JP2006221089A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording material.
従来、電子写真プロセス方式を利用して記録材に画像を形成する複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置では、像担持体としての回転ドラム型の感光体(以下、感光ドラムと記す)の担持する現像剤像(トナー像)を転写手段により記録材上に転写し、その記録材を定着装置に導入して回転体としての定着回転部材間のニップ部で挟持搬送しながら加熱することによって記録材上に現像剤像を加熱定着させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer that forms an image on a recording material using an electrophotographic process method, a rotating drum type photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) is used as an image carrier. The developer image (toner image) to be carried is transferred onto a recording material by a transfer means, and the recording material is introduced into a fixing device and heated while being nipped and conveyed at a nip portion between fixing rotating members as a rotating body. A developer image is heat-fixed on the recording material.
ところで、上記の定着装置としては、熱ローラ方式やオンデマンド方式のものが知られている。 Incidentally, as the above-described fixing device, a heat roller type or an on-demand type is known.
熱ローラ方式の定着装置は、加熱体(発熱源)を有する定着回転部材としての一対のローラ(定着ローラと加圧ローラ)を加圧当接させてニップ部(定着ニップ部、加熱ニップ部)を形成し、このニップ部内に紙等の記録材を導入して挟持搬送することによって、記録材上の未定着トナー像(以下、トナー若しくはトナー層とも記す)を加熱溶融させて記録材面上に永久固着画像として定着させるものである。 The fixing device of the heat roller type is a nip portion (fixing nip portion, heating nip portion) by pressing and contacting a pair of rollers (fixing roller and pressure roller) as a fixing rotating member having a heating body (heat source). In this nip portion, a recording material such as paper is introduced and nipped and conveyed to heat and melt an unfixed toner image (hereinafter also referred to as toner or toner layer) on the recording material. And fixed as a permanently fixed image.
上記の一対のローラのうち、記録材表面(トナーを担持した側)に接触する定着ローラは、そのローラ表面が離型性の良い材料で構成された円筒状のローラであり、内側に配置されたハロゲンヒータ(加熱体)によってトナーを加熱する。一方、記録材裏面に接触する加圧ローラは、芯金上に弾性層を設けて構成され、トナー層に適当な加圧を行う。 Of the pair of rollers described above, the fixing roller that contacts the surface of the recording material (the side carrying the toner) is a cylindrical roller whose surface is made of a material having good releasability, and is disposed inside. The toner is heated by a halogen heater (heating body). On the other hand, the pressure roller in contact with the back surface of the recording material is configured by providing an elastic layer on the core bar, and applies an appropriate pressure to the toner layer.
ここで記録材表面のトナーは、そのすべてが加熱溶融して記録材表面に定着されることが理想である。しかしながら記録材表面において、溶けきらないコールドオフセット状態のトナー、溶けすぎてホットオフセット状態のトナー、或いは静電的に定着ローラにオフセットしたトナー(以下、トナー汚れと記す)等が存在すると、これらのトナー汚れは、定着ローラと加圧ローラとのうち離型性の悪い方のローラ周面に付着してしまう。 Here, it is ideal that all the toner on the surface of the recording material is heated and melted and fixed on the surface of the recording material. However, if there is a cold offset toner that does not completely melt, a toner that is too hot and hot offset, or a toner that is electrostatically offset to the fixing roller (hereinafter referred to as toner contamination) on the surface of the recording material, these The toner stains adhere to the roller peripheral surface of the fixing roller and the pressure roller, which has poor releasability.
加圧ローラに比べて定着ローラの離型性の方が悪い場合、定着ローラ周面にトナー汚れが付着する。この場合、定着ローラは画像形成中は常にトナー溶融温度に加熱されているため、トナー汚れは溶融された状態となっている。この溶融状態のトナー汚れは次の記録材が来たときにその記録材表面のトナー像と混ざって記録材に移動するため、定着ローラが継続的に汚れている状態は存在しにくい。しかし、場合によっては、トナー汚れが定着ローラ周面に存在することがあり、そのような時は画像を汚してしまう可能性がある。 When the releasability of the fixing roller is worse than that of the pressure roller, toner stains adhere to the peripheral surface of the fixing roller. In this case, since the fixing roller is always heated to the toner melting temperature during image formation, the toner stain is in a molten state. Since the melted toner stain is mixed with the toner image on the surface of the recording material and moves to the recording material when the next recording material comes, it is difficult for the fixing roller to be continuously soiled. However, in some cases, toner contamination may be present on the peripheral surface of the fixing roller, and in such a case, there is a possibility that the image is stained.
一方、定着ローラに比べて加圧ローラの離型性が低い場合には、一旦、定着ローラ周面にオフセットしたトナー汚れはローラ回転中にニップ部を介して加圧ローラ周面に移る。加圧ローラは定着ローラに比べて温度が低く、移動したトナー汚れは加圧ローラ上では必ずしも完全に溶融した状態では存在しない。また、加圧ローラには記録材表面のトナー像は接触しないため、トナー汚れがトナー像に持っていかれることは少ない。しかし、加圧ローラ周面に一旦トナー汚れが移ると、そのトナー汚れに定着ローラ周面の次のトナー汚れが付着してトナー汚れが蓄積されていくという欠点がある。そして、加圧ローラ周面上にトナー汚れが蓄積されると、加圧ローラ周面の離型性が低下するため記録材が加圧ローラに巻きついたり、場合によっては蓄積されたトナー汚れが一気に記録材裏面を汚したりするという問題があった。 On the other hand, when the releasability of the pressure roller is lower than that of the fixing roller, the toner stain once offset to the peripheral surface of the fixing roller moves to the peripheral surface of the pressure roller through the nip portion during rotation of the roller. The temperature of the pressure roller is lower than that of the fixing roller, and the moved toner stain does not necessarily exist in a completely melted state on the pressure roller. Further, since the toner image on the surface of the recording material does not come into contact with the pressure roller, toner contamination is rarely carried by the toner image. However, once the toner stains move to the peripheral surface of the pressure roller, there is a drawback that the toner stains on the peripheral surface of the fixing roller adhere to the toner stains and accumulate the toner stains. If toner stains are accumulated on the pressure roller peripheral surface, the releasability of the pressure roller peripheral surface is reduced, so that the recording material is wound around the pressure roller. There was a problem that the back side of the recording material was soiled at once.
次にフィルム加熱定着方式の定着装置は、上述の熱ローラ方式のものと比べ、クイックスタート、省電力を可能にしたものである。フィルム加熱定着方式では、熱ローラ方式におけるハロゲンヒータ及び定着ローラに代えて、セラッミック等のヒータ(加熱体)とポリイミド等の薄い可撓性を有するフィルムを用いて熱容量を小さくすることにより、クイックスタート、省電力を可能にしている。 Next, the film heat fixing type fixing device enables quick start and power saving as compared with the above-described heat roller type. In the film heating and fixing method, instead of the halogen heater and fixing roller in the heat roller method, a quick start by reducing the heat capacity using a heater (heating body) such as ceramic and a thin flexible film such as polyimide. It enables power saving.
このようなフィルム加熱定着方式の定着装置では、薄い可撓性フィルムを定着フィルムとして用いることから熱容量が小さく温度応答性も良いため、定着フィルムを予熱する必要がなく、きめ細かな温度制御が可能となり、記録材のニップ部への導入時(以下、通紙時と記す)以外はヒータへの通電をオフすることができるようになった。 In such a film heat fixing type fixing device, since a thin flexible film is used as a fixing film, since the heat capacity is small and the temperature responsiveness is good, it is not necessary to preheat the fixing film, and fine temperature control becomes possible. The energization of the heater can be turned off except when the recording material is introduced into the nip portion (hereinafter referred to as “sheet feeding”).
しかしながら、フィルム加熱定着方式の定着装置においては、上述のような温度制御を行うと加圧ローラは通紙時以外は加熱されないため、熱ローラ方式に比べて温度が上昇しにくい。このため、定着フィルム周面にオフセットしてニップ部を介して加圧ローラ周面に転移したトナー汚れは加圧ローラ周面上で溶融せずに、加圧ローラ周面上でほとんど固着した状態で存在する。 However, in the fixing device of the film heating and fixing method, when the temperature control as described above is performed, the pressure roller is not heated except when the paper is passed, so that the temperature is less likely to rise compared to the heat roller method. For this reason, the toner stain that is offset to the peripheral surface of the fixing film and transferred to the peripheral surface of the pressure roller through the nip portion is not melted on the peripheral surface of the pressure roller, but is almost fixed on the peripheral surface of the pressure roller. Exists.
このような状態であるため、記録材をニップ部で挟持搬送したとき加圧ローラ周面のトナー汚れはほとんどとれない。トナー汚れは、特許文献1に開示されているクリーニングペーパー、すなわち、べた画像を定着した紙でクリーニングしても除去できなかった。場合によっては、クリーニングペーパー上のべた画像のトナーが加圧ローラ周面上のトナーに剥ぎ取られ加圧ローラ汚れを促進することもあった。
In such a state, when the recording material is nipped and conveyed at the nip portion, the toner contamination on the circumferential surface of the pressure roller can hardly be removed. The toner stains could not be removed by cleaning with the cleaning paper disclosed in
そこで、オンデマンド方式の定着装置において、定着部材としての加圧ローラと定着フィルムとの間に形成されるニップ部によりクリーニング用のシートを挟持し、加圧ローラおよび定着フィルムの回転を停止した状態でヒータを加熱させ、加圧ローラ周面上のトナー汚れを溶融してから定着ニップ分だけ加圧ローラおよび定着フィルムを回転させるステップ送りを実行して、加圧ローラ周面をシートでクリーニングする方法が特許文献2で開示されている。
近年、画像形成装置の高速化が進み、画像形成装置の駆動トルクが増大している。必要としている駆動トルクを得るために単一のモータを用いて感光ドラムと定着装置の回転体たる定着部材とを回転駆動した場合に比べ、2つのモータを使用して感光ドラムと定着装置の回転体たる定着部材とを個別に回転駆動した場合の方が、画像形成装置全体のコストを安価にすることができると共に、スペースを削減できて装置の大きさを小さくすることができることから、2つのモータを用いた画像形成装置が採用されている。これは小さなモータを2個使用した場合に、大きなモータを1個使用した場合に比べ、コストを安価にすることができる場合がある。つまり1モータの構成では大きなモータを使用する必要があり、該モータを配置するために大きなスペースが必要になり、装置の大きさに影響を及ぼす。それに対し2モータの構成では、それぞれのモータの駆動トルクを小さくできるため小さなモータを使用することができる。そのため小さなスペースに配置可能であり、装置の大きさに影響を及ぼさない構成をとることができるからである。 In recent years, the speed of image forming apparatuses has increased, and the driving torque of image forming apparatuses has increased. Compared to the case where the photosensitive drum and the fixing member, which is the rotating body of the fixing device, are rotated using a single motor in order to obtain the required driving torque, the photosensitive drum and the fixing device are rotated using two motors. In the case where the fixing member as a body is individually rotated and driven, the cost of the entire image forming apparatus can be reduced, the space can be reduced, and the size of the apparatus can be reduced. An image forming apparatus using a motor is employed. In some cases, when two small motors are used, the cost can be reduced compared to when one large motor is used. That is, in the configuration of one motor, it is necessary to use a large motor, and a large space is required for arranging the motor, which affects the size of the apparatus. On the other hand, in the two-motor configuration, the driving torque of each motor can be reduced, so that a small motor can be used. Therefore, it can be arranged in a small space, and a configuration that does not affect the size of the apparatus can be taken.
また、感光ドラムと定着装置の定着部材をそれぞれ個別に回転駆動する画像形成装置においては、感光ドラムの駆動を定着部材の駆動と独立に制御できるため、感光ドラムに対する不要な回転を無くすことができ、感光ドラムの削れを減少させることで長寿命化を図れる。また、感光ドラムとこれに当接する転写ローラとの間の転写ニップ部で記録材を挟持搬送する記録材の搬送速度と、定着装置の定着ニップ部で記録材を挟持搬送する記録材の搬送速度とをそれぞれ独立に制御できるため、記録材の搬送挙動の安定も図れる等の利点を持つ。 Further, in the image forming apparatus in which the photosensitive drum and the fixing member of the fixing device are individually driven to rotate, the driving of the photosensitive drum can be controlled independently of the driving of the fixing member, so that unnecessary rotation with respect to the photosensitive drum can be eliminated. The life can be extended by reducing the wear of the photosensitive drum. Also, the recording material conveyance speed for nipping and conveying the recording material at the transfer nip portion between the photosensitive drum and the transfer roller in contact with the photosensitive drum, and the recording material conveyance speed for nipping and conveying the recording material at the fixing nip portion of the fixing device Can be controlled independently of each other, so that the recording material conveyance behavior can be stabilized.
また、近年、画像形成装置を小型化するために、感光ドラムと転写ローラ間の転写ニップ部と定着装置の定着ニップ部との間の距離を短くする画像形成装置が実現されている。 In recent years, in order to reduce the size of the image forming apparatus, an image forming apparatus that shortens the distance between the transfer nip portion between the photosensitive drum and the transfer roller and the fixing nip portion of the fixing device has been realized.
しかし、上記のような転写ニップ部と定着装置の定着ニップ部間の距離を短く、かつ感光ドラム駆動用の本体駆動モータと定着部材駆動用の定着駆動モータをそれぞれ個別に駆動する画像形成装置において、従来例のような定着部材の駆動と停止を繰り返す(ステップ送り)タイプの定着クリーニングモードを行う場合、転写ニップ部と定着ニップ部間の距離が短いためにクリーニングに用いるシートが転写ニップ部と定着ニップ部との双方に挟まれた状態でシートの駆動と停止を行う必要がある。よって、シートを移動させる場合には本体モータと定着モータの駆動(起動)を同時に開始する必要がある。 However, in the image forming apparatus in which the distance between the transfer nip portion and the fixing nip portion of the fixing device as described above is short, and the main body driving motor for driving the photosensitive drum and the fixing driving motor for driving the fixing member are individually driven. When performing the fixing cleaning mode in which the fixing member is repeatedly driven and stopped (step feed) as in the conventional example, the distance between the transfer nip portion and the fixing nip portion is short, so the sheet used for cleaning is separated from the transfer nip portion. It is necessary to drive and stop the sheet while being sandwiched by both the fixing nip portion. Therefore, when the sheet is moved, it is necessary to start (start) the main body motor and the fixing motor at the same time.
モータの駆動を開始する場合には、通常の回転時に比べ大きな起動電流が流れるため、上記のように2つのモータを同時に起動するとモータの動作が不安定になる。また、2つのモータの起動電流に対応させて、画像形成装置の電源の容量を増大させる必要があり、電源と装置全体が大型化するという課題がある。これは電源容量を大きくすると、それに対応した素子、電気回路構成をとる必要があり、電源ユニットが大きくなる。電源ユニットが大きくなると装置の大きさに影響を及ぼすからである。 When starting to drive the motor, a larger starting current flows than during normal rotation. Therefore, if the two motors are started simultaneously as described above, the motor operation becomes unstable. Further, it is necessary to increase the capacity of the power supply of the image forming apparatus in correspondence with the starting currents of the two motors, and there is a problem that the power supply and the entire apparatus are increased in size. When the power source capacity is increased, it is necessary to adopt a corresponding element and electric circuit configuration, and the power source unit becomes larger. This is because an increase in the power supply unit affects the size of the apparatus.
また、上記課題である起動電流を減らすためには、定着モータのみの駆動と停止でクリーニング動作を行えばよい。この場合にはシート後端が転写ニップ部を通過して後、シートが定着ニップ部のみに挟まれた状態でクリーニング動作を行う。しかしながら、この構成においては、シート1枚におけるクリーニング動作領域が転写ニップ部の記録材排出位置から定着ニップ部までの距離に対応する領域になるため、シート1枚のクリーニング効率が減少する。また、必要とするクリーニング効果を得ようとすると複数枚のシートを用いてクリーニングすることが必要になり、クリーニングに要する時間、クリーニングに使用するシートを増大させるという課題がある。 In order to reduce the starting current, which is the above problem, the cleaning operation may be performed by driving and stopping only the fixing motor. In this case, after the sheet trailing edge passes through the transfer nip portion, the cleaning operation is performed with the sheet sandwiched only by the fixing nip portion. However, in this configuration, since the cleaning operation area for one sheet is an area corresponding to the distance from the recording material discharge position of the transfer nip portion to the fixing nip portion, the cleaning efficiency of one sheet is reduced. Further, in order to obtain the required cleaning effect, it is necessary to perform cleaning using a plurality of sheets, and there is a problem that the time required for cleaning increases and the number of sheets used for cleaning increases.
よって、本発明の目的は、像担持体と回転体をそれぞれ個別に駆動する画像形成装置において、クリーニング動作時の電流容量を減少させると共に、1枚のクリーニング用のシートにおけるクリーニング効果を増大させて回転体の現像剤像汚れを効率的に除去できる画像形成装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the current capacity during the cleaning operation and increase the cleaning effect of one cleaning sheet in an image forming apparatus that individually drives the image carrier and the rotating body. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of efficiently removing developer image contamination on a rotating body.
本発明に係る代表的な画像形成装置の構成は、回転駆動される像担持体と、像担持体と当接して転写ニップ部を形成する転写部材と、互いに当接して定着ニップ部を形成する回転体と、通電により発熱して回転体を加熱する加熱体と、を有し、転写ニップ部で記録材を挟持搬送して像担持体の担持する現像剤像を転写部材により記録材に転写し、転写ニップ部と共に定着ニップ部で記録材を挟持搬送すると共に現像剤像を回転体を介して加熱して記録材に加熱定着させる画像形成装置において、像担持体を回転駆動する像担持体駆動手段と、回転体を回転駆動する回転体駆動手段と、加熱体への通電をオン・オフ制御すると共に像担持体駆動手段と回転体駆動手段の駆動を制御する制御手段と、転写ニップ部と定着ニップ部とでクリーニング用のシートを挟持した状態で、加熱体への通電をオンし、像担持体駆動手段と回転体駆動手段に対して駆動と停止を繰り返すクリーニングモードと、を有し、クリーニングモードの時、制御手段は、像担持体駆動手段と回転体駆動手段の駆動開始を異なったタイミングで行うことを特徴とする画像形成装置、である。 A typical image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that is rotationally driven, a transfer member that contacts the image carrier to form a transfer nip portion, and a fixing nip portion that contacts the image carrier. A rotating body and a heating body that generates heat when energized and heats the rotating body, and sandwiches and conveys the recording material at the transfer nip portion to transfer the developer image carried by the image carrier to the recording material by a transfer member. In the image forming apparatus in which the recording material is nipped and conveyed at the fixing nip portion together with the transfer nip portion, and the developer image is heated and fixed on the recording material through the rotating member, the image bearing member that rotationally drives the image bearing member A driving unit; a rotating unit driving unit that rotates the rotating unit; a control unit that controls on / off of energization of the heating unit; and a drive unit that controls driving of the image carrier driving unit and the rotating unit driving unit; And fixing nip A cleaning mode in which energization of the heating body is turned on while the sheet is sandwiched and the image carrier driving means and the rotating body driving means are repeatedly driven and stopped. The image forming apparatus is characterized in that the image carrier driving means and the rotating body driving means are driven at different timings.
また、本発明に係る代表的な画像形成装置の他の構成は、回転駆動される像担持体と、像担持体と当接して転写ニップ部を形成する転写部材と、互いに当接して定着ニップ部を形成する回転体と、通電により発熱して回転体を加熱する加熱体と、を有し、転写ニップ部で記録材を挟持搬送して像担持体の担持する現像剤像を転写部材により記録材に転写し、転写ニップ部と共に定着ニップ部で記録材を挟持搬送すると共に現像剤像を回転体を介して加熱して記録材に加熱定着させる画像形成装置において、像担持体を回転駆動する像担持体駆動手段と、回転体を回転駆動する回転体駆動手段と、加熱体への通電をオン・オフ制御すると共に像担持体駆動手段と回転体駆動手段の駆動を制御する制御手段と、転写ニップ部と定着ニップ部とでクリーニング用のシートを挟持した状態で、加熱体への通電をオン・オフし、像担持体駆動手段と回転体駆動手段に対して駆動と停止を繰り返すクリーニングモードと、を有し、クリーニングモードの時、制御手段は、加熱体への通電をオフし、像担持体駆動手段と回転体駆動手段の駆動開始を異なったタイミングで行うことを特徴とする画像形成装置、である。 In addition, another configuration of a typical image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that is rotationally driven, a transfer member that abuts the image carrier and forms a transfer nip portion, and a fixing nip that abuts each other. And a heating member that heats and rotates the rotating member by energization, and sandwiches and conveys the recording material at the transfer nip portion to transfer the developer image carried on the image carrier by the transfer member. In an image forming apparatus that transfers to a recording material, nipping and conveying the recording material at the fixing nip portion together with the transfer nip portion, and heating and fixing the developer image to the recording material through the rotating body, the image carrier is rotationally driven. Image carrier driving means for rotating, rotating body driving means for rotating the rotating body, control means for controlling on / off of energization to the heating body and controlling driving of the image carrier driving means and the rotating body driving means, The transfer nip and fixing nip A cleaning mode in which energization of the heating body is turned on and off while the sheet for sandwiching is sandwiched and the image carrier driving means and the rotating body driving means are repeatedly driven and stopped. At this time, the control means is an image forming apparatus characterized in that the energization to the heating body is turned off and the driving of the image carrier driving means and the rotating body driving means is started at different timings.
本発明によれば、クリーニングモード時において、回転体駆動手段と像担持体駆動手段の駆動開始タイミングを異ならせることにより、双方の駆動手段の駆動開始時の起動電流が重なり合うことがないため、装置全体の電流容量を減少させることができ、双方の駆動手段の駆動の安定化、および電源と装置の小型化が可能となる。すなわち、電流容量を小さくできるため電源を小型化でき、また上記の各駆動手段として駆動トルクの小さい駆動手段を使用できるため、装置の大きさに影響しないスペースに配置可能となり、装置を小型化できる。また、シートの全領域をクリーニング動作領域とすることができてクリーニング効果を増大でき、回転体に付着した現像剤汚れを効率的に除去することができる。また、加熱体への通電をオフすることによりクリーニング効果をさらに向上させることができる。 According to the present invention, in the cleaning mode, the driving currents at the start of driving of both the driving units do not overlap by making the driving start timings of the rotating body driving unit and the image carrier driving unit different from each other. The overall current capacity can be reduced, the drive of both drive means can be stabilized, and the power supply and the device can be downsized. That is, since the current capacity can be reduced, the power source can be reduced in size, and the drive means having a small drive torque can be used as each of the drive means described above, so that it can be arranged in a space that does not affect the size of the apparatus, and the apparatus can be reduced in size . Further, the entire area of the sheet can be used as a cleaning operation area, so that the cleaning effect can be increased, and the developer stains adhering to the rotating body can be efficiently removed. Further, the cleaning effect can be further improved by turning off the energization to the heating body.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[実施例の形態1]
(1)画像形成装置例
図1は本発明に関わる画像形成装置の一例の全体構成図である。本実施例に示す画像形成装置は電子写真プロセス方式利用のレーザビームプリンタである。
[Embodiment 1]
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is an overall configuration diagram of an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in this embodiment is a laser beam printer using an electrophotographic process method.
なお、以下の説明では、通常の画像形成に使用するものを記録材と記載し、定着装置のクリーニングに使用するものをシートと記載して、両者を区別する。 In the following description, a material used for normal image formation will be described as a recording material, and a material used for cleaning the fixing device will be described as a sheet to distinguish them.
図1に示す画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム1を備えている。感光ドラム1は像担持体駆動手段としての本体駆動モータ12によって矢印の時計方向に所定のプロセススピード(PS=200mm/s)で回転駆動される。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a
感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電装置としての帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、転写装置としての転写ローラ(転写部材)5、クリーニング装置としてのクリーニングブレード6が配置されている。
Around the
また、装置本体下部には、紙等の記録材Pを収納した給紙カセット7が配置されており、記録材Pの搬送経路に沿って順に、給紙ローラ15、搬送ローラ8、トップセンサ9、感光ドラム1と転写ローラ5、搬送ガイド10、定着装置11、排紙ローラ13、排紙トレイ14が配置されている。
In addition, a paper feed cassette 7 that stores a recording material P such as paper is disposed at the lower part of the apparatus main body. A
次に、上述した構成の画像形成装置の動作を説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus having the above-described configuration will be described.
本体駆動モータ12によって矢印方向に回転駆動された感光ドラム1は、帯電ローラ2によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム1は、その周面に対しレーザー光学系の露光装置(レーザースキャナ)3によって画像情報に基づいた露光Lがなされる。即ち、露光装置3は画像情報の時系列電気デジタル画像信号に応じてON/OFF制御されたレーザービームLで回転感光ドラム1の一様帯電面処理面を露光する。これにより感光ドラム1の一様帯電面の露光部電位が減衰して感光ドラム面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置4によって現像される。現像装置4は、現像ローラ4aを有し、この現像ローラに現像バイアスを印加して感光ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像(顕像化)する。
The
一方、給紙カセット7に収納された記録材Pが給紙ローラ15によって給紙され、搬送ローラ8によって感光ドラム1と転写ローラ5間の転写ニップ部Tに搬送される。このとき記録材Pは、搬送ローラ8と転写ニップ部T間に設けられたトップセンサ9によって先端が検知され、感光ドラム1上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ5には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム1上のトナー像が記録材P上の所定の位置に転写される。
On the other hand, the recording material P stored in the paper feeding cassette 7 is fed by the
転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Pは、搬送ガイド10に沿って定着装置11に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱、加圧されて記録材P上に永久固着画像として定着される。
The recording material P carrying the unfixed toner image on the surface by transfer is transported along the
このトナー像定着後の記録材Pは、排紙ローラ13によって装置本体上面の排紙トレイ14上に排出される。
The recording material P after the toner image is fixed is discharged onto a
一方、トナー像転写後の感光ドラム1は、記録材Pに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置6のクリーニングブレードによって除去され、次の画像形成が行われる。
On the other hand, after the toner image is transferred, the toner remaining on the surface without being transferred to the recording material P is removed by the cleaning blade of the
以上の動作を繰り返すことで、次々に画像形成を行うことができる。 By repeating the above operation, image formation can be performed one after another.
本体駆動モータ12は、感光ドラム1、転写ローラ5、給紙ローラ15、搬送ローラ8、排紙ローラ13等を回転駆動する。本体駆動モータ12としては、例えばステッピングモータやDCモータ等を使用することができ、上記の感光ドラム1および各ローラ8・13・15の回転を連続的に行うほかに、所定の角度ずつ断続的に行うことも可能である。つまり、感光ドラム1およびローラ8・15の回転と停止とを繰り返しながら、記録材Pをステップ送りすることもできる。
The main
(2)定着装置11
図2は定着装置11の一例の構成模型図、図3は定着ニップ部部分の拡大模型図である。本実施例に示す定着装置は、スリーブ状のフィルムを使用したフィルム定着方式の装置である。
(2) Fixing
FIG. 2 is a structural model diagram of an example of the fixing
定着装置11は、互いに当接して定着ニップ部Nを形成する回転体として、スリーブ状の可撓性フィルムからなる定着回転体(以下、定着フィルムと記す)25と、ローラ状の加圧回転体(以下、加圧ローラと記す)26と、を有する。さらに、定着フィルム25を介して記録材P上の未定着トナー像tを加熱する発熱体としてのセラミックヒータ(以下、ヒータと記す)20と、ヒータ20の温度を制御する温度制御手段27と、回転体駆動手段としての定着モータ29と、を有している。
The fixing
ヒータ20は抵抗発熱体であり、図3に示されるようにアルミナ等の良熱伝導性・絶縁性・耐熱性の基板20a上に通電により発熱する例えばAg/Pd等の抵抗体パターン(抵抗層)20bを印刷によって形成し、その表面を表面保護層としてのガラス層20cで被覆したものである。このヒータ20は、記録材Pの搬送方向Yと直交(交差)する長手方向(定着フィルムの長手方向)すなわち記録材Pの幅方向に細長い形状に形成してあり、記録材Pの幅寸法よりも長く形成してある。ヒータ20は、定着フィルム25の中空部に配置したヒータホルダ22の下面に抵抗体パターン20bを下向きにした状態に支持されている。ヒータホルダ22は耐熱性の樹脂により上記の長手方向に細長い形態の部材であり、定着フィルム25の裏面を左右2箇所の円弧部22a・22aでガイドしている。このヒートホルダ22は、ヒータ20を支持する支持部材として作用するだけでなく、定着フィルム25の回転をガイドするガイド部材としても作用する。
The
定着フィルム25は、熱容量が小さく、ポリイミド等の耐熱樹脂を円筒状に形成したものであり、表面にフッ素樹脂等の離型層25aが設けられている。定着フィルム25は、総厚100μm以下であり、中空部に上述のヒータ20及びヒータホルダ22を具備している。定着フィルム25は加圧ローラ26の有する弾性によってヒータ20に押し付けられており、これにより定着フィルム25の裏面がヒータ20の下面に当接されるようになっている。
The fixing
31は金属製の縦断面下向きU字型の剛性加圧ステーであり、定着フィルム25内のヒータホルダ22の円弧部22a・22a間の上面に取り付けられている。加圧ステー31は上記の長手方向に細長い形態の部材であり、その両端部が不図示の装置シャーシ側板に加圧バネを介して支持されている。
加圧ローラ26は、金属製の芯金26aの外周面にシリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の弾性層26bを有し、表層にフッ素樹等で構成された離型層26cを有している。この加圧ローラ26は、定着フィルム25と並行に配列され、芯金26aの両端部を不図示の装置シャーシ側板に回転自由に軸受支持させてある。そして加圧ローラ26は、その外周面により下方から定着フィルム25をヒータ20に押し付けて、定着フィルム25との間に記録材P上の未定着トナー像tの加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Nを形成している。
The
図3に示されるように、定着ニップ部Nと転写ニップ部Tの記録材排出位置との間の距離Sは記録材搬送方向Yにおける記録材Pの長さPsよりも短い。従って、記録材Pは搬送過程において先端側が定着ニップ部Nに、後端側が転写ニップ部Tにそれぞれ挟持されながら搬送されることがある。 As shown in FIG. 3, the distance S between the fixing nip portion N and the recording material discharge position of the transfer nip portion T is shorter than the length Ps of the recording material P in the recording material conveyance direction Y. Accordingly, the recording material P may be conveyed while being held between the fixing nip portion N and the rear end side of the transfer nip portion T in the conveyance process.
定着駆動モータ29としては、例えばステッピングモータやDCモータ等を使用することができ、加圧ローラ26の回転を連続的に行うほかに、所定の角度ずつ断続的に行うことも可能である。つまり、加圧ローラ26の回転と停止とを繰り返しながら、記録材Pをステップ送りすることもできる。
As the fixing
温度制御手段27は、ヒータ20の裏面に取り付けられた温度検知手段であるサーミスタ21と、CPUとROMやRAMなどのメモリからなる通電制御回路部23と、を有する。通電制御回路部23は、サーミスタ21が検出するヒータ20の温度に基づきトライアック24を制御してAC電源28からヒータ20の抵抗体パターン20bへの通電量を制御する。
The temperature control means 27 includes a
定着装置11において、加圧ローラ26は定着駆動モータ29により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ26の回転駆動による該加圧ローラ26外周面と定着フィルム25外周面との定着ニップ部Nにおける圧接摩擦力によりスリーブ状の定着フィルム25に回転力が作用する。これにより定着フィルム25はその裏面がヒータ20の下面に摺動しながらヒータホルダ22の外周りを矢印の時計方向に従動回転する。
In the fixing
定着フィルム25は加圧ローラ26の回転駆動により、少なくとも未定着トナー像定着実行時は時計方向にヒータ20下面に密着して摺動しながら所定の周速度、即ち転写ニップ部Tから搬送されてくる記録材Pの搬送速度と略同一周速度でシワなく回転駆動される。
The fixing
通電制御回路部23はトライアック24を制御してAC電源28からヒータ20の抵抗体パターン20bに通電する。これによりヒータ20が昇温し、そのヒータ温度をサーミスタ21が検出する。通電制御回路部23はサーミスタ21からヒータ20の検出温度を取り込み、その検出温度に基づいてトライアック24を制御してAC電源28からヒータの抵抗体パターン20bへの通電量を制御することによって、ヒータ20の温度を所定の定着温度(目標温度)に維持する。
The energization
ヒータ20が定着温度に加熱され、加圧ローラ26が回転駆動されている状態において、定着ニップ部Nに記録材Pが先端より導入されることで、記録材Pは定着ニップ部Nで定着フィルム25と加圧ローラ26により挟持搬送される。その搬送過程でヒータ20が定着フィルム25を介して未定着トナー像tを加熱して記録材P面上に加熱定着させる。
In a state where the
その後、記録材Pは定着ニップ部Nを通過し、定着フィルム25から分離して排出される。
Thereafter, the recording material P passes through the fixing nip portion N, is separated from the fixing
(3)クリーニングモードの説明
次に本実施例におけるクリーニングモードについて説明する。
(3) Description of Cleaning Mode Next, the cleaning mode in this embodiment will be described.
本実施例における画像形成装置においては、上述したように記録材P上に画像を形成するプリント動作の他に、定着装置11の加圧ローラ26に付着したトナー等の汚れを除去するクリーニングモードを有している。クリーニングモードはユーザーによる画像形成装置本体の操作パネル(不図示)の指定や、ホストコンピュータ等からの画像形成装置にへの入力信号により設定されるモードであり、画像形成に使用される紙等の記録材Pやクリーニング用のシート(以後、クリーニングに用いる記録材等をシートと記述する。)を転写ニップ部Tを介して定着ニップ部Nに導入させることにより、クリーニング動作を行うものである。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, in addition to the printing operation for forming an image on the recording material P as described above, a cleaning mode for removing dirt such as toner adhering to the
このクリーニングモードは制御手段としての制御装置30(図1)により実行される。制御装置30はCPUとROMやRAMなどのメモリからなり、メモリにはクリーニングモードの実行に必要な各種プログラムが記憶され、CPUが各種プログラムに従ってクリーニングモードを実行する。
This cleaning mode is executed by the control device 30 (FIG. 1) as control means. The
次に本実施例におけるクリーニングモード時の動作を図5のフローチャートを用いて説明する。 Next, the operation in the cleaning mode in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
まずスタート状態(S1)では定着装置11が待機状態である。この状態で、画像形成装置本体の操作パネルやホストコンピュータ等からの信号によりクリーニングモードに切り替える(S2のYES)。画像形成装置は順次、本体駆動モータ12を駆動(S3)させた後、定着駆動モータ29を駆動(S4)させる。給紙ローラ15はクリーニング用のシートの給紙を開始させ(S5)、シートを搬送させる。シートは先端側が転写ニップ部Tにおいて感光ドラム1と転写ローラ5とで挟持搬送され、その状態に定着ニップ部Nに向けて搬送される。
First, in the start state (S1), the fixing
ここで、シート先端が定着ニップ部Nに到達する時間を、シートの搬送速度とシートの先端がトップセンサ9を通過した時間とから算出する。もしくは定着装置下流に配置した定着排紙センサ16(図1)がシート先端を検出する。そして、シート先端が定着ニップ部Nに到達する時間が経過した直後に、もしくは定着排紙センサ16(図1)がシート先端を検出した場合に、シート先端が定着ニップ部Nを出たと判断(S6のYES)して、S7に進む。S7では、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29をその順に停止させて、シートにおいて転写ニップ部Tと定着ニップ部N間に少なくとも定着ニップ部Nの幅分弛ませ、その状態にシートの搬送を停止する。この状態においてシートは、先端側が定着ニップ部Nで定着フィルム25と加圧ローラ26により挟持され、後端側が転写ニップ部Tで感光ドラム1と転写ローラ5により挟持されている。この状態で、温度制御手段27の通電制御回路部23に通電指令信号を出力してヒータ20への通電をオンし(S8)定着ニップ部N内の加熱を開始する。
Here, the time for the leading edge of the sheet to reach the fixing nip portion N is calculated from the conveying speed of the sheet and the time when the leading edge of the sheet passes the
なお、図5のフローチャートでは、この時点でヒータ20をオンしているが、それ以前からオンしておいてもよく、さらに、加圧ローラ26周面についたトナー等の付着物を軟化させてクリーニング用のシートに付着しやすくするために、シートが定着ニップ部Nに入る以前にある程度加圧ローラ26周面を暖めておくのもよい。この場合は、ヒータ20をプリント時と同じ高温に維持した状態で、加圧ローラ26を数回転だけ回転させておく必要がある。
In the flowchart of FIG. 5, the
いずれの場合も、定着駆動モータ29を停止(すなわち、定着フィルム25と加圧ローラ26との回転の停止)し、ヒータ20の加熱を開始すると共に、タイマのカウントを開始(タイマースタート)する。タイマの時間tが、加圧ローラ26周面に付着したトナー等を軟化させてシートに付着させることができるまでの時間t1以上の加熱時間を経過したかどうかを見る(S10)。あるいは、サーミスタ21が検出するヒータ20の温度が所定の温度を超えたことで判断してもよい。この所定温度としては、トナーの軟化点又は融点が好ましい。こうして一旦、加圧ローラ周面の付着物を軟化させた後に、定着駆動モータ29を起動してシートを定着ニップNの幅分だけ搬送する(S11)。すると付着物は加圧ローラ26周面から剥離してシートの裏面に転移する。
In any case, the fixing
このように、シートの停止中に加圧ローラ26周面のトナーを軟化させることで、軟化したトナーをシート裏面の凹凸に入り込ませ、加圧ローラ26周面をクリーニングすることができる。
In this way, by softening the toner on the circumferential surface of the
本実施例では、定着駆動モータ12を定着ニップ幅分駆動させた後停止させる(S11)。その後、本体駆動モータ29をニップ幅分駆動し停止させる(S12)。そして、シートの後端が定着ニップ部Nを出ることを定着排紙センサ16が検知するまで(S13)、S9からS13までの動作を繰り返し行う。すなわち、シートの後端が定着排紙センサ16を通過することを検知されるまでの場合にS9に戻り、カウンタをリセットして本体駆動モータ29の駆動を所定時間停止させた後に、シートの後端が定着排紙センサ16で検知されるまでS10からS13までの動作を繰り返し行う。
In this embodiment, the fixing
クリーニングに用いたシートの後端がニップNを出ると(S13のYES)、温度制御手段27の通電制御回路部23に通電停止指令信号を出力してヒータ20への通電をオフし(S14)定着ニップ部N内の加熱を停止する。そして、本体駆動モータ12を正規のプロセススピードで回転させ(S15)、画像形成装置からシートの排出が完了したと判断されると(S16のYES)、クリーニングモードを終了する(S17)。
When the trailing edge of the sheet used for cleaning exits the nip N (YES in S13), an energization stop command signal is output to the energization
次に本発明の実施形態1の画像形成装置においてクリーニングモードに係わる各部材の具体例を示す。 Next, specific examples of each member related to the cleaning mode in the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described.
画像形成装置の画像形成のプロセススピードは200mm/secであり、シートの搬送も200mm/secで行われる。 The image forming process speed of the image forming apparatus is 200 mm / sec, and the sheet is conveyed at 200 mm / sec.
定着装置11で用いられている加圧ローラ26は、直径は25mm、弾性層26bのゴムの厚さは3.5mmであり、定着ニップ部Nの幅は8mmで形成される。また転写ローラ5と感光ドラム1とで形成する転写ニップ部Tから定着ニップ部Nまでは130mmである。また、本実施例で用いているトナーの軟化点は110℃である。
The
通常のプリント時には、ヒータ20を180℃から200℃の間で温調制御される。これは加圧ローラ26が冷えている状態に対してはヒータ20を高温に維持し、逆に加圧ローラ26が温まった状態に対してはヒータ20を低温に制御することで、シートに対する熱供給を一定にするためである。
During normal printing, the temperature of the
図5のフローチャートに基づいて本実施形態例のクリーニングモードの具体例を説明する。 A specific example of the cleaning mode of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
クリーニングモードが設定されると、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29が順次駆動開始され、シートの給紙が開始される。
When the cleaning mode is set, the main
シートが定着ニップ部Nに到達すると本体駆動モータ12と定着駆動モータ29の駆動は停止され、シートは転写ニップ部Pと定着ニップ部Nに挟みこんだ状態で停止する。
When the sheet reaches the fixing nip portion N, the driving of the main
この状態でヒータ20の加熱を開始し、ヒータ20の温度を160℃に温調制御する。この制御温度はトナーの軟化点温度110℃より高い温度に設定している。
In this state, heating of the
その後タイマのカウントにより1sec経過した後に、定着駆動モータ29の駆動を開始させて定着ニップ部Nの幅8mmだけシートを搬送するようステップ送りを行う。
Thereafter, after 1 sec has passed by the count of the timer, the driving of the fixing
定着駆動モータ29のステップ送りが終了した後に、本体駆動モータ12も駆動を開始させて8mmだけシートを搬送するようステップ送りを行う。
After the step feed of the fixing
シートの後端が定着ニップ部Nに到達していない場合はカウンタをリセットし、1sec停止、定着駆動モータステップ送り、本体駆動モータステップ送りの工程を順次繰り返す。 If the trailing edge of the sheet has not reached the fixing nip N, the counter is reset, and the steps of 1 sec stop, fixing drive motor step feed, and main body drive motor step feed are repeated sequentially.
シートの後端が定着ニップ部Nに到達するとヒータ20の加熱を終了し、本体駆動モータ12を通常回転させてシートを排出し、クリーニングモードは終了する。
When the trailing edge of the sheet reaches the fixing nip N, the heating of the
本実施例においてクリーニング用のシートにA4サイズの紙を用いた場合、シート1枚(長さ297mm)の先端から後端までスッテップ送り8mmを行うことができるため37回のクリーニング動作を行うことができる。この方法で、加圧ローラ26に付着したトナー等の汚れは90%以上除去され、しかも残った10%についても、通常の画像形成時に加圧ローラ26から剥がれて記録材に付着することがなく、優れたクリーニング効果を得ることができる。
In this embodiment, when A4 size paper is used as the cleaning sheet, step feed 8 mm can be performed from the leading edge to the trailing edge of one sheet (length 297 mm), so that 37 cleaning operations can be performed. it can. By this method, 90% or more of the toner or the like adhering to the
〔比較例1〕
次に比較例1として、定着駆動モータ29のステップ送りと本体駆動モータ12のステップ送りを同時に行ったときのクリーニングモード時の動作を図6のフローチャートを用いて説明する。
[Comparative Example 1]
Next, as Comparative Example 1, the operation in the cleaning mode when step feed of the fixing
比較例1では、S101からS110までの動作は本実施例のクリーニングモードのS1からS10までの動作と同じであるが、その後の動作、つまり本体駆動モータ12と定着駆動モータ12を同時に定着ニップ幅分駆動させた後停止させる(S111)動作が本実施例のクリーニングモードと異なっている。また、S112からS116の動作は本実施例のクリーニングモードのS13からS17までの動作と同じである。
In Comparative Example 1, the operations from S101 to S110 are the same as the operations from S1 to S10 in the cleaning mode of this embodiment, but the subsequent operations, that is, the main
具体的な例としては、シートを転写ニップ部Tと定着ニップ部Nに挟みこんだ状態で本体駆動モータ12と定着駆動モータ29の駆動を停止し、この状態でヒータ20の加熱を開始し、ヒータ20の温度を160℃に温調制御する。その後タイマのカウントにより1sec経過した後に、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29の駆動を同時に開始させて定着ニップ部Nの幅8mmだけシートを搬送するようステップ送りを行う。シートの後端が定着ニップ部Nに到達していない場合はカウンタをリセットし、1sec停止、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29のステップ送りを順次繰り返す。シートの後端が定着ニップ部Nに到達するとヒータ20の加熱を終了し、本体駆動モータ12を通常回転させシートを排出し、クリーニングモードは終了する。
As a specific example, the driving of the main
上記比較例1においてはクリーニングモード時のステップ送り工程において、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29の駆動開始を同時に行うことにより、2つのモータ12・29に流れる駆動開始電流が瞬間的に重なり合い大きな電流が装置に流れ、モータの駆動が不安定になる。また、それらの瞬間的なモータの起動電流に対応した場合、画像形成装置の電源の容量を増大させる必要があり、画像形成装置が大型化する。
In the first comparative example, in the step feeding process in the cleaning mode, the main
〔比較例2〕
次に比較例2として、クリーニングモード時のステップ送り時に定着駆動モータ29のみ駆動を行う構成の動作を図7のフローチャートを用いて説明する。
[Comparative Example 2]
Next, as Comparative Example 2, the operation of the configuration in which only the fixing
比較例2でも、S121からS125までの動作は本実施例のクリーニングモードのS1からS5までの動作と同じである。また、S132からS136の動作は本実施例のクリーニングモードのS13からS17までの動作と同じである。 Also in Comparative Example 2, the operations from S121 to S125 are the same as the operations from S1 to S5 in the cleaning mode of the present embodiment. The operations from S132 to S136 are the same as the operations from S13 to S17 in the cleaning mode of this embodiment.
比較例2においては、シート後端が転写ローラ5と感光ドラム1で形成される転写ニップ部Tを出た時間を、シートの搬送速度とシートの先端がトップセンサ9を通過した時間とから算出する。シート後端が転写ニップ部Tを出たことを検出した後(S126)、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29の駆動停止(S127)、ヒータの加熱(S128)、タイマーリセット、タイマースタート(S129)、t>≧t1?(S130)の各種動作を行った後に定着駆動モータ29のステップ送り動作を行う(S131)。これは、ステップ送り時に本体駆動モータを駆動させないことで、装置に流れる起動電流を減らした構成である。この構成においては、転写ニップ部Tにシートが挟まった状態では定着駆動モータ29でシートを搬送できないため、シート後端が記録材搬送方向Yにおいて定着装置11上流側の転写ローラ5すなわち転写ニップ部Tを抜けた後に定着駆動モータ29のステップ送り動作を行う。
In Comparative Example 2, the time when the sheet trailing edge exits the transfer nip T formed by the transfer roller 5 and the
比較例2の具体例を示す。シート後端が転写ニップ部Tを出ると本体駆動モータ12と定着駆動モータ29の駆動は停止される。加圧ローラ26と定着フィルム25はシートを定着ニップ部Nに挟みこんだ状態で停止する。この状態でヒータ20の加熱を開始し、ヒータ20の温度を160℃に温調制御する。その後タイマのカウントにより1sec経過した後に、定着駆動モータ29の駆動を開始させて定着ニップ部Nの幅8mmだけシートを搬送するようステップ送りを行う。シートの後端が定着ニップ部Nに到達していない場合はカウンタをリセットし、1sec停止、定着駆動モータステップ送りの工程を順次繰り返す。シートの後端が定着ニップ部Nに到達するとヒータ20の加熱を終了し、本体駆動モータ12を通常回転させてシートを排出し、クリーニングモードは終了する。
A specific example of Comparative Example 2 is shown. When the trailing edge of the sheet exits the transfer nip T, the driving of the main
本比較例2においてクリーニング用のシートにA4サイズの紙を用いた場合、シートの後端が転写ニップ部Tを抜けてからステップ送り動作(8mm)を行うため、転写ニップ部Tと定着ニップ部Nとの間隔130mmの領域でステップ送りが可能である。よって、シート1枚において16回のクリーニング動作を行うことができる。 In this comparative example 2, when A4 size paper is used for the cleaning sheet, the transfer nip T and the fixing nip T are performed because a step feed operation (8 mm) is performed after the trailing edge of the sheet passes through the transfer nip T. Step feed is possible in an area of 130 mm from N. Therefore, 16 cleaning operations can be performed on one sheet.
この方法では、シート全体でクリーニング動作ができないため、本発明の実施形態1の動作のクリーニング回数37回に対して、クリーニング回数が減少し、シート1枚のクリーニング効率が減少してしまう。また、同様のクリーニング効果を得るためには複数のシートによるクリーニングが必要となり、クリーニングに要する時間、クリーニングに使用する紙等のシートを要してしまう。
In this method, since the cleaning operation cannot be performed on the entire sheet, the cleaning frequency is reduced with respect to the cleaning frequency of 37 in the operation of
本実施の形態1では、定着装置11のクリーニング動作時に定着駆動モータ29の駆動を終了した後に本体駆動モータ12の駆動を開始させ、2つの駆動モータ12・29の駆動開始タイミングが一致しないようにしている。よって、2つの駆動モータ12・29の起動時に発生する起動電流が一致することがないため、画像形成装置全体のモータによる起動電流の総和を減少させることができる。
In the first embodiment, the driving of the main
また、クリーニングするシートの先端から後端までクリーニング動作を行うことができ、シート1枚におけるクリーニング動作領域を確保することで、効果的にクリーニング動作を行うことができる。 In addition, the cleaning operation can be performed from the leading edge to the trailing edge of the sheet to be cleaned, and the cleaning operation can be effectively performed by securing the cleaning operation area in one sheet.
[実施例の形態2]
以下、本発明の実施の形態2について説明する。
[Embodiment 2]
The second embodiment of the present invention will be described below.
本実施例で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置の構成、寸法関係は実施例の形態1と同一であるため再度の説明を省略する。 Since the configurations and dimensional relationships of the toner, the image forming apparatus, and the fixing device used in this embodiment are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
次に実施例の形態2におけるクリーニングモードについて図8のフローチャートを用いて説明する。実施例の形態1との違いは本体駆動モータ12と定着駆動モータ29のステップ送りの起動(駆動)開始時にヒータ20の加熱を停止している点である。
Next, the cleaning mode in the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The difference from the first embodiment is that heating of the
本実施例のクリーニングモードにおいて、S21からS30までの動作は実施例の形態1のS1からS10までの動作と同じである。 In the cleaning mode of this embodiment, the operations from S21 to S30 are the same as the operations from S1 to S10 in the first embodiment.
S30において加圧ローラ周面の付着物を軟化させた後に、タイマの時間tが時間t1以上の加熱時間を経過した場合にS31に進む。 After softening the deposit on the circumferential surface of the pressure roller in S30, the process proceeds to S31 when the time t of the timer has passed the heating time of time t1 or more.
S31では、温度制御手段27の通電制御回路部23に通電停止指令信号を出力してヒータ20への通電をオフして定着ニップ部N内の加熱を停止する。そしてヒータ20の温度が所定の温度(目標温度)より低くなるのを待つ。この所定温度としては、トナー温度を軟化点よりも低くする温度であればよく、軟化点でもよい。ここでは、タイマのカウントがあらかじめ定められたt2(所定温度(目標温度)より低下する時間)を超えたかどうかで判断する(S32)。t2はヒータ20の温度が所定温度からトナーの軟化点温度まで低下する温度域に対応したカウント数である。なお、サーミスタ21が検出する温度がトナーの軟化点よりも低い所定温度であるかどうかで判断してもよい。
In S <b> 31, an energization stop command signal is output to the energization
タイマカウンタtがt2を超えた場合に(S32のYES)、定着駆動モータ29を起動してシートを定着ニップ部Nの幅分だけ搬送する(S33)。すると付着物は加圧ローラ26周面から剥離してシートの裏面に転移する。
When the timer counter t exceeds t2 (YES in S32), the fixing
このように、シートの停止中に加圧ローラ26周面のトナーを軟化させることで、軟化したトナーをシート裏面の凹凸に入り込ませ、加圧ローラ26周面全体をクリーニングすることができる。
As described above, by softening the toner on the circumferential surface of the
その後、定着駆動モータ12を定着ニップ幅分駆動させた後停止させる(S33)。そして、シートの後端が定着ニップ部Nを出ることを定着排紙センサ16が検知するまで(S34)、本体駆動モータ29をニップ幅分駆動し停止させる(S35)。すなわち、シートの後端が定着排紙センサ16で検知されない場合にS28に戻り、再びヒータ20を加熱し、カウンタをリセットする。そして、シートの後端が定着排紙センサ16で検知されるまでS28からS35までの動作を繰り返し行う。
Thereafter, the fixing
クリーニングに用いたシートの後端が定着ニップ部Nを出ると(S34のYES)、本体駆動モータ12を正規のプロセススピードで回転させ(S36)、定着ニップ部Nからシートの排出が完了したと判断されると(S37のYES)、クリーニングモードを終了する(S38)。
When the trailing edge of the sheet used for cleaning exits the fixing nip portion N (YES in S34), the main
本実施例の形態2の画像形成装置のクリーニングモードに係わる各部材の具体例は実施例の形態1と同じであるため再度の説明を省略する。 Since specific examples of the members related to the cleaning mode of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
図8のフローチャートに基づいて本実施形態例のクリーニングモードの具体例を説明する。 A specific example of the cleaning mode of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
クリーニングモードが設定されると、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29が順次駆動開始され、シートの給紙が開始される。
When the cleaning mode is set, the main
シートが定着ニップ部Nに到達すると、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29の駆動は停止され、シートは転写ニップ部Tと定着ニップ部に挟みこんだ状態で停止する。
When the sheet reaches the fixing nip portion N, the driving of the main
この状態でヒータ20の加熱を開始し、ヒータ20の温度を160℃に温調制御する。この制御温度はトナーの軟化点温度110℃より高い温度に設定している。その後タイマのカウントにより1sec経過した後に、ヒータ20の加熱を停止する。
In this state, heating of the
その後タイマのカウントにより3.5secまで待機し、定着ニップ部N内のトナーの温度が低下するのを待つ。 Thereafter, the timer waits for 3.5 seconds, and waits for the temperature of the toner in the fixing nip N to decrease.
その後に定着駆動モータ29の駆動を開始させて定着ニップ部Nの幅8mmだけシートを搬送するようステップ送りを行う。
Thereafter, driving of the fixing
シートの後端が定着ニップ部Nに到達していない場合は本体駆動モータ12も駆動を開始させて8mmだけシートを搬送するようステップ送りを行う。
If the trailing edge of the sheet has not reached the fixing nip N, the main
その後、ヒータ20を1sec間加熱し、ヒータ20の加熱を停止し、ヒータ20の温度低下のために待機し、定着駆動モータ29のステップ送り、本体駆動モータ12のステップ送りの各工程を順次繰り返す。
After that, the
シートの後端が定着ニップ部Nに到達すると、本体駆動モータ12を通常回転させてシートを排出し、クリーニングモードは終了する。
When the trailing edge of the sheet reaches the fixing nip portion N, the main
本実施例においてクリーニング用のシートにA4サイズの紙を用いた場合、シート1枚(長さ297mm)の先端から後端までスッテップ送り8mmを行うことができるため37回のクリーニング動作を行うことができる。この方法で、加圧ローラ26に付着したトナー等の汚れは98%以上除去され、しかも残った2%についても、通常の画像形成時に加圧ローラ26から剥がれて記録材に付着することがなく、優れたクリーニング効果を得ることができる。
In this embodiment, when A4 size paper is used as the cleaning sheet, step feed 8 mm can be performed from the leading edge to the trailing edge of one sheet (length 297 mm), so that 37 cleaning operations can be performed. it can. By this method, 98% or more of dirt such as toner adhered to the
本実施例では、定着装置11のクリーニングモード時において、ヒータ20の加熱を停止した後に定着駆動モータ29の駆動を開始し、その後本体駆動モータ12の駆動を開始させ、ヒータ20の加熱と2つの駆動モータ29・12の駆動開始タイミングが一致しないようにしている。よって、ヒータ20の加熱に伴ってヒータ20に流れる電流と2つの駆動モータ29・12の起動時に発生する起動電流とが一致することがないため、画像形成装置全体の電流の総和を減少させることができる。
In this embodiment, in the cleaning mode of the fixing
また、クリーニングするシートの先端から後端までクリーニング動作を行うことができ、シート1枚におけるクリーニング動作領域を確保することで、効果的にクリーニング動作を行うことができる。また、定着装置11の停止状態(定着駆動モータ29の非駆動状態)でトナー等の付着物を軟化させた後に冷却するため、加圧ローラ26とシートの表面粗さや表面エネルギーの違いに基づき、付着物は、より加圧ローラ26よりもシートに強固に付着する。よって、より一層のクリーニング効果を得ることができる。
In addition, the cleaning operation can be performed from the leading edge to the trailing edge of the sheet to be cleaned, and the cleaning operation can be effectively performed by securing the cleaning operation area in one sheet. Further, in order to cool after the adhering matter such as toner is softened in the stop state of the fixing device 11 (non-drive state of the fixing drive motor 29), based on the difference in surface roughness and surface energy between the
[実施例の形態3]
以下、本発明の実施の形態3について説明する。
[Embodiment 3]
The third embodiment of the present invention will be described below.
本実施例で使用されるトナー、画像形成装置、及び定着装置の構成、寸法関係は実施例の形態1と同一であるため再度の説明は省略する。 Since the configurations and dimensional relationships of the toner, the image forming apparatus, and the fixing device used in this embodiment are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
次に本実施の形態3におけるクリーニングモードについて図9のフローチャートを用いて説明する。実施例の形態1との違いは本体駆動モータ12と定着駆動モータ29のステップ送りの起動(駆動)開始時にヒータ20の加熱を停止している点、また、ヒータ20の加熱を停止し、ヒータ20の温度が低下するまでの待機時間中に本体駆動モータ12のスッテップ送りを行う点に違いがある。
Next, the cleaning mode in the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The difference from the first embodiment is that heating of the
本実施例のクリーニングモードにおいて、S41からS50までの動作は実施例の形態1のS1からS10までの動作と同じである。 In the cleaning mode of this embodiment, the operations from S41 to S50 are the same as the operations from S1 to S10 in the first embodiment.
S50において加圧ローラ周面の付着物を軟化させた後に、タイマの時間tが時間t1以上の加熱時間を経過した場合にS51に進む。 After the adhering matter on the peripheral surface of the pressure roller is softened in S50, the process proceeds to S51 when the timer time t has exceeded the heating time t1.
S51では、温度制御手段27の通電制御回路部23に通電停止指令信号を出力してヒータ20への通電をオフして定着ニップ部N内の加熱を停止する。そしてヒータ20の温度が所定の温度(目標温度)より低くなるのを待つ。この所定温度としては、トナー温度を軟化点よりも低くする温度であればよく、軟化点でもよい。ここでは、タイマのカウントがあらかじめ定められたt2(所定温度(目標温度)より低下する時間)を超えたかどうかで判断する(S53)。t2はヒータ20の温度が所定温度からトナーの軟化点温度まで低下する温度域に対応したカウント数である。この温度低下までの間に本体駆動モータ29をニップ幅分駆動し停止させる(S52)。なお、サーミスタ21が検出する温度がトナーの軟化点よりも低い所定温度であるかどうかで判断してもよい。
In S <b> 51, an energization stop command signal is output to the energization
タイマカウンタtがt2を超えた場合に(S53のYES)、定着駆動モータ29を起動してシートを定着ニップ部Nの幅分だけ搬送する(S54)。すると付着物は加圧ローラ26周面から剥離してシートの裏面に転移する。
When the timer counter t exceeds t2 (YES in S53), the fixing
このように、シートの停止中に加圧ローラ26周面のトナーを軟化させることで、軟化したトナーをシート裏面の凹凸に入り込ませ、加圧ローラ26周面全体をクリーニングすることができる。
As described above, by softening the toner on the circumferential surface of the
そして、シートの後端が定着ニップNを出ることを定着排紙センサ16が検知するまでは(S55)、S48からS54までの動作を繰り返し行う。すなわち、シートの後端が定着排紙センサ16で検知されない場合にS48に戻り、再びヒータ20を加熱し、カウンタをリセットする。そして、シートの後端が定着排紙センサ16で検知されるまでS48からS54までの動作を繰り返し行う。
The operation from S48 to S54 is repeated until the fixing
クリーニングに用いたシートの後端が定着ニップ部Nを出ると(S55のYES)、本体駆動モータ12を正規のプロセススピードで回転させ(S56)、定着ニップ部Nからシートの排出が完了したと判断されると(S57のYES)、クリーニングモードを終了する(S58)。
When the trailing edge of the sheet used for cleaning exits the fixing nip portion N (YES in S55), the main
次に本実施例の形態3の画像形成装置のクリーニングモードに係わる各部材の具体例は実施例の形態1と同じであるため再度の説明を省略する。 Next, the specific examples of the members related to the cleaning mode of the image forming apparatus according to the third embodiment of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, so that the description thereof is omitted.
図9フローチャートに基づいて本実施形態例のクリーニングモードの具体例を説明する。 A specific example of the cleaning mode of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
クリーニングモードが設定されると、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29が順次駆動開始され、シートの給紙が開始される。
When the cleaning mode is set, the main
シートが定着ニップ部Nに到達すると、本体駆動モータ12と定着駆動モータ29の駆動は停止され、シートは転写ニップ部Tと定着ニップ部に挟みこんだ状態で停止する。
When the sheet reaches the fixing nip portion N, the driving of the main
この状態でヒータ20の加熱を開始し、ヒータ20の温度を160℃に温調制御し、タイマのカウントにより1sec経過した後にヒータ20の加熱を停止する。この制御温度はトナーの軟化点温度110℃より高い温度に設定している。
In this state, the heating of the
その後、本体駆動モータ12を駆動開始させ8mmだけシートを搬送するようステップ送りを行う。また、タイマのカウントにより3.5sec経過した後に、定着駆動モータ29も駆動を開始させて定着ニップ部Nの幅8mmだけシートを搬送するようステップ送りを行う。
Thereafter, the main
シートの後端が定着ニップ部Nに到達していない場合は、ヒータ20を1sec間加熱し、ヒータ20の加熱を停止し、本体駆動モータ12のステップ送り、定着駆動モータ29のステップ送りの各工程を順次繰り返す。
When the trailing edge of the sheet has not reached the fixing nip portion N, the
シートの後端が定着ニップ部Nに到達すると、本体駆動モータ12を通常回転させてシートを排出し、クリーニングモードは終了する。
When the trailing edge of the sheet reaches the fixing nip portion N, the main
本実施例においてクリーニング用のシートにA4サイズの紙を用いた場合、シート1枚(長さ297mm)の先端から後端までスッテップ送り8mmを行うことができるため37回のクリーニング動作を行うことができる。この方法で、加圧ローラ26に付着したトナー等の汚れを98%以上除去され、しかも残った2%についても、通常の画像形成時に加圧ローラ26から剥がれて記録材Pに付着することがなく、優れたクリーニング効果を得ることができる。
In this embodiment, when A4 size paper is used as the cleaning sheet, step feed 8 mm can be performed from the leading edge to the trailing edge of one sheet (length 297 mm), so that 37 cleaning operations can be performed. it can. By this method, 98% or more of the dirt such as toner adhering to the
本実施例では、定着装置11のクリーニングモード時において、ヒータ20の加熱を停止した後に、本体駆動モータ12の駆動を開始し、その後定着駆動モータ29の駆動を開始させ、ヒータ20の加熱と2つの駆動モータ12・29の駆動開始タイミングが一致しないようにしている。よって、ヒータ20の加熱に伴ってヒータ20に流れる電流と2つの駆動モータ12・29の起動時に発生する起動電流が一致することがないため、画像形成装置全体の電流の総和を減少させることができる。
In this embodiment, in the cleaning mode of the fixing
また、クリーニングするシートの先端から後端までクリーニング動作を行うことができ、シート1枚におけるクリーニング動作領域を確保することで、効果的にクリーニング動作を行うことができる。また、定着装置11の停止状態(定着駆動モータ29の非駆動状態)でトナー等の付着物を軟化させた後に冷却するため、加圧ローラ26とシートの表面粗さや表面エネルギーの違いに基づき、付着物は、より加圧ローラ26よりもシートに強固に付着する。よって、より一層のクリーニング効果を得ることができる。
In addition, the cleaning operation can be performed from the leading edge to the trailing edge of the sheet to be cleaned, and the cleaning operation can be effectively performed by securing the cleaning operation area in one sheet. In addition, since the adhering material such as toner is softened after the fixing
本実施例の形態3においては、定着装置11の冷却するための待機時間に本体駆動モータ12のステップ送りを行うため、クリーニングモードの時間を短縮することができる。
In Embodiment 3 of the present embodiment, since the main
1‥‥感光ドラム、5‥‥転写ローラ、9‥‥トップセンサ、11‥‥定着装置、
12‥‥本体駆動モータ、16‥‥定着排紙センサ、20‥‥ヒータ、
21‥‥サーミスタ、26‥‥加圧ローラ、29‥‥定着駆動モータ、
30‥‥制御装置、N‥‥定着ニップ部、A‥‥転写ニップ部
DESCRIPTION OF
12 ... Main body drive motor, 16 ... Fixing paper discharge sensor, 20 ... Heater,
21 ... Thermistor, 26 ... Pressure roller, 29 ... Fixing drive motor,
30 ... Control device, N ... Fixing nip, A ... Transfer nip
Claims (3)
像担持体を回転駆動する像担持体駆動手段と、
回転体を回転駆動する回転体駆動手段と、
加熱体への通電をオン・オフ制御すると共に像担持体駆動手段と回転体駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
転写ニップ部と定着ニップ部とでクリーニング用のシートを挟持した状態で、加熱体への通電をオンし、像担持体駆動手段と回転体駆動手段に対して駆動と停止を繰り返すクリーニングモードと、
を有し、
クリーニングモードの時、制御手段は、像担持体駆動手段と回転体駆動手段の駆動開始を異なったタイミングで行うことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that is driven to rotate, a transfer member that contacts the image carrier to form a transfer nip portion, a rotating member that contacts each other to form a fixing nip portion, and a heat generator that generates heat when energized to heat the rotor And a heating member. The recording material is nipped and conveyed at the transfer nip portion, and the developer image carried by the image carrier is transferred to the recording material by the transfer member. The recording material is sandwiched at the fixing nip portion together with the transfer nip portion. In an image forming apparatus that conveys and heats a developer image through a rotating body to heat and fix it on a recording material.
Image carrier driving means for rotationally driving the image carrier;
A rotating body driving means for rotating the rotating body;
Control means for controlling on / off of energization to the heating body and controlling driving of the image carrier driving means and the rotating body driving means;
A cleaning mode in which the heating member is energized with the cleaning sheet held between the transfer nip portion and the fixing nip portion, and the driving and stopping of the image carrier driving unit and the rotating unit driving unit are repeated.
Have
In the cleaning mode, the control means starts driving the image carrier driving means and the rotating body driving means at different timings.
像担持体を回転駆動する像担持体駆動手段と、
回転体を回転駆動する回転体駆動手段と、
加熱体への通電をオン・オフ制御すると共に像担持体駆動手段と回転体駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
転写ニップ部と定着ニップ部とでクリーニング用のシートを挟持した状態で、加熱体への通電をオン・オフし、像担持体駆動手段と回転体駆動手段に対して駆動と停止を繰り返すクリーニングモードと、
を有し、
クリーニングモードの時、制御手段は、加熱体への通電をオフし、像担持体駆動手段と回転体駆動手段の駆動開始を異なったタイミングで行うことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that is driven to rotate, a transfer member that contacts the image carrier to form a transfer nip portion, a rotating member that contacts each other to form a fixing nip portion, and a heat generator that generates heat when energized to heat the rotor And a heating member. The recording material is nipped and conveyed at the transfer nip portion, and the developer image carried by the image carrier is transferred to the recording material by the transfer member. The recording material is sandwiched at the fixing nip portion together with the transfer nip portion. In an image forming apparatus that conveys and heats a developer image through a rotating body to heat and fix it on a recording material.
Image carrier driving means for rotationally driving the image carrier;
A rotating body driving means for rotating the rotating body;
Control means for controlling on / off of energization to the heating body and controlling driving of the image carrier driving means and the rotating body driving means;
Cleaning mode that repeats driving and stopping of the image carrier driving means and rotating body driving means by turning on / off the power to the heating body with the cleaning sheet held between the transfer nip part and the fixing nip part. When,
Have
In the cleaning mode, the control unit turns off the energization to the heating body, and starts driving the image carrier driving unit and the rotating body driving unit at different timings.
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- 2005-02-14 JP JP2005036558A patent/JP2006221089A/en active Pending
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