JP2007086473A - Belt type fixing device - Google Patents
Belt type fixing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007086473A JP2007086473A JP2005275783A JP2005275783A JP2007086473A JP 2007086473 A JP2007086473 A JP 2007086473A JP 2005275783 A JP2005275783 A JP 2005275783A JP 2005275783 A JP2005275783 A JP 2005275783A JP 2007086473 A JP2007086473 A JP 2007086473A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- fixing
- roller
- belt
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電子写真式の画像形成装置におけるベルト式定着装置において加熱ローラの温度を逐次制御して定着部における定着ベルトの温度を常に所定の温度に維持するよう制御するベルト式定着装置に関する。 The present invention relates to a belt-type fixing device that sequentially controls the temperature of a heating roller in a belt-type fixing device in an electrophotographic image forming apparatus so as to always maintain the temperature of the fixing belt in a fixing unit at a predetermined temperature.
従来、トナーを用い電子写真方式でカラー画像を印刷(以下、印字ともいう)する画像記録装置がある。トナーを用いるカラー印刷は、用紙の1頁に対して、減法混色の三原色であるイエロー(黄)、マゼンタ(赤)、及びシアン(青)の各色と、文字や画像の黒色部分等に専用されるブラック(黒)の合計4色のトナー画像を重ねて用紙に転写して、この重ね転写された画像を定着装置において熱と圧力を加えて用紙に定着させてカラー画像を形成する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image recording apparatus that prints a color image (hereinafter also referred to as “printing”) using toner with an electrophotographic method. Color printing using toner is dedicated to the three subtractive colors of yellow (yellow), magenta (red), and cyan (blue), and the black portion of characters and images, etc., for one page of paper. A total of four toner images of black (black) are transferred onto a sheet, and the superimposed image is fixed on the sheet by applying heat and pressure in a fixing device to form a color image.
このような画像形成装置における定着装置として従来は主に加熱ローラと加圧ローラからなる圧熱ローラ対方式が用いられていた。しかし、圧熱ローラ対方式による定着は、定着温度の立ち上がりが遅いという問題があり、この問題を解決するために、ベルト方式の定着装置が提案され実用化されている。 Conventionally, as a fixing device in such an image forming apparatus, a pressure-heat roller pair system mainly including a heat roller and a pressure roller has been used. However, the fixing by the pressure roller pair method has a problem that the rising of the fixing temperature is slow, and in order to solve this problem, a belt type fixing device has been proposed and put into practical use.
ベルト方式の定着装置は、定着ベルトを薄く構成し且つ加熱ローラの外周肉厚を薄くすることによって、極めて立ち上がりの速い定着機能を発揮することができる。しかし、定着ベルト及び加熱ローラの熱容量が小さいため、定着部での熱の奪われ方によっては定着ベルトの温度が激しく変化する。その結果多くの熱量を必要とする条件下では定着不良を引き起こすことがある。 The belt-type fixing device can exhibit a fixing function that is extremely quick to rise by making the fixing belt thin and reducing the outer peripheral wall thickness of the heating roller. However, since the heat capacities of the fixing belt and the heating roller are small, the temperature of the fixing belt changes drastically depending on how heat is deprived in the fixing unit. As a result, fixing failure may occur under conditions that require a large amount of heat.
図5は、従来のベルト式定着装置における定着ベルト上の或る1点に注目したときの温度変化特性を示す図である。同図は横軸に時間を示し、縦軸に定着ベルト上の或る1点の温度を示している。 FIG. 5 is a diagram showing a temperature change characteristic when attention is paid to a certain point on the fixing belt in the conventional belt-type fixing device. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents a temperature at a certain point on the fixing belt.
図5において、定着ベルトが回転すると定着ベルトの或る1点(正しくは或る1線)が定着ローラを離れ加熱ローラの直前に到達する。この時点がA点である。
この後、定着ベルトは加熱ローラ上を通過しながら加熱ローラによって急激に加熱され始め、所定の温度(160℃)まで急速に上昇する。この時点がB点である。
In FIG. 5, when the fixing belt rotates, a certain point (correctly one line) of the fixing belt leaves the fixing roller and reaches immediately before the heating roller. This point is point A.
Thereafter, the fixing belt starts to be heated rapidly by the heating roller while passing over the heating roller, and rapidly rises to a predetermined temperature (160 ° C.). This point is point B.
引き続き定着ベルトが回転し、上記所定の温度(160℃)に達した定着ベルトの或る1点は、加熱ローラから離れ、若干放熱しながら、定着ローラと加圧ローラが定着ベルトを介して対向する定着部に到達する。この時点がC点である。 When the fixing belt continues to rotate and reaches a predetermined temperature (160 ° C.), a certain point of the fixing belt is separated from the heating roller, and the fixing roller and the pressure roller face each other through the fixing belt while slightly radiating heat. To the fixing unit. This point is point C.
定着部を通過しながら定着ベルトは、定着ローラと加圧ローラ及び用紙からの吸熱によって急激に熱が奪われ、温度が低下する。この時点がD点である。
この状態で定着ベルトの或る1点は、再び加熱ローラの直前に到達する。この時点がE点である。このように、上記A点〜E点(A≒E)を繰り返しながら定着処理が進行する。
While passing through the fixing unit, the fixing belt rapidly loses heat due to heat absorption from the fixing roller, the pressure roller, and the sheet, and the temperature is lowered. This point is point D.
In this state, a certain point of the fixing belt arrives again immediately before the heating roller. This point is point E. In this way, the fixing process proceeds while repeating points A to E (A≈E).
上記の定着ベルトがD点で下がる温度は、定着ローラの温度、加圧ローラの温度、及び使用される用紙の種類によって変化する。
一般に、画像形成装置では、省エネの観点から非動作時には定着装置の駆動は停止される。動作停止中は定着ローラ及び加圧ローラは定着ベルトから吸熱できない状態で放置される。したがって、この放置時間は定着ローラ及び圧着ローラの放熱時間でもある。
The temperature at which the fixing belt is lowered at point D varies depending on the temperature of the fixing roller, the temperature of the pressure roller, and the type of paper used.
In general, in an image forming apparatus, driving of a fixing device is stopped when not operating from the viewpoint of energy saving. While the operation is stopped, the fixing roller and the pressure roller are left in a state where heat cannot be absorbed from the fixing belt. Therefore, this standing time is also the heat radiation time of the fixing roller and the pressure roller.
動作停止状態が長期であると、定着ローラ及び加圧ローラの放置状態も長期となって温度が一層低下する。つまり定着ローラに接している定着ベルト部分の温度が低下する。
この温度低下分は、加熱ローラとの接触で所定の温度まで上昇させて回復させるべく加熱されるが、温度低下の度合いが大き過ぎると所定の温度まで達しないうちに定着ベルトの或る1点は加熱ローラから離れてしまい、定着部において定着不良を引き起こす。
If the operation is stopped for a long time, the fixing roller and the pressure roller are left standing for a long time, and the temperature further decreases. That is, the temperature of the fixing belt portion in contact with the fixing roller is lowered.
This temperature drop is heated so as to be recovered by raising it to a predetermined temperature by contact with the heating roller. If the degree of temperature decrease is too large, a certain point of the fixing belt is reached before the predetermined temperature is reached. Leaves the heating roller and causes a fixing failure in the fixing unit.
この不具合を避けるためには、加熱ローラの熱容量を大きくすることも対策の一つとなるが、加熱ローラの熱容量を大きくすることは、立ち上がりが遅くなることを意味するから、ベルト方式の定着装置が目的とする機能に逆行することになって好ましくない。 In order to avoid this problem, increasing the heat capacity of the heating roller is one of the countermeasures. However, increasing the heat capacity of the heating roller means that the start-up is delayed. It is not preferable because it goes against the intended function.
また、定着ベルトの温度が使用される用紙の種類によっても大きく変化することは前述したが、特にOHP用紙にトナー像を定着させるときは大きな熱量を必要とするから、加熱ローラの発熱量を普通紙の場合とOHP用紙の場合とで使い分けるために加熱ローラに接する部分の定着ベルトの温度を測定して加熱ローラの発熱量を制御する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
図6(a) は、そのようなベルト式定着装置の構造を模式的に示す側断面図であり、同図(b) は、このベルト式定着装置で実験の結果判明した定着ベルトの温度変化特性を示す図である。
In addition, as described above, the temperature of the fixing belt varies greatly depending on the type of paper used. However, since a large amount of heat is required particularly when a toner image is fixed on OHP paper, the amount of heat generated by the heating roller is normally set. In order to properly use paper and OHP paper, a method of controlling the amount of heat generated by the heating roller by measuring the temperature of the fixing belt in contact with the heating roller has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)
FIG. 6A is a side sectional view schematically showing the structure of such a belt-type fixing device, and FIG. 6B is a temperature change of the fixing belt which has been clarified as a result of an experiment with this belt-type fixing device. It is a figure which shows a characteristic.
先ず、図6(a) に示すように、このベルト式定着装置1は、定着ベルト2が加熱ローラ3と定着ローラ4とに掛け渡され、定着ローラ4には、定着ベルト2を介して加圧ローラ5が圧接されている。更に温度センサ6が、加熱ローラ3の外周に配置され定着ベルト2の表面の温度を検出するようになっている。
First, as shown in FIG. 6 (a), in the belt type fixing device 1, the
温度センサ6により検出される温度に基づいて所定の温度になるように加熱ローラ3の発熱が制御される。このように定着ベルト2の温度を直接監視して加熱ローラ3の発熱を制御するので加熱ローラ3を通過後の定着ベルト2の温度は安定している。
The heat generation of the heating roller 3 is controlled so as to reach a predetermined temperature based on the temperature detected by the temperature sensor 6. In this way, the temperature of the
ガイド部7に案内されてベルト式定着装置1に搬送されてきた用紙8は、定着ローラ4と加圧ローラ5とが対向する定着部を通過しながら、定着ローラ4と加圧ローラ5とにより圧力を加えられると共に定着ベルト2から熱を加えられて、紙面上に転写されているトナー像9を紙面に定着される。
しかしながら、上記特許文献1に示されるベルト式定着装置の構成は、上述したような定着ローラと加圧ローラに大きな温度低下が生じている場合には、定着ベルトの当初の設定温度までの温度を温度センサ6で検出しても、その加熱された部分が定着ローラと加圧ローラの対向部(定着部)に到達するまでには温度が定着温度以下に低下してしまい定着不良等の問題を生じる虞がある。 However, in the configuration of the belt-type fixing device disclosed in Patent Document 1, the temperature up to the initial set temperature of the fixing belt is set when a large temperature drop occurs in the fixing roller and the pressure roller as described above. Even when the temperature sensor 6 detects the temperature, the temperature drops below the fixing temperature until the heated portion reaches the opposing portion (fixing portion) between the fixing roller and the pressure roller, which causes problems such as fixing failure. May occur.
図6(b) に示す定着ベルトの温度変化特性は上記の問題を具体的に示している。なお、同図(b) は、定着ローラ部の温度が80℃にまで上昇しており、且つ加熱ローラが所定の定着温度である160℃近傍に温度制御されている場合の定着ベルトの温度変化特性を示す図である。 The temperature change characteristic of the fixing belt shown in FIG. 6B specifically shows the above problem. FIG. 4 (b) shows the temperature change of the fixing belt when the temperature of the fixing roller is raised to 80 ° C. and the heating roller is temperature controlled near 160 ° C. which is a predetermined fixing temperature. It is a figure which shows a characteristic.
図6(b) に示すように、定着ベルトの1回転目及び2回転目では、定着ベルトの当初の設定温度までの温度が温度センサ6で検出されていても、定着ベルト自体では十分な熱量を得られず、定着部に到達時点では定着ベルトの温度は所定の定着温度の160℃を維持できない。 As shown in FIG. 6B, at the first and second rotations of the fixing belt, even if the temperature up to the initial set temperature of the fixing belt is detected by the temperature sensor 6, the fixing belt itself has a sufficient amount of heat. When the temperature reaches the fixing portion, the fixing belt temperature cannot maintain the predetermined fixing temperature of 160 ° C.
ただし更に回転を続けることにより、定着部に到達時点での温度が徐々に上昇して所定の定着温度である160℃前後に安定する。
上記は画像形成処理の一定の停止期間をおいた後の処理再開後の温度変化を示しているが、吸熱量の多い用紙によって吸熱された場合では、後続の用紙に対する定着処理は連続して行われるので、図6(b) の1回転目からの定着動作と同等の状態になる。よって定着不良が引き起こされる。
However, by continuing further rotation, the temperature at the time of reaching the fixing portion gradually increases and stabilizes at a predetermined fixing temperature of around 160 ° C.
The above shows the temperature change after restarting the process after a certain stop period of the image forming process. However, when heat is absorbed by a sheet having a large amount of heat absorption, the fixing process for the subsequent sheet is continuously performed. As a result, the fixing operation from the first rotation in FIG. Therefore, fixing failure is caused.
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、定着部における定着ベルトの温度を常に所定の温度に維持するよう制御するベルト式定着装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a belt-type fixing device that controls the temperature of a fixing belt in a fixing unit so as to always maintain a predetermined temperature in view of the above-described conventional situation.
以下、本発明のベルト式定着装置の構成について説明する。
本発明のベルト式定着装置は、加熱ローラと、定着ローラと、上記加熱ローラと上記定着ローラ間に掛け渡された無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを介し上記定着ローラに対向して配置され上記定着ローラと上記定着ベルトを押圧する加圧ローラとを備えたベルト式定着装置において、上記定着ベルトの定着直後の表面温度を検出すべく上記定着ローラと上記加圧ローラとの対向部よりも回転方向下流側近傍に配置された第1の温度センサと、上記加熱ローラにより定着温度を回復すべく加熱された上記定着ベルトの表面温度を検出すべく上記加熱ローラに接する部分の上記定着ベルトの回転方向下流側近傍に配置された第2の温度センサと、上記第1の温度センサから出力される上記定着ベルトの定着直後の表面温度検出結果と上記第2の温度センサから出力される上記加熱ローラにより加熱された直後の上記定着ベルトの表面温度検出結果とに基づいて決定した設定温度になるように上記加熱ローラを発熱制御する温度制御装置と、を備えて構成される。
The configuration of the belt type fixing device of the present invention will be described below.
The belt-type fixing device according to the present invention includes a heating roller, a fixing roller, an endless fixing belt stretched between the heating roller and the fixing roller, and opposed to the fixing roller via the fixing belt. In a belt-type fixing device including the fixing roller and a pressure roller that presses the fixing belt, an opposing portion between the fixing roller and the pressure roller is used to detect a surface temperature immediately after fixing of the fixing belt. A first temperature sensor disposed in the vicinity of the downstream side in the rotation direction, and a portion of the fixing belt in contact with the heating roller to detect the surface temperature of the fixing belt heated to recover the fixing temperature by the heating roller. A second temperature sensor arranged in the vicinity of the downstream side in the rotation direction, a surface temperature detection result immediately after fixing of the fixing belt output from the first temperature sensor, and the first temperature sensor. A temperature control device that controls the heat generation of the heating roller so as to reach a set temperature determined based on the detection result of the surface temperature of the fixing belt immediately after being heated by the heating roller. Configured.
本発明によれば、定着部における定着ベルトの温度を常に所定の温度に維持するよう制御するベルト式定着装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a belt-type fixing device that controls to always maintain the temperature of the fixing belt in the fixing unit at a predetermined temperature.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1におけるベルト式定着装置を備えたカラー画像形成装置(以下、単にプリンタという)の内部構成を説明する断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a color image forming apparatus (hereinafter simply referred to as a printer) provided with a belt-type fixing device according to Embodiment 1 of the present invention.
図1に示すプリンタ10は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部12、中間転写ベルトユニット13、給紙部14、及び両面印刷用搬送ユニット15で構成されている。
The
上記画像形成部12は、同図の右から左へ4個の画像形成ユニット16(16M、16C、16Y、16K)を多段式に並設した構成からなる。
上記4個の画像形成ユニット16のうち上流側(図の右側)の3個の画像形成ユニット16M、16C及び16Yは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット16Kは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。
The
Of the four image forming units 16, the three upstream
上記の各画像形成ユニット16は、トナー容器(トナーカートリッジ)に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック(K)用の画像形成ユニット16Kを例にしてその構成を説明する。 Each of the image forming units 16 has the same configuration except for the color of toner stored in a toner container (toner cartridge). Accordingly, the configuration of the black (K) image forming unit 16K will be described below as an example.
画像形成ユニット16は、最下部に感光体ドラム17を備えている。この感光体ドラム17は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム17の周面近傍を取り巻いて、クリーナ18、帯電ローラ19、光書込ヘッド21、及び現像器22の現像ローラ23が配置されている。
The image forming unit 16 includes a
現像器22は、上部のトナー容器に同図にはM、C、Y、Kで示すようにマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。
The developing
また、現像器22の下部には側面開口部に上述した現像ローラ23を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ23にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ23上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
The developing
中間転写ベルトユニット13は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト24と、この転写ベルト24を掛け渡されて転写ベルト24を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ25と従動ローラ26を備えている。
The intermediate
上記の転写ベルト24は、トナー像を直接ベルト面に転写(一次転写)されて、そのトナー像を更に用紙に転写(二次転写)すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。
The
この中間転写ベルトユニット13は、上記扁平なループ状の転写ベルト24のループ内にベルト位置制御機構27を備えている。ベルト位置制御機構27は、転写ベルト24を介して感光体ドラム17の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ28を備えている。
The intermediate
ベルト位置制御機構27は、マゼンタ(M)、シアン(C)及びイエロー(Y)の3個の画像形成ユニット16M、16C及び16Yに対応する3個の一次転写ローラ28を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。
The belt
そして、ベルト位置制御機構27は、ブラック(K)の画像形成ユニット16Kに対応する1個の一次転写ローラ28を上記3個の一次転写ローラ28の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト24を感光体ドラム17から離接させる。
Then, the belt
すなわち、ベルト位置制御機構27は、中間転写ベルトユニット13の転写ベルト24の位置を、フルカラーモード(4個全部の一次転写ローラ28が転写ベルト24に当接)、モノクロモード(画像形成ユニット16Kに対応する一次転写ローラ28のみが転写ベルト24に当接)、及び全非転写モード(4個全部の一次転写ローラ28が転写ベルト24から離れる)に切換える。
That is, the belt
上記の中間転写ベルトユニット13には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット16Mの更に上流側に、ベルトクリーナユニットが配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器29が着脱自在に配置されている。
In the intermediate
給紙部14は、上下2段に配置された2個の給紙カセット31を備え、2個の給紙カセット31の給紙口(図の右方)近傍には、それぞれ用紙取出ローラ32、給送ローラ33、捌きローラ34、待機搬送ローラ対35が配置されている。
The paper feed unit 14 includes two
待機搬送ローラ対35の用紙搬送方向(図の鉛直上方向)には、転写ベルト24を介して従動ローラ26に圧接する二次転写ローラ36が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。
In the paper conveyance direction (vertical upward direction in the figure) of the standby conveyance roller pair 35, a
この二次転写部の下流(図では上方)側にはベルト式定着装置37が配置されて、ベルト式定着装置37の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式定着装置37から搬出する搬出ローラ対38、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー39に排紙する排紙ローラ対41が配設されている。
A belt-
両面印刷用搬送ユニット15は、上記搬出ローラ対38と排紙ローラ対41との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路42a、それから下方に曲がる中間返送路42b、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路42c、及びこれらの返送路の途中に配置された4組の返送ローラ対43a、43b、43c、43dを備えている。
The duplex
上記終端返送路42cの出口は、給紙部14の下方の給紙カセット31に対応する待機搬送ローラ対35への搬送路に連絡している。
また、本例において中間転写ベルトユニット13の上面部には、クリーニング部45及び取り込みローラ46が配置されている。
The exit of the
In this example, a
クリーニング部45は、転写ベルト24の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、取り込みローラ46はクリーニング部45が除去した廃トナーを引き継いで、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器29に送り込んでいる。
The
また、上記のクリーニング部45を適度の圧力で転写ベルト24に圧接させるために、中間転写ベルトユニット13側には、下方から転写ベルト24をクリーニング部45に向けて押圧する押圧ローラ47が設けられている。
Further, in order to bring the
図1に示すように、このプリンタ10は、従来の用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対35により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に転写ベルト24を介してトナー像を転写する方式となっている。
As shown in FIG. 1, the
したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図1の右側を開放するのみで対処できるようになっている。
そして、用紙ジャム等の不具合はキット類の配設部では発生しないので、図1の左側に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、長手方向に入れ替え操作するだけの小さなスペースで良いように構成されている。
Therefore, it is possible to cope with a maintenance process for recovering from a problem such as a paper jam occurring in the paper transport path by simply opening the right side of FIG.
In addition, since troubles such as paper jams do not occur in the arrangement section of the kits, the operation for attaching and detaching consumables such as kits concentrated on the left side of FIG. 1 may be a small space that can be replaced in the longitudinal direction. It is configured as follows.
これにより、キット間の寸法は、可及的に縮小されており、装置本体全体の小型化が図られている。また、光書込みヘッド自体も小型化され、感光体ドラムに、より近接している構成となっている。 Thereby, the dimension between kits is reduced as much as possible, and size reduction of the whole apparatus main body is achieved. Further, the optical writing head itself is also miniaturized and is configured closer to the photosensitive drum.
図2は、上記構成のプリンタに配設されているベルト式定着装置37の拡大図である。尚、同図には、ベルト式定着装置37の下方に、転写ベルト24、従動ローラ26及び二次転写ローラ36から成る二次転写部を部分的に示している。
FIG. 2 is an enlarged view of the belt-
同図に示すように、ベルト式定着装置37は、熱ローラ51と、圧ローラ52と、熱ローラ51と圧ローラ52間に掛け渡された無端状の定着ベルト53と、この定着ベルト53を介して圧ローラ52に対向して配置され、圧ローラ52と定着ベルト53を押圧する圧着ローラ54とを備えている。
As shown in the figure, the belt-
上記の定着ベルト53は、厚さ約35μmのニッケル基材の上に、厚さ300μmのシリコンスポンジ層を形成され、更にその表面に厚さ30μmのPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル、万能樹脂といわれるフッ素樹脂の一種)を被着させた構成のエンドレスベルトである。
The fixing
熱ローラ51は、肉厚1mmのアルミ製の中空ローラであり、内部にハロゲン発熱装置57を内蔵している。
圧ローラ52は、芯金58の周囲にシリコンスポンジ59を被着して構成され、この圧ローラ52と対向する圧着ローラ54も、芯金61の周囲にシリコンスポンジ62を被着して構成されている。
The
The
これにより、トナー像を二次転写されて上向きにベルト式定着装置37に搬入されてくる用紙を、圧ローラ52と圧着ローラ54との対向部(定着部)で良く把持することが出来るようになっている。
As a result, the sheet onto which the toner image is secondarily transferred and carried upward into the belt-
また、更にベルト式定着装置37は、圧ローラ52と圧着ローラ54の対向部(定着部)よりも図の矢印a及びbで示す回転方向下流側近傍に配置された第1の温度センサ55と、熱ローラ51に接する部分の定着ベルト53の図の矢印cで示す回転方向下流側近傍に配置された第2の温度センサ56を備えている。
Further, the belt-
上記の第1の温度センサ55は、定着ベルト53の定着直後の表面温度を検出するために配置されており、また、第2の温度センサ56は、定着後の低下した温度を所定の定着温度に回復すべく熱ローラ51により加熱された、熱ローラ51の表面に接する部分の定着ベルト53の表面温度を直接測定するために配置されている。
The
図3は、上記構成のプリンタ10における定着温度制御回路のブロック図である。図3に示すように、定着温度制御回路は、プリントコントローラ(以下PR_CONTという)63、CPU(central processing unit)64、ROM(read only memory)65、定着SW(スイッチ)電源66、およびベルト式定着装置37より構成されている。
FIG. 3 is a block diagram of a fixing temperature control circuit in the
ベルト式定着装置37には、定着SW電源66より熱ローラ電源が供給されており、これにより、熱ローラ51の、図2に示したハロゲン発熱装置57が発熱駆動される。
定着ベルト53の定着直後の表面温度は、図2に示した第1の温度センサ55から圧ローラ温度信号67(実際には定着ベルト53の定着直後の表面温度信号)としてPR_CONT63に送られる。
The belt-
The surface temperature immediately after fixing of the fixing
また、熱ローラ51の表面に接する部分の定着ベルト53の表面温度は、これも図2に示した第2の温度センサ56から熱ローラ温度信号68(実際には定着ベルト53の加熱後の表面温度信号)としてPR_CONT63に送られる。
Further, the surface temperature of the fixing
PR_CONT63は各信号をアナログ/デジタル変換処理してCPU64に出力する。
CPU64は、上記PR_CONT63から入力された変換された信号を、予めROM65に設定されている値と比較演算処理し、予めROM65に格納されているプログラムに従って、定着制御指令をPR_CONT側に出力する。
The
The
PR_CONT63は、上記CPU64から入力される定着制御指令に従って、定着の温度制御信号を定着SW電源66に出力する。定着SW電源66は、PR_CONT63から入力される温度制御信号に基づいて、熱ローラ電源をベルト式定着装置37に供給する。
The
図4(a) は、上記の定着制御指令に用いられる予めROM65に設定されている検出温度と設定温度の対応テーブル69を示す図であり、同図(b) は、上記の定着制御指令により変化する定着ベルト53の温度変化特性を示す図である。
FIG. 4A is a diagram showing a correspondence table 69 between the detected temperature and the set temperature set in advance in the ROM 65, which is used for the above-described fixing control command. FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a temperature change characteristic of the fixing
図3及び図4(a),(b) において、第1の温度センサ55により、定着ベルト53の定着後の温度低下した部分の温度が検出され、その検出結果が圧ローラ温度信号67としてPR−CONT63を介してCPU64に通知され、第2の温度センサ56により、熱ローラ51の表面に接する部分の定着ベルト53の表面温度が熱ローラ温度信号68としてPR−CONT63を介してCPU64に通知される。
3 and 4 (a) and 4 (b), the
CPU64は、ROM65に予め記憶されている検出温度と設定温度の対応テーブル69を参照し、圧ローラ温度信号67に一致する範囲の検出温度に対応する設定温度になるように、熱ローラ51の表面に接する部分の定着ベルト53の表面温度を第2の温度センサ56で逐次検出しながら、熱ローラ51の設定温度を変更するようにPR−CONT63を介して定着SW電源66を制御し、これにより、熱ローラ51の温度を制御する。
The
実験によれば、図4(a) に示す検出温度と設定温度の対応テーブル69の基準で設定温度を逐次可変することにより、図4(b) の温度変化特性に示す過程を経て、ベルト式定着装置37の定着温度が所定の定格定着温度である160℃を中心として上下に変化しながら、やがて安定した状態に保たれることが判明した。
According to the experiment, by changing the set temperature sequentially according to the reference of the correspondence table 69 of the detected temperature and the set temperature shown in FIG. 4 (a), the process shown in the temperature change characteristic of FIG. It has been found that the fixing temperature of the fixing
ここで、図4(a) の検出温度と設定温度の対応テーブル69を参照しながら図4(b) の温度変化特性に示す過程を更に説明する。図4(b) の温度変化特性図では定着ベルト53の回転動作の開始時に第1の温度センサ55からの圧ローラ温度信号67は圧ローラ部の温度が80℃であることを示しているので、検出温度と設定温度の対応テーブル69の指針に基づいて熱ローラ51は190℃に加熱される。
Here, the process shown in the temperature change characteristic of FIG. 4B will be further described with reference to the correspondence table 69 of the detected temperature and the set temperature of FIG. In the temperature change characteristic diagram of FIG. 4B, the pressure roller temperature signal 67 from the
その結果、定着ベルト53は180℃近傍まで温度が上昇した状態で定着部に突入する。そこで定着熱を奪われ110℃近傍まで低下するが、図6(b) の従来例に示すように90℃までは低下していない。これは、圧ローラ部の温度検出に基づいて最初の加熱を大きく設定したからである。
As a result, the fixing
このように第1回目の定着後の低下した温度が110℃近傍であったので、次に再び検出温度と設定温度の対応テーブル69の指針に基づいて、熱ローラ51は185℃に加熱される。この加熱は前回よりも5℃低いが、定着後の温度が上記のように110℃近傍に高まっているので、定着ベルト53は前回と同様に180℃近傍まで温度が上昇した状態で定着部に突入する。
As described above, since the lowered temperature after the first fixing is around 110 ° C., the
そして定着熱を奪われて温度低下するが、今度は圧ローラ52が前回より温度が上がっているので低下温度は120℃近傍まで改善されている。再び検出温度と設定温度の対応テーブル69の指針に基づいて、熱ローラ51は180℃に加熱される。この加熱も前回より5℃低いが、定着後の温度が上記のように120℃近傍に高まっているので、定着ベルト53は前回よりやや低いが160℃を十分に上回った温度の状態で定着部に突入する。
Then, the temperature is lowered due to the loss of fixing heat, but this time the temperature of the
これを繰り返しながら、定着後の圧ローラ部分の温度の上昇に伴い、熱ローラ部分の温度を5℃ずつ引き下げ、やがて定着後の圧ローラ部分の温度と熱ローラ部分の加熱温度が所定の定着温度である160℃を中心にわずかの上下変動だけで安定した状態に維持されるようになる。 While repeating this, as the temperature of the pressure roller portion after fixing rises, the temperature of the heat roller portion is decreased by 5 ° C., and the temperature of the pressure roller portion after fixing and the heating temperature of the heat roller portion eventually become the predetermined fixing temperature. Thus, a stable state can be maintained with a slight vertical fluctuation around 160 ° C.
このように、圧ローラ部分の温度に応じて熱ローラ部分の加熱温度を制御し、定着後に温度低下した定着ベルト部分が加熱ローラに到達する前に、加熱ローラの加熱温度を高く設定して、定着ベルトの定着温度が所定温度以下に低下することを防止するので、立ち上がり直後からでも、また熱容量の大きな用紙の定着を連続して行っても、定着不良を起こす虞が全く無い。 In this way, the heating temperature of the heating roller portion is controlled according to the temperature of the pressure roller portion, and the heating temperature of the heating roller is set high before the fixing belt portion whose temperature has decreased after fixing reaches the heating roller. Since the fixing temperature of the fixing belt is prevented from lowering to a predetermined temperature or less, there is no possibility of causing a fixing defect even immediately after the start-up or even when a sheet having a large heat capacity is continuously fixed.
1 ベルト式定着装置
2 定着ベルト
3 加熱ローラ
4 定着ローラ
5 加圧ローラ
6 温度センサ
7 ガイド部
8 用紙
9 トナー像
10 プリンタ
12 画像形成部
13 中間転写ベルトユニット
14 給紙部
15 両面印刷用搬送ユニット
16(16M、16C、16Y、16K) 画像形成ユニット
17(17m、17c、17y、17k) 感光体ドラム
18 クリーナ
19 帯電ローラ
21 光書込ヘッド
22 現像器
23 現像ローラ
24 転写ベルト
25 駆動ローラ
26 従動ローラ
27 ベルト位置制御機構
28 一次転写ローラ
29 廃トナー回収容器
31 給紙カセット
32 用紙取出ローラ
33 給送ローラ
34 捌きローラ
35 待機搬送ローラ対
36 二次転写ローラ
37 ベルト式定着装置
38 搬出ローラ対
39 排紙トレー
41 排紙ローラ対
42a 開始返送路
42b 中間返送路
42c 終端返送路
43a、43b、43c、43d 返送ローラ対
45 クリーニング部
46 取り込みローラ
47 押圧ローラ
51 熱ローラ
52 圧ローラ
53 定着ベルト
54 圧着ローラ
55 第1の温度センサ
56 第2の温度センサ
57 ハロゲン発熱装置
58、61 芯金
59、62 シリコンスポンジ
63 プリントコントローラ(PR_CONT)
64 CPU(central processing unit)
65 ROM(read only memory)
66 定着SW(スイッチ)電源
67 圧ローラ温度信号
68 熱ローラ温度信号
69 検出温度と設定温度の対応テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Belt
64 CPU (central processing unit)
65 ROM (read only memory)
66 Fixing SW (switch) power supply 67 Pressure
Claims (1)
前記定着ベルトの定着直後の表面温度を検出すべく前記定着ローラと前記加圧ローラとの対向部よりも回転方向下流側近傍に配置された第1の温度センサと、
前記加熱ローラにより定着温度を回復すべく加熱された前記定着ベルトの表面温度を検出すべく前記加熱ローラに接する部分の前記定着ベルトの回転方向下流側近傍に配置された第2の温度センサと、
前記第1の温度センサから出力される前記定着ベルトの定着直後の表面温度検出結果と前記第2の温度センサから出力される前記加熱ローラにより加熱された直後の前記定着ベルトの表面温度検出結果とに基づいて決定した設定温度になるように前記加熱ローラを発熱制御する温度制御装置と、
を備えたことを特徴とするベルト式定着装置。
A heating roller, a fixing roller, an endless fixing belt stretched between the heating roller and the fixing roller, and the fixing roller and the fixing belt disposed opposite to the fixing roller via the fixing belt; In a belt-type fixing device provided with a pressure roller for pressing,
A first temperature sensor disposed in the vicinity of the downstream side in the rotational direction of the fixing roller and the pressure roller in order to detect the surface temperature immediately after fixing of the fixing belt;
A second temperature sensor disposed in the vicinity of the downstream side of the fixing belt in the rotation direction of the fixing belt in order to detect the surface temperature of the fixing belt heated to recover the fixing temperature by the heating roller;
The surface temperature detection result immediately after fixing of the fixing belt output from the first temperature sensor and the surface temperature detection result of the fixing belt immediately after being heated by the heating roller output from the second temperature sensor A temperature control device for controlling the heat generation of the heating roller so as to have a set temperature determined based on
A belt-type fixing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005275783A JP2007086473A (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Belt type fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005275783A JP2007086473A (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Belt type fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007086473A true JP2007086473A (en) | 2007-04-05 |
Family
ID=37973508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005275783A Withdrawn JP2007086473A (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Belt type fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007086473A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010262208A (en) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Casio Electronics Co Ltd | Image forming apparatus with decolorizing function |
JP2011013309A (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Fixing apparatus, control method for the same, and image forming apparatus |
-
2005
- 2005-09-22 JP JP2005275783A patent/JP2007086473A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010262208A (en) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Casio Electronics Co Ltd | Image forming apparatus with decolorizing function |
JP2011013309A (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Fixing apparatus, control method for the same, and image forming apparatus |
US8358947B2 (en) | 2009-06-30 | 2013-01-22 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Fixing device and image forming apparatus having improved accuracy of temperature control |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6000706B2 (en) | Image heating device | |
KR20130061627A (en) | Image forming apparatus | |
JP2007248654A (en) | Fixing device and image forming apparatus with same | |
JP2011013309A (en) | Fixing apparatus, control method for the same, and image forming apparatus | |
CN103676579A (en) | Image forming apparatus | |
JP2007086473A (en) | Belt type fixing device | |
US11112740B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5867095B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2011013410A (en) | Belt type fixing apparatus and image forming apparatus having the same | |
JP5243196B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2003015459A (en) | Fixing device | |
JP2009048074A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
US11119429B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2005024667A (en) | Image forming apparatus | |
JP6570338B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP7180361B2 (en) | Fixing device, image forming device and control method | |
JP2012058629A (en) | Printer | |
JP2009192643A (en) | Image forming apparatus | |
JP2011064951A (en) | Belt type fixing device | |
JP2010008867A (en) | Belt drive method in belt type image-fixing device | |
JP2010014756A (en) | Image forming apparatus | |
JP2008009004A (en) | Image forming device | |
JP6929706B2 (en) | Image forming device | |
JP2007256694A (en) | Temperature controller for heat roller | |
JP2020086370A (en) | Fixing device, image forming apparatus, and blowing control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |