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JP2006003508A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2006003508A
JP2006003508A JP2004178054A JP2004178054A JP2006003508A JP 2006003508 A JP2006003508 A JP 2006003508A JP 2004178054 A JP2004178054 A JP 2004178054A JP 2004178054 A JP2004178054 A JP 2004178054A JP 2006003508 A JP2006003508 A JP 2006003508A
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JP
Japan
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intermediate transfer
image forming
transfer
transfer belt
roller
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004178054A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiku Ishida
石田善九
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

【課題】二次転写同時定着装置9を用いた画像形成装置において、中間転写ベルト7の耐久を損なうことなく、定着性の優れた画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体1上に形成されたトナー像を中間転写ベルト7上に一次転写した後、前記中間転写ベルト7上のトナー像を転写同時定着装置9により転写材Pに二次転写すると同時に定着する画像形成装置において、前記転写同時定着装置9の上流側に、該転写同時定着装置9に導入する転写材Pを加熱及び加圧する加熱加圧手段8が配置されたことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図1
An image forming apparatus using a secondary transfer simultaneous fixing device 9 is provided which has excellent fixing properties without impairing durability of an intermediate transfer belt 7.
After a toner image formed on an image carrier is primarily transferred onto an intermediate transfer belt, the toner image on the intermediate transfer belt is secondarily transferred onto a transfer material by a transfer and simultaneous fixing device. In the image forming apparatus for fixing at the same time, a heating / pressurizing means 8 for heating and pressurizing the transfer material P introduced into the simultaneous transfer fixing device 9 is disposed upstream of the simultaneous transfer fixing device 9. Image forming apparatus.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、例えば電子写真方式を利用して像担持体上に形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、中間転写ベルトから転写材に二次転写同時定着する複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a copying machine, a printer, a fax machine, and the like, which primarily transfers a toner image formed on an image carrier using an electrophotographic method onto an intermediate transfer belt, and then simultaneously fixes the toner image to a transfer material from the intermediate transfer belt. The present invention relates to an image forming apparatus.

従来、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置では、感光体上に静電的な潜像を形成し、それを帯電させたトナーにより現像し、中間転写ベルト上に多色のトナー像を静電的に重ね合わせて一次転写し、中間転写ベルト上のトナー像を静電的に紙等の転写材上に一括して二次転写し、その後に加熱及び加圧により定着する画像形成方法が広く用いられている。   Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a fax machine using an electrophotographic method, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive member, and is developed with charged toner, and is then formed on an intermediate transfer belt. Multi-color toner images are electrostatically superimposed for primary transfer, and the toner images on the intermediate transfer belt are electrostatically transferred to a secondary transfer material such as paper, and then heated and pressed. An image forming method for fixing by this is widely used.

しかし、上記のような画像形成方法では、転写材である紙等の電気的特性や表面性のために、転写材全面で均一な転写電界を確保することが困難であり、またトナー間の電気的な反発力もあり、トナーの飛び散り等の画像劣化が発生する問題があった。   However, in the image forming method as described above, it is difficult to ensure a uniform transfer electric field over the entire surface of the transfer material due to the electrical characteristics and surface properties of the transfer material, such as paper, and the electric power between the toners. There is also a problem of image degradation such as toner scattering.

上記の問題に対して、その全面において均一な電気的特性であり、表面が平滑である中間転写ベルト上に多色のトナー像を静電的に重ね合わせて一次転写し、その後、熱及び圧力により転写材に二次転写すると同時に定着(転写同時定着装置)し、カラー画像を形成する画像形成装置が提案されている(特許文献1)。   In order to solve the above problems, a multicolor toner image is electrostatically superimposed on the intermediate transfer belt, which has uniform electrical characteristics over the entire surface and has a smooth surface, and is primarily transferred, and then heat and pressure are applied. An image forming apparatus that forms a color image by performing secondary transfer onto a transfer material simultaneously with fixing (transfer simultaneous fixing device) has been proposed (Patent Document 1).

二次転写と定着を熱及び圧力で同時におこなうことで、上述の静電的に二次転写することにより生じる画像劣化の問題が発生しにくく、かつ、トナーの転写効率も向上するため高品質のカラー画像を得ることができる。   By performing secondary transfer and fixing simultaneously with heat and pressure, the above-mentioned problem of image deterioration caused by electrostatic secondary transfer is less likely to occur, and the toner transfer efficiency is also improved, resulting in high quality. A color image can be obtained.

また、表面の凹凸が大きい転写材に対する転写性を改善するために弾性層をもつ中間転写ベルトが提案されている。
特開平5−249795号公報
In addition, an intermediate transfer belt having an elastic layer has been proposed in order to improve transferability to a transfer material having a large surface unevenness.
JP-A-5-249795

しかしながら、高品質のカラー画像を得るための転写同時定着装置では、転写材、トナー像以外に中間転写ベルトも加熱する必要があるため、定着に必要な熱量が増大する傾向にあり、特に弾性層を有する弾性中間転写ベルトは、一般に使用されている樹脂ベルトと比較して厚みがあるため、熱容量が大きくその傾向が顕著である。定着に必要な熱量が不足した場合は、トナー像の転写材への定着不良、画像光沢の低下等で画像品質が低下する。   However, in the simultaneous transfer and fixing device for obtaining a high-quality color image, it is necessary to heat the intermediate transfer belt in addition to the transfer material and the toner image, so that the amount of heat required for fixing tends to increase. Since the elastic intermediate transfer belt having a thickness is larger than that of a resin belt that is generally used, the heat capacity is large and the tendency is remarkable. When the amount of heat necessary for fixing is insufficient, the image quality deteriorates due to poor fixing of the toner image to the transfer material, reduction in image gloss, and the like.

定着時の熱量を増大させる方法として、低硬度のゴムローラでニップ領域を広くする方法があるが、その場合、ゴムローラの変形で中間転写ベルトにも歪が生じ、その繰り返しにより中間転写ベルトの耐久性が低下してしまう。   As a method of increasing the amount of heat at the time of fixing, there is a method of widening the nip region with a rubber roller having a low hardness. In this case, the deformation of the rubber roller also causes distortion in the intermediate transfer belt, and the durability of the intermediate transfer belt is caused by the repetition. Will fall.

その他の方法として、転写同時定着部の上流で中間転写ベルト上のトナーを加熱するトナー溶融手段を用いた転写同時定着装置が提案されているが、その場合の上流での加熱は、中間転写ベルト上のトナー像を乱すことのないように非接触でおこなわなければならず、ゴムローラのニップ領域と比較し、広い領域で中間転写ベルトが高温にさらされることになる。そのため、中間転写ベルトが熱劣化し、抵抗値の変化による静電的な一次転写部での画像不良や機械強度の低下による中間転写ベルトの破壊等により、中間転写ベルトの耐久性が著しく損なわれてしまう。   As another method, there has been proposed a simultaneous transfer fixing device using a toner fusing unit for heating the toner on the intermediate transfer belt upstream of the simultaneous transfer fixing unit. The upper toner image must be non-contacted so as not to be disturbed, and the intermediate transfer belt is exposed to a high temperature in a wider area than the nip area of the rubber roller. Therefore, the durability of the intermediate transfer belt is significantly impaired due to thermal deterioration of the intermediate transfer belt, image failure at the electrostatic primary transfer portion due to resistance change, and destruction of the intermediate transfer belt due to a decrease in mechanical strength. End up.

しかし、上述の方法により定着部の熱量を増大させたとしても、厚紙や表面の凹凸の大きいエンボス紙等を連続で印刷した時などは、定着性が十分に確保できない場合がある。   However, even if the heat amount of the fixing unit is increased by the above-described method, the fixing property may not be sufficiently ensured when continuously printing thick paper or embossed paper having a large unevenness on the surface.

また、両面印刷時においては、二面目は転写材の温度が上昇しているため、一面目と比較し、より少ない加熱で定着が可能であるが、一面目の定着性を確保するために定着部はより高温で制御されており、中間転写ベルトの耐久性上、好ましくない。   In double-sided printing, the temperature of the transfer material on the second side is high, so fixing can be done with less heat compared to the first side, but fixing is required to ensure the fixability of the first side. The portion is controlled at a higher temperature, which is not preferable in terms of durability of the intermediate transfer belt.

本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、転写同時定着装置による画像形成方法において、中間転写ベルトの耐久性を損なうことなく、定着性の優れた画像形成装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus having excellent fixability without impairing durability of an intermediate transfer belt in an image forming method using a simultaneous transfer fixing apparatus. It is what.

上述の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写した後、前記中間転写ベルト上のトナー像を転写同時定着装置により転写材に二次転写すると同時に定着する画像形成装置において、前記転写同時定着装置の上流側に、該転写同時定着装置に導入する転写材を加熱及び加圧する加熱加圧手段が配置されたことを特徴とする画像形成装置、である。   A typical configuration of the image forming apparatus according to the present invention for achieving the above-described object is that the toner image formed on the image carrier is primarily transferred onto the intermediate transfer belt, and then the toner on the intermediate transfer belt. In an image forming apparatus in which an image is secondarily transferred onto a transfer material by a simultaneous transfer fixing device and fixed at the same time, heating and pressurizing the transfer material introduced into the simultaneous transfer fixing device on the upstream side of the simultaneous transfer fixing device. An image forming apparatus characterized in that means is arranged.

すなわち、転写材は加熱加圧手段による熱プレス作用で前加熱(プレ加熱)されるとともに、表面が平滑化されて、転写同時定着装置に導入される。これにより、熱容量の大きい弾性中間転写ベルトを使用したとしても、加熱加圧手段がない状態と同等の定着性を転写同時定着装置の温度を低減して達成することが可能となり、中間転写ベルトの熱劣化が低減し耐久性が向上した。また、転写同時定着装置の温度を加熱加圧手段がない状態と同じとした場合は、定着性と画像光沢が向上した。中間転写ベルトの耐久を損なうことなく、定着性の優れた画像を形成することができる。   That is, the transfer material is preheated (preheated) by a hot press action by a heating and pressurizing means, and the surface is smoothed and introduced into the simultaneous transfer fixing device. As a result, even when an elastic intermediate transfer belt having a large heat capacity is used, it is possible to achieve the same fixing performance as that without the heating and pressing means by reducing the temperature of the simultaneous transfer fixing device. Thermal deterioration is reduced and durability is improved. Further, when the temperature of the simultaneous transfer and fixing device is the same as that without the heating and pressing means, the fixing property and the image gloss are improved. An image having excellent fixability can be formed without impairing the durability of the intermediate transfer belt.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明に係る画像形成装置の一例の縦断面図を示す。   FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of an example of an image forming apparatus according to the present invention.

同図に示す画像形成装置は、中間転写体としての中間転写ベルト7の移動方向に沿って4個の画像形成ユニットY・M・C・Kを配置した4色フルカラーの画像形成装置であり、中間転写ベルト7上に形成されたトナー像を、二次転写部T2で転写同時定着するようにしたものである。   The image forming apparatus shown in the figure is a four-color full-color image forming apparatus in which four image forming units Y, M, C, and K are arranged along the moving direction of an intermediate transfer belt 7 as an intermediate transfer member. The toner image formed on the intermediate transfer belt 7 is transferred and fixed simultaneously at the secondary transfer portion T2.

同図に示す画像形成装置は、色の異なるトナー像を形成する4個の画像形成ユニット、すなわち、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像をそれぞれ形成する画像形成ユニットY・M・C・Kを備えている。これらの画像形成ユニットY・M・C・Kは、トナーが異なる点を除いて、ほぼ同じ電子写真プロセス構成、作用である。   The image forming apparatus shown in the figure includes four image forming units that form toner images of different colors, that is, image forming units Y and Y that respectively form a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image. It has M, C, and K. These image forming units Y, M, C, and K have substantially the same electrophotographic process configuration and operation except that the toner is different.

イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックのトナーとしては、公知の材料、色素を使用したものが使用でき、中間転写ベルト7上のトナー載り量は、各トナーの色素含有量により0.4mg/cm〜0.7mg/cmの範囲で画像形成条件を設定することができる。本実施形態では、平均トナー粒径6μmの2成分マイナス帯電トナーを使用し、トナー載り量は各色ともに0.5mg/cmに設定した。 As the yellow, magenta, cyan, and black toners, those using known materials and pigments can be used. The amount of toner applied on the intermediate transfer belt 7 is 0.4 mg / cm 2 to 4 depending on the pigment content of each toner. Image forming conditions can be set in the range of 0.7 mg / cm 2 . In the present embodiment, a two-component negatively charged toner having an average toner particle size of 6 μm is used, and the applied toner amount is set to 0.5 mg / cm 2 for each color.

各画像形成ユニットY・M・C・Kにおいて、1は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光体と記す)であり、駆動手段(不図示)によって矢印方向(時計回り)に回転駆動される。感光体1は、導電性基層上に光導電層を設けてなっており、有機感光体(OPC)、アモルファスシリコン感光体、またはセレン感光体などが使用される。本実施形態では、有機感光体ドラム(OPC)を使用した。   In each of the image forming units Y, M, C, and K, 1 is a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive member) as an image carrier, and is driven in a direction indicated by an arrow (clockwise) by a driving unit (not shown). ). The photoconductor 1 is provided with a photoconductive layer on a conductive base layer, and an organic photoconductor (OPC), an amorphous silicon photoconductor, a selenium photoconductor, or the like is used. In this embodiment, an organic photoreceptor drum (OPC) is used.

2は帯電手段であり、感光体1の表面を所定の極性及び、電位に一様に帯電する。帯電手段としては、スコロトロン帯電器や帯電ローラ、磁気ブラシ帯電器等を使用することができる。本実施形態では、スコロトロン帯電器を使用し、感光体1をマイナス極性の所定電位に帯電した。   A charging unit 2 uniformly charges the surface of the photoreceptor 1 to a predetermined polarity and potential. As the charging means, a scorotron charger, a charging roller, a magnetic brush charger, or the like can be used. In this embodiment, a scorotron charger is used to charge the photosensitive member 1 to a predetermined negative polarity potential.

3は露光手段(レーザースキャナ、LEDアレイ等)であり、感光体1の回転方向において、帯電手段2の下流側に配置される。帯電手段2で一様に帯電された感光体1の表面は、画像情報に基づき露光手段3により光走査され、それにより静電潜像が形成される。   Reference numeral 3 denotes exposure means (laser scanner, LED array, etc.), which is arranged downstream of the charging means 2 in the rotation direction of the photosensitive member 1. The surface of the photoreceptor 1 uniformly charged by the charging unit 2 is optically scanned by the exposure unit 3 based on the image information, thereby forming an electrostatic latent image.

4は現像器であり、感光体1の回転方向において、露光手段3の下流側に配置され、感光体1上の静電潜像をトナーで現像する。本実施形態では、マイナス帯電したトナーで感光体1上の静電潜像をトナー像として現像した。   Reference numeral 4 denotes a developing unit, which is disposed on the downstream side of the exposure unit 3 in the rotation direction of the photoreceptor 1 and develops the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 with toner. In the present embodiment, the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 is developed as a toner image with negatively charged toner.

5は静電的な一次転写手段であり、一次転写位置T1で中間転写ベルト7を中にして感光体1に対向する位置に配置され、一次転写手段5の転写電界により、中間転写ベルト7上に感光体1上のトナー像を一次転写する。一次転写手段としては、スコロトロン転写帯電器や転写ローラ、転写ブレード、転写ブラシ等を使用することができる。本実施形態では、スコロトロン転写帯電器を使用し、プラスの転写電界により感光体1上のトナー像を中間転写ベルト7上に一次転写した。   Reference numeral 5 denotes an electrostatic primary transfer unit, which is disposed at a primary transfer position T1 at a position facing the photoreceptor 1 with the intermediate transfer belt 7 in between, and on the intermediate transfer belt 7 by a transfer electric field of the primary transfer unit 5. The toner image on the photoreceptor 1 is primarily transferred to the surface. As the primary transfer means, a scorotron transfer charger, a transfer roller, a transfer blade, a transfer brush, or the like can be used. In this embodiment, a scorotron transfer charger is used, and the toner image on the photoreceptor 1 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 7 by a positive transfer electric field.

6は感光体クリーニング手段であり、一次転写手段5で中間転写ベルト上に転写されずに残った転写残トナーを感光体表面から除去する。   A photosensitive member cleaning unit 6 removes untransferred toner remaining on the intermediate transfer belt without being transferred by the primary transfer unit 5 from the surface of the photosensitive member.

上述の動作が、4つの画像形成ユニットY・M・C・Kにおいておこなわれ、中間転写ベルト7上に、画像形成ユニットYで形成されるイエロートナー像、画像形成ユニットMで形成されるマゼンタトナー像、画像形成ユニットCで形成されるシアントナー像、画像形成ユニットKで形成されるブラックトナー像が、各画像形成ユニットの一次転写部T1において順に重畳されて一次転写される。これにより中間転写ベルト7上にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像の重ね合わせからなる未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。   The above-described operation is performed in the four image forming units Y, M, C, and K, and the yellow toner image formed by the image forming unit Y and the magenta toner formed by the image forming unit M are formed on the intermediate transfer belt 7. The image, the cyan toner image formed by the image forming unit C, and the black toner image formed by the image forming unit K are primarily transferred in a superimposed manner in the primary transfer portion T1 of each image forming unit. As a result, an unfixed full-color toner image composed of superposed toner images of yellow, magenta, cyan and black is synthesized and formed on the intermediate transfer belt 7.

中間転写体としての中間転写ベルト7は、各色の画像形成ユニットY・M・C・Kの感光体1に接触して駆動されている。中間転写ベルト7は、駆動ローラ71と、従動ローラ72・73と、転写同時定着装置9の上加熱ローラ91で懸架されており、矢印R方向に回転駆動される。   The intermediate transfer belt 7 as an intermediate transfer member is driven in contact with the photosensitive member 1 of each color image forming unit Y, M, C, K. The intermediate transfer belt 7 is suspended by a driving roller 71, driven rollers 72 and 73, and an upper heating roller 91 of the simultaneous transfer fixing device 9, and is driven to rotate in the direction of arrow R.

中間転写ベルト7は、基層(ベースフィルム)、弾性層、表層の積層構造材からなる弾性中間転写ベルトである。基層には、ポリエステル、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート等の耐熱性樹脂や、アルミニウム、ニッケル等の金属、またはこれらの複合材料を使用することができる。   The intermediate transfer belt 7 is an elastic intermediate transfer belt made of a laminated structure material of a base layer (base film), an elastic layer, and a surface layer. For the base layer, heat-resistant resins such as polyester, fluororesin, polyphenylene sulfide, polyamideimide, polyimide, polyetherketone, and polycarbonate, metals such as aluminum and nickel, or composite materials thereof can be used.

表層にはPFA、PTFE等のフッ素樹脂、フッ素ゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等のトナーに対して高い離型性を有する材料、または上記材料にバインダーとしてポリウレタン等を混合したものを使用することができる。   For the surface layer, a material having high releasability to toners such as PFA, PTFE and other fluororesins, fluororubber, silicone resin and silicone rubber, or a mixture of the above materials with polyurethane as a binder may be used. it can.

弾性層には、CR(クロロプレンゴム)、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性材料を使用することができる。   For the elastic layer, an elastic material such as CR (chloroprene rubber), hydrin rubber, silicone rubber, fluorine rubber or the like can be used.

中間転写ベルト7の電気特性としては、体積抵抗率が10〜1013Ω・cm、表面抵抗率が10〜1014Ω/□が好ましく、体積抵抗率が10〜1010Ω・cm、表面抵抗率が10〜1013Ω/□がより好ましい。 The electrical characteristics of the intermediate transfer belt 7 are preferably a volume resistivity of 10 5 to 10 13 Ω · cm, a surface resistivity of 10 6 to 10 14 Ω / □, and a volume resistivity of 10 6 to 10 10 Ω · cm. The surface resistivity is more preferably 10 9 to 10 13 Ω / □.

本実施形態では、中間転写ベルト7は、基層は75μm厚のポリイミド、表層は10μm厚のPFA、中間弾性層は300μm厚のシリコーンゴムで構成した。また、各層の電気抵抗は公知の方法により調整し、中間転写ベルトとして体積抵抗率10Ω・cm、表面抵抗率1011Ω/□とした。 In this embodiment, the intermediate transfer belt 7 is made of polyimide having a base layer of 75 μm thickness, a surface layer of PFA having a thickness of 10 μm, and an intermediate elastic layer of silicone rubber having a thickness of 300 μm. Further, the electric resistance of each layer was adjusted by a known method, and the volume resistivity was 10 9 Ω · cm and the surface resistivity was 10 11 Ω / □ as an intermediate transfer belt.

体積抵抗率、表面抵抗率はアドバンテスト製R8340A抵抗測定器で、主電極外径50mm、ガード電極70mmのプローブを使用し、23℃/50%RHの環境で、印加電圧500V、チャージ時間10秒の測定条件で測定した。   Volume resistivity and surface resistivity are R8340A resistance measuring instruments manufactured by Advantest, using a probe with a main electrode outer diameter of 50 mm and a guard electrode of 70 mm in an environment of 23 ° C./50% RH with an applied voltage of 500 V and a charge time of 10 seconds. Measured under measurement conditions.

8は加熱加圧手段であり、転写同時定着装置9の転写材搬送方向上流側に配置してある。本例の加熱加圧手段8は矢印の方向に回転駆動される上ローラ81と下ローラ82とを備えたローラ対からなる。上ローラ81に対して下ローラ82を加圧機構83により加圧してニップNを形成させている。   Reference numeral 8 denotes a heating and pressurizing unit, which is disposed upstream of the simultaneous transfer and fixing device 9 in the transfer material conveyance direction. The heating and pressing means 8 of this example is composed of a roller pair including an upper roller 81 and a lower roller 82 that are rotationally driven in the direction of the arrow. A nip N is formed by pressing the lower roller 82 against the upper roller 81 by a pressing mechanism 83.

加熱加圧手段8は給紙部(不図示)から給送された転写材PをニップNで加熱及び加圧して転写同時定着装置9の二次転写同時定着部T2に導入する。   The heating and pressurizing unit 8 heats and pressurizes the transfer material P fed from a paper feeding unit (not shown) in the nip N and introduces it into the secondary transfer simultaneous fixing unit T2 of the simultaneous transfer fixing device 9.

加熱加圧手段8は、二次転写同時定着部T2におけるトナー像の転写材Pへの定着性を向上させるために、上ローラ81及び下ローラ82の温度、上ローラ81と下ローラ82間の圧力がそれぞれ制御できる構造となっている。   The heating and pressurizing means 8 is used to improve the fixing property of the toner image onto the transfer material P in the secondary transfer simultaneous fixing portion T2, and the temperature between the upper roller 81 and the lower roller 82, and between the upper roller 81 and the lower roller 82. Each pressure can be controlled.

上ローラ81及び下ローラ82としては、中空金属ローラ上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層、表層にトナーに対して高い離型性を有するPFA、PTFE等のフッ素樹脂、フッ素ゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等の材料が積層されたものを使用することができる他、金属ローラや金属ローラにトナー離型層を積層したものが使用できる。上ローラ81または下ローラ82またはその双方の内部にヒータH1・H2が配置される。   As the upper roller 81 and the lower roller 82, an elastic layer such as fluorine rubber or silicone rubber on a hollow metal roller, a fluorine resin such as PFA or PTFE having high releasability with respect to toner on the surface layer, fluorine rubber, or silicone resin In addition, a material obtained by laminating a material such as silicone rubber can be used, and a metal roller or a metal roller having a toner release layer laminated can be used. Heaters H1 and H2 are disposed inside the upper roller 81 and / or the lower roller 82.

本実施形態では、上ローラ81及び下ローラ82は、アルミニウムの中空ローラ上に硬度35度のシリコーンゴム厚さ0.5mm、表層に50μmのPFAを積層した外径30mmのローラを使用した。また、上ローラ81と下ローラ82の双方の内部にヒータとしてハロゲンランプH1・H2を配置した。   In this embodiment, the upper roller 81 and the lower roller 82 are rollers having an outer diameter of 30 mm, in which a silicone rubber having a hardness of 35 degrees is 0.5 mm on a hollow aluminum roller and a PFA of 50 μm is laminated on the surface layer. Further, halogen lamps H1 and H2 are arranged as heaters inside both the upper roller 81 and the lower roller 82.

TH1・TH2は上ローラ81と下ローラ82にそれぞれ配設したローラ表面温度検知手段としてのサーミスタである。各サーミスタTH1・TH2の検知温度情報が制御回路(CPU)100に入力する。制御回路100はその入力する検知温度情報に基づいて上ローラ81と下ローラ82のローラ表面温度がそれぞれ所定の管理温度に維持されるように、ハロゲンランプH1とH2のそれぞれに対する電力供給回路V1とV2の出力を制御する。また制御回路100は所定の制御情報に基づいて加圧機構83を制御して上ローラ81と下ローラ82間の圧力を所定の管理圧に制御する。   TH1 and TH2 are thermistors as roller surface temperature detecting means disposed on the upper roller 81 and the lower roller 82, respectively. The detected temperature information of the thermistors TH1 and TH2 is input to the control circuit (CPU) 100. Based on the detected temperature information that is input, the control circuit 100 includes a power supply circuit V1 for each of the halogen lamps H1 and H2 so that the roller surface temperatures of the upper roller 81 and the lower roller 82 are respectively maintained at predetermined management temperatures. Controls the output of V2. The control circuit 100 controls the pressure mechanism 83 based on predetermined control information to control the pressure between the upper roller 81 and the lower roller 82 to a predetermined management pressure.

転写同時定着装置9は、中間転写ベルト7の内側の上加熱ローラ91と、この上加熱ローラ91に対して中間転写ベルト7を挟んで加圧当接させた下加熱ローラ92とを備えている。中間転写ベルト7と下加熱ローラ92とのニップが二次転写同時定着部T2である。   The simultaneous transfer fixing device 9 includes an upper heating roller 91 inside the intermediate transfer belt 7 and a lower heating roller 92 that is in pressure contact with the upper heating roller 91 with the intermediate transfer belt 7 interposed therebetween. . A nip between the intermediate transfer belt 7 and the lower heating roller 92 is a secondary transfer simultaneous fixing portion T2.

上加熱ローラ91及び下加熱ローラ92としては、中空金属ローラ上にフッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性層、表層にトナーに対して高い離型性を有するPFA、PTFE等のフッ素樹脂、フッ素ゴム、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等の材料が積層されたものを使用することができる他、金属ローラや金属ローラにトナー離型層を積層したものが使用できる。   As the upper heating roller 91 and the lower heating roller 92, an elastic layer such as fluorine rubber or silicone rubber on a hollow metal roller, a fluororesin such as PFA or PTFE having high releasability for toner on the surface layer, fluorine rubber, A material in which a material such as silicone resin or silicone rubber is laminated can be used, and a metal roller or a metal roller having a toner release layer laminated can be used.

また、上加熱ローラ91または下加熱ローラ92またはその双方の内部にヒータH3・H4が配置され、二次転写同時定着領域T2でトナー温度がトナー軟化温度以上となるように温度が設定、制御される。   Further, heaters H3 and H4 are disposed inside the upper heating roller 91 and / or the lower heating roller 92, and the temperature is set and controlled so that the toner temperature becomes equal to or higher than the toner softening temperature in the secondary transfer simultaneous fixing region T2. The

本実施形態では、上加熱ローラ91及び下加熱ローラ92は、アルミニウムの中空ローラ上に硬度25度のシリコーンゴム厚さ2mm、表層に50μmのPFAを積層した外径50mmのローラを使用した。また、それぞれの内部にヒータとしてハロゲンランプH3・H4を配置した。   In this embodiment, the upper heating roller 91 and the lower heating roller 92 are rollers having an outer diameter of 50 mm in which a silicone rubber having a hardness of 25 degrees and a PFA of 50 μm are laminated on the surface layer on an aluminum hollow roller. In addition, halogen lamps H3 and H4 are arranged as heaters inside each.

TH3・TH4は上加熱ローラ91と下加熱ローラ92にそれぞれ配設したローラ表面温度検知手段としてのサーミスタである。各サーミスタTH3・TH4の検知温度情報が制御回路(CPU)100に入力する。制御回路100はその入力する検知温度情報に基づいても上加熱ローラ91と下加熱ローラ92のローラ表面温度が所定の管理温度に維持されるように、ハロゲンランプH3とH4のそれぞれに対する電力供給回路V3とV4を制御する。   TH3 and TH4 are thermistors as roller surface temperature detecting means disposed on the upper heating roller 91 and the lower heating roller 92, respectively. The detected temperature information of the thermistors TH3 and TH4 is input to the control circuit (CPU) 100. The control circuit 100 supplies power to each of the halogen lamps H3 and H4 so that the roller surface temperatures of the upper heating roller 91 and the lower heating roller 92 are maintained at a predetermined management temperature even based on the detected temperature information input thereto. Control V3 and V4.

転写材Pは、中間転写ベルト7上のトナー像にタイミングに合わせて、加熱加圧手段8から転写同時定着装置9の二次転写同時定着部T2に搬送され、中間転写ベルト7上のトナー像は熱及び圧力により転写材P上に二次転写され、それと同時に定着される。   The transfer material P is conveyed from the heating and pressurizing unit 8 to the secondary transfer simultaneous fixing unit T2 of the simultaneous transfer fixing device 9 in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 7, and the toner image on the intermediate transfer belt 7 is transferred. Is secondarily transferred onto the transfer material P by heat and pressure, and simultaneously fixed.

10は冷却ファンであり、二次転写同時定着部T2よりも中間転写ベルト移動方向下流側で、従動ローラ73よりも中間転写ベルト移動方向上流側の中間転写ベルト部分の表側に対面させて配設してある。この冷却ファン10は二次転写同時定着部T2を中間転写ベルト7の表面に密着して通過した転写材、転写材上のトナー像及び中間転写ベルトを冷却するための冷却装置である。中間転写ベルト7の表面に密着して冷却ファン10で冷却された転写材Pは従動ローラ73を分離ローラとしてこのローラ部分で中間転写ベルト7の表面から曲率分離してフルカラー画像形成物として搬送される。   Reference numeral 10 denotes a cooling fan, which is disposed downstream of the secondary transfer simultaneous fixing unit T2 in the intermediate transfer belt moving direction and facing the front side of the intermediate transfer belt portion upstream of the driven roller 73 in the intermediate transfer belt moving direction. It is. The cooling fan 10 is a cooling device for cooling the transfer material, the toner image on the transfer material, and the intermediate transfer belt that have passed through the secondary transfer simultaneous fixing portion T2 in close contact with the surface of the intermediate transfer belt 7. The transfer material P that is in close contact with the surface of the intermediate transfer belt 7 and is cooled by the cooling fan 10 is conveyed as a full-color image formed product with the driven roller 73 as a separation roller, with this roller portion being curvature-separated from the surface of the intermediate transfer belt 7. The

11は中間転写ベルトクリーニング手段であり、中間転写ベルトの上の転写材に転写されずに残った転写残トナーを除去する。クリーニングローラ、クリーニングブレード、クリーニングウェッブ等が使用できる。本実施形態では、クリーニングウェッブ装置を使用した。   An intermediate transfer belt cleaning unit 11 removes transfer residual toner that is not transferred to the transfer material on the intermediate transfer belt. A cleaning roller, a cleaning blade, a cleaning web, or the like can be used. In this embodiment, a cleaning web device is used.

本発明の特徴は、転写同時定着装置9の上流側に、転写材へのトナー像の定着性を向上させるための転写材の加熱加圧手段8を配置したことにある。すなわち、転写材Pは加熱加圧手段8による熱プレス作用で前加熱(プレ加熱)されるとともに、表面が平滑化されて、転写同時定着装置9の二次転写同時定着部T2に導入される。これにより、熱容量の大きい弾性中間転写ベルト7を使用していて、加熱加圧手段8がない状態と同等の定着性を転写同時定着装置9の温度を低減して達成することが可能となり、弾性中間転写ベルト7の耐久性が向上した。また、転写同時定着装置9の温度を加熱加圧手段8がない状態と同じとした場合は、定着性と画像光沢が向上した。   A feature of the present invention resides in that, on the upstream side of the simultaneous transfer fixing device 9, a heating / pressurizing unit 8 for the transfer material for improving the fixability of the toner image onto the transfer material is arranged. That is, the transfer material P is pre-heated (pre-heated) by the hot press action by the heating and pressurizing means 8 and the surface is smoothed and introduced into the secondary transfer simultaneous fixing portion T2 of the simultaneous transfer fixing device 9. . As a result, it is possible to achieve fixing performance equivalent to the state in which the elastic intermediate transfer belt 7 having a large heat capacity is used and no heating and pressurizing means 8 is provided by reducing the temperature of the simultaneous transfer fixing device 9, and elasticity. The durability of the intermediate transfer belt 7 was improved. Further, when the temperature of the simultaneous transfer fixing device 9 is the same as that without the heating and pressing means 8, the fixing property and the image gloss are improved.

実施例1の画像形成装置において、加熱加圧手段9のローラ81又は/及び82の管理温度を通紙使用される転写材Pの熱容量に応じて制御した。   In the image forming apparatus of Example 1, the control temperature of the roller 81 or / and 82 of the heating and pressing means 9 is controlled according to the heat capacity of the transfer material P used for the paper.

制御回路100は、画像形成実行モードが熱容量の大きい厚紙の連続印刷モードであるときは、二次転写同時定着部T2での熱量不足を補うために、ローラ81又は/及び82の管理温度を、転写材が熱容量の小さい薄紙の時の管理温度よりも高くすることで、転写同時定着装置9の温度及び圧力を増大させることなく、また、生産性を低下させることなく、厚紙の定着性を薄紙と同等とすることが可能であった。   When the image formation execution mode is the thick paper continuous printing mode with a large heat capacity, the control circuit 100 sets the management temperature of the roller 81 or / and 82 to compensate for the shortage of heat in the secondary transfer simultaneous fixing unit T2. By making the transfer material higher than the control temperature when thin paper with a small heat capacity is used, the fixing property of the thick paper can be reduced without increasing the temperature and pressure of the simultaneous transfer fixing device 9 and without reducing the productivity. It was possible to be equivalent.

通紙使用される転写材Pの種類情報は転写材種類情報入力手段101から制御回路100に転写材種類自動検知手段(不図示)にて自動的に、またはマニュアルで入力される。   The type information of the transfer material P used for paper passing is automatically or manually input from the transfer material type information input unit 101 to the control circuit 100 by a transfer material type automatic detection unit (not shown).

加熱加圧手段9のローラ温度の転写材熱容量に応じた制御は、普通紙、厚紙、薄紙など各種の転写材についての適正管理温度を制御回路100に予めメモリしておき、通紙使用される転写材Pの種類情報と画像形成実行形態に応じて制御回路に適正な切り換えを判断させることでなされる。   Control according to the transfer material heat capacity of the roller temperature of the heating and pressurizing means 9 is performed by storing appropriate management temperatures for various transfer materials such as plain paper, thick paper, and thin paper in the control circuit 100 in advance. This is done by causing the control circuit to determine appropriate switching according to the type information of the transfer material P and the image forming execution mode.

図2はこの実施例2において、制御回路100が行う制御フローチャートである。   FIG. 2 is a control flowchart performed by the control circuit 100 in the second embodiment.

実施例1の画像形成装置において、加圧加熱手段9のローラ81・82間の加圧力を通紙使用される転写材Pの表面粗さに応じて制御した。   In the image forming apparatus of Example 1, the pressure applied between the rollers 81 and 82 of the pressure heating means 9 was controlled according to the surface roughness of the transfer material P used for the paper.

制御回路100は、転写材種類情報入力手段101から入力する、通紙使用される転写材Pの種類が基準外の表面の粗い紙であるときは、加圧機構83を制御してローラ81・82間の加圧力を転写材Pが平滑な紙であるときよりも所定に大きく切り換え制御する。これにより、その大きな加圧力により一時的にも凹凸を小さくし、転写同時定着装置9の温度及び圧力を増大させることなく、また、生産性を低下させることなく、表面の粗い紙の定着性を向上させることが可能であった。   The control circuit 100 controls the pressurizing mechanism 83 to control the rollers 81. The pressure applied between 82 is controlled to be larger by a predetermined value than when the transfer material P is smooth paper. As a result, the unevenness is temporarily reduced by the large pressing force, and the fixing property of the paper having a rough surface is improved without increasing the temperature and pressure of the simultaneous transfer fixing device 9 and without decreasing the productivity. It was possible to improve.

加圧機構83の具体例は図には省略したけれども、例えば、加圧ばねを用いた加圧機構、流体圧を用いた加圧機構等適宜に構成することができる。またその加圧力調整機構も,例えば、回転カム機構や流体圧調整モータ機構等適宜に構成することができる。   Although a specific example of the pressurizing mechanism 83 is omitted in the drawing, for example, a pressurizing mechanism using a pressurizing spring, a pressurizing mechanism using fluid pressure, and the like can be appropriately configured. The pressure adjusting mechanism can also be appropriately configured, for example, a rotating cam mechanism or a fluid pressure adjusting motor mechanism.

図3はこの実施例3において、制御回路100が行う制御フローチャートである。   FIG. 3 is a control flowchart performed by the control circuit 100 in the third embodiment.

実施形態の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。1 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 制御フローチャートControl flowchart 制御フローチャートControl flowchart

符号の説明Explanation of symbols

Y・M・C・K:画像形成ユニット、1:感光体、2:帯電手段、3:露光手段、4:現像器、5:一次転写手段、6:感光体クリーニング手段、7:中間転写ベルト、71:駆動ローラ、72・73:従動ローラ、8:加熱加圧手段、81:上ローラ、82:下ローラ、9:転写同時定着装置、91:上加熱ローラ、92:下加熱ローラ、10:冷却装置、11:中間転写ベルトクリーニング手段、P:転写材、R:中間転写ベルトの回転方向   Y, M, C, K: image forming unit, 1: photoconductor, 2: charging unit, 3: exposure unit, 4: developing unit, 5: primary transfer unit, 6: photoconductor cleaning unit, 7: intermediate transfer belt , 71: driving roller, 72/73: driven roller, 8: heating and pressing means, 81: upper roller, 82: lower roller, 9: transfer simultaneous fixing device, 91: upper heating roller, 92: lower heating roller, 10 : Cooling device, 11: Intermediate transfer belt cleaning means, P: Transfer material, R: Direction of rotation of intermediate transfer belt

Claims (4)

像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写した後、前記中間転写ベルト上のトナー像を転写同時定着装置により転写材に二次転写すると同時に定着する画像形成装置において、
前記転写同時定着装置の上流側に、該転写同時定着装置に導入する転写材を加熱及び加圧する加熱加圧手段が配置されたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that primarily transfers a toner image formed on an image carrier onto an intermediate transfer belt, and then secondarily transfers the toner image on the intermediate transfer belt to a transfer material by a transfer simultaneous fixing device, and fixes the toner image simultaneously.
An image forming apparatus, wherein a heating and pressurizing unit for heating and pressurizing a transfer material introduced into the simultaneous transfer fixing device is disposed upstream of the simultaneous transfer fixing device.
前記中間転写ベルトが弾性層を持つ中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate transfer belt is an intermediate transfer belt having an elastic layer. 前記加熱加圧手段がローラ対であり、ローラ温度が転写材の熱容量により制御されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heating and pressing unit is a roller pair, and the roller temperature is controlled by the heat capacity of the transfer material. 前記加熱加圧手段がローラ対であり、ローラ間の加圧力が転写材の表面粗さにより制御されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heating and pressing unit is a pair of rollers, and the pressure between the rollers is controlled by the surface roughness of the transfer material.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010217463A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Ricoh Co Ltd Transfer fixing device and image forming apparatus
JP2014040324A (en) * 2012-07-26 2014-03-06 Ricoh Co Ltd Nipping conveying device and image forming apparatus

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