JP2012145700A - Image forming device - Google Patents
Image forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012145700A JP2012145700A JP2011003161A JP2011003161A JP2012145700A JP 2012145700 A JP2012145700 A JP 2012145700A JP 2011003161 A JP2011003161 A JP 2011003161A JP 2011003161 A JP2011003161 A JP 2011003161A JP 2012145700 A JP2012145700 A JP 2012145700A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image forming
- fixing
- temperature
- recording medium
- forming apparatus
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、定着装置を備えたFAX、プリンタ、複写機などの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a fax machine, a printer, or a copier provided with a fixing device.
従来、この種の画像形成装置として、像担持体としての感光体の表面を一様に帯電し、帯電後の感光体に、印刷データに基づいて露光パターンを照射して静電潜像を形成し、感光体上の静電潜像にトナーを付与して現像することによりトナー像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。感光体上のトナー像は、用紙(転写紙)等の記録媒体に転写された後、定着装置で圧力及び熱が加えられて溶融固着されることにより記録媒体上に定着される。 Conventionally, as this type of image forming apparatus, the surface of the photoconductor as an image carrier is uniformly charged, and an electrostatic latent image is formed by irradiating the charged photoconductor with an exposure pattern based on print data. An electrophotographic image forming apparatus that forms a toner image by applying toner to an electrostatic latent image on a photosensitive member and developing it is known. The toner image on the photosensitive member is transferred to a recording medium such as paper (transfer paper) and then fixed on the recording medium by being melted and fixed by applying pressure and heat by a fixing device.
近年、電子写真方式の画像形成装置の利用が広まり、用紙(転写紙、シート)等の記録媒体の種類やサイズの多様な変化にも対応するようになってきている。このように多様なサイズの記録媒体に対応する画像形成装置に用いられる定着装置では、小サイズの記録媒体を通紙した際に、定着部材の表面の記録媒体が通過しない非通紙領域の温度が上昇しやすい。このような非通紙領域の温度上昇が生じると、その熱によって定着部材が破損したり、定着部材の軸方向における温度偏差によって定着部材の径の熱膨張に差が生じて線速の差)による記録媒体の搬送品質が低下するおそれがある。また、小サイズの記録媒体から大サイズの記録媒体に変更した際の光沢度の偏差やホットオフセットの発生等の課題がある。 In recent years, the use of electrophotographic image forming apparatuses has become widespread, and has come to cope with various changes in types and sizes of recording media such as paper (transfer paper, sheets). In the fixing device used in the image forming apparatus corresponding to the recording media of various sizes as described above, the temperature of the non-sheet passing region where the recording medium on the surface of the fixing member does not pass when the small size recording medium is passed. Tends to rise. When such a temperature rise in the non-sheet passing region occurs, the fixing member is damaged by the heat, or a difference in the linear expansion of the diameter of the fixing member occurs due to a temperature deviation in the axial direction of the fixing member). There is a risk that the transport quality of the recording medium will be reduced. In addition, there are problems such as deviation in glossiness and occurrence of hot offset when changing from a small size recording medium to a large size recording medium.
特許文献1には、ヒータを内蔵する定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラとの間にトナー像を担持した用紙(転写紙、シート)等の記録媒体を通過させてトナー像を記録媒体に定着させる定着装置であって、小サイズの記録媒体に対応する配光分布を有する第1ヒータと、それ以外の端部に対応する配光分布を有する第2ヒータとを、通紙範囲内で分割して設置したものが開示されている。この定着装置では、小サイズ通紙時に第1ヒータで定着部材表面の温度を制御することにより、非通紙領域の温度上昇を抑制することができるが、ヒータの本数が増えて定着装置が大きくなるため、コストの上昇や定着装置の拡大による熱容量(消費電力)の増大を招く。 In Patent Document 1, a toner image is recorded by passing a recording medium such as paper (transfer paper, sheet) carrying a toner image between a fixing roller having a built-in heater and a pressure roller in pressure contact with the fixing roller. A fixing device for fixing to a medium, wherein a first heater having a light distribution corresponding to a small-size recording medium and a second heater having a light distribution corresponding to the other end are provided in a sheet passing range. What was divided and installed in is disclosed. In this fixing device, the temperature of the fixing member surface can be controlled by the first heater when the small-size sheet is passed, so that the temperature rise in the non-sheet passing region can be suppressed. However, the number of heaters increases and the fixing device becomes larger. As a result, the heat capacity (power consumption) increases due to an increase in cost and expansion of the fixing device.
また、近年の省エネルギーの背景の下、熱源から定着部材への熱伝達効率を高めた省エネタイプの定着装置の開発が進んでいる。このような省エネタイプの定着装置では、定着部材の幅方向の熱の拡散量が少なくなり、記録媒体が通過しない非通紙領域の温度上昇が顕著になっている。非通紙領域の過度な温度上昇に対しては、記録媒体を搬送する間隔である通紙間隔を長くし、定着部材への熱の供給を抑えるとともに定着部材や加圧部材の通紙領域に熱を拡散させる対策が一般的に採用されている。この通紙間隔の切り換えは、例えば非通紙領域の最高温度に基づいて行われる。非通紙領域の最高温度の位置は転写紙のサイズによって異なるが、コストアップを抑えるため、定着部材の幅方向端部の任意の位置に設けた端部温度センサの温度検出結果に基づいて、非通紙領域の最高温度を予測する構成が提案されている。非通紙領域の最高温度の位置と端部温度センサの温度検出位置とでは昇温速度が異なり、最高温度の位置の方が感度が高い。すなわち、端部温度センサの温度検出位置よりも最高温度の位置の方が昇温速度が大きい。そのため、非通紙領域の温度上昇が顕著な省エネタイプの定着装置では、通紙間隔を変更するタイミングを規定する端部温度センサ出力の閾値が低めに設定されている。ところが、この端部温度センサ出力の閾値を低く設定すると、通紙前で非通紙領域の温度上昇が発生していないにもかかわらず、印刷開始時の温度変化のオーバーシュートにより、端部温度センサが閾値以上の温度を検出してしまい、通紙間隔を変更して生産性を低下させてしまうという課題がある。 In addition, under the background of energy saving in recent years, development of an energy-saving type fixing device in which heat transfer efficiency from a heat source to a fixing member is increased. In such an energy-saving type fixing device, the amount of heat diffusion in the width direction of the fixing member is reduced, and the temperature rise in the non-sheet passing region where the recording medium does not pass is remarkable. For excessive temperature rise in the non-sheet passing area, the sheet passing interval, which is the interval for transporting the recording medium, is lengthened to suppress the supply of heat to the fixing member and to the sheet passing area of the fixing member and the pressure member. Measures to diffuse heat are generally adopted. The switching of the sheet passing interval is performed based on the maximum temperature of the non-sheet passing region, for example. Although the position of the highest temperature in the non-sheet passing area varies depending on the size of the transfer paper, in order to suppress an increase in cost, based on the temperature detection result of the end temperature sensor provided at an arbitrary position in the width direction end of the fixing member, A configuration for predicting the maximum temperature in the non-sheet passing region has been proposed. The rate of temperature rise differs between the position of the highest temperature in the non-sheet passing area and the temperature detection position of the end temperature sensor, and the position of the highest temperature has higher sensitivity. That is, the temperature rise rate is higher at the highest temperature position than at the temperature detection position of the end temperature sensor. For this reason, in the energy-saving type fixing device in which the temperature rise in the non-sheet passing region is remarkable, the threshold value of the edge temperature sensor output that defines the timing for changing the sheet passing interval is set to be low. However, if the threshold value of the edge temperature sensor output is set to a low value, the temperature of the edge temperature is increased due to the overshoot of the temperature change at the start of printing even though the temperature rise in the non-sheet passing area does not occur before the sheet passing. There exists a subject that a sensor will detect temperature more than a threshold value and will change productivity and reduce productivity.
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、定着装置のコスト上昇を抑制しつつ、トナー像が定着された記録媒体の生産性を低下させることなく、記録媒体の搬送間隔の変更を適切に行い、定着部材の記録媒体非通過領域における過度な温度上昇を防止することができる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 convey a recording medium without reducing the productivity of the recording medium on which the toner image is fixed while suppressing an increase in the cost of the fixing device. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of appropriately changing the interval and preventing an excessive temperature rise in a recording medium non-passage area of a fixing member.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、記録媒体上のトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置とを備え、前記定着装置は、表面移動可能な無端状の定着部材と、前記定着部材に対向するように設けられた回転駆動可能な加圧部材と、前記定着ニップ部を加熱する熱を発生する熱源とを有する画像形成装置であって、前記定着部材の表面の移動方向に交差する幅方向における端部の温度を検出する端部温度検出手段と、前記端部温度検出手段の検出値と予め設定した閾値との比較結果に基づいて、前記定着ニップ部へ搬送する記憶媒体の搬送間隔を変更する制御手段と、を備え、前記制御手段は、画像形成ジョブの指令に基づいて該画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、前記端部温度検出手段による前記定着部材の端部の温度の検出を実行し、その検出結果に基づいて、前記定着ニップ部への記憶媒体の搬送間隔の変更タイミングを決定することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、記録媒体上のトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置とを備え、前記定着装置は、表面移動可能な無端状の定着部材と、前記定着部材に対向するように設けられた回転駆動可能な加圧部材と、前記定着ニップ部を加熱する熱を発生する熱源とを有する画像形成装置であって、前記定着部材の表面の移動方向に交差する幅方向における端部の温度を検出する端部温度検出手段と、前記端部温度検出手段の検出値と予め設定した閾値との比較結果に基づいて、前記定着ニップ部へ搬送する記憶媒体の搬送間隔を変更する制御手段と、を備え、前記制御手段は、画像形成ジョブの指令に基づいて該画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、前記定着ニップ部への記憶媒体の搬送間隔の変更タイミングを決定することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、前記制御手段は、前記熱源で加熱する目標温度に基づいて前記閾値を変更することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、前記制御手段は、前記記録媒体の厚さに基づいて前記閾値を変更することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、前記制御手段は、前記画像形成手段におけるトナー消費量に基づいて前記閾値を変更することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかの画像形成装置において、前記定着部材は、可撓性を有する部材であり、前記定着装置は、前記定着部材を介して前記加圧部材からの加圧を受ける加圧受け部材を備えたことを特徴とするものである。
To achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a toner image forming means for forming a toner image on a recording medium, and a fixing device for fixing the toner image on the recording medium, wherein the fixing device comprises: An image forming apparatus comprising: an endless fixing member that is movable on the surface; a pressure member that is rotatably driven so as to face the fixing member; and a heat source that generates heat for heating the fixing nip portion. Comparing the detected value of the end temperature detecting means with a preset threshold value, the end temperature detecting means for detecting the temperature of the end in the width direction intersecting the moving direction of the surface of the fixing member And a control unit that changes a conveyance interval of the storage medium conveyed to the fixing nip portion, and the control unit starts an image forming operation of the image forming job based on an instruction of the image forming job. Before, before The temperature of the end of the fixing member is detected by the end temperature detecting means, and the change timing of the conveyance interval of the storage medium to the fixing nip is determined based on the detection result. It is.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a toner image forming means for forming a toner image on a recording medium, and a fixing device for fixing the toner image on the recording medium. An image forming apparatus comprising: a fixing member having a shape; a pressure member that is rotatably driven so as to face the fixing member; and a heat source that generates heat for heating the fixing nip portion. Based on the comparison result between the end temperature detecting means for detecting the temperature of the end in the width direction intersecting the moving direction of the surface of the member, and the detection value of the end temperature detecting means and a preset threshold value, Control means for changing the conveyance interval of the storage medium to be conveyed to the nip portion, and the control means before the image forming operation of the image forming job is started based on the command of the image forming job. Forming job Based on the time elapsed since After the completion, it is characterized in that to determine the change timing of the transport distance of the storage medium to the fixing nip portion.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the control unit changes the threshold value based on a target temperature heated by the heat source.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the control unit changes the threshold based on a thickness of the recording medium.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the control unit changes the threshold based on a toner consumption amount in the image forming unit.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the fixing member is a flexible member, and the fixing device is connected to the additional member via the fixing member. A pressure receiving member that receives pressure from the pressure member is provided.
本発明によれば、端部温度検出手段の検出値と予め設定した閾値との比較結果に基づいて、定着ニップ部へ搬送する記憶媒体の搬送間隔を変更するように制御することにより、定着部材の記録媒体非通過領域における過度な温度上昇を抑制する。そして、画像形成ジョブの指令に基づいてその画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、定着ニップ部への記憶媒体の搬送間隔の変更タイミングを決定するように制御する。例えば、上記画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、端部温度検出手段による定着部材の端部の温度の検出を実行し、その検出結果に基づいて、定着ニップ部への記憶媒体の搬送間隔の変更タイミングを決定する。または、上記画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、定着ニップ部への記憶媒体の搬送間隔の変更タイミングを決定する。このような搬送間隔の変更タイミングの決定により、前回の画像形成動作から時間が経過し定着部材の温度のオーバーシュートが発生するおそれがある場合には、端部温度検出手段による定着部材の端部の温度の検出結果や、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、前記記憶媒体の搬送間隔の変更を行わないように制御できる。これにより、画像形成動作開始時における定着部材の温度のオーバーシュートによる記録媒体非通過領域の温度上昇の誤検出に基づいて記憶媒体の搬送間隔が変更されるのを防止できる。一方、前回の画像形成動作から時間が経過しておらず定着部材の温度のオーバーシュートが発生するおそれがない場合には、記録媒体非通過領域における端部温度検出手段の温度検出位置の温度が高い状態から画像形成動作を開始することになる。この場合には、端部温度検出手段による定着部材の端部の温度の検出結果や、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、前記記憶媒体の搬送間隔の変更を継続して行うように制御できる。これにより、前回の画像形成動作からの経過時間にかかわらず画像形成動作開始時において記録媒体非通過領域の温度上昇をオーバーシュートの影響を受けることなくに高い精度で検出することができる。よって、記録媒体非通過領域の温度の検出値と閾値との比較結果に基づいて記憶媒体の搬送間隔を変更する制御を適切に行うことができ、定着部材の記録媒体非通過領域における過度な温度上昇を防止することができる。
しかも、記録媒体のサイズに応じて変化する記録媒体非通過領域における最高温度の発生位置それぞれに対応させて複数の温度検出手段を設ける必要がないので、定着装置のコスト上昇を抑制することができる。また、記憶媒体の搬送間隔の変更を不必要に行うことがないので、トナー像が定着された記録媒体の生産性が低下しない。
According to the present invention, the fixing member is controlled by changing the conveyance interval of the storage medium conveyed to the fixing nip portion based on the comparison result between the detection value of the end temperature detection means and a preset threshold value. Excessive temperature rise in the non-passing area of the recording medium is suppressed. Then, before starting the image forming operation of the image forming job based on the command of the image forming job, control is performed so as to determine the change timing of the conveyance interval of the storage medium to the fixing nip portion. For example, the temperature of the end of the fixing member is detected by the end temperature detecting means before the image forming operation of the image forming job is started, and the storage medium is stored in the fixing nip portion based on the detection result. The change timing of the conveyance interval is determined. Alternatively, before starting the image forming operation of the image forming job, the timing for changing the conveyance interval of the storage medium to the fixing nip portion is determined based on the time elapsed after the end of the previous image forming job. If it is likely that overshooting of the temperature of the fixing member will occur due to the determination of the change timing of the conveyance interval as described above, the end of the fixing member by the end temperature detecting means may occur. Based on the temperature detection result and the time elapsed since the end of the previous image forming job, control can be performed so as not to change the storage medium conveyance interval. Accordingly, it is possible to prevent the conveyance interval of the storage medium from being changed based on erroneous detection of a temperature increase in the non-passage area of the recording medium due to the overshoot of the fixing member temperature at the start of the image forming operation. On the other hand, if the time has not elapsed since the previous image forming operation and there is no risk of overshooting of the fixing member temperature, the temperature at the temperature detection position of the end temperature detection means in the recording medium non-passing area is The image forming operation starts from a high state. In this case, the change in the conveyance interval of the storage medium is continued based on the detection result of the temperature of the end of the fixing member by the end temperature detecting means and the time elapsed since the end of the previous image forming job. Can be controlled. Thus, regardless of the elapsed time from the previous image forming operation, it is possible to detect the temperature rise in the recording medium non-passing area with high accuracy without being affected by the overshoot at the start of the image forming operation. Therefore, it is possible to appropriately perform control for changing the conveyance interval of the storage medium based on the comparison result between the detected value of the temperature of the recording medium non-passing area and the threshold, and excessive temperature in the recording medium non-passing area of the fixing member. The rise can be prevented.
In addition, since there is no need to provide a plurality of temperature detection means corresponding to each position where the maximum temperature is generated in the recording medium non-passage area that changes according to the size of the recording medium, an increase in the cost of the fixing device can be suppressed. . In addition, since the conveyance interval of the storage medium is not changed unnecessarily, the productivity of the recording medium on which the toner image is fixed does not decrease.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。図1に示すように、本実施形態における画像形成装置1はタンデム型のカラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写体としての中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。これらの作像部4Y、4M、4C、4K及び中間転写ユニット85、並びに後述の露光部3、第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82及び2次転写ローラ89等により、記録媒体P上のトナー像を形成するトナー像形成手段が構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is a tandem type color printer. Four
各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電手段としての帯電部75、現像手段としての現像部76、像担持体クリーニング手段としてのクリーニング部77、除電手段としての除電部(不図示)等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われることにより、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像(トナー像)が形成される。
In each of the
感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、不図示の駆動モータによって図1中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程)。その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光手段としての露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程)。静電潜像が形成された感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像装置76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程)。トナー像が形成された感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び一次転写手段としての第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程)。最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で行われる一連の作像プロセスが終了する。現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像は、中間転写ベルト78上に重ねて転写される。以上により、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
The photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 1 by a drive motor (not shown). Then, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are uniformly charged at the position of the charging unit 75 (charging process). Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the irradiation position of the laser light L emitted from the
中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写体クリーニング手段としての中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された用紙(転写紙)等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト78上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
The
2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、画像形成装置本体1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部12には、用紙(転写紙)等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置20による定着位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ31による熱と圧力とにより、感光体ドラムから転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。こうして、画像形成装置1における、一連の画像形成プロセスが完了する。
The recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from the
図2は、画像形成装置1に設置された定着装置20の一構成例を示す概略構成図である。図2に示すように、定着装置20は、表面移動可能な無端状の定着部材としての定着ベルト21、加圧部材としての回転駆動可能な加圧回転体である加圧ローラ31、定着ベルト21を介して加圧ローラ31からの加圧を受ける加圧受け部材等を備えている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration example of the fixing
加圧ローラ31は、定着ベルト21に対向するように設けられ、図示しないスプリングや板バネ等の加圧手段により定着ベルト21の外周面に対して加圧される。加圧ローラ31は、例えば、直径が25〜30mmであって中空もしくは中実構造の芯金上に弾性層を形成したものである。加圧ローラ31の弾性層は、例えば、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層の表層に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)、PTFE(4フッ化エチレン)等の樹脂からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ31は定着ベルト21に圧接して、双方の部材間に所望の定着ニップ部を形成する。また、加圧ローラ31には駆動機構の駆動ギアに噛合するギアが設置されていて、加圧ローラ31は矢印方向(時計方向)に回転駆動される。また、加圧ローラ31は、その幅方向の両端部が定着装置20の側板に軸受を介して回転自在に支持されている。なお、中空の芯金を用いた加圧ローラであれば、芯金内部にハロゲンヒータ(ハロゲンランプ)等の熱源を設けることもできる。
The
上記加圧受け部材は、加圧ローラ31からの加圧を受けて、定着ベルト21と加圧ローラ31とを圧接させることにより、定着ニップ部を形成する。加圧受け部材は、定着ベルト21の内周面に対向するニップ形成部材22と、定着ニップ部とは反対側からニップ形成部材22を支持する支持部材としての支持ステー23とを備えている。ニップ形成部材22は、例えば、フッ素ゴム等をPTFE(4フッ化エチレン)樹脂からなるシート等で巻いた部材で構成される。また、支持ステー23は、加圧受け部材の強度を高める補強部材としても機能する。
The pressure receiving member receives pressure from the
上記ニップ形成部材22と支持ステー23とを含む加圧受け部材は、熱伝達部材としての熱伝導パイプ24及び熱源としてのヒータ25とともに、定着ベルト21の内部に配設されている。
A pressure receiving member including the
定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図中矢印方向(反時計方向)に回転(走行)する。定着ベルト21は、基材上に弾性層及び離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが所定厚さ(例えば、1mm)以下に設定されている。定着ベルト21の基材は、例えば、層厚が20〜70μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成される。
The fixing
定着ベルト21の弾性層は、例えば、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることにより、定着ニップ部における定着ベルト21表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体P上のトナー像Tに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
The elastic layer of the fixing
定着ベルト21の離型層は、例えば、層厚が5〜50μmであって、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、PTFE(4フッ化エチレン)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)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が確保される。また、定着ベルト21の直径は、例えば15〜120mmの範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、定着ベルト21の直径は30mmに設定されている。
The release layer of the fixing
定着ベルト21の内部(内周面側)には、ヒータ25、支持ステー23等が固設されている。定着ベルト21は、支持ステー23に押圧されて加圧ローラ31との間に定着ニップ部を形成する。また、定着ベルト21の内周面には、ヒータ25からの輻射熱を吸収しやすい黒色系の耐熱コーティングを施すことが望ましい。
Inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side), a
熱伝導パイプ24は、定着ベルト21の内周面に接するように設けられ、ヒータ25の熱を定着ベルト21に伝える。熱伝導パイプ24は、例えば、SUSやNi等の基材で構成され、長手方向(幅方向)に延在する軸に垂直な断面における形状がC形円弧状をしている。また、熱伝導パイプ24の加圧ローラ側の端部は、ニップ形成部材22を収容するように成形され、その熱伝導パイプ24の端部を介して支持ステー23がニップ形成部材22を支持するように構成されている。なお、熱伝導パイプ24の定着ベルト21と接する外周面には、フッ素系の摺動塗装を施すのが望ましい。
The
ヒータ25は、定着ニップ部を加熱する熱を発生する熱源である。本実施形態では、ヒータ25としてハロゲンヒータ(ハロゲンランプ)からなる赤外線ヒータを用いているが、カーボンヒータ等の赤外線ヒータで構成してもよい。また、ヒータ25は、その両端部が定着装置20の側板に固定され、画像形成装置1の本体の電源部やコントローラにより出力制御される。このヒータ25からの輻射熱によって定着ベルト21が加熱され、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。
The
ヒータ25の出力制御は、例えば、定着ベルト21の表面(外周面)に対向するサーモパイル等の温度センサを配置し、その温度センサによるベルト表面温度の検出結果に基づいて行う。また、ヒータ25の出力制御は、支持ステー23によってヒータ25からの光が遮断された定着ベルト21の内側の領域に、接触式のサーミスタ等の温度センサを定着ベルト21の内周面に当接させるように配置し、その温度センサの温度検出結果に基づいて行ってもよい。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)を所望の目標温度に設定することができる。また、ヒータ25で定着ベルト21を直接加熱することで、熱容量が削減され、更なるウォームアップ短縮と省エネルギー化が可能となる。
The output control of the
上記構成の定着装置20において、ヒータ25が発熱すると熱伝導パイプ24が加熱され、熱伝導パイプ24に接触している定着ベルト21に熱が伝わる。熱伝導パイプ24から定着ベルト21へ熱を効率良く伝えるには、熱伝導パイプ24と定着ベルト21の接触性が重要となる。熱伝導パイプ24と定着ベルト21が局部的に非接触になると空気層により断熱され、定着ベルト21への熱供給が不足するため、更に加熱する必要があり、省エネ性の低下に繋がる。また、熱伝導パイプ24が過熱するため、表面の塗膜の耐久性にも影響を及ぼす。従って、熱伝導パイプ24の形状が省エネ性や耐久性を決める重要な要素となる。
In the fixing
定着ベルト21は加圧部材11とニップ形成部材22とに挟まれており、図示していない駆動源により加圧部材11が回転すると、摩擦力の反作用力によって定着ベルト21も回転する。この摩擦力が小さいと定着ベルト21がスリップし、回転による熱の拡散がなくなることで局所的に熱が供給され、発火の原因となる。また、記録媒体Pの搬送性が低下し、熱の供給量に偏差が生じて定着不良や光沢偏差等の画質異常を生じる。前述したように、熱伝導パイプ24から定着ベルト21へ熱を効率良く伝えるには、熱伝導パイプ24と定着ベルト21との接触性が重要となるが、接触性を上げたことで定着ベルト21の回転負荷が大きくなるとスリップの問題が生じる。
The fixing
そこで、本実施形態では、定着ベルト21のスリップ防止のため、定着ベルト21の内面にグリースを塗布し、摩擦抵抗を低減している。また、定着ベルト21の内面と熱伝導パイプ24の外面に低摺動塗膜をコートすることで摩擦抵抗を低減している。なお、定着ベルト21を接線方向に引っ張り回転する際の荷重は2000g以下であることが望ましい。
Therefore, in this embodiment, in order to prevent the fixing
また、上記構成の定着装置20において、トナーTによって画像が形成された記録媒体Pは、定着ニップ部で加圧部材11による圧力と定着ベルト21の熱により定着される。定着動作により温度が下がった定着ベルト21は再びヒータ25で加熱され、目標温度で安定するように、ヒータ25のON/OFF制御が行われる。
In the fixing
なお、本実施形態では熱源としてハロゲンヒータ等の赤外線ヒータ25を利用しているが、熱伝導パイプ24の定着ニップ部の記録媒体搬送方向上流側を加熱することができる構成であれば、誘導加熱、抵抗発熱体等の加熱手段を用いてもよい。
In this embodiment, an
また、定着装置20は、ベルト定着方式(定着ローラ及び加熱ローラに掛け回されたベルトと加圧ローラとが接触対向するように構成された方式)、ローラ・ローラ定着方式(定着ローラと加圧ローラとが接触対向するように構成される方式)であってもよい。また、省エネの観点から上記各ローラは小径および薄肉であることが望ましい。
The fixing
図3は、本実施形態の定着装置20の内部を上方から見た図であり、定着ベルト21における通紙領域(記録媒体通過領域)及び非通紙領域(記録媒体非通過領域)を示す説明図である。本実施形態の定着装置20において、定着ベルト21に内蔵されているヒータ25は、定着ベルト21の幅方向の中央部を部分発熱部25a’で加熱する中央ヒータ25aと、定着ベルト21の幅方向の両端部それぞれを部分発熱部25b’で加熱する端部ヒータ25bとを用いて構成されている。また、定着ベルト21の温度を検出する温度検出手段として、定着ベルト21の幅方向の中央部の温度を検出する中央部温度検出手段としての中央温度センサ26と、定着ベルト21の幅方向の端部の温度を検出する端部温度検出手段としての端部温度センサ27とを備える。本実施形態の定着装置20は、中央ヒータ25aと端部ヒータ25bをそれぞれ制御するツインヒータ方式を採用しており、大サイズ通紙時は中央ヒータ25aと端部ヒータ25bの両方を点灯し、小サイズ通紙時は中央ヒータ25aのみを点灯して温度制御を行う。
FIG. 3 is a view of the inside of the fixing
なお、図中の通紙領域は、小サイズの中でも使用頻度の高いA4サイズの記録媒体Pを長手方向(縦方向)に搬送するように通紙(以下、「A4縦通紙」という。)する場合に記録媒体Pが対向する領域を示している。また、図中の非通紙領域は、A4縦通紙の場合に記録媒体Pが対向しない領域を示している。中央ヒータ25aのヒータ長Lcは、小サイズの中でも使用頻度の高いA4縦通紙、またはLT縦通紙を基準に設定しており、ヒータ端部の温度ダレによる定着性の低下を防止するため、A4縦通紙、またはLT縦通紙よりも若干長く設定している。ここで、LT縦通紙は、レターサイズの記録媒体Pを長手方向(縦方向)に搬送する通紙である。
Note that the sheet passing area in the drawing is such that the A4 size recording medium P, which is frequently used among small sizes, is conveyed in the longitudinal direction (vertical direction) (hereinafter referred to as “A4 portrait passing sheet”). In this case, the area where the recording medium P faces is shown. Further, the non-sheet passing area in the figure indicates an area where the recording medium P does not face in the case of A4 vertical sheet passing. The heater length Lc of the
中央ヒータ25aは中央温度センサ26の出力に応じて制御され、端部ヒータ25bは端部温度センサ27の出力に応じて制御される。また、端部温度センサ27は非通紙領域の温度上昇を検出する機能も有している。また、本実施形態では、中央温度センサ26に非接触式のサーモパイル、端部温度センサ27に非接触式のサーミスタを採用している。
The
また、小サイズ通紙時は、中央ヒータ25aのみを点灯しており、図示しているように非通紙領域で紙サイズよりも若干長いヒータ部分の温度が最も高くなる。この最高温度部に温度センサを設ければ過度な温度上昇を直接検出することができるが、紙サイズ毎に温度センサを設けることになるため、コストの上昇を招く。そこで、本実施形態では、非通紙領域の最高温度と端部温度センサ27の検出温度との相関を予め実験で測定しておき、端部温度センサ27の検出温度から非通紙領域の温度上昇を予測・検出することで、コストの上昇を抑えている。端部温度センサ27が非通紙領域の過度な温度上昇を検出した場合、通紙間隔を長くし、定着ベルト21への熱の供給を抑えるとともに、定着ベルト21や加圧ローラ31における通紙領域に熱を拡散させる方式が一般的に採用されている。
Further, when the small size paper is passed, only the
図4は、定着ベルト21の非通紙領域の最高温度及び端部温度センサの検出温度それぞれの時間推移を示したグラフである。図中のL1は従来の定着装置における端部温度センサの検出温度の時間推移を示し、L2は本実施形態で採用している省エネタイプの定着装置20における端部温度センサの検出温度の時間推移を示している。また、図中のL3は従来の定着装置における非通紙領域の最高温度部の温度の時間推移を示し、L4は本実施形態で採用している省エネタイプの定着装置20における非通紙領域の最高温度部の温度の時間推移を示している。
FIG. 4 is a graph showing time transitions of the maximum temperature in the non-sheet passing region of the fixing
図4に示すように、本実施形態の省エネタイプの定着装置20の場合、定着ベルト21の幅方向の熱の拡散量が少なくなり、非通紙領域の温度上昇が顕著となる。また、非通紙領域の最高温度部と端部温度センサ27の温度検出位置では昇温速度が異なり、最高温度部の方が感度が高い。すなわち、非通紙領域の最高温度部のほうが昇温しやすい。そのため、従来の定着装置と本実施形態の省エネタイプの定着装置20で非通紙領域の最高温度が同じT1であっても、端部温度センサ27の検出温度は、従来の定着装置の場合はT2となり、本実施形態の省エネタイプの定着装置20の場合はT3となり、互いに異なる。そのため、通紙間隔を変更するタイミングの判断に用いる端部温度センサ27の出力に対する閾値は、省エネタイプの定着装置20の方が小さくなる。
As shown in FIG. 4, in the case of the energy saving
図5は、本実施形態の定着装置を制御する制御系の要部の一例を示すブロック図である。制御手段としてのコントローラ200は、CPU、RAM、ROMなどで構成され、前述の露光部3、作像部4Y、4M、4C、4K、中間転写ベルト78の回転駆動部などを含む中間転写ユニット85、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を駆動する記録媒体搬送部201、外部のホストコンピュータ装置などと通信するための通信インターフェース部202などに接続されている。また、コントローラ200は、定着装置20のヒータ25a,25b、温度センサ26,27、及び加圧ローラ31の回転等を駆動する加圧ローラ駆動部28に接続されている。コントローラ200は、通信インターフェース部202を介して外部のホストコンピュータ装置などから印刷ジョブ(画像形成ジョブ)の指令や画像データを受信し、予め組み込まれている制御プログラムを実行することにより、記録媒体Pにカラー画像を形成して出力する画像形成動作を制御する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a main part of a control system that controls the fixing device of the present embodiment. The
また、コントローラ200は、予め組み込まれている制御プログラムを実行することにより、定着装置20について次のような制御を行う。例えば、コントローラ200は、端部温度センサ27の検出値と予め設定した閾値との比較結果に基づいて、定着ニップ部へ搬送する記憶媒体Pの搬送間隔である通紙間隔を変更するように制御する。また、コントローラ200は、画像形成ジョブ(印刷ジョブ)の指令に基づいてその画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、端部温度センサ27による定着ベルト21の端部の温度の検出を実行し、その検出結果に基づいて、定着ニップ部への記憶媒体Pの通紙間隔の変更タイミングを決定する。また、コントローラ200は、画像形成ジョブの指令に基づいてその画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、定着ニップ部への記憶媒体Pの通紙間隔の変更タイミングを決定することもできる。更に、コントローラ200は、ヒータ25で加熱する定着ベルト21の目標温度に基づいて前記閾値を変更したり、画像形成対象の記録媒体Pの厚さに基づいて前記閾値を変更したり、各作像部4Y、4M、4C、4Kにおけるトナー消費量に基づいて前記閾値を変更したりするように、制御することができる。
The
図6は、本実施形態の定着装置20において端部温度センサの出力に応じて通紙間隔を変更した際の温度推移を示したグラフである。図中のL5は端部温度センサ27の検出温度の時間推移を示し、L6は非通紙領域の最大温度部の温度の時間推移を示している。また、図中のL7は通紙間隔を変更するタイミングの判断に使用される端部温度センサ27の出力に対する閾値である。端部温度センサ27の出力が閾値L7以上になった場合に通紙間隔を長くし、端部温度センサ27の出力が閾値L7よりも小さくなった場合に通紙間隔を短く(初期のデフォルト状態)する。このように端部温度センサ27の出力と閾値L7とに基づいて通紙間隔を変更することにより、図7に示すように、非通紙領域の最高温度部の温度推移L6を任意の温度以下に制御することができる。
FIG. 6 is a graph showing a temperature transition when the sheet passing interval is changed in accordance with the output of the end temperature sensor in the fixing
本実施形態で採用しているような省エネタイプの定着装置20の場合、前述したように通紙間隔を変更するタイミングを判断するときに用いられる端部温度センサ27の出力に対する閾値が、従来の定着装置よりも低く設定される(図4参照)。閾値が低い場合、図6中のAの領域に示すように、通紙前で非通紙領域の温度上昇が発生していないにも係らず、画像形成動作の開始時のオーバーシュートにより端部温度センサ27が閾値以上の温度を検出し、通紙間隔を長くして生産性を低下させてしまう。
In the case of the energy saving
そこで、本実施形態では、端部温度センサ27の温度検出結果に基づく通紙間隔の変更の要否の判断タイミングを遅らせるように制御することにより、画像形成動作開始時のオーバーシュートによる非通紙領域の温度上昇の誤検出を防止し、生産性の低下を抑制している。また、連続通紙後で非通紙領域の最高温度部と端部温度センサ27の検出温度が高い状態から画像形成動作を開始した場合は、端部温度センサ27の温度検出結果に基づく通紙間隔の変更の要否の判断タイミングを遅らせることなく、継続して非通紙領域の温度上昇を検出する。具体的には、画像形成ジョブの指令を受けた後であって画像形成動作を開始する前の端部温度センサ27の出力が予め設定した所定の基準値よりも小さい場合は、端部温度センサ27の温度検出結果に基づく通紙間隔の変更の要否の判断タイミングを遅らせるように制御する。更に、画像形成動作開始前の端部温度センサ27の出力が上記所定の基準値以上の場合は、端部温度センサ27の温度検出結果に基づく通紙間隔の変更の要否の判断タイミングを遅らせないよう制御する。例えば、画像形成動作開始前の端部温度センサ27の出力が、通紙間隔を変更する端部温度センサ出力の閾値未満であれば1頁目が定着装置20を通過した後に通紙間隔の変更の要否を検出し、上記閾値以上であれば通紙間隔の変更の要否の判断タイミングを遅らせないように制御している。以上のように制御することにより、非通紙領域の温度上昇を高精度で検出し、印刷済みの記録媒体Pの生産性の低下や部材寿命の短縮を抑制できる。
Therefore, in this embodiment, non-sheet passing due to overshoot at the start of the image forming operation is controlled by delaying the determination timing of whether or not to change the sheet passing interval based on the temperature detection result of the
なお、上記実施形態の定着装置20において、上記端部温度センサ27の温度検出結果に基づく通紙間隔の変更の要否の判断タイミングを遅らせるか否かは、前回の画像形成ジョブ(印刷ジョブ)の終了後から経過した時間に基づいて制御してもよい。この場合は、経過時間に基づいて制御しているため、非通紙領域の温度上昇の検出精度は上記端部温度センサ27の出力と基準値とに基づいて制御する場合よりも低いが、端部温度センサ27の検出誤差等を考慮すると制御の安全面で上記実施形態よりも優れる。上記通紙間隔の変更の要否の判断タイミングを遅らせるか否かを制御するときの経過時間に対する基準時間は、例えば5秒に設定する。
In the fixing
また、上記実施形態の定着装置20において、定着ベルト21の目標温度を変更した場合、非通紙領域の最高温度部と端部温度センサ27の検出温度も変化するが、前述したように最高温度部と端部温度センサ27の温度検出位置では昇温速度が異なり、最高温度部の方が感度が高い。そのため、非通紙領域の温度上昇に検出誤差が生じ、生産性の低下や部材寿命の短縮が生じるおそれがある。そこで、定着ベルト21の目標温度に応じて、通紙間隔を変更する端部温度センサ27の出力に対する閾値を変更するように制御してもよい。この制御により、目標温度を変更した場合でも、非通紙領域の温度上昇を高精度で検出し、生産性の低下や部材寿命の短縮を抑制することができる。
Further, in the fixing
また、上記実施形態の定着装置20において、記録媒体Pの厚さ(以下「紙厚」という。)を変更した場合、記録媒体Pによって定着ベルト21から奪われる熱量が変化するため、定着ベルト21へ供給する必要がある熱の供給量も変化する。そのため、非通紙領域の最高温度部と端部温度センサ27の温度検出位置の温度が変化し、非通紙領域の温度上昇に検出誤差が生じて生産性の低下や部材寿命の短縮が生じるおそれがある。そこで、画像形成ジョブに用いる紙厚に応じて、通紙間隔を変更する端部温度センサ27の出力に対する閾値を変更するように制御してもよい。この制御により、紙厚が変化する場合でも、非通紙領域の温度上昇を高精度で検出し、生産性の低下や部材寿命の短縮を抑制することができる。
Further, in the fixing
また、上記実施形態の定着装置20において、トナーが付着している画像密度(印刷密度)が変化した場合、トナー像が転写されている記録媒体Pによって定着ベルト21から奪われる熱量が変化するため、定着ベルト21へ供給する必要がある熱の供給量も変化する。そのため、非通紙領域の最高温度部と端部温度センサ27の温度検出位置の温度が変化し、非通紙領域の温度上昇に検出誤差が生じて生産性の低下や部材寿命の短縮が生じるおそれがある。そこで、上記画像密度によって増減するトナー消費量に応じて、通紙間隔を変更する端部温度センサ27の出力に対する閾値を変更するように制御してもよい。この制御により、画像密度(トナー消費量)が変化する場合でも、非通紙領域の温度上昇を高精度で検出し、生産性の低下や部材寿命の短縮を抑制することができる。
Further, in the fixing
以上、本実施形態によれば、端部温度検出手段としての端部温度センサ27の検出値と予め設定した閾値との比較結果に基づいて、定着ニップ部へ搬送する記憶媒体Pの通紙間隔(搬送間隔)を変更するように制御することにより、定着部材としての定着ベルト21の非通紙領域(記録媒体非通過領域)における過度な温度上昇を抑制する。そして、画像形成ジョブの指令に基づいてその画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、定着ニップ部への記憶媒体Pの通紙間隔の変更タイミングを決定するように制御する。例えば、上記画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、端部温度センサ27による定着ベルト21の端部の温度の検出を実行し、その検出結果に基づいて、定着ニップ部への記憶媒体Pの通紙間隔の変更タイミングを決定する。または、上記画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、定着ニップ部への記憶媒体Pの通紙間隔の変更タイミングを決定する。このような通紙間隔の変更タイミングの決定により、前回の画像形成動作から時間が経過し定着ベルト21の温度のオーバーシュートが発生するおそれがある場合には、端部温度センサ27による定着ベルト21の端部の温度の検出結果や、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、前記記憶媒体Pの通紙間隔の変更を行わないように制御できる。これにより、画像形成動作開始時における定着ベルト21の温度のオーバーシュートによる非通紙領域の温度上昇の誤検出に基づいて記憶媒体Pの通紙間隔が変更されるのを防止できる。一方、前回の画像形成動作から時間が経過しておらず定着ベルト21の温度のオーバーシュートが発生するおそれがない場合には、非通紙領域における端部温度センサ27の温度検出位置の温度が高い状態から画像形成動作を開始することになる。この場合には、端部温度センサ27による定着ベルト21の端部の温度の検出結果や、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、前記記憶媒体Pの通紙間隔の変更を継続して行うように制御できる。これにより、前回の画像形成動作からの経過時間にかかわらず画像形成動作開始時において非通紙領域の温度上昇をオーバーシュートの影響を受けることなくに高い精度で検出することができる。よって、非通紙領域の温度の検出値と閾値との比較結果に基づいて記憶媒体Pの通紙間隔を変更する制御を適切に行うことができ、定着ベルト21の非通紙領域における過度な温度上昇を防止することができる。
しかも、記録媒体Pのサイズに応じて変化する非通紙領域における最高温度の発生位置それぞれに対応させて複数の温度検出手段を設ける必要がないので、定着装置20のコスト上昇を抑制することができる。また、記憶媒体Pの通紙間隔の変更を不必要に行うことがないので、トナー像が定着された記録媒体Pの生産性が低下しない。
また、本実施形態によれば、端部温度センサ27の温度検出結果を用いずに、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、定着ニップ部への記憶媒体Pの通紙間隔の変更タイミングを決定する場合には、端部温度センサ27の誤検出によって通紙間隔の変更タイミングの決定が不適切に行われる危険性を回避できる。
また、本実施形態によれば、熱源としてのヒータ25で加熱する定着ベルト21の目標温度に基づいて、端部温度センサ27の検出値と比較する閾値を変更することにより、定着ベルト21の目標温度を変更した場合でも、定着ベルト21の非通紙領域の温度上昇を高精度で検出し、生産性の低下や部材寿命の短縮を抑制することができる。
本実施形態によれば、記録媒体Pの紙厚に基づいて、端部温度センサ27の検出値と比較する閾値を変更することにより、記録媒体Pの紙厚が変化した場合でも、定着ベルト21の非通紙領域の温度上昇を高精度で検出し、生産性の低下や部材寿命の短縮を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、各作像部4Y、4M、4C、4Kにおけるトナー消費量に基づいて前記閾値を変更することにより、トナーが付着している画像密度(印刷密度)が変化しトナー消費量が変化した場合でも、定着ベルト21の非通紙領域の温度上昇を高精度で検出し、生産性の低下や部材寿命の短縮を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、可撓性を有する定着ベルト21を介して加圧ローラ31からの加圧を受ける加圧受け部材(ニップ形成部材22、支持ステー23)と、定着ベルト21の内周面に接するように設けられヒータ25の熱を定着ベルト21に伝える熱伝達部材としての熱伝導パイプ24とを備えることにより、定着ベルト21と加圧手段としての加圧ローラ31との間に定着ニップ部を安定して形成できるとともに、ヒータ25の熱を定着ベルト21に効率よく伝えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the sheet passing interval of the storage medium P conveyed to the fixing nip portion based on the comparison result between the detected value of the
In addition, since it is not necessary to provide a plurality of temperature detecting means corresponding to each position where the maximum temperature is generated in the non-sheet passing region that changes according to the size of the recording medium P, it is possible to suppress an increase in the cost of the fixing
Also, according to the present embodiment, the storage medium P is passed through the fixing nip portion based on the time elapsed since the end of the previous image forming job without using the temperature detection result of the
Further, according to the present embodiment, the target of the fixing
According to the present embodiment, the fixing
In addition, according to the present embodiment, by changing the threshold based on the toner consumption amount in each of the
Further, according to the present embodiment, the pressure receiving member (nip forming
以上、本発明を好適な実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to what was demonstrated by the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change variously.
1 画像形成装置
3 露光部
4Y、4M、4C、4K 作像部
20 定着装置
21 定着ベルト
22 ニップ形成部材
23 支持ステー(補強ステー)
24 熱伝導パイプ
25 ヒータ
25a 中央ヒータ
25b 端部ヒータ
26 中央温度センサ
27 端部温度センサ
31 加圧ローラ
78 中間転写ベルト
79Y、79M、79C、79K 第1転写バイアスローラ
82 2次転写バックアップローラ
85 中間転写ユニット
89 2次転写ローラ
200 コントローラ
201 記録媒体搬送部
202 外部通信インターフェース
T トナー
P 記録媒体(転写紙)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
24
Claims (6)
前記定着部材の表面の移動方向に交差する幅方向における端部の温度を検出する端部温度検出手段と、
前記端部温度検出手段の検出値と予め設定した閾値との比較結果に基づいて、前記定着ニップ部へ搬送する記憶媒体の搬送間隔を変更する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、画像形成ジョブの指令に基づいて該画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、前記端部温度検出手段による前記定着部材の端部の温度の検出を実行し、その検出結果に基づいて、前記定着ニップ部への記憶媒体の搬送間隔の変更タイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。 A toner image forming unit that forms a toner image on a recording medium; and a fixing device that fixes the toner image on the recording medium. The fixing device includes an endless fixing member that is movable on the surface; and the fixing member. An image forming apparatus having a pressure member that can be driven to rotate, and a heat source that generates heat to heat the fixing nip,
End temperature detecting means for detecting the temperature of the end in the width direction crossing the moving direction of the surface of the fixing member;
Control means for changing a conveyance interval of the storage medium conveyed to the fixing nip portion based on a comparison result between the detection value of the end temperature detection means and a preset threshold value;
The control unit detects the temperature of the end of the fixing member by the end temperature detecting unit before starting the image forming operation of the image forming job based on the command of the image forming job, and detects the detected temperature. An image forming apparatus that determines a change timing of a conveyance interval of a storage medium to the fixing nip portion based on a result.
前記定着部材の表面の移動方向に交差する幅方向における端部の温度を検出する端部温度検出手段と、
前記端部温度検出手段の検出値と予め設定した閾値との比較結果に基づいて、前記定着ニップ部へ搬送する記憶媒体の搬送間隔を変更する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、画像形成ジョブの指令に基づいて該画像形成ジョブの画像形成動作を開始する前に、前回の画像形成ジョブの終了後から経過した時間に基づいて、前記定着ニップ部への記憶媒体の搬送間隔の変更タイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。 A toner image forming unit that forms a toner image on a recording medium; and a fixing device that fixes the toner image on the recording medium. The fixing device includes an endless fixing member that is movable on the surface; and the fixing member. An image forming apparatus having a pressure member that can be driven to rotate, and a heat source that generates heat to heat the fixing nip,
End temperature detecting means for detecting the temperature of the end in the width direction crossing the moving direction of the surface of the fixing member;
Control means for changing a conveyance interval of the storage medium conveyed to the fixing nip portion based on a comparison result between the detection value of the end temperature detection means and a preset threshold value;
The control means stores the image data in the fixing nip portion based on the time elapsed from the end of the previous image forming job before starting the image forming operation of the image forming job based on the image forming job command. An image forming apparatus that determines a change timing of a conveyance interval of a medium.
前記制御手段は、前記熱源で加熱する目標温度に基づいて前記閾値を変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the control unit changes the threshold based on a target temperature heated by the heat source.
前記制御手段は、前記記録媒体の厚さに基づいて前記閾値を変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the control unit changes the threshold value based on a thickness of the recording medium.
前記制御手段は、前記画像形成手段におけるトナー消費量に基づいて前記閾値を変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the control unit changes the threshold based on a toner consumption amount in the image forming unit.
前記定着部材は、可撓性を有する部材であり、
前記定着装置は、前記定着部材を介して前記加圧部材からの加圧を受ける加圧受け部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The fixing member is a flexible member,
The image forming apparatus, wherein the fixing device includes a pressure receiving member that receives pressure from the pressure member through the fixing member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011003161A JP5630705B2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011003161A JP5630705B2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012145700A true JP2012145700A (en) | 2012-08-02 |
JP5630705B2 JP5630705B2 (en) | 2014-11-26 |
Family
ID=46789330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011003161A Expired - Fee Related JP5630705B2 (en) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5630705B2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014178635A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | Fixing device, and image forming apparatus |
JP2014178384A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus and image forming method |
JP2015014645A (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 株式会社リコー | Fixing apparatus and image forming apparatus including the same |
JP2015210486A (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus, control method of image forming apparatus, and program |
US9341999B2 (en) | 2014-03-12 | 2016-05-17 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus which adjusts a time interval between successive recording media and the changing time at which the time interval is changed |
JP2019015890A (en) * | 2017-07-07 | 2019-01-31 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
WO2019190005A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Hp Printing Korea Co., Ltd. | Fixing device for evenly distributing heat across fixing belt |
JP2019204053A (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009075443A (en) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Canon Inc | Fixing device and image forming device |
-
2011
- 2011-01-11 JP JP2011003161A patent/JP5630705B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009075443A (en) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Canon Inc | Fixing device and image forming device |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014178384A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus and image forming method |
JP2014178635A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | Fixing device, and image forming apparatus |
JP2015014645A (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 株式会社リコー | Fixing apparatus and image forming apparatus including the same |
US9341999B2 (en) | 2014-03-12 | 2016-05-17 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus which adjusts a time interval between successive recording media and the changing time at which the time interval is changed |
JP2015210486A (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus, control method of image forming apparatus, and program |
JP2019015890A (en) * | 2017-07-07 | 2019-01-31 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
WO2019190005A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Hp Printing Korea Co., Ltd. | Fixing device for evenly distributing heat across fixing belt |
JP2019204053A (en) * | 2018-05-25 | 2019-11-28 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
JP7047595B2 (en) | 2018-05-25 | 2022-04-05 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5630705B2 (en) | 2014-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5630705B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5510886B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5418913B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5747502B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
KR101503197B1 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6069950B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6897293B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP2011064767A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2014032389A (en) | Fixing device and image forming device | |
JP2013195857A (en) | Fixing device, and image forming apparatus | |
JP2014056154A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2014056146A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5488811B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2013057896A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP4844267B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus using the same | |
JP2017125971A (en) | Fixing device and image formation device | |
JP6668765B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP2014178533A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2020013018A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2015055670A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2015072408A (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5686288B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP7085131B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP2013195862A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2014095857A (en) | Fixing device and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140625 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140627 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140826 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140912 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140925 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5630705 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |