JP2008216932A - Fixing device, and image forming apparatus and method - Google Patents
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Description
この発明は、加熱部材と加圧部材とが当接してなる定着ニップに記録材を通送して、該記録材上のトナー像を定着させる定着装置、画像形成装置および画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to a fixing device, an image forming apparatus, and an image forming method for feeding a recording material to a fixing nip formed by contact of a heating member and a pressure member to fix a toner image on the recording material. is there.
複写機、プリンタおよびファクシミリ装置などトナーを使用して記録材上に画像を形成する画像形成装置においては、トナー像を転写された記録材を加熱・加圧することによってトナー像を記録材上に永久定着している。このような目的に使用される定着装置の一般的な構成は、所定の定着温度に昇温された加熱部材と加圧部材とを当接させて定着ニップを形成し、この定着ニップに記録材を通送するというものである。このような構成の装置においては、トナーには必要かつ十分な熱量を与えて記録材に融着させることが重要であるとともに、記録材については無用な過熱をしないことが求められる。というのは、記録材の温度が高くなりすぎると、いわゆるブリスター現象により記録材表面が損傷したり、表面の光沢度が変化して画像品質に影響を及ぼすからである。 In an image forming apparatus that forms an image on a recording material using toner, such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, the toner image is permanently applied on the recording material by heating and pressurizing the recording material to which the toner image has been transferred. It has become established. A general configuration of a fixing device used for such a purpose is to form a fixing nip by bringing a heating member and a pressure member heated to a predetermined fixing temperature into contact with each other, and a recording material is formed in the fixing nip. It is to send through. In an apparatus having such a configuration, it is important to give a necessary and sufficient amount of heat to the toner and fuse it to the recording material, and the recording material is required not to be overheated. This is because if the temperature of the recording material becomes too high, the surface of the recording material is damaged by the so-called blister phenomenon, or the glossiness of the surface changes and affects the image quality.
このような課題を解決するため、例えば特許文献1に記載の定着装置では、加圧ベルトを加熱定着ロールに対して離当接自在に構成するとともに、定着動作を実行するとき以外には加圧ベルトを加熱定着ロールを離間させておくことにより、記録材が通送されるときのみ定着ニップが形成されるようにし加圧ベルトの温度上昇を防止している。また、特許文献2に記載の定着装置では、加圧部材に相当する定着下ローラに放熱ローラを当接させることにより定着下ローラの過熱を防止している。
In order to solve such a problem, for example, in the fixing device described in
加圧部材に対し積極的に温度制御を行わない場合、加圧部材の表面温度は記録材の通送の態様によって大きく変動する。例えば、多数枚の記録材が連続的に通送される場合には、各記録材に熱を奪われるため加圧部材の温度は比較的低い温度に保たれる。これに対して、記録材が間欠的に通送される場合には、記録材が定着ニップを通過する間は加圧部材の温度が低下するが、記録材が通過してしまうと温度は上昇に転じる。そして、次の記録材が定着ニップに到達すると再び温度は低下する、というように加圧部材の温度は経時的に大きく変動する。特に、近年では消費電力削減のため定着装置の低熱容量化が求められているが、加圧部材の低熱容量化はより大きな温度変動を招く要因となる。 When the temperature control is not positively performed on the pressure member, the surface temperature of the pressure member greatly varies depending on the mode of transport of the recording material. For example, when a large number of recording materials are continuously fed, the temperature of the pressure member is kept at a relatively low temperature because the recording materials are deprived of heat. On the other hand, when the recording material is intermittently fed, the temperature of the pressure member decreases while the recording material passes through the fixing nip, but the temperature rises when the recording material passes. Turn to. Then, when the next recording material reaches the fixing nip, the temperature is lowered again, so that the temperature of the pressure member greatly varies with time. In particular, in recent years, a reduction in the heat capacity of the fixing device has been demanded in order to reduce power consumption. However, the reduction in the heat capacity of the pressure member causes a greater temperature fluctuation.
しかしながら、上記した特許文献1に記載の定着装置では定着動作の間は定着ニップを形成した状態が維持される一方、特許文献2に記載の定着装置では放熱ローラが常時当接しているというように、各特許文献に記載の従来技術では定着動作の態様は固定化されている。このため、上記従来技術では、このような定着動作中における加圧部材の温度変動に対応することができず良好な定着特性が得られないという問題があった。
However, in the fixing device described in
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、加熱部材と加圧部材とが当接してなる定着ニップに記録材を通送して、該記録材上のトナー像を定着させる定着装置、画像形成装置および画像形成方法において、定着動作中における加圧部材の温度変動にも柔軟に対応して、良好な定着特性を安定して得ることのできる技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a fixing device and an image for fixing a toner image on a recording material by feeding the recording material to a fixing nip formed by contact between a heating member and a pressure member. In a forming apparatus and an image forming method, an object is to provide a technique that can flexibly cope with a temperature change of a pressure member during a fixing operation and stably obtain good fixing characteristics.
この発明にかかる定着装置は、上記目的を達成するため、所定の定着温度に昇温された加熱部材と、前記加熱部材と当接して定着ニップを形成する加圧部材と、前記加圧部材表面に対し離当接自在に構成され、前記加圧部材表面に当接して該表面の熱を吸熱する吸熱部材とを備え、表面にトナー像を形成された記録材を前記定着ニップに通送することで前記トナー像を前記記録材上に定着するための定着動作として、前記加圧部材に前記吸熱部材を当接させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する当接定着動作と、前記加圧部材から前記吸熱部材を離間させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する離間定着動作とを選択的に実行可能に構成されたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the fixing device according to the present invention includes a heating member that has been heated to a predetermined fixing temperature, a pressure member that contacts the heating member to form a fixing nip, and a surface of the pressure member And a heat absorbing member that contacts the surface of the pressure member and absorbs the heat of the surface, and passes a recording material having a toner image formed on the surface to the fixing nip. Thus, as a fixing operation for fixing the toner image on the recording material, a contact fixing operation in which the recording material is passed through the fixing nip while the heat absorbing member is in contact with the pressure member; The separation fixing operation of feeding the recording material to the fixing nip in a state where the heat absorbing member is separated from the pressurizing member can be selectively performed.
また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、トナー像を形成し記録材表面に転写する画像形成手段と、所定の定着温度に昇温された加熱部材および前記加熱部材と当接して定着ニップを形成する加圧部材を有し、前記画像形成手段により前記トナー像を転写された前記記録材を前記定着ニップに通送することで前記トナー像を前記記録材上に定着する定着動作を実行する定着手段とを備え、前記定着手段は、前記加圧部材表面に対し離当接自在に構成され、前記加圧部材表面に当接して該表面の熱を吸熱する吸熱部材をさらに備えており、前記定着動作として、前記加圧部材に前記吸熱部材を当接させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する当接定着動作と、前記加圧部材から前記吸熱部材を離間させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する離間定着動作とを選択的に実行することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms a toner image and transfers the toner image to the surface of the recording material, a heating member heated to a predetermined fixing temperature, and the heating member. A pressure member that forms a fixing nip by contact, and the toner image is fixed on the recording material by passing the recording material onto which the toner image has been transferred by the image forming means to the fixing nip; A fixing unit that performs a fixing operation to be performed, and the fixing unit is configured to be able to come into contact with and separate from the surface of the pressure member, and a heat absorbing member that contacts the surface of the pressure member and absorbs heat of the surface. The fixing operation includes a contact fixing operation in which the recording material is fed to the fixing nip in a state where the heat absorbing member is in contact with the pressure member, and the heat absorption from the pressure member. State where the members are separated It is characterized by performing the spaced fixing operation for Tsuoku the recording material to the fixing nip selectively.
さらに、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、トナー像を形成し記録材表面に転写する画像形成動作と、所定の定着温度に昇温した加熱部材に加圧部材を当接させた定着ニップに前記トナー像を転写された前記記録材を通送して、前記トナー像を前記記録材上に定着する定着動作とを実行し、しかも、前記定着動作として、前記加圧部材表面に該表面の熱を吸熱する吸熱部材を当接させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する当接定着動作と、前記加圧部材から前記吸熱部材を離間させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する離間定着動作とを選択的に実行することを特徴としている。 Further, in order to achieve the above object, the image forming method according to the present invention applies an image forming operation in which a toner image is formed and transferred onto the surface of a recording material, and a pressure member is applied to a heating member heated to a predetermined fixing temperature. A fixing operation for fixing the toner image on the recording material by passing the recording material on which the toner image has been transferred to the fixing nip that is in contact with the recording material; A contact fixing operation for feeding the recording material to the fixing nip in a state where a heat absorbing member that absorbs heat of the surface is in contact with the surface of the member, and a state in which the heat absorbing member is separated from the pressure member A separation fixing operation for feeding the recording material to the fixing nip is selectively performed.
このように構成された発明では、加圧部材に吸熱部材を当接させた状態での定着動作と、加圧部材に吸熱部材を当接させない、つまり離間させた状態での定着動作との2種類の定着動作が実行可能である。このうち加圧部材に吸熱部材を当接させた状態で行う当接定着動作では、加圧部材の熱を吸熱部材が奪うことにより加圧部材の温度上昇を抑えるまたは温度を低下させる効果が得られる。また、加圧部材から吸熱部材を離間させた状態で行う離間定着動作では、加圧部材の温度を必要以上に低下させないことにより、熱量不足に起因するトナーの定着不良を防止することができる。そして、本発明では、これら2種類の定着動作を実行可能とすることにより、定着動作における加圧部材の温度変動にも柔軟に対応して、良好な定着特性を安定して得ることが可能となっている。 In the invention configured as described above, the fixing operation in a state where the heat absorbing member is brought into contact with the pressure member and the fixing operation in a state where the heat absorbing member is not brought into contact with the pressure member, that is, separated. Various types of fixing operations can be performed. Of these, in the contact fixing operation performed in a state where the heat absorbing member is in contact with the pressure member, the heat absorbing member takes the heat of the pressure member, thereby suppressing the temperature rise of the pressure member or reducing the temperature. It is done. Further, in the separation fixing operation performed in a state in which the heat absorbing member is separated from the pressure member, the fixing failure of the toner due to insufficient heat amount can be prevented by not lowering the temperature of the pressure member more than necessary. In the present invention, by making these two types of fixing operations executable, it is possible to flexibly cope with temperature fluctuations of the pressure member in the fixing operation and stably obtain good fixing characteristics. It has become.
上記のように構成された画像形成装置においては、例えば、前記加圧部材表面の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による検出結果に基づいて前記当接定着動作および前記離間定着動作の一方を選択し、前記定着手段に実行させる制御手段とをさらに設けてもよい。こうすることで、実測された加圧部材の表面温度に応じて適切な定着動作を選択することが可能となる。 In the image forming apparatus configured as described above, for example, a temperature detection unit that detects the temperature of the pressure member surface, and the contact fixing operation and the separation fixing operation based on the detection result by the temperature detection unit Control means for selecting one of these and causing the fixing means to execute may be further provided. By doing so, it becomes possible to select an appropriate fixing operation in accordance with the actually measured surface temperature of the pressure member.
より具体的には、例えば、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記加圧部材の表面温度が所定温度より高ければ前記当接定着動作を選択する一方、前記表面温度が前記所定温度より低ければ前記離間定着動作を選択することができる。こうすることで、加圧部材の温度が高くなりすぎたり、逆に低くなりすぎたりするのを防止することができる。 More specifically, for example, the control unit selects the contact fixing operation if the surface temperature of the pressure member detected by the temperature detection unit is higher than a predetermined temperature, while the surface temperature is the predetermined temperature. If it is lower than the temperature, the separation fixing operation can be selected. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the pressure member from becoming too high or too low.
他の手法として、例えば、一の前記記録材が前記定着ニップを通過してから次の前記記録材が前記定着ニップに到達するまでの時間間隔に基づいて前記当接定着動作および前記離間定着動作の一方を選択し、前記定着手段に実行させる制御手段をさらに設けてもよい。前記したように、加圧部材の温度は記録材が定着ニップを通過するタイミングに応じて変動する。その変動の態様は、記録材が定着ニップを通過してから次の記録材が定着ニップに到達するまでの時間間隔に左右される、そこで、この時間間隔に応じて実行すべき定着動作を選択することにより、加圧部材の温度変動を抑えることができる。 As another method, for example, the contact fixing operation and the separation fixing operation based on a time interval from when one recording material passes through the fixing nip until the next recording material reaches the fixing nip. One of the above may be selected, and a control unit that causes the fixing unit to execute may be further provided. As described above, the temperature of the pressure member varies according to the timing at which the recording material passes through the fixing nip. The mode of the fluctuation depends on the time interval from when the recording material passes through the fixing nip until the next recording material reaches the fixing nip. Therefore, the fixing operation to be executed is selected according to this time interval. By doing so, the temperature fluctuation of the pressure member can be suppressed.
より具体的には、例えば、前記制御手段は、前記時間間隔が所定時間よりも長ければ前記当接定着動作を選択する一方、前記時間間隔が前記所定時間よりも短ければ前記離間定着動作を選択することができる。こうすることで、加圧部材の温度が高くなりすぎたり、逆に低くなりすぎたりするのを防止することができる。 More specifically, for example, the control unit selects the contact fixing operation when the time interval is longer than a predetermined time, and selects the separation fixing operation when the time interval is shorter than the predetermined time. can do. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the pressure member from becoming too high or too low.
さらに別の手法として、例えば、前記記録材の移動方向に沿った前記記録材の長さに基づいて前記当接定着動作および前記離間定着動作の一方を選択し、前記定着手段に実行させる制御手段をさらに設けてもよい。加圧部材の温度変動の態様は、記録材が定着ニップを通過する時間の長さによっても左右される。そこで、この時間の長さあるいはこれに関係する記録材の長さに応じて実行すべき定着動作を選択することにより、加圧部材の温度変動を抑えることができる。 As another method, for example, a control unit that selects one of the contact fixing operation and the separation fixing operation based on the length of the recording material along the moving direction of the recording material and causes the fixing unit to execute the selected one. May be further provided. The mode of temperature fluctuation of the pressure member also depends on the length of time that the recording material passes through the fixing nip. Therefore, by selecting the fixing operation to be executed according to the length of this time or the length of the recording material related thereto, the temperature fluctuation of the pressure member can be suppressed.
より具体的には、例えば、前記制御手段は、前記長さが所定長さよりも短いとき前記当接定着動作を選択する一方、前記長さが前記所定長さよりも長いとき前記離間定着動作を選択することができる。こうすることで、加圧部材の温度が高くなりすぎたり、逆に低くなりすぎたりするのを防止することができる。 More specifically, for example, the control unit selects the contact fixing operation when the length is shorter than a predetermined length, and selects the separation fixing operation when the length is longer than the predetermined length. can do. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the pressure member from becoming too high or too low.
図1は本発明を好適に適用することのできる画像形成装置の構成例を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリなどを有するメインコントローラMCに与えられると、このメインコントローラMCがエンジンコントローラECに制御信号を与え、これに基づき、エンジンコントローラECがエンジン部EGおよびヘッドコントローラHCなど装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどの記録材たるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image forming apparatus to which the present invention can be preferably applied. FIG. 2 is a diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This apparatus uses a color mode in which four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) are superimposed to form a color image, and only black (K) toner. Thus, the image forming apparatus can selectively execute a monochrome mode for forming a monochrome image. In this image forming apparatus, when an image forming command is given from an external device such as a host computer to a main controller MC having a CPU, a memory and the like, the main controller MC gives a control signal to the engine controller EC, and based on this, the engine controller EC The controller EC controls each part of the device such as the engine unit EG and the head controller HC to execute a predetermined image forming operation, and responds to an image forming command on a sheet as a recording material such as a copy sheet, a transfer sheet, a sheet, and an OHP transparent sheet. The image to be formed is formed.
この画像形成装置が有するハウジング本体3内には、電源回路基板、メインコントローラMC、エンジンコントローラECおよびヘッドコントローラHCを内蔵する電装品ボックス5が設けられている。また、画像形成ユニット2、転写ベルトユニット8および給紙ユニット7もハウジング本体3内に配設されている。また、図1においてハウジング本体3内右側には、二次転写ユニット12、定着ユニット13およびシート案内部材15が配設されている。なお、給紙ユニット7は、ハウジング本体3に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット7および転写ベルトユニット8については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
In the housing
画像形成ユニット2は、複数の異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーション2Y(イエロー用)、2M(マゼンタ用)、2C(シアン用)および2K(ブラック用)を備えている。なお、図1においては、画像形成ユニット2の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号を付し、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
The
各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム21が設けられている。各感光体ドラム21はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印D21の方向に所定速度で回転駆動される。また、感光体ドラム21の周囲には、その回転方向に沿って帯電部23、ラインヘッド29、現像部25および感光体クリーナ27が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kで形成されたトナー像を転写ベルトユニット8に設けた転写ベルト81に重ね合わせてカラー画像を形成する。また、モノクロモード実行時は、画像形成ステーション2Kのみを動作させてブラック単色画像を形成する。
Each
帯電部23は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム21の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム21の回転動作に伴って従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部(図示省略)に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部23と感光体ドラム21が当接する帯電位置で感光体ドラム21の表面を所定の表面電位に帯電させる。
The charging
ラインヘッド29は、感光体ドラム21の軸方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に配列された複数の発光素子を備えており、感光体ドラム21に対向配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部23により帯電された感光体ドラム21の表面に向けて光を照射して該表面に静電潜像を形成する。
The
現像部25は、その表面にトナーが担持する現像ローラ251を有する。そして、現像ローラ251と電気的に接続された現像バイアス発生部(図示省略)から現像ローラ251に印加される現像バイアスによって、現像ローラ251と感光体ドラム21とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ251から感光体ドラム21に移動してその表面に形成された静電潜像が顕像化される。
The developing unit 25 has a developing roller 251 on which toner is carried. The charged toner is developed at a developing position where the developing roller 251 and the
現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム21の回転方向D21に搬送された後、後に詳述する転写ベルト81と各感光体ドラム21が当接する一次転写位置TR1において転写ベルト81に一次転写される。
The toner image made visible at the developing position is conveyed in the rotational direction D21 of the
また、感光体ドラム21の回転方向D21において一次転写位置TR1よりも下流側で且つ帯電部23の上流側に、感光体ドラム21の表面に当接して感光体クリーナ27が設けられている。この感光体クリーナ27は、感光体ドラムの表面に当接することで一次転写後に感光体ドラム21の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
A
転写ベルトユニット8は、駆動ローラ82と、図1において駆動ローラ82の左側に配設される従動ローラ83(ブレード対向ローラ)と、これらのローラに張架され駆動ローラ82の回転により図示矢印D81の方向(搬送方向)へ循環駆動される転写ベルト81とを備えている。また、転写ベルトユニット8は、転写ベルト81の内側に、カートリッジ装着時において各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kが有する感光体ドラム21各々に対して一対一で対向配置される、4個の一次転写ローラ85Y、85M、85Cおよび85Kを備えている。これらの一次転写ローラは、それぞれ一次転写バイアス発生部(図示省略)と電気的に接続される。
The
カラーモード実行時は、図1に示すように全ての一次転写ローラ85Y、85M、85Cおよび85Kを画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2K側に位置決めすることで、転写ベルト81を画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kそれぞれが有する感光体ドラム21に押し遣り当接させて、各感光体ドラム21と転写ベルト81との間に一次転写位置TR1を形成する。そして、適当なタイミングで一次転写バイアス発生部から一次転写ローラ85Y等に一次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム21の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する一次転写位置TR1において転写ベルト81表面に転写する。すなわち、カラーモードにおいては、各色の単色トナー像が転写ベルト81上において互いに重ね合わされてカラー画像が形成される。
When the color mode is executed, as shown in FIG. 1, the
いわゆるタンデム方式の画像形成装置であるこの画像形成装置では、感光体ドラム21から転写ベルト81にトナー像が一次転写される一次転写位置は、各画像形成ステーションごとに異なった位置となる。すなわち、イエロー用画像形成ステーション2Y、マゼンタ用画像形成ステーション2M、シアン用画像形成ステーション2Cおよびブラック用画像形成ステーション2Kが転写ベルト81の移動方向D81に沿ってこの順番に配置されている。
In this image forming apparatus which is a so-called tandem image forming apparatus, the primary transfer position where the toner image is primarily transferred from the
一方、モノクロモード実行時は、4個の一次転写ローラのうち、一次転写ローラ85Y、85Mおよび85Cをそれぞれが対向する画像形成ステーション2Y、2Mおよび2Cから離間させるとともにブラック色に対応した一次転写ローラ85Kのみを画像形成ステーション2Kに当接させることで、モノクロ用の画像形成ステーション2Kのみを転写ベルト81に当接させる。その結果、一次転写ローラ85Kと画像形成ステーション2Kとの間にのみ一次転写位置TR1が形成される。そして、適当なタイミングで一次転写バイアス発生部から一次転写ローラ85Kに一次転写バイアスを印加することで、画像形成ステーション2Kに設けられた感光体ドラム21の表面上に形成されたブラックトナー像を、一次転写位置TR1において転写ベルト81表面に転写してモノクロ画像を形成する。
On the other hand, when executing the monochrome mode, among the four primary transfer rollers, the
さらに、転写ベルトユニット8は、ブラック用一次転写ローラ85Kの下流側で且つ駆動ローラ82の上流側に配設された下流ガイドローラ86を備える。この下流ガイドローラ86は、一次転写ローラ85Kが画像形成ステーション2Kの感光体ドラム21に当接して形成する一次転写位置TR1での一次転写ローラ85Kとブラック用感光体ドラム21(K)との共通接線上において、転写ベルト81に当接するように構成されている。
Further, the
給紙ユニット7は、シート状の記録材(以下、単に「シート」という)を積層保持可能である給紙カセット77と、給紙カセット77からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ79とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ79により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラ対80によって給紙タイミングが調整された後、シート案内部材15に沿って、駆動ローラ82と二次転写ローラ121とが当接する二次転写位置TR2に給紙される。
The
二次転写ローラ121は、転写ベルト81に対して離当接自在に設けられ、二次転写ローラ駆動機構(図示省略)により離当接駆動される。そして、その表面に画像が二次転写されたシートは、シート案内部材15により定着ユニット13へ案内され、定着ユニット13はシートに転写されたトナーを加熱・加圧してトナー像をシート上に永久定着する。定着ユニット13の構造については後に詳述する。定着ユニット13により定着処理を受けたシートはハウジング本体3の上面部に設けられた排紙トレイ4に搬送される。
The
前記した駆動ローラ82は、転写ベルト81を図示矢印D81の方向に循環駆動するとともに、二次転写ローラ121のバックアップローラとしての機能も兼ねている。駆動ローラ82の周面には、厚さ3mm程度、体積抵抗率が1000kΩ・cm以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する二次転写バイアス発生部から二次転写ローラ121を介して供給される二次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ82に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、二次転写位置TR2へシートが進入する際の衝撃が転写ベルト81に伝達されることに起因する画質の劣化を防止することができる。
The
また、この装置では、ブレード対向ローラ83に対向してクリーナ部71が配設されている。クリーナ部71は、クリーナブレード711と廃トナーボックス713とを有する。クリーナブレード711は、その先端部を転写ベルト81を介してブレード対向ローラ83に当接することで、二次転写後に転写ベルト81に残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス713に回収される。また、クリーナブレード711及び廃トナーボックス713は、ブレード対向ローラ83と一体的に構成されている。
Further, in this apparatus, a
なお、この画像形成装置においては、各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kの感光体ドラム21、帯電部23、現像部25および感光体クリーナ27を一体的にカートリッジとしてユニット化している。そして、このカートリッジが装置本体に対し着脱可能に構成されている。また、各カートリッジには、該カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリがそれぞれ設けられている。そして、エンジンコントローラECと各カートリッジとの間でデータ通信が行われる。こうすることで、各カートリッジに関する情報がエンジンコントローラECに伝達されるとともに、各メモリ内の情報が更新記憶される。これらの情報に基づき各カートリッジの使用履歴や消耗品の寿命が管理される。
In this image forming apparatus, the
この装置における各部の電気的構成について、図2を参照しながらさらに詳しく説明する。この実施形態では、メインコントローラMC、ヘッドコントローラHCおよび各ラインヘッド29がそれぞれ別ブロックとして構成され、以下に説明するように、それらが互いに通信線を介して接続され相互に信号の受け渡しを行っている。
The electrical configuration of each part in this apparatus will be described in more detail with reference to FIG. In this embodiment, the main controller MC, the head controller HC, and each
外部装置からメインコントローラMCに画像形成指令が与えられると、メインコントローラMCは、エンジンコントローラECに対しエンジン部EGを起動させるための制御信号を送信する。また、メインコントローラMCに設けられた画像処理部100が、画像形成指令に含まれる画像信号に対して所定の信号処理を行い、各トナー色ごとの画像データを生成する。
When an image formation command is given from the external device to the main controller MC, the main controller MC transmits a control signal for starting the engine unit EG to the engine controller EC. Further, the
一方、制御信号を受けたエンジンコントローラECは、各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2K、転写ベルトユニット8、定着ユニット13などエンジン部EG各部の初期化およびウォームアップを開始する。これらが完了して画像形成動作を実行可能な状態になると、エンジンコントローラECは、各ラインヘッド29を制御するヘッドコントローラHCに対し画像形成動作の開始のきっかけとなる同期信号を出力する。また、エンジンコントローラECとヘッドコントローラHCとの通信においては、この他にラインヘッド29を制御するための種々の制御パラメータのやり取りが行われる。
On the other hand, upon receiving the control signal, the engine controller EC starts initialization and warm-up of each part of the engine unit EG such as the
ヘッドコントローラHCには、各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kに設けられたラインヘッド29を制御するヘッド制御モジュール400と、メインコントローラMCとのデータ通信を司るヘッド側通信モジュール300とが設けられている。一方、メインコントローラMCにもメイン側通信モジュール200が設けられている。ヘッド側通信モジュール300からメイン側通信モジュール200に向けては、画像データを要求するリクエスト信号が送信される。一方、メイン側通信モジュール200からヘッド側通信モジュール300に向けては、このリクエスト信号に応じて画像データが送信される。
The head controller HC is provided with a
ヘッド側通信モジュール300は、受信した画像データをヘッド制御モジュール400に与える。ヘッド制御モジュール400は、与えられた画像データから各トナー色ごとの点灯制御信号を生成し、各トナー色に対応した画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kに設けられたラインヘッド29のそれぞれに対して出力する。ラインヘッド29では、点灯制御信号に応じて各発光素子が点灯することにより、帯電された感光体ドラム21の表面を露光し画像データに応じた静電潜像を形成する。
The head
図3はこの画像形成装置における定着ユニットの構造を示す図である。定着ユニット13は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して所定の定着温度に温度制御されるとともに回転自在な加熱ローラ131と、この加熱ローラ131を押圧付勢する加圧部132とを有している。より詳しくは、加熱ローラ131は、内部にヒータ1311を備えた金属製パイプ1312の表面に、例えばシリコンゴム等の弾性および耐熱性を有する樹脂製の表面層1313を設けたローラである。ヒータ1311は例えばハロゲンヒータであり数百〜1000W程度の発熱量を有する。また、表面層1313は、弾性および耐熱性を有する樹脂により構成され、例えばシリコンゴム層の表面にPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)などのフッ素樹脂をコーティングしたものを用いることができる。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the fixing unit in this image forming apparatus. The fixing
加熱ローラ131の表面には、例えばサーミスタからなり加熱ローラ131の表面温度を検出する温度センサ1314が当接されている。温度センサ1314の出力はエンジンコントローラECへ入力されており、エンジンコントローラECは温度センサ1314の出力に基づいてヒータ1311への通電を制御することにより、加熱ローラ131の表面温度を所定の定着温度(例えば摂氏200度程度)に調節する。なお、加熱ローラの温度検出には、ここに例示したサーミスタ以外にも、例えば非接触にて温度を検出するセンサを用いてもよい。
A temperature sensor 1314 made of, for example, a thermistor for detecting the surface temperature of the
また、加圧部132は、加圧部132は、2つのローラ1321,1322と、これらに張架される加圧ベルト1323と、加圧ベルト1323の表面に対し離当接自在の吸熱ローラ1324とを備えている。そして、加圧ベルト1323の表面のうち、2つのローラ1321,1322により張られたベルト張面を加熱ローラ131の周面に押し付けることで、加熱ローラ131と加圧ベルト1323とで形成する定着ニップFNが広くとれるように構成されている。トナー像を転写され二次転写位置TR2から送出されたシートは、搬送経路Fに沿って方向Dfに搬送され、定着ニップFNを通って排出される。この際、定着ニップFNにおいてトナーに熱と圧力が加えられてトナー像がシート上に定着される。シート搬送方向Dfにおいて定着ニップFNの後方には、加熱ローラ131からシートを剥離し該ローラへの巻き付きを防止するための剥離板133が設けられている。
The
さらに、この定着ユニット13では、加圧ベルト1323の表面に対して、図示を省略する駆動機構により離当接自在の吸熱部材1324が設けられている。吸熱部材1324は熱伝導性の高い材料で形成されたローラであり、このような材料としては例えば銅、アルミニウムなどの金属を用いることができる。このような吸熱部材1324が加圧ベルト1323の表面に当接した状態では、加熱ローラ131からの熱により高温になった加圧ベルト1323表面の熱が吸熱部材1324に奪われて、加圧ベルト1323の表面温度が低下する。また、吸熱部材1324が加圧ベルト1323から離間した状態では、加圧ベルト1323からの放熱は自然放熱のみとなる。図3において、各ローラ131等に付された矢印はそれぞれの回転方向を示している。
Further, in the fixing
次に、上記のように構成された定着ユニット13によって実行される定着動作の3つの実施形態について説明する。この装置では、エンジンコントローラECが予め用意された制御プログラムに基づいて定着ユニット13を制御しており、外部から画像形成指令が与えられると、エンジンコントローラECが該プログラムを実行し、これにより定着ユニット13が所定の定着動作を実行する。
Next, three embodiments of the fixing operation executed by the fixing
図4は第1実施形態の定着動作を示すフローチャートである。この実施形態では、外部装置から画像形成指令が与えられると、吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させ(ステップS101)、定着ユニット13に設けられた各ローラ131等の回転を開始するとともに(ステップS102)、加熱ローラ131を定着温度まで昇温させるべくウォームアップを開始する(ステップS103)。
FIG. 4 is a flowchart showing the fixing operation of the first embodiment. In this embodiment, when an image formation command is given from an external device, the
ウォームアップが完了すると(ステップS104)、画像形成指令に基づき実行すべき印字ジョブが、複数ページの画像を連続的に形成する連続印字動作であるのか否かを判定する(ステップS105)。印字ジョブが連続印字動作であるときには吸熱部材1324を離間させたままシートを定着ニップFNに通送してトナー像の定着処理を行う。一方、そうでない場合、すなわち印字ジョブが画像を1枚のみ形成する、あるいは複数の画像を比較的長い間隔を置いて形成するものである場合には、吸熱部材1324を加圧ベルト1323に当接させた上で定着処理を行う(ステップS106)。このようにする理由について以下に説明する。
When the warm-up is completed (step S104), it is determined whether the print job to be executed based on the image formation command is a continuous print operation for continuously forming images of a plurality of pages (step S105). When the print job is a continuous print operation, the sheet is passed through the fixing nip FN while the
図5は第1実施形態における加圧ベルトの温度変動を示す図である。印字ジョブが連続印字動作であるときには、図5(a)に示すように、吸熱部材1324は加圧ベルト1323から離間した状態に保持される。複数のシートは僅かな時間間隔T1を置いて次々と定着ニップFNを通過してゆくが、このとき加熱ローラ131はエンジンコントローラECにより温度調節されているのでほぼ一定温度に保たれる。これに対して、ヒータなどの温度調節手段を持たない加圧ベルト1324では、次々と通過してくるシートに熱を奪われるため表面温度は急激に低下し、やがて加熱ローラ131から一定の温度差を保って概ね一定となる。したがって、定着処理が行われる間、加圧ベルト1323の表面温度は比較的低い温度に保たれる。このため、ブリスター現象や光沢度の変化によるシートの損傷や画像品質の変質などが抑えられ、良好な定着特性を得ることができる。
FIG. 5 is a view showing temperature fluctuations of the pressure belt in the first embodiment. When the print job is a continuous print operation, the
なお、このとき吸熱部材1324を加圧ベルト1323に当接させておくと、加圧ベルト1323が持つ熱はシートおよび吸熱部材1324の双方によって奪われるため、図5(a)の一点鎖線に示すように、その表面温度は大きく低下してしまう。このように加圧ベルト1323の温度低下が大きすぎると、トナーが十分に溶融せず定着不良を起こしたり、ヒータ1311により大きな発熱量が必要となりエネルギー効率が低下する可能性がある。したがって、このように連続的に定着処理を行う場合には、吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させておくことが望ましい。さらに、ヒータ1311の発熱量や加熱ローラ131および加圧ベルト1323の熱容量は、連続的に定着処理を行う場合に必要十分な温度が得られるような設計とすることが望ましい。
At this time, if the
一方、図5(b)に示すように、印字ジョブが非連続印字動作であって定着処理を間欠的に行うような場合には、シートが通過する時間間隔T2が長い。したがって、吸熱部材1324を当接させなければ、シート通過によりいったん低下した加圧ベルト1323の表面温度はシートが通過しない期間に再び上昇し、これにより同図の一点鎖線に示すように加圧ベルト1323の表面温度は大きく変動し、しかも比較的高い温度で推移することとなる。このような場合に吸熱部材1324を当接させると、同図の実線に示すように、吸熱部材1324との当接により加圧ベルト1323の温度は低下するので、加圧ベルト1323の温度上昇を抑えることが可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the print job is a discontinuous printing operation and the fixing process is intermittently performed, the time interval T2 through which the sheet passes is long. Therefore, if the
図4に戻って定着動作の説明を続ける。上記したように、連続印字動作の場合には吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させた状態で、また非連続印字動作の場合には吸熱部材1324を加圧ベルト1323に当接させた状態で、必要枚数のシートに対する定着処理を実行する。そして全ての印字動作が終了すると(ステップS107)、加熱ローラ131の制御目標温度を定着温度よりも低いスタンバイ温度に変更するとともに(ステップS108)、吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させた状態に保持して定着動作を終了する(ステップS109)。こうすることで加熱ローラ131から熱が逃げるのを抑制して、待機状態における無用な発熱と電力の消費を抑えることができる。
Returning to FIG. 4, the description of the fixing operation will be continued. As described above, the
以上のように、この実施形態の定着動作では、定着ニップFNに通送されるシート間の時間間隔に応じて定着動作の態様を異ならせている。すなわち、複数枚のシートに対し短い時間間隔で連続的に定着処理を行う連続印字動作の場合には吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させた状態で定着処理を行う。こうすることにより、加圧ベルト1323の表面温度を上昇させることなく、しかもその温度が低下しすぎるのを防止することができるので、良好な定着特性を安定して得ることができる。また、シートの通過が間欠的に行われる非連続印字動作の場合には吸熱部材1324を加圧ベルト1323に当接させておくことにより、シート非通過時の加圧ベルト1323の温度上昇を抑えて、やはり良好かつ安定した定着特性を得ることができる。
As described above, in the fixing operation of this embodiment, the mode of the fixing operation is varied according to the time interval between sheets fed to the fixing nip FN. That is, in the case of a continuous printing operation in which fixing processing is continuously performed on a plurality of sheets at short time intervals, the fixing processing is performed in a state where the
なお、どちらの状態での定着処理を選択するかのシート通過時間間隔の閾値は、加熱ローラ131および加圧ベルト1323の熱容量や、シートの吸熱量等を考慮して総合的に決定されるべきである。
Note that the threshold of the sheet passing time interval for selecting the fixing process in which state should be comprehensively determined in consideration of the heat capacity of the
図6は第2実施形態の定着動作を示すフローチャートである。この実施形態では、定着処理を行うべきシートの長さによって、吸熱部材1324を加圧ベルト1323に当接させるか否かが判断される。この点を除けば第1実施形態の定着動作と同じである。すなわち、第2実施形態(図6)におけるステップS201ないしS204、S207ないしS209の動作は、第1実施形態(図4)におけるステップS101ないしS104、S107ないしS109の動作と同じである。
FIG. 6 is a flowchart showing the fixing operation of the second embodiment. In this embodiment, whether or not the
この実施形態では、その搬送方向Dfにおいてシートの長さが所定長さ以上である場合には(以下、このようなシートを「長紙」という)、吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させた状態で定着処理を行う。一方、シートの長さが所定長さより短い場合には(以下、このようなシートを「短紙」という)、吸熱部材1324を加圧ベルト1323に当接させた状態で定着処理を行う。このようにする理由について以下説明する。
In this embodiment, when the length of the sheet in the transport direction Df is equal to or longer than a predetermined length (hereinafter, such a sheet is referred to as “long paper”), the
図7は第2実施形態における加圧ベルトの温度変動を示す図である。シートが長紙である場合、図7(a)に示すように、吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させた状態に保持する。長紙であるシートは長い時間T3をかけて定着ニップFNを通過するため、加圧ベルト1323の表面温度も大きく低下することになる。このとき吸熱部材1324を当接させておくと、同図の一点鎖線に示すように加圧ベルト1323の温度が下がりすぎて定着不良を招くおそれがある。吸熱部材1324を離間させておくと、シートが通過する期間T5は加圧ベルト1323の温度が下がり続け、シートが通過してから次のシートが到達するまでの期間T4は温度低下が止まり、あるいは温度が上昇する。これにより、大きな温度低下を防止して良好な定着特性を安定して得ることができる。
FIG. 7 is a view showing temperature fluctuations of the pressure belt in the second embodiment. When the sheet is long paper, the
一方、シートが短紙である場合には、図7(b)に示すように、吸熱部材1324を加圧ベルト1323に当接させた状態でシートを定着ニップに通送する。短紙が定着ニップFNを通過する期間T5は短くその吸熱量も少ないため、この間の温度低下は小さい。したがって、吸熱部材1324を当接させなければ、同図の一点鎖線に示すように、加圧ベルト1323の表面温度は比較的高い状態で推移することになる。これに対して、この実施形態では、吸熱部材1324を当接させることにより、加圧ベルト1323の表面温度をより低く保つことができる。また、シートによる吸熱量が小さいことから、吸熱部材1324の当接により加圧ベルト1323の温度が下がりすぎることもない。
On the other hand, when the sheet is short paper, the sheet is fed to the fixing nip with the
以上のように、この実施形態の定着動作では、定着ニップFNに通送されるシートの長さに応じて定着動作の態様を異ならせている。すなわち、長紙に対し定着処理を行う場合には吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させた状態で定着処理を行う。こうすることにより、加圧ベルト1323の表面温度を上昇させることなく、しかもその温度が低下しすぎるのを防止することができるので、良好な定着特性を安定して得ることができる。また、シートが短紙である場合には吸熱部材1324を加圧ベルト1323に当接させておくことにより、加圧ベルト1323の温度上昇を抑えて、やはり良好かつ安定した定着特性を得ることができる。
As described above, in the fixing operation of this embodiment, the mode of the fixing operation is varied according to the length of the sheet that is fed to the fixing nip FN. That is, when the fixing process is performed on the long paper, the fixing process is performed with the
次に、この発明にかかる定着動作の第3実施形態について説明する。この実施形態では、シートの長さや通過時間間隔ではなく、加圧ベルト1323の表面温度によって定着動作の態様を異ならせる。これを可能とするため、この実施形態では定着ユニットの構造を上記実施形態から一部改変している。
Next, a third embodiment of the fixing operation according to the present invention will be described. In this embodiment, the mode of the fixing operation varies depending on the surface temperature of the
図8は第3実施形態の定着動作を実現するための定着ユニットの構造を示す図である。この定着ユニット13aでは、加圧ベルト1324の表面温度を検出するための温度センサ1325を設けるとともに、搬送経路F上で定着ニップFNよりも上流側位置でシートの通過を検出するためのシート検出センサ1326を設けている。これ以外の構成については前記した装置(図3)と同一であるので、図3の構成と同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 8 is a view showing the structure of a fixing unit for realizing the fixing operation of the third embodiment. In the fixing unit 13a, a temperature sensor 1325 for detecting the surface temperature of the
なお、シート検出センサ1326は、シートが定着ニップFNに到達するタイミングを事前に把握することができれば足り、定着ニップFNの直前に設ける必要は必ずしもない。この意味において、例えばゲートローラ80の近傍など二次転写位置TR2よりも上流側位置にシートの通過を検出するためのセンサを設けている場合にはその検出出力を利用してもよい。シート搬送速度は既知であるため、このようなセンサの出力からシートが定着ニップFNに到達するタイミングを推定することができるからである。
Note that the sheet detection sensor 1326 only needs to be able to grasp in advance the timing at which the sheet reaches the fixing nip FN, and is not necessarily provided immediately before the fixing nip FN. In this sense, for example, when a sensor for detecting the passage of the sheet is provided at a position upstream of the secondary transfer position TR2 such as the vicinity of the
図9は第3実施形態の定着動作を示すフローチャートである。この実施形態における定着動作のうち、ウォームアップが完了するまでの動作は上記第1および第2実施形態と同じである。すなわち、図9におけるステップS301ないしS304の動作は、第1実施形態(図4)におけるステップS101ないしS104の動作に対応している。その後、この実施形態では、シート検出センサ1326の出力に基づき、シート先端が定着ニップFNに到達する時刻またはそれよりも一定時間前になるまで待つ(ステップS305)。この時点で温度センサ1325により検出される加圧ベルト1323の表面温度が所定温度以上であれば、吸熱部材1324を加圧部材1323に当接させて定着処理を行う(ステップS306,S307)。こうすることにより、加圧部材1323の表面温度は低下し、高温による定着特性の悪化が防止される。一方、シートが定着ニップFNに到達する時点で加圧ベルト1323の表面温度が所定温度よりも低いときには、吸熱部材1323を当接させずに定着処理を行う。こうすることにより、吸熱部材1324の当接により加圧ベルト1323の温度が下がりすぎることによる定着不良を抑えることができる。
FIG. 9 is a flowchart showing the fixing operation of the third embodiment. Of the fixing operation in this embodiment, the operation until the warm-up is completed is the same as in the first and second embodiments. That is, the operations in steps S301 to S304 in FIG. 9 correspond to the operations in steps S101 to S104 in the first embodiment (FIG. 4). Thereafter, in this embodiment, based on the output of the sheet detection sensor 1326, the process waits until the time when the leading edge of the sheet reaches the fixing nip FN or a certain time before that (step S305). At this time, if the surface temperature of the
以上のように、この実施形態では、加圧ベルト1323の温度検出結果に基づいて定着動作の態様を異ならせている。より具体的には、シートが定着ニップFNに到達する時点で加圧ベルト1323の温度が所定温度以上であるときには、吸熱部材1324を加圧部材1323に当接させて定着処理を行うことにより、加圧ベルト1323の温度を抑えて良好な定着特性を得る。一方、シートが定着ニップFNに到達する時点で加圧ベルト1323の温度が所定温度より低いときには吸熱部材1323を離間させた状態で定着処理を行うことにより、加圧ベルト1323の温度が下がりすぎることによる定着不良を抑えている。
As described above, in this embodiment, the mode of the fixing operation is varied based on the temperature detection result of the
以上説明したように、上記各実施形態では、定着ユニット13が本発明の「定着装置」および「定着手段」として機能している。また、加熱ローラ131、加圧ベルト1323および吸熱部材1324がそれぞれ本発明の「加熱部材」、「加圧部材」および「吸熱部材」として機能している。
As described above, in each of the above embodiments, the fixing
また、上記各実施形態では、各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kが本発明の「画像形成手段」として機能しており、エンジンコントローラECが本発明の「制御手段」として機能している。また、上記第3実施形態における温度センサ1325が、本発明の「温度検出手段」として機能している。
In each of the above embodiments, each of the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態の定着動作では、ウォームアップ時間短縮のためウォームアップ中は吸熱部材1324を加圧ベルト1323から離間させている。このため、例えば図5(a)に示すように、定着動作開始直後の加圧ベルト1323の温度が高くなる傾向がある。これを回避するため、例えば、ウォームアップ終了後でシートが定着ニップFNに到達するよりも前に、吸熱部材1324を加圧ベルト1323に所定時間当接させて加圧ベルト1323の表面温度を調節するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the fixing operation of each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態の定着ユニットは、複数のローラに掛け渡された加圧ベルト1323を加熱ローラ131に当接させることで定着ニップFNを形成する構造であるが、これに代えて、本発明の「加圧部材」としてローラ状の加圧ローラを設けて加熱ローラに当接させる構造としてもよい。
Further, the fixing unit of each of the above embodiments has a structure in which the fixing nip FN is formed by bringing the
また、上記各実施形態では、定着処理の終了後、加熱ローラ131の制御目標温度をスタンバイ温度とすることで、待機時の消費電力の削減と次の定着動作における立ち上がり時間の短縮とを両立させるようにしているが、これに代えて、定着処理の終了後はヒータへの通電を遮断し加熱ローラの温度調節を行わないようにしてもよい。これは特に熱容量の小さい定着ユニットを用いた装置において消費電力をより削減する上で効果的である。
In each of the above embodiments, after the fixing process is completed, the control target temperature of the
また、上記各実施形態における吸熱部材1234は、熱伝導率の高い金属製のローラ状部材であり、該ローラから周囲雰囲気に対し自然放熱により熱を逃がす構造であるが、吸熱部材の材質や形状はこれに限定されるものではない。例えば、外部への放熱効果を高めるために放熱フィンを有するヒートシンクを設けたり、加圧ベルトから奪った熱をより遠方へ輸送して放熱するヒートパイプを吸熱部材として設けてもよい。 Further, the heat absorbing member 1234 in each of the above embodiments is a metal roller-like member having a high thermal conductivity, and has a structure in which heat is released from the roller to the surrounding atmosphere by natural heat dissipation, but the material and shape of the heat absorbing member Is not limited to this. For example, a heat sink having heat radiating fins may be provided in order to enhance the heat radiating effect to the outside, or a heat pipe that transports heat away from the pressure belt and dissipates it further may be provided as the heat absorbing member.
また、上記した第3実施形態では、搬送経路F上のシートを検出しシートの搬送タイミングに合わせて加圧ベルトの温度を検出するようにしているが、シートの搬送タイミングとは関係なく加圧ベルトの温度を検出し、その検出結果に応じて吸熱部材の離当接を制御するようにしてもよい。 In the third embodiment, the sheet on the conveyance path F is detected and the temperature of the pressure belt is detected in accordance with the sheet conveyance timing. However, the pressure is applied regardless of the sheet conveyance timing. The temperature of the belt may be detected, and the separation / contact of the heat absorbing member may be controlled according to the detection result.
さらに、上記実施形態では、YMCK4色のトナーを使用したタンデム方式のカラー画像形成装置に本発明が適用されているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、例えば1個の画像形成ステーションのみを有しモノクロ画像を形成する画像形成装置や、回転自在の現像ロータリーに複数の現像器を装着したロータリー現像方式の画像形成装置など、色の種類や色数の異なる画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a tandem type color image forming apparatus using YMCK four-color toner, but the application target of the present invention is not limited to this. Image forming apparatus with different color types and number of colors, such as an image forming apparatus that has only an image forming station and forms a monochrome image, and a rotary developing type image forming apparatus in which a plurality of developing devices are mounted on a rotatable developing rotary. The present invention can also be applied to.
2Y,2M,2C,2K…画像形成ステーション(画像形成手段)、 13…定着ユニット(定着装置、定着手段)、 131…加熱ローラ(加熱部材)、 1323…加圧ベルト(加圧部材)、 1324…吸熱部材、 1325…温度センサ(温度検出手段)、 EC…エンジンコントローラ(制御手段) 2Y, 2M, 2C, 2K ... Image forming station (image forming means), 13 ... Fixing unit (fixing device, fixing means), 131 ... Heating roller (heating member), 1323 ... Pressure belt (pressure member), 1324 ... endothermic member, 1325 ... temperature sensor (temperature detection means), EC ... engine controller (control means)
Claims (9)
前記加熱部材と当接して定着ニップを形成する加圧部材と、
前記加圧部材表面に対し離当接自在に構成され、前記加圧部材表面に当接して該表面の熱を吸熱する吸熱部材と
を備え、
表面にトナー像を形成された記録材を前記定着ニップに通送することで前記トナー像を前記記録材上に定着するための定着動作として、前記加圧部材に前記吸熱部材を当接させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する当接定着動作と、前記加圧部材から前記吸熱部材を離間させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する離間定着動作とを選択的に実行可能に構成された
ことを特徴とする定着装置。 A heating member heated to a predetermined fixing temperature;
A pressure member that forms a fixing nip in contact with the heating member;
A heat absorbing member configured to be freely separated from and abutting against the surface of the pressure member, and abutting the surface of the pressure member to absorb the heat of the surface;
As a fixing operation for fixing the toner image on the recording material by passing a recording material having a toner image formed on the surface thereof to the fixing nip, the heat absorbing member is brought into contact with the pressure member. A contact fixing operation for feeding the recording material to the fixing nip in a state, and a separation fixing operation for feeding the recording material to the fixing nip with the heat absorbing member separated from the pressure member. A fixing device characterized in that it is configured to be executable.
所定の定着温度に昇温された加熱部材および前記加熱部材と当接して定着ニップを形成する加圧部材を有し、前記画像形成手段により前記トナー像を転写された前記記録材を前記定着ニップに通送することで前記トナー像を前記記録材上に定着する定着動作を実行する定着手段と
を備え、
前記定着手段は、前記加圧部材表面に対し離当接自在に構成され、前記加圧部材表面に当接して該表面の熱を吸熱する吸熱部材をさらに備えており、
前記定着動作として、前記加圧部材に前記吸熱部材を当接させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する当接定着動作と、前記加圧部材から前記吸熱部材を離間させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する離間定着動作とを選択的に実行する
ことを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming a toner image and transferring it to the surface of the recording material;
A heating member that has been heated to a predetermined fixing temperature; and a pressure member that contacts the heating member to form a fixing nip, and the recording material onto which the toner image has been transferred by the image forming means is transferred to the fixing nip. Fixing means for executing a fixing operation for fixing the toner image on the recording material by passing the toner image on the recording material;
The fixing unit is configured to be freely contactable with the surface of the pressure member, and further includes a heat absorbing member that contacts the surface of the pressure member and absorbs heat of the surface.
As the fixing operation, a contact fixing operation in which the recording material is fed to the fixing nip while the heat absorbing member is in contact with the pressure member, and a state in which the heat absorbing member is separated from the pressure member. And an image forming apparatus that selectively performs a separation fixing operation for feeding the recording material to the fixing nip.
前記温度検出手段による検出結果に基づいて前記当接定着動作および前記離間定着動作の一方を選択し、前記定着手段に実行させる制御手段と
をさらに備える請求項2に記載の画像形成装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the pressure member surface;
The image forming apparatus according to claim 2, further comprising: a control unit that selects one of the contact fixing operation and the separation fixing operation based on a detection result by the temperature detection unit and causes the fixing unit to execute the operation.
所定の定着温度に昇温した加熱部材に加圧部材を当接させた定着ニップに前記トナー像を転写された前記記録材を通送して、前記トナー像を前記記録材上に定着する定着動作と
を実行し、しかも、
前記定着動作として、前記加圧部材表面に該表面の熱を吸熱する吸熱部材を当接させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する当接定着動作と、前記加圧部材から前記吸熱部材を離間させた状態で前記記録材を前記定着ニップに通送する離間定着動作とを選択的に実行する
ことを特徴とする画像形成方法。 An image forming operation for forming a toner image and transferring it to the surface of the recording material;
Fixing for fixing the toner image onto the recording material by feeding the recording material onto which the toner image has been transferred to a fixing nip in which a pressure member is brought into contact with a heating member heated to a predetermined fixing temperature. Perform actions, and
As the fixing operation, a contact fixing operation of passing the recording material to the fixing nip in a state where a heat absorbing member that absorbs heat of the surface is brought into contact with the surface of the pressure member; An image forming method comprising: selectively performing a separation fixing operation of feeding the recording material to the fixing nip in a state where the heat absorbing member is separated.
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