JP2014228761A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a fixing device.
従来より、トナー画像を用紙に転写して画像形成を行う画像形成装置では、用紙の未定着の転写トナー画像を、定着装置の定着ローラー又は定着ベルトと加圧ローラーとの間のニップ部を通過させて加圧加熱することで定着させている。
このような定着装置では、ニップ部において、ローラー同士又はローラーとベルトの摩擦帯電、ローラー又はベルトと用紙との摩擦帯電により、ローラーやベルト或いは用紙の表面に電荷が発生する場合がある。
このようにローラーやベルト、用紙に電荷が発生すると、用紙の先端部がニップ部を通過する際に、当該用紙がローラーやベルトに付着して搬送不良を生じる場合があった。
また、ローラーやベルト、用紙に電荷が発生すると、用紙の後端部がニップ部を通過する際に、ローラー又はベルトの表面に対して放電を生じ、これらの表面に電位の不均一箇所を形成することから、次の用紙の未定着トナーがこの不均一箇所に引きつけられて付着し、「放電ムラ」と呼ばれる形成画像の悪化を生じる場合があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus that forms an image by transferring a toner image onto a sheet, an unfixed transfer toner image on the sheet passes through a fixing roller of a fixing apparatus or a nip portion between a fixing belt and a pressure roller. And fixed by heating under pressure.
In such a fixing device, a charge may be generated on the surface of the roller, the belt, or the paper due to frictional charging between the rollers or the roller and the belt or frictional charging between the roller or the belt and the paper in the nip portion.
When charges are generated on the rollers, belts, and paper in this way, when the leading edge of the paper passes through the nip portion, the paper may adhere to the rollers and belt and cause a conveyance failure.
In addition, when a charge is generated on a roller, belt, or paper, when the trailing edge of the paper passes through the nip, a discharge occurs on the surface of the roller or belt, and uneven portions of potential are formed on these surfaces. As a result, unfixed toner on the next sheet is attracted to and adhered to the non-uniform portion, and the formed image called “discharge unevenness” may be deteriorated.
このため、従来の画像形成装置では、定着装置のローラー又はベルトに対して近接又は接触する除電ブラシや除電ローラーを設け、その表面に生じた電荷の除去を行っていた(例えば、特許文献1参照)。
また、他の画像形成装置では、定着装置のローラー又はベルトの表面を導電性材料から形成し、その表面を接地することにより、表面の帯電を防止していた(例えば、特許文献2参照)。
For this reason, in a conventional image forming apparatus, a charge eliminating brush or a charge eliminating roller that is in proximity to or in contact with a roller or belt of a fixing device is provided to remove charges generated on the surface (see, for example, Patent Document 1). ).
In other image forming apparatuses, the surface of the roller or belt of the fixing device is formed of a conductive material, and the surface is grounded to prevent the surface from being charged (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1に記載の定着装置のように、除電ブラシや除電ローラーを定着装置のローラー又はベルトに接触させて除電を行うと、定着装置のローラー又はベルトに傷が生じ、形成画像の品質の低下を招くという問題があった。また、除電ブラシや除電ローラーを定着装置のローラー又はベルトに近接配置することにより除電を行うことも可能だが、その場合には、十分な除電効果が得られずに、用紙の付着や放電の抑止効果が低減するという問題があった。
However, as in the fixing device described in
また、特許文献2に記載の定着装置のように、定着装置のローラー又はベルトの表面を導電性材料から形成した場合には、これらのローラー又はベルトには離型性なども要求されることから、高価な機能材料が必要となり、定着装置の製造コストの上昇を生じるという問題があった。また、このような機能材料は耐久性が低い場合が多く、交換頻度が高くなり、装置の維持コストも上昇するという不都合があった。 In addition, when the surface of the roller or belt of the fixing device is formed of a conductive material, as in the fixing device described in Patent Document 2, these rollers or belts are required to have releasability. Therefore, there is a problem that an expensive functional material is required and the manufacturing cost of the fixing device is increased. In addition, such functional materials often have low durability, resulting in a high frequency of replacement and an increase in the maintenance cost of the apparatus.
本発明は、画像形成装置での定着装置の製造コストや維持コストを抑え、定着装置の帯電による影響をより効果的に抑制する画像形成装置を提供することをその目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that suppresses the manufacturing cost and maintenance cost of the fixing device in the image forming apparatus and more effectively suppresses the influence of charging of the fixing device.
本発明は、用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、前記用紙を挟持するニップ部を形成し、前記ニップ部において前記用紙に対して熱及び圧力を加えることにより未定着のトナー画像を前記用紙に定着させる定着部と、前記ニップ部に向けてエアを送風するエア送風部と、画像形成装置の動作を制御する制御部と、を備える画像形成装置であって、
イオンを発生するイオン発生部を備え、前記エア送風部は、前記イオン発生部からのイオンの発生により、当該イオンを含んだイオン風を前記ニップ部に送風することを特徴とする。
According to the present invention, an image forming unit that forms a toner image on a sheet and a nip unit that sandwiches the sheet are formed, and heat and pressure are applied to the sheet in the nip unit, whereby an unfixed toner image is An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes a sheet; an air blowing unit that blows air toward the nip unit; and a control unit that controls an operation of the image forming apparatus.
An ion generating unit that generates ions is provided, and the air blowing unit blows an ion wind containing the ions to the nip portion by the generation of ions from the ion generating unit.
また、本発明の制御部は、前記用紙の搬送方向の先端部が前記定着部の前記ニップ部を通過するときに前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する制御を行う構成としても良い。 Further, the control unit of the present invention generates ions from the ion generation unit when the leading end portion in the conveyance direction of the sheet passes through the nip portion of the fixing unit, and causes the air blowing unit to generate ions in the nip unit. It is good also as a structure which performs control which ventilates a wind.
また、本発明の制御部は、前記用紙の搬送方向の後端部が前記定着部の前記ニップ部を通過するときに前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する制御を行う構成としても良い。 Further, the control unit of the present invention generates ions from the ion generation unit when the rear end portion in the sheet conveyance direction passes through the nip portion of the fixing unit, and causes the air blowing unit to generate the ions in the nip unit. It is good also as a structure which performs control which ventilates an ion wind.
また、本発明は、新たに、前記用紙の厚さを示す厚さ情報を取得する厚さ取得部を備え、前記制御部は、前記厚さ取得部で取得された前記用紙の厚さ情報に基づいて、前記用紙の搬送方向の先端部が前記定着部の前記ニップ部を通過するときに前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する第一の制御と、前記用紙の搬送方向の後端部が前記定着部の前記ニップ部を通過するときに前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する第二の制御とを選択して行う構成としても良い。 In addition, the present invention newly includes a thickness acquisition unit that acquires thickness information indicating the thickness of the paper, and the control unit includes the thickness information of the paper acquired by the thickness acquisition unit. Based on the first, the ion generating section generates ions when the leading end in the sheet transport direction passes through the nip section of the fixing section, and the air blowing section blows ion wind to the nip section. And when the rear end portion in the paper transport direction passes through the nip portion of the fixing portion, ions are generated from the ion generation portion and the air blowing portion blows ion wind to the nip portion. It is good also as a structure which selects and performs 2nd control.
また、本発明の制御部は、前記厚さ取得部で取得された前記用紙の厚さ情報に基づいて、前記第一の制御と、前記第二の制御と、前記用紙の搬送方向の先端部から後端部までが前記定着部の前記ニップ部を通過する間、前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する第三の制御とを選択して行う構成としても良い。 In addition, the control unit of the present invention may be configured such that the first control, the second control, and the leading end portion in the paper transport direction based on the paper thickness information acquired by the thickness acquisition unit. And a third control in which ions are generated from the ion generation unit and ion air is blown to the nip portion by the air blowing unit while passing from the nip portion to the rear end portion of the fixing unit. It is good also as a structure to perform.
また、本発明は、新たに、前記用紙の厚さを示す厚さ情報を取得する厚さ取得部を備え、前記制御部は、前記厚さ取得部で取得された前記用紙の厚さ情報に基づいて、前記イオン発生部によるイオン発生の実行の有無を決定する構成としても良い。 In addition, the present invention newly includes a thickness acquisition unit that acquires thickness information indicating the thickness of the paper, and the control unit includes the thickness information of the paper acquired by the thickness acquisition unit. Based on this, it may be configured to determine whether or not the ion generation is performed by the ion generation unit.
また、本発明は、新たに、前記用紙の厚さを示す厚さ情報を取得する厚さ取得部を備え、前記制御部は、前記厚さ取得部で取得された前記用紙の厚さ情報に基づいて、前記イオン発生部によるイオン発生量を増減させる構成としても良い。 In addition, the present invention newly includes a thickness acquisition unit that acquires thickness information indicating the thickness of the paper, and the control unit includes the thickness information of the paper acquired by the thickness acquisition unit. On the basis of this, the ion generation amount by the ion generation unit may be increased or decreased.
また、本発明は、新たに、前記画像形成部と前記定着部との間に、前記イオン風を遮蔽する隔壁を設ける構成としても良い。 Further, the present invention may be configured such that a partition wall that shields the ion wind is newly provided between the image forming unit and the fixing unit.
また、本発明は、新たに、前記定着部から画像形成装置外部に前記イオン風に含まれるイオンを排気する排気経路を備える構成としても良い。 In addition, the present invention may newly include an exhaust path for exhausting ions contained in the ion wind from the fixing unit to the outside of the image forming apparatus.
また、前記イオンを排気する排気経路は、前記画像形成部で発生するオゾンの排出経路と経路の一部を共用する構成としても良い。 The exhaust path for exhausting the ions may be configured to share a part of the path with the discharge path of ozone generated in the image forming unit.
また、本発明は、新たに、前記エア送風部が、前記ニップ部までエアを送るダクトと当該ダクト内のエアを前記ニップ部側に送るファンとを備え、前記イオン発生部は、イオンを発生する電極が前記ダクト内に配置されている構成としても良い。 Further, the present invention newly includes a duct in which the air blowing section sends air to the nip portion and a fan that sends air in the duct to the nip portion side, and the ion generation portion generates ions. The electrode to be arranged may be arranged in the duct.
また、本発明は、新たに、前記定着部は、前記ニップ部を加熱する熱源を備え、前記制御部は、前記用紙の定着前に前記ニップ部が目標温度となるまで前記熱源による昇温を行うアイドリング制御を行い、さらに、前記制御部は、前記アイドリング制御の際に、前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する制御を行う構成としても良い。 Further, according to the present invention, the fixing unit further includes a heat source for heating the nip portion, and the control unit raises the temperature by the heat source until the nip portion reaches a target temperature before fixing the paper. The idling control to be performed may be performed, and the control unit may perform control to generate ions from the ion generation unit and to blow ion wind to the nip portion by the air blowing unit during the idling control. good.
本発明は、エア送風部から、イオンを含んだイオン風をニップ部に送風するので、定着部と用紙とが帯電を生じた状態にある場合でもそれぞれの帯電電荷と逆極性のイオンが帯電状態を緩和する。これにより、除電ブラシや除電ローラー或いは導電性材料からなる定着部等を使用することなく、用紙からの放電や定着部への用紙の付着を抑制し、低コストで形成画像品質の向上、用紙の搬送動作の適正化を図ることが可能となる。 In the present invention, since an ion wind containing ions is blown from the air blowing unit to the nip portion, even when the fixing unit and the sheet are in a charged state, ions having opposite polarities to the respective charged charges are charged. To ease. This suppresses discharge from the paper and adhesion of the paper to the fixing unit without using a static elimination brush, static elimination roller, or a fixing part made of a conductive material, and improves the quality of the formed image at low cost. It is possible to optimize the transfer operation.
[第1の実施形態]
以下図面を参照して、本発明の第1の実施形態としての画像形成装置1について説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
[First Embodiment]
Hereinafter, an
[画像形成装置の概略構成]
まず、図1及び図2を参照して、本発明に係る画像形成装置1の装置構成を説明する。図1は、画像形成装置1の全体構成を示す断面図である。図2は、画像形成装置1の機能構成を示すブロック図である。
[Schematic configuration of image forming apparatus]
First, the apparatus configuration of the
図1、2に示す画像形成装置1は、原稿に形成されているカラー画像を読み取って取得された画像データ、又は、ネットワークを介して外部の情報機器(例えばパーソナルコンピューター)から入力された画像データに基づいて、用紙に色を重ね合わせることにより画像を形成する。画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色に対応する感光体ドラム43Y、43M、43C、43Kを被転写体(画像形成装置1では中間転写ベルト47a)の走行方向に直列配置し、被転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式の画像形成装置である。
The
図1、2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、搬送部50、定着装置6及び制御部80を備えて構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[制御部]
制御部80は、CPU(Central Processing Unit)81、ROM(Read Only Memory)82、RAM(Random Access Memory)83等を備えて構成されている。CPU81は、ROM82から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM83に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロック(画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、搬送部50、定着装置6等)の動作を集中制御する。このとき、記憶部(不図示)に格納されている各種データが参照される。記憶部は、例えば不揮発性の半導体メモリー(いわゆるフラッシュメモリー)や、ハードディスクドライブで構成される。
[Control unit]
The
また、制御部80は、通信部(不図示)を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で各種データの送受信を行う。通信部は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
Further, the
[画像読取部]
画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11及び原稿画像走査装置(スキャナー)12等を備えて構成される。
[Image reading unit]
The
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
The automatic document feeder 11 conveys the document placed on the document tray by the conveyance mechanism and sends it out to the document
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10によって読み取られた画像(アナログ画像信号)には、画像処理部30において所定の画像処理が施される。
The document
[操作表示部]
操作表示部20は、タッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部80から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部80に出力する。
[Operation display section]
The
また、この操作部22からは、後述する給紙装置51の三つの給紙トレイユニット51a〜51cごとに格納する用紙の坪量やサイズ、厚さ情報がユーザーにより入力される。用紙の厚さ情報は、厚紙、普通紙、薄紙の三段階で定めた厚さ分類のいずれに属するかを特定するための情報である。
例えば、ユーザーが各給紙トレイユニット51a〜51c内の用紙の厚さの数値を厚さ情報として入力した場合には、制御部80が、厚紙、普通紙、薄紙のそれぞれについて予め定められた厚さの数値範囲のいずれに属するかを判定し、各給紙トレイユニット51a〜51c内の用紙が厚紙、普通紙、薄紙のいずれであるかを特定する。また、ユーザーが厚さ情報として厚紙、普通紙、薄紙のいずれであるかを直接的に入力することも可能である。
このようにして、各給紙トレイユニット51a〜51c内の用紙について入力された用紙の坪量やサイズ、厚さ情報及び特定された厚さ分類については、制御部80の記憶部に設定情報として記録される。
なお、これにより、操作部22は「厚さ取得部」として機能するものである。
Further, from the operation unit 22, the basis weight, size, and thickness information of the paper stored for each of three paper
For example, when the user inputs a numerical value of the thickness of the paper in each of the paper
In this way, the basis weight, size, thickness information, and specified thickness classification of the paper input for the paper in each of the paper
Thereby, the operation unit 22 functions as a “thickness acquisition unit”.
[画像処理部]
画像処理部30は、アナログデジタル(A/D)変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路等を備えて構成される。画像処理部30は、画像読取部10からのアナログ画像信号にA/D変換処理を施すことによりデジタル画像データ(RGB信号)を生成する。また、画像処理部30は、このデジタル画像データに、色変換処理、初期設定又はユーザー設定に応じた補正処理(シェーディング補正等)、及び圧縮処理等を施す。これらの処理が施されたデジタル画像データ(YMCK信号)に基づいて、画像形成部40が制御される。
[Image processing unit]
The
[画像形成部]
画像形成部40は、異なる色成分Y、M、C、Kに対応して設けられた、露光装置41Y、41M、41C、41K、現像装置42Y、42M、42C、42K、感光体ドラム43Y、43M、43C、43K、帯電装置44Y、44M、44C、44K、クリーニング装置45Y、45M、45C、45K、一次転写ローラー46Y、46M、46C、46K、及び中間転写ユニット47等を備えて構成される。
[Image forming unit]
The
画像形成部40のY成分用のユニットにおいて、帯電装置44Yは、感光体ドラム43Yを帯電させる。露光装置41Yは、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム43Yに対してY成分に対応するレーザー光を照射する。これにより、感光体ドラム43Yの表面にY成分の静電潜像が形成される。現像装置42Yは、Y成分の現像剤(例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤)を収容しており、感光体ドラム43Yの表面にY成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を現像する(トナー像の形成)。M成分、C成分、及びK成分用のユニットにおいても、同様にして、対応する感光体ドラム43M、43C、43Kの表面に各色トナー像が形成される。
In the Y component unit of the
中間転写ユニット47は、複数の支持ローラー47bに被転写体となる無端状の中間転写ベルト47aが張架されて構成される。一次転写ローラー46Y、46M、46C、46Kによって、中間転写ベルト47aが感光体ドラム43Y、43M、43C、43Kに圧接されると、中間転写ベルト47aに各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、一次転写された中間転写ベルト47aが二次転写ローラー49によって用紙に圧接されると、用紙にトナー像が二次転写される。
The
クリーニング装置45Y、45M、45C、45Kは、一次転写後に感光体ドラム43Y、43M、43C、43Kの表面に残存するトナーを除去する。クリーニング装置48は、二次転写後に中間転写ベルト47aに残存するトナーを除去する。
The
[搬送部]
搬送部50は、給紙装置51、搬送機構52、及び排紙装置53等を備えて構成される。給紙装置51は、三つの給紙トレイユニット51a〜51cを備えている。これらの給紙トレイユニット51a〜51cには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された規格用紙や特殊用紙が予め設定された種類ごとに収容される。給紙トレイユニット51a〜51cに収容されている用紙は、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー52a等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構52により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー52aが配設されたレジスト部により、給紙された用紙の傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
[Transport section]
The
そして、画像形成部40において、中間転写ベルト47aのトナー像が用紙の一方の面に一括して二次転写され、定着装置6において定着工程が施される。画像形成された用紙は、排紙ローラー53aを備えた排紙装置53により機外の排紙トレイ53bに排紙される。
In the
[定着装置:概略構成]
定着装置6は、図3、図4に示すように、定着部60とエア送風部70とイオン発生部90とこれらを格納する筐体69等を備えて構成された、エア分離方式の定着装置である。定着装置6の構成の詳細については、後述する。
[Fixing device: schematic configuration]
As shown in FIGS. 3 and 4, the fixing
[定着装置:定着部]
定着部60は、図3、図4に示すように、定着ベルト61、加熱ローラー62、定着ローラー63、加熱部材64、加圧ローラー65、テンションローラー66及び不図示の圧接/離間機構を有する。
定着ローラー63および加圧ローラー65は定着ベルト61を介してニップ部Nを構成し、定着ベルト61は加熱ローラー62、定着ローラー63及びテンションローラー66に張架されている。加熱ローラー62は加熱部材64を内蔵し、定着ベルト61を加熱する。
[Fixing device: fixing unit]
As shown in FIGS. 3 and 4, the fixing
The fixing
なお、本発明は、定着ローラーに加熱部材を内蔵するような定着装置(熱ローラー方式)を備えた画像形成装置にも適用可能であるが、本実施形態では、熱ベルト方式の定着装置を備えた画像形成装置について説明する。 The present invention can also be applied to an image forming apparatus having a fixing device (heat roller type) in which a heating member is incorporated in the fixing roller. In the present embodiment, the image forming apparatus includes a heat belt type fixing device. The image forming apparatus will be described.
定着ベルト61は、トナー像が転写された用紙に接触して、この用紙を定着温度で加熱する。ここで、定着温度とは、用紙がニップ部Nを通過する際に、トナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙の紙種等によって異なる。定着ベルト61は、例えば耐熱性のポリイミドからなるフィルム基材の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層と、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素系樹脂からなる表面離型層が順に積層して形成された構成を有する。
The fixing
上記定着ベルト61は、定着ローラー63に隣接して設けられたテンションローラー66により、一定の張力が生じた状態で張架されている。これにより、上記定着ベルト61は、加熱ローラー62及び定着ローラー63の外周面の一部の領域に対して密着している。このテンションローラー66は、少なくともその外周が一定の耐熱性と離型性を備える材料で形成されていれば良い。
The fixing
加熱ローラー62は、用紙が定着ベルト61によって所定の温度で加熱されるように、すなわち定着ベルト61の温度が定着温度となるように定着ベルト61を加熱する。加熱ローラー62は、例えばアルミニウム等からなる円筒状の芯金の外周面に、PTFE等からなる樹脂層が形成された構成を有する。
The
加熱ローラー62には、熱源としてのハロゲンヒーター等の加熱部材64が加熱ローラー62の軸方向の複数の位置に内蔵されている。それぞれの加熱部材64は、加熱ローラー62の軸方向のそれぞれ対応する位置を加熱し、その結果、定着ベルト61の幅方向のそれぞれ対応する位置が加熱される。加熱部材64の出力制御は、制御部80によって行われる。なお、定着ベルト61が、電磁誘導加熱(IH:Induction Heating)により加熱されるようになっていてもよい。
The
定着ベルト61の近傍には、定着ベルト61のニップ部Nの近傍の温度を検出する制御用の温度センサー(不図示)が配置される。温度センサーは、用紙の幅方向に複数配置されている。制御部80は、それぞれの温度センサーによる測定温度が定着に必要な所定の設定温度と一致するように、各温度センサーに対応する位置にある加熱部材64の出力を制御する。
In the vicinity of the fixing
定着ローラー63は、図示しないモーターを回転駆動源としており、その駆動制御(例えば、回転のオン/オフ、回転数等)は、制御部80によって行われる。
定着ローラー63は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成された構成を有する。さらに、弾性層の外周面に、PFAやPTFE等のフッ素系樹脂からなる表面離型層が形成される場合もある。
The fixing
The fixing
加圧ローラー65は、定着ローラー63とともに、ニップ部Nを形成するための加圧部を構成する。加圧ローラー65は、圧接/離間機構により定着ベルト61を介して定着ローラー63に押圧される。
加圧ローラー65と定着ローラー63は、いずれもその回転軸線が平行に配設されているので、相互の押圧によって回転軸線に平行なニップ部Nが形成される。
The
Since both the
また、加圧ローラー65の回転駆動動作は、定着ローラー63との押圧接触により当該定着ローラー63からトルクを受けて供回りを行う構成としても良いし、定着ローラー63とは独立した回転駆動源としてのモーターを備える構成としても良い。当該モーターを備える場合には、その駆動制御(例えば、回転のオン/オフ、回転数)は、制御部80によって、定着ローラー63の回転駆動と同期的に行われる。加圧ローラー65のその他の構成は、加熱ローラー62と同様であるので、説明を省略する。なお、定着ローラー63および加圧ローラー65には、ハロゲンヒーター等の加熱部材が内蔵されていてもよいし、内蔵されていなくてもよい。
Further, the rotation driving operation of the
圧接/離間機構は、加圧ローラー65を定着ローラー63に対して接離移動させて押圧と離間とを切り替え可能とする押圧手段を有している。圧接/離間機構の構成は特に限定されず、公知の技術を適用できる。圧接/離間機構は、画像形成に用いられる用紙の紙種、坪量、サイズ等に応じて、加圧ローラー65を定着ローラー63に対して押圧する際の荷重を多段階で切替可能となっている。圧接/離間機構の駆動制御は、制御部80によって行われる。制御部80は、圧接/離間機構の駆動制御を行い、画像形成するときにだけ加圧ローラー65を定着ローラー63に対して押圧させる。
The pressure contact / separation mechanism has a pressing unit that can switch between pressing and separation by moving the
[定着装置:エア送風部]
エア送風部70は、図3及び図4に示すように、エア送風口71、ファン72、ダクト73を有する。ダクト73は、内部中空であって、その下部にエア送風口71を備えている。
ファン72はダクト73内に配置され、図示しないモーターにより所定方向に回転することで、画像形成装置1の装置外部まで引かれた外気導入管74からダクト73内に外気を取り込み、エア送風口71から送風する。ファン72のオン、オフ及び回転数等の駆動制御は、制御部80によって行われ、エアの風圧は調節することが可能となっている。
[Fixing device: Air blower]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The
エア送風口71は、定着ローラー63及び加圧ローラー65の回転軸線方向の全長にほぼ等しい幅で開口しており、ニップ部Nの全長に渡ってエアの送風を行うことを可能としている。また、このエア送風口71は、ニップ部Nに対して用紙の搬送方向下流側に配置されており、用紙の搬送方向上流側に向かってエアの送風を行う方向に開口が向けられている。
これにより、定着ローラー63によって搬送される定着ベルト61に付着した用紙の先端部にエアを当てて、定着ベルト61からの分離を促すことが可能となっている。
The
As a result, it is possible to urge separation from the fixing
[定着装置:イオン発生部]
イオン発生部90は、図3に示すように、放電電極91と、対向電極92と、これらの電極91,92間に高電位の電位差を発生させる高電圧回路93とを備えている。そして、放電電極91及び対向電極92は、エア送風部70のダクト73内に配置されている。
放電電極91は、針状に延出された形状で形成されており、その先端部をダクト73内のエアの流動方向の下流側に向けて配置されている。
対向電極92は、マトリクス状に形成されており、放電電極91の前方に対向状態で配置されている。
また、対向電極92はダクト73内における定着ローラー63の回転軸線方向の全長に渡って形成されており、放電電極91は、定着ローラー63の回転軸線方向に沿って一定の間隔で複数設けられている。
なお、これら放電電極91と対向電極92とは相互に近接対向する配置であれば良く、放電電極91及び対向電極92がダクト73の内部でいずれの方向を向いて配置しても良い。
[Fixing device: Ion generator]
As shown in FIG. 3, the
The
The
The
The
高電圧回路93は、対向電極92を接地して基準電位とし、放電電極91に対して正又は負の高電圧を印加することにより、放電電極91と対向電極92との間でコロナ放電を発生させる。これにより、電極間で大気中に含まれる成分がイオン化して正イオンと負イオンとが発生する。
これらが、エア送風部70のダクト73内のエアと共に流動し、エア送風口71からイオン風としてニップ部Nに吹き付けられるようになっている。
なお、高電圧回路93は、制御部80の制御下により、放電電極91への電圧の印加を任意に行うことができる。また、制御部80により、放電電極91に印加する電圧の値を変更することができ、これによりイオンの発生量を制御することが可能となっている。
また、制御部80は、エア送風部70の単独での制御とイオン発生部90とエア送風部70との連動制御とを行うことにより、イオン風の送風と単なるエアの送風とを選択的に実行することが可能となっている。
The
These flow together with the air in the
The
Further, the
[定着装置:筐体]
筐体69は、図3、図4に示すように、定着部60及びエア送風部70を内部に格納する箱体であり、定着部60のニップ部Nに搬送される用紙が通過するスリット状の給紙口69aとニップ部Nから搬送される用紙が通過するスリット状の排紙口69bとが形成されている。
この筐体69は、内部空間を外部と遮蔽することで、イオン風の送風による定着部60以外の構成、特に、画像形成部40へのイオンの拡散を抑制している。つまり、筐体69は、画像形成部40と定着部60との間でイオン風を遮蔽する隔壁として機能する。
なお、イオン風を遮蔽する隔壁としては、このように箱状の構造に限定するものではなく、例えば、定着装置6と画像形成部40とを別々の領域に分ける仕切り或いは壁からなる構造物であっても良い。
[Fusing device: Housing]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The
The partition wall for shielding the ion wind is not limited to the box-like structure as described above. For example, the partition wall or a structure made up of walls dividing the fixing
また、筐体69の下部には排気部95が設けられている。排気部95は、筐体69の内部と連通する排気ダクト96と、排気ダクト96内に装備された排気ファン97と、排気ダクト96から機外まで延びている排気管98とを備えている。そして、排気ダクト96及び排気管98はイオンを排気する排気経路として機能し、排気ファン97の駆動により、筐体69内のイオンは、排気ダクト96及び排気管98を通じて機外に排出される。
排気ファン97を駆動する図示しないモーターは、その駆動と停止、回転数等が制御部80により制御される。
In addition, an
The motor 80 (not shown) that drives the
[画像形成における定着装置の制御]
制御部80が行う画像形成における定着装置6の制御について図1〜4に基づいて説明する。この制御は、ROM82に格納された制御プログラムをCPU81が実行することにより行われる。
即ち、制御部80は、画像形成を行う用紙が格納されたいずれかの給紙トレイユニット51a〜51cについて、操作表示部20の操作部22からのユーザー入力により取得された厚さ情報を読み出すと共に、当該厚さ情報から特定された厚さ分類が薄紙であると判定すると、用紙の搬送方向の先端部が定着部60のニップ部Nを通過するときに、一時的にイオンを発生させるように、イオン発生部90を制御する。以下、これを第一の制御とする。
また、制御部80は、用紙の厚さ情報から用紙の厚さ分類が厚紙であると判定すると、用紙の搬送方向の後端部が定着部60のニップ部Nを通過するときに、一時的にイオンを発生させるように、イオン発生部90を制御する。以下、これを第二の制御とする。
また、制御部80は、用紙の厚さ情報から用紙の厚さ分類が普通紙であると判定すると、用紙の搬送方向の全体が定着部60のニップ部Nを通過するまで、イオンを発生させるように、イオン発生部90を制御する。以下、これを第三の制御とする。
[Control of fixing device in image formation]
Control of the fixing
That is, the
Further, when the
If the
上記第一の制御における用紙の搬送方向の先端部とは、搬送方向の先端(搬送方向下流端)の位置に対して前後の所定のマージンを設けた範囲を示す。かかる前後のマージンの長さは、個別に操作部22からユーザーが適宜設定することが可能である。
また、第二の制御における用紙の搬送方向の後端部とは、搬送方向の後端(搬送方向上流端)の位置に対して前後の所定のマージンを設けた範囲を示す。この場合も、前後のマージンの長さは、個別に操作部22からユーザーが適宜設定することが可能である。
The leading edge in the sheet conveyance direction in the first control indicates a range in which a predetermined margin before and after the position of the leading edge in the conveyance direction (downstream end in the conveyance direction) is provided. The length of the margin before and after such can be appropriately set by the user from the operation unit 22 individually.
In addition, the rear end portion in the sheet conveyance direction in the second control indicates a range in which a predetermined margin before and after the position of the rear end in the conveyance direction (upstream end in the conveyance direction) is provided. Also in this case, the length of the front and rear margins can be appropriately set by the user from the operation unit 22 individually.
また、上記第一〜三の制御では、制御部80は、用紙位置、即ち、定着部60のニップ部Nに対する用紙の先端部及び後端部の到達と通過とを認識することが必要である。
これらの用紙位置は、定着装置6の搬送方向上流側に設けられたレジストローラー52aにおける用紙搬送開始からの経過時間又はレジストローラー52aから定着装置6までの範囲内で駆動を行うローラーの回転動作量の積算値から求めることが可能である。
即ち、制御部80は、レジストローラー52aにおける用紙搬送を開始すると、そこからの経過時間又は各ローラーの回転動作量の積算値を監視することで、用紙の先端部及び後端部がレジストローラー52aからニップ部Nまでの経路のどこに位置するかを求めることができ、これにより、用紙の先端部及び後端部のニップ部Nへの到達及び通過を検出することが可能となっている。
In the first to third controls, the
These sheet positions are the elapsed time from the start of sheet conveyance in the
That is, when the
[画像形成処理の流れ]
次に、上記定着装置6の制御が開始される前段階の画像形成処理の流れについて説明する。
まず、操作表示部20の操作部22において給紙トレイユニット51a〜51cの選択が行われる。
そして、制御部80の制御により、画像読取部10の自動原稿給紙装置11から原稿画像走査装置12に原稿が搬送され、原稿画像の読み取りが行われる。
次いで、画像処理部30においてデジタル画像データが生成され、さらに、当該画像データに各種の処理が施される。
これにより最終的に得られた画像データに基づいて、画像形成部40では画像形成を行う。
まず、各感光体ドラム43Y、43M、43C、43Kは、帯電装置44Y、44M、44C、44Kにより外周面が帯電され、それぞれの露光装置41Y、41M、41C、41Kにより各色彩成分の静電潜像が形成され、各現像装置42Y、42M、42C、42Kにより各色トナー像が形成される。
そして、中間転写ユニット47により、各感光体ドラム43Y、43M、43C、43Kから中間転写ベルト47aに各色トナー像が順次重ねて一次転写される。
一方、給紙装置51では、給紙トレイユニット51a〜51cの中から選択された用紙が送出され、レジストローラー52aにより用紙の傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、トナー像が形成された中間転写ベルト47aと同期を図りつつ、レジストローラー52aから用紙の搬送が開始される。また、このとき、用紙の搬送開始からの経過時間又は搬送経路上の各ローラーの回転動作量の積算が開始される。
そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置6に搬送される。
[Flow of image forming process]
Next, the flow of the image forming process before the start of the control of the fixing
First, the paper
Then, under the control of the
Next, digital image data is generated in the
Thus, the
First, the outer peripheral surfaces of the
Then, the
On the other hand, in the
Then, the conveyance of the sheet is started from the
Then, the sheet on which the toner image is transferred is conveyed to the
[画像形成における定着装置の制御の流れ]
第一〜三の制御を含む画像形成における定着装置6の制御の流れを図1〜図4を参照しつつ、図5のフローチャートに基づいて説明する。
定着部60では、予めアイドリング制御により定着ベルト61のニップ部Nが定着を行うための目標温度となるように昇温されている。
そして、前述したレジストローラー52aから用紙の搬送が開始されると、制御部80は、圧接/離間機構により加圧ローラー65を定着ローラー63側へ圧接させる。そして、レジストローラー52aによる用搬送開始からの経過時間又は搬送を行う各ローラーの回転駆動量の積算値から当該用紙の先端部(先端部における前側のマージンの最も先端位置)がニップ部Nに到達したか否かを判定する(ステップS1)。
そして、制御部80は、用紙の先端部がニップ部Nに到達していない場合には、繰り返し判定を継続的に行い、到達した場合には、エア送風部70のファン72と排気部95の排気ファン97とを駆動させる(ステップS3)。これにより、イオンを含まない状態でニップ部Nに対するエアの送風が行われる。
[Flow of control of fixing device in image formation]
The flow of control of the fixing
In the fixing
When the conveyance of the sheet is started from the above-described
When the leading edge of the sheet has not reached the nip portion N, the
次に、制御部80は、用紙の厚さ情報を参照し、用紙の厚さ分類が「薄紙」又は「普通紙」であるか否かを判定し(ステップS5)、いずれでもない場合、即ち、「厚紙」である場合にはステップS17に処理を進める。
Next, the
また、用紙の厚さ分類が「薄紙」又は「普通紙」である場合には、制御部80は、イオン発生部90の高電圧回路93を制御して、電極91、92の間でコロナ放電を発生させて正負のイオンを発生させる(ステップS7)。
これにより、ニップ部Nにイオン風が送風され、帯電により用紙が定着ベルト61に付着している場合でも、用紙と定着ベルト61とに対してそれぞれの逆極性となるイオンによって帯電状態が緩和される。例えば、用紙が正極に帯電し、定着ベルト61が負極に帯電している場合には、用紙には負イオン、定着ベルト61には正イオンが作用する。
従って、用紙先端部の定着ベルト61からの分離を促し、用紙の巻き取りの発生を抑制し、良好な搬送を行うことが可能となる。
When the paper thickness classification is “thin paper” or “plain paper”, the
As a result, even when ion wind is blown to the nip portion N and the sheet is attached to the fixing
Accordingly, it is possible to promote separation of the leading end of the sheet from the fixing
さらに、制御部80は、用紙の先端部(先端部における後側のマージンの最も後端位置)がニップ部Nを通過したか否かを判定し(ステップS9)、通過していない場合にはイオンの発生を継続する。
また、通過した場合には、制御部80は、用紙の厚さ分類が「普通紙」であるか否かを判定し(ステップS11)、「普通紙」ではない場合、即ち、「薄紙」である場合には、イオン発生部90の高電圧回路93による放電電極91に対する電圧印加を止めてイオンの発生を停止させる(ステップS13)。そして、ステップS21に処理を進める。
Further, the
If it passes, the
一方、用紙の厚さ分類が「普通紙」の場合には、制御部80は、イオン発生部90のイオンの発生を継続させる(ステップS15)。
そして、制御部80は、用紙の後端部(後端部における前側のマージンの最も先端位置)がニップ部Nに到達したか否かを判定し(ステップS17)、到達していない場合には、上記判定を継続的に行い、到達した場合には、イオン発生部90において正負のイオンを発生させる(ステップS19)。即ち、用紙が「普通紙」の場合にはこれ以前から行われているイオン風の送風状態が継続し、用紙が「厚紙」の場合には用紙の後端部到達時点でイオン風の送風が開始される。
用紙の後端部がニップ部Nを通過する際に、用紙と定着ベルト61の帯電による放電が生じる場合があるが、用紙と定着ベルト61とはそれぞれ正負のイオンにより停電状態が緩和されて放電の発生を抑制することが可能となる。また、仮に、用紙と定着ベルト61との間で放電が発生し、定着ベルト61の表面に局所的な電位差発生部分が生じたとしても、イオン風により定着ベルト61の局所的な電位差発生部分とその周囲との電位差を緩和することができ、次の用紙の定着の際の形成画像の乱れを抑制することが可能となる。
On the other hand, when the paper thickness classification is “plain paper”, the
Then, the
When the trailing edge of the sheet passes through the nip portion N, discharge due to charging of the sheet and the fixing
次いで、制御部80は、用紙の後端部(後端部における後側のマージンの最も後端位置)がニップ部Nを通過したか否かを判定し(ステップS21)、通過していない場合にはこの判定を継続的に行う。
また、通過した場合には、制御部80は、イオン発生部90におけるイオンの発生がまだ停止されていない場合には停止させると共にエア送風部70のファン72を停止させる(ステップS23)。さらに、制御部80は、用紙の後端部がニップ部Nを通過してから計時を開始して、規定の時間が経過すると、排気部95の排気ファン97を停止させる(ステップS25)。排気ファン97を停止させる規定の時間は、ユーザーが操作部22から任意に設定することができる。例えば、規定の時間として、筐体69内のイオンを機外に排出するのに十分な時間が設定される。
これらにより定着装置6の制御が終了し、定着装置6を通過した用紙は排紙装置53により機外の排紙トレイ53bに排紙される。
Next, the
In addition, if it has passed, the
As a result, the control of the fixing
[アイドリング制御時における定着装置の制御の流れ]
アイドリング制御時における定着装置6の制御の流れを図1〜図4を参照しつつ、図6のフローチャートに基づいて説明する。
定着部60のアイドリング制御は、画像形成装置1の主電源が入れられた場合や定着装置6の加熱部材64の休眠状態(例えば低出力状態)から加熱を再開する場合に、ニップ部Nの温度を目標温度まで昇温するための制御である。
かかる定着部60のアイドリング制御には、定着ベルト61と定着ローラー63又は加熱ローラー62との間の摩擦によりこれらが帯電状態となる場合があることから、ニップ部Nに対してイオン風を送風する制御を行うことにより帯電状態の緩和を図ることができる。以下、この制御を説明する。
[Flow of fixing device control during idling control]
A control flow of the fixing
The idling control of the fixing
In such idling control of the fixing
アイドリング制御の開始時には、まず、制御部80は、熱源となる加熱部材64が速やかに昇温するように昇温時の出力となるように制御する。圧接/離間機構は、加圧ローラー65の定着ローラー63に対する圧接状態にあった場合には当該圧接状態が解除される(ステップS31)。
次いで、制御部80は、エア送風部70のファン72を駆動し、イオン発生部90から正負のイオンを発生させる(ステップS33)。また、このとき、排気部95の排気ファン97を駆動させるよう制御しても良い。
At the start of idling control, first, the
Next, the
次いで、制御部80は、定着ベルト61の近傍に設けられた温度センサーからニップ部Nの温度検出を行い、目標温度に達したか否かを判定する(ステップS35)。そして、目標温度に達していない場合には検出温度の監視を継続し、目標温度に達した場合には加熱部材64の昇温出力をOFFして低出力状態に切り換える(ステップS37)。
Next, the
さらに、制御部80は、エア送風部70のファン72を停止し、イオン発生部90のイオンの発生を停止させる(ステップS39)。また、排気部95の排気ファン97を駆動させていた場合には、これを停止する。
これにより、アイドリング制御の時点で定着部60に生じる帯電状態を緩和することができるので、帯電により用紙の付着や放電の発生を抑制することが可能となる。
Furthermore, the
As a result, the charged state generated in the fixing
[第一の実施形態の技術的な効果]
以上のように、画像形成装置1の定着装置では、イオン発生部90により、エア送風部70からイオン風をニップ部Nに送風するので、定着部60の定着ベルト61と用紙とが帯電を生じた状態にある場合でも、それぞれの帯電電荷と逆極性のイオンが帯電状態を緩和する。
これにより、除電ブラシや除電ローラー或いは導電性材料からなる定着ベルトや定着ローラーを使用することなく、用紙からの放電や定着部への用紙の付着を抑制し、低コストで形成画像品質の向上、用紙の搬送動作の適正化を図ることが可能となる。
[Technical effects of the first embodiment]
As described above, in the fixing device of the
As a result, without using a static elimination brush, static elimination roller, or a fixing belt or a fixing roller made of a conductive material, the discharge from the paper and the adhesion of the paper to the fixing unit are suppressed, and the quality of the formed image is improved at a low cost. It is possible to optimize the sheet transport operation.
また、画像形成装置1では、制御部80が、用紙の厚さ情報が示す厚さ分類が「薄紙」、「厚紙」、「普通紙」のいずれかに応じて第一〜第三の制御を選択的に行っているが、これには以下の効果がある。
即ち、用紙が厚紙の場合には、帯電が生じて後端部での放電が生じ易くなる傾向にあり、用紙が薄紙の場合には先端部の撓みやすさにより定着ベルトへの付着が生じ易くなる傾向にある。また、用紙が普通紙の厚さの場合には、定着ベルトへの付着と後端部での放電の両方が生じる可能性がある場合がある。
このように、用紙の厚さによって帯電による影響が生じやすい部分に部分的にイオン風の送風を行うので、イオンの発生を最小限に抑えながらも定着部60と用紙の帯電による影響を効果的に抑制することが可能である。
In the
That is, when the paper is thick, charging tends to occur and discharge at the rear end tends to occur. When the paper is thin, adhesion to the fixing belt easily occurs due to the flexibility of the front end. Tend to be. Further, when the paper is a plain paper, both the adhesion to the fixing belt and the discharge at the rear end may occur.
As described above, since the ion wind is partially blown to the portion where the influence of charging is likely to occur depending on the thickness of the paper, the influence of charging of the fixing
また、上記画像形成装置1では、画像形成部40と定着部60との間の隔壁として筐体69を備える構成としているので、ニップ部Nにイオン風を送風した場合の画像形成部40へのイオンの回り込みを低減することができ、画像形成部40へのイオンの影響を効果的に抑制することが可能となる。
さらに、筐体69には排気部95を設け、当該排気部95はイオンを排気する排気経路となる排気ダクト96及び排気管98を備えているので、イオン風の送風後の残留イオンを装置外部に排出することができ、画像形成部40へのイオンの影響をより効果的に抑制することが可能となる。
In the
Further, the
また、画像形成装置1では、エア送風部70のダクト73内にイオン発生部90の電極91,92を配置しているので、イオンを含まないエアの送風を行うための機構とイオン風の送風を行うための機構とについて、ダクト及びファンの共用化を図ることができ、部品数低減によるコスト低減、生産性の向上、装置の小型化を図ることが可能となる。
In the
また、画像形成装置1では、制御部80が、定着装置6のアイドリング制御の際に、イオンを発生させるようイオン発生部90を制御しているので、アイドリング制御の際に定着部60に発生する帯電電荷も低減することができ、定着時の帯電による影響をより効果的に抑制することが可能となる。
Further, in the
なお、第一の実施形態の画像形成装置1では、制御部80が厚さ分類である「薄紙」、「厚紙」、「普通紙」に応じて第一〜第三の制御を選択的に行う場合を例示したが、これに限定されるものではない。
例えば、用紙の材質によっては「普通紙」の厚さの範囲で定着ベルトへの付着と後端部での放電の両方とも生じにくい場合もある。これを考慮して、厚さ情報が「薄紙」を示す場合には第一の制御を実行し、「厚紙」を示す場合には第二の制御を実行し、「普通紙」を示す場合には、イオンを発生せずにエアの送風のみを行う制御としても良い。
また、用紙の厚さについて一つの閾値を定め、制御部80は、用紙が当該閾値未満の場合には第一の制御を実行し、閾値以上の場合には第二の制御を実行する制御としても良い。
これらの場合も、用紙の厚さによって帯電による影響が生じやすい部分に部分的にイオン風の送風を行うので、イオンの発生を最小限に抑えながらも定着部60と用紙の帯電による影響を効果的に抑制することが可能である。
In the
For example, depending on the material of the paper, there is a case where both the adhesion to the fixing belt and the discharge at the rear end portion hardly occur within the thickness range of “plain paper”. Considering this, when the thickness information indicates “thin paper”, the first control is executed. When the thickness information indicates “thick paper”, the second control is executed, and when “thick paper” is indicated. May be a control that only blows air without generating ions.
Further, one threshold is set for the thickness of the paper, and the
Also in these cases, since the ion wind is partially blown to the portion where the influence of charging is likely to occur depending on the thickness of the paper, the effect of charging of the fixing
[第二の実施形態]
この第二の実施形態では、制御部80が定着装置6に対して行う他の制御について例示する。制御の内容を除き、画像形成装置1の各構成については第一の実施形態と同一なので、同じ符号を用いて説明する。
即ち、制御部80は、用紙の定着時に、用紙の厚さ情報に基づいてイオン発生部90によるイオン発生の実行の有無を決定し、当該決定に基づいてイオン発生部90の制御を行う。つまり、制御部80は、厚さ情報から用紙の厚さについて一定の条件を満たすと判断した場合にのみ定着を行う用紙に対するイオン風の送風を行うようにイオン発生部90とエア送風部70とを制御する。
ここで、用紙の厚さに関する「一定の条件」は、例えば、用紙の厚さが一定の範囲内である場合や、厚さ分類が「厚紙」、「薄紙」、「普通紙」のいずれかである場合などが挙げられる。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, another control performed by the
That is, the
Here, the “certain condition” regarding the thickness of the paper is, for example, when the thickness of the paper is within a certain range, or the thickness classification is any of “thick paper”, “thin paper”, and “plain paper” The case where it is is mentioned.
制御部80が用紙の定着時に定着装置6に対して行う上述の制御について図7のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下の記載において、「用紙の先端部」及び「用紙の後端部」がそれぞれ前後のマージンを含む範囲であることは第一の実施形態の場合と同様ある。
前述したレジストローラー52aから用紙の搬送が開始されると、制御部80は、用紙の先端部(前側のマージンの最も先端位置)がニップ部Nに到達したか否かを判定する(ステップS41)。
そして、制御部80は、用紙の先端部がニップ部Nに到達していない場合には、その判定を繰り返し行い、到達した場合には、エア送風部70のファン72と排気部95の排気ファン97とを駆動させる(ステップS43)。
The above-described control performed by the
When the conveyance of the sheet is started from the
When the leading end of the sheet has not reached the nip portion N, the
次に、制御部80は、用紙の厚さ情報を参照し、その内容から当該用紙がその厚さについて一定の条件を満たすか否かを判定し(ステップS45)、満たさない場合にはステップS49に処理を進める。これにより、厚さについて一定の条件を満たさない用紙に対しては、イオンを含まないエアの送風のみが行われることとなる。
また、用紙の厚さについて一定の条件を満たす場合には、制御部80は、イオン発生部90でイオンを発生させる(ステップS47)。
Next, the
Further, when a certain condition is satisfied with respect to the thickness of the sheet, the
さらに、制御部80は、用紙の後端部(後側のマージンの最も後端位置)がニップ部Nを通過したか否かを判定し(ステップS49)、通過していない場合には判定を繰り返す。
また、通過した場合には、制御部80は、イオン発生部90におけるイオンの発生を停止させると共にエア送風部70のファン72を停止させる(ステップS51)。さらに、制御部80は、用紙の後端部がニップ部Nを通過してから計時を開始して、規定の時間が経過すると、排気部95の排気ファン97を停止させる(ステップS53)。排気ファン97を停止させる規定の時間は、ユーザーが操作部22から任意に設定することができる。
そして、定着装置6の制御が終了し、定着装置6を通過した用紙は排紙装置53により機外の排紙トレイ53bに排紙される。
Further, the
In addition, if it has passed, the
Then, the control of the fixing
このように、制御部80が、用紙の厚さ情報に基づいて、イオンの発生と停止とを選択して行うよう制御する場合には、除電ブラシや除電ローラー或いは導電性材料からなる定着ベルトや定着ローラーを使用することなく、用紙からの放電や定着部への用紙の付着を抑制し、低コストで形成画像品質の向上、用紙の搬送動作の適正化を図ることが可能となる。
As described above, when the
なお、用紙の材質等によっては、用紙の付着が生じにくいものや後端部での放電を生じにくいものがある。
例えば、付着が生じにくい用紙の場合には、後端部での放電の影響を抑制するために、一定の厚さを超える場合にのみイオン発生を行うことが望ましい。
また、例えば、放電が生じにくい用紙の場合には、先端部での付着の発生を抑制するために、一定の厚さ以下の場合にのみイオン発生を行うことが望ましい。
上記の例に限らず、この第二の実施形態では、耐電の影響が生じやすい場合を適宜選択してイオン風の送風を行うので、イオンの発生を最小限に抑えて定着部と用紙の帯電による画質低下の影響を効果的に抑制することが可能である。
Depending on the material of the paper, there are papers that are less likely to adhere to the paper and those that are less likely to cause a discharge at the rear end.
For example, in the case of paper that does not easily adhere, it is desirable to generate ions only when the thickness exceeds a certain thickness in order to suppress the influence of discharge at the rear end.
Further, for example, in the case of a paper that is less likely to cause discharge, it is desirable to generate ions only when the thickness is equal to or less than a certain thickness in order to suppress the occurrence of adhesion at the leading end.
The second embodiment is not limited to the above example. In the second embodiment, since the ion wind is blown by appropriately selecting the case where the effect of the withstand voltage is likely to occur, charging of the fixing unit and the sheet is suppressed while minimizing the generation of ions. It is possible to effectively suppress the influence of the image quality degradation due to.
また、この第二の実施形態では、イオン発生を行う用紙位置について限定していないが、帯電の影響を低減させる目的に応じて、イオン発生を行う用紙位置を限定しても良い。例えば、用紙付着抑制のためにはニップ部Nを用紙の先端部が到達し通過するまでの間イオンを発生させる、放電抑制のためにはニップ部Nを用紙の後端部が到達し通過するまでの間イオンを発生させる、等のごとくである。 In the second embodiment, the position of the sheet on which ions are generated is not limited. However, the position of the sheet on which ions are generated may be limited depending on the purpose of reducing the influence of charging. For example, in order to suppress paper adhesion, ions are generated until the leading edge of the paper reaches and passes through the nip N, and in order to suppress discharge, the trailing edge of the paper reaches and passes through the nip N. For example, ions are generated for a period of time.
[第三の実施形態]
この第三の実施形態では、制御部80が定着装置6に対して行う他の制御について例示する。制御の内容を除き、画像形成装置1の各構成については第一の実施形態と同一なので、同じ符号を用いて説明する。
即ち、制御部80は、用紙の定着時に、用紙の厚さ情報に基づいてイオン発生部90によるイオン発生量を増減させる制御を行う。つまり、制御部80は、厚さ情報から取得した用紙の厚さに応じてイオンの発生量を増減させるようにイオン発生部90を制御する。
例えば、用紙の厚さ分類が「厚紙」、「薄紙」、「普通紙」のいずれであるかに応じて決まった発生量となるようにイオン発生部90を制御する場合などが挙げられる。
[Third embodiment]
In the third embodiment, another control performed by the
That is, the
For example, there is a case where the
制御部80が用紙の定着時に定着装置6に対して行う上述の制御について図8のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下の記載において、「用紙の先端部」及び「用紙の後端部」がそれぞれ前後のマージンを含む範囲であることは第一の実施形態の場合と同様ある。
The above-described control performed by the
前述したレジストローラー52aから用紙の搬送が開始されると、制御部80は、用紙の先端部(先端部における前側のマージンの最も先端位置)がニップ部Nに到達したか否かを判定する(ステップS61)。
そして、制御部80は、用紙の先端部がニップ部Nに到達していない場合には、繰り返し判定を継続的に行い、到達した場合には、エア送風部70のファン72と排気部95の排気ファン97とを駆動させる(ステップS63)。
次に、制御部80は、用紙の厚さ情報を参照し、用紙の厚さ分類が「薄紙」であるか否かを判定し(ステップS65)、「薄紙」である場合には、制御部80は、イオン発生部90の電極91、92間でコロナ放電を発生させて通常量で正負のイオンを発生させる(ステップS67)。これにより、ニップ部Nにおける帯電状態が緩和される。
さらに、制御部80は、用紙の先端部(先端部における後側のマージンの最も後端位置)がニップ部Nを通過したか否かを判定し(ステップS69)、通過していない場合にはイオンの発生を継続する。また、通過した場合には、イオンの発生を停止させて(ステップS71)、ステップS81に処理を進める。
When the conveyance of the sheet is started from the above-described
When the leading edge of the sheet has not reached the nip portion N, the
Next, the
Further, the
一方、ステップS65において、用紙の厚さ分類が「薄紙」ではないと判定した場合には、制御部80は、用紙の厚さ分類が「普通紙」であるか否かを判定し(ステップS73)、「普通紙」の場合には、制御部80は、イオン発生部90において「薄紙」の場合よりも少ない発生量で制限的にイオンを発生させる(ステップS75)。イオンの発生量の増減は、例えば、放電電極91への印加電圧を「薄紙」の場合よりも低減する、或いは、用紙の厚さ分類に拘わらず放電電極91に対してパルス電圧の印加を行うと共に「普通紙」の場合には「薄紙」の場合よりもデューティー比を低減する等により調節する。
そして、ステップS81に処理を進める。
On the other hand, if it is determined in step S65 that the paper thickness classification is not “thin paper”, the
Then, the process proceeds to step S81.
一方、ステップS73において、用紙の厚さ分類が「普通紙」ではないと判定した場合には、制御部80は、用紙の厚さ分類が「厚紙」であると判定する。さらに、制御部80は、用紙の後端部(後端部における前側のマージンの最も先端位置)がニップ部Nに到達したか否かを判定し(ステップS77)、到達していない場合には、上記判定を継続的に行い、到達した場合には、イオン発生部90において通常量で正負のイオンを発生させる(ステップS79)。
そして、ステップS81に処理を進める。
On the other hand, when it is determined in step S73 that the paper thickness classification is not “plain paper”, the
Then, the process proceeds to step S81.
ステップS81では、制御部80は、用紙の後端部(後端部における後側のマージンの最も後端位置)がニップ部Nを通過したか否かを判定し(ステップS81)、通過していない場合にはこの判定を継続的に行う。
また、通過した場合には、制御部80は、イオン発生部90におけるイオンの発生を停止させると共にエア送風部70のファン72を停止させる(ステップS83)。さらに、制御部80は、用紙の後端部がニップ部Nを通過してから計時を開始して、規定の時間が経過すると、排気部95の排気ファン97を停止させる(ステップS85)。
これらにより定着装置6の制御が終了し、定着装置6を通過した用紙は排紙装置53により機外の排紙トレイ53bに排紙される。
In step S81, the
In addition, when it has passed, the
As a result, the control of the fixing
このように、制御部80が、用紙の厚さ情報に基づいて、イオンの発生量を増減させてイオン風を送風するよう制御する場合には、除電ブラシや除電ローラー或いは導電性材料からなる定着ベルトや定着ローラーを使用することなく、用紙からの放電や定着部への用紙の付着を抑制し、低コストで形成画像品質の向上、用紙の搬送動作の適正化を図ることが可能となる。
In this way, when the
なお、用紙の材質等によっては、用紙の付着が生じにくいものや後端部での放電を生じにくいものがある。
例えば、用紙は「普通紙」の場合には、後端部での放電や先端部での付着の発生頻度がいずれも少ない材質のような場合には、上述のように、イオン発生量を低減させることが望ましい。
また、上記制御に限らず、用紙が「薄紙」の場合でも先端部の付着の発生頻度が少ない場合には、「薄紙」と判定した場合にもイオン発生量を低減させる制御を行っても良い。
また、用紙が「厚紙」の場合でも後端部の放電の発生頻度が少ない場合には、「厚紙」と判定した場合にもイオン発生量を低減させる制御を行っても良い。
このように、この第三の実施形態では、耐電の影響の大小に応じてイオンの発生量を調節してイオン風の送風を行うので、イオンの発生を最小限に抑えて定着部と用紙の帯電による画質低下の影響を効果的に抑制することが可能である。
Depending on the material of the paper, there are papers that are less likely to adhere to the paper and those that are less likely to cause discharge at the rear end.
For example, if the paper is “plain paper,” the amount of generated ions is reduced as described above if the material is less frequently discharged at the rear end and less frequently attached at the front end. It is desirable to make it.
Further, not limited to the above control, even when the paper is “thin paper”, if the frequency of occurrence of sticking to the tip is small, control may be performed to reduce the amount of generated ions even when it is determined as “thin paper”. .
Even when the paper is “thick paper” and the frequency of occurrence of discharge at the rear end is low, control may be performed to reduce the amount of generated ions even when it is determined as “thick paper”.
As described above, in the third embodiment, since the ion wind is blown by adjusting the amount of ions generated according to the effect of the withstand voltage, the generation of ions is minimized and the fixing unit and the paper are It is possible to effectively suppress the influence of image quality degradation due to charging.
[排気経路の他の例]
図9にエア送風部70Aの吸気経路及び排気経路の他の例を示す。なお、この図では筐体69の図示を省略している。
このエア送風部70Aでは、ダクト73に連通する外気導入管74が画像形成部40の帯電装置44Y、44M、44C、44Kから発生するオゾンの排出経路となるオゾン排気管75と合流し、一本の合流管76を通じて機外にまで延びている。
そして、外気導入管74とオゾン排気管75との合流位置には、制御部80により制御可能な切替弁が設けられており、外気導入管74が合流管76と連通した状態とオゾン排気管75が合流管76と連通した状態とを切り替え可能となっている。
さらに、このエア送風部70Aは、排気部95を備えておらず、その替わりに、ファン72の回転方向を正方向と逆方向とに切り替えることで吸気と排気の双方を行うことを可能としている。なお、排気経路と排気部95を備えてないことを除けばエア送風部70Aは、前述したエア送風部70と同じ構成である。
即ち、オゾン排気管75と合流管76とが連通した状態では、これらがオゾンの排気経路となり、外気導入管74と合流管76とが連通した状態では、これらが外気の導入経路及びイオンの排気経路となる。
[Other examples of exhaust paths]
FIG. 9 shows another example of the intake path and the exhaust path of the
In this
A switching valve that can be controlled by the
Further, the
That is, when the
合流管76を上記三つの用途について時間差を設けて共用する。
即ち、制御部80は、各帯電装置44Y、44M、44C、44Kの帯電から所定時間の間、切替弁をオゾン排気管75と合流管76とが連通した状態となるように切り替える制御を行う。
また、制御部80は、エア送風部70のファン72を正方向に回転駆動させてニップ部Nへの送風を行う時には、切替弁を外気導入管74と合流管76とが連通した状態となるように切り替える制御を行う。
また、制御部80は、イオン発生部90におけるイオン発生を停止させてから所定時間が経過するまでの間は、エア送風部70のファン72を逆方向に回転駆動させると共に、切替弁を外気導入管74と合流管76とが連通した状態を維持するように制御を行う。
The
That is, the
In addition, when the
In addition, the
このように、エア送風部70のダクト73と画像形成部40のオゾンの排出ダクトとを、外気導入管74とオゾン排気管75との合流により連通する構成とした場合には、排出経路の一部について共用化を図ることができ、部品数低減によるコスト低減、生産性の向上、装置の小型化を図ることが可能となる。
また、この例では、エア送風部70のファン72を正方向と逆方向の回転駆動により、排気部95を不要とすることができ、さらに、エアの吸気経路とエア及びイオンの排気経路とを共用することを可能としているので、さらなる部品数低減によるコスト低減、生産性の向上、装置の小型化を図ることが可能となる。
As described above, when the
Also, in this example, the
[その他]
イオン発生部90の高電圧回路93は、放電電極91を接地し、対向電極92に所定の電圧印加を行っても良い。
また、放電電極91又は対向電極92には、直流、交流のいずれの電圧を印加しても良い。
また、対向電極92はマトリクス状ではなく平板状としても良い。その場合、エアの流動を妨げないように、ダクト73内においてエアの流動する方向に沿って対向電極92を配置し、放電電極91を対向電極92に垂直に配置することが望ましい。
[Others]
The
Further, either a DC voltage or an AC voltage may be applied to the
Further, the
また、対向電極92を環状、筒状として、その中心線上に放電電極91を配置しても良い。この場合、対向電極92の中心線と放電電極91は、ダクト73内でエアの流動方向に沿うように配置することが望ましい。この構造では、ファン72によらずに放電電極91に沿ってイオン風を発生させることができ、且つ、放電電極91に沿った一方の方向にいずれか一方の極性のイオンを送り出すことが可能となる。例えば、この構成の場合には、主に帯電の影響を低減させる必要が高い帯電電荷と逆極性のイオンを送り出すように放電電極に電圧印加を行うことが望ましい。また、この構成の場合には、イオン発生部90のみによりイオン風を発生させることができるので、エアのみを送風を行わない場合には、ダクト73内のファン72を不要とすることが可能である。
Alternatively, the
また、厚さ取得部として操作部22を例示したが、これに限らず、例えば、給紙装置51又は搬送機構52の搬送経路の途中において用紙が通過する際に厚さを検出するセンサー等の検出手段を設け、ユーザーの入力によらないで用紙の厚さを取得する構成としても良い。
In addition, the operation unit 22 is exemplified as the thickness acquisition unit. However, the operation unit 22 is not limited thereto. For example, a sensor that detects the thickness when the sheet passes in the middle of the conveyance path of the
1 画像形成装置
6 定着装置
20 操作表示部
21 表示部
22 操作部(厚さ情報取得手段)
40 画像形成部
50 搬送部
52 搬送機構
52a レジストローラー
60 定着部
61 定着ベルト
62 加熱ローラー
63 定着ローラー
64 加熱部材(熱源)
65 加圧ローラー
69 筐体(イオン風を遮蔽する隔壁)
70 エア送風部
71 エア送風口
72 ファン
73 ダクト
74 外気導入管
75 オゾン排気管(オゾンの排出経路)
80 制御部
90 イオン発生部
91 放電電極
92 対向電極
93 高電圧回路
95 排気部
96 排気ダクト(排気経路)
97 排気ファン
98 排気管(排気経路)
N ニップ部
DESCRIPTION OF
40
65
70
80
97
N Nip part
Claims (12)
前記用紙を挟持するニップ部を形成し、前記ニップ部において前記用紙に対して熱及び圧力を加えることにより未定着のトナー画像を前記用紙に定着させる定着部と、
前記ニップ部に向けてエアを送風するエア送風部と、
画像形成装置の動作を制御する制御部と、
を備える画像形成装置であって、
イオンを発生するイオン発生部を備え、
前記エア送風部は、前記イオン発生部からのイオンの発生により、当該イオンを含んだイオン風を前記ニップ部に送風することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming a toner image on paper;
Forming a nip portion for sandwiching the paper, and fixing the unfixed toner image on the paper by applying heat and pressure to the paper at the nip portion;
An air blowing part for blowing air toward the nip part;
A control unit that controls the operation of the image forming apparatus;
An image forming apparatus comprising:
It has an ion generator that generates ions,
The image forming apparatus, wherein the air blowing section blows an ion wind containing the ions to the nip portion by generation of ions from the ion generating section.
前記制御部は、
前記厚さ取得部で取得された前記用紙の厚さ情報に基づいて、
前記用紙の搬送方向の先端部が前記定着部の前記ニップ部を通過するときに前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する第一の制御と、前記用紙の搬送方向の後端部が前記定着部の前記ニップ部を通過するときに前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する第二の制御とを選択して行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 A thickness acquisition unit that acquires thickness information indicating the thickness of the paper;
The controller is
Based on the thickness information of the paper acquired by the thickness acquisition unit,
A first control for generating ions from the ion generation unit when the leading end of the sheet in the conveyance direction passes through the nip portion of the fixing unit and blowing the ion wind to the nip unit by the air blowing unit; A second end that generates ions from the ion generator when the rear end of the sheet in the sheet transport direction passes through the nip of the fixing unit and blows ion wind to the nip by the air blowing unit. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein control is selected and performed.
前記厚さ取得部で取得された前記用紙の厚さ情報に基づいて、
前記第一の制御と、前記第二の制御と、前記用紙の搬送方向の先端部から後端部までが前記定着部の前記ニップ部を通過する間、前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する第三の制御とを選択して行うことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 The controller is
Based on the thickness information of the paper acquired by the thickness acquisition unit,
While the first control, the second control, and the leading end portion to the trailing end portion in the paper transport direction pass through the nip portion of the fixing portion, ions are generated from the ion generating portion. The image forming apparatus according to claim 4, wherein a third control for blowing ion wind to the nip portion by the air blowing portion is selected and performed.
前記制御部は、
前記厚さ取得部で取得された前記用紙の厚さ情報に基づいて、前記イオン発生部によるイオン発生の実行の有無を決定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 A thickness acquisition unit that acquires thickness information indicating the thickness of the paper;
The controller is
The image forming apparatus according to claim 1, wherein whether or not ion generation is performed by the ion generation unit is determined based on the thickness information of the sheet acquired by the thickness acquisition unit.
前記制御部は、
前記厚さ取得部で取得された前記用紙の厚さ情報に基づいて、前記イオン発生部によるイオン発生量を増減させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 A thickness acquisition unit that acquires thickness information indicating the thickness of the paper;
The controller is
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the amount of ions generated by the ion generation unit is increased or decreased based on the thickness information of the paper acquired by the thickness acquisition unit.
前記イオン発生部は、イオンを発生する電極が前記ダクト内に配置されていることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The air blower includes a duct that sends air to the nip and a fan that sends air in the duct to the nip.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the ion generating unit includes an electrode that generates ions arranged in the duct.
前記制御部は、前記用紙の定着前に前記ニップ部が目標温度となるまで前記熱源による昇温を行うアイドリング制御を行い、
前記制御部は、前記アイドリング制御の際に、前記イオン発生部からイオンを発生させて前記エア送風部により前記ニップ部にイオン風を送風する制御を行うことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The fixing portion includes a heat source for heating the nip portion,
The control unit performs idling control to raise the temperature by the heat source until the nip portion reaches a target temperature before fixing the paper,
The said control part performs the control which generates ion from the said ion generation part in the said idling control, and blows ion wind to the said nip part by the said air ventilation part. The image forming apparatus according to claim 1.
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