper discharge unit in an image forming apparatus including a plurality of paper discharge units such as a paper discharge tray. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that controls the curl amount of the recording material at the paper discharge unit by changing the conditions. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a print and printed matter that are stable over a long period of time by preventing the stack failure and paper jam by appropriately controlling the curl amount.
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、熱源を有する定着部材と定着部材を押圧する加圧部材とにより、記録材上のトナー像を熱定着する定着装置と、トナー像が熱定着された記録材を積載する排紙部とを有する画像形成装置において、複数の排紙部を有し、かつ、熱定着後の記録材を積載する排紙部に応じて、前記定着装置の定着条件を、定着部材と加圧部材との温度差を検知して変更することを特徴とする。
または、本発明の画像形成装置は、さらに、定着装置から排紙部までの間に記録材の湾曲(カール)を矯正するデカーラ機構を有することを特徴とする。
または、本発明の画像形成装置は、さらに、前記デカーラ機構を通過して排紙される排紙部と、前記デカーラ機構を通過せずに排紙される排紙部とを有し、それぞれの排紙部に応じて、前記定着装置の定着条件を変更することを特徴とする。
または、本発明の画像形成装置は、さらに、排紙部の排出面の形状に応じて、前記定着装置の定着条件を変更することを特徴とする。
または、本発明の画像形成装置は、さらに、前記定着条件は、定着部材の目標制御温度を変更することを特徴とする。
または、本発明の画像形成装置は、さらに、前記定着条件は、加圧部材の目標制御温度を変更することを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
An image forming apparatus according to the present invention includes a fixing device that thermally fixes a toner image on a recording material by a fixing member having a heat source and a pressure member that presses the fixing member, and a recording material on which the toner image is thermally fixed. In the image forming apparatus having the paper discharge unit, the fixing condition of the fixing device is set to a fixing member according to the paper discharge unit having a plurality of paper discharge units and stacking the recording material after heat fixing. by detecting the temperature difference between the pressure member, characterized in that to change.
Alternatively, the image forming apparatus of the present invention further includes a decurler mechanism that corrects the curl of the recording material between the fixing device and the paper discharge unit.
Alternatively, the image forming apparatus of the present invention further includes a paper discharge unit that discharges paper through the decurler mechanism, and a paper discharge unit that discharges paper without passing through the decurler mechanism. The fixing condition of the fixing device is changed according to the paper discharge unit.
Alternatively, the image forming apparatus of the present invention is further characterized in that the fixing condition of the fixing device is changed according to the shape of the discharge surface of the paper discharge unit.
Alternatively, the image forming apparatus of the present invention is further characterized in that the fixing condition changes a target control temperature of the fixing member.
Alternatively, the image forming apparatus of the present invention, further, the fixing condition, you and changes the target control temperature of the pressure member.
本発明の画像形成装置では、排紙先の排紙部等の排紙トレイに応じてカール量を適切にコントロールできるため、スタック不良や紙詰まりが起きず、またユーザーの利便性も損なうことになく印刷が可能となる。 In the image forming apparatus of the present invention, the curl amount can be appropriately controlled in accordance with a paper discharge tray such as a paper discharge unit at a paper discharge destination, so that stacking failure or paper jam does not occur, and convenience for the user is impaired. Printing becomes possible.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
図1は、本発明の画像形成装置における内部機構の全体概略構成を示す図である。
画像形成装置1は、電子写真方式を採用するものであり、画像形成装置1本体の上に画像読取装置2を設置し、右側面に両面ユニット3を取り付けてなる。画像形成装置1本体内には、中間転写ベルト52を用いる転写装置50を備える。転写装置50は、複数のローラに掛けまわしてエンドレスの中間転写ベルト52をほぼ水平に張り渡し、図1では反時計まわりに走行するように設ける。
転写装置50の下には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの作像装置4c、4m、4y、4kを、中間転写ベルト52の張り渡し方向に沿って、タンデム式に並べて設ける。各作像装置4c、4m、4y、4kでは、図中時計まわりに回転するドラム状の感光体10のまわりに帯電装置20、現像装置30、転写装置50、クリーニング装置40などを設置して構成する。さらに、作像装置4c、4m、4y、4kの下には、露光装置70を備える。
露光装置70の下には、給紙装置80を設ける。給紙装置80には、記録材Pを収納する給紙カセット81を、この例では二段に備えてなる。そして、各給紙カセット81の右上には、各給紙カセット81内の記録材である記録材Pを一枚ずつ繰り出して用紙搬送路97に入れる給紙コロ82を設けてなる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic configuration of an internal mechanism in an image forming apparatus of the present invention.
The
Under the
Under the
用紙搬送路97は、画像形成装置1本体内の右側に下方から上方に向けて形成している。排紙部としては、上方に、画像形成装置1本体上に画像読取装置2との間に形成する第一排紙部となる胴内排紙部91と、第二排紙部となる1ビン排紙部92と2つ設けられている。この他に、図示しないが、ソーター機能を有する多ビン排紙部を設けていても良い。
用紙搬送路97には、レジストローラ84、中間転写ベルト52と対向して二次転写ローラ53、定着装置60、一対の排紙ローラよりなる排紙装置90などを順に設けてなる。二次転写ローラ53の上流には、両面ユニット3から再給紙し、または両面ユニット3を横切って手差し給紙装置86から手差し給紙する記録材Pを用紙搬送路97に合流する給紙路99を設ける。また、定着装置60の下流には、両面ユニット3への再給紙搬送路98を分岐して設けてなる。
そして、コピーを取るときは、画像読取装置2で原稿画像を読み取って露光装置13で書き込みを行い、各作像装置4c、4m、4y、4kのそれぞれの像担持体上に各色トナー画像を形成し、そのトナー像を一次転写ローラ51c、51m、51y、51kで順次転写して中間転写ベルト52上にカラー画像を形成する。
The
In the
Then, when making a copy, the original image is read by the
一方、給紙コロ82の1つを選択的に回転して対応する給紙カセット81から記録材Pを繰り出して用紙搬送路97に入れ、または手差し給紙装置36から手差し用紙を給紙路99に入れる。そして、用紙搬送路97を通して、レジストローラ84で搬送してタイミングを取って二次転写位置へと送り込み、中間転写ベルト52上に形成したカラー画像を二次転写ローラ53で記録材Pに転写する。
画像転写後の記録材Pは、定着装置60で画像定着後、排紙ローラで排紙装置90に排紙され、積載されていく。
記録材Pの裏面にも画像を形成するときには、再給紙搬送路98に入れて両面ユニット3で反転してから給紙路99を通して再給紙し、別途中間転写ベルト52上に形成したカラー画像を記録材Pに二次転写して後、再び定着装置60で定着して排紙装置90に排紙され、積載されていく。ユーザーは、排紙装置90の複数の排紙部91、92を印刷物に応じて任意に選択して排紙することができる。
On the other hand, one of the
After the image is transferred, the recording material P is fixed by the
When an image is also formed on the back surface of the recording material P, it is placed in the
図2には、この発明の画像形成装置に用いられる定着装置の一実施形態の構成を示す図である。本例では、定着部材として複数の支持ローラ(図示例では、2つの支持ローラ61、64)に掛けまわす定着ベルト63を用い、その1つの支持ローラ64に、定着熱源64aを内蔵する一方、別の支持する定着ローラ61を定着ベルト63を挟んで加圧ローラ62と圧接してその加圧ローラ62と定着ベルト63との間で定着ニップ部66を形成し、その定着ニップ部66に記録材Pを通してその画像面のトナー像を記録材Pに定着する。この例では加圧ローラ62内部にも加圧熱源62aを有している。
なお、この例では、加圧熱源62aとしては、ハロゲンヒータやカーボンヒータなどの加熱ヒータを内蔵して使用するがヒータに限らず、電磁誘導を利用して発熱する熱源を加熱ローラ64の外部に用いるようにしてもよい。また、本例では、温度検知手段65として、定着ベルト63には、定着ベルト63の温度を検知する温度検知手段65aを近接して備え、定着ベルト63の温度を測定する。また加圧ローラ62には、加圧ローラ62の温度を検知する温度検知手段65bを近接して備え、加圧ローラ62の温度を測定する。
定着ベルト63の温度があらかじめ指定された目標制御温度となるように、温度検知手段65aの情報を基に温度制御を行なう。
また、加圧ローラ62の熱源の制御も同様に、加圧ローラ62の温度があらかじめ指定された目標制御温度となるように、温度検知手段65bの情報を基に温度制御を行なう。
本例では、加熱熱源62a、64aは定着駆動を停止しているスタンバイ状態及び、定着駆動が回転している印刷中共に温度制御を行うが、加圧熱源62aは、スタンバイ時のみ温度制御を行い、印刷中は熱源への電力供給は行わないものとする。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a fixing device used in the image forming apparatus of the present invention. In this example, a fixing
In this example, the pressurizing
Temperature control is performed based on the information of the temperature detection means 65a so that the temperature of the fixing
Similarly, the control of the heat source of the
In this example, the
なお、定着ローラ61、加圧ローラ62は、金属製の芯金の外周に、耐熱弾性材料からなる弾性層を備える。弾性層の厚みは適宜調整される。また、弾性層の表層には、転写紙及びトナーの離型性を良くするために、フッ素系樹脂等からなる離型層を設ける。芯金内部には、それぞれハロゲンヒータが配置されている。また、加圧ローラ62は、定着ベルト63を挟んで定着ローラ61に向けて図示しないバネ等の加圧部材により押圧されており、弾性層を変形させることにより定着ローラ61との間で、一定時間トナーを加圧・加熱できる定着ニップ部66を形成する。
定着ベルト63は、基体には、耐熱性樹脂や、金属から形成された無端状のベルト状基体が用いられる。耐熱性樹脂の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられ、金属ベルトの材質としては、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。樹脂と重層を形成しても良く、特に、ポリイミド樹脂にニッケルを電鋳したベルトが強度と弾性を有し、耐久性があるので好ましい。厚さは100μm以下の薄肉のものが望ましい。定着ベルト63は、転写紙、トナーと加圧接触するため、高離型性シリコーンゴム等からなる弾性層と離型性の高い樹脂で表面層を構成する。この表面層は、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)などの高分子樹脂が使用される。
加熱ローラ64は、アルミ、炭素鋼、ステンレス鋼等の中空金属円筒の薄肉ローラであるが、熱伝導性が良好な厚さ1〜4mmのアルミニウム製円筒を用いることで、軸方向での温度分布を小さくすることができる。さらに、加熱ローラ64の表面には、定着ベルト63との摩耗を防止するために、アルマイト処理の表面処理が施されている。
なお、当然のことであるが、ここでは、定着部材として定着ベルトで説明したが、定着ベルトを用いない定着方式の定着ローラでも同様に成り立つものである。
The fixing
The fixing
The
As a matter of course, here, the fixing belt is described as the fixing member, but a fixing type fixing roller that does not use the fixing belt can be similarly applied.
本発明の画像形成装置は、複数の排紙部91、92を有している。ここでは、排紙部として、胴内排紙部91と、その上に設けられた1ビン排紙部92を備えている。デカーラ機構95は、定着装置60から各排紙部に記録材Pを搬送する搬送経路97上に設けられている。
図3は、デカーラ機構の一実施形態の構成を示す図である。
デカーラ機構95は、定着装置60からの記録材Pの排出方向に沿って上流側に設けられている。また、排紙部が複数あることから、本発明では、画像形成装置1の胴内排紙部91に記録材Pを搬送・排紙する用紙搬送路97上に設けられている。
ここでは、バックアップローラ951、952および搬送ローラ953でデカール機構95を形成する。デカール機構95では、記録材P上のトナー像に接触する側でカールが生じている方向と逆方向にシートを湾曲して矯正できる側に搬送ローラ953を配置する。この搬送ローラは、熱良導体であるで形成され、その表面が直接に記録材Pの冷却に用いられるようになっている。また、その表面はトナーがオフセットしないように、離型性の高い樹脂で被覆することが好ましい。このため、デカール機構95に達した記録材Pは、搬送ローラ953に接触すると冷却されて記録材Pの剛性が増加されることにより本来の剛性に復元されるようになる。
搬送ローラ953では、近傍に設けられているファン(図示せず)によって冷却されている。したがって、定着装置60によって軟化することで低下している記録材Pの曲げ剛性を温度降下によって復元させることができる。
The image forming apparatus of the present invention includes a plurality of
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of the decurler mechanism.
The
Here, the
The
しかし、デカーラ機構95を設けると、画像形成装置1の機構、構造が複雑になり、機械設計上の効率が低下し、又、低コスト化が困難になる。そこで、図1に示すように、デカーラ機構を通過して排紙される第一排紙部91とデカーラ機構を通過せずに排紙される第二排紙部92とを設けている。例えば、コピー画像は胴内排紙部91へ排紙し、プリンタ出力画像は1ビン排紙部92へ排紙するなどして利便性を向上することができる。なお本例では胴内排紙部91と1ビン排紙部92の排紙面の形状(曲率)は同一である。
デカーラ機構95を設けることで、記録材Pに高い熱及び/又は圧力をかけて、記録材Pのカールする量(以下、単に「カール量」と記す。)が大きくなってもカールを直してカール量を低減することができる。このために、カラー画像を形成する場合には、多層のトナー像を記録材P上に定着させなければならず、高温及び/又は高圧で定着させることからカールの発生を防ぐことは困難であった。このような画像形成を行う搬送経路97にデカール機構95を設ける。
これに対して、ファクシミリ機構付の画像形成装置1では、ファクシミリはモノクロ画像でも十分に情報の伝達が可能であり、この場合、黒トナーの略単層のトナー像を定着することになり、定着装置60の温度を高くしないですむことから、記録部材Pのカール量を小さくすることができる。したがって、デカール機構95の配置の有無が異なる搬送経路97による排紙部91、92によって定着装置60の定着条件を変更しても、ホットオフセット又はトナー像が剥がれやすくなる定着不良などのない定着が可能な画像形成装置1を提供することができる。
However, when the
By providing the
On the other hand, in the
図4は、排紙部の違いによるカール量を、記録材毎に比較したデータである。データは胴内排紙部18と1ビン排紙部38にそれぞれ10枚を排紙した直後の記録材Pの4隅の平均値である。
図5は、記録材のカール量を測定する位置を示す図である。排紙直後の記録材Pの四隅の高さを測定した。
定着装置1の内、最もカール量に影響を与えるのは、定着ローラ61の温度である。トナーと接触している定着ローラ61は、白地画像の部分で記録材Pと定着ローラ61とが直接接触する。このために、記録材Pの水分を多量に蒸発させてカール量を大きくしている。定着時における定着ローラ61の温度設定は共に180℃であり、その他の定着条件も全て同一としており、定着後にデカーラ機構95を通過するのか、しないのかのみが異なる。
図5から明らかなように、カールを矯正するデカーラ機構95を通過する胴内排紙時のカールに比べて、デカーラ機構95を通過しない1ビン排紙時のカールは大きく、望ましいカール量以上のカール量となっていることがわかる。
このように、カールを矯正するデカーラ機構95の効果が絶大であるが、画像形成装置1の構成上の問題やコストにより使用できない場合がある。例えば、本実施形態では、1ビン排紙時は、上方にある読取装置2がすぐ上に配置されているために、デカーラ機構95を設けることができない。そこで、デカーラ機構95を使用することなくカール量を低減するために定着時の条件を変更する。
FIG. 4 is data in which the curl amount due to the difference in the paper discharge unit is compared for each recording material. The data is the average value of the four corners of the recording material P immediately after 10 sheets are discharged to the in-
FIG. 5 is a diagram illustrating a position where the curl amount of the recording material is measured. The heights of the four corners of the recording material P immediately after paper discharge were measured.
It is the temperature of the fixing
As is clear from FIG. 5, the curl at the time of discharging one bin without passing through the
As described above, the effect of the
定着時にカールが増幅する原因は複数あるが、主な原因として下記がある。
(1)定着ベルト63の温度が高い
(2)定着ベルト63と加圧ローラ62の温度差が大きい
図6は、定着ベルトの目標制御温度を180℃、160℃とした場合の、1ビン排紙部92に10枚を排紙した直後のカール量を比較したデータである。(その他の条件は全て同一である)
図6からもわかるように、定着ベルト63の温度を下げることによりカール量が減少し望ましいカール量以下とすることができる。
しかしながら定着ベルト63の温度を下げることは、定着不良などを引き起こす可能性があり、カール量の低減と、定着性能の確保はトレードオフの関係となる。このため、定着ベルト63の温度を下げることには限界がある。
そこで上記(2)に着目した。記録材Pの表裏における水分の蒸発量でカール量に大きく影響を与えるので、定着装置1の内の加圧ローラ62の温度を変更する。とくに、加圧ローラの温度を、定着ローラ61の温度に近づける。定着時に定着ベルト63と加圧ローラ62の温度差を小さくするために、加圧ローラ62の温度を上げることを考える。
There are multiple causes for curling amplification during fixing, but the main causes are as follows.
(1) The temperature of the fixing
As can be seen from FIG. 6, the curling amount is reduced by lowering the temperature of the fixing
However, lowering the temperature of the fixing
Therefore, the above (2) was noted. Since the amount of water evaporation on the front and back of the recording material P greatly affects the curl amount, the temperature of the
定着装置1は、ウォームアップ時間の短縮化や省エネ化の観点から、本例の定着ベルト63のような低熱容量の定着部材を用いることが多い一方で、定着するために必要な定着ニップ部66の幅を確保するためには、加圧ローラ62にはゴム層を設けるなど、定着ローラ61と比較して熱容量の大きい部材を用いることが多い。このため、定着ローラ61と加圧ローラ62の温度差が生じやすくカール量が大きくなる要因にもなっている。したがって、逆に、定着ローラ61と加圧ローラ62との温度差を小さくすることもカール量を減らすことができる。
図7、定着ベルトの温度を180℃で一定に保った状態で定着ベルト及び加圧ローラを回転させた場合の回転を開始してからの加圧ローラの温度の変化を示した図である。ただし、回転開始前の加圧ローラ62の温度は100℃としている。回転が開始すると加圧ローラ62は定着ベルト63から熱量を受け、温度が上昇する。回転開始前の定着ベルト63と加圧ローラ62の温度差が80degあったものが、回転開始30s後には温度差が50degとなる。以上のように定着ベルト63の温度を一定に保ったままで回転をさせることで加圧ローラ62との定着ベルト63の温度差を縮めることができる。
以下この定着ベルト63の回転加熱により加圧ローラ62の温度を上げる動作をプレ回転動作と呼ぶ。
The fixing
FIG. 7 is a view showing a change in temperature of the pressure roller after the rotation is started when the fixing belt and the pressure roller are rotated in a state where the temperature of the fixing belt is kept constant at 180 ° C. However, the temperature of the
Hereinafter, the operation of raising the temperature of the
図8は、プレ回転動作の有無によるカール量を比較したデータである。ユーザーからの印刷の指令が来てから、プレ回転動作を30s行った後に印刷を開始した場合と、プレ回転を行なわずに印刷を開始した場合の1ビン排紙部92へ10枚排紙直後のカール量を比較したものである。なお定着ベルト63の目標制御温度は共に180℃としている。
図8からわかるように、プレ回転動作を行い定着ベルト63と加圧ローラ62の温度差を縮めることにより、定着ベルト63の目標制御温度を下げることなくカール量を低減することができる。
なお、ここではプレ回転動作の継続時間を変更することによりカール量を低減する例を示したが、加圧ローラ62の温度が例えば、130℃になったらプレ回転動作を終了して印刷を開始するなど、プレ回転動作の終了タイミングを加圧ローラ62の温度と関連付けてもよい。
また、上記のように「継続時間」あるいは、「加圧ローラ62の温度」でプレ回転終了タイミングを決める場合、環境温度などの条件によっては、定着ベルト63と加圧ローラ62の温度差が狙い通りにならない場合がある。そこで、定着ベルト63の温度検知手段29と加圧ローラ62の温度検知手段301の情報を利用して、両者の温度差が例えば30degになるまでプレ回転を継続し、その後印刷を開始するというように、プレ回転動作の終了タイミングを定着ベルト63と加圧ローラ62の温度差から決定してもよい。
FIG. 8 shows data comparing curl amounts depending on the presence or absence of the pre-rotation operation. Immediately after 10 sheets are discharged to the 1-
As can be seen from FIG. 8, the curl amount can be reduced without lowering the target control temperature of the fixing
In this example, the curling amount is reduced by changing the duration of the pre-rotation operation. However, when the temperature of the
In addition, when the pre-rotation end timing is determined by “continuation time” or “temperature of the
以上のように、(1)定着ベルト63の目標制御温度を下げる、(2)定着ベルト63と加圧ローラ62の温度差を縮めるのを実現することによりデカーラ機構95を通過させることなくカール量を低減することができる。
記録材Pがどこへ排紙されるかの情報は、印刷ジョブに含まれており、印刷の指令がきた時点で判定することができるため、排紙先による定着条件の変更は容易に実現可能である。以上のように本発明では、複数の排紙部91、92のそれぞれに応じて、デカーラ機構95の通過有無が異なる場合、排紙部91、92の情報を基に定着条件を変更することにより、それぞれの排紙部91、92におけるカール量を適切にコントロールすることができる。
As described above, the curl amount without passing through the
The information on where the recording material P is discharged is included in the print job and can be determined when a printing command is issued. Therefore, it is possible to easily change the fixing condition depending on the discharge destination. It is. As described above, according to the present invention, when the presence / absence of passage of the
また、本発明の画像形成装置1では、排紙部の排出面の形状に応じて、定着装置60の定着条件を変更する。図9には、本発明の画像形成装置における内部機構の全体概略構成を示す図である。本構成は画像定着前の構成は、図1と同一である。
デカーラ機構95は有しておらず、画像定着後はユーザーの選択情報を基に、胴内排紙部の第一排紙部91もしくは平面形状の1ビン排紙部の第二排紙部92のいずれかに排紙がされる。第一及び第二排紙部91、92の排出面は、通常は湾曲した形状で、排紙ローラ91a、92aから排出された記録材Pが積載されるときに、同じ位置に収斂させることが好ましい。
しかし、湾曲している第一排紙部91では、定着装置60から排紙された記録材Pは、冷却されていないことから、高温のままであり、そのような状態のまま、記録材Pの内部の水分が蒸発することによってカール量を増加させる傾向になる。
しかし、出力枚数が少ない場合は、同じ位置に収斂させなくとも、ユーザーが容易にまとめられることから、第二排紙部92の排出面は、直線的であり、さらに、傾斜角度が低いことが多い。この場合、定着装置60から排紙された高温のままの記録材Pは、例え、記録材Pの内部の水分が蒸発することになっても、カール量はほとんど増加しない傾向になる。
したがって、排出面の湾曲状態、全体の傾き等の形状、特に、排出面の湾曲状態に応じて、定着装置1の定着条件を変更することで、記録材Pの湾曲を制御することができる。特に、大きく湾曲した形状で、傾斜の角度が大きい排出面を有する排出部91に対しては、定着不良が発生しない条件の中で、定着温度の条件を低くして定着することが好ましい。
また、湾曲形状が小さく、傾斜角度が小さい排出部92に対しては、定着温度の条件を高くして定着することが好ましい。この場合は、カール量が大きくなる定着条件であっても、デカーラ機構95を設けないことで、画像形成装置1の小型化が可能になる。
In the
The
However, in the curved first
However, when the number of output sheets is small, the user can easily collect them without converging at the same position. Therefore, the discharge surface of the second
Accordingly, the curvature of the recording material P can be controlled by changing the fixing conditions of the fixing
Further, it is preferable to fix the
図10は、排紙部の形状によるカール量を比較したデータである。定着ベルト63の目標制御温度が180℃、プレ回転動作が0sの定着条件で、胴内排紙部の第一排紙部91及び平面形状の1ビン排紙部の第二排紙部92へそれぞれ10枚を排紙した直後のカール量を示している。前述のように、排紙された直後は記録材Pが冷えていないため、このように排紙面の形状に沿ってカール癖がつけられることがある。このような場合にも、定着ベルト63の設定温度及びプレ回転動作時間を排紙部91、92に応じて適切に設定することにより、排紙部91、92の排紙面に応じてカール量を適切にコントロールすることが可能である。
FIG. 10 shows data comparing curl amounts according to the shape of the paper discharge unit. To the
さらに、本発明の画像形成装置1では、3つの排紙部を設けていても良い。
図11は、本発明の画像形成装置における内部機構の一部の概略構成を示す図である。この排紙装置90では、デカーラ機構95aを備える第一排紙部91、デカーラ機構95bを備える第二排紙部92、デカーラ機構95a、95bを備えていない第三排紙部93を備えている。
非常に多数枚のモノクロ画像を連続して印刷する場合など、多くの熱量が奪われる場合や、または、多数のトナー像を定着させる必要があるカラー画像を印刷する場合などは、定着ローラ61、定着ベルト63をある程度高い温度にしておかなければ定着不良となることから、発生したカールを抑えるためのデカーラ機構95aを備える第一排紙部91を設ける。また、多数枚のモノクロ画像を印刷する場合は、定着ローラ61、定着ベルト63を標準の状態の温度にするために発生したカールを抑えるためのデカーラ機構95bを備える第二排紙部92を設ける。この場合は、第一排紙部91に排紙する場合より低い定着温度ですむことから、デカーラ機構95bもデカーラ機構95aよりも弱い力でデカーラする。
さらに、少ないモノクロ画像のみを印刷する場合は、定着ローラ61、定着ベルト63をある程度高い温度で定着不良の発生を抑えることができ、カールが発生しにくいので、デカーラ機構95を備えない第三排紙部93を設ける。この場合、デカーラ機構95を設けず、排紙部93の排紙面の湾曲を小さくしておくことが好ましい。
Furthermore, in the
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of a part of the internal mechanism in the image forming apparatus of the present invention. The
When a large amount of heat is lost, such as when printing a very large number of monochrome images continuously, or when printing a color image that needs to fix a large number of toner images, the fixing
Further, when only a small number of monochrome images are printed, the fixing
1 画像形成装置
2 画像読取装置
3 両面ユニット
4 作像装置
10 感光体
20 帯電装置
30 現像装置
40 クリーニング装置
50 転写装置
51 一次転写ローラ
52 中間転写ベルト
53 二次転写ローラ
54 支持ローラ
60 定着装置
61 定着ローラ(支持ローラ)
62 加圧ローラ
62a 加熱熱源
63 定着ベルト
64 加熱ローラ(支持ローラ)
64a 加熱熱源
65 温度検知手段
66 定着ニップ部
70 露光装置
80 給紙装置
81 給紙カセット
82 給紙コロ
83 搬送ローラ対
84 レジストローラ
86 手差し給紙装置
90 排紙装置
91 第一排紙部
91a 排紙ローラ
92 第二排紙部
92a 排紙ローラ
93 第三排紙部
93a 排紙ローラ
95 デカーラ機構
951、952 バックアップローラ
953 搬送ローラ
97 用紙搬送路
98 再給紙搬送路
99 給紙路
P 記録材
First
62 the
64a heating heat source 65
Claims (6)
熱定着する定着装置と、
トナー像が熱定着された記録材を積載する排紙部とを有する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、複数の排紙部を有し、かつ、熱定着後の記録材を積載する排紙部に応じて、前記定着装置の定着条件を、定着部材と加圧部材との温度差を検知して変更する
ことを特徴とする画像形成装置。 A fixing device that thermally fixes a toner image on a recording material by a fixing member having a heat source and a pressure member that presses the fixing member;
In an image forming apparatus having a paper discharge unit for stacking a recording material on which a toner image is thermally fixed,
The image forming apparatus includes a plurality of paper discharge units, and the fixing conditions of the fixing device are determined according to the temperature of the fixing member and the pressure member according to the paper discharge unit on which the recording material after thermal fixing is stacked. an image forming apparatus characterized in that change by detecting the difference.
前記画像形成装置は、定着装置から排紙部までの間に記録材の湾曲(カール)を矯正するデカーラ機構を有する
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus includes a decurler mechanism that corrects a curl of a recording material between a fixing device and a paper discharge unit.
前記画像形成装置は、前記デカーラ機構を通過して排紙される排紙部と、前記デカーラ機構を通過せずに排紙される排紙部とを有し、
それぞれの排紙部に応じて、前記定着装置の定着条件を変更する
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
The image forming apparatus includes a paper discharge unit that discharges paper through the decurler mechanism, and a paper discharge unit that discharges paper without passing through the decurler mechanism,
An image forming apparatus, wherein a fixing condition of the fixing device is changed according to each paper discharge unit.
前記画像形成装置は、排紙部の排出面の形状に応じて、前記定着装置の定着条件を変更する
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 3,
The image forming apparatus, wherein the fixing condition of the fixing device is changed according to a shape of a discharge surface of a paper discharge unit.
前記定着条件は、定着部材の目標制御温度を変更する
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the fixing condition is to change a target control temperature of the fixing member.
前記定着条件は、加圧部材の目標制御温度を変更する
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the fixing condition is to change a target control temperature of the pressure member.
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