JP2007310129A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
より詳しくは、記録材上に形成担持させた未定着画像を定着する定着器(定着装置ともいう)としてフィルム加熱方式の定着器(以下、フィルム型定着器と記す)を用いている画像形成装置に関し、特にその定着スリップ対策に関するものである。
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile.
More specifically, an image forming apparatus using a film heating type fixing device (hereinafter referred to as a film type fixing device) as a fixing device (also referred to as a fixing device) for fixing an unfixed image formed and supported on a recording material. In particular, it relates to the fixing slip countermeasure.
電子写真方式、静電記録方式等の画像形成装置の多くは、記録材上に形成担持させた未定着画像を定着する定着器として、熱効率、安全性が良好な接触加熱型の熱ローラ定着器や、省エネルギータイプ・オンデマンドタイプのフィルム型定着器を採用している。 Many image forming apparatuses such as electrophotographic system and electrostatic recording system are contact heating type heat roller fixing devices with good thermal efficiency and safety as fixing devices for fixing unfixed images formed and supported on recording materials. In addition, energy-saving and on-demand film-type fixing devices are used.
フィルム型定着器は、ヒータ(加熱体)と、このヒータと摺動する耐熱性フィルム(定着フィルム)と、このフィルムを介してヒータと圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材とを有する。そして定着ニップ部のフィルムと加圧部材の間で未定着画像が形成された記録材を挟持搬送して未定着画像をフィルムを介して付与されるヒータからの熱と定着ニップ部の加圧力によって未定着画像を記録材上に定着させる装置である。この種フィルム型定着装置は、特許文献1、2、3、4に記載されている。 The film-type fixing device has a heater (heating body), a heat-resistant film (fixing film) that slides with the heater, and a pressure member that forms a fixing nip portion in pressure contact with the heater through the film. . Then, the recording material on which the unfixed image is formed is sandwiched and conveyed between the film in the fixing nip portion and the pressure member, and the unfixed image is applied by the heat from the heater applied through the film and the pressing force of the fixing nip portion. This is an apparatus for fixing an unfixed image on a recording material. This kind of film type fixing device is described in Patent Documents 1, 2, 3, and 4.
前述のような加熱定着装置を用いたプリンタ等の各種画像形成装置は、前述の通り、加熱効率の高さや立上りの速さによる待機中の予備加熱の不要化、待ち時間の解消などの多くの利点を有している。特に円筒形フィルムを加圧ローラの搬送力で駆動させる手法は低コストに実現できるため、小型低速機から始まり、大型高速機まで広く採用され始めている。 As described above, various image forming apparatuses such as printers using the above-described heat fixing apparatus have many features such as no need for preliminary heating during standby due to high heating efficiency and rising speed, and elimination of waiting time. Has advantages. In particular, a method of driving a cylindrical film with a conveying force of a pressure roller can be realized at low cost, and therefore, it has been widely adopted from a small low speed machine to a large high speed machine.
図6を用いて定着装置をより詳しく説明する。同図において、記録材P上に形成されたトナー17による画像は、耐熱性ゴムから成る加圧ローラ11と円筒形定着フィルム12とのニップ部に搬送され、定着フィルム12を介してヒータ13によって加熱加圧され定着されて行く。円筒形定着フィルム12は、加圧ローラ11との間で圧力4〜15kgf程度に加圧され摩擦力により加圧ローラ11の回転と共にフィルムガイド部材を兼ねるヒータホルダー16に沿って回転搬送される。 The fixing device will be described in more detail with reference to FIG. In the figure, an image formed by toner 17 formed on a recording material P is conveyed to a nip portion between a pressure roller 11 made of heat-resistant rubber and a cylindrical fixing film 12, and is heated by a heater 13 through the fixing film 12. It is heated and pressurized and fixed. The cylindrical fixing film 12 is pressurized to a pressure of about 4 to 15 kgf between the pressure roller 11 and is rotated and conveyed along the heater holder 16 that also serves as a film guide member together with the rotation of the pressure roller 11 by friction force.
一方、ヒータ13はセラミック等の耐熱性絶縁材からなるヒータ基板上に発熱体がパターン形成されており、表面は耐熱性ガラス15で保護されており、基板の裏面には温度検知素子14が配置される。そして、定着装置の温度制御をこの基板裏面の温度検知素子14による温度検知によって行う構成となっている。 On the other hand, the heater 13 has a heating element pattern formed on a heater substrate made of a heat-resistant insulating material such as ceramic, the surface is protected by a heat-resistant glass 15, and the temperature detection element 14 is disposed on the back surface of the substrate. Is done. The temperature control of the fixing device is performed by temperature detection by the temperature detection element 14 on the back surface of the substrate.
(定着スリップ問題)
しかしながら、円筒形フィルムを加圧ローラの搬送力で従動駆動させる手法には高速化の際に弊害がある。すなわち、比較的湿度の高い環境において、一定量以上に吸湿した紙が定着ニップを通過する際には、紙の水分はニップ内で熱エネルギーを受けて蒸発し、水蒸気となってニップ部周辺に放出される(図6参照)。この際に加圧ローラ11の温度が十分に高くない場合には加圧ローラ表面周辺の水蒸気が加圧ローラ表面上に薄い水蒸気層を形成し、この層によって紙裏と加圧ローラ間の界面の摩擦力は激減し、加圧ローラの回転による紙搬送力も大幅に低下するようになる。紙Pが加圧ローラ11との摩擦力によって従動搬送されているだけの場合には、最終的に加圧ローラ11が空回りして紙の搬送が不可能になり、定着スリップを生じて紙搬送ジャムを招いたり、画像が引きずられたような不良になる現象が発生してしまう。
(Fixed slip problem)
However, the method of driving the cylindrical film to be driven by the conveying force of the pressure roller has an adverse effect on speeding up. In other words, in a relatively humid environment, when paper that has absorbed moisture above a certain amount passes through the fixing nip, the water in the paper evaporates by receiving heat energy in the nip and becomes water vapor around the nip. Is released (see FIG. 6). At this time, if the temperature of the pressure roller 11 is not sufficiently high, the water vapor around the pressure roller surface forms a thin water vapor layer on the pressure roller surface, and this layer causes the interface between the back of the paper and the pressure roller. The frictional force is drastically reduced, and the paper conveying force due to the rotation of the pressure roller is greatly reduced. If the paper P is merely driven and conveyed by the frictional force with the pressure roller 11, the pressure roller 11 eventually turns idle, making it impossible to convey the paper, causing a fixing slip, and conveying the paper. A phenomenon that a defect such as a jam or an image dragging occurs.
このような定着スリップ問題は、装置を高速化するためにヒータの温調温度を高くしたり、記録紙の搬送スピードを速くすることによる単位時間当たりの水蒸気の発生量と水蒸気圧の上昇により発生しやすくなる。さらに、ローラ硬度を下げてニップ幅を広げることによる、水蒸気の発生面積の増加などにより発生しやすくなり、装置の高速化の弊害となっている。 Such a fixing slip problem is caused by an increase in the amount of water vapor generated per unit time and an increase in water vapor pressure by increasing the temperature of the heater to increase the speed of the device or by increasing the recording paper conveyance speed. It becomes easy to do. Furthermore, it becomes easy to generate | occur | produce by the increase in the generation | occurrence | production area | region of water vapor | steam by reducing roller hardness and widening nip width, and has become a bad effect of the high-speed apparatus.
従来、前述した定着スリップを防止するための画像形成装置の構成としては例えば
a 加圧ローラ及び定着フィルムの幅を大きくし、記録紙サイズの外側でも十分なニップ部を形成させる。
b 定着フィルムを加圧ローラによる従動駆動ではなく、別駆動源(別モータ)により駆動させる。
等の構成を用いることにより定着スリップの発生を回避してきた。
Conventionally, as the configuration of the image forming apparatus for preventing the above-described fixing slip, for example, a width of the pressure roller and the fixing film is increased, and a sufficient nip portion is formed even outside the recording paper size.
b The fixing film is driven not by a driven drive by a pressure roller but by a separate drive source (separate motor).
The occurrence of fixing slip has been avoided by using the above configuration.
しかしながら前記a、bの構成は装置の大型化を招いてしまっており、従来より装置の大型化を回避した定着スリップの防止法が望まれてきた。 However, the constructions a and b have led to an increase in the size of the apparatus, and a fixing slip prevention method that avoids the increase in the size of the apparatus has been desired.
この定着スリップ発生に対しては、加圧ローラの表面温度が高ければ加圧ローラ表面に水蒸気層が形成されず、定着スリップの発生が抑制されることが知られている。しかしながら定着フィルムからの熱の伝搬により暖められている加圧ローラは紙間で定着フィルムより熱量を供給されるかたわら、記録紙がニップ部にある場合には記録紙に熱量を奪われ、加圧ローラ表面の温度はプリント開始と共に急激には上昇しない。特に高速機になると紙間が短いため、加圧ローラ表面の温度が所定値に達するまでに時間を要する場合が多い。そのため、プリント開始から数枚は定着スリップが発生しやすい状態となっている。 With respect to the occurrence of fixing slip, it is known that if the surface temperature of the pressure roller is high, a water vapor layer is not formed on the surface of the pressure roller, and the occurrence of fixing slip is suppressed. However, while the pressure roller heated by the propagation of heat from the fixing film is supplied with heat from the fixing film between the paper, if the recording paper is in the nip, the recording paper loses heat and pressurizes. The temperature of the roller surface does not increase rapidly with the start of printing. In particular, in a high-speed machine, since the interval between the sheets is short, it often takes time for the pressure roller surface temperature to reach a predetermined value. Therefore, several sheets from the start of printing are in a state where fixing slip is likely to occur.
前述の状況から装置の大型化を回避した定着スリップの防止手法の一例として、以下のような対策シーケンスが効果がある。
c 通紙中に定着ニップ周辺に風を送り込み、定着ニップ周辺の水蒸気を吹き飛ばすことにより、加圧ローラ表面に水蒸気層が形成されることを防止する。
d 記録紙の紙間を大きくし、加圧ローラの温度低下を防止することにより加圧ローラ表面に水蒸気層が形成されることを防止する。
The following countermeasure sequence is effective as an example of a fixing slip prevention method that avoids the enlargement of the apparatus from the above situation.
c A wind is sent around the fixing nip during paper feeding, and the water vapor around the fixing nip is blown off to prevent the formation of a water vapor layer on the pressure roller surface.
d The formation of a water vapor layer on the surface of the pressure roller is prevented by increasing the gap between the recording sheets and preventing the temperature of the pressure roller from decreasing.
しかしながら、前記対策を常に行っていることは画像形成装置としては好ましくない。例えばcは加圧ローラと共に定着フィルムにも風を当ててしまうこととなり、定着フィルムの温度を未定着画像を定着されるための十分な温度に保つためにより多くの電力が必要となってしまう。また、dで紙間を広げることは画像形成装置のPPM(ページ/分、スループット)に影響を及ぼすことになる。そのため、前述の対策シーケンスは定着スリップが発生しやすい時にのみ動作するようにしておくことが好ましい。 However, it is not preferable for the image forming apparatus to always take the above measures. For example, c applies wind to the fixing film together with the pressure roller, and more power is required to maintain the temperature of the fixing film at a sufficient temperature for fixing the unfixed image. Further, widening the sheet interval with d affects the PPM (pages / minute, throughput) of the image forming apparatus. Therefore, it is preferable that the above-described countermeasure sequence is operated only when fixing slip is likely to occur.
前述したように定着スリップが発生しやすいのは加圧ローラの表面温度が低い時であることは周知のことである。一方、前述したフィルム型オンデマンド方式の定着器には、温度を検知するためのサーミスタは、定着フィルムに圧接させたヒータ(加熱体)の裏側に当設されており、通常加圧ローラの表面温度を検知するためのサーミスタは存在しない。このため、従来より加圧ローラの表面温度を判断する手法がなく、加圧ローラの温度を元に前記cやdのような定着スリップ対策シーケンスの駆動、非駆動を判断できる判断資料がなかった。 As described above, it is well known that fixing slip is likely to occur when the surface temperature of the pressure roller is low. On the other hand, in the above-described film-type on-demand type fixing device, a thermistor for detecting the temperature is provided on the back side of a heater (heating body) pressed against the fixing film, and usually the surface of the pressure roller. There is no thermistor to detect the temperature. For this reason, there is no conventional method for determining the surface temperature of the pressure roller, and there has been no determination data that can determine whether the fixing slip countermeasure sequence such as c or d is driven or not based on the temperature of the pressure roller. .
(定着前ループ量検知センサ)
一方、近年の画像形成装置の小型化に伴い、定着前の記録紙のループ量を検知するためのセンサを搭載する機器が増えてきている。前記センサの目的と構成を以下に述べる。
近年の画像形成装置の小型化に伴い、定着ユニットと転写搬送ユニットの分離部との間の紙パス長を記録紙長よりも短く配置することが避けられない。このとき定着ローラの紙搬送速度は、少なくとも転写搬送ユニットの搬送速度よりも速くならないように設定する必要がある。それは、記録紙を定着ローラで搬送中、記録紙の後端がまだ転写搬送ユニットの転写ベルト上に吸着していると、記録紙が張られて転写ベルトを引っ張ってしまいこれが画像形成部での画像の転写に悪影響を与えてしまうからである。
(Loop amount detection sensor before fixing)
On the other hand, with the recent miniaturization of image forming apparatuses, an increasing number of devices are equipped with sensors for detecting the loop amount of recording paper before fixing. The purpose and configuration of the sensor will be described below.
With the recent miniaturization of image forming apparatuses, it is inevitable that the paper path length between the fixing unit and the separation unit of the transfer conveyance unit is shorter than the recording paper length. At this time, the paper conveyance speed of the fixing roller needs to be set so as not to be at least faster than the conveyance speed of the transfer conveyance unit. This is because if the recording paper is being transported by the fixing roller and the trailing edge of the recording paper is still adsorbed onto the transfer belt of the transfer transport unit, the recording paper will be stretched and this will pull the transfer belt. This is because it adversely affects image transfer.
一方、加圧ローラはその温度変化により膨張、収縮が起こるため、定着搬送速度は加圧ローラの温度に依存して変化する。すなわち、加圧ローラの温度が高くなるとローラは膨張するため、ローラ外周が大きくなり、加圧ローラ軸の回転速度が同じでも定着部搬送速度は速くなる。このため転写〜定着間で記録紙は引っ張られてしまい、前述したように転写時に画像に悪影響を及ぼしてしまう。また、その引っ張りを防止するために定着搬送速度を転写搬送速度よりも十分に遅くしておくと、転写〜定着間に大きな記録紙のたわみ(ループ)が形成される。そして、転写〜定着間に配置部品に接触することがあり、記録紙上の転写画像面がこすられるという問題が発生する。さらに、記録紙後端が分離する瞬間、それまでに形成されていた記録紙のたわみのエネルギーが開放されるために、記録紙上の画像が乱されあるいは転写ベルトに作用していた力が急激に変化してしまう。これにより、つぎに続く記録紙上に転写されている画像にショックを与えるなどの問題も考えられる。 On the other hand, since the pressure roller expands and contracts due to the temperature change, the fixing conveyance speed changes depending on the temperature of the pressure roller. That is, as the temperature of the pressure roller increases, the roller expands, so that the outer circumference of the roller increases, and the conveyance speed of the fixing unit increases even if the rotation speed of the pressure roller shaft is the same. For this reason, the recording paper is pulled between transfer and fixing, and as described above, the image is adversely affected during transfer. If the fixing conveyance speed is sufficiently lower than the transfer conveyance speed to prevent the pulling, a large recording paper deflection (loop) is formed between transfer and fixing. In addition, there is a case where the arrangement component is contacted between the transfer and the fixing, and the transfer image surface on the recording paper is rubbed. Further, at the moment when the trailing edge of the recording paper is separated, the deflection energy of the recording paper formed so far is released, so that the image on the recording paper is disturbed or the force acting on the transfer belt is suddenly applied. It will change. As a result, there may be a problem such as giving a shock to the image transferred on the next recording sheet.
そのような問題を解決するために記録紙のループ量を図7に示される構成のセンサによって検知し、ループ量が所定量に維持されるように定着搬送部を駆動するモータの回転速度を変化させる制御を行うことが行われている。 In order to solve such a problem, the loop amount of the recording paper is detected by the sensor having the configuration shown in FIG. 7, and the rotation speed of the motor that drives the fixing conveyance unit is changed so that the loop amount is maintained at a predetermined amount. Control is performed.
図7を元にさらにその制御に関して説明する。図は定着フィルム12及び加圧ローラ11により形成された定着ニップ部N1と、感光体ドラム117及び転写ローラ115により形成された転写ニップ部N2間に記録紙のループ量を検出するためのループセンサ1が設けられている構成を示している。本構成においてループセンサ1のフラグは、ニップ間のループ量が一定以上の際に下に押し下げられ、軸2を中心に回動する。そのループセンサの他方のフラグが光センサで構成された検知センサ3を遮光するか、否かでループ量が一定以上かどうかが判断できる。 The control will be further described with reference to FIG. The figure shows a loop sensor for detecting a loop amount of a recording sheet between a fixing nip portion N1 formed by the fixing film 12 and the pressure roller 11 and a transfer nip portion N2 formed by the photosensitive drum 117 and the transfer roller 115. 1 shows a configuration in which 1 is provided. In this configuration, the flag of the loop sensor 1 is pushed down when the loop amount between the nips is a predetermined value or more, and rotates around the shaft 2. It can be determined whether or not the loop amount is greater than or equal to a certain value based on whether or not the other flag of the loop sensor shields the detection sensor 3 composed of an optical sensor.
加圧ローラ11の温度が低い場合には記録紙は図に示されるループ形状Aとなりループセンサを十分に押し込む状態となる。一方加圧ローラ11の温度が高くなると前述したようにローラは膨張し、同じ回転速度でも定着部の搬送速度は速くなってしまうため、図に示されるループ形状Bのようになる。この時点でループセンサ3のフラグは検知センサ3の光軸に入り、検知センサ3を遮光の状態とする。ここで紙が引張り気味になっていることが判断できる。従来、この検知結果に基づいて検知センサ3の遮光を検知した際には定着搬送速度を遅くし、その後検知センサ3の透過を検知した際には定着搬送速度を速くする制御を常に繰り返し、ニップ間のループ量を一定に保つように制御している。 When the temperature of the pressure roller 11 is low, the recording paper has a loop shape A shown in the figure, and the loop sensor is sufficiently pushed. On the other hand, when the temperature of the pressure roller 11 is increased, the roller expands as described above, and the conveyance speed of the fixing unit is increased even at the same rotational speed, so that the loop shape B shown in the figure is obtained. At this time, the flag of the loop sensor 3 enters the optical axis of the detection sensor 3, and puts the detection sensor 3 in a light-shielded state. Here, it can be determined that the paper is pulled. Conventionally, the control for decreasing the fixing conveyance speed when detecting the light shielding of the detection sensor 3 based on the detection result and repeating the control for increasing the fixing conveyance speed when the transmission of the detection sensor 3 is subsequently detected is repeated. It is controlled to keep the amount of loop in between.
前述したループセンサ3は前述した定着スリップの問題とは全く関係ない目的で画像形成装置に搭載されているものであり、それらを関連付けるシーケンスは従来の画像形成装置には存在しなかった。
しかしながら、前述したように定着スリップを防止するための定着スリップ対策シーケンスcやdのような定着スリップ対策シーケンスを常に行っていることは画像形成装置としては好ましくない。 However, as described above, it is not preferable for the image forming apparatus to always perform the fixing slip countermeasure sequence such as the fixing slip countermeasure sequences c and d for preventing the fixing slip.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、定着スリップ対策シーケンスの画像形成動作への影響を低減させることのできる画像形成装置を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the influence of the fixing slip countermeasure sequence on the image forming operation.
前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の(1)のとおりに構成する。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, an image forming apparatus is configured as described in (1) below.
(1)ヒータと、前記ヒータと摺動する定着フィルムと、前記定着フィルムを介して前記ヒータと圧接する定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記加圧ローラを回転駆動するモータとを有し、前記定着ニップ部における前記定着フィルムと前記加圧ローラの間で未定着画像が形成された記録材を挟持搬送して前記ヒータの熱により未定着画像を定着させる定着器と、
前記定着器の上流に設けられ転写ニップ部を形成する転写部と、
前記転写部と前記定着器との間に形成される記録材のループ量を検知するループ量検知手段と、
前記定着ニップ部での記録材のスリップを防止するスリップ防止手段と、
制御手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、前記ループ量検知手段の検知結果に基づき、前記スリップ防止手段の動作を制御する画像形成装置。
(1) A heater, a fixing film that slides with the heater, a pressure roller that forms a fixing nip portion that is in pressure contact with the heater via the fixing film, and a motor that rotationally drives the pressure roller. A fixing device that sandwiches and conveys a recording material on which an unfixed image is formed between the fixing film and the pressure roller in the fixing nip portion, and fixes the unfixed image by the heat of the heater;
A transfer portion provided upstream of the fixing device and forming a transfer nip portion;
A loop amount detecting means for detecting a loop amount of a recording material formed between the transfer unit and the fixing device;
Anti-slip means for preventing slip of the recording material at the fixing nip,
Control means;
In an image forming apparatus comprising:
The image forming apparatus that controls the operation of the slip prevention unit based on a detection result of the loop amount detection unit.
本発明によれば、定着スリップ対策シーケンスの画像形成動作への影響を低減させることのできる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of reducing the influence of the fixing slip countermeasure sequence on the image forming operation.
本発明を実施するための最良の形態を、レーザビームプリンタの実施例により詳しく説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment of a laser beam printer.
実施例1である“レーザプリンタ”を図1〜図4に基づいて説明する。
まず、全体の構成について図1を用いて説明する。
図1において、レーザビームプリンタ101は、記録紙Pを収納する紙カセット102を有し、記録紙Pはピックアップローラ103によって紙カセット101から繰り出され、給紙ローラ104により紙搬送経路に送られる。この時、記録紙Pの重送を防止するために給紙ローラ104と対をなして、リタードローラ105が設けられている。
A “laser printer” that is Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.
First, the overall configuration will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, a laser beam printer 101 has a paper cassette 102 that stores recording paper P. The recording paper P is fed out of the paper cassette 101 by a pickup roller 103 and sent to a paper transport path by a paper feed roller 104. At this time, in order to prevent double feeding of the recording paper P, a retard roller 105 is provided in a pair with the paper feed roller 104.
搬送経路に送られた記録紙Pは給紙搬送ローラ106によってさらに下流レジ前センサ107を通過し、レジストローラ対108に向けて搬送される。そして、レジストローラ対108の駆動によって所定のタイミングでプロセスカートリッジ109に搬送される。 The recording paper P sent to the transport path further passes the downstream pre-registration sensor 107 by the paper feed transport roller 106 and is transported toward the registration roller pair 108. Then, it is conveyed to the process cartridge 109 at a predetermined timing by driving the registration roller pair 108.
このプロセスカートリッジ109は、公知の電子写真プロセスに必要な現像剤(トナー)を収容し、現像剤担持体である現像スリーブ111を備えた現像剤容器であるトナー容器110を有する。プロセスカートリッジ109は、トナー容器110、帯電器である帯電ローラ112、クリーニング素子116、及び電子写真感光体である感光ドラム117が一体的に構成されており、本体101に対して着脱可能に装着される。 The process cartridge 109 contains a developer (toner) necessary for a known electrophotographic process, and includes a toner container 110 that is a developer container including a developing sleeve 111 that is a developer carrier. The process cartridge 109 includes a toner container 110, a charging roller 112 as a charger, a cleaning element 116, and a photosensitive drum 117 as an electrophotographic photosensitive member, and is detachably attached to the main body 101. The
前記感光体ドラム117上には、後述するレーザスキャナ部114からのレーザ光により画像信号に基づいた像露光が行われ、静電潜像が形成される。この潜像は現像スリーブ111を含めた現像装置によりトナー像として感光体ドラム117上に現像される。トナー像は転写器である転写ローラ115によって、感光体ドラム117と転写ローラ115のニップ部に搬送されてきた記録紙Pに転写される。また、転写ローラ115はメイン駆動モータ120からの伝達により所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動され、さらに感光体ドラム117は同駆動源により従動駆動される構成となっている。 On the photosensitive drum 117, image exposure based on an image signal is performed by a laser beam from a laser scanner unit 114 described later, and an electrostatic latent image is formed. This latent image is developed on the photosensitive drum 117 as a toner image by a developing device including the developing sleeve 111. The toner image is transferred onto the recording paper P conveyed to the nip portion between the photosensitive drum 117 and the transfer roller 115 by a transfer roller 115 which is a transfer device. Further, the transfer roller 115 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) by transmission from the main drive motor 120, and the photosensitive drum 117 is driven by the same drive source.
転写位置で画像が転写された記録紙Pは、熱定着するために定着装置10内の定着ニップ部に搬送される。その定着装置の上流には記録紙のループ量を検知するためのループセンサ1が設けられており、センサ1のON/OFF情報に基づいてレーザプリンタは所定の制御を行う。所定の制御としては1つは後述する定着駆動モータの回転速度の制御であり、また、いま1つは本発明にかかる定着スリップ対策シーケンスの制御である。 The recording paper P on which the image is transferred at the transfer position is conveyed to a fixing nip portion in the fixing device 10 for heat fixing. A loop sensor 1 for detecting the loop amount of the recording paper is provided upstream of the fixing device, and the laser printer performs predetermined control based on ON / OFF information of the sensor 1. As the predetermined control, one is the control of the rotational speed of the fixing drive motor described later, and the other is the control of the fixing slip countermeasure sequence according to the present invention.
定着装置10は、加熱体たるセラミックヒータ13 、ヒータと摺動する定着フィルム12、加圧部材としての加圧ローラ11を備えており、図6において説明した定着装置と同様のものである。加圧ローラ11は定着駆動モータ121により回転駆動される構成となっており、記録紙Pが定着フィルム12と加圧ローラ11により形成された定着ニップ部を通過することにより、記録紙上の未定着トナー像がヒータ13からの熱により加熱定着処理を受ける。 The fixing device 10 includes a ceramic heater 13 as a heating body, a fixing film 12 that slides with the heater, and a pressure roller 11 as a pressure member, and is the same as the fixing device described in FIG. The pressure roller 11 is configured to be rotationally driven by a fixing drive motor 121, and the recording paper P passes through a fixing nip formed by the fixing film 12 and the pressure roller 11, thereby unfixed on the recording paper. The toner image is heated and fixed by heat from the heater 13.
加熱定着処理が終了した記録紙Pは排紙ローラ対118によってレーザビームプリンタ101の外部に排出される。これら一連の記録処理は不図示コントローラによって制御される。 The recording paper P that has been subjected to the heat fixing process is discharged out of the laser beam printer 101 by a pair of paper discharge rollers 118. A series of these recording processes is controlled by a controller (not shown).
また、前記スキャナ部114には、不図示の外部装置から送られる画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット114aを有する。スキャナ部114は、レーザユニット114a、レーザユニット114aからのレーザ光を感光体ドラム117上に走査するためのポリゴンミラー114b、スキャナモータ114c、結像レンズ群114d、及びミラー114eより構成されている。 The scanner unit 114 includes a laser unit 114a that emits a laser beam modulated based on an image signal sent from an external device (not shown). The scanner unit 114 includes a laser unit 114a, a polygon mirror 114b for scanning the laser light from the laser unit 114a onto the photosensitive drum 117, a scanner motor 114c, an imaging lens group 114d, and a mirror 114e.
さらに119はレーザビーム機内に風を吸気するファンであり、加圧ローラ周囲に対し風路が設けられた構成となっている。 Reference numeral 119 denotes a fan that sucks wind into the laser beam machine, and has a configuration in which an air passage is provided around the pressure roller.
本実施例における定着装置10は、図6を元に説明した従来例の構成と同じであり、比較的湿度の高い環境において、一定量以上に吸湿した紙が定着ニップを通過する際には定着スリップが起こりやすい状態となる。これを回避するために、プリント開始と共に前記ファン119を回転駆動させ、加圧ローラ11周囲の水蒸気を吹き飛ばすシーケンスとしている。 The fixing device 10 in this embodiment is the same as the configuration of the conventional example described with reference to FIG. 6. In a relatively high humidity environment, the fixing device 10 fixes when paper that has absorbed moisture over a certain amount passes through the fixing nip. Slip is likely to occur. In order to avoid this, the sequence is such that the fan 119 is rotationally driven at the start of printing and the water vapor around the pressure roller 11 is blown away.
また、その一方で前述の従来例にて説明したループセンサの検知結果は加圧ローラの温度に依存した結果となり、加圧ローラの温度を判断する要素になりうるものである。 On the other hand, the detection result of the loop sensor described in the above-described conventional example depends on the temperature of the pressure roller, and can be an element for determining the temperature of the pressure roller.
次に前記定着装置10に記録紙Pが挟持搬送される際にループを形成する構成に関して図2、図3を用いて説明する。定着フィルム12及び加圧ローラ11により形成された定着ニップ部N1と感光体ドラム117及び転写ローラ115により形成された転写ニップ部N2間に記録紙のループ量を検出するためのループセンサ1が設けられている。本実施例におけるループセンサ1のフラグは、ニップ間のループ量が一定以上の際に下に押し下げられ、軸2を中心に回動する。そのループセンサ1の他方のフラグが光センサで構成された検知センサ3を遮光するか、否かでループ量が一定以上かどうかが判断できる。また、本実施例ではニップ間の搬送ガイドに沿った沿面距離X1は124mm、ニップ間の直線距離X2は123mmの構成となっている。すなわち、A3やA4、Letter等の紙が先端定着ニップN1に挟持されているときにも後端は転写ニップN2にまだ残ってしまう距離となっている。 Next, a configuration for forming a loop when the recording paper P is nipped and conveyed to the fixing device 10 will be described with reference to FIGS. A loop sensor 1 is provided between the fixing nip portion N1 formed by the fixing film 12 and the pressure roller 11 and the transfer nip portion N2 formed by the photosensitive drum 117 and the transfer roller 115 to detect the loop amount of the recording paper. It has been. The flag of the loop sensor 1 in this embodiment is pushed down when the loop amount between the nips is equal to or larger than a certain value, and rotates around the shaft 2. Whether or not the loop amount is greater than a certain value can be determined by whether or not the other flag of the loop sensor 1 shields the detection sensor 3 composed of an optical sensor. In this embodiment, the creepage distance X1 along the conveyance guide between the nips is 124 mm, and the linear distance X2 between the nips is 123 mm. That is, even when paper such as A3, A4, Letter, etc. is nipped in the front end fixing nip N1, the rear end is a distance that still remains in the transfer nip N2.
この構成において定着部での搬送速度と転写部での搬送速度が異なると、記録紙Pがたるんだり、引っ張られたりといったことが起こってしまう。その様子を図3を元に説明する。記録紙Pは転写ニップN2を抜け、ループセンサ1の位置まで搬送される。その際、図3(a)に示されるように記録紙Pはループセンサ1を押し下げ、検知センサ3を透過の状態にする。その後、図3(b)に示されるように記録紙はガイドにある程度沿った状態でループセンサ1を押し下げて搬送される。一方、連続してプリント動作を行っていくと加圧ローラ11は熱膨張により外周が大きくなる。これにより同じ回転速度でも記録紙の定着部搬送速度は速くなり、転写部の搬送速度との異なる搬送速度で引っ張られてしまう。さらに加圧ローラが膨張が所定値を超えると図3(c)に示されるようにループセンサ1に記録紙が触れない状態となり、検知センサ3は遮光の状態となる。 In this configuration, if the conveyance speed at the fixing unit and the conveyance speed at the transfer unit are different, the recording paper P may be slackened or pulled. This will be described with reference to FIG. The recording paper P passes through the transfer nip N2 and is conveyed to the position of the loop sensor 1. At that time, as shown in FIG. 3A, the recording paper P pushes down the loop sensor 1 to bring the detection sensor 3 into a transmissive state. Thereafter, as shown in FIG. 3B, the recording paper is conveyed while being pushed down the loop sensor 1 in a state along the guide to some extent. On the other hand, when the printing operation is continuously performed, the outer periphery of the pressure roller 11 becomes larger due to thermal expansion. As a result, even when the rotation speed is the same, the conveyance speed of the fixing portion of the recording paper increases, and the recording paper is pulled at a conveyance speed different from the conveyance speed of the transfer portion. Further, when the expansion of the pressure roller exceeds a predetermined value, the recording paper does not touch the loop sensor 1 as shown in FIG. 3C, and the detection sensor 3 is in a light-shielded state.
プリンタに搭載された不図示のCPUは、前記ループ検知センサ1の出力をプリント中に常に監視しており、プリントを開始してから最初に“紙の引っ張り”を検知した時点で加圧ローラの温度が十分に高くなったと判断し、定着スリップ対策シーケンスを停止させる。本実施例では定着スリップ対策シーケンスとはファン119を回転させることである。さらにその後、定着部の搬送速度を切替えることにより常に紙のループ量を一定に保つように制御を行う。 A CPU (not shown) mounted on the printer constantly monitors the output of the loop detection sensor 1 during printing, and at the time when “paper pulling” is first detected after printing is started, the pressure roller It is determined that the temperature has become sufficiently high, and the fixing slip countermeasure sequence is stopped. In this embodiment, the fixing slip countermeasure sequence is to rotate the fan 119. Further, control is performed so as to always keep the paper loop amount constant by switching the conveyance speed of the fixing unit.
このようにすることで、定着スリップが起こらない、加圧ローラの温度が高い状態では無駄にファンの駆動を行わない制御が可能となる。 By doing so, it is possible to perform control that does not wastefully drive the fan in a state where the fixing slip does not occur and the pressure roller temperature is high.
図4に本実施例の処理を説明するフローチャートを示す。なお、このフローチャートに示す制御処理は、予めROMに格納されたプログラムに従ってCPUにより実行されるものである。 FIG. 4 shows a flowchart for explaining the processing of this embodiment. The control process shown in this flowchart is executed by the CPU according to a program stored in advance in the ROM.
まず、画像形成(プリント)を開始すると(S101)、定着スリップ対策のためにファン(FAN)119を駆動する(S102)。続いて転写ニップを抜けた記録紙がループセンサ1にかかり検知センサ3を透過状態にするのをCPUは検知する(S103)。その後透過状態にあったループセンサが遮光となる(S104)。この状態は2つあり、記録紙がループセンサの位置を抜け紙間の状態か、記録紙が引っ張られている状態かの2種類である。そのため、CPUは印字を予定している紙サイズ長に合った時間経過したかを判断し(S105)、紙サイズ長分の時間が経過していれば、次にジョブが終了かどうかを判断する(S106)。ここでジョブ終了の場合にはファン停止(S107)かつ全てのプリント動作を停止の状態にして終了する。一方、ジョブが引き続きあるため次の紙が搬送されている場合には引き続きループセンサの透過、遮光を監視する。 First, when image formation (printing) is started (S101), the fan (FAN) 119 is driven to prevent fixing slip (S102). Subsequently, the CPU detects that the recording paper that has passed through the transfer nip hits the loop sensor 1 and puts the detection sensor 3 into a transmissive state (S103). Thereafter, the loop sensor in the transmissive state is shielded from light (S104). There are two states, that is, the recording paper has passed through the position of the loop sensor and is in the state between the papers, or the recording paper is being pulled. For this reason, the CPU determines whether or not the time corresponding to the paper size length scheduled for printing has elapsed (S105), and if the time corresponding to the paper size length has elapsed, determines whether or not the job is to be finished next. (S106). If the job is ended, the fan is stopped (S107) and all printing operations are stopped, and the process is ended. On the other hand, if the next sheet is being conveyed because the job continues, the transmission and shading of the loop sensor are continuously monitored.
S105においてループセンサ1が遮光状態になったタイミングが紙サイズ長分経過しておらず、紙の引っ張り状態であると判断した場合には定着スリップ対策であるファンの駆動を停止する(S108)。そして、紙の引っ張りを低減させるため、定着部搬送モータ121を減速させる(S109)。その後、ループ量を所定値に保つようにループセンサ1の検知結果に基づいてジョブ終了まで常に定着搬送モータ121の回転速度を制御する(S110、S111)。 If it is determined in S105 that the timing when the loop sensor 1 is in the light-shielded state has not passed for the length of the paper size and the paper is being pulled, driving of the fan as a countermeasure for fixing slip is stopped (S108). Then, in order to reduce the pulling of the paper, the fixing unit transport motor 121 is decelerated (S109). Thereafter, based on the detection result of the loop sensor 1 so as to keep the loop amount at a predetermined value, the rotation speed of the fixing conveyance motor 121 is always controlled until the end of the job (S110, S111).
以上、説明したように、本実施例では、ループセンサの検知結果に基づき、紙が引っ張られていると判断した場合には、加圧ローラの温度が十分高く、その後の連続したプリント動作中には定着部での定着スリップが起きないものと判断する。そして、定着スリップ対策シーケンスであるファンの駆動を停止する。これにより、定着スリップが起こりやすいときに確実に定着スリップを防止すると共に、定着スリップが起こらない加圧ローラの温度が高い状態では無駄にファンの駆動を行わない制御が可能となり、騒音、省電力に対し効果的となる。なお、ファンの停止に限らず、ファンの駆動を弱める(例えば、スリップ対策時のファン駆動速度の半分の駆動速度にする等)ことであっても同様の効果が期待できる。 As described above, in this embodiment, when it is determined that the paper is pulled based on the detection result of the loop sensor, the temperature of the pressure roller is sufficiently high, and the subsequent continuous printing operation is performed. Determines that fixing slip does not occur in the fixing unit. Then, the fan drive, which is a fixing slip countermeasure sequence, is stopped. This makes it possible to prevent fixing slip when it is likely to occur, and to control the fan to not wastefully drive when the pressure roller temperature is high so that fixing slip does not occur. It becomes effective against. Note that the same effect can be expected not only by stopping the fan but also by reducing the driving of the fan (for example, by setting the driving speed to half the fan driving speed at the time of anti-slip).
以下、実施例2である“レーザビームプリンタ”について説明する。なお、本実施例におけるレーザビームプリンタのハードウエア構成は実施例1と同じであるが、定着スリップ対策シーケンスが異なる。ハードウエア構成については、実施例1の説明を援用する。 A “laser beam printer” that is Embodiment 2 will be described below. The hardware configuration of the laser beam printer in this embodiment is the same as that in the first embodiment, but the fixing slip countermeasure sequence is different. For the hardware configuration, the description of the first embodiment is cited.
本実施例ではループセンサが紙の引っ張りを検知し、加圧ローラの温度が高いと判断するまで記録紙同士の搬送間隔(以下紙間と言う)を広げる。この搬送間隔を広げる制御は、通常の搬送間隔に対して、より間隔を広げる制御である。これにより、紙間でより多くの熱量が定着フィルムより加圧ローラに供給され、定着スリップの発生が抑制される。 In this embodiment, the loop sensor detects the pulling of the paper, and increases the conveyance interval between the recording papers (hereinafter referred to as the “inter-paper interval”) until it is determined that the temperature of the pressure roller is high. The control for increasing the conveyance interval is control for increasing the interval more than the normal conveyance interval. As a result, a greater amount of heat is supplied from the fixing film to the pressure roller between the sheets, and the occurrence of fixing slip is suppressed.
以下に本実施例の特徴的な部分を図5を元に説明する。
まず、画像形成(プリント)を開始すると1枚目が給紙される(S201、202)。続いて2枚目は1枚目の後端がカセット給紙部を抜けた後600ms後に給紙を開始する(S203〜205)。これは距離にして100mmとなる(紙間が広い状態)。その後、転写ニップを抜けた1枚目の記録紙がループセンサ1に到達し、検知センサ3を透過状態にするのをCPUは検知する(S206)。その後透過状態にあったループセンサ1が遮光となる(S207)。実施例1同様、ここで記録紙が引っ張られている状態かを判断する(S209)。記録紙が引っ張られていることを判断すると次の給紙動作から紙間を360ms(通常の紙間)に変更する。これは距離にして60mmの紙間となり紙間が前述した100mmと比べて狭い状態となる(S210〜212)。
The characteristic part of the present embodiment will be described below with reference to FIG.
First, when image formation (printing) is started, the first sheet is fed (S201, 202). Subsequently, feeding of the second sheet starts 600 ms after the trailing edge of the first sheet leaves the cassette sheet feeding unit (S203 to 205). This is 100 mm in distance (a state where the space between the papers is wide). Thereafter, the CPU detects that the first recording sheet that has passed through the transfer nip reaches the loop sensor 1 and sets the detection sensor 3 in the transmissive state (S206). Thereafter, the loop sensor 1 in the transmissive state is shielded from light (S207). As in the first embodiment, it is determined whether the recording paper is being pulled (S209). When it is determined that the recording sheet is pulled, the sheet interval is changed to 360 ms (normal sheet interval) from the next sheet feeding operation. This is a distance of 60 mm between the distances, and the distance between the sheets is narrower than the above-mentioned 100 mm (S210 to 212).
このようにすることでループセンサの検知結果に基づき、紙が引っ張られていると判断した場合には、加圧ローラの温度が十分高く、その後の連続したプリント動作中には定着部での定着スリップが起きないものと判断する。そして、残りのプリントジョブ中の紙間を狭くすることにより、定着スリップが起こりやすいときに定着スリップを確実に防止すると共に、定着スリップが起こらない状態において装置の画像形成能力を低下させることなくプリント動作を行うことが可能となる。 In this way, when it is determined that the paper is being pulled based on the detection result of the loop sensor, the temperature of the pressure roller is sufficiently high, and fixing at the fixing unit is performed during the subsequent continuous printing operation. Judge that slip does not occur. By narrowing the space between the remaining print jobs, it is possible to reliably prevent the fixing slip when the fixing slip is likely to occur, and print without reducing the image forming ability of the apparatus in the state where the fixing slip does not occur. The operation can be performed.
1 ループセンサ
10 定着装置
12 円筒形定着フィルム
13 ヒータ
101 画像形成装置
115 転写ローラ
121 定着駆動モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Loop sensor 10 Fixing apparatus 12 Cylindrical fixing film 13 Heater 101 Image forming apparatus 115 Transfer roller 121 Fixing drive motor
Claims (5)
前記定着器の上流に設けられ転写ニップ部を形成する転写部と、
前記転写部と前記定着器との間に形成される記録材のループ量を検知するループ量検知手段と、
前記定着ニップ部での記録材のスリップを防止するスリップ防止手段と、
制御手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、前記ループ量検知手段の検知結果に基づき、前記スリップ防止手段の動作を制御することを特徴とする画像形成装置。 A heater, a fixing film that slides with the heater, a pressure roller that forms a fixing nip portion that is in pressure contact with the heater via the fixing film, and a motor that rotationally drives the pressure roller, A fixing device that sandwiches and conveys a recording material on which an unfixed image is formed between the fixing film and the pressure roller in the fixing nip portion and fixes the unfixed image by the heat of the heater;
A transfer portion provided upstream of the fixing device and forming a transfer nip portion;
A loop amount detecting means for detecting a loop amount of a recording material formed between the transfer unit and the fixing device;
Anti-slip means for preventing slip of the recording material at the fixing nip,
Control means;
In an image forming apparatus comprising:
The image forming apparatus, wherein the control unit controls the operation of the slip prevention unit based on a detection result of the loop amount detection unit.
前記制御手段は、プリント開始より最初に前記ループ量検知手段によりループ量が所定値以下であることを検知した場合に、前記スリップ防止手段の動作を停止することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The control unit stops the operation of the slip prevention unit when the loop amount detection unit first detects that the loop amount is equal to or less than a predetermined value from the start of printing.
前記制御手段は、前記スリップ防止手段の停止後、前記ループ量検知手段の検知結果に応じて前記モータの回転速度を切替えることによりループ量が一定になるように制御することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
The image forming apparatus characterized in that the control unit controls the loop amount to be constant by switching the rotation speed of the motor according to a detection result of the loop amount detection unit after the slip prevention unit is stopped. apparatus.
前記スリップ防止手段は、前記定着ニップ部を冷却するファンであり、前記制御手段は、プリントを開始してから最初に前記ループ量検知手段によりループ量が所定値以下であることを検知した場合に、前記ファンの駆動を停止または弱めるように制御することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The slip prevention means is a fan that cools the fixing nip portion, and the control means first detects that the loop amount is equal to or less than a predetermined value by the loop amount detection means after starting printing. The image forming apparatus is controlled so as to stop or weaken the driving of the fan.
前記スリップ防止手段は、記録材の搬送間隔を第1の間隔に設定する手段であり、前記制御手段は、プリント開始より前に前記ループ量検知手段でループ量が所定値以下であることを検知した場合に、前記搬送間隔を前記第1の間隔より狭い搬送間隔に設定するように制御することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The slip prevention means is a means for setting the recording material conveyance interval to a first interval, and the control means detects that the loop amount is less than or equal to a predetermined value by the loop amount detection means before the start of printing. In this case, the image forming apparatus controls the conveyance interval to be set to a conveyance interval narrower than the first interval.
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