JP2009008996A - Fixing device, image processor with the same, program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置およびそれを備えた画像処理装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device and an image processing apparatus including the same.
近年、電子写真方式の画像処理装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などに広く利用されている。電子写真方式の画像処理装置は、例えば、感光体と、帯電部と、露光部と、現像部と、転写部と、定着部とを含む。 2. Description of the Related Art In recent years, electrophotographic image processing apparatuses have been widely used for copying machines, printers, facsimiles, multifunction machines, and the like. The electrophotographic image processing apparatus includes, for example, a photoconductor, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, a transfer unit, and a fixing unit.
感光体は、その表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する潜像形成部材である。帯電部は、感光体表面を帯電させる。露光部は、帯電状態にある感光体表面に信号光を照射して静電潜像を形成する。現像部は、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。転写部は、感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着部は記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させて画像を形成する。 The photosensitive member is a latent image forming member that forms an electrostatic latent image on the surface according to image information. The charging unit charges the surface of the photoreceptor. The exposure unit irradiates the charged photosensitive member surface with signal light to form an electrostatic latent image. The developing unit supplies toner to the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor to form a toner image. The transfer unit transfers the toner image on the surface of the photoreceptor to a recording medium. The fixing unit fixes the toner image on the recording medium to the recording medium to form an image.
ここで定着部としては、定着ローラと加圧ローラとを含む定着装置が一般的に使用される。定着ローラはその内部に加熱手段を有し、記録媒体上の未定着トナー像を構成するトナーを加熱溶融させて記録媒体に定着させるローラ部材である。加圧ローラは定着ローラに圧接するように設けられ、定着ローラによるトナーの加熱溶融の際に、トナーを記録媒体に押し付けることによってトナーの記録媒体への定着を促進する。定着ローラと加圧ローラとの圧接部は定着ニップ部と呼ばれる。未定着トナー像を担持する記録媒体は、記録媒体のトナー像担持面が定着ローラ表面に接触するようにして定着ニップ部に導入され、加熱加圧によって未定着トナー像が記録媒体に定着される。 Here, as the fixing unit, a fixing device including a fixing roller and a pressure roller is generally used. The fixing roller is a roller member that has a heating means inside thereof and heats and melts the toner constituting the unfixed toner image on the recording medium to fix it on the recording medium. The pressure roller is provided so as to be in pressure contact with the fixing roller, and promotes fixing of the toner to the recording medium by pressing the toner against the recording medium when the toner is heated and melted by the fixing roller. The pressure contact portion between the fixing roller and the pressure roller is called a fixing nip portion. A recording medium carrying an unfixed toner image is introduced into the fixing nip so that the toner image carrying surface of the recording medium is in contact with the surface of the fixing roller, and the unfixed toner image is fixed to the recording medium by heating and pressing. .
しかしながら、温度、圧力等の定着条件や、温度、湿度等の環境条件、もしくは、記録媒体の種類によっては、定着動作の際に、定着ローラ表面に未定着トナーが付着し、定着ローラ表面を汚してしまうことがある。 However, depending on fixing conditions such as temperature and pressure, environmental conditions such as temperature and humidity, or the type of recording medium, unfixed toner may adhere to the surface of the fixing roller during the fixing operation, and the surface of the fixing roller may be soiled. May end up.
このように一旦、定着ローラに付着したトナーは、次の記録媒体が定着ニップを通過する際にこの記録媒体に定着され、その結果、画像汚れなどとして認識されてしまう。このように、定着ローラ表面にトナーが付着することで、画像汚れ等が発生するのを防止するために、従来から種々の方策が採られていた。 The toner once adhered to the fixing roller in this manner is fixed to the recording medium when the next recording medium passes through the fixing nip, and as a result, is recognized as image contamination. As described above, various measures have been taken in the past in order to prevent the occurrence of image smearing due to the toner adhering to the surface of the fixing roller.
従来の定着装置では、トナー付着防止用オイルを含浸させたクリーニングウェブ(以後特に断らない限り単に「ウェブ」と称す)を定着ローラ表面に当接させることによって、定着ローラ表面に付着するトナーを除去するとともに、定着ローラ表面にトナー付着防止用オイルを塗布する。 In conventional fixing devices, the toner adhering to the surface of the fixing roller is removed by bringing a cleaning web impregnated with oil for preventing toner adhesion (hereinafter simply referred to as “web” unless otherwise specified) into contact with the surface of the fixing roller. In addition, a toner adhesion preventing oil is applied to the surface of the fixing roller.
ウェブの利用の具体例としては、例えば、図7に示す定着装置100が挙げられる。図7はウェブを利用する定着装置100の構成を模式的に示す断面図である。定着装置100は、定着ローラ101と、加圧ローラ102と、クリーニング装置103とを含む。定着ローラ101は内部に加熱手段101a,101bを有し、矢符106の方向に回転駆動可能に設けられる。加圧ローラ102は定着ローラ101に圧接し、かつ矢符107の方向に回転駆動可能に設けられる。定着ローラ101と加圧ローラ102との圧接部が定着ニップ部108である。
As a specific example of using the web, for example, the
トナー像105を担持する記録媒体104は、トナー像105が定着ローラ101表面に接するようにして定着ニップ部108に導入される。トナー像105は定着ニップ部108において加熱加圧を受けて記録媒体104に定着される。
The
クリーニング装置103は、ウェブ109と、送出ローラ110と、巻取りローラ111と、圧接ローラ112とを含む。ウェブ109にはオイルが含浸される。送出ローラ110は回転可能に設けられて、ウェブ109を矢符113の方向に送り出す。巻取りローラ111は図示しない駆動手段により回転駆動し、送出ローラ110から矢符113の方向に送り出された後、定着ローラ101に当接した後のウェブ109を巻き取る。圧接ローラ112は回転可能にかつウェブ109を介して定着ローラ101表面に圧接するように設けられる。
The
したがって、ウェブ109は、定着ローラ101と圧接ローラ112とによって挟持される。また、定着ローラ101とウェブ109との圧接部がクリーニングニップ部114である。ウェブ109は送出ローラ110から矢符113の方向に送り出され、クリーニングニップ部114を通過して巻取りローラ111に巻き取られ、ウェブ109が、クリーニングニップ部114を通過する際に、定着ローラ101表面に付着するトナーを除去するとともに、定着ローラ101表面にオイルを塗布する構成となっている。定着装置100におけるクリーニング装置103による定着ローラ101表面の清浄化効果は良好である。
Accordingly, the
ところで、電子写真方式の画像処理装置は、近年、特に装置の小型化が進む一方で、高速化要求も高まっている。トナーを記録媒体に十分に定着するためには、所定の定着温度で所定時間、トナーと記録媒体を加熱加圧する必要があるが、例えば装置の小型化は、一般的に定着ローラの小径化を伴うため、定着ニップ幅は減少し、加熱時間は短くなってしまう。 By the way, in recent years, the electrophotographic image processing apparatus has been increasingly reduced in size in particular, and the demand for higher speed has also increased. In order to sufficiently fix the toner on the recording medium, it is necessary to heat and press the toner and the recording medium for a predetermined time at a predetermined fixing temperature. For example, the downsizing of the apparatus generally reduces the diameter of the fixing roller. Therefore, the fixing nip width is reduced, and the heating time is shortened.
さらに、小径ローラは、荷重時の撓みに対しても弱くなることから、定着ニップ部の圧力も低くなる。このように装置の小型化は、定着性を低下させてしまうことがある。 Furthermore, since the small-diameter roller is weak against bending at the time of loading, the pressure at the fixing nip portion is also reduced. Thus, the downsizing of the apparatus may deteriorate the fixability.
一方で、高速化は、記録媒体が定着ニップで加熱できる時間を短くしてしまうため、一般的に定着ローラ温度を更に高温かつ所定の温度範囲内で維持し続ける必要があり、このような温度追従性能が低下すると、定着性は著しく悪化し、定着ローラ上に多量のトナーがオフセットすることになり、ウェブは極端に汚れてしまうことになる。ウェブが極端に汚れてしまうと、ウェブのトナー回収性能が著しく低下するばかりか、更に汚れが進むとウェブから定着ローラへとトナーが噴出してしまうこともある。このようなウェブの性能低下防止のためにウェブには、最低必要量より多目のオイルを含浸させている。 On the other hand, speeding up shortens the time during which the recording medium can be heated at the fixing nip. Therefore, it is generally necessary to maintain the fixing roller temperature at a higher temperature and within a predetermined temperature range. When the follow-up performance is lowered, the fixability is remarkably deteriorated, a large amount of toner is offset on the fixing roller, and the web is extremely stained. When the web is extremely dirty, not only the toner collecting performance of the web is remarkably lowered, but also the toner may be ejected from the web to the fixing roller as the stain progresses further. In order to prevent such performance degradation of the web, the web is impregnated with a larger amount of oil than the minimum required amount.
しかし、ウェブに含浸したオイルは、毛管現象により、送出ローラ側に徐々に移動し、溜まっていくという現象がある。これにより、ウェブに多目のオイルを含浸させた場合、ウェブが巻き終わりに近づくに連れて、オイルがウェブの保有量を超えてウェブからオイルが漏れ出したりして、画像にオイル筋が現れるといった問題がある。 However, there is a phenomenon that the oil impregnated in the web gradually moves toward the delivery roller side and accumulates due to capillary action. As a result, when the web is impregnated with a large amount of oil, as the web approaches the end of winding, the oil exceeds the amount of the web and oil leaks from the web, and oil streaks appear in the image There is a problem.
したがって、充分なクリーニングを行い、オイル筋を防止するためには、ウェブ109へ含浸させるオイル量を減らす、送り量を増加させる、ウェブ109からのオイルの漏れ出しを防ぐため、ウェブ109の厚みを増加させる方法もある。
Therefore, in order to perform sufficient cleaning and prevent oil streaks, the amount of oil impregnated into the
しかしながら、これらの対策では、ウェブ109の巻き数増加、送出ローラ110および巻取りローラ111の径の増大を招き、装置の大型化が避けられない。
However, these countermeasures increase the number of windings of the
そこで、オイル量等を極端に増加させること等がなく、クリーニング性とライフ性能とを維持する技術として、例えば特許文献1では、図8に示すように、ウェブ表面の汚れ状態を汚れ検知部200で検知して、その検知結果に基づき、ウェブの移動量を制御することが開示されている。
ところで、特許文献1では、ウェブの汚れ検知部200により汚れが多いと判断したときはウェブの移動量を増すことで、クリーニング性が低下することを防ぐ目的としているが、汚れ検知部は、クリーニングニップ114を通過した後のウェブを対象として検知・判断する構成となっているため、ウェブの移動量を制御するタイミングは、実際にウェブがクリーニングニップでクリーニング動作を行っているときよりも時間的な遅れが発生し、その結果、トナーの噴出し等の画像汚れを完全に防止することはできないという問題がある。
By the way, in
さらに、特許文献1の構成では、光学センサー200がウェブに対してかなり斜めの方向に配置されているために、検出精度も劣ることが考えられる。
Furthermore, in the configuration of
本発明は、上記課題に鑑み、ウェブ等のクリーニング部材の汚れ状態をより高精度で検知し、その検知結果に基づき移動速度等を制御することで、画像汚れ等のない良好な画像を得ると同時に、ウェブのライフ性能も維持できる定着装置およびそれを用いた電子写真方式の画像処理装置の提供を目的としている。 In view of the above problems, the present invention detects a dirty state of a cleaning member such as a web with higher accuracy, and controls a moving speed or the like based on the detection result, thereby obtaining a good image free from image contamination. At the same time, it is an object of the present invention to provide a fixing device capable of maintaining the life performance of the web and an electrophotographic image processing apparatus using the same.
上記目的を達成するため、本発明においては、回転可能な一対の定着部材を有する定着装置において、前記定着部材をクリーニングするクリーニング部材を備え、該クリーニング部材は複数の押圧部材にて前記定着部材に押圧により形成される所定のクリーニングニップを有し、該クリーニングニップにおけるクリーニング部材の汚れを検知する汚れ検知部が設けられ、該汚れ検知部による検知結果に基づき前記クリーニング部材の移動を制御するクリーニング制御部が設けられたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a fixing device having a pair of rotatable fixing members includes a cleaning member for cleaning the fixing member, and the cleaning member is attached to the fixing member by a plurality of pressing members. Cleaning control that has a predetermined cleaning nip formed by pressing, and that is provided with a dirt detection unit that detects dirt on the cleaning member in the cleaning nip, and controls movement of the cleaning member based on a detection result by the dirt detection unit A part is provided.
上記構成によると、汚れ検知部により、複数の押圧部材にて形成されるクリーニングニップ部で囲まれた領域におけるクリーニング部材の汚れを検出する。クリーニングニップで囲まれた領域とは、定着部材から見て回転方向上流側のニップ部と下流側のニップ部で囲まれた領域である。広い意味で、クリーニングニップ部内におけるクリーニング部材の汚れ状況を検知していることになる。 According to the above configuration, the dirt of the cleaning member in the region surrounded by the cleaning nip formed by the plurality of pressing members is detected by the dirt detector. The region surrounded by the cleaning nip is a region surrounded by the nip portion on the upstream side in the rotation direction and the nip portion on the downstream side when viewed from the fixing member. In a broad sense, the state of contamination of the cleaning member in the cleaning nip portion is detected.
そして、クリーニングニップ内でのクリーニング部材の汚れ状況を判断して、この検知結果に基づいてクリーニング部材が顕著に汚れていて、新たなトナーの回収が困難で、トナーがすり抜けてしまうような状況や、クリーニング部材から定着部材にトナーが噴出してしまうような状況を予測できる。 Then, it is determined whether the cleaning member is dirty in the cleaning nip. Based on the detection result, the cleaning member is remarkably dirty, and it is difficult to collect new toner. It is possible to predict a situation in which toner is ejected from the cleaning member to the fixing member.
クリーニング制御部では、汚れ検知部による検知結果により汚れていると判断した場合、瞬時にクリーニング部材の移動量(巻取り量)を増やす等により、クリーニング性能を維持することが可能である。その結果、クリーニングニップ部が極端に汚れて定着部材へトナーが噴出したり、トナーがクリーニング部材をすり抜ける等によって起こる画質低下を防止できる。 When the cleaning control unit determines that the contamination is detected based on the detection result of the contamination detection unit, it is possible to maintain the cleaning performance by instantaneously increasing the moving amount (winding amount) of the cleaning member. As a result, it is possible to prevent deterioration in image quality caused by the cleaning nip portion being extremely dirty and the toner ejecting to the fixing member, or the toner slipping through the cleaning member.
この場合、汚れ検知部は光学センサーとすることができる。光学センサーにより確実にクリーニング部材の汚れを検出することができ、クリーニング部材の汚れに起因する画質低下を抑制することが可能となる。また、光学センサーは、クリーニング部材を構成するウェブに対して、ほぼ直角に配置可能であり、その検出精度も向上する。 In this case, the dirt detection unit can be an optical sensor. The optical sensor can reliably detect the contamination of the cleaning member, and it is possible to suppress deterioration in image quality due to the contamination of the cleaning member. Further, the optical sensor can be disposed substantially at right angles to the web constituting the cleaning member, and the detection accuracy is improved.
さらに、汚れ検知部を記録紙搬送方向に対して鉛直方向に複数設けることができる。この構成によると、記録紙搬送方向に対して直角方向に複数の汚れ検知部を配置し、それらの検知結果に基づいてクリーニング部材の移動制御を行うことができ、より確実にクリーニング部材の汚れに起因する画質低下を抑制することが可能となる。 Further, a plurality of dirt detection units can be provided in a direction perpendicular to the recording paper conveyance direction. According to this configuration, it is possible to dispose a plurality of dirt detection units in a direction perpendicular to the recording paper conveyance direction, and to control the movement of the cleaning member based on the detection results. It is possible to suppress the image quality degradation caused by it.
また、クリーニング制御部は、汚れ検知部の検知結果に基づき、クリーニング部材の移動速度を制御することができる。この構成によると、クリーニング部材の汚れが顕著と判断した場合のみ、クリーニング部材の移動速度を速くすることにより、クリーニング部材の汚れに起因する画像劣化の抑制とクリーニング部材の長寿命化とを両立することが可能となる。 In addition, the cleaning control unit can control the moving speed of the cleaning member based on the detection result of the dirt detection unit. According to this configuration, only when it is determined that the cleaning member is markedly contaminated, by increasing the moving speed of the cleaning member, it is possible to achieve both suppression of image degradation caused by the cleaning member contamination and an increase in the life of the cleaning member. It becomes possible.
また、クリーニング制御部は、汚れ検知部の検知結果に基づき、クリーニング部材を強制的に巻き取ることができる。この構成によると、クリーニング部材の汚れが顕著と判断した場合のみ、クリーニング部材を強制的に巻き取ることにより、クリーニング部材の汚れに起因する画像劣化の抑制とクリーニング部材の長寿命化とを両立することが可能となる。 The cleaning control unit can forcibly wind up the cleaning member based on the detection result of the dirt detection unit. According to this configuration, only when it is determined that the cleaning member is markedly contaminated, the cleaning member is forcibly taken up to achieve both suppression of image deterioration caused by the cleaning member contamination and extension of the cleaning member life. It becomes possible.
また、本発明は、上記のような定着装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータをクリーニング制御部として機能させるためのプログラムを提供することができる。 In addition, the present invention can provide a program for operating the fixing device as described above, and causing the computer to function as a cleaning control unit.
さらに、本発明は、前記プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体をも提供することができる。 Furthermore, the present invention can also provide a computer-readable recording medium on which the program is recorded.
以上のとおり、本発明によると、ウェブ等のクリーニング部材の汚れ状態をより高精度で検知し、その検知結果に基づき移動速度等を制御することで、画像汚れ等のない良好な画像を得ると同時に、クリーニング部材のライフ性能も維持できる。 As described above, according to the present invention, a dirty image of a cleaning member such as a web is detected with higher accuracy, and a moving image or the like is controlled based on the detection result, thereby obtaining a good image free from image contamination. At the same time, the life performance of the cleaning member can be maintained.
図1は本発明の実施形態である画像処理装置の概略構成を示す断面図である。図2は図1に示す画像処理装置の要部(トナー像形成部)の構成を示す拡大断面図である。図3は本発明の実施の形態である定着装置の概略構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a main part (toner image forming unit) of the image processing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention.
画像処理装置1は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色のトナー像を順次重ね合わせて転写するタンデム構成の電子写真方式の画像処理装置である。画像処理装置1は、トナー像形成部2と、中間転写部3と、二次転写部4と、記録媒体供給部5と、定着装置6と、スキャナ部7とを含む。
The
トナー像形成部2は、作像ユニット10y,10m,10c,10bを含む。作像ユニット10y,10m,10c,10bは、後述する中間転写ベルト21の回転駆動方向(副走査方向)すなわち矢符27の方向における上流側からこの順番で一列に配置され、デジタル信号などとして入力される各色の画像情報に対応する静電潜像を形成し、該静電潜像に対応する色のトナーを供給し、現像して各色のトナー像を形成する。
The toner
すなわち、作像ユニット10yは、イエローの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット10mは、マゼンタの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット10cは、シアンの画像情報に対応するトナー像を形成し、作像ユニット10bは、ブラックの画像情報に対応するトナー像を形成する。
That is, the
作像ユニット10yは、感光体ドラム11yと、帯電ローラ12yと、光走査ユニット13と、現像装置14yと、ドラムクリーナ15yとを含む。
The
感光体ドラム11yは、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、その表面に静電潜像ひいてはトナー像が形成される感光層を有するローラ状部材である。感光体ドラム11yとしては、例えば、図示しない導電性基体と、導電性基体表面に形成される図示しない感光層とを含むものが挙げられる。
The
導電性基体には、円筒状、円柱状、シート状などの導電性基体を使用でき、その中でも円筒状導電性基体が好ましい。 As the conductive substrate, a conductive substrate having a cylindrical shape, a columnar shape, a sheet shape or the like can be used, and among them, the cylindrical conductive substrate is preferable.
感光層としては、有機感光層、無機感光層などが挙げられる。有機感光層としては、電荷発生物質を含む樹脂層である電荷発生層と、電荷輸送物質を含む樹脂層である電荷輸送層との積層体、1つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む樹脂層などが挙げられる。無機感光層としては、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコンなどから選ばれる1種または2種以上を含む層が挙げられる。導電性基体と感光層との間には、下地層を介在させてもよく、感光層の表面には主に感光層を保護するための表面層(保護層)を設けてもよい。 Examples of the photosensitive layer include an organic photosensitive layer and an inorganic photosensitive layer. The organic photosensitive layer includes a laminate of a charge generation layer which is a resin layer containing a charge generation material and a charge transport layer which is a resin layer containing a charge transport material, and the charge generation material and the charge transport material in one resin layer And a resin layer containing. Examples of the inorganic photosensitive layer include a layer containing one or more selected from zinc oxide, selenium, amorphous silicon and the like. A base layer may be interposed between the conductive substrate and the photosensitive layer, and a surface layer (protective layer) for mainly protecting the photosensitive layer may be provided on the surface of the photosensitive layer.
本実施の形態では、接地電位(GND)に接続されるアルミニウム素管(導電性基体)と、アルミニウム素管の表面に形成される厚さ20μmの有機感光層とを含む直径30mmの感光体ドラムを用いる。また、本実施の形態では、感光体ドラム11yは、時計周りの方向に周速度225mm/sで回転駆動する。
In the present embodiment, a photosensitive drum having a diameter of 30 mm including an aluminum base tube (conductive base) connected to the ground potential (GND) and an organic photosensitive layer having a thickness of 20 μm formed on the surface of the aluminum base tube. Is used. In the present embodiment, the
帯電ローラ12yは、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、感光体ドラム11yの表面を所定の極性および電位に帯電させるローラ状部材である。帯電ローラ12yには図示しない電源が接続され、該電源から電圧を印加されて放電することによって、感光体ドラム11y表面を帯電させる。
The charging roller 12y is a roller-like member that is rotatably supported around an axis by a driving unit (not shown) and charges the surface of the
本実施の形態では、帯電ローラ12yに−1200Vの電圧が印加され、感光体ドラム11y表面は−600Vに帯電する。帯電ローラ12yに代えて、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、スコロトロンといったコロナ帯電器などを使用できる。
In the present embodiment, a voltage of −1200 V is applied to the charging roller 12y, and the surface of the
光走査ユニット13は、帯電状態にある感光体ドラム11y表面にイエローの画像情報に対応するレーザ光13yを照射し、感光体ドラム11y表面にイエローの画像情報に対応する静電潜像を形成する。光走査ユニット13には、半導体レーザなどを使用できる。本実施の形態では、−600Vに帯電した感光体ドラム11y表面に、露光電位−70Vの静電潜像を形成する。
The
現像装置14yは、現像ローラ17yと、現像ブレード18yと、現像槽19yと、攪拌ローラ20y,30yとを含む。現像ローラ17yは、その表面にイエロートナー16yを担持し、現像ローラ17yと感光体ドラム11yとの近接部(現像ニップ部)において、イエロートナー16yを感光体ドラム11y表面の静電潜像に供給する。現像ローラ17yは、現像槽19yに支持され、現像槽19yの感光体ドラム11yを臨む面に形成される開口部からその一部が外方に向けて突出し、感光体ドラム11y表面に近接し、図示しない固定磁極を内包しかつ軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。現像ローラ17yは、感光体ドラム11yと逆方向に回転駆動する。したがって、現像ニップ部においては、現像ローラ17yと感光体ドラム11yとは同じ方向に回転駆動する。本実施の形態では、現像ローラ17yは、感光体ドラム11yの周速度の1.5倍である338mm/sの周速度で回転する。
The developing
また、現像ローラ17yには図示しない電源が接続され、該電源から直流電圧(現像電圧)が印加される。これによって、現像ローラ17y表面のイエロートナー16yが静電潜像に円滑に供給される。本実施の形態では、現像ローラ17yには−420Vの現像電圧が印加される。現像ローラ17y表面のイエロートナー層が現像ニップ部において感光体ドラム11yと接触し、静電潜像にイエロートナー16yが供給される。
Further, a power source (not shown) is connected to the developing
現像ブレード18yは、一端が現像槽19yによって支持され、他端が現像ローラ17y表面と空隙を持つように設けられる板状部材であり、現像ローラ17y表面に担持されるイエロートナー層を均一化(層規制)する。
The developing
現像槽19yは前記のように感光体ドラム11yを臨む面に開口部が形成され、内部空間を有する容器状部材である。現像槽19yは、その内部空間に現像ローラ17yと攪拌ローラ20y,30yとを内蔵し、かつイエロートナー16yを貯留する。現像槽19yには、イエロートナー16yの消費状況に応じて、図示しないトナーカートリッジからイエロートナー16yが補給される。本実施の形態では、現像槽19y内には予め磁性キャリアが充填される。現像槽19yに補給されるイエロートナー16yはこの磁性キャリアと混合されてイエロー系2成分現像剤の形態で用いられるけれども、それに限定されず、イエロートナー16yのみを含む1成分現像剤の形態でも使用できる。
The developing
攪拌ローラ20y,30yは、現像槽19yの内部空間において軸線回りに回転駆動可能に支持されるスクリュー状部材である。攪拌ローラ20yは、現像ローラ17y表面に圧接するように設けられる。攪拌ローラ20y,30yは、それぞれの回転駆動によって、図示しないトナーカートリッジから現像槽19y内に補給されるイエロートナー16yを現像ローラ17yの表面周辺に送給する。現像装置14yによれば、現像槽19y内の磁性キャリアにイエロートナー16yが付着した形態の現像剤が攪拌ローラ20y,30yによって現像ローラ17y表面に供給され、該表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は現像ブレード18yによって層厚を均一化された後、現像剤層から電位差などを利用して感光体ドラム11y表面の静電潜像にイエロートナー16yが選択的に供給され、イエローの画像情報に対応するイエロートナー像が形成される。
The stirring
ドラムクリーナ15yは、後述のように、感光体ドラム11y表面のイエロートナー像が中間転写ベルト21に転写した後に、感光体ドラム11y表面に残存するイエロートナー16yを除去、回収する。
As described later, the
作像ユニット10yによれば、帯電ローラ12yによって帯電状態にある感光体ドラム11yの表面に、光走査ユニット13からイエローの画像情報に対応する信号光13yを照射して静電潜像を形成し、該静電潜像に現像装置14yからイエロートナー16yを供給して該静電潜像を現像し、イエロートナー像を形成する。このイエロートナー像は、後述のように、感光体ドラム11yの表面に圧接して矢符27の方向に回転駆動する中間転写ベルト21に転写される。
According to the
感光体ドラム11y表面に残留するイエロートナー16yはドラムクリーナ15yによって除去され、回収される。この画像(トナー像)形成動作は繰返し実行される。作像ユニット10m,10c,10bは、イエロートナー16yに代えてマゼンタトナー16m、シアントナー16cまたはブラックトナー16bを使用する以外は、作像ユニット10yに対応する構造を有するので、同一の参照符号を付し、かつ各参照符号の末尾にマゼンタを示す「m」、シアンを示す「c」およびブラックを示す「b」を付し、説明を省略する。
The
トナー16y,16m,16c,16b(以後特に断らない限り「トナー16」と総称する)は、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有する。結着樹脂としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリスチレン、スチレンの置換体の単独重合体、スチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタンなどが挙げられる。結着樹脂は1種を単独で使用でき、または2種以上を併用できる。これらの結着樹脂の中でも、カラートナー用としては、保存性、耐久性などの点から、軟化点100〜150℃、ガラス転移点50〜80℃の結着樹脂が好ましく、前記の軟化点およびガラス転移点を有するポリエステルが特に好ましい。ポリエステルは軟化または溶融状態で高い透明度を示す。結着樹脂がポリエステルである場合、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が重ね合わされた多色トナー像を記録媒体8に定着させると、ポリエステル自体は透明化するので、減法混色によって充分な発色が得られる。
The
着色剤としては、従来から電子写真方式の画像形成に用いられるトナー用顔料および染料を使用できる。顔料としては、例えば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料などの有機系顔料、カーボンブラック、酸化チタン、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルーなどの無機系顔料、アルミニウム粉などの金属粉などが挙げられる。顔料は1種を単独で使用でき、または2種以上を併用できる。 As the colorant, pigments and dyes for toners conventionally used for electrophotographic image formation can be used. Examples of the pigment include azo pigments, benzimidazolone pigments, quinacridone pigments, phthalocyanine pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, dioxazine pigments, anthraquinone pigments, perylene pigments, and perinone pigments. , Organic pigments such as thioindigo pigments, quinophthalone pigments, metal complex pigments, inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, molybdenum red, chrome yellow, titanium yellow, chromium oxide, Berlin blue, metals such as aluminum powder Examples include powder. A pigment can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
離型剤としては、例えば、ワックスを使用できる。ワックスとしてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックスなどが挙げられる。 As the release agent, for example, wax can be used. As the wax, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include polyethylene wax, polypropylene wax, and paraffin wax.
トナー16は、結着樹脂、着色剤および離型剤の他に、帯電制御剤、流動性向上剤、定着促進剤、導電剤などの一般的なトナー用添加剤の1種または2種以上を含有できる。トナー16は、着色剤、離型剤などを結着樹脂と溶融混練して粉砕する粉砕法、着色剤、離型剤、結着樹脂のモノマーなどを均一に分散した後、結着樹脂のモノマーを重合させる懸濁重合法、結着樹脂粒子、着色剤、離型剤などを凝集剤によって凝集させ、得られる凝集物の微粒子を加熱する乳化凝集法などの公知の方法に従って製造できる。トナー16の体積平均粒径は、特に制限されないけれども、好ましくは2〜7μmである。トナー16の体積平均粒径が2μm未満では、トナー16の流動性が低下し、現像動作の際に、トナー16の供給、撹拌および帯電が不充分になり、トナー量の不足、逆極トナーの増加などが起こり、高画質画像が得られないおそれがある。一方、体積平均粒径が7μmを超えると、中心部分まで軟化し難い大粒径のトナー粒子が多くなるので、画像の記録媒体8への定着性が低下するとともに、画像の発色が悪くなり、特にOHPへの定着の場合には、画像が暗くなる。
In addition to the binder resin, the colorant, and the release agent, the toner 16 contains one or more general toner additives such as a charge control agent, a fluidity improver, a fixing accelerator, and a conductive agent. Can be contained. The toner 16 includes a pulverization method in which a colorant, a release agent, and the like are melt-kneaded and pulverized with a binder resin, a colorant, a release agent, a binder resin monomer, and the like are uniformly dispersed, and then a binder resin monomer. It can be produced according to a known method such as a suspension polymerization method for polymerizing a polymer, a binder resin particle, a colorant, a release agent and the like with an aggregating agent and heating the resulting fine particles of the aggregate. The volume average particle diameter of the toner 16 is not particularly limited, but is preferably 2 to 7 μm. When the volume average particle size of the toner 16 is less than 2 μm, the fluidity of the toner 16 is lowered, and during the developing operation, the supply, stirring and charging of the toner 16 become insufficient, the toner amount is insufficient, An increase or the like may occur, and a high-quality image may not be obtained. On the other hand, when the volume average particle diameter exceeds 7 μm, the toner particles having a large particle diameter that is difficult to be softened to the central portion increase, so that the fixability of the image to the
本実施の形態では、トナー16は、顔料以外は次に示す同じ構成を有する。トナー16は、ガラス転移点60℃、軟化点120℃、体積平均粒径6μmの負帯電性の絶縁性非磁性トナーである。このトナーを用いて、X−Rite社製310による反射濃度測定値が1.4の画像濃度を得るには、5g/m2のトナー量が必要である。トナー16は、ガラス転移点60℃かつ軟化点120℃のポリエステル(結着樹脂)、ガラス転移点50℃かつ軟化点70℃の低分子ポリエチレンワックス(離型剤)および各色の顔料を含み、ワックス含有量がトナー全量の7重量%、顔料含有率がトナー全量の12重量%および残部が結着樹脂のポリエステルである。トナー16に含まれる低分子ポリエチレンワックスは、結着樹脂のポリエステルよりもガラス転移点および軟化点が低いワックスである。 In the present embodiment, the toner 16 has the same configuration shown below except for the pigment. The toner 16 is a negatively chargeable insulating nonmagnetic toner having a glass transition point of 60 ° C., a softening point of 120 ° C., and a volume average particle size of 6 μm. A toner amount of 5 g / m 2 is required to obtain an image density with a reflection density measurement value of 1.4 by X-Rite 310 using this toner. The toner 16 includes a polyester (binder resin) having a glass transition point of 60 ° C. and a softening point of 120 ° C., a low molecular weight polyethylene wax (release agent) having a glass transition point of 50 ° C. and a softening point of 70 ° C., and pigments of various colors. The content is 7% by weight of the total amount of the toner, the pigment content is 12% by weight of the total amount of the toner, and the balance is the binder resin polyester. The low molecular weight polyethylene wax contained in the toner 16 is a wax having a glass transition point and a softening point lower than that of the polyester of the binder resin.
中間転写部3は、中間転写ベルト21と、中間転写ローラ22y,22m,22c,22bと、支持ローラ23,24,25と、ベルトクリーナ26とを含む。中間転写ベルト21は、支持ローラ23,24,25の間に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状のトナー像担持体であり、感光体ドラム11y,11m,11c,11bとほぼ同じ周速度で矢符27の方向に回転する。中間転写ベルト21には、例えば、厚さ100μmのポリイミドフィルムを使用できる。中間転写ベルト21の材料はポリイミドのみに限定されず、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンなどの合成樹脂、各種ゴムなどからなるフィルムを使用できる。合成樹脂または各種ゴムからなるフィルム中には、中間転写ベルト21としての電気抵抗値を調整するために、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、グラファイトカーボンなどの導電材が配合される。中間転写ベルト21のトナー像担持面21aは、中間転写ベルト21の回転駆動方向における上流側から、感光体ドラム11y,11m,11c,11bにこの順番で圧接する。中間転写ベルト21の感光体ドラム11y,11m,11c,11bに圧接する位置が、各色トナー像の中間転写位置である。中間転写ベルト21を介して感光体ドラム11y,11m,11c,11bに対向する位置に、中間転写ローラ22y,22m,22c,22bが配置される。
The intermediate transfer unit 3 includes an
中間転写ローラ22y,22m,22c,22bは、それぞれ、中間転写ベルト21を介して感光体ドラム11y,11m,11c,11bに対向し、かつ中間転写ベルト21におけるトナー像担持面21aの反対面に圧接し、かつ図示しない駆動手段によりその軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。
The
中間転写ローラ22y,22m,22c,22bには、例えば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層とを含むローラ状部材が用いられる。軸体は、例えば、ステンレス鋼などの金属により形成される。軸体の直径は特に制限されないけれども、好ましくは8〜10mmである。導電性層は、導電性弾性体などにより形成される。導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、EPDM、発泡EPDM、発泡ウレタンなどが挙げられる。
For the
導電性層によって、中間転写ベルト21に高電圧が均一に印加される。中間転写ローラ22y,22m,22c,22bには、感光体ドラム11y,11m,11c,11bの表面に形成されるトナー像を中間転写ベルト21上に転写するために、トナーの帯電極性とは逆極性の中間転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム11y,11m,11c,11bに形成されるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト21のトナー像担持面21aに順次重ね合わさって転写され、多色トナー像が形成される。ただし、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの一部のみの画像情報が入力される場合には、作像ユニット10y,10m,10c,10bのうち、入力される画像情報の色に対応する作像ユニットのみにおいてトナー像が形成される。
A high voltage is uniformly applied to the
支持ローラ23,24,25は、図示しない駆動部によって軸心回りに回転駆動可能に設けられ、中間転写ベルト21を張架して矢符27の方向に回転駆動させる。支持ローラ23,24,25には、例えば、直径30mmおよび肉厚1mmのアルミニウム製円筒体(パイプ状ローラ)が用いられる。支持ローラ24は、中間転写ベルト21を介して後述する2次転写ローラ28に圧接して2次転写ニップ部を形成し、かつ電気的に接地される。支持ローラ24は中間転写ベルト21を張架する機能と共に、中間転写ベルト21上のトナー像を記録媒体8に2次転写させる機能をも有する。
The
ベルトクリーナ26は、中間転写ベルト21のトナー像担持面21a(不図示)上のトナー像を後述の2次転写定着部4において記録媒体8に転写した後に、トナー像担持面21a上に残存するトナーを除去する部材であり、中間転写ベルト21を介して支持ローラ25に対向するように設けられる。ベルトクリーナ26は、クリーニングブレード26aと、トナー貯留容器26bとを含む。クリーニングブレード26aは、図示しない加圧手段により、中間転写ベルト21のトナー像担持面21aに圧接し、トナー像担持面21a上の残存トナーなどを掻き取る板状部材である。クリーニングブレード26aには、例えば、弾性を有するゴム材料(例えば、ウレタンゴム)などからなるブレードを使用できる。トナー貯留容器26bは、クリーニングブレード26aに掻き取られるトナーなどを一時的に貯留する。
The
中間転写部3によれば、感光体ドラム11y,11m,11c,11b上に形成されるトナー像が、中間転写ベルト21のトナー像担持面21aの所定位置に重ね合わされて転写され、トナー像が形成される。このトナー像は、後述するように、2次転写ニップ部において記録媒体8に2次転写される。2次転写後に中間転写ベルト21のトナー像担持面21aに残留するトナー、オフセットトナー、紙粉などがベルトクリーナ26により除去され、トナー像担持面21aには再度トナー像が転写される。
According to the intermediate transfer unit 3, the toner images formed on the
2次転写部4は、支持ローラ24と、2次転写ローラ28とを含む。2次転写ローラ28は、中間転写ベルト21を介して支持ローラ24に圧接し、かつ軸線方向に回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。2次転写ローラ28は、例えば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層とを含む。金属製軸体は、例えば、ステンレス鋼などの金属により形成される。導電性層は、導電性弾性体などにより形成される。導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、EPDM、発泡EPDM、発泡ウレタンなどが挙げられる。2次転写ローラ28には図示しない電源が接続され、トナー16の帯電極性とは逆の極性を有する高電圧が均一に印加される。支持ローラ24と中間転写ベルト21と2次転写ローラ28との圧接部が2次転写ニップ部である。
The secondary transfer unit 4 includes a
2次転写部4によれば、中間転写ベルト21上のトナー像が2次転写ニップ部に搬送され、それに同期して後述の記録媒体供給部5から送給される記録媒体8が2次転写ニップ部に搬送され、2次転写ニップ部においてトナー像と記録媒体8とが重ね合わされ、トナー像が記録媒体8に2次転写される。このようにして、記録媒体8上に未定着トナー像が担持される。未定着トナー像を担持する記録媒体8は、定着装置6に搬送される。
According to the secondary transfer unit 4, the toner image on the
記録媒体供給部5は、記録媒体カセット42と、ピックアップローラ43と、レジストローラ44a,44bとを含む。記録媒体カセット42は記録媒体8を貯留する。記録媒体8には、例えば、普通紙、コート紙、カラーコピー専用用紙、OHP(オーバーヘッドプロジェクタ)用フィルム、葉書などがある。サイズとしては、A4、A3、B5、B4、葉書サイズなどである。ピックアップローラ43は、記録媒体8を搬送路Pに1枚ずつ送給する。レジストローラ44a,44bは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、中間転写ベルト21上の多色トナー像が2次転写ニップ部に搬送されるのに同期して、2次転写ニップ部に記録媒体8を送給する。
The recording
記録媒体供給部5によれば、記録媒体カセット42内に貯留される記録媒体8が、ピックアップローラ43によって1枚ずつ搬送路Pに送給され、さらに、レジストローラ44a,44bによって2次転写ニップ部に送給される。
According to the recording
図3に示す定着装置6は、定着ローラ50と、加圧ローラ60と、クリーニング装置70とを含む。定着ローラ50は、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動手段によって矢符56の方向に所定の速度で回転するローラ状部材である。定着ローラ50は、記録媒体8に担持されるトナー像を構成するトナー16を加熱溶融させて記録媒体8に定着させる。
A fixing device 6 shown in FIG. 3 includes a fixing
本実施の形態では、定着ローラ50として、芯金51と、弾性体層52と、表面層53とを含むローラ状部材を使用する。芯金51を形成する金属には熱伝導率の高い金属を使用でき、例えば、アルミニウム、鉄などが挙げられる。芯金51の形状としては、円筒状、円柱状などが挙げられるけれども、芯金51からの放熱量が少ない円筒状の方が好ましい。弾性体層52を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないけれども、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコーンゴムが好ましい。表面層53を構成する材料は、耐熱性および耐久性に優れ、トナー16との付着力が弱いものであれば特に制限されず、例えば、PFA(テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などのフッ素系樹脂材料、フッ素ゴムなどが挙げられる。本実施の形態では、表面層53は厚さ約30μmのPFA層である。
In the present embodiment, a roller-like member including a cored
定着ローラ50の内部には、2個の加熱部54が設けられる。これは、画像処理装置1の電源ONから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録媒体8に熱が移行することに起因する定着ローラ50の表面温度の低下などを防止するためである。本実施の形態では、加熱部54にはハロゲンランプが用いられる。
Two
加圧ローラ60は、定着ローラ50の鉛直方向最下点よりも定着ローラ50の回転方向下流側において、図示しない加圧機構により定着ローラ50に圧接された状態で回転自在に設けられるローラ状部材である。定着ローラ50と加圧ローラ60との圧接部が定着ニップ部55である。加圧ローラ60は定着ローラ50の回転に従動回転する。加圧ローラ60は、定着ローラ50によるトナー像の記録媒体8への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナー16を記録媒体8に対して押圧することによって、トナー像の記録媒体8への定着を促進する。
The
本実施の形態では、加圧ローラ60として、芯金61と、弾性体層62と、表面層63とを含む径50mmのローラ状部材を使用する。芯金61、弾性体層62および表面層63を形成する材料としては、それぞれ、定着ローラ50の芯金51、弾性体層52および表面層53を形成する金属または材料と同じものを使用できる。また、芯金61の形状も定着ローラ50と同様である。加圧ローラ60の内部には、加熱部64が設けられる。これは、画像処理装置1の電源ONから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮、トナー像定着時に記録媒体8に熱が移行することに起因する加圧ローラ60の表面温度の急激な低下などを防止するためである。本実施の形態では、加熱部64にはハロゲンランプが用いられる。
In the present embodiment, a roller-like member having a diameter of 50 mm including a cored
定着ローラ50と加圧ローラ60とを含む定着装置は、画像処理装置1の全動作を制御する図示しない制御部(CPU(Central Processing Unit、中央処理装置))によって制御される。制御部は、画像形成指示の入力を受けると、定着ローラ50および加圧ローラ60の内部に設けられる加熱部54,64に電力を供給する図示しない電源に制御信号を送る。画像形成指示は、画像処理装置1の鉛直方向上面に設けられる図示しない操作パネルまたは画像処理装置1に接続されるコンピュータなどの外部機器から入力される。制御信号を受けた電源は定着ローラ50および加圧ローラ60に電力を供給し、加熱部54,64を起動させる。加熱部54,64は、定着ローラ50および加圧ローラ60表面がそれぞれの設定温度になるように加熱する。
The fixing device including the fixing
定着ローラ50および加圧ローラ60の近傍に設けられる図示しない温度検知センサーが設定温度に到達したことを検知し、その検知結果が制御部に入力されると、制御部は定着ローラ50を回転駆動させる図示しない駆動部に制御信号を送り、定着ローラ50を矢符55の方向に回転駆動させる。それに伴って加圧ローラ60が従動回転する。この状態で、未定着トナー像を担持する記録媒体8が2次転写部4から定着ニップ部に搬送され、該記録媒体8が定着ニップ部を通過する際にトナー像が記録媒体8に定着される。
When a temperature detection sensor (not shown) provided in the vicinity of the fixing
クリーニング装置70は、ウェブ71と、送出ローラ76と、定着ローラ50表面にウェブ71を押圧する第1の圧接部72と、第2の圧接部73、巻取りローラ77を含む。第1の圧接部72及び第2の圧接部73は、図示しない支持手段によって回転自在に支持されるローラ状部材である。第1の圧接ローラ72と第2の圧接ローラ73とは定着ローラ50の周囲に所定の間隔をおいて配置される。
The
ウェブ71は、第1の圧接ローラ72及び第2の圧接ローラ73によって、それぞれの表面が定着ローラ50表面に圧接するように設けられる。第1の圧接ローラ72で押圧されたウェブ71と定着ローラ50との圧接部が第1のクリーニングニップ部78で、第2の圧接ローラ73で押圧されたウェブ71と定着ローラ50との圧接部が第2のクリーニングニップ部79である。両クリーニングニップの間の領域は圧接ローラが定着ローラ側に当接はしていないものの、ウェブ71は定着ローラ50に接触している状態であることから擬似的にニップ部を形成しているものとみなし、以下、擬似ニップ部と称す。この擬似ニップ部にはウェブ71の汚れ状態を検知する目的で、汚れ検知部200が設けられている。
The
汚れ検知部200は、例えば、一般的な発光部と受光部からなる反射型の光学センサーが利用できる。ウェブ71は、例えば、耐熱性不織布を使用できる。耐熱性不織布としては特に制限されないが、例えば、芳香族ポリアミド繊維と高温で軟化するポリエステル繊維とを含み、適度の柔軟性と機械的強度とを併せ持つ不織布などが挙げられる。
As the
このような耐熱性不織布は市販されており、例えば、ノーメックスやヒメロン(共に商標名)などが挙げられる。ウェブ71の厚さも特に制限されないが、好ましくは30〜100μmである。本実施の形態では、厚さ40μmのウェブを使用する。また、ウェブ71にはオイルを含浸させることができる。オイルとしてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどのシリコーンオイルが挙げられる。本実施の形態では、ウェブ71に、0.01m2/s(10000センチストークス、25℃)程度の粘度を持つシリコーンオイルを含浸させたものを使用した。
Such heat-resistant nonwoven fabrics are commercially available, and examples thereof include Nomex and Himeron (both are trade names). The thickness of the
なお、本構成では、汚れ検知部200はウェブの裏面側、つまりトナー回収面と反対側に設けた構成となっているが、上述のようなウェブは通常、白色、または乳白色であり、ウェブ基材の厚みは数十μm程度で、ウェブがトナーを回収して汚れてくると、表面であるトナー回収面側だけでなく、裏面からも十分、光学濃度の差を検出することが可能なことから、本構成においても、十分にウェブの汚れ状況を検知することが可能となる。
In this configuration, the
送出ローラ76は軸線回りに従動回転可能に支持され、その表面にウェブ71を巻回して保持する。巻取りローラ77は、巻取りローラ駆動部91によって軸線回りに回転駆動可能に設けられ、定着ローラ50と接触した後のウェブ71を巻き取る。
The
クリーニング装置70によれば、送出ローラ76から矢符81の方向に送り出されるウェブ71は、第2の圧接ローラ73、および第1の圧接ローラ72によって張架され、圧接ローラ73、72によって定着ローラ50表面に当接した後、巻取りローラ77に巻き取られる。ウェブ71の動作は、CPUから構成されるクリーニング制御部90によって制御される。
According to the
クリーニング制御部90は、所定の枚数の記録媒体8が定着ニップ部55を通過したことをセンサー、定着ローラ50の回転回数などによって検知すると同時に、書き込み画素情報やウェブの汚れ検知部200からの情報に基づいて、巻取りローラ77を回転させる巻取りローラ駆動部91(ここでは画像処理装置1の本体内部に設けられるモータ)に制御信号を送る。
The
制御信号を受けた巻取りローラ駆動部91は、巻取りローラ77を回転させてウェブ71を矢符81の方向に所定量だけ巻き取る。なお、巻取りローラ77は、巻取り動作によって見かけ上、外径が大きくなっていくことから、常に所定量だけ巻き取れるような補正が行われ、ウェブのライフを通じてほぼ一定量の巻き取り量が維持される。
Upon receiving the control signal, the take-up
圧接ローラ72、73は、長手方向の両端が図示しない軸受けによって従動回転可能に軸支され、図示しない押圧手段によってウェブ71を介して定着ローラ50表面に圧接するように設けられるローラ状部材である。
The
圧接ローラ72、73は、巻取りローラ77による巻取り動作時に、ウェブ71とともに従動回転する。圧接ローラ72、73には、例えば、金属製芯金と、金属製芯金の表面に形成される弾性層80とを含むローラ状部材が用いられる。弾性層を構成する弾性材料としては、例えば、シリコーンゴムなどの耐熱性ゴム、その発泡体などが挙げられる。弾性層の表面硬度は特に制限されないけれども、好ましくは20°〜30°(Asker−c、アスカーC硬度)である。
The
また、圧接ローラ73は、図4に示すように、圧接ローラの弾性層上をオイルで含浸しにくい材料で被覆した表面層80aを設けてもよい。表面層80aの材料としては、耐熱に優れ、オイルが浸透しにくい材料であればよく、例えば、PFA(テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などのフッ素系樹脂材料、フッ素ゴム、ポリイミドなどが挙げられる。
Further, as shown in FIG. 4, the
送出ローラ76から矢符81の方向に送り出され、第2のクリーニングニップ部79(定着ローラ50とウェブ71との圧接部)に到達するウェブ71は、定着ローラ50表面にオイルを供給すると同時に、第1のクリーニングニップ部78で回収しきれずにすり抜けてきたトナーを確実に回収する。第2のクリーニングニップ部79、中継ローラ75を通過して、第1のクリーニングニップ部78(定着ローラ50とウェブ71との圧接部)に到達するウェブ71は、定着ローラ50表面に付着するオフセットトナーを可能な限り取り込む。
The
図5において、ウェブの巻取り制御をより詳細に説明する。まず始めに、書き込み画像情報に基づき、基本的なウェブの送り速度が決定される。例えば、A4サイズで1枚当たりの書き込み画素量(印字率)が所定量以下の場合は、A4用紙換算で10枚あたり1回、ウェブを巻き取る。ここで言う、画素量とは、例えば画素量がA4サイズで50%に相当する画素量とする。画素量は例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの光走査ユニットに入力される画像データより、画像情報が存在する画素数をカウントして全画素数で除算し、それぞれの結果を加算することにより求めれば良い。なお、1回当たりのウェブの巻き取り量は0.5mmである。 In FIG. 5, the web winding control will be described in more detail. First, the basic web feed speed is determined based on the written image information. For example, when the writing pixel amount (printing rate) per sheet is not more than a predetermined amount in A4 size, the web is wound up once per 10 sheets in terms of A4 paper. The pixel amount referred to here is, for example, a pixel amount corresponding to 50% in the A4 size. For example, from the image data input to each of the yellow, magenta, cyan, and black optical scanning units, the pixel amount is obtained by counting the number of pixels in which image information exists and dividing by the total number of pixels, and adding the respective results. It may be obtained by. In addition, the winding amount of the web per time is 0.5 mm.
一方、書き込み画素量が所定量以上の場合は、A4用紙換算で5枚印字するたびに1回ウェブを巻き取る。このように画素量によって巻き取り速度を変化させて、より高印字画像を定着する際には、巻き取り速度を早くして、ウェブのトナー回収能力を向上させることで、トナーのすり抜けや噴出しを抑制している。 On the other hand, when the writing pixel amount is equal to or larger than the predetermined amount, the web is wound once every time five sheets are printed in terms of A4 paper. In this way, when fixing a high-print image by changing the winding speed depending on the pixel amount, the toner can pass through or be ejected by increasing the winding speed and improving the toner collecting ability of the web. Is suppressed.
このような基本制御をベースに更に汚れ検知部200の検知結果を加味した制御を行なう。つまり、第1と第2のクリーニングニップ間に設けられた汚れ検知部200により、ウェブの汚れ状況を検出し、クリーニング制御部90において、その検出値と基準値とを比較し、その比較結果に基づき、ウェブが汚れているかどうかを判断し、汚れていると判定した場合は、更に巻き取り速度を速めるような制御を行う。例えば、画素量が50%以上の条件において、汚れ判定でウェブが汚れていると判断した場合は、更に巻き取り速度を早くして、例えば3枚印字する度に1回巻き取ることとすることで、ウェブによるトナー回収能力を向上させることができる。
Based on such basic control, control is performed in consideration of the detection result of the
このようにクリーニングニップ領域内でウェブの汚れ状況を検知し、検知結果に基づきウェブの巻き取り速度を制御することで、トナーのすり抜け、噴出し等のない良好な画像を得ることができる。更に、必要な時のみ巻き取り量を増やすので、ウェブのライフが極端に短くなることもない。 Thus, by detecting the state of web contamination in the cleaning nip region and controlling the web winding speed based on the detection result, it is possible to obtain a good image free from toner slipping and jetting. Furthermore, since the amount of winding is increased only when necessary, the web life is not extremely shortened.
また、ウェブからのトナーの噴出しは、定着ローラが待機状態で加熱された後の次の印字の際に発生することが多い。定着ローラが待機温度で加熱され続けると、ウェブが汚れている場合は、一旦、ウェブに回収されたトナーが再び融けだす等により定着ローラに付着し、噴出すものと考えられる。このような問題に対しては、ジョブ動作が終了し、待機状態に入る前後、望ましくは定着ローラが完全に停止して待機状態に入る前に、汚れ検知手段による汚れ判定を行い、汚れていると判断した場合には、少なくともウェブから定着ローラにトナーが噴出さないような状態までウェブを強制的に巻き取るようにしても良い。例えば数mmから10mm程度も巻き取れば問題がない。 Further, the ejection of toner from the web often occurs during the next printing after the fixing roller is heated in a standby state. If the fixing roller continues to be heated at the standby temperature, if the web is dirty, it is considered that the toner collected on the web once adheres to the fixing roller due to melting again, and is ejected. For such a problem, before and after the job operation ends and enters the standby state, preferably before the fixing roller completely stops and enters the standby state, the contamination detection unit performs the contamination determination and the contamination is detected. If it is determined, the web may be forcibly wound up at least so that the toner is not ejected from the web to the fixing roller. For example, there is no problem if it takes up several millimeters to 10 mm.
図6は本発明の別の実施の形態である定着装置のクリーニング部の平面図である。基本的には、図3の構成と同じであるため詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a plan view of a cleaning unit of a fixing device according to another embodiment of the present invention. Since it is basically the same as the configuration of FIG. 3, detailed description thereof is omitted.
汚れ検知部200a〜200cは、図6のように定着ローラ50の軸方向に沿って、複数個(本実施形態では3個)設けて制御しても良い。汚れ検知部200を複数個設けた場合の制御方法としては、例えば、それらのうちの一つでも判定基準値を超えた場合に巻き取り量を増加させるようにしても良い。本構成の場合、定着ローラ50の軸方向での判定精度が増すので、汚れ検知精度が向上し、より一層、画像汚れ等のない良好な画像を得ることができる。
A plurality (three in this embodiment) of dirt detectors 200a to 200c may be provided and controlled along the axial direction of the fixing
本実施の形態では、クリーニング装置70を定着ローラ50表面に配置する構成を示したが、それに限定されず、加圧ローラ60または定着ローラ50と加圧ローラ60の両方に配置してもよい。更に、クリーニングの対象部材の形状はローラ形状に限定されず、ベルト形状のものであっても問題ない。
In the present embodiment, the configuration in which the
本実施の形態の定着装置は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるクリーニング制御部の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記クリーニング部材制御部に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって、達成可能である。 The fixing device according to the present embodiment includes a CPU (central processing unit) that executes instructions of a control program that realizes each function, a ROM (read only memory) that stores the program, and a RAM (random access memory) that expands the program. ), A storage device (recording medium) such as a memory for storing the program and various data. An object of the present invention is a recording medium in which a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a control program of a cleaning control unit, which is software that realizes the above-described functions, is recorded so as to be readable by a computer. This can be achieved by supplying the cleaning member control unit and reading and executing the program code recorded on the recording medium by the computer (or CPU or MPU).
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、画像処理装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。 Further, the image processing apparatus may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, satellite communication. A net or the like is available. Also, the transmission medium constituting the communication network is not particularly limited. For example, even in the case of wired such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL line, etc., infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth ( (Registered trademark), 802.11 wireless, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network, and the like can also be used. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
50 定着ローラ
54 加熱部(ハロゲンランプ)
55 定着ニップ部
60 加圧ローラ
70 クリーニング装置
71 ウェブ
72 第1の圧接ローラ
73 第2の圧接ローラ
76 送出ローラ
77 巻取りローラ
78 第1のクリーニングニップ部
79 第2のクリーニングニップ部
90 クリーニング制御部
91 巻取りローラ駆動部
200 汚れ検出部(光センサー)
50
55 fixing nip 60
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007171868A JP2009008996A (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Fixing device, image processor with the same, program, and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007171868A JP2009008996A (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Fixing device, image processor with the same, program, and recording medium |
Publications (1)
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Family
ID=40324111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007171868A Pending JP2009008996A (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Fixing device, image processor with the same, program, and recording medium |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2007
- 2007-06-29 JP JP2007171868A patent/JP2009008996A/en active Pending
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