JP2015138113A - 定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】印刷動作完了後、印刷準備時の回転動作、マシン調整中の回転動作、ウォームアップ時、復帰時の加熱回転動作において、定着ベルト1の回転方向が変化する。綾目の摺動シート13を使用すると織目の方向で潤滑剤の移動方向が決まり、片側の定着ベルト1側から潤滑剤の漏れが発生する。そこで通紙中の回転動作以外の回転動作は必ずしも正回転である必要はない。通紙中以外に定着ベルト1の逆回転動作を行う。すると、通紙中の潤滑剤の移動方向とは逆方向に潤滑剤の移動が起こる。これにより、潤滑剤の移動のバランスを保ち、定着ベルト1の片側に潤滑剤が寄り、漏れを防止し、潤滑剤の枯渇によるトルクの上昇を防ぐ。
【選択図】図3
Description
画像形成装置では、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式もしくは直接方式により未定着トナー画像が記録材シート、印刷紙、感光紙、静電記録紙などの記録材に形成される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。
(1)定着部材との摺動性を向上させるための摺動シート(織布、特に綾目)を使用した場合、織り目の方向により潤滑剤の移動する方向が決まり、潤滑剤が漏れてしまう。
(2)上記した(1)より、潤滑剤が枯渇し、ユニットトルクの上昇が発生し、マシン内で紙の搬送性問題が生じたり、トルクが増えすぎたりするとユニット破損にも繋がる。
本実施形態に係る定着装置は、定着部材及び加圧部材の少なくともどちらかが回転駆動源を持つ定着装置である。そのような定着装置において、画像形成装置に回転動作の履歴を記録する履歴記録手段を有し、その値に応じて回転方向、回転量、回転速度を決定して動作する。
装置内に可撓性を有する無端状の定着部材と、定着部材を加熱する熱源と、定着部材に直接もしくは摺動シートを介して接するベース部材およびその摺動シートと、定着部材を介して前記ベース部材に対向し、押圧することでニップを形成する加圧部材を設ける。画像形成装置内に定着部材の回転履歴を記録する履歴記録手段を有する。そして印刷動作完了後、印刷準備時の回転動作、マシン調整中の回転動作、ウォームアップ時、復帰時の加熱回転動作において、少なくとも一動作は一定の計算則に基づいて定着部材の回転方向が変化する。
綾目の摺動シートを使用した場合、織目の方向で潤滑剤の移動方向が決まり、片側の定着部材側から潤滑剤の漏れが発生するので、通紙中の回転動作以外の回転動作は必ずしも正回転である必要はない。通紙中以外に逆回転動作を行うことで、通紙中の潤滑剤の移動方向とは逆方向に潤滑剤の移動が起こる。これにより、潤滑剤の移動のバランスを保ち、片側に潤滑剤が寄り、漏れる事を防止する。これにより、潤滑剤の枯渇によるトルクの上昇を防止できる。なお、通紙中の回転動作以外の回転動作あとは、印刷完了後の均熱化回転、印刷準備時の回転動作、ウォームアップ時、復帰時の回転動作などである。
図1に示した画像形成装置は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタである。ただし、本発明はこの方式に限られずに他の方式を採用できる。また、プリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
逆回転すべきかどうかの一定の計算の例として、もっとも簡単なものは、定着部材の正回転量と逆回転量の差から、潤滑剤の偏り方向を予想し、回転方向を決定する、というものである。
正回転すれば軸方向の右側に潤滑剤が移動し、逆回転ならば左側に移動するので、もっとも理想的なのは、それぞれの総回転量が等しいとき、潤滑剤がどちらか一方に偏っていないと予想できる。つまり、装着しているユニットにおいて、
(正回転の総回転量)>(逆回転の総回転量) ⇒逆回転を選択
(正回転の総回転量)<(逆回転の総回転量) ⇒正回転を選択
とするような方法である。これは、モータの回転数などから簡単に計算できるものである。これにより、回転動作時に正回転とするか逆回転とするか判断し、潤滑剤の軸方向のバランスを保つ。
この場合、定着ユニットに回転数を記録する手段を設けるか、マシン本体側に履歴を記録する履歴記録手段が必要となる。なお、マシン本体側に履歴記録手段を設けることが望ましいが、この場合は新品のユニットが検地された場合は記録された値がクリアされるようなものが必要である。
潤滑剤の分布の軸方向へのバランスを取る一つの指標として、正回転と逆回転のそれぞれの回転量の総和が考えられる。例えば、マシンに設置されている定着ユニットの今までの定着部材あるいは加圧部材の回転量の総和が、正回転:10000回転、逆回転:5000回転だった場合、正回転の方が5000回転多い。つまり、正回転側に5000回転分だけ、潤滑剤が軸方向の片側に偏っている。この場合はバランスをとるため、逆回転動作が選択される。これにより、潤滑剤の軸方向の偏りを打ち消す方向に回転動作を行うことができ、潤滑剤の枯渇によるトルクの上昇を防止できる。
実施形態1では単純に回転数だけ考慮しているが、実施形態2では加圧力も加味する。定着装置には、図示しない加圧部材の食い込み量を変化させる手段が一般的には備えてあり、定着部材への圧力を可変としている。そのため、通紙中とそれ以外の回転中では加圧力が違い、加圧部材の定着部材への食い込み量が違う。加圧力が強い時(通紙中)においては当然潤滑剤を移動させる力が大きい。また、通紙中以外の回転動作においては、加圧力が弱い状態で定着部材を回転させる場合が多いため、潤滑剤を移動させる力は弱い。
すなわち、
(加圧の強弱を表す定数)×回転数
となる。例えば、加圧力が強い状態では定数を1.5、加圧力が弱い場合は1などが考えられる。これを正回転、逆回転でそれぞれの場合で合算していき、その和の値が小さいほうの回転方向を採用する。これにより、実施形態1よりもさらに潤滑剤の軸方向のバランスを取ることが可能となる。
例えば、実施形態1や実施形態2において、回転の途中に計算結果の大小関係が逆になる場合が考えられる。この場合、その回転動作が終了するまでは回転方向を変えないようにする。すなわち、
正回転で回転⇒回転途中で、計算から逆回転にするべき結果となる
このような場合には、
回転を停止⇒逆回転で回転開始、といったような負荷のかかる動作は行わないようにすることにより、ユニットの破損を防止する。
例えば、印刷動作完了後の均熱化回転は10秒間続く設定になっていたとする。均熱化回転の5秒後に、均熱化回転開始前とこの5秒後では計算則に基づく回転方向が逆になったとしても、そのままの回転方向で回転を継続する。一連の動作の途中では回転方向を変えないことで、回転⇒回転停止⇒回転方向変化させて回転開始という定着ユニットに負荷の掛かる動作を行わない。
実施形態1と同様に回転量の総和の場合で説明する。正回転と逆回転の差が広がる一方、通紙動作に関しては逆回転できないため、正回転量が増える一方の場合、正回転によって潤滑剤は図の右側に偏り、摺動シート端部から漏れている場合が考えられる。この場合、摺動シート上に潤滑剤はほとんど残っておらず、逆回転動作を加えたとしても意味がない場合が考えられる。一定の値になった場合、すなわち
(正回転の総和)−(逆回転の総和)>予め決められた設定値1
となった場合に、以降、この定着ユニットにおいては逆回転動作を行わないことにする。
この実施形態は、一定の条件を満たした場合に逆回転動作を別途追加で行うというものである。つまり、一定の条件を満たしていない場合には、正回転も逆回転も行わない。狙いとしては、潤滑剤が摺動シートの軸方向の片方に偏ってしまう前に、通常動作とは別途の逆回転動作を追加で行い、潤滑剤の偏りをなくしてしまうことである。
例えば、マシンが待機モードに入ってから一定時間(例えば1分)を経過した場合に、逆回転動作(例えば10秒)を行う、といったものが望ましい。一定の条件を満たしていない場合は、回転動作をそもそも行わない。
この逆回転をおこなう一定の条件としては、
(正回転の総和)−(逆回転の総和)>予め決められた設定値2
ただし、実施形態4での予め決められた設定値1>実施形態5での予め決められた設定値2、であることが望ましい。
これにより、完全に潤滑剤が軸方向の片側に偏ってしまって漏れ出す前に、積極的に逆回転を追加で行い、潤滑材の軸方向のバランスを保つ。これにより、潤滑剤の漏れによる汚損やトルクの上昇、トルク上昇によるユニットの破損を防止する。
実施形態5に記載した逆回転動作中にユーザーより印刷要求があったとする。この場合、
(1)逆回転動作を中止⇒印刷準備動作⇒印刷開始
(2)逆回転動作が完了してから、印刷準備動作⇒印刷開始
のどちらにするかを選択できるものである。
方法としては、マシン内部にどちらとするか選択する設定があり、サービスマンやあるいはユーザーによって変更可能であることが望ましい。基本の設定としては、即座に印刷をしたい要望のユーザーには上記(1)の設定をし、そうでないユーザーには上記(2)の設定とすることが望ましい。
2 :ハロゲンヒータ
2C、2M、2Y、2k :トナーボトル
3 :加圧ローラ
4 :弾性層
5 :芯金
6 :ニップ形成部材
7 :支持部材
8 :保持部材
9 :反射部材
12 :遮光部材
13 :摺動シート
14 :排紙トレイ
20 :定着装置
30 :転写ベルト(中間転写体)
31 :1次転写ローラ
35 :クリーニング装置
36 :2次転写ローラ
90 :光書込装置
100 :画像形成装置
110 :給送ローラ
120 :レジストローラ対
130 :シート給送装置
140 :排紙ローラ
200 :転写ベルトユニット
P :記録紙
Claims (10)
- 定着部材と加圧部材の少なくともどちらかが回転駆動源を持つ定着装置において、
回転動作の履歴を記録する履歴記録手段を有し、該履歴記録手段が記録した値に応じて前記回転駆動源による前記定着部材と加圧部材の少なくともどちらかの回転方向、回転量、回転速度を決定して動作することを特徴とする定着装置。 - 可撓性を有する無端状の定着部材と、該定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材に直接もしくは摺動シートを介して接するベース部材と、前記定着部材を介して前記ベース部材に対向、押圧することでニップを形成する加圧部材とを設け、
前記定着部材の回転履歴を記録する履歴記録手段を有し、
印刷動作完了後、印刷準備時の回転動作、動作調整中の回転動作、ウォームアップ時、復帰時の加熱回転動作のうちの少なくとも一つの動作は、一定の計算則に基づいて前記定着部材の回転方向が変化する、
ことを特徴とする定着装置。 - 請求項2の定着装置において、前記計算則は、前記定着部材の正回転量の総和と逆回転量の総和の差であり、この差が予め決められた値以下となるように前記定着部材の回転方向を決定するものである、
ことを特徴とする定着装置。 - 請求項2又は3の定着装置において、
前記計算則は、二つ以上の設定値から計算される値によって前記定着部材を正回転、逆回転のどちらの回転方向とするかを決定するものである、
ことを特徴とする定着装置。 - 請求項2乃至4のいずれかの定着装置において、
一連の動作中においては前記定着部材の回転方向を変更しないことを特徴とする定着装置。 - 請求項2乃至5のいずれかの定着装置において、
前記計算則に基づいた値が一定の条件を満たすとき、それ以降は前記定着部材の逆回転を行わない、
ことを特徴とする定着装置。 - 請求項2乃至5のいずれかの定着装置において、
前記計算則に基づいた値が一定の条件を満たした場合、定期的に逆回転動作を追加する、
ことを特徴とする定着装置。 - 請求項7の定着装置において、
定期的な逆回転動作中に印刷要求が行われた場合、前記定着部材の逆回転動作を優先するか印刷要求を優先するかを変更できる、
ことを特徴とする定着装置。 - 請求項2乃至7のいずれかの定着装置において、
前記定着部材の逆回転を行う計算条件の変更や逆回転実施の有無を選択できる、
ことを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至9のいずれかの定着装置を備え、前記履歴記録手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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