JP2013238715A - Fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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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、に関するものである。 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.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーブリスタを防止するように対策された定着装置が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。
詳しくは、定着装置は、定着ローラ、定着ベルト等の定着部材に対して、加圧ローラ、加圧ベルト等の加圧部材が圧接して、記録媒体が搬送されるニップ部が形成されている。そして、定着部材と加圧部材との間(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。このような定着装置において、記録媒体上に担持されたトナーが加熱・溶融されて、そのトナーに含まれる水分や空気が水蒸気となって記録媒体側に逃げられなくなったときに、トナー層を押し上げたり破裂したりする現象(このような現象を「トナーブリスタ」と呼ぶ。)が生じて、出力画像の画像品質が低下してしまうことがあった。
そして、特許文献1には、定着装置の上流側に、記録媒体上に担持されたトナー像中の空気を追い出すための圧接手段を設置することで、トナーブリスタを防止する技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as copiers and printers, fixing devices that have taken measures to prevent toner blisters are widely known (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, in the fixing device, a pressure member such as a pressure roller or a pressure belt is pressed against a fixing member such as a fixing roller or a fixing belt, and a nip portion where a recording medium is conveyed is formed. . Then, the recording medium is conveyed between the fixing member and the pressure member (the nip portion), and the toner image on the recording medium is fixed. In such a fixing device, when the toner carried on the recording medium is heated and melted and moisture or air contained in the toner becomes water vapor and cannot escape to the recording medium side, the toner layer is pushed up. Or bursting (this phenomenon is referred to as “toner blister”), and the image quality of the output image may be degraded.
Patent Document 1 discloses a technique for preventing toner blisters by installing pressure contact means for expelling air in a toner image carried on a recording medium on the upstream side of a fixing device. .
一方、特許文献2等には、定着部材(定着ベルト)に対して加圧部材(加圧ローラ)を離間させる離間手段(圧接離間機構)を設置する技術が開示されている。 On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260 discloses a technique for installing a separating means (pressure contact / separation mechanism) for separating a pressure member (pressure roller) from a fixing member (fixing belt).
特許文献1等の定着装置は、トナーブリスタの発生を防止する効果がある程度期待できるものの、定着装置の上流側に圧接手段を設置しているために装置が大型化・高コスト化してしまっていた。
このような問題を解決するために、定着部材に対して加圧部材を離間する離間手段を設置して、定着工程が開始される前に離間手段によって加圧部材を所定時間だけ離間させることで、加圧部材の表面温度を上昇しにくくして、トナーブリスタの発生を軽減する方策が考えられる。しかし、その場合、加圧部材を離間手段によって離間させる時間の分だけ、ファーストプリント時間が長くなってしまい、出力画像の生産効率が一様に低下してしまうことになる。
Although the fixing device disclosed in Patent Document 1 can be expected to have a certain effect of preventing the occurrence of toner blisters, the size and cost of the device are increased because the pressure contact means is provided upstream of the fixing device. .
In order to solve such a problem, a separation unit that separates the pressure member from the fixing member is installed, and the pressure member is separated by a predetermined time by the separation unit before the fixing process is started. In order to reduce the occurrence of toner blisters, the surface temperature of the pressure member is hardly increased. However, in this case, the first print time becomes longer by the time for which the pressing member is separated by the separating means, and the output image production efficiency is uniformly reduced.
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、装置が大型化・高コスト化したり、出力画像の生産効率が一様に低下してしまったりすることなく、トナーブリスタの発生を効率的に軽減することができる、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the toner blister can be manufactured without increasing the size and cost of the apparatus and reducing the output image production efficiency uniformly. An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of efficiently reducing the occurrence.
本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、記録媒体の種類によってトナーブリスタの発生頻度が大きく異なることを知るに至った。 The inventor of the present application has conducted researches to solve the above problems, and as a result, has come to know that the occurrence frequency of toner blisters varies greatly depending on the type of recording medium.
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、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部材と、前記定着部材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部材と、前記加圧部材の表面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段によって検知される温度が予め定められた値以上である場合に、前記ニップ部に記録媒体が搬送される前に、所定時間だけ前記定着部材に対して前記加圧部材を相対的に離間させる離間手段と、を備え、前記予め定められた値は、前記ニップ部に搬送される記録媒体の種類によって異なるように設定されたものである。 The present invention is based on the matters described above. That is, the fixing device according to the first aspect of the present invention includes a fixing member that heats and melts a toner image and fixes the toner image on a recording medium, and the fixing device. A pressure member that forms a nip portion where the recording medium is conveyed by being pressed against the member, a temperature detection unit that detects a surface temperature of the pressure member, and a temperature that is detected by the temperature detection unit are determined in advance. Separating means for separating the pressure member relative to the fixing member for a predetermined time before the recording medium is conveyed to the nip portion. The obtained value is set to be different depending on the type of the recording medium conveyed to the nip portion.
本発明は、温度検知手段によって検知される加圧部材の表面温度が予め定められた値以上である場合に、ニップ部に記録媒体が搬送される前に、所定時間だけ定着部材に対して加圧部材を相対的に離間させており、その予め定められた値を記録媒体の種類によって異なるように設定している。これにより、装置が大型化・高コスト化したり、出力画像の生産効率が一様に低下してしまったりすることなく、トナーブリスタの発生が効率的に軽減される、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, when the surface temperature of the pressure member detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined value, the recording medium is applied to the fixing member for a predetermined time before the recording medium is conveyed to the nip portion. The pressure members are relatively separated from each other, and the predetermined value is set to be different depending on the type of the recording medium. As a result, the size of the apparatus is increased, the cost is increased, and the production efficiency of the output image is not reduced uniformly. An apparatus can be provided.
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
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、80は両面プリントをおこなうときにオモテ面へのプリントが終了した記録媒体Pを画像形成部に向けて搬送する両面搬送部、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
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
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
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
なお、記録媒体Pの両面(オモテ面とウラ面とである。)へのプリントをおこなう「両面プリントモード」が選択されている場合には、オモテ面への定着工程が終了した記録媒体Pは、そのまま排紙されることなく、両面搬送部80に導かれて、そこで搬送方向が反転された後に、再び2次転写バイアスローラ18の位置に向けて搬送される。そして、2次転写バイアスローラ18の位置で先に説明したものと同様の作像プロセスによって記録媒体Pのウラ面への画像形成がおこなわれ、その後に定着装置20での定着工程を経て、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る。
Note that when “double-sided printing mode” for performing printing on both sides (front side and back side) of the recording medium P is selected, the recording medium P that has completed the fixing process on the front side is The paper is not discharged as it is, but is guided to the double-
次に、図2〜図4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、主として接離機構(離間手段)の構成を示す図である。
また、図4は、図3の定着装置20において加圧ローラ31が離間した状態を示す図である。
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、加圧部材としての加圧ローラ31、第1温度センサ40、第2温度センサ45(温度検知手段)、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
4 is a view showing a state where the
As shown in FIG. 2, the fixing
ここで、定着部材としての定着ベルト21は、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、加圧部材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、その軸部が第1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。
The fixing
In the present embodiment, foamed silicone rubber is used as the material of the
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の電源部66(交流電源)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表面に非接触で対向する第1温度センサ40(サーモパイル)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40の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、電源部66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。
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。)に張架・支持されることになる。
In the present embodiment, the
また、加圧部材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。また、本実施の形態では、加圧ローラ31の表面温度を検知する温度検知手段としての第2温度センサ45(サーモパイル等である。)が、加圧ローラ31に対向する位置に設置されている。
そして、加圧ローラ31は、図3に示す接離機構55〜58(離間手段)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、接離機構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
離間手段としての接離機構55〜58は、定着ベルト21(定着補助ローラ22)に対して加圧ローラ31を圧接させてニップ部を形成したり、定着ベルト21(定着補助ローラ22)に対して加圧ローラ31を離間させたりするものである。
詳しくは、図3及び図4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及び図4に示すように、接離機構(離間手段)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を付勢する引張スプリング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、定着ベルト21に対して加圧ローラ31を接離させる方向に移動させる。すなわち、定着ベルト21に対して加圧ローラ31を圧接させたいときには、カム部材56を図3の状態になるように回転駆動して、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、加圧ローラ31を定着ベルト21を介して定着補助ローラ22に所定の加圧力で圧接させる。これに対して、定着ベルト21に対して加圧ローラ31を離間させたいときには、カム部材56を図3の状態から図4の状態になるように回転駆動して、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引張スプリング58の付勢力とにより下方に移動して、加圧ローラ31を定着ベルト21から所定距離Gだけ離間させる。
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 contact /
Specifically, referring to FIG. 3 and FIG. 4, the
The
The posture of the
このように、接離機構55〜58(離間手段)は、定着補助ローラ22に対して加圧ローラ31を相対的に離間させるものである。そして、接離機構55〜58(離間手段)は、第2温度センサ45(温度検知手段)によって検知される温度が予め定められた値以上である場合に、ニップ部に記録媒体Pが搬送される前に、所定時間だけ加圧ローラ31を離間させるように制御されるが、これについては後で詳しく説明する。
As described above, the contact /
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、電源部66からヒータ25に交流電圧が印加(給電)されるとともに、第1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 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。
先に説明したように、本実施の形態における定着装置20には、加圧ローラ31(加圧部材)の表面温度を検知する温度検知手段としての第2温度センサ45が設置されている。また、定着ベルト21(定着部材)に対して加圧ローラ31を相対的に離間させる離間手段としての接離機構55〜58が設置されている。
ここで、本実施の形態において、離間手段としての接離機構55〜58は、第2温度センサ45(温度検知手段)によって検知される温度が予め定められた値以上である場合に、ニップ部に記録媒体Pが搬送される前(通紙開始直前)に、所定時間だけ定着ベルト21に対して加圧ローラ31を離間させるように制御部60によって制御される。さらに、このときの「予め定められた値」は、ニップ部に搬送(通紙)される記録媒体Pの種類によって異なるように設定されている。
Hereinafter, a characteristic configuration and operation of the fixing
As described above, the fixing
Here, in the present embodiment, the contact /
詳しくは、「予め定められた値」は、通紙開始前に接離機構55〜58(離間手段)によって加圧ローラ31を離間状態(図4の状態である。)にするかの判断基準となる加圧ローラ31の表面温度であって、ニップ部に搬送される記録媒体Pがコート紙であるときの値が、コート紙でないときの値に比べて、小さくなるように設定されている。
Specifically, the “predetermined value” is a criterion for determining whether the
具体的に、ユーザーによる装置本体1の操作パネルの操作によってプリント要求がされると、第2温度センサ45による加圧ローラ31の表面温度の検知結果が制御部60に送られる。さらに、紙種センサ65によって検知された記録媒体P(通紙される記録媒体Pである。)の種類についての情報が制御部60に送られる。そして、通紙される記録媒体Pがコート紙である場合には「予め定められた値」をT1として、第2温度センサ45の検知温度TがT1よりも大きいとき(T>T1)、通紙前に所定時間だけ加圧ローラ31を離間状態(図4の状態である。)にするように接離機構55〜58を制御する。これにより、加圧ローラ31は、定着ベルト21から受熱することなく、放熱して温度低下することになる。その後、離間状態にあった加圧ローラ31を圧接状態(図3の状態である。)になるように接離機構55〜58を制御して、通紙とともに定着工程をおこなうことになる。なお、第2温度センサ45の検知温度TがT1よりも小さいとき(T<T1)には、加圧ローラ31がトナーブリスタが生じる温度に達していないものとして、通紙前の加圧ローラ31の離間動作をおこなわずに、加圧ローラ31を圧接状態に維持して、通紙とともに定着工程をおこなうことになる。
これに対して、コート紙でない記録媒体P(非コート紙)が通紙される場合には、「予め定められた値」をT2(上述したT1よりも大きな値である。)として、第2温度センサ45の検知温度TがT2よりも大きいとき(T>T2)にのみ、通紙前に所定時間だけ加圧ローラ31を離間状態にするように接離機構55〜58を制御する。これにより、加圧ローラ31は、定着ベルト21から受熱することなく、放熱して温度低下することになる。その後、離間状態にあった加圧ローラ31を圧接状態になるように接離機構55〜58を制御して、通紙とともに定着工程をおこなうことになる。なお、第2温度センサ45の検知温度TがT2よりも小さいとき(T<T2)には、加圧ローラ31がトナーブリスタが生じる温度に達していないものとして、通紙前の加圧ローラ31の離間動作をおこなわずに、加圧ローラ31を圧接状態に維持して、通紙とともに定着工程をおこなうことになる。
Specifically, when a print request is made by the user operating the operation panel of the apparatus body 1, the detection result of the surface temperature of the
On the other hand, when a recording medium P (non-coated paper) that is not coated paper is passed, the second value is set to “predetermined value” as T2 (a value larger than T1 described above). Only when the detected temperature T of the
このような制御をおこなうのは、記録媒体Pとしてコート紙を用いる場合には、非コート紙を用いる場合に比べて、その表面上に担持されたトナーに含まれる水分や空気が定着熱によって水蒸気となったものが記録媒体P側に逃げにくく、トナーブリスタが生じやすいためである。
そして、トナーブリスタが生じにくい非コート紙が通紙される場合には、トナーブリスタが生じやすいコート紙が通紙される場合よりも、加圧ローラ31を離間状態にするかの判断基準となる加圧ローラ31の表面温度(「予め定められた値」)を高く設定してやることで、加圧ローラ31の無駄な離間動作をおこなうことなく、通紙動作・定着工程をおこなうことができる。すなわち、非コート紙が通紙される場合にも出力画像の生産効率が一様に低下してしまうことなく、トナーブリスタの発生が効率的に軽減されることになる。
Such control is performed when the coated paper is used as the recording medium P, compared with the case where uncoated paper is used. This is because it becomes difficult to escape to the recording medium P side and toner blisters are likely to occur.
When uncoated paper that is less likely to cause toner blisters is passed, it becomes a criterion for determining whether the
また、本実施の形態において、「予め定められた値」は、ニップ部に搬送される記録媒体Pが厚紙(紙厚が所定値以上の記録媒体Pである。)であるときの値が、厚紙でないときの値に比べて、大きくなるように設定されている。
具体的に、ユーザーによる装置本体1の操作パネルの操作によってプリント要求がされると、第2温度センサ45による加圧ローラ31の表面温度の検知結果が制御部60に送られる。さらに、紙種センサ65によって検知された記録媒体P(通紙される記録媒体Pである。)の種類についての情報が制御部60に送られる。そして、通紙される記録媒体Pが厚紙でない場合(特に、薄紙が通紙される場合である。)には「予め定められた値」をT3として、第2温度センサ45の検知温度TがT3よりも大きいとき(T>T3)、通紙前に所定時間だけ加圧ローラ31を離間状態にするように接離機構55〜58を制御する。これにより、加圧ローラ31は、定着ベルト21から受熱することなく、放熱して温度低下することになる。その後、離間状態にあった加圧ローラ31を圧接状態になるように接離機構55〜58を制御して、通紙とともに定着工程をおこなうことになる。なお、第2温度センサ45の検知温度TがT3よりも小さいとき(T<T3)には、加圧ローラ31がトナーブリスタが生じる温度に達していないものとして、通紙前の加圧ローラ31の離間動作をおこなわずに、加圧ローラ31を圧接状態に維持して、通紙とともに定着工程をおこなうことになる。
これに対して、記録媒体Pとして厚紙が通紙される場合には、「予め定められた値」をT4(上述したT3よりも大きな値である。)として、第2温度センサ45の検知温度TがT4よりも大きいとき(T>T4)にのみ、通紙前に所定時間だけ加圧ローラ31を離間状態にするように接離機構55〜58を制御する。これにより、加圧ローラ31は、定着ベルト21から受熱することなく、放熱して温度低下することになる。その後、離間状態にあった加圧ローラ31を圧接状態になるように接離機構55〜58を制御して、通紙とともに定着工程をおこなうことになる。なお、第2温度センサ45の検知温度TがT4よりも小さいとき(T<T4)には、加圧ローラ31がトナーブリスタが生じる温度に達していないものとして、通紙前の加圧ローラ31の離間動作をおこなわずに、加圧ローラ31を圧接状態に維持して、通紙とともに定着工程をおこなうことになる。
In the present embodiment, the “predetermined value” is a value when the recording medium P transported to the nip portion is a thick paper (a recording medium P having a paper thickness of a predetermined value or more). It is set to be larger than the value when it is not thick paper.
Specifically, when a print request is made by the user operating the operation panel of the apparatus body 1, the detection result of the surface temperature of the
On the other hand, when thick paper is passed as the recording medium P, the temperature detected by the
このような制御をおこなうのは、記録媒体Pとして厚紙を用いる場合には、厚紙でない紙を用いる場合に比べて、その表面上に担持されたトナーに含まれる水分や空気が定着熱によって水蒸気となったものが記録媒体P側に逃げやすく、トナーブリスタが生じにくいためである。
そして、トナーブリスタが生じにくい厚紙が通紙される場合には、トナーブリスタが生じやすい紙が通紙される場合よりも、加圧ローラ31を離間状態にするかの判断基準となる加圧ローラ31の表面温度(「予め定められた値」)を高く設定してやることで、加圧ローラ31の無駄な離間動作をおこなうことなく、通紙動作・定着工程をおこなうことができる。すなわち、厚紙が通紙される場合にも出力画像の生産効率が一様に低下してしまうことなく、トナーブリスタの発生が効率的に軽減されることになる。
Such control is performed when the thick paper is used as the recording medium P, compared to the case where non-heavy paper is used. This is because the resulting toner easily escapes to the recording medium P side and toner blisters are less likely to occur.
When thick paper that is less likely to cause toner blisters is passed, the pressure roller that is a criterion for determining whether the
なお、トナーブリスタは、紙厚が所定値以下の薄いコート紙(コート薄紙)が両面プリントモードにて通紙される場合であって、そのウラ面側への定着工程がおこなわれるときのオモテ面側で特に生じやすいために、コート薄紙のウラ面側への定着工程がおこなわれるときの「予め定められた値」を最も小さな値に設定することもできる。 The toner blister is a front surface when a thin coated paper (coated thin paper) having a paper thickness of a predetermined value or less is passed in the double-sided printing mode and the fixing process to the back side is performed. The “predetermined value” when the fixing process to the back side of the coated thin paper is performed can be set to the smallest value.
また、本実施の形態では、ニップ部に搬送される記録媒体の種類を検知する紙種検知手段としての紙種センサ65が設けられている。紙種センサ65(紙種検知手段)としては、ユーザーが装置本体1の操作パネル(不図示である。)に入力した記録媒体Pについての情報等に基いて間接的に検知するものを用いることもできるし、給紙部7を含めた給紙部7から定着装置20に至る記録媒体Pの搬送経路中に設置した紙厚センサやフォトセンサ(光反射率からコート層の有無を検知するセンサである。)を用いることもできる。
Further, in the present embodiment, a
以上説明したように、本実施の形態では、第2温度センサ45(温度検知手段)によって検知される加圧ローラ31(加圧部材)の表面温度が予め定められた値以上である場合に、ニップ部に記録媒体Pが搬送される前に、所定時間だけ定着ベルト21(定着部材)に対して加圧ローラ31を相対的に離間させており、その予め定められた値を記録媒体Pの種類によって異なるように設定している。これにより、定着装置20(画像形成装置1)が大型化・高コスト化したり、出力画像の生産効率が一様に低下してしまったりすることなく、トナーブリスタの発生を効率的に軽減することができる。
As described above, in the present embodiment, when the surface temperature of the pressure roller 31 (pressure member) detected by the second temperature sensor 45 (temperature detection means) is equal to or higher than a predetermined value, Before the recording medium P is conveyed to the nip portion, the
なお、本実施の形態では、接離機構(離間手段)にカム機構を用いたが、接離機構はこのような機構のものに限定されることなく、例えば、ソレノイドやモータを用いて加圧レバー55を揺動させるような機構のものであってもよい。
また、本実施の形態では、加圧レバー55を軸受34を介して加圧ローラ31に間接的に係合させた。これに対して、加圧レバー55を加圧ローラ31に直接的に係合させることもできる。
これらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the cam mechanism is used as the contact / separation mechanism (separation means), but the contact / separation mechanism is not limited to such a mechanism, and for example, pressurization is performed using a solenoid or a motor. A mechanism that swings the
In the present embodiment, the
Even in these cases, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
また、本実施の形態では加圧部材として加圧ローラ31を用いたが、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いてもよい。また、本実施の形態では定着部材として定着ベルト21を用いたが、定着部材として定着ローラを用いてもよい。
さらに、本実施の形態では定着部材を加熱する加熱手段としてヒータ25を用いたが、定着部材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 this embodiment, the
In those cases, the same effects as those of 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、
23 加熱ローラ、
25 ヒータ(加熱手段)、
31 加圧ローラ(加圧部材)、
40 第1温度センサ、
45 第2温度センサ(温度検知手段)、
55 加圧レバー(離間手段)、
56 カム部材(離間手段)、
58 引張スプリング(離間手段)、
65 紙種センサ(紙種検知手段)。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing member),
22 fixing auxiliary roller,
23 Heating roller,
25 heater (heating means),
31 Pressure roller (pressure member),
40 first temperature sensor;
45 Second temperature sensor (temperature detection means),
55 Pressure lever (separating means),
56 Cam member (separating means),
58 Tension spring (spacer),
65 Paper type sensor (paper type detection means).
Claims (4)
前記定着部材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部材と、
前記加圧部材の表面温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段によって検知される温度が予め定められた値以上である場合に、前記ニップ部に記録媒体が搬送される前に、所定時間だけ前記定着部材に対して前記加圧部材を相対的に離間させる離間手段と、
を備え、
前記予め定められた値は、前記ニップ部に搬送される記録媒体の種類によって異なるように設定されたことを特徴とする定着装置。 A fixing member that heats and melts the toner image and fixes the toner image on the recording medium;
A pressure member that forms a nip portion by which the recording medium is conveyed by being pressed against the fixing member;
Temperature detecting means for detecting the surface temperature of the pressure member;
When the temperature detected by the temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined value, the pressure member is moved relative to the fixing member for a predetermined time before the recording medium is conveyed to the nip portion. Separating means for separating
With
The fixing device, wherein the predetermined value is set to be different depending on a type of a recording medium conveyed to the nip portion.
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