JP2016085276A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
Fixing device and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016085276A JP2016085276A JP2014216124A JP2014216124A JP2016085276A JP 2016085276 A JP2016085276 A JP 2016085276A JP 2014216124 A JP2014216124 A JP 2014216124A JP 2014216124 A JP2014216124 A JP 2014216124A JP 2016085276 A JP2016085276 A JP 2016085276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- fixing belt
- tension
- roller
- heating
- 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
Abstract
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
熱及び圧力を使用する定着装置は、内部に熱源を包含している定着部材に加圧部材を圧接し、未定着トナー画像の載った転写紙を定着部材と加圧部材の間に通過させて、トナーを記録媒体に定着させる技術が主流である。 In a fixing device using heat and pressure, a pressure member is pressed against a fixing member including a heat source therein, and a transfer sheet on which an unfixed toner image is placed is passed between the fixing member and the pressure member. The mainstream is a technique for fixing toner to a recording medium.
この中で、定着部材としてシリコーンゴムのシームレスベルト(以後定着ベルトと呼ぶ)を使用するものが、多くの実績を持っている。 Of these, those using a silicone rubber seamless belt (hereinafter referred to as a fixing belt) as a fixing member have many achievements.
この形態は、定着ベルトの内側にシリコーンゴムからなる定着ローラと加熱源となる加熱ローラを持ち、定着ベルトの外側にある加圧ローラと定着ローラを圧接させることによってニップ部を形成し、この間に、未定着トナー画像の載った転写紙を通過させ、定着させる形態である。 In this configuration, a fixing roller made of silicone rubber and a heating roller as a heating source are provided inside the fixing belt, and a nip portion is formed by pressing the pressure roller and the fixing roller outside the fixing belt between them. In this embodiment, the transfer paper on which the unfixed toner image is placed is passed and fixed.
この方式の中で、加熱ローラに軸方向にヒートパイプを複数本搭載する形態が見られる。これは、ヒートパイプを用いることにより、軸方向の熱偏差を減らす効果が得られるためである。加熱ローラにあるヒータの熱分布がローラ幅方向に一様の場合、ローラ幅より短い転写紙が通紙された場合は、転写紙が通らない部分は、転写紙によって熱が奪われないため、温度が上昇してしまう。時間あたりの通紙枚数が多い場合は、温度上昇が、定着ベルトの許容温度を超えることが発生してしまう。しかし、このヒートパイプを用いることによって軸方向の温度を減らすことが可能であり、定着ベルトの保護ができる。 In this system, a form in which a plurality of heat pipes are mounted on the heating roller in the axial direction can be seen. This is because an effect of reducing the thermal deviation in the axial direction can be obtained by using the heat pipe. When the heat distribution of the heater in the heating roller is uniform in the roller width direction, if a transfer paper shorter than the roller width is passed, the part where the transfer paper does not pass is not deprived of heat by the transfer paper. The temperature will rise. If the number of sheets passed per time is large, the temperature rise may exceed the allowable temperature of the fixing belt. However, by using this heat pipe, the temperature in the axial direction can be reduced, and the fixing belt can be protected.
ヒートパイプを用いると以上のような利点があるが、以下の問題も存在する。 The use of a heat pipe has the above advantages, but the following problems also exist.
ヒートパイプを搭載するために、加熱ローラの厚みが必要であり、加熱ローラの厚みと容積が多くなってしまうことによって、熱容量が大きくなってしまう。連続通紙中、定着ベルトは、転写紙に定着に適切な温度に制御されるが、加熱ローラは定着ベルトに伝熱するために定着ベルトより数十℃高い温度となっている。通紙後、定着ベルトは特に熱を奪われることがないので、加熱ローラの熱が流れ込んできて、温度が上昇してしまう。このような状態で次のジョブが出された場合、次のジョブの転写用紙の適切な温度域より高い場合、定着ベルト温度の低下待ちとなり、ジョブが始まるのが遅くなってしまう。 In order to mount the heat pipe, the thickness of the heating roller is necessary, and the heat capacity is increased by increasing the thickness and volume of the heating roller. During continuous paper feeding, the fixing belt is controlled to a temperature suitable for fixing to the transfer paper, but the heating roller is at a temperature several tens of degrees higher than the fixing belt in order to transfer heat to the fixing belt. Since the fixing belt is not particularly deprived of heat after the paper is passed, the heat of the heating roller flows and the temperature rises. When the next job is issued in such a state, when the temperature is higher than the appropriate temperature range of the transfer paper of the next job, the fixing belt temperature is waited for to be lowered, and the job starts late.
ヒートパイプを搭載する加熱ローラの場合、熱容量が大きいため、下がるまでの時間が大幅にかかってしまう。 In the case of a heating roller equipped with a heat pipe, since the heat capacity is large, it takes a long time to decrease.
このような問題を解決するために、ベルト冷却ファンを持っているものがあった。しかし、ベルト冷却ファンだけでは効率よく冷却することができない。 In order to solve such problems, some have a belt cooling fan. However, it is not possible to efficiently cool the belt cooling fan alone.
この点に関し、定着ベルトを加熱する熱源と定着ベルトとの距離を変更することができる定着装置が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2)。 In this regard, a fixing device that can change the distance between a heat source for heating the fixing belt and the fixing belt has been proposed (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
しかし、これらの技術は定着ベルトを効率よく加熱するために開発されたものであり、冷却の効率は上記問題を解決するに至るほどよくない。 However, these techniques have been developed to efficiently heat the fixing belt, and the cooling efficiency is not good enough to solve the above problem.
本発明は上記の問題に鑑み、加熱エネルギーを節約しながら定着ベルトの温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fixing device capable of avoiding delay in passing a next job due to an increase in the temperature of the fixing belt while saving heating energy.
上記課題を解決するための本発明は、熱源によって加熱される回転体である加熱部材と、加熱部材と接触する回転体である定着部材と、定着部材に加圧され、定着部材とニップ部を形成する回転体である加圧部材と、定着部材の温度を検知するセンサと、定着部材と加熱部材の接触力を変化させる接触力変更機構と、加熱部材の回転を制動するストッパと、センサの出力に基づいて、接触力変更機構によって定着部材と加熱部材の接触力を変化させ、ストッパによって加熱部材の回転を制御する制御部と、を備える定着装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a heating member that is a rotating body that is heated by a heat source, a fixing member that is a rotating body that is in contact with the heating member, and a pressure applied to the fixing member so that the fixing member and the nip portion are A pressure member that is a rotating body to be formed, a sensor that detects the temperature of the fixing member, a contact force changing mechanism that changes the contact force between the fixing member and the heating member, a stopper that brakes the rotation of the heating member, There is provided a fixing device including a control unit that changes a contact force between a fixing member and a heating member by a contact force changing mechanism based on an output, and controls rotation of the heating member by a stopper.
本発明によれば、加熱エネルギーを節約しながら定着ベルトの温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fixing device capable of avoiding delay in passing a next job due to an increase in the temperature of the fixing belt while saving heating energy.
以下、本発明の一実施形態に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a fixing device and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明を適用する画像形成装置100の一例を示す概略構成図である。同図においては画像形成装置100としてのタンデム型中間転写式の画像形成装置本体、この画像形成装置100を載せる給紙テーブル200をそれぞれ示している。また、画像形成装置100の内部には複数の画像形成手段18Y、18M、18C、18Kが並設されたタンデム型中間転写式の画像形成部20が設けられている。上記の符号に付けた添え字Y、M、C、Kは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をそれぞれ示している。画像形成装置100には、中央付近に、無端ベルトの中間転写体(以下、中間転写ベルト10と言う。)が設けられている。この中間転写ベルト10は、駆動ローラ14、複数の支持ローラ15、15’、及び二次転写対向ローラ16等に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能となっている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an
この図1の例では、二次転写対向ローラ16の左に、中間転写ベルト用のクリーニング装置17を設けている。クリーニング装置17は画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去する。
In the example of FIG. 1, a
駆動ローラ14と支持ローラ15間に張り渡した中間転写ベルト10上には、その搬送方向に沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの画像形成手段18Y、18M、18C、18Kを横に並べて配置してタンデム型の画像形成部20を構成する。このタンデム型の画像形成部20の各画像形成手段18Y、18M、18C、18Kは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を担持する像担持体としての感光体ドラム40Y、40M、40C、40Kを有している。
Four images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged on the
そして、このタンデム型の画像形成部20の上には、図1に示すように2つの露光装置21が設けられている。二つの露光装置21はそれぞれ二つの画像形成手段(18Yと18M、18Cと18K)に対応している。露光装置21は、例えば、2つの光源装置とカップリング光学系、共通の光偏向器(ポリゴンミラー等)、2系統の走査結像光学系等で構成される光走査方式の露光装置を備える。光源装置は、例えば半導体レーザ、半導体レーザアレイ、あるいはマルチビーム光源等が用いられる。露光装置21は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像情報に応じて感光体ドラム40Y、40M、40C、40Kに露光を行い、静電潜像を形成する。
On the tandem type
また、各画像形成手段18Y、18M、18C、18Kの感光体ドラム40Y、40M、40C、40Kの周囲には、上記の露光に先立って感光体ドラム40Y、40M、40C、40Kを均一に帯電する帯電装置、上記の露光装置21によって形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像装置、感光体ドラム40Y、40M、40C、40Kの上の転写残トナーを除去する感光体用クリーニング装置が設けられている。さらに、感光体ドラム40Y、40M、40C、40Kから中間転写ベルト10にトナー画像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト10を間に挟んで感光体ドラム40Y、40M、40C、40Kに対向するように一次転写手段の構成要素としての一次転写ローラ62Y、62M、62C、62Kが設けられている。
Prior to the exposure described above, the
中間転写ベルト10を支持する複数の支持ローラのうち、駆動ローラ14は中間転写ベルト10を回転駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動伝達機構(ギヤ、プーリ、ベルト等)を介してモータと接続されている。また、ブラックの単色画像を中間転写ベルト10上に形成する場合には、図示しない移動機構により、駆動ローラ14以外の支持ローラ15、15’を移動させて、イエロー、マゼンタ、シアンの感光体ドラム40Y、40M、40Cを中間転写ベルト10から離間させることが可能である。
Of the plurality of support rollers that support the
画像形成装置100は、中間転写ベルト10を挟んでタンデム型の画像形成部20と反対の側に二次転写装置22を備える。この二次転写装置22は、図示の例では、二次転写対向ローラ16に二次転写ローラ16’を押し当てて転写電界を印加することで中間転写ベルト10上の画像を転写媒体としてのシート状の記録媒体に転写する。
The
また、画像形成装置100は、二次転写装置22の横に記録媒体の上の転写画像を定着する定着装置25を備える。
In addition, the
定着装置25は、無端状のベルトの回転体である定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。定着ベルト26は2つの支持ローラに掛け回されており、少なくとも一方のローラには図示しない加熱手段(ヒータ、ランプ、あるいは電磁誘導式の加熱装置等)が設けられている。
The fixing
二次転写装置22で画像が転写された記録媒体は、2つのローラ23に支持された搬送ベルト24により定着装置25へと搬送される。もちろん、搬送ベルト24の部分は、固定されたガイド部材でも良く、また、搬送ローラや搬送コロ等でも良い。
The recording medium on which the image is transferred by the
なお、図示の例では、画像形成装置100は、このような二次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム型の画像形成部20と平行に、記録媒体の両面に画像を記録すべく記録媒体を反転して搬送するシート反転装置28を備えている。
In the illustrated example, the
画像形成装置100は、給紙テーブル200に給紙ユニット43を備える。給紙ユニット43は、記録媒体を積載して格納する用紙カセット44を有する。給紙ユニット43は、さらに用紙カセット44から記録媒体を一枚ずつ取り出すピックアップローラ42と、取り出した記録媒体を搬送する給紙ローラ45と、を備える。給紙ユニット43は、記録媒体を搬送する搬送路46及び搬送ローラ47を有する。
The
画像形成装置100は、給紙ユニット43とは別に、手差しトレイ51と、手差しトレイ51から記録媒体を取り出す手差しトレイピックアップローラ50と、を備える。
In addition to the
画像形成装置100は、手差しトレイ51から第1搬送路53を経由した記録媒体、又は給紙ユニット43から第2搬送路48を経由した記録媒体のいずれかをレジストローラ49に搬送する。
The
レジストローラ49は、記録媒体のスキューを補正し、二次転写装置22に記録媒体を引き渡す。
The
画像形成装置100は、定着装置25によって現像剤像が定着された記録媒体を排紙ローラ56によって排紙トレイ57に排出する。
In the
図2は、定着装置25の構成を示す図である。図2に示すように、定着装置25は、回転体の定着部材である定着ベルト26と、回転体の加圧部材である加圧ローラ27と、定着ベルト26の温度を検知するセンサ25Sと、制御部101と、を有している。定着ベルト26はベルト状である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the fixing
また、定着装置25は接触力変更機構である引張スプリングテンション変更機構34を備える。
The fixing
定着ベルト26は、PI(ポリイミド)樹脂からなる層厚90μmのベース層上に、シリコーンゴムなどの弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端ベルトである。
The fixing
定着ベルトの弾性層は、層厚が200μm程度であって、シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成される。定着ベルトの離型層は、層厚が20μm程度であって、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等で形成される。定着ベルトの表層に離型層を設けることにより、現像剤、乃至現像剤像に対する離型性、すなわち剥離性が確保され、現像剤像を有する記録体を良好に定着し、且つ用紙を定着ベルト26から良好に分離することができる。 The elastic layer of the fixing belt has a thickness of about 200 μm and is formed of an elastic material such as silicone rubber, fluorine rubber, or foamable silicone rubber. The release layer of the fixing belt has a layer thickness of about 20 μm, and is formed of PFA (tetrafluoroethylene bar fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), or the like. The By providing a release layer on the surface layer of the fixing belt, the releasability to the developer or developer image, that is, the releasability is secured, the recording medium having the developer image is well fixed, and the paper is fixed to the fixing belt. 26 can be well separated.
定着ベルト26は内側に定着ローラ29と、加熱部材である加熱ローラ31と、を有している。定着ローラ29は、芯金に厚さ5〜30mmのシリコーンゴム層を被覆したものであり、このシリコーンゴム層が定着ベルト26を介して加圧ローラ27と圧接されることにより、ニップ部が形成される。加熱ローラ31の両端部には、ベアリング30と、ベアリングブラケット32が設けられる。
The fixing
加熱ローラ31は、アルミ、SUS、銅などの金属によって形成される。加熱ローラ31は内部に熱源31Aを有する。熱源31Aは、ハロゲンヒータまたはIH加熱装置などを用いることができる。熱源がハロゲンヒータの場合は、熱源31Aの内側にハロゲンヒータを配置し、IH加熱装置の場合には、定着ベルト26の外側に持つことが多い。
The
さらに、この加熱ローラ31には、軸方向の温度均一化を目的として、ヒートパイプを圧入していることもある。
Further, a heat pipe may be press-fitted into the
接触力変更機構である引張スプリングテンション変更機構34は、引張スプリング33を備える。引張スプリングテンション変更機構34は加熱ローラ31の軸と平行に位置した軸に取り付けられており、この軸が回転することにより、引張スプリング33の付勢力が変化する。
The tension spring
引張スプリング33は加熱ローラ31を定着ベルト26のテンションを張る方向に付勢するように設置される。
The
例えば、加熱ローラ31が定着ローラ29に対して変位することができるように遊びを設けて取り付けられている場合、引張スプリング33はベアリングブラケット32に連結される。
For example, when the
或いは、加熱ローラ31と、加熱ローラ31を駆動させる駆動部と、駆動部の回転を変速して加熱ローラ31に伝える変速機と、フレームと、が一つのユニットに形成されており、このユニットを定着ローラ29に対して変位するように構成することもできる。この場合、引張スプリング33は、このユニットのフレームに連結される。
Alternatively, the
従って、引張スプリングテンション変更機構34が引張スプリング33を引くように回動すると、加熱ローラ31は定着ローラ29から離れるように変位し、定着ベルト26のテンションがデフォルトのテンションである標準張力になる。また、引張スプリングテンション変更機構34が引張スプリング33を戻すように回動すると、加熱ローラ31は定着ローラ29に近づくように変位し、定着ベルト26のテンションが減少する。
Accordingly, when the tension spring
定着装置25は、さらに加圧ローラ27に冷却風を送風する冷却ファン35を備える。冷却ファン35は、冷却風を加圧ローラ27に当てることによって、加圧ローラ27の温度を冷却することができる。この実施例では、加圧ローラ27に冷却風を当てるようにしているが、定着ベルト26に冷却風を当てるファンがあっても良い。
The fixing
加熱ローラ31は、さらに加熱ローラ31の回転を制動するストッパ31Sを備える。ストッパ31Sは引張スプリングテンション変更機構34が定着ベルト26のテンションを弱めるタイミングにて加熱ローラ31の回転を制動できればその構成に制限はない。
The
例えば、ストッパ31Sは、引張スプリングテンション変更機構34が定着ベルト26のテンションを弱めると加熱ローラ31が変位することによってロックがかかり、加熱ローラ31の回転を制動する機構を採用することができる。
For example, the
或いは、ストッパ31Sはストッパを作動させるストッパ駆動部をさらに備え、このストッパ駆動部を制御部101が作動させることにより摩擦力等によって加熱ローラ31の回転を制動するように構成することもできる。
Alternatively, the
センサ25Sは、定着ベルト26に非接触に定着ベルト26の温度を検知することが望ましい。センサ25Sには例えば赤外線センサなどを用いることができる。センサ25Sの出力は制御部101に入力される。
The
次に、定着装置25の動作について説明する。
Next, the operation of the fixing
制御部101は、センサ25Sの出力に基づいて、接触力変更機構である引張スプリングテンション変更機構34によって定着部材である定着ローラ29と加熱部材である加熱ローラ31の接触力を変化させ、ストッパ31Sによって加熱部材の回転を制動する。
Based on the output of the
図2は、定着ベルト26のテンションが標準張力の場合を示している。制御部101は、センサ25Sの出力に基づいて検知した定着ベルト26の温度が閾値よりも低い場合、引張スプリングテンション変更機構34によって定着ベルト26のテンションを標準張力にする。
FIG. 2 shows a case where the tension of the fixing
引張スプリングテンション変更機構34が矢印X1に示す方向に回動すると、引張スプリング33が引かれ、定着ベルト26の張力が標準張力となる。
When the tension spring
定着ベルト26のテンションが標準張力となると定着ベルト26の加熱ローラ31に対する面圧が所定値まで高くなるため、加熱ローラ31の熱が定着ベルトに伝わりやすくなり、定着ベルト26の温度が上がる。
When the tension of the fixing
逆に、制御部101は、センサ25Sの出力に基づいて検知した定着ベルト26の温度が閾値よりも高い場合、引張スプリングテンション変更機構34によって定着ベルト26のテンションを弱める。
Conversely, when the temperature of the fixing
図3は、引張スプリングテンション変更機構34が定着ベルト26のテンションを弱めた状態を示す図である。図3に示すように、引張スプリングテンション変更機構34が矢印X1とは逆方向の矢印X3に示す方向に回動すると、引張スプリング33が押され、定着ベルト26の張力が弱くなる。定着ベルト26のテンションが弱くなると定着ベルト26の加熱ローラ31に対する面圧が低くなるため、加熱ローラ31の熱が定着ベルトに伝わりにくくなり、定着ベルト26の温度が下がる。
FIG. 3 is a view showing a state where the tension spring
制御部101は、通常のウォームアップや、画像形成の時には定着ベルト26と加圧ローラ27が標準のテンションがかかるモードで動作を行う。画像形成中、加熱ローラ31は定着ベルト26より高温になっており、熱容量が大きいため、冷めるのが遅い。画像形成が終わり、次の印刷ジョブがくると、制御部101は記録媒体の種類に応じて定着ベルト26の温度を最適にする必要があるため、加熱ローラ31を矢印X2に示す方向に回転させることにより定着ベルト26を回転させ始める。このとき、前の印刷ジョブによって加熱ローラ31に蓄熱がされていると、定着ベルト26の温度が高くなってしまい、適正温度まで冷めるまで待つ必要がある。
The
この待ち時間発生を防ぐために制御部101は定着ベルト冷却動作を行う。制御部101は、画像形成の後、引張スプリングテンション変更機構34を矢印X3の方向に回動させ、加熱ローラ31と定着ベルト26に対するテンション、すなわち張力を弱める。
In order to prevent this waiting time from occurring, the
さらに通常、加熱ローラ31は定着ベルト26の回転に対して従動して回転し、定着ベルト26は加圧ローラ27に従動して回転する。テンションが弱い状態でも定着ベルト26が回転すると加熱ローラ31も回転し、加熱ローラ31の温度が定着ベルト26に移動することになる。
Further, normally, the
そこで、制御部101は定着ベルト26のテンションが弱い場合は加熱ローラ31を回転させないようするストッパ31Sを作動させる。そうすると、加熱ローラ31の回転が止まり、定着ベルト26と加熱ローラ31とは摺動し、加熱ローラ31の熱が定着ベルト26の接触によって定着ベルト26に移動することを防げるため、効率的に定着ベルト26の温度を下げることができる。加熱ローラ31の表面は摺動抵抗が小さくようにテフロン(登録商標)コーティングなどの摺動抵抗を低下させる処理が施されている。
Therefore, the
制御部101はさらに、次の印刷ジョブが来るまでは加熱ローラ31と定着ベルト26に対するテンションを弱いままに維持する。次の印刷ジョブが来た場合、制御部101は、次の記録媒体の定着のための適正温度域より定着ベルト26の温度が下がるまで待つ。
Further, the
制御部101は、この定着ベルト温度の低下を効率化するため、冷却ファン35を用いる。制御部101は、冷却ファン35を駆動させ、加圧ローラ27を定着ベルト26に当接させる。
The
ここで、冷却ファン35の風が定着ベルト26にも当てられている場合は、加圧ローラ27を定着ベルト26に当接させる必要は無い。
Here, when the wind of the cooling
上述のように制御部101は、定着ベルト冷却動作を実行し、定着ベルト26の温度を低下させ、定着ベルト26の温度が次の印刷ジョブに適した温度域以下となると、定着ベルト26と加圧ローラ27に強いテンションがかかるモードに移行する。この場合、制御部101はストッパ31Sを解除するように制御する。加熱ローラ31は未だ蓄熱しているため、接触すると定着ベルト26の温度が上昇し、記録媒体の定着に適切な温度域になる。そのタイミングにおいて記録媒体の定着装置25への通紙を開始する。
As described above, the
図4は、印刷ジョブの推移と定着ベルト26の温度との関係を示す図である。縦軸は定着ベルト26の温度を、横軸は時間を、それぞれ示す。図4のグラフ501に示すように、制御部101は印刷ジョブの実行中において定着ベルト26のテンションが強い状態を維持する。定着ベルト26の温度は前ジョブが終了すると一時的に適正定着温度の範囲を超えて高くなる。このジョブ間の間、制御部101は定着ベルト26のテンションが弱い状態を維持する。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the transition of the print job and the temperature of the fixing
定着ベルト26のテンションが弱くなると、定着ベルト26と加熱ローラ31との接触面積が減るため加熱ローラ31から定着ベルト26への熱の移動が少なくなる。従って、定着ベルト26は冷却される。
When the tension of the fixing
定着ベルト26が冷却された状態において次ジョブが開始されると、制御部101は熱源31Aを駆動させて加熱ローラ31を適正な定着温度まで加熱する。
When the next job is started with the fixing
以上述べたように、本実施形態の定着装置25は、定着ベルト26のテンションを変更するテンション変更部材である引張スプリングテンション変更機構34を備え、制御部101は印刷ジョブ間においてテンション変更部材によって定着ベルト26のテンションを弱くする。
As described above, the fixing
従って、本発明の実施形態によれば、加熱エネルギーを節約しながら定着ベルト26の温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供することができるという効果がある。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, there is an effect that it is possible to provide a fixing device capable of avoiding delay in passing a next job due to an increase in the temperature of the fixing
(第2の実施形態)
本実施形態の画像形成装置100の構成は、第1の実施形態における画像形成装置100の構成と定着装置25以外は同様である。
(Second Embodiment)
The configuration of the
図5は、本実施形態の定着ベルト26の構成を示す図である。図5に示すように、定着装置25は、定着ベルト26と、加圧ローラ27と、加熱ローラ31と、引張スプリング33と、引張スプリングテンション変更機構34と、センサ25Sと、制御部101と、を備える。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the fixing
定着装置25はさらに、定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅を変更する接触幅変更部材26Aを備える。
The fixing
定着ベルト26、加圧ローラ27、加熱ローラ31、引張スプリング33、及び引張スプリングテンション変更機構34の構成は第1の実施形態におけるこれらの構成と同様である。
The configurations of the fixing
接触幅変更部材26Aは制御部101によって制御される。接触幅変更部材26Aは、例えば定着ベルト26の外側に配置され、先端にローラを有する往復運動機構を備える。
The contact
図5は、定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が大きい場合の定着装置25の状態を示している。接触幅変更部材26Aは、定着ベルト26の外周側から内周側に定着ベルト26を押圧することにより加熱ローラ31への定着ベルト26の巻きつき幅を増加させる。
FIG. 5 shows the state of the fixing
引張スプリングテンション変更機構34は、接触幅変更部材26Aが定着ベルト26を押圧することにより定着ベルト26のテンションが高まる場合に、このテンションを弱めるように引張スプリング33の引っ張り力を弱めることもできる。従って、定着ベルト26に過大なテンションがかかることを防止することができる。
The tension spring
次に、定着装置25の動作について説明する。
Next, the operation of the fixing
制御部101は、センサ25Sの出力に基づいて検知した定着ベルト26の温度が閾値よりも低い場合、引張スプリングテンション変更機構34によって定着ベルト26のテンションを強めるとともに、接触幅変更部材26Aによって定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が広くなるように変更する。
When the temperature of the fixing
引張スプリングテンション変更機構34が矢印X1に示す方向に回動すると、引張スプリング33が引かれ、定着ベルト26の張力がデフォルトの標準張力なる。
When the tension spring
定着ベルト26のテンションが標準張力になると定着ベルト26の加熱ローラ31に対する面圧が高くなるため、加熱ローラ31の熱が定着ベルトに伝わりやすくなり、定着ベルト26の温度が上がる。
When the tension of the fixing
これに加えて、制御部101は接触幅変更部材26Aによって定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が広くなるように変更したため、さらに迅速に定着ベルト26の温度を規定の温度まで加熱することが可能となる。
In addition, the
逆に、制御部101は、センサ25Sの出力に基づいて検知した定着ベルト26の温度が閾値よりも高い場合、引張スプリングテンション変更機構34によって定着ベルト26のテンションを弱めるとともに、接触幅変更部材26Aによって定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が狭くなるように変更する。
On the contrary, when the temperature of the fixing
図6は、定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が小さい場合の定着装置25の状態を示す図である。図6に示すように、接触幅変更部材26Aは、定着ベルト26の外周側から内周側への定着ベルト26の押圧を解除することにより加熱ローラ31への定着ベルト26の巻きつき幅を減少させる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state of the fixing
この際、引張スプリングテンション変更機構34は、接触幅変更部材26Aが定着ベルト26の押圧を解除することにより定着ベルト26のテンションが弱まる場合に、このテンションを標準張力にするように引張スプリング33の引っ張り力を強める。従って、定着ベルト26は所定のテンションを維持することが可能となる。
At this time, when the tension of the fixing
上述のように、前の印刷ジョブによって加熱ローラ31に蓄熱がされていると、定着ベルト26の温度が高くなってしまい、適正温度まで冷めるまで待つ必要がある。この待ち時間発生を防ぐために制御部101は定着ベルト冷却動作を行う。
As described above, when heat is stored in the
制御部101は、画像形成の後、引張スプリングテンション変更機構34を矢印X5の方向に回動させ、加熱ローラ31と定着ベルト26に対するテンション、すなわち張力を強める。この動作と同時に、制御部101は接触幅変更部材26Aに定着ベルト26の押圧を解除させる。こうすると、定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が減少し、加熱ローラ31の温度が定着ベルト26に伝わりにくくなる。
After the image formation, the
さらに、制御部101は定着ベルト26の接触幅が狭い場合は加熱ローラ31を回転させないようするストッパ31Sを作動させる。そうすると、加熱ローラ31の回転が止まり、定着ベルト26と加熱ローラ31とは摺動し、加熱ローラ31の熱が定着ベルト26の接触によって定着ベルト26に移動することを防げるため、効率的に定着ベルト26の温度を下げることができる。
Further, when the contact width of the fixing
図7は、印刷ジョブの推移と定着ベルト26の温度との関係を示す図である。縦軸は定着ベルト26の温度を、横軸は時間を、それぞれ示す。図7のグラフ701に示すように、制御部101は印刷ジョブの実行中において定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が広い状態を維持する。定着ベルト26の温度は前ジョブが終了すると一時的に適正定着温度の範囲を超えて高くなる。このジョブ間の間、制御部101は定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が狭い状態を維持する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between the transition of the print job and the temperature of the fixing
定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅が狭くなると加熱ローラ31から定着ベルト26への熱の移動が少なくなる。従って、定着ベルト26は冷却される。
When the contact width of the fixing
定着ベルト26が冷却された状態において次ジョブが開始されると、制御部101は熱源31Aを駆動させて加熱ローラ31を適正な定着温度まで加熱する。
When the next job is started with the fixing
以上述べたように、本実施形態の定着装置25は、定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅を変更するテンション変更部材である引張スプリングテンション変更機構34と、接触幅変更部材26Aと、を備える。制御部101は印刷ジョブ間において引張スプリングテンション変更機構34によって定着ベルト26のテンションを弱め、接触幅変更部材26Aによって定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅を狭くする。
As described above, the fixing
従って、本発明の実施形態によれば、加熱エネルギーをさらに節約しながら定着ベルト26の温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることを回避できる定着装置を提供することができるという効果がある。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a fixing device that can avoid delaying the passing of the next job due to an increase in the temperature of the fixing
(第3の実施形態)
図8〜図10を参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態の画像形成装置100の構成は、第1の実施形態における画像形成装置100の構成と同様である。本実施形態においては、定着装置25は、例えば、図8に示すように、加圧ローラ27の定着ローラ29への加圧力を変更する加圧力変更部材である変位機構27Aをさらに備える。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the
例えば、加圧ローラ27は、加圧ローラ27と、加圧ローラ27を駆動させるモータなどの加圧ローラ駆動部と、加圧ローラ駆動部の回転を変速して加圧ローラ27に伝達する加圧ローラ変速部と、フレームと、を一つの加圧ローラユニットとして構成することができる。
For example, the
この場合、変位機構27Aは制御部101によって加圧ローラユニットを定着ローラ29に対して変位させることにより加圧ローラ27の定着ローラ29への加圧力を変更する。
In this case, the
定着装置25は、この変位機構27Aと、引張スプリングテンション変更機構34と、をリンク、すなわち連動させるリンク機構102をさらに具備することもできる。このリンク機構102により、2つの機構に独立した動力(モータなど)を設ける必要がなくなり、安価な構成とすることができる。
The fixing
リンク機構102は、加圧ローラ27と定着ローラ29とが完全に脱圧又は完全に加圧されている状態のときに、引張スプリングテンション変更機構34が定着ベルト26に強いテンションを発生させる。また、加圧ローラ27と定着ローラ29とが脱圧又は加圧の中間状態の場合にある場合には、引張スプリングテンション変更機構34が定着ベルト26のテンションを弱める。
In the
次に、定着装置25の動作について説明する。
Next, the operation of the fixing
この構成の場合、制御部101は、画像形成後、加圧ローラ27を脱圧及び加圧の中間状態にして加熱ローラ31からの定着ベルト26へのテンションを弱くする。次の印刷ジョブが来た場合、制御部101はセンサ25Sの出力から定着ベルト26の温度を検知する。
In the case of this configuration, after the image formation, the
制御部101は、センサ25Sの出力に基づいて検知した定着ベルト26の温度が、次の印刷用紙の適正温度域より低くなるまで、定着ベルト26のテンションを弱いままにする。
The
この定着ベルト26の温度の低下を効率化するため、冷却ファン35を用いる。加圧ローラ27の脱圧又は加圧の中間状態において、加圧ローラ27が定着ローラ29に接触する場合、加圧ローラ27に風を当てることによって定着ベルト26を冷やすことができる。加圧ローラ27が定着ローラ29に接触しない場合、定着ベルト26に冷却ファン35の風を当てる。
A cooling
制御部101は、このようにして定着ベルト26の温度を低下させ、定着ベルト26の温度が次の印刷ジョブの定着温度を下回った場合、定着ベルト26と加熱ローラ31にデフォルトのテンションである標準張力のテンションが加わるモードにする。
In this way, the
加熱ローラ31は未だ蓄熱しているため、接触すると定着ベルト26の温度が上昇し、印刷用紙の適切な温度域になる。そのタイミングで通紙を開始する。
Since the
制御部101は、定着装置25への記録媒体の進入を検知する図示しない用紙センサの出力に基づいて、加圧ローラ27の定着ローラ29への加圧力を変位機構27Aによって変化させるように構成することもできる。
The
用紙センサは加圧ローラ27と定着ローラ29とが定着ベルト26を介して形成するニップ部の上流(手前側)及び/又はニップ部の下流に配置され、記録媒体の有無を制御部101に出力する。
The paper sensor is disposed upstream (near side) and / or downstream of the nip formed by the
制御部101は用紙センサが通紙を検知すると引張スプリングテンション変更機構34によって定着ベルト26のテンションを標準張力にし、通紙を検知しないと定着ベルト26のテンションを弱めるように制御する。
The
図8は、加圧ローラ27が完全に加圧している状態を示す図である。図8に示すように、加圧ローラ27が完全に加圧している状態においては、引張スプリングテンション変更機構34は矢印X1の方向に回動し、引張スプリング33を引いて定着ベルト26のテンションを標準張力にする。
FIG. 8 is a diagram showing a state where the
図9は、加圧ローラ27が完全に離間して脱圧している状態を示す図である。図9に示すように、加圧ローラ27が完全に脱圧している状態においては、引張スプリングテンション変更機構34は矢印X1の方向に回動し、引張スプリング33を引いて定着ベルト26のテンションを標準張力にする。
FIG. 9 is a view showing a state where the
図10は、加圧ローラ27が脱圧及び加圧の中間の状態を示す図である。図10に示すように、加圧ローラ27が脱圧及び加圧の中間の状態においては、引張スプリングテンション変更機構34は矢印X3の方向に回動し、引張スプリング33を戻して定着ベルト26のテンションを弱くする。
FIG. 10 is a view showing a state in which the
図11は、印刷ジョブの推移と定着ベルト26の温度との関係を示す図である。縦軸は定着ベルト26の温度を、横軸は時間を、それぞれ示す。図11のグラフ1101に示すように、制御部101は印刷ジョブの実行中において、加圧ローラ27を変位機構27Aによって定着ローラ29に完全に加圧し、引張スプリングテンション変更機構34によって引張スプリング33を引き、定着ベルト26のテンションが強い状態を維持する。定着ベルト26の温度は前ジョブが終了すると一時的に適正定着温度の範囲を超えて高くなる。このジョブ間の間、制御部101は加圧ローラ27を変位機構27Aによって定着ローラ29から完全に脱圧し、引張スプリングテンション変更機構34によって引張スプリング33を戻して、定着ベルト26のテンションが弱い状態を維持する。
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between the transition of the print job and the temperature of the fixing
定着ベルト26のテンションが弱くなると加熱ローラ31から定着ベルト26への熱の移動が少なくなる。従って、定着ベルト26は冷却される。
When the tension of the fixing
定着ベルト26が冷却された状態において次ジョブが開始されると、制御部101は熱源31Aを駆動させて加熱ローラ31を適正な定着温度まで加熱する。
When the next job is started with the fixing
以上述べたように、本実施形態の定着装置25は、定着ベルト26の加熱ローラ31への接触幅を変更するテンション変更部材である引張スプリングテンション変更機構34と、加圧ローラ27の定着ローラ29への加圧力を変更する変位機構27Aと、を備え、制御部101は印刷ジョブ間において変位機構27Aによって加圧ローラ27を脱圧及び加圧の中間の状態にし、引張スプリングテンション変更機構34によって定着ベルト26のテンションを弱くする。
As described above, the fixing
従って、本発明の実施形態によれば、加熱エネルギーをさらに節約しながら定着ベルト26の温度が上昇することによる次のジョブの通紙が遅れることをさらに効率よく回避できる定着装置を提供することができるという効果がある。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a fixing device that can more efficiently avoid delaying the passing of the next job due to the temperature of the fixing
25:定着装置
25S:センサ(温度検知センサ)
26:定着ベルト(定着部材)
26A:接触幅変更部材
27:加圧ローラ
27A:加圧力変更部材
29:定着ローラ
31:加熱ローラ
31A:熱源
33:引張スプリング
34:引張スプリングテンション変更機構
35:冷却ファン
100:画像形成装置
101:制御部
25: fixing
26: fixing belt (fixing member)
26A: contact width changing member 27:
Claims (9)
前記加熱部材と接触する回転体である定着部材と、
前記定着部材に加圧され、前記定着部材とニップ部を形成する回転体である加圧部材と、
前記定着部材の温度を検知するセンサと、
前記定着部材と前記加熱部材の接触力を変化させる接触力変更機構と、
前記加熱部材の回転を制動するストッパと、
前記センサの出力に基づいて、前記接触力変更機構によって前記定着部材と前記加熱部材の接触力を変化させ、前記ストッパによって前記加熱部材の回転を制動する制御部と、
を備える定着装置。 A heating member which is a rotating body heated by a heat source;
A fixing member which is a rotating body in contact with the heating member;
A pressure member that is a rotating body that is pressurized to the fixing member to form a nip portion with the fixing member;
A sensor for detecting the temperature of the fixing member;
A contact force changing mechanism for changing a contact force between the fixing member and the heating member;
A stopper for braking rotation of the heating member;
A control unit configured to change a contact force between the fixing member and the heating member by the contact force changing mechanism based on an output of the sensor and brake rotation of the heating member by the stopper;
A fixing device.
前記制御部は、前記接触力変更機構によって前記定着部材と前記加熱部材の接触力を弱くするときに前記冷却ファンを作動させる請求項2に記載の定着装置。 A cooling fan for cooling the pressure member;
The fixing device according to claim 2, wherein the control unit operates the cooling fan when the contact force between the fixing member and the heating member is weakened by the contact force changing mechanism.
前記加圧力変更部材と前記接触力変更機構とを連動させるリンク機構と、
をさらに備える請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の定着装置。 A pressing force changing member that changes the pressing force of the pressing member to the fixing member;
A link mechanism for interlocking the pressing force changing member and the contact force changing mechanism;
The fixing device according to claim 1, further comprising:
前記制御部は、前記センサの出力に基づいて、前記接触力変更機構によって前記定着部材と前記加熱部材の接触力を変化させ、前記ストッパによって前記加熱部材の回転を制動し、前記接触幅変更部材によって前記定着部材の前記加熱部材への接触幅を変更する請求項1に記載の定着装置。 A contact width changing member that changes a contact width of the fixing member to the heating member;
The controller changes the contact force between the fixing member and the heating member by the contact force changing mechanism based on the output of the sensor, brakes the rotation of the heating member by the stopper, and the contact width changing member. The fixing device according to claim 1, wherein a contact width of the fixing member to the heating member is changed.
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014216124A JP2016085276A (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Fixing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014216124A JP2016085276A (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Fixing device and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016085276A true JP2016085276A (en) | 2016-05-19 |
Family
ID=55973664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014216124A Pending JP2016085276A (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Fixing device and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016085276A (en) |
-
2014
- 2014-10-23 JP JP2014216124A patent/JP2016085276A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5335545B2 (en) | Image heating device | |
JP4857774B2 (en) | Fixing device | |
JP4684804B2 (en) | Image heating device | |
JP4586867B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2013117579A (en) | Image heating device and image forming apparatus | |
JP2010181468A (en) | Image forming apparatus | |
JP5309457B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6015176B2 (en) | Glossiness imparting device and image forming apparatus | |
JP2016014774A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5640473B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5891193B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2012189721A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2016085276A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP6094162B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2010191380A (en) | Fixing device and image forming apparatus equipped with the same | |
JP2011145334A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2006091360A (en) | Image forming device and method, and gloss processing unit | |
JP5743052B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2017003908A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2011090139A (en) | Glossiness applying device, image forming apparatus, post-treatment unit and image forming system | |
JP6881070B2 (en) | Fixing device and image forming device | |
JP2015230403A (en) | Fixing device | |
JP6840983B2 (en) | Fixing device, image forming device, and control method of image forming device | |
JP2016212184A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2015227978A (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus |