JP2019007989A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、定着工程をおこなうための定着装置を着脱可能に設置したものが知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copying machines and printers are known in which a fixing device for performing a fixing process is detachably installed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
詳しくは、特許文献1の定着装置は、定着ベルト(定着回転体)、加圧ローラ(加圧回転体)、定着ベルトを加熱するヒータ(加熱手段)、などで形成されている。加圧ローラは、定着ベルトに圧接していて、シートが搬送されるニップ部が形成されている。
そして、駆動手段によって加圧ローラが回転駆動されて、ニップ部における加圧ローラとの摩擦抵抗によって、定着ベルトも加圧ローラの回転にともない従動回転(連れ回り)することになる。
そして、ヒータによって定着ベルトが加熱されて、ニップ部に向けて搬送されるシート上のトナー像が、ニップ部にて熱と圧力とを受けてシート上に定着されることになる。
Specifically, the fixing device of Patent Document 1 is formed by a fixing belt (fixing rotator), a pressure roller (pressure rotator), a heater (heating means) for heating the fixing belt, and the like. The pressure roller is in pressure contact with the fixing belt and forms a nip portion where the sheet is conveyed.
Then, the pressure roller is rotationally driven by the driving means, and the fixing belt is also driven (rotated) with the rotation of the pressure roller due to the frictional resistance with the pressure roller in the nip portion.
The fixing belt is heated by the heater, and the toner image on the sheet conveyed toward the nip portion is fixed on the sheet by receiving heat and pressure at the nip portion.
従来の画像形成装置は、画像形成装置本体に新品の定着装置が装着された直後に、その新品の定着装置を駆動すると、駆動トルクが初期的に増大してしまう不具合があった。
また、新品の定着装置が使用開始されてから、ある程度の使用期間が経過すると、再び定着装置の駆動トルクが増大してしまう不具合が生じてしまっていた。
そして、そのように定着装置の駆動トルクが一時的にでも増大してしまうと、定着装置自体や定着装置を駆動する駆動機構に破損などのダメージが生じてしまう可能性があった。
The conventional image forming apparatus has a problem in that when the new fixing device is driven immediately after the new fixing device is mounted on the image forming apparatus main body, the driving torque is initially increased.
In addition, after a certain period of use has elapsed since the start of use of a new fixing device, there has been a problem that the driving torque of the fixing device increases again.
If the driving torque of the fixing device increases temporarily as described above, damage such as breakage may occur in the fixing device itself and the driving mechanism that drives the fixing device.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、新品の定着装置の使用が開始されたときに駆動トルクが初期的に増大してしまう不具合や、経時で定着装置の駆動トルクが増大してしまう不具合が、効率的に抑止される、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and there is a problem that the driving torque initially increases when the use of a new fixing device is started, and the driving of the fixing device over time. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus in which a problem of increasing torque is efficiently suppressed.
この発明における画像形成装置は、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されて、定着回転体と加圧回転体とが圧接してシートが搬送されるニップ部を形成するように構成された定着装置と、前記定着回転体と前記加圧回転体との前記ニップ部のニップ圧を可変させるニップ圧可変機構と、を備え、前記定着装置が新品であることが認識されたときに、非画像形成時のタイミングで、前記ニップ圧を可変して前記定着装置を空駆動するエイジングモードが実行され、前記定着装置の累積走行距離又は累積駆動時間が所定値に達するごとに、非画像形成時のタイミングで、前記ニップ圧を可変して前記定着装置を空駆動する調整モードが実行されるものである。 The image forming apparatus according to the present invention is detachably installed on the main body of the image forming apparatus, and is configured to form a nip portion where the fixing rotating body and the pressure rotating body are in pressure contact with each other to convey the sheet. A fixing device, and a nip pressure varying mechanism that varies the nip pressure of the nip portion between the fixing rotator and the pressure rotator, and when it is recognized that the fixing device is new, At the time of image formation, an aging mode is executed in which the nip pressure is varied and the fixing device is idly driven. Every time the cumulative travel distance or cumulative driving time of the fixing device reaches a predetermined value, non-image formation is performed. At this timing, an adjustment mode is executed in which the nip pressure is varied to idle the fixing device.
本発明によれば、新品の定着装置の使用が開始されたときに駆動トルクが初期的に増大してしまう不具合や、経時で定着装置の駆動トルクが増大してしまう不具合が、効率的に抑止される、画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the problem that the driving torque initially increases when the use of a new fixing device is started and the problem that the driving torque of the fixing device increases with time can be effectively suppressed. An image forming apparatus can be provided.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図1にて、画像形成装置1における全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、本実施の形態における画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱可能(交換可能)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 in the present embodiment is a tandem color printer. Four
An
各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76、クリーニング部77、除電部、等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面に各色の画像が形成されることになる。
Photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are disposed in the
感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、モータによって図1の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
The photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are driven to rotate clockwise in FIG. 1 by a motor. Then, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are uniformly charged at the position of the charging unit 75 (a charging process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the irradiation position of the laser light L emitted from the
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像部76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the developing
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the positions facing the
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the cleaning unit 77, and untransferred toner remaining on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. 77 is mechanically collected by a cleaning blade (cleaning process).
Finally, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the charge eliminating unit, and the residual potential on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position.
Thus, a series of image forming processes performed on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is completed.
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト78の表面に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photoconductive drums through the development process are transferred onto the surface of the
Here, the
4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
The four primary
The
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送されたシートP上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、シートPに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the
Thereafter, the
Thus, a series of transfer processes performed on the
ここで、2次転写ニップの位置に搬送されるシートPは、装置本体1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98(タイミングローラ対)等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙部12には、用紙等のシートPが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートPがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
Here, the sheet P conveyed to the position of the secondary transfer nip passes from the
Specifically, the
レジストローラ対98に搬送されたシートPは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、シートPが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートP上に、所望のカラー画像が転写される。
The sheet P conveyed to the registration roller pair 98 temporarily stops at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 98 is rotated in synchronization with the color image on the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートPは、定着装置20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ31による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートP上に定着される(定着工程である)。
その後、シートPは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出されたシートPは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the sheet P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
Thereafter, the sheet P is discharged out of the apparatus through a pair of
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
次に、図2〜図7にて、画像形成装置本体1に設置される、定着装置20の構成・動作について詳述する。
定着装置20は、シートP(未定着状態のトナーが担持されたシートである。)を加熱しながら搬送する装置である。
図2〜図4等を参照して、定着装置20は、定着回転体としての定着ベルト21、ニップ部形成部材26、移動部材としての補強部材23、加熱手段(加熱源)としてのヒータ25、反射板27、加圧回転体としての加圧ローラ31、温度検知センサ40(温度検知手段)、シート状部材22(潤滑剤供給部材)、記憶手段としてのRFID35、等で構成される。
Next, the configuration and operation of the fixing
The fixing
2 to 4 and the like, the fixing
ここで、定着回転体としての定着ベルト21は、加圧ローラ31に外接して、加圧ローラ31の回転にともない従動回転する無端状のベルト部材である。定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図2の矢印方向(反時計方向)に回転(従動回転)する。定着ベルト21は、内周面(ニップ部形成部材26との摺接面である。)側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが1mm以下に設定されている。
定着ベルト21の基材層は、層厚が30〜50μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト21の弾性層は、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト21表面の微小な凹凸が形成されなくなり、シートP上のトナー像Tに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト21の離型層は、層厚が5〜50μmであって、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルフォン)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保される。
Here, the fixing
The base material layer of the fixing
The elastic layer of the fixing
The release layer of the fixing
定着ベルト21の内側(内周面側)には、ニップ部形成部材26、ヒータ25(加熱手段)、補強部材23、シート状部材22、反射板27、等が設置されている。
ここで、ニップ部形成部材26は、定着ベルト21の内側(内周面側)において定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接して、シートPが搬送されるニップ部を形成している。すなわち、ニップ部形成部材26は、定着ベルト21の内周面に摺接するように設置されている。そして、ニップ部形成部材26が定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接することで、シートPが搬送されるニップ部が形成される。
なお、図2、図3等を参照して、ニップ部形成部材26は、補強部材23にネジ締結などによって接合されている。そして、ニップ部形成部材26は、補強部材23とともに、カム機構50(ニップ圧可変機構)によって図2の黒両矢印方向に移動可能に構成されているが、これについては後で詳しく説明する。
Inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side), a nip
Here, the nip
2 and 3 and the like, the nip
そして、定着ベルト21は、その内部に設置されたヒータ25(加熱手段)の輻射熱により直接的に加熱される。すなわち、加熱手段としてのヒータ25は、シートPを加熱するために定着ベルト21を加熱するものである。ヒータ25(加熱手段)は、ニップ部とは異なる定着ベルト21の周方向の領域を加熱領域として加熱するように構成されている。
詳しくは、加熱手段としてのヒータ25は、ハロゲンヒータ(又は、カーボンヒータ)であって、その両端部が定着装置20の側板43に固定されている(図3を参照できる。)。そして、制御部60により出力制御されたヒータ25(加熱手段)の輻射熱によって、定着ベルト21においてニップとは異なる加熱領域(ヒータ25に対向する領域である。)が主として加熱される。さらに、加熱された定着ベルト21の表面からシートP上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ25の出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーモパイル、サーミスタ等の温度検知センサ40(温度検知手段)によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。
なお、本実施の形態では、定着ベルト21の内周面側に2本のヒータ25(加熱手段)を設置したが、定着ベルト21の内周面側に1本又は3本以上のヒータを設置することもできる。
The fixing
Specifically, the
In this embodiment, two heaters 25 (heating means) are installed on the inner peripheral surface side of the fixing
このように、本実施の形態における定着装置20は、定着ベルト21の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、定着ベルト21が周方向の比較的広い範囲にわたって加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト21が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト21を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
特に、本実施の形態における定着装置20は、定着ベルト21がヒータ25(加熱手段)によって直接的に加熱されるように構成されているため、定着ベルト21の加熱効率がさらに向上するとともに、定着装置20をさらに低コスト化・小型化することができる。
As described above, in the fixing
In particular, since the fixing
図5を参照して、ガイド部材29は、定着ベルト21の略筒状の姿勢が保持されるように定着ベルト21の幅方向両端部を内周面側からそれぞれガイドするものである。
詳しくは、2つのガイド部材29は、耐熱性樹脂材料等で形成されていて、定着装置20の幅方向両端部の側板43にそれぞれ嵌め込まれている。ガイド部材29には、定着ベルト21の略円筒の姿勢を維持しながら定着ベルト21を保持するためのガイド部29aや、定着ベルト21の幅方向の移動(ベルト寄り)を規制するためのストッパ部、等が設けられている。
なお、ガイド部材29は、ニップ部形成部材26によるニップ部の形成を妨げないように、ニップ部を除く周方向の範囲であって、幅方向両端に配置されている。
Referring to FIG. 5, the
Specifically, the two
The
なお、本実施の形態において、定着ベルト21の内周面に接触する部材は、幅方向両端でルーズに接触するガイド部材29と、ニップ部形成部材26(実際にはシート状部材22を介している。)と、のみであって、それ以外に内周面に接触して定着ベルト21の回転をガイドするような部材(ベルトガイド)は存在しない。
このように、本実施の形態における定着装置20は、定着ベルト21のさらなる加熱効率の向上や装置の低コスト化・小型化等を目的として、パイプ状の加熱部材を取り外して、パイプ状の加熱部材を介することなく定着ベルト21を加熱手段(ヒータ25)によって直接的に加熱する構成を採用している。
In the present embodiment, the member that contacts the inner peripheral surface of the fixing
As described above, the fixing
ここで、本実施の形態では、ニップ部形成部材26及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接するように、補強部材23が定着ベルト21の内側に設置されている。補強部材23は、ニップ部を形成するニップ部形成部材26の強度を補強するものであって、ネジ締結などによりニップ部形成部材26と一体化されている。
図3を参照して、補強部材23は、幅方向の長さがニップ部形成部材26よりも長くなるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に図3の上下方向(図2の左右方向である。)に移動可能に保持されている。
そして、補強部材23がニップ部形成部材26及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接することで、ニップ部においてニップ部形成部材26が加圧ローラ31の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。この補強部材23は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
Here, in the present embodiment, the reinforcing
Referring to FIG. 3, the reinforcing
The reinforcing
なお、本実施の形態では、補強部材23とヒータ25との間に、反射板27が固設されている。これにより、ヒータ25から補強部材23に向かう熱(補強部材23を加熱する熱であって、赤外線である。)が反射板27で反射されて定着ベルト21の加熱に用いられることになるために、定着ベルト21の加熱効率がさらに向上することになる。なお、反射板の材料としては、アルミニウムやステンレス等を用いることができる。
なお、補強部材23における、ヒータ25に対向する面の一部又は全部に、鏡面処理を施したり断熱部材を設けたりした場合であっても、同じような効果を得ることができる。
In the present embodiment, a reflecting
Note that the same effect can be obtained even when a part of or the entire surface of the reinforcing
図2を参照して、加圧回転体としての加圧ローラ31は、芯金32(軸部)上に弾性層33が設けられたものであって、駆動手段としての駆動モータ61によって所定方向(図2の時計方向である。)に回転駆動されるものである。
加圧ローラ31の芯金32は、金属材料で形成された中空構造体である。加圧ローラ31の弾性層33は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA、PTFE等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ31は定着ベルト21に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図3を参照して、加圧ローラ31には駆動モータ61の駆動ギアに噛合するギア45が設置されていて、加圧ローラ31は図2中の矢印方向(時計方向)に回転駆動される。また、加圧ローラ31は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に軸受42を介して回転可能に支持されている。
Referring to FIG. 2, a
The cored
加圧ローラ31の弾性層33を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、ニップ部形成部材26に生じる負荷を軽減することができる。さらに、加圧ローラ31の断熱性が高められて、定着ベルト21の熱が加圧ローラ31側に移動しにくくなるために、定着ベルト21の加熱効率が向上する。
When the
図4(A)を参照して、定着ベルト21の内周面に摺接するニップ部形成部材26は、加圧ローラ31との対向面(摺接面)が、加圧ローラ31の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、シートPは加圧ローラ31の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後のシートPが定着ベルト21に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態では、ニップ部を形成するニップ部形成部材26の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成するニップ部形成部材26の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、ニップ部形成部材26の摺接面(加圧ローラ31に対向する面である。)が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状がシートPの画像面に対して略平行になって、定着ベルト21とシートPとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト21の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出されたシートPを定着ベルト21から容易に分離することができる。
Referring to FIG. 4A, the nip
In the present embodiment, the shape of the nip
なお、ニップ部形成部材26を形成する材料としては、樹脂材料や金属材料を用いることができるが、加圧ローラ31による加圧力を受けても大きく撓むことがない程度の剛性があり、熱性と断熱性とを有する樹脂材料(液晶ポリマー(LCP)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等である。)が好適である。本実施の形態では、ニップ部形成部材26の材料として、液晶ポリマー(LCP)を用いている。
As a material for forming the nip
また、図4(A)を参照して、ニップ部形成部材26には、定着ベルト21との摺動抵抗を減ずるために、PTFE等の低摩擦材料からなるシート状部材22が覆設されている。詳しくは、シート状部材22は、ニップ部の位置でニップ部形成部材26と定着ベルト21との間に幅方向のほぼ全域にわたって介在されるように、ニップ部形成部材26の周囲(図4に示すような断面でみたニップ部形成部材26の周囲である。)の一部又は全部を覆うように設置されている。また、本実施の形態におけるシート状部材22は、潤滑剤が含浸された繊維材料(PTFE等のフッ素樹脂からなる布部材である。)で形成されている。これにより、ニップ部形成部材26と定着ベルト21とが当接する面に潤滑剤が保持された状態になる。したがって、ニップ部形成部材26と定着ベルト21との摺接によって双方の部材21、26が磨耗する不具合が軽減される。
なお、シート状部材22に含浸される潤滑剤としては、フッ素グリス、シリコーングリス等のグリスや、シリコーンオイル等のオイル、などを用いることができる。
Referring to FIG. 4A, the nip
As the lubricant impregnated in the sheet-
このように、本実施の形態では、ニップ部形成部材26と定着ベルト21との間に、潤滑剤が含浸されたシート状部材22を設けているために、定着ベルト21がニップ部形成部材26に対して間接的に摺接する部分に潤滑剤が介在されていることになる。これに対して、潤滑剤が含浸されたシート状部材を設置せずに、ニップ部形成部材26と定着ベルト21との間に潤滑剤を直接的に塗布することにより、定着ベルト21がニップ部形成部材26に対して直接的に摺接する部分に潤滑剤を介在させても良い。
なお、本実施の形態における定着装置20には、その他に、記憶手段としてのRFID35も設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
Thus, in the present embodiment, since the sheet-
The fixing
以下、上述のように構成された定着装置20の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、ヒータ25に電力が供給されるとともに、加圧ローラ31の図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、ニップ部における加圧ローラ31との摩擦力によって、定着ベルト21も図2中の矢印方向に従動回転(連れ回り)する。
その後、給紙部12からシートPが給送されて、2次転写ローラ89の位置で、シートP上に未定着のカラー画像が担持(転写)される。未定着画像T(トナー像)が担持されたシートPは、ガイド板に案内されながら図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。
そして、ヒータ25によって加熱された定着ベルト21による加熱と、補強部材23によって補強されたニップ部形成部材26と加圧ローラ31との押圧力とによって、シートPの表面にトナー像Tが定着される。その後、ニップ部から送出されたシートPは、矢印Y11方向に搬送される。
The normal operation of the fixing
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on, electric power is supplied to the
Thereafter, the sheet P is fed from the
The toner image T is fixed to the surface of the sheet P by the heating by the fixing
以下、本実施の形態における定着装置20において、特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
先に図2等を用いて説明したように、本実施の形態における定着装置20は、定着ベルト21(定着回転体)と加圧ローラ31(加圧回転体)とが圧接してシートPが搬送されるニップ部を形成するように構成されたものである。
本実施の形態において、定着装置20は、画像形成装置本体1に対して着脱可能(交換可能)に設置されるものである。詳しくは、図1に示すように、画像形成装置本体1の開閉カバー110が支軸110aを中心に矢印方向に回動されると、画像形成装置本体1において定着装置20が露呈した状態になる。そして、その状態で、定着装置20が図1の白矢印方向に着脱されて、定着装置20が新品のものに交換されたり、定着装置20がメンテナンスされたりすることになる。
Hereinafter, the characteristic configuration and operation of the fixing
As described above with reference to FIG. 2 and the like, in the fixing
In the present embodiment, the fixing
また、図2、図3を参照して、本実施の形態において、画像形成装置本体1には、定着ベルト21(定着回転体)と加圧ローラ31(加圧回転体)とのニップ部のニップ圧を可変させるニップ圧可変機構としてのカム機構50が設置されている。
図3に示すように、カム機構50は、カム51の回転方向の姿勢を可変することで加圧ローラ31に対してニップ部形成部材26を接離する方向(図3の上下方向である。)に移動させてニップ圧を可変するニップ圧可変機構として機能するものである。特に、本実施の形態におけるカム機構50は、移動部材としての補強部材23に当接して補強部材23とともにニップ部形成部材26をも上述した接離する方向(接離方向)に移動させるように構成されている。
2 and 3, in the present embodiment, the image forming apparatus main body 1 includes a nip portion between a fixing belt 21 (fixing rotator) and a pressure roller 31 (pressure rotator). A
As shown in FIG. 3, the
詳しくは、カム機構50は、ニップ部形成部材26が一体的に設置された補強部材23の幅方向両端部を押動可能に設置された一対のカム51や、そのカム51を回転駆動するカムモータや、ニップ部形成部材26が一体的に設置された補強部材23をニップ部に向けて付勢する一対の圧縮スプリング52、などで構成されている。
なお、本実施の形態において、カム51は樹脂材料で形成されている。
Specifically, the
In the present embodiment, the
そして、制御部60によるカムモータの制御によって、カム51が図3(A)に示す位置(補強部材23を押動しない位置である。)に回動しているときには、圧縮スプリング52の付勢力によって補強部材23がニップ部形成部材26とともに加圧ローラ31に向けて付勢される。これにより、ニップ部形成部材26が所定のニップ圧で定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接して、所望のニップ部が形成されることになる。そして、このような状態(図2、図3(A)、図4(A)の状態である。)で、先に説明した定着工程がおこなわれることになる。
これに対して、制御部60によるカムモータの制御によって、カム51が図3(B)に示す位置(補強部材23を押動する位置である。)に回動しているときには、圧縮スプリング52の付勢力に抗するように補強部材23がニップ部形成部材26とともに離間方向に押動される。これにより、ニップ部におけるニップ圧が減圧されることになる。なお、本実施の形態では、このようなカム機構50の動作により、ニップ部形成部材26が定着ベルト21から完全に離間して、ニップ部を形成せず、ニップ圧がゼロになるように構成されている。そして、このような状態(図3(B)、図4(B)の状態である。)で、次に述べるように「エイジングモード」や「調整モード」が開始されることになる。
When the
On the other hand, when the
ここで、本実施の形態における画像形成装置1は、定着装置20が新品であることが認識されたときに、図4(B)に示すように、非画像形成時のタイミングで、カム機構50によってニップ圧を可変して定着装置20を空駆動する「エイジングモード(初期モード)」が実行される。具体的に、エイジングモード時には、ニップ圧がゼロに減圧された状態で、ヒータ25をオン状態にしたまま、定着装置20を正方向(図4に示す回転方向である。)に空駆動することになる。
また、新品の定着装置20の使用が開始されてから、定着装置20の累積走行距離(又は、累積駆動時間)が所定値Xに達するごとに、非画像形成時のタイミングで、カム機構50によってニップ圧を可変して定着装置20を空駆動する「調整モード(コンディションモード)」が実行される。具体的に、調整モード時には、ニップ圧がゼロに減圧された状態で、ヒータ25をオン状態にしたまま、定着装置20を正方向(図4に示す回転方向である。)に空駆動することになる。
特に、本実施の形態において、「エイジングモード」と「調整モード」とは、実行されるタイミングを除いて、互いに同じ条件で定着装置20を空駆動するものである。
Here, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, when it is recognized that the fixing
In addition, every time the cumulative travel distance (or cumulative drive time) of the fixing
In particular, in the present embodiment, the “aging mode” and the “adjustment mode” are for idly driving the fixing
詳しくは、図2に示すように、定着装置20には、記憶手段としてのRFID35(Radio frequency identifier)が設置されている。このRFID35(記憶手段)は、少なくとも、定着装置20が新品であるか否かに関する情報(新品情報)と、定着装置20の累積走行距離(又は、累積駆動時間)に関する情報と、調整モードが実行された履歴に関する情報と、が記憶された書き換え可能な通信型の不揮発メモリである。
このように、定着装置20自体に記憶手段としてのRFID35を設置することで、定着装置20が他の画像形成装置1に装着されたり、画像形成装置1に一時的に別の定着装置20が装着されたりしても、定着装置20自体の種々の状態を管理することが可能になる。
また、定着装置20に関する情報を記憶する記憶手段として不揮発メモリを用いることで、記憶手段への給電が遮断された状態になっても記憶した情報が消去されることがないため、情報を安定的に管理することができる。また、記憶手段としてRFIDを用いることで、装置本体1への定着装置20の着脱動作にともない記憶手段が装置本体側に接触しにくくなり記憶手段の破損を防止することができるとともに、接続子が不要になり装置をコンパクト化することができる。
Specifically, as shown in FIG. 2, the fixing
In this way, by installing the
In addition, by using a non-volatile memory as a storage unit that stores information related to the fixing
また、図2に示すように、画像形成装置本体1には、RFID35(記憶手段)に記憶された情報を読み取り可能な読取手段としてのリーダライタ65が設置されている。リーダライタ65(読取手段)は、装置本体1に装着された状態の定着装置20のRFID35に隙間をあけて対向するように配置されている。そして、リーダライタ65は、装置本体1に装着された状態の定着装置20のRFID35との間で情報のやり取り(読み書き)をおこなうことになる。
As shown in FIG. 2, the image forming apparatus main body 1 is provided with a reader / writer 65 as a reading unit capable of reading information stored in the RFID 35 (storage unit). The reader / writer 65 (reading means) is disposed so as to face the
そして、定着装置20が画像形成装置本体1に装着された状態でリーダライタ65(読取手段)によってRFID35(記憶手段)に記憶された新品であるか否かに関する情報が読み取られて、定着装置20が新品であることが制御部60で認識されたときに、「エイジングモード」が実行されるとともに、RFID35に記憶された新品である旨の情報が新品でない旨の情報に書き換えられることになる。具体的に、定着装置20が新品であることが制御部60で認識されたときには、「エイジングモード」が実行された後に、RFID35に記憶された新品情報に関するフラグが消去されることになる。
Then, when the fixing
また、リーダライタ65によってRFID35に記憶された累積走行距離(又は、累積駆動時間)に関する情報が読み取られて、その累積走行距離(又は、累積駆動時間)が所定値Xに達したことが制御部60によって認識されたときに、「調整モード」が実行されるとともに、RFID35に記憶された累積走行距離(又は、累積駆動時間)に関する情報がゼロにリセットされて、調整モードが実行された履歴に関する情報(実行回数)がカウントアップされる。
なお、RFID35に記憶される累積走行距離(又は、累積駆動時間)は、装置本体1におけるタイマー64(又は、カウンタ)によって検知される時間に基いて求められて、制御部60によるリーダライタ65の制御によって時々刻々と書き換えられるものである。RFID35に記憶される累積走行距離(又は、累積駆動時間)は、画像形成装置1において新品の定着装置20の使用が開始されるとゼロから情報が書き換えられて、所定値Xに達して「調整モード」が実行された後に、ゼロにリセットされることになる。
Further, when the information related to the cumulative travel distance (or cumulative drive time) stored in the
The accumulated travel distance (or accumulated drive time) stored in the
ここで、本実施の形態では、図4(B)に示すように、エイジングモード時や調整モード時に、ニップ部形成部材26が定着ベルト21に対してニップ圧がゼロになるように離間した状態となるように、カム機構50によってニップ部形成部材26を白矢印で示す離間方向(離間する方向)に移動することになる。このとき、定着ベルト21は、ニップ部形成部材26による押圧がなくてニップ圧がほぼゼロの状態であっても、ガイド部材29によるガイドにより略円筒状の姿勢が保持されているため、加圧ローラ31に接触した状態になる。そのため、駆動モータ61によって加圧ローラ31が回転駆動されることにより、加圧ローラ31との摩擦抵抗によって、定着ベルト21も従動回転することになる。
なお、ニップ部が形成されていない状態での定着ベルト21の連れ回り性を向上させるために、ガイド部材29と定着ベルト21との摺動抵抗が低くなるように構成することが好ましい。具体的には、ガイド部材29のガイド部29aの表面粗さを粗く設定したり、ガイド部29aの接触面積を小さく設定したり、することが好ましい。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the nip
In order to improve the followability of the fixing
このような「エイジングモード」を新品時におこなう理由は、定着装置20が新品状態であるときには、定着ベルト21とニップ部形成部材26(シート状部材22)とが摺動する部分に介在された潤滑剤が、定着ベルト21の内周面の全域にわたって充分に馴染んでおらず、その状態で通常のニップ部を形成したままで定着装置20を駆動開始してしまうと、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクが初期的に大きくなってしまうためである。そして、そのように定着装置20の駆動トルクが一時的にでも増大してしまうと、定着装置20自体や駆動モータ61などの駆動機構に破損などのダメージが生じてしまうことになる。
The reason why such an “aging mode” is performed when the fixing
これに対して、本実施の形態では、新品状態の定着装置20の駆動が開始されるとき(定着工程が開始される前である。)に、エイジングモードとして、ニップ部形成部材26を離間方向に移動させて、通常時(定着工程時)に比べて定着ベルト21が加圧ローラ31に対して小さな力で当接した状態で、加圧ローラ31を回転駆動するとともに、定着ベルト21を従動回転させている。これにより、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクは、通常のニップ部を形成した状態で駆動する場合に比べて小さくなる(初期的な駆動トルクの増大を軽減することができる)。そして、そのように駆動トルクの増大が抑えられた状態で、定着ベルト21が従動回転されることで、定着ベルト21とニップ部形成部材26(シート状部材22)とが摺動する部分に介在された潤滑剤が、定着ベルト21の内周面の全域にわたって充分に馴染むことになる。そのため、エイジングモード後に、図4(A)に示すようにニップ圧を通常時のものに戻して定着工程をおこなっても、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクが増大する不具合を防止することができる。
In contrast, in the present embodiment, when driving of the
また、本実施の形態において、「調整モード」を一定間隔(一定の累積走行距離)ごとにおこなう理由は、定着装置20がある程度使い込まれていくと、定着ベルト21やシート状部材22の摩耗粉がシート状部材22の上流側に溜まってしまい、定着ベルト21の内周面の潤滑性が不充分になったり、摩耗粉がシート状部材22の繊維に入り込んでしまい、定着ベルト21とシート状部材22との摺動抵抗が大きくなってしまったりするためである。そして、そのような状態で通常のニップ部を形成したままで定着装置20を駆動開始してしまうと、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクが大きくなってしまうことになる。そして、そのように定着装置20の駆動トルクが一時的にでも増大してしまうと、定着装置20自体や駆動モータ61などの駆動機構に破損などのダメージが生じてしまうことになる。
Further, in the present embodiment, the reason for performing the “adjustment mode” at regular intervals (constant cumulative travel distance) is that when the fixing
これに対して、本実施の形態では、定着装置20がある程度使用されるたびに、非画像形成時のタイミングで、調整モードとして、ニップ部形成部材26を離間方向に移動させて、通常時(定着工程時)に比べて定着ベルト21が加圧ローラ31に対して小さな力で当接した状態で、加圧ローラ31を回転駆動するとともに、定着ベルト21を従動回転させている。これにより、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクは、通常のニップ部を形成した状態で駆動する場合に比べて小さくなる(経時における駆動トルクの増大を軽減することができる)。そして、そのように駆動トルクの増大が抑えられた状態で、定着ベルト21が従動回転されることで、シート状部材22の上流側に溜まった摩耗粉や、シート状部材22の繊維に入り込んだ摩耗粉が、潤滑剤とともに定着ベルト21の内周面の全域にわたって分散されることになる。そのため、調整モード後に、図4(A)に示すようにニップ圧を通常時のものに戻して定着工程をおこなっても、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクが増大する不具合を防止することができる。
On the other hand, in this embodiment, every time the fixing
ここで、本実施の形態において、RFID35(記憶手段)に、新着情報などの他に、定着装置20の駆動トルクに関する情報をも記憶するように構成することもできる。詳しくは、図2に示すように、装置本体1には駆動モータ61に流れる電流の変化から駆動トルクの変化を検知するトルク検知部62が設けられている。また、トルク検知部62によって検知された定着装置20の駆動トルクは、制御部60によるリーダライタ65の制御によってRFID35に時々刻々と更新されながら記憶される。
そして、リーダライタ65によってRFID35に記憶された駆動トルクに関する情報が読み取られて、その駆動トルクが閾値Wに達したことが制御部60によって認識されたときに、「調整モード」が実行されるとともに、調整モードが実行された履歴に関する情報がカウントアップされる。
このように構成した場合には、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクが経時で増大する不具合がさらに軽減されることになる。
Here, in the present embodiment, the RFID 35 (storage unit) may be configured to store information related to the driving torque of the fixing
Then, when the information related to the driving torque stored in the
In such a configuration, the problem that the driving torque of the fixing device 20 (drive motor 61) increases with time is further reduced.
ここで、図6に示すように、本実施の形態において、カム機構50におけるカム51は、そのカム面上に、通常の定着工程時におけるニップ圧を所定の値に設定するために補強部材23(移動部材)に当接可能な当接位置A1〜A3(上死点)が複数形成されている。具体的に、本実施の形態におけるカム51は、カム面上に、3つの当接位置A1〜A3(上死点)が形成されている。3つの当接位置A1〜A3(上死点)は、いずれも、カム51の中心軸51aからの距離が等しくなるように形成されている。
そして、カム機構50の累積使用時間が所定時間Tに達したときに、複数の当接位置A1〜A3のうち、それまでに使用されていない当接位置を補強部材23(移動部材)に当接させて通常の定着工程がおこなわれるように、カム機構50の回転方向の姿勢が制御される。
このような制御をおこなうのは、カム機構50がある程度使い込まれていくと、補強部材23との摺接によってカム51の表面(当接位置)が摩耗して、カム51の中心軸51aから当接位置までの距離が短くなってしまい、所望のニップ圧が得られなくなってしまうためである。
Here, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
When the accumulated usage time of the
Such control is performed when the
具体的に、図6(A)に示すように、本実施の形態では、定着工程時において、最初に3つの当接位置A1〜A3のうち中央の第1当接位置A1が補強部材23に当接するように、カム機構50のカムモータが制御される。そして、カム機構50の累積使用時間がタイマー64によって検知されていて、その累積使用時間が所定時間Tに達すると、定着工程時において、図6(B)に示すように、3つの当接位置A1〜A3のうち、それまでに使用されていない第2当接位置A2が補強部材23に当接するように、カム機構50のカムモータが制御される。このとき、カム機構50の累積使用時間はゼロにリセットされる。
そして、カム機構50の累積使用時間がさらに所定時間Tに達すると、定着工程時において、図6(C)に示すように、3つの当接位置A1〜A3のうち、それまでに使用されていない第3当接位置A3が補強部材23に当接するように、カム機構50のカムモータが制御される。
このような制御をおこなうことで、経時においても、ニップ部におけるニップ圧が変化しにくくなって、良好な定着画像を形成することができる。
Specifically, as shown in FIG. 6A, in the present embodiment, the first first abutting position A1 among the three abutting positions A1 to A3 is first used as the reinforcing
When the accumulated use time of the
By performing such control, the nip pressure at the nip portion hardly changes even over time, and a good fixed image can be formed.
なお、本実施の形態では、カム機構50の累積使用時間が所定時間Tに達したときであって、「調整モード」が実行された後に、複数の当接位置A1〜A3のうち、それまでに使用されていない当接位置を補強部材23に当接させて通常の定着工程がおこなわれるように、カム機構50が制御されている。
調整モードが実行されるときには、ニップ圧を減圧するためにカム機構50が一度稼働されるため、調整モードが終了して通常のニップ圧に戻される動作に合わせて当接位置A1〜A3を変更する動作をおこなうことができる。そのため、双方の動作にかかる時間を効率的に利用することができる。
In the present embodiment, when the accumulated usage time of the
When the adjustment mode is executed, the
最後に、図7のフローチャートを用いて、上述した定着装置20の特徴的な制御について、まとめて説明する。
まず、制御部60にプリント指令が入力されると、リーダライタ65によるRFID35の情報の読み取りによって、装置本体1にセットされた定着装置20が新品であるかが判別される(ステップS1)。その結果、定着装置20が新品であるものと判別された場合、エイジングモードが実行されて(ステップS2)、新品情報のフラグがオフされる(ステップS3)。
その後、リーダライタ65によるRFID35の情報の読み取りによって、定着装置20の累積走行距離が所定値X以上であるかがが判別される(ステップS4)。その結果、累積走行距離が所定値X以上であるものと判別された場合、調整モードが実行されて(ステップS5)、累積走行距離がクリアされるとともに調整モードの実行履歴が更新される(ステップS6)。
その後、タイマー64の検知結果に基いて、カム機構50の累積使用時間が所定時間T以上であるかがが判別される(ステップS7)。その結果、累積使用時間が所定時間T以上であるものと判別された場合、カム51の当接位置A1〜A3が変更される(ステップS8)。
そして、プリント動作が開始され(ステップS9)、本フローを終了する。
なお、ステップS1にて、定着装置20が新品でないものと判別された場合には、ステップS4以降のフローがおこなわれる。また、ステップS4にて、定着装置20の累積走行距離が所定値X以上でないものと判別された場合には、ステップS7以降のフローがおこなわれる。さらに、ステップS7にて、カム機構50の累積使用時間が所定時間T以上でないものと判別された場合には、ステップS9以降のフローがおこなわれる。
Finally, the characteristic control of the fixing
First, when a print command is input to the
Thereafter, it is determined whether or not the cumulative travel distance of the fixing
Thereafter, based on the detection result of the
Then, the printing operation is started (step S9), and this flow is finished.
If it is determined in step S1 that the fixing
<変形例>
図8は、変形例としての、エイジングモード時や調整モード時における定着装置の動作を示す図である。
変形例では、「エイジングモード」と「調整モード」とを、それぞれ、ニップ圧と、ヒータ25(加熱手段)による定着ベルト21の加熱温度と、定着ベルト21及び加圧ローラ31を回転させる方向と、を可変しながら20定着装置を空駆動するものとしている。
詳しくは、変形例において、「エイジングモード」や「調整モード」が実行されるとき、図8(A)に示すように、定着工程時と同じニップ圧(通常ニップ圧)で、定着工程時と同じヒータ25の加熱温度(通常加熱温度)で、定着工程時と同じ回転方向(正回転方向)で定着装置20を空駆動する動作と、図8(B)に示すように、定着工程時よりも低いニップ圧で、定着工程時よりも高いヒータ25の加熱温度で、定着工程時とは逆の回転方向(逆回転方向)で定着装置20を空駆動する動作と、が交互に繰り返しおこなわれる。
特に、図8(B)に示すように、カム機構50によってニップ部形成部材26(及び、補強部材23)が離間方向(図8の左方である。)に移動されるときに、ニップ部形成部材26が定着ベルト21の内周面から完全に離間するのではなくて、ニップ部形成部材26の角部が定着ベルト21の内周面に部分的に接触した状態(軽加圧した状態である。)になる。
<Modification>
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of the fixing device in the aging mode or the adjustment mode as a modified example.
In the modification, the “aging mode” and the “adjustment mode” are respectively set to the nip pressure, the heating temperature of the fixing
Specifically, in the modified example, when the “aging mode” or “adjustment mode” is executed, as shown in FIG. 8A, the same nip pressure (normal nip pressure) as that in the fixing process is used. An operation in which the fixing
In particular, as shown in FIG. 8B, when the nip portion forming member 26 (and the reinforcing member 23) is moved in the separation direction (to the left in FIG. 8) by the
変形例のように「エイジングモード」を実行することにより、新品時において、定着ベルト21とシート状部材22とが摺動する部分に介在された潤滑剤が、その部分から絞り出されるように移動することになるため、潤滑剤が定着ベルト21の内周面の全域にわたってすばやく充分に馴染むことになる。そのため、エイジングモード後に、ニップ圧を通常時のものに戻して定着工程をおこなっても、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクが増大する不具合を防止することができる。
また、変形例のように「調整モード」を実行することにより、経時において、シート状部材22の上流側に溜まった摩耗粉や、シート状部材22の繊維に入り込んだ摩耗粉が、その部分から絞り出されるように移動することになるため、潤滑剤とともに定着ベルト21の内周面の全域にわたってすばやく分散されることになる。そのため、調整モード後に、ニップ圧を通常時のものに戻して定着工程をおこなっても、定着装置20(駆動モータ61)の駆動トルクが増大する不具合を防止することができる。
なお、ニップ圧と、加熱温度と、回転方向と、の組み合わせは、この変形例のものに限定されることなく、種々の組み合わせが可能である。
By executing the “aging mode” as in the modified example, the lubricant interposed in the portion where the fixing
Further, by executing the “adjustment mode” as in the modification, the wear powder that has accumulated on the upstream side of the sheet-
The combination of the nip pressure, the heating temperature, and the rotation direction is not limited to this modified example, and various combinations are possible.
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置は、画像形成装置本体1に対して着脱可能に設置された定着装置20と、定着ベルト21(定着回転体)と加圧ローラ31(加圧回転体)とのニップ部のニップ圧を可変させるカム機構50(ニップ圧可変機構)と、が設けられている。そして、定着装置20が新品であることが認識されたときに、非画像形成時のタイミングで、ニップ圧を可変して定着装置20を空駆動する「エイジングモード」が実行される。また、定着装置20の累積走行距離(又は累積駆動時間)が所定値Xに達するごとに、非画像形成時のタイミングで、ニップ圧を可変して定着装置20を空駆動する「調整モード」が実行される。
これにより、新品の定着装置20の使用が開始されたときに駆動トルクが初期的に増大してしまう不具合や、経時で定着装置20の駆動トルクが増大してしまう不具合が、効率的に抑止される。
As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment includes the fixing
As a result, the problem that the driving torque initially increases when the use of the
なお、本実施の形態では、定着ベルト21を加熱する加熱手段(加熱源)としてヒータ25を用いたが、定着ベルトを加熱する加熱手段(加熱源)はこれに限定されることなく、例えば、加熱手段として電磁誘導コイルを用いることもできるし、加熱手段として抵抗発熱体を用いることもできる。
そして、このような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the
In such a case, the same effect as that of the present embodiment can be obtained.
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
なお、本願明細書等において、「幅方向」とは、シートの搬送方向に対して直交する方向であって、定着ベルトや加圧ローラの回転軸方向と同じ方向であるものと定義する。 In the present specification and the like, the “width direction” is defined as a direction orthogonal to the sheet conveyance direction and the same direction as the rotation axis direction of the fixing belt and the pressure roller.
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ベルト(定着回転体)、
22 シート状部材、
23 補強部材(移動部材)、
25 ヒータ(加熱手段)、
26 ニップ部形成部材、
29 ガイド部材(フランジ)、
31 加圧ローラ(加圧回転体)、
35 RFID(記憶手段)、
40 温度検知センサ(温度検知手段)、
50 カム機構(ニップ圧可変機構)、
51 カム(カム機構)、
52 圧縮スプリング(カム機構)、
61 駆動モータ(駆動手段)、
65 リーダライタ(読取手段)、
A1〜A3 当接位置、
P シート(記録媒体)。
1 image forming apparatus (image forming apparatus main body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing rotating body),
22 sheet-like members,
23 Reinforcing member (moving member),
25 heater (heating means),
26 nip forming member,
29 Guide member (flange),
31 Pressure roller (pressure rotating body),
35 RFID (storage means),
40 Temperature detection sensor (temperature detection means),
50 Cam mechanism (nip pressure variable mechanism),
51 cam (cam mechanism),
52 compression spring (cam mechanism),
61 Drive motor (drive means),
65 Reader / writer (reading means),
A1-A3 contact position,
P sheet (recording medium).
Claims (9)
前記定着回転体と前記加圧回転体との前記ニップ部のニップ圧を可変させるニップ圧可変機構と、
を備え、
前記定着装置が新品であることが認識されたときに、非画像形成時のタイミングで、前記ニップ圧を可変して前記定着装置を空駆動するエイジングモードが実行され、
前記定着装置の累積走行距離又は累積駆動時間が所定値に達するごとに、非画像形成時のタイミングで、前記ニップ圧を可変して前記定着装置を空駆動する調整モードが実行されることを特徴とする画像形成装置。 A fixing device that is detachably installed on the image forming apparatus main body, and is configured to form a nip portion where the fixing rotating body and the pressure rotating body are in pressure contact with each other to convey a sheet;
A nip pressure variable mechanism that varies the nip pressure of the nip portion between the fixing rotator and the pressure rotator;
With
When it is recognized that the fixing device is new, an aging mode is executed in which the nip pressure is varied and the fixing device is idlely driven at a timing during non-image formation.
Each time the cumulative travel distance or cumulative drive time of the fixing device reaches a predetermined value, an adjustment mode is executed in which the nip pressure is varied and the fixing device is idlely driven at a timing during non-image formation. An image forming apparatus.
前記エイジングモードと前記調整モードとは、それぞれ、前記ニップ圧と、前記加熱手段による前記定着回転体の加熱温度と、前記定着回転体及び前記加圧回転体を回転させる方向と、を可変しながら前記定着装置を空駆動するものであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The fixing device includes a heating unit that heats the fixing rotator,
The aging mode and the adjustment mode vary the nip pressure, the heating temperature of the fixing rotator by the heating means, and the direction in which the fixing rotator and the pressure rotator are rotated. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing device is idle-driven.
前記画像形成装置本体は、前記記憶手段に記憶された情報を読み取り可能な読取手段を具備し、
前記定着装置が前記画像形成装置本体に装着された状態で前記読取手段によって前記記憶手段に記憶された前記新品であるか否かに関する情報が読み取られて、前記定着装置が新品であることが認識されたときに、前記エイジングモードが実行されるとともに、前記記憶手段に記憶された新品である旨の情報が新品でない旨の情報に書き換えられ、
前記読取手段によって前記記憶手段に記憶された前記累積走行距離又は前記累積駆動時間に関する情報が読み取られて、前記累積走行距離又は前記累積駆動時間が前記所定値に達したことが認識されたときに、前記調整モードが実行されるとともに、前記記憶手段に記憶された前記累積走行距離又は前記累積駆動時間に関する情報がリセットされて、前記調整モードが実行された履歴に関する情報がカウントアップされることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 The fixing device is a rewritable storage in which at least information on whether or not it is new, information on the cumulative travel distance or the cumulative drive time, and information on a history of execution of the adjustment mode are stored. Comprising means,
The image forming apparatus main body includes a reading unit capable of reading information stored in the storage unit,
When the fixing device is attached to the image forming apparatus main body, the reading unit reads information on whether or not the new product is stored in the storage unit, and recognizes that the fixing device is new. When the aging mode is executed, the information indicating that it is new and stored in the storage means is rewritten to information indicating that it is not new,
When the information relating to the cumulative travel distance or the cumulative drive time stored in the storage means is read by the reading means and it is recognized that the cumulative travel distance or the cumulative drive time has reached the predetermined value The adjustment mode is executed, and the information on the cumulative travel distance or the cumulative drive time stored in the storage unit is reset, and the information on the history of the adjustment mode being executed is counted up. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記読取手段によって前記記憶手段に記憶された前記駆動トルクに関する情報が読み取られて、前記駆動トルクが閾値に達したことが認識されたときに、前記調整モードが実行されるとともに、前記調整モードが実行された履歴に関する情報がカウントアップされることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The storage means stores information related to the driving torque of the fixing device,
When the information relating to the driving torque stored in the storage means is read by the reading means and it is recognized that the driving torque has reached a threshold value, the adjustment mode is executed, and the adjustment mode is The image forming apparatus according to claim 4, wherein information relating to the executed history is counted up.
前記定着回転体は、加熱手段によって加熱されて、前記加圧ローラの回転にともない従動回転する定着ベルトであって、
前記定着装置は、前記定着ベルトの内側において前記定着ベルトを介して前記加圧ローラに圧接して前記ニップ部を形成するニップ部形成部材を具備し、
前記定着ベルトが前記ニップ部形成部材に対して直接的又は間接的に摺接する部分に潤滑剤が介在され、
前記ニップ圧可変機構は、カムの回転方向の姿勢を可変することで前記加圧ローラに対して前記ニップ部形成部材を接離する方向に移動させて前記ニップ圧を可変するカム機構であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。 The pressure rotator is a pressure roller that is driven to rotate in a predetermined direction by a driving means,
The fixing rotator is a fixing belt that is heated by a heating unit and that rotates following the rotation of the pressure roller,
The fixing device includes a nip portion forming member that forms the nip portion in pressure contact with the pressure roller via the fixing belt inside the fixing belt,
A lubricant is interposed in a portion where the fixing belt is in direct or indirect sliding contact with the nip portion forming member,
The nip pressure variable mechanism is a cam mechanism that varies the nip pressure by moving the nip portion forming member in a direction to contact or separate the pressure roller by changing a posture of a cam in a rotation direction. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記カム機構の累積使用時間が所定時間に達したときに、前記複数の当接位置のうち、それまでに使用されていない当接位置を前記移動部材に当接させて通常の定着工程がおこなわれるように、前記カム機構が制御されることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 The cam has a plurality of contact positions on the cam surface that can contact the moving member in order to set the nip pressure in a normal fixing process to a predetermined value.
When the accumulated use time of the cam mechanism reaches a predetermined time, a normal fixing process is performed by bringing a contact position that has not been used so far among the plurality of contact positions into contact with the moving member. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the cam mechanism is controlled.
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