JP2019191243A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図12は、画像形成装置の構成の説明図である。また、図13は画像形成装置の制御を行う構成のブロック図である。図12に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト16に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを配置したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。そして、図13に示すように、画像形成装置100は、キーボード1010やマウス1011を入力装置とするPC1000と接続している。
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、それぞれの現像装置1a、1b、1c、1dで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Paについて説明し、他の画像形成部Pb、Pc、Pdに関する重複説明を省略する。
以下、本発明の実施形態に係る定着装置としての定着器9について説明する。本実施形態における定着器9は摺擦部材(摺擦回転体)としてのリフレッシュローラ(粗しローラ)120を備えるが、リフレッシュローラ120については、後に詳述する。図1は定着器9の短手方向断面の模式図(リフレッシュローラ120が加圧状態)、図2は定着器9の短手方向断面の模式図(リフレッシュローラ120が離間状態)である。図5は、主に定着器9の制御を行うブロック図である。
画像形成時における定着ベルトの温度制御については、画像形成時におけるプリント動作(画像形成動作)のフローチャート(図6、図7)で詳述するが、プロセススピード300mm/sでの普通紙プリントでは目標温度150℃で温度制御がされる。
図3は、定着器9がシートPをニップ部でニップして搬送する状態の説明図であり、コバ傷について説明を行う。近年、用紙(シートP)の表面性に合わせた光沢の成果物が求められている。高光沢のコート紙を使用する場合、定着ベルト106の表面状態がトナー層の表面状態に反映され易くなるため、定着ベルト106の表面の細かい凹凸の影響が出力画像の表面状態に現れ易い。このような性質を、定着画像の写像性と呼ぶ。トナーの溶融性が向上して写像性が高まると、光沢度が高くて高画質の画像を形成するために、定着ベルト106の表面状態を維持することが重要になる。
図4は、本実施形態における摺擦部材(摺擦回転体)としてのリフレッシュローラ120の断面構造の模式図である。リフレッシュローラ120は、摺擦処理を実行する摺擦モードにおいて、定着ベルト106の外周面に当接して、摺擦により定着ベルト106の表面状態を回復させる。
粗しローラ120は、定着ベルト100に近接した位置において、定着ベルト100の表面(外周面)に当接又は離間可能に設けられている。すなわち、図1は当接状態(当接位置)を示しており、図2が離間状態(離間位置)を示している。画像形成中はリフレッシュローラ120が定着ベルト100を摺擦する必要が無いため、モータ制御部91は、接離機構としてのアクチュエータを作動させて、リフレッシュローラ120を定着ベルト100から離間させる。
定着ベルト106の内側方向には、摺擦処理を実行する際に用いられるバックアップ部材121が配置されている。このバックアップ部材121は、リフレッシュローラ120が定着ベルト106に対して、離間している際は、定着ベルト106の内面(内周面)に対して、離間しており加圧されることはない。
次に、図5のブロック図を用い、本実施形態の摺擦モード(リフレッシュ動作)の説明を行う。モータ92aは,加圧ローラ101を回転駆動させるモータであり、これにより定着ベルト106は加圧ローラ101に対し従動回転する。一方、モータ92bはリフレッシュローラ120を回転駆動させるモータである。
図6は、本実施形態の定着装置としての定着器9における画像形成時の定着ベルト106の温度制御を含むフローチャートである。また、図7は、加圧ローラ101が高温時の制御を説明するフローチャートである。以下、初めに図6について図示した符号の順番に説明する。
以下、摺擦処理時の定着ベルトの温度制御を含む摺擦モードにおける、リフレッシュローラ120を用いた摺擦処理の後のプリント動作において、加圧ローラ101の温度上昇による問題を生じないようにした本実施形態のフローを、図9で説明する。
(S44)加圧ローラ101の回転動作を開始する。
摺擦モード時に、リフレッシュローラ120が定着ベルト106に対して当接するまでに、前述のように、加熱動作を行っている(図7のS43)。この加熱動作の目的の1つ目は、定着ベルト106の安定した回転のためである。これは、定着ベルト106内のシリコンゴム等の物質が常温に近いと、固いために定着ベルト106が回転したときに形状の変形がされにくいからである。このため、摺擦モード時に定着ベルトが加熱されないと、リフレッシュローラ120が定着ベルト106に当接する接触面の面積や圧力が安定しない恐れがある。
ここで、摺擦モードにおける温調温度T3[℃]をプリント時における温調温度T2[℃]よりも低く設定する本実施形態において、より高温の方がやや良好であるものの、摺擦効果は十分にあることを確認した。
本実施形態では、加熱回転体の温度を制御する制御部は、定着動作中の加熱回転体の目標温度を、最も低い第1の目標温度を含む複数の目標温度に設定可能である。そして、定着ニップ部にて記録材上の未定着のトナー画像を加熱する定着動作の実行中において、加熱回転体の温度が上記複数の目標温度のいずれかとなるように加熱回転体の温度を制御する。そして、摺擦部材を当接位置に位置させて実行される摺擦部材による摺擦動作の実行中において、加熱回転体の温度が上記複数の目標温度の中で最も低い第1の目標温度以下の温度である第2の目標温度となるように加熱回転体の温度を制御する。
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。回転可能な定着部材の摺擦動作を実行し、その温調制御を行っている系に関して、上述した実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた場合にも実施できる。また、上述した実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
上述した実施形態では、回転可能な定着部材として、フィルム状の定着ベルトを説明した。定着ローラに対して比較的熱容量が小さい定着ベルト106を採用すると、FCOT(ファーストコピーアウトタイム)への影響は少なくできる。リフレッシュ動作時の定着ベルト106の温調温度を画像形成時より低くしても、リフレッシュ動作後に画像形成動作を再開(あるいは次の画像形成動作を開始)する際に画像形成時の温調温度に復帰させるのに要する時間は短時間で済むためである。
また、上述した実施形態では、摺擦モードにおける温調温度(目標温度)をT3[℃維持する場合を例に説明したが、次の構成としてもよい。すなわち、摺擦モードの後半あるいは終盤において、目標温度を画像形成時の目標温度(プリント温度)に変更してもよい。例えば、次の画像形成処理の立ち上げのためである。このような構成でも、摺擦モードにおける加圧ローラ101の過度な昇温は抑制することができる。
また、上述した実施形態では、リフレッシュローラ120は、専用の駆動手段によって駆動されることを前提としたが、本発明はこれに限定されない。リフレッシュローラ120は、駆動ギアによって、定着ベルト106に対して周速差を持って回転駆動されるように、加圧ローラ101の駆動手段から駆動力が伝達されてもよい。また、加圧ローラ101とリフレッシュローラ120とを1対2のギア比のギア列で連結することにより、定着ベルト106の表面速度の2倍の周速度でリフレッシュローラ120を回転させてもよい。
上述した実施形態では、定着ニップ部を形成する第1の回転体および第2の回転体のうち、無端状のベルトが第1の回転体に設けられたが、無端状のベルトが第1の回転体、第2の回転体の双方に設けられても良い。
上述した実施形態では、定着ベルトの長手方向から見て、リフレッシュローラ120が定着フィルムの表面に当接する位置は、定着ニップ部の中心位置に対し90度変位した位置としたが、本発明はこれに限られない。すなわち、定着ベルトの長手方向から見て、粗しローラ120が定着ベルトの表面に当接する位置は、定着ニップ部の中心位置に対し所定角度変位した側方位置であれば良い。
上述した実施形態では、回転可能な定着部材を介してニップ部を加熱する加熱部材としてセラミックヒータを用いたが、本発明はこれに限られない。例えば、ハロゲンヒータであってもよい。また例えば、誘導発熱させるコイル(励磁コイル)を用いた電磁誘導により、あるいは通電により回転可能な定着部材が発熱するもの(発熱回転体)であっても良い。
上述した実施形態では、トナー像が形成される記録材としてのシートPとして、普通紙、厚紙、薄紙を示したが、これに限定されない。例えば、定型或いは不定型の封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHPシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材(シート)Pの扱いを用紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する装置を例に説明したが、本発明は、これに限られない。画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置(この場合も本願明細書では定着装置と呼ぶものとする)にも、同様に適用可能である。
Claims (11)
- 定着ニップ部にて記録材上の未定着のトナー画像と接触しながらトナー画像を加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体と協働して前記定着ニップ部を形成する対向回転体と、
前記加熱回転体の外周面を摺擦する摺擦部材と、
前記摺擦部材と前記加熱回転体とが当接する当接位置と、前記摺擦部材と前記加熱回転体が互いに離間する離間位置と、を取り得るように、前記摺擦部材を移動させる移動機構と、
前記加熱回転体の温度を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
定着動作中の前記加熱回転体の目標温度を、最も低い第1の目標温度を含む複数の目標温度に設定可能であり、
前記定着ニップ部にて記録材上の未定着のトナー画像を加熱する定着動作の実行中において、前記加熱回転体の温度が前記複数の目標温度のいずれかとなるように前記加熱回転体の温度を制御し、
前記摺擦部材を前記当接位置に位置させて実行される前記摺擦部材による摺擦動作の実行中において、前記加熱回転体の温度が前記複数の目標温度の中で最も低い前記第1の目標温度以下の温度である第2の目標温度となるように前記加熱回転体の温度を制御することを特徴とする定着装置。 - 前記摺擦動作の実行中において、前記加熱回転体と前記対向回転体は、前記定着ニップ部を形成していることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記加熱回転体は、エンドレスベルトであることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。
- 前記対向回転体を回転駆動する駆動源を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記加熱回転体は、前記対向回転体により従動回転することを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
- 前記加熱回転体の温度を検知する検知部と、
前記加熱回転体を加熱するヒータと、
を有し、
前記制御部は、前記検知部の出力に基づき、前記ヒータへの通電を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記加熱回転体の温度を検知する検知部、を有し、
前記加熱回転体は、通電により発熱する発熱回転体であり、
前記制御部は、前記検知部の出力に基づき、前記加熱回転体への通電を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記加熱回転体の温度を検知する検知部と、
前記加熱回転体を誘導発熱させるコイルと、を有し、
前記制御部は、前記検知部の出力に基づき、前記コイルへの通電を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記第2の目標温度は、前記第1の目標温度より低いことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記摺擦部材は摺擦回転体であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記摺擦動作は、プリントジョブ終了後の割り込み動作時、または、ユーザーモードによる手動動作時に実行されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の定着装置。
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