JP2007108655A - Image heating apparatus - Google Patents
Image heating apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007108655A JP2007108655A JP2006136841A JP2006136841A JP2007108655A JP 2007108655 A JP2007108655 A JP 2007108655A JP 2006136841 A JP2006136841 A JP 2006136841A JP 2006136841 A JP2006136841 A JP 2006136841A JP 2007108655 A JP2007108655 A JP 2007108655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- heating
- roller
- fixing
- image
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
この発明は記録材上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。この画像加熱装置としては、記録材上の画像を定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を向上させる装置などを挙げることができる。また、この画像加熱装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる。 The present invention relates to an image heating apparatus for heating an image on a recording material. Examples of the image heating device include a fixing device that fixes an image on a recording material, and a device that improves the glossiness of an image by heating the image fixed on the recording material. The image heating apparatus is used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile.
トナーを用いた複写機やプリンタ、またはファクシミリ装置などの電子写真装置においては、記録媒体上に転写されたトナー像を熱溶融させて定着する定着装置が設けられている。 2. Description of the Related Art An electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine using toner is provided with a fixing device that melts and fixes a toner image transferred on a recording medium.
定着装置にベルトを使用したベルト定着装置が特許文献1に提案されている。このようなベルト定着装置には、ベルトの蛇行制御機構が搭載されている。このベルトの蛇行制御機構においては、ベルトを懸架するローラ群のうちの1つのローラの傾きを意図的に変えることによって、ベルトの寄り方向とその寄り移動速度が制御される。また、このベルト定着装置においては、非定着時には、定着ローラからベルトを離間させる。
A belt fixing device using a belt as a fixing device is proposed in
このような特許文献1に記載されたベルト定着装置の動作シーケンスを図11に示す。図11に示すように、このシーケンスによれば、スタンバイ中において定着ローラの回転は停止され、他方、ベルトが定着ローラから離間した状態で回転している。この状態において、複写開始信号が入力されると、定着ローラが定着時の速度で回転し始める。そして、定着ローラが定着時の速度で回転している状態のとき、ベルトが定着ローラに当接/加圧し始め、一定時間後に加圧動作が完了する。そして、その後、用紙が定着ニップに進入することになる。
しかしながら、このような従来のシーケンスに則って定着ローラやベルトを動作させた場合、次のような問題が発生した。 However, when the fixing roller and the belt are operated according to such a conventional sequence, the following problems occur.
すなわち、従来技術においては、画像形成開始にあたり、ベルトを定着ローラに当接させるとき定着ローラが定着時の高速度で回転している。これにより、ベルトの蛇行制御が不安定となりベルトの位置が正常な蛇行範囲を逸脱する場合があった。この現象は画像形成の高速化に伴って、定着ローラの定着時の速度を高速化させた場合に顕著である。 That is, in the prior art, at the start of image formation, when the belt is brought into contact with the fixing roller, the fixing roller rotates at a high speed during fixing. As a result, the meandering control of the belt becomes unstable and the belt position may deviate from the normal meandering range. This phenomenon is remarkable when the fixing speed of the fixing roller is increased as the image forming speed is increased.
このような現象が発生するとベルト蛇行制御エラーとなり画像形成動作を強制的に停止する必要がある。そして、これを復旧させるまでの間、画像形成が不能な状態となってしまう。したがって、画像形成を急いで行いたい操作者にとって不都合であった。 When such a phenomenon occurs, a belt meandering control error occurs and it is necessary to forcibly stop the image forming operation. Until this is restored, image formation becomes impossible. Therefore, it is inconvenient for an operator who wants to quickly perform image formation.
したがって、この発明の目的は、ベルトをその幅方向へ良好に揺動させることができる画像加熱装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image heating apparatus capable of satisfactorily swinging a belt in its width direction.
上記目的を達成するために、この発明は、
記録材上の画像をニップ部にて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体との間で前記ニップ部を形成するベルトと、前記ベルトを、前記ベルトの幅方向に揺動させる揺動手段と
、前記加熱回転体の回転速度を制御する制御手段とを有し、前記ベルトは加熱動作が可能な前記加熱回転体に当接した位置と前記加熱回転体から退避した位置との間を移動可能であり、前記制御手段は、前記揺動手段により前記ベルトを揺動させながら前記ベルトを前記加熱回転体に当接させるとき前記加熱回転体を低速で回転させ、加熱動作を開始する前に前記加熱回転体を増速させることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A heating rotator that heats an image on a recording material at a nip portion, a belt that forms the nip portion between the heating rotator, and a swinging means that swings the belt in the width direction of the belt And a control means for controlling the rotation speed of the heating rotator, wherein the belt moves between a position in contact with the heating rotator capable of heating operation and a position retracted from the heating rotator. The control means can rotate the heating rotator at a low speed when the belt is brought into contact with the heating rotator while the belt is oscillated by the oscillating means, and before the heating operation is started. The heating rotator is increased in speed.
以上説明したように、この発明によれば、ベルトをその幅方向へ良好に揺動させることができる。 As described above, according to the present invention, the belt can be favorably swung in the width direction.
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。まず、画像形成装置全体の概略を説明する。その後、本発明に係る画像加熱装置としての定着装置について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. First, an outline of the entire image forming apparatus will be described. Thereafter, a fixing device as an image heating device according to the present invention will be described.
(画像形成装置)
図10を用いて画像形成装置について説明する。図10に示すように画像形成装置内には第1、第2、第3、第4の画像形成部(画像形成手段)Pa、Pb、Pc、Pdが併設され、各々異なった色のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。
(Image forming device)
The image forming apparatus will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the image forming apparatus includes first, second, third, and fourth image forming units (image forming means) Pa, Pb, Pc, and Pd, and toner images of different colors. Is formed through a process of latent image, development and transfer.
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、それぞれ専用の像担持体、この実施形態においては、電子写真方式の感光ドラム303a,303b,303c,303dを具備し、各感光ドラム303a,303b,303c,303d上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム303a,303b,303c,303dに隣接して中間転写体1130が設置される。感光ドラム303a,303b,303c,303d上に形成された各色のトナー像は、中間転写体330上に1次転写され、2次転写部で記録材p上に転写される。さらに、トナー像が転写された記録材pは、定着装置100で加熱及び加圧によりトナー像を定着した後、記録画像として装置外に排出される。
The image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are respectively provided with dedicated image carriers, and in this embodiment, electrophotographic
感光ドラム303a〜dの外周には、それぞれドラム帯電器302a〜d、現像器301a〜d、1次転写帯電器324a〜d及びクリーナ304a〜dが設けられている。装置の上方部にはさらに光源装置およびポリゴンミラー(いずれも図示せず)が設置されている。
光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラーを回転して走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、fθレンズにより感光ドラム303a、303b、3
03c、303dの母線上に集光して露光する。これにより、感光ドラム303a、303b、303c、303d上に画像信号に応じた潜像が形成される。
The laser light emitted from the light source device is scanned by rotating the polygon mirror, the light beam of the scanning light is deflected by the reflecting mirror, and the
The light is condensed and exposed on the
現像器301a、301b、301c、301dには、現像剤としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーが、供給装置(図示せず)により所定量充填されている。現像器301a、301b、301c、301dは、それぞれ感光ドラム303a、303b、303c、303d上の潜像を現像して、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像として可視化する。
The developing
中間転写体330は矢示の方向に感光ドラム303と同じ周速度をもって回転駆動されている。
The
感光ドラム303a上に形成担持された上記第1色のイエロートナー画像は、感光ドラ
ム303と中間転写体330とのニップ部を通過する。この過程で、中間転写体330に印加される1次転写バイアスにより形成される電界と圧力により、中間転写体330の外周面に中間転写されていく。
The first color yellow toner image formed and supported on the
同様に、第2色のマゼンタトナー画像、第3色のシアントナー画像、第4色のブラックトナー画像が順次中間転写体330上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が形成される。
Similarly, the second color magenta toner image, the third color cyan toner image, and the fourth color black toner image are sequentially superimposed and transferred onto the
311は2次転写ローラを示し、中間転写体330に対応し平行に軸受させて下面部に接触させて配設してある。2次転写ローラ311には、2次転写バイアス源によって所望の2次転写バイアスが印加されている。
中間転写体330上に重畳転写された合成カラートナー画像の記録材Pへの転写は、次のように行われる。
Transfer of the composite color toner image superimposed and transferred onto the
すなわち、給紙カセット300からレジストローラ312、転写前ガイドを通過して中間転写体330と2次転写ローラ311との当接ニップに所定のタイミングで記録材Pが給送される。同時に、2次転写バイアスがバイアス電源からに印加される。この2次転写バイアスにより中間転写体330から記録材Pへ合成カラートナー画像が転写される。
That is, the recording material P is fed from the
一次転写が終了した感光ドラム303a、303b、303c、303dは、それぞれのクリーナ304a、304b、304c、304dにより転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成以下に備えられる。中間転写体330上に残留したトナー及びその他の異物は、中間転写体330の表面にクリーニングウエブ(不織布)を当接して、拭い取るようにする。
The
トナー画像の転写を受けた転写材Pは定着装置100へ順次導入され、転写材に熱と圧力を加えることで定着された後に排紙部363を経て出力される。
The transfer material P that has received the transfer of the toner image is sequentially introduced into the
(定着装置)
次に、本発明に係る画像加熱装置としての定着装置100について説明する。図2に、定着装置100の断面構成を示す。ここでは、主に加熱源を内蔵した加熱回転体としての定着ローラ1と、ベルトユニット20を説明している。
(Fixing device)
Next, the
図2に示すように、ベルトユニット20は、エンドレス状のベルト10と、ベルト10の定着ニップ部において定着ローラ1に向けて内面側から圧力を付与する圧力付与部材4等からなる。さらにベルトユニットは、ベルトを張架する3つの支持ローラである分離ローラ5、ステアリングローラ6、インレットローラを備える。本例の定着装置100には上述したベルトをその幅方向へ揺動させる揺動手段としての蛇行制御機構を具備している。この点に関しては後述する。
As shown in FIG. 2, the
定着ローラ1は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成された円筒状の芯金1a上に、シリコーンゴム等の弾性材料にて構成される弾性層1bと、PFAチューブなどの耐熱性や離型性に優れた離型層1cとを順に積層したロール構造からなるものである。芯金1aの円筒内部には、加熱源としてのハロゲンランプ2が配設されている。
The fixing
また、定着ローラ1の表面には、そのローラの表面温度を検出する温度センサ3が配置されている。そして、制御手段としてのコントローラ16が温度センサ3からの出力信号に基づいてハロゲンランプ2の点灯を制御(フィードバック制御)することにより、定着ローラ1の表面が所定の定着温度に保たれるようになっている。また、この定着ローラ1
は、駆動モータMによる駆動力が駆動伝達ギア列Xを通じて伝達されて、図中の矢印方向へ回転するように構成されている(図2参照)。
A temperature sensor 3 for detecting the surface temperature of the fixing
Is configured such that the driving force of the driving motor M is transmitted through the drive transmission gear train X and rotates in the direction of the arrow in the figure (see FIG. 2).
また、この定着ローラ1の定着動作(加熱動作)時の回転速度は複数用意されている(50mm/s、200mm/s)。そして、定着ローラ1の回転速度は、記録材の種類に応じてこれらの中から選択される。具体的には、記録材の種類に応じて駆動モータMの出力をコントローラ16(図2、図3)により切り替えられる。ここで、本例では、記録材の種類に対応する情報は操作者による指示入力される構成となっており、コントローラはこの情報に基づいて制御を行っている。なお、操作性の観点から、記録材の種類を画像形成装置に設けた記録材種類判別センサにより自動的に検出し、この検出した結果を基にコントローラが制御を行う構成とするのが好ましい。
Further, a plurality of rotation speeds (50 mm / s, 200 mm / s) are prepared for the fixing operation (heating operation) of the fixing
具体的には、本例では、記録材の厚さが薄い場合(薄紙や普通紙)は高速度(200mm/s)で回転するようにコントローラ16により定着ローラ1の回転速度を制御している。従って、定着ローラ1に当接して従動回転する構成とされたベルトもほぼこの回転速度で回転することになる。
Specifically, in this example, when the recording material is thin (thin paper or plain paper), the rotation speed of the fixing
一方、記録材の厚さが厚い場合(厚紙やコート紙)は上述した速度よりも遅い低速度(50mm/s)で回転するようにコントローラ16により定着ローラ1の回転速度を制御
している。従って、定着ローラ1に当接して従動回転する構成とされたベルトもほぼこの回転速度で回転することになる。
On the other hand, when the recording material is thick (thick paper or coated paper), the rotation speed of the fixing
ベルトユニット20は、ポリイミドフィルム等の耐熱樹脂フィルムにより形成されたベルト10を、回転自在に支持されている3つの支持ローラである分離ローラ5、ステアリングローラ6、インレットローラ7に掛けまわされた状態で設置されている。
The
分離ローラ22は、不図示の加圧機構によりベルト10を介して定着ローラ1を圧接するように回転自在に配置された圧力ローラである。この分離ローラ5により、定着ローラ1の弾性層1bが変形され、その変形歪みにより定着ニップ内に進行したトナー像が定着ローラ1から分離するような仕組みになっている。
The separation roller 22 is a pressure roller that is rotatably arranged so as to press the fixing
また、本例では、定着動作が終了すると、ベルトを定着ローラから離間させた位置へベルトユニットを、その回動中心Zを中心にして矢印W方向へ移動させる移動機構1000を有している(図2)。一方、画像形成開始信号が入力されると、この移動機構1000は、ベルトが定着ローラ1に当接するようにベルトユニットを、その回動中心Zを中心にして矢印W方向とは逆方向へ移動させる。
Further, in this example, when the fixing operation is completed, the moving
なお、本例では、後述するように、ベルトが定着ローラから離間した退避位置にあるときにおいてもベルトを低速度(50mm/s)で回転させスタンバイしている構成ととっている。これは、スタンバイ時においてもインレットローラ7に内蔵されたハロゲンヒータを点灯させ、ベルト全体をスタンバイ温度に温調しておくためである。これにより、画像形成開始信号が入力されたときスタンバイ状態から定着動作(加熱動作)が可能な状態へ素早く復帰させることができる。 In this example, as will be described later, even when the belt is in a retracted position separated from the fixing roller, the belt is rotated at a low speed (50 mm / s) to stand by. This is because the halogen heater built in the inlet roller 7 is turned on even during standby, and the temperature of the entire belt is adjusted to the standby temperature. As a result, when an image formation start signal is input, it is possible to quickly return from a standby state to a state where a fixing operation (heating operation) is possible.
従って、定着ローラ1からベルトが離間した状態にあるスタンバイ時には、駆動モータM’から駆動伝達機構Yを介して分離ローラに入力された駆動力によりベルトが回転する構成となっている(図2)。なお、上述したように、定着動作(加熱動作)時にはベルトは定着ローラに従動回転する構成とされている。すなわち、本例では、定着動作時にはコントローラ16が駆動モータM’をオフすることにより分離ローラへは駆動力が入力されていない。なお、定着動作時にベルトが定着ローラと従動回転するのを妨げないのであれ
ば、分離ローラを駆動モータM’により駆動してもよい。
Accordingly, in the standby state in which the belt is separated from the fixing
揺動手段としてのステアリングローラ6は、ベルトの幅方向の位置に応じてその傾きを調整することにより、ベルトをその幅方向に揺動させる機能を果たしている。すなわち、揺動手段としてのコントローラ16がベルトの幅方向の位置に応じてステアリングローラの傾きを調整することにより、ベルトの幅方向の位置が定着動作(加熱動作)の可能な所定の揺動範囲内におさまるように揺動制御を行っている。なお、この詳細については後述する。
The steering
インレットローラ7は、紙の搬送されて来る入口に配置され、定着ローラ1と圧力付与部材4によって形成される定着ニップに対してフラットに紙が導入されるように、圧力付与部材4に対して平行に配置される。
The inlet roller 7 is disposed at the entrance to which the paper is conveyed, and is placed on the
また、上述したように、インレットローラ7にはハロゲンヒータが内蔵されており、ベルトが定着ローラから離間した退避位置にあるときベルトを加熱する構成とされている。なお、本例では、ベルトが定着ローラ1に当接し定着動作(加熱動作)が可能な位置にあるときはこのハロゲンヒータへの通電がオフされる。
Further, as described above, the inlet roller 7 has a built-in halogen heater so that the belt is heated when the belt is in the retracted position away from the fixing roller. In this example, when the belt is in contact with the fixing
圧力付与部材4は、支持プレート4a上にシリコーンゴム等の弾性層4bを形成し、更にフッ素樹脂コート等の低摩擦層4cを積層して成り、不図示の加圧機構によってベルト10を介して定着ローラ1に圧接されている。
The
(蛇行制御手段)
次に、ベルトの揺動手段としての蛇行制御手段の構成に関して説明する。図3はベルト定着装置のベルトユニットとその蛇行制御手段を示した図であり、主に蛇行制御に関して説明するため、加熱源や加圧部材に関しては、あえて割愛してある。
(Meander control means)
Next, the configuration of the meandering control means as the belt swinging means will be described. FIG. 3 is a diagram showing a belt unit of the belt fixing device and its meandering control means. In order to mainly explain meandering control, a heating source and a pressure member are omitted.
10はベルトを示し、5、7はベルト10を内側から張架する3本のローラのうちの2本である。6は張架ローラ5,7と同様に内側からベルト10を張架してテンションを与えるローラであると共に、ベルト10の蛇行を制御するステアリングローラを示す。ステアリングローラ6は、ステアリングローラ軸6aにシリコーンゴムの弾性層を一体成形してできている。
ステアリングローラ6は、逆位相で可動するステアリングローラホルダ11,12によって、傾き(角度)を変えることが可能である。そして、ベルト10に対するステアリングローラ6の角度θをコントローラ16により調整することによって、ベルト10の幅方向に関わる移動方向および移動速度を制御している。
The steering
ステアリングローラホルダ12は、部材の端部に鋸歯状のギア溝が形成されている。このステアリングローラホルダ12は、蛇行制御モータ14に結合した蛇行制御モータギア13と噛み合うことによって可動制御される。
The steering
蛇行制御モータ14は、電源15によって電源供給され、電源15と電気的に接続しているコントローラ16によって最終的に制御される。コントローラ16は検出手段としてのベルト位置センサ17と電気的に接続している。
The meandering
このベルト位置センサの機構について次に説明する。すなわち、ベルト10の端部にバネによって押圧されて当接しているアーム部材18のもう一方の端部にフラグが設けられている。このフラグがベルト位置センサ17に並ぶ5つのフォトセンサのうちの1つをふさぎ、ベルト10(端部)の幅方向の位置が特定できるように構成されている。その結果
、ベルト10(端部)の幅方向の位置を示すベルト位置センサ17からの信号に基づきコントローラ16はベルトの蛇行(ステアリングローラの傾きを変えるか否か)を制御する(フィードバックする)。
Next, the mechanism of this belt position sensor will be described. In other words, a flag is provided at the other end of the
ここで、ベルト位置センサ17を構成する5つのフォトセンサは、以下のような位置関係を検知できるように配設されている。すなわち、「手前側に寄り切りすぎているので非常停止」、「手前側に寄ってきているので奥側に移動させる制御を開始」、「ベルトは中央域にいる」という位置関係である。さらに、「奥側に寄ってきているので手前側に移動させる制御を開始」および「奥側に寄り切りすぎているので非常停止」といった位置関係も検知することができる。 Here, the five photosensors constituting the belt position sensor 17 are arranged so as to detect the following positional relationship. That is, the positional relationship is “emergency stop because it is too close to the front side”, “control is started to move to the back side because it is close to the front side”, and “the belt is in the central area”. Further, it is possible to detect a positional relationship such as “starting control to move to the near side because it is approaching the back side” and “emergency stop because it is too close to the back side”.
また、ベルト位置センサ17のフォトセンサを覆うアーム部材18の部材の大きさとフォトセンサの間隔は、つねにいずれか1つのセンサを覆い、位置情報が分からなくなることがないように構成されている。なお、この実施形態において使用する「手前側」、「奥側」とは、図1、図4〜図8に示すように、画像形成装置の「Front」側、「Rear」側に
対応する。例えばベルトが画像形成装置の前側へ寄ることを、「ベルトが手前側に寄る」と言う。
Further, the size of the
次に、ベルトの蛇行制御の動作に関して図4〜7を用いて説明する。図4〜7の波状に描かれた実線の矢印は、ベルトの端部の位置に当接しているアーム部材によって検知された、ベルトの位置とその移動量およびベルトの回転方向の移動を表している。「寄り切り」「角度切り替え」は、それぞれベルト位置センサのフォトセンサに対応しており、ベルトの位置がそれらの位置に到達することである。 Next, the belt meandering control operation will be described with reference to FIGS. The solid arrows drawn in the wave shape in FIGS. 4 to 7 represent the position of the belt, the amount of movement thereof, and the movement of the belt in the rotational direction, detected by the arm member in contact with the position of the end of the belt. Yes. “Clip off” and “angle switching” correspond to the photosensors of the belt position sensor, respectively, and the position of the belt reaches these positions.
「角度切り替え」の場合はステアリングローラの制御角度が逆位相に変化することを意味している。「寄り切り」の場合はベルトの破断を防ぐ為に、寄り切りエラーとして定着装置の回転を停止させるなどの対応をすることを意味している。 “Angle switching” means that the control angle of the steering roller changes to an opposite phase. In the case of “offset”, it means to stop the rotation of the fixing device as a close error in order to prevent the belt from being broken.
また、ベルトを長手の手前側に移動させたい場合はステアリングローラの角度θを+側に、また奥側に移動させたい場合は−側に回転させることで蛇行制御を行っている。図4は、制御ディレイを全く無いと仮定した場合の理想的な制御動作を示した図であり、ベルトの回転速度は50mm/s、ベルトの荷重は待機状態を想定して0Nであり、蛇行制御の角度は+4と−4度で制御している。 Further, the meandering control is performed by rotating the angle θ of the steering roller to the + side when moving the belt toward the front side of the longitudinal direction, and rotating the angle toward the negative side when moving the belt toward the back side. FIG. 4 is a diagram showing an ideal control operation when it is assumed that there is no control delay. The belt rotation speed is 50 mm / s, the belt load is 0 N assuming a standby state, and meandering is performed. The control angle is controlled at +4 and -4 degrees.
図4に示すような非常に理想的な状態においては、ベルトの長手の往復運動は、常にベルト位置センサがベルトの端部を「角度切り替え」位置で検知した時点で、即座に移動方向が逆転して移動開始する。このため、ユニット自体のアライメントの狂い等によるベルトの片寄り移動量が、ステアリングローラの制御角で制御できるベルトの移動量を超えない限り、寄り切り位置までベルトの端部が到達することは無い。 In a very ideal state as shown in FIG. 4, the longitudinal reciprocation of the belt is always reversed when the belt position sensor detects the end of the belt at the “angle switching” position. And start moving. Therefore, the end of the belt does not reach the offset position unless the amount of deviation of the belt due to misalignment of the unit itself exceeds the amount of movement of the belt that can be controlled by the control angle of the steering roller.
しかしながら、現実には蛇行制御における制御ディレイと言われるものが存在する。この制御ディレイとは、例えばギアのバックラッシュである。全てのギアは噛み合せに若干の余裕を持たせることでギアのロックやギア割れなどの問題を抑制している。そのため、一方向に回転していたギアが逆回転するとき、ギア同士が再度逆方向に噛み合うまでに若干の時間の遅れが生じる。 However, in reality, there is a so-called control delay in meander control. This control delay is, for example, a gear backlash. All the gears have a slight margin for meshing to suppress problems such as gear locking and gear cracking. Therefore, when a gear that has been rotating in one direction is rotated in the reverse direction, there is a slight time delay until the gears are engaged again in the reverse direction.
また、ギアのバックラッシュ以外にも、ステアリングローラの角度の変更にも若干の時間が必要である。さらに、極めてわずかではあるが、ベルト位置センサが検知してからコントローラが内部計算をして制御動作を開始するまでの時間なども制御ディレイの原因となる。 In addition to the gear backlash, it takes some time to change the steering roller angle. Furthermore, although it is extremely small, the time from the detection by the belt position sensor until the controller performs internal calculation and the control operation is started also causes the control delay.
このような制御ディレイを有する、実際のベルト蛇行制御を図5に示す。図4に示すと同様に、ベルトの回転速度は50mm/s、ベルトの荷重は0Nと想定しているが、制御ディレイが生じていることにより、「角度切り替え」の検知位置から「寄り切り」の検知位置までの間の制御マージンを24%ほど食い込んでいる。この制御マージンの24%は、制御的には十分に安定している状態である。 FIG. 5 shows actual belt meandering control having such a control delay. As shown in FIG. 4, the belt rotation speed is assumed to be 50 mm / s and the belt load is assumed to be 0 N. However, because of the control delay, the “angle switching” detection position is The control margin up to the detection position is about 24%. 24% of this control margin is in a sufficiently stable state in terms of control.
次に、ベルトの荷重が0Nのままで、ベルトの回転速度を200mm/sに上げた場合のベルトの蛇行制御の状態について説明する。図5に示す状態に対してベルトの回転速度が4倍になることで、制御ディレイによる制御マージンの食い込みも約96%まで増大している。そのため、この状態においては、蛇行制御としては非常に余裕の無い状態で、いつエラーが発生してもおかしくない状態である。 Next, a description will be given of the state of the meandering control of the belt when the belt load is kept at 0 N and the belt rotational speed is increased to 200 mm / s. Since the rotation speed of the belt is four times that in the state shown in FIG. 5, the control margin bite due to the control delay is increased to about 96%. For this reason, in this state, the meandering control is in a state where there is not enough room, and it is not a strange state when an error occurs.
また、図7において、ベルトの回転速度が200[mm/s]に上げられ、同時にベルトが定着部材に加圧されて、その荷重が490[N]である状態を想定している場合の蛇行制御の状態を示している。ベルトの回転速度は、図6で説明されている条件と同じである。ところが、ベルトに荷重力がかかっていることにより、ベルトの長手方向の移動速度が低下し、制御ディレイによる制御マージンの食い込みも約12%まで低下している。 Further, in FIG. 7, meandering is assumed when the belt rotational speed is increased to 200 [mm / s] and the belt is pressed against the fixing member at the same time and its load is 490 [N]. The state of control is shown. The rotation speed of the belt is the same as the conditions described in FIG. However, since the load force is applied to the belt, the moving speed in the longitudinal direction of the belt is lowered, and the bite of the control margin due to the control delay is also reduced to about 12%.
ベルトの片寄りは、ユニット自体のアライメントの狂いなどにより生じる。しかし、このベルトの片寄り移動量が、ステアリングローラの制御角で制御できるベルトの移動量を超えない限り、ベルトの回転速度が遅いか、ベルトに掛かる荷重力が高いほうが結果的にベルト定着装置の蛇行制御は安定する。 The deviation of the belt is caused by misalignment of the unit itself. However, as long as the amount of displacement of the belt does not exceed the amount of movement of the belt that can be controlled by the control angle of the steering roller, the belt fixing device results in that the belt rotation speed is slower or the load applied to the belt is higher. The meandering control is stable.
以上説明したように、ベルト定着装置の蛇行制御の安定性は、ベルト定着装置のアライメントのずれ量、制御ディレイの量、ステアリングローラ角度、ベルトの回転速度、荷重力等に依存していることが分かる。 As described above, the stability of the meandering control of the belt fixing device depends on the amount of misalignment of the belt fixing device, the amount of control delay, the steering roller angle, the rotational speed of the belt, the load force, and the like. I understand.
図8の右側は従来技術における、加熱定着部材やベルトの回転/停止および移動機構1000による着脱動作を線図で示したものである。図8の左側はそれに対応した、ベルト定着装置の蛇行制御が不安定になる瞬間の状態を示した図である。まず、本体の動作がスタンバイの状態では、加熱定着部材である定着ローラは停止しており、ベルトは定着ローラから離間した状態で、待機時にベルトを駆動させるベルト駆動によって50[mm/s]で回転している。その状態においては、ベルトの蛇行制御の制御マージンには余裕があるため、安定して蛇行制御が行えている。
The right side of FIG. 8 is a diagram showing the rotation / stop of the heat fixing member and belt and the attaching / detaching operation by the moving
次に、本体がプリント動作を開始すると同時に、定着ローラが200[mm/s]で回転を開始し、同時にベルトが定着ローラに対して加圧動作を開始する。ここで、まずベルトは定着ローラに対して接触し始めた瞬間から200[mm/s]の速度で連れ回るのに対し、加圧力は十分に掛かっていない瞬間が発生する。しかし、この状態においてたまたまベルトの蛇行制御が角度切り替え動作を行う、もしくはそれに近い前後の状態の場合、ベルトの蛇行制御マージンが殆ど無くなるため、非常に寄り切りエラーが発生しやすくなる。 Next, at the same time as the main body starts the printing operation, the fixing roller starts to rotate at 200 [mm / s], and at the same time, the belt starts to press the fixing roller. Here, first, the belt is driven at a speed of 200 [mm / s] from the moment when it starts to contact the fixing roller, but there is a moment when the pressure is not sufficiently applied. However, in this state, if the meandering control of the belt happens to perform an angle switching operation or is in a state before and after that, the meandering control margin of the belt is almost eliminated, so that a deviation error occurs very easily.
そこで、本例では、以下に説明するようなベルトの蛇行制御の安定化を図っている。これを図1および図9を用いて説明する。 Therefore, in this example, the meandering control of the belt as described below is stabilized. This will be described with reference to FIGS.
図1の右側は、この発明の実施形態による定着ローラやベルトの回転/停止および着脱動作を線図で示したものである。他方、図1の左側は、それに対応したベルトの蛇行制御が安定的に実行されている状態を示した図である。この時の定着ローラ1とベルト10の
回転および着脱動作を簡単に表したものが図9である。
The right side of FIG. 1 is a diagram showing rotation / stop and attachment / detachment operations of the fixing roller and belt according to the embodiment of the present invention. On the other hand, the left side of FIG. 1 is a diagram showing a state in which the corresponding meandering control of the belt is stably executed. FIG. 9 simply shows the rotation and attachment / detachment operations of the fixing
まず、画像形成装置本体の動作がスタンバイの状態では、定着ローラは停止している。一方、ベルト10は、定着ローラ1から離間した状態で駆動モータにより50[mm/s]で回転している。この状態では、ベルト10の蛇行制御の制御マージンには余裕があるため、安定して蛇行制御が実行されている。
First, when the operation of the image forming apparatus main body is in a standby state, the fixing roller is stopped. On the other hand, the
次に、薄紙や普通紙のような厚さの薄い記録材に画像形成を開始する場合について説明する。まず、画像形成装置にプリント開始信号は入力されると、定着ローラは複数の定着速度(50[mm/s]、200[mm/s])のうちの遅い方の回転速度である50[mm/s]で回転を開始する。これとほぼ同時に、ベルト10が退避位置から動作位置へと移動し、ベルトが定着ローラ1に対して加圧動作を開始する。
Next, a case where image formation is started on a thin recording material such as thin paper or plain paper will be described. First, when a print start signal is input to the image forming apparatus, the fixing roller has a lower rotational speed of 50 [mm] among a plurality of fixing speeds (50 [mm / s] and 200 [mm / s]). / S] to start rotation. At substantially the same time, the
このように、本例では、ベルトが定着ローラに当接するとき、定着ローラとベルト10がスタンバイ時の速度である遅めの回転速度、すなわち50[mm/s]で回転しているためベルトの蛇行制御を安定化させることが可能となっている。
Thus, in this example, when the belt comes into contact with the fixing roller, the fixing roller and the
このため、ベルトが定着ローラに当接するタイミングと、ベルト10の寄り方向を切替えるタイミング(またはそれに近い前後のタイミング)と重なったとしても、ベルトの蛇行制御マージンが低下することが無い。従って、ベルトが正常な蛇行範囲(揺動範囲)を超えてしまい画像形成装置を停止せざるを得ない(プリントジョブを中断せざるを得ない)エラーとなる心配は無い。
For this reason, even if the timing at which the belt contacts the fixing roller overlaps with the timing at which the
そして、徐々に加圧力が上昇するにつれベルト10の蛇行制御はより安定していき、用紙が定着ニップに導入される前で且つ十分に加圧力が高まった状態において、定着ローラ1の回転速度を定着速度である200[mm/s]に増速させる。従ってこのような増速を行ってもベルトの蛇行制御の安定性を維持することができる。
As the pressure increases gradually, the meandering control of the
なお、厚紙やコート紙のような厚い記録材に画像形成を開始する場合は、ベルト10と定着ローラは、ベルトが定着ローラに当接し加圧力が十分に高まった後も増速は行わずに定着速度である50[mm/s]のままで回転を続ける。
When image formation is started on a thick recording material such as thick paper or coated paper, the
また、記録材の種類によっては、定着ローラ(ベルト)の定着時の回転速度を更に増やしても良く、その場合、定着ローラの増速後の回転速度は記録材の種類に応じてコントローラにより適宜変更すれば良い。さらに、このような定着ローラ(ベルト)の定着時の回転速度が3速以上ある場合、ベルトを定着ローラに当接させる際の定着ローラの回転速度を3速のうち最も遅い速度に設定するのが好ましい。 Depending on the type of recording material, the rotation speed of the fixing roller (belt) during fixing may be further increased. In this case, the rotation speed after the speed increase of the fixing roller is appropriately determined by the controller according to the type of recording material. Change it. Further, when the rotation speed of the fixing roller (belt) at the time of fixing is 3 or more, the rotation speed of the fixing roller when the belt is brought into contact with the fixing roller is set to the slowest speed among the 3 speeds. Is preferred.
以上のように、蛇行制御機能を具備したベルト定着装置において、ベルトを当接させる際に、ベルトの蛇行制御が不安定になるのを防止することができる。すなわち、高速化しつつも高画質画像を得ることができる。 As described above, in the belt fixing device having the meandering control function, it is possible to prevent the meandering control of the belt from becoming unstable when the belt is brought into contact. That is, a high-quality image can be obtained while increasing the speed.
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The various deformation | transformation based on the technical idea of this invention is possible. For example, the numerical values given in the above embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.
具体的に、例えば上述した実施形態においては、ベルトを定着ローラの当接させる時点での定着ローラの回転速度を、定着動作(加熱動作)時の複数の回転速度のうち遅い方の回転速度を選択する構成としているが、このような構成だけに限られない。例えば、定着
ローラの定着動作が可能な複数の回転速度の中から選択せずに、定着ローラの定着動作が可能な複数の回転速度のうち最も速い回転速度よりも遅い回転速度であればよい。
Specifically, for example, in the above-described embodiment, the rotation speed of the fixing roller at the time when the belt is brought into contact with the fixing roller is the slower rotation speed among a plurality of rotation speeds during the fixing operation (heating operation). Although it is set as the structure to select, it is not restricted only to such a structure. For example, a rotation speed that is slower than the fastest rotation speed among a plurality of rotation speeds capable of fixing operation of the fixing roller may be selected without selecting from a plurality of rotation speeds capable of fixing operation of the fixing roller.
また、上述の例では、ベルト10のスタンバイ時の回転速度を薄紙や普通紙用の定着速度(50[mm/s])に設定しているが、このような構成だけに限られない。例えば、
ベルト10のスタンバイ時の回転速度を定着速度ではない30[mm/s]にする構成としても構わない。
In the above-described example, the rotation speed of the
The rotation speed of the
また、上述した実施形態においては、ベルトを3本のローラにより懸架する構成について説明したが、懸架ローラの本数を3本にする構成だけに限られず、分離ローラとステアリングローラの2本のローラによりベルトを懸架するような構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the belt is suspended by the three rollers has been described. However, the configuration is not limited to the configuration in which the number of the suspension rollers is three, and the separation roller and the steering roller are the two rollers. The configuration may be such that the belt is suspended.
また、上述した実施形態においては、定着側(記録材上の画像と接触する側)の部材に「ローラ」を使用し、加圧側(記録材の画像が形成された面とは反対側)の部材の「ベルト」を使用する例について説明したが、本発明はこのような例だけに限られない。例えば、定着側の部材に上述した「ベルト」を使用し、加圧側の部材に上述した「ローラ」を使用する構成であっても構わない。 In the above-described embodiment, a “roller” is used as a member on the fixing side (the side in contact with the image on the recording material), and the pressure side (the side opposite to the surface on which the image of the recording material is formed). Although the example using the "belt" of a member was demonstrated, this invention is not restricted only to such an example. For example, the above-described “belt” may be used as the fixing-side member, and the above-described “roller” may be used as the pressing-side member.
また、画像加熱装置の例として定着装置について説明したが、次のような装置にも本発明を適用することが可能である。例えば、トナー像を記録材に仮定着する装置(用途)や、画像の光沢度を向上させるため既に仮定着されたトナー像を再加熱する装置(用途)にも適用が可能である。 Further, although the fixing device has been described as an example of the image heating device, the present invention can be applied to the following devices. For example, the present invention can also be applied to an apparatus (use) for hypothetically attaching a toner image to a recording material and an apparatus (use) for reheating a toner image that has been presupposed to improve the glossiness of the image.
1 定着ローラ
1a 芯金
1b 弾性層
1c 離型層
2 ハロゲンランプ
3 温度センサ
4 圧力付与部材
4a 支持プレート
4b 弾性層
4c 低摩擦層
5 分離ローラ
6 ステアリングローラ
6a ステアリングローラ軸
7 インレットローラ
10 ベルト
11,12 ステアリングローラホルダ
13 蛇行制御モータギア
14 蛇行制御モータ
15 電源
16 コントローラ
17 ベルト位置センサ
18 アーム部材
20 ベルトユニット
22 分離ローラ
100 定着装置
300 給紙カセット
301a〜d 現像器
302a〜d ドラム帯電器
303,303a〜d 感光ドラム
304a〜d クリーナ
311 一次転写ローラ
312 レジストローラ
324a〜d 一次転写帯電器
330 中間転写体
363 排紙部
1000 移動機構
1130 中間転写体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記加熱回転体との間で前記ニップ部を形成するベルトであって、加熱動作可能な前記加熱回転体に当接した位置と前記加熱回転体から退避した位置との間を移動可能なベルトと、
前記ベルトをその幅方向に揺動させる揺動手段と、
前記加熱回転体の回転速度を制御する制御手段と、を有する画像加熱装置において、
前記制御手段は、前記揺動手段を作動させつつ前記ベルトを前記加熱回転体に当接させるとき前記加熱回転体を低速で回転させ、加熱動作を開始する前に前記加熱回転体を増速させることを特徴とする画像加熱装置。 A heating rotator for heating the image on the recording material at the nip,
A belt that forms the nip portion with the heating rotator, the belt being movable between a position in contact with the heating rotator capable of heating operation and a position retracted from the heating rotator; ,
Rocking means for rocking the belt in its width direction;
In an image heating apparatus having a control means for controlling the rotation speed of the heating rotator,
The control means rotates the heating rotator at a low speed when the belt is brought into contact with the heating rotator while operating the swinging means, and accelerates the heating rotator before starting the heating operation. An image heating apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006136841A JP4845588B2 (en) | 2005-09-13 | 2006-05-16 | Image heating device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005266010 | 2005-09-13 | ||
JP2005266010 | 2005-09-13 | ||
JP2006136841A JP4845588B2 (en) | 2005-09-13 | 2006-05-16 | Image heating device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007108655A true JP2007108655A (en) | 2007-04-26 |
JP2007108655A5 JP2007108655A5 (en) | 2010-02-12 |
JP4845588B2 JP4845588B2 (en) | 2011-12-28 |
Family
ID=38034535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006136841A Expired - Fee Related JP4845588B2 (en) | 2005-09-13 | 2006-05-16 | Image heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4845588B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009092910A (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Canon Inc | Image heating device and belt conveying device |
JP2011081027A (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Canon Inc | Fixing device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05139588A (en) * | 1991-11-20 | 1993-06-08 | Canon Inc | Heating device |
JPH10213987A (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Fixing device |
-
2006
- 2006-05-16 JP JP2006136841A patent/JP4845588B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05139588A (en) * | 1991-11-20 | 1993-06-08 | Canon Inc | Heating device |
JPH10213987A (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Fixing device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009092910A (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Canon Inc | Image heating device and belt conveying device |
JP2011081027A (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Canon Inc | Fixing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4845588B2 (en) | 2011-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9983526B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus including same | |
EP1791036B1 (en) | Image heating apparatus | |
JP5855029B2 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus | |
US6807386B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5342739B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
US7107001B2 (en) | Fixing apparatus with controlled heating members for heating the outer surface of the fixing rotating member | |
US20120093531A1 (en) | Image forming apparatus and method for forming toner image on recording medium | |
JP5517591B2 (en) | Fixing device | |
KR101669319B1 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus | |
KR101590681B1 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus | |
KR20140043288A (en) | Image heating apparatus | |
US20200249603A1 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2004020689A (en) | Image forming device | |
JPH11272100A (en) | Fixing device | |
JP4845588B2 (en) | Image heating device | |
US11343400B2 (en) | Separating mechanical elements in an image forming apparatus after a predetermined period of time | |
JP2014164076A (en) | Image heating device | |
KR100824165B1 (en) | Image heating apparatus | |
JP2010002670A (en) | Image forming device | |
JP4235406B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007058249A (en) | Fixing device | |
JP4845374B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6366451B2 (en) | Image heating device | |
JP6366450B2 (en) | Image heating device | |
JP2006017948A (en) | Image forming apparatus with fixing unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110908 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111004 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111011 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4845588 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |