JP2016071129A - Fixation device - Google Patents
Fixation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016071129A JP2016071129A JP2014200046A JP2014200046A JP2016071129A JP 2016071129 A JP2016071129 A JP 2016071129A JP 2014200046 A JP2014200046 A JP 2014200046A JP 2014200046 A JP2014200046 A JP 2014200046A JP 2016071129 A JP2016071129 A JP 2016071129A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- roller
- drive motor
- fixing
- fixing device
- 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
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プリンター、コピー機、ファクシミリ又はこれらの複合機などの画像形成装置における定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device in an image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile, or a composite machine of these.
従来より、画像形成装置に搭載される定着装置として、トナー像が担持された用紙を定着ローラーと圧着ローラーとで挟持搬送することで、該トナー像を定着ローラーの熱で溶融して当該用紙に定着させるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この定着装置では、一方のローラーがモーターにより回転駆動されることで他方のローラーが従動回転するようになっている。加圧ローラーの表面は、例えばゴム材料で構成されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a fixing device mounted on an image forming apparatus, a paper carrying a toner image is nipped and conveyed between a fixing roller and a pressure roller, and the toner image is melted by the heat of the fixing roller and is applied to the paper. What is made to fix is known (for example, refer patent document 1). In this fixing device, one roller is driven to rotate by a motor so that the other roller is driven to rotate. The surface of the pressure roller is made of, for example, a rubber material (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に示す定着装置のように、例えば加圧ローラーの表面がゴム部材で構成されている場合には、低温環境下において、ゴム硬度の変化に起因する形状変化によって両ローラーの当接部における駆動抵抗が増加したり、各ローラーを支持する軸受部材が収縮したりすることで、両ローラーを回転させるための駆動トルクが常温環境下に比べて約1.5倍から2倍に増加してしまう。この結果、駆動ローラーを駆動するためのモーターが大型化してコスト増加を招くという問題がある。特に、ステッピングモーターを使用した場合には、トルク変動に伴う脱調を防止する観点から大型のモーターを使用せざるを得ず、上記問題が顕著化する。
For example, when the surface of the pressure roller is made of a rubber member as in the fixing device shown in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、定着ローラーと加圧ローラーとを備え、両ローラーの一方が駆動ローラーとされる定着装置において、低温環境下における駆動ローラーの駆動トルクをできる限り低減することで、駆動モーターの小型化を図り、延いては装置全体の小型化及び低コスト化を図ろうとすることにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is a fixing device that includes a fixing roller and a pressure roller, and one of the two rollers is a driving roller. By reducing the drive torque of the drive roller as much as possible, the drive motor can be reduced in size, and the overall apparatus can be reduced in size and cost.
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ローラーと、該定着ローラーに圧接される加圧ローラーと、上記定着ローラー又は上記加圧ローラーからなる駆動ローラーを駆動するための駆動モーターと、を備えている。 The fixing device according to the present invention includes a fixing roller heated by a heating unit, a pressure roller pressed against the fixing roller, and a driving motor for driving the fixing roller or a driving roller including the pressure roller. It is equipped with.
上記定着ローラーの周面及び上記加圧ローラーの周面の少なくとも一方はゴム部材で構成されており、上記定着ローラー及び上記加圧ローラーの当接部の温度に関連する温度を検出する温度検出部と、上記温度検出部による検出温度を基に、上記駆動モーターを制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記定着装置を起動する際には、上記温度検出部により検出された検出温度が所定温度以下であるか否かを判定して、該所定温度以下でないと判定した場合には、上記駆動モーターを予め設定した設定速度で駆動する一方、上記検出温度が上記所定温度以下であると判定した場合には、上記駆動モーターを上記設定速度よりも低い所定低速度で回転駆動するように構成されている。 At least one of the peripheral surface of the fixing roller and the peripheral surface of the pressure roller is made of a rubber member, and detects a temperature related to the temperature of the contact portion of the fixing roller and the pressure roller. And a control unit that controls the drive motor based on the temperature detected by the temperature detection unit, and the control unit detects the detection detected by the temperature detection unit when starting the fixing device. When it is determined whether the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature and it is determined that the temperature is not lower than the predetermined temperature, the drive motor is driven at a preset speed, while the detected temperature is lower than the predetermined temperature. When it is determined that there is, the drive motor is rotationally driven at a predetermined low speed lower than the set speed.
この構成によれば、定着装置の起動に際して、温度検出部により検出される検出温度が所定温度以下でない場合(定着装置が常温及び高温環境下にある場合)には、制御部が駆動モーターを設定速度で駆動する。一方、温度検出部により検出される温度が所定温度以下である場合(定着装置が低温環境下にある場合)には、制御部が、駆動モーターを設定速度よりも低い所定低速度で駆動させる。したがって、低温環境下では、高温環境下に比べて、定着装置の起動時に必要な駆動モーターの出力トルクを低く抑えることができる。 According to this configuration, when the fixing device is started up, when the detected temperature detected by the temperature detection unit is not lower than the predetermined temperature (when the fixing device is in a normal temperature and high temperature environment), the control unit sets the drive motor. Drive at speed. On the other hand, when the temperature detected by the temperature detection unit is equal to or lower than the predetermined temperature (when the fixing device is in a low temperature environment), the control unit drives the drive motor at a predetermined low speed lower than the set speed. Therefore, in the low temperature environment, the output torque of the drive motor required when starting the fixing device can be suppressed lower than in the high temperature environment.
すなわち、低温環境下では、ゴム硬度の変化に起因する形状変化によって両ローラーの当接部における駆動抵抗が増加したり、各ローラーを支持する軸受部材が収縮したりすることで、両ローラーを回転させるための駆動トルクが常温環境下に比べて約1.5倍から2倍に増加してしまう。この結果、駆動モーターが大型化するという問題があった。これに対して、上記構成では、両ローラーの当接部における駆動抵抗が両ローラーの回転速度の増加に比例して大きくなる点に着目し、低温環境下において、定着装置を起動する際には、駆動モーターの駆動速度を常温及び高温環境下に比べて低く設定するようにした。これにより、低温環境下における定着装置の起動時に、両ローラーの当接部の駆動抵抗を極力低く抑えて、駆動モーターの出力トルクが低くても、駆動ローラーを確実に駆動することが可能となる。よって、駆動モーターの小型化を図ることが可能となる。 That is, in a low-temperature environment, both the rollers rotate as the drive resistance at the contact part of both rollers increases due to the shape change caused by the change in rubber hardness or the bearing member supporting each roller contracts. The driving torque for causing the torque to increase is about 1.5 times to 2 times that in a room temperature environment. As a result, there is a problem that the drive motor becomes large. On the other hand, in the above configuration, paying attention to the fact that the drive resistance at the contact portion of both rollers increases in proportion to the increase in the rotation speed of both rollers, and when starting the fixing device in a low temperature environment The drive speed of the drive motor was set to be lower than that at room temperature and high temperature. This makes it possible to reliably drive the driving roller even when the output torque of the driving motor is low by suppressing the driving resistance of the contact portion of both rollers as low as possible when starting the fixing device in a low temperature environment. . Therefore, it is possible to reduce the size of the drive motor.
上記制御部は、上記定着装置の起動に際し、上記温度検出部により検出された検出温度が上記所定温度以下であると判定した場合において、上記駆動モーターを上記所定低速度で所定時間駆動した後は、該駆動モーターの速度を所定低速度から上記設定速度に切換えるように構成され、上記所定時間は、上記所定低速度で上記駆動モーターの駆動を開始してから該所定時間が経過した時に上記定着ローラー及び上記加圧ローラーの当接部の温度が所定の閾温度を越えるような時間として予め設定されていることが好ましい。 When the control unit determines that the detected temperature detected by the temperature detection unit is equal to or lower than the predetermined temperature when starting the fixing device, after the driving motor is driven at the predetermined low speed for a predetermined time, The speed of the drive motor is switched from a predetermined low speed to the set speed, and the predetermined time is fixed when the predetermined time elapses after driving of the drive motor is started at the predetermined low speed. It is preferable that the time is set in advance so that the temperature of the contact portion between the roller and the pressure roller exceeds a predetermined threshold temperature.
この構成によれば、上記温度検出部により検出された検出温度が上記所定温度以下であると判定された場合において、駆動モーターが制御部により所定低速度で所定時間、駆動された後は、駆動モーターの速度が制御部により所定低速度から設定速度(>所定低速度)に切換えられる。この速度切換えによって、用紙に対するトナー像の定着速度は速くなるものの、両ローラーの当接部における駆動抵抗は増加してしまう。これに対して上記構成では、この速度切換え時(つまり、所定低速度で駆動モーターの駆動が開始してから所定時間が経過した時)には、定着ローラー及び加圧ローラーの当接部の温度は所定の閾温度を超えているので、該当接部における駆動抵抗、及び両ローラーを支持する軸受部材の収縮量が十分に小さくなっている。したがって、駆動モーターの速度が設定速度に切換わった後も、駆動モーターによって駆動ローラーを十分なトルクで確実に駆動することができる。 According to this configuration, when it is determined that the detected temperature detected by the temperature detection unit is equal to or lower than the predetermined temperature, the drive motor is driven after being driven by the control unit at a predetermined low speed for a predetermined time. The speed of the motor is switched from a predetermined low speed to a set speed (> predetermined low speed) by the control unit. This speed switching increases the fixing speed of the toner image on the paper, but increases the driving resistance at the contact portion of both rollers. On the other hand, in the above configuration, when the speed is switched (that is, when a predetermined time has elapsed since the drive motor started driving at a predetermined low speed), the temperature of the contact portion between the fixing roller and the pressure roller is changed. Since the temperature exceeds a predetermined threshold temperature, the driving resistance at the corresponding contact portion and the contraction amount of the bearing member supporting both rollers are sufficiently small. Therefore, even after the speed of the drive motor is switched to the set speed, the drive roller can be reliably driven with sufficient torque by the drive motor.
発明者らは鋭意研究の末、上記所定低速度が上記設定速度の1/2以下である場合に、両ローラーの当接部に作用する駆動抵抗が特に小さくなることを見出した。よって、上記所定低速度は、設定速度の1/2以下であることが好ましい。 As a result of intensive studies, the inventors have found that when the predetermined low speed is ½ or less of the set speed, the driving resistance acting on the abutting portions of both rollers becomes particularly small. Therefore, it is preferable that the predetermined low speed is 1/2 or less of the set speed.
上記駆動モーターはステッピングモーターからなることが好ましい。 The drive motor is preferably a stepping motor.
この構成によれば、駆動ローラーの駆動速度を精度良く制御することができ、延いては、定着ローラーと加圧ローラーとの間を通過する用紙に対してトナー像を精度良く定着させることができる。しかし、駆動モーターをステッピングモーターで構成した場合には、トルク変動に伴う脱調を防止する観点からモーターが大型化し易い。これに対して、本発明はモーターの小型化を図ることができるので、ステッピングモーターの採用による駆動モーターの大型化を相殺して、装置全体を小型化することができる。 According to this configuration, the driving speed of the driving roller can be controlled with high accuracy, and as a result, the toner image can be fixed with high accuracy onto the paper passing between the fixing roller and the pressure roller. . However, when the drive motor is composed of a stepping motor, the motor is likely to increase in size from the viewpoint of preventing step-out associated with torque fluctuation. On the other hand, since the present invention can reduce the size of the motor, the increase in the size of the drive motor due to the adoption of the stepping motor can be offset and the entire apparatus can be reduced in size.
本発明によれば、定着ローラー又は加圧ローラーからなる駆動ローラーの低温環境下における駆動トルクをできる限り低減することで、駆動モーターの小型化を図り、延いては装置全体の小型化及び低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, the driving torque of the driving roller composed of a fixing roller or a pressure roller is reduced as much as possible in a low temperature environment, so that the driving motor can be reduced in size, and thus the entire apparatus can be reduced in size and cost. Can be achieved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.
《実施形態》
図1は、本実施形態における画像形成装置1を示している。この画像形成装置1は、本実施形態ではモノクロのレーザープリンターからなる。画像形成装置1は、給紙部10、作像部20、定着装置40、排紙部70、及び筐体80を有している。給紙部10から排紙部70に至る用紙搬送経路には、用紙Pを挟持して搬送する複数の搬送ローラー対11〜13が配置されている。尚、以下の説明では、「前側」、「後側」は、画像形成装置1の前側、後側(図1の紙面垂直方向の手前側、奥側)を意味し、左側、右側は、画像形成装置1を前側から見たときの「左側」、「右側」を意味する。
<Embodiment>
FIG. 1 shows an
給紙部10は、シート状の用紙Pが収容される給紙カセット10aと、該給紙カセット10a内の用紙Pを取り出して該カセット外に送り出すためのピックアップローラー10bとを有している。給紙カセット10aよりカセット外に送り出された用紙Pは、搬送ローラー対11を介して作像部20に供給される。
The
作像部20は、筐体80内における右側端部の上下方向の中間部に配置されている。作像部20は感光体ドラム21を有しており、感光体ドラム21の周囲には10時の方向を基準として図の反時計回り方向に、帯電器23、露光装置25、現像器27、転写器29、クリーニング装置33、及び除電器35がこの順で配置されている。
The
画像形成時には、先ず、帯電器23によって感光体ドラム21の周面が帯電される。その後、露光装置25によって感光体ドラム21の周面に原稿画像データ(例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ)に基づくレーザー光が照射される。これにより、感光体ドラム21の表面には原稿画像データに対応する静電潜像が形成される。感光体ドラム21の周面に形成された静電潜像は、現像装置27によりトナー像として現像される。そうして現像されたトナー像は、給紙部10から供給された用紙Pが感光体ドラム21と転写器29の転写ローラー30との間を通過する際に当該用紙Pに転写される。トナー像が用紙Pに転写された後に感光体ドラム21の周面に残った残トナーはクリーニング装置33によって回収され、感光体ドラム21の周面の電荷は除電器35によって除電される。一方、トナー像が転写された用紙Pは、転写器29(転写ローラー30)及び感光体ドラム21によりその下流側の定着装置40に送り出される。尚、図中の符号31は、用紙Pがクリーニング装置33内に巻き込まれないように用紙Pを感光体ドラム21から分離する分離装置である。
At the time of image formation, first, the peripheral surface of the
上記定着装置40は、定着ローラー41と、該定着ローラー41に圧接される加圧ローラー42と、両ローラー41,42を内部に収容する箱状のケース体81とを有している。定着装置40では、作像部20より供給される用紙Pを定着ローラー41及び加圧ローラー42により挟持搬送することで、当該用紙Pにトナー像を定着させる。そして、定着装置40にてトナー像が定着された用紙Pは、両ローラー41,42により下流側へと送り出される。定着装置40より送り出された用紙Pは、複数の搬送ローラー対12,13を介して、筐体80の上面に形成された上記排紙部70に排出される。
The fixing
図2は、上記定着装置40の内部をプリンターの前側の斜め右側寄りから見た斜視図である。定着ローラー41及び加圧ローラー42は共に、画像形成装置1の前後方向に延びる円柱状に形成されている。本実施形態では、定着ローラー41が駆動ローラーであり、加圧ローラー42は駆動ローラーに従動して回転する従動ローラーである。図2中の符号60は、定着ローラー41を駆動するための駆動モーター60である。定着ローラー41の一端部にはギアー63(図4参照)が固定されており、駆動モーター60は、2つのギアー61,62を介してギアー63に連結されている。駆動モーター60は、本実施形態では、ステッピングモーターにより構成されていて、後述するコントローラー100により作動制御される。
FIG. 2 is a perspective view of the inside of the fixing
定着ローラー41及び加圧ローラー42の表面は共にゴム部材(例えばEDPM)で構成されている。定着ローラー41の内部には、定着ローラー41の表面を加熱するためのヒーター41a(加熱手段に相当)が内蔵されている。定着ローラー41の側方には、その表面温度を測定するための定着温度センサー43(図1参照)が設けられている。定着温度センサー43は、定着ローラー41の表面温度を非接触で測定可能なセンサーである。定着ローラー41の表面温度が高いと、両ローラー41,42の当接部Wの温度も高くなり、定着ローラー41の表面温度が低いと両ローラー41,42の当接部Wの温度も低くなる。すなわち、定着ローラー41の表面温度は、定着ローラー41と加圧ローラー42との当接部Wの温度に関連する温度(相関関係を有する温度)であると言える。定着温度センサー43は、コントローラー100(図5参照)に電気的に接続されている。定着温度センサー43は、定着ローラー41の表面温度を検出してその検出信号をコントローラー100に送信する。コントローラー100の詳細について後述する。
Both the surfaces of the fixing
図2〜図4に示すように、上記定着装置40は、定着ローラー41及び加圧ローラー42の他に圧切換機構44を有している。圧切換機構44は、定着ローラー41に対して加圧ローラー42が所定の圧接加重で当接する加圧状態と該加圧状態よりも低い圧接荷重で当接する加圧解除状態とを切換える機構である。尚、加圧解除状態には、圧接荷重が0の状態も含まれる。
As shown in FIGS. 2 to 4, the fixing
具体的には、上記圧切換機構44は、加圧ローラー42の両端部を回転可能に支持する一対のリンク部材45を有している。一対のリンク部材45は、前後方向に間隔を空けて互いに対向して配置されている。加圧ローラー42の両端部は、各リンク部材45の上下方向の中間部に支持されている。各リンク部材45の下端部は支持ピン46に回動可能に支持されている。支持ピン46の軸線は前後方向に延びており、支持ピン46はケース体81(図1にのみ示す)の側壁に固定されている。各リンク部材45の上端部は、ロッド47の先端部にピン結合されている。各ロッド47の軸線は左右方向に延びている。各ロッド47は、ガイド部材48により左右方向にスライド可能に支持されている。各ガイド部材48は、ケース体81(図1にのみ示す)の側壁に固定されている。各ロッド47の基端部はそれぞれ、回転カム50の周面に当接している。各回転カム50は、例えば楕円柱状に形成されている。各回転カム50は、カム連結シャフト51に対して回転一体に連結されている。カム連結シャフト51の両端部はそれぞれ、上記一対のガイド部材48に対して回転可能に支持されている。さらにカム連結シャフト51の一端部は、図に示すように、ギアー54〜56を介して切換モーター53の出力軸に連結されている。切換モーター53は、後述のコントローラー100により作動制御される。
Specifically, the
図3及び図4に示すように、上記リンク部材45の上端よりもやや下側には付勢バネ49に連結されている。付勢バネ49は圧縮コイルバネからなる。付勢バネ49は、その一端がリンク部材45に固定され、他端がケース体81に固定されている。そうして、付勢バネ49は、リンク部材45を支持ピン46回りに図3及び図4の矢印D1方向に付勢している。図3及び図4の状態では、加圧ローラー42は、付勢バネ49に付勢力により定着ローラー41に圧接されている。換言すると、定着ローラー41及び加圧ローラー42は、所定の圧接荷重で互いに当接する加圧状態にある。両ローラー41,42を加圧状態から加圧解除状態に切り換える際には、コントローラー100により切換モーター53を所定の向きに駆動する。これにより、カム連結シャフト51及び回転カム50が所定の向きに回転するので、ロッド47の基端部が回転カム50の周面により押圧されてロッド47が図3及び図4の矢印D2方向に移動する。この結果、リンク部材45が支持ピン46を中心に矢印D3方向に回転する。このことで、リンク部材45に保持された加圧ローラー42が定着ローラー41から離間する向きに微動する。こうして、定着ローラー41及び加圧ローラー42は、加圧状態から加圧解除状態に切り換わる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図5は、画像形成装置1の制御系の一部を簡略化して示している。この制御系は、コントローラー100を有している。コントローラー100は、CPU、ROM及びRAM等を有するマイクロコンピューターにより構成されている。コントローラー100は、操作部101、及び定着温度センサー43からの信号を基に、画像形成部20及び定着装置40の動作を制御する。
FIG. 5 shows a part of the control system of the
操作部101は、不図示の操作パネル上に設けられた操作キーや電源スイッチ等を含んでいる。操作部101は、操作キーや電源スイッチがユーザーにより操作されたことを検出してその操作信号をコントローラー100に出力する。定着温度センサー43は、上述したように定着ローラー41の表面温度を検出して検出した温度信号をコントローラー100に出力する。
The
コントローラー100は、操作部101から操作信号を基、電源スイッチがオンされたと判断した場合には、画像形成装置1のウォームアップ処理を実行する。ウォームアップ処理には、例えば各種センサーのキャリブレーション処理等が含まれる。ウォームアップ処理が終了した後は、画像形成装置1はレディー(Ready)状態になる。レディー状態とは、画像形成装置1の電源がオン状態にあり且ついつでも画像形成処理を実行可能な状態をいう。
When the
以下、コントローラー100におけるウォームアップ処理の一例について説明する。コントローラー100は、電源スイッチがオンされたと判断した場合には、定着装置40を起動する。コントローラー100は、定着装置40を起動する際には、先ず、ヒーター41aを作動させて定着ローラー41を内部から加熱する。次いで、コントローラー100は、定着温度センサー43により検出された検出温度が所定温度K以下であるか否かを判定して、所定温度Kを越えると判定した場合には、定着ローラー41及び加圧ローラー42を圧切換機構44によって加圧状態にした後に、駆動モーター60の駆動を開始する。このとき、駆動モーター60の回転速度はコントローラー100によって、予め設定された設定速度V1に制御される。
Hereinafter, an example of the warm-up process in the
一方、コントローラー100は、定着温度センサー43による検出温度が所定温度K以下であると判定した場合には、定着ローラー41及び加圧ローラー42を圧切換機構44によって加圧解除状態にした後に、定着ローラー41に連結された駆動モーター60の駆動を開始する。このとき、駆動モーター60の回転速度は、コントローラー100によって、上記設定速度V1よりも低い所定低速度V2に制御される。コントローラー100は、該駆動モーター60の駆動開始後、所定時間Tが経過した時に、定着ローラー41及び加圧ローラー42を圧切換機構44によって加圧解除状態から加圧状態に切り換えると共に、駆動モーター60の回転速度を所定低速度V2から設定速度V1に切り換える。
On the other hand, when the
上記所定時間Tは、上記駆動モーター60の駆動開始時から該所定時間Tが経過した時に上記両ローラー41,42の当接部Wの温度が上記所定の閾温度Sを越えるような時間として予め設定されている。両ローラー41,42の当接部Wの温度が閾温度Sを越えると、両ローラー41,42の当接部Wにおける駆動抵抗が所定値を下回る。コントローラー100は、駆動モーター60の駆動開始後、所定時間Tが経過した時に上記ウォームアップ処理を終了させる。すなわち、上記所定時間Tは、画像形成装置1のウォームアップ期間に一致している。
The predetermined time T is set in advance as a time such that the temperature of the contact portion W of the
以上説明したように、上記実施形態では、コントローラー100は、定着装置40の起動に際して、定着温度センサー43により検出された検出温度が所定時間T以下でないと判定した場合(定着装置40が常温及び高温環境下にある場合)、には、駆動モーター60を予め設定した設定速度で駆動する一方、上記検出温度が所定時間T以下であると判定した場合(定着装置40が低温環境下にある場合)には、駆動モーター60を設定速度よりも低い所定低速度で回転駆動するように構成されている。
As described above, in the above embodiment, when the
したがって、低温環境下(例えば10℃以下)では、常温及び高温環境下に比べて、定着装置の起動時に必要な駆動モーター60の出力トルクを低く抑えることができる。
Therefore, in a low temperature environment (for example, 10 ° C. or lower), the output torque of the
すなわち、低温環境下では、ゴム硬度の変化に起因する形状変化によって両ローラー41,42の当接部における駆動抵抗が増加したり、各ローラー41,42を支持する軸受部材が収縮したりすることで、両ローラー41,42を回転させるための駆動トルクが常温環境下に比べて約1.5倍から2倍に増加してしまう。この結果、駆動モーター60が大型化するという問題があった。これに対して、上記実施形態では、両ローラー41,42の当接部Wにおける駆動抵抗が両ローラー41,42の回転速度の増加に比例して大きくなる点に着目して、低温環境下において定着装置40を起動する際には、駆動モーター60の駆動速度を、常温及び高温環境下に比べて低く設定するようにした。このことで、定着装置40の起動時における両ローラー41,42の当接部Wにおける駆動抵抗を極力低く抑えることができる。これにより、低温環境下における定着装置40の起動時に、駆動モーター60の出力トルクが低くても、駆動ローラー(定着ローラー41)を確実に駆動することができ、延いては、駆動モーター60の小型化を図ることが可能となる。
That is, in a low-temperature environment, the drive resistance at the contact portion of both
発明者等は鋭意研究の末、所定低速度V2が設定速度V1の1/2以下である場合に、両ローラー41,42の当接部Wにおける駆動抵抗が特に小さくなることを見出した。したがって、所定低速度V2は設定速度1/2以下であることが好ましい。こうすることで、定着装置40の起動時における駆動ローラー(定着ローラー41)の駆動トルクを十分に低減して、駆動モーター60の小型化をより一層促進することができる。
As a result of intensive studies, the inventors have found that when the predetermined low speed V2 is ½ or less of the set speed V1, the driving resistance at the contact portion W of both
コントローラー100は、定着装置40の起動に際し、定着温度センサー43により検出された検出温度が所定時間T以下であると判定した場合において、駆動モーター60を上記所定低速度V2で所定時間T駆動した後は、駆動モーター60の速度を所定低速度V上記設定速度V1に切換えるように構成されている。
When the
この構成によれば、駆動モーター60がコントローラー100により所定低速度V2で所定時間T、駆動された後は、駆動モーター60の速度がコントローラー100により所定低速度V2から設定速度V1(>所定低速度V2)に切換えられる。この速度切換えによって、用紙への定着速度は速くなるものの、定着ローラー41及び加圧ローラー42の当接部Wにおける駆動抵抗が増加してしまう。これに対して上記実施形態では、この速度切換え時(つまり、所定低速度V2で駆動モーター60の駆動を開始してから所定時間Tが経過した時)には、両ローラー41,42の当接部Wの温度は所定の閾温度Sを超えているので、該当接部Wにおける駆動抵抗及び各ローラー41,42を支持する軸受部材の収縮量は十分に小さくなっている。したがって、駆動モーター60の速度が設定速度V1に切換わった後も、駆動モーター60により定着ローラー41(駆動ローラー)を十分なトルクで確実に駆動することができる。
According to this configuration, after the
また、上記実施形態では、駆動モーター60は、ステッピングモーターにより構成されている。
In the above embodiment, the
この構成によれば、駆動モーター60の駆動速度を精度良く制御することができ、延いては、定着ローラー41と加圧ローラー42との間を通過する用紙Pに対してトナー像を精度良く定着させることができる。よって、用紙に印刷される画像の画質を向上させることができる。駆動モーター60をステッピングモーターで構成した場合には、トルク変動に伴う脱調を防止する観点からモーターが大型化し易い。これに対して上記実施形態では、駆動モーター60の小型化を図ることができるため、ステッピングモーターの採用に伴う駆動モーター60の大型化を相殺して、装置全体を小型化することができる。
According to this configuration, the drive speed of the
《他の実施形態》
上記実施形態では、定着ローラー41が駆動ローラーであり、加圧ローラー42が従動ローラーである構成について説明したが、これに限ったものではなく、加圧ローラー42が駆動ローラーであり、定着ローラー41が従動ローラーである構成であってもよい。
<< Other embodiments >>
In the above embodiment, the configuration in which the fixing
上記実施形態では、定着装置40が圧切換機構44を有する例について説明したが、これに限ったものではなく、圧切換機構44を廃止するようにしてもよい。すなわち、定着ローラー41と加圧ローラー42とを常時、所定の圧接荷重で当接させるようにしてもよい。
In the above embodiment, an example in which the fixing
上記実施形態では、温度検出部である定着温度センサー43により定着ローラー41の表面温度を検出するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、定着温度センサー43により加圧ローラー42の表面温度を検出するようにしてもよい。また、定着温度センサー43に替えて機内温度を検出する機内温度センサーを採用するようにしてもよい。すなわち、温度検出部は、定着ローラー41及び加圧ローラー42の当接部Wの温度に関連する温度を検出できるものであれば如何なる構成であってもよい。
In the above embodiment, the surface temperature of the fixing
また、上記実施形態では、定着ローラー41の周面及び加圧ローラー42の周面の双方がゴム部材で構成されているが、これに限ったものではなく、例えば、加圧ローラー42の周面をゴム部材で構成して、定着ローラー41の周面をフィルム部材で構成するようにしてもよい。すなわち、両ローラー41,42の周面のうち少なくとも一方がゴム部材で構成されていればよい。
Moreover, in the said embodiment, although both the surrounding surface of the fixing
以上説明したように、本発明は、プリンター、コピー機、ファクシミリ又はこれらの複合機などの画像形成装置における定着装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a fixing device in an image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile, or a complex machine thereof.
K 所定温度
S 閾温度
T 所定時間
V1 設定速度
V2 所定低速度
W 当接部
1 画像形成装置
40 定着装置
40a ヒーター(加熱手段)
41 定着ローラー
42 加圧ローラー
43 定着温度センサー(温度検出部)
60 駆動モーター
100 コントローラー(制御部)
K Predetermined temperature S Threshold temperature T Predetermined time V1 Set speed V2 Predetermined low speed
41
60
以上説明したように、上記実施形態では、コントローラー100は、定着装置40の起動に際して、定着温度センサー43により検出された検出温度が所定温度K以下でないと判定した場合(定着装置40が常温及び高温環境下にある場合)には、駆動モーター60を予め設定した設定速度で駆動する一方、上記検出温度が所定温度K以下であると判定した場合(定着装置40が低温環境下にある場合)には、駆動モーター60を設定速度よりも低い所定低速度で回転駆動するように構成されている。
As described above, in the above embodiment, when the
コントローラー100は、定着装置40の起動に際し、定着温度センサー43により検出された検出温度が所定温度K以下であると判定した場合において、駆動モーター60を上記所定低速度V2で所定時間T駆動した後は、駆動モーター60の速度を上記設定速度V1に切換えるように構成されている。
When the
Claims (4)
上記定着ローラーの周面及び上記加圧ローラーの周面の少なくとも一方はゴム部材で構成されており、
上記定着ローラー及び上記加圧ローラーの当接部の温度に関連する温度を検出する温度検出部と、
上記温度検出部による検出温度を基に、上記駆動モーターを制御する制御部と、を備え、
上記制御部は、上記定着装置を起動する際には、上記温度検出部により検出された検出温度が所定温度以下であるか否かを判定して、該所定温度以下でないと判定した場合には、上記駆動モーターを予め設定した設定速度で駆動する一方、上記検出温度が上記所定温度以下であると判定した場合には、上記駆動モーターを上記設定速度よりも低い所定低速度で駆動するように構成されている、定着装置。 A fixing device comprising: a fixing roller heated by a heating unit; a pressure roller pressed against the fixing roller; and a driving motor for driving the fixing roller or a driving roller including the pressure roller. And
At least one of the peripheral surface of the fixing roller and the peripheral surface of the pressure roller is made of a rubber member,
A temperature detection unit for detecting a temperature related to the temperature of the contact portion of the fixing roller and the pressure roller;
A controller that controls the drive motor based on the temperature detected by the temperature detector;
When starting the fixing device, the control unit determines whether or not the detected temperature detected by the temperature detection unit is equal to or lower than a predetermined temperature, and determines that the detected temperature is not lower than the predetermined temperature. The drive motor is driven at a preset speed, and if the detected temperature is determined to be lower than the predetermined temperature, the drive motor is driven at a predetermined low speed lower than the preset speed. A fixing device configured.
上記制御部は、上記定着装置の起動に際し、上記温度検出部により検出された検出温度が上記所定温度以下であると判定した場合には、上記駆動モーターを上記所定低速度で所定時間駆動した後に、該駆動モーターの速度を上記設定速度に切換えるように構成され、
上記所定時間は、上記所定低速度で上記駆動モーターの駆動を開始してから該所定時間が経過した時に上記定着ローラー及び上記加圧ローラーの当接部の温度が所定の閾温度を越えるような時間として予め設定されている、定着装置。 The fixing device according to claim 1.
When the control unit determines that the detected temperature detected by the temperature detection unit is equal to or lower than the predetermined temperature when starting the fixing device, the control unit drives the drive motor at the predetermined low speed for a predetermined time. , Configured to switch the speed of the drive motor to the set speed,
The predetermined time is such that the temperature of the contact portion of the fixing roller and the pressure roller exceeds a predetermined threshold temperature when the predetermined time has elapsed after the drive motor starts to be driven at the predetermined low speed. A fixing device preset as time.
上記所定低速度は、上記設定速度の1/2以下である、定着装置。 The fixing device according to claim 1 or 2,
The fixing device, wherein the predetermined low speed is 1/2 or less of the set speed.
上記駆動モーターはステッピングモーターからなる、定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 3,
The driving motor is a fixing device including a stepping motor.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014200046A JP2016071129A (en) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | Fixation device |
US14/858,238 US9389555B2 (en) | 2014-09-30 | 2015-09-18 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014200046A JP2016071129A (en) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | Fixation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016071129A true JP2016071129A (en) | 2016-05-09 |
Family
ID=55864554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014200046A Pending JP2016071129A (en) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | Fixation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016071129A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016071134A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixation device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002372890A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Canon Inc | Fixing device and image forming device |
JP2003162175A (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Canon Inc | Fixing device |
JP2004286929A (en) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Minolta Co Ltd | Belt fixing device |
JP2006126578A (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Canon Inc | Image forming apparatus |
US20100034548A1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus employing the fixing device |
-
2014
- 2014-09-30 JP JP2014200046A patent/JP2016071129A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002372890A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Canon Inc | Fixing device and image forming device |
JP2003162175A (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Canon Inc | Fixing device |
JP2004286929A (en) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Minolta Co Ltd | Belt fixing device |
JP2006126578A (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Canon Inc | Image forming apparatus |
US20100034548A1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus employing the fixing device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016071134A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5635557B2 (en) | Image forming apparatus | |
US10073394B2 (en) | Image forming apparatus and fixing device | |
JP5624913B2 (en) | Fixing member and image forming apparatus having the same | |
US9310736B1 (en) | Fixing device and image forming apparatus including the same | |
JP2009251408A (en) | Image forming apparatus | |
JP5800973B2 (en) | Fixing member and image forming apparatus having the same | |
JP2014240126A (en) | Sheet material binding processing device and image formation system | |
JP6414432B2 (en) | Fixing device | |
JP5993798B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2016071129A (en) | Fixation device | |
US10126691B2 (en) | Image forming device | |
JP5864696B2 (en) | Image forming apparatus | |
US9389555B2 (en) | Fixing device | |
JP2019003055A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
US10088784B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2010156751A (en) | Image forming apparatus | |
JP2016071065A (en) | Image forming apparatus | |
JP6222479B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus having the fixing device | |
JP6456135B2 (en) | Fixing device | |
JP6204338B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2018101059A (en) | Fixing device and image forming apparatus including the fixing device | |
JP2020020848A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JPH1138817A (en) | Image forming device | |
JP5768584B2 (en) | Fixing apparatus, image forming apparatus, fixing control method, and fixing control program | |
JP5973643B2 (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160923 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170822 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171227 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180404 |