JP5282674B2 - 定着装置,粘着剤塗布装置,および画像形成装置 - Google Patents
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そこで、この問題を解消するため、従来は分離用の爪を配置したりすることで、記録材と定着ローラとの分離を行ってきた。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、分離用の爪を用いなくても、また縁無し印刷を行う場合でも、記録材を定着部材から容易に分離できるようにすることを目的とする。
また、その粘着剤塗布部材を、上記加圧部材に対してそれぞれ当接および離間可能な複数の粘着剤塗布ローラとしてもよい。
さらに、その複数の粘着剤塗布ローラが互いに粘性の異なる粘着剤を塗布するとよい。
さらにまた、上記粘着剤として、上記記録材に形成されるトナー画像より融点が低いものを使用してもよい。
(1)上記記録材に形成されるトナー画像の濃度が所定値以上の場合に、上記粘着剤塗布手段に上記粘着剤の塗布を行わせる。
(2)上記記録材の搬送方向の先端部分にトナー画像が形成されるか否かによって、上記粘着剤塗布手段に上記粘着剤の塗布を行わせるか否かを判定する。
(4)上記記録材の搬送方向の先端部分に形成されるトナー画像の上記搬送方向と直交する主走査方向の位置に応じて、上記粘着剤塗布手段によって上記粘着剤を塗布する上記主走査方向の位置を制御する。
(5)上記記録材の搬送方向の先端側に形成されるトナー画像の濃度に応じて、上記粘着剤塗布手段による上記粘着剤の塗布に用いる粘着剤塗布ローラを選択する。
図1は、この発明の第1実施形態である電子写真方式を用いた画像形成装置における要部構成の一例を示す図であり、図14,図15に示す定着装置の構成と対応する構成には同一符号を付している。
(a)ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の重合体。
粘着剤塗布ローラ11は、例えば、粘着剤を含浸したローラであって、加圧ローラ2に当接(接触)するように配置されたものである。あるいは、粘着剤塗布ローラ11は、粘着剤を滲ませて塗布するローラであって、加圧ローラ2に当接するように配置されたものであってもよい。なお、粘着剤塗布ローラ11に代え、ローラ形状以外の粘着剤塗布部材を用いることも可能である。
支持体12は、押圧用バネ14によって加圧ローラ2側に付勢されており、その付勢により粘着剤塗布ローラ11が加圧ローラ2に対して所定の押圧力で押圧されている。押圧用バネ14は、ソレノイド15のプランジャ15aの先端に固定されている。
一方、記録材Sの先端余白の長さがA〔mm〕を越えるB〔mm〕の場合、トナー画像Tの濃度がX〔mg/mm2〕未満であれば、記録材Sの裏面に粘着剤を塗布しなくても、その記録材Sはニップ部3を通過する際に定着ローラ1から自然に分離される。トナー画像Tの濃度がX〔mg/mm2〕以上(Y〔mg/mm2〕を含む)であれば、記録材Sの裏面に粘着剤を塗布しなければ、記録材Sがニップ部3を通過する際に、記録材Sを定着ローラ1から分離できない。
作像ユニット22によって転写された記録材S上のトナー画像Tは、上述した定着装置により定着される。
コントローラ21は、画像メモリに展開した画像データより、発光素子の発光の有無を解析する。この解析の結果より、発光素子の発光開始タイミング、つまり記録材Sに対する画像書き出し位置を予測することができる。そして、この予測した記録材Sに対する画像書き出し位置により、上述した先端余白の長さを計算することができる。先端余白の長さが予め設定された所定の閾値〔mm〕以上の場合、先端余白に対応する期間内に発光素子が発光せず、先端余白となる記録材Sの先端部分にトナーが付着しないため、記録材Sの定着ローラ1からの分離に有利である。
制御部20は、図4に示すように、コントローラ21から記録材Sに転写されるトナー画像Tの先端部分におけるトナー付着量を示す情報を取得し、その情報に基づいて記録材Sに転写されるトナー画像Tの濃度(実際にはトナー画像Tの先端部分の濃度)を計算することにより、そのトナー画像Tの濃度がX(所定値)〔mg/mm2〕以上か否かを判断する。なお、コントローラ21で記録材Sに転写されるトナー画像Tの濃度を計算し、その計算結果であるトナー画像Tの濃度を示す情報を制御部20が取得するようにしてもよく、以降の制御においても実施できる。
制御部20は、図5に示すように、コントローラ21から記録材Sに対する画像書き出し位置を示す情報を取得し、その情報に基づいて先端余白の長さを計算することにより、記録材Sの先端部分にトナー画像Tが転写されるか(記録材Sの先端余白がA〔mm〕以下か)否かを判断し、トナー画像Tが転写される場合(記録材Sの先端余白がA〔mm〕以下の場合)に、粘着剤塗布装置10に粘着剤の塗布を行わせる。なお、コントローラ21で先端余白の長さを計算し、その計算結果である先端余白の長さを示す情報を制御部20が取得するようにしてもよく、以降の制御においても実施できる。
制御部20は、図6に示すように、コントローラ21から記録材Sに対する画像書き出し位置を示す情報を取得し、その情報に基づいて先端余白の長さを計算することにより、記録材Sの先端部分にトナー画像Tが転写されるか(記録材Sの先端余白がA〔mm〕以下か)否かを判断する。
また、制御部20が、記録材Sの先端側に転写されるトナー画像の主走査方向の位置に応じて、粘着剤塗布装置10によって粘着剤を塗布する主走査方向の位置を制御することもできる。この制御を行う場合に使用する粘着剤塗布装置10は、粘着剤塗布ローラ11および離接機構を図3に示したように加圧ローラ2の軸方向(主走査方向)に複数組備える必要がある。
さらに、粘着剤塗布ローラによる粘着剤の塗布を一定時間を行うのではなく、記録材の先端側に形成されるトナー画像の濃度によって、粘着剤塗布装置による粘着剤の塗布時間(粘着剤塗布ローラと加圧ローラの接する時間)を制御するようにしても、有効かつ必要最低限の粘着剤のみを使用することができる。
なお、図1に示したような粘着剤塗布装置を、定着装置に対して着脱可能に備えるためにユニット化することも可能である。その場合、粘着剤塗布装置を制御する制御部を粘着剤塗布装置内に備えても良いし、粘着剤塗布装置外に備えても良い。
搬送ベルト101は、矢示方向(反時計回り)に回動し、その回動方向の上流側から順に、複数のAIOカートリッジ102Bk,102M,102C,102Yが配列されている(この順序でなくても構わない)。
AIOカートリッジ102Bkは、像担持体である感光体、この感光体の周囲に配置された帯電手段である帯電器、現像手段である現像器(現像装置)、クリーニング手段であるクリーナーブレード等から構成されている。
画像形成に際し、AIOカートリッジ102Bk内の感光体の外周面は、暗中にて帯電器により一様に帯電された後、光源103からのブラック画像に対応するレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。
このトナー画像は、感光体と搬送ベルト101とが接する位置で、転写手段である転写ローラ(転写装置)104Bkの働きにより搬送ベルト101によって搬送される記録材S上に転写される。この転写により、搬送ベルト101によって搬送される記録材S上にブラックのトナーによる画像が形成される。
以上のようにして、AIOカートリッジ102Bkでブラックのトナー画像を転写された記録材Sは、搬送ベルト101によって次のAIOカートリッジ102Mに搬送される。
AIOカートリッジ102Mでは、AIOカートリッジ102Bkでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写手段である転写ローラ104Mにて記録材S上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
こうして、記録材S上にフルカラーの画像が形成される。
このフルカラーの重ね画像が形成された記録材Sは、定着手段である定着装置105へ向けて搬送される。
画像形成時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ106に収納された記録材Sは、最も上のものから図示しない給紙ローラを回転駆動することにより順に送り出され、搬送パス107を通して図示しないレジストローラの位置にて停止して待機する。その停止タイミングは、記録材Sの先端がレジストセンサ108によって検知(検出)されてから所定時間経過した時点となる。
レジストローラにて送り出された記録材Sは、転写ローラ104BkにてAIOカートリッジ102Bk内の感光体上のトナー画像が転写された後、転写ローラ104M,102C,102YにてAIOカートリッジ102M,102C,102Y内の感光体上のトナー画像が順次転写された後、後述する粘着剤塗布装置10等を通過して定着装置105へ搬送される。そして、定着装置10における定着ローラ1と加圧ローラ2とのニップ部3を通過させることにより、熱および圧力の作用によって記録材S上に転写されたトナー画像が定着され、当該画像形成装置100の外部に排紙される。つまり、感光体上のトナー画像が順次転写された後、定着装置105に到達される際に、粘着剤塗布装置10によって記録材Sに粘着剤が塗布される。
粘着剤塗布ローラ11は、支持体12に回転可能に支持されている。この支持体12は、画像形成装置100の図示しない筐体に固定された支軸13を中心として揺動可能に支持されている。
作像ユニット22によって転写された記録材S上のトナー画像は、上述した定着装置105により定着される。
制御部20は、図11に示すように、コントローラ21から記録材Sに対する画像書き出し位置を示す情報を取得し、その情報に基づいて先端余白の長さを計算することにより、記録材Sの先端部分にトナー画像が転写されるか(記録材Sの先端余白がA〔mm〕以下か)否かを判断し、トナー画像が転写される場合(記録材Sの先端余白がA〔mm〕以下の場合)に、ソレノイド15への通電をオフにする。それによって、プランジャ15aが突出するため、粘着剤塗布ローラ11がスリット109aを通過する記録材Sに接触可能になる。
(A1)記録材Sの搬送速度
(A2)転写ローラ104Y(転写R4)へのバイアス印加タイミング
(A3)転写ローラ104Yと粘着剤塗布ローラ11(塗布R)との間の距離
この3つの条件を用いる場合の計算式は、以下に示す通りである。
{(転写R4と塗布R間の距離)/(搬送速度)}+転写R4バイアス印可タイミング
(B2)記録材Sの先端部のレジストセンサ108(レジスト)の通過タイミング
(B3)レジストセンサ108と粘着剤塗布ローラ11との間の距離
この3つの条件を用いる場合の計算式は、以下に示す通りである。
{(レジストと塗布R間の距離)/(搬送速度)}+レジスト通過タイミング
さらにまた、粘着剤としては記録材Sに転写されるトナー画像より融点が低いものがよい。
粘着剤塗布ローラ11′は、粘着剤供給部19からトナー画像と同極性(−)の電荷を持つ粘着剤(例えば透明トナー)が供給され、その粘着剤で表面(外周面)が覆われるようになっている。
制御部20は、コントローラ21から記録材Sに対する画像書き出し位置を示す情報を取得し、その情報に基づいて先端余白の長さを計算することにより、記録材Sの先端部分にトナー画像Tが転写されるか(記録材Sの先端余白がA〔mm〕以下か)否かを判断し、トナー画像が転写される場合(記録材Sの先端余白がA〔mm〕以下の場合)に、以下の(C1)〜(C3)又は(D1)〜(D3)に示す3つの条件により、以下の計算式によって粘着剤塗布ローラ11′による記録材Sへの粘着剤の塗布タイミングを計算する。
(C2)転写ローラ104Y(転写R4)へのバイアス印加タイミング
(C3)転写ローラ104Yと粘着剤塗布ローラ11′(塗布R)との間の距離
この3つの条件を用いる場合の計算式は、以下に示す通りである。
{(転写R4と塗布R間の距離)/(搬送速度)}+転写R4バイアス印可タイミング
(D2)記録材Sの先端部のレジストセンサ108(レジスト)の通過タイミング
(D3)レジストセンサ108と粘着剤塗布ローラ11′との間の距離
この3つの条件を用いる場合の計算式は、以下に示す通りである。
{(レジストと塗布R間の距離)/(搬送速度)}+レジスト通過タイミング
さらにまた、粘着剤としては記録材Sに転写されるトナー画像より融点が低いものがよい。
10,10′:粘着剤塗布装置 11,11′:粘着剤塗布ローラ 12:支持体
13:支軸 14:押圧用バネ 15:ソレノイド 15a:プランジャ
16:安定用バネ 18:コロナ放電器 19:粘着剤供給部 20:制御部
21:コントローラ 22:作像ユニット 101:搬送ベルト
102Bk,102M,102C,102Y:AIOカートリッジ 103:光源
104Bk,104M,104C,104Y:転写ローラ 105:定着装置
106:給紙トレイ 108:レジストセンサ 109:搬送ガイド
109a:スリット
Claims (16)
- 加熱手段によって加熱される回転可能な定着部材と、該定着部材に圧接して回転する加圧部材とを有し、トナー画像が形成された記録材を前記定着部材と前記加圧部材とのニップ部を通過させて、熱と圧力の作用により前記トナー画像を前記記録材に定着させる定着装置において、
前記ニップ部に前記記録材が到達する際に、該記録材のトナー画像が形成された面とは逆の面における該記録材の搬送方向の先端部分に、熱又は圧力によって粘性が生じる物質を含んだ粘着剤を塗布する粘着剤塗布手段を設けたことを特徴とする定着装置。 - 請求項1記載の定着装置において、
前記粘着剤塗布手段は、前記加圧部材に対して当接および離間可能な粘着剤塗布部材を有することを特徴とする定着装置。 - 請求項2記載の定着装置において、
前記粘着剤塗布部材は、前記加圧部材に対してそれぞれ当接および離間可能な複数の粘着剤塗布ローラであることを特徴とする定着装置。 - 請求項3記載の定着装置において、
前記複数の粘着剤塗布ローラは、互いに粘性の異なる粘着剤を塗布することを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に定着装置において、
前記粘着剤は、前記記録材に形成されるトナー画像より融点が低いことを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6記載の画像形成装置において、
前記定着装置内の前記粘着剤塗布手段の駆動を制御する制御手段を設け、
該制御手段は、前記記録材に形成されるトナー画像の濃度が所定値以上の場合に、前記粘着剤塗布手段に前記粘着剤の塗布を行わせることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6記載の画像形成装置において、
前記定着装置内の前記粘着剤塗布手段の駆動を制御する制御手段を設け、
該制御手段は、前記記録材の搬送方向の先端部分にトナー画像が形成されるか否かによって、前記粘着剤塗布手段に前記粘着剤の塗布を行わせるか否かを判定することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6記載の画像形成装置において、
前記定着装置内の前記粘着剤塗布手段の駆動を制御する制御手段を設け、
該制御手段は、前記記録材の搬送方向の先端側に形成されるトナー画像の濃度によって、前記粘着剤塗布手段による前記粘着剤の塗布時間を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3記載の定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記定着装置内の前記粘着剤塗布手段の駆動を制御する制御手段を設け、
該制御手段は、前記記録材の搬送方向の先端側に形成されるトナー画像の前記搬送方向と直交する主走査方向の位置に応じて、前記粘着剤塗布手段によって前記粘着剤を塗布する前記主走査方向の位置を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4記載の定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記定着装置内の前記粘着剤塗布手段の駆動を制御する制御手段を設け、
該制御手段は、前記記録材の搬送方向の先端側に形成されるトナー画像の濃度に応じて、前記粘着剤塗布手段による前記粘着剤の塗布に用いる粘着剤塗布ローラを選択することを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体上に形成されたトナー画像を記録材上に転写する転写装置を備えると共に、加熱手段によって加熱される回転可能な定着部材と、該定着部材に圧接して回転する加圧部材とを有し、前記転写装置によってトナー画像が転写された記録材を前記定着部材と前記加圧部材とのニップ部を通過させて、熱と圧力の作用により前記トナー画像を前記記録材に定着させる定着装置を備える画像形成装置に搭載可能であり、
前記ニップ部に前記記録材が到達する際に、該記録材のトナー画像が形成された面とは逆の面における該記録材の搬送方向の先端部分に、熱又は圧力によって粘性が生じる物質を含んだ粘着剤を塗布する手段を有することを特徴とする粘着剤塗布装置。 - 請求項12記載の粘着剤塗布装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項13記載の画像形成装置において、
前記粘着剤塗布装置は、前記転写装置と前記定着装置との間に設けられていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14記載の画像形成装置において、
前記転写手段と前記定着手段との間の搬送ガイドにスリットを設け、
前記粘着剤塗布装置は、前記スリットを介して該スリットを通過する前記記録材に対して当接および離間可能な粘着剤塗布部材を有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14記載の画像形成装置において、
前記転写装置と前記定着装置との間の搬送ガイドにスリットを設け、
前記粘着剤塗布装置は、前記トナー画像と同極性を持つ前記粘着剤を塗布する装置であり、前記粘着剤塗布部材が、前記スリットを通して該スリットを通過する前記記録材に当接する位置に配置され、前記スリットを通して前記粘着剤塗布部材に対向する位置に、該スリットを通過する前記記録材に対して前記トナー画像とは逆極性のバイアスを印加するバイアス印加手段を有することを特徴とする画像形成装置。
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