【０００１】
【発明の属する技術分野】
画像形成装置の定着器によるカールの防止手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置の一例として、複数の光走査手段を有する４ドラムレーザービームプリンターを図８及び図９に示す。すなわち、図８は従来の画像形成装置（レーザービームプリンター）の断面図、図９は同画像形成装置の像形成部の断面図であり、図９に示すように装置本体内には画像形成手段である４つの画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが並設されている。
【０００３】
上記画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色をそれぞれ形成するものであって、これらは図８に示すように図示矢印方向に回転される像担持体である感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄをそれぞれ有している。
【０００４】
また、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの周囲しは、帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ及びクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの回転方向に沿って順次配設されており、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下方には転写部３が配設されている。尚、この転写部３は各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに共通の記録搬送手段である転写ベルト３１と転写用帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有している。
【０００５】
以上の構成を有するプリンターにおいて、図８に示す記録材供給手段である給紙カセット６１から供給された記録紙Ｐは、転写ベルト３１上に支持されて各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄへ搬送され、前記各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された各色のトナー像の転写を順次受ける。そして、この転写工程が終了すると、記録紙Ｐは転写ベルト３１から分離されて定着装置５へと搬送される。定着装置５で記録紙Ｐに転写されたトナー像は熱と圧力により記録紙Ｐ上に定着され機外に排出される。
【０００６】
上記定着装置５は図１０に詳細を示すように、回転自在に配置された定着用回転体である定着ローラー５１と、該定着ローラー５１に圧接しながら回転する加圧用回転体である加圧ローラー５２と、クリーニング装置５４を有して構成されている。尚、定着ローラー５１の内部にはハロゲンランプ等のヒーター５６配設されている。また、定着ローラー５１にはサーミスター５８が接触するように配設されており、温度調整回路を介してヒーター５６の点燈を制御することによって定着ローラー５１の表面の温度調節が行われている。
【０００７】
具体的には規定温度以下になったならヒーター５６を点燈させ、規定温度以上になったらヒーター５６を消燈させることで定着ローラー５１の表面の温度がある一定の範囲で推移するようにしている。また、定着ローラー５１、加圧ローラー５２はある厚さのゴム弾性層を有している。これにより定着ローラー５１に加圧ローラー５２が圧接されたときにある幅のニップを形成し、このニップを記録紙Ｐが通過することの熱と圧力を受けることができる。
【０００８】
また、特にカラー画像の場合記録紙Ｐ上に転写されるトナーの量は非常に多くなり、このトナーを溶融するためには多くの熱量が必要となる。このため、定着ローラー５１内のヒーター５６は６００Ｗ〜９００Ｗぐらいのヒーターが使用されていて、画像形成装置内での消費電力の多くをしめている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の画像形成装置において、連続して記録紙Ｐを流すと６４ｇ紙等の薄い紙は通紙枚数が増すに従い定着ローラー通過後下側にカールする。これは図１１に示すように定着ローラー５１加圧ローラー５２との温度差が大きくなることで、記録紙Ｐの加圧ローラー５２側と定着ローラー５１側の温度の差が大きくなり、記録紙Ｐの加圧ローラー５２側と定着ローラー５１側の水分の残留量に差がでてしまいこれが原因で記録紙Ｐが下側カールしてしまう。特に６４ｇ紙等の薄い紙では紙の剛性が小さいためこの影響が顕著にでてしまい大きなカールとなってしまう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では加圧ローラーの温度を検出する手段と、加圧ローラーの内部に配置されたヒーターを設け、加圧ローラーの温度が一定の温度以下にならないようにした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を示す図で加圧ローラー５２の内部にヒーター５７を配置し、かつ加圧ローラー表面の温度を検出するサーミスター５９が設けられている。
【００１２】
上記構成本発明の第１の実施例では定着装置５の定着ローラー５１、加圧ローラー５２の温度制御は図２、図３に示す制御が行われている。定着ローラー５１はサーミスター５８により表面の温度が測定され、従来例同様に定着ローラー表面の温度が規定温度ＦＴ以下になった場合にヒーター５６を点燈させる。このとき、定着ローラー表面にはゴム弾性層を有しているため直ぐには定着ローラー表面を加熱させることが出来ずに図３に示すＦ１部のように規定温度ＦＴ以下に一時なってしまう。また、定着ローラー５１の表面温度が規定温度ＦＴ以上になった場合はヒーター５６を消燈させる。このときヒーター５６を消燈させても直ぐにはヒーターの温度が下がらないため図３に示すＦ２部のように規定温度ＦＴ以上に一時なってしまう。このような動作を繰り返し定着ローラー５１の表面温度をＦＴ近傍に維持していく。
【００１３】
また、加圧ローラー５１はサーミスター５９により表面の温度が測定される。加圧ローラー表面温度の規定温度ＰＴは記録紙Ｐのカールが発生しない加圧ローラー表面温度に設定されている。この構成で加圧ローラー５２の表面の温度が規定温度ＰＴ以下になった場合にヒーター５７を点燈させる。また、加圧ローラー５２の表面温度が規定温度ＰＴ以上になった場合はヒーター５７を消燈させる。このような動作を繰り返し定着ローラー５１の表面温度をＰＴ近傍に維持していく。
【００１４】
本実施例では加圧ローラー５２内にヒーター５７を設けサーミスター５９で加圧ローラー５２の表面温度を測定し、記録紙Ｐがカールする温度以下に加圧ローラー５２の表面の温度がならないように制御することで、記録紙Ｐのカールを防止できる。
【００１５】
また、加圧ローラーＰの表面温度が規定温度ＰＴになるには記録紙Ｐのある程度の通紙枚数が必要となり、少数枚の通紙では加圧ローラー５２のヒーター５７は点燈することがなく、少数枚数時の消費電力のアップを防止できる。
【００１６】
図４は本発明の第２の実施例を説明する図４で加圧ローラー５２の表面の温度は記録紙Ｐの坪量により変化する割合が異なってくる。具体的には６４ｇ紙のように薄い紙では加圧ローラーのから奪う熱量が少ないため加圧ローラー表面温度の通紙枚数に対する落ち方がゆるくなる。また、１６０ｇ紙のような厚紙では加圧ローラーのから奪う熱量が多いため加圧ローラー表面温度の通紙枚数に対する落ち方が激しくなる。すなわち加圧ローラーの表面温度と通紙枚数の情報から通紙されている記録紙が厚紙なのか薄紙なのかを判断することが出来る。すなわち加圧ローラー規定温度ＰＴになるまでの枚数をカウントし枚数が通紙枚数規定値ＣＮ以上は薄紙、通紙枚数規定値ＣＮ以下は厚紙と判断できる。
【００１７】
図５は上記原理を利用した加圧ローラー５２の温度制御で記録紙Ｐの通紙枚数をカウントし、加圧ローラー５２の表面温度が規定温度ＰＴ以下になったときの記録紙Ｐの通紙枚数のカウント値がある規定枚数以上の時は加圧ローラー５２のヒーター５７を点燈させ、規定枚数以下の時は加圧ローラー５２の表面温度の検出を終了させる。
【００１８】
これは、６４ｇ紙等の薄紙と検知したときは加圧ローラー５２のヒーター５７を点燈させることで加圧ローラー５２の表面温度の低下を防止し６４ｇ紙等の薄紙のカールを防止している。また、１６０ｇ紙等の厚紙は紙の剛性が高いため前述の表裏の水分量の差によるカールは発生しにくいため、加圧ローラー１６０ｇ紙等の厚紙と検知したときは加圧ローラー５２のヒーター５７を点燈しなくてもよい。
【００１９】
また、本実施例では紙種を記録紙の通紙枚数と加圧ローラー５２の温度から自動的に判断しているが、ユーザーの操作部からの入力等他の紙種判断手段からの情報で本実施例を行っても同様の効果を得られる。
【００２０】
図６、図７は本発明の第３の実施例を示す図で、前記第２実施例で示した方法で記録紙Ｐを薄紙と判断した場合は、加圧ローラー５２の表面温度が規定温度ＰＴ以下になった場合は加圧ローラー５２のヒーター５７を点燈させる。このとき、定着ローラー５１のヒーター５６は消燈させ両ヒーターが同時に点燈することを防止している。加圧ローラー５２の表面温度がＰＴになったら加圧ローラー５２のヒーター５７を消燈させ定着ローラー表面の温度が規定温度ＦＴ以下の場合は定着ローラー５１のヒーター５６を点燈させる。
【００２１】
上記実施例では定着ローラーの表面温度が規定温度ＦＴより低くなってしまう。しかし、記録紙Ｐが薄紙のため定着ローラーが記録紙Ｐに奪われる熱量は少ないため、記録紙Ｐ上のトナーを定着させるためには定着ローラー表面温度がＦＢでも十分である。
【００２２】
また、厚紙と判断した場合は加圧ローラー５２の温度検出を終了して加圧ローラー５２のヒーターの点燈を行わず、定着ローラー５１の温度検出のみを実施し規定温度以下になったら定着ローラー５１のヒーター５６を点燈させる。
【００２３】
本実施例では定着ローラー５１のヒーター５６、加圧ローラー５２のヒーター５７の一方のみが点燈するためより電力の消費を抑えることが出来る。
【００２４】
また、本実施例では紙種を記録紙の通紙枚数と加圧ローラー５２の温度から自動的に判断しているが、ユーザーの操作部からの入力等他の紙種判断手段からの情報で本実施例を行っても同様の効果を得られる。
【００２５】
以上の実施例の中で定着ローラー、加圧ローラーを加熱する手段として各ローラー内部に配置されたハロゲンヒーターで説明したが、各ローラーの外部から加熱する手段等でも同様である。
【００２６】
また、定着、加圧ローラーでの構成を説明したが、ベルトで構成された定着器でも同様である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように加圧ローラーの表面の温度を測定し、加圧ローラーの温度を一定以下にならないように制御することで記録紙Ｐのカールを防止でき、排出記録紙の積載性を改善し、また両面搬送時のジャム等を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す定着装置の図。
【図２】本発明の第１の実施例の制御を示す図。
【図３】本発明の第１の実施例の制御を示す図。
【図４】本発明の第２の実施例の制御を示す図。
【図５】本発明の第２の実施例の制御を示す図。
【図６】本発明の第３の実施例の制御を示す図。
【図７】本発明の第３の実施例の制御を示す図。
【図８】従来の画像形成装置を示す図。
【図９】従来の画像形成部を示す図。
【図１０】従来の定着装置を示す図。
【図１１】従来の加圧ローラー温度を示す図。
【符号の説明】
５ 定着装置
５１ 定着ローラー
５２ 加圧ローラー
５６ 定着ヒーター
５７ 加圧ヒーター
５９ サーミスター[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to means for preventing curling by a fixing device of an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
As an example of a conventional image forming apparatus, a four-drum laser beam printer having a plurality of optical scanning units is shown in FIGS. 8 is a cross-sectional view of a conventional image forming apparatus (laser beam printer), and FIG. 9 is a cross-sectional view of an image forming unit of the image forming apparatus. As shown in FIG. , Four image forming stations Pa, Pb, Pc, and Pd.
[0003]
The image forming stations Pa, Pb, Pc, and Pd form respective colors of magenta, cyan, yellow, and black, and are image carriers that are rotated in the direction of the arrow shown in FIG. Photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d are provided, respectively.
[0004]
The chargers 12a, 12b, 12c, and 12d, the developing devices 2a, 2b, 2c, and 2d, and the cleaners 4a, 4b, 4c, and 4d surround the respective photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d. , 1b, 1c, and 1d, and a transfer section 3 is provided below each of the photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d. The transfer section 3 has a transfer belt 31 as a recording and conveying means common to the image forming stations Pa, Pb, Pc, and Pd, and transfer chargers 3a, 3b, 3c, and 3d.
[0005]
In the printer having the above configuration, the recording paper P supplied from the paper supply cassette 61 which is a recording material supply unit shown in FIG. 8 is supported on the transfer belt 31 and conveyed to each of the image forming stations Pa to Pd. The transfer of the toner image of each color formed on each of the photosensitive drums 1a to 1d is sequentially received. When the transfer process is completed, the recording paper P is separated from the transfer belt 31 and is conveyed to the fixing device 5. The toner image transferred to the recording paper P by the fixing device 5 is fixed on the recording paper P by heat and pressure and discharged outside the apparatus.
[0006]
As shown in detail in FIG. 10, the fixing device 5 includes a fixing roller 51, which is a rotatable fixing rotator, and a pressing roller, which is a pressing rotator that rotates while being pressed against the fixing roller 51. 52 and a cleaning device 54. Note that a heater 56 such as a halogen lamp is provided inside the fixing roller 51. A thermistor 58 is provided so as to be in contact with the fixing roller 51, and the temperature of the surface of the fixing roller 51 is adjusted by controlling the lighting of the heater 56 via a temperature adjusting circuit. .
[0007]
Specifically, the heater 56 is turned on when the temperature falls below the specified temperature, and the heater 56 is turned off when the temperature exceeds the specified temperature so that the temperature of the surface of the fixing roller 51 changes within a certain range. I have. Further, the fixing roller 51 and the pressure roller 52 have a rubber elastic layer having a certain thickness. As a result, a nip having a certain width is formed when the pressing roller 52 is pressed against the fixing roller 51, and the heat and pressure of the recording paper P passing through the nip can be received.
[0008]
Particularly, in the case of a color image, the amount of toner transferred onto the recording paper P becomes very large, and a large amount of heat is required to melt this toner. For this reason, a heater of about 600 W to 900 W is used as the heater 56 in the fixing roller 51, which consumes much power in the image forming apparatus.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the image forming apparatus having the above configuration, when the recording paper P is continuously fed, thin paper such as 64 g paper curls downward after passing through the fixing roller as the number of passed papers increases. This is because, as shown in FIG. 11, the temperature difference between the fixing roller 51 and the pressure roller 52 is increased, so that the temperature difference between the pressure roller 52 and the fixing roller 51 of the recording paper P is increased. The difference in the residual amount of water between the pressure roller 52 side and the fixing roller 51 side causes the recording paper P to curl downward. Particularly, in the case of thin paper such as 64 g paper, the rigidity of the paper is small, so this effect is remarkable, resulting in a large curl.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, a means for detecting the temperature of the pressure roller and a heater disposed inside the pressure roller are provided so that the temperature of the pressure roller does not become lower than a certain temperature.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows the present invention, in which a heater 57 is disposed inside a pressure roller 52, and a thermistor 59 for detecting the temperature of the surface of the pressure roller is provided.
[0012]
In the first embodiment of the present invention, the temperature control of the fixing roller 51 and the pressure roller 52 of the fixing device 5 is performed as shown in FIGS. The surface temperature of the fixing roller 51 is measured by the thermistor 58, and the heater 56 is turned on when the temperature of the fixing roller surface becomes lower than the specified temperature FT as in the conventional example. At this time, since the surface of the fixing roller has a rubber elastic layer, the surface of the fixing roller cannot be heated immediately, and temporarily becomes lower than or equal to a prescribed temperature FT as indicated by F1 in FIG. When the surface temperature of the fixing roller 51 becomes higher than the specified temperature FT, the heater 56 is turned off. At this time, even if the heater 56 is turned off, the temperature of the heater does not immediately decrease, so that the temperature temporarily exceeds the specified temperature FT as indicated by the F2 portion in FIG. Such an operation is repeated to maintain the surface temperature of the fixing roller 51 near FT.
[0013]
The surface temperature of the pressure roller 51 is measured by a thermistor 59. The specified temperature PT of the pressure roller surface temperature is set to a pressure roller surface temperature at which curling of the recording paper P does not occur. With this configuration, when the temperature of the surface of the pressure roller 52 becomes equal to or lower than the specified temperature PT, the heater 57 is turned on. When the surface temperature of the pressure roller 52 becomes higher than the specified temperature PT, the heater 57 is turned off. Such an operation is repeated to maintain the surface temperature of the fixing roller 51 near PT.
[0014]
In this embodiment, a heater 57 is provided in the pressure roller 52, and the surface temperature of the pressure roller 52 is measured by the thermistor 59 so that the temperature of the surface of the pressure roller 52 does not become lower than the temperature at which the recording paper P curls. By controlling, curling of the recording paper P can be prevented.
[0015]
Further, in order for the surface temperature of the pressure roller P to reach the specified temperature PT, a certain number of sheets of recording paper P are required, and when a small number of sheets are passed, the heater 57 of the pressure roller 52 is not turned on. It is possible to prevent an increase in power consumption at the time of printing.
[0016]
FIG. 4 illustrates a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the rate at which the surface temperature of the pressure roller 52 changes according to the basis weight of the recording paper P differs. Specifically, in the case of thin paper such as 64 g paper, the amount of heat taken from the pressure roller is small, so that the temperature of the surface of the pressure roller decreases with respect to the number of passed sheets. Further, in the case of thick paper such as 160 g paper, the amount of heat taken from the pressure roller is large, so that the surface temperature of the pressure roller greatly decreases with respect to the number of sheets passed. That is, it is possible to determine from the information on the surface temperature of the pressure roller and the number of passed sheets whether the recording sheet passed is thick or thin. That is, the number of sheets up to the pressure roller specified temperature PT is counted, and if the number is equal to or more than the specified number of sheets CN, it can be determined that the sheet is thin, and if the number of sheets is equal to or less than the specified number CN, the sheet is determined to be thick.
[0017]
FIG. 5 shows the number of sheets of recording paper P passed by temperature control of the pressure roller 52 using the above principle, and the passage of the recording paper P when the surface temperature of the pressure roller 52 becomes equal to or lower than the specified temperature PT. The heater 57 of the pressure roller 52 is turned on when the count value of the number is equal to or more than a specified number, and the detection of the surface temperature of the pressure roller 52 is ended when the count value is equal to or less than the specified number.
[0018]
That is, when the thin paper such as 64 g paper is detected, the heater 57 of the pressure roller 52 is turned on to prevent a decrease in the surface temperature of the pressure roller 52 and to prevent curling of the thin paper such as 64 g paper. . In addition, since thick paper such as 160 g paper has high rigidity, the above-described curl due to the difference in water content between the front and back sides is unlikely to occur. Need not be lit.
[0019]
Further, in the present embodiment, the paper type is automatically determined from the number of recording papers passed and the temperature of the pressure roller 52. However, the paper type is determined based on information from another paper type determination unit such as an input from a user's operation unit. The same effect can be obtained by performing this embodiment.
[0020]
FIGS. 6 and 7 show a third embodiment of the present invention. When the recording paper P is determined to be thin paper by the method shown in the second embodiment, the surface temperature of the pressure roller 52 is reduced to a specified temperature. When the temperature falls below PT, the heater 57 of the pressure roller 52 is turned on. At this time, the heater 56 of the fixing roller 51 is turned off to prevent both heaters from being turned on at the same time. When the surface temperature of the pressure roller 52 reaches PT, the heater 57 of the pressure roller 52 is turned off. When the temperature of the surface of the fixing roller is lower than the specified temperature FT, the heater 56 of the fixing roller 51 is turned on.
[0021]
In the above embodiment, the surface temperature of the fixing roller is lower than the specified temperature FT. However, since the recording paper P is thin paper, the amount of heat taken by the fixing roller to the recording paper P is small. Therefore, in order to fix the toner on the recording paper P, even if the surface temperature of the fixing roller is FB, it is sufficient.
[0022]
If it is determined that the paper is thick paper, the temperature detection of the pressure roller 52 is terminated and the heater of the pressure roller 52 is not turned on. The heater 56 of 51 is turned on.
[0023]
In this embodiment, since only one of the heater 56 of the fixing roller 51 and the heater 57 of the pressure roller 52 is turned on, power consumption can be further reduced.
[0024]
Further, in the present embodiment, the paper type is automatically determined from the number of recording papers passed and the temperature of the pressure roller 52. However, the paper type is determined based on information from another paper type determination unit such as an input from a user's operation unit. The same effect can be obtained by performing this embodiment.
[0025]
In the above-described embodiments, the halogen heater disposed inside each roller has been described as a means for heating the fixing roller and the pressure roller, but the same applies to a means for heating each roller from the outside.
[0026]
Further, although the configuration using the fixing and pressure rollers has been described, the same applies to a fixing device including a belt.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, by measuring the temperature of the surface of the pressure roller and controlling the temperature of the pressure roller so as not to be lower than a certain value, the curl of the recording paper P can be prevented, and the stackability of the discharged recording paper can be improved. In addition, it is possible to prevent a jam or the like during double-sided conveyance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram of a fixing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing control according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing control according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing control according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing control according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing control according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing control according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a conventional image forming apparatus.
FIG. 9 is a diagram illustrating a conventional image forming unit.
FIG. 10 is a diagram showing a conventional fixing device.
FIG. 11 is a diagram showing a conventional pressure roller temperature.
[Explanation of symbols]
5 fixing device 51 fixing roller 52 pressure roller 56 fixing heater 57 pressure heater 59 thermistor
