JP5246556B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着装置としては、トナーの樹脂成分の少なくとも一部を溶解または膨潤させることでトナーを軟化させる軟化剤を含有する定着液を記録媒体表面上のトナー像に付与してトナー像を定着させる湿式定着方式の定着装置が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献6に記載の定着装置)。このような、湿式定着方式の定着装置ではトナーを軟化させるために加熱処理を行う必要がないため、熱定着方式に比べて省エネルギー化を実現することができる。
上記特許文献1〜特許文献5に記載の定着装置は、接触型の定着液付与部材である塗布ローラを用いて定着液を液状のまま記録媒体に塗布することで、定着液を記録媒体上の未定着トナー像に付与する構成である。一方、上記特許文献6に記載の定着装置は、塗布ローラに定着液を供給する供給ローラを備え、供給ローラ表面上の液状定着液を撹拌ローラで撹拌することにより、液中に気泡が分散した泡状定着液とする。そして、供給ローラ表面上の泡状定着液を塗布ローラを用いて記録媒体に塗布することで、定着液を記録媒体上の未定着トナー像に付与する構成である。
本出願人は、特願2009−013074(以下、先願と呼ぶ)において、吐出口から泡状定着液を吐出する吐出手段を用いて塗布ローラの表面に泡状定着液を供給する構成の定着装置を提案している。このような吐出手段によって塗布ローラの表面に定着液を供給する構成では、吐出手段の吐出口の幅方向の長さを変化させることができれば、塗布ローラの表面に供給する定着液の幅方向の長さを付与幅に合わせて変更することができる。
図17は、上記構成例の定着装置における定着液塗布部70の模式図である。また、図17に示す定着液塗布部70では、吐出手段であるダイコータヘッド500、塗布ローラ61、塗布ローラ61に対して塗布位置Jで加圧接触する加圧ローラ62とを備える。
ダイコータヘッド500は、ヘッド内搬送管512、充填部であるマニホールド510、及び、吐出口である吐出スリット511を備える。また、マニホールド510内には、シャッター部材520が配置されており、シャッター部材520はシャッタージョイント523を介して、シャッター制御部材522に連結されている。シャッター制御部材522は、不図示の駆動手段によって制御部材収容筒521内を図17中の矢印Gで示すように上下方向に移動可能となっている。そして、シャッター制御部材522の移動に連動して、シャッター部材520も図17中の上下方向に移動する。図17では、吐出スリット511を開放した状態であり、シャッター部材520が図17の状態から下方に移動することで、その楔状の下端部が吐出スリット511の上端を塞ぎ、吐出スリット511を閉鎖した状態となる。
塗布ローラ61は、図17中の矢印C方向に表面移動することによってその表面が記録媒体である転写紙Pと対向する塗布位置Jまで泡状定着液Fを搬送する。そして、塗布位置Jにおける塗布ローラ61の表面移動方向と同方向(図17中矢印I方向)に搬送される転写紙Pのトナー層Tが形成された表面上に泡状定着液Fを塗布する。これにより、トナー層Tが形成された転写紙Pの表面に対する泡状定着液Fの付与がなされる。
図18に示すダイコータヘッド500は、5つのマニホールド510(a〜e)を幅方向に並べて配置し、各マニホールド510(a〜e)における幅方向直交する平面での断面図が図17のようになっている。各マニホールド510(a〜e)には、それぞれ不図示のヘッド内搬送管512が接続されている。隣り合うマニホールド510、及び、隣り合う吐出スリット511は仕切り壁601(a〜d)によって仕切られており、ダイコータヘッド500内での定着液搬送路は各マニホールド510(a〜e)で独立している。各シャッター制御部材522(a〜e)は個別に移動可能となっており、各シャッター部材520(a〜e)による各吐出スリット511(a〜e)の開閉はそれぞれ個別に制御可能となっている。
この定着ムラの発生の原因について図19を用いて説明する。
図19は、図18に示すダイコータヘッド500の第二〜第四吐出スリット511(b〜d)を開放して泡状定着液Fを塗布ローラ61に供給した状態を、図17中の矢印K方向から見た説明図である。
泡状定着液Fは塗布ローラ61の表面で延展し難く、図19で示すように、泡状定着液Fは塗布ローラ61の表面移動によって図19中の矢印Cで示す表面移動方向には広がるが、幅方向には広がりが少なかった。このため、幅方向分割された状態で吐出され、塗布ローラ61表面上に供給された泡状定着液Fにおいて、隣り合う吐出スリット511から供給された泡状定着液F同士が均等に繋がらなかった。このように、幅方向分割された泡状定着液Fが塗布ローラ61表面に供給後に均等に繋がらないと、塗布ローラ61の表面の仕切り壁601と対向する部分に泡状定着液Fの供給量が不足した部分が発生し、幅方向について泡状定着液Fの供給量のムラが生じる。そして、塗布ローラ61上に泡状定着液Fの供給量が不足した部分が存在した状態で転写紙P上のトナー像への泡状定着液Fの塗布を行うと、塗布ローラ61上で泡状定着液Fの供給量が不足した部分と他の部分とで定着状態が異なる。これにより、定着後の転写紙P上のトナー像に転写紙Pの搬送方向に沿った筋状の定着ムラが生じる。
なお、図17〜図19を用いて説明した構成は、吐出手段によって泡状定着液を吐出する構成である。吐出手段によって定着液を吐出して供給する構成として液状定着液を吐出する場合、液状定着液は泡状定着液よりも延展し易いため、定着ムラの程度が軽くなることが考えられるが、同様の問題は生じ得る。
また、図17〜図19を用いて説明した構成は、吐出手段によって吐出された定着液は、供給対象である塗布ローラの表面に供給され、塗布ローラを介して定着液の付与対象であるトナー像を担持する記録媒体に付与するものである。吐出手段によって定着液を供給対象に向けて吐出して、最終的にトナー像を担持する記録媒体に付与する構成としては、トナー像を担持して表面移動する記録媒体の表面に定着液を吐出して、吐出手段から記録媒体に定着液を直接供給するものがある。このように、吐出手段による定着液の供給対象がトナー像を担持する記録媒体の表面である場合も、その表面の幅方向において定着液の供給量のムラが生じると、供給量のムラが定着ムラとして画像品質低下の原因となり、同様の問題が生じ得る。
また、図17〜図19を用いて説明した構成は、定着装置の定着液の付与対象がトナー像を担持する記録媒体表面である。定着液を用いてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置としては、トナー像を担持する中間転写ベルト等のトナー像担持体に定着液を付与して、トナー像担持体上のトナー像を定着液とともに記録媒体に転写するものがある。このように、定着装置が定着液を付与する付与対象が記録媒体ではなく、トナー像担持体である場合も、同様の問題が生じ得る。
また、請求項2の発明は、請求項1の定着装置において、定着液を表面に担持して表面移動し、上記定着液付与対象と対向する位置で表面上の定着液を該定着液付与対象に塗布する定着液塗布部材を備え、該定着液塗布部材が上記定着液供給対象であることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の定着装置において、上記柱状回転部材の上記吐出口連通部として幅方向の長さが異なる複数の貫通孔を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1または2の定着装置において、上記柱状回転部材の上記吐出口連通部として幅方向の長さが異なる複数の切り欠き部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2または4の定着装置において、上記吐出口を挟んで対向する位置に2つの上記柱状回転部材を配置し、一方の該柱状回転部材に設けられた上記切り欠き部の少なくとも一つは、他方の該柱状回転部材に設けられた何れの該切り欠き部とも幅方向の長さが異なることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1または2の定着装置において、上記柱状回転部材の上記吐出口連通部として、該柱状回転部材の側面における回転方向の位置によって幅方向の長さが連続的に異なる一つの切り欠き部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の定着装置において、上記吐出手段による定着液の吐出を行わない吐出待機時には、上記制御手段が上記柱状回転部材の上記切り欠き部の無い側面部が上記吐出口に対向するように該柱状回転部材の回転を制御するものであり、該柱状回転部材は該吐出待機時に該吐出口と対向する側面部に該吐出口該側面部との間の密閉性を高めるシール部材を備えることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の定着装置において、上記吐出手段における上記柱状回転部材を配置した位置よりも上記吐出口の出口側で、該吐出口の開放または閉鎖を制御する吐出口開閉制御手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の定着装置において、上記柱状回転部材を回転させるときには、上記吐出口開閉制御手段が上記吐出口を閉鎖し、上記充填部の内部の圧力を外部の圧力以下とすることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の定着装置において、吐出手段から定着液を吐出する前に、上記柱状回転部材を回転させて上記吐出口に上記吐出口連通部を対向させた後は、上記吐出口開閉制御手段によって該吐出口を閉鎖した状態で上記充填部の内部の圧力を外部の圧力よりも高くすることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の定着装置において、上記制御手段は、上記吐出手段による定着液の吐出を行わない吐出待機時には、上記柱状回転部材の回転位置が一定の初期位置となるように該柱状回転部材の回転を制御するものであり、該吐出手段は、該柱状回転部材の回転位置が初期位置であることを検出する初期位置検出手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項11の定着装置において、上記制御手段は、装置の電源投入時、装置の異常停止からの復帰時、及び、上記吐出手段による定着液の吐出の終了時に、上記柱状回転部材の回転位置が上記初期位置となるように制御することを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項11または12の定着装置において、上記柱状回転部材の回転位置が初期位置となる状態では、該柱状回転部材の上記吐出口連通部が設けらていない側面部が上記吐出口と対向し、該吐出口を閉鎖するものであることを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の定着装置において、液状の定着液に対して液中に気泡を分散させて泡状定着液とする定着液泡化手段を有し、上記吐出手段は、該定着液泡化手段から供給される泡状定着液を上記定着液供給対象の表面に対して吐出するものであり、上記定着液付与手段は、上記定着液付与対象の表面に泡状定着液を付与するものであることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14の定着装置において、上記樹脂微粒子に付与するため泡状定着液を上記吐出手段から吐出し始める前に、該該樹脂微粒子に付与しない泡状定着液を該吐出手段から吐出する制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面に定着液を付与し、該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、該定着手段として、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の定着装置を用いることを特徴とするものである。
さらに、吐出口及び吐出口連通部には幅方向における仕切りがないため、吐出口及び吐出口連通部を通過して吐出手段から吐出して、供給対象の表面に供給される定着液は幅方向に分割されず、一体の状態で供給される。このため、供給対象の表面上の定着液が供給される幅内の幅方向の一部で定着液の供給量が不足することを防止でき、供給対象の表面における幅方向の定着液の供給量のムラが生じることを防止できる。よって、供給対象の表面における幅方向の定着液の供給量のムラに起因して定着後のトナー像に幅方向の定着ムラが生じることを防止できる。
まず、実施形態に係る複写機100の基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係る複写機100を示す概略構成図である。この複写機100は、プリンタ部1と、給紙装置40と、原稿搬送読取ユニット50とを備えている。原稿搬送読取ユニット50は、プリンタ部1の上に固定された原稿読取装置であるスキャナ部150と、これに支持される原稿搬送装置であるADF51とを有している。
このように、スキャナ部150において原稿MSを走査し、画像読取センサ153で画像情報を取得する。そして、得られた画像情報に基づいて、光書込装置2では光源を駆動してドラム状の四つの感光体4(K,Y,M,C)に向けてレーザー光Lを照射する。
現像ローラ12は回転可能に配置された非磁性の筒状の現像スリーブと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラとから構成される。マグネットローラは、現像スリーブの回転方向に向けて順次並ぶ複数の磁極を有している。この複数の磁極は、それぞれ現像スリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。このような複数の磁極それぞれの磁力の作用により、現像剤収容部6b内の二成分現像剤を現像スリーブ表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
磁気ブラシは、現像スリーブの回転に伴って不図示の現像剤規制部材との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、現像領域に搬送される。そして、現像スリーブに印加される現像バイアスと、感光体4の静電潜像との電位差によってトナーを静電潜像上に転移させて現像を行う。更に、現像領域を通過した後、現像スリーブの回転に伴って再び現像装置6内に戻った磁気ブラシを構成する二成分現像剤は、マグネットローラの磁極間に形成される反発磁界の影響によって現像スリーブ表面から離脱する。現像スリーブ表面から離脱した二成分現像剤は、現像剤収容部6b内に戻される。現像剤収容部6b内には、トナー濃度センサ6sが配置されている。このトナー濃度センサ6sによる検知結果に基づいて、現像剤収容器6b内の二成分現像剤のトナー濃度が所定の範囲内となるように、不図示のトナー補給装置が制御され、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。
転写ユニット90では中間転写ベルト91を感光体4(K,Y,M,C)に当接させながら図中時計回り方向(図2中の矢印A方向)に無端移動させる。これにより、感光体4(K,Y,M,C)と中間転写ベルト91とが当接するK,Y,M,C用の一次転写ニップが形成されている。K,Y,M,C用の一次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された一次転写ローラ95(K,Y,M,C)によって中間転写ベルト91を感光体4(K,Y,M,C)に向けて押圧している。四つの一次転写ローラ95(K,Y,M,C)には、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、K,Y,M,C用の一次転写ニップには、感光体4(K,Y,M,C)上のトナー像を転写体である中間転写ベルト91に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。図中時計回り方向の無端移動に伴ってK,Y,M,C用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト91の表面には、各一次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト91の表面には四色重ね合わせトナー像(以下、四色トナー像という)が形成される。
複写機100の一次転写装置は、一次転写部材として一次転写ローラ95を備えた構成を採用しているが、一次転写部材としては導電性ブラシ、非接触のコロナチャージャー等を採用することもできる。
ここで、感光体クリーニング装置15によって回収されたトナーは、図示しない回収スクリュ及びトナーリサイクル装置によって、現像装置6に回収され、再利用される。
複写機100では紙搬送ユニット28の二次転写ローラ31と、転写ユニット90の下部張架ローラ94との間に、中間転写ベルト91及び紙搬送ベルト29を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト91の表面と、紙搬送ベルト29の表面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ31には図示しない電源によって二次転写バイアスが印加されている。一方、転写ユニット90の下部張架ローラ94は接地されている。これにより、二次転写ニップに二次転写電界が形成されている。
次に、複写機100に適用可能な本発明の特徴部を備えた定着装置60の一つ目の実施例(以下、実施例1と呼ぶ)について図面を用いて説明する。
図4は実施例1の定着装置60を模式的示した説明図であり、図5は定着装置60の定着液塗布部70の拡大図である。また、図6は、実施例1の定着装置60が備えるダイコータヘッド500を図5中の矢印H方向から見た斜視図である。また、図6では、図5で示すダイコータヘッド500のマニホールド510に対して左側のケーシングを透過させて破線で示しており、図5中の紙面手前‐奥方向、及び、図6中の矢印W方向が幅方向を示す。
泡状定着液生成部400は、液状定着液210を保管収納する定着液ボトル200と、定着液ボトル200内に空気を送り込み液状定着液210を粗く発泡させて、粗い泡からなる泡状定着液Fを生成する空気ポンプ300とを有する。また、定着液ボトル200内で粗く発泡させた状態の泡状定着液Fの泡を細かい泡にする泡攪拌器310を有する。
定着液塗布部70は、ダイコータヘッド500、塗布ローラ61、及び、加圧ローラ62を有する。塗布ローラ61は、泡状定着液生成部400で生成された泡状定着液Fを未定着のトナー層Tが形成された転写紙Pの表面に塗布位置Jで塗布する部材である。ダイコータヘッド500は、泡攪拌器310で泡が細かくなった泡状定着液Fを塗布ローラ61の表面に向けて吐出して供給する吐出手段である。また、加圧ローラ62は、泡状定着液Fが塗布された後の未定着のトナー層T内に泡状定着液Fを浸透させるように塗布位置Jで圧力をかける部材である。なお、塗布ローラ61表面に供給された泡状定着液Fが薄層状態となるようにダイコータヘッド500からの泡状定着液Fの供給がなされることが望ましい。
定着装置60では、気体供給手段である空気ポンプ300が定着液供給手段である定着液ボトル200内に空気を送り込む。これにより、定着液ボトル200内の液状定着液210と空気とを混合して、液状定着液210を発泡させて、粗い泡からなる泡状定着液Fを生成する。さらに、泡攪拌器310内の2つのスクリュを回転させ、粗い泡からなる泡状定着液Fにせん断力を加えることによって、細かい泡からなる泡状定着液Fを生成する。このように、定着装置60では、空気ポンプ300、定着液ボトル200、及び、泡攪拌器310等によって定着液発泡手段を構成する。そして、泡状定着液Fを用いて定着を行うことにより、従来の液状の定着液を用いる構成よりも少量の定着液塗布量でトナー画像を乱すことなく定着することができる。
なお、定着給紙ローラ対67の上下二つのローラのうち、上側のローラは、転写紙P上の未定着トナー像を乱さないように、転写紙Pの幅方向(搬送方向に直交する方向)両端部の余白部のみに接触する構成となっている。
ダイコータヘッド500は、ヘッド内搬送管512、充填部であるマニホールド510、及び、吐出口である吐出スリット511を備える。マニホールド510には大気開放弁507が接続されており、マニホールド510内の圧力を検知する圧力センサS5を備える。また、吐出スリット511のスリット上流部511aとスリット下流部511bとの間には、円柱状の柱状回転部材である供給幅調節ローラ550が配置されている。
大気開放弁507は、ソレノイドのON/OFF制御によって弁の閉鎖または開放を制御するものである。弁を閉鎖することでマニホールド510内の気圧が外気の気圧の影響を受けない状態とし、弁を開放することでマニホールド510内の気圧を外気の気圧と同じ値とすることができる。
なお、図示は省略しているが、ヘッド内搬送管512は途中で三又に分かれており、図6に示すように、3個所の搬送管排出口512aでマニホールド510と接続している。
供給幅調節ローラ回転軸551には駆動源としての供給幅調節回転モータM4が接続されており、供給幅調節回転モータM4からの駆動を伝達することによって円柱状の供給幅調節ローラ550が回転する構成である。
また、泡状定着液Fは、幅方向の長さが吐出スリット511よりも短い第二貫通スリット570bを泡状定着液Fが通過した後に吐出スリット511のスリット下流部511bを通過する。このような場合でも、泡状定着液Fは延展し難いため、泡状定着液Fの幅方向の長さは第二貫通スリット570bの幅方向の長さからほとんど変化しない。このため、吐出スリット511と対向する貫通スリット570を変更することにより、供給対象である塗布ローラ61の表面に吐出される泡状定着液Fの幅方向の長さを付与幅に応じて変更することができる。
図6に示すように、ダイコータヘッド500は、供給幅調節回転モータM4によって駆動が伝達される側とは反対側の供給幅調節ローラ回転軸551に円板553を備える。円板553は、その縁部に複数種の切り欠きが設けられ、供給幅調節ローラ550と連動して回転する。さらに、発光素子S8aから円板553の縁部に光を照射し、反射光を受光素子S8bで受光することによって、その読取位置における円板553の切り欠きパターンを読み取る光学センサからなる回転位置センサS8を備える。円板553には切り欠きが1〜3本の3種の切り欠きパターンがあり、切り欠きパターンを回転位置センサS8で読み取ることによって、供給幅調節ローラ550の回転位置を検出することができる。
このようなホームポジションの状態では、供給幅調節ローラ550がローラ側面部571で吐出スリット511を閉鎖した状態となるため、ダイコータヘッド500からの泡状定着液Fの吐出が停止される。これにより、吐出待機時に吐出スリット511から定着液が漏れることを防止できる。
このように実施例1の定着装置60は、円板553、回転位置センサS8、及び、定着CPU700を備える構成が、供給幅調節ローラ550の回転位置が初期位置であることを検出する初期位置検出手段として機能する。
実施例1の定着装置60が備えるダイコータヘッド500は、吐出スリット511に対してローラ側面部571が対向するか、貫通スリット570が対向するかによって、吐出スリット511の開閉を制御するものである。すなわち、供給幅調節ローラ550以外に吐出スリット511の開閉を制御する吐出口開閉制御部材を備えていない。このため、所定の貫通スリット570が吐出スリット511と対向するまで供給幅調節ローラ550を一定方向に回転させると、所定の貫通スリット570が対向する前に、他方の貫通スリット570が吐出スリット511と対向することがある。この場合、他方の貫通スリット570が吐出スリット511と対向したときに泡状定着液Fが吐出され、所定の吐出のタイミングの前の泡状定着液Fが塗布ローラ61上に供給されてしまう。
これに対して、実施例1の定着装置60では、使用する貫通スリット570によってホームポジションからの回転方向を逆方向としている。これにより、ホームポジションの状態から他方の貫通スリット570が吐出スリット511と対向することなく、所定の貫通スリット570を吐出スリット511に対向させることができる。
また、本実施形態の定着装置60は定着ユニットとして複写機100本体に対して着脱可能となっている。定着ユニットが複写機100本体に装着されると、定着ユニット検知部731が接続された状態となり、複写機本体CPU750の定着ユニット検知端子が定着ユニット側のアースに接続される。このため、定着ユニットが複写機100本体に装着されると複写機本体CPU750に入力される定着ユニット検知信号はローレベルとなる。一方、定着ユニットが複写機100本体から取り外されていると、複写機本体CPU750の定着ユニット検知端子は抵抗Rを挟んでアースに接続されるため、複写機本体CPU750に入力される定着ユニット検知信号はハイレベルとなる。
図7は実施例1の定着装置60が備える制御回路を説明するブロック図である。図7に示すように、定着装置60の制御回路はA/D、D/A端子とROM、RAMなどの記憶手段を有した定着CPU700と、外付けのタイマー710とから構成される。定着CPU700は、各センサ(S4及びS6〜S8)からの入力信号に応じてローラ類や泡攪拌器310の各駆動モータ(M1〜M4)、定着液ボトル200に接続された空気ポンプ300の制御を行う。また、空気ポンプ300はDC/DCコンバータ720によって電圧がコントロールされる構成である。定着CPU700からDC/DCコンバータ720へ空気ポンプ300の電圧コントロール信号としてのDC/DCコンバータ出力電圧可変信号が送信される構成である。
なお、 I/F通信接続部730としては、パラレルインターフェイスやシリアルインターフェイス、更にはローカルインターフェイス等の双方向通信の形態を有した方式であれば実現可能である。
また、電源投入時には、定着CPU700は、回転位置センサS8の検知結果に基づいて供給幅調節ローラ550の回転位置がホームポジションとなるように供給幅調節回転モータM4の駆動を制御する。そして、供給幅調節ローラ550の回転位置がホームポジションであることが確認されると、供給幅調節回転モータM4の駆動を停止する。
複写機100本体の電源が投入されたことを認識すると、定着装置60内の定着CPU700は空気ポンプ300を稼動させ定着液ボトル200内に空気を送り込む。ここで、空気を送り込まれた定着液ボトル200内では液状定着液210と空気とを混合し、液状定着液210内に大きな泡を発泡させて、泡状定着液Fを生成する。次に、定着液ボトル200内の泡状定着液Fは、空気ポンプ300からの圧力によって大径泡搬送管201を抜けて泡攪拌器310に送られる。
泡攪拌器310に注入された泡状定着液Fは泡攪拌器310により、極きめ細かな泡を含有する泡状定着液Fに整形され、極きめ細かな泡からなる泡状定着液Fがダイコータヘッド500へと送られ、マニホールド510内に充填される。
この時、充填された泡状定着液Fが滲み出るのを防ぐため、マニホールド510に接続された大気開放弁507はOFF(開放状態)とする。また、吐出スリット511を閉鎖した状態とするように、回転位置センサS8の検知結果に基づいて供給幅調節回転モータM4の駆動を制御して、供給幅調節ローラ550の回転位置をホームポジションとする。
プリント動作を行うときには、スキャナ部150に原稿MSが配置されて複写機100のスタートボタンが押されたり、PC等の外部機器からプリント信号が送信されたりする。このとき、複写機100の複写機本体CPU750は、プリント信号を受信したことを定着装置60内に設けられた定着CPU700にI/F信号群によって通知する。
ダイコータヘッド500や泡攪拌器310内の泡状定着液Fは長時間放置されると、破泡等により泡の密度が変化するなど、泡の劣化が生じる。泡が劣化すると定着性が変化するため、プリント信号を受信したことを認識した定着CPU700は、プリント動作前の捨て打ち動作を開始する。
次に、塗布ローラ用モータM1及び加圧ローラ用モータM2をONにすることで塗布ローラ61及び加圧ローラ62を駆動させる。また、各ローラ(61、62)のモータ(M1、M2)が回転を開始し、マニホールド510内の圧力が高まると、定着CPU700は、吐出スリット511を開放するように供給幅調節回転モータM4を制御する。そして、予め、定着CPU700内のROMデータ内に設定された値とタイマー710のカウント値を比較して、塗布ローラ61への泡状定着液Fの供給を所定時間行う。
その後、定着CPU700はローラ表面泡センサS6の検知結果を確認することにより、塗布ローラ61上に実際に泡状定着液Fが塗布されているか否かの確認動作を行う。
さらにに、ローラ表面泡センサS6の検知結果を段階的(アナログ信号レベルを幾つかに分けて取り込む)に取り込むことで、ローラ表面泡センサS6の検知結果に応じて空気ポンプ300の電圧を可変し、ダイコータヘッド500から塗布ローラ61への泡塗布量を可変としてもよい。このように、ローラ表面泡センサS6の検知結果を段階的に取り込み、塗布ローラ61への泡塗布量を可変とすることで、環境変動などに応じて塗布量を変化させる際に有効となる。
捨て打ち動作によって、塗布ローラ61や加圧ローラ62上に供給された泡状定着液Fは、各クリーニング機構の回収タンク(63a、64a)に集められ最終的には破棄される。
その後、塗布ローラ61及び加圧ローラ62に残った泡状定着液を全て回収できる時間としての「所定時間」だけ、塗布ローラ61と加圧ローラ62とを回転させる。その後、塗布ローラ用モータM1と加圧ローラ用モータM2とを停止し、一連の捨て打ち動作は終了となる。なお、上記所定時間だけ、塗布ローラ61と加圧ローラ62とを回転させる制御は、定着CPU700内のROMデータ内に設定された値とタイマー710のカウント値を比較しながら実行する。
一連の捨て打ち動作は終了した定着装置60は定着待機状態となる。
本捨て打ち動作はプリント動作前に常に実施されるのでは無い。例えば、泡状定着液Fの劣化が許容される程度の時間以内に次のプリント要求が来た場合や連続プリント動作時など、泡状定着液Fの劣化が殆ど無いものと判断された場合は実施されない。また、複写機100が長時間放置されたときなど泡状定着液Fの付与機能を確認するため、本捨て打ち動作を実行してもよい。
また、実施例1では、吐出スリット511に対して供給幅調節ローラ550の貫通スリット570が対向するか、貫通スリット570が設けられた位置以外の領域であるローラ側面部571が対向するか、によって吐出スリット511の開閉が制御される。すなわち、供給幅調節ローラ550が吐出スリット511の開閉を制御するシャッター部材としての機能を備える。このような構成で、空気ポンプ300を稼動させることで、ダイコータヘッド500内の圧力が高まり、このように圧力が高い状態でシャッター部材によって吐出スリット511を閉鎖させた状態で長時間放置するとシャッター部材としての供給幅調節ローラ550に変形が生じる可能性がある。
これらの問題に対して、上述のように、ダイコータヘッド500の内部空気圧を下げる制御を行うことで、定着液が滲み出ることやシャッター部材の変形を防止できる。なお、定着液が滲み出ることを防止することで、定着液の無駄な消費を防止することができる。
大気開放弁507をON(閉じた状態)で、空気ポンプ300を一旦停止させ、空気ポンプ300に印加する電圧の極性を反転させて空気ポンプ300を逆回転させる。そして、圧力センサS5でダイコータヘッド500内の圧力を監視しながら、適正値(ダイコータヘッド500のシール部からの圧力抜けが発生しない程度の圧力)になるまでダイコータヘッド500内の空気を抜く。
このような制御を行うことにより、ダイコータヘッド500内の圧力を低下させ、シール部から滲み出る泡をダイコータヘッド500内に吸い込むことができ、吐出スリット511やシール部から定着液が染み出ることを防止することができる。また、ダイコータヘッド500内の圧力を下げることでシャッター部材に対して圧力がかかりつづけることを回避することでシャッター部材の変形を防止することができる。
上述した捨て打ち動作の後、定着待機状態の定着装置60の定着CPU700が備える割り込み端子に対して、複写機本体CPU750からプリント開始信号が入力されると、定着装置60はプリント動作を開始する。
定着装置60内の定着CPU700は再び空気ポンプ300を稼動させ定着液ボトル200内に空気を送り込む。空気を送りこまれた定着液ボトル200内では液状定着液210と空気とを混合し、液状定着液210内に大きな泡を発泡させて、泡状定着液Fを生成する。次に、定着液ボトル200内の泡状定着液Fは、空気ポンプ300からの圧力によって大径泡搬送管201を抜けて泡攪拌器310に送られる。泡攪拌器310に注入された泡状定着液Fは泡攪拌器310により、極きめ細かな泡を含有する泡状定着液Fに整形され、極きめ細かな泡からなる泡状定着液Fはダイコータヘッド500へと送られ、マニホールド510内に充填される。
上述した塗布ムラや像剥がれ(オフセット)といった問題点の解決策として、塗布ローラ61上に形成される泡状定着液Fの膜厚が安定した膜厚となるまで待って、未定着トナー像を進入させて塗布を開始する構成も考えられる。しかし、このような構成では、安定した膜厚となるまでに供給される定着液の無駄な消費という不具合が生じる。さらに、このような構成では、泡状定着液Fが塗布ローラ61上で安定した膜厚となった位置が転写紙Pの先端とトナー像の先端との間に塗布されるように制御すると、次のような問題が生じる。すなわち、泡状定着液Fが塗布ローラ61上で安定した膜厚となる前の位置が転写紙Pの先端に塗布されるため、転写紙Pの先端が定着液で濡れてしまう。そして、転写紙Pの先端が定着液で濡れることで塗布ローラ61や加圧ローラ62への転写紙Pの巻き付きの原因になる可能性が高くなる。このことから未定着トナー像を担持した転写紙Pの先端と画像領域の先端との間で塗布し始めるように、マニホールド510内の圧力を高め、初期の塗布量が多めになるように制御することが好ましい。
定着CPU700は紙先端検知センサS4における検知結果に基づいて、転写紙Pの先端が検知位置に到達したことを確認すると、定着給紙タイミング合せクラッチ68をOFFにして、転写紙Pを定着給紙ローラ対67で停止させる。そして、転写紙Pが定着装置60内に入ったとして、塗布ローラ用モータM1及び加圧ローラ用モータM2をONにし、塗布ローラ61及び加圧ローラ62を回転駆動させる。これにより、定着CPU700は定着給紙ローラ対67の定着給紙モータM5を駆動するとともに、吐出スリット511を開放する制御を行って、塗布ローラ61への泡状定着液Fの付与を開始する。
なお、定着CPU700は紙先端検知センサS4における検知結果に基づいて、転写紙Pの先端が検知位置に到達したことを確認されない場合は、塗布位置Jの上流側まで転写紙Pが到達していないと判断する。この場合は、吐出スリット511を閉鎖した状態を維持する。吐出スリット511を閉鎖した状態を維持することで、塗布ローラ61の表面上への泡状定着液Fの供給がなされず、定着動作が実施されない。
このとき、転写紙Pに対する塗布開始位置が、転写紙Pの先端とトナー画像の画像領域の先端との間となるように、吐出スリット511を開放のタイミングと、定着給紙タイミング合せクラッチ68のタイミングとを制御する。
本実施形態の複写機100では、複写機本体CPU750からプリント開始信号とともに印刷用紙サイズ信号が定着CPU700に送信される。実施例1の定着装置60では、上述した吐出スリット511を開放するタイミングで、印刷を行う転写紙Pの塗布幅に対応した貫通スリット570が吐出スリット511と対向するように制御がなされる。
なお、供給幅調節ローラ550とは別に吐出スリット511の開閉を制御する吐出口開閉制御部材を備える構成であれば、その吐出口開閉制御部材で吐出スリット511を閉鎖した状態で、供給幅調節ローラ550の回転位置を制御する。そして、印刷を行う転写紙Pの塗布幅に対応した吐出口連通部が吐出スリット511と対向する回転位置となったことを回転位置センサS8で確認した後に、吐出口開閉制御部材を制御して、吐出スリット511を開放する。
このような泡状定着液Fの塗布時に定着CPU700はダイコータヘッド500内に設けられた圧力センサS5の検知結果とタイマー710のタイマー機能とを利用し、単位時間当たりの泡圧力の変化を把握する。そして、圧力変化に応じて空気ポンプ300の電圧を調整して、空気ポンプ300の回転数を制御し、常に泡の圧力をほぼ一定に保つように制御する。これにより、塗布ローラ61上に膜状に塗布された泡状定着液Fの膜厚が常に一定になるように制御される。
その後、塗布ローラ61及び加圧ローラ62の表面上に残った泡状定着液F(塗布残泡)を全て回収できる時間だけ、塗布ローラ用モータM1と加圧ローラ用モータM2とを駆動させる。その後、これらのモータを停止し、プリント動作は終了となる。
なお、塗布ローラ61及び加圧ローラ62の表面上に残った泡状定着液F(塗布残泡)は、各クリーニング機構によって回収され回収タンク(63a、64a)に集められ最終的には破棄される。
空打ち動作終了後は空気ポンプ300をOFFにし、大気開放弁507はOFF(大気開放状態)にして、シャッター部材である供給幅調節ローラ550を回転させて、吐出スリット511にローラ側面部571が対向する状態として、ダイコータヘッド500から塗布ローラ61への泡状定着液Fの供給を停止させ、定着待機状態にする。
なお、連続プリント動作時など、泡状定着液Fに圧力がかかった状態で一定時間以上放置されていなければ泡密度に変化は無いと判断され空打ち動作は実施されない。
次に、複写機100に適用可能な本発明の特徴部を備えた定着装置60の二つ目の実施例(以下、実施例2と呼ぶ)について図面を用いて説明する。
図8は実施例2の定着装置60が備えるダイコータヘッド500の説明図である。実施例2の定着装置60は、スリット上流部511aとスリット下流部511bとの間に配置された円柱状の回転部材の構成が実施例1の定着装置60と相違する。他の構成は共通するため、相違点についてのみ説明する。
このように、第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540には、それぞれ幅方向の長さが異なる2つの貫通スリットが設けられている。そして、第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540にそれぞれ設けられた2つの貫通スリットは供給幅調節ローラの中心軸で交差して繋がっている。
また、ダイコータヘッド500は、第一発光素子S81aと第一受光素子S81bとからなる第一回転位置センサS81、及び、第二発光素子S82aと第二受光素子S82bとからなる第二回転位置センサS82を備える。そして、実施例1の供給幅調節ローラ550と同様に、2つの円板(533、543)の切り欠きパターンを2つの回転位置センサ(S81、S82)でそれぞれ読み取る。これにより、第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540のそれぞれの回転位置を検出することができる。
また、ダイコータヘッド500では、第二回転位置センサS82の検出結果に基づいて第二供給幅調節回転モータM42を制御することによって、第二供給幅調節ローラ540の回転位置を制御することができる。これにより、第二供給幅調節ローラ540を通過可能な泡状定着液Fの幅方向の長さをA4縦またはA4横幅のいずれかの転写紙Pの塗布幅に対応した長さに制御することができる。また、第二供給幅調節ローラ540における2つの貫通スリットが設けられた位置以外の領域である第二ローラ側面部542が吐出スリット511と対向している状態では、泡状定着液Fが第二供給幅調節ローラ540を通過不能となる。
また、ダイコータヘッド500は、第三発光素子S83aと第三受光素子S83bとからなる第三回転位置センサS83を備える。そして、実施例1の供給幅調節ローラ550と同様に、シャッター円板593の切り欠きパターンを第三回転位置センサS83で読み取る。これにより、シャッターローラ590の回転位置を検出することができる。
ダイコータヘッド500では、第三回転位置センサS83の検出結果に基づいて、シャッター回転モータM6を制御することによって、シャッターローラ590の回転位置を制御し、吐出スリット511の開閉を制御することができる。
また、実施例2では、幅方向の長さが異なる複数の貫通スリットを備えた柱状回転部材を泡状定着液Fの吐出方向に2つ配置した構成である。泡状定着液Fの吐出方向に配置する柱状回転部材の数を増やすことにより、対応可能な塗布幅の数を増やすことができる。
図10において、W1は、はがき幅スリット531aの幅方向の長さ、W2は、A4縦幅スリット541aの幅方向の長さ、W3は、シャッタースリット591の幅方向の長さを示す。また、図10中の転写紙Pは、A4用紙の横方向が幅方向となる状態を示しており、図10中のW4は、塗布幅を表1中のA4横サイズとしたときの画像保証幅である。
実施例2のように、幅方向の長さが異なる複数の貫通スリットを備えた柱状回転部材を吐出方向に複数配置した構成では、図10に示すように、吐出方向上流側ほど幅方向の長さが短い貫通スリットを備えた柱状回転部材を配置する。
図11に示す実施例2のブロック図は図7に示す実施例1のブロック図と比較して、回転位置センサの数と、その検知結果に基づいて制御されるモータの数が相違し、他の点は共有するため、相違点についてのみ説明する。
また、イニシャライズ動作でマニホールド510に泡状定着液Fを充填する際は、大気開放弁507はOFF(開放状態)とするともに、シャッターローラ590の回転位置をホームポジションとする。なお、第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540の回転位置をホームポジションとすることにより、より確実に吐出スリット511を閉鎖し、充填された泡状定着液Fが滲み出ることを防止できる。
マニホールド510内の圧力を高める動作を行う前に、第一A4横幅スリット531b及び第二A4横幅スリット541bが吐出スリット511と対向するように第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540の回転位置を制御する。これにより、第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540の回転時の圧力抵抗を抑制することができる。その後、実施例1と同様に、マニホールド510内の圧力を高める動作を実行し、吐出スリット511を開放するようにシャッター回転モータM6を制御する。そして、実施例1と同様の捨て打ち動作を実行する。
一連の捨て打ち動作が終了すると、実施例2の定着装置60では、3つの円柱状の回転部材の回転位置がそれぞれホームポジションとなるように制御して定着待機状態となる。
捨て打ち動作の後、定着待機状態の定着装置60の定着CPU700が備える割り込み端子に対して、複写機本体CPU750からプリント開始信号が入力されると、定着装置60はプリント動作を開始する。複写機本体CPU750からプリント開始信号とともに印刷用紙サイズ信号が定着CPU700に送信される。
第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540の回転位置を制御した後に実施例1と同様のプリント動作を実行し、マニホールド510内に泡状定着液Fを充填させる。
ダイコータヘッド500内の圧力を下げる制御方法としては、大気開放弁507をONにした状態(閉じた状態)で、空気ポンプ300を一旦停止させ、空気ポンプ300に印加する電圧の極性を反転させて、空気ポンプ300を逆回転させる。そして、圧力センサS5でダイコータヘッド500内の圧力を監視しながら、空気ポンプ300の逆回転によってダイコータヘッド500内の空気を抜くことでダイコータヘッド500内の圧力を低下させることができる。
また、他の制御方法としては、大気開放弁507をOFF(開放状態)にして、圧力センサS5でダイコータヘッド500内の圧力の抜けを確認しながら、一度、ダイコータヘッド500内の圧力を低下させる。その後、再び大気開放弁507をON(閉じた状態)にし、圧力センサS5でダイコータヘッド500内の圧力を監視しながら空気ポンプ300の回転数を低回転で回転させ、ダイコータヘッド500内の圧力が適正な圧力になるまで回転させる。これにより、ダイコータヘッド500内の圧力を低下させることができる。
さらに、他の制御方法としては、大気開放弁507をOFF(開放状態)の状態ほど開放せず、少しだけ開放し、ダイコータヘッド500内の圧力を抜きながら圧力センサS5でダイコータヘッド500内の圧力を監視し、空気ポンプ300の回転数を低回転で回転させて、適正な圧力となるまで回転させるこれにより、ダイコータヘッド500内の圧力を低下させることができる。
次に、複写機100に適用可能な本発明の特徴部を備えた定着装置60の三つ目の実施例(以下、実施例3と呼ぶ)について図面を用いて説明する。
図12は実施例3の定着装置60が備えるダイコータヘッド500の説明図である。また、図13は、実施例3の定着装置60のダイコータヘッド500が備える供給幅調節ローラ550を図12中の矢印N方向から見た斜視図である。
実施例3の定着装置60は、スリット上流部511aとスリット下流部511bとの間に配置された供給幅調節ローラ550の構成が実施例1の定着装置60と相違する。他の構成は共通するため、相違点についてのみ説明する。
さらに、第二切り欠き部580bの裏側のローラ側面部571には吐出口閉鎖シール581が配置されている。
また、実施例1の定着装置60と同様に、供給幅調節ローラ550の回転軸には、供給幅調節回転モータM4と円板553とを備え、さらに、切り欠きパターンを読み取る回転位置センサS8を備える。そして、回転位置センサS8の検出結果に基づいて、定着CPU700が供給幅調節回転モータM4の駆動を制御することにより、供給幅調節ローラ550の回転位置を制御することができる。
次に、複写機100に適用可能な本発明の特徴部を備えた定着装置60の四つ目の実施例(以下、実施例4と呼ぶ)について図面を用いて説明する。
図14は実施例4の定着装置60が備えるダイコータヘッド500の説明図である。また、図15は、実施例4の定着装置60のダイコータヘッド500が備える供給幅調節ローラ550を図14中の矢印N方向から見た斜視図である。
実施例4の定着装置60は、実施例3の供給幅調節ローラ550と同様に切り欠き部580を備えた柱状回転部材としての第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540を備える。そして、第一供給幅調節ローラ530に設けられた3つの切り欠き部580(a〜c)及び第二供給幅調節ローラ540に設けられた3つの切り欠き部580(d〜f)の計6つの切り欠き部580は幅方向の長さが全て異なる。
このように、実施例4の定着装置60は、スリット上流部511aとスリット下流部511bとの間に配置された供給幅調節ローラの構成が実施例3の定着装置60と相違する。他の構成は共通するため、相違点についてのみ説明する。
実施例4では、第一ローラ側面部532が吐出スリット511と対向する状態が第一供給幅調節ローラ530の回転位置のホームポジションとする。また、吐出口閉鎖シール581が吐出スリット511と対向する状態が第二供給幅調節ローラ540の回転位置のホームポジションとする。
なお、図14及び図15に示す状態では、第一供給幅調節ローラ530はホームポジションとなる回転位置であり、第二供給幅調節ローラ540は第五切り欠き部580eが吐出スリット511と対向する回転位置となっている。
また、ダイコータヘッド500は、第一発光素子S81aと第一受光素子S81bとからなる第一回転位置センサS81、及び、第二発光素子S82aと第二受光素子S82bとからなる第二回転位置センサS82を備える。そして、実施例3の供給幅調節ローラ550と同様に、2つの円板(533、543)の切り欠きパターンを2つの回転位置センサ(S81、S82)でそれぞれ読み取る。これにより、第一供給幅調節ローラ530及び第二供給幅調節ローラ540のそれぞれの回転位置を検出することができる。
ダイコータヘッド500では、第一回転位置センサS81の検出結果に基づいて、定着CPU700が第一供給幅調節回転モータM41を制御することによって、第一供給幅調節ローラ530の回転位置を制御することができる。また、第二回転位置センサS82の検出結果に基づいて、定着CPU700が第二供給幅調節回転モータM42を制御することによって、第二供給幅調節ローラ540の回転位置を制御することができる。
次に、複写機100に適用可能な本発明の特徴部を備えた定着装置60の五つ目の実施例(以下、実施例5と呼ぶ)について図面を用いて説明する。
実施例5の定着装置60が備えるダイコータヘッド500の側面図は図12と同様である。また、図16は、実施例5の定着装置60のダイコータヘッド500が備える供給幅調節ローラ550を図12中の矢印N方向から見た斜視図である。実施例5の定着装置60は、供給幅調節ローラ550に設けられた切り欠き部580の形状が実施例3の定着装置60と相違する。他の構成は共通するため、相違点についてのみ説明する。
なお、図16中の供給幅調節ローラ550の裏側は切り欠き部580が設けられていない領域であるローラ側面部571があり、ローラ側面部571には不図示の吐出口閉鎖シール581が配置されている。実施例5では、吐出口閉鎖シール581が吐出スリット511と対向する状態を供給幅調節ローラ550の回転位置のホームポジションとする。
また、実施例3の定着装置60と同様に、供給幅調節ローラ550の回転軸には、供給幅調節回転モータM4と円板553とを備え、さらに、切り欠きパターンを読み取る回転位置センサS8を備える。そして、回転位置センサS8の検出結果に基づいて、定着CPU700が供給幅調節回転モータM4の駆動を制御することにより、供給幅調節ローラ550の回転位置を制御することができる。
切り欠き部580の幅方向の長さが転写紙Pの塗布幅に対応した長さよりも長いと必要量以上の泡状定着液Fが塗布ローラ61に供給される。しかし、切り欠き部580の幅方向の長さが転写紙Pの塗布幅に対応した長さよりも短いと、トナー像の幅方向外側に定着液が付与されない領域が生じ、画像不良となる。このため、実施例6のダイコータヘッド500では、吐出スリット511を開放するタイミングでは、切り欠き部580の最大幅Waとなる位置が吐出スリット511と対向する。その後、泡状定着液Fを吐出しながら供給幅調節ローラ550を更に回転させて、切り欠き部580の幅方向の長さが転写紙Pの塗布幅に対応した長さとなる位置が吐出スリット511と対向する状態で回転を停止する。
よって、定着装置60では、吐出口連通部の幅方向の長さが短い状態ほど空気ポンプ300に供給する電圧を低くするように制御する。供給される電圧が低くなることによって、空気ポンプ300の出力が低下し、マニホールド510内の圧力を低くでき、泡状定着液Fが吐出する速度が速まることを防止できる。
また、本実施形態の定着装置60が備えるダイコータヘッド500は、吐出方向が下方となっているが、吐出方向は下方に限らず、上方や側方に吐出するダイコータヘッド500であってもよい。
また、実施例1や実施例2のように、給幅調節ローラに貫通スリット570を設けた構成としては、貫通スリットが中心軸を通らないものであってもよい。例えば、中心軸に平行で、且つ、互いに平行な幅方向の長さが異なる2本の貫通スリットをローラ側面に設けたものでもよい。
さらに、本実施形態の定着装置60は、泡状定着液Fの付与対象がトナー像を担持する記録媒体である転写紙Pの表面である。泡状定着液Fを用いてトナー像を転写紙Pに定着させる定着装置60としては、トナー像を担持する中間転写ベルト等のトナー像担持体に泡状定着液Fを付与して、トナー像担持体上のトナー像を泡状定着液Fとともに転写紙Pに転写するものであっても適用可能である。
また、本実施形態の定着装置60は、ダイコータヘッド500が吐出する定着液は泡状となっているが、液状の定着液を吐出する構成であっても適用可能である。
実施例1の定着装置60では、ダイコータヘッド500から吐出される泡状定着液Fは、吐出スリット511と貫通スリット570とを通過して吐出される。吐出スリット511の幅方向の長さは最大となるA4横の付与幅に対応させた長さで一定である。一方、供給幅調節ローラ550を回転させることで吐出スリット511と対向する貫通スリット570の幅方向の長さを変更することができる。このように、泡状定着液Fを付与するときの付与幅に合わせて貫通スリット570の幅方向の長さを変更することにより、供給対象である塗布ローラ61の表面に吐出される泡状定着液Fの幅方向の長さを付与幅に応じて変更することができる。
さらに、吐出スリット511及び貫通スリット570には幅方向における仕切りがないため、吐出スリット511及び貫通スリット570を通過してダイコータヘッド500から吐出して、塗布ローラ61の表面に供給される泡状定着液Fは幅方向に分割されず、一体の状態で供給される。このため、塗布ローラ61の表面上の泡状定着液Fが供給される幅内の幅方向の一部で泡状定着液Fの供給量が不足することを防止でき、塗布ローラ61の表面における幅方向の泡状定着液Fの供給量のムラが生じることを防止できる。よって、塗布ローラ61の表面における幅方向の泡状定着液Fの供給量のムラに起因して定着後のトナー像に幅方向の定着ムラが生じることを防止できる。このように、本実施形態の定着装置60では、ダイコータヘッド500から吐出されて塗布ローラ61の表面に供給される泡状定着液Fの幅方向の長さを付与幅に応じて変更することができ、定着後のトナー像に幅方向の定着ムラが生じることを防止できるという優れた効果がある。
また、供給幅調節ローラ550の回転位置がホームポジションとなる状態で停止し、空気ポンプ300を停止させて、定着待機状態とすることで消費電力を下げることができる。さらに、空気ポンプ300を停止させて、大気開放弁507をOFF(開放状態)にして、定着待機状態にすることでダイコータヘッド500内の泡状定着液Fに圧力が係ることを抑制し、泡状定着液Fの劣化を抑制することができる。
2 光書込装置
3 作像ユニット
4 感光体
5 帯電ローラ
6 現像装置
10 排紙トレイ
12 現像ローラ
15 感光体クリーニング装置
16 感光体クリーニングブレード
22 除電ランプ
28 紙搬送ユニット
29 紙搬送ベルト
30 駆動ローラ
31 二次転写ローラ
32 ベルトクリーニング装置
33 レジストローラ対
36 スイッチバック装置
37 紙搬送路
40 給紙装置
41 ペーパーバンク
42 給紙カセット
43 送出ローラ
44 給紙路
45 分離ローラ
47 搬送ローラ
50 原稿搬送読取ユニット
51 ADF
60 定着装置
61 塗布ローラ
62 加圧ローラ
63 塗布ローラクリーニングブレード
63a 塗布側定着液回収タンク
64 加圧ローラクリーニングブレード
64a 加圧側定着液回収タンク
65 分離爪
67 定着給紙ローラ対
68 定着給紙タイミング合せクラッチ
70 定着液塗布部
91 中間転写ベルト
92 第一張架ローラ
94 下部張架ローラ
95 一次転写ローラ
100 複写機
150 スキャナ部
151 固定読取部
152 移動読取部
153 画像読取センサ
200 定着液ボトル
201 大径泡搬送管
202 小径泡搬送管
300 空気ポンプ
310 泡攪拌器
400 泡状定着液生成部
500 ダイコータヘッド
507 大気開放弁
507s 大気開放管シール部材
510 マニホールド
511 吐出スリット
511a スリット上流部
511b スリット下流部
511s 吐出口シール部材
512 ヘッド内搬送管
512a 搬送管排出口
520 シャッター部材
521 制御部材収容筒
522 シャッター制御部材
530 第一供給幅調節ローラ
531a はがき幅スリット
531b 第一A4横幅スリット
532 第一ローラ側面部
533 第一円板
540 第二供給幅調節ローラ
541a A4縦幅スリット
541b 第二A4横幅スリット
542 第二ローラ側面部
543 第二円板
550 供給幅調節ローラ
550s 貫通スリットシール部材
551 供給幅調節ローラ回転軸
552 回転軸シール部材
553 円板
570 貫通スリット
570a 第一貫通スリット
570b 第二貫通スリット
571 ローラ側面部
580 切り欠き部
581 吐出口閉鎖シール
590 シャッターローラ
591 シャッタースリット
592 シャッター側面部
593 シャッター円板
601 仕切り壁
700 定着CPU
710 タイマー
720 DC/DCコンバータ
730 I/F通信接続部
731 定着ユニット検知部
750 複写機本体CPU
F 泡状定着液
M1 塗布ローラ用モータ
M2 加圧ローラ用モータ
M3 泡攪拌用モータ
M4 供給幅調節回転モータ
M5 定着給紙モータ
M6 シャッター回転モータ
M41 第一供給幅調節回転モータ
M42 第二供給幅調節回転モータ
P 転写紙
S4 紙先端検知センサ
S5 圧力センサ
S6 ローラ表面泡センサ
S8 回転位置センサ
S8a 発光素子
S8b 受光素子
S81 第一回転位置センサ
S81a 第一発光素子
S81b 第一受光素子
S82 第二回転位置センサ
S82a 第二発光素子
S82b 第二受光素子
S83 第三回転位置センサ
S83a 第三発光素子
S83b 第三受光素子
T トナー層
Claims (16)
- 樹脂の少なくとも一部を溶解または膨潤させることで樹脂微粒子を軟化させる軟化剤を含有した定着液を、樹脂微粒子を担持する定着液付与対象の表面に付与する定着液付与手段を有し、
定着液を付与することで軟化した該樹脂微粒子を記録媒体に定着する定着装置において、
上記定着液付与手段は、表面移動する定着液供給対象の表面に対向する位置に定着液を吐出することによって該定着液供給対象の表面に定着液を供給する吐出手段を有し、
該吐出手段は、該定着液供給対象の表面における表面移動方向と直交する方向である幅方向に長尺な空間からなる充填部、及び、該充填部の内部と該供給対象のある外部とを連通し、該幅方向に長尺な開口部からなる吐出口とを備え、定着液を該充填部に充填し、該充填部の内部の圧力を外部の圧力よりも高めることで該吐出口から定着液を吐出するものであり、
該吐出手段は、底面が円または多角形の直柱体状で、且つ、該底面の中心を通り該幅方向に対して実質的に平行な仮想軸を回転軸として回転可能で、さらに、その直柱体の側面が該吐出口と対向し得る柱状回転部材と、該柱状回転部材の回転を制御する制御手段とを備え、
該柱状回転部材は、直柱体の側面の一部を切り取った幅方向に長尺な切り欠き部、または、側面のある位置から他の位置まで貫通する幅方向に長尺な貫通孔からなり、該吐出口と対向することによって該吐出口と連通する吐出口連通部が設けられており、
該吐出口及び該吐出口連通部には該幅方向における仕切りがなく、
該制御手段が該柱状回転部材の回転を制御し、該吐出口と対向する該柱状回転部材の位置を変位させることによって、該吐出口と対向する該吐出口連通部の幅方向の長さを変更できるものであることを特徴とする定着装置。 - 請求項1の定着装置において、
定着液を表面に担持して表面移動し、上記定着液付与対象と対向する位置で表面上の定着液を該定着液付与対象に塗布する定着液塗布部材を備え、
該定着液塗布部材が上記定着液供給対象であることを特徴とする定着装置。 - 請求項1または2の定着装置において、
上記柱状回転部材の上記吐出口連通部として幅方向の長さが異なる複数の貫通孔を設けたことを特徴とする定着装置。 - 請求項1または2の定着装置において、
上記柱状回転部材の上記吐出口連通部として幅方向の長さが異なる複数の切り欠き部を設けたことを特徴とする定着装置。 - 請求項1、2または4の定着装置において、
上記吐出口を挟んで対向する位置に2つの上記柱状回転部材を配置し、一方の該柱状回転部材に設けられた上記切り欠き部の少なくとも一つは、他方の該柱状回転部材に設けられた何れの該切り欠き部とも幅方向の長さが異なることを特徴とする定着装置。 - 請求項1または2の定着装置において、
上記柱状回転部材の上記吐出口連通部として、該柱状回転部材の側面における回転方向の位置によって幅方向の長さが連続的に異なる一つの切り欠き部を設けたことを特徴とする定着装置。 - 請求項4乃至6のいずれか1項に記載の定着装置において、
上記吐出手段による定着液の吐出を行わない吐出待機時には、上記制御手段が上記柱状回転部材の上記切り欠き部の無い側面部が上記吐出口に対向するように該柱状回転部材の回転を制御するものであり、
該柱状回転部材は該吐出待機時に該吐出口と対向する側面部に該吐出口の側面部との間の密閉性を高めるシール部材を備えることを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の定着装置において、
上記吐出手段における上記柱状回転部材を配置した位置よりも上記吐出口の出口側で、該吐出口の開放または閉鎖を制御する吐出口開閉制御手段を備えることを特徴とする定着装置。 - 請求項8の定着装置において、
上記柱状回転部材を回転させるときには、上記吐出口開閉制御手段が上記吐出口を閉鎖し、上記充填部の内部の圧力を外部の圧力以下とすることを特徴とする定着装置。 - 請求項9の定着装置において、
吐出手段から定着液を吐出する前に、上記柱状回転部材を回転させて上記吐出口に上記吐出口連通部を対向させた後は、上記吐出口開閉制御手段によって該吐出口を閉鎖した状態で上記充填部の内部の圧力を外部の圧力よりも高くすることを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の定着装置において、
上記制御手段は、上記吐出手段による定着液の吐出を行わない吐出待機時には、上記柱状回転部材の回転位置が一定の初期位置となるように該柱状回転部材の回転を制御するものであり、
該吐出手段は、該柱状回転部材の回転位置が初期位置であることを検出する初期位置検出手段を備えることを特徴とする定着装置。 - 請求項11の定着装置において、
上記制御手段は、装置の電源投入時、装置の異常停止からの復帰時、及び、上記吐出手段による定着液の吐出の終了時に、上記柱状回転部材の回転位置が上記初期位置となるように制御することを特徴とする定着装置。 - 請求項11または12の定着装置において、
上記柱状回転部材の回転位置が初期位置となる状態では、該柱状回転部材の上記吐出口連通部が設けらていない側面部が上記吐出口と対向し、該吐出口を閉鎖するものであることを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の定着装置において、
液状の定着液に対して液中に気泡を分散させて泡状定着液とする定着液泡化手段を有し、
上記吐出手段は、該定着液泡化手段から供給される泡状定着液を上記定着液供給対象の表面に対して吐出するものであり、
上記定着液付与手段は、上記定着液付与対象の表面に泡状定着液を付与するものであることを特徴とする定着装置。 - 請求項14の定着装置において、
上記樹脂微粒子に付与するための泡状定着液を上記吐出手段から吐出し始める前に、
該該樹脂微粒子に付与しない泡状定着液を該吐出手段から吐出する制御を行うことを特徴とする定着装置。 - 樹脂と色剤を含有する樹脂微粒子を含むトナーを用いて記録媒体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
記録媒体に転写するトナー像を担持するトナー像担持体の表面、または、トナー像を担持する記録媒体の表面に定着液を付与し、
該記録媒体上に該トナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置であって、
該定着手段として、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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