JP2021113877A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材に担持されたトナー像を記録材に定着させる定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device for fixing a toner image supported on a recording material to the recording material.
定着装置として、無端状のベルトである定着ベルトと、定着ベルトの外周面に当接する加圧ロールとの間で記録材を挟持搬送するニップ部を形成し、ニップ部を通過する記録材にトナー像を定着させる構成が知られている(特許文献1)。加圧ロールは、弾性層を有し、弾性層が弾性変形することで、上述のニップ部が形成される。また、加圧ロールは、モータにより駆動される駆動ローラであり、定着ベルトと当接することで定着ベルトに駆動力を付与する。 As a fixing device, a nip portion for sandwiching and transporting a recording material is formed between a fixing belt which is an endless belt and a pressure roll which abuts on the outer peripheral surface of the fixing belt, and toner is applied to the recording material passing through the nip portion. A configuration for fixing an image is known (Patent Document 1). The pressure roll has an elastic layer, and the elastic layer is elastically deformed to form the above-mentioned nip portion. Further, the pressure roll is a drive roller driven by a motor, and applies a driving force to the fixing belt by abutting with the fixing belt.
特許文献1に記載のように、加圧ロール(駆動ローラ)が弾性層を有する構成の場合、記録材のニップ部の通過時には、ニップ部の入り口で弾性層が歪み始め、記録材がニップ部を通過する途中でこの弾性層の歪みが復元するような挙動が起きる。そして、この挙動により記録材と加圧ロールとの間で速度差が生じ、加圧ロールの表面の摩耗が促進される虞がある。特に、記録材の種類によっては弾性層の歪み量が大きくなったり、弾性層が歪む範囲が広くなったりするため、記録材と加圧ロールとの速度差が大きくなる場合がある。
As described in
本発明は、記録材の種類に関らず、記録材と駆動ローラとの速度差を抑制できる構成を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a configuration capable of suppressing a speed difference between a recording material and a driving roller regardless of the type of recording material.
本発明は、記録材に担持されたトナー像を記録材に定着させる定着装置であって、無端状で回転可能なベルトと、弾性層を有し、前記ベルトの外周面に当接して回転して前記ベルトに駆動力を付与する駆動ローラと、前記ベルトの内側に、前記ベルトを挟んで前記駆動ローラと対向するように配置されると共に、前記ベルトと前記駆動ローラとの間で記録材を挟持搬送するニップ部を形成するニップ部形成部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ニップ部形成部材と共に前記ベルトを張架して回転し、前記ベルトに駆動力を付与する補助駆動ローラと、を備え、前記駆動ローラの周速をV0、前記補助駆動ローラの周速をV1、V1/V0を周速比とした場合、前記ニップ部で搬送される記録材の坪量が第1の坪量である場合の前記周速比が第1の周速比となるように、前記ニップ部で搬送される記録材の坪量が前記第1の坪量よりも大きい第2の坪量である場合の前記周速比が前記第1の周速比よりも大きい第2の周速比となるように、前記補助駆動ローラの周速を変更することを特徴とする。 The present invention is a fixing device for fixing a toner image carried on a recording material to the recording material, which has an endless and rotatable belt and an elastic layer, and rotates in contact with the outer peripheral surface of the belt. The drive roller that applies a driving force to the belt and the inside of the belt are arranged so as to face the drive roller with the belt sandwiched therein, and a recording material is placed between the belt and the drive roller. A nip portion forming member that forms a nip portion that is sandwiched and conveyed, and an auxiliary drive roller that is arranged inside the belt and stretches and rotates the belt together with the nip portion forming member to apply a driving force to the belt. When the peripheral speed of the drive roller is V0, the peripheral speed of the auxiliary drive roller is V1, and V1 / V0 is the peripheral speed ratio, the basis weight of the recording material conveyed by the nip portion is the first. In the case of the basis weight, the basis weight of the recording material conveyed by the nip portion is larger than the first basis weight so that the peripheral speed ratio becomes the first peripheral speed ratio. It is characterized in that the peripheral speed of the auxiliary drive roller is changed so that the peripheral speed ratio in a certain case becomes a second peripheral speed ratio larger than the first peripheral speed ratio.
また、本発明は、記録材に担持されたトナー像を記録材に定着させる定着装置であって、無端状で回転可能なベルトと、弾性層を有し、前記ベルトの外周面に当接して回転して前記ベルトに駆動力を付与する駆動ローラと、前記ベルトの内側に、前記ベルトを挟んで前記駆動ローラと対向するように配置されると共に、前記ベルトと前記駆動ローラとの間で記録材を挟持搬送するニップ部を形成するニップ部形成部材と、前記ベルトの内側に配置され、前記ニップ部形成部材と共に前記ベルトを張架して回転し、前記ベルトに駆動力を付与する補助駆動ローラと、を備え、前記駆動ローラの周速をV0、前記補助駆動ローラの周速をV1、V1/V0を周速比とした場合、前記ニップ部で搬送される記録材の、記録材の搬送方向に交差する幅方向の長さが第1の長さである場合の前記周速比が第3の周速比となるように、前記ニップ部で搬送される記録材の前記幅方向の長さが前記第1の長さよりも長い第2の長さである場合の前記周速比が前記第3の周速比よりも大きい第4の周速比となるように、前記補助駆動ローラの周速を変更することを特徴とする。 Further, the present invention is a fixing device for fixing a toner image carried on a recording material to the recording material, which has an endless and rotatable belt and an elastic layer, and is in contact with the outer peripheral surface of the belt. A drive roller that rotates to apply a driving force to the belt and is arranged inside the belt so as to face the drive roller with the belt sandwiched therein, and is recorded between the belt and the drive roller. An auxiliary drive that is arranged inside the belt and stretches and rotates the belt together with the nip portion forming member that forms the nip portion that sandwiches and conveys the material, and applies a driving force to the belt. When the peripheral speed of the drive roller is V0, the peripheral speed of the auxiliary drive roller is V1, and V1 / V0 is the peripheral speed ratio, the recording material of the recording material conveyed by the nip portion is provided with a roller. In the width direction of the recording material transported by the nip portion, the peripheral speed ratio when the length in the width direction intersecting the transport direction is the first length becomes the third peripheral speed ratio. The auxiliary drive roller so that the peripheral speed ratio when the length is a second length longer than the first length is a fourth peripheral speed ratio larger than the third peripheral speed ratio. It is characterized by changing the peripheral speed of.
本発明によれば、記録材の種類に関らず、記録材と駆動ローラとの速度差を抑制できる。 According to the present invention, the speed difference between the recording material and the drive roller can be suppressed regardless of the type of the recording material.
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図11を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
<First Embodiment>
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11. First, the schematic configuration of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG.
[画像形成装置]
画像形成装置1は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色に対応して設けられた4つの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを後述する中間転写ベルト204の回転方向に沿って配置したタンデム型としている。画像形成装置1は、画像形成装置本体3に接続された画像読取部(原稿読取装置)2又は画像形成装置本体3に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像(画像)を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
[Image forming device]
The
画像形成装置1は、画像読取部2と画像形成装置本体3とを備える。画像読取部2は、原稿台ガラス21上に置かれた原稿を読み取るもので、光源22から照射された光が原稿で反射し、レンズなどの光学系部材23を介してCCDセンサ24に結像される。このような光学系ユニットは矢印の方向に走査することにより、原稿をライン毎の電気信号データ列に変換する。CCDセンサ24により得られた画像信号は、画像形成装置本体3に送られ、制御部30で後述する各画像形成部に合わせた画像処理がなされる。また、制御部30は画像信号としてプリントサーバなどの外部のホスト機器からの外部入力も受ける。
The
画像形成装置本体3は、複数の画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを備え、各画像形成部では、上述の画像信号に基づいて画像形成が行われる。即ち、画像信号は制御部30によりPWM(パルス幅変調制御)されたレーザービームに変換される。露光装置としてのポリゴンスキャナ31は、画像信号に応じたレーザービームを走査する。そして、各画像形成部Pa〜Pdの像担持体としての感光ドラム200a〜200dにレーザービームが照射される。
The image forming apparatus
なお、Paはイエロー色(Y)の画像形成部、Pbはマゼンタ色(M)の画像形成部、Pcはシアン色(C)の画像形成部、Pdはブラック色(Bk)の画像形成部で、それぞれ対応する色の画像を形成する。画像形成部Pa〜Pdは略同一なので、以下にYの画像形成部Paの詳細を説明して、他の画像形成部の説明は省略する。画像形成部Paにおいて、感光ドラム200aは、次述するように、画像信号に基づいて表面にトナー画像が形成される。
Pa is a yellow (Y) image forming part, Pb is a magenta (M) image forming part, Pc is a cyan (C) image forming part, and Pd is a black (Bk) image forming part. , Each form an image of the corresponding color. Since the image forming units Pa to Pd are substantially the same, the details of the image forming unit Pa of Y will be described below, and the description of the other image forming units will be omitted. In the image forming unit Pa, a toner image is formed on the surface of the
1次帯電器としての帯電ローラ201aは、感光ドラム200aの表面を所定の電位に帯電させて静電潜像形成の準備を施す。ポリゴンスキャナ31からのレーザービームによって、所定の電位に帯電された感光ドラム200aの表面に静電潜像が形成される。現像器202aは、感光ドラム200a上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。1次転写ローラ203aは、中間転写ベルト204の背面から放電を行いトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加し、感光ドラム200a上のトナー像を中間転写ベルト204上へ転写する。転写後の感光ドラム200aは、クリーナー207aでその表面を清掃される。
The
また、中間転写ベルト204上のトナー像は次の画像形成部に搬送され、Y、M、C、Bkの順に、順次それぞれの画像形成部にて形成された各色のトナー像が転写され、4色の画像がその表面に形成される。そして、中間転写ベルト204の回転方向最下流にあるBkの画像形成部Pdを通過したトナー像は、2次転写ローラ対205、206で構成される2次転写部に搬送される。そして、2次転写部おいて、中間転写ベルト204上のトナー画像と逆極性の2次転写電界が印加されることにより、記録材に2次転写される。
Further, the toner image on the
記録材は、カセット9に収容されており、カセット9から給送された記録材は、例えば1対のレジストレーションローラで構成されるレジ部208に搬送され、レジ部208で待機する。その後、レジ部208は、中間転写ベルト204上のトナー像と用紙の位置を合わせるためにタイミングが制御され、記録材が2次転写部に搬送する。
The recording material is housed in the
2次転写部でトナー像が転写された記録材は、定着装置8に搬送され、定着装置8において、加熱、加圧されることで、記録材に担持されたトナー像が記録材に定着される。定着装置8を通過した記録材は、排出トレイ7に排出される。なお、記録材の両面に画像形成を行う場合には、記録材の第一面(表面)へのトナー像の転写及び定着が終了すると、反転搬送部10を経て記録材の表裏を逆転し、記録材の第二面(裏面)へのトナー像の転写及び定着を行い、排出トレイ7上に積載される。
The recording material on which the toner image is transferred in the secondary transfer unit is conveyed to the
[定着装置]
次に、図2を用いて本実施形態における定着装置8の構成について説明する。本実施形態では、無端状のベルトを用いたベルト加熱方式の定着装置を採用している。図2において、記録材は、矢印αで示すように、右から左方向に搬送される。定着装置8は、無端状で回転可能なベルトとしての定着ベルト310を有する加熱ユニット300と、定着ベルト310に当接し、定着ベルト310と共にニップ部Nを形成する加圧回転体としての加圧ローラ330を有する。
[Fixing device]
Next, the configuration of the fixing
加熱ユニット300は、上述の定着ベルト310と、ニップ部形成部材及びパッド部材としての定着パッド320、張架ローラとしての補助駆動ローラ340及びステアリングローラ350を有する。加圧ローラ330は、定着ベルト310の外周面に当接して回転し、定着ベルト310に駆動力を付与する駆動ローラでもある。
The
無端状のベルトである定着ベルト310は、熱伝導性や耐熱性等を有しており、例えば内径120mmで薄肉の円筒形状である。本実施形態においては、基層、基層の外周に弾性層、その外周に離型層を形成した3層構造としている。そして、基層は厚さ60μmで材質はポリイミド樹脂(PI)を、弾性層は厚さ300μmでシリコーンゴムを、離型層は厚さ30μmでフッ素樹脂としてのPFA(四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂)を用いている。このような定着ベルト310は、定着パッド320、補助駆動ローラ340、ステアリングローラ350によって張架される。
The fixing
ニップ部形成部材としての定着パッド320は、定着ベルト310の内側に、定着ベルト310を挟んで加圧ローラ330と対向するように配置されると共に、定着ベルト310と加圧ローラ330との間で記録材を挟持搬送するニップ部Nを形成する。本実施形態では、定着パッド320は、定着ベルト310の幅方向(定着ベルト310の回転方向と交差する長手方向、補助駆動ローラ340の回転軸線方向)に沿って長い、略板状の部材である。定着パッド320が定着ベルト310を挟んで加圧ローラ330に押圧されることで、ニップ部Nが形成される。定着パッド320の材質は、LCP(液晶ポリマー)樹脂を用いている。
The
定着パッド320は、ニップ部Nを形成する部分の少なくとも一部が平面状に形成されている。即ち、定着ベルト310の内周面と後述する潤滑シート370を介して接触する部分がほぼ平面形状に形成され、ニップ部の形状を略フラット状としている。このように構成することで、特に、記録材として封筒にトナー像を定着する場合に、封筒に皺や画像ずれが発生することを抑制できる。
In the
定着パッド320は、定着ベルト310の内側に配置された支持部材としてのステイ360により支持されている。即ち、ステイ360は、定着パッド320の加圧ローラ330と反対側に配置され、定着パッド320を支持する。このようなステイ360は、定着ベルト310の長手方向に沿って長い剛性を有する補強部材であり、定着パッド320に当接して、定着パッド320をバックアップする。即ち、ステイ360は、定着パッド320が加圧ローラ330から押圧された際に、定着パッド320に強度を持たせてニップ部Nにおける加圧力を確保するものである。
The
ステイ360は、ステンレス鋼などの金属製であり、定着ベルト310の回転方向と交差するステイ360の長手方向に直交する断面(横断面)が略矩形状である。例えば、ステイ360は、肉厚3mmのSUS304(ステンレス鋼)の引き抜き材を用い、横断面を略ロの字の中空に成形することで強度を確保している。なお、ステイ360は、複数の板金を組み合わせ、溶接などにより互いに固定することで、断面略矩形状に形成しても良い。また、ステイ360の材質は強度が担保できればステンレスに限らない。
The
また、図3に示すように、定着パッド320のニップ部Nにおける記録材搬送方向両端部は、それぞれ曲面形状部320a、320bとしている。曲面形状部320a、320bは、それぞれ端部に向かってニップ面から離れていく方向(図3の上方)に湾曲した曲面としている。ニップ面は、定着ベルト310と加圧ローラ330との間に形成され、定着パッド320の加圧ローラ330側の面(図3の下面)に沿った面である。
Further, as shown in FIG. 3, both ends of the
このように本実施形態では、定着パッド320の下流端部を曲面形状部320bとし、曲面形状部320bの曲率により定着ベルト310を湾曲させている。そして、ニップ部Nを通過した記録材を、定着ベルト310の曲率により定着ベルト310から分離させるようにしている。
As described above, in the present embodiment, the downstream end portion of the
定着パッド320と定着ベルト310の間には、潤滑シート370を介在させている。本実施形態では、潤滑シート370として、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)をコーティングしたPI(ポリイミド)シートを用いていて、厚みを100μmとしている。PIシートには、1mm間隔で100μmの突起形状を形成していて、定着ベルト310との接触面積を減らすことにより摺動抵抗を低減させている。
A
また、定着ベルト310の内周面には潤滑剤を塗布しており、定着ベルト310は、潤滑シート370に覆われた定着パッド320に対して滑らかに摺動するようになっている。潤滑材としては、粘度100cStのシリコーンオイルを用いている。
Further, a lubricant is applied to the inner peripheral surface of the fixing
図2に示すように、補助駆動ローラ340は、定着ベルト310の内側に配置され、定着パッド320及びステアリングローラ350と共に定着ベルト310を張架する。上述のように、定着ベルト310の内周面には潤滑剤が塗布されているため、補助駆動ローラ340は、この潤滑剤を介して定着ベルト310を張架する。また、補助駆動ローラ340は、定着ベルト310の回転方向に関して、定着パッド320の下流でステアリングローラ350の上流に配置されている。これにより、補助駆動ローラ340の駆動力により、ニップ部Nを抜けた定着ベルト310を途中に張架ローラを介さずに直接、引っ張る構成としている。
As shown in FIG. 2, the
補助駆動ローラ340は、アルミニウムやステンレスなどの金属により円筒状に形成され、その内部に定着ベルト310を加熱するための加熱源としてのハロゲンヒータ340aが配設されている。そして、補助駆動ローラ340は、ハロゲンヒータ340aにより所定の温度まで加熱される。このような補助駆動ローラ340は、定着ベルト310を加熱する加熱ローラでもある。
The
本実施形態では、補助駆動ローラ340は、熱伝導率の観点から、例えば外径40mm、厚み1mmのアルミニウム製のパイプにより形成され、表層がアルマイト処理されている。また、ハロゲンヒータ340aは、1本でも良いが、補助駆動ローラ340の長手方向(回転軸線方向)の温度分布制御を鑑みると複数本あることが望ましい。複数本設けられたハロゲンヒータ340aは、長手方向において互いに異なる配光分布を有しており、記録材のサイズに応じて点灯比率を制御している。本実施形態では2本のハロゲンヒータ340aを配置している。なお、加熱源は、ハロゲンヒータに限らず、例えばカーボンヒータなど補助駆動ローラ340を加熱可能な他のヒータであっても良い。
In the present embodiment, the
定着ベルト310は、ハロゲンヒータ340aにより加熱された補助駆動ローラ340よって加熱され、不図示のサーミスタによる温度検知に基づき、記録材の種類に応じた所定の目標温度に制御される。また、補助駆動ローラ340は、詳しくは後述するように、回転軸線方向の片端部にギアが固定されており、ギアを介して、補助駆動ローラ駆動源としてのモータM1に接続されて回転駆動される。そして、定着ベルト310は、補助駆動ローラ340の回転により駆動力が付与される。ここで補助駆動ローラ340から定着ベルト310に与えられる力を補助駆動力とする。
The fixing
ステアリングローラ350は、定着ベルト310の内側に配置され、定着パッド320及び補助駆動ローラ340と共に定着ベルト310を張架して、定着ベルト310に従動回転する。ステアリングローラ350は、補助駆動ローラ340の回転軸線方向(長手方向)に対して傾動することで、この回転軸線方向に関する定着ベルト310の位置(寄り位置)を制御する。即ち、ステアリングローラ350は、ステアリングローラ350の回転軸線方向(長手方向)中央に回動中心を有し、この回動中心を中心として揺動することで、補助駆動ローラ340の長手方向に対して傾動する。これにより、定着ベルト310の長手方向の一方側と他方側とでテンション差を発生させ、定着ベルト310を長手方向に移動させる。
The steering
定着ベルト310は、張架するローラの外径精度や各ローラ間のアライメント精度などによって、回転中に何れかの端部に寄ってしまう。このため、ステアリングローラ350によりこのような寄りを制御している。なお、ステアリングローラ350は、モータなどの駆動源により揺動させても良いし、自動調心により揺動する構成であっても良い。また、回動中心は、本実施形態のように長手方向の中央でも良いし、長手方向の端部であっても良い。
The fixing
また、本実施形態の場合、ステアリングローラ350は、加熱ユニット300のフレームによって支持されたばねによって付勢されており、定着ベルト310に所定の張力を与えるテンションローラでもある。このようにステアリングローラ350により定着ベルト310にテンションを与えることで、定着ベルト310を定着パッド320の曲面形状部320a、320bに追従させている。即ち、定着ベルト310を曲面形状部320a、320bに沿って湾曲させている。
Further, in the case of the present embodiment, the steering
また、ステアリングローラ350は、アルミニウムやステンレスなどの金属により円筒状に形成されている。本実施形態では、ステアリングローラ350は、外径40mm、厚み1mmのステンレス又はアルミニウム製パイプで、端部を不図示のベアリングにより回転支持される。なお、ステアリングローラ350の位置に配置される張架ローラは、このようなステアリング機能を有さないローラであっても良い。
Further, the steering
駆動ローラとしての加圧ローラ330は、定着ベルト310の外周面に当接して回転し、定着ベルト310に駆動力を付与する。本実施形態では、加圧ローラ330は、軸の外周に弾性層を、その外周に離型性層を形成したローラである。また、軸はステンレスを、弾性層は厚さ5mmで導電シリコーンゴムを、離型性層は厚さ50μmでフッ素樹脂としてのPFA(四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂)をそれぞれ用いている。加圧ローラ330は、定着装置8の定着フレーム380によって回転自在に支持されており、詳しくは後述するように、片端部にはギアが固定され、ギアを介して加圧ローラ駆動源としてのモータM0に接続されて、回転駆動される。
The
定着フレーム380は、加熱ユニット位置決め部381、加圧フレーム383、加圧ばね384が設けられている。加熱ユニット300は、加熱ユニット位置決め部381にステイ360が挿入され、不図示の固定手段によりステイ360が加熱ユニット位置決め部381に固定されることで、定着フレーム380に位置決めされる。ここで、加熱ユニット位置決め部381は、加圧ローラ330に対向する加圧方向規制面381aと、加熱ユニット300の挿入方向の突き当て面である搬送方向規制面381bとを有する。ステイ360は、加圧方向規制面381aと搬送方向規制面318bに移動が規制された状態で固定される。この際、加圧ローラ330は、定着ベルト310から離間している。
The fixing
加圧ローラ330は、加熱ユニット300が加熱ユニット位置決め部381に位置決めされた後、不図示の駆動源とカムにより加圧フレーム383が移動することで定着ベルト310に当接する。そして、加圧ローラ330が定着ベルト310を介して定着パッド320に対して加圧される。即ち、本実施形態では、加圧ローラ330は、定着ベルト310に向けて加圧される加圧部材でもある。本実施形態では、画像形成時の加圧力は1000Nである。
After the
また、本実施形態の場合、ニップ部Nの記録材搬送方向下流側に、記録材を定着ベルト310から分離する分離部材(本実施形態では分離板)401を有する分離装置400を設けている。分離部材401は、定着ベルト310の外周面と隙間をあけて配置され、ニップ部Nを通過した記録材を定着ベルトから分離する。具体的には、分離部材401は、定着ベルト310の外周面のうち、定着パッド320と補助駆動ローラ340との間で張架された部分に近接して配置されている。また、分離部材401は、ブレード状に形成され、先端を定着ベルト310の外周面に対向させている。また、分離部材401には摺動による記録材のトナー付着や画像傷等を防ぐために金属板にフッ素系テープが貼付されている。本実施形態では、このように分離部材401を定着ベルト310の外周面と隙間をあけて配置すべく、ステイ360に対して記録材の搬送方向(ステイ360の短手方向、X方向)の位置決めするようにしている。
Further, in the case of the present embodiment, a
上述のように構成される定着装置8は、定着ベルト310と加圧ローラ330との間に形成されるニップ部Nにおいて、トナー像を担持した記録材Pを挟持し、搬送しながらトナー像を加熱する。これにより、トナー像が溶融され、記録材に定着される。本実施形態の場合、画像形成時における、定着ベルト310の周速は300mm/s、ニップ部Nにおける加圧力は1000N、定着ベルト310の温度は180℃である。
The fixing
[制御部]
次に、画像形成装置1の制御部30の定着装置8に関する制御構成について、図4を用いて説明する。制御部30は、CPU32(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などのメモリ33を有する。
[Control unit]
Next, the control configuration of the fixing
CPU32は、操作部4や表示部5により入力された各種データを取得して、メモリ33に記憶する。操作部4や表示部5は、画像形成装置1に備えられており、例えば、タッチ操作が可能なタッチパネルやボタンなどである。
The
また、CPU32は、例えばユーザによる画像形成装置1の電源オン等の起動操作に応じて、印刷(画像形成)プログラム(例えば、後述する図10)をメモリ33から読み出して実行可能である。
Further, the
メモリ33は、例えば印刷プログラムや画像形成ジョブなどの各種プログラム、後述するモータM0およびモータM1の周速比制御テーブル(表2)などの各種データが記憶されている。なお、メモリ33は、各種プログラムの実行に伴う演算処理結果なども一時的に記憶することもできる。 The memory 33 stores, for example, various programs such as a print program and an image forming job, and various data such as a peripheral speed ratio control table (Table 2) of the motors M0 and M1 described later. The memory 33 can also temporarily store the calculation processing results and the like accompanying the execution of various programs.
本実施形態の場合、CPU32は、印刷プログラムを実行することにより、記録材への印刷に関する画像形成装置1の動作を制御する。なお、印刷プログラムはソフトウェアプログラムの形態に限られず、例えばDSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)によって処理されるマイクロプログラムの形態などでも実施可能である。よって、CPU32は画像形成ジョブなどの制御プログラムを実行して画像形成動作などの各種制御を行うものを併用してよいが、これに限らず、印刷プログラムを実行するのに専用に用意されたものを用いてもよい。
In the case of the present embodiment, the
周速比制御部32aは、加圧ローラ330の周速(周速度)と補助駆動ローラの周速(周速度)が所望の周速比(周速度比)となるよう、補助駆動ローラ340を駆動するモータM1を制御し得る。具体的には、周速比制御部32aは、取得した記録材の坪量などの情報に基づいて後述する表2などのモータM0およびモータM1の周速比制御テーブル(データ)にしたがって、モータM0、M1を制御する。
The peripheral speed
[加圧ローラの弾性層の歪み]
次に、ニップ部Nに記録材を通過させた際の加圧ローラの弾性層の歪みについて、図5を用いて説明する。図5において、比較例は、図2に示した構成において、補助駆動ローラ340に補助駆動力が入っていない構成である。即ち、定着ベルトが加圧ローラのみにより駆動されている構成である。一方、実施例は、図2に示したように、補助駆動ローラ340に補助駆動力が入った構成である。
[Distortion of elastic layer of pressure roller]
Next, the strain of the elastic layer of the pressure roller when the recording material is passed through the nip portion N will be described with reference to FIG. In FIG. 5, in the comparative example, in the configuration shown in FIG. 2, the
図5は、比較例及び実施例のそれぞれにおいて、ニップ部に記録材を通過させた際の、記録材の搬送方向に関してニップ部の入り口から出口までの加圧ローラの弾性層の歪み量を示す。図5より、比較例における加圧ローラの弾性層の歪み量は、ニップ部入口からニップ部中心にかけて歪み量が徐々に増加し、ニップ部中心から下流部にかけて、その歪み量が解消、復元されていることが分かる。この時、ニップ部入口からニップ部中心にかけては、加圧ローラは弾性層の歪みを蓄積させながら記録材に追従しながら移動する。一方、ニップ部中心から下流部にかけては、加圧ローラは蓄積された弾性層の歪み量を搬送方向下流に向けて解放しながら移動する。このため、ニップ部中心から下流部にかけては、記録材の搬送速度に対して加圧ローラの周速が上回る。その結果、記録材は加圧ローラの搬送速度に追従できずにスリップし、加圧ローラ表層の摩耗が促進されてしまう。 FIG. 5 shows the amount of strain of the elastic layer of the pressure roller from the inlet to the outlet of the nip portion with respect to the transport direction of the recording material when the recording material is passed through the nip portion in each of the comparative example and the embodiment. .. From FIG. 5, the strain amount of the elastic layer of the pressure roller in the comparative example gradually increases from the inlet of the nip portion to the center of the nip portion, and the strain amount is eliminated and restored from the center of the nip portion to the downstream portion. You can see that. At this time, from the inlet of the nip portion to the center of the nip portion, the pressure roller moves while accumulating the strain of the elastic layer and following the recording material. On the other hand, from the center of the nip portion to the downstream portion, the pressure roller moves while releasing the accumulated strain amount of the elastic layer toward the downstream portion in the transport direction. Therefore, from the center of the nip portion to the downstream portion, the peripheral speed of the pressurizing roller exceeds the transport speed of the recording material. As a result, the recording material cannot follow the transport speed of the pressure roller and slips, and the wear of the surface layer of the pressure roller is promoted.
特に、厚紙のように記録材の坪量が大きい場合、記録材がニップ部を通過した際の加圧ローラの弾性層の歪みも大きくなる。このため、歪みの解放による加圧ローラの周速の増加は、記録材の坪量が大きいほど高くなる傾向となる。このため、記録材の坪量が大きいほど、記録材が加圧ローラの速度に追従できずに起きるスリップの量、即ち、加圧ローラと記録材との滑り量も大きくなる。 In particular, when the basis weight of the recording material is large as in thick paper, the strain of the elastic layer of the pressure roller when the recording material passes through the nip portion is also large. Therefore, the increase in the peripheral speed of the pressure roller due to the release of strain tends to increase as the basis weight of the recording material increases. Therefore, the larger the basis weight of the recording material, the larger the amount of slip that occurs when the recording material cannot follow the speed of the pressure roller, that is, the amount of slip between the pressure roller and the recording material.
ここで、一般的に、加圧ローラの表層は記録材の通過により経時的に摩耗する。特に、記録材のエッジに相当する部分は、記録材のバリによる研磨効果や記録材の厚みによる表層の変形応力集中などにより摩耗が促進しやすい。このため、上述のように、ニップ部を通過する記録材が加圧ローラの速度に追従できずにスリップすると、加圧ローラの表層の摩耗が更に促進されてしまう。加圧ローラの表層が摩耗し続けると、定着画像に影響を及ぼす虞がある。 Here, in general, the surface layer of the pressure roller wears over time due to the passage of the recording material. In particular, the portion corresponding to the edge of the recording material is likely to be worn due to the polishing effect due to the burr of the recording material and the concentration of deformation stress on the surface layer due to the thickness of the recording material. Therefore, as described above, if the recording material passing through the nip portion slips without being able to follow the speed of the pressure roller, the wear of the surface layer of the pressure roller is further promoted. If the surface layer of the pressure roller continues to wear, it may affect the fixed image.
これに対して、実施形態では、定着ベルト310の内周面に接触するように配された補助駆動ローラ340の周速度を速く設定することで、補助駆動ローラ340から定着ベルト310に補助駆動力を与えるようにしている。このように定着ベルト310に補助駆動力を与えることで、記録材の搬送速度を加圧ローラ330の速度に追従させることができ、記録材による加圧ローラの表層の摩耗の促進を抑制できる。
On the other hand, in the embodiment, by setting the peripheral speed of the
このような本実施形態における加圧ローラの弾性層の歪み量を表したものが図5の破線のグラフである。図5から分かるように、定着ベルトに補助駆動力を与えることで、ニップ部における加圧ローラの弾性層の歪み量が軽減され、同時に歪みの解放量も軽減された。即ち、記録材が加圧ローラの速度に追従することで、加圧ローラの弾性層の歪み量が軽減され、歪み量が軽減されることで歪みの解放量も軽減された。その結果、記録材の搬送速度と加圧ローラの搬送速度差の発生を低減し、加圧ローラの表層の摩耗が抑制されることが分かった。 The graph of the broken line in FIG. 5 shows the amount of strain in the elastic layer of the pressure roller in the present embodiment. As can be seen from FIG. 5, by applying an auxiliary driving force to the fixing belt, the amount of strain in the elastic layer of the pressure roller at the nip portion was reduced, and at the same time, the amount of strain released was also reduced. That is, since the recording material follows the speed of the pressure roller, the amount of strain in the elastic layer of the pressure roller is reduced, and the amount of strain is reduced, so that the amount of strain released is also reduced. As a result, it was found that the occurrence of a difference between the transport speed of the recording material and the transport speed of the pressurizing roller was reduced, and the wear of the surface layer of the pressurizing roller was suppressed.
[本実施形態の概要]
以下に、本実施形態の概要を説明する。定着ベルト310を従動回転させる加圧ローラ330の周速V0に対して、定着ベルト310の内周面側に配された補助駆動ローラの周速V1を速く設定することで、補助駆動ローラ340から定着ベルト310に補助駆動力を与える。
[Outline of the present embodiment]
The outline of this embodiment will be described below. By setting the peripheral speed V1 of the auxiliary drive roller arranged on the inner peripheral surface side of the fixing
このように、本実施形態では、定着ベルト310に補助駆動力を与えることで、定着ベルト310のニップ部Nで生ずる加圧ローラ330の弾性層の歪み量を低減し、ニップ部での搬送速度差を抑えることができる。これにより、記録材と加圧ローラ330との間で生じる滑りによる摩耗を低減させることが、本実施形態の目的である。
As described above, in the present embodiment, by applying an auxiliary driving force to the fixing
まず、定着ベルト310に補助駆動力を与えるための補助駆動ローラ340および加圧ローラ330を回転駆動させる駆動構成について説明する。
First, a drive configuration for rotationally driving the
[補助駆動ローラの駆動構成]
図6に、補助駆動ローラ340を回転駆動する補助駆動ローラ駆動ユニット410の例を示す。補助駆動ローラ340は、軸の片端部にギア385aが固定され、補助駆動ローラ駆動ギア列385を介して、補助駆動ローラ駆動用の駆動源であるモータM1に接続されて回転駆動される。モータM1は、加圧ローラ駆動用の駆動源であるモータM0とは独立した駆動モータであり、取付板386に固定されている。
[Auxiliary drive roller drive configuration]
FIG. 6 shows an example of the auxiliary drive
モータM1の出力軸には、ギア385cが固定され、このギア385cとギア385bが噛み合っている。ギア385bは、加熱ユニット300を支持するフレーム382と取付板386とに固定された固定軸に回転自在で支持され、ギア385cおよびギア385aと噛み合うことで補助駆動ローラ340へ回転駆動力を伝達する。以上より、補助駆動ローラ340の駆動伝達機構は、モータM1、補助駆動ローラ駆動ギア列385によって構成されている。
A gear 385c is fixed to the output shaft of the motor M1, and the gear 385c and the gear 385b are engaged with each other. The gear 385b is rotatably supported by a fixed shaft fixed to a
また、本実施形態における補助駆動ローラ340の周速は、変速用ギアを用いた変速機構は使用せず、モータM1の回転数を制御することで変速させている。一例として、表1に、坪量81g/m2(gsm)以下の記録材をニップ部に通過させる場合のモータM1のモータ回転数および補助駆動ローラ340の回転数ならびに周速を示す。
このとき、モータM1のモータ回転数を1970rpmとし、補助駆動ローラ駆動ギア列385で駆動伝達されることで補助駆動ローラ340の回転数は191.1rpmになり、その時の周速は400mm/sとなる。
At this time, the motor rotation speed of the motor M1 is set to 1970 rpm, and the rotation speed of the
なお、モータM1のモータ回転数は、加圧ローラ330の周速が補助駆動ローラ340の周速に対して所定の周速比を満たすように制御部30によって制御される。また、補助駆動ローラ駆動ギア列385を構成するギアは、平歯ギア、はす歯ギア等のギア種類は問わない。
The motor rotation speed of the motor M1 is controlled by the
[加圧ローラの駆動構成]
図7に、加圧ローラ330を回転駆動する加圧ローラ駆動ユニット420の例を示す。加圧ローラ330は、軸の片端部にギア387aが固定され、加圧ローラ駆動ギア列387を介して、加圧ローラ駆動用の駆動源であるモータM0に接続されて回転駆動される。なお、モータM0は、取付板388に固定されている。
[Pressure roller drive configuration]
FIG. 7 shows an example of a pressure
モータM0の出力軸には、ギア387eが固定され、このギア387eとギア387dが噛み合っている。ギア387b、387c、387dは、定着フレーム380と取付板388とに固定された固定軸に回転自在に支持され、ギア387dおよびギア387c、ギア387bと噛み合うことで加圧ローラ330へ回転駆動力を伝達する。以上より、加圧ローラ330の駆動構成は、モータM0、加圧ローラ駆動ギア列387によって構成される。
A gear 387e is fixed to the output shaft of the motor M0, and the gear 387e and the gear 387d are engaged with each other. The gears 387b, 387c, and 387d are rotatably supported by a fixed shaft fixed to the fixing
なお、加圧ローラ駆動ギア列387のギアの数が補助駆動ローラ駆動ギア列385よりも多いのは、減速比を高くして加圧ローラ330の駆動トルクを大きくするためである。モータM0の駆動トルクが大きければ、ギアの数を少なくしても良く、加圧ローラのギア列を補助駆動ローラのギア列と同様に構成しても良い。
The number of gears in the pressurizing roller
また、本実施形態における加圧ローラ330の周速は、変速用ギアを用いた変速機構は使用せず、モータM0の回転数を制御することで変速させている。一例として、上述の表1に坪量81g/m2(gsm)以下の記録材をニップ部に通過させる場合のモータM0のモータ回転数および加圧ローラ330の回転数ならびに周速を示す。
Further, the peripheral speed of the
このとき、モータM0のモータ回転数を2620rpmとし、加圧ローラ駆動ギア列387で駆動伝達されることで加圧ローラ330の回転数は127.4rpmになり、その時の周速は400mm/sとなる。
At this time, the motor rotation speed of the motor M0 is set to 2620 rpm, and the rotation speed of the
なお、モータM0のモータ回転数は、加圧ローラ330の周速が補助駆動ローラ340の周速に対して所定の周速比を満たすように制御部30によって制御される。また加圧ローラ駆動ギア列387を構成するギアは、平歯ギア、はす歯ギア等のギア種類は問わない。
The motor rotation speed of the motor M0 is controlled by the
[加圧ローラと補助駆動ローラの周速比]
次に、加圧ローラ330と補助駆動ローラ340の周速比について説明する。まず、本実施形態において、加圧ローラ330の周速をV0、補助駆動ローラ340の周速をV1とした時、V1≧V0の関係を満たし、このV0とV1による周速の比を周速比V1/V0とする。そして、ニップ部Nで搬送される記録材の坪量が第1の坪量である場合の周速比V1/V0を第1の周速比とする。また、ニップ部Nで搬送される記録材の坪量が第1の坪量よりも大きい第2の坪量である場合の周速比V1/V0を第1の周速比よりも大きい第2の周速比とする。
[Peripheral speed ratio between pressure roller and auxiliary drive roller]
Next, the peripheral speed ratio of the
本実施形態では、加圧ローラ330の周速V0をプロセススピードに合わせた周速に設定し、補助駆動ローラ340の周速V1を変更することで、周速比V1/V0を変更するようにしている。例えば、第1の坪量の記録材と第2の坪量の記録材とでプロセススピードが同じであれば、坪量が大きい第2の坪量の記録材に対しては補助駆動ローラ340の周速V1を高くすることで、周速比V1/V0を大きくしている。また、周速V0、V1の関係は、V1≧V0を満たすようにしている。
In the present embodiment, the peripheral speed V0 of the pressurizing
具体的に説明する。本実施形態では、記録材の坪量が81g/m2未満の場合、周速比は100%としている。このとき、加圧ローラ330の周速は400mm/s、補助駆動ローラ340の周速も400mm/sとなるようにモータM0、M1の回転数を制御する。
This will be described in detail. In the present embodiment, when the basis weight of the recording material is less than 81 g / m 2 , the peripheral speed ratio is set to 100%. At this time, the rotation speeds of the motors M0 and M1 are controlled so that the peripheral speed of the pressurizing
次に、記録材の坪量が81g/m2以上400g/m2未満の場合、周速比は110%としている。このとき、加圧ローラ330の周速は400mm/s、補助駆動ローラ340の周速は440mm/sとなるようにモータM0、M1の回転数を制御する。
Next, when the basis weight of the recording material is 81 g / m 2 or more and less than 400 g / m 2 , the peripheral speed ratio is set to 110%. At this time, the rotation speeds of the motors M0 and M1 are controlled so that the peripheral speed of the
そして、記録材の坪量が400g/m2以上の場合、周速比は115%としている。このとき、加圧ローラ330の周速は300mm/s、補助駆動ローラ340の周速は345mm/sとなるようにモータM0、M1の回転数を制御する。
When the basis weight of the recording material is 400 g / m 2 or more, the peripheral speed ratio is 115%. At this time, the rotation speeds of the motors M0 and M1 are controlled so that the peripheral speed of the
なお、記録材の坪量が400g/m2以上の場合に加圧ローラ330の周速を他の坪量に比べて低速とする理由は、厚紙のような熱が伝わりづらい記録材においてもトナーの定着性を満足させるためである。即ち、厚紙のような熱が伝わりづらい記録材の場合、画像形成装置のプロセススピードを低くして、低い速度でニップ部を通過させるようにしている。そして、記録材に十分な熱量を与えて定着性を確保するようにしている。
The reason why the peripheral speed of the pressurizing
表2に、本実施形態における、記録材の坪量、周速比、モータM0、モータM1の周速の関係を示す。
[周速比と補助駆動力の関係]
次に、加圧ローラ330および補助駆動ローラ340の周速比と定着ベルト310に与える補助駆動力の関係について、図8(a)、(b)及び図9を用いて説明する。本実施形態においては、図8(a)に示すように、補助駆動ローラ340によって定着ベルト310に補助駆動力を与え、ベルト内周面のニップ部の摺動抵抗を低減させることで加圧ローラ330のニップ部での搬送速度の増加を低減させている。
[Relationship between peripheral speed ratio and auxiliary driving force]
Next, the relationship between the peripheral speed ratio of the
周速比制御の実行時には、定着ベルト310は加圧ローラ330に従動するため、定着ベルト310と補助駆動ローラ340の間には周速度差が生じる。そのため、補助駆動ローラ340は、定着ベルト310の内周面でスリップしながら、設定された周速比で駆動される。一方で、補助駆動ローラ340は、定着ベルト310の内周面との間に潤滑剤を介在させ、潤滑剤との摩擦と、後述する定着ベルト310に対する巻き付け角を設けることで、定着ベルト310に所望の補助駆動力を与えることが可能である。
When the peripheral speed ratio control is executed, the fixing
以下に、補助駆動ローラ340の回転駆動による補助駆動力の効果を示す。図8(b)は、周速比に対する補助駆動力の関係を示したものである。補助駆動力は、補助駆動ローラ340の駆動時に加わる軸上トルクと補助駆動ローラ340の直径から算出した。図8(b)より、周速比を増加させるにつれ補助駆動力も増加することが確認できる。
The effect of the auxiliary driving force due to the rotational drive of the
補助駆動力に関しては、式(1)に示すオイラーのベルト理論式および図9を用いて説明する。
ここで、Ttは、補助駆動ローラ340の駆動により定着ベルト310に加わる張り側の張力であり、Teは、有効張力(摩擦力)である。θは、補助駆動ローラ340に対して定着ベルト310が巻き付けられることによりローラ中心となす角度である巻き付け角であり、μは、摩擦係数を示している。Tcは、ベルト上で放射線状に働く遠心力の水平方向の分力として働く定着ベルト310の張力である。また、mは、ベルトの単位長さ当たりの質量、vは、ベルトの速度(周速)である。
Here, Tt is the tension on the tension side applied to the fixing
式(1)より、張り側の張力Ttは、摩擦係数μと巻き付け角θが大きいほど大きくなる。また、定着ベルト310の周速が速いほどTtは大きくなることから、図8(b)に示したように、周速比を増加させるにつれて補助駆動力を増加させることが可能になる。
From the equation (1), the tension Tt on the tension side increases as the friction coefficient μ and the winding angle θ increase. Further, since the Tt increases as the peripheral speed of the fixing
[補助駆動ローラによる滑り量改善効果]
次に、定着ベルト310へ補助駆動力を与えることで、記録材と加圧ローラ330との間で生じる滑りの改善効果について、図10を用いて説明する。図10は、記録材の坪量に対して周速比を変化させた際に、ニップ部を通過する記録材と加圧ローラ330との滑り量を、記録材の坪量が81g/m2、周速比が100%のときを基準とした割合で示している。言い換えれば、滑り量の割合は、記録材の坪量が81g/m2のときの周速比が100%、即ち、加圧ローラ330の周速と補助駆動ローラ340の周速とが同じで、記録材をニップ部Nに通過させた際の滑り量に対する割合である。
[Effect of improving slip amount by auxiliary drive roller]
Next, the effect of improving slippage between the recording material and the
図10より、補助駆動ローラ340の加圧ローラ330に対する周速比V1/V0を増加させると、記録材の坪量によらず滑り量が減少する。これは、定着ベルト310に対して補助駆動力を加えることで、定着ベルト310の内周面で生じる摺動抵抗が減り、結果として加圧ローラ330と記録材のニップ部での搬送速度差が低減したためである。
From FIG. 10, when the peripheral speed ratio V1 / V0 of the
図10に示すように、周速比が100%の場合を第1の周速比とした場合に、この第1の周速比で坪量が400g/m2の記録材をニップ部に通過させた場合の滑り量は、坪量が81g/m2の記録材の坪量よりも10%程度大きい。これに対して、周速比を第1の周速比よりも大きい第2の周速比である110%程度まで増速させる。すると、坪量が400g/m2の記録材をニップ部に通過させた場合の滑り量を、第1の周速比で坪量が81g/m2の記録材をニップ部に通過させた場合の滑り量と同等にできる。なお、第1の周速比と第2の周速比は、上述の値に限らず、適宜設定可能である。 As shown in FIG. 10, when the case where the peripheral speed ratio is 100% is set as the first peripheral speed ratio, a recording material having a basis weight of 400 g / m 2 at this first peripheral speed ratio is passed through the nip portion. The amount of slippage when the material is allowed to slide is about 10% larger than the basis weight of the recording material having a basis weight of 81 g / m 2. On the other hand, the peripheral speed ratio is increased to about 110%, which is the second peripheral speed ratio larger than the first peripheral speed ratio. Then, the slip amount when the recording material having a basis weight of 400 g / m 2 is passed through the nip portion is the case where the recording material having a basis weight of 81 g / m 2 is passed through the nip portion at the first peripheral speed ratio. Can be equal to the amount of slippage. The first peripheral speed ratio and the second peripheral speed ratio are not limited to the above values and can be set as appropriate.
上述のように、補助駆動力によって記録材の坪量によらず、加圧ローラ330と補助駆動ローラ340の周速度比を増加させることで滑り量は減少する。しかし、一律に高い周速比に設定した場合、定着ベルト310の走行距離が増加することで潤滑シート370の短寿命化が懸念される。よって、本実施形態では、潤滑シート370の短寿命化を考慮し、加圧ローラ330と補助駆動ローラ340の周速比の設定を少なくとも二速以上としている。そして、記録材の坪量に応じて周速比を変更するようにしている。具体的には、表2に示したように、記録材の坪量に応じて、周速比を3段階に設定している。
As described above, the slip amount is reduced by increasing the peripheral speed ratio between the
[周速比制御]
次に、本実施形態の周速比の制御について、図2及び図4を参照しつつ、図11を用いて説明する。図11は、記録材の坪量が入力され、画像形成ジョブが開始してからジョブが終了するまでの定着装置8の制御の一例を示している。
[Peripheral speed ratio control]
Next, the control of the peripheral speed ratio of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 4 with reference to FIG. FIG. 11 shows an example of control of the fixing
制御部30は、例えば操作部4のスタートキーが操作された場合に画像形成ジョブを開始し、画像形成ジョブの最後の記録材への画像形成動作を終了すると、画像形成ジョブを終了する。なお、画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号(画像形成信号)に基づいて、画像形成を開始してから画像形成が完了するまでの期間である。即ち、画像形成ジョブは、画像形成信号の入力により、画像形成動作の前に行う前動作(前回転)、画像形成動作、画像形成動作の後に行う後動作(後回転)の一連の動作を行う期間である。
The
画像形成装置1(図1)において、制御部30は表示部5に入力画面等を表示し、表示した入力画面を通じて記録材の紙種や坪量等の情報を受け付ける。そして、制御部30は、その情報をメモリ33に記憶する(S1)。次に、制御部30は、記録材の紙種や坪量に関する情報をメモリ33から取得する(S2)。また、制御部30は、メモリ33から周速比制御テーブル(例えば表2)を読み出す(S3)。
In the image forming apparatus 1 (FIG. 1), the
制御部30は、取得された記録材の坪量が81g/m2以下かを判定する(S4)。坪量が81g/m2以下の場合(S4のYES)、周速比制御部32aでは周速比制御テーブルを参照し、周速比を100%に設定する(S5)。坪量が81g/m2よりも大きい場合(S4のNO)、制御部30は取得された記録材の坪量が400g/m2以下かを判定する(S6)。坪量が400g/m2以下の場合(S6のYES)、周速比制御部32aでは周速比制御テーブルを参照し、周速比を110%に設定する(S7)。坪量が400g/m2よりも大きい場合(S6のNO)、周速比制御部32aでは周速比制御テーブルを参照し、周速比を115%に設定する(S8)。周速比制御部32aは設定した周速比にすべく、モータM0およびモータM1の回転数を設定する(S9)。
The
そして、制御部30は、ユーザ操作による画像形成ジョブの開始が指示されたかを判定する(S10)。画像形成ジョブの開始が指示されていない場合(S10のNO)、周速比制御部32aは、周速比を100%に設定し(S11)、設定した周速比とすべく、モータM0およびモータM1の回転数を設定する(S12)。その後、制御部30は、上記したS1〜9の処理を繰り返す。画像形成ジョブの開始が指示されている場合(S10のYES)、モータM0およびモータM1は設定した回転数で駆動される(S13)。
Then, the
次に、制御部30は、画像形成ジョブが終了したかを判断する(S14)。画像形成ジョブが終了していない場合(S14のNO)、画像形成ジョブの終了を待機する。画像形成ジョブが終了した場合(S14のYES)、周速比制御部32aは、周速比を100%に設定し(S15)、設定した周速比とすべく、モータM0およびモータM1の回転数を設定し(S16)、モータM0、M1の駆動を停止する(S17)。そして、制御部30は、本制御を終了する。
Next, the
このような本実施形態の場合、記録材の種類に関らず、記録材と加圧ローラ330との速度差を抑制できる。そして、記録材の加圧ローラ330に対する滑り量を低減して、加圧ローラ330の表面の摩耗の促進を抑制できる。即ち、記録材の坪量が大きい場合には、記録材の加圧ローラ330に対する滑り量が大きくなる傾向となるが、本実施形態の場合、周速比を大きくして、即ち、補助駆動ローラ340の加圧ローラ330に対する周速を速くしている。これにより、定着ベルト310に作用する補助駆動力を大きくして、記録材の坪量が大きくても記録材を加圧ローラ330に追従させ易くしている。この結果、記録材による加圧ローラの表層の摩耗の促進を抑制できる。
In the case of the present embodiment as described above, the speed difference between the recording material and the
なお、上述した記録材の坪量に対する周速比は一例であり、定着装置の構成などによって一意的に決まるものではない。また、本実施形態の効果は上述の周速比に限定されるものでなく、加圧ローラ330の周速V0に対して補助駆動ローラ340の周速V1の関係がV0≦V1を満たせば良い。
The peripheral speed ratio to the basis weight of the recording material described above is an example, and is not uniquely determined by the configuration of the fixing device or the like. Further, the effect of the present embodiment is not limited to the above-mentioned peripheral speed ratio, and the relationship between the peripheral speed V0 of the pressurizing
<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図1、2、4を参照しつつ、図12ないし図15を用いて説明する。上述の実施形態では、記録材の坪量に応じて周速比を変更したが、本実施形態では、記録材の搬送方向に交差する記録材の幅方向の長さに応じて周速比を変更するようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
<Second embodiment>
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4 with reference to FIGS. 12 to 15. In the above-described embodiment, the peripheral speed ratio is changed according to the basis weight of the recording material, but in the present embodiment, the peripheral speed ratio is changed according to the length in the width direction of the recording material intersecting the transport direction of the recording material. I am trying to change it. Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment described above, the same configurations are designated by the same reference numerals to omit or simplify the description and illustration, and the same configurations are different from those of the first embodiment. The explanation will focus on the points.
本実施形態は、第1の実施形態の制御に加えて、記録材の搬送方向と直交する幅方向の長さ(以下、記録材の幅ともいう)に応じて、適切な周速比に調整されるよう制御されるシーケンスを追加したものである。まず、図12を用いて、記録材の幅がニップ部における記録材と加圧ローラ330の速度差に影響を及ぼす点について説明する。
In this embodiment, in addition to the control of the first embodiment, the peripheral speed ratio is adjusted to an appropriate value according to the length in the width direction orthogonal to the transport direction of the recording material (hereinafter, also referred to as the width of the recording material). It is an addition of a sequence that is controlled to be controlled. First, with reference to FIG. 12, the point that the width of the recording material affects the speed difference between the recording material and the
図12は、定着装置8を定着ベルト310側(図2の上側)から見た概略図である。記録材Pが搬送されてニップ部Nで挟持されたとき、ニップ部Nの幅方向両端部の領域Aにおいては加圧ローラ330と定着ベルト310が直接接触する。一方、中央部領域Bにおいては記録材Pが挿入されるため、加圧ローラ330と定着ベルト310が直接接触しない。記録材Pの幅が大きい場合は接触領域Aが小さくなり、記録材Pの幅が小さくなると接触領域Aは大きくなる関係にある。
FIG. 12 is a schematic view of the fixing
ここで、中央部領域Bでは、記録材Pが加圧ローラ330と定着ベルト310との間に挿入されており、加圧ローラ330から定着ベルト310に駆動力が直接伝わらない。一方、接触領域Aにおいては、加圧ローラ330と定着ベルト310が接触しているため、加圧ローラ330から定着ベルト310に駆動力が直接伝わる。
Here, in the central region B, the recording material P is inserted between the
したがって、記録材Pの幅が大きいとき、加圧ローラ330と定着ベルト310の接触領域Aは相対的に小さくなり、中央部領域Bが大きくなるため、加圧ローラ330から定着ベルト310に伝わる駆動力は相対的に小さくなる。逆に、記録材Pの幅が小さいときは、接触領域Aが相対的に大きくなり、中央部領域Bが小さくなるため、加圧ローラ330と定着ベルト310が接触する領域が相対的に大きくなる。このため、加圧ローラ330から定着ベルト310に伝わる駆動力は相対的に大きくなる。
Therefore, when the width of the recording material P is large, the contact region A between the
図13に、定着ベルト310に加わる力の関係を表した図を示す。ニップ部N付近において、定着ベルト310には定着ベルト駆動力F1、補助駆動力F2、摺動抵抗F3が加わっており、以下の関係を満たしている。なお、F1は加圧ローラ330から定着ベルト310に加わる駆動力、F2は、補助駆動ローラ340から定着ベルト310に加わる駆動力、F3は、定着ベルト310と潤滑シート370に覆われた定着パッド320との間の摺動抵抗である。また、V2は、定着ベルト310の周速である。
F1+F2−F3∝V2
FIG. 13 shows a diagram showing the relationship between the forces applied to the fixing
F1 + F2-F3∝V2
加圧ローラ330の周速が一定の場合、記録材Pの幅が小さいと、接触領域Aが大きいため、定着ベルト駆動力F1が記録材Pの幅が大きい場合よりも増加する。このため、補助駆動ローラ340による補助駆動力F2をその分小さくしても、定着ベルト310の周速V2を加圧ローラ330の周速に近づけることができる。定着ベルト310の周速を加圧ローラ330の周速に近づけることができれば、加圧ローラ330の弾性層に歪みに伴う周速の増加を抑えられ、加圧ローラ330に対する記録材の滑り量も抑えられる。言い換えれば、記録材の幅に応じて補助駆動力F2を変える、即ち、加圧ローラ330に対する補助駆動ローラ340の周速比を変えることで、記録材の加圧ローラ330に対する滑り量を記録材の幅に関らず同等にできる。
When the peripheral speed of the
このために本実施形態において、加圧ローラ330の周速をV0、補助駆動ローラ340の周速をV1とした時、V1≧V0の関係を満たし、このV0とV1による周速の比を周速比V1/V0とする。そして、ニップ部Nで搬送される記録材の幅方向の長さが第1の長さである場合の周速比V1/V0が第3の周速比とする。また、ニップ部で搬送される記録材の幅方向の長さが第1の長さよりも長い第2の長さである場合の周速比V1/V0が第3の周速比よりも大きい第4の周速比とする。
Therefore, in the present embodiment, when the peripheral speed of the pressurizing
また、本実施形態においても、加圧ローラ330の周速V0をプロセススピードに合わせた周速に設定し、補助駆動ローラ340の周速V1を変更することで、周速比V1/V0を変更するようにしている。例えば、幅方向の長さ(幅)が第1の長さの記録材と第2の長さの記録材とでプロセススピードが同じであれば、幅が大きい第2の長さの記録材に対しては補助駆動ローラ340の周速V1を高くすることで、周速比V1/V0を大きくしている。また、周速V0、V1の関係は、V1≧V0を満たすようにしている。
Further, also in the present embodiment, the peripheral speed ratio V1 / V0 is changed by setting the peripheral speed V0 of the pressurizing
また、本実施形態では、記録材の坪量毎に周速比V1/V0を設定しており、更に、同じ坪量の記録材に対して、記録材の幅毎に周速比V1/V0を変更するようにしている。例えば、坪量が同じ記録材である場合に、記録材の幅方向の長さが大きい方が、周速比が大きくなるようにしている。 Further, in the present embodiment, the peripheral speed ratio V1 / V0 is set for each basis weight of the recording material, and further, for the recording material having the same basis weight, the peripheral speed ratio V1 / V0 is set for each width of the recording material. I am trying to change. For example, when the recording materials have the same basis weight, the larger the length of the recording material in the width direction, the larger the peripheral speed ratio.
図14は、図10と同様に、記録材の坪量に対して周速比を変化させた際に、ニップ部を通過する記録材と加圧ローラ330との滑り量を、記録材の坪量が81g/m2、周速比が100%のときを基準とした割合で示している。また、小サイズ紙とは、図10で示した例と比べて、幅が狭い記録材(ここでは用紙)であることを示している。図14では、図10に示した例に加えて、坪量400g/m2の小サイズ紙の例を加えたものである。
Similar to FIG. 10, FIG. 14 shows the amount of slip between the recording material passing through the nip portion and the
図10に示した坪量400g/m2の滑り量と比較すると、坪量400g/m2の小サイズ紙の滑り量は小さくなっている。これは、上述した通り、小サイズ紙、即ち、記録材の幅が狭い場合、幅が大きい記録材をニップ部に通過させる場合よりも定着ベルト駆動力F1が増加したためである。 Compared with the slip amount of the basis weight of 400 g / m 2 shown in FIG. 10, the slip amount of the small size paper having the basis weight of 400 g / m 2 is smaller. This is because, as described above, when the width of the small size paper, that is, the recording material is narrow, the fixing belt driving force F1 is increased as compared with the case where the recording material having a large width is passed through the nip portion.
図10で説明したように、坪量81g/m2における周速比が100%の場合の滑り量と同等にするためには、小サイズ紙でない坪量400g/m2の場合には、周速比を110%(例えば第2の周速比)程度まで増速させる必要があった。これに対して、坪量400g/m2の小サイズ紙の場合は、周速比を第2の周速比よりも低い106%(例えば第3の周速比)程度まで増速させるだけで、坪量81g/m2の記録材と同等の滑り量となる。 As described with reference to FIG. 10, in order to make the slip amount equivalent to the slip amount when the peripheral speed ratio is 100% at a basis weight of 81 g / m 2 , when the basis weight is 400 g / m 2 which is not a small size paper, the circumference is changed. It was necessary to increase the speed ratio to about 110% (for example, the second peripheral speed ratio). On the other hand, in the case of small size paper with a basis weight of 400 g / m 2 , the peripheral speed ratio can be increased to about 106% (for example, the third peripheral speed ratio), which is lower than the second peripheral speed ratio. The slip amount is equivalent to that of a recording material having a basis weight of 81 g / m 2.
したがって、図14の坪量400g/m2の記録材の場合、記録材が小サイズ紙である場合には周速比を第3の周速比に、小サイズ紙でない場合には周速比を第3の周速比よりも大きい第2の周速比(第4の周速比に対応)に、それぞれ設定する。また、第3の周速比は、坪量81g/m2における周速比が100%(例えば第1の周速比)よりも大きい。このように周速比を設定することで、坪量や記録材の幅方向の長さが異なっていても、記録材の滑り量を同等にすることができる。 Therefore, in the case of the recording material having a basis weight of 400 g / m 2 in FIG. 14, the peripheral speed ratio is set to the third peripheral speed ratio when the recording material is small size paper, and the peripheral speed ratio is set to the peripheral speed ratio when it is not small size paper. Is set to the second peripheral speed ratio (corresponding to the fourth peripheral speed ratio), which is larger than the third peripheral speed ratio. Further, in the third peripheral speed ratio, the peripheral speed ratio at a basis weight of 81 g / m 2 is larger than 100% (for example, the first peripheral speed ratio). By setting the peripheral speed ratio in this way, even if the basis weight and the length of the recording material in the width direction are different, the slip amount of the recording material can be made the same.
一方で記録材の坪量によらず、周速比を増加させることで滑り量は減少する。しかし、一律に高い周速比に設定した場合、定着ベルト310の走行距離が増加することで潤滑シート370の短寿命化が懸念される。このため、周速比は必要以上に増加させないことが望ましい。したがって、坪量400g/m2の記録材のように記録材の坪量が大きくても、記録材の幅が小さければ周速比を低く設定することが好ましい。
On the other hand, the amount of slippage decreases by increasing the peripheral speed ratio regardless of the basis weight of the recording material. However, when the peripheral speed ratio is uniformly set to be high, there is a concern that the life of the
以上を元に、本実施形態における定着装置8にて、加圧ローラ330の表層摩耗を抑制するための、記録材の坪量、幅方向の長さ(用紙幅)、周速比、モータM0、モータM1の周速の関係を表3に示す。用紙幅が210mm以上の条件は、第1の実施形態において、表2で示した数値と同じである。
表3から明らかなように、用紙幅が210mm以下となる条件で、それぞれの坪量に対する加圧ローラ330と記録材との滑り量が適切になるように、若干少ない周速比となっている。
As is clear from Table 3, the peripheral speed ratio is slightly smaller so that the slip amount between the
記録材の坪量が81g/m2未満の場合は、用紙幅が210mm未満であっても滑り量が十分少ないため、V1≧V0の条件を満足するために周速比を100%としている。 When the basis weight of the recording material is less than 81 g / m 2, the slip amount is sufficiently small even if the paper width is less than 210 mm, so the peripheral speed ratio is set to 100% in order to satisfy the condition of V1 ≧ V0.
記録材の坪量が81g/m2以上400g/m2未満の場合と、400g/m2以上の場合とで、それぞれ用紙幅が210mm以上の場合と、210mm未満の場合とで周速比に差をつけている。 And if the basis weight of the recording material is less than 81 g / m 2 or more 400 g / m 2, in the case of 400 g / m 2 or more, and if the paper width is more than 210mm, respectively, the peripheral speed ratio between the case of less than 210mm I'm making a difference.
なお、本実施形態においては、用紙幅が210mm未満と、210mm以上の2水準に分けるのみで充分所望の加圧ローラ330表層摩耗を実現できたため2水準にとどめた。但し、装置構成によっては適宜複数の水準に細分化しても良い。
In the present embodiment, the desired
[周速比制御]
次に、本実施形態の周速比の制御について、図2及び図4を参照しつつ、図15を用いて説明する。図15は、記録材の坪量が入力され、画像形成ジョブが開始してからジョブが終了するまでの定着装置8の制御の一例を示している。
[Peripheral speed ratio control]
Next, the control of the peripheral speed ratio of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 4 with reference to FIG. FIG. 15 shows an example of control of the fixing
制御部30は、例えば操作部4のスタートキーが操作された場合に画像形成ジョブを開始し、画像形成ジョブの最後の記録材への画像形成動作を終了すると、画像形成ジョブを終了する。
The
画像形成装置1(図1)において、制御部30は表示部5に入力画面等を表示し、表示した入力画面を通じて記録材の紙種や坪量、用紙幅等の情報を受け付ける。そして、制御部30は、その情報をメモリ33に記憶する(S21)。次に、制御部30は、記録材の紙種や坪量、用紙幅に関する情報をメモリ33から取得する(S22)。また、制御部30は、メモリ33から周速比制御テーブル(例えば表3)を読み出す(S23)。
In the image forming apparatus 1 (FIG. 1), the
制御部30は、取得された記録材の坪量が81g/m2以下かを判定する(S24)。坪量が81g/m2以下の場合(S24のYES)、周速比制御部32aでは周速比制御テーブルを参照し、周速比を100%に設定する(S25)。坪量が81g/m2よりも大きい場合(S24のNO)、制御部30は取得された記録材の坪量が400g/m2以下かを判定する(S26)。
The
坪量が400g/m2より大きい場合(S26のNO)、制御部30は取得された用紙幅が210mm以下かどうかを判定する(S27)。用紙幅が210mm以下の場合(S27のYES)、周速比制御部32aでは周速比制御テーブルを参照し、周速比を111%に設定する(S29)。用紙幅が210mmよりも大きい場合(S27のNO)、周速比制御部32aでは周速比制御テーブルを参照し、周速比を115%に設定する(S30)。
When the basis weight is larger than 400 g / m 2 (NO in S26), the
坪量が400g/m2以下の場合(S26のYES)、制御部30は取得された用紙幅が210mm以下かどうかを判定する(S28)。用紙幅が210mm以下の場合(S28のYES)、周速比制御部32aでは周速比制御テーブルを参照し、周速比を106%に設定する(S31)。用紙幅が210mmよりも大きい場合(S28のNO)、周速比制御部32aでは周速比制御テーブルを参照し、周速比を110%に設定する(S32)。周速比制御部32aは設定した周速比にすべく、モータM0およびモータM1の回転数を設定する(S33)。
When the basis weight is 400 g / m 2 or less (YES in S26), the
そして、制御部30は、ユーザ操作による画像形成ジョブの開始が指示されたかを判定する(S34)。画像形成ジョブの開始が指示されていない場合(S34のNO)、周速比制御部32aは、周速比を100%に設定し(S35)、設定した周速比とすべく、モータM0およびモータM1の回転数を設定する(S36)。その後、制御部30は、上記したS21〜33の処理を繰り返す。画像形成ジョブの開始が指示されている場合(S34のYES)、モータM0およびモータM1は設定した回転数で駆動される(S37)。
Then, the
次に、制御部30は、画像形成ジョブが終了したかを判断する(S38)。画像形成ジョブが終了していない場合(S38のNO)、画像形成ジョブの終了を待機する。画像形成ジョブが終了した場合(S38のYES)、周速比制御部32aは、周速比を100%に設定し(S39)、設定した周速比とすべく、モータM0およびモータM1の回転数を設定し(S40)、モータM0、M1の駆動を停止する(S41)。そして、制御部30は、本制御を終了する。
Next, the
このような本実施形態の場合も、記録材の種類に関らず、記録材と加圧ローラ330との速度差を抑制できる。そして、記録材の加圧ローラ330に対する滑り量を低減して、加圧ローラ330の表面の摩耗の促進を抑制できる。即ち、記録材の幅方向の長さが長い場合には、記録材の加圧ローラ330に対する滑り量が大きくなる傾向となるが、本実施形態の場合、周速比を大きくして、即ち、補助駆動ローラ340の加圧ローラ330に対する周速を速くしている。これにより、定着ベルト310に作用する補助駆動力を大きくして、記録材の幅が大きくても記録材を加圧ローラ330に追従させ易くしている。この結果、記録材による加圧ローラの表層の摩耗の促進を抑制できる。
Also in the case of the present embodiment as described above, the speed difference between the recording material and the
また、本実施形態では、第1の実施形態の記録材に坪量に応じた周速比の制御に加えて、上述のように記録材の幅方向の長さに応じても周速比の制御を行っている。このため、記録材の坪量が大きくても記録材の幅方向の長さが短ければ、基準値(例えば100%)に対する周速比の増加量を抑えられる。このため、定着ベルト310の走行距離の増加を抑制でき、潤滑シート370の長寿命化を図れる。
Further, in the present embodiment, in addition to controlling the peripheral speed ratio according to the basis weight of the recording material of the first embodiment, the peripheral speed ratio also depends on the length in the width direction of the recording material as described above. It is in control. Therefore, even if the basis weight of the recording material is large, if the length of the recording material in the width direction is short, the increase in the peripheral speed ratio with respect to the reference value (for example, 100%) can be suppressed. Therefore, an increase in the mileage of the fixing
なお、上述した記録材の幅方向の長さに対する周速比は一例であり、定着装置の構成などによって一意的に決まるものではない。また、本実施形態の効果は上述の周速比に限定されるものでなく、加圧ローラ330の周速V0に対して補助駆動ローラ340の周速V1の関係がV0≦V1を満たせば良い。
The peripheral speed ratio to the length in the width direction of the recording material described above is an example, and is not uniquely determined by the configuration of the fixing device or the like. Further, the effect of the present embodiment is not limited to the above-mentioned peripheral speed ratio, and the relationship between the peripheral speed V0 of the pressurizing
<他の実施形態>
上述の各実施形態では、加圧ローラ用のモータM0と補助駆動ローラ用のモータM1をそれぞれ独立して設けた。但し、加圧ローラ用のモータと補助駆動ローラ用のモータを共通としても良い。即ち、加圧ローラと補助駆動ローラとを共通の駆動源により駆動するようにしても良い。この場合、1個のモータと何れかのローラとの間に変速機構を設け、上述したような周速比の制御を行えるようにする。
<Other Embodiments>
In each of the above-described embodiments, the motor M0 for the pressurizing roller and the motor M1 for the auxiliary drive roller are provided independently. However, the motor for the pressurizing roller and the motor for the auxiliary drive roller may be shared. That is, the pressure roller and the auxiliary drive roller may be driven by a common drive source. In this case, a transmission mechanism is provided between one motor and one of the rollers so that the peripheral speed ratio can be controlled as described above.
また、上述の各実施形態では、定着ベルト310の回転方向に関して、補助駆動ローラ340を定着パッド320の下流でステアリングローラ350の上流に配置した。但し、補助駆動ローラ340の位置とステアリングローラ350の位置とを入れ替えても良い。即ち、定着ベルト310の回転方向に関して、補助駆動ローラ340をステアリングローラ350の下流で定着パッド320の上流に配置しても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the
上述の第2の実施形態では、記録材の坪量と記録材の幅方向の長さとを考慮して周速比を設定した。但し、記録材の幅方向の長さのみに応じて周速比を設定しても良い。即ち、記録材の坪量に関らず、記録材の幅の情報に基づいて周速比を変更するようにしても良い。周速比の変更の仕方は、第2の実施形態と同じである。 In the second embodiment described above, the peripheral speed ratio is set in consideration of the basis weight of the recording material and the length in the width direction of the recording material. However, the peripheral speed ratio may be set only according to the length of the recording material in the width direction. That is, the peripheral speed ratio may be changed based on the information on the width of the recording material regardless of the basis weight of the recording material. The method of changing the peripheral speed ratio is the same as that of the second embodiment.
上述の各実施形態では、補助駆動ローラに定着ベルトを加熱するための加熱源としてのハロゲンヒータを設けた構成について説明した。但し、加熱源は、補助駆動ローラに設けずに、ステアリングローラなどの他の張架部材に設けても良い。また、パッド部材に設けても良い。例えば、パッド部材の定着ベルト側にセラミックヒータなどの板状の発熱部材を設けても良い。また、定着ベルトを電磁誘導により加熱する構成としても良い。 In each of the above-described embodiments, a configuration in which a halogen heater as a heating source for heating the fixing belt is provided on the auxiliary drive roller has been described. However, the heat source may not be provided on the auxiliary drive roller, but may be provided on another tension member such as a steering roller. Further, it may be provided on the pad member. For example, a plate-shaped heat generating member such as a ceramic heater may be provided on the fixing belt side of the pad member. Further, the fixing belt may be heated by electromagnetic induction.
また、上述の各実施形態では、定着ベルトを定着パッド、補助駆動ローラ及びステアリングローラにより張架する定着装置について説明した。但し、本発明が適用可能な定着装置はこれに限らず、例えば、1個の張架ローラと定着パッドのみにより定着ベルトが張架される構成であっても良い。要は、定着パッドと共に定着ベルトを張架する少なくとも1個の張架ローラを備えていれば良い。 Further, in each of the above-described embodiments, the fixing device for tensioning the fixing belt by the fixing pad, the auxiliary drive roller, and the steering roller has been described. However, the fixing device to which the present invention can be applied is not limited to this, and for example, the fixing belt may be stretched only by one tension roller and a fixing pad. In short, it suffices to provide at least one tension roller for tensioning the fixing belt together with the fixing pad.
8・・・定着装置/310・・・定着ベルト(ベルト)/320・・・定着パッド(ニップ部形成部材、パッド部材)/330・・・加圧ローラ(駆動ローラ)/340・・・補助駆動ローラ/350・・・ステアリングローラ(張架ローラ) 8 ... Fixing device / 310 ... Fixing belt (belt) / 320 ... Fixing pad (nip part forming member, pad member) / 330 ... Pressurizing roller (drive roller) / 340 ... Auxiliary Drive roller / 350 ・ ・ ・ Steering roller (tension roller)
Claims (6)
無端状で回転可能なベルトと、
弾性層を有し、前記ベルトの外周面に当接して回転して前記ベルトに駆動力を付与する駆動ローラと、
前記ベルトの内側に、前記ベルトを挟んで前記駆動ローラと対向するように配置されると共に、前記ベルトと前記駆動ローラとの間で記録材を挟持搬送するニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記ベルトの内側に配置され、前記ニップ部形成部材と共に前記ベルトを張架して回転し、前記ベルトに駆動力を付与する補助駆動ローラと、を備え、
前記駆動ローラの周速をV0、前記補助駆動ローラの周速をV1、V1/V0を周速比とした場合、前記ニップ部で搬送される記録材の坪量が第1の坪量である場合の前記周速比が第1の周速比となるように、前記ニップ部で搬送される記録材の坪量が前記第1の坪量よりも大きい第2の坪量である場合の前記周速比が前記第1の周速比よりも大きい第2の周速比となるように、前記補助駆動ローラの周速を変更する、
ことを特徴とする定着装置。 A fixing device that fixes a toner image supported on a recording material to the recording material.
An endless, rotatable belt and
A drive roller having an elastic layer and rotating in contact with the outer peripheral surface of the belt to apply a driving force to the belt.
A nip portion forming member that is arranged inside the belt so as to face the drive roller with the belt sandwiched therein, and forms a nip portion that sandwiches and conveys a recording material between the belt and the drive roller. ,
An auxiliary drive roller, which is arranged inside the belt and stretches and rotates the belt together with the nip portion forming member to apply a driving force to the belt, is provided.
When the peripheral speed of the drive roller is V0, the peripheral speed of the auxiliary drive roller is V1, and V1 / V0 is the peripheral speed ratio, the basis weight of the recording material conveyed by the nip portion is the first basis weight. The case where the basis weight of the recording material conveyed by the nip portion is a second basis weight larger than the first basis weight so that the peripheral speed ratio in the case becomes the first peripheral speed ratio. The peripheral speed of the auxiliary drive roller is changed so that the peripheral speed ratio becomes the second peripheral speed ratio larger than the first peripheral speed ratio.
A fixing device characterized in that.
無端状で回転可能なベルトと、
弾性層を有し、前記ベルトの外周面に当接して回転して前記ベルトに駆動力を付与する駆動ローラと、
前記ベルトの内側に、前記ベルトを挟んで前記駆動ローラと対向するように配置されると共に、前記ベルトと前記駆動ローラとの間で記録材を挟持搬送するニップ部を形成するニップ部形成部材と、
前記ベルトの内側に配置され、前記ニップ部形成部材と共に前記ベルトを張架して回転し、前記ベルトに駆動力を付与する補助駆動ローラと、を備え、
前記駆動ローラの周速をV0、前記補助駆動ローラの周速をV1、V1/V0を周速比とした場合、前記ニップ部で搬送される記録材の、記録材の搬送方向に交差する幅方向の長さが第1の長さである場合の前記周速比が第3の周速比となるように、前記ニップ部で搬送される記録材の前記幅方向の長さが前記第1の長さよりも長い第2の長さである場合の前記周速比が前記第3の周速比よりも大きい第4の周速比となるように、前記補助駆動ローラの周速を変更する、
ことを特徴とする定着装置。 A fixing device that fixes a toner image supported on a recording material to the recording material.
An endless, rotatable belt and
A drive roller having an elastic layer and rotating in contact with the outer peripheral surface of the belt to apply a driving force to the belt.
A nip portion forming member that is arranged inside the belt so as to face the drive roller with the belt sandwiched therein, and forms a nip portion that sandwiches and conveys a recording material between the belt and the drive roller. ,
An auxiliary drive roller, which is arranged inside the belt and stretches and rotates the belt together with the nip portion forming member to apply a driving force to the belt, is provided.
When the peripheral speed of the drive roller is V0, the peripheral speed of the auxiliary drive roller is V1, and V1 / V0 is the peripheral speed ratio, the width of the recording material transported by the nip portion intersects the transport direction of the recording material. The length in the width direction of the recording material conveyed by the nip portion is the first, so that the peripheral speed ratio when the length in the direction is the first length is the third peripheral speed ratio. The peripheral speed of the auxiliary drive roller is changed so that the peripheral speed ratio in the case of a second length longer than the third peripheral speed ratio becomes a fourth peripheral speed ratio larger than the third peripheral speed ratio. ,
A fixing device characterized in that.
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の定着装置。 Satisfy V1 ≥ V0,
The fixing device according to claim 1 or 2, wherein the fixing device is characterized by the above.
前記補助駆動ローラは、前記ベルトの回転方向に関して、前記ニップ部形成部材の下流で、前記張架ローラの上流に配置されている、
ことを特徴とする、請求項1ないし3の何れか1項に記載の定着装置。 A tension roller, which is arranged inside the belt, stretches the belt together with the nip portion forming member and the auxiliary drive roller, and rotates in accordance with the belt.
The auxiliary drive roller is arranged downstream of the nip portion forming member and upstream of the tension roller in the rotation direction of the belt.
The fixing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixing device is characterized by the above.
ことを特徴とする、請求項1ないし4の何れか1項に記載の定着装置。 The nip portion forming member is a pad member in which at least a part of a portion forming the nip portion is formed in a plane shape.
The fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the fixing device is characterized by the above.
ことを特徴とする、請求項1ないし5の何れか1項に記載の定着装置。 The auxiliary drive roller stretches the belt via a lubricant.
The fixing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the fixing device is characterized by the above.
Priority Applications (1)
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JP2020005983A JP2021113877A (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Fixing device |
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JP2020005983A JP2021113877A (en) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | Fixing device |
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