米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 包装;運搬 -> キヤノン株式会社

発明の名称 シート搬送装置及び画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−76750(P2007−76750A)
公開日 平成19年3月29日(2007.3.29)
出願番号 特願2005−262698(P2005−262698)
出願日 平成17年9月9日(2005.9.9)
代理人 【識別番号】100082337
【弁理士】
【氏名又は名称】近島 一夫
発明者 白井 正成
要約 課題
シート及びシート画像の損傷の発生を防ぐことのできるシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。

解決手段
画像の定着処理が行われ、所定間隔を設けて順次搬送されるシートS1,S2を再定着処理部5により再度定着処理すると共に、シートS1,S2を再定着処理部5に搬送するシート搬送通路6に、シート搬送速度を第1のシート搬送速度と、第1のシート搬送速度よりも遅い第2のシート搬送速度とに切替え可能なシート搬送手段120〜124を設ける。そして、シート搬送通路6の長さを所定間隔以上の長さとし、シート搬送速度を第1のシート搬送速度から第2のシート搬送速度に切替える際、次のシートS2がシート搬送通路内に存在するようにする。
特許請求の範囲
【請求項1】
画像の定着処理が行われたシートを、順次所定間隔を設けて再定着処理部に搬送するシート搬送装置において、
前記再定着処理部に搬送されるシートが通過するシート搬送通路と、
前記シート搬送通路に設けられ、シート搬送速度を第1のシート搬送速度と、前記第1のシート搬送速度よりも遅い第2のシート搬送速度に切替え可能なシート搬送手段と、
シートに対して再定着処理を行う際、シート搬送速度を前記第1のシート搬送速度から前記第2のシート搬送速度に切替えるよう前記シート搬送手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記シート搬送通路の長さを、前記シート搬送速度が前記第1のシート搬送速度から前記第2のシート搬送速度に切り替わる際、次に再定着処理が行われるシートが前記シート搬送通路内に存在するよう前記所定間隔以上の長さとしたことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項2】
前記制御手段は、シートの再定着処理終了後、前記シート搬送速度を前記第2のシート搬送速度から前記第1のシート搬送速度に切替えるよう前記シート搬送手段を制御することを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。
【請求項3】
前記第2のシート搬送速度は、前記再定着処理部の定着速度と同じであることを特徴とする請求項1又は2記載のシート搬送装置。
【請求項4】
前記シート搬送通路に湾曲したガイド面を設けることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
【請求項5】
装置本体と、トナー像が形成される像担持体及び像担持体上のトナー像が転写される中間転写体を有する画像形成部と、前記請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置とを備え、前記所定間隔は、前記中間転写体の周長とシートの長さとの合計以上の長さであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
前記中間転写体は、複数のトナー画像が転写可能な周長を有していることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記再定着処理部を前記装置本体又は前記装置本体の外部に配置することを特徴とする請求項5又は6記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記制御手段を前記装置本体に設けることを特徴とする請求項5乃至7の何れか1項に記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関し、特にトナー像が定着されたシートを、所定間隔を設けて順次、再定着処理部に搬送して高光沢画像を得られるようにしたものに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置が広く知られており、白黒のみならず、フルカラーの画像形成を行うものも多く商品化されている。また、電子写真方式の画像形成装置が様々な分野で使用されるのに伴い、画質に対する要求も益々高度なものとなっている。
【0003】
ここで、画質、特にフルカラー画像の光沢度を決定付ける要因の一つとしては、出力画像の平滑性を挙げることができる。このようなニーズに対して、例えば、熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層を設けたシートに、熱可塑性樹脂からなるカラートナーを転写し、加熱、溶融することによりカラー画像を形成する画像形成方法が開示されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
【0004】
そして、これらの画像形成方法において採用する定着装置として、定着ベルトを用いたベルト定着器が提案されている。ここで、このベルト定着器は、トナー像が転写されたシートを耐熱フィルムからなる定着ベルトで押圧加熱した後、シートを定着ベルトに密着させたままの状態で冷却してトナー像を固化させるようにしている。
【0005】
これにより、トナー像がシートに定着され、このようにトナー像をシートに定着させた後、シートを定着ベルトから剥離させるようにしている(例えば、特許文献3〜特許文献5参照。)。
【0006】
ここで、このような定着装置では、トナー像はシートの透明樹脂層に埋め込まれた状態で定着されるので、記録シート表面上の透明樹脂層とトナー像とは共にベルト表面形状にならって凝固する。これにより、シート全面が平滑な面となり、この結果、光沢性に優れたカラー画像を得る事ができる。
【0007】
したがって、このような定着装置は、通常の定着処理を行う第1の定着装置により定着処理されたシートを再度定着処理を行うための第2の定着装置として本体内に配設される場合や、画像形成装置にオプション式の定着装置として併設される場合がある。
【0008】
【特許文献1】特開昭64−35452号公報
【特許文献2】特開平5−216322号公報
【特許文献3】特開平5−216580号公報
【特許文献4】特開平4−362679号公報
【特許文献5】特開2005−99168号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、このような従来の画像形成装置は、画像の定着処理が行われたシートを、順次所定間隔を設けて第2の定着装置に搬送するシート搬送装置を備えている。ここで、第2の定着装置においてベルト定着器を用いた場合、トナー像を固化する冷却時間(温度差で約100℃)が必要となることから、シート搬送速度(処理速度)が遅くしている。一般的に画像形成装置本体から排出(出力)するシートのシート搬送速度が約200mm/sec〜300mm/secであるのに対し、第2の定着装置のシート搬送速度(処理速度)は約40mm/sec〜60mm/secである。
【0010】
ここで、このようにシート搬送速度が異なる場合、低速のシート搬送速度で先のシートの再定着処理が行われる際、シート搬送装置により高速のシート搬送速度で次のシートが搬送されると、次のシートが再定着処理されている先のシートに衝突する。そして、この衝突により、これら前後2枚のシートが損傷する場合がある。
【0011】
そこで、このような速度差によるシートの損傷を防ぐため、例えばオプション式の定着装置では、画像形成装置本体からのシートの排出速度と処理速度との速度差を調整するためにシートを一時的に停止させる待機手段が必要となる。
【0012】
また、画像形成装置本体からシートを排出するタイミングは、画像形成の方式によって異なっている。例えば、複数面の画像を中間転写体に重ね合わせて画像形成する装置では、複数枚毎、シートが間欠的に出力される。そして、このように間欠的に出力するシートに対しても装置間の搬送速度に対応するためにシートを一時的に停止させる待機手段が必要である。
【0013】
ここで、このような待機手段としては、シートの表裏を反転すると共に搬送タイミングを合わせるスイッチバック方式や、画像形成装置から排出されたシートを一旦トレイに蓄積し、再び給紙する再給紙方式等が知られている。しかしながら、このような従来方式の待機手段では、シートの搬送方向の切り替えや再給紙により、シート画像に傷や、摺擦痕が付くといったダメージが避けられない。
【0014】
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シート及びシート画像の損傷の発生を防ぐことのできるシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、画像の定着処理が行われたシートを、順次所定間隔を設けて再定着処理部に搬送するシート搬送装置において、前記再定着処理部に搬送されるシートが通過するシート搬送通路と、前記シート搬送通路に設けられ、シート搬送速度を第1のシート搬送速度と、前記第1のシート搬送速度よりも遅い第2のシート搬送速度に切替え可能なシート搬送手段と、シートに対して再定着処理を行う際、シート搬送速度を前記第1のシート搬送速度から前記第2のシート搬送速度に切替えるよう前記シート搬送手段を制御する制御手段と、を備え、前記シート搬送通路の長さを、前記シート搬送速度が前記第1のシート搬送速度から前記第2のシート搬送速度に切り替わる際、次に再定着処理が行われるシートが前記シート搬送通路内に存在するよう前記所定間隔以上の長さとしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0016】
本発明のように、所定間隔を設けて順次搬送されるシートを再定着処理部に搬送するシート搬送通路の長さを所定間隔以上の長さとし、シート搬送速度を第1のシート搬送速度から第2のシート搬送速度に切替える際、次のシートがシート搬送通路内に存在するようにする。これにより、順次再定着処理部に搬送されるシートの衝突を防ぐことができ、シート及びシート画像の損傷の発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。
【0018】
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機の概略構成を示す図である。
【0019】
図1において、200Aはカラー複写機、200はカラー複写機本体(以下、装置本体という)である。この装置本体200の上部には自動原稿給送装置60により原稿載置台としてのプラテンガラス206に載置された原稿Dを読み取る画像読み取り部61が設けられている。そして、この画像読み取り部61には、光源207a、レンズ系207b及びCCDユニット207cが設けられている。
【0020】
また、画像読み取り部61の下方には画像形成部202、画像形成部202にシートSを給送する給紙部209が設けられている。さらに、装置本体200の一側には装置本体200から排出される画像形成済みのシートを再度定着処理する外部定着装置1が備えられている。
【0021】
ここで、画像形成部202には、感光ドラム213、1次帯電器214、単独に構成された黒現像器203、トナーカートリッジと一体となった複数の現像器215を内蔵したロータリ現像器201、現像後の画質を調整するポスト帯電器216が配設されている。
さらに、画像形成部202には、4色のトナー像を重ねて転写作像した後、シートSへ多色画像を転写する無端状の転写ベルト217、転写ベルト217からシートSへトナー画像を転写する2次転写ローラ219が設けられている。
【0022】
そして、この転写ベルト217は、一般的に感光ドラム213の周長の整数倍で、且つシートの複数枚相当(例えばA4サイズ短手の2倍+転写間隔)を転写可能な周長に設定されている。なお、218は、感光ドラム上の残トナーをクリーニングするドラムクリーナ、220は転写ベルト上の残トナーをクリーニングするベルトクリーナである。
【0023】
また、給紙部209は、シートSを収容して装置本体200に着脱自在なカセット210,211及び手差しカセット212が設けられており、このカセット210,211及び手差しカセット212から画像形成部202に向けてシートSが供給される。
【0024】
なお、画像形成部202の上流側にはシートSの姿勢位置精度を高め、転写ベルト上のトナー像に合わせてシートSをタイミングよく送り出すレジストローラ221が配設されている。また、画像形成部202の下流側には、トナー像が転写されたシートSを搬送する転写搬送装置222、シート上の未定着画像を定着する第1の定着部204、画像が定着されたシートSを装置本体外に排出する排出ローラ対205等が配設されている。また、62は、装置本体200の画像形成動作全般を制御する制御装置である。
【0025】
次に、このような構成のカラー複写機200Aの動作について説明する。
【0026】
装置本体200に設けられている制御装置62から給紙信号が出力されると、例えば自動原稿給送装置60によりプラテンガラス206に載置された原稿Dに、光源207aから光が当てられ、反射する。そして、原稿Dから反射した光は、レンズ系207bを介して一旦CCDユニット207cにより読み取られて電気信号に変換される。この後、レーザースキャナーユニット208から、この電気信号に対応したレーザ光、或は不図示の画像メモリからのデータに対応したレーザ光が感光ドラム213上に照射される。
【0027】
なお、このとき感光ドラム213は、予め一次帯電器214により帯電されおり、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで黒現像器203及びロータリ現像器201内に配された複数の現像器215により、選択された色のトナー像が形成される。この後、感光ドラム上に形成されたトナー像はポスト帯電器216によって電位が調整され、やがて転写位置で転写ベルト217上に転写される。
【0028】
ここで、カラーモードの場合には、トナー像が転写された転写ベルト217は次のトナー像が形成転写されるよう更に回転する。なお、この間、ロータリ現像器201は次の指定カラーの現像器を感光ドラム213に対向するよう反時計回りの方向に回転し、次の静電潜像を現像する準備をする。
【0029】
こうしてフルカラーモードでは所定画像数(転写ベルト217周長内での転写材面数)のトナー画像が転写され終わるまで、静電潜像形成・現像・転写を繰り返す。よって、例えばA4サイズの画像を転写する場合、2面同時に画像形成して転写が行なわれ、シートにトナー画像が転写された後、次の画像形成が行なわれる。
【0030】
一方、制御装置62から給紙信号が出力されると、カセット210,211又は手差しカセット212からシートSが供給される。この後、給紙部209から給送されたシートSはレジストローラ221で斜行が補正され、さらにタイミングが合わされて転写ベルト217と2次転写ローラ219とにより構成される二次転写部に送られる。
【0031】
次に、このように二次転写部に送られたシートSは、2次転写ローラ219によりトナー像が転写された後、転写搬送装置222により第1の定着部204に搬送される。この後、第1の定着部204により加熱及び加圧されることにより、シートSに未定着転写画像が永久定着される。
【0032】
そして、このように画像が定着されたシートSは排出ローラ205により装置本体200から排出され外部定着装置1に受け渡される。このようにして、給紙部209から給送されたシートSは画像が形成されて排出される。
【0033】
なお、本カラー複写機200Aは両面画像形成機能を有しており、次に両面画像形成動作について、主にシートSの搬送状態に基づいて説明する。既述した第1の定着部204による第1面の定着処理終了後のシートSは、まず反転フラッパ機構111により下方に分岐され、反転分岐ポイントPの下流に配置された反転搬送パス101へと搬送され、この反転搬送パス101によりスイッチバック反転される。
【0034】
次に、このように反転搬送パス101によりスイッチバック反転されたシートSは、表裏反転した状態で両面フラッパ機構112により、両面搬送パス102へと引き込まれた後、レジストローラ221を経て画像形成部202に向けて再送される。そして、このように画像形成部202に再搬送されたシートSは、既述した作像プロセスによりトナー像がシートSの第2面へと作像される。なお、反転搬送パス101から表裏反転させた状態で排出ローラ205によって排出すれば、シートSは反転排紙される。
【0035】
図2は装置本体200に接続される外部定着装置1の概略構成を示す図であり、この外部定着装置1は、高光沢処理又は非光沢処理を選択的に行うことができるようになっている。
【0036】
図2において、5は再定着処理部である第2の定着部、2は外部定着装置1の上部に設けられ、装置本体200から排出されたシートSを受け取り搬送する上部搬送パスである。なお、第2の定着部5は、高光沢処理が選択された際、一旦装置本体200に設けられた第1の定着部204にてトナー像の定着処理が行われたシートSに対し、高温加圧を行って再度定着処理を行うものであり、これによりトナー画像を平滑化させるものである。
【0037】
4は非光沢処理が選択された場合に、シートSをそのまま排出、もしくは後続する不図示のフィニッシングユニットへと受け渡す排紙搬送パスである。6は高光沢処理が選択された場合に第2の定着部5へとシートSを略U字反転し、搬送するシート搬送通路である定着前搬送パスであり、第2の定着部側に湾曲したガイド面6aを有している。
【0038】
3は、選択された処理の種類、即ち高光沢処理又は非光沢処理に応じて搬送パスを、排紙搬送パス4又は定着前搬送パス6に切替える分岐フラッパである。7は第2の定着部5による定着後のシートSを略U字反転し、搬送する定着後搬送パスであり、この定着後搬送パス7は定着前搬送パス6のガイド面6aと逆方向に湾曲したガイド面7aを有している。
【0039】
8は、第2の定着部の下流に設けられ、第2の定着部5により最終的に高光沢画像が定着された後、定着後搬送パス7を経て搬送されてきたシートSをスタックしておくスタックトレイである。
【0040】
このように、本外部定着装置1は、シートSを略U字反転し、第2の定着部5へと搬送する定着前搬送パス6と、第2の定着部5において定着処理が行われた後のシートSを略U字反転して搬送する定着後搬送パス7とを備えている。これにより、シートSは定着前搬送パス6により略U字反転して第2の定着部5へと搬送され、第2の定着部5での再度の定着処理の後、定着後搬送パス7により略U字反転してスタックトレイ8に搬送される。
【0041】
つまり、本外部定着装置1では、定着前搬送パス6のガイド面6a及び定着後搬送パス7のガイド面7aにより全体的に略S字状のパスが形成される。そして、このように略S字状のパスを形成し、定着前搬送パス6と、第2の定着部5と、定着前搬送パス6とを上下方向に配置することにより、外部定着装置1の幅を短くすることができる。この結果、装置の設置面積を抑えることができると共に、高さを低くすることができる。
【0042】
ところで、本実施の形態において、第2の定着部5は、シートSの画像定着面である高光沢画像形成面を下方にして定着を行うように構成されている。そして、外部定着装置1が装置本体200からシートSを受け取る場合には、画像定着面が上の状態で受け取るように構成されていて、定着前搬送パス6により反転されて高光沢画像形成面を下方にしてシートSを受け取る。
【0043】
このように構成することにより、装置本体200側におけるシート搬送シーケンスの複雑化を防ぐと共に、様々な外部接続ユニットに対応しやすくすることができる。また、装置本体200としては画像が形成(定着)された面を上としたまま、外部定着装置1にシートSを受け渡すことができ、装置本体内での反転排紙を行う必要性も生じないため、シートSの画像形成(定着)面へのダメージも極力少なく抑えることができる。
【0044】
一方、外部定着装置1における第2の定着部5の構成は、高光沢画像形成面を下方として密着搬送する方式を採用しているため、定着装置内部において受け取ったシートSを、反転してから第2の定着部5へと搬送する必要が生じる。しかしながら、本外部定着装置1では一旦搬送を止めてから反対方向へと搬送するいわゆるスイッチバック反転ではなく、搬送方向の異ならない略U字反転を実装しているため画像面へのダメージはほとんど無く良好な高画質画像を得ることができるようになっている。
【0045】
なお、本外部定着装置1のように装置本体200から排出されたシートSを、第2の定着部5を通過させてスタックトレイ8に排出する構成の場合、装置全体の設置面積を考慮すると搬送パス6,7を互いに異なる方向に屈曲させる方が望ましい。またこのように配置構成することで、シートSのカール方向が一方向にならずに済むのでカールの発生を防ぐことができ、好適な成果物品位を得ることができる。
【0046】
一方、一般的に定着直後のシートSを屈曲パスに通す場合、画像形成面を半径方向外側に向けて搬送すると、ガイド面によりシートSの画像定着面がしごかれ易くなり、微細な搬送キズが画像面に残ってしまう場合がある。
【0047】
ここで、本外部定着装置1のように装置本体200にて一旦定着されたシートSを、定着前搬送パス6のガイド面6aを通過した後、定着処理を行い、更に定着後搬送パス7のガイド面7aを通過させると、シートSは2回も屈曲パスを通ることなる。つまり、シートSを、互いに異なる方向に屈曲したガイド面6a,7aを備えた定着前及び定着後搬送パス6,7を通過させると、カールの発生を防ぐことはできるが、定着後のシートSを2回も屈曲させることになる。
【0048】
さらに、このように互いに異なる方向に屈曲したガイド面6a,7aを備えた定着前及び定着後搬送パス6,7にてシートSを搬送する場合は、画像形成面が半径方向外側になってしまう場合が存在する。そして、この場合、既述したようにシートSの画像定着面に微細な搬送キズが残ることがある。
【0049】
ところが、本実施の形態においては、画像定着面が外側となる屈曲パス(ガイド面6a)を第2の定着部5の上流側に配置し、画像定着面が内側となる屈曲パス(ガイド面7a)を第2の定着部5の下流側に配置している。これにより、第2の定着部5により再度定着処理が行われた画像形成(定着)面へのダメージを最小限に食い止めることが可能となる。
【0050】
即ち、既述したように本実施の形態における第2の定着部5は、一旦装置本体200内部に設けられた第1の定着部204にて定着された画像面を、再度高温圧着して平滑面を作成するものである。このため、装置本体200からのシートSが、画像定着面が外側となる状態でガイド面6aを通過する際、画像形成(定着)面に微細な傷がついたとしても、第2の定着部5における平滑面作成時に消滅させることができる。
【0051】
次に、このように構成された外部定着装置1における動作について説明する。
【0052】
まず、通常の非光沢(または低光沢)の画像を有したシートを出力する場合の動作について説明する。この場合、装置本体200にて作成された非光沢(または低光沢)画像が載せられたシートSが外部定着装置1に送り込まれると、シートSは分岐フラッパ3により上部に設けられた排紙搬送パス4へ送られ、そのまま排出される。もしくは、後続ユニットであるフィニッシングユニットへ受け渡される。
【0053】
次に、高光沢画像を有したシートを出力する場合について説明する。この場合、装置本体200にて作成された高光沢の画像が形成されたシートSが外部定着装置1に送り込まれると、分岐フラッパ3が切り替わり、定着前搬送パス6にシートSが搬送される。この後、第2の定着部5により再定着が行われて、定着後搬送パス7を通過した後、スタックトレイ8へと排出される。
【0054】
なお、定着前搬送パス6を通過する際、第1の定着部204にて定着された画像面に多少のキズが付くことがあるが、これは既述したように第2の定着部5による平滑面作成時に消滅してしまう。また、定着後搬送パス7ではシートSの高光沢画像形成面が内側となって搬送されるため、言い換えれば画像定着面と反対面がガイド面7aに沿って通過するため、画像へのダメージはつきにくい。したがって、定着前及び定着後搬送パス6,7に湾曲したガイド面6a,7aを用いても高画質にて高光沢画像を供給することが可能となる。
【0055】
図3は、外部定着装置1の第2の定着部5の構成を示す図であり、図3において、11は加圧ローラ、12は加熱ローラ、15は加圧ローラ11と加熱ローラ12とにより挟持搬送される無端ベルトである。なお、この加圧ローラ11は、無端ベルト15を介して加熱ローラ12に圧接してニップを形成し、無端ベルト上のシートSを加圧及び加熱するものである。そして、この加圧ローラ11は、熱伝導性の高い金属製円筒ロールに弾性層(例えばJIS−Aゴム硬度が40°程度のシリコーンゴム層)及び離型層(例えばPFA等のフッ素樹脂製チューブ)を被覆形成して構成されている。
【0056】
また、加熱ローラ12は、熱伝導性の高い金属製円筒ロールに離型層(例えばPFA等のフッ素樹脂製チューブ)を被覆形成し、そのロール内部にハロゲンヒータ12aを配置したものである。ここで、本実施の形態において、加熱ローラ12の温調温度は200℃に設定されており、4色のトナー像を定着する場合においても良好な定着性を確保している。なお、この加熱ローラ12の温調温度はこれに限定されるものではなく、また現像装置の個数(トナーの種類)もこれに限定されるものでない。
【0057】
また、無端ベルト15は、熱硬化型のポリイミド製の無端状フィルム(75μm以上)等からなるベルト基材に表面が平滑なシリコーンゴム等の表面層(30μm以上)を被覆形成したものであり、図中矢印b方向に回転駆動される。そして、定着処理動作の際には、この無端ベルト15を、加圧ローラ11によってシートSの画像定着面を押し付けながらシートSと共に加熱ローラ12によって加熱することにより、良好な定着性を確保することができるようにしている。
【0058】
なお、図3において、13は無端ベルト15からシートSを自身の剛性により剥離させるための剥離ローラであり、この剥離ローラ13の外形寸法は、無端ベルト15とシートSの付着力及び無端ベルト15の剥離ローラ13への巻き付き角度によって決定される。
【0059】
14は、無端ベルト15の回転時に発生する片寄り走行によりベルト端部が破損することを防止するためのステアリングローラであり、このステアリングローラ14により無端ベルト15の進行方向を調整するようにしている。ここで、このステアリングローラ14は、軸の一方を図示しない変位機構によって加熱ローラ12の軸線に対して傾くように変位させることにより、無端ベルト15の進行方向を調整する仕組みになっている。
【0060】
なお、無端ベルト15は、加圧ローラ11と加熱ローラ12とにより構成される定着ローラ対11Aの一方のローラである加熱ローラ12と、下流側ローラであるステアリングローラ14及び剥離ローラ13とに巻き付けられている。
【0061】
16は加熱ローラ12と剥離ローラ13の間で、無端ベルト15のシート押付面と反対側面である内周面に密着している冷却手段である冷却装置であり、この冷却装置16により、無端ベルト15を介してシートSの熱を吸収するようにしている。なお、この冷却装置16は、例えば放熱板等で構成されている。また、この冷却装置16の冷却目標温度は、使用するトナーやシートの受像層等の種類等によっても異なるが、一般に無端ベルト15上のシートSの温度が60〜80℃になるような温度である。
【0062】
そして、このような冷却装置16を設けることにより、上方の定着前搬送パス6を通過するシートの熱による、高光沢画像が冷却定着されたシートへの熱的な影響度を少なくすることができる。また、従来、装置内部の温度制御のために別途設けていた冷却手段が不要となる。なお、冷却装置16としては、冷却ファンを用いてシートSを冷却する構成のものを用いても良い。
【0063】
また本実施の形態では、図3に示すように無端ベルト15の内、少なくとも加熱ローラ12から冷却装置16までの張架面を、水平面より下方傾斜させて配置している。つまり、定着前搬送パス6と第2の定着部5のシートの受渡し部を、定着後搬送パス7との受渡し部よりも高い位置に設定することにより、定着ローラ対11Aよりも冷却装置16の方が下方に位置するよう無端ベルト15を傾斜させている。
【0064】
これにより、冷却装置16への不要な熱移動を排除することが可能となり、冷却装置16の能力の低下を防ぐことができ、装置全体のダウンサイジングにも貢献することができる。なお、本実施の形態では、このベルト張架面の角度を略30度に設定することで、良好な冷却能力を得ることができ、加熱ローラ12の温度制御と冷却装置16の温度制御との両立が図られている。
【0065】
次に、第2の定着部5による高光沢画像の作成動作について説明する。
【0066】
まず、本実施の形態においては高光沢画像を得る手法の一つとして、以下の方式が採用されている。なお、出力を依頼する操作者が高光沢画像の出力を要望する場合、好ましくは高光沢画像出力用シートを使用する。
【0067】
この高光沢用画像出力シートとしては、図4の(a)に示すようにシート状基材51の片面に熱可塑性樹脂からなる透明な受像層52を設けた光沢出力用シートS1を使用する。このような光沢出力用シートS1は、その受像層52が形成された面が全面にわたって均一な光沢感を有するものとなる。
【0068】
そして、高光沢性を付与した画像出力を行う特別出力モードでは、このような光沢出力用シートS1を使用する。なお、このような光沢出力用シートS1以外でも、コート紙等を使用してもある程度の光沢性がある画像出力を行うことができる。
【0069】
これに対し、通常出力モードにおいては、非光沢の画像出力を行うのであればA4版、B5版等の規定サイズからなる普通紙等のシート自体が光沢性のほとんどないものを使用する。また、低光沢の画像出力を行うのであればコート紙等のシート自体に表面平滑で少し光沢性があるものを使用する。
【0070】
ここで、特別出力モードにおいて、低光沢及び非光沢画像の定着が行われたシートSが外部定着装置1に送り込まれると、そのシートSは加熱ローラ12により加熱された無端ベルト15と加圧ローラ11の間のニップを通過することにより加熱加圧される。また、そのニップを通過した後も無端ベルト15に密着した状態のままで搬送される。
【0071】
次に、無端ベルト15に密着したシートSは、冷却装置16により所定の温度(60〜80℃)まで冷却された後、剥離ローラ13のある部位において無端ベルト15から剥離される。
【0072】
ところで、装置本体200の第1の定着部204において定着処理が行われたシートSのトナー像は、図4の(b)に示すように、受像層52の表面に少し埋没した状態となっている。
【0073】
しかし、本実施の形態では、再度の定着処理において、まず第2の定着部5における加熱によりシートS1の受像層52を溶融させる。この後、受像層52と、受像層52に同じく溶融されて押し込まれた状態にある1回目定着後のトナー像Taとを冷却装置16によって冷却する。さらに、この後、このトナー像Taを含む受像層52の全面を無端ベルト15の表面にならった平滑な表面状態で固化させる。
【0074】
そして、このような再度の定着処理を行うことにより、トナー像Taは無端ベルト15の平滑表面に沿って図4の(c)に示すように受像層52にほぼ完全に埋没し、かつ表面が平滑な状態の光沢感が付与されたトナー像Tbとなる。なお、このように第2の定着部5により、再度定着処理が行われたシートSは、既述したとおり定着後搬送パス7を通過してスタックトレイ8上に排出される。
【0075】
図5は、外部定着装置1の制御ブロック図である。図5において、70は外部定着装置1の動作制御を行うコントローラであり、このコントローラ70は、CPU、ROM、RAM等にて構成されるマイクロコンピュータからなるものである。そして、このコントローラ70は、ROM等のメモリに格納されている制御プログラムと操作部71、他OA機器から入力される選択指示情報の内容に従って制御動作を実行するようになっている。なお、後述する各動作に関する制御プログラムもROM等のメモリに格納されている。
【0076】
さらに、このコントローラ70は、排紙搬送パス4に設けられたシート搬送手段である搬送ローラ120,121を駆動する上搬送モータM1、分岐フラッパ3を駆動するソレノイドSLに対して所要の制御信号を送出するようになっている。
【0077】
また、定着前搬送パス6に設けられたシート搬送手段である搬送ローラ122〜124を駆動する上屈曲パスモータM2、加圧ローラ11を駆動する定着モータM3に対して所要の制御信号を送出するようになっている。さらに、加熱ローラ内部のハロゲンヒータ12aである定着ヒータHに対して所要の制御信号を送出するようになっている。またさらに、定着後搬送パス7に設けられた搬送ローラ125等を駆動する下屈曲パスモータM4及び冷却装置16として冷却ファンを用いた場合には冷却ファンFに対して所要の制御信号を送出するようになっている。なお、排紙搬送パス4と定着前搬送パス6は、搬送ローラ120と搬送ローラ121との間で共通のパスを構成している。
【0078】
なお、図5において、1Aは、搬送ローラ120〜124と、定着前搬送パス6とを備えたシート搬送装置であり、このシート搬送装置1Aにより画像の定着処理が行われたシートを、順次所定間隔を設けて第2の定着部5に搬送するようにしている。
【0079】
また、操作部71は外部定着装置1又は装置本体200の所定の位置に設けられている。そして、この操作部71には、外部定着装置1を使用する際の各種条件の設定や選択、決定、実行指示を入力するキー、外部定着装置1の設定、動作状態、各種条件の選択メニュー、入力された情報等を表示させる表示部を備えている。
【0080】
ここで、表示部は、一般的な液晶表示画面やランプであってもよいが、通常は、情報の表示に加えて情報の選択指示や入力も行うことができるタッチパネル式の液晶表示画面が使用される。なお、この操作部71で入力された指示情報はコントローラ70に送信され、また表示部にはコントローラ70から制御動作や他OA機器などからの出力状況等により所定の表示が行われる。
【0081】
そして、外部定着装置1は、所定の選択指示により一般の画質(低光沢、非光沢の画質)の画像出力(コピー、プリント)を行う通常出力モードと、高光沢性を付与した画像出力を行う特別出力モード(光沢付与モード)のいずれかを選択できるようになっている。なお、この選択指示は、タッチパネル式の液晶表示画面を備えた操作部71から所定の入力画面等を表示して直接行うか、または他OA機器からの選択入力操作などと併用して行う。
【0082】
また、装置本体200においては、所望の画質からなる画像出力を確実に行う観点等から上記した各出力モードに対応したシートSをそれぞれ使用するように設定されている。例えば、光沢出力用シートS1を図1に示す給紙カセット211に、普通紙やコート紙等のシートSを図1に示す給紙カセット210にそれぞれ収納する。
【0083】
以下、各モードが選択されたときの外部定着装置1の主な動作について説明する。
【0084】
装置本体200よりシートの受け取り要請があった場合、コントローラ70は、まず上搬送モータ(M1)をONし(step1)、回転を指示する。これにより外部定着装置1は装置本体200からシートSを受け取れる状況になる。次に、装置本体側の制御装置62と情報通信を行い、送られてくるシートSの出力モードが特別出力モード又は通常出力モードかの判定を行う(step2)。
【0085】
ここで、本実施の形態において、コントローラ70は、操作部71により、例えば給紙カセット211に収納された光沢出力用シートS1の給送が設定された場合には、特別出力モード(光沢付与モード)が選択されたと判断する。なお、この場合、受像層面側にトナー像を転写させるためには、光沢出力用シートS1をその受像層52が転写面側に位置するように給紙する必要があることから、シートS1を給紙カセット211に、受像層52のある面を下面にした状態で収容しておく。
【0086】
次に、このように出力モードが特別出力モードと判断すると(step2のN)、予め省エネモード等の待機モードにより低めに温調されていた第2の定着部5の定着ヒータHをFULL点灯する(step3)。さらに、冷却装置として冷却ファンを用いた場合には、冷却ファンをONとする(step4)。
【0087】
次に、装置本体200における一連の画像形成プロセスにより、高光沢と判断されたシートS1に永久トナー像が形成され、このシートS1が外部定着装置1に送り込まれたと判断すると、ソレノイドをONとする(step5)。これにより、分岐部における分岐フラッパ3が下方搬送側に切り替わり、定着前搬送パス6へとシートS1を搬送する。この間、コントローラ70は、上屈曲パスモータ(M2)、定着モータ(M3)、下屈曲パスモータ(M4)等随時ONさせていく(step6)。
【0088】
この結果、装置本体200から送り込まれたシートS1は定着前搬送パス6から第2の定着部5に搬送された後、第2の定着部5により平滑性を高めた再度の定着処理が行われ、この後、定着後搬送パス7からスタックトレイ8へ排出される(step7)。
【0089】
なお、この際、既述したように一旦通常定着された画像面側の定着トナー像が、再度無端ベルト15側にて溶融されつつ押し込まれることにより、平滑で高光沢の画像の定着が実現される。また、既述したように定着後搬送パス7ではシートSの高光沢画像形成面が内側となって搬送されるため、画像へのダメージはつきにくく、これにより画質の劣化のない高光沢画像がシート上に形成される。
【0090】
次に、継続搬送シーケンスが終了したかを判断し(step8)、継続搬送シーケンスが終了したと判断した場合には(step8のY)、各種M(モータ)/H(ヒータ)/F(ファン)をOFFし(step9)、制御シーケンスを終了する。
【0091】
一方、操作部71により、普通紙やコート紙等のシートSが収容されている給紙カセット210からの給送が設定されると、コントローラ70は、出力モードが通常出力モードと判断する。そして、このように出力モードが通常出力モードと判断すると(step2のY)、ソレノイドをOFFとする(又はOFFの状態を保つ)(step10)。これにより分岐フラッパ3が上方搬送側に切り替わり、排紙搬送パス4へとシートS2を搬送する。
【0092】
次に、このように排紙搬送パス4に搬送されたシートSは、やがて排紙トレイもしくは不図示の接続された後続ユニットである別のフィニッシングシステムへと受け渡される(step11)。なお、この間に、継続搬送シーケンスが終了したかを判断し(step12)、継続搬送シーケンスが終了したと判断した場合には(step12のY)、制御シーケンスを終了する。これにより、シートSに非光沢もしくは低光沢の画像が形成される。
【0093】
以上説明したように、第2の定着部5により再度定着処理を行われたシートSを定着後搬送パス7により搬送する際、シートSを、画像定着面と反対面がガイド面7aに沿って通過させるようにすることにより、高光沢画像を形成することができる。さらに、既述したように略S字状のパスを形成し、定着前搬送パス6と、第2の定着部5と、定着前搬送パス6とを上下方向に配置することにより、外部定着装置1の幅を短くすることができると共に、高さを低くすることができる。
【0094】
この結果、高光沢画像の高画質化を高い次元で達成しながら設置面積の縮小が可能となり、使用するユーザーを限定することなく、幅広いユーザーに対して高光沢からなる高画質画像を供給することが可能となる。これにより、本システムを導入できる導入先を大きく広げることができる。
【0095】
更には大きなサイズのシートまで対応して、シートに画像情報を面付け処理して第2の定着部5を通過させ、最終画像の定着が終了したシートを所望のサイズに裁断する裁断部を必要とする場合でも、装置を大型化することなく容易に配置することも可能となる。
【0096】
また、実際に高光沢の銀塩写真の裏面に印字要望のあるコピーショップ等で設置場所及び機器導入コストの要望に対しても、コンパクトに設置できて銀塩写真調の高光沢画像が得られ同時に裏面印字ができる普及価格の画像形成装置の提供が可能となった。
【0097】
この場合にも、定着前搬送パス6によりシートSを第2の定着部5へと搬送し、第2の定着部5で定着後のシートSを定着後搬送パス7により搬送するようにすれば、装置本体200に全体的に略S字状にパスが形成される。これにより、装置本体200の大型化を防ぐことができる。
【0098】
ところで、搬送ローラ120〜124は制御手段であるコントローラ70により制御される上搬送モータM1及び上屈曲パスモータM2により駆動され、シートを搬送する。即ち、シートが第2の定着部5の上流の所定位置に達するまで、装置本体200のシート排出速度である第1のシート搬送速度でシートを搬送する。また、シートが所定位置に達すると、第1のシート搬送速度よりも遅い第2の定着部5の定着速度である第2定着速度と同じ第2のシート搬送速度に切替えられ、シートを第2のシート搬送速度により第2の定着部5に搬送する。
【0099】
ここで、本実施の形態において、シート搬送速度が第1のシート搬送速度から第2のシート搬送速度に切替わる際には、次のシートが定着前搬送パス6に進入しているようにしている。このため、少なくとも定着前搬送パス6の長さ(搬送ローラ120から第2の定着部5までの長さ)を転写ベルト217の周長とシートの搬送方向長さの合計以上の長さとしている。
【0100】
そして、定着前搬送パス6の長さをこのような長さとすることにより、図7に示すように先のシートS1が第2の定着部5に達した際、装置本体200から排出される次のシートS2がシート搬送パス6内に存在するようになる。この結果、この次のシートS2の、不図示の次のシートが、次のシートS2と衝突するのを防ぐことができる。
【0101】
このように、シート搬送速度を第1のシート搬送速度から第2のシート搬送速度に切替える際、次のシートS2が定着前搬送パス6内に存在するようにすることにより、順次第2の定着部5に搬送されるシートの衝突を防ぐことができる。これにより、シート及びシート画像の損傷の発生を防ぐことができる。
【0102】
また、このように構成することにより、シートの搬送速度差を調整するためにシートを一時的に停止させる待機手段を別に設けることなく、画像形成速度に影響を与えることなく外部定着装置1(第2の定着部5)の定着速度に合わせてシートを搬送することができる。この結果、シート搬送路や搬送制御が簡易化し、画像へのダメージが少ない安定したシートの搬送が可能となる。
【0103】
なお、先のシートS1の後端が第2の定着部5に達したとき、シート搬送速度を第2のシート搬送速度から第1のシート搬送速度で搬送するようにしている。これにより、第2の定着部5におけるシート搬送時間を短縮することができる。
【0104】
ところで、これまでの説明においては、外部定着装置1にコントローラ70を設け、このコントローラ70により外部定着装置1の制御を行うようにしたが、装置本体側の制御装置62により外部定着装置1の制御を行うように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【0105】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機の概略構成を示す図。
【図2】上記カラー複写機の装置本体に接続される外部定着装置の概略構成を示す図。
【図3】上記外部定着装置の第2の定着部の構成を示す図。
【図4】上記カラー複写機に用いられる高光沢用画像出力シートの、(a)は構成を示す図、(b)は1回目の定着後の状態を示す図、(c)は2回目の定着後の状態を示す図。
【図5】上記外部定着装置の制御ブロック図。
【図6】上記外部定着装置の定着制御を説明するフローチャート。
【図7】上記外部定着装置の定着制御を説明する図。
【符号の説明】
【0106】
1 外部定着装置
1A シート搬送装置
3 分岐フラッパ
5 第2の定着部
6 定着前搬送パス
6a 湾曲したガイド面
7 定着後搬送パス
7a 湾曲したガイド面
8 スタックトレイ
11 加圧ローラ
11A 定着ローラ対
12 加熱ローラ
15 無端ベルト
16 冷却装置
62 制御装置
70 コントローラ
120,121 搬送ローラ
122〜124 搬送ローラ
200A カラー複写機
200 カラー複写機本体
202 画像形成部
204 第1の定着部
S,S1、S2 シート




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013