(57)【要約】【課題】高温高湿の環境下においてダブルフィードを防止するために、温風を積載された印刷媒体間に吹付けつつ、印刷媒体への画像転写に影響の出ない高画質な画像形成を実現する画像形成装置を提供する。【解決手段】一定温度の温風を積載された印刷媒体間に吹付けて印刷媒体間の吸着を低減させる温風吹付け手段と、印刷媒体への画像転写工程の前に画像支持体上のトナーを加熱してトナーの粘着力を発生させる画像支持体加熱手段とを備え、温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位と最小値を示す部位とが、画像転写部のニップを通過した後の印刷媒体の温度ムラを、溶融粘着転写が可能な温度範囲になるように、画像支持体の温度と画像転写部のニップ通過時間とを設定し、印刷媒体への画像転写を溶融粘着転写によって行うようにする。【選択図】　　　　　　図１
2004061803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の動作を保証する環境仕様温度以上に予め設定された一定温度の温風を媒体積載部に積載された印刷媒体間に吹付けて印刷媒体間の吸着を低減させる加熱手段を設ける温風吹付け手段と、印刷媒体への画像転写工程の前に画像支持体上のトナーを加熱してトナーの粘着力を発生させる画像支持体加熱手段とを備えた画像形成装置であって、
前記温風吹付け手段が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位が画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度と、前記温風吹付け手段が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値を示す部位が画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度との温度差が２０℃よりも小さくなるように画像支持体の温度と画像転写部のニップ通過時間とを設定し、且つ、印刷媒体への画像転写を溶融粘着転写によって行うように構成する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は、
印刷媒体への画像転写工程の前に印刷媒体を事前に加熱する事前加熱手段を備え、
前記温風吹付け手段が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位が事前加熱手段のニップを通過後の印刷媒体温度と、前記温風吹付け手段が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値を示す部位が事前加熱手段のニップを通過後の印刷媒体温度との温度差が２０℃よりも小さくなるように事前加熱手段の温度と事前加熱手段のニップ通過時間とを設定する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置は、
前記事前加熱手段の温度を前記温風吹付け手段が吹付ける温風の温度よりも高温とし、且つ、１５０℃よりも低温となる温度範囲になるように予め温度設定する、
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は、
前記温風吹付け手段と対向する位置に加熱手段を設けない送風手段を備え、
前記温風吹付け手段が吹付ける温風と前記送風手段が吹付ける風とを互いに対向衝突させることにより衝突部において温風上昇を伴う乱流を発生させる、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、
前記加熱手段を設けない送風手段の風量を０．２〜１．０ｍ３／ｍｉｎに設定し、且つ、前記温風吹付け手段の風量を０．０１〜０．５ｍ３／ｍｉｎに設定するとともに、前記温風吹付け手段の風量を前記送風手段の風量の１／２以下になるように設定する、
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、
前記印刷媒体を積載する媒体積載部の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出する温度が印刷媒体吸着力の弱い温度範囲の場合に、前記温風吹付け手段の出力を停止して前記送風手段のみを出力し、前記温度検出手段が検出する温度が印刷媒体吸着力の強い温度範囲の場合に、前記温風吹付け手段と前記送風手段との両方の出力を行うように制御する制御手段とを備える、
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置は、
前記印刷媒体を積載する媒体積載部の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記湿度検出手段が検出する湿度が印刷媒体吸着力の弱い湿度範囲の場合に、前記温風吹付け手段の出力を停止して前記送風手段のみを出力し、前記湿度検出手段が検出する湿度が印刷媒体吸着力の強い湿度範囲の場合に、前記温風吹付け手段と前記送風手段との両方の出力を行うように制御する制御手段とを備える、
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動給紙が可能な画像形成装置に関し、高温高湿の環境下においても印刷媒体のダブルフィードを防止するとともに、印刷媒体への画像転写に影響の出ない高画質な画像形成を実現する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プリンタや複写機において、自動給紙が可能な印刷媒体は、上質紙やメーカ指定の普通紙に限定されていた。しかし、近年は、電子写真プリンタの高画質化およびカラー化の市場要求により、例えばアート紙およびコート紙、トレーシングペーパ、ＯＨＰ用紙等のように、光沢度や平滑度の高い印刷媒体への自動給紙による印刷が望まれている。
【０００３】
ところで、これらの光沢度や平滑度の高い印刷媒体では、空気の浸透性が悪いために多数枚積載した時に印刷媒体間吸着が発生し、自動給紙時にダブルフィードやピックミスが発生していた。特に、この様な現象は高温高湿の環境下において顕著であり、装置の動作環境に制限を与える原因となっていた。
【０００４】
従来、光沢度や平滑度の高い印刷媒体の自動給紙時にダブルフィードやピックミスの発生を防止するために、積載した印刷媒体に対して印刷媒体間に送風を行うことが知られている。なお、実開昭６１−２１７３５公報には、紙の給紙方向に対して横側から空気を吹付ける給紙装置が開示されている。また、実開昭５９−１９５１２８公報には、紙の給紙方向に対して後側から空気を吹付ける給紙装置が開示されている。さらに、特開昭６２−２４９８３５公報には、紙の給紙方向に対して前側から空気を吹付ける給紙装置が開示されている。
【０００５】
積載した印刷媒体に対して印刷媒体間に送風を行う形態では、積載した印刷媒体に対して各方向から送風を行っても、印刷媒体間吸着力が強くなる高温高湿の環境下では、印刷媒体が吸着した状態のままで印刷媒体が浮揚することがあり、印刷媒体積載状態に著しい乱れが生じない程度の送風を行うことになる。この為、ダブルフィードおよびピックミスの発生を防止することが出来ないことがあった。
【０００６】
また、積載した印刷媒体に対して温風を印刷媒体間に吹付けて印刷媒体を乾燥させることにより印刷媒体間吸着を更に低減させることが知られている。なお、特開２００１−４８３６６公報には、吹付ける温風の温度と湿度とを制御して、シート供給性能の向上と、シートを出力する際の画像品質維持とを図る給紙装置と画像形成装置とが開示されている。
【０００７】
積載した印刷媒体に対して温風を印刷媒体間に吹付けて印刷媒体を乾燥させる形態では、温風を印刷媒体に吹付けて乾燥させることにより、印刷媒体間吸着を低減させてダブルフィードやピックミスを防止することが出来るが、印刷媒体を過剰に乾燥させた場合、印刷媒体の電気抵抗にムラが発生し、静電転写による印刷媒体への画像転写に悪影響が出てしまう。そのために、吹付ける温風の温度と湿度とを極めて高精度に制御する必要がある。また、静電画像転写を維持するために、高精度な温風の温度と湿度とを制御したとしても、静電転写効率を確保することは可能となるが、温風による印刷媒体の熱収縮ムラにより、静電転写前後で画像変形が生じてしまい、高画質化の妨げとなっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記のごとく、光沢度や平滑度の高い印刷媒体の自動給紙時にダブルフィードやピックミスの発生を防止する従来技術では、次のような問題点がある。
【０００９】
給紙時に印刷媒体間に送風を行うことで印刷媒体間の吸着を低減させる場合は、高温高湿の環境下において、印刷媒体間の吸着が強力であり、印刷媒体積載状態に著しい乱れが生じない程度の送風では、ダブルフィードを防止することが出来ない場合があった。
【００１０】
また、温風を印刷媒体間に吹付けて印刷媒体を乾燥させることにより印刷媒体間の吸着を更に低減させる場合は、ダブルフィードは防止できるが、静電転写による印刷媒体への画像転写に悪影響が出ないように、吹付ける温風の温度と湿度とを極めて高精度に制御する必要があった。また、温風による印刷媒体の熱収縮ムラにより、静電転写前後で画像変形が生じてしまい、高画質化の妨げとなっていた。
【００１１】
この発明の課題は、
高温高湿の環境下においてダブルフィードを防止するために、温風を積載された印刷媒体間に吹付けつつ、印刷媒体への画像転写に影響の出ない高画質な画像形成を実現する画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。
【００１３】
一定温度の温風を積載された印刷媒体間に吹付けて印刷媒体間の吸着を低減させる温風吹付け手段と、印刷媒体への画像転写工程の前に画像支持体上のトナーを加熱してトナーの粘着力を発生させる画像支持体加熱手段とを備え、
温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位と最小値を示す部位とが、画像転写部のニップを通過した後の印刷媒体の温度ムラを、溶融粘着転写が可能な温度範囲になるように、画像支持体の温度と画像転写部のニップ通過時間とを設定し、印刷媒体への画像転写を溶融粘着転写によって行うようにする。
【００１４】
上記の手段をとることにより、温風を印刷媒体間に吹付けることで、印刷媒体が一部乾燥し、印刷媒体間の吸着が低減されて、高温高湿の環境下においても印刷媒体のダブルフィードやピックミスの発生を防止する。また、温風吹付けによる印刷媒体の温度ムラは、溶融粘着転写が可能な温度範囲になるので、画像支持体上のトナーを加熱して粘着力を発生させ、その粘着力によって印刷媒体への転写を行う溶融粘着転写が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明は、次に示す実施の形態を取った。
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置は、
画像形成装置の動作を保証する環境仕様温度以上に予め設定された一定温度の温風を媒体積載部２２に積載された印刷媒体２１間に吹付けて印刷媒体２１間の吸着を低減させる送風機２４と加熱部２５とを設ける温風吹付け部２３と、印刷媒体２１への画像転写工程の前に画像支持体である中間転写体１２上のトナーを加熱してトナーの粘着力を発生させるヒータ１５とを備えた画像形成装置であって、
前記温風吹付け部２３が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位が中間転写体１２とバックアップローラ１４とで形成する画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度と、前記温風吹付け部２３が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値を示す部位が前記画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度との温度差が２０℃よりも小さくなるように中間転写体１２の温度と前記画像転写部のニップ通過時間とを設定し、印刷媒体への画像転写を溶融粘着転写によって行うように構成する。
【００１７】
上記の形態をとることにより、温風を積載された印刷媒体間に吹付けることで、印刷媒体が一部乾燥し、印刷媒体間の吸着が低減されて、高温高湿の環境下においても印刷媒体のダブルフィードやピックミスの発生を防止する。
【００１８】
また、温風吹付けによる印刷媒体の温度ムラは、中間転写体の温度によって２０℃以内に均一化されて、溶融粘着転写が可能な温度範囲になる。
【００１９】
これにより、印刷媒体への転写を印刷媒体の電気抵抗に左右される静電転写ではなく、中間転写体上のトナーを加熱して粘着力を発生させ、その粘着力によって印刷媒体への転写を行う溶融粘着転写が可能となる。
【００２０】
その為、温風吹付けによって印刷媒体の電気抵抗の面内均一性が損なわれたとしても、均一な画像転写を行うことができる。
【００２１】
さらに、温風は、装置の環境仕様温度以上で予め設定された一定温度の温風で良いため、従来の温風吹付け方式のような静電画像転写を維持するための高精度な温風の温度と湿度との制御を不要にする。
【００２２】
さらに、図２に示すように、前記画像形成装置は、
印刷媒体への画像転写工程の前に印刷媒体を事前に加熱するヒータ１９を設ける事前加熱ローラ１８を備え、
前記温風吹付け部２３が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位が事前加熱ローラ１８のニップを通過後の印刷媒体温度と、前記温風吹付け部２３が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値を示す部位が事前加熱ローラ１８のニップを通過後の印刷媒体温度との温度差が２０℃よりも小さくなるように事前加熱ローラ１８の温度と事前加熱ローラ１８のニップ通過時間とを設定する。
【００２３】
上記の形態をとることにより、温風吹付けによる印刷媒体の熱収縮ムラ（温度ムラ）は、事前加熱ローラの温度によって２０℃以内に均一化される。また、事前加熱ローラ出口での印刷媒体の温度ムラを２０℃以内に抑えることにより、溶融粘着転写工程の前後において画像変形を防止でき、高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。また、事前加熱ローラは、印刷媒体の電気抵抗を調整するものではないので、高精度な温風の温度と湿度とを制御する必要がない。
【００２４】
さらに、前記画像形成装置は、
前記事前加熱ローラ１８の温度を前記温風吹付け部２３が吹付ける温風の温度よりも高温とし、且つ、１５０℃よりも低温となる温度範囲になるように予め温度設定する。
【００２５】
上記の形態をとることにより、事前加熱ローラの温度を１５０℃以下にすることで、空気の浸透性が悪い例えばコート紙等の印刷媒体でも、急な加熱によるブリスタと呼ばれる膨れの発生を防止することができ、高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。
【００２６】
また、事前加熱ローラの温度を温風吹付け部が吹付ける温風の温度以上にすることで、給紙部の温風吹付けによる印刷媒体の面内熱収縮状態のムラを均一化することができ、溶融粘着転写工程の前後で画像変形を生じない高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。
【００２７】
さらに、図３に示すように、前記画像形成装置は、
前記温風吹付け部２３と対向する位置に加熱手段を設けない送風部２６を備え、
前記温風吹付け部２３が吹付ける温風と前記送風部２６が吹付ける風とを互いに対向衝突させることにより衝突部において温風上昇を伴う乱流を発生させる。
【００２８】
上記の形態をとることにより、温風吹付け部が吹付ける温風と送風部が吹付ける風とを対向衝突させるので、衝突部において温風上昇を伴う乱流が発生し、その乱流により印刷媒体密着力が低減し、高温高湿の環境下でのダブルフィードやピックミスの発生を防止することが可能となる。
【００２９】
さらに、図３に示す前記画像形成装置は、
前記加熱手段を設けない送風部２６の風量を０．２〜１．０ｍ３／ｍｉｎに設定し、且つ、前記温風吹付け部２３の風量を０．０１〜０．５ｍ３／ｍｉｎに設定するとともに、前記温風吹付け部２３の風量を前記送風部２６の風量の１／２以下になるように設定する。
【００３０】
上記の形態をとることにより、温風吹付け部の風量を送風部の風量に対して小さく設定することで、温風吹付け部による温風吹付けによって印刷媒体間に微小な吸着解除領域を生じさせる。その微小な吸着解除領域に加熱手段を設けない送風部によって風量が比較的大きい風を吹付けて吸着解除領域を増大させる。これにより、印刷媒体の積載状態を乱すことなく、ダブルフィードやピックミスの発生を防止する。
【００３１】
さらに、温風吹付け部の風量を小さく設定することが可能となり、温風吹付け部が吹付ける温風による印刷媒体の面内熱収縮状態のムラが極めて小さくなり、より効果的に高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。
【００３２】
さらに、図４に示すように、前記画像形成装置は、
前記印刷媒体２１を積載する媒体積載部２２の温度を検出する温度検出部２７と、
前記温度検出部２７が検出する温度が印刷媒体吸着力の弱い温度範囲の場合に、前記温風吹付け部２３の出力を停止して前記加熱手段を持たない送風部２６のみを出力し、前記温度検出部２７が検出する温度が印刷媒体吸着力の強い温度範囲の場合に、前記温風吹付け部２３と前記加熱手段を持たない送風部２６との両方の出力を行うように制御する制御部３０とを備える。
【００３３】
上記の形態をとることにより、従来のように、温風吹付け方式による温風の温度と湿度とを高精度に制御するのではなく、温度検出部が検出した温度によって温風吹付け部と送風部との出力を適宜に制御する。すなわち、印刷媒体吸着力が弱い温度範囲では、温風吹付け部の出力を停止して送風部のみを出力することで、印刷媒体吸着力を低減させる。
【００３４】
また、印刷媒体吸着力が強い温度範囲の場合では、一定温度の温風を吹付ける温風吹付け部と送風部との両方の出力を行うことで、印刷媒体吸着力を低減させる。
【００３５】
さらに、図４に示すように、前記画像形成装置は、
前記印刷媒体２１を積載する媒体積載部２２の湿度を検出する湿度検出部２８と、
前記湿度検出部２８が検出する湿度が印刷媒体吸着力の弱い湿度範囲の場合に、前記温風吹付け部２３の出力を停止して前記送風部２６のみを出力し、前記湿度検出部２８が検出する湿度が印刷媒体吸着力の強い湿度範囲の場合に、前記温風吹付け部２３と前記加熱手段を持たない前記送風部２６との両方の出力を行うように制御する制御部３０とを備える。
【００３６】
上記の形態をとることにより、従来のように、温風吹付け方式による温風の温度と湿度とを高精度に制御するのではなく、湿度検出部が検出した湿度によって温風吹付け部と送風部との出力を適宜に制御する。すなわち、印刷媒体吸着力が弱い湿度範囲では、温風吹付け部の出力を停止して送風部のみを出力することで、印刷媒体吸着力を低減させる。
【００３７】
また、印刷媒体吸着力が強い湿度範囲の場合では、一定温度の温風を吹付ける温風吹付け部と送風部との両方の出力を行うことで、印刷媒体吸着力を低減させる。
【００３８】
【実施例】
この発明による代表的な実施例を図１ないし図８によって説明する。なお、以下において、同じ箇所は同一の符号を付してあり、詳細な説明を省略することがある。
【００３９】
図１は本発明の実施例を示す。
【００４０】
同図において、画像形成装置は、現像器１１と、画像支持体である中間転写体１２と、バックアップローラ１４と、定着器１６とを構成し、給紙部から搬送される印刷媒体への画像転写を溶融粘着転写処理によって行い、その後に定着器１６によって定着処理される。
【００４１】
現像器１１は、感光体を帯電装置により帯電させ、これに露光装置により印刷画像を光学露光することで静電潜像を形成し、この静電潜像に電界力によりトナーを付着させてトナー画像を形成する。
【００４２】
中間転写体１２は、感光体との間の電界に従って、感光体に付着されたトナー画像を転写する。これによって、各現像器１１の感光体上に現像されたイエロー／マゼンタ／シアン／ブラックからなる４色のトナー画像は、中間転写体１２を１回転させる間に、順次中間転写体１２上に重ね合わされて、４色カラー画像が形成される。なお、中間転写体１２上に重ね合わされた４色カラー画像は、キャリア除去ローラ１３によってキャリア液体が除去される。
【００４３】
また、中間転写体１２は、印刷媒体への画像転写を溶融粘着転写によって行うために、中間転写体１２上のトナーを加熱してトナーの粘着力を発生させるためのヒータ１５を設けている。なお、ヒータ１５は、中間転写体１２の表面温度を所定の温度に保つために、例えば、図示しない中間転写体１２の表面温度を検出する温度センサにより検出された温度に基いて、温度を一定に保つように制御されている。なお、中間転写体１２の表面温度については後述する。
【００４４】
バックアップローラ１４は、バックアップローラ１４の表面温度を所定の温度に保つためにヒータ１５を設けるとともに、中間転写体１２に対向して配置され、バックアップローラ１４と中間転写体１２とで画像転写部を構成し、画像転写部を加圧して、中間転写体１２上に形成されたカラー画像を搬送ローラ１７から搬送される印刷媒体に溶融粘着転写する。
【００４５】
給紙部は、媒体積載部２２と、温風吹付け部２３と、給紙ローラ２０と、搬送ローラ１７と、用紙ガイド２９とからなる。温風吹付け部２３は、送風機２４と、加熱部２５とを構成しており、送風機２４から送り込まれた空気は、加熱部２５によって画像形成装置の動作を保証する環境仕様温度以上に加熱された一定温度の温風を作り出して、図示しない送風孔から供給して、媒体積載部２２に積載された印刷媒体２１間に吹付けて、印刷媒体２１間の吸着を低減させるようにしている。
【００４６】
印刷媒体間の吸着が低減された印刷媒体２１は、給紙ローラ２０によってピックアップされて用紙ガイド２９内へと供給され、さらに、搬送ローラ１７へと搬送される。
【００４７】
このように、温風を積載された印刷媒体間に吹付けることにより、印刷媒体が一部乾燥し、印刷媒体間の吸着が低減されて、高温高湿の環境下においても印刷媒体のダブルフィードやピックミスの発生を防止する。
【００４８】
なお、本実施例では、温風を印刷媒体の給紙方向に対して後方から吹付けているが、温風を印刷媒体の給紙方向に対して横側から、または前側から吹付けてもよい。
【００４９】
つぎに、中間転写体１２の表面温度と画像転写部のニップ通過時間とについて説明する。
【００５０】
図５に示すように、温風吹付け部２３から印刷媒体２１の間に吹付けられた温風によって、印刷媒体２１には、温風吹付けによる温度ムラが発生する。この温度ムラを考慮して、中間転写体１２の表面温度と画像転写部のニップ通過時間とを設定して、印刷媒体への画像転写を溶融粘着転写によって行うようにするものである。
【００５１】
図６に示すように、中間転写体１２の表面温度と画像転写部のニップ通過時間とを設定する場合に、温風吹付け部２３が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値（ｔｉ　ｍａｘ）を示す部位が画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度（Ｔ１）と、温風吹付け部２３が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値（ｔｉ　ｍｉｎ）を示す部位が画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度（Ｔ２）との関係が（Ｔ１−Ｔ２）＜２０℃になるように、中間転写体１２の表面温度（ｔｓ）と画像転写部のニップ通過時間（τ）とを設定するものである。
【００５２】
なお、画像転写部のニップ通過時間（τ）を設定する場合に、画像転写部のニップを形成する中間転写体１２とバックアップローラ１４との表面の材質と付圧力とを適宜に設定する。
【００５３】
上記条件における熱伝達について説明する。
画像転写部のニップ通過後の印刷媒体温度は、次式で表される。
Ｔ１＝（ｔｉ　ｍａｘ−ｔｓ）×ＥＲＦ（β）＋ｔｓ
Ｔ２＝（ｔｉ　ｍｉｎ−ｔｓ）×ＥＲＦ（β）＋ｔｓ
【００５４】
上式において、
Ｔ１は、温風吹付け部が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位が画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度（℃）。
Ｔ２は、温風吹付け部が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値を示す部位が画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度（℃）。
ｔｉ　ｍａｘは、温風吹付け部が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体の初期温度の最大値（℃）。
ｔｉ　ｍｉｎは、温風吹付け部が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体の初期温度の最小値（℃）。
ｔｓは、ヒータによって加熱された中間転写体の表面温度（℃）。
ＥＲＦ（β）は、誤差関数であり、数１で表す。
【００５５】
【数１】
2004061803.tif 000003
【００５６】
上式において、
ｘは、印刷媒体の厚み（ｍ）。
λは、印刷媒体の熱伝導率（ｋｃａｌ／ｍｈ℃）。
ρは、印刷媒体の密度（ｋｇ／ｍ３）。
Ｃｐは、印刷媒体の比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ℃）。
τは、画像転写部のニップ通過時間（ｈ）。
【００５７】
これにより、印刷媒体への転写を印刷媒体の電気抵抗に左右される静電転写ではなく、中間転写体上のトナーを加熱して粘着力を発生させ、その粘着力によって印刷媒体への転写を行う溶融粘着転写が可能となる。その為、温風吹付けによって印刷媒体の電気抵抗の面内均一性が損なわれたとしても、均一な画像転写を行うことができる。
【００５８】
さらに、温風は、装置の環境仕様温度以上で予め設定された一定温度の温風で良いため、従来の温風吹付け方式のような静電画像転写を維持するための高精度な温風の温度と湿度との制御が不要となり、安価で高画質な画像形成を実現する。
【００５９】
図２は本発明の実施例を示す。
【００６０】
同図において、前述の図１に示した搬送ローラ１７に換えて事前加熱ローラ１８を設けるものである。当該事前加熱ローラ１８は、温風吹付け部２３を持つ給紙部と中間転写体１２との間に配置し、印刷媒体への画像転写工程の前に印刷媒体を事前に加熱するものである。
【００６１】
事前加熱ローラ１８は、ヒータ１９を設けており、ヒータ１９は、事前加熱ローラ１８の表面温度を所定の温度に保つために、例えば、図示しない事前加熱ローラ１８の表面温度を検出する温度センサにより検出された温度に基いて、温度を一定に保つように制御されている。なお、事前加熱ローラ１８の表面温度については後述する。
【００６２】
つぎに、事前加熱ローラ１８の表面温度と事前加熱ローラ１８のニップ通過時間とについて説明する。
【００６３】
温風吹付け部２３から印刷媒体２１の間に吹付けられた温風によって、図５に示すように、印刷媒体２１には、温風吹付けによる温度ムラが発生する。この温度ムラを考慮して、事前加熱ローラ１８の表面温度と事前加熱ローラ１８のニップ通過時間とを設定して、溶融粘着転写工程の前後において画像変形を防止して、高画質な溶融粘着転写を行うようにするものである。
【００６４】
図７に示すように、事前加熱ローラ１８の表面温度と事前加熱ローラ１８のニップ通過時間とを設定する場合に、温風吹付け部２３が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値（ｔｉ　ｍａｘ）を示す部位が事前加熱ローラ１８のニップを通過後の印刷媒体温度（Ｔ３）と、温風吹付け部２３が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値（ｔｉ　ｍｉｎ）を示す部位が事前加熱ローラ１８のニップを通過後の印刷媒体温度（Ｔ４）との関係が（Ｔ３−Ｔ４）＜２０℃になるように、事前加熱ローラ１８の表面温度（ｔｐ）と事前加熱ローラ１８のニップ通過時間（τｐ）とを設定するものである。
【００６５】
なお、事前加熱ローラ１８のニップ通過時間（τｐ）を設定する場合に、事前加熱ローラ１８のニップを形成する事前加熱ローラ１８の表面の材質と付圧力とを適宜に設定する。
【００６６】
上記条件における熱伝達について説明する。
事前加熱ローラのニップ通過後の印刷媒体温度は、次式で表される。
【００６７】
Ｔ３＝（ｔｉ　ｍａｘ−ｔｐ）×ＥＲＦ（β）＋ｔｐ
Ｔ４＝（ｔｉ　ｍｉｎ−ｔｐ）×ＥＲＦ（β）＋ｔｐ
【００６８】
上式において、
Ｔ３は、温風吹付け部が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位が事前加熱ローラのニップを通過後の印刷媒体温度（℃）。
Ｔ４は、温風吹付け部が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値を示す部位が事前加熱ローラのニップを通過後の印刷媒体温度（℃）。
ｔｉ　ｍａｘは、温風吹付け部が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体の初期温度の最大値（℃）。
ｔｉ　ｍｉｎは、温風吹付け部が吹付ける温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体の初期温度の最小値（℃）。
ｔｐは、事前加熱ローラの表面温度（℃）。
ＥＲＦ（β）は、誤差関数であり、数２で表す。
【００６９】
【数２】
2004061803.tif 000004
【００７０】
上式において、
ｘは、印刷媒体の厚み（ｍ）。
λは、印刷媒体の熱伝導率（ｋｃａｌ／ｍｈ℃）。
ρは、印刷媒体の密度（ｋｇ／ｍ３）。
Ｃｐは、印刷媒体の比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ℃）。
τｐは、事前加熱ローラのニップ通過時間（ｈ）。
【００７１】
従来の温風を吹付けて印刷媒体を乾燥させる形態では、静電画像転写を維持するために、高精度な温風の温度と湿度とを制御したとしても、静電転写効率を確保することは可能となるが、温風による印刷媒体の熱収縮ムラにより、静電転写前後で画像変形が生じてしまい、高画質化の妨げとなっていた。
【００７２】
しかし、本実施例では、温風吹付けによる印刷媒体の熱収縮ムラ（温度ムラ）は、事前加熱ローラの温度によって２０℃以内に均一化される。すなわち、事前加熱ローラの出口での印刷媒体の温度ムラを２０℃以内に抑えることにより、溶融粘着転写工程の前後において画像変形を防止でき、高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。
【００７３】
また、事前加熱ローラは、印刷媒体の電気抵抗を調整するものではないので、高精度な温風の温度と湿度とを制御する必要がなく、予め設定された一定温度で良いため、安価で高画質な画像形成を実現する。
【００７４】
なお、事前加熱ローラ１８に設定する温度は、温風吹付け部２３が吹付ける温風の温度よりも高温とし、且つ、１５０℃よりも低温となる温度範囲になるように予め温度設定することが望ましい。
【００７５】
事前加熱ローラの温度を１５０℃以下にすることで、空気の浸透性が悪い例えばコート紙等の印刷媒体でも、急な加熱によるブリスタと呼ばれる膨れの発生を防止することができ、高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。また、事前加熱ローラの温度を温風吹付け部が吹付ける温風の温度以上にすることで、給紙部の温風吹付けによる印刷媒体の面内熱収縮状態のムラを均一化することができ、溶融粘着転写工程の前後で画像変形を生じない高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。
【００７６】
なお、事前加熱ローラの温度を温風吹付け部の吹付ける温風の温度以下に設定した場合は、給紙部の温風吹付けによる印刷媒体の面内熱収縮状態のムラを均一化することができないために、溶融粘着転写工程の前後において画像変形を生じてしまう。また、事前加熱ローラの温度を１５０℃以上に設定した場合は、空気の浸透性が悪い例えばコート紙等の印刷媒体では、急な加熱によるブリスタと呼ばれる膨れが発生してしまう。
【００７７】
図３は本発明の実施例を示す。
【００７８】
同図において、給紙部は、前述の図１及び図２で示した媒体積載部２２に積載された印刷媒体２１間に温風を吹付けて、印刷媒体２１間の吸着を低減させる温風吹付け部２３に加えて、媒体積載部２２に積載された印刷媒体２１間に風を吹付ける加熱手段を設けない送風部２６を温風吹付け部２３と対向する位置に配置するものである。
【００７９】
これによって、図８に示すように、温風吹付け部２３が吹付ける温風と送風部２６が吹付ける風とを互いに対向衝突させることにより、衝突部において温風上昇を伴う乱流を発生させるものである。その乱流により印刷媒体密着力が低減し、高温高湿の環境下でのダブルフィードやピックミスの発生を防止する。
【００８０】
なお、加熱手段を設けない送風部２６の風量と温風吹付け部２３の風量とを設定する場合は、送風部２６の風量を０．２〜１．０ｍ３／ｍｉｎ（立方メートル／分）に設定し、温風吹付け部２３の風量を０．０１〜０．５ｍ３／ｍｉｎ（立方メートル／分）に設定するとともに、前記温風吹付け部２３の風量を前記送風部２６の風量の１／２以下になるように設定することが望ましい。
【００８１】
温風吹付け部２３によって温風を吹付けることにより、印刷媒体２１間に微小な吸着解除領域を生じさせる。その微小な吸着解除領域に加熱手段を設けない送風部２６によって風量が比較的大きい風を吹付けて吸着解除領域を増大させる。これにより、印刷媒体の積載状態を乱すことなく、ダブルフィードやピックミスの発生を防止することができる。
【００８２】
さらに、温風吹付け部２３の風量を小さく設定することが可能となり、温風吹付け部２３が吹付ける温風による印刷媒体の面内熱収縮状態のムラが極めて小さくなり、より効果的に高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。
【００８３】
なお、温風吹付け部の風量を送風部の風量の１／２以上に設定する場合は、温風吹付け部が吹付ける温風による印刷媒体の面内熱収縮状態のムラ発生が大きくなり、事前加熱ローラによる印刷媒体の面内熱収縮状態均一化の寄与率が高くなってしまうので、消費電力が増大する。
【００８４】
また、加熱手段を設けない送風部の風量を０．２ｍ３／ｍｉｎ以下に設定する場合は、温風吹付け部が吹付ける温風により印刷媒体間に微小な吸着解除領域が生じても、加熱手段を設けない送風部の風量が少ないために、その微小な吸着解除領域に風を吹付けても吸着解除領域を増大させることができず、高温高湿の環境下において、２２０ｋｇ／連以上の厚紙では、ダブルフィードおよびピックミスが発生することがある。
【００８５】
一方、加熱手段を設けない送風部の風量を１．０ｍ３／ｍｉｎ以上に設定する場合は、印刷媒体の積載状態に乱れが生じ、ピックミスおよびスキューの発生原因となる。
【００８６】
さらに、図４において、媒体積載部２２の温度を検出する温度検出部２７と、湿度を検出する湿度検出部２８とを印刷媒体２１を積載する媒体積載部２２に配置する。また、温度検出部２７と湿度検出部２８とにより検出された温度または湿度に基いて温風吹付け部２３と送風部２６との出力を適宜に制御する制御部３０を設ける。この制御は、従来のように、温風吹付け方式による温風の温度と湿度とを高精度に制御するものではない。
【００８７】
制御部３０は、前記温度検出部２７が検出する温度が印刷媒体吸着力の弱い温度範囲（例えば、３０℃以下）の場合は、図４に示すように、前記温風吹付け部２３の出力を停止して前記送風部２６のみを出力する。一方、前記温度検出部２７が検出する温度が印刷媒体吸着力の強い温度範囲（例えば、３０℃以上）の場合は、図３に示すように、前記温風吹付け部２３と前記送風部２６との両方の出力を行うように制御する。
【００８８】
また、制御部３０は、前記湿度検出部２８が検出する湿度が印刷媒体吸着力の弱い湿度範囲（例えば、５０％以下）の場合は、図４に示すように、前記温風吹付け部２３の出力を停止して前記送風部２６のみを出力する。一方、前記湿度検出部２８が検出する湿度が印刷媒体吸着力の強い湿度範囲（例えば、５０％以上）の場合は、図３に示すように、前記温風吹付け部２３と前記送風部２６との両方の出力を行うように制御する。
【００８９】
これにより、印刷媒体吸着力が弱い温度範囲または湿度範囲では、送風部のみを出力することで、印刷媒体吸着力を低減させることから、駆動系を少なくする。
また、印刷媒体吸着力が強い温度範囲または湿度範囲では、温風を吹付ける温風吹付け部と送風部との両方の出力を行うことで、印刷媒体吸着力を低減させるようにする。
【００９０】
【発明の効果】
この発明により、以下に示すような効果が期待できる。
【００９１】
一定温度の温風を印刷媒体間に吹付けて印刷媒体間の吸着を低減させる温風吹付け手段と、印刷媒体への画像転写工程の前に画像支持体上のトナーを加熱してトナーの粘着力を発生させる画像支持体加熱手段とを備えた画像形成装置を構成し、温風を積載された印刷媒体間に吹付けることにより、印刷媒体が一部乾燥し、印刷媒体間の吸着が低減されて、高温高湿の環境下においても印刷媒体のダブルフィードやピックミスの発生を防止することができる。
【００９２】
さらに、温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位が画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度と、温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値を示す部位が画像転写部のニップを通過後の印刷媒体温度との温度差が２０℃よりも小さくなるように画像支持体の温度と画像転写部のニップ通過時間とを設定することにより、温風吹付けによる印刷媒体の温度ムラは、画像支持体の温度によって２０℃以内に均一化されて、溶融粘着転写が可能な温度範囲にすることができる。
【００９３】
これにより、印刷媒体への転写を印刷媒体の電気抵抗に左右される静電転写ではなく、画像支持体上のトナーを加熱して粘着力を発生させ、その粘着力によって印刷媒体への転写を行う溶融粘着転写が可能となる。
【００９４】
その為、温風吹付けによって印刷媒体の電気抵抗の面内均一性が損なわれたとしても、均一な画像転写を行うことができる。さらに、温風は、装置の環境仕様温度以上で予め設定された一定温度の温風で良いため、従来の温風吹付け方式のような静電画像転写を維持するための高精度な温風の温度と湿度との制御が不要となるため、安価で高画質な画像形成を実現する画像形成装置を提供することができる。
【００９５】
さらに、従来の温風を吹付けて印刷媒体を乾燥させる形態では、静電画像転写を維持するために、高精度な温風の温度と湿度とを制御したとしても、静電転写効率を確保することは可能となるが、温風による印刷媒体の熱収縮ムラにより、静電転写前後で画像変形が生じてしまい、高画質化の妨げとなっていた。
【００９６】
しかし、印刷媒体への画像転写工程の前に印刷媒体を事前に加熱する事前加熱手段を備え、温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最大値を示す部位が事前加熱手段のニップを通過後の印刷媒体温度と、温風によって発生する印刷媒体温度分布における印刷媒体初期温度が最小値を示す部位が事前加熱手段のニップを通過後の印刷媒体温度との温度差が２０℃よりも小さくなるように事前加熱手段の温度と事前加熱手段のニップ通過時間とを設定することにより、温風吹付けによる印刷媒体の熱収縮ムラ（温度ムラ）は、事前加熱手段の温度によって２０℃以内に均一化することができる。
【００９７】
すなわち、事前加熱手段出口での印刷媒体の温度ムラを２０℃以内に抑えることにより、溶融粘着転写工程の前後において画像変形を防止でき、高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。また、事前加熱手段は、印刷媒体の電気抵抗を調整するものではないので、高精度な温風の温度と湿度とを制御する必要がなく、予め設定された一定温度で良いため、安価で高画質な画像形成を実現する画像形成装置を提供することができる。
【００９８】
さらに、事前加熱手段の温度を１５０℃以下にすることで、空気の浸透性が悪い例えばコート紙等の印刷媒体でも、急な加熱によるブリスタと呼ばれる膨れの発生を防止することができ、高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。また、事前加熱手段の温度を温風吹付け手段が吹付ける温風の温度以上にすることで、給紙部の温風吹付けによる印刷媒体の面内熱収縮状態のムラを均一化することができ、溶融粘着転写工程の前後で画像変形を生じない高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。
【００９９】
さらに、温風吹付け手段が吹付ける温風と、加熱手段を設けない送風手段が吹付ける風とを対向衝突させることにより、衝突部において温風上昇を伴う乱流が発生し、その乱流により印刷媒体密着力が低減し、高温高湿の環境下でのダブルフィードやピックミスの発生を防止することが可能となる。
【０１００】
さらに、温風吹付け手段の風量を送風手段の風量に対して小さく設定することで、温風吹付け手段による温風吹付けにより、印刷媒体間に微小な吸着解除領域を生じさせる。その微小な吸着解除領域に加熱手段を設けない送風手段によって風量が比較的大きい風を吹付けて吸着解除領域を増大させる。これにより、印刷媒体の積載状態を乱すことなく、ダブルフィードやピックミスの発生を防止する。また、温風吹付け手段の風量を小さく設定することが可能となり、温風吹付け手段が吹付ける温風による印刷媒体の面内熱収縮状態のムラが極めて小さくなり、より効果的に高画質な溶融粘着転写を行うことが可能となる。
【０１０１】
さらに、温度あるいは湿度を検出する検出手段と、温風吹付け手段と送風手段との出力を制御する制御手段とを備えることにより、従来のように、温風吹付け方式による温風の温度と湿度とを高精度に制御するのではなく、検出した温度あるいは湿度によって温風吹付け手段と送風手段との出力を適宜に制御することができる。
【０１０２】
すなわち、印刷媒体吸着力が弱い温度範囲または湿度範囲では、温風吹付け手段の出力を停止して送風手段のみを出力することで、印刷媒体吸着力を低減させるようにすることにより、駆動系を少なくすることから、安価な画像形成装置を提供することが可能となる。また、印刷媒体吸着力が強い温度範囲または湿度範囲では、温風を吹付ける温風吹付け手段と送風手段との両方の出力を行うことで、印刷媒体吸着力を低減させるようにすることにより、従来の温風吹付け方式による温風の温度と湿度とを高精度に制御する必要がないことから、安価な画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の図である。
【図２】本発明の実施例の図である。
【図３】本発明の実施例の図である。
【図４】本発明の実施例の図である。
【図５】印刷媒体温度分布を示す図である。
【図６】印刷媒体の温度変移説明図である。
【図７】印刷媒体の温度変移説明図である。
【図８】乱流模式図である。
【符号の説明】
１２：中間転写体
１４：バックアップローラ
１５：ヒータ
１８：事前加熱ローラ
１９：ヒータ
２１：印刷媒体
２２：媒体積載部
２３：温風吹付け部
２４：送風機
２５：加熱器
２６：送風部
２７：温度検出部
２８：湿度検出部
３０：制御部
【図１】
2004061803.tif 000005
【図２】
2004061803.tif 000006
【図３】
2004061803.tif 000007
【図４】
2004061803.tif 000008
【図５】
2004061803.tif 000009
【図６】
2004061803.tif 000010
【図７】
2004061803.tif 000011
【図８】
2004061803.tif 000012