JP2012014062A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of wrinkle due to unstable attitude of a sheet entering a fixing nip for various kinds of paper.SOLUTION: A sheet on which a line pattern is projected in a width direction by a pattern projector 62 is conveyed to a fixing nip. A shape of the line pattern on the sheet is measured by an area sensor 61a to detect the out-of-plane deformation of the sheet. Further, a sheet tip position is detected by a sheet tip position sensor 61b. Based on the detection results, a predicted time difference in biting the left and right tips of the sheet is calculated to determine an adjustment amount of the fixing conditions such as a rotational speed of a fixing roller and a heating temperature of the fixing roller, and thereby the fixing conditions are changed to prevent occurrence of wrinkle.

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関し、特に、定着ニップに記録紙が当接する際の姿勢の不安定さに起因した記録紙のシワ発生を抑制する技術に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus, and more particularly to a technique for suppressing the occurrence of wrinkling of a recording sheet due to an unstable posture when the recording sheet comes into contact with a fixing nip.

電子写真方式を利用した画像形成装置では、記録紙に転写された未定着トナー像を定着させるための定着装置が搭載されている。定着装置は、例えば定着ローラと加圧ローラとで形成された定着ニップ部にトナー像が転写された記録紙を通過させることで記録紙上にトナー像を定着させる。この種の定着装置においては、定着工程時に記録紙にシワが生じてしまうことがあった。   In an image forming apparatus using an electrophotographic system, a fixing device for fixing an unfixed toner image transferred onto a recording sheet is mounted. The fixing device fixes the toner image on the recording paper by passing the recording paper on which the toner image is transferred to a fixing nip portion formed by, for example, a fixing roller and a pressure roller. In this type of fixing device, the recording paper may be wrinkled during the fixing process.

図9は、先行技術である特許文献1に記載の定着ローラを示す図である。
定着工程時に記録紙にシワが生じるという課題に対応する技術として、特許文献1には、図9に示すように、駆動モータにより回転駆動する定着ローラ42の弾性層42bの両端部の厚みを中央部よりも厚くして、定着ローラ42の形状を両端部よりも中央部が小径の所謂「逆クラウン形状」とした定着装置が記載されている。定着ローラ42の形状を逆クラウン形状にすることで、外径の大きい端部の周速が中央部に比べて速くなり、定着ニップの記録紙に紙幅方向外側に引っ張る力が働く。記録紙が、このような紙幅方向外側に引っ張る力を受けることで、シワの発生を抑制することができる。
FIG. 9 is a diagram showing a fixing roller described in Patent Document 1 as a prior art.
As a technique for dealing with the problem that wrinkles are generated on the recording paper during the fixing process, as shown in FIG. 9, the thickness of both ends of the elastic layer 42b of the fixing roller 42 that is rotationally driven by a drive motor is shown in FIG. There is described a fixing device in which the fixing roller 42 is thicker than the portion, and the shape of the fixing roller 42 is a so-called “reverse crown shape” whose central portion is smaller in diameter than both ends. By making the shape of the fixing roller 42 into an inverted crown shape, the peripheral speed of the end portion having a large outer diameter becomes faster than that of the central portion, and a force for pulling the recording paper in the fixing nip outward in the paper width direction acts. When the recording paper receives such a force pulling outward in the paper width direction, generation of wrinkles can be suppressed.

しかしながら、従来技術ではニップ部に入る前の用紙の姿勢の不安定さに起因した記録紙のシワに対しては十分な効果を得ることはできず、さらに、幅広い紙種に対して1つのローラ形状でシワの発生を抑制することは難しい。   However, in the prior art, it is not possible to obtain a sufficient effect on the wrinkles of the recording paper due to the unstable posture of the paper before entering the nip portion, and furthermore, one roller for a wide variety of paper types. It is difficult to suppress the generation of wrinkles by shape.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、幅広い紙種に対して、定着ニップ部へ入る用紙の姿勢の不安定さに起因したシワの発生を抑制することができる定着装置及び画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress the generation of wrinkles due to instability of the posture of the paper entering the fixing nip portion for a wide variety of paper types. A fixing device and an image forming apparatus are provided.

上記目的を達成するために、本発明は以下の定着装置及び画像形成装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides the following fixing device and image forming apparatus.

本発明に係る定着装置は、駆動源により回転駆動される駆動部材と、該駆動部材と接触して該駆動部材との間に定着ニップを形成する対向部材と、を備えた定着装置であって、前記記録紙の前記定着ニップ入り口近傍の左右端の先端位置を検知する先端位置検知手段と、前記左右端の面外変形形状を検知する面外変形形状検知手段と、前記先端位置検知手段及び前記面外変形形状検知手段の検知結果に基づいて、前記駆動部材の駆動速度を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。   A fixing device according to the present invention includes a driving member that is rotationally driven by a driving source, and an opposing member that contacts the driving member and forms a fixing nip with the driving member. A leading edge position detecting means for detecting a leading edge position of the left and right edges of the recording paper near the entrance of the fixing nip, an out-of-plane deformation shape detecting means for detecting an out-of-plane deformation shape of the left and right edges, the leading edge position detecting means, Control means for controlling the drive speed of the drive member based on the detection result of the out-of-plane deformed shape detection means.

本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置と、記録紙の紙種ごとに、前記駆動速度制御が可能な噛み込み時間差である制御限界閾値を記憶する記憶手段と、を有し、前記制御手段は、前記先端位置検知手段及び前記面外変形形状検知手段の検知結果に基づいて予測される噛み込み時間差が、前記制御限界閾値を下回る場合に、前記駆動速度を制御することを特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention includes the fixing device, and a storage unit that stores a control limit threshold value that is a difference in biting time for which the driving speed can be controlled for each type of recording paper. The means controls the driving speed when a biting time difference predicted based on detection results of the tip position detection means and the out-of-plane deformation shape detection means is less than the control limit threshold value. .

本発明によれば、幅広い紙種に対して、定着ニップ部へ入る用紙の姿勢の不安定さに起因したシワの発生を抑制することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress the generation of wrinkles due to instability of the posture of the paper entering the fixing nip portion for a wide variety of paper types.

本発明による実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に表す図である。1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の中間転写ベルト20及びそれに関連する機構を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an intermediate transfer belt 20 of FIG. 1 and a mechanism related thereto. 図1の定着装置40及び制御ブロックを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the fixing device 40 and control block of FIG. 図3の閾値テーブル66aと補正値テーブル66bの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the threshold value table 66a and the correction value table 66b of FIG. 図3の定着ニップ周辺を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the periphery of the fixing nip of FIG. 3. (a)は、用紙先端の噛み込み時間差がある場合の定着ニップ噛み込み初期状態を示し、(b)は、用紙先端の噛み込み時間差がある場合のシワ発生時の状態を示す模式図である。(A) shows a fixing nip biting initial state when there is a difference in biting time at the leading end of the sheet, and (b) is a schematic diagram showing a state when wrinkles occur when there is a biting time difference at the leading end of the sheet. . 本実施形態における用紙先端噛み込み時間差調整の制御フロー図である。FIG. 10 is a control flowchart for adjusting a paper leading edge biting time difference in the present embodiment. 本実施形態の用紙面外変形形状検知手段の構成図である。It is a block diagram of the out-of-sheet deformation shape detection means of the present embodiment. 従来の定着ローラを示す図である。It is a figure which shows the conventional fixing roller.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの装置構成を模式的に示す概略構成図である。この図に示す画像形成装置1は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能な電子写真方式のカラー画像形成装置であり、4個の作像ユニット10(Y、M、C、Bk)を中間転写ベルト20の上部走行辺に沿って並設している。中間転写ベルト20については図2を参照して後に詳述する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a device configuration of a printer which is an example of an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus 1 shown in this figure is an electrophotographic color image forming apparatus capable of forming a full color image by adopting a tandem method, and includes four image forming units 10 (Y, M, C, Bk). The intermediate transfer belt 20 is juxtaposed along the upper running side. The intermediate transfer belt 20 will be described in detail later with reference to FIG.

各作像ユニット10は扱うトナーの色が異なるのみで構成は同一であり、図1では一番左側のイエロー作像ユニット10Yのみ、ユニットを構成する機器に符号を付している。すなわち、各作像ユニット10は像担持体としての感光体ドラム11を具備している。この感光体ドラム11の周りには、帯電手段12、現像装置13、クリーニング装置14等が配置され、さらに各感光体ドラム11に対向するように中間転写ベルト20の内側に一次転写部を構成する転写ローラ15が設けられている。また、本例では各作像ユニットとに露光手段を備える構成であり、例えばLED等の露光手段16が帯電手段12と現像装置13の間で光書き込み可能なように配置されている。露光手段としては、各作像ユニットに共通の露光装置、例えばレーザ書込み装置を用いることも可能である。   Each image forming unit 10 has the same configuration except for the color of the toner to be handled. In FIG. 1, only the leftmost yellow image forming unit 10Y has a reference numeral attached to a device constituting the unit. That is, each image forming unit 10 includes a photosensitive drum 11 as an image carrier. Around the photosensitive drum 11, a charging unit 12, a developing device 13, a cleaning device 14, and the like are arranged, and further, a primary transfer unit is configured inside the intermediate transfer belt 20 so as to face each photosensitive drum 11. A transfer roller 15 is provided. Further, in this example, each image forming unit is provided with an exposure unit. For example, an exposure unit 16 such as an LED is arranged between the charging unit 12 and the developing device 13 so that optical writing is possible. As the exposure means, it is possible to use an exposure apparatus common to each image forming unit, for example, a laser writing apparatus.

中間転写ベルト20の支持部材の一つであり、バックアップ部材として機能する転写対向ローラ32に中間転写ベルト20を挟んで対向するように転写用部材である転写ローラ31が配置されている。その転写ローラ31の図において右側にはレジストローラ対54が、左側には搬送ベルト55が配設される。また、搬送ベルト55の左側には定着装置40が設けられている。この定着装置40は、加熱手段たる加熱ローラ41と定着ローラ42とに掛け渡された定着ベルト43を有するベルト定着装置であり、定着ベルト43を挟んで定着ローラ42に被加圧ローラ44が圧接するように設けられている。   A transfer roller 31, which is a transfer member, is disposed so as to be opposed to the transfer counter roller 32, which is one of the support members of the intermediate transfer belt 20 and functions as a backup member, with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. In the drawing of the transfer roller 31, a registration roller pair 54 is disposed on the right side, and a conveyance belt 55 is disposed on the left side. A fixing device 40 is provided on the left side of the transport belt 55. This fixing device 40 is a belt fixing device having a fixing belt 43 stretched between a heating roller 41 as a heating means and a fixing roller 42, and the pressed roller 44 is pressed against the fixing roller 42 with the fixing belt 43 interposed therebetween. It is provided to do.

装置内の下部には用紙束Pを収納する給紙トレイ50が配置され、給紙手段としてピックアップコロ51や分離給送ローラ52が設けられている。また、図に一点鎖線で示す用紙搬送経路中の適宜の位置には、搬送ローラ53が配置されている。さらに図示はしないが、用紙ガイドが適宜設けられる。このほか、必要に応じて、手差し給紙部や用紙反転部を設けることもできる。また、画像読取装置(スキャナ)や自動原稿給送装置(ADF)などを装着することも可能である。   In the lower part of the apparatus, a sheet feeding tray 50 for storing the sheet bundle P is disposed, and a pickup roller 51 and a separation feeding roller 52 are provided as sheet feeding means. Further, a conveyance roller 53 is disposed at an appropriate position in the sheet conveyance path indicated by a one-dot chain line in the drawing. Further, although not shown, a paper guide is provided as appropriate. In addition, a manual paper feed unit and a paper reversing unit can be provided as necessary. It is also possible to mount an image reading device (scanner), an automatic document feeder (ADF), or the like.

以上のように構成された本画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明する。   An image forming operation in the image forming apparatus configured as described above will be briefly described.

上記作像ユニット10の感光体ドラム11が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム11の表面が帯電手段12によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には露光手段16からの走査光が照射され、これによって感光体ドラム11表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム11に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置13から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。また、中間転写ベルト20が図中時計回りに走行駆動され、各作像ユニット10において一次転写ローラ15の作用により感光体ドラム11から中間転写ベルト20に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト20はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。なお、作像ユニット10のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、4個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒ユニット10Bkを用いて画像形成を行う。   The photosensitive drum 11 of the image forming unit 10 is rotationally driven counterclockwise in the figure by a driving unit (not shown), and the surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging unit 12. The charged photosensitive member surface is irradiated with scanning light from the exposure unit 16, thereby forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 surface. At this time, the image information exposed to each photosensitive drum 11 is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into color information of yellow, magenta, cyan, and black. Each color toner is applied from the developing device 13 to the electrostatic latent image formed in this manner, and visualized as a toner image. Further, the intermediate transfer belt 20 is driven to run in the clockwise direction in the drawing, and the respective color toner images are sequentially transferred from the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 20 by the action of the primary transfer roller 15 in each image forming unit 10. In this way, the intermediate transfer belt 20 carries a full-color toner image on its surface. Note that a single color image can be formed using any one of the image forming units 10, or a two-color or three-color image can be formed using a plurality of image forming units. In the case of monochrome printing, image formation is performed using the rightmost black unit 10Bk in the drawing among the four image forming units.

そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム11表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置14によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。   The residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum 11 after transferring the toner image is removed from the surface of the photosensitive drum by the cleaning device 14, and then the surface is subjected to the action of a static eliminator (not shown) so that the surface potential is initially set. To prepare for the next image formation.

一方、給紙トレイ50から用紙が給送され、レジストローラ54によって、中間転写ベルト20上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送出される。第二の転写手段である転写ローラ31によって中間転写ベルト表面のトナー像が用紙上に一括して転写される。トナー像を転写された用紙は搬送ベルト55によって定着装置40へと送られ、定着装置40を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。トナー像が定着された用紙は図示しない排紙トレイに排出される。   On the other hand, the paper is fed from the paper feed tray 50 and is sent out toward the secondary transfer position by the registration roller 54 in timing with the toner image carried on the intermediate transfer belt 20. The toner image on the surface of the intermediate transfer belt is collectively transferred onto the sheet by the transfer roller 31 as the second transfer unit. The sheet on which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 40 by the conveying belt 55, and when passing through the fixing device 40, the toner image is fused and fixed to the sheet by heat and pressure. The paper on which the toner image is fixed is discharged to a paper discharge tray (not shown).

図2は、中間転写ベルト20の構成を示す斜視図である。
この図に示すように、中間転写ベルト20は、駆動ローラ21、従動ローラ22、外部張架ローラ23、転写対向ローラ32及び転写ガイドローラ33に張り渡されており、駆動ローラ21がモータ26によって回転駆動されることで、図中の矢印A方向に走行される。従動ローラ22は、図示しない荷重付与手段により中間転写ベルト20に張力を与え、駆動ローラ21と中間転写ベルト20の間に摩擦搬送力を発生させる。駆動ローラ21と従動ローラ22によって形成されるベルト張架面である中間転写ベルト20の上部走行辺には、図1で説明したように各色作像ユニットの感光体ドラム11が並設され、その各感光体ドラム11に対向するように、中間転写ベルト20のループ内に一次転写手段としての転写ローラ15が配置される。転写対向ローラ32の下部には転写ローラ31が配置され、中間転写ベルト20を挟んで転写対向ローラ32に圧接される。転写対向ローラ32には図示しない転写電源より所定の高電圧が付与され、電気的に接地されている転写ローラ31との間の転写ニップに転写電界を形成する。また、転写ローラ31は、転写対向ローラ32及び中間転写ベルト20と共に用紙を所定の押し付け力で挟持して搬送する。さらに、中間転写ベルト20の裏面側で、転写対向ローラ32のベルト回動方向の上流側近傍には、転写ガイドローラ33が配置される。上記転写ローラ30、転写対向ローラ31及び転写ガイドローラ32によって二次転写部30が構成される。なお、図1から分るように、転写ガイドローラ33は、駆動ローラ21と転写対向ローラ32の外周面を結ぶ直線よりもやや外側に配置されており、中間転写ベルト20をベルト内側から外側に向けて押し出すような位置に設けられている。これにより、転写対向ローラ32と転写ローラ30の配置関係が、中間転写ベルト20が転写ローラ30の表面に巻き付いた後に転写ローラ30と転写対向ローラ32とで形成する転写ニップに挟み込まれ、かつ、用紙の、前記転写ニップに挟み込まれた部分よりも後端側の部分を用紙の腰によって像担持体表面に接近させるような配置関係になっている。また、図2には示していないが、転写対向ローラ32と外部張架ローラ23の間のベルト外側には、中間転写ベルト20をクリーニングするベルトクリーニング手段24(図1)が配置され、そのベルトクリーニング手段24のクリーニングブレードに対応する裏当てローラ25(図1)がベルト内側に配置されている。用紙Pは図中の矢印B方向に搬送され、レジストローラ対54で用紙の姿勢を修正された後、転写ローラ31と中間転写ベルト20の間を搬送され、中間転写ベルト20上のトナー像が用紙上に静電転写される。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the intermediate transfer belt 20.
As shown in this figure, the intermediate transfer belt 20 is stretched over a drive roller 21, a driven roller 22, an external stretching roller 23, a transfer counter roller 32, and a transfer guide roller 33. The drive roller 21 is driven by a motor 26. By being driven to rotate, the vehicle travels in the direction of arrow A in the figure. The driven roller 22 applies tension to the intermediate transfer belt 20 by a load applying unit (not shown), and generates a friction conveying force between the driving roller 21 and the intermediate transfer belt 20. As described with reference to FIG. 1, the photosensitive drums 11 of the respective color image forming units are arranged in parallel on the upper traveling side of the intermediate transfer belt 20 which is a belt stretching surface formed by the driving roller 21 and the driven roller 22. A transfer roller 15 as a primary transfer unit is disposed in the loop of the intermediate transfer belt 20 so as to face each photoconductor drum 11. A transfer roller 31 is disposed below the transfer counter roller 32 and is pressed against the transfer counter roller 32 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. A predetermined high voltage is applied to the transfer counter roller 32 from a transfer power source (not shown), and a transfer electric field is formed in the transfer nip with the transfer roller 31 that is electrically grounded. In addition, the transfer roller 31 conveys the sheet with a predetermined pressing force together with the transfer counter roller 32 and the intermediate transfer belt 20. Further, a transfer guide roller 33 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 20 and in the vicinity of the upstream side of the transfer counter roller 32 in the belt rotation direction. The transfer roller 30, the transfer counter roller 31 and the transfer guide roller 32 constitute a secondary transfer unit 30. As can be seen from FIG. 1, the transfer guide roller 33 is disposed slightly outside the straight line connecting the outer peripheral surfaces of the drive roller 21 and the transfer counter roller 32, and the intermediate transfer belt 20 is moved from the belt inner side to the outer side. It is provided at a position to push it out. Thereby, the arrangement relationship between the transfer facing roller 32 and the transfer roller 30 is sandwiched between the transfer nip formed by the transfer roller 30 and the transfer facing roller 32 after the intermediate transfer belt 20 is wound around the surface of the transfer roller 30, and The arrangement is such that the rear end portion of the paper with respect to the portion sandwiched in the transfer nip is brought close to the surface of the image carrier by the waist of the paper. Although not shown in FIG. 2, belt cleaning means 24 (FIG. 1) for cleaning the intermediate transfer belt 20 is disposed outside the belt between the transfer counter roller 32 and the external stretching roller 23, and the belt. A backing roller 25 (FIG. 1) corresponding to the cleaning blade of the cleaning means 24 is disposed inside the belt. The paper P is conveyed in the direction of arrow B in the figure, and after the posture of the paper is corrected by the registration roller pair 54, it is conveyed between the transfer roller 31 and the intermediate transfer belt 20, and the toner image on the intermediate transfer belt 20 is transferred. It is electrostatically transferred onto the paper.

図3は、定着装置40と制御ブロック図を示す概略構成図である。
この定着装置40は、上述したように、加熱手段たる加熱ローラ41と定着ローラ42とに掛け渡された定着ベルト43を有するベルト定着装置であり、定着ベルト43を挟んで定着ローラ42に被加圧ローラ44が圧接するように設けられている。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the fixing device 40 and a control block diagram.
As described above, the fixing device 40 is a belt fixing device having the fixing belt 43 stretched between the heating roller 41 serving as a heating means and the fixing roller 42. The fixing device 40 is applied to the fixing roller 42 with the fixing belt 43 interposed therebetween. A pressure roller 44 is provided so as to be in pressure contact.

加熱手段たる加熱ローラ41は、中空状の金属製の芯金部内にハロゲンランプ等のヒータ45を内蔵しており、この輻射熱によって定着ベルト43を内側から加熱している。   The heating roller 41 as a heating means incorporates a heater 45 such as a halogen lamp in a hollow metal cored bar, and heats the fixing belt 43 from the inside by this radiant heat.

加熱ローラ41は不図示の駆動源によって回転駆動され、定着ベルト43を介して定着ローラ42が回転駆動し、定着ニップを介して被加圧ローラ44が従動回転する。すなわち、本実施形態では、定着ローラ42が、駆動源の駆動力を用紙へ伝達し、用紙に搬送力を付与する駆動部材として機能し、被加圧ローラ44が定着ニップを介して従動回転する対向部材として機能している。   The heating roller 41 is rotationally driven by a drive source (not shown), the fixing roller 42 is rotationally driven through the fixing belt 43, and the pressure-sensitive roller 44 is driven to rotate through the fixing nip. In other words, in the present embodiment, the fixing roller 42 functions as a driving member that transmits the driving force of the driving source to the sheet and applies a conveying force to the sheet, and the pressed roller 44 rotates following the fixing nip. It functions as an opposing member.

定着ニップの入口近傍には、エリアセンサ61a及びパタン投影機62が設けられている。本実施形態のパタン投影機62は、紙の幅方向に直線状のパタンを投影するものを用いた。   An area sensor 61a and a pattern projector 62 are provided in the vicinity of the entrance of the fixing nip. The pattern projector 62 of the present embodiment uses a projector that projects a linear pattern in the paper width direction.

制御部63は、装置全体の制御を司るものであり、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、本装置の特徴点に関連する機器やセンサだけを示している。制御手段たる制御部63は、CPU、ROM、RAMなどで構成され、ハードウェア上で所定のプログラムを実行することにより、各手段の機能を実現している。図に示すように、制御部63は、エリアセンサ61aの出力値から、定着ニップ入口の用紙Pの幅方向の面外変形形状を演算している。すなわち、本実施形態においては、制御部63とエリアセンサ61aならびにパタン投影機62とで、面外変形形状検知手段を構成している。   The control unit 63 controls the entire apparatus, and various devices and sensors are connected. In the figure, only the devices and sensors related to the feature points of the present apparatus are shown. The control unit 63, which is a control unit, includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and realizes functions of each unit by executing a predetermined program on hardware. As shown in the figure, the control unit 63 calculates an out-of-plane deformation shape in the width direction of the paper P at the entrance of the fixing nip from the output value of the area sensor 61a. That is, in the present embodiment, the control unit 63, the area sensor 61a, and the pattern projector 62 constitute an out-of-plane deformed shape detection unit.

定着ニップの入口近傍には、用紙先端位置検知センサ61bが設けられている。本実施形態の用紙先端位置検知センサ61bは、用紙の幅方向にわたって用紙を照明する発光素子と、用紙からの反射光を電位に変換する受光部から構成されている。用紙が上記用紙先端位置センサ61bの直下を通過すると、用紙の無い状態で受光部に入る光の量の変化から用紙先端位置を検知することができる。また、用紙幅方向にわたって用紙先端位置検知センサを配置することで、用紙左右の用紙先端の位置を知ることができる。   A paper leading edge position detection sensor 61b is provided in the vicinity of the entrance of the fixing nip. The paper leading edge position detection sensor 61b according to the present embodiment includes a light emitting element that illuminates the paper in the width direction of the paper and a light receiving unit that converts reflected light from the paper into a potential. When the sheet passes just below the sheet leading edge position sensor 61b, the leading edge position of the sheet can be detected from the change in the amount of light entering the light receiving unit without the sheet. Further, by arranging the paper leading edge position detection sensor across the paper width direction, the positions of the paper leading edges on the left and right sides of the paper can be known.

なお、本実施例においては面外変形形状検知手段と用紙先端位置検知手段は別構成としたが、面外変形形状検知手段で用紙先端位置を測定することも可能であり、1つの要素で構成することも可能である。   In this embodiment, the out-of-plane deformed shape detecting unit and the paper leading edge position detecting unit are separately configured. However, the out-of-plane deformed shape detecting unit can also measure the paper leading end position and is configured by one element. It is also possible to do.

また、制御部63には、記憶手段たる不揮発性メモリ64が接続されており、不揮発性メモリ64には、予め実験で求めた基準の噛み込み時間差65やシワの発生する噛み込み時間差の閾値および制御限界噛み込み時間差などの閾値テーブル66a、補正値テーブル66bなどが格納されている。
図4に、閾値テーブル66aと補正値テーブル66bの例を示す。
The control unit 63 is connected to a non-volatile memory 64 serving as a storage unit. The non-volatile memory 64 includes a reference biting time difference 65 obtained in advance by experiments and a threshold value of the biting time difference at which wrinkles occur. A threshold table 66a such as a control limit biting time difference, a correction value table 66b, and the like are stored.
FIG. 4 shows an example of the threshold value table 66a and the correction value table 66b.

ここで、予め実験で求めた基準の噛み込み時間差65は、装置の紙パス形状、紙種、環境によって定着ニップ入口での用紙のばたつき方が変化する為、夫々の条件に対して噛み込み時間差を基準値として記憶しておいたものである。条件によっては、基準値がシワの発生する噛み込み時間差の閾値に達している場合もあるので、この場合にはオペレータによる印刷指示が入力された時点で定着駆動制御を行う。   Here, the reference biting time difference 65 obtained in advance by experiment is the biting time difference for each condition because the paper flapping method at the entrance of the fixing nip changes depending on the paper path shape, paper type, and environment of the apparatus. Is stored as a reference value. Depending on the conditions, the reference value may reach the threshold value of the biting time difference at which wrinkles occur. In this case, the fixing drive control is performed when a printing instruction is input by the operator.

また、制御部63は、駆動モータ67を制御して定着ローラ42の回転速度や、ヒータ45の電源68を制御して、定着熱量を制御している。さらに、制御部63には、報知手段たるスピーカ69や表示部70が接続されており、スピーカ69や表示部70を制御して、使用者に所定の情報を報知できるようになっている。ここで所定の情報とは、例えば、ジャムの危険性が大である旨の表示等である。
次に、用紙先端の噛み込み時間差の評価法を説明する。
The control unit 63 controls the driving motor 67 to control the rotation speed of the fixing roller 42 and the power source 68 of the heater 45 to control the amount of fixing heat. Further, the control unit 63 is connected to a speaker 69 and a display unit 70 as notification means, and can control the speaker 69 and the display unit 70 to notify the user of predetermined information. Here, the predetermined information is, for example, an indication that the risk of jam is large.
Next, a method for evaluating the difference in biting time at the leading edge of the paper will be described.

図5は、姿勢が不安定な状態で定着ニップに搬送される用紙の幾何学配置を示している。
図示しない転写部によってトナー像が形成された用紙Pは、理想的には図中の2点鎖線で示した面内を搬送され、定着ニップ部に噛み込まれてトナー像を用紙上に溶融定着させる。しかし、用紙の搬送途中のバタツキや、用紙のカールなどによって図示したように理想面から外れて搬送されることが度々生じる。
FIG. 5 shows a geometrical arrangement of the paper conveyed to the fixing nip in an unstable posture.
The sheet P on which the toner image is formed by a transfer unit (not shown) is ideally conveyed in the plane indicated by the two-dot chain line in the figure, and is bitten by the fixing nip part to melt and fix the toner image on the sheet. Let However, the paper is often transported out of the ideal plane as shown in the figure due to flapping during the transport of the paper or curling of the paper.

定着ニップ直前の用紙上には未定着状態のトナーが付着しているため、用紙のバタツキを用紙ガイドによってガイドすることは不可能であり、このような用紙のバタツキに起因した用紙のシワを防止することは困難な事象となっている。   Since unfixed toner adheres to the paper immediately before the fixing nip, it is impossible to guide the paper flutter with the paper guide, and to prevent paper wrinkles due to such paper flutter. It has become a difficult event to do.

本実施形態においては、用紙の先端が理想位置PL、PRからから外れてPL’、PRになった状態、すなわち、用紙手前側の用紙端部が高さhだけ2点鎖線で示した理想位置平面から外れた状態を示している。この時定着ローラ42に用紙先端が接触したものとして、定着ニップの幅方向の中心位置NLとPL’の成す角度をα、さらに、用紙先端と理想平面の成す角度をθとすると、用紙先端の左右端が定着ニップに噛み込まれる時間の差は、搬送経路の差として求めることができる。 In the present embodiment, the leading end of the sheet ideal position P L, P R Karakara out by P L ', the state became P R, i.e., the sheet edge portion of the paper near side at a height h by two-dot chain line The state which deviated from the shown ideal position plane is shown. At this time, assuming that the front end of the sheet is in contact with the fixing roller 42, if the angle formed by the center positions N L and P L ′ in the width direction of the fixing nip is α, and the angle formed by the front end of the sheet and the ideal plane is θ, the sheet The difference in time during which the left and right ends of the leading end are caught in the fixing nip can be obtained as a difference in the conveyance path.

すなわち、図5の系に対して用紙先端左右端の搬送経路の差δならびに用紙先端左右端の噛み込まれる時間差Δtは、
δ=2πRα―(R−h)tanα ・・・(1)
Δt=δ/v ・・・(2)
として求めることができる。
That is, the difference δ in the conveyance path between the left and right ends of the sheet front and the time difference Δt between the left and right ends of the sheet front with respect to the system of FIG.
δ = 2πRα− (R−h) tanα (1)
Δt = δ / v (2)
Can be obtained as

このようにして、用紙の面外変形形状の測定結果から用紙先端の定着ニップへの噛み込み時間の差を予測することができる。さらに、用紙先端の位置の計測結果を加味することで、上述のようにして求めた噛み込み時間差をより高精度に求めることができる。
次に、用紙先端の噛み込み時間差によってシワが発生する現象を説明する。
In this way, it is possible to predict the difference in the engagement time of the leading end of the sheet into the fixing nip from the measurement result of the out-of-plane deformation shape of the sheet. Furthermore, by taking into account the measurement result of the position of the leading edge of the paper, the biting time difference obtained as described above can be obtained with higher accuracy.
Next, a phenomenon in which wrinkles occur due to a difference in the biting time at the leading edge of the paper will be described.

図6は、定着ニップでの用紙幅方向面外変形形状を示している。
図5に示したように用紙先端左端PL’が理想的な用紙の搬送平面からずれている場合、前述したように定着ニップへの用紙先端の噛み込み時間差が生じ、図6(a)に示すように、用紙先端の一部(本実施例では右側だけ)が定着ニップに噛み込まれる状況が生じる。この時点では、用紙先端左側はまだ定着ニップ部に噛み込まれていない。
FIG. 6 shows an out-of-plane deformation shape in the sheet width direction at the fixing nip.
As shown in FIG. 5, when the left end PL ′ of the leading edge of the sheet is deviated from the ideal sheet conveyance plane, as described above, a time difference between the leading edge of the sheet and the fixing nip occurs. Thus, a situation occurs in which a part of the front end of the sheet (only the right side in this embodiment) is caught in the fixing nip. At this time, the left side of the front end of the sheet is not yet caught in the fixing nip portion.

定着ローラの回転に伴い用紙は図中Bの方向に搬送され、用紙先端左側も定着ニップ二部に噛み込まれるが、この時点では先に噛みこまれた領域と後から噛みこまれた領域とで用紙面内で搬送される方向に角度差が生じており、用紙が平面形状を保てなくなり、うねりW1を生じる。用紙の搬送に伴いこの用紙のうねりが大きくなり、ついには用紙ニップ部でのシワW2の発生に至る。   With the rotation of the fixing roller, the paper is conveyed in the direction B in the figure, and the left side of the front edge of the paper is also caught in the two fixing nips. At this time, the area bitten first and the area bitten later As a result, an angle difference occurs in the direction of conveyance in the sheet surface, the sheet cannot maintain a planar shape, and undulation W1 occurs. As the paper is transported, the waviness of the paper increases, and finally wrinkles W2 are generated at the paper nip portion.

そこで、本実施形態では、面外変形形状ならびに用紙先端位置の測定結果から予測した用紙先端の噛み込み時間差Δtがシワの発生する値に達成した時に、定着ローラ42の回
転速度を遅くするように制御している。定着ローラ42の回転速度が遅くなると、転写部からの搬送力により用紙Pが定着ニップ側に押し込まれるようになり、定着ニップ部に噛み込まれていなかった用紙先端(本実施例では左側)も定着ニップに噛み込まれるようになる。すなわち、実質的に用紙先端の噛み込み時間差が小さくなるように作用し、シワの発生を防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, the rotation speed of the fixing roller 42 is slowed down when the paper tip engagement time difference Δt predicted from the measurement result of the out-of-plane deformation shape and the paper front end position reaches a value that causes wrinkles. I have control. When the rotation speed of the fixing roller 42 becomes slow, the sheet P is pushed toward the fixing nip side by the conveying force from the transfer unit, and the leading end of the sheet (left side in this embodiment) that has not been caught in the fixing nip unit is also generated. It becomes caught in the fixing nip. In other words, it is possible to substantially reduce the biting time difference at the leading end of the sheet, thereby preventing wrinkles.

なお、用紙剛性が高い厚い紙の場合には、用紙を平面形状に保とうとする力が強いので、用紙先端の噛み込み時間差が大きくてもうねりが小さくなり、シワに至らない。一方、用紙剛性の低い薄い紙の場合には用紙を平面形状に保とうとする力が弱いので、わずかな用紙先端の噛み込み時間差でもシワが発生するようになる。このように、紙の種類によってシワの発生しやすさが異なるので、紙の種類毎にシワの発生し始める用紙先端の噛み込み時間差は異なる。そこで、本発明においては紙種毎にシワの発生する噛み込み時間差の閾値を不揮発性メモリ64などの記憶手段に保持しており、用紙の変形形状の測定や用紙先端位置の測定結果に基づいて算出された用紙先端の噛み込み時間差と参照することで、シワ防止のための制御を行うかどうかの判断を行う。   In the case of thick paper with high paper rigidity, since the force to keep the paper in a flat shape is strong, the difference in biting time at the leading edge of the paper is large, and the waviness is reduced, and wrinkles are not caused. On the other hand, in the case of thin paper with low paper rigidity, since the force to keep the paper in a flat shape is weak, wrinkles are generated even with a slight difference in biting time at the front end of the paper. As described above, since the ease of wrinkling differs depending on the type of paper, the biting time difference at the leading end of the paper that begins to wrinkle differs depending on the type of paper. Therefore, in the present invention, the threshold value of the biting time difference in which wrinkles are generated for each paper type is held in the storage means such as the nonvolatile memory 64, and based on the measurement result of the deformed shape of the paper and the measurement result of the front end position of the paper. By referring to the calculated time difference between the leading edges of the paper, it is determined whether or not to perform control for preventing wrinkles.

また、定着ローラの回転速度の低減量を大きくするほど、大きな用紙先端の噛み込み時間差でもシワの発生しない状態に制御することが可能となるので、用紙先端の噛み込み時間差と定着器の制御量としての定着ローラの回転速度の低減量を予め決めておき、補正値としてメモリなどの記憶手段に保持させている。   In addition, as the reduction amount of the rotation speed of the fixing roller is increased, it becomes possible to control the wrinkle-free state even with a large difference in the biting time at the leading end of the paper. A reduction amount of the rotation speed of the fixing roller is determined in advance, and is stored in a storage unit such as a memory as a correction value.

しかし、定着ローラの回転速度の変化は定着性に直接影響を及ぼすので、定着ローラの回転速度に応じて定着温度を変更しても安定した定着品質を得る観点からは自ずと限界がある。そこで本発明においては、安定した定着品質を得ることの出来る限界を制御限界噛み込み時間差としてメモリなどの記憶手段に保持させており、用紙先端の噛み込み時間差がこの限界を超える場合には、その旨を使用者に表示するとともに装置を停止させ、シワの生じた不良印刷物やシワによって発生する紙ジャムを防ぐようにしており、無駄な紙の使用やジャム処理に要する無駄な時間の発生を防止するようにしている。   However, since the change in the rotation speed of the fixing roller directly affects the fixability, there is a limit from the viewpoint of obtaining stable fixing quality even if the fixing temperature is changed according to the rotation speed of the fixing roller. Therefore, in the present invention, the limit at which stable fixing quality can be obtained is held in a storage means such as a memory as a control limit biting time difference, and if the biting time difference at the leading end of the paper exceeds this limit, This message is displayed to the user and the device is stopped to prevent paper jams caused by wrinkled defective prints and wrinkles, thereby preventing wasteful use of paper and wasteful time required for jam processing. Like to do.

図7は、用紙先端噛み込み時間差の調整の制御フロー図である。
まず、制御部63は、面外変形形状を計測する紙種を特定する(S1)。紙種の特定は、例えば、給紙トレイに用紙Pをセットする際に、ユーザーに給紙トレイにセットされる用紙Pの厚さや種類の情報を入力させ、入力した情報を不揮発性メモリ64に記憶しておく。
FIG. 7 is a control flow chart for adjusting the paper leading edge biting time difference.
First, the control unit 63 specifies the paper type for measuring the out-of-plane deformation shape (S1). For specifying the paper type, for example, when the paper P is set in the paper feed tray, the user inputs information on the thickness and type of the paper P set in the paper feed tray, and the input information is stored in the nonvolatile memory 64. Remember.

制御部63は、不揮発性メモリ64に記憶されている給紙トレイ50にセットされている用紙の紙種情報を読み出すことで、面外変形形状を計測する紙種を特定することができる。次に、制御部63は、パタン投影機62でラインパタンを用紙上に投射し(S2)、このラインパタンが照射された用紙を定着ニップへ搬送し、エリアセンサ61aでラインパタンの形状を測定して面外変形形状を検知する(S3)。また、用紙先端位置センサ61bによって用紙先端位置を検知する(S3)。   The control unit 63 can specify the paper type for measuring the out-of-plane deformation shape by reading the paper type information of the paper set in the paper feed tray 50 stored in the nonvolatile memory 64. Next, the control unit 63 projects the line pattern onto the sheet by the pattern projector 62 (S2), conveys the sheet irradiated with the line pattern to the fixing nip, and measures the shape of the line pattern by the area sensor 61a. Then, an out-of-plane deformed shape is detected (S3). Further, the paper front end position sensor 61b detects the paper front end position (S3).

制御部63は検知した面外変形形状と用紙先端位置から予測される用紙先端噛み込み時間差を算出し、不揮発性メモリ64に記憶されている紙種に対応した先端噛み込み時間差の制御限界値と比較する(S4)。予測される用紙先端噛み込み時間差が制御限界値を超えている場合には、シワの発生を回避できない為、スピーカを制御してアラームを発信するとともに、ジャムの危険性が大である旨を表示部に表示して装置を停止させる(S8)。   The control unit 63 calculates a paper leading edge biting time difference predicted from the detected out-of-plane deformed shape and the paper leading edge position, and a leading edge biting time difference control limit value corresponding to the paper type stored in the nonvolatile memory 64. Compare (S4). If the predicted paper tip biting time difference exceeds the control limit value, wrinkles cannot be avoided, so an alarm is issued by controlling the speaker and a message indicating that the risk of jamming is large is displayed. The device is displayed and stopped (S8).

予測される用紙先端噛み込み時間差が限界値を超えていない場合(S4/No)、不揮発性メモリ64に記憶されている紙種に対応した先端噛み込み時間差の制御要否閾値と比較する(S5)。予測される用紙先端噛み込み時間差が制御要否閾値よりも小さい場合、シワは発生しないので用紙先端噛み込み時間差に起因したシワ防止のための定着条件の制御は行わず、通常の定着条件のままで印刷を続ける。   If the predicted paper leading edge biting time difference does not exceed the limit value (S4 / No), it is compared with the leading edge biting time difference control necessity threshold value corresponding to the paper type stored in the nonvolatile memory 64 (S5). ). If the predicted paper tip biting time difference is smaller than the control necessity threshold, wrinkles will not occur, so the fixing conditions for preventing wrinkles due to the paper tip biting time difference are not controlled, and the normal fixing conditions remain unchanged. Continue printing with.

予測される用紙先端噛み込み時間差が制御要否閾値よりも大きい場合(S5/No)、制御部63は不揮発メモリ64に記憶されている補正値テーブル66bと測定結果から予測される用紙先端噛み込み時間差から定着ローラの回転速度や定着ローラの温度などの定着条件の調整量を求め(S6)、求めた調整量に応じて定着条件を変更してシワの発生を回避する(S7)。   When the predicted paper leading edge biting time difference is larger than the control necessity threshold (S5 / No), the control unit 63 predicts the leading edge biting predicted from the correction value table 66b stored in the nonvolatile memory 64 and the measurement result. An adjustment amount of the fixing condition such as the rotation speed of the fixing roller and the temperature of the fixing roller is obtained from the time difference (S6), and the fixing condition is changed according to the obtained adjustment amount to avoid wrinkles (S7).

なお、用紙の剛性は環境によって大きく変動する為、上述の各種限界値や閾値は紙種のみならず環境によっても異なる。そこで、上述の各種限界値や閾値のテーブルは、紙種と環境ごとに不揮発性メモリに記憶されていることが望ましい。ここで、環境とは、主に温湿度の環境を意図している。   Since the rigidity of the paper varies greatly depending on the environment, the above-described various limit values and threshold values differ depending not only on the paper type but also on the environment. Therefore, it is desirable that the above-described various limit value and threshold value tables are stored in a nonvolatile memory for each paper type and environment. Here, the environment mainly means a temperature and humidity environment.

図8は、用紙面外変形形状検知手段の構成図である。
用紙Pは定着ローラ42と被加圧ローラ44によって形成されるニップ部を矢印Bの方向に搬送される。パタン投影機62はニップ入り側に、用紙Pの記録面に対して所定の角度を設けて配置され、用紙Pのニップ入り側近傍の用紙全幅にわたり、パタンLPを照射する。ここで「所定の角度」としたパタン投影機62が用紙Pの記録面に対して配置される角度は、用紙Pに対して垂直に近くなると測定感度が下がり、角度が浅くなると測定感度は上がる一方で少しの変形で測定レンジから外れてしまうことになるため、45°程度が扱いやすい。
FIG. 8 is a configuration diagram of the out-of-sheet deformation shape detecting means.
The sheet P is conveyed in the direction of arrow B through the nip formed by the fixing roller 42 and the pressed roller 44. The pattern projector 62 is arranged at a predetermined angle with respect to the recording surface of the paper P on the nip entering side, and irradiates the pattern LP over the entire width of the paper P near the nip entering side. Here, the angle at which the pattern projector 62 with the “predetermined angle” is arranged with respect to the recording surface of the paper P decreases as the measurement is close to perpendicular to the paper P, and increases when the angle is shallower. On the other hand, since it will be out of the measurement range with a slight deformation, about 45 ° is easy to handle.

エリアセンサ61は、用紙PのパタンLP形成側で用紙Pの記録面に対してほぼ垂直方向に配置され、用紙P上に形成されているパタンLPを撮影する。用紙Pにたわみの無い場合にはパタンLPは直線としてエリアセンサ61に捉えられるが、用紙Pにたわみが発生すると、用紙のうねりにより用紙の高さが局所的に変化し、パタン投影機62から用紙Pの記録面に対して斜めに照射されているパタンLPは、エリアセンサ61からは歪んだ曲線として捉えられるようになる。   The area sensor 61 is arranged in a direction substantially perpendicular to the recording surface of the paper P on the pattern LP forming side of the paper P, and images the pattern LP formed on the paper P. When the sheet P has no deflection, the pattern LP is captured by the area sensor 61 as a straight line. However, when the sheet P is bent, the height of the sheet locally changes due to the undulation of the sheet. The pattern LP irradiated obliquely with respect to the recording surface of the paper P can be understood by the area sensor 61 as a distorted curve.

用紙の面外変形量が大きくなり、所定の値を超えると、その近傍でシワWが発生することがわかっているので、用紙の面外変形量を測定することで、シワが発生するかどうかを予測することができる。また、用紙の高さと、パタンLPの位置の関係を予め検定しておくことで、エリアセンサ61の出力から用紙Pの面外変形量を求めることができる。   Since it is known that when the amount of out-of-plane deformation of the paper increases and exceeds a predetermined value, wrinkles W are generated in the vicinity thereof, whether or not wrinkles occur by measuring the amount of out-of-plane deformation of the paper. Can be predicted. Further, the out-of-plane deformation amount of the paper P can be obtained from the output of the area sensor 61 by examining the relationship between the height of the paper and the position of the pattern LP in advance.

本実施形態においては、用紙の全幅にわたって用紙の変形形状を計測しているが、通紙する用紙の幅方向両端部に対応した位置にスポット的な変位計測装置を配置することで、センサのコストを低減させながら同様な効果を得ることができる。   In the present embodiment, the deformation shape of the sheet is measured over the entire width of the sheet. However, by arranging spot-like displacement measuring devices at positions corresponding to both ends in the width direction of the sheet to be passed, the cost of the sensor is increased. The same effect can be obtained while reducing the above.

以下、本実施形態の効果を説明する。   Hereinafter, the effect of this embodiment will be described.

本実施形態によれば、定着ニップ入口近傍の上記記録紙の少なくとも左右端の先端位置を検知する先端位置検知手段を備えているので、上記先端位置検知手段で検知した用紙先端位置と上記面外変形形状検知手段で検知した面外変形形状とから算出した予測される噛み込み時間差に基づいて、記録紙にシワが発生するか否かを判断することができる。   According to the present embodiment, since the front end position detecting means for detecting the front end position of at least the left and right ends of the recording paper in the vicinity of the fixing nip entrance is provided, the front end position detected by the front end position detecting means and the out-of-plane position are detected. Based on the predicted biting time difference calculated from the out-of-plane deformed shape detected by the deformed shape detecting means, it can be determined whether or not the recording paper is wrinkled.

以下、理由を説明する。
搬送中の用紙のばたつきや用紙の変形などにより用紙の幅方向で定着ニップへの噛み込み時間に差が生じることがある。この場合、用紙の先に噛み込まれる箇所と後から噛みこまれる箇所では、用紙面内で搬送される方向に角度差が生じて用紙が平面形状を保てずにうねり変形を生じ、シワに発展する。このように、用紙の噛み込み時間差と用紙のシワの発生には相関があるので、用紙の噛み込み時間差を測定することでシワの発生を判断できる。
The reason will be described below.
There may be a difference in the biting time to the fixing nip in the width direction of the paper due to flapping of the paper being conveyed or deformation of the paper. In this case, there is an angle difference in the direction of conveyance in the paper surface between the part that is bitten by the front of the paper and the part that is bitten by the back, and the paper does not maintain a flat shape and causes swell deformation. Develop. As described above, since there is a correlation between the difference in the paper biting time and the occurrence of the paper wrinkle, the occurrence of the wrinkle can be determined by measuring the difference in the paper biting time.

また、本実施形態によれば、該先端位置検知手段および面外変形形状検知手段の検知結果に基づいて、上記駆動部材または上記加熱手段を制御する制御手段とを備えているため、シワの発生を防止することができる。   In addition, according to the present embodiment, since the control unit that controls the driving member or the heating unit is provided based on the detection results of the tip position detection unit and the out-of-plane deformation shape detection unit, wrinkles are generated. Can be prevented.

すなわち、上記測定結果から予測される用紙の噛み込み時間差に基づいて定着ローラの回転速度を一時的に低下させ、定着器の上流側に配置されている用紙搬送系による用紙の押し込み力によって、定着ニップへの用紙の噛み込み時間差を低減することで、用紙のシワの発生を防止させることができる。   In other words, the fixing roller rotation speed is temporarily reduced based on the paper biting time difference predicted from the above measurement results, and the paper is pressed by the paper conveyance system arranged upstream of the fixing device. By reducing the difference in the time for which the paper is caught in the nip, the generation of paper wrinkles can be prevented.

さらに、定着ローラの駆動速度に応じて定着ローラの温度を制御することで定着性の均一性を確保することができる。   Further, the uniformity of the fixing property can be ensured by controlling the temperature of the fixing roller according to the driving speed of the fixing roller.

また、本実施形態によれば、記憶手段に標準的な噛み込み時間差ならびに駆動速度制御の必要な噛み込み時間差の閾値を記憶しており、これに基づいて定着駆動制御を行うか否かの判断を行う為、不必要に制御を行うことを防止している。   Further, according to the present embodiment, the standard biting time difference and the threshold value of the biting time difference necessary for driving speed control are stored in the storage unit, and it is determined whether or not the fixing driving control is performed based on the threshold value. Therefore, unnecessary control is prevented.

さらに、本実施形態では上記記憶手段に駆動速度制御では補いきれない制御限界の噛み込み時間差を記憶しており、上記制御手段は、上記噛み込み時間差の算出結果が、上記制御限界に達しているか否かを判定し、達している場合は、定着動作を禁止することで紙シワに起因した不良印刷や、紙づまり不良を防止することができる。   Furthermore, in the present embodiment, the storage means stores the biting time difference of the control limit that cannot be compensated by the drive speed control, and the control means checks whether the calculation result of the biting time difference has reached the control limit. If it is determined that it has reached, it is possible to prevent defective printing due to paper wrinkles and paper jamming defects by prohibiting the fixing operation.

さらに、本実施形態では上記限界値を各種用紙に対して有しているので、紙種毎に適正な制御を行うことが出来、幅広い紙種に対して安定な印刷を実現できる。   Further, in the present embodiment, since the above limit values are provided for various types of paper, appropriate control can be performed for each paper type, and stable printing can be realized for a wide range of paper types.

40 定着装置
41 加熱ローラ
42 定着ローラ
43 定着ベルト
44 被加圧ローラ
45 ヒータ
61a エリアセンサ
61b 用紙先端位置検知センサ
62 パタン投影機
63 制御部
64 不揮発性メモリ
69 スピーカ
70 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 Fixing device 41 Heating roller 42 Fixing roller 43 Fixing belt 44 Pressurized roller 45 Heater 61a Area sensor 61b Paper leading edge position detection sensor 62 Pattern projector 63 Control unit 64 Non-volatile memory 69 Speaker 70 Display unit

特開2005−195856号公報JP 2005-195856 A

Claims (5)

駆動源により回転駆動される駆動部材と、該駆動部材と接触して該駆動部材との間に定着ニップを形成する対向部材と、を備えた定着装置であって、
前記記録紙の前記定着ニップ入り口近傍の左右端の先端位置を検知する先端位置検知手段と、
前記左右端の面外変形形状を検知する面外変形形状検知手段と、
前記先端位置検知手段及び前記面外変形形状検知手段の検知結果に基づいて、前記駆動部材の駆動速度を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする定着装置。
A fixing device comprising: a driving member that is rotationally driven by a driving source; and an opposing member that contacts the driving member and forms a fixing nip with the driving member,
Leading edge position detecting means for detecting the leading edge positions of the right and left edges of the recording paper near the fixing nip entrance;
Out-of-plane deformation shape detection means for detecting the out-of-plane deformation shape at the left and right ends;
And a control unit that controls a driving speed of the driving member based on detection results of the tip position detection unit and the out-of-plane deformation shape detection unit.
前記定着ニップを通過する記録紙を加熱する加熱手段を備え、
前記制御手段は、前記駆動速度に基づいて前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項1記載の定着装置。
A heating means for heating the recording paper passing through the fixing nip;
The fixing device according to claim 1, wherein the control unit controls the heating unit based on the driving speed.
前記左右端の予め実験で求めた基準の噛み込み時間差を記憶しておき、
前記制御手段は、記憶されている前記基準の噛み込み時間差と、前記先端位置検知手段及び前記面外変形形状検知手段の検知結果に基づいて予測される噛み込み時間差とに基づいて、前記駆動速度を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の定着装置。
Store the reference biting time difference obtained in advance by experiment at the left and right ends,
The control means is based on the stored reference biting time difference and the biting time difference predicted based on the detection results of the tip position detection means and the out-of-plane deformation shape detection means. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is controlled.
請求項1から3のいずれか1項記載の定着装置と、
記録紙の紙種ごとに、前記駆動速度制御が可能な噛み込み時間差である制御限界閾値を記憶する記憶手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記先端位置検知手段及び前記面外変形形状検知手段の検知結果に基づいて予測される噛み込み時間差が、前記制御限界閾値を下回る場合に、前記駆動速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
A fixing device according to any one of claims 1 to 3,
Storage means for storing a control limit threshold that is a biting time difference capable of controlling the driving speed for each paper type of recording paper,
The control means includes
An image forming apparatus that controls the driving speed when a difference in biting time predicted based on detection results of the tip position detection unit and the out-of-plane deformation shape detection unit is less than the control limit threshold value. .
前記記憶手段は、前記駆動速度制御が必要な噛み込み時間差である制御要否閾値を記憶し、
前記制御手段は、
前記先端位置検知手段及び前記面外変形形状検知手段の検知結果に基づいて予測される噛み込み時間差が、前記制御要否閾値を上回る場合に、前記駆動速度を制御することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
The storage means stores a control necessity threshold value which is a biting time difference that requires the driving speed control,
The control means includes
The driving speed is controlled when a biting time difference predicted based on detection results of the tip position detection means and the out-of-plane deformation shape detection means exceeds the control necessity threshold. 5. The image forming apparatus according to 4.
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