JP2014215376A - Fixing apparatus, control method thereof, and image forming apparatus - Google Patents
Fixing apparatus, control method thereof, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014215376A JP2014215376A JP2013090985A JP2013090985A JP2014215376A JP 2014215376 A JP2014215376 A JP 2014215376A JP 2013090985 A JP2013090985 A JP 2013090985A JP 2013090985 A JP2013090985 A JP 2013090985A JP 2014215376 A JP2014215376 A JP 2014215376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- fixing member
- polishing
- polishing member
- roller
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、定着装置、定着装置の制御方法および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に装着される定着装置、および該定着装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a fixing device, a fixing device control method, and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a fixing device mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer, and a control method for the fixing device.
複写機、ファクシミリ、プリンタ、またはそれらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体(用紙、記録紙、シート、記録材ともいう)に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上のトナー画像を定着する過程により成立している。 Various image forming apparatuses using an electrophotographic system have been devised as image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, printers, or their combined machines, and are well known in the art. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner as a developer to be visualized and developed. The image is transferred to a recording medium (also referred to as paper, recording paper, sheet, or recording material) by a transfer device to carry the image, and the toner image on the recording medium is fixed by a fixing device using pressure or heat. It is established.
定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、例えば、所定の温度に維持された定着ローラ(定着部材)と、定着ローラに圧接する加圧ローラ(加圧部材)とを備え、加圧ローラと定着ローラとの圧接によって形成された定着ニップ部(ニップ部)により、未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持搬送しつつ加熱し、定着させるローラ定着方式が知られている。 Various types of fixing devices have been proposed. For example, the fixing device includes a fixing roller (fixing member) maintained at a predetermined temperature, and a pressure roller (pressure member) that presses the fixing roller. There is known a roller fixing system in which a recording medium carrying an unfixed toner image is heated while being nipped and conveyed by a fixing nip portion (nip portion) formed by pressure contact between a pressure roller and a fixing roller, and is fixed.
また、加圧ローラ(加圧部材)に対向配置される定着ローラと、定着ローラと加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルト(定着部材)とを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を記録媒体に与えることで、未定着トナー像を記録媒体に加圧し、定着させるベルト定着方式が知られている。 Further, the image forming apparatus includes a fixing roller disposed opposite to the pressure roller (pressure member), and an endless fixing belt (fixing member) stretched between the fixing roller and the heating roller. A belt fixing method is known in which heat from a heating roller is applied to a recording medium through a fixing belt at a nip formed by pressure contact with the belt, thereby pressing and fixing an unfixed toner image to the recording medium. Yes.
しかしながら、定着装置に記録媒体を通紙することにより、定着ローラや定着ベルトなどの定着部材の表面には、通紙による傷や、紙粉、オフセットトナー等の汚れが生じ、除々に荒れてくるという問題がある。特に、傷の大きな原因として、記録媒体の裁断時に生じる両端部のバリ(端部の反り返り)が知られている。 However, when a recording medium is passed through the fixing device, the surface of a fixing member such as a fixing roller or a fixing belt is damaged due to paper passing, paper dust, offset toner, and the like, and is gradually roughened. There is a problem. In particular, as a major cause of scratches, burrs at both ends (curvature of the ends) that occur during cutting of the recording medium are known.
すなわち、同一サイズの記録媒体が定着装置に連続して通紙されると、定着部材の記録媒体の両端部であるバリが通過する位置は、荒らされて傷がついた状態となりやすい。 That is, when recording media of the same size are continuously passed through the fixing device, the positions where the burrs, which are both ends of the recording medium of the fixing member, pass through are easily roughened and damaged.
このように定着部材の表面に汚れや荒れが生じた状態での使用は、光沢スジ、光沢ムラを生じさせ画像の乱れ劣化を生じさせることに繋がってしまう。 Use in a state in which the surface of the fixing member is dirty or rough in this way leads to gloss streaks and gloss unevenness, which leads to image deterioration.
これに対し、定着部材を摺擦することにより、その表面性を均一にして、光沢スジなどの異常画像を抑制する技術が提案されている。 On the other hand, a technique has been proposed in which the fixing member is rubbed to make the surface property uniform and suppress abnormal images such as gloss streaks.
例えば、特許文献1には、トナーを記録媒体に定着する定着部材と、定着部材に当接して記録媒体が通過するニップを形成する加圧部材を備えた定着装置において、定着部材の表面に回転クリーニング体が当接し、更に定着部材表面の所定通紙サイズに相当する範囲の内側から外側にかけて補助クリーニング部材が当接する定着装置が開示されている。特許文献1によれば、定着部材表面上に堆積する紙粉を、定着部材の表面に回転クリーニング体を当接させることで除去して、画像形成の際に光沢スジが発生することを防止することができる。
For example,
また、特許文献2には、トナー像を記録材に加熱定着する定着部材と、定着部材に当接しトナー像を担持した記録材が挟み込まれる定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着部材の表面を摺擦する摺擦部材を有し、定着部材の表面性を回復させる表面回復処理を行う表面回復手段と、摺擦部材の表面の汚れに対応して、表面回復処理の制御を行う制御部とを備えた定着装置が開示されている。特許文献2によれば、光沢ムラが発生するのを防止することができる。
また、特許文献3には、記録紙上のトナーを溶融定着させるための加熱手段と、加熱手段に圧接しニップを形成する加圧ローラと、ニップに挟持され加圧ローラによって回転搬送されるシームレス定着フィルム等を有し、定着フィルムに接触しフィルムの搬送方向と同一方向、且つ、定着フィルムの搬送速度よりも速い速度で回転接触して表層を払拭研磨する研磨手段を有する定着装置が開示されている。特許文献3によれば、オフセットトナーやフィルムと転写材の間で生じるスリップによる画像品質の低下を防止することができる。 Further, Patent Document 3 discloses a heating unit for fusing and fixing toner on a recording paper, a pressure roller that presses the heating unit to form a nip, and a seamless fixing that is nipped by the nip and rotated and conveyed by the pressure roller. A fixing device having a film or the like, and having a polishing means for wiping and polishing the surface layer in contact with the fixing film, rotating in contact with the fixing film in the same direction as the conveying direction of the film, and faster than the conveying speed of the fixing film is disclosed. Yes. According to Patent Document 3, it is possible to prevent image quality from being deteriorated due to offset toner or slip generated between a film and a transfer material.
上記特許文献2には、摺擦部材であるリフレッシュローラが定着ローラに対して圧接、離間が可能であることが開示されるとともに、定着ローラを時計方向に50mm/s、リフレッシュローラを時計方向に400mm/sでそれぞれ回転させ、定着ローラとリフレッシュローラとの接触圧を7Nとする表面回復処理を行うことが開示されている。すなわち、リフレッシュローラの速度は、定着ローラの速度の8倍で表面回復処理を行うことが開示されている。
また、上記特許文献3には、研磨手段である研磨ローラは定着フィルムの搬送方向と同一方向に2倍の速度で回転することが開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses that a polishing roller as a polishing means rotates at a double speed in the same direction as the fixing film conveyance direction.
ここで、研磨部材によって定着部材表面を摺擦する際、それぞれ停止した状態で離間した状態から圧接状態とすると、定着ベルトに局所的なキズが発生してしまうおそれがあり、また、定着ベルトを停止させる必要が生じてしまう。このようなキズの発生を防ぎ、装置の動作状態から連続的に摺擦動作に移行するために、研磨部材および定着部材を離間させた状態で回転を開始させた後に、圧接させることが考えられている。 Here, when the surface of the fixing member is rubbed with the abrasive member, if the state is stopped and separated from the separated state, the fixing belt may be locally damaged. It will be necessary to stop. In order to prevent the occurrence of such scratches and to shift from the operation state of the apparatus to the continuous rubbing operation, it is conceivable that the rotation is started in a state where the polishing member and the fixing member are separated and then pressed. ing.
しかしながら、上記特許文献のように研磨部材の表面速度が定着部材の表面速度よりも速くなるように設定し、研磨部材および定着部材を離間させた状態で回転を開始させた後に、圧接させて研磨部材によって定着部材表面を摺擦するようにすると、次のような問題が生じ得る。すなわち、研磨部材と定着部材との表面速度の差により、定着部材表面と研磨部材表面が接触(圧接)する瞬間に、摩擦に起因する急激なトルク変化(研磨部材の回転駆動トルク)が生じ、研磨部材、研磨部材の回転制御をする駆動手段、および研磨部材の接離動作を制御する機構等へ負荷がかかり、研磨動作が不安定になることや、定着部材に局所的なキズが発生するおそれがあった。 However, as in the above-mentioned patent document, the surface speed of the polishing member is set to be higher than the surface speed of the fixing member, the rotation is started in a state where the polishing member and the fixing member are separated from each other, and then the pressure is brought into contact with the polishing. When the surface of the fixing member is rubbed with the member, the following problem may occur. That is, due to the difference in surface speed between the polishing member and the fixing member, an abrupt torque change (rotation driving torque of the polishing member) due to friction occurs at the moment when the fixing member surface and the polishing member surface come into contact (pressure contact), The load is applied to the polishing member, the driving means for controlling the rotation of the polishing member, and the mechanism for controlling the contact / separation operation of the polishing member, the polishing operation becomes unstable, and local flaws occur on the fixing member. There was a fear.
そこで本発明は、研磨部材が定着部材に対して離間した状態から圧接した状態として定着部材の摺擦をする際に、圧接時に生じ得る急なトルク変化を低減して、安定性の高い定着部材の摺擦動作を実現することができる定着装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention reduces a sudden torque change that may occur during pressure contact when the abrasive member is rubbed against a state where the polishing member is in contact with the fixing member, and the fixing member is highly stable. An object of the present invention is to provide a fixing device capable of realizing the sliding operation.
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、加熱手段により加熱される定着部材と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材に対して圧接および離間可能に設けられるとともに、前記定着部材と圧接する状態で前記定着部材の表面を摺擦する研磨部材と、を備え、前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送して、該未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、前記研磨部材を前記定着部材に圧接させる前の離間状態において、前記研磨部材を、該研磨部材が前記定着部材と圧接する位置において、前記定着部材の搬送方向と同方向となる回転方向に予備回転させ、該予備回転状態で前記研磨部材を前記定着部材に圧接させた後に、前記研磨部材の回転数を変化させるものである。 In order to achieve such an object, a fixing device according to the present invention is arranged so that a fixing member heated by a heating unit and at least a part of the fixing member can be pressed, and a nip portion is formed between the fixing member and the fixing member. A pressure member that is capable of being pressed and separated from the fixing member, and a polishing member that rubs the surface of the fixing member while being in pressure contact with the fixing member. In a fixing device that conveys a recording medium carrying a contact toner image and fixes the unfixed toner image on the recording medium, the polishing member is placed in a separated state before the polishing member is pressed against the fixing member. The polishing member is preliminarily rotated in a rotational direction that is the same as the conveying direction of the fixing member at a position where the polishing member is in pressure contact with the fixing member, and the polishing member is pressed against the fixing member in the preliminary rotation state. After the, thereby changing the rotational speed of the polishing member.
本発明によれば、研磨部材による定着部材の摺擦動作を安定して実行することができる。 According to the present invention, the rubbing operation of the fixing member by the polishing member can be stably executed.
以下、本発明に係る構成を図1から図5に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
(画像形成装置)
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラー複写機の全体構成を説明する概略構成図である。図1を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。
(Image forming device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the overall configuration of a tandem type color copier that is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The outline and operation of the internal configuration of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
図1において、1は画像形成装置本体、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、7は転写紙等の記録媒体P(図示せず)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。
In FIG. 1, 1 is an image forming apparatus main body, 2 is a writing unit that emits laser light based on input image information, 3 is a document conveying unit that conveys a document D to a
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、20は記録媒体P上のトナー像を定着する定着装置を示す。
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。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。
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
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)。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。
On the other hand, the four
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)。
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)。
Thereafter, the surfaces of the
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)。
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)。
Then, the surfaces of the
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。
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)。
On the other hand, the intermediate transfer belt 17 on which the toners of the respective colors on the
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。
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer
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)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。
Here, the recording medium P conveyed between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer nip) is conveyed from the
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。
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、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着部材としての定着ローラ22と加圧部材としての加圧ローラ23とのニップにて、カラー画像(トナー)が記録媒体P上に定着される。
Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing
そして、定着工程後の記録媒体Pは、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 after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus
(定着装置)
[基本構成]
次に、画像形成装置1が備える定着装置20の構成及び制御について説明する。本実施施形態に係る定着装置は、加熱手段(誘導加熱手段25)により加熱される定着部材(定着ベルト24)と、該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、定着部材との間にニップ部(ニップ部N)を形成する加圧部材(加圧ローラ23)と、定着部材に対して圧接および離間可能に設けられるとともに、定着部材と圧接する状態で定着部材の表面を摺擦する研磨部材(研磨部材26)と、を備え、ニップ部に未定着トナー像(トナー像T)を担持した記録媒体(記録媒体P)を搬送して、該未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置(定着装置20)において、研磨部材を定着部材に圧接させる前の離間状態において、研磨部材を、該研磨部材が定着部材と圧接する位置において、定着部材の搬送方向と同方向となる回転方向に予備回転させ、該予備回転状態で研磨部材を定着部材に圧接させた後に、研磨部材の回転数を変化させるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
(Fixing device)
[Basic configuration]
Next, the configuration and control of the fixing
図2および図3は、ベルト定着方式であって誘導加熱方式の定着装置20の一例を示し、定着ローラ22の軸方向での概略断面図である。なお、図2は、定着装置20が備える研磨部材26が定着ベルト24に対して圧接した状態、図3は、研磨部材26が定着ベルト24に対し離間した状態を示している。
2 and 3 show an example of the fixing
図2に示すように、誘導加熱方式の定着装置20は、金属芯金22aの外周に弾性層22bを有する定着ローラ22と、誘導加熱手段25により加熱される加熱ローラ21と、加熱ローラ21と定着ローラ22との間に張架される無端状の定着ベルト24と、定着ベルト24の外周側に配設され、定着ローラ22との間でニップ部N(定着ニップ部)を形成する加圧ローラ23と、加熱ローラ21を加熱する誘導加熱手段25と、定着ベルト24に対して圧接および離間可能に設けられるとともに、定着ベルト24と圧接する状態で定着ベルト24の表面を摺擦する研磨部材26と、を有している。
As shown in FIG. 2, an induction heating
定着装置20は、定着ローラ22と加圧ローラ23との圧接によって形成される定着ベルト24と加圧ローラ23とのニップ部Nに未定着トナー像(トナー像T)を担持した記録媒体P(用紙)を通紙して加熱定着を行うものである。なお、加熱ローラ21、定着ローラ22及び加圧ローラ23は、定着装置20の不図示の筐体の長手方向に回転可能に軸支され、図示しない各ローラの駆動手段(モータ)等は、筐体に固定保持されている。
The fixing
加熱ローラ21は、例えば、長手方向(軸方向)の長さは320mm、外径40mmで、発熱部材本体である導電性の発熱層、弾性層、芯金層が順に形成されてなる。
The
発熱層は、交番磁界により渦電流が発生しやすく電磁誘導加熱に適した良電導性、良伝熱性の金属部材で構成される。電磁誘導加熱に適した金属としては一般的には高抵抗のものが知られているが、低抵抗であっても良伝熱性の金属部材を薄層化することにより、発熱層の実質的な抵抗値を任意に設定することができ発熱量を調整することができる。 The heat generation layer is formed of a metal member having good conductivity and good heat conductivity suitable for electromagnetic induction heating because eddy current is easily generated by an alternating magnetic field. As a metal suitable for electromagnetic induction heating, a metal having high resistance is generally known. However, even if the resistance is low, a metal member having good heat conductivity is thinned to make a substantial layer of the heat generating layer. The resistance value can be arbitrarily set, and the heat generation amount can be adjusted.
発熱層としては、例えば、10μmの厚さの銅を50μmの厚さの非磁性ステンレス層にメッキ処理した構成を使用できる。発熱層は良電導性、良伝熱性であれば良いので、銀、アルミニウム、マグネシウム等、もしくは磁性体であるニッケルや磁性ステンレス等の他の金属層を用いても良い。 As the heat generating layer, for example, a structure in which copper having a thickness of 10 μm is plated on a nonmagnetic stainless steel layer having a thickness of 50 μm can be used. Since the heat generating layer only needs to have good electrical conductivity and good heat transfer, other metal layers such as silver, aluminum, magnesium, etc., or nickel or magnetic stainless steel, which are magnetic materials, may be used.
弾性層には、例えば、フッ素ゴム、シリコンゴム、フロロシリコンゴム等の弾性体を使用する。弾性層はスポンジゴムにすることで加熱ローラ内側への伝熱を抑止して発熱層の熱を断熱保持する。 For the elastic layer, for example, an elastic body such as fluorine rubber, silicon rubber, or fluorosilicon rubber is used. The elastic layer is made of sponge rubber to suppress heat transfer to the inside of the heating roller and to keep the heat of the heat generating layer heat-insulated.
芯金層は、加熱ローラ21全体の支持体であり、剛性を確保するため、鉄やアルミなどの金属を使用する。また、非磁性ステンレスやセラミック等の非磁性、又は絶縁性の材料で芯金層を構成し、誘導加熱に影響を与えない構成とすることも可能で好ましい。例えば、外径22mmで厚さ2.0mmの非磁性ステンレスであるSUS304を使用し、誘導加熱のエネルギーを損失無く発熱層に集中させられる。
The metal core layer is a support for the
定着ベルト24は、定着ローラ22と加熱ローラ21の周囲に掛けまわされ、加熱ローラ21および定着ローラ22に密着し、加熱ローラ21を介して誘導加熱手段25により間接的に加熱される。このように構成した定着ベルト24に、定着ローラ22に対応する箇所に加圧ローラ23を押し当てることで、ニップ部Nを構成する。
The fixing
また、定着ベルト24は、例えば、厚さ90μmの耐熱樹脂の無端フィルムであるPIベルトで構成され、表面層には、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)などのオフセット防止剤がコーティングされている。特に、表面層にPFAを用いることで、定着ベルト24の表面のキズを好適に抑制することができる。
The fixing
定着ローラ22は、熱源を有しておらず、金属(鉄やアルミ)などの剛性の高い芯材(芯金22b)を、シリコンゴムなどの厚い弾性層22aで覆ったものである。
The fixing
定着ローラ22と加圧ローラ23とは、対向して配置されるゴムローラであり、加圧ローラ23が定着ベルト24を介して定着ローラ22の中心方向に加圧されることにより、加圧ローラ23と定着ベルト24との間でニップ部Nが形成される。
The fixing
また、駆動手段は、定着ローラ22を時計回り方向に回転駆動させる。定着ローラ22の回転により、定着ローラ22に圧接する加圧ローラ23および定着ベルト24が同速で連れ回り回転する。なお、本実施形態では、駆動手段が定着ローラ22に設けられ、加圧ローラ23等が連れ回り回転するようにしているが、他のローラに駆動手段を設けても、駆動手段を複数のローラが有するものであっても良い。
Further, the driving unit drives the fixing
誘導加熱手段25は、励磁/消磁コイルにより発生した磁界が加熱ローラ21の表面層である発熱層を誘導加熱するものである。誘導加熱手段25により加熱ローラ21が加熱され、加圧ローラ23と定着ベルト24の互いの逆回転により、記録媒体Pのトナー像Tをニップ部Nで加熱溶融させながら搬送される。なお、加熱手段は、加熱ローラ21を外部から加熱する誘導加熱手段に限られるものではなく、加熱ローラ21の内部にハロゲンヒータやカーボンヒータ等のヒータを備えたものであっても良い。また、加圧ローラ23の内部にもヒータを備えるようにしても良い。
The induction heating means 25 is for inductively heating the heat generating layer which is the surface layer of the
また、図示しないサーミスタなどの温度検知手段からの温度信号に基づいて、定着ベルト24が定着を良好に行える定着可能温度を維持するように、誘導加熱手段25が制御される。
Further, based on a temperature signal from a temperature detection unit such as a thermistor (not shown), the
この構成の定着装置20によれば、トナー像Tを形成された記録媒体Pは、定着ベルト24の用紙搬送方向の上流側に配された図示しない定着前ガイドから、ニップ部Nに搬送され、記録媒体Pのトナー像Tがニップ部Nで加熱溶融されることによって、トナー像Tが定着される。その後、記録媒体Pは、分離板等により分離され、用紙搬送方向下流側の排紙部から排出される。
According to the fixing
[研磨部材]
上述したように、定着装置20のニップ部Nに記録媒体Pを繰り返し通紙させると、定着ベルト24の表面に記録媒体Pのエッジによるキズが発生し得る。このキズが深くなると、定着ベルト24において、キズのある箇所とない箇所でトナーの定着性に差が発生するために、画像上に光沢ムラ、光沢スジが発生するおそれがある。
[Abrasive material]
As described above, if the recording medium P is repeatedly passed through the nip portion N of the fixing
そこで、本実施形態の定着装置20は、定着ベルト24に対して、圧接および離間が可能な研磨部材26を備えており、所定の間隔または任意のタイミングで研磨部材26によって定着ベルト24の表面を摺擦し、ベルト表面の粗さを均すことによって定着性の差をなくし、光沢キムラ等を抑制するものである。
Accordingly, the fixing
研磨部材26としては、公知のクリーニングローラ等を適用することができる。例えば、芯金の外周に研磨層が形成されて構成されたクリーニングローラを用いることができる。芯金は、研磨部材26全体の支持体であり、剛性を確保するため、鉄やアルミなどの金属材料からなる。また、非磁性ステンレスやセラミック等の非磁性、又は絶縁性の材料で芯金を構成しても良い。
As the polishing
また、研磨層は、ゴムや樹脂などのバインダー(バインダー層)内に砥粒が分散されて形成される。ここで、バインダーの材料としては、シリコンゴムやフッ素樹脂などを用いることができる。また、砥粒の材料としては、白色アルミナ、褐色アルミナ、解砕型アルミナ、淡紅色アルミナ、緑色炭化ケイ素、黒色炭化ケイ素、ダイヤモンド、CBN(立方晶窒化ホウ素)などを用いることができる。 The polishing layer is formed by dispersing abrasive grains in a binder (binder layer) such as rubber or resin. Here, as the material of the binder, silicon rubber, fluororesin, or the like can be used. Further, as the material of the abrasive grains, white alumina, brown alumina, pulverized alumina, light red alumina, green silicon carbide, black silicon carbide, diamond, CBN (cubic boron nitride) and the like can be used.
また、研磨部材26は、定着ローラ22の駆動手段とは異なる駆動手段に接続され、該駆動手段により所定の回転量で回転駆動がなされる。研磨部材26を回転させる駆動手段としては、例えば、ステッピングモータを用いることが好ましい。本実施形態では、後述するように、研磨部材26の圧接時に生じ得る急なトルク変動を抑制することができるため、ステッピングモータなどの比較的安価なモータを適用することが可能となる。
Further, the polishing
ここで、研磨部材26は駆動手段により回転した状態のまま、定着ベルト24に対し、図3に示す矢印方向に接離可能となっている。この研磨部材26を定着ベルト24に対し、接離させる接離制御手段は、特に限られるものではないが、例えば、研磨部材26を定着ベルト24に圧接する方向に付勢する付勢手段と、この付勢力を解除する機構(カムなど)と、を備えて構成される。
Here, the polishing
本実施形態の定着装置20では、研磨部材26を定着ベルト24に圧接させて摺擦動作(研磨動作)を実行する前の研磨部材26と定着ベルト24が離間した状態(図2)において、先ず、研磨部材26を、研磨部材26が定着ベルト24と圧接する位置(圧接部という)において、定着ベルト24の搬送方向と同方向となる回転方向(表面速度ベクトルが一致する方向)に予備回転させるものである。
In the fixing
この際、研磨部材26の表面速度(圧接部での速度)[mm/s]は、定着ベルト24の表面速度(圧接部での速度)[mm/s]に対し、0.8〜1.2倍(80〜120%)の範囲となるように駆動制御することが好ましい。最も好ましくは、研磨部材26の表面速度を定着ベルト24の表面速度と等速になるように駆動制御することが好ましい。
At this time, the surface speed of the polishing member 26 (speed at the pressure contact portion) [mm / s] is 0.8 to 1.mm higher than the surface speed of the fixing belt 24 (speed at the pressure contact portion) [mm / s]. It is preferable to control the drive so as to be in the range of 2 times (80 to 120%). Most preferably, drive control is performed so that the surface speed of the polishing
研磨部材26を上記のように予備回転状態とした後に、この予備回転状態で研磨部材26を定着ベルト24に圧接させる(図3)。そして、圧接後に、研磨部材26の回転速度を上昇させて、定着ベルト24の摺擦(研磨)を所定時間(例えば、3分間)行う。
After the polishing
この上昇後の研磨部材26の表面速度は、定着ベルト24の表面速度に対し、2〜8倍の範囲となるように研磨部材26の回転速度を上昇させることが好ましい。最も好ましくは、研磨部材26の表面速度が、定着ベルト24の表面速度の6倍に駆動制御することが好ましい。
It is preferable to increase the rotational speed of the polishing
所定時間摺擦動作を行った後は、研磨部材26を摺擦時の回転数で回転させたまま離間させた後、回転を停止させて摺擦動作を終了する。
After performing the rubbing operation for a predetermined time, the polishing
以上説明した定着装置20の制御方法について、図4に研磨部材26と定着ベルト24の表面速度の経時変化を示したグラフを示す。また、図5に図4に示した研磨部材26と定着ベルト24の表面速度を等速とした状態で接触させた場合と、これとの比較として研磨部材26を研磨時の表面速度である定着ベルト24の表面速度の6倍速の状態で接触させた場合と、における研磨部材26の回転駆動トルク[N・m]の経時変化を示すグラフを示す。
Regarding the control method of the fixing
図5に示すように、6倍速で接触させた場合には研磨部材26と定着ベルト24の表面速度の差異が大きいため衝撃荷重が加わり、大きなトルクが発生してしまう。これに対し、等速で接触させた場合には線速による衝撃がないため、トルクの急変がなく、スムーズに圧接することができる。
As shown in FIG. 5, when the contact is made at 6 × speed, the difference in surface speed between the polishing
以上説明した本実施形態に係る定着装置20によれば、離間状態で研磨部材と定着部材の表面速度が等速に近くなるように予備回転させておき、圧接後に研磨部材の回転数を上昇させて研磨性能を得ることで、研磨部材と定着部材が接触する瞬間の急激なトルク変化を抑えるとともに、十分に定着部材を摺擦することができる。このトルク変化を抑えることで、研磨部材、研磨部材の回転制御をする駆動手段、および研磨部材の接離動作を制御する機構等への負荷を抑えて、研磨動作を安定して行うとともに、定着部材に局所的なキズが発生することを抑制することができる。したがって、安定性かつ信頼性の高い摺擦動作を実現して、定着画像の高品質化を図ることができる。
According to the fixing
なお、上記実施形態では、ベルト定着方式の定着装置を例に説明したが、定着装置の方式は、これに限られるものではなく、例えば、加圧ローラと加熱ローラ(定着ローラ)との圧接によってニップ部を形成するローラ定着方式や、ベルト部材である定着ベルトに替えて定着ローラと加熱ローラに張架されたフィルム部材を用いたフィルム定着方式などの他の定着方式の定着装置に適用したものであっても良いのは勿論である。 In the above-described embodiment, the belt fixing type fixing device has been described as an example. However, the fixing device method is not limited to this, and for example, by a pressure contact between a pressure roller and a heating roller (fixing roller). Applied to other fixing system fixing devices such as a roller fixing system that forms a nip part, or a film fixing system that uses a film member stretched between a fixing roller and a heating roller instead of a fixing belt that is a belt member Of course, it may be.
また、以上説明した構成による定着装置20を備えた画像形成装置(図1)とすることにより、安定して定着部材の摺擦動作を実行することができ、画像安定性の高い画像形成装置を実現することができる。
In addition, by using the image forming apparatus (FIG. 1) including the fixing
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 画像形成装置
2 書込み部
3 原稿搬送部
4 原稿読込部
5 コンタクトガラス
7 給紙部
8 給紙ローラ
9 レジストローラ
11Y,11M,11C,11BK 感光体ドラム
12 帯電部
13 現像部
14 転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)
15 クリーニング部
16 中間転写ベルトクリーニング部
17 中間転写ベルト
18 2次転写バイアスローラ
20 定着装置
21 加熱ローラ
22 定着ローラ
22a 芯金
22b 弾性層
23 加圧ローラ
24 定着ベルト
25 誘導加熱手段
26 研磨部材
D 原稿
N 定着ニップ部
P 記録媒体
T 未定着トナー像
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材に対して圧接および離間可能に設けられるとともに、前記定着部材と圧接する状態で前記定着部材の表面を摺擦する研磨部材と、を備え、
前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送して、該未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置において、
前記研磨部材を前記定着部材に圧接させる前の離間状態において、前記研磨部材を、該研磨部材が前記定着部材と圧接する位置において、前記定着部材の搬送方向と同方向となる回転方向に予備回転させ、
該予備回転状態で前記研磨部材を前記定着部材に圧接させた後に、前記研磨部材の回転数を変化させることを特徴とする定着装置。 A fixing member heated by a heating means;
A pressure member that is arranged to be able to press at least a part of the fixing member and forms a nip portion with the fixing member;
A polishing member provided so as to be capable of being pressed against and separated from the fixing member, and rubbing the surface of the fixing member in a state of being pressed against the fixing member;
In a fixing device that conveys a recording medium carrying an unfixed toner image to the nip portion and fixes the unfixed toner image on the recording medium.
In a separated state before the polishing member is pressed against the fixing member, the polishing member is pre-rotated in a rotational direction that is the same as the conveying direction of the fixing member at a position where the polishing member is in pressure contact with the fixing member. Let
A fixing device, wherein the rotational speed of the polishing member is changed after the polishing member is brought into pressure contact with the fixing member in the preliminary rotation state.
該定着部材の少なくとも一部を押圧可能に配置され、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材に対して圧接および離間可能に設けられるとともに、前記定着部材と圧接する状態で前記定着部材の表面を摺擦する研磨部材と、を備え、
前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送して、該未定着トナー像を記録媒体に定着する定着装置の制御方法であって、
前記研磨部材を前記定着部材に圧接させる前の離間状態において、前記研磨部材を、該研磨部材が前記定着部材と圧接する位置において、前記定着部材の搬送方向と同方向となる回転方向に予備回転させるステップと、
該予備回転状態で前記研磨部材を前記定着部材に圧接させた後に、前記研磨部材の回転数を変化させるステップと、を行うことを特徴とする定着装置の制御方法。 A fixing member heated by a heating means;
A pressure member that is arranged to be able to press at least a part of the fixing member and forms a nip portion with the fixing member;
A polishing member provided so as to be capable of being pressed against and separated from the fixing member, and rubbing the surface of the fixing member in a state of being pressed against the fixing member;
A method for controlling a fixing device that conveys a recording medium carrying an unfixed toner image to the nip portion and fixes the unfixed toner image on a recording medium,
In a separated state before the polishing member is pressed against the fixing member, the polishing member is pre-rotated in a rotational direction that is the same as the conveying direction of the fixing member at a position where the polishing member is in pressure contact with the fixing member. Step to
And a step of changing the number of rotations of the polishing member after the polishing member is brought into pressure contact with the fixing member in the preliminary rotation state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013090985A JP2014215376A (en) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | Fixing apparatus, control method thereof, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013090985A JP2014215376A (en) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | Fixing apparatus, control method thereof, and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014215376A true JP2014215376A (en) | 2014-11-17 |
Family
ID=51941198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013090985A Pending JP2014215376A (en) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | Fixing apparatus, control method thereof, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014215376A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017003776A (en) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
US9568864B2 (en) | 2015-01-14 | 2017-02-14 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
US20170052492A1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | Hiroshi Kawabe | Image forming apparatus, image forming method, and recording medium storing image forming program |
US9733600B2 (en) | 2015-04-17 | 2017-08-15 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003280377A (en) * | 2002-01-10 | 2003-10-02 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for forming image in electrophotographic printer |
JP2008040363A (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Canon Inc | Image heating device |
JP2011232518A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Seiko Epson Corp | Cleaning apparatus and image forming apparatus |
JP2013015631A (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Canon Inc | Image heating device |
-
2013
- 2013-04-24 JP JP2013090985A patent/JP2014215376A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003280377A (en) * | 2002-01-10 | 2003-10-02 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for forming image in electrophotographic printer |
JP2008040363A (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Canon Inc | Image heating device |
JP2011232518A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Seiko Epson Corp | Cleaning apparatus and image forming apparatus |
JP2013015631A (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Canon Inc | Image heating device |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9568864B2 (en) | 2015-01-14 | 2017-02-14 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
US9733600B2 (en) | 2015-04-17 | 2017-08-15 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
JP2017003776A (en) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | 株式会社リコー | Fixing device and image forming apparatus |
US9720357B2 (en) | 2015-06-10 | 2017-08-01 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device for an image forming apparatus |
US20170052492A1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | Hiroshi Kawabe | Image forming apparatus, image forming method, and recording medium storing image forming program |
US9811034B2 (en) * | 2015-08-18 | 2017-11-07 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus, image forming method, and recording medium storing image forming program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5796303B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2007171372A (en) | Fixing device, image forming apparatus and image forming method | |
JP2009115956A (en) | Image transfer fixation apparatus and image formation apparatus | |
JP6561600B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2010204222A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2006301106A (en) | Heating device | |
JP6135209B2 (en) | FIXING DEVICE, IMAGE FORMING DEVICE, AND MAINTENANCE METHOD FOR FIXING DEVICE | |
JP2014215376A (en) | Fixing apparatus, control method thereof, and image forming apparatus | |
JP2010217466A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP4702785B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2010211080A (en) | Fixing device, and image forming apparatus | |
JP4916281B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2017223826A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2010181512A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2013238800A (en) | Fixing device, and image forming apparatus | |
JP2013160910A (en) | Fixing device and image forming apparatus using the same | |
JP2009104019A (en) | Image fixing unit and image forming device | |
JP2014089233A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP6187116B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6631042B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP2001154518A (en) | Heating device, image heating device and image forming device | |
JP6198000B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2006017935A (en) | Fixing device and image forming apparatus using the same | |
JP2017078739A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2003217816A (en) | Heating 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: 20160407 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170110 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170606 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171212 |