JP2012058356A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
Fixing device and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012058356A JP2012058356A JP2010199471A JP2010199471A JP2012058356A JP 2012058356 A JP2012058356 A JP 2012058356A JP 2010199471 A JP2010199471 A JP 2010199471A JP 2010199471 A JP2010199471 A JP 2010199471A JP 2012058356 A JP2012058356 A JP 2012058356A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- web
- temperature
- fixing
- roller
- fixing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関し、特に、定着ベルトや加圧回転体の表面をクリーニングするウエブ機構が設置された定着装置、及び、画像形成装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and a fixing device installed therein, and in particular, a web mechanism for cleaning the surface of a fixing belt and a pressure rotating body. The present invention relates to an installed fixing device and an image forming apparatus.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、無端状の定着ベルトを用いたベルト方式の定着装置が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このようなベルト方式の定着装置は、ヒータ(加熱手段)が内設された加熱ローラ、芯金上に弾性層が形成された定着補助ローラ(定着ローラ)、加熱ローラと定着補助ローラとに張架・支持された定着ベルト、定着ベルトを介して定着補助ローラに圧接する加圧ローラ(加圧回転体)、等で構成されている。そして、定着ベルトと加圧ローラとの間(ニップ部である。)に記録媒体が搬送されて、記録媒体上のトナー像が定着される。
Conventionally, a belt-type fixing device using an endless fixing belt is widely known as an image forming apparatus such as a copying machine or a printer (see, for example, Patent Document 1).
Such a belt-type fixing device includes a heating roller in which a heater (heating means) is provided, a fixing auxiliary roller (fixing roller) in which an elastic layer is formed on a metal core, and a heating roller and a fixing auxiliary roller. It is composed of a fixing belt supported and supported, a pressure roller (pressure rotator) that is in pressure contact with the auxiliary fixing roller via the fixing belt, and the like. Then, the recording medium is conveyed between the fixing belt and the pressure roller (the nip portion), and the toner image on the recording medium is fixed.
一方、特許文献2等には、定着ローラ上に付着したオフセットトナーが記録媒体上に再付着する不具合を解決するために、定着ローラに当接するウエブ(クリーニングウエブ)を巻き取りながら所定方向に走行させて定着ローラの表面をクリーニングするウエブ機構を設置する技術が開示されている。また、特許文献2には、定着ローラの表面温度が基準値に達していないときに、定着ローラ上にオフセットトナーが付着しやすい状態であるものとして、ウエブ機構におけるウエブの送り量(巻取り量)を大きくしてウエブ機構によるクリーニング性能を向上させる技術が開示されている。
なお、「オフセット」とは、定着工程時に、記録媒体上の画像を形成するトナーの一部が定着部材や加圧回転体に付着する現象である。また、「オフセットトナー」とは、「オフセット」によって定着部材や加圧回転体に付着したトナーである。
On the other hand, in
Note that “offset” is a phenomenon in which a part of toner forming an image on a recording medium adheres to a fixing member or a pressure rotator during a fixing process. The “offset toner” is toner that adheres to the fixing member and the pressure rotating body due to the “offset”.
従来のベルト方式の定着装置は、ウエブ機構を設置した場合に、定着ベルトや加圧回転体に付着したオフセットトナーの量に応じてウエブ機構におけるウエブの巻取り量(送り量)を効率的に制御することができなかった。すなわち、特許文献2のように、定着ベルトの表面温度が基準値に達していない場合にウエブ機構におけるウエブの巻取り量が大きくなるように制御しても、定着ベルトや加圧回転体に付着したオフセットトナーを充分に除去することができないことがあった。
When a conventional belt type fixing device is installed, the web winding amount (feed amount) in the web mechanism is efficiently adjusted according to the amount of offset toner attached to the fixing belt and the pressure rotating body. Could not be controlled. That is, as in
本願発明者は、研究を重ねた結果、この原因が、定着補助ローラの表面温度と、定着補助ローラの芯金上に形成された弾性層の熱膨張の程度と、の相関性が低いことにあることを知得した。すなわち、ヒータ等の熱源が内設されておらずニップ部の形成に寄与する定着補助ローラにおいて、ローラの表面温度がある程度高い場合であっても、弾性層の内部の温度がそれ程高くなく、弾性層の熱膨張の程度が小さくて、加圧回転体との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されないことがあった。このような現象は、装置の立ち上げ時(例えば、朝一である。)等に特に顕著になっていた。そして、このように充分なニップ幅が形成されていない状態で定着工程がおこなわれると、定着ベルトの表面温度が充分高くなっていても、通常時のオフセットトナーよりも多量のオフセットトナーが定着ベルトや加圧回転体に付着してしまい、定着補助ローラの表面温度に近似した定着ベルトの表面温度に基いてウエブの巻取り量を制御するウエブ機構では、オフセットトナーを充分に除去することができなかった。
また、このような不具合を解決するために、ウエブ機構におけるウエブの巻取り量を予め高く設定する方策も考えられるが、そのような場合にはウエブの消費サイクルが早くなってしまい不効率である。
As a result of repeated research, the inventor of the present application has a low correlation between the surface temperature of the auxiliary fixing roller and the degree of thermal expansion of the elastic layer formed on the core metal of the auxiliary fixing roller. I knew that there was. That is, in the fixing auxiliary roller that does not have a heat source such as a heater and contributes to the formation of the nip portion, even if the roller surface temperature is somewhat high, the temperature inside the elastic layer is not so high, and The degree of thermal expansion of the layer is so small that the nip width at the nip portion formed with the pressure rotator may not be sufficiently secured. Such a phenomenon has been particularly prominent when the apparatus is started up (for example, in the morning). If the fixing process is performed in a state where a sufficient nip width is not formed as described above, even if the surface temperature of the fixing belt is sufficiently high, a larger amount of offset toner than the normal offset toner is generated. In the web mechanism that controls the amount of winding of the web based on the surface temperature of the fixing belt that is adhered to the pressure rotating body and approximates the surface temperature of the auxiliary fixing roller, the offset toner can be sufficiently removed. There wasn't.
In order to solve such a problem, a method of setting the web winding amount in the web mechanism high in advance may be considered, but in such a case, the web consumption cycle is accelerated, which is inefficient. .
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウエブ機構を設置した場合に、定着ベルトや加圧回転体に付着したオフセットトナーの量に応じてウエブ機構におけるウエブの巻取り量を効率的に制御することができて、オフセットトナーが確実かつ効率的に除去される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When the web mechanism is installed, the web winding in the web mechanism is performed according to the amount of offset toner adhering to the fixing belt and the pressure rotating body. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus that can efficiently control the amount to be taken and can reliably and efficiently remove offset toner.
この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を加熱・溶融して記録媒体上に定着する定着装置であって、加熱手段によって加熱される加熱ローラと、芯金上に弾性層が形成された定着補助ローラと、前記加熱ローラと前記定着補助ローラとによって張架された定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着補助ローラに圧接することで記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着ベルト又は前記加圧回転体に当接するウエブを巻き取りながら所定方向に走行させて前記定着ベルト又は前記加圧回転体の表面をクリーニングするウエブ機構と、前記定着補助ローラの前記芯金の温度を検知する温度検知手段と、を備え、前記ウエブ機構は、前記温度検知手段の検知結果に基いて、前記ウエブの単位時間当りの巻取り量を可変するものである。 The fixing device according to the first aspect of the present invention is a fixing device that heats and melts a toner image and fixes the toner image on a recording medium, and includes a heating roller heated by a heating means, and an elastic material on the mandrel. A fixing auxiliary roller having a layer formed thereon, a fixing belt stretched by the heating roller and the fixing auxiliary roller, and a nip through which the recording medium is conveyed by being pressed against the fixing auxiliary roller via the fixing belt A pressure rotator that forms a portion, and a web mechanism that cleans the surface of the fixing belt or the pressure rotator by running the web in contact with the fixing belt or the pressure rotator in a predetermined direction. Temperature detecting means for detecting the temperature of the core metal of the fixing auxiliary roller, and the web mechanism is configured to generate a unit time of the web based on a detection result of the temperature detecting means. It is to vary the Rino winding amount.
また、請求項2記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記ウエブ機構は、前記温度検知手段によって検知された温度が所定値に達していない場合に、前記温度検知手段によって検知された温度が前記所定値に達している場合に比べて、前記ウエブの前記巻取り量が大きくなるように制御されるものである。 The fixing device according to a second aspect of the present invention is the fixing device according to the first aspect, wherein the web mechanism detects the temperature when the temperature detected by the temperature detecting means does not reach a predetermined value. Compared with the case where the temperature detected by the detecting means has reached the predetermined value, the web is controlled so that the amount of winding is increased.
また、請求項3記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項2に記載の発明において、前記ウエブ機構は、前記温度検知手段によって検知された温度が前記所定値よりも大きな第2の所定値に達している場合に、前記温度検知手段によって検知された温度が前記第2の所定値に達していない場合に比べて、前記ウエブの前記巻取り量が小さくなるように制御されるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the second aspect, the web mechanism is configured such that the temperature detected by the temperature detecting means is a second predetermined value that is greater than the predetermined value. When the temperature is reached, the winding amount of the web is controlled to be smaller than when the temperature detected by the temperature detection means does not reach the second predetermined value. .
また、請求項4記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記加熱ローラ又は前記定着補助ローラの外周面の温度を直接的又は間接的に検知する第2温度検知手段をさらに備え、前記ウエブ機構は、前記温度検知手段の検知結果と前記第2温度検知手段の検知結果とに基いて、前記ウエブの前記巻取り量を可変するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first aspect, wherein the temperature of the outer peripheral surface of the heating roller or the auxiliary fixing roller is detected directly or indirectly. And a web mechanism for varying the winding amount of the web based on a detection result of the temperature detection means and a detection result of the second temperature detection means.
また、請求項5記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項4に記載の発明において、前記ウエブ機構は、前記温度検知手段によって検知された温度と前記第2温度検知手段によって検知された温度との平均温度が所定値に達していない場合に、前記平均温度が前記所定値に達している場合に比べて、前記ウエブの前記巻取り量が大きくなるように制御されるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fourth aspect, the web mechanism is configured such that the temperature detected by the temperature detecting means and the temperature detected by the second temperature detecting means. When the average temperature does not reach a predetermined value, the amount of winding of the web is controlled to be larger than when the average temperature reaches the predetermined value.
また、請求項6記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項5に記載の発明において、前記ウエブ機構は、前記温度検知手段によって検知された温度と前記第2温度検知手段によって検知された温度との平均温度が前記所定値よりも大きな第2の所定値に達している場合に、前記平均温度が前記第2の所定値に達していない場合に比べて、前記ウエブの前記巻取り量が小さくなるように制御されるものである。 The fixing device according to a sixth aspect of the present invention is the fixing device according to the fifth aspect, wherein the web mechanism is configured such that the temperature detected by the temperature detecting means and the temperature detected by the second temperature detecting means. When the average temperature of the web reaches a second predetermined value that is greater than the predetermined value, the amount of winding of the web is smaller than when the average temperature does not reach the second predetermined value. It is controlled to be smaller.
また、請求項7記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記ニップ部に連続的に通紙される記録媒体の通紙枚数、又は、前記定着補助ローラが連続的に回転駆動される駆動時間、を検出する検出手段をさらに備え、前記ウエブ機構は、前記検出手段で検出された通紙枚数又は駆動時間が増加するごとに前記ウエブの前記巻取り量が小さくなるように制御されるものである。 A fixing device according to a seventh aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the number of sheets of the recording medium continuously passed through the nip portion, or Detecting means for detecting a driving time during which the auxiliary fixing roller is continuously driven to rotate, and the web mechanism is configured so that each time the number of sheets passing or the driving time detected by the detecting means increases, The amount of winding is controlled to be small.
また、この発明の請求項8記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。 An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention includes the fixing device according to any one of the first to seventh aspects.
本発明は、定着補助ローラの芯金の温度を検知する温度検知手段の検知結果に基いて、ウエブ機構におけるウエブの単位時間当りの巻取り量を可変しているため、定着ベルトや加圧回転体に付着したオフセットトナーの量に応じてウエブ機構におけるウエブの巻取り量が効率的に制御されて、オフセットトナーが確実かつ効率的に除去される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, the winding amount per unit time of the web mechanism in the web mechanism is variable based on the detection result of the temperature detecting means for detecting the temperature of the core metal of the auxiliary fixing roller. Provided are a fixing device and an image forming apparatus in which a web winding amount in a web mechanism is efficiently controlled according to the amount of offset toner attached to a body, and offset toner is reliably and efficiently removed. be able to.
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、6は搬送ローラ、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像部、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 a writing unit that emits laser light based on input image information, and 3 an original conveying unit that conveys an original D to an original reading unit 4. 4 is a document reading unit that reads image information of the document D, 6 is a conveyance roller, 7 is a paper feed unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, 11Y, 11M, 11C, and 11BK are photosensitive drums on which toner images of respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are formed, 12 is a charging unit that charges the
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、19は2次転写工程後の記録媒体Pを定着装置20に向けて搬送する搬送ベルト、20は記録媒体P上のトナー像(未定着画像)を定着するベルト方式の定着装置、を示す。
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
Specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four
In the
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first photosensitive drum 11Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 11Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y charged by the charging
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像部13との対向位置に達する。そして、各現像部13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the
Thereafter, the surface of the
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the
Specifically, the recording medium P fed by the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルト19によって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルトと加圧ローラとのニップ部にて、カラー画像(トナー)が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、搬送ローラ6で搬送された後に、排紙ローラによって装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full color image is transferred is guided to the fixing
Then, after the fixing process, the recording medium P is transported by the transport roller 6 and then discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by the paper discharge roller, thereby completing a series of image forming processes.
次に、図2及び図3にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2は、定着装置20を示す構成図である。図3は、定着装置20を示す別の構成図であって、主として加圧力調整機構の構成を示す図である。
図2に示すように、定着装置20は、定着補助ローラ22、加熱ローラ23、定着部材としての定着ベルト21、テンションローラ24、加圧回転体としての加圧ローラ31、3つの温度センサ41〜43、ガイド板35、等で構成される。
Next, the configuration and operation of the fixing
FIG. 2 is a configuration diagram showing the fixing
As shown in FIG. 2, the fixing
ここで、定着ベルト21は、PI(ポリイミド)等の樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端状ベルト(層厚が90μm程度のものである。)である。定着ベルト21の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト21の離型層は、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等で形成されている。定着ベルト21の表層に離型層を設けることにより、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。定着ベルト21は、3つのローラ部材(定着補助ローラ22と加熱ローラ23とテンションローラ24とである。)に張架・支持されて、図2中の矢印方向に走行する。テンションローラ24は、定着ベルト21の外周面に当接していて、定着ベルト21に所定の張力を与えている。定着部材として熱容量の低い定着ベルト21を用いることで、装置の昇温特性が向上する。
Here, the fixing
定着補助ローラ22は、SUS304等の金属材料からなる芯金22a上に、層厚が15mm程度の発泡シリコーンゴムからなる弾性層22b(アスカーC硬度が25〜50程度のものである。)が形成された外径52mm程度のローラ部材であって、加圧回転体としての加圧ローラ31に定着ベルト21を介して圧接してニップ部を形成する。弾性層22bを発泡材料で形成することで、ニップ部におけるニップ幅(ニップ量)を比較的大きく設定できるとともに、定着ベルト21の熱が定着補助ローラ22に移行しにくくなる。定着補助ローラ22は、その軸部が駆動モータ61に連結されていて、図2中の時計方向に回転駆動される。
なお、本実施の形態では、弾性層22bの材料として発泡シリコーンゴムを用いたが、弾性層22bの材料としてフッ素ゴム、シリコーンゴム等を用いることもできる。
ここで、定着補助ローラ22の芯金22aの外周面(ローラ軸方向の端部であって、弾性層22bが形成されておらず軸受34が挿設される部分の近傍である。)には、芯金22aの温度を検知する温度検知手段としての第3温度センサ43(サーミスタ)が設置されている。そして、第3温度センサ43(温度検知手段)の検知結果に基いてウエブ機構70におけるウエブ71の巻取り量が制御されることになるが、これについては後で詳しく説明する。
In the fixing
In the present embodiment, foamed silicone rubber is used as the material of the
Here, on the outer peripheral surface of the cored
加熱ローラ23は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料からなる外径が38mm程度の中空構造のローラ部材であって、その円筒体の内部には加熱手段としてのヒータ25(熱源)が固設されている。なお、加熱ローラ23は、耐食性を向上させるために、その表面にアルマイト処理が施されている。
加熱ローラ23のヒータ25(加熱手段)は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板(不図示である。)に固定されている。そして、装置本体1の交流電源(不図示である。)により出力制御されたヒータ25からの輻射熱によって加熱ローラ23が加熱されて、さらに加熱ローラ23によって加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。ヒータ25(加熱手段)の出力制御は、定着ベルト21表面(外周面)に接触する第1温度センサ41(サーミスタ)によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、第1温度センサ41の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、交流電源からヒータ25に交流電圧が印加される。このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
なお、第1温度センサ41は、加熱ローラ23の外周面の温度を定着ベルト21を介して間接的に検知する第2温度検知手段としても機能して、その検知結果を後述するウエブ機構70の制御に用いることができる。さらに、定着補助ローラ22の外周面の温度を定着ベルト21を介して間接的に検知する第2温度検知手段として機能する第2温度センサ42(サーミスタ)を設置して、その検知結果を後述するウエブ機構70の制御に用いることができる。このような第2温度検知手段を用いたウエブ機構70の制御については、後で詳しく説明する。
The
The heater 25 (heating means) of the
The
なお、本実施の形態では、テンションローラ24を設置して定着ベルト21に所定の張力を与えたが、テンションローラ24を設置せずに加熱ローラ23をテンションローラとして機能させることもできる。具体的に、加熱ローラ23を定着装置20の側板に対して図2の左右方向に揺動可能に保持して、加熱ローラ23をテンションプレートによって図2の右側に付勢することで、加熱ローラ23が定着ベルト21に所定の張力を与えるテンションローラとして機能することになる。このような場合、定着ベルト21は、2つのローラ部材(定着補助ローラ22と加熱ローラ23とである。)によってのみ張架・支持されることになる。
In the present embodiment, the
また、加圧回転体としての加圧ローラ31は、外径が50mm程度であって、主として、芯金32と、芯金32の外周面に接着層を介して形成された弾性層33(層厚が3mm程度のものである。)と、からなる。加圧ローラ31の弾性層33は、フッ素ゴム、シリコーンゴム等のソリッドゴム材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
そして、加圧ローラ31は、図3に示す加圧力調整機構55〜58によって定着ベルト21を介して定着補助ローラ22に圧接する。こうして、加圧ローラ31と定着ベルト21との間に、所望のニップ部が形成される。なお、本実施の形態では、定着補助ローラ22の弾性層22bの圧縮量が3〜4mm程度であって、ニップ部のニップ幅が14mm程度(通常時の適正値である。)に設定されている。なお、加圧力調整機構55〜58は、定着装置20の幅方向両端部にそれぞれ設置されている。
The
The
加圧力調整機構55〜58(ニップ幅調整機構)は、定着補助ローラ22と加圧ローラ31とのニップ部における加圧力(圧接力)を調整するものである。
詳しくは、図3を参照して、加圧ローラ31は、その両端の軸部が軸受34を介して定着装置20の側板に回転自在に保持されている。また、軸受34は、定着装置20の側板に形成された長穴に、上下方向に移動可能に保持されている。図3に示すように、加圧力調整機構は、加圧ローラ31の軸受34に係合する加圧レバー55、加圧レバー55に作用して加圧ローラ31を定着補助ローラ22に向けて付勢するカム部材56(偏心カム)、カム部材56を回転駆動する第2駆動モータ62、カム部材56の回転方向の姿勢を検知する位置センサ57、加圧レバー55をカム部材56に当接させるために加圧レバー55を付勢するスプリング58、等で構成される。加圧レバー55は、定着装置20の側板に、支軸55aを中心に回動可能に保持されている。
そして、カム部材56は、加圧レバー55をニップ部の加圧力を増減する方向に移動させる。すなわち、ニップ部の加圧力を高く設定したいときには、カム部材56を図3の状態から時計方向に回転駆動して、加圧レバー55が軸受34を介して加圧ローラ31を上方に押し上げて、定着ベルト21(定着補助ローラ22)に対する加圧ローラ31の加圧力(面圧)を増加させる。これに対して、ニップ部の加圧力を低く設定したいときには、カム部材56を図3の状態から反時計方向に回転駆動して、加圧レバー55が加圧ローラ31の自重とニップ部における反発力とスプリング58の付勢力とにより下方に移動して、定着ベルト21(定着補助ローラ22)に対する加圧ローラ31の加圧力(面圧)を減少させる。
なお、カム部材56の回転方向の姿勢は、カム部材56の軸部に固設されてカム部材56と一体的に回転する被検知板56aの有無を位置センサ57によって光学的に検知することによって認識される。
The
Specifically, with reference to FIG. 3, the
And the
The posture of the
このように、加圧力調整機構55〜58は、定着補助ローラ22に対する加圧ローラ31の加圧力(ニップ圧)を調整するものである。そして、加圧力調整機構55〜58は、ニップ部に記録媒体Pが通紙されないとき(電源オフ時、ウォーミングアップ時、待機時、等の非画像形成時である。)等に、ニップ部における加圧力が減圧されるように(又は、定着補助ローラ22に対して加圧ローラ31が離間するように)稼動される。これにより、定着補助ローラ22の弾性層22bや加圧ローラ31の弾性層33に大きなニップ圧が局所的に長時間付与されることが抑止されて、弾性層22b、31に圧縮永久歪みが生じる不具合が軽減される。
As described above, the
ここで、本実施の形態では、図2に示すように、加圧ローラ31の外周面に当接して加圧ローラ31表面をクリーニングするウエブ機構70が設置されている。このウエブ機構70は、加圧ローラ31(加圧回転体)に当接するウエブ71を巻き取りながら所定方向に走行させて加圧ローラ31の表面に付着したオフセットトナー(主として、定着ベルト21上に付着してから加圧ローラ31に移行したオフセットトナーである。)をクリーニングするものである。
詳しくは、ウエブ機構70は、ウエブ71、巻取りローラ72、ウエブローラ73、押圧ローラ74、駆動モータ75等で構成されている。ウエブ71は、シリコンオイルが含浸されたアラミド繊維、ポリエステル繊維等からなる不織布である。ウエブ71は、ウエブローラ73に巻き付けられていて、駆動モータ75に連結された巻取りローラ72の巻取り動作(図2の反時計方向の回転駆動である。)によって図2中の破線矢印方向に移動しながら加圧ローラ31表面の汚れを拭き取る。ウエブ71は、付勢手段(不図示である。)が設置された押圧ローラ74によって付勢されて、加圧ローラ31に所定の圧力で圧接している。そして、ウエブローラ73に巻き付けられたウエブ71がなくなると、ウエブ機構70の一部又は全部が新品のものに交換される。
なお、ウエブ機構70は、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43(温度検知手段)の検知結果に基いて、ウエブ71の巻取り量が制御されることになるが、これについては後で詳しく説明する。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a
Specifically, the
The
図2を参照して、定着ベルト21と加圧ローラ31との当接部(ニップ部である。)の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Pの搬送を案内するガイド板35が配設されている。ガイド板35は、定着装置20の側板に固設されている。
また、図示は省略するが、定着ベルト21の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板が配設されている。分離板は、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21の走行に沿って定着ベルト21に巻き付いてしまう不具合を抑止する。
Referring to FIG. 2, guide
Although not shown, a separation plate is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the fixing
以下、定着装置20の、通常の通紙時の動作について説明する。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、不図示の交流電源からヒータ25に交流電圧が印加(給電)されるとともに、駆動モータ61によって定着補助ローラ22が回転駆動されて、それぞれの部材同士の摩擦抵抗によって定着ベルト21、加熱ローラ23、加圧ローラ31が図2中の矢印方向に回転(従動)する。
その後、給紙部7から記録媒体Pが給送されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが記録媒体P上に未定着画像として担持される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。そして、定着ベルト21による加熱と、定着ベルト21(定着補助ローラ22)及び加圧ローラ31の押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、回転する定着ベルト21及び加圧ローラ31によってそのニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
Hereinafter, the operation of the fixing
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on, an AC voltage is applied (powered) from an AC power source (not shown) to the
Thereafter, the recording medium P is fed from the
以下、本実施の形態における定着装置20の、特徴的な構成・動作について説明する。
本実施の形態では、ウエブ機構70は、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する温度検知手段としての第3温度センサ43の検知結果に基いて、ウエブ71の単位時間当りの巻取り量(送り量)が可変制御される。
詳しくは、図4を参照して、第3温度センサ43(温度検知手段)によって検知された芯金22aの温度Tsが所定値(本実施の形態では、55℃に設定されている。)に達していない場合に、第3温度センサ43によって検知された芯金22aの温度Tsが所定値(本実施の形態では、55℃に設定されている。)に達している場合に比べて、ウエブ71の巻取り量が大きくなるようにウエブ機構70(駆動モータ75)が制御される。
Hereinafter, a characteristic configuration and operation of the fixing
In the present embodiment, the
Specifically, referring to FIG. 4, the temperature Ts of the cored
具体的に、第3温度センサ43(温度検知手段)によって検知された芯金22aの温度Tsに係わる情報は、制御部60に送られる。
そして、制御部60にて、第3温度センサ43によって検知された芯金22aの温度Tsが55℃以下であると判別された場合には、定着補助ローラ22の弾性層22b(ゴム層)の内部の温度がそれ程高くなく、弾性層22bの熱膨張の程度が小さくて、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されずにホットオフセットが生じやすい状態であるものとして、10秒間隔で5秒動作する(5秒オン、5秒オフの間欠動作が繰り返される)ように、ウエブ71を走行するための駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。これにより、加圧ローラ31上に付着した比較的多量のオフセットトナーが、巻取り量が増速されてクリーニング性能がアップされたウエブ71によって、効率的に除去されることになる。
これに対して、制御部60にて、第3温度センサ43によって検知された芯金22aの温度Tsが55℃を超えていると判別された場合には、定着補助ローラ22の弾性層22b(ゴム層)の内部の温度が充分に高く、弾性層22bの熱膨張の程度が通常状態であって、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されてホットオフセットが比較的生じにくい状態であるものとして、12.5秒間隔で5秒動作する(5秒オン、7.5秒オフの間欠動作が繰り返される)基準動作がおこなわれるように、ウエブ71を走行するための駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。これにより、加圧ローラ31上に付着した比較的少量のオフセットトナーが、巻取り量が減速されてクリーニング性能がダウンされたウエブ71によって、効率的に除去されることになる。
Specifically, information related to the temperature Ts of the cored
When the
In contrast, if the
このように、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43の検知結果に基いて(加圧ローラ31に付着したオフセットトナーの量に応じて)、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量を過不足なく最適化することで、ウエブ71の消費サイクルを早めることなく、オフセットトナーを確実かつ効率的に除去することができる。
Thus, the web in the
また、本実施の形態では、ウエブ機構70は、第3温度センサ43によって検知された定着補助ローラ22の芯金22aの温度が上述した所定値よりも大きな第2の所定値に達している場合に、第3温度センサ43によって検知された温度が第2の所定値に達していない場合に比べて、ウエブ71の巻取り量(送り量)が小さくなるように可変制御される。
詳しくは、図5を参照して、第3温度センサ43(温度検知手段)によって検知された芯金22aの温度Tsが第2の所定値(本実施の形態では、105℃に設定されている。)に達している場合に、第3温度センサ43によって検知された芯金22aの温度Tsが所定値(本実施の形態では、105℃に設定されている。)に達していない場合に比べて、ウエブ71の巻取り量が小さくなるようにウエブ機構70(駆動モータ75)が制御される。
Further, in the present embodiment, the
Specifically, referring to FIG. 5, the temperature Ts of the cored
具体的に、第3温度センサ43(温度検知手段)によって検知された芯金22aの温度Tsに係わる情報は、制御部60に送られる。
そして、制御部60にて、第3温度センサ43によって検知された芯金22aの温度Tsが105℃以下であると判別された場合(55℃<Ts≦105℃)には、弾性層22bの熱膨張の程度が通常状態であって、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されてホットオフセットが比較的生じにくい状態であるものとして、12.5秒間隔で5秒動作する(5秒オン、7.5秒オフの間欠動作が繰り返される)基準動作がおこなわれるように、ウエブ71を走行するための駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。
これに対して、制御部60にて、制御部60にて、第3温度センサ43によって検知された芯金22aの温度Tsが105℃を超えるものであると判別された場合には、弾性層22bの熱膨張の程度が通常状態であって加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されるとともに、定着ベルト21上の表面温度(定着温度)も充分に高くてホットオフセットがさらに生じにくい状態であるものとして、15秒間隔で5秒動作する(5秒オン、10秒オフの間欠動作が繰り返される)ように、ウエブ71を走行するための駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。これにより、加圧ローラ31上に付着したさらに少量のオフセットトナーが、巻取り量がさらに減速されてクリーニング性能がさらにダウンされたウエブ71によって、効率的に除去されることになる。
Specifically, information related to the temperature Ts of the cored
When the
On the other hand, if the
このように、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43の検知結果に基いて(加圧ローラ31に付着したオフセットトナーの量に応じて)、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量をさらに過不足なく最適化することで、ウエブ71の消費サイクルを早めることなく、オフセットトナーをさらに確実かつ効率的に除去することができる。
Thus, the web in the
ここで、本実施の形態では、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43の検知結果だけに基いて、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量を制御した。
これに対して、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43の検知結果と、加熱ローラ23の外周面の温度を間接的に検知する第2温度検知手段としての第1温度センサ41の検知結果と、に基いて、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量を制御することもできる。
詳しくは、図6を参照して、第3温度センサ43(温度検知手段)によって検知された芯金22aの温度Tsと、第1温度センサ41(第2温度検知手段)によって検知された加熱ローラ23の表面温度Tpと、の平均温度((Ts+Tp)/2)が所定値(本実施の形態では、105℃に設定されている。)に達していない場合に、その平均温度((Ts+Tp)/2)が所定値(本実施の形態では、105℃に設定されている。)に達している場合に比べて、ウエブ71の巻取り量が大きくなるようにウエブ機構70(駆動モータ75)が制御される。
Here, in the present embodiment, the winding amount per unit time of the
On the other hand, the detection result of the third temperature sensor 43 that detects the temperature of the cored
Specifically, referring to FIG. 6, the temperature Ts of the cored
具体的に、第3温度センサ43(温度検知手段)によって検知された芯金22aの温度Tsに係わる情報と、第1温度センサ41(第2温度検知手段)によって検知された加熱ローラ23の表面温度Tpに係わる情報と、は、それぞれ、制御部60に送られる。そして、それらの平均温度((Ts+Tp)/2)が求められる。
そして、制御部60にて、平均温度((Ts+Tp)/2)が105℃以下であると判別された場合には、定着補助ローラ22の弾性層22b(ゴム層)の内部の温度がそれ程高くなく、弾性層22bの熱膨張の程度が小さくて、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されずにホットオフセットが生じやすい状態であるものとして、10秒間隔で5秒動作する(5秒オン、5秒オフの間欠動作が繰り返される)ように、ウエブ71を走行するための駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。これにより、加圧ローラ31上に付着した比較的多量のオフセットトナーが、巻取り量が増速されてクリーニング性能がアップされたウエブ71によって、効率的に除去されることになる。
これに対して、制御部60にて、平均温度((Ts+Tp)/2)が105℃を超えていると判別された場合には、定着補助ローラ22の弾性層22b(ゴム層)の内部の温度が充分に高く、弾性層22bの熱膨張の程度が通常状態であって、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されてホットオフセットが比較的生じにくい状態であるものとして、12.5秒間隔で5秒動作する(5秒オン、7.5秒オフの間欠動作が繰り返される)基準動作がおこなわれるように、ウエブ71を走行するための駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。これにより、加圧ローラ31上に付着した比較的少量のオフセットトナーが、巻取り量が減速されてクリーニング性能がダウンされたウエブ71によって、効率的に除去されることになる。
Specifically, information related to the temperature Ts of the cored
When the
On the other hand, when the
このように、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43の検知結果に加えて、加熱ローラ23の表面温度を間接的に検知する第1温度センサ41の検知結果に基いて(加圧ローラ31に付着したオフセットトナーの量に応じて)、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量を過不足なく最適化することで、ウエブ71の消費サイクルを早めることなく、オフセットトナーを確実かつ効率的に除去することができる。
特に、定着ベルト21が走行している状態で第1温度センサ41によって検知される加熱ローラ23の表面温度は、定着ベルト21が走行している状態での定着補助ローラ22の表面温度(外周面の温度)とほぼ同じであるため、2つの温度センサ41、43で検知された温度の平均温度((Ts+Tp)/2)が定着補助ローラ22の弾性層22bの内部温度にほぼ等しくなる。したがって、定着補助ローラ22の弾性層22bの膨張の程度に基くオフセットトナー量の変化を正確に把握することができて、上述した本実施の形態における効果が確実なものになる。
Thus, in addition to the detection result of the third temperature sensor 43 that detects the temperature of the cored
In particular, the surface temperature of the
ここで、このような制御をおこなう場合においても、平均温度((Ts+Tp)/2)が所定値(本実施の形態では、105℃に設定されている。)よりも大きな第2の所定値に達している場合に、平均温度((Ts+Tp)/2)がその第2の所定値に達していない場合に比べて、ウエブ71の巻取り量が小さくなるようにウエブ機構70(駆動モータ75)を制御することができる。これにより、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量がさらに過不足なく最適化されて、ウエブ71の消費サイクルを早めることなく、オフセットトナーをさらに確実かつ効率的に除去することができる。
なお、上述したような制御をおこなう場合に、加熱ローラ23の外周面の温度を間接的に検知する第1温度センサ41の代わりに、加熱ローラ23の外周面の温度を直接的に検知する温度センサを用いることもできる。
Here, even when such control is performed, the average temperature ((Ts + Tp) / 2) is set to a second predetermined value larger than a predetermined value (in this embodiment, set to 105 ° C.). When the temperature reaches the web mechanism 70 (drive motor 75), the winding amount of the
In addition, when performing control as described above, instead of the
ここで、本実施の形態では、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43の検知結果だけに基いて、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量を制御した。
これに対して、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43の検知結果と、定着補助ローラ22の外周面の温度を間接的に検知する第2温度検知手段としての第2温度センサ42の検知結果と、に基いて、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量を制御することもできる。
詳しくは、図7を参照して、第3温度センサ43(温度検知手段)によって検知された芯金22aの温度Tsと、第2温度センサ41(第2温度検知手段)によって検知された定着補助ローラ22の表面温度Tmと、の平均温度((Ts+Tm)/2)が所定値(本実施の形態では、105℃に設定されている。)に達していない場合に、その平均温度((Ts+Tm)/2)が所定値(本実施の形態では、105℃に設定されている。)に達している場合に比べて、ウエブ71の巻取り量が大きくなるようにウエブ機構70(駆動モータ75)が制御される。
Here, in the present embodiment, the winding amount per unit time of the
On the other hand, the detection result of the third temperature sensor 43 that detects the temperature of the cored
In detail, referring to FIG. 7, the temperature Ts of the cored
具体的に、第3温度センサ43(温度検知手段)によって検知された芯金22aの温度Tsに係わる情報と、第2温度センサ42(第2温度検知手段)によって検知された定着補助ローラ22の表面温度Tmに係わる情報と、は、それぞれ、制御部60に送られる。そして、それらの平均温度((Ts+Tm)/2)が求められる。
そして、制御部60にて、平均温度((Ts+Tm)/2)が105℃以下であると判別された場合には、定着補助ローラ22の弾性層22b(ゴム層)の内部の温度がそれ程高くなく、弾性層22bの熱膨張の程度が小さくて、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されずにホットオフセットが生じやすい状態であるものとして、10秒間隔で5秒動作する(5秒オン、5秒オフの間欠動作が繰り返される)ように、ウエブ71を走行するための駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。これにより、加圧ローラ31上に付着した比較的多量のオフセットトナーが、巻取り量が増速されてクリーニング性能がアップされたウエブ71によって、効率的に除去されることになる。
これに対して、制御部60にて、平均温度((Ts+Tm)/2)が105℃を超えていると判別された場合には、定着補助ローラ22の弾性層22b(ゴム層)の内部の温度が充分に高く、弾性層22bの熱膨張の程度が通常状態であって、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されてホットオフセットが比較的生じにくい状態であるものとして、12.5秒間隔で5秒動作する(5秒オン、7.5秒オフの間欠動作が繰り返される)基準動作がおこなわれるように、ウエブ71を走行するための駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。これにより、加圧ローラ31上に付着した比較的少量のオフセットトナーが、巻取り量が減速されてクリーニング性能がダウンされたウエブ71によって、効率的に除去されることになる。
Specifically, information related to the temperature Ts of the cored
When the
On the other hand, when the
このように、定着補助ローラ22の芯金22aの温度を検知する第3温度センサ43の検知結果に加えて、定着補助ローラ22の表面温度を間接的に検知する第2温度センサ42の検知結果に基いて(加圧ローラ31に付着したオフセットトナーの量に応じて)、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量を過不足なく最適化することで、ウエブ71の消費サイクルを早めることなく、オフセットトナーを確実かつ効率的に除去することができる。
特に、第2温度センサ42によって検知される定着補助ローラ22の表面温度は、定着ベルト21が走行していない状態であっても定着補助ローラ22の表面温度(外周面の温度)とほぼ同じであるため、2つの温度センサ42、43で検知された温度の平均温度((Ts+Tm)/2)が定着補助ローラ22の弾性層22bの内部温度にほぼ等しくなる。したがって、定着補助ローラ22の弾性層22bの膨張の程度に基くオフセットトナー量の変化を正確に把握することができて、上述した本実施の形態における効果がさらに確実なものになる。
As described above, in addition to the detection result of the third temperature sensor 43 that detects the temperature of the
In particular, the surface temperature of the
ここで、このような制御をおこなう場合においても、平均温度((Ts+Tm)/2)が所定値(本実施の形態では、105℃に設定されている。)よりも大きな第2の所定値に達している場合に、平均温度((Ts+Tm)/2)がその第2の所定値に達していない場合に比べて、ウエブ71の巻取り量が小さくなるようにウエブ機構70(駆動モータ75)を制御することができる。これにより、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量がさらに過不足なく最適化されて、ウエブ71の消費サイクルを早めることなく、オフセットトナーをさらに確実かつ効率的に除去することができる。
なお、上述したような制御をおこなう場合に、定着補助ローラ22の外周面の温度を間接的に検知する第2温度センサ42の代わりに、定着補助ローラ22の外周面の温度を直接的に検知する温度センサを用いることもできる。
Here, even when such control is performed, the average temperature ((Ts + Tm) / 2) is set to a second predetermined value larger than a predetermined value (in this embodiment, set to 105 ° C.). When it reaches, the web mechanism 70 (drive motor 75) reduces the winding amount of the
When performing the control as described above, the temperature of the outer peripheral surface of the
ここで、本実施の形態において、連続通紙がされる場合に、ニップ部に連続的に通紙される記録媒体Pの通紙枚数を検出する検出手段としてのカウンタ62によって検出された通紙枚数が増加するごとにウエブ71の巻取り量が小さくなるように、ウエブ機構70を制御することができる。このような制御をおこなう理由は、連続通紙枚数の増加にともない定着補助ローラ22の弾性層22bの内部温度が徐々に高くなって、弾性層22bの熱膨張の程度が通常状態に近づいて、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されてホットオフセットが徐々に生じにくい状態になっていくためである。
詳しくは、図8を参照して、連続通紙枚数が500枚以下の場合には10秒間隔で5秒動作する(5秒オン、5秒オフの間欠動作が繰り返される)ように駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれ、連続通紙枚数が501〜1000枚の場合には11秒間隔で5秒動作する(5秒オン、6秒オフの間欠動作が繰り返される)ように駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれ、連続通紙枚数が1001枚以上の場合には12.5秒間隔で5秒動作する(5秒オン、7.5秒オフの間欠動作が繰り返される)基準動作がおこなわれるように駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。そして、このようなウエブ機構70の制御は、先に図4で説明したウエブ機構70の制御と合わせておこなわれる。
これにより、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量がさらに過不足なく最適化されて、ウエブ71の消費サイクルを早めることなく、オフセットトナーをさらに確実かつ効率的に除去することができる。
Here, in the present embodiment, when continuous paper is passed, the paper passing detected by the
Specifically, referring to FIG. 8, when the number of continuous sheets to be passed is 500 or less, the
As a result, the winding amount of the
また、本実施の形態において、連続通紙等によって定着装置20が連続的に駆動される場合に、定着補助ローラ22が連続的に回転駆動される駆動時間を検出する検出手段としての不図示のタイマー(駆動モータ61の駆動時間を検出するタイマーであって、制御部60に内設されている。)によって検出された駆動時間が増加するごとにウエブ71の巻取り量が小さくなるように、ウエブ機構70を制御することができる。このような制御をおこなう理由は、定着補助ローラ22の駆動時間の増加にともない定着補助ローラ22の弾性層22bの内部温度が徐々に高くなって、弾性層22bの熱膨張の程度が通常状態に近づいて、加圧ローラ31との間で形成されるニップ部におけるニップ幅が充分に確保されてホットオフセットが徐々に生じにくい状態になっていくためである。
詳しくは、図9を参照して、連続駆動時間が300秒以下の場合には10秒間隔で5秒動作する(5秒オン、5秒オフの間欠動作が繰り返される)ように駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれ、連続駆動時間が301〜600秒の場合には11秒間隔で5秒動作する(5秒オン、6秒オフの間欠動作が繰り返される)ように駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれ、連続駆動時間が601秒以上の場合には12.5秒間隔で5秒動作する(5秒オン、7.5秒オフの間欠動作が繰り返される)基準動作がおこなわれるように駆動モータ75のオン・オフ制御がおこなわれる。そして、このようなウエブ機構70の制御は、先に図4で説明したウエブ機構70の制御と合わせておこなわれる。
これにより、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量がさらに過不足なく最適化されて、ウエブ71の消費サイクルを早めることなく、オフセットトナーをさらに確実かつ効率的に除去することができる。
Further, in the present embodiment, when the fixing
Specifically, referring to FIG. 9, when the continuous drive time is 300 seconds or less, the
As a result, the winding amount of the
以上説明したように、本実施の形態では、定着補助ローラ22の芯金2aの温度を検知する第3温度センサ43(温度検知手段)の検知結果に基いて、ウエブ機構70におけるウエブ71の単位時間当りの巻取り量を可変しているため、定着ベルト21や加圧ローラ31(加圧回転体)に付着したオフセットトナーの量に応じてウエブ機構70におけるウエブ71の巻取り量が効率的に制御されて、定着ベルト21や加圧ローラ31からオフセットトナーが確実かつ効率的に除去されることになる。
As described above, in the present embodiment, the unit of the
なお、本実施の形態では、ウエブ71が加圧ローラ31の外周面に当接するようにウエブ機構70を構成したが、ウエブ71が定着ベルト21の外周面に当接するようにウエブ機構70を構成することもできる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
And even if it is such a case, the effect similar to this Embodiment can be acquired.
また、本実施の形態では、ウエブ機構70におけるウエブ71の動作間隔(駆動モータ75のオン・オフ比率)を可変制御することで、ウエブ71の単位時間当りの巻取り量を可変した。これに対して、ウエブ機構70におけるウエブ71の走行速度(駆動モータ75による巻取りローラ72の回転数)を可変制御することで、ウエブ71の単位時間当りの巻取り量を可変することもできる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the amount of winding of the
And even if it is such a case, the effect similar to this Embodiment can be acquired.
また、本実施の形態では、温度センサ41〜43として、それぞれ、接触式サーミスタを用いた。これに対して、温度センサ41〜43として、それぞれ、サーモパイルや非接触式サーミスタ等の非接触型の温度センサを用いることもできる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, contact type thermistors are used as the
And even if it is such a case, the effect similar to this Embodiment can be acquired.
また、本実施の形態では加圧回転体として加圧ローラ31を用いたが、加圧回転体として加圧ベルトを用いてもよい。
さらに、本実施の形態では加熱ローラ23を加熱する加熱手段としてヒータ25を用いたが、加熱ローラ23を加熱する加熱手段として励磁コイル(電磁誘導加熱方式の定着装置に対応する加熱手段である。)を用いることもできるし、加熱手段として抵抗発熱体を用いることもできる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
Further, in the present embodiment, the
In those cases, the same effects as those of the present embodiment can be obtained.
また、本実施の形態では、画像形成装置1に設置された1つの定着装置20に対して本発明を適用した。これに対して、定着画像の光沢度を調整するために画像形成装置1に複数の定着装置が設置されている場合に、それらの複数の定着装置の全部又は一部に対して本発明を適用することもできる。
そして、その場合にも、本実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to one
Even in this case, substantially the same effect as the present embodiment can be obtained.
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ベルト(定着部材)、
22 定着補助ローラ、
22a 芯金、 22b 弾性層、
23 加熱ローラ、
25 ヒータ(加熱手段)、
31 加圧ローラ(加圧回転体)、
41 第1温度センサ(第2温度検知手段)、
42 第2温度センサ(第2温度検知手段)、
43 第3温度センサ(温度検知手段)、
70 ウエブ機構、
71 ウエブ、 P 記録媒体。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing member),
22 fixing auxiliary roller,
22a cored bar, 22b elastic layer,
23 Heating roller,
25 heater (heating means),
31 Pressure roller (pressure rotating body),
41 1st temperature sensor (2nd temperature detection means),
42 2nd temperature sensor (2nd temperature detection means),
43 3rd temperature sensor (temperature detection means),
70 web mechanism,
71 Web, P Recording medium.
Claims (8)
加熱手段によって加熱される加熱ローラと、
芯金上に弾性層が形成された定着補助ローラと、
前記加熱ローラと前記定着補助ローラとによって張架された定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記定着補助ローラに圧接することで記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着ベルト又は前記加圧回転体に当接するウエブを巻き取りながら所定方向に走行させて前記定着ベルト又は前記加圧回転体の表面をクリーニングするウエブ機構と、
前記定着補助ローラの前記芯金の温度を検知する温度検知手段と、
を備え、
前記ウエブ機構は、前記温度検知手段の検知結果に基いて、前記ウエブの単位時間当りの巻取り量を可変することを特徴とする定着装置。 A fixing device that heats and melts a toner image and fixes the toner image on a recording medium,
A heating roller heated by a heating means;
A fixing auxiliary roller having an elastic layer formed on a cored bar,
A fixing belt stretched between the heating roller and the fixing auxiliary roller;
A pressure rotator that forms a nip portion through which the recording medium is conveyed by being pressed against the fixing auxiliary roller via the fixing belt;
A web mechanism that cleans the surface of the fixing belt or the pressure rotator by running in a predetermined direction while winding the web that contacts the fixing belt or the pressure rotator.
Temperature detecting means for detecting the temperature of the core metal of the fixing auxiliary roller;
With
The fixing device according to claim 1, wherein the web mechanism varies a winding amount of the web per unit time based on a detection result of the temperature detection unit.
前記ウエブ機構は、前記温度検知手段の検知結果と前記第2温度検知手段の検知結果とに基いて、前記ウエブの前記巻取り量を可変することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 A second temperature detecting means for directly or indirectly detecting the temperature of the outer peripheral surface of the heating roller or the fixing auxiliary roller;
The fixing device according to claim 1, wherein the web mechanism varies the winding amount of the web based on a detection result of the temperature detection unit and a detection result of the second temperature detection unit. .
前記ウエブ機構は、前記検出手段で検出された通紙枚数又は駆動時間が増加するごとに前記ウエブの前記巻取り量が小さくなるように制御されることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の定着装置。 A detecting means for detecting the number of sheets of the recording medium that is continuously passed through the nip portion or the driving time during which the fixing auxiliary roller is continuously driven to rotate;
7. The web mechanism is controlled so that the amount of winding of the web decreases as the number of passing sheets detected by the detecting means or the driving time increases. The fixing device according to any one of the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010199471A JP2012058356A (en) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Fixing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010199471A JP2012058356A (en) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Fixing device and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012058356A true JP2012058356A (en) | 2012-03-22 |
Family
ID=46055552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010199471A Pending JP2012058356A (en) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | Fixing device and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012058356A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014041330A (en) * | 2012-07-26 | 2014-03-06 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming device using the same |
US10209651B2 (en) | 2016-09-30 | 2019-02-19 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device including cleaning web, image forming apparatus, and image forming method including standby mode cleaning |
-
2010
- 2010-09-07 JP JP2010199471A patent/JP2012058356A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014041330A (en) * | 2012-07-26 | 2014-03-06 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming device using the same |
US10209651B2 (en) | 2016-09-30 | 2019-02-19 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device including cleaning web, image forming apparatus, and image forming method including standby mode cleaning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9983526B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus including same | |
US7263306B2 (en) | Image heating apparatus | |
US7620337B2 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus with controlled switch out of stand-by state | |
JP5424079B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6394873B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2010204222A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP6015176B2 (en) | Glossiness imparting device and image forming apparatus | |
JP5344295B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2016014774A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5454832B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2012027174A (en) | Fixing device, and image forming device | |
JP2007079037A (en) | Image heating device | |
JP2010211080A (en) | Fixing device, and image forming apparatus | |
US7437090B2 (en) | Image heating apparatus with control means for effecting control of power supply | |
JP2010181512A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5413699B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2012058356A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2013238800A (en) | Fixing device, and image forming apparatus | |
JP5765031B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5239671B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP4948262B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2012042535A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2014089233A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5233540B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2024068349A (en) | Fixing device and image forming apparatus |