JP2011175066A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー画像を加熱して記録材に定着する定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that heats and fixes a toner image on a recording material, and an image forming apparatus including the fixing device.
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を有する複合機等の電子写真式の画像形成装置に用いられている定着装置としては定着部材に加熱ローラ(定着ローラともいう)を用いた加熱ローラ方式(熱定着ローラ方式ともいう)のものが低速機から高速機まで、モノクロ機からカラー機に至るまで、幅広く採用されている。加熱ローラ方式の定着装置とは、所定の温度に維持された定着部材である定着ローラと、弾性層を有して該定着ローラに当接する加圧部材である加圧ローラとによって形成された定着ニップ部により、未定着のトナー像を形成された記録材を挟持搬送しつつ加熱加圧するものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a multifunction machine having these functions, a heating roller using a heating roller (also referred to as a fixing roller) as a fixing member The system (also called heat fixing roller system) is widely used from low speed machines to high speed machines, from monochrome machines to color machines. The fixing device of the heating roller type is a fixing formed by a fixing roller that is a fixing member maintained at a predetermined temperature and a pressure roller that is a pressure member that has an elastic layer and contacts the fixing roller. The recording material on which an unfixed toner image is formed is heated and pressed while being nipped and conveyed by the nip portion.
また、近年、定着部材として無端状の定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに張架し、定着ベルトを介して定着ローラを押圧する加圧部材である加圧ローラを設け、加熱された定着ベルトと加圧ローラとの間のニップ部で記録材を加熱・加圧して定着するベルト定着装置が提案され、用いられてきている。 In recent years, an endless fixing belt as a fixing member is stretched between a heating roller and a fixing roller, and a pressure roller is provided as a pressure member that presses the fixing roller via the fixing belt, and is heated. 2. Description of the Related Art Belt fixing devices that heat and press a recording material at a nip portion between the toner and a pressure roller to fix the recording material have been proposed and used.
しかしながら、定着装置に記録材を通紙することにより、上記定着部材の表面に通紙による傷や、紙粉、オフセットトナー等の汚れが生じ、徐々に荒れてくるという問題がある。前記傷の大きな原因として、記録材の裁断時に生じる両端部のバリがある。特に同一サイズの記録材が連続して通紙されると、定着部材の記録材の両端部、即ちバリが通過する位置は荒らされて傷がついた状態となる。このような定着部材の表面の汚れや荒れは、光沢むらを生じさせ画像の乱れ劣化を生じさせる。 However, when the recording material is passed through the fixing device, there is a problem that the surface of the fixing member is damaged due to paper passing, paper dust, offset toner, and the like, and is gradually roughened. As a major cause of the scratches, there are burrs at both ends that occur when the recording material is cut. In particular, when recording materials of the same size are continuously fed, both ends of the recording material of the fixing member, that is, positions where burrs pass are roughened and become damaged. Such fouling or roughness on the surface of the fixing member causes uneven gloss, resulting in image deterioration.
特許文献1では、表面に研磨粒子を有するリフレッシュローラで摺擦することにより定着ローラの表面性を回復させる技術が開示されている。特許文献1では、画像形成回数に応じてリフレッシュ動作を自動的に実施するのみでは、表面性回復が十分でないことに鑑み、ユーザの操作によりリフレッシュを行うことが提案されている。
定着ローラ等の定着部材の表面性を回復させる表面回復処理は、定着部材の表面を適度に荒らすことにより、定着部材表面にできた不均一な凹凸を均す処理である。このような処理には適正範囲があり、適正範囲に達しない場合には、定着部材表面の不均一な荒れが解消しない。一方、適正範囲を超えた場合、定着部材の表面が過剰に荒らされて画像を劣化させたり、定着部材の寿命を短縮することになる。 The surface recovery process for recovering the surface property of the fixing member such as a fixing roller is a process for leveling uneven unevenness formed on the surface of the fixing member by appropriately roughening the surface of the fixing member. There is an appropriate range for such treatment, and when the appropriate range is not reached, uneven roughness on the surface of the fixing member is not eliminated. On the other hand, when the appropriate range is exceeded, the surface of the fixing member is excessively roughened and the image is deteriorated or the life of the fixing member is shortened.
ところで、表面回復処理の効果は、定着部材の温度により変化する。定着部材の表面を形成する表面層としてPFA等の樹脂が用いられるが、これらの樹脂は温度により硬度が変化する。温度が高い場合、PFAの硬度が低下して、表面回復処理の効果が高くなり、低温では表面回復処理の効果が低下する。 By the way, the effect of the surface recovery treatment varies depending on the temperature of the fixing member. A resin such as PFA is used as a surface layer for forming the surface of the fixing member, and the hardness of these resins varies depending on the temperature. When the temperature is high, the hardness of the PFA is lowered and the effect of the surface recovery treatment is increased, and at the low temperature, the effect of the surface recovery treatment is reduced.
このような理由から、表面回復処理は一定温度において実行されることが望ましい。即ち、加熱部材の温度が、一定温度である定着温度に達するのを待って表面回復処理を実行することが望ましい。 For this reason, it is desirable that the surface recovery process be performed at a constant temperature. That is, it is desirable to perform the surface recovery process after the temperature of the heating member reaches the fixing temperature, which is a constant temperature.
しかるに、定着温度に達して後に表面回復処理を実行した場合、表面回復処理に要する時間だけ、画像形成が遅れることになる。表面回復処理には数十秒〜数分を要するが、画像形成がこれだけ遅れることにより画像形成の効率が低下する。 However, when the surface recovery process is executed after reaching the fixing temperature, the image formation is delayed by the time required for the surface recovery process. The surface recovery process requires several tens of seconds to several minutes, but the image formation efficiency is lowered due to the delay in image formation.
本発明は、定着部材の表面性を回復する表面回復処理による画像形成効率の低下を避け、且つ、適正な表面回復処理を行う定着装置及びかかる定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a fixing device that avoids a decrease in image formation efficiency due to a surface recovery process that recovers the surface property of a fixing member and performs an appropriate surface recovery process, and an image forming apparatus including such a fixing device. Objective.
上記目的は下記の構成により達成される。 The above object is achieved by the following configuration.
1.トナー像を記録材に加熱定着する定着部材と、
前記定着部材に当接しトナー像を担持した記録材が挟み込まれる定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の温度を検知する温度センサと、
前記定着部材の表面を摺擦することにより前記定着部材の表面性を回復させる表面回復処理を行う表面回復手段と、
前記温度センサの検知温度に基づいて、前記表面回復手段の制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする定着装置。
1. A fixing member that heat-fixes the toner image on the recording material;
A pressure member that forms a fixing nip portion that is in contact with the fixing member and into which a recording material bearing a toner image is sandwiched;
A temperature sensor for detecting the temperature of the fixing member;
Surface recovery means for performing a surface recovery process for recovering the surface property of the fixing member by rubbing the surface of the fixing member;
And a controller that controls the surface recovery means based on a temperature detected by the temperature sensor.
2.前記表面回復手段の前記制御は前記表面回復手段の作動時間の制御を含むことを特徴とする前記1に記載の定着装置。
2. 2. The fixing device according to
3.前記表面回復手段は回転により前記定着部材の表面を摺擦する摺擦部材を有し、
前記表面回復手段の前記制御は、前記定着部材の表面と前記摺擦部材の表面との移動速度差の制御を含むことを特徴とする前記1又は前記2に記載の定着装置。
3. The surface recovery means has a rubbing member that rubs the surface of the fixing member by rotation,
3. The fixing device according to 1 or 2, wherein the control of the surface recovery unit includes control of a difference in moving speed between a surface of the fixing member and a surface of the rubbing member.
4.前記表面回復手段の前記制御は、前記定着部材と前記表面回復手段との接触圧の制御を含むことを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。
4). The fixing device according to any one of
5.前記表面回復手段は、ウォームアップ中に前記表面回復処理を行うことを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。
5. 5. The fixing device according to
6.前記表面回復手段は、連続するジョブを実行する場合に、オーバーシュート時間中に前記表面回復処理を行うことを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。
6). The fixing device according to any one of
7.前記1〜6のいずれか1項に記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。
7). An image forming apparatus comprising the fixing device according to
本発明においては、定着部材の温度を検知する温度センサの検知温度に応じて、表面回復処理を制御している。これにより、定着装置の温度が一定でない時期、即ち、画像形成工程のために温度が一定に維持される時期以外の時に表面回復処理を行うことが可能となり、表面回復処理のために画像形成工程の開始時期が遅れることにより画像形成効率が低下することを回避することが可能となる。 In the present invention, the surface recovery process is controlled according to the temperature detected by the temperature sensor that detects the temperature of the fixing member. As a result, the surface recovery process can be performed at a time other than the time when the temperature of the fixing device is not constant, that is, the time when the temperature is maintained constant for the image forming process. Therefore, it is possible to avoid a decrease in image forming efficiency due to a delay in the start time.
以下に本発明の実施の形態に基づき本発明を説明するが、本発明は、該実施の形態に限られない。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
画像形成装置は画像形成装置本体GHと画像読取装置YSとから構成される。画像形成装置本体GHは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10K、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト6を有する中間転写ユニット60、転写装置70、給紙搬送手段及び定着装置80、排紙装置90等からなる。
The image forming apparatus includes an image forming apparatus main body GH and an image reading apparatus YS. The image forming apparatus main body GH is called a tandem type color image forming apparatus, and includes a plurality of
画像形成装置本体GHの上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成る画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。
An image reading device YS including an
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段3Y、3M、3C、3Kに送られる。 The signal formed by photoelectric conversion by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in the image processing unit, and then exposure means 3Y, 3M, 3C, 3K. Sent to.
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Yは、感光体ドラム1Yの周囲に帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及びクリーニング手段8Yを配置している。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10Mは、感光体ドラム1Mの周囲に帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及びクリーニング手段8Mを配置している。シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10Cは、感光体ドラム1Cの周囲に帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及びクリーニング手段8Cを配置している。黒(Bk)色の画像を形成する画像形成部10Kは、感光体ドラム1Kの周囲に帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及びクリーニング手段8Kを配置している。そして、帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光装置3C、及び帯電手段2Kと露光装置3Kは、潜像形成手段を構成する。
In the
中間転写ベルト6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
The
定着装置80は、内部に加熱手段を有する定着部材である定着ローラ81と、定着ローラ81に接離可能に支持部材(不図示)に支持され、定着ローラ81に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材である加圧ローラ84と、を備える。また定着ローラ81を加熱する補助加熱手段83と、補助加熱手段83の定着ローラ81の回転方向下流側に配置され定着ローラ81を摺擦することによりその表面性を回復する表面回復手段82と、を備える。定着装置80は、未定着画像を担持する記録材Pの未定着トナー面を定着ローラ81と接触する向きで定着ニップ部を通過させることで未定着トナーを記録材Pに、加熱・加圧して定着する。
The fixing
かくして、画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト6上に転写手段7Y、7M、7C、7Kにより逐次重ね合わせて転写されて(一次転写)、カラー画像が合成された画像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録材Pは、給紙手段21により給紙され、給紙ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23等を経て、転写装置70に搬送され、記録材P上にカラー画像が転写される(二次転写)。カラー画像が転写された記録材Pは定着装置80において加熱・加圧され、記録材P上のカラー画像が定着される。その後、排紙装置90の排紙ローラ91、ピンチローラであるコルゲーションローラ92に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
Thus, the images of the respective colors formed by the
両面画像形成においては、表面画像が定着された記録材Pは下方に搬送され、反転搬送路26においてスイッチバックし、再給紙路27を経て転写装置70に搬送され、裏面画像が転写される。裏面画像が転写された記録材Pは定着装置80を経て排紙装置90により機外に排出される。
In double-sided image formation, the recording material P on which the front surface image is fixed is transported downward, switched back in the reverse transport path 26, transported to the
一方、転写装置70により記録材Pにカラー画像を転写した後、記録材Pを曲率分離した中間転写ベルト6は、クリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。
On the other hand, after the color image is transferred to the recording material P by the
次に、本発明の実施の形態に係る定着装置について説明する。 Next, the fixing device according to the embodiment of the present invention will be described.
図2は、定着装置80の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the fixing
定着装置80は、加熱源により加熱される定着ローラ81と加圧ローラ84との間に形成された定着ニップ部Nで記録材P上のトナー像を加熱、加圧して記録材Pに定着する。ここで、定着ローラ81及び加熱源は「加熱部」として機能し、加圧ローラ84は「加圧部」として機能する。
The fixing
加圧部材としての加圧ローラ84は、例えば肉厚5mmのアルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス等のパイプから形成された中空の芯金841と、芯金841の外周面に設けられ、ゴム硬度がアスカーC硬度で20〜40°で肉厚が3mm〜10mmで気孔の大きさが0.01μm以上0.5mm以下の連泡タイプのスポンジで形成された弾性層842と、弾性層842の外周面に、層厚30μmのPFAチューブを被覆した離型層843とからなり、ソフトローラとして構成される。
The
定着部材としての定着ローラ81は、内部に加熱源としてのハロゲンヒータHを内蔵し、アルミニウムや鉄等の金属で形成された円筒状芯金811と、円筒状芯金811を被覆する耐熱性の高いHTVシリコンゴムからなる弾性層812と、さらに弾性層812を被覆するPFA(パーフルオロアルキルビニルエーテル)若しくはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂からなる離型層813と、により構成されている。本実施の形態においては、定着ローラ81は全体として外径65mm、幅360mmで形成し、円筒状芯金811は厚さ5mmのアルミニウム、弾性層812は層厚1.5mmのシリコンゴム、離型層813は層厚30μmのPFAチューブとしている。
A fixing
定着ローラ81は、第1駆動部としてのモーターM1により回転駆動される。
The fixing
温度センサS1は定着ローラ81の表面温度を検出し、制御部CS(図5参照)は温度センサS1の検知温度に基づいてハロゲンヒータHを制御し、定着ローラ81の温度を定着温度に維持する温度制御を行う。
The temperature sensor S1 detects the surface temperature of the fixing
クリーニング手段81Aは、クリーニング部材、例えばクリーニングブラシ81aを用い、定着ローラ81の表面に付着したトナー、紙粉等を除去しクリーニングする。
The
補助加熱手段83は、内部に加熱源としてのハロゲンヒータH2を内蔵した、アルミニウムや鉄等の金属で形成された円筒状の補助加熱ローラ831を備え、補助加熱ローラ831は定着ローラ81に接離可能に支持部材(不図示)に支持される。
The
補助加熱手段83は、定着ローラ81の表面を加熱し、表面温度の低下を防止する。
The
表面回復手段82は、摺擦部材である円筒状のリフレッシュローラ821を備えている。リフレッシュローラ821は定着ローラ81に接離可能に支持部材822に支持される。リフレッシュローラ821は、表面回復処理時に定着ローラ81に当接され、表面回復処理時以外は定着ローラ81と離間される。リフレッシュローラ821は、金属、例えばステンレスで構成され、そのローラ表面はブラスト加工され、表面粗さがRa(JIS 中心線平均粗さ)0.3μm〜1.0μmとされる。
The surface recovery means 82 includes a
M2はリフレッシュローラ821を回転駆動する第2駆動部としてのモータであり、表面回復処理時にリフレッシュローラ821の表面が定着ローラ81の表面と反対方向に移動するように少なくともリフレッシュローラ821を回転させる。
M2 is a motor as a second drive unit that rotationally drives the
M3はリフレッシュローラ821の位置を制御する位置制御部としてのモータである。リフレッシュローラ821は通常、即ち、定着処理が行われる画像形成工程においては、定着ローラ81から離間しているが、表面回復処理時にモータM3により駆動され定着ローラ81に圧接する。このようなリフレッシュローラ821の変位は、モータM3により回転駆動されるカムで支持部材822の角度を変えることにより行われる。
M3 is a motor as a position control unit that controls the position of the
表面回復手段82は、補助加熱手段83の近傍で、定着ローラ81の回転方向下流側に配置される。
The surface recovery means 82 is disposed in the vicinity of the auxiliary heating means 83 and on the downstream side in the rotation direction of the fixing
同一サイズの記録材Pが連続して通紙されると、定着ローラ81の記録材Pの両端部、即ちバリが通過する位置は荒らされて傷がついた状態となり、又、トナーや紙粉が付着して汚れる。このような定着ローラ81の表面の汚れや荒れは、光沢むらを生じさせ画像の乱れ劣化を生じさせる。
When the recording material P of the same size is continuously passed, both ends of the recording material P of the fixing
これに対し、リフレッシュローラ821は、定着ローラ81の表面に当接し摺擦することにより、記録材Pの通過によって荒れた定着ローラ81の表面と荒れていない表面の両方に対して細かい摺擦傷を多数付けることで表面状態を均一化し、定着ローラ81の表面性を回復する。
On the other hand, the
このような表面回復処理により、定着ローラ81の表面の傷や汚れによる光沢むらを抑制することができ、画像の劣化を抑制することができる。
By such a surface recovery process, uneven gloss due to scratches and dirt on the surface of the fixing
この表面回復処理は、記録材Pの非通紙時に行うことが好ましい。非通紙時に行うことにより、リフレッシュローラ821がオフセットトナー等で汚れることを防ぐことができる。
This surface recovery treatment is preferably performed when the recording material P is not passed. By performing the process when the sheet is not passed, it is possible to prevent the
画像形成装置は、一つのジョブの中で、1枚又は複数枚の画像を形成する画像形成工程を実行する。また、時間間隔をおいて、受けた複数のジョブをジョブの受付順に実行する。さらに、予約ジョブを受け付けた場合に、予約において設定された優先順位に従って、複数のジョブを連続して実行する。 The image forming apparatus executes an image forming process for forming one or a plurality of images in one job. A plurality of received jobs are executed in the order in which jobs are received at time intervals. Further, when a reserved job is received, a plurality of jobs are continuously executed according to the priority order set in the reservation.
表面回復手段82による表面回復処理は、基本的には、画像形成工程と画像形成工程との間において実行される。好ましくは、表面回復処理はジョブ中の画像形成工程に先だって実行される。 The surface recovery process by the surface recovery means 82 is basically executed between the image forming process and the image forming process. Preferably, the surface recovery process is executed prior to the image forming process in the job.
表面回復手段82が行う表面回復処理と画像形成工程との図3に示す実行例を用いて表面回復処理による画像形成効率の低下を説明する。 The decrease in image formation efficiency due to the surface recovery process will be described using the execution example shown in FIG. 3 of the surface recovery process and the image forming process performed by the surface recovery means 82.
図3(a)はウォームアップ工程と、表面回復処理と、画像形成工程とが実行されるジョブの例を示す。図3(a)の例は、連続するジョブではなく、単一のジョブの実行例である。 FIG. 3A shows an example of a job in which a warm-up process, a surface recovery process, and an image forming process are executed. The example of FIG. 3A is an execution example of a single job, not a continuous job.
画像形成装置の作動開始により、ハロゲンヒータHはオンし、線L1で示すように定着ローラ81の温度は時間とともに上昇し、時点tm1で定着温度tp1に達する。時点tm1以降は線L2で示すように、ほぼ一定な定着温度tp1を維持する制御が行われ、定着が可能となる。定着に先立って表面回復処理を開始し、時点tm1から時点tm2の時間である表面回復手段82の作動時間(以下単に作動時間と言う)du1で表面回復処理が実行される。
When the operation of the image forming apparatus is started, the halogen heater H is turned on, and the temperature of the fixing
画像形成工程は、表面回復処理が終了した時点tm2以降に実行される。 The image forming process is executed after time tm2 when the surface recovery process is completed.
図3(b)は二つのジョブを連続して実行する例を示す。 FIG. 3B shows an example in which two jobs are executed in succession.
ジョブJ1の画像形成工程は時点tm3で終了する。ジョブJ1の次に実行されるジョブJ2の実行は時点tm5から開始される。 The image forming process for job J1 ends at time tm3. Execution of job J2, which is executed next to job J1, is started from time tm5.
ジョブJ1とジョブJ2との間では、定着装置80を記録材Pが通過しない。このために、定着ローラ81の温度は、時間tm3〜tm4の間において図示のように上昇する。この温度上昇はオーバーシュートと呼ばれる。図示のように、オーバーシュートにおいては、定着温度tp1よりも高い温度tp3に達する。
The recording material P does not pass through the fixing
表面回復処理はオーバーシュートが終了し、定着ローラ81の温度が定着温度tp1に降下した時点tm4で開始し、作動時間du1に亘り実行される。表面回復処理が終了した時点tm5からジョブJ2の画像形成工程が開始される。
The surface recovery process starts at the time tm4 when the overshoot ends and the temperature of the fixing
図3(a)、図3(b)に示すように、表面回復処理は、定着ローラ81の温度が一定である時間において実行される。これは次の理由による。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the surface recovery process is executed at a time when the temperature of the fixing
PFAで構成される定着ローラ81の離型層813は温度により硬度が変化し、リフレッシュローラ821の摺擦による表面回復処理の効果も温度により変化する。即ち、温度が高い場合、同じ量の表面回復処理を行っても、温度が低い場合よりも効果が高くなる。
The
このために図3に示すように、表面回復処理を一定温度で実行することにより、所期の表面回復処理の効果を得るような制御が行われる。これにより、適正な表面回復処理の効果が達成される。 For this reason, as shown in FIG. 3, by performing the surface recovery process at a constant temperature, control is performed so as to obtain the desired effect of the surface recovery process. Thereby, the effect of the appropriate surface recovery process is achieved.
このような表面回復処理を行った場合、図3に示すように画像形成が可能な時間において、表面回復処理が実行されることになるが、そうすると表面回復処理のための時間、即ち、表面回復手段82の作動時間だけ画像形成工程の開始時点が後にずれることになり、画像形成効率が低下する。
When such a surface recovery process is performed, the surface recovery process is executed at a time during which image formation is possible as shown in FIG. 3. Then, the time for the surface recovery process, that is, the surface recovery process is performed. The start time of the image forming process is shifted later by the operation time of the
図4はこのような画像形成効率の低下を回避した本発明の実施の形態におけるジョブ実行工程を示すタイムチャートである。 FIG. 4 is a time chart showing the job execution process in the embodiment of the present invention in which such a decrease in image forming efficiency is avoided.
図4(a)は図3(a)に対応するもので、ウォームアップの後に画像形成工程が実行される場合を示す。図4(a)では、定着ローラ81の温度が定着温度tp1に達する前のウォームアップ中の時点tm6で表面回復処理が開始され、ウォームアップ完了前の時点tm7で終了する。画像形成工程はウォームアップが完了した時点tm1から開始可能である。したがって、図3(a)の場合に比較して、作動時間du2だけ、画像形成工程の開始時点が早くなり、画像形成の効率が向上する。作動時間は、数十秒〜数分であるので、この時間が省略され、コピー釦のオン、印刷指令等の画像形成開始指令から画像形成工程を終了するまでの時間が短縮される。即ち、画像形成効率が向上する。
FIG. 4A corresponds to FIG. 3A, and shows a case where the image forming process is executed after warm-up. In FIG. 4A, the surface recovery process is started at the time tm6 during the warm-up before the temperature of the fixing
図4(b)は図3(b)に対応するもので、オーバーシュートが終わった後に画像形成工程が実行される場合を示す。図4(b)では、オーバーシュートの中の作動時間du3(tm8〜tm9)において表面回復処理が実行される。これにより、オーバーシュートが終了した時点から画像形成工程を実行することが可能となり、図3(b)に比較して、表面回復手段82の作動時間du3だけ、画像形成工程の開始時点が早くなり、画像形成の効率が向上する。 FIG. 4B corresponds to FIG. 3B, and shows a case where the image forming process is executed after the overshoot is finished. In FIG. 4B, the surface recovery process is executed in the operation time du3 (tm8 to tm9) in the overshoot. As a result, the image forming process can be executed from the time when the overshoot is completed, and the start time of the image forming process is advanced by the operation time du3 of the surface recovery means 82 as compared with FIG. The efficiency of image formation is improved.
図4に示す表面回復処理は、定着ローラ81の温度が変化する時間において実行されるので回復処理の効果が変化する。
Since the surface recovery process shown in FIG. 4 is executed during the time when the temperature of the fixing
所期の回復効果を達成するために、次の手段が採られる。 In order to achieve the desired recovery effect, the following measures are taken.
図4(a)においては、定着ローラ81の表面温度は表面回復処理の開始時点tm6における表面温度tp4から直線的に上昇する。また、図4(b)においては、定着ローラ81の表面温度は表面回復処理の開始時点tm8における表面温度tp5から上昇した後に下降に転ずる。表面回復処理の開始時点tm6はウォームアップ開始から所定時間経過時点として設定され、開始時点tm8は先行ジョブの終了時点として設定される。
In FIG. 4A, the surface temperature of the fixing
開始時点tm6、tm8で表面回復処理を開始し、開始時点tm6、tm8から一定時間間隔で温度測定し、測定温度の積算値が所定値に達した時点、即ち、図4(a)における時点tm7、図4(b)における時点tm9で表面回復処理を終了する。 Surface recovery processing is started at the start time points tm6 and tm8, temperature is measured at regular time intervals from the start time points tm6 and tm8, and when the integrated value of the measured temperatures reaches a predetermined value, that is, time point tm7 in FIG. The surface recovery process ends at time tm9 in FIG.
表面回復手段82の制御として、表面回復手段82の作動時間、即ち、リフレッシュローラ821の作動時間の制御例を説明したが、表面回復手段82の制御としては、リフレッシュローラ821の表面と、定着ローラ81の表面との移動速度差の制御又はリフレッシュローラ821と定着ローラ81との接触圧の制御を用いることができる。
The control example of the operation time of the surface recovery means 82, that is, the operation time of the
定着ローラ81の表面回復処理は離型層813の表面を、粗面を有するリフレッシュローラ821で摺擦し、離型層813の表面に均一な凹凸を形成する荒らし作用である。
The surface recovery process of the fixing
このような表面回復処理の効果は、リフレッシュローラ821を定着ローラ81に対して相対的に回転させる回転時間、リフレッシュローラ821の表面と定着ローラ81の表面との移動速度差又はリフレッシュローラ821と定着ローラ81間の接触圧を変えることにより変化する。また、作動時間、移動速度差及び接触圧の少なくともいずれか二つを変えることにより、表面回復処理の効果を変えることも可能である。
The effect of such surface recovery processing is that rotation time for rotating the
温度センサS1の検知温度により表面回復処理を制御して、所期の表面回復効果を達成することにより、光沢むらや画像の劣化を生じさせない定着を安定して行うことが可能となる。 By controlling the surface recovery process according to the temperature detected by the temperature sensor S1 and achieving the desired surface recovery effect, it is possible to stably perform fixing without causing gloss unevenness or image deterioration.
図5は前記に説明した表面回復処理の制御を行う制御系のブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram of a control system for controlling the surface recovery process described above.
制御部CSはコピー開始や印刷開始等の画像形成開始信号から所定時間後、即ち、図3(a)におけるウォームアップ中の時点tm6における温度センサS1の検知温度tp4を読み取り、モータM1、M2、M3を作動させることによりリフレッシュローラ821を定着ローラ81に圧接させ、リフレッシュローラ821と定着ローラ81とを回転駆動する。
The control unit CS reads the detected temperature tp4 of the temperature sensor S1 after a predetermined time from the image formation start signal such as copy start or print start, that is, the time tm6 during the warm-up in FIG. 3A, and the motors M1, M2, By operating M3, the
例えば、定着ローラ81を図2の時計方向に50mm/s、リフレッシュローラ821を時計方向に400mm/sでそれぞれ回転させ、定着ローラ81とリフレッシュローラ821との接触圧を7Nとする表面回復処理が行われる。温度センサS1の検知温度tp4に基づいて決定した作動時間du2経過後モータM1、M2を停止させ、モータM3によりリフレッシュローラ821を定着ローラ81から離間させて表面回復処理を終了する。
For example, a surface recovery process is performed in which the fixing
制御部CSは表面回復処理終了後に、温度センサS1が定着温度tp1を検知した時点tm1で画像形成工程を開始する。 The controller CS starts the image forming process at the time tm1 when the temperature sensor S1 detects the fixing temperature tp1 after the surface recovery process is completed.
図4(b)に示す連続ジョブの処理においては、制御部CSはジョブJ1の終了時点tm8における温度センサS1の検知温度tp5を読み取り、モータM1、M2、M3を作動させることによりリフレッシュローラ821を定着ローラ81に圧接させ、リフレッシュローラ821と定着ローラ81とを回転駆動する。制御部CSは検知温度tp5に基づいて、決定した時間du3経過時点tm9で表面回復工程を終了し、検知温度が定着温度tp1に低下した時点tm1でジョブJ2の画像形成工程を開始する。
In the continuous job processing shown in FIG. 4B, the control unit CS reads the detected temperature tp5 of the temperature sensor S1 at the end time tm8 of the job J1, and operates the motors M1, M2, and M3 to activate the
リフレッシュローラ821の表面と定着ローラ81の表面との移動速度差を温度センサS1の検知温度に基づいて制御する場合は、モータM1、M2の回転速度を制御することにより行われる。
When the difference in the moving speed between the surface of the
また、リフレッシュローラ821と定着ローラ81間の接触圧を制御する場合は、モータM3の回転量を制御して、支持部材822の角度を制御することにより、前記接触圧が調整される。図6はリフレッシュローラ821と定着ローラ81間の接触圧を制御する制御機構を示す。リフレッシュローラ821を支持する支持部材822はバネ824で付勢され軸822aを中心に回転可能である。モータM3はカム823を回転駆動し、その回転量に応じてカム823の角度を変える。カム823の角度に応じて、リフレッシュローラ821は定着ローラ81に接触・離間するとともに、リフレッシュローラ821と定着ローラ81間の接触圧が調整される。
When the contact pressure between the
GH 画像形成装置本体
YS 画像読取装置
10Y、10M、10C、10K 画像形成部
6 中間転写ベルト
70 転写装置
80 定着装置
81 定着ローラ
82 表面回復手段
821 リフレッシュローラ
822 支持部材
83 補助加熱手段
831 補助加熱ローラ
84 加圧ローラ
90排紙装置
H、H2 ハロゲンヒータ
S1 温度センサ
CS 制御部
M1、M2、M3 モータ
GH Image forming apparatus main body YS
Claims (7)
前記定着部材に当接しトナー像を担持した記録材が挟み込まれる定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の温度を検知する温度センサと、
前記定着部材の表面を摺擦することにより前記定着部材の表面性を回復させる表面回復処理を行う表面回復手段と、
前記温度センサの検知温度に基づいて、前記表面回復手段の制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする定着装置。 A fixing member that heat-fixes the toner image on the recording material;
A pressure member that forms a fixing nip portion that is in contact with the fixing member and into which a recording material bearing a toner image is sandwiched;
A temperature sensor for detecting the temperature of the fixing member;
Surface recovery means for performing a surface recovery process for recovering the surface property of the fixing member by rubbing the surface of the fixing member;
And a controller that controls the surface recovery means based on a temperature detected by the temperature sensor.
前記表面回復手段の前記制御は、前記定着部材の表面と前記摺擦部材の表面との移動速度差の制御を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。 The surface recovery means has a rubbing member that rubs the surface of the fixing member by rotation,
3. The fixing device according to claim 1, wherein the control of the surface recovery unit includes control of a moving speed difference between a surface of the fixing member and a surface of the rubbing member.
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