JP2008089973A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に、記録材を加熱する加熱装置たる定着器を有する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus having a fixing device as a heating device for heating a recording material.
従来、画像形成装置は、感光ドラム、帯電手段、露光手段、現像装置、転写手段、定着器などから構成されて所定の画像形成プロセスにより記録材上に画像を形成することができるようになっている。ここで、感光ドラムは表面に静電潜像を形成する静電潜像担持体であり、帯電手段は感光ドラム上を一様に帯電させる手段であり、露光手段は帯電手段によって帯電させられた感光ドラムの表面を露光して静電潜像を形成させる手段である。また、現像装置は感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナーによって現像して可視像化するものであり、転写手段は感光ドラム上のトナー画像を記録材の上に転写させるものであり、定着器は記録材上のトナーを加熱して溶融定着させるものである。 Conventionally, an image forming apparatus includes a photosensitive drum, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, a transfer unit, a fixing unit, and the like, and can form an image on a recording material by a predetermined image forming process. Yes. Here, the photosensitive drum is an electrostatic latent image carrier that forms an electrostatic latent image on the surface, the charging unit is a unit that uniformly charges the photosensitive drum, and the exposure unit is charged by the charging unit. This is means for exposing the surface of the photosensitive drum to form an electrostatic latent image. Further, the developing device develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum with toner as a developer to make it visible, and the transfer means transfers the toner image on the photosensitive drum onto the recording material. The fixing device heats and fixes the toner on the recording material.
記録材を加熱する加熱装置たる定着器は、例えば、金属製のローラの外周に弾性層と離型層とを設けた構成の定着ローラと、定着ローラ内に配置された加熱部材であるヒータとで構成したヒートローラが設けられている。ヒートローラは、略長筒形状で装置本体に回転可能に配置されている。これとともに、ヒートローラ内のヒータで定着ローラを加熱して定着ローラの表面を定着に必要な定着温度(目標温度に相当)に加熱し、ヒータで加熱された定着ローラによって記録材を加熱できるようになっている。また、ヒートローラに回転可能に配置された加圧ローラを圧接させて定着器が構成されている。そして、ヒートローラと加圧ローラとの圧接部分にトナー画像が転写された記録材を通過させることにより、記録材上のトナーを加熱および加圧してトナーを記録材上に溶融定着させることができるようになっている。 The fixing device as a heating device for heating the recording material includes, for example, a fixing roller having a configuration in which an elastic layer and a release layer are provided on the outer periphery of a metal roller, and a heater that is a heating member disposed in the fixing roller. The heat roller comprised by this is provided. The heat roller has a substantially long cylindrical shape and is rotatably disposed on the apparatus main body. At the same time, the fixing roller is heated by a heater in the heat roller to heat the surface of the fixing roller to a fixing temperature (corresponding to a target temperature) necessary for fixing, and the recording material can be heated by the fixing roller heated by the heater. It has become. In addition, a fixing device is configured by pressing a pressure roller rotatably disposed on the heat roller. Then, by passing the recording material on which the toner image is transferred to the pressure contact portion between the heat roller and the pressure roller, the toner on the recording material can be heated and pressurized to melt and fix the toner on the recording material. It is like that.
定着器のヒータは、画像形成装置に設けられた制御手段内の温度制御手段からの駆動信号によりオン/オフが行われてヒータの温度を所定温度に制御できるようになっている。また、ヒートローラの表面には、ヒートローラの温度を検知する温度検知手段としてサーミスタが配置されている。サーミスタは、ヒートローラの温度変化により変化する抵抗値を検知信号として制御手段へ送信し、サーミスタからの検知信号により制御手段内の温度検知手段がヒータを制御してヒータの温度を所定温度に制御する。これによりヒートローラを定着に必要な温度となるように制御できるようになっている。この、ヒータでローラを加熱するタイプの定着器では、一般的にローラの熱容量が大きくヒータの加熱駆動からローラが所定温度になるまでに時間かかかるため、画像形成装置の電源投入直後にローラを所定温度に加熱しておく温調を行っている。 The heater of the fixing device is turned on / off by a drive signal from a temperature control means in a control means provided in the image forming apparatus so that the heater temperature can be controlled to a predetermined temperature. A thermistor is disposed on the surface of the heat roller as temperature detecting means for detecting the temperature of the heat roller. The thermistor transmits a resistance value that changes according to the temperature change of the heat roller to the control means as a detection signal, and the temperature detection means in the control means controls the heater by the detection signal from the thermistor to control the heater temperature to a predetermined temperature. To do. As a result, the heat roller can be controlled to a temperature necessary for fixing. In this type of fixing device that heats a roller with a heater, since the heat capacity of the roller is generally large and it takes time until the roller reaches a predetermined temperature after the heater is heated, the roller is turned on immediately after the image forming apparatus is turned on. The temperature is controlled by heating to a predetermined temperature.
また、最近では待機時の省電力化、及び電源投入から画像出力までの時間短縮を実現するために、次のようなフィルム加熱方式の定着器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この定着器は、固定支持された加熱部材であるヒータと、ヒータに対向して配置される耐熱性で熱容量の小さいフィルムとからなるヒータユニットと、ヒータユニットのフィルムの表面に記録材を密着させる加圧部材としての加圧ローラとを備える。そして、熱容量の小さいフィルムを介してヒータが記録材上のトナーを加熱することで、記録材の表面に形成されているトナー像を加熱定着させる。 Recently, in order to realize power saving during standby and shorten the time from power-on to image output, the following film heating type fixing device has been proposed (for example, see Patent Document 1). . This fixing device has a heater unit composed of a heater, which is a fixed and supported heating member, a heat-resistant and small heat capacity film disposed opposite to the heater, and a recording material in close contact with the surface of the heater unit film. A pressure roller as a pressure member. Then, the heater heats the toner on the recording material through a film having a small heat capacity, so that the toner image formed on the surface of the recording material is heated and fixed.
上記のフィルムを用いたフィルム加熱方式では、熱容量の小さいフィルムを介してヒータが記録材を加熱するようになっている。このため、瞬時に定着に必要な温度までヒータを上昇させることにより、印字開始の指令によってはじめてヒータに電力を供給しても定着に必要な加熱量を記録材に付与することができるようになっている。よって、ローラタイプの定着器で行っている電源投入直後の温調の必要がなく、装置の小電力化等に有利なものとなっている。 In the film heating method using the above film, the heater heats the recording material through a film having a small heat capacity. For this reason, by raising the heater to the temperature required for fixing instantaneously, the heating amount required for fixing can be applied to the recording material even if power is supplied to the heater for the first time by a print start command. ing. Therefore, there is no need to adjust the temperature immediately after turning on the power, which is performed by a roller type fixing device, which is advantageous for reducing the power consumption of the apparatus.
また、定着器は、サーミスタからの検知信号を利用して定着器の有無やヒータあるいはサーミスタ自身の故障検出を行っている。この定着器の有無やサーミスタ等の故障の検知は、ヒータに電力が供給された後に行われている。例えば、上記のフィルムを用いたフィルム加熱方式では、印字開始の指令によりヒータに電力が供給された後、サーミスタから温度制御手段へ送信される検知信号により行われている。 Further, the fixing device detects the presence or absence of the fixing device and the failure of the heater or the thermistor using a detection signal from the thermistor. The detection of the presence or absence of the fixing device or the failure of the thermistor or the like is performed after power is supplied to the heater. For example, in the film heating method using the above-described film, power is supplied to the heater in response to a print start command, and then the detection signal is transmitted from the thermistor to the temperature control means.
フィルム定着方式の定着器を用いた画像形成装置では、定着部材を回転する前にフィルム内部とヒータ部の間に塗布されている潤滑材に、一定時間または、所定温度までヒータに電力を与える。これにより、潤滑材としての機能を持つ温度まで暖め、その後、定着部材を回転しながら定着器の各部の温度を全体に馴染ませながら、定着器を定着可能な所定温度まで上昇させ温調を行っている。
しかし、上記従来のフィルム定着方式の定着器を用いた画像形成装置では、熱容量が小さいため、温度上昇が早い。 However, in the image forming apparatus using the conventional film fixing type fixing device, the heat capacity is small, so that the temperature rises quickly.
前述のように、フィルム定着方式の定着器を用いた画像形成装置では、フィルム部材の回転、記録材の搬送は加圧ローラの回転駆動により行われ、フィルム部材は加圧ローラにより従動する構成となっている。 As described above, in an image forming apparatus using a film fixing type fixing device, rotation of a film member and conveyance of a recording material are performed by rotation of a pressure roller, and the film member is driven by the pressure roller. It has become.
フィルム部材は、薄い構成となっているため、ヒータの温度上昇に追従することが可能であるが、加圧ローラは、その構成により熱容量を有する。 Since the film member has a thin structure, it can follow the temperature rise of the heater, but the pressure roller has a heat capacity due to its structure.
このため、定着器が暖まっていない状態から、プリント動作を行った場合、且つ、記録材の有する水分量が多い場合、ヒータにより暖められた記録材から水蒸気として放出された水分が多くなる。そして、排気等により排出されなかった水分は、温度が高い状態にない加圧ローラ表面に付着し結露した状態になる。 For this reason, when the printing operation is performed from a state in which the fixing device is not warmed and when the recording material has a large amount of water, the amount of water released as water vapor from the recording material warmed by the heater increases. Then, the moisture that has not been discharged due to the exhaust or the like adheres to the surface of the pressure roller that is not in a high temperature state and is condensed.
前述の状態においては、加圧ローラと記録材の間、加圧ローラとフィルム部材の間に水分が介在することになり、記録材を搬送する力、フィルムを回転する力となる摩擦力を構成する摩擦係数μを著しく低下させることになる。 In the above-described state, moisture is interposed between the pressure roller and the recording material, and between the pressure roller and the film member, and the friction force that constitutes the force for conveying the recording material and the force for rotating the film is constituted. The friction coefficient μ to be reduced is significantly reduced.
この低下により、記録材の搬送が行えず、加圧ローラが瞬時的に空転するスリップを発生させ、画像品質を劣化させてしまうことがある。 Due to this decrease, the recording material cannot be transported, and the pressure roller may cause a slip in which the recording roller instantaneously idles, which may deteriorate the image quality.
従来は、この課題に対して、フィルムに駆動力を伝える手段を別途設ける、または、記録材を介さずにヒータからの熱を受ける部分を多く取るために定着器を大型化、ひいては画像形成装置を大型化する必要があり、コストがかかるといった問題があった。 Conventionally, to solve this problem, a means for transmitting a driving force to the film is separately provided, or the fixing device is enlarged in order to obtain a large portion that receives heat from the heater without using a recording material, and as a result, an image forming apparatus. There is a problem that it is necessary to increase the size of the device, which is expensive.
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、加圧ローラへの結露による記録材の定着搬送における加圧ローラの空転防止と定着器の小型化を行い、かつスリップによる画像劣化を防止する画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above points, and prevents idling of the pressure roller in the fixing conveyance of the recording material due to condensation on the pressure roller, reduces the size of the fixing device, and causes image degradation due to slip. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus for preventing the above-described problem.
上記問題を解決する為に、請求項1記載の本発明によれば、
記録材のサイズを検知する手段を有し、搬送方向に対する記録材の幅方向のサイズに応じて記録材の搬送に関する制御タイミングを切り替える手段を設ける。これにより、加圧ローラへの結露による記録材の定着搬送における加圧ローラの空転防止を行うことが可能となる。
In order to solve the above problem, according to the present invention as defined in
Means for detecting the size of the recording material are provided, and means for switching the control timing relating to the conveyance of the recording material according to the size of the recording material in the width direction relative to the conveyance direction is provided. As a result, it is possible to prevent idling of the pressure roller during fixing conveyance of the recording material due to condensation on the pressure roller.
また、請求項2記載の本発明によれば、
記録材の材質及び表面性を検知する手段を有し、搬送方向に対する記録材の材質及び表面性に応じて記録材の搬送に関する制御タイミングを切り替える手段を設ける。これにより、加圧ローラへの結露による記録材の定着搬送における加圧ローラの空転防止を行うことが可能となる。
According to the present invention as set forth in
Means for detecting the material and surface property of the recording material are provided, and means for switching the control timing relating to the conveyance of the recording material according to the material and surface property of the recording material in the transport direction is provided. As a result, it is possible to prevent idling of the pressure roller during fixing conveyance of the recording material due to condensation on the pressure roller.
さらに、請求項3記載の本発明によれば、
記録材のサイズを検知する手段を有し、搬送方向に対する記録材の幅方向のサイズに応じて記録材の搬送に関する制御タイミングを切り替える手段を設ける。更に、記録材の材質及び表面性を検知する手段を有し、搬送方向に対する記録材の材質及び表面性に応じて記録材の搬送に関する制御タイミングまたは、定着器の温度制御手段の所定温度を切り替える手段を設ける。これにより、加圧ローラへの結露による記録材の定着搬送における加圧ローラの空転防止を行うことが可能となる。
Furthermore, according to the present invention as set forth in claim 3,
Means for detecting the size of the recording material are provided, and means for switching the control timing relating to the conveyance of the recording material according to the size of the recording material in the width direction relative to the conveyance direction is provided. Furthermore, it has means for detecting the material and surface property of the recording material, and switches the control timing related to the conveyance of the recording material or the predetermined temperature of the temperature control means of the fixing device according to the material and surface property of the recording material in the conveying direction Means are provided. As a result, it is possible to prevent idling of the pressure roller during fixing conveyance of the recording material due to condensation on the pressure roller.
すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。 That is, the technical contents of the present invention can solve the above-described problems by including the following configuration.
(1)記録材に当接するとともに回転可能に配置された回転部材と加熱部材とを有し前記加熱部材により前記記録材を加熱する定着器と、前記加熱部材あるいは前記加熱部材近傍の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段からの検知信号により前記加熱部材あるいは前記加熱部材近傍の温度を目標温度に保つように前記加熱部材の加熱温度を制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置において、前記記録材のサイズを検知する手段と、前記記録材のサイズを検知する手段により検知された前記記録材の幅方向のサイズに応じて前記記録材の搬送の制御タイミングを切り替える手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 (1) A fixing device that has a rotating member and a heating member that are in contact with the recording material and is rotatably arranged and heats the recording material by the heating member, and detects the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member. And a temperature control means for controlling the heating temperature of the heating member so as to keep the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member at a target temperature by a detection signal from the temperature detection means. In the apparatus, means for detecting the size of the recording material, and means for switching the control timing of conveyance of the recording material according to the size in the width direction of the recording material detected by the means for detecting the size of the recording material An image forming apparatus comprising:
(2)記録材に当接するとともに回転可能に配置された回転部材と加熱部材とを有し前記加熱部材により前記記録材を加熱する定着器と、前記加熱部材あるいは前記加熱部材近傍の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段からの検知信号により前記加熱部材あるいは前記加熱部材近傍の温度を目標温度に保つように前記加熱部材の加熱温度を制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置において、前記記録材の材質及び表面性を検知する手段と、前記記録材の材質及び表面性を検知する手段により検知された前記記録材の材質及び表面性に応じて前記記録材の搬送の制御タイミングを切り替える手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 (2) A fixing device that has a rotating member and a heating member that are in contact with the recording material and is rotatably arranged to heat the recording material by the heating member, and detects the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member. And a temperature control means for controlling the heating temperature of the heating member so as to keep the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member at a target temperature by a detection signal from the temperature detection means. In the apparatus, the recording material is conveyed according to the material and surface property detected by the recording material and surface property, and the recording material quality and surface property detected by the recording material material and surface property. An image forming apparatus comprising: means for switching control timing.
(3)記録材に当接するとともに回転可能に配置された回転部材と加熱部材とを有し前記加熱部材により前記記録材を加熱する定着器と、前記加熱部材あるいは前記加熱部材近傍の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段からの検知信号により前記加熱部材あるいは前記加熱部材近傍の温度を目標温度に保つように前記加熱部材の加熱温度を制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置において、前記記録材のサイズを検知する手段と、前記記録材のサイズを検知する手段により検知された前記記録材の幅方向のサイズに応じて前記記録材の搬送の制御タイミングを切り替える手段と、前記記録材の材質及び表面性を検知する手段と、前記記録材の材質及び表面性を検知する手段により検知された前記記録材の材質及び表面性に応じて、前記記録材の搬送の制御タイミング、または、前記温度制御手段の前記目標温度を切り替える手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 (3) A fixing device that has a rotating member and a heating member arranged in contact with the recording material and is rotatable, and detects the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member. And a temperature control means for controlling the heating temperature of the heating member so as to keep the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member at a target temperature by a detection signal from the temperature detection means. In the apparatus, means for detecting the size of the recording material, and means for switching the control timing of conveyance of the recording material according to the size in the width direction of the recording material detected by the means for detecting the size of the recording material , Means for detecting the material and surface property of the recording material, and material and surface property of the recording material detected by the means for detecting the material and surface property of the recording material In response, the control timing of the conveyance of the recording material, or image forming apparatus characterized by comprising a means for switching the target temperature of the temperature control means.
本発明によれば、記録材の幅方向のサイズに応じて、記録材の搬送制御を変えることにより、加圧ローラの結露によるスリップを防止するとともに、スリップの発生しない幅の狭い記録材は、プリンタのスループットを下げることなく処理することが可能となる。 According to the present invention, by changing the conveyance control of the recording material according to the size in the width direction of the recording material, slippage due to condensation of the pressure roller is prevented, and a narrow recording material in which no slip occurs is Processing can be performed without reducing the throughput of the printer.
また、記録材の材質に応じて、記録材の搬送制御を変えることにより、加圧ローラの結露によるスリップを防止するとともに、スリップの発生しない材質の記録材は、プリンタのスループットを下げることなく処理することが可能となる。 In addition, by changing the conveyance control of the recording material according to the material of the recording material, slip caused by condensation of the pressure roller can be prevented, and the recording material of a material that does not generate slip can be processed without reducing the throughput of the printer. It becomes possible to do.
このため、加熱装置、ヒータおよび加圧ローラを大きくすることなく、実現することが可能となり、小型でかつ安価な加熱装置、および画像形成装置を提供することができる。 For this reason, it can be realized without increasing the heating device, the heater and the pressure roller, and a small and inexpensive heating device and image forming apparatus can be provided.
また、後述の第1及び第2の実施例を組み合わせて行うことも可能であり、スリップの発生防止は、より信頼性の向上が見込める。 Further, it is possible to carry out a combination of the first and second embodiments described later, and the prevention of the occurrence of slip can be expected to improve reliability.
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.
(第1の実施例)
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明の第1の実施例を図1から図3により説明する。図1に、本実施例の画像形成装置の例としてレーザプリンタの概略構成断面図を示す。レーザプリンタ(以下、本体とする)101は、感光ドラム108、帯電手段(図示せず)、画像データ変換部105、現像装置、転写ローラ110、定着器111、制御装置120などから構成される。ここで、感光ドラム108は表面に静電潜像を形成する静電潜像担持体に相当し、帯電手段は感光ドラム108上を一様に帯電させる手段である。また、画像データ変換部105は帯電手段によって帯電させられた感光ドラム108の表面を露光して静電潜像を形成させる露光手段に相当する。また、現像装置は、感光ドラム108上の静電潜像を現像剤であるトナーによって現像して可視像化する現像スリーブ109を有する。転写ローラ110は感光ドラム108上のトナー画像を記録材102の上に転写させる転写手段であり、定着器111は加熱部材が備えられて記録材102を加熱するものであり、制御装置120は画像形成の各工程を制御する。本体101は、これらから構成されて所定の画像形成プロセスにより記録材102上に画像を形成することができるようになっている。
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic sectional view of a laser printer as an example of the image forming apparatus of this embodiment. A laser printer (hereinafter referred to as a main body) 101 includes a
図2は、定着器111のヒータユニット112と加圧ローラ113とを示す概略構成断面図である。図2に示すように、記録材102上のトナーを定着させる定着器111は、まず、加熱部材としてのヒータ150とヒータ150に対向して配置されるフィルム151とを有するヒータユニット112を備える。また、加圧手段(図示せず)によりヒータユニット112のヒータ150方向に圧接させられる加圧部材としての加圧ローラ113を備える。そして、ヒータユニット112と加圧ローラ113との対向部分に記録材102を通すことにより、ヒータユニット112のフィルム151を介してヒータ150が記録材102上のトナーを加熱することができるようになっている。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing the
上記のヒータユニット112は、例えば、ヒータ150の発熱体表面が記録材102の搬送側に配置される。そして、ヒータ150を保持するフィルムガイド152の外周に、耐熱性で熱容量の小さい部材を用いて略円筒形状に形成されたフィルム151が回転可能に設けられている。これとともに、ヒータ150のフィルム151側とは逆側の面にヒータ150の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ114が設けられて構成されている。
In the
また、ヒータユニット112に圧接されている加圧ローラ113は、例えば、芯金の外周に弾性層としてのシリコンゴムを有するとともに回動可能に配置される。そして、加圧ローラ113の回転軸に駆動手段161が接続されて加圧ローラ113が所定方向に回転できるようになっており、記録材102に当接するとともに回転可能に配置された回転部材として定着器111に配置されている。加圧ローラ113を回転させる駆動手段161は、制御装置120内に設けられた駆動制御部(不図示)からの駆動信号により作動して加圧ローラ113を回転させることができるようになっている。
Further, the
制御装置120からの駆動信号で駆動手段161が駆動して加圧ローラ113が所定方向に回転する。そうすると、加圧ローラ113の回転に従動してヒータユニット112のフィルム151がヒータ150の発熱体表面に密着摺動してフィルムガイド152の周囲を回転するようになっている。そして、所定方向に回転したフィルム151と加圧ローラ113との間に記録材102を通過させて、フィルム151を介してヒータ150が記録材102上のトナーを加熱および加圧して溶融定着させることができるようになっている。なお、駆動手段161によって加圧ローラ113が回転させられることによりヒータユニット112のフィルム151が従動回転するようになっている。
The
また、ヒータユニット112のヒータ150は、制御装置120内に設けられたヒータの温度を制御する温度制御手段としての温度制御部121からの信号によってヒータ150の加熱駆動が制御されるようになっている。
In addition, the
また、ヒータ150に設けられてヒータ150の表面温度を検知するサーミスタ114が制御装置120に接続されている。そして、サーミスタ114の温度検知信号である抵抗値が制御装置120に入力されることによりヒータ150の温度が制御装置120で検知されるようになっている。サーミスタ114からの温度検知信号を受信した制御装置120は、温度検知信号に基づいて温度制御部121によりヒータ150のON/OFFを行う。これにより加熱駆動を制御してヒータ150の表面温度を所定温度に制御するようになっている。
A
また、本体101の制御装置120内に、画像形成装置のヒータ駆動回路の故障時などにサーミスタ114から制御装置120に入力された検知信号による温度が予め設定された所定温度より高いか否かを判断する判断手段130が設けられている。これとともに、判断手段130とサーミスタ114とが接続されて、サーミスタ114の温度検知信号が判断手段130に入力されるようになっている。
Also, in the
ここで、判断手段130に設定される所定温度は、ヒータ150の温度がトナーを記録材102に定着可能な温度以上である時にサーミスタ114から送信されてくる検知信号による温度とする。なお、ヒータ駆動回路故障時に確実に故障検出を行うようにするために、判断手段130に設定される所定温度を、トナーを記録紙に定着可能な温度よりもマージンをとって少し高めに設定するようにしてもよい。
Here, the predetermined temperature set in the
さらにまた、制御装置120には、故障検出手段140が設けられている。故障検出手段140は、判断手段130がサーミスタ114の検知信号による温度が設定された所定温度よりも高いと判断した場合に作動する。故障検出手段140は、判断手段130からサーミスタ114の検知信号による温度が予め設定された所定温度よりも高い場合の信号を受信したときに故障の報知と共にリレー(不図示)をオープンとしてヒータ150への通電を断つことができるようになっている。
Furthermore, the
サーミスタ114への熱伝導およびサーミスタ114の熱応答(熱容量)があるため、実際の発熱部の温度と検知温度ではタイムラグ、遅延が発生している。
Due to the heat conduction to the
加圧ローラ113を回転させる定着モータ161が駆動している状態では、加圧ローラ113および定着器111内の温度は各部共に伝わり、温度がゆっくり上昇しており、サーミスタ114への熱も十分伝わる。
In a state where the fixing
また、定着モータ161が駆動していない加圧ローラ113の停止状態では、定着器111内の各部へ熱が伝わらず、発熱部および発熱部近傍のみが急激に温度上昇する。
Further, when the
上記構成のレーザプリンタの動作を説明する。本体101に接続された不図示のコンピュータからの記録動作開始の命令により、温度制御部121からの駆動信号でヒータ150が作動して定着器111のヒータ150が加熱駆動される。このヒータ150の温度を、ヒータ150に当接されたサーミスタ114により監視する。
The operation of the laser printer having the above configuration will be described. In response to a recording operation start command from a computer (not shown) connected to the
ヒータ150の温度が所定温度に到達した後、記録材102は給紙ローラ103により1枚のみ搬送ローラ104を介して搬送路に給紙され、レジストローラ105にて記録材102の斜行を除去する。上記コンピュータより画像データが、画像データ変換部106へ送られ、このデータに同期して画像データ変換部106内のレーザーを点灯及び消灯を繰り返す。
After the temperature of the
このレーザー光は、ミラー107により反射されて感光ドラム108に導かれる。そして、感光ドラム108にレーザー像を潜像し、感光ドラム108上に形成された潜像を現像スリーブ109により現像して可視像化し、転写ローラ110により感光ドラム108上の像を記録材102に転写する。その後定着器111により記録材102上のトナーが定着される。そして、記録材102は排出ローラ115により排出口116から排出される。上記構成の本体101では、定着器111の温度の監視が、常時行われるようになっている。
This laser beam is reflected by the
画像形成装置は、操作パネル(不図示)等のユーザからの入力装置を有し、入力された設定情報は制御装置120に既知の通信手段(不図示)によってコマンドやレベル信号として伝えられる。前述の操作パネルから入力された設定情報により、制御装置120は、記録材102のサイズを判別することが可能である。
The image forming apparatus has an input device from a user such as an operation panel (not shown), and the input setting information is transmitted to the
ここで、図3を用いて説明する。図3(a)は本実施例に係るフィルム151と加圧ローラ113と記録材102を示す側面図で、(a−1)は幅の広い記録材Lslのときの熱の伝わり方を説明する図、(a−2)は(a−1)に対応する温度分布を示すグラフである。また、図3(b)は本実施例に係るフィルム151と加圧ローラ113と記録材102を示す側面図で、(b−1)は幅の狭い記録材Lssのときの熱の伝わり方を説明する図、(b−2)は(b−1)に対応する温度分布を示すグラフである。
Here, it demonstrates using FIG. FIG. 3A is a side view showing the
図3(a)、図3(b)に示すように記録材102のサイズにより、ヒータ150から加圧ローラ113へ伝わる熱の伝わり方(図中の矢印)が異なる。幅方向のサイズが大きい、すなわち幅が広い記録材Lslの場合、加圧ローラ113への熱の伝わる経路は、大部分が、フィルム151→記録材Lsl→加圧ローラ113となる。一方、幅方向のサイズが小さい、すなわち幅の狭い記録材Lssの場合の経路は、フィルム151→加圧ローラ113となる部分が多くなる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the way in which heat is transferred from the
上記から、幅の狭い記録材Lssの場合は加圧ローラ113が暖められる部分が大きくなることになる(図3(b)の(b−2))。加圧ローラ113の暖められた部分は、結露しなくなる、また、結露が早期に解決される。これにより、加圧ローラ113の空転によるスリップは発生しなくなり、画像劣化は起きなくなる。
From the above, in the case of the recording material Lss having a narrow width, the portion where the
スリップ発生防止の一例として、幅が広い記録材Lslの場合、記録材Lslが定着器111内に入る前に、十分に加圧ローラ113を暖め、結露が起こらないようにする。また、結露状態を早期に解決するために、記録材Lslの定着器111への挿入の間隔を制御し、加圧ローラ113が結露しない温度(水滴がつかない温度)に保つ必要がある。
As an example of slip prevention, in the case of a wide recording material Lsl, before the recording material Lsl enters the fixing device 111, the
しかし、幅の狭い記録材Lssでは、上記処理を行わなくても、スリップは発生しない。 However, the narrow recording material Lss does not cause slip even if the above processing is not performed.
上記から、記録材102の幅方向のサイズから加圧ローラ113のスリップ防止のための処理を行うか否かを判断する。これにより、幅の狭い記録材Lssのスループットを下げずにスリップの発生しない定着器とそれを用いた画像形成装置とすることが可能となる。なお、図3においてLfは、記録材102の通紙可能な最大幅を表わす。
From the above, it is determined from the size of the
図4は、本実施例に係るスリップ防止制御を説明するフローチャートである。以下、図4のフローチャートを用いて説明する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating the slip prevention control according to the present embodiment. Hereinafter, a description will be given using the flowchart of FIG.
本体101へのプリントが決定された直後からスタートされる。
The process starts immediately after printing on the
プリントが決定された記録材102の幅方向のサイズが、スリップが起こる紙幅L以上のサイズか否か判断される(ステップS101)。紙幅L以上の場合で、連続プリントであると判断される(ステップS102)場合は、スリップ防止制御(例えば、紙間延長)が行われる(ステップS103)。記録材102の幅方向のサイズが紙幅Lより狭い(ステップS101 No)、あるいは、紙幅L以上であるが連続プリントではない場合(ステップS102 No)は、通常の制御が行われる(ステップS104)。そして、プリントが継続されると判断されない場合(ステップS105)は、この処理は終了する。なお、制御装置120により、記録材102の搬送の制御タイミングを切り替えることで紙間延長できる。
It is determined whether or not the size in the width direction of the
上記により、記録材102の幅方向のサイズにより加圧ローラ113の結露によるスリップの防止するともに、スリップの発生しない幅の狭い記録材Lssは、プリンタのスループットを下げることなく処理することが可能となる。このため、定着器、ヒータおよび加圧ローラを大きくすることなく、実現することが可能となり、小型でかつ安価な定着器、および画像形成装置を提供することができる。
As described above, the size of the
上記実施例の説明では、記録材102のサイズ情報は、入力装置からのインプットであったが、サイズの検出手段を有して、その検出結果を用いてももちろん可能である。また、プリンタドライバなどホストコンピュータ(PC)などからの情報に基づいての処理も考えられる。
In the description of the above embodiment, the size information of the
上記の各実施例では、レーザプリンタの定着器におけるスリップ防止制御について説明したが、レーザプリンタに限るものではない。すなわち、加熱部材を備えて加熱部材により記録材102上のトナーを加熱して定着する機構を持つものであればLEDプリンタ、液晶シャッタプリンタ等の電子写真プリンタや複写機、FAX等についてもスリップ防止制御を行うようにすることができる。
In each of the above embodiments, the slip prevention control in the fixing unit of the laser printer has been described. However, the present invention is not limited to the laser printer. In other words, if a heating member is provided and the toner on the
(第2の実施例)
第2の実施例を図5、図6を用いて説明する。図5は本実施例に係るフィルム151と加圧ローラ113と記録材102を示す側面図である。ここで、Lslは記録材102の幅方向のサイズ、Lfは記録材102の通紙可能な最大幅を表わす。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a side view showing the
第1の実施例との違いは、記録材102の材質や表面性(種類)を入力装置により入力された情報を基にしたものである。
The difference from the first embodiment is based on the information inputted by the input device about the material and surface property (type) of the
プリンタで使用される記録材102には、厚いものや薄いものがあるが、種類によってその表面性は異なるものとなっている。表面がざらざらしたものや、つるつるしているものがあり、摩擦係数は大きく異なる場合がある。
The
表面性の良いといわれている記録材は、記録材表面の凹凸が少なく、目も細かいことが多い。この場合、加圧ローラ113が結露したとき、消耗したタイヤと同じ状態になり、摩擦係数低く滑りやすい状態となる。一般的に日本市場の上質紙といわれるのは、この部類となる。
A recording material that is said to have good surface properties has few irregularities on the surface of the recording material and is often fine. In this case, when the
一方、表明性の良くないという記録材は、冬用のタイヤのように凹凸があり、摩擦係数が確保されることとなる。中質紙もしくは、目の粗い記録材である。この材質の記録材の場合は、結露した水分は、記録材の目の隙間や凹部に入ることにより加圧ローラ113と記録材の接触がなくなることは無く、摩擦力は確保され、スリップは発生しない。
On the other hand, a recording material with poor visibility has irregularities like a winter tire, and a friction coefficient is ensured. It is a medium quality paper or a coarse recording material. In the case of a recording material of this material, the condensed water does not lose contact between the
図6は、本実施例に係るスリップ防止制御を説明するフローチャートである。以下、図6のフローチャートを用いて説明する。 FIG. 6 is a flowchart illustrating the slip prevention control according to the present embodiment. Hereinafter, a description will be given using the flowchart of FIG.
本体101へのプリントが決定された直後からスタートされる。
The process starts immediately after printing on the
プリントが決定された記録材102のスリップの発生しうる材質か否か判断される(ステップS201)。発生しうる材質の場合で、連続プリントであると判断される(ステップS202)場合は、スリップ防止制御(例えば、紙間延長)が行われる(ステップS203)。記録材102のスリップの発生材質にマッチしない(ステップS201 No)、あるいは、記録材102が発生材質にマッチするが連続プリントではない(ステップS202 No)場合は、通常の制御が行われる(ステップS204)。そして、プリントが継続されると判断されない場合(ステップS205)は、この処理は終了する。
It is determined whether or not the
上記により、記録材102の材質により加圧ローラ113の結露によるスリップを防止するともに、スリップの発生しない材質の記録材は、プリンタのスループットを下げることなく処理することが可能となる。このため、定着器、ヒータおよび加圧ローラを大きくすることなく、実現することが可能となり、小型でかつ安価な定着器、および画像形成装置を提供することができる。
As described above, the material of the
上記実施例の説明では、記録材102の材質情報は、入力装置からのインプットであったが、記録材102の材質検出手段を有して、その検出結果を用いてももちろん可能である。また、プリンタドライバなどホストコンピュータ(PC)などからの情報に基づいての処理も考えられる。
In the description of the above embodiment, the material information of the
上記の各実施例では、レーザプリンタの定着器におけるスリップ防止制御について説明したが、レーザプリンタに限るものではない。すなわち、加熱部材を備えて加熱部材により記録材上のトナーを加熱して定着する機構を持つものであればLEDプリンタ、液晶シャッタプリンタ等の電子写真プリンタや複写機、FAX等についてもスリップ防止制御を行うようにすることができる。 In each of the above embodiments, the slip prevention control in the fixing unit of the laser printer has been described. However, the present invention is not limited to the laser printer. In other words, if a heating member is provided and the toner on the recording material is heated and fixed by the heating member, anti-slip control is also applied to electrophotographic printers such as LED printers, liquid crystal shutter printers, copying machines, and fax machines. Can be done.
また、図4のステップS103及び図6のステップS203のスリップ防止制御として、上記実施例では、記録材102の搬送の制御タイミングを切り替え、紙間延長する例を挙げた。この他、制御装置120により温度制御部121の定着温度を切り替えることによっても、上記スリップ防止制御を行うことができる。
Further, as the slip prevention control in step S103 in FIG. 4 and step S203 in FIG. 6, in the above-described embodiment, an example in which the control timing of conveyance of the
さらに、記録材102の幅方向のサイズと記録材102の材質や表面性との両方を検出し、その検出結果に応じてスリップ防止制御を行うこともできる。
Furthermore, both the size in the width direction of the
101 レーザプリンタ本体
102 記録材
111 定着器
112 ヒータユニット
113 加圧ローラ(回転部材)
114 サーミスタ(温度検知手段)
120 制御装置(記録材の搬送の制御タイミングを切り替える手段、温度制御手段の目標温度を切り替える手段)
121 温度制御部(温度制御手段)
130 判断手段
150 ヒータ(加熱部材)
151 フィルム
101 Laser
114 thermistor (temperature detection means)
120 control device (means for switching control timing of conveyance of recording material, means for switching target temperature of temperature control means)
121 Temperature controller (temperature control means)
130 judgment means 150 heater (heating member)
151 film
Claims (3)
前記記録材のサイズを検知する手段と、
前記記録材のサイズを検知する手段により検知された前記記録材の幅方向のサイズに応じて前記記録材の搬送の制御タイミングを切り替える手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 A fixing device that has a rotating member and a heating member that are disposed in contact with the recording material and is rotatable, and a temperature detector that detects the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member. And a temperature control means for controlling the heating temperature of the heating member so as to keep the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member at a target temperature by a detection signal from the temperature detection means.
Means for detecting the size of the recording material;
An image forming apparatus comprising: means for switching control timing of conveyance of the recording material in accordance with the size in the width direction of the recording material detected by the means for detecting the size of the recording material.
前記記録材の材質及び表面性を検知する手段と、
前記記録材の材質及び表面性を検知する手段により検知された前記記録材の材質及び表面性に応じて前記記録材の搬送の制御タイミングを切り替える手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 A fixing device that has a rotating member and a heating member that are disposed in contact with the recording material and is rotatable, and a temperature detector that detects the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member. And a temperature control means for controlling the heating temperature of the heating member so as to keep the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member at a target temperature by a detection signal from the temperature detection means.
Means for detecting the material and surface properties of the recording material;
An image forming apparatus comprising: means for switching a control timing of conveyance of the recording material according to the material and surface property of the recording material detected by the means for detecting the material and surface property of the recording material.
前記記録材のサイズを検知する手段と、
前記記録材のサイズを検知する手段により検知された前記記録材の幅方向のサイズに応じて前記記録材の搬送の制御タイミングを切り替える手段と、
前記記録材の材質及び表面性を検知する手段と、
前記記録材の材質及び表面性を検知する手段により検知された前記記録材の材質及び表面性に応じて、前記記録材の搬送の制御タイミング、または、前記温度制御手段の前記目標温度を切り替える手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 A fixing device that has a rotating member and a heating member that are disposed in contact with the recording material and is rotatable, and a temperature detector that detects the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member. And a temperature control means for controlling the heating temperature of the heating member so as to keep the temperature of the heating member or the vicinity of the heating member at a target temperature by a detection signal from the temperature detection means.
Means for detecting the size of the recording material;
Means for switching the control timing of conveyance of the recording material according to the size in the width direction of the recording material detected by the means for detecting the size of the recording material;
Means for detecting the material and surface properties of the recording material;
Means for switching the recording material conveyance control timing or the target temperature of the temperature control means in accordance with the material and surface quality of the recording material detected by the means for detecting the material and surface quality of the recording material An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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JP2018004998A (en) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
US10571844B2 (en) | 2017-12-15 | 2020-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus that controls a degree of temperature rise of a rotatable member of a fixing portion |
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