JP2010151983A - Fixing device, image forming apparatus, and pressure control method - Google Patents
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Description
本発明は、定着装置、画像形成装置および圧力制御方法に関する。 The present invention relates to a fixing device, an image forming apparatus, and a pressure control method.
レーザプリンターや複写機、ファクシミリ等の電子写真画像形成方式を用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、記録媒体上に転写されたトナー像を定着させて永久的な画像とすることが必要である。トナー像の定着方法としては、大きく分類すると、熱によりトナーを溶かし、さらに圧力により記録媒体に浸透させる方法や、トナーおよび記録媒体に大きな圧力を加えてトナーを潰して記録媒体に付着させる方法、溶剤によりトナーを溶かして記録媒体に浸透させる方法等がある。 In an image forming apparatus that forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming system such as a laser printer, a copying machine, or a facsimile, the toner image transferred on the recording medium is fixed to form a permanent image. is required. The toner image fixing method can be broadly classified as follows: a method in which the toner is melted by heat and further penetrated into the recording medium by pressure; a method in which a large pressure is applied to the toner and the recording medium to crush the toner and adhere to the recording medium; There is a method in which the toner is dissolved with a solvent and penetrated into the recording medium.
現在、電子写真装置では、熱と圧力とを利用した定着方式が最も多く使用されている。この理由は、比較的簡単な構成であり、また低速から高速まで幅広い範囲で安定した良好な定着性が得られるためである。 At present, in electrophotographic apparatuses, a fixing method using heat and pressure is most frequently used. The reason for this is that the structure is relatively simple, and good and stable fixing properties can be obtained in a wide range from low speed to high speed.
例えば、ヒートロール方式の定着装置は、熱源を内包した加熱(定着)ローラと、加熱ローラに押圧接触する加圧ローラとから構成される。加熱ローラは、例えばアルミニウムや鉄等の金属を用いた円筒からなり、その周面には例えばシリコンゴムからなる弾性層と、最外周面に例えばPFA等からなる離型層が形成される。金属製の円筒の内部には、例えばハロゲンランプなどの輻射熱源が設けられる。このような定着装置では、輻射熱源により加熱ローラの内部から加熱ローラ全体を加熱して、加圧ローラとの間にできる定着ニップにトナー像が転写された記録媒体を通過させ、トナーを溶融固着させる。 For example, a heat roll type fixing device includes a heating (fixing) roller including a heat source and a pressure roller that presses and contacts the heating roller. The heating roller is made of, for example, a cylinder using a metal such as aluminum or iron, and an elastic layer made of, for example, silicon rubber and a release layer made of, for example, PFA are formed on the outermost peripheral surface. A radiant heat source such as a halogen lamp is provided inside the metal cylinder. In such a fixing device, the entire heating roller is heated from the inside of the heating roller by a radiant heat source, and the recording medium on which the toner image is transferred passes through a fixing nip formed between the pressure roller and the toner is melted and fixed. Let
しかし、加熱ローラと加圧ローラとが押圧接触する定着ニップ部に記録媒体が突入する際、記録媒体に対して衝撃波が伝搬し、記録媒体上の転写像を乱すという問題があった。例えば、図11に示すように、記録媒体は、転写ベルト(図示せず。)を懸架する懸架ローラ12と、懸架ローラ12とともに転写ベルトを挟持する転写ローラ14とからなる転写ユニット10により転写ベルト上のトナー像を転写される。その後、記録媒体は、加熱ローラ22と加圧ローラ24とが押圧接触して設けられた定着ユニット20へ搬送される。このとき、定着ニップ部における荷重が大きすぎると、記録媒体が定着ニップ部に侵入し難く、記録媒体が定着ユニット20から衝撃を受けて記録媒体上の転写像が乱されてしまう。
However, when the recording medium enters the fixing nip portion where the heating roller and the pressure roller are in press contact with each other, there is a problem that a shock wave propagates to the recording medium and disturbs the transfer image on the recording medium. For example, as shown in FIG. 11, the recording medium is transferred by a
また、記録媒体が定着ニップ部に突入するときの定着ニップ部における荷重が大きすぎると、記録媒体が定着ニップ部に侵入し難いが、記録媒体は所定の速さで定着ユニット20側へ搬送され続けている。このため、図12に示すように、記録媒体(例えば、用紙P)のうち、記録媒体の先端部分が定着ニップ部に位置したときに転写ユニット10に挟持されている部分にずれが生じてしまう。さらに、記録媒体の定着ニップ部への突入のための回転負荷変動に伴いギア歯が変位することによっても、画像面内に微小なずれが生じてしまう。
Further, if the load at the fixing nip portion when the recording medium enters the fixing nip portion is too large, the recording medium is difficult to enter the fixing nip portion, but the recording medium is conveyed to the
図12の用紙Pの領域zを拡大してみると、衝撃による記録媒体上の転写像の乱れや記録媒体のずれが生じていないときには、領域z1に示すように規則的にトナーが付着している。しかし、転写像の乱れや記録媒体のずれが生じると、領域z2に示すようにトナーが本来あるべき位置、すなわち図12の白丸の位置からグレーの丸の位置にずれて付着してしまう。かかる状態で定着ユニット20により画像が記録媒体に定着されると、画像に濃度差が生じてしまい、筋形状の画像が形成されてしまう。特に、記録媒体の一部が転写ユニット10に挟持されている状態で記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入したときに、このような問題が顕著となる。
When the area z of the paper P in FIG. 12 is enlarged, when the transfer image on the recording medium is not disturbed or the recording medium is not displaced due to the impact, the toner regularly adheres as shown in the area z1. Yes. However, when the transfer image is disturbed or the recording medium is displaced, as shown in the region z2, the toner adheres to the position where the toner should be, that is, from the position of the white circle in FIG. 12 to the position of the gray circle. When the image is fixed on the recording medium by the
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、定着装置による記録媒体への負荷変動を低減し、画像の乱れを抑制することが可能な、新規かつ改良された定着装置、画像形成装置および圧力制御方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce load fluctuations on a recording medium by a fixing device and to suppress image disturbance. It is an object of the present invention to provide a new and improved fixing device, image forming apparatus, and pressure control method.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、記録媒体を押圧する加圧ローラと、加圧ローラと対向して設けられ、加圧ローラと押圧接触する領域である定着ニップ部に搬送される記録媒体上の未定着トナー像を定着させる定着ローラと、加圧ローラと定着ローラとの間に生じる負荷である定着ニップ部の圧力を変更する圧力可変機構と、記録媒体の走行状態を検知する走行検知部と、検知された走行状態に基づいて記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入する第1のタイミングを算出し、圧力可変機構を駆動制御する圧力制御部と、圧力可変機構を作動させるタイミングを検知するタイミング検知部と、を備える定着装置が提供される。圧力制御部は、タイミング検知部による第1のタイミングの検知結果に基づいて、記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入するまでは定着ニップ部の圧力を記録媒体を搬送可能な第1の圧力とし、記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入した後、圧力可変機構を駆動して定着ニップ部の圧力を未定着トナー像の定着に必要な第2の圧力まで上昇させる。 In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a pressure roller that presses a recording medium, and a fixing nip portion that is provided so as to face the pressure roller and is a region that presses and contacts the pressure roller. A fixing roller for fixing an unfixed toner image on the recording medium conveyed to the sheet, a pressure variable mechanism for changing the pressure in the fixing nip as a load generated between the pressure roller and the fixing roller, and the running of the recording medium A travel detection unit that detects a state; a pressure control unit that calculates a first timing at which the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion based on the detected travel state; There is provided a fixing device including a timing detection unit that detects timing of operating the variable mechanism. Based on the detection result of the first timing by the timing detection unit, the pressure control unit uses the first pressure at which the pressure of the fixing nip can be conveyed until the leading end of the recording medium enters the fixing nip. After the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion, the pressure variable mechanism is driven to increase the pressure in the fixing nip portion to a second pressure necessary for fixing the unfixed toner image.
本発明によれば、記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入するまでは定着ニップ部の圧力を記録媒体を搬送可能な第1の圧力とし、記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入すると圧力可変機構を駆動して定着ニップ部の圧力を未定着トナー像の定着に必要な第2の圧力まで上昇させる。このように、記録媒体が定着ニップ部に突入するときの圧力(第1の圧力)を、未定着トナー像の定着処理に必要な圧力(第2の圧力)よりも低くすることにより、記録媒体が定着ニップ部に突入するときに生じる衝撃を低減することができる。これにより、転写像の乱れや記録媒体のずれの発生を低減することができる。 According to the present invention, until the leading end of the recording medium enters the fixing nip, the pressure of the fixing nip is set to the first pressure capable of conveying the recording medium, and when the leading end of the recording medium enters the fixing nip. The pressure variable mechanism is driven to increase the pressure in the fixing nip portion to a second pressure necessary for fixing the unfixed toner image. As described above, the pressure (first pressure) when the recording medium enters the fixing nip portion is made lower than the pressure (second pressure) necessary for the fixing process of the unfixed toner image. It is possible to reduce the impact that occurs when the toner enters the fixing nip portion. As a result, it is possible to reduce the occurrence of the disturbance of the transfer image and the shift of the recording medium.
ここで、圧力制御部は、記録媒体の搬送速度と、走行検知部から定着ニップ部の入口までの距離とに基づいて、第1のタイミングを算出してもよい。これにより、定着ニップ部の圧力を第1の圧力から第2の圧力まで上昇させるために圧力可変機構を作動させる適切なタイミングを取得することができる。 Here, the pressure control unit may calculate the first timing based on the conveyance speed of the recording medium and the distance from the travel detection unit to the entrance of the fixing nip unit. Accordingly, it is possible to acquire an appropriate timing for operating the pressure variable mechanism in order to increase the pressure of the fixing nip portion from the first pressure to the second pressure.
また、圧力制御部は、記録媒体上の未定着トナー像が定着ニップ部を通過する第2のタイミングをさらに算出することもできる。圧力制御部は、タイミング検知部による第2のタイミングの検知結果に基づいて、定着ニップ部の圧力を第2の圧力から第1の圧力まで下降させる。このように、記録媒体上の未定着トナー像が定着ニップ部を通過した後に定着ニップ部の圧力を第2の圧力から第1の圧力まで下げることにより、定着装置の構成部材への負荷や記録媒体へのダメージを低減することができる。 The pressure control unit can further calculate a second timing at which the unfixed toner image on the recording medium passes through the fixing nip. The pressure control unit lowers the pressure of the fixing nip portion from the second pressure to the first pressure based on the detection result of the second timing by the timing detection unit. As described above, by reducing the pressure of the fixing nip portion from the second pressure to the first pressure after the unfixed toner image on the recording medium passes through the fixing nip portion, the load on the constituent members of the fixing device and the recording are reduced. Damage to the medium can be reduced.
このとき、圧力制御部は、記録媒体の搬送速度と、記録媒体上における画像の形成位置とに基づいて、第2のタイミングを算出することができる。これにより、定着ニップ部の圧力を第2の圧力から第1の圧力まで下げるために圧力可変機構を作動させる適切なタイミングを取得することができる。 At this time, the pressure control unit can calculate the second timing based on the conveyance speed of the recording medium and the image formation position on the recording medium. As a result, it is possible to obtain an appropriate timing for operating the variable pressure mechanism to lower the pressure of the fixing nip portion from the second pressure to the first pressure.
また、圧力可変機構は、加圧ローラの回転中心と定着ローラの回転中心とを結ぶ直線方向に、加圧ローラまたは定着ローラのうちいずれか一方を移動させて、定着ニップ部の圧力を変更することができる。 The variable pressure mechanism moves the pressure roller or the fixing roller in a linear direction connecting the rotation center of the pressure roller and the rotation center of the fixing roller to change the pressure of the fixing nip portion. be able to.
さらに、走行検知部は、例えば記録媒体にトナー像が転写された後、記録媒体が定着ニップ部に突入するまでの搬送経路上に設けることができる。これにより圧力可変機構を作動させるタイミングをより正確に算出することができる。 Furthermore, the travel detection unit can be provided on the conveyance path from when the toner image is transferred to the recording medium until the recording medium enters the fixing nip portion, for example. Thereby, the timing which operates a pressure variable mechanism can be calculated more correctly.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、記録媒体を収容するとともに、記録媒体を記録媒体搬送路上に搬送する記録媒体搬送ユニットと、周面に静電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を生成する現像ユニットと、トナー像を記録媒体に転写する転写ユニットと、記録媒体上の未定着トナー像を定着させる定着ユニットと、を備える画像形成装置が提供される。定着ユニットは、記録媒体を押圧する加圧ローラと、加圧ローラと対向して設けられ、加圧ローラと押圧接触する領域である定着ニップ部に搬送される記録媒体上の未定着トナー像を定着させる定着ローラと、加圧ローラと定着ローラとの間に生じる負荷である定着ニップ部の圧力を変更する圧力可変機構と、記録媒体の走行状態を検知する走行検知部と、検知された走行状態に基づいて記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入する第1のタイミングを算出し、圧力可変機構を駆動制御する圧力制御部と、圧力可変機構を作動させるタイミングを検知するタイミング検知部と、を備える。圧力制御部は、タイミング検知部による第1のタイミングの検知結果に基づいて、記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入するまでは定着ニップ部の圧力を記録媒体を搬送可能な第1の圧力とし、記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入した後、圧力可変機構を駆動して定着ニップ部の圧力を未定着トナー像の定着に必要な第2の圧力まで上昇させる。 In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, a recording medium transport unit that accommodates a recording medium and transports the recording medium onto a recording medium transport path, and an electrostatic latent image on the peripheral surface An electrostatic latent image carrier, a developing unit that develops the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier to generate a toner image, a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium, and a recording medium An image forming apparatus is provided that includes a fixing unit that fixes the upper unfixed toner image. The fixing unit is provided with a pressure roller that presses the recording medium, and an unfixed toner image on the recording medium that is provided to face the pressure roller and is conveyed to a fixing nip portion that is in a pressing contact with the pressure roller. A fixing roller for fixing, a pressure variable mechanism for changing the pressure in the fixing nip, which is a load generated between the pressure roller and the fixing roller, a travel detection unit for detecting the travel state of the recording medium, and the detected travel Calculating a first timing at which the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion based on the state, a pressure control unit for driving and controlling the pressure variable mechanism, and a timing detecting unit for detecting timing for operating the pressure variable mechanism; . Based on the detection result of the first timing by the timing detection unit, the pressure control unit uses the first pressure at which the pressure of the fixing nip can be conveyed until the leading end of the recording medium enters the fixing nip. After the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion, the pressure variable mechanism is driven to increase the pressure in the fixing nip portion to a second pressure necessary for fixing the unfixed toner image.
さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、記録媒体を押圧する加圧ローラと、加圧ローラと対向して設けられ、加圧ローラと押圧接触する領域である定着ニップ部に記録媒体の先端部が突入するまでは、加圧ローラと前記定着ローラとの間に生じる負荷である定着ニップ部の圧力を、記録媒体を搬送可能な第1の圧力とするステップと、記録媒体の走行状態を走行検知部により検知するステップと、検知された走行状態に基づいて記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入する第1のタイミングを圧力制御部により算出するステップと、圧力可変機構を作動させるタイミングをタイミング検知部により検知するステップと、タイミング検知部による第1のタイミングの検知結果に基づいて、記録媒体の先端部が定着ニップ部に突入した後に、定着ニップ部の圧力を変更する圧力可変機構を駆動して、定着ニップ部の圧力を未定着トナー像の定着に必要な第2の圧力まで上昇させるステップと、を含む、圧力制御方法が提供される。 Furthermore, in order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a pressure roller that presses a recording medium, and a region that is provided to face the pressure roller and press-contact with the pressure roller. Until the leading end of the recording medium enters the fixing nip, the pressure in the fixing nip, which is a load generated between the pressure roller and the fixing roller, is set as the first pressure that can convey the recording medium And a step of detecting the traveling state of the recording medium by the traveling detection unit, and a step of calculating a first timing at which the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion based on the detected traveling state by the pressure control unit. The leading edge of the recording medium is fixed on the basis of the step of detecting the timing for operating the variable pressure mechanism by the timing detector and the detection result of the first timing by the timing detector. Driving a pressure variable mechanism that changes the pressure in the fixing nip portion after entering the portion to increase the pressure in the fixing nip portion to a second pressure necessary for fixing the unfixed toner image. A pressure control method is provided.
以上説明したように本発明によれば、定着装置による記録媒体への負荷変動を低減し、画像の乱れを抑制することが可能な定着装置、画像形成装置および圧力制御方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fixing device, an image forming apparatus, and a pressure control method capable of reducing load fluctuations on a recording medium by a fixing device and suppressing image disturbance. .
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
まず、図1に基づいて、本発明の実施形態にかかる定着ユニット150を備える画像形成装置100の概略構成について説明する。なお、図1は、本実施形態にかかる画像形成装置100の概略構成を示す説明図である。
First, a schematic configuration of an
<画像形成装置の概略構成>
本実施形態にかかる定着ユニット150は、例えば、図1に示すようなタンデム方式の画像形成装置に設けることができる。画像形成装置100は、図1に示すように、記録媒体搬送ユニット110と、一次転写体として転写ベルト120を備える転写ユニットと、静電潜像を担持する感光体ドラム130と、感光体ドラム130上に形成された静電潜像を現像する現像ユニット140と、定着ユニット150とから構成される。
<Schematic configuration of image forming apparatus>
The
記録媒体搬送ユニット110は、最終的に画像が形成される記録媒体を収容するとともに、記録媒体を記録媒体搬送路上に搬送する。記録媒体は例えば用紙Pであり、カセットに積層して収容される。記録媒体搬送ユニット110は、用紙Pに転写されるトナー像が形成されて二次転写領域に到達するタイミングで、用紙Pを二次転写領域に到達させる。
The recording
転写ユニットは、後述する現像ユニット140により形成されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写領域に搬送する。転写ユニットは、転写ベルト120と、転写ベルト120を懸架する懸架ローラ120a、120b、120c、120dと、感光体ドラム130とともに転写ベルト120を挟持する一次転写ローラ122と、懸架ローラ120dとともに転写ベルト120を挟持する二次転写ローラ124とからなる。
The transfer unit conveys a toner image formed by a developing
転写ベルト120は、懸架ローラ120a、120b、120c、120dにより循環移動される無端状のベルトである。一次転写ローラ122は、転写ベルト120の内周側から感光体ドラム130を押圧するように設けられる。一方、二次転写ローラ124は、転写ベルト120の外周側から懸架ローラ120dを押圧するように設けられる。また、図1には示していないが、転写ユニットは、転写ベルト120に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置などをさらに備えてもよい。
The
感光体ドラム130は、周面に画像が形成される静電潜像担持体であり、例えばOPC(Organic PhotoConductor)からなる。本実施形態にかかる画像形成装置100は、カラー画像を形成可能な装置であり、例えばマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対応して、4つの感光体ドラム130が転写ベルト120の回転方向に設けられている。各感光体ドラム130の周上には、図1に示すように、帯電ローラ132と、露光ユニット134と、現像ユニット140と、クリーニングユニット138とが設けられている。
The
帯電ローラ132は、感光体ドラム130の表面を所定の電位に均一に帯電する。露光ユニット134は、帯電ローラ132により帯電した感光体ドラム130の表面を形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム130の表面のうち露光ユニット134により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。現像ユニット140は、トナータンク136(136M、136Y、136C、136B)により供給されたトナーで感光体ドラム130に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。
The charging
クリーニングユニット138は、感光体ドラム130上に形成されたトナー像が転写ベルト120に一次転写された後に感光体ドラム130上に残存するトナーを回収する。クリーニングユニット138は、例えばクリーニングブレードを設け、感光体ドラム130の周面にクリーニングブレードを当接させることにより感光体ドラム130上の残トナーをそぎ落とすように構成することができる。なお、感光体ドラム130の周上には、感光体ドラム130の回転方向においてクリーニングユニット138と帯電ローラ132との間に、感光体ドラム130の電位をリセットする除電ランプ(図示せず。)を配置することもできる。
The
現像ユニット140は、現像ローラ141と、攪拌搬送部142、143とから構成される。現像ローラ141は、感光体ドラム130の周面上に形成された静電潜像に対してトナーを供給する現像剤担持体である。攪拌搬送部142、143は、現像剤を構成する磁性体のキャリアと非磁性体または弱磁性体のトナーとを攪拌して、キャリアとトナーとを帯電させる。第1の攪拌搬送部142は、現像ローラ110と略垂直方向に対向して配置されており、混合攪拌された現像剤を現像ローラ141へ供給する。第2の攪拌搬送部143は、現像剤を混合攪拌して現像剤を十分に帯電させる役割を担っており、帯電した現像剤を第1の攪拌搬送部142へ搬送する。第2の攪拌搬送部143には、トナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ(図示せず。)が設けられており、搬送路内のトナー濃度が低下するとトナータンク136から搬送路内に現像剤が供給される。
The developing
定着ユニット150は、転写ベルト120から記録媒体へ二次転写されたトナー像を記録媒体に付着させ、定着させる。定着ユニット150は、例えば、加熱ローラ152と、加圧ローラ154とから構成される。加熱ローラ152は、定着ローラとして機能する回転軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、その内部には例えばハロゲンランプなどの熱源が設けられている。加圧ローラ154は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、加熱ローラ152を押圧するように設けられる。加熱ローラ152および加圧ローラ154の外周面には、例えばシリコンゴム等の耐熱弾性層が設けられる。加熱ローラ152と加圧ローラ154と接触領域である定着ニップ部に記録媒体を通過させることにより、トナー像を記録媒体に溶融定着させる。
The fixing
なお、転写ベルト120から記録媒体へ二次転写する二次転写領域と定着ユニット150との間には、記録媒体の走行状態を検知する走行センサ170が設けられる。走行センサ170は、記録媒体が走行センサ170を設けた位置を通過したか否かを検知する。また、本実施形態にかかる定着ユニット150には、加熱ローラ152と加圧ローラ154との押圧力を調整する圧力可変機構(図2の符号160)を備える。圧力可変機構の構成の詳細については後述する。
Note that a travel sensor 170 that detects the travel state of the recording medium is provided between the fixing
また、画像形成装置100には、定着ユニット150によりトナー像が定着された記録媒体を装置外部へ排出するための排出ローラ104、106が設けられている。
Further, the
このような画像形成装置100は、まず、画像形成装置100が操作されると、被記録画像の画像信号が制御部(図示せず。)に送信される。次いで、制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ132により感光体ドラム130の表面を所定の電位に均一に帯電させた後、露光ユニット134により感光体ドラム130の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
In such an
一方、現像ユニット140では、トナーとキャリアとを混合攪拌して十分に帯電させた後、現像ローラ(図1の符号141)に現像剤を担持させる。そして、現像ローラ141の回転により現像剤が感光体ドラム130と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ141に担持された現像剤のうちトナーが感光体ドラム130の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像を現像する。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム130と転写ベルト120とが対向する領域において、感光体ドラム130から転写ベルト120へ一次転写される。転写ベルト120には、4つの感光体ドラム130上に形成されたトナー像が順次積層されて、1つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ120dと二次転写ローラ124とが接触する領域において、記録媒体搬送ユニット110から搬送された記録媒体に二次転写される。
On the other hand, in the developing
積層トナー像が二次転写された記録媒体は、定着ユニット150へ搬送される。記録媒体を加熱ローラ152と加圧ローラ154との間で熱および圧力が加えながら通過させることにより、積層トナー像が記録媒体に溶融定着する。その後、記録媒体は、排出ローラ104、106により画像形成装置1の外部へ排出される。一方、転写ベルト120は、ベルトクリーニング装置を備える場合、積層トナー像が記録媒体へ二次転写された後、転写ベルト120に残存するトナーがベルトクリーニング装置により除去される。
The recording medium on which the laminated toner image is secondarily transferred is conveyed to the fixing
なお、図1に示したタンデム方式の画像形成装置100は、本実施形態にかかる定着ユニット150を用いた画像形成装置の一例であり、本実施形態にかかる定着ユニット150は、種々の方式の画像形成装置に適用することができる。
The tandem
以上、本実施形態にかかる定着ユニット150を備える画像形成装置100の概略構成について説明した。本実施形態にかかる画像形成装置100では、定着ユニット150の加熱ローラ152と加圧ローラ154との間にかかる負荷を調整することにより、記録媒体への衝撃による記録媒体上の転写像の乱れや記録媒体のずれの発生を低減させる。このため、定着ユニット150には、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間にかかる負荷を調整する圧力可変機構が設けられている。
The schematic configuration of the
以下、図2〜図5に基づいて、圧力可変機構の構成とその作用について説明する。なお、図2は、本実施形態にかかる圧力可変機構160の構成を示す部分側面図である。図3は、本実施形態にかかる圧力可変機構160の第1の連結部162を示す斜視図である。図4および図5は、本実施形態にかかる圧力可変機構160の動作を説明する説明図である。
Hereinafter, based on FIGS. 2-5, the structure and effect | action of a pressure variable mechanism are demonstrated. FIG. 2 is a partial side view showing the configuration of the
<圧力可変機構の構成>
まず、図2および図3に基づいて、本実施形態にかかる圧力可変機構160の構成について説明する。本実施形態にかかる圧力可変機構160は、上述したように、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を調整する機構であって、ギア部161と、第1の連結部162と、第2の連結部163と、ばね部164と、支持部材165とから構成される。
<Configuration of variable pressure mechanism>
First, based on FIG. 2 and FIG. 3, the structure of the
ギア部161は、中心軸周りに回転可能な円板状の部材であって、外周には、所定のピッチでギヤ歯161aが形成されている。なお、図2では、ギア歯161aを簡略化して記載している。ギア部161は、ギア歯161aが第1の連結部162のギア歯162bと噛合するように設けられている。ギア部161は、モータ等の駆動部(図示せず。)によって、中心軸周りに時計回りまたは反時計回りに回転される。
The
第1の連結部162は、ギア部161の回転運動を加圧ローラ154に伝達する伝達部材である。第1の連結部162は、図3に示すように、略扇形状の部材である。第1の連結部162は、筐体102に固定された回転軸103が挿通される第1の貫通孔162aと、ギア部161のギア歯161aと噛合するギア歯162bと、支持部材165の突出部165aが挿通される第2の貫通孔162cと、加圧ローラ154の支持軸154aが位置する円弧部162dとを備える。第1の連結部162は、ギア部161の回転に伴って、第1の貫通孔162aに挿通された回転軸103を回転中心として回転移動する。なお、図示していないが、第1の連結部162は、加圧ローラ154の支持軸154aと連結されている。これにより、第1の連結部162の移動に伴って、加圧ローラ154の支持軸154bが移動し、加熱ローラ152との間の加圧力を強めたり弱めたりすることができる。
The first connecting
第2の連結部163は、筐体102に対して圧力可変機構160を連結する部材である。第2の連結部163は、ギア部161と筐体102とを連結することにより、圧力可変機構160を画像形成装置100に連結する。
The second connecting
ばね部164は、定着ユニット150を構成する加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を調整する弾性部材である。ばね部164は、例えば圧縮コイルばねであって、巻回して形成された内部空間には略円柱形状の支持部材165が挿通される。支持部材165は、一端側の外周面上には第1の連結部162と連結するために第2の貫通孔162cに挿通される突出部165aが設けられ、他端側にはばね部164を係止する係止部165bが設けられる。第1の連結部162の移動に伴い、支持部材165は長穴形状である第2の貫通孔162cの形状に沿って移動し、ばね部164は伸縮する。
The
このような圧力可変機構160は、駆動部によりギア部161を第1の方向(図2では時計回り)に回転させると、第1の連結部162が回転移動し、加圧ローラ154を加熱ローラ152に押圧させる。このとき、ばね部154は圧縮され、加圧ローラ154が急激に加熱ローラ152を押圧しないように調整している。一方、駆動部によりギア部161を第1の方向と反対方向である第2の方向(図2では反時計回り)に回転させると、第1の連結部162が回転移動し、加圧ローラ154を加熱ローラ152から離隔させる。
In such a
<圧力可変機構の動作>
本実施形態にかかる圧力可変機構160をモデル化して示した図4および図5に基づいて、圧力可変機構160の動作を説明する。まず、図4に加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の加圧力が低い状態を示す。このとき、ばね部164から加圧ローラ154に作用する弾性力はほぼゼロであるとする。
<Operation of variable pressure mechanism>
The operation of the
次いで、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の加圧力を高める場合、ギア部161を第1の方向(図4では反時計回り)に回転させて、第1の連結部162を回転軸103回りに回転移動させる。図4の例では、第1の連結部162は、時計回りに回転する。そうすると、第1の連結部162と支持軸154aで連結された加圧ローラ154が加熱ローラ152を押圧するように直線移動し、図5に示すように、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷が大きくなる。このとき、ばね部164は、第1の連結部162の回転移動に伴って圧縮され、元の状態に戻ろうとする復元力を第1の連結部162および加圧ローラ154に対して作用させる。このばね部164の復元力によって、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷が急激に大きくなるのを防止し、より圧力制御を行いやすいようにすることができる。
Next, when increasing the pressing force between the
一方、ギア部161を第2の方向(図5では時計回り)に回転させると、第1の連結部162は、回転軸103を中心に反時計回りに移動する。これに伴い、第1の連結部162と連結された加圧ローラ154も図5紙面下側へ移動する。これにより、加圧ローラ154が加熱ローラ152から離隔し、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を小さくすることができる。このとき、ばね部164の圧縮は弱められ、第1の連結部162および加圧ローラ154に対して作用する復元力も減少する。
On the other hand, when the
以上、本実施形態にかかる圧力可変機構160の構成とその動作について説明した。なお、圧力可変機構160の構成はかかる例に限定されず、例えば、図6に示すように、略扇形状の第1の連結部162の代わりにギア部161のギア歯161aと噛合するウォーム260を用いてもよい。この場合、ギア部161が第1の方向(図6では反時計回り)に回転すると、ウォーム260が回転しながら図6の紙面上側へ移動する。そうすると、ウォーム260と加圧ローラ154とを連結する連結部261も移動し、これに伴い加圧ローラ154の支持軸154aも加熱ローラ152を押圧するように直線移動する。こうして、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を大きくすることができる。
The configuration and operation of the
一方、ギア部161を第2の方向(図6では時計回り)に回転させると、ウォーム260も回転しながら図6の紙面下側へ移動する。そうすると、ウォーム260と加圧ローラ154とを連結する連結部261も移動し、加圧ローラ154の支持軸154aも加熱ローラ152から離隔する。これにより、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を小さくすることができる。
On the other hand, when the
また、本実施形態にかかる圧力可変機構160は、図4に示すような2ロールタイプの定着ユニット150のみならず、図7に示すように、ベルトタイプの定着ユニットにも適用することができる。ベルトタイプの定着ユニットは、図7に示すように、加熱源(図示せず。)を有する加熱ローラ252と、定着ローラ254と、加熱ローラ252および定着ローラ254により懸架された無端ベルト256と、無端ベルト256を挟持して定着ローラ254に圧接する加圧ローラ154とからなる。このような定着ユニットに対しても、加圧ローラ154を圧力可変機構160と連結して設けることにより、図4および図5に基づいて説明したように圧力可変機構160を動作させて、定着ローラ254と加圧ローラ154との間の負荷を調整することができる。
Further, the
[圧力可変機構の制御]
次に、図8〜図10に基づいて、上述した圧力可変機構160の制御方法について、説明する。本実施形態にかかる定着ユニット150は、圧力可変機構160の動作を制御する制御部300を備えている。そこで、以下、制御部300の構成とそれによる圧力制御方法について説明する。なお、図8は、本実施形態にかかる圧力可変機構160を制御する制御部300の構成を示すブロック図である。図9は、本実施形態にかかる圧力可変機構160の制御方法を示すフローチャートである。図10は、本実施形態にかかる圧力可変機構160の制御方法により変化する定着ユニット150の定着ニップ部における負荷変動を示すグラフである。
[Control of variable pressure mechanism]
Next, a method for controlling the
<制御部の構成>
まず、図8に基づいて、圧力可変機構160を制御する制御部300の構成について説明する。本実施形態にかかる制御部300は、図8に示すように、画像入力部310と、画像処理部320と、圧力制御部330と、走行検知部340と、タイミング検知部350と、駆動制御部360とから構成される。
<Configuration of control unit>
First, based on FIG. 8, the structure of the
画像入力部310は、画像データが入力される入力部である。画像形成装置100により記録媒体に形成する画像は、例えば、スキャナ部(図示せず。)から読み込まれたり、パーソナルコンピュータの記憶部から読み出されたりして、入力される。画像入力部310は、このように取得された画像データを受信し、画像処理部320へ出力する。
The
画像処理部320は、画像データに対する画像処理を行う機能部である。画像処理部320では、画像データを解析して、画像データの内容(例えば、画像の色や要求される質等)や、記録媒体における画像データの形成位置を取得することができる。画像処理部320は、これらの情報を圧力制御部330へ出力する。
The
圧力制御部330は、圧力可変機構160により加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を変動させるタイミングを制御する制御部である。圧力制御部330は、画像処理部320から入力された画像データの内容や、記録媒体における画像データの形成位置、走行検知部340およびタイミング検知部350の検知情報に基づいて、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を変動させるタイミングを制御する。かかる制御方法については後述する。圧力制御部330は、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を変動させるタイミングに基づいて、駆動制御部360に対し、圧力可変機構160を駆動させる駆動指示を出力する。
The
走行検知部340は、記録媒体の走行状態を検知する。走行検知部340は、転写ユニットにより記録媒体へトナー像が転写される転写領域から、記録媒体上の未定着トナー像を定着ユニット150により定着させる定着領域の間に設けられる。走行検知部340は、図1の走行センサ170に相当する。走行検知部340は、記録媒体が走行検知部340の設けられた位置を通過したことを検知すると、圧力制御部330にその結果を出力する。
The
タイミング検知部350は、圧力可変機構160を作動させて加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷を変動させるタイミングを検知する。タイミング検知部350には、例えば画像形成装置100に設けられたCPUのタイマーを用いることができる。タイミング検知部350は、圧力可変機構160を作動させるタイミングを検知すると、圧力制御部330へその結果を出力する。
The
駆動制御部360は、圧力可変機構160の駆動を制御する制御部である。駆動制御部360は、圧力制御部330から入力された圧力可変機構160を作動させるタイミングおよび加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の目標負荷に基づいて、実際に圧力可変機構160を駆動するための制御量を算出する。そして、駆動制御部360は、算出した制御量に基づいて、圧力可変機構160を作動させる。
The
<圧力可変機構の制御方法>
次に、図9および図10に基づいて、上述した制御部300による圧力可変機構160の制御方法について説明する。なお、以下では、記録媒体を用紙Pとして説明する。まず、用紙Pが定着ユニット150の定着ニップ部に突入する前の状態では、定着ニップ部の圧力(すなわち、加熱ローラ152と加圧ローラ154との間の負荷)は第1の圧力P1に設定されている(ステップS110)。第1の圧力P1は、用紙Pを搬送するために最低限必要な圧力である。このように用紙Pが定着ニップ部に突入するまでの圧力を設定することにより、用紙Pが定着ニップ部に突入するときに生じる衝撃を低減することができる。
<Control method of variable pressure mechanism>
Next, based on FIG. 9 and FIG. 10, the control method of the
次いで、走行検知部340により用紙Pの走行が検知されたか否かを判定する(ステップS120)。走行検知部340は、用紙Pの先端を検知すると、圧力制御部330にその結果を出力する。走行検知部340から用紙Pの検知が通知されると、圧力制御部330は、用紙Pの先端が定着ニップ部に到達する到達タイミングを算出する(ステップS130)。到達タイミングは、画像データの内容に応じて画像形成装置100において規定された記録媒体の搬送速度と、走行検知部340から定着ニップ部の入口までの距離とから決定される。すなわち、記録媒体の搬送速度と上記距離とから用紙Pの先端が走行検知部340を通過してから定着ニップ部の入口に到達するまでの到達時間t1が得られる。圧力制御部330は、到達時間t1を算出すると、タイミング検知部350に対して、時間のカウントを開始させる。
Next, it is determined whether or not the travel of the paper P is detected by the travel detection unit 340 (step S120). When the traveling
その後、用紙Pの先端が定着ニップ部に到達したか否かを判定する(ステップS140)。ステップS140の判定は、タイミング検知部350による時間のカウントが到達時間t1に達したか否かにより行うことができる。タイミング検知部350によりカウントされている時間が到達時間t1に達していない場合には、到達時間t1に達するまで当該判定を繰り返す。そして、タイミング検知部350によりカウントされている時間が到達時間t1に達すると、タイミング検知部350は、その結果を圧力制御部330へ出力する。
Thereafter, it is determined whether or not the leading edge of the paper P has reached the fixing nip (step S140). The determination in step S140 can be made based on whether the time count by the
次いで、タイミング検知部350から用紙Pが定着ニップ部に到達したことが通知されると、圧力制御部330は、定着ニップ部の圧力を第2の圧力P2まで上昇させる(ステップS150)。用紙Pが定着ニップ部に侵入すると、用紙Pに付着された未定着トナー像を定着させるために、定着ニップ部の圧力を定着処理に必要な圧力(第2の圧力P2)にする必要がある。定着処理に必要な圧力は、用紙Pを搬送するために必要な圧力P1よりも大きい。したがって、圧力制御部330は、用紙Pが定着ニップ部に到達すると、図10に示すように、定着ニップ部の圧力を第1の圧力P1から第2の圧力P2まで上昇させる。すなわち、圧力可変機構160により加熱ローラ152を押圧する方向に加圧ローラ154を移動させて、定着ニップ部の圧力を上昇させる。このとき、定着ニップ部の圧力の変化の速さは駆動部の性能により、記録媒体が定着ニップ部に突入してすぐに定着ニップ部の圧力を第1の圧力P1から第2の圧力P2まで上昇させることができる。
Then, the sheet P from the
なお、第2の圧力P2が過度に大きくなると、定着ユニット150を構成する加熱ローラ152や加圧ローラ154等の部材への負荷や、用紙Pに対するダメージが大きくなる。第2の圧力P2の大きさは、このような点を考慮して、未定着トナー像の定着処理を確実に行うとともに、定着ユニット150の構成部材や用紙Pへの影響も考慮して決定するのが望ましい。
Incidentally, when the second pressure P 2 becomes excessively large, load and to members such as the
定着ニップ部の圧力が第2の圧力P2まで上昇されると、次に、圧力制御部330は、用紙Pの画像部分(未定着トナー像が付着した部分)が定着ニップ部を通過したか否かを判定する(ステップS160)。ステップS160における判定は、例えば、画像処理部320から入力された用紙Pにおける画像データの形成位置と用紙Pの搬送速度とから算出される、用紙Pが定着ニップ部に突入してから画像部分が通過するまでの通過時間t2に基づいて行うことができる。
When the pressure in the fixing nip portion is increased to a second pressure P 2, then
圧力制御部330は、定着ニップ部の圧力が第2の圧力P2まで上昇されると、画像処理部320から入力された用紙Pにおける画像データの形成位置と用紙Pの搬送速度とから通過時間t2を算出する。そして、圧力制御部330は、通過時間t2を算出すると、タイミング検知部350に対して、時間のカウントを開始させる。タイミング検知部350による時間のカウントが通過時間t2に達していない場合には、通過時間t2に達するまで当該判定を繰り返す。そして、タイミング検知部350によりカウントされている時間が通過時間t2に達すると、タイミング検知部350は、その結果を圧力制御部330へ出力する。
The
タイミング検知部350から画像部分が定着ニップ部を通過したことが通知されると、圧力制御部330は、定着ニップ部の圧力を第1の圧力P1まで下げる(ステップS170)。すなわち、圧力可変機構160により加熱ローラ152から離隔する方向に加圧ローラ154を移動させて、定着ニップ部の圧力を下げる。用紙Pの画像部分が定着ニップ部を通過すると、用紙Pに対して定着処理に必要な第2の圧力P2を加える必要はなく、用紙Pが搬送方向に搬送されればよい。また、用紙Pに加えられる圧力を下げることにより、定着ユニット150を構成する加熱ローラ152や加圧ローラ154等の部材の寿命を長くすることができる。さらに、用紙Pに大きな負荷が加えられることにより生じる用紙Pの変形を伴うダメージも低減させることができる。
When an image portion from the
このように、ステップS110〜S170までの処理を繰り返し、用紙Pの走行状態に応じて圧力可変機構160を作動させて定着ニップ部の圧力を調整することができる。
As described above, the processes from steps S110 to S170 are repeated, and the
以上、本実施形態にかかる制御部300による圧力可変機構160の制御方法について説明した。本実施形態にかかる制御方法によれば、記録媒体が定着ユニット150の加熱ローラ152と加圧ローラ154との間に突入するまでは、定着ニップ部の圧力を記録媒体を搬送可能な圧力(第1の圧力P1)に設定し、記録媒体が定着ニップ部に突入すると、定着ニップ部の圧力を定着処理に必要な圧力(第2の圧力P2)まで上昇させる。
The control method of the
これにより、記録媒体が定着ニップ部に侵入しやすくなり、定着ニップ部への突入により発生する衝撃を低減することができる。また、記録媒体のうち、記録媒体の先端部分が定着ニップ部に位置したときに転写ユニットに挟持されている部分に生じるずれを低減することができ、記録媒体が定着ユニットから受ける衝撃を低減することもできる。したがって、記録媒体上の転写像の乱れを低減することができ、画質の低下を防止することができる。 As a result, the recording medium can easily enter the fixing nip portion, and impact generated by entering the fixing nip portion can be reduced. In addition, it is possible to reduce a deviation that occurs in a portion of the recording medium that is sandwiched by the transfer unit when the leading end portion of the recording medium is positioned at the fixing nip portion, and to reduce an impact that the recording medium receives from the fixing unit. You can also. Therefore, the disturbance of the transfer image on the recording medium can be reduced, and the deterioration of the image quality can be prevented.
また、記録媒体が定着ニップ部に侵入した後であって記録媒体の画像部分が定着ニップ部を通過した後に、定着ニップ部の圧力を記録媒体の搬送に必要な圧力(第1の圧力P1)にまで下げる。これにより、定着ユニット150を構成する部材の寿命を長くすることができ、用紙Pに対するダメージも低減することができる。
Further, after the recording medium has entered the fixing nip portion and after the image portion of the recording medium has passed through the fixing nip portion, the pressure of the fixing nip portion is set to a pressure necessary for conveying the recording medium (first pressure P 1). ). Thereby, the lifetime of the members constituting the fixing
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、記録媒体が定着ニップ部に侵入した後に定着ニップ部の圧力を下げるタイミングを、記録媒体の画像部分が定着ニップ部を通過したときとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、記録媒体の終端が定着ニップ部を通過した後に定着ニップ部の圧力を第2の圧力P2から第1の圧力P1に変更するようにしてもよい。この場合、圧力制御部330は、走行検知部340により記録媒体の終端の検知が通知されると、記録媒体の終端が定着ニップ部を通過する時間を算出する。当該時間は、記録媒体の搬送速度と、走行検知部340から定着ニップ部の出口までの距離から算出できる。圧力制御部330は、タイミング検知部350にかかる時間をカウントさせて、タイミング検知部350から当該時間に達したとの通知を受けると、圧力可変機構160を作動させて定着ニップ部の圧力を第1の圧力P1に低下させる。このようにして、定着ニップ部の圧力を変更させることもできる。
For example, in the above embodiment, the timing at which the pressure of the fixing nip portion is lowered after the recording medium has entered the fixing nip portion is set when the image portion of the recording medium passes the fixing nip portion. It is not limited. For example, the end of the recording medium may be changed pressure of the fixing nip portion after passing through the fixing nip portion from the second pressure P 2 to the first pressure P 1. In this case, when the
また、上記実施形態では、加熱ローラ152の位置を固定し、加圧ローラ154のみを圧力可変機構160により移動させて定着ニップ部の圧力を変更したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、加圧ローラ154の位置を固定して、加熱ローラ152のみを圧力可変機構160により移動させて定着ニップ部の圧力を変更してもよい。
In the above embodiment, the position of the
100 画像形成装置
110 記録媒体搬送ユニット
130 感光体ドラム
140 現像ユニット
150 定着ユニット
152 加熱ローラ
154 加圧ローラ
160 圧力可変機構
161 ギア部
162 第1の連結部
163 第2の連結部
164 ばね部
165 支持部材
170 走行センサ
300 制御部
310 画像入力部
320 画像処理部
330 圧力制御部
340 走行検知部
350 タイミング検知部
360 駆動制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記加圧ローラと対向して設けられ、前記加圧ローラと押圧接触する領域である定着ニップ部に搬送される記録媒体上の未定着トナー像を定着させる定着ローラと、
前記加圧ローラと前記定着ローラとの間に生じる負荷である前記定着ニップ部の圧力を変更する圧力可変機構と、
記録媒体の走行状態を検知する走行検知部と、
検知された走行状態に基づいて記録媒体の先端部が前記定着ニップ部に突入する第1のタイミングを算出し、前記圧力可変機構を駆動制御する圧力制御部と、
前記圧力可変機構を作動させるタイミングを検知するタイミング検知部と、
を備え、
前記圧力制御部は、前記タイミング検知部による第1のタイミングの検知結果に基づいて、記録媒体の先端部が前記定着ニップ部に突入するまでは前記定着ニップ部の圧力を記録媒体を搬送可能な第1の圧力とし、記録媒体の先端部が前記定着ニップ部に突入した後、前記圧力可変機構を駆動して前記定着ニップ部の圧力を未定着トナー像の定着に必要な第2の圧力まで上昇させる、定着装置。 A pressure roller for pressing the recording medium;
A fixing roller that is provided facing the pressure roller and fixes an unfixed toner image on a recording medium conveyed to a fixing nip portion that is a region that is in pressure contact with the pressure roller;
A variable pressure mechanism for changing the pressure of the fixing nip portion, which is a load generated between the pressure roller and the fixing roller;
A travel detection unit for detecting the travel state of the recording medium;
A pressure control unit that calculates a first timing at which the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion based on the detected running state, and drives and controls the pressure variable mechanism;
A timing detection unit for detecting timing for operating the pressure variable mechanism;
With
The pressure control unit can convey the recording medium with the pressure of the fixing nip portion until the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion based on the detection result of the first timing by the timing detecting portion. After the leading end of the recording medium has entered the fixing nip, the pressure variable mechanism is driven so that the pressure in the fixing nip reaches the second pressure necessary for fixing the unfixed toner image. The fixing device to raise.
前記記録媒体上の未定着トナー像が前記定着ニップ部を通過する第2のタイミングをさらに算出し、
前記タイミング検知部による第2のタイミングの検知結果に基づいて、前記定着ニップ部の圧力を前記第2の圧力から前記第1の圧力まで下降させる、請求項1または2に記載の定着装置。 The pressure controller is
Further calculating a second timing at which the unfixed toner image on the recording medium passes through the fixing nip,
3. The fixing device according to claim 1, wherein the pressure of the fixing nip portion is decreased from the second pressure to the first pressure based on a detection result of the second timing by the timing detection unit.
周面に静電潜像を担持する静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上の前記静電潜像を現像してトナー像を生成する現像ユニットと、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写ユニットと、
記録媒体上の未定着トナー像を定着させる定着ユニットと、
を備え、
前記定着ユニットは、
記録媒体を押圧する加圧ローラと、
前記加圧ローラと対向して設けられ、前記加圧ローラと押圧接触する領域である定着ニップ部に搬送される記録媒体上の未定着トナー像を定着させる定着ローラと、
前記加圧ローラと前記定着ローラとの間に生じる負荷である前記定着ニップ部の圧力を変更する圧力可変機構と、
記録媒体の走行状態を検知する走行検知部と、
検知された走行状態に基づいて記録媒体の先端部が前記定着ニップ部に突入する第1のタイミングを算出し、前記圧力可変機構を駆動制御する圧力制御部と、
前記圧力可変機構を作動させるタイミングを検知するタイミング検知部と、
を備え、
前記圧力制御部は、前記タイミング検知部による第1のタイミングの検知結果に基づいて、記録媒体の先端部が前記定着ニップ部に突入するまでは前記定着ニップ部の圧力を記録媒体を搬送可能な第1の圧力とし、記録媒体の先端部が前記定着ニップ部に突入した後、前記圧力可変機構を駆動して前記定着ニップ部の圧力を未定着トナー像の定着に必要な第2の圧力まで上昇させる、画像形成装置。 A recording medium conveying unit for accommodating the recording medium and conveying the recording medium onto the recording medium conveying path;
An electrostatic latent image carrier that carries an electrostatic latent image on a peripheral surface;
A developing unit for developing the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier to generate a toner image;
A transfer unit for transferring the toner image to a recording medium;
A fixing unit for fixing an unfixed toner image on a recording medium;
With
The fixing unit includes:
A pressure roller for pressing the recording medium;
A fixing roller that is provided facing the pressure roller and fixes an unfixed toner image on a recording medium conveyed to a fixing nip portion that is a region that is in pressure contact with the pressure roller;
A variable pressure mechanism for changing the pressure of the fixing nip portion, which is a load generated between the pressure roller and the fixing roller;
A travel detection unit for detecting the travel state of the recording medium;
A pressure control unit that calculates a first timing at which the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion based on the detected running state, and drives and controls the pressure variable mechanism;
A timing detection unit for detecting timing for operating the pressure variable mechanism;
With
The pressure control unit can convey the recording medium with the pressure of the fixing nip portion until the leading end of the recording medium enters the fixing nip portion based on the detection result of the first timing by the timing detecting portion. After the leading end of the recording medium has entered the fixing nip, the pressure variable mechanism is driven so that the pressure in the fixing nip reaches the second pressure necessary for fixing the unfixed toner image. An image forming apparatus to be raised.
記録媒体の走行状態を走行検知部により検知するステップと、
検知された走行状態に基づいて記録媒体の先端部が前記定着ニップ部に突入する第1のタイミングを圧力制御部により算出するステップと、
前記圧力可変機構を作動させるタイミングをタイミング検知部により検知するステップと、
前記タイミング検知部による第1のタイミングの検知結果に基づいて、記録媒体の先端部が前記定着ニップ部に突入した後に、前記定着ニップ部の圧力を変更する圧力可変機構を駆動して、前記定着ニップ部の圧力を未定着トナー像の定着に必要な第2の圧力まで上昇させるステップと、
を含む、圧力制御方法。
A pressure roller that presses the recording medium and the pressure roller until the leading end of the recording medium enters a fixing nip portion that is provided in opposition to the pressure roller and is in contact with the pressure roller. A pressure at the fixing nip portion, which is a load generated between a roller and the fixing roller, is set as a first pressure capable of conveying a recording medium;
Detecting the running state of the recording medium by the running detection unit;
Calculating a first timing at which the leading edge of the recording medium enters the fixing nip portion based on the detected running state by the pressure controller;
Detecting a timing for operating the pressure variable mechanism by a timing detector;
Based on the detection result of the first timing by the timing detection unit, after the leading end portion of the recording medium has entered the fixing nip portion, a pressure variable mechanism that changes the pressure of the fixing nip portion is driven to perform the fixing. Increasing the nip pressure to a second pressure required to fix the unfixed toner image;
Including a pressure control method.
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-
2008
- 2008-12-24 JP JP2008328360A patent/JP2010151983A/en not_active Withdrawn
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