JP3541847B2 - Fixing device - Google Patents
Fixing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3541847B2 JP3541847B2 JP2004026038A JP2004026038A JP3541847B2 JP 3541847 B2 JP3541847 B2 JP 3541847B2 JP 2004026038 A JP2004026038 A JP 2004026038A JP 2004026038 A JP2004026038 A JP 2004026038A JP 3541847 B2 JP3541847 B2 JP 3541847B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- nip
- coated paper
- roll
- paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は記録シート上の未定着トナー像を加熱および加圧して定着する定着装置に関し、特に画像の光沢を得るための塗工紙の定着を良好に行える定着装置に関する。
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像情報記録装置のロール対型あるいはベルト型の定着装置に適用できる。
The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording sheet by applying heat and pressure, and more particularly to a fixing device capable of satisfactorily fixing coated paper for obtaining gloss of an image.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a roll-pair or belt-type fixing device of an image information recording device such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
従来、画像形成装置の記録シートとして、図14Aに示すような普通紙(通常記録シート)が、入手しやすく安価なこともあって用いられて来た。しかしこの普通紙では繊維層Gが表面に出るため、表面の凹凸が大きい。しかも定着装置で溶融されたトナーが記録シートに浸透しやすく、定着後の光沢ムラが目立つ欠点がある。そのため、特に高画質・高光沢の画像が要求されるカラー複写機等においては、トナー画像表面を平滑に定着処理せねばならなかった。前記定着処理により、前記記録シートへのトナーの浸透が更に助長される。そして、凹凸を埋めるためにトナーが消費され、トナー補給を頻繁に行わねばならなかった。
この欠点を補うため、図14Bに示すような繊維層G上に樹脂剤を含んだ塗工層Mをコーティングしたコート紙、アート紙などの塗工紙が用いられている。
これは比較的高価であるが表面に凹凸が少なく光沢があり、溶融トナーの浸透も少ないため定着後画像の光沢ムラが目立ち難く、トナーの消費、補充も少なくて済むので、特にカラー複写機等において使用されることが多い。
定着後のトナー画像表面が平滑になるように定着処理する定着装置としては、従来下記(J01)、(J02)等の技術が知られている。
Conventionally, plain paper (normal recording sheet) as shown in FIG. 14A has been used as a recording sheet for an image forming apparatus because it is easily available and inexpensive. However, in this plain paper, since the fiber layer G is exposed on the surface, the unevenness of the surface is large. In addition, there is a disadvantage that the toner melted by the fixing device easily penetrates the recording sheet, and gloss unevenness after fixing is conspicuous. Therefore, particularly in a color copying machine or the like that requires a high-quality and high-gloss image, the surface of the toner image must be fixed smoothly. By the fixing process, the penetration of the toner into the recording sheet is further promoted. Then, toner is consumed to fill the irregularities, and the toner must be replenished frequently.
In order to compensate for this drawback, coated paper such as coated paper or art paper in which a coating layer M containing a resin agent is coated on a fiber layer G as shown in FIG. 14B is used.
This is relatively expensive, but has little unevenness on the surface and is glossy, and the penetration of the molten toner is small, so that the gloss unevenness of the image after fixing is not conspicuous, and the consumption and replenishment of the toner is small. Often used in
As a fixing device that performs a fixing process so that the surface of a toner image after fixing becomes smooth, the following techniques (J01) and (J02) are conventionally known.
(J01)図15に示す技術
図15のロール対型定着装置は、内部にヒーター01を有し、表面にトップコート層02aで被覆された比較的厚い耐熱弾性体の下地層02bを有する加熱定着ロール02と、トップコート層03aで被覆された比較的薄い耐熱弾性体の下地層03bを有する圧力ロール03を有している。前記加熱定着ロール02表面には、記録シートS上の未定着トナーIの加熱定着ロール02への転移を防止するため、オイル供給装置04からシリコンオイルが供給されている。
前記圧力ロール03および前記加熱定着ロール02の圧接部(定着ニップN)は、前記比較的厚い下地層02bが凹むため、カラー画像のように多量のトナーIが載った腰の弱い記録シートSでも、定着後加熱定着ロール02から容易に自然剥離させること(セルフストリッピング)が可能になっている。
(J01) Technology shown in FIG. 15 The roll-pair type fixing device shown in FIG. 15 has a
The pressure contact portion (fixing nip N) between the
(J02)図16に示す技術
図16は特開平5ー150679号等に示されているベルトニップ型定着装置である。図16の定着装置において、前記図15と同一の符号を付けた要素は図15の要素と同じである。図16A、図16Bでは、前記図15の圧力ロールの代りにエンドレスベルト06を加熱定着ロール02の下部表面に圧接させる圧力ロール07および圧力補助部材08(または08′)が使用されている。前記エンドレスベルト06および加熱定着ロール02の圧接により形成される定着ニップNにより、記録シートS上の未定着トナー像Iが熱と圧力とを受けて定着される。
このようなベルトニップ型の定着装置では、前記定着ニップNの長さだけ加熱される時間が増える。従って前記図15のようにエンドレスベルト06を使用しない場合に比べて記録シートSの搬送速度を増しても十分な加熱定着時間を確保することができ、逆に同じ搬送速度ならばより多量の熱を与えることができることになるので、カラー画像の定着に適している。
また、前記圧力ロール07はステンレス等の材料により前記加熱定着ロール02より堅くて小径のロールに形成されているので、この押圧力により加熱定着ロール01表面が歪み、セルフストリッピングが可能となっている。
(J02) Technology shown in FIG. 16 FIG. 16 shows a belt nip type fixing device disclosed in JP-A-5-150679. In the fixing device shown in FIG. 16, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 15 are the same as those in FIG. 16A and 16B, a
In such a belt nip type fixing device, the heating time increases by the length of the fixing nip N. Therefore, as compared with the case where the
Further, since the
(J03)定着速度を減速することにより加熱加圧時間を長くする技術
加熱、加圧時間を長くするために定着速度を減速する技術として、下記の技術が知られている。
(a)特開昭49ー73141号;記録紙の厚みに応じて定着速度を減速する技術。
(b)特開昭51ー78342号;単色モードと多色モードの切り替えに応じて定着速度を減速する技術。
(c)特開昭59ー188673号;OHPボタンなどにより2種の速度切替えを行う技術。
(d)特開昭60ー143370では記録紙の種類を検知して定着速度及び定着温度を制御する手段が、それぞれ提案されている。
(J03) Technology for Prolonging Heating and Pressing Time by Decreasing Fixing Speed The following technology is known as a technology for reducing the fixing speed in order to prolong the heating and pressurizing time.
(A) JP-A-49-73141; a technique for reducing the fixing speed according to the thickness of the recording paper.
(B) JP-A-51-78342; a technique for reducing the fixing speed in accordance with switching between a single color mode and a multicolor mode.
(C) Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-188673; a technique for switching between two kinds of speeds using an OHP button or the like.
(D) Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-143370 proposes means for detecting the type of recording paper and controlling the fixing speed and the fixing temperature.
(J04)定着ニップ幅を広げることにより加熱加圧時間を長くする技術
定着ニップNの領域を広げる技術としては、特開平2ー294579号、特開平4ー333083号、特開平4ー97187号、実開平2ー58269号がある。
(前記(J01)の問題点)
前記(J01)のロール対型定着装置では塗工紙を普通紙と同じ定着条件(加熱温度、加熱時間等)で定着すると、塗工紙上のトナー画像の乱れ(以下トナーブリスター)が発生し易いという問題点がある。さらに悪い状態では定着ニップN通過後に前記繊維層Gと塗工層Mが分離して塗工紙表面が水脹れ状になるペーパーブリスターが発生する問題がある。
(前記(J02)の問題点)
また、前記(J02)のベルトニップ型定着装置では、塗工紙を普通紙と同じ定着条件(加熱温度、加熱時間等)で定着しても、ペーパーブリスターは比較的発生し難いが、定着ニップN中の圧接力が急減するエンドレスベルトのみの領域(例えば押圧補助部材の下流側の領域)においてトナーブリスターが発生し易いという問題がある。
(Problem of (J01) above)
In the roll-type fixing device (J01), when the coated paper is fixed under the same fixing conditions (heating temperature, heating time, etc.) as the plain paper, disturbance of the toner image on the coated paper (hereinafter, toner blister) is likely to occur. There is a problem. In a worse state, there is a problem that the fiber layer G and the coating layer M are separated after passing through the fixing nip N, and a paper blister in which the coated paper surface becomes swollen is generated.
(Problem of (J02) above)
Further, in the belt nip type fixing device of the above (J02), even though the coated paper is fixed under the same fixing conditions (heating temperature, heating time, etc.) as plain paper, paper blisters are relatively unlikely to occur. There is a problem that toner blisters are likely to occur in a region of only the endless belt (for example, a region on the downstream side of the pressing auxiliary member) where the pressure contact force in N rapidly decreases.
(前記(J03)の問題点)
前記定着速度を下げる方法として示されたいずれの技術も、塗工紙のペーパーブリスターあるいはトナーブリスターへの影響については述べられていない。またこれらの手段では、15gsm程度の多量の塗工層がコーティングされている両面塗工紙においては効果が得られない。
(前記(J04)の問題点)
前記定着ニップの領域を広げる方法として示されたいずれの技術も、比較的厚い記録紙を用いる場合の定着強度を確保する目的のものであり、必ずしも厚いとは限らない塗工紙には該当しない。
(Problem of (J03) above)
None of the techniques described as a method of lowering the fixing speed describes the effect of coated paper on paper blisters or toner blisters. In addition, these methods cannot provide an effect on double-sided coated paper coated with a large amount of a coating layer of about 15 gsm.
(Problem of (J04) above)
Any of the techniques described as a method for expanding the area of the fixing nip is intended to secure the fixing strength when a relatively thick recording paper is used, and does not necessarily correspond to a coated paper that is not always thick. .
以上に説明したペーパーブリスターおよびトナーブリスターの発生機構を発明者は次のように考えた。すなわち、定着を受ける過程で加熱により記録紙内の空気の膨張や水分の蒸発が起こっており、通常の記録紙では繊維間の空隙を通ってこれらの空気や水分が逃げやすいが、塗工紙では樹脂を含む前記塗工層Mに遮られて逃げにくい。
特に前記ロール対型定着装置では定着ニップNにおける圧接力が比較的強く、且つ急激な加熱が行われるので、前記膨張空気や蒸発水分の逃げ場が無く、定着ニップNの出口で急膨張した空気により繊維層Gと塗工層Mが分離してしまう。
一方ベルトニップ型定着装置では圧力補助部材08、08′および圧力ロール07の圧力を普通紙の場合と同様の高圧に保持した場合、それらの間の領域で圧接力が急減する。この圧接力急減領域において記録紙内の空気や水分が出てくる。この時トナーは加熱定着ロールに押圧されていないので前記の空気や水分の撹乱によりトナー像の乱れが発生する。
The inventors considered the mechanism of generating the paper blister and the toner blister described above as follows. That is, during the fixing process, heating causes expansion of air and moisture in the recording paper due to heating, and in the case of ordinary recording paper, these air and moisture can easily escape through the gaps between the fibers. In this case, it is difficult to escape because of the coating layer M containing the resin.
In particular, in the roll pair type fixing device, since the pressing force at the fixing nip N is relatively strong and rapid heating is performed, there is no escape area for the expanded air or evaporated water, and the air rapidly expanded at the exit of the fixing nip N The fiber layer G and the coating layer M are separated.
On the other hand, in the belt nip type fixing device, when the pressures of the
前記不具合に対する従来の改善策は、記録紙の裏面に塗工層Mを設けないとか、通常15gsm程度の塗工量を、3gsm程度に減らすことであった。しかしこのような改善策では、塗工紙本来の前記利点を薄れさせたり両面複写に対応できなくなる等の欠点を含んでいた。
本発明者は前記塗工紙におけるブリスター発生を防止する研究を行った結果、普通紙の場合に比べて定着時間を長くして80msec以上の時間で加熱、加圧定着を行ったり、加圧力を低めに設定したり、予め予備加熱を行ったりすることにより、急激な加熱、加圧を行わずに加熱、加圧定着を行えば、塗工紙定着時の前記ブリスターの発生を防止できることを見出した。
Conventional measures for solving the above-mentioned problem include not providing the coating layer M on the back surface of the recording paper or reducing the coating amount, which is usually about 15 gsm, to about 3 gsm. However, such an improvement has disadvantages such as diminishing the advantages inherent in coated paper and making it impossible to cope with double-sided copying.
The present inventor conducted a study to prevent the occurrence of blisters in the coated paper, and found that the fixing time was increased as compared with the case of plain paper, and heating, pressure fixing was performed in a time of 80 msec or more, and the pressing force was reduced. By setting the temperature lower or performing preliminary heating in advance, if heating and pressing and fixing are performed without performing rapid heating and pressing, it is found that the occurrence of the blister at the time of fixing coated paper can be prevented. Was.
本発明は前述の事情および検討結果に鑑み、下記(O01)の記載内容を課題とする。
(O01)普通紙の定着速度を低下させること無く、塗工紙のペーパーブリスターあるいはトナーブリスターの発生を防止すること。
The present invention has been made in view of the above circumstances and examination results, and has an object of the following content (O01).
(O01) To prevent paper blisters or toner blisters on coated paper without lowering the fixing speed of plain paper.
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。カッコ内の符号が+記号で連結されたものは実施例の複数の要素を組み合わせたものが本発明の要素に対応することを示す。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
Next, the present invention devised to solve the above problem will be described. Elements of the present invention are indicated by parentheses in the elements of the embodiment in order to facilitate correspondence with the elements of the embodiments described later. Add the items enclosed in. A sign in parentheses connected by a + sign indicates that a combination of a plurality of elements of the embodiment corresponds to an element of the present invention.
The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described below is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
(第1発明)
前記課題を解決するために、本出願の第1発明の定着装置(F)は、下記の要件を備えたことを特徴とする、
(Y01)記録シート(S)の搬送路(29)に配置された加熱定着部材(41)および前記加熱定着部材(41)に圧接する圧接部材(51,71,71′)、
(Y02)前記加熱定着部材(41)および圧接部材(51,71,71′)の圧接領域により定着ニップ(N)を形成し、前記定着ニップ(N)を通過する前記記録シート(S)に付着した未定着トナー像(I)を定着する前記加熱定着部材(41)および前記圧接部材(51,71,71′)、
(Y03)前記定着ニップ(N)を通過する記録シート(S)が表面に塗工層(M)を有する塗工紙であるか否かを判別する塗工紙判別手段(59)、
(Y04)前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合に前記定着ニップ(N)を通過する記録シート(S)の速度を普通紙の場合よりも低い値に制御するニップ通過速度制御手段(49+59+C)。
前記第1発明において、次の要件(A05)を備えることが可能である。
(Y05)前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合に前記記録シート(S)の定着温度を普通紙の場合よりも低い温度に制御する定着温度制御手段(47+59+C)。
また、前記第1発明において、次の要件(A06)を備えることが可能である。
(Y06)前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合に前記定着ニップ(N)において前記圧接部材(51,71,71′)が前記加熱定着部材(41)に圧接する押圧力を、普通紙の場合よりも低い値に制御するニップ押圧力制御手段(K)。
(First invention)
In order to solve the above-mentioned problems, a fixing device (F) according to a first invention of the present application has the following requirements.
(Y01) a heating / fixing member (41) disposed on the recording sheet (S) conveyance path (29) and pressing members (51, 71, 71 ') pressing against the heating / fixing member (41);
(Y02) A fixing nip (N) is formed by a pressure contact area of the heat fixing member (41) and the pressure contact members (51, 71, 71 '), and the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is formed on the recording sheet (S). The heat-fixing member (41) for fixing the adhered unfixed toner image (I) and the pressing members (51, 71, 71 ');
(Y03) coated paper discriminating means (59) for discriminating whether or not the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is a coated paper having a coating layer (M) on its surface;
(Y04) The speed of the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is controlled to a value lower than that of plain paper when the coated paper discriminating means (59) determines that the paper is coated paper. Nip passing speed control means (49 + 59 + C).
In the first invention, the following requirement (A05) can be provided.
(Y05) Fixing temperature control means (47 + 59 + C) for controlling the fixing temperature of the recording sheet (S) to a lower temperature than that for plain paper when the coated paper discriminating means (59) determines that the paper is coated paper. ).
Further, in the first invention, the following requirement (A06) can be provided.
(Y06) When the coated paper discriminating means (59) determines that the paper is coated paper, the pressing members (51, 71, 71 ') are connected to the heat fixing member (41) in the fixing nip (N). Nip pressing force control means (K) for controlling the pressing force to be pressed to a value lower than that of plain paper.
(第2発明)
前記課題を解決するために、本出願の第2発明の定着装置(F)は、下記の要件を備えたことを特徴とする、
(Y01)記録シート(S)の搬送路(29)に配置された加熱定着部材(41)および前記加熱定着部材(41)に圧接する圧接部材(51,71,71′)、
(Y02)前記加熱定着部材(41)および圧接部材(51,71,71′)の圧接領域により定着ニップ(N)を形成し、前記定着ニップ(N)を通過する前記記録シート(S)に付着した未定着トナー像(I)を定着する前記加熱定着部材(41)および前記圧接部材(51,71,71′)、
(Y03)前記定着ニップ(N)を通過する記録シート(S)が表面に塗工層(M)を有する塗工紙であるか否かを判別する塗工紙判別手段(59)、
(Y07)前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合に前記定着ニップ(N)を通過する記録シート(S)の定着ニップ通過時間を普通紙の場合よりも長くするニップ通過時間制御手段(49+59+C;47+49+59+C;69)。
前記第2発明において、次の要件(Y05)を備えることが可能である。
(Y05)前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合に前記記録シート(S)の定着温度を普通紙の場合よりも低い温度に制御する定着温度制御手段(47+59+C)。
(Second invention)
In order to solve the above problems, a fixing device (F) according to a second invention of the present application has the following requirements.
(Y01) a heating / fixing member (41) disposed on the recording sheet (S) conveyance path (29) and pressing members (51, 71, 71 ') pressing against the heating / fixing member (41);
(Y02) A fixing nip (N) is formed by a pressure contact area of the heat fixing member (41) and the pressure contact members (51, 71, 71 '), and the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is formed on the recording sheet (S). The heat-fixing member (41) for fixing the adhered unfixed toner image (I) and the pressing members (51, 71, 71 ');
(Y03) coated paper discriminating means (59) for discriminating whether or not the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is a coated paper having a coating layer (M) on its surface;
(Y07) When the coated paper discriminating means (59) determines that the paper is coated paper, the fixing nip passage time of the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is longer than that of plain paper. (49 + 59 + C; 47 + 49 + 59 + C; 69).
In the second invention, the following requirement (Y05) can be provided.
(Y05) Fixing temperature control means (47 + 59 + C) for controlling the fixing temperature of the recording sheet (S) to a lower temperature than that for plain paper when the coated paper discriminating means (59) determines that the paper is coated paper. ).
(用語の説明)
本明細書において、前記「加熱定着部材」は、加熱定着ロール、加熱定着ベルト等を意味する。また、前記「圧接部材」は「加熱定着部材」表面に直接接触するエンドレスベルト、圧力ロール、圧力補助ロール、圧力補助パッド等を意味する。
(Explanation of terms)
In this specification, the “heat fixing member” means a heat fixing roll, a heat fixing belt, and the like. Further, the “pressing member” means an endless belt, a pressure roll, a pressure auxiliary roll, a pressure auxiliary pad, etc., which are in direct contact with the surface of the “heat fixing member”.
次に、前述の特徴を備えた本出願の第1発明の作用を説明する。
(第1発明の作用)
前述の特徴を備えた第1発明の前記定着装置(F)では、塗工紙判別手段(59)が前記定着ニップ(N)を通過する前記記録シート(S)が塗工紙であると判別した場合、前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合、ニップ通過速度制御手段(49+59+C)は、前記定着ニップ(N)を通過する記録シート(S)の速度を普通紙の場合よりも低い値に制御する
これにより、定着ニップ(N)における定着時の記録シートSからの(単位時間当りの)急激な空気の膨張や水分の蒸発を抑制することができる。したがって、塗工紙のブリスター(ペーパーブリスター、トナーブリスター等)の発生を防止することができる。
前記第1発明において、定着ニップ(N)の幅を増加させる等の動作により、前記定着ニップ(N)を通過する前記記録シート(S)の通過時間を80msec以上に制御するニップ通過時間制御手段(49+59+C;47+49+59+C;69)を設けた場合、前記塗工紙のブリスター(ペーパーブリスター、トナーブリスター等)の発生を防止しながら、塗工紙の定着を良好に行うことができる。
前記第1発明において、前記要件(A05)を備えた定着装置では、前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合に、定着温度制御手段(47+59+C)は、前記記録シート(S)の定着温度を普通紙の場合よりも低い温度に制御する。この場合、前記塗工紙のブリスター(ペーパーブリスター、トナーブリスター等)の発生をさらに良く防止しながら、塗工紙の定着をさらに良好に行うことができる。
また、前記第1発明において、前記要件(A06)を備えた定着装置では、前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合に、ニップ押圧力制御手段(K)は、前記定着ニップ(N)において前記圧接部材(51,71,71′)が前記加熱定着部材(41)に圧接する押圧力を、普通紙の場合よりも低い値に制御する。この場合、前記塗工紙のブリスター(ペーパーブリスター、トナーブリスター等)の発生をさらに良く防止しながら、塗工紙の定着をさらに良好に行うことができる。
Next, the operation of the first invention of the present application having the above-described features will be described.
(Operation of the first invention)
In the fixing device (F) of the first invention having the above-described features, the coated paper discriminating means (59) determines that the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is coated paper. In this case, when the coated paper determining means (59) determines that the paper is coated paper, the nip passing speed control means (49 + 59 + C) determines the speed of the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N). Controlling to a lower value than in the case of plain paper By doing so, it is possible to suppress rapid expansion of air (per unit time) and evaporation of moisture from the recording sheet S during fixing in the fixing nip (N). Therefore, generation of blisters (paper blisters, toner blisters, etc.) on the coated paper can be prevented.
In the first aspect, a nip passing time control unit that controls a passing time of the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) to 80 msec or more by an operation such as increasing a width of the fixing nip (N). When (49 + 59 + C; 47 + 49 + 59 + C; 69) is provided, it is possible to satisfactorily fix the coated paper while preventing the occurrence of blisters (paper blister, toner blister, etc.) on the coated paper.
In the first aspect of the present invention, in the fixing device having the requirement (A05), when the coated paper discriminating means (59) determines that the paper is coated paper, the fixing temperature control means (47 + 59 + C) controls the recording. The fixing temperature of the sheet (S) is controlled to be lower than that of plain paper. In this case, the coated paper can be fixed more favorably while the generation of blisters (paper blister, toner blister, etc.) of the coated paper is further prevented.
In the first aspect of the present invention, in the fixing device having the requirement (A06), when the coated paper discriminating means (59) determines that the paper is a coated paper, the nip pressing force control means (K) In the fixing nip (N), the pressing force at which the pressure contact members (51, 71, 71 ') are pressed against the heat fixing member (41) is controlled to a lower value than in the case of plain paper. In this case, the coated paper can be fixed more favorably while the generation of blisters (paper blister, toner blister, etc.) of the coated paper is further prevented.
(第2発明の作用)
前述の特徴を備えた第2発明の前記定着装置(F)では、塗工紙判別手段(59)が前記定着ニップ(N)を通過する前記記録シート(S)が塗工紙であると判別した場合、ニップ通過時間制御手段(49+59+C;47+49+59+C;69)は、前記定着ニップ(N)を通過する記録シート(S)の定着ニップ通過時間を普通紙の場合よりも長くする。
これにより、ロール対型のように比較的簡単で定着ニップ(N)領域の狭い定着装置(F)においてもブリスターの発生を防止することができる。
前記第2発明において、前記要件(A05)を備えた定着装置では、前記塗工紙判別手段(59)が塗工紙であると判別した場合に、定着温度制御手段(47+59+C)は、前記記録シート(S)の定着温度を普通紙の場合よりも低い温度に制御する。この場合、前記塗工紙のブリスター(ペーパーブリスター、トナーブリスター等)の発生をさらに良く防止しながら、塗工紙の定着をさらに良好に行うことができる。
(Operation of the second invention)
In the fixing device (F) of the second invention having the above-described features, the coated paper discriminating means (59) determines that the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is a coated paper. In this case, the nip passing time control means (49 + 59 + C; 47 + 49 + 59 + C; 69) makes the fixing nip passing time of the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) longer than that of plain paper.
This can prevent the occurrence of blisters even in a fixing device (F) having a relatively simple fixing nip (N) region such as a roll-pair type.
In the second aspect of the present invention, in the fixing device having the requirement (A05), when the coated paper discriminating means (59) determines that the paper is coated paper, the fixing temperature control means (47 + 59 + C) controls the recording. The fixing temperature of the sheet (S) is controlled to be lower than that of plain paper. In this case, the coated paper can be fixed more favorably while the generation of blisters (paper blister, toner blister, etc.) of the coated paper is further prevented.
(本発明の形態)
次に、本発明の形態を説明する。
(発明の形態1)
本発明の定着装置(F)の形態1は、前記第1発明または第2発明の定着装置において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(Y001)塗工紙が定着ニップに到達する前に前記塗工紙を加熱する予備加熱手段(59+87+C)。
前記予備加熱手段としては塗工紙に対し非接触の、輻射熱あるいは対流熱で加熱する予備加熱手段(59+87+C)を使用することが好ましい。また、予備加熱により加熱したときの塗工紙の温度は60°C以上とすることが好ましい。
(Form of the present invention)
Next, an embodiment of the present invention will be described.
(Embodiment 1)
(Y001) Preheating means (59 + 87 + C) for heating the coated paper before the coated paper reaches the fixing nip.
As the preheating means, it is preferable to use a preheating means (59 + 87 + C) for heating by radiant heat or convective heat which is not in contact with the coated paper. Further, the temperature of the coated paper when heated by preheating is preferably set to 60 ° C. or higher.
(発明の形態1の作用)
前述の構成を備えた本発明の定着装置(F)の形態1では、前記塗工紙判別手段(59)が前記定着ニップ(N)を通過する前記記録シート(S)が塗工紙であると判別した場合に、前記予備加熱手段(59+87+C)は、前記定着ニップ(N)に進入する前記記録シート(S)の温度を60°C以上に予備加熱する。これにより、前記記録シート(S)表面の塗工層(M)に悪影響を与えることなく、ムラのない予熱をすることができる。なお、前記予備加熱を塗工紙に対し非接触の、輻射熱あるいは対流熱で加熱すると、塗工紙上の画像が乱れるのを防止することができる。
(Operation of
In the first embodiment of the fixing device (F) of the present invention having the above-described configuration, the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) by the coated paper discriminating means (59) is a coated paper. If it is determined that the recording sheet (S) enters the fixing nip (N), the preheating means (59 + 87 + C) preheats the temperature of the recording sheet (S) to 60 ° C. or more. Thereby, uniform preheating can be performed without adversely affecting the coating layer (M) on the surface of the recording sheet (S). When the preheating is performed by radiant heat or convective heat without contacting the coated paper, it is possible to prevent the image on the coated paper from being disturbed.
(発明の形態2)
本発明の定着装置(F)の形態2は、前記第2発明の定着装置において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(Y002)前記塗工紙判別手段(59)が前記記録シート(S)が塗工紙であると判別した場合、普通紙よりもニップ通過時間が長くなるように前記記録シート(S)のニップ通過速度を制御する手段(ニップ通過速度制御手段)により構成されたニップ通過時間制御手段(49+59+C)。
(Embodiment 2)
(Y002) When the coated paper discriminating means (59) determines that the recording sheet (S) is coated paper, the nip of the recording sheet (S) is set so that the nip passage time is longer than that of plain paper. Nip passage time control means (49 + 59 + C) constituted by means for controlling the passage speed (nip passage speed control means).
(発明の形態2の作用)
前述の構成を備えた本発明の定着装置(F)の形態2では、前記塗工紙判別手段(59)が前記定着ニップ(N)を通過する記録シート(S)が塗工紙であると判別した場合、前記ニップ通過時間制御手段(ニップ通過速度制御手段)(49+59+C)は、前記定着ニップ(N)を通過する前記記録シート(S)の通過速度を低下させ、前記記録シート(S)の通過時間を80msec以上にする。これにより、ロール対型のように比較的簡単で定着ニップ(N)領域の狭い定着装置(F)においてもブリスターの発生を防止することができる。
(Operation of
In the fixing device (F) according to the second aspect of the present invention having the above-described configuration, the coated paper discriminating means (59) determines that the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N) is coated paper. If it is determined, the nip passing time control means (nip passing speed control means) (49 + 59 + C) reduces the passing speed of the recording sheet (S) passing through the fixing nip (N), thereby reducing the recording sheet (S). Is set to 80 msec or more. This can prevent the occurrence of blisters even in a fixing device (F) having a relatively simple fixing nip (N) region such as a roll-pair type.
(発明の形態3)
本発明の定着装置(F)の形態3は、前記第1発明、第2発明、発明の形態1または2のいずれかの定着装置において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(Y003)前記加熱定着部材(41)の表面温度を検知する温度センサ(47)、
(Y004)前記塗工紙判別手段(59)が前記記録シート(S)が塗工紙であると判別した場合に、加熱定着部材表面温度を低下させる定着温度制御手段(47+59+C)。
(Embodiment 3)
A third aspect of the fixing device (F) of the present invention is characterized in that the fixing device according to any one of the first invention, the second invention, and the first or second aspect of the invention has the following requirements.
(Y003) a temperature sensor (47) for detecting a surface temperature of the heat fixing member (41);
(Y004) Fixing temperature control means (47 + 59 + C) for lowering the surface temperature of the heat fixing member when the coated paper discriminating means (59) determines that the recording sheet (S) is coated paper.
(発明の形態3の作用)
前述の構成を備えた本発明の定着装置(F)の形態3では、前記塗工紙判別手段(59)が前記記録シート(S)を塗工紙であると判別した場合に、前記定着温度制御手段(47+59+C)は、前記温度センサ(47)により検知される加熱定着部材の表面温度を低下させる。この表面温度の低下は、ヒータ等の加熱手段の発熱量を低下させることにより容易に行うことができる。
これにより、ロール対型のように比較的簡単で定着ニップ(N)領域の狭い定着装置(F)においてもブリスター防止効果を発揮することができる。かつ定着温度と定着速度を組み合わせて変えることにより、前記ブリスター防止効果をより広範囲の記録シート(S)と未定着トナー(I)の範囲に対し、確実に発揮することができる。
(Operation of
In
Thereby, even in a fixing device (F) having a relatively simple fixing nip (N) region such as a roll-pair type, a blister prevention effect can be exhibited. In addition, by changing the fixing temperature and the fixing speed in combination, the blister prevention effect can be surely exerted over a wider range of the recording sheet (S) and the unfixed toner (I).
(発明の形態4)
本発明の定着装置(F)の形態4は、前記第2発明または前記発明の形態2のいずれかの定着装置において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(Y005)前記塗工紙判別手段(59)が前記記録シート(S)が塗工紙であると判別した場合に、前記定着ニップ(N)のニップ域を増大する手段(ニップ域増大手段)により構成された前記ニップ通過時間制御手段(69)。
(Embodiment 4)
Form 4 of the fixing device (F) according to the present invention is characterized in that the fixing device according to any one of the second and the second aspects of the present invention has the following requirements.
(Y005) Means for increasing the nip area of the fixing nip (N) when the coated paper determining means (59) determines that the recording sheet (S) is coated paper (nip area increasing means) The nip passage time control means (69).
(発明の形態4の作用)
前述の構成を備えた本発明の定着装置(F)の形態4では、前記塗工紙判別手段(59)が前記記録シート(S)を塗工紙であると判別した場合に、前記ニップ通過時間制御手段(ニップ域増大手段)(69)は、前記定着ニップ(N)の幅(領域)を拡大し、前記記録シート(S)の通過時間を80msec以上にする。これにより、比較的高速で定着処理を行いながら、ブリスター防止効果を発揮することができる。
(Operation of Embodiment 4 of the Invention)
In the fixing device (F) according to the fourth aspect of the present invention having the above-described configuration, when the coated paper discriminating means (59) determines that the recording sheet (S) is coated paper, the nip passage is performed. The time control means (nip area increasing means) (69) enlarges the width (area) of the fixing nip (N) to make the passage time of the recording sheet (S) 80 msec or more. Thereby, the blister prevention effect can be exhibited while performing the fixing process at a relatively high speed.
前述の本発明の定着装置は、下記の効果を奏することができる。
(E01)塗工量が多い、あるいは両面塗工されている塗工紙においても、画像形成装置側においてペーパーブリスターおよびトナーブリスターを防止することができる。またこの結果、塗工紙の両面複写にも対応でき、記録シート表面の凹凸をトナーで埋める必要もなくなるのでトナ−消費量が少なくて済み、トナー補給を頻繁に行う必要もなくなる。この効果は特に高画質・高光沢の画像が要求されるカラー複写等において特に有用である。
(E02)定着時に塗工紙の急激な加熱、加圧を行わない場合、記録シートからの急激な空気の膨張や水分の蒸発を抑制することができるので、予備加熱装置の追設なくして前記ブリスター防止が実現できる。
The above-described fixing device of the present invention can provide the following effects.
(E01) Paper blisters and toner blisters can be prevented on the image forming apparatus side even on a coated paper having a large coating amount or a double-sided coating. As a result, it is possible to cope with both-sided copying of coated paper, and it is not necessary to fill irregularities on the surface of the recording sheet with toner, so that toner consumption is reduced and it is not necessary to frequently supply toner. This effect is particularly useful in color copying or the like that requires a high-quality and high-gloss image.
(E02) If rapid heating and pressurization of the coated paper are not performed at the time of fixing, rapid expansion of air and evaporation of water from the recording sheet can be suppressed. Blister prevention can be realized.
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以後の説明の理解を容易にするために、図面において互いに直交する矢印X,Y,Zの方向に直交座標軸X軸、Y軸、Z軸を定義し、矢印X方向を前方、矢印Y方向を左方、矢印Z方向を上方とする。この場合、X方向(前方)と逆向き(−X方向)は後方、Y方向(左方)と逆向き(−Y方向)は右方、Z方向(上方)と逆向き(−Z方向)は下方となる。
また、前方(X方向)及び後方(−X方向)を含めて前後方向又はX軸方向といい、左方(Y方向)及び右方(−Y方向)を含めて左右方向又はY軸方向といい、上方(Z方向)及び下方(−Z方向)を含めて上下方向又はZ軸方向ということにする。
さらに図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
Next, an example (example) of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following example.
In order to facilitate understanding of the following description, orthogonal coordinate axes X axis, Y axis, and Z axis are defined in directions of arrows X, Y, and Z orthogonal to each other in the drawings, and the arrow X direction is forward, and the arrow Y direction is The left, arrow Z direction is the upper side. In this case, the direction opposite to the X direction (forward) (−X direction) is backward, the direction opposite to the Y direction (left) (−Y direction) is right, and the direction Z (upward) is opposite (−Z direction). Is below.
Also referred to as the front-rear direction or the X-axis direction including the front (X direction) and the rear (-X direction), the left-right direction or the Y-axis direction including the left (Y direction) and the right (-Y direction). In other words, the vertical direction or the Z-axis direction includes the upper direction (Z direction) and the lower direction (-Z direction).
Furthermore, in the figure, those with “•” in “○” mean arrows pointing from the back of the paper to the front, and those with “x” in “○” from the table on the paper It shall mean an arrow pointing to the back.
(実施例1)
次に図1〜図3により、本発明の実施例1について説明する。図1は本発明による定着装置の実施例1を備えた画像形成装置全体の構成図である。
図1において、画像形成装置Uは、上面にプラテンガラス(透明な原稿台)A1を有する画像形成装置本体としてのデジタル式の複写機Aと、前記プラテンガラスA1上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装置Bを備えている。
前記自動原稿搬送装置Bは、原稿給紙トレイTR1に収容された原稿を順次取出して、前記プラテンガラスA1上の複写位置に搬送し、複写済みの原稿を原稿排紙トレイTR2に排出するように構成されている。
(Example 1)
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of an entire image forming apparatus including a fixing device according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an image forming apparatus U includes a digital copying machine A as an image forming apparatus main body having a platen glass (transparent document table) A1 on an upper surface, and an automatic copying machine A detachably mounted on the platen glass A1. A document conveying device B is provided.
The automatic document feeder B sequentially takes out the documents stored in the document feed tray TR1, conveys them to a copy position on the platen glass A1, and discharges the copied documents to a document discharge tray TR2. It is configured.
前記複写機Aは、前記プラテンガラスA1の下方に順次配置された画像読取部としてのイメージインプットターミナルIIT(以下、IIT)、および画像記録用作動部としてのイメージアウトプットターミナルIOT(以下、IOT)を有している。 The copying machine A includes an image input terminal IIT (hereinafter, IIT) as an image reading unit and an image output terminal IOT (hereinafter, IOT) as an image recording operation unit sequentially arranged below the platen glass A1. have.
前記IITは、前記プラテンガラスA1の下方に露光走査光学系1を有している。前記露光走査光学系1は、フルレートキャリッジに搭載された原稿照明用の露光ランプ2および第1ミラー3を有している。また露光走査光学系1は、前記フルレートキャリッジの移動速度の1/2の速度で移動するハーフレートキャリッジに搭載された第2ミラー4および第3ミラー5を有しており、さらにIITのフレームに支持された結像レンズ6を有している。
前記結像レンズ6は、前記プラテンガラスA1上の原稿から反射してさらに前
記第1,2,3ミラーで反射した原稿反射光をCCD(固体撮像装置)に収束させる機能を有している。前記CCDはその撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号に変換する機能を有している。
またIITは、前記CCDで得られる電気信号を受けてデジタル画像データとして出力する画像データ出力部7、およびユーザーがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するユーザインターフェースUIを有している。前記ユーザインターフェースUIは記録シートSが塗工紙であることを指定入力する塗工紙判別手段としての塗工紙入力ボタン59(図示せず)のほか、画像形成装置Uの現在の設定状態に関する情報の表示等を行う表示部(図示せず)を有している。
The IIT has an exposure scanning
The
The IIT has an image
前記IOTは、前記画像データ出力部7から出力される画像データをレーザ駆動信号に変換するレーザ駆動回路8、前記レーザ駆動回路8から出力されるレーザ駆動信号に応じて画像書込用のレーザビームLを出射するレーザ書込装置9を有している。
レーザ書込装置9から出射されるレーザビームLは、図1中時計方向に回転する像担持体11表面の移動経路に設定された潜像書込位置Q1において、前記像担持体11表面に入射するようになっている。
なお前記像担持体11の表面に沿って前記潜像書込位置Q1の回転方向上流側
に、帯電器12が配置されている。
The IOT includes a laser driving circuit 8 that converts image data output from the image
The laser beam L emitted from the
A
前記像担持体11の表面に沿って前記潜像書込位置Q1の回転方向下流側には、前記像担持体11表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像ユニット13が配置されている。この現像ユニット13は赤色現像ユニット13aと黒色現像ユニット13bとを有する。前記現像ユニット13のさらに下流側に設定された転写位置Q2には、転写器14が配置されている。また転写器14のさらに回転方向下流側には、クリーナユニット16が配置されている。
前記転写器14の下方には、給紙トレイ21〜25が多段に配置されている。給紙トレイ23は両面コピーまたは多重コピー等の際に1回目のコピーが行われた記録シート(以下シート)Sを循環させて前記転写位置Q2に再送する時に使用される中間トレイである。
前記各給紙トレイ21〜25のシートSは第1シート搬送路26を通って前記転写位置Q2に搬送されるようになっている。転写位置Q2には前記転写器14が配置されており、そこを通過するシートSに像担持体11表面のトナー像を転写させるように構成されている。
前記転写位置Q2を通過した像担持体11表面は、表面に残留したトナーが前
記クリーナユニット16により回収された後、再び、前記帯電器12により一様に帯電されるようになっている。
A developing
The sheets S in the respective
After the toner remaining on the surface of the
前記第1シート搬送路26の終端には、前記転写位置Q2のシート搬送方向上流側に、搬送されて来たシートSを一旦停止させてから、前記転写位置Q2に搬入するためのレジゲート27およびレジロール28が配置されている。前記転写位置Q2でトナー像を転写されたシートSは、シート排出トレイTR3に接続する第2シート搬送路29を通って定着位置Q3に搬送される。
定着位置Q3には定着装置Fの加熱加圧要素が配置されており、定着位置Q3を通過するシートS上の未定着トナー像Iを加熱加圧により定着するように構成されている。前記第2シート搬送路29には、前記定着位置Q3の下流側に前記シート排出トレイTR3にシートを排出するための排出ローラ31が設けられている。
At the end of the first
The heating and pressing element of the fixing device F is disposed at the fixing position Q3, and is configured to fix the unfixed toner image I on the sheet S passing through the fixing position Q3 by heating and pressing. The second
前記第2シート搬送路29には前記排出ローラ31の上流側に切替ゲート32が配置されている。切替ゲート32は、前記第2シート搬送路29上のシートSの搬送方向をシート循環路33または前記シート排出トレイTR3の方向に切り替える際に使用される。
シート循環路33は、シート反転路34および前記中間トレイ23に切替ゲート36を経由して接続されている。前記切替ゲート36は、両面コピーを行う場合にはシート循環路33のシートSをシート反転路34に向かわせ、多重コピーの場合には直接中間トレイ23に向かわせるようになっている。前記シート反転路34に設けられたシート状且つ櫛の歯状のマイラーゲート37は、通過するシートSが下方に搬送される際には弾性変形によりシートSの下方への移動を許し、マイラーゲート37を通過したシートSがスイッチバックして上方に搬送される場合には中間トレイ23の方向に誘導するように構成されている。
中間トレイ23に一旦収容されたシートSは、中間トレイ23から前記第1シート搬送路26により前記転写位置Q2に再搬送されるように構成されている。
In the second
The
The sheet S once stored in the
次に前記定着装置Fについて説明する。
図2は本発明の実施例1におけるベルトニップ方式の定着装置の説明図で、図2Aは通常記録シートを定着する状態を示す図、図2Bは塗工紙を定着する状態を示す図である。図中シートはS、その上に転写された未定着トナー像はIで表わされている。
図2において、定着装置Fは、加熱定着部材としての加熱定着ロール41を有している。加熱定着ロール41のコア42は、外径46mm,内径42mmのアルミニウム円筒である。コア42の表面には、下地層43として硬度45°(JIS−A)のHTVシリコンゴムが厚さ2mmで直接被覆され、さらにその上にトップコート層44としてバイトンゴム(デュポン社の登録商標)が厚さ30μmでコートされている。下地層43とトップコート層44とから弾性体表面層(43+44)が構成されている。この加熱定着ロール41の外径寸法は次の値となる。
加熱定着ロール41の外径=50.06mm
Next, the fixing device F will be described.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a fixing device of a belt nip type according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a diagram showing a state where a normal recording sheet is fixed, and FIG. 2B is a diagram showing a state where a coated paper is fixed. . In the figure, the sheet is represented by S, and the unfixed toner image transferred thereon is represented by I.
In FIG. 2, the fixing device F has a
Outer diameter of the
加熱定着ロール41の加熱源であるハロゲンランプ46の出力は650wであり、温度センサ47の信号に基づいて(図示しない)温度コントローラがハロゲンランプ46の出力をフィードバック制御して加熱定着ロール41の表面が通常記録紙の定着時は160°Cに調整されるように構成されている。またその表面にはオイル供給装置48(図1参照)によって離型剤(粘度300csのアミノ変性シリコーンオイル)が供給されるようになっている。
前記加熱定着ロール41に圧接する圧接部材としてのエンドレスベルト51は、ポリイミドフィルムにより厚さ75μm、幅300mm、周長188mmに形成されている。このエンドレスベルト51は、ベルト支持ロール52、53、および押圧ロール54の周囲に98.06Nの張力で巻回されている。ベルト支持ロール52、53、および押圧ロール54はステンレスによって形成されており、その直径は、それぞれ18mm,18mm,23mmである。
The output of the
The
前記ベルト支持ロール52,53および押圧ロール54は、それぞれ中央部の直径が端部の直径よりもわずかに大きくなるようにテーパ加工されており、これによって前記エンドレスベルト51の張力のためこれらのロールがたわんでも、エンドレスベルト51が平担になり波打ちすることなく、円滑に走行するようになっている。
これらのロールのうち前記押圧ロール54は、前記圧縮バネ56によってー定の押圧力(荷重)で前記加熱定着ロール41の中心に向けて押圧され、これにより前記エンドレスベルト51が加熱定着ロール41に圧接されている。この圧接構造については後で詳述する。
The belt supporting rolls 52 and 53 and the
Of these rolls, the
前記圧縮バネ56はその一端(図中下方端)が複写機A本体に固定されており、他端(上方端)が前記押圧ロール54の図示しない回転軸のベアリングホルダに固着されて押圧力を加えている。
図2Aにおいて通常の用紙を定着する場合、前記加熱定着ロール41へのエンドレスベルト51の巻付け角(ラップ角)は45°である。前記加熱定着ロール41の外径は、50.06mmであるので、前記加熱定着ロール41およびラップ角45°のエンドレスベルト51の圧接領域は(すなわち、定着が行われる場所となる定着ニップNの幅)は次の値となる。
N=50.06×3.14×45/360
=19.75(mm)
One end (lower end in the figure) of the
In the case of fixing a normal sheet in FIG. 2A, the winding angle (wrap angle) of the
N = 50.06 × 3.14 × 45/360
= 19.75 (mm)
前記押圧ロール54はステンレス製で、前記加熱定着ロール41のトップコート層44よりもはるかに堅いので、押圧ロール54により加熱定着ロール41の前記弾性表面層(43+44)に向けて押圧されるエンドレスベルト51は加熱定着ロール41表面に食い込んだ状態となる。この状態は加熱定着ロール41に対してエンドレスベルト51が滑り難く、前記加熱定着ロール41の周速度と同じ速度で走行することが可能な状態である。
前記押圧ロール54により加熱定着ロール41に押圧されるエンドレスベルト51のニップ圧力P1は本実施例では次の値に設定されている。
P1=4kg/cm2
Since the
In this embodiment, the nip pressure P1 of the
P1 = 4 kg / cm 2
前記エンドレスベルト51がベルト支持ロール52,53および押圧ロール54の軸線方向に移動して、これらのロールから外れてしまうのを防止するため、ベルト支持ロール52はその軸の向きを調節可能に構成されている。すなわち、前記ベルト支持ロール52の軸(紙面手前端)を図2中の矢印で示した如く紙面内左右にわずかに変位可能に支持されている。
押圧ロール54よりもシートSの走行方向上流側に配置された補助的な押圧部材である補助パッド57は、幅10mmのステンレス支持体57aに厚さ2.5mmのシリコンスポンジ57b(シリコンゴムの発泡体)を被覆し、その上層部をエンドレスベルト51との接触抵抗を下げるためにガラス繊維にテフロン(登録商標)を含浸させたテフロン(登録商標)シート57cで被覆している。この補助パッド57もまた、圧縮バネ58によってエンドレスベルト51の内側から加熱定着ロール41の中心に向けて押圧されている。
前記補助パッド57により加熱定着ロール41に押圧されるエンドレスベルト51のニップ圧力P2は次の値に設定されている。
P2=4kg/cm2
In order to prevent the
An
The nip pressure P2 of the
P2 = 4 kg / cm 2
前記加熱定着ロール41はステップモータ等を用いた駆動モータ49により周速度Vo=250mm/secで回転させられているので、加熱定着ロール41に圧接するエンドレスベルト51も速度Vo=250mm/secで走行させられるようになっている。前記加熱定着ロール41の周速度は、前記駆動モータ49の回転速度に応じて定まり、前記コントローラC内で発生させる前記駆動モータ49の駆動パルスから算出される。
前述のようにN=19.75mm、Vo=250mm/secの場合の、シートSのニップ通過時間tは次のようである。
t=N/Vo
=19.75/250=79msec
Since the
As described above, the nip passing time t of the sheet S when N = 19.75 mm and Vo = 250 mm / sec is as follows.
t = N / Vo
= 19.75 / 250 = 79 msec
図3は本発明の実施例1におけるベルトニップ方式の定着装置のラップ幅可変機構の説明図である。
前記シートSが塗工紙であるとの検知信号は前記UI(ユーザインタフェース)の塗工紙入力ボタン59から複写機コントローラC(以下コントローラC)に入力されるようになっている。そして前記コントローラCは、前記エンドレスベルト51の前記加熱定着ロール41への巻き付け角度(すなわちラップ角)を増大して前記定着ニップNの幅を増すように、前記支持ロール53を図2Aの位置から図2Bの位置に上昇させるようになっている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a wrap width variable mechanism of the belt nip type fixing device according to the first embodiment of the present invention.
A detection signal that the sheet S is coated paper is input to a copying machine controller C (hereinafter, controller C) from a coated
図3において、前記支持ロール52の軸52aおよび前記押圧ロール軸54aは、アーム61により一定の距離に保持されている。前記アーム61は、前記支持ロール軸52a回りに回動可能に支持されており、前記押圧ロール54の回転軸54aは前記圧縮バネ56により前記エンドレスベルト51を前記加熱定着ロール41表面に押圧するようになっている。
前記加熱定着ロール41表面のエンドレスベルト51のラップ幅(巻付き幅)を変化させるラップ幅可変機構62は、前記支持ロール軸52a回りに回動可能に支持されたアーム63を有している。
前記アーム63の先端には、長手方向にバネ収納溝63aが切られおり、その中に圧縮バネ64が収納されている。前記圧縮バネ64は前記支持ロール53の回転軸53aのベアリングホルダ53bを前記アーム63先端に向けてスライド自由に押圧するように配置されており、その押圧力が前記エンドレスベルト51の張力と釣り合っている。さらに前記アーム63上の前記支持ロール52近傍には、前記支持ロール52と同心円状の円弧に沿って形成された歯車66が固定されており、この円弧歯車66は小歯車67と噛み合っている。以上の符号63〜64,66〜67で示された要素により、本実施例1のラップ幅可変機構62(63〜64+66〜67)が構成されている。
3, the
The wrap
A spring housing groove 63a is cut in a longitudinal direction at a tip of the arm 63, and a compression spring 64 is housed therein. The compression spring 64 is arranged so as to freely press the
前記小歯車67はラップ幅制御用のステップモータ68に連結されており、前記ステップモータ68は前記コントローラCに接続されている。そして前記UI(ユーザインタフェース)の塗工紙入力ボタン59が入力された場合、塗工紙検知信号がコントローラCに入力される。このコントローラCからの駆動指令により前記ステップモータ68が正逆回転すると、前記小歯車67も同様に正逆回転するようになっている。これにより前記小歯車67が例えば時計回り方向(図中矢印方向)に回転すると、前記ラップ幅可変機構62は、前記アーム63を反時計回り方向(図中矢印方向)に回動させて前記支持ロール53を上昇させ、ラップ角を増大させるようになっている。
この実施例1では、ラップ角は、普通紙の場合の45°から塗工紙の場合には12°(すなわち、約25%)増加させて57°に設定されるように構成されている。
すなわち、前記コントローラCは、シートSが塗工紙である場合の所要ラップ角57°とそれに対応する前記ステップモータ68を駆動する信号のテーブルを内蔵メモリに記憶させており、前記塗工紙検知信号を受けると前記テーブルから所要の駆動信号を読み出し、駆動回路D3を介して前記ステップモータ68に送信し駆動するようになっている。
The
In the first embodiment, the wrap angle is set to 57 °, which is increased from 45 ° for plain paper to 12 ° (that is, about 25%) for coated paper.
That is, the controller C stores in the built-in memory a required lap angle of 57 ° when the sheet S is coated paper and a table of the corresponding signal for driving the
このラップ角57°の場合の塗工紙のラップ幅(すなわちニップNの幅)は次の値となる。
N=50.06×3.14×57/360
=25.02(mm)
そして、N=25.02mm、Vo=250mm/secの場合の、シートSのニップ通過時間tは次のようである。
t=N/Vo
=25.02/250=0.1sec=100(msec)
以上、符号62,68, C,Tの要素から本発明の定着装置の実施例1のニップ通過時間制御手段(ニップ域増大手段)69(62+68+C+T)が構成されている。
The wrap width of the coated paper (that is, the width of the nip N) at the wrap angle of 57 ° is as follows.
N = 50.06 × 3.14 × 57/360
= 25.02 (mm)
The nip passage time t of the sheet S when N = 25.02 mm and Vo = 250 mm / sec is as follows.
t = N / Vo
= 25.02 / 250 = 0.1 sec = 100 (msec)
As described above, the nip passage time control means (nip area increasing means) 69 (62 + 68 + C + T) of the fixing device according to the first embodiment of the present invention is constituted by the elements denoted by
(実施例1の作用)
次に前述の構成を備えた本発明の定着装置Fの実施例1の作用を説明する。
図1において、ユーザインターフェースUIから入力されたコピー指令信号に応じて、前記自動原稿搬送装置Bは、原稿給紙トレイTR1に収容された原稿を順次取出して、前記プラテンガラスA1上の複写位置に搬入する。
前記IITにおいては、その原稿を前記プラテンガラスA1の直下に配置された前記露光走査光学系1の原稿照明用の露光ランプ2で走行露光し、その反射光を第1ミラー3、第2ミラー4および第3ミラー5で反射し、結像レンズ6を通してCCD(固体撮像装置) に収束させる。前記CCDは、その撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号に変換して出力し、それを受けた前記画像データ出力部7はデジタルな原稿画像データに変換して出力する。なお、前記自動原稿搬送装置Bは、複写済みの原稿を前記複写位置から取り出し前記原稿排紙トレイTR2に排出する。
(Operation of First Embodiment)
Next, the operation of the fixing device F according to the first embodiment having the above-described configuration will be described.
In FIG. 1, in response to a copy command signal input from a user interface UI, the automatic document feeder B sequentially takes out documents stored in a document feed tray TR1 and moves the document to a copy position on the platen glass A1. Bring in.
In the IIT, the original is travel-exposed by an
前記IOTでは、上記の画像データを受け取ったレーザ駆動回路8がこれをレーザ駆動信号に変換し、前記レーザ書込装置9に送る。レーザ書込装置9はこの信号に応じて画像書込用のレーザビームLを、前記像担持体11表面上の前記潜像書込位置Q1に入射する。この像担持体11の表面は、前記帯電器12により予め一様に帯電されているが、前記レーザビームLの照射により原稿画像に対応する静電潜像が書き込まれる。
つぎに像担持体11の回転下流側に配置された前記現像ユニット13が、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像に現像する。その際必要に応じ赤色現像ユニット13aまたは黒色現像ユニット13bが切替え使用される。さらに下流側に設定された転写位置Q2では、転写器14が像担持体11上のトナー像を、前記レジロール27により搬入されたシートS上に静電的に付着させ転写する。像担持体11表面上の残留トナーは、さらに回転方向下流側のクリーナユニット16により掻き落とされる。
In the IOT, the laser drive circuit 8 receiving the image data converts the image data into a laser drive signal, and sends the laser drive signal to the
Next, the developing
トナー像が転写された前記シートSは、前記第2シート搬送路29を通って定着位置Q3に搬送される。ここでは前記定着装置Fが、前記シートS上の未定着トナー像Iを定着し(詳細後述)、定着が終ると第2シート搬送路29を通して下流側に搬出する。このシートSを排出ローラ31がシート排出トレイTR3に排出する。
一方、前記ユーザインターフェースUIからのコピー指令信号に応じて前記給紙トレイ21〜25中の対応するトレイ(給紙トレイ23を除く)から前記シートSが取り出され、第1シート搬送路26を通ってその終端の前記レジゲート27に当接するまで搬送される。前記レジゲート27は一旦停止させた前記シートSを、前記像担持体11上のトナー像の到来と同期して通過させ、前記レジロール28により前記転写位置Q2へ送り込む。
The sheet S to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing position Q3 through the second
On the other hand, in response to a copy command signal from the user interface UI, the sheet S is taken out from a corresponding tray (excluding the paper feed tray 23) among the
前記片面1回複写の場合以外においては、前記第2シート搬送路29に配設されている切替ゲート32を切り替え、片面転写済みの前記シートSを下方のシート循環路33に搬送する。そしてさらに下方の切替ゲート36を作動させ、多重コピーの場合には前記シートSを直接中間トレイ23に搬送する。両面コピーの場合には下方のシート反転路34に一旦送り込んでスイッチバックさせ、前記マイラーゲート37により表裏反転させたシートSを中間トレイ23に送る。中間トレイ23では前記シートSを所定の位置に一旦停止させた後、前記第1シート搬送路26を通して前記転写位置Q2に再度搬送する。
In cases other than the single-sided single copy, the switching
次に図2および図3により前記定着装置Fの作用について説明する。
まず前記定着位置Q3に図2の右側から搬送されて来た前記シートSが塗工紙でない場合(通常の記録紙の場合)は、図2のエンドレスベルト51の上に移載され、駆動モータ49によりVo=250mm/secの周速で回転移動している前記加熱定着ロール41と前記エンドレスベルト51の圧接領域である前記ラップ角45°により定まるラップ幅(=19.75mm)の定着ニップNに送り込まれる。そこで、前記ニップN(=19.75mm)を通過する時間t=79msecの間に、前記表面温度160°Cの加熱定着ロール41の熱と、加熱定着ロール41と前記エンドレスベルト51とによる挟圧力とにより前記未定着トナーIが前記シートS上に定着される。
Next, the operation of the fixing device F will be described with reference to FIGS.
First, when the sheet S conveyed from the right side of FIG. 2 to the fixing position Q3 is not coated paper (in the case of a normal recording paper), the sheet S is transferred onto the
すなわち、まず前記加熱定着ロール41は中心部に配置された前記ハロゲンランプ46により加熱されて表面が一様に熱せられる。その表面温度は前記温度センサ47で検出され、前記コントローラCを経由してフィードバック制御を受けて160°Cに保たれている。また前記加熱定着ロール41の表面には上流側の前記オイル供給装置48(図1)からシリコンオイルの離型剤が供給され薄膜が形成されており、これが前記未定着トナーIの前記加熱定着ロール41への転移を抑制している。
前記加熱定着に必要な圧力は、前記エンドレスベルト51が98.06Nの張力で前記加熱定着ロール41まわりの巻付き角(ラップ角)45°で圧接していることによる定常的な圧力と、前記押圧ロール54および補助パッド57がエンドレスベルト51の内側面を押圧する押圧力により得られている。
That is, first, the
The pressure required for the heat fixing is a steady pressure caused by the
次に図2、図3により、送り込まれるシートSが塗工紙の場合を説明する。前記UI(ユーザインターフェース)の塗工紙入力ボタン59が入力された場合、前記定着ニップNに搬入されるシートSが塗工紙であることの検知信号が前記コントローラCに送られる。前記コントローラCはこの入力を受けて、前記内蔵メモリに記憶させているテーブルから前記シートSが塗工紙である場合の所要ラップ幅に対応する前記ステップモータ68の駆動信号を読み出し、図示しない駆動回路を介して前記ステップモータ68に送信する。
この信号により前記ステップモータ68が所要角度回転し、それに結合されている前記ラップ幅可変機構62(63〜64+66〜67)の前記小歯車67が、図3に示すように時計回り方向(図中矢印方向)に回転すると、前記アーム63を反時計回り方向(図中矢印方向)に回動させ、前記支持ロール53を破線で示した通常の記録紙に対応する位置から実線の位置まで上昇させ、ラップ角を増大させるようになっている。
Next, a case where the fed sheet S is a coated paper will be described with reference to FIGS. When the coated
This signal causes the
すなわち、通常の記録紙における前記エンドレスベルト51の前記加熱定着ロール41に対する圧接領域の右端点R1は、前記支持ロール53の上昇に伴いR2まで移動し、定着ニップNの幅をR0〜R1からR0〜R2までに増大させる。従って通常の記録紙の場合と同一速度で前記エンドレスベルト51が回動している場合には、前記定着ニップNの通過時間は(R0〜R2)/(R0〜R1)倍に増加する。
前述したように、定着ニップNの値およびニップ通過時間tは次のとおりである。
(普通紙の場合)
前記(R0〜R1)の定着ニップN=19.75mm
シートSの前記(R0〜R1)の定着ニップ通過時間t=79msec
(塗工紙の場合)
前記(R0〜R2)の定着ニップN=25.02mm
シートSの前記(R0〜R2)の定着ニップ通過時間t=100msec
That is, the right end point R1 of the pressure contact area of the
As described above, the value of the fixing nip N and the nip passing time t are as follows.
(In the case of plain paper)
The fixing nip N of the above (R0 to R1) = 19.75 mm
The fixing nip passing time t (79 msec) of the sheet S in the above (R0 to R1)
(In the case of coated paper)
The fixing nip N of (R0 to R2) = 25.02 mm
The fixing nip passing time t of the sheet S (R0 to R2) is 100 msec.
これにより、前記シートSを前記定着ニップNを100sec(80msec以上)かけて通過させ、その間前記シートS中の空気や水分をゆっくりと加熱して、単位時間当たり少量ずつ塗工層Mを透過して漏出させることが可能になる。
なお、同時に前記加熱定着ロール41の表面温度は、通常の160°Cに比べて低下させた130°Cに制御されるので、前記空気や水分の漏出速度はさらに抑制される。
塗工紙入力ボタンからの入力が解除されると、前記コントローラCは通常の記録紙に対応する定着ニップNのラップ角45°が得られるように、前記ステップモータ68を駆動する信号をテーブルから読みだし、前述と逆の手順により前記ラップ角を塗工紙に対応する57°かち普通紙(通常記録シート)に対応する45°の状態に復帰させる。
以上が本実施例1のニップ通過時間制御手段(ニップ域増大手段)69(59+62+68+C+T)の作用である。
As a result, the sheet S is passed through the fixing nip N for 100 seconds (80 msec or more), during which time the air and moisture in the sheet S are slowly heated to permeate the coating layer M little by little per unit time. Can be leaked.
At the same time, the surface temperature of the heat-fixing
When the input from the coated paper input button is released, the controller C sends a signal for driving the
The above is the operation of the nip passage time control means (nip area increasing means) 69 (59 + 62 + 68 + C + T) of the first embodiment.
本実施例1における前記定着ニップNの幅の増大によるブリスター防止の関係を、発明者の実験結果(図4〜図5)から得られた知見により説明する。実験は、定着ロール温度(すなわち加熱定着部材表面温度)、加熱時間(すなわち前記定着ニップNの通過時間)、ニップ圧力(すなわちニップ押圧力)を変えてブリスター(ペーパーブリスター、トナーブリスター)の発生および定着可能温度の変化を調べたもので、シートSとしては90gsmおよび163gsmの両面塗工紙を用いている。図4は、90gsm両面塗工紙の場合のブリスター発生と定着温度、ニップ圧力、加熱時間の関係を示す図である。図5は、163gsm両面塗工紙の場合のブリスター発生と定着温度、ニップ圧力、加熱時間の関係を示す図である。 The relationship between the increase in the width of the fixing nip N and the prevention of blisters in the first embodiment will be described based on the knowledge obtained from the experimental results (FIGS. 4 and 5) of the inventor. In the experiment, the generation of blisters (paper blisters, toner blisters) by changing the fixing roll temperature (that is, the surface temperature of the heated fixing member), the heating time (that is, the passing time of the fixing nip N), and the nip pressure (that is, the nip pressing force) were changed. The change in the fixable temperature was examined. As the sheet S, 90 gsm and 163 gsm double-sided coated paper was used. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between blister generation, fixing temperature, nip pressure, and heating time in the case of 90 gsm double-side coated paper. FIG. 5 is a graph showing the relationship between blister generation, fixing temperature, nip pressure, and heating time in the case of 163 gsm double-side coated paper.
図4Aは補助パッド57によるニップ圧力が6kg/cm2であり、ニップ圧力が高くてブリスターの発生し易いケースを示す。
図4A中、最上部の右肩下がりの折れ線はペーパーブリスターの発生限界を示し、これより定着温度が高いとペーパーブリスターが発生することを示す。二番目の折れ線は同様にトナーブリスターの発生限界を示す。三番目(最下部)の折れ線は同様に最低定着可能温度、すなわちこれ以下の定着ロール温度では定着不良になることを示す。従って二番目の折れ線と最下部の折れ線の間が定着上、ブリスター防止上適当な領域となる。この領域を図中、使用可能領域と言う。以上の定義は図4〜図5とも同様である。
図4Aで、塗工紙の定着ロール温度を、普通紙と同様の160°Cとするとブリスターの発生無しに定着することは困難である。しかしながら、塗工紙の定着ロール温度を130°Cとすると、加熱時間80msec以下では前記使用可能領域は極めて狭いが、80msec以上(図中右方)に加熱時間を増すと、前記使用可能領域は上下にも拡大する。したがって、定着ロール温度が多少変化しても、定着温度および定着時間を常に使用可能領域内に保持することが容易である。
FIG. 4A shows a case where the nip pressure by the
In FIG. 4A, the broken line at the upper right of the line indicates the limit of paper blister generation, and indicates that paper blister is generated at a higher fixing temperature. The second polygonal line similarly indicates the limit of toner blister occurrence. Similarly, the third (lowermost) broken line indicates that a fixing failure occurs at the lowest fixing temperature, that is, at a fixing roll temperature lower than this. Therefore, the area between the second polygonal line and the lowermost polygonal line is an appropriate area for fixing and preventing blisters. This area is called a usable area in the figure. The above definitions are the same in FIGS.
In FIG. 4A, when the fixing roll temperature of the coated paper is set to 160 ° C. which is the same as that of plain paper, it is difficult to perform fixing without generating blisters. However, when the fixing roll temperature of the coated paper is 130 ° C., the usable area is extremely narrow when the heating time is 80 msec or less, but when the heating time is increased to 80 msec or more (right side in the drawing), the usable area becomes small. Expand up and down. Therefore, it is easy to always maintain the fixing temperature and the fixing time within the usable area even if the fixing roll temperature slightly changes.
なお、図4、図5に示すように、ニップ圧力が2kg/cm2程度と小さい場合には、定着時間が80msec以下でもトナーブリスターの発生を避けることが比較的容易である。しかしながら、ニップ圧力が6kg/cm2程度と比較的大きい場合には、定着時間が80msec以下ではトナーブリスターの発生を避けることが困難になる。一般にニップ圧力が小さいとトナーブリスターは定着時間が短くても発生し難いが、ニップ圧力が大きくなるにしたがって、定着時間が短いとトナーブリスターが発生し易くなる。
そして、ニップ圧力がどのような場合であっても、定着時間を80msec以上にすると、トナーブリスターの発生を少なくすることができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the nip pressure is as small as about 2 kg / cm 2 , it is relatively easy to avoid the occurrence of toner blisters even when the fixing time is 80 msec or less. However, when the nip pressure is relatively large, about 6 kg / cm 2, it is difficult to avoid the occurrence of toner blisters when the fixing time is 80 msec or less. In general, when the nip pressure is small, toner blisters are hardly generated even if the fixing time is short, but as the nip pressure is increased, when the fixing time is short, toner blisters are easily generated.
Regardless of the nip pressure, the generation of toner blisters can be reduced by setting the fixing time to 80 msec or longer.
本実施例1における前記加熱定着ロール41の表面周速250mm/sec、普通紙の場合(ラップ角45度)の前記定着ニップNの幅19.6mmに対して、前記ラップ角の可変機構を作動させて例えば前記定着ニップNの幅を約25%増すと、加熱時間は100msec(ラップ角57°)となり、前記図4Aに示す定着使用可能領域が広がる。
以上の関係は、図4B以降図5Bまでの他の塗工紙、ニップ圧力についても同様である。ただし図4A〜図5Bより判るように、前記使用可能領域における適当な位置(定着条件の組合わせ)は、それぞれ異なってくる。
In the first embodiment, the variable mechanism of the wrap angle is operated with respect to the surface peripheral speed of the
The above relationship is the same for other coated papers and nip pressures from FIG. 4B to FIG. 5B. However, as can be seen from FIGS. 4A to 5B, appropriate positions (combinations of fixing conditions) in the usable area differ from each other.
(実施例2)
図6は本発明の実施例2におけるロール対型定着装置(大口径ロール対と小口径ロール対を併用の場合)の概略構成図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
本実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違している。
すなわち図6に示すように、加熱定着ロール41表面に接する圧接部材としての前記エンドレスベルト51と、ベルト支持ロール52、53、および押圧ロール54との代わりに、前記圧接部材として前記加熱定着ロール41と同径の圧力ロール71が配置され、下側から前記加熱定着ロール41表面に圧接されている。前記圧力ロール71の構成要素中のコア72、下地層73、トップコート層74の材料はそれぞれ前記加熱定着ロール41のコア42、下地層43、トップコート層44と同じであるが、下地層73の厚みは前記下地層43より薄く形成されている。これにより、前記圧力ロール71が前記加熱定着ロール41に弾性変形を与え、表面を少し凹ませて前記定着ニップNを形成し、セルフストリッピングが可能なようになっている。
(Example 2)
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a roll-pair fixing device (when a large-diameter roll pair and a small-diameter roll pair are used together) in
In the description of the second embodiment, components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
The second embodiment differs from the first embodiment in the following points.
That is, as shown in FIG. 6, instead of the
また圧力ロール71には前記加熱定着ロール41の内部にあったハロゲンランプ46は配置されていない点も異なる。前記加熱定着ロール41および圧力ロール71の定着ニップNにおいて、前記シートS上の未定着トナーIが加熱、加圧されて定着される。なお、前記定着ニップNの幅は、前記加熱定着ロール41および圧力ロール71の直径あるいはその構成要素である下地層73の材料、厚さを選択することで調節可能である。
Another difference is that the
前記加熱定着ロール41の右方(−Y方向)には、前記シートSを前記定着ニップNに搬入するシート搬入装置78が配置されている。前記シート搬入装置78は、ベルト駆動ロール79およびベルト支持ロール81と、それらの回りに張架されたシート搬送ベルト82とから構成されている。ベルト駆動ロール79およびベルト支持ロール81はそれぞれ回転軸79aおよび81aの回りに反時計方向に回転し、前記シート搬送ベルト82上の前記シートSを、前記定着ニップNに向かって搬入するようになっている。なお前記回転軸79aは図示しない駆動装置により回転駆動されるように構成されている。
前記加熱定着ロール41、圧力ロール71、およびシート搬入装置78の組合わせにより大口径ロール定着部Wが構成されている。
A sheet carry-in
A large-diameter roll fixing unit W is configured by a combination of the
本実施例2においては、前述した大口径ロール定着部Wと同様に構成された、比較的小型の小口径ロール定着部W′がもう1組、上方に配置されている。前記小口径ロール定着部W′の符号41′、71′および78′で示した要素は、それぞれ前記加熱定着ロール41、圧力ロール71、およびシート搬入装置78に対応している。ただし、前記加熱定着ロール41′と圧力ロール71′の断面寸法は前記加熱定着ロール41および圧力ロール71に比べ、小型になっている。
従って前記小口径ロール定着部W′の加熱定着ロール41′と圧力ロール71′の間で形成される定着ニップN′の幅も、前記大口径ロール定着部Wにおける定着ニップNの幅に比べ小さくなっている。また前記定着ニップN′の幅も、前記定着ニップNにおけると同様に調節可能である。
なお、この実施例2の定着ニップN,N′の幅、ニップ圧P,P′、定着温度T,T′は次のとおりであり、定着温度T,T′は同じである。
N=8mm
ニップ圧力P=6kg/cm2
定着温度T=130°C
N′=4mm
ニップ圧力P′=6kg/cm2
定着温度T′=160°C
In the second embodiment, another relatively small-diameter roll fixing unit W ', which is configured similarly to the above-described large-diameter roll fixing unit W, is disposed above. Elements indicated by reference numerals 41 ', 71' and 78 'of the small-diameter roll fixing section W' correspond to the
Accordingly, the width of the fixing nip N 'formed between the heat fixing roll 41' and the pressure roll 71 'of the small-diameter roll fixing section W' is also smaller than the width of the fixing nip N in the large-diameter roll fixing section W. Has become. Also, the width of the fixing nip N 'can be adjusted similarly to the fixing nip N.
The widths of the fixing nips N and N ', the nip pressures P and P', and the fixing temperatures T and T 'are as follows, and the fixing temperatures T and T' are the same.
N = 8mm
Nip pressure P = 6 kg / cm 2
Fixing temperature T = 130 ° C
N '= 4mm
Nip pressure P '= 6 kg / cm 2
Fixing temperature T '= 160 ° C
前記大口径ロール定着部Wおよび小口径ロール定着部W′のベルト支持ロール81および81′の上流側には、ベルト式の可動式シート搬送装置83が配置されており、シート搬送装置83の下流側のベルト支持ロール84は、アーム85により支持されており、ソレノイド86により前記アーム85の下流端と共に上下に位置調節可能に構成されている。そして、ベルト支持ロール84が上方に移動した状態(前記ソレノイド86がオフの状態)ではシート搬送装置83により搬送されたシートは、小口径ロール定着部W′に搬送され、ベルト支持ロール84が下方に移動した状態(ソレノイド86がオンの状態)ではシートSは、大口径ロール定着部Wに搬送されるように構成されている。
なお本実施例2では前記シート搬入装置78および78′はそれぞれ前記第2搬送路29の一部を構成している。
On the upstream side of the belt support rolls 81 and 81 ′ of the large-diameter roll fixing unit W and the small-diameter roll fixing unit W ′, a belt-type movable sheet conveying device 83 is disposed, and the downstream of the sheet conveying device 83 is disposed. The side
In the second embodiment, the sheet carry-in
前記UI(ユーザインタフェース)の塗工紙入力ボタン59からの塗工紙検知信号は前記コントローラCに入力されるようになっている。これを受けた前記コントローラCからの駆動信号により前記ソレノイド86に通電されるようになっている。そして前記ソレノイド86のオン、オフ作動により、前記ベルト式の可動式シート搬送装置83のベルト支持ロール84の上下位置を調節するように構成されている。
以上、符号59,83〜86,W,W′,C等の要素から本発明の定着装置の実施例2のニップ通過時間制御手段(ニップ域増大手段)69(59+83〜86+C+W+W′)が構成されている。
A coated paper detection signal from a coated
As described above, the nip passage time control means (nip area increasing means) 69 (59 + 83 to 86 + C + W + W ') of the fixing device according to the second embodiment of the present invention is constituted by the
(実施例2の作用)
次に前述の構成を備えた本発明の定着装置の実施例2の作用を説明する。
本実施例2の作用は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様である。
図6において、右方の前記可動式シート搬送装置83から送られて来た前記シートSが通常の記録紙の場合は、現在図示されているように上方の前記シート搬送ベルト82′を経て前記小口径ロール定着部W′の前記定着ニップN′に送り込まれ、駆動モータ49′により200mm/secの周速で回転している前記加熱定着ロール41′とこれに圧接している前記圧力ロール71′とにより加熱、加圧されて前記未定着トナーIが前記シートS上に定着される。定着を終えた前記シートSは(図示しない)左方下流へ送り出される。
この場合のニップ通過時間すなわち定着時間t′および定着温度T′は次のようである。
t′=4mm/200mm/sec
=20msec
T′=160°C
(Operation of the Second Embodiment)
Next, the operation of the fixing device having the above-described configuration according to the second embodiment of the present invention will be described.
The operation of the second embodiment is different from that of the first embodiment in the following points, but is otherwise the same as that of the first embodiment.
In FIG. 6, when the sheet S sent from the movable sheet conveying device 83 on the right side is a normal recording sheet, the sheet S is passed through the upper sheet conveying belt 82 'as shown in FIG. The
In this case, the nip passing time, that is, the fixing time t 'and the fixing temperature T' are as follows.
t '= 4 mm / 200 mm / sec
= 20msec
T '= 160 ° C
つぎに塗工紙の場合を説明する。前記UI(ユーザインターフェース)の塗工紙入力ボタン59から塗工紙検知信号が入力されると、その検知信号が前記コントローラCに送られる。前記コントローラCはこの入力を受けて、駆動指令を出力し、駆動回路D4を介して前記ソレノイド86に通電させる。通電された前記ソレノイド86は、前記ベルト支持ロール84を下方に移動させる。
Next, the case of coated paper will be described. When a coated paper detection signal is input from the coated
前記ベルト支持ロール84の下降により、前記可動式シート搬送装置83からの前記シートSは、今度は下方の前記シート搬送ベルト82を経て前記大口径ロール定着部Wの前記定着ニップNに送り込まれ、周速度100mm/secの前記加熱定着ロール41と圧力ロール71とにより加熱、加圧されて定着される。 この場合のニップ通過時間すなわち定着時間tおよび定着温度Tは次のようである。
t=8mm/100mm/sec
=80msec
T=130°C
Due to the lowering of the
t = 8mm / 100mm / sec
= 80 msec
T = 130 ° C
定着ニップN通過後、シートSは、前記小口径ロール定着部W′におけると同様にして排出される。これにより、前記小口径ロール定着部W′におけるよりも低い定着温度130°Cおよび長い定着時間80msec定着されることになる。
前記塗工紙入力ボタン59からの前記塗工紙検知信号が解除されると、前記ソレノイド86がオフとされ、前記ベルト支持ロール84が上昇して前記可動式シート搬送装置83からの前記シートSは、上方の前記シート搬送ベルト82′を経て前記小口径ロール定着部W′の前記定着ニップN′に送り込まれ、普通紙に対応する短い時間の加熱を受けるようになる。
以上が本実施例2のニップ通過時間制御手段(ニップ域増大手段)69(59+83〜86+C+W+W′)の作用である。
After passing through the fixing nip N, the sheet S is discharged in the same manner as in the small-diameter roll fixing section W '. As a result, fixing is performed at a lower fixing temperature of 130 ° C. and a longer fixing time of 80 msec than in the small-diameter roll fixing section W ′.
When the coated paper detection signal from the coated
The above is the operation of the nip passage time control means (nip area increasing means) 69 (59 + 83 to 86 + C + W + W ') of the second embodiment.
(実施例3)
次に図7、図8により、本発明の実施例3について説明する。図7は本発明の実施例3の定着装置の全体説明図である。図8は同実施例3における定着装置の定着速度制御を示すフローチャートである。
なお、この実施例3は、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
すなわち、本実施例3の定着装置Fでは、前記実施例1のエンドレスベルト51、このエンドレスベルト51を加熱定着ロール41に圧接するための要素52〜58、ラップ幅可変機構62の代わりに、圧力ロール71が設けられている。そして、ニップ通過時間制御は前記加熱定着ロール41の駆動モータ49の回転速度を制御するニップ通過速度制御により行う構成となっている。
(Example 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an overall explanatory diagram of a fixing device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a flowchart showing the fixing speed control of the fixing device in the third embodiment.
In the third embodiment, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components of the first embodiment, and the detailed description is omitted.
The third embodiment differs from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points.
That is, in the fixing device F of the third embodiment, instead of the
シートSが普通紙であるか、塗工紙であるかによって、制御パラメータは次のように設定されている。なお、ニップ圧PおよびニップNの幅は普通紙および塗工紙の場合で変らない。
(普通紙の場合)
ニップ圧力P=6kg/cm2
N=8mm
加熱定着ロール41の周速度Vo=250mm/sec
定着温度T=160°C
(塗工紙の場合)
ニップ圧力P=6kg/cm2
N=8mm
加熱定着ロール41の周速度Vo=100mm/sec
定着温度T=130°C
Depending on whether the sheet S is plain paper or coated paper, the control parameters are set as follows. The width of the nip pressure P and the width of the nip N do not change for plain paper and coated paper.
(In the case of plain paper)
Nip pressure P = 6 kg / cm 2
N = 8mm
Circumferential velocity Vo of
Fixing temperature T = 160 ° C
(In the case of coated paper)
Nip pressure P = 6 kg / cm 2
N = 8mm
Circumferential velocity Vo of
Fixing temperature T = 130 ° C
前述のようにパラメータを設定した場合、ニップ通過時間tは次のようになる。
(普通紙の場合)
t=(8mm)/(250mm/sec)
=32msec
(塗工紙の場合)
t=(8mm)/(100mm/sec)
=80msec
When the parameters are set as described above, the nip passage time t is as follows.
(In the case of plain paper)
t = (8 mm) / (250 mm / sec)
= 32 msec
(In the case of coated paper)
t = (8 mm) / (100 mm / sec)
= 80 msec
前記塗工紙入力ボタン59からの塗工紙検知信号は前記コントローラCに入力されるようになっている。前記コントローラCには、図8に示すフローチャートを実行するプログラムが組み込まれている。前記図8のフローチャートには判別ステップST1があり、通常の記録紙の場合は通常の定着ロール温度および定着速度で定着するステップST2,ST3が作動し、塗工紙の場合は低い定着ロール温度および低い定着速度で定着するステップST4,ST5が作動するようになっている。
The coated paper detection signal from the coated
(実施例3の作用)
次に図7、図8により、前述の構成を備えた本発明の定着装置の実施例3の作用を説明する。
図8のステップST1において、定着用紙が塗工紙であるか否か判断される。この判断は前記UI(ユーザインターフェース)の塗工紙入力ボタン59が入力されているか否かにより判断される。ノー(N)の場合は普通紙であるので、ステップST2において、定着温度T=160°C、加熱定着ロール41の周速度Vo=250mm/sec、となるように、前記ハロゲンランプ46および駆動モータ49を作動させる。
(Operation of Embodiment 3)
Next, the operation of the fixing device according to the third embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
In step ST1 of FIG. 8, it is determined whether the fixing paper is a coated paper. This determination is made based on whether or not the coated
前記UI(ユーザインターフェース)の塗工紙入力ボタン59が入力されると、ステップST1においてイエス(Y)となる。この場合は、ステップST3に移る。
ステップST3において、加熱温度(定着ロールの表面温度)の制御値を130°Cに設定する。次にステップST4に移る。
ステップST4において、定着速度(加熱定着ロール41の周速度)Voの設定値を100mm/secに設定する。
これにより、塗工紙に適当な定着条件領域での定着処理が行われる。
以上が本実施例3における前記定着温度制御手段47+59+Cおよびニップ通過時間制御手段(ニップ通過速度制御手段)49+59+Cの作用である。
When the coated
In step ST3, the control value of the heating temperature (the surface temperature of the fixing roll) is set to 130 ° C. Next, the process moves to step ST4.
In step ST4, the set value of the fixing speed (the peripheral speed of the heat fixing roll 41) Vo is set to 100 mm / sec.
Thus, the fixing process is performed on the coated paper in an appropriate fixing condition area.
The above is the operation of the fixing temperature control means 47 + 59 + C and the nip passage time control means (nip passage speed control means) 49 + 59 + C in the third embodiment.
(実施例4)
図9は本発明の実施例4の定着装置の全体説明図である。なお、この実施例4おける定着装置の定着速度制御は、前記実施例3の図8に示すフローチャートと同じ処理を行う。
なお、この実施例4は、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例4は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
すなわち、本実施例4の定着装置Fでは、前記実施例1のラップ幅可変機構62が省略されている。したがって、この実施例4では、定着用紙が塗工紙である場合にラップ幅を変更して定着時間を延ばすことができないので、加熱定着ロール41の回転速度を低下させて定着時間を延ばすように構成されている。
すなわち、ニップ通過時間制御は前記加熱定着ロール41の駆動モータ49の回転速度を制御するニップ通過速度制御により行う構成となっている。
(Example 4)
FIG. 9 is an overall explanatory diagram of a fixing device according to a fourth embodiment of the present invention. Note that the fixing speed control of the fixing device in the fourth embodiment performs the same processing as the flowchart shown in FIG. 8 of the third embodiment.
In the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components of the first embodiment, and the detailed description is omitted.
The fourth embodiment differs from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points.
That is, in the fixing device F of the fourth embodiment, the variable
That is, the nip passage time control is performed by the nip passage speed control for controlling the rotation speed of the
この実施例4では、シートSが普通紙であるか、塗工紙であるかによって、制御パラメータは次のように設定されている。なお、ニップ圧PおよびNは普通紙および塗工紙の場合で変らない。
(普通紙の場合)
ニップ圧P=6kg/cm2
N=19.75mm
加熱定着ロール41の周速度Vo=250mm/sec
定着温度T=160°C
(塗工紙の場合)
ニップ圧P=6kg/cm2
N=19.75mm
加熱定着ロール41の周速度Vo=200mm/sec
定着温度T=130°C
In the fourth embodiment, the control parameters are set as follows depending on whether the sheet S is plain paper or coated paper. The nip pressures P and N do not change in the case of plain paper and coated paper.
(In the case of plain paper)
Nip pressure P = 6 kg / cm 2
N = 19.75mm
Circumferential velocity Vo of
Fixing temperature T = 160 ° C
(In the case of coated paper)
Nip pressure P = 6 kg / cm 2
N = 19.75mm
Circumferential velocity Vo of
Fixing temperature T = 130 ° C
前述のようにパラメータを設定した場合、ニップ通過時間tは次のようになる。
(普通紙の場合)
t=(19.75mm)/(250mm/sec)
=79msec
(塗工紙の場合)
t=(19.75mm)/(200mm/sec)
=98.75msec
When the parameters are set as described above, the nip passage time t is as follows.
(In the case of plain paper)
t = (19.75 mm) / (250 mm / sec)
= 79 msec
(In the case of coated paper)
t = (19.75 mm) / (200 mm / sec)
= 98.75msec
前記塗工紙入力ボタン59からの塗工紙検知信号は前記コントローラCに入力されるようになっている。前記コントローラCには、図8に示すフローチャートを実行するプログラムが組み込まれている。前記プログラムには判別ステップST1があり、通常の記録紙の場合は通常の定着ロール温度160°Cおよび定着速度250mm/secで定着するステップST2,ST3が作動し、塗工紙の場合は低い定着ロール温度130°Cおよび低い定着速度200mm/secで定着するステップST4,ST5が作動するようになっている。
したがって、本実施例4は、前記実施例3と同様の作用を奏する。
The coated paper detection signal from the coated
Therefore, the fourth embodiment has the same operation as the third embodiment.
(実施例5)
次に図10により、本発明の実施例5について説明する。図10は、本発明の実施例5における予備加熱装置の概略図である。
なお、この実施例5の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例5は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
この実施例5は前記実施例1のラップ幅可変機構が省略されている。そして、前記定着装置Fの上流側の前記第2搬送路29上方に、予備加熱装置87が配置されている。
(Example 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic diagram of a preheating apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
In the description of the fifth embodiment, components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
The fifth embodiment is different from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points.
In the fifth embodiment, the variable wrap width mechanism of the first embodiment is omitted. Further, a preheating
前記予備加熱装置87は、上部を覆うハウジング88とその下方直近に多少間隔を開けて取り付けられたヒーター89とから構成されている。前記ヒーター89は前記第2搬送路29の搬送方向に直交して複数本配設されており、前記コントローラCからの信号により所定の入力電力でオン・オフされるようになっている。これにより、前記第2搬送路29上を搬送されてくる前記シートSが塗工紙である場合には前記シートSを予備加熱するように構成されている。また前記ハウジング88の下面は反射性の金属面で被覆され、前記ヒーター89の熱を効率良く反射し前記シートS表面をむらなく予熱できるような形状に形成されている。
さらに前記コントローラCは、前記実施例2の前記プログラムおよびテーブルに代わる簡単なプログラムを有しいる。前記簡単なプログラムには前記塗工紙入力ボタン59から塗工紙検知信号を受けた場合に、前記予備加熱装置87に搬送されて来る前記シートSを60°C以上に予備加熱するために必要な、前記ヒーター89の作動タイミング、作動時間およびヒーター入力電力のデータが記憶されている。そして前記簡単なプログラムは、前記塗工紙検知信号を受けた場合に、前記データを取り出し、前記ヒーター89の作動信号に変換して前記予備加熱装置87に送信するようになっている。
以上の符号59,87,Cの要素から、本発明の定着装置の実施例5の予備加熱手段(59+87+C)が構成されている。
The preheating
Further, the controller C has a simple program that replaces the program and the table of the second embodiment. The simple program is necessary for preheating the sheet S conveyed to the preheating
The preheating means (59 + 87 + C) of the fixing device according to the fifth embodiment of the present invention is constituted by the elements denoted by
(実施例5の作用)
次に前述の構成を備えた本発明の定着装置の実施例5の作用を説明する。
本実施例5の作用は、下記の点で前記実施例2と相違しているが、他の点では前記実施例2と同様である。
前記UI(ユーザインターフェース)の塗工紙入力ボタン59が入力されて、塗工紙検知信号が前記コントローラCに送られと、前記コントローラCは、前記ヒーター89をオンにし、所定の加熱温度で所定時間加熱して前記第2搬送路29上を搬送されてくる前記シートSを60°C以上に予備加熱する。
定着用紙が普通紙の場合は、前記ヒータ89はオフのままである。
以上が本実施例5の予備加熱手段(59+87+C)の作用である。
これにより、予備加熱による塗工紙中の空気および水分の定着前放出が行われる。
(Operation of Embodiment 5)
Next, the operation of Embodiment 5 of the fixing device of the present invention having the above-described configuration will be described.
The operation of the fifth embodiment is different from that of the second embodiment in the following points, but is otherwise the same as that of the second embodiment.
When a coated
If the fixing paper is plain paper, the
The above is the operation of the preheating means (59 + 87 + C) of the fifth embodiment.
Thus, pre-fixing release of air and moisture in the coated paper by preheating is performed.
なお、本実施例5における前記予備加熱によるブリスター防止の関係について発明者の実験結果から得られた知見は図11に示すとおりである。すなわち塗工量が90gsmおよび163gsmの2種類の塗工紙につき、定着前の予備加熱温度を20°C〜90°Cの間で変化させ、トナーブリスターの発生状況を観測した結果、60°C以上の予備加熱をした場合にはトナーブリスターの発生が防止されることが判明した。前述の知見に基づき、本実施例5における予備加熱温度を60°C以上に設定した。 In addition, the knowledge obtained from the inventor's experimental results regarding the relationship of blister prevention by the preheating in Example 5 is as shown in FIG. That is, the preheating temperature before fixing was changed between 20 ° C. and 90 ° C. for the two types of coated paper having the coating amounts of 90 gsm and 163 gsm, and the occurrence of toner blisters was observed. It has been found that when the above preheating is performed, generation of toner blister is prevented. Based on the above findings, the preheating temperature in Example 5 was set to 60 ° C. or higher.
(実施例6)
次に図12および図13により、本発明の実施例6について説明する。図12は、本発明の実施例6におけるニップ押圧力制御手段の全体構成図である。図13は、本発明の実施例6におけるニップ押圧力制御手段の細部説明図であり、図13Aは圧力ロール支持装置の構成、図13Bはパッド支持装置の構成を示す。
なお、この実施例5の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
(Example 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is an overall configuration diagram of the nip pressing force control means according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a detailed explanatory view of the nip pressing force control means according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 13A shows the configuration of the pressure roll supporting device, and FIG. 13B shows the configuration of the pad supporting device.
In the description of the fifth embodiment, components corresponding to the components of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
図12において、前記押圧ロール54は、押圧ロール支持装置91によって調整された押圧力で前記加熱定着ロール41の中心に向けて押圧され、これにより前記エンドレスベルト51が前記加熱定着ロール41に圧接されている。前記補助パッド57もまた、パッド支持装置92によって前記エンドレスベルト51の内側から前記加熱定着ロール41の中心に向けて押圧されている。
図13Aにおいて、前記押圧ロール支持装置91の外側は金属製のシリンダ93と厚めの底板94から構成されており、底板94はシリンダ93の内筒面に切られたネジにねじ込まれ固定されるようになっている。シリンダ93内部には上方に圧縮バネ96、下方にバネ受ピストン97が収納されている。前記シリンダ93の上部にはスライダ101がスライド可能に支持されている。前記スライダ101は前記押圧ロール54の回転軸54aを回転自在に支えるベアリングケース102に連結ボルト103を用いて連結されている。
In FIG. 12, the
In FIG. 13A, the outside of the pressing
前記バネ受ピストン97下面には前記底板94の貫通孔94aを貫通して下方に延びるピストンロッド98が連結されている。ピストンロッド98下端には被押圧プレート99が固定されている。
前記被押圧プレート99下面は偏心カム104に支持されている。偏心カム104はステップモータ106により偏心軸104a回りに回転駆動されるようになっている。ステップモータ106は、図12に示すようにコントローラCに接続された駆動回路107により駆動されるようになっている。前記符号93〜103で示された要素から前記押圧ロール支持装置91が構成されている。なお前記押圧ロール支持装置91は、複写機A内の前後(X方向)両端部にそれぞれ配置されている。
A
The lower surface of the pressed
図13Bにおける前記補助パッド57に対する前記パッド支持装置92も、前記押圧ロール54に対する押圧ロール支持装置91と同様に構成され配置されている。すなわち、前記パッド支持装置92も、前記図13Aに示す符号93〜103で示された要素に対応する要素93′〜103′により構成されている。前記要素93′〜103′のうち、パッド連結部材102′のみが前記ベアリングケース102と異なっているが他の要素93′〜101′および103′は、前記要素93〜101および103と同様に構成されている。
また、前記パッド支持装置92の偏心カム104′を駆動するステップモータ106′はコントローラCに接続された駆動回路107′により駆動されるようになっている。
The
Further, a step motor 106 'for driving the eccentric cam 104' of the
なお本実施例6においては、図13Aに示すスライダ101は、シリンダ93内でスライド可能であると同時に回転可能に収容されている。しかしながら、前記スライダ101は前後(X方向)一対配置されており、前後に延びる圧力ロール軸54で連結されているので、シリンダ93内で回転することはない。なお、シリンダ93内でのスライダ101の回転を確実に防止するためには、シリンダ93およびスライダ101に、軸方向に沿うガイド溝および前記ガイド溝にスライド自在且つ回転不能に係合する複数の被ガイドピンを設けることも可能である。
In the sixth embodiment, the
図12において、前記ユーザーインターフェースUI上の塗工紙入力ボタン59からの塗工紙検知信号は前記複写機Aの前記コントローラCに入力されるようになっている。また前記温度センサ47からの温度検出信号も前記コントローラCに入力されるようになっている。
コントローラCは各種(gsm)の塗工紙に対応する前記押圧ロール支持装置91およびパッド支持装置92の適当な押圧力の値(ニップ域の圧力2kg/cm2以下、後述)を発生するための前記ステップモータ106,106′の回転位置データのテーブルを記憶したメモリを有している。このテーブルから読み出した前記回転位置に達するまで前記ステップモータ106,106′を回転させることにより、所定の押圧力を発生することが可能になっている。
In FIG. 12, a coated paper detection signal from a coated
The controller C is for generating appropriate pressing force values (a nip area pressure of 2 kg / cm 2 or less, which will be described later) of the pressing
前述の符号59,104,106,107,Cで示された要素によりロール押圧力調整装置Jが構成されている。同様に符号59,104′,106′,107′,Cで示された要素によりパッド押圧力調整装置J′が構成されている。そして符号91,92,J,J′の要素から、本発明の定着装置の実施例6のニップ押圧力制御手段K(91+92+J+J′)が構成されている。
この実施例6では、シートSが普通紙であるか、塗工紙であるかによって、制御パラメータは次のように設定されている。なお、Nは普通紙および塗工紙の場合で変らない。
(普通紙の場合)
N=19.75mm
押圧ロール54のニップ圧P1=4kg/cm2
補助パッド57のニップ圧P2=3kg/cm2
加熱定着ロール41の周速度Vo=250mm/sec
定着温度T=160°C
(塗工紙の場合)
N=19.75mm
押圧ロール54のニップ圧P1=4kg/cm2
補助パッド57のニップ圧P2=2kg/cm2
加熱定着ロール41の周速度Vo=200mm/sec
定着温度T=130°C
The roll pressing force adjusting device J is constituted by the elements indicated by the
In the sixth embodiment, the control parameters are set as follows depending on whether the sheet S is plain paper or coated paper. Note that N does not change for plain paper and coated paper.
(In the case of plain paper)
N = 19.75mm
Nip pressure P1 of pressing
Nip pressure P2 of
Circumferential velocity Vo of
Fixing temperature T = 160 ° C
(In the case of coated paper)
N = 19.75mm
Nip pressure P1 of pressing
Nip pressure P2 of
Circumferential velocity Vo of
Fixing temperature T = 130 ° C
前述のようにパラメータを設定した場合、ニップ通過時間tは次のようになる。
(普通紙の場合)
t=(19.75mm)/(250mm/sec)
=79msec
(塗工紙の場合)
t=(19.75mm)/(200mm/sec)
=98.75msec
When the parameters are set as described above, the nip passage time t is as follows.
(In the case of plain paper)
t = (19.75 mm) / (250 mm / sec)
= 79 msec
(In the case of coated paper)
t = (19.75 mm) / (200 mm / sec)
= 98.75msec
なお、本実施例6の前記ニップ押圧力制御手段K(91+92+J+J′)は前記押圧ロール54側および補助パッド57側の両方の押圧力を調整可能に構成されているが、ほずれか一方のみにより押圧力を調節するように構成することが可能である。
The nip pressing force control means K (91 + 92 + J + J ') of the sixth embodiment is configured to be able to adjust the pressing force on both the
(実施例6の作用)
次に前述の構成を備えた本発明の定着装置の実施例6の作用を説明する。
図12において、定着用紙が普通紙である場合には、前記ステップモータ106,106′の回転位置は、前記偏心カム104,104′がその上方に載置されている前記被押圧プレート99,99′を上昇させて、押圧ロール54のニップ圧P1=4kg/cm2、補助パッド57のニップ圧P2=3kg/cm2となるように保持される。
(Operation of Embodiment 6)
Next, the operation of
In FIG. 12, when the fixing paper is plain paper, the rotational position of the
前記UI(ユーザインターフェース)の塗工紙入力ボタン59が入力されると、塗工紙検知信号が前記コントローラCに送られる。前記コントローラCはこの入力を受けて、内蔵するメモリのテーブルに記憶されている前記ステップモータ106,106′の回転位置データに応じた回転位置に到達するまでの前記ステップモータ106,106′を回転させる。そして、前記ステップモータ106,106′はそれぞれ所定位置まで回転し、連結されている前記偏心カム104,104′も所定位置まで回転させる。これにより前記偏心カム104,104′は上方に載置されている前記被押圧プレート99,99′を下降させ、前記圧縮バネ96,96′の圧縮を減少させる。
When a coated
その結果、前記押圧ロール54および補助パッド57に対する押圧力は減少し、押圧ロール54のニップ圧P1=4kg/cm2、補助パッド57のニップ圧P2=2kg/cm2となるように保持される。
これにより、搬入される前記塗工紙におけるブリスターの発生を防ぎかつ良好な定着性能を保持し得る使用可能領域内で、適当な定着条件の位置を占めることができる。
つぎに前記塗工紙入力ボタン59がオフとされ、塗工紙検知データの入力が解除された場合には、前記処理プログラムのテーブルから一般記録紙に対応する前記ステップモータ106,106′の適当な回転位置データを読み出し、前述の手順と同様にしてニップ域に対する押圧力を普通紙(通常記録シート)の状態に復帰させる。
前記図4〜図5から分かるように、前記ニップ圧を低下させることにより、ブリスターが発生し難くなる。したがって、定着用紙が塗工紙の場合に定着時間を長くし、且つニップ圧を低下させる本実施例6は、塗工紙のブリスター発生を減少させることができる。
以上が本実施例6のニップ押圧力制御手段K(91+92+J+J′)の作用である。
As a result, the pressing force against the
This makes it possible to occupy a position of an appropriate fixing condition within a usable area where the occurrence of blisters in the conveyed coated paper can be prevented and good fixing performance can be maintained.
Next, when the coated
As can be seen from FIGS. 4 and 5, by reducing the nip pressure, blisters are less likely to occur. Therefore, in the sixth embodiment, in which the fixing time is extended and the nip pressure is reduced when the fixing paper is coated paper, the occurrence of blisters on the coated paper can be reduced.
The above is the operation of the nip pressing force control means K (91 + 92 + J + J ') of the sixth embodiment.
なお、本実施例6において、塗工紙の塗工量に応じて塗工紙入力ボタン59を2個設け、前記塗工量に応じて、前記ニップ圧P1およびP2の設定圧力を異ならせておくことが可能である。
In the sixth embodiment, two coated
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
(H01)実施例5で示した非接触方式予備加熱手段の代わりに、記録シートを搬送するエンドレスベルトの裏面(内側)から接触して加熱する加熱ロールまたは加熱プレートを使用したり、記録シートの裏面に直接接触して加熱する加熱搬送ロール(搬送ロールにヒーターを組み込んだ装置)を使用したりすることが可能である。さらにまた、記録シート含水防止ヒータを給紙トレイ部に設けることも可能である。
(H02)塗工紙判別手段は、実施例1で示したユーザインタフェースに設けた塗工紙入力ボタンの代わりに、表面光沢検知、あるいは表面粗さ検知などの自動判別装置を使用することが可能である。
(H05)定着装置の駆動形式は、全実施例を通して加熱定着ロールをモータで駆動する形式で説明したが、これに代えて加熱定着ロール下方の圧力ロールを駆動する形式(ロール対型、ベルトーニップ型の場合)、あるいはエンドレスベルト支持ロールの何れかをモータ駆動する形式(ベルトーニップ型、ベルトーベルト型の場合)を採用することが可能である。
(H06)オイル供給装置48は他の剥離剤塗布装置に代えたり、省略したりすることが可能である。
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was described in full detail, this invention is not limited to the said Example, Various changes are made within the range of the gist of this invention described in the claim. It is possible. Modified embodiments of the present invention will be exemplified below.
(H01) Instead of the non-contact type preheating means shown in the fifth embodiment, a heating roll or a heating plate which contacts and heats from the back side (inside) of the endless belt for conveying the recording sheet, or uses a heating method for the recording sheet It is also possible to use a heating transport roll (apparatus in which a heater is incorporated in the transport roll) for heating by directly contacting the back surface. Furthermore, it is also possible to provide a recording sheet moisture prevention heater in the paper feed tray section.
(H02) The coated paper discriminating means can use an automatic discriminating device such as surface gloss detection or surface roughness detection instead of the coated paper input button provided on the user interface shown in the first embodiment. It is.
(H05) The driving type of the fixing device has been described as a type in which the heating fixing roll is driven by a motor throughout all the embodiments. However, instead of this, a type in which a pressure roll below the heating fixing roll is driven (roll pair type, belt-nip type) (In the case of a mold) or a type in which either of the endless belt supporting rolls is driven by a motor (in the case of a belt-nip type or a belt-belt type).
(H06) The
C…コントローラ、F…定着装置、I…未定着トナー像、M…塗工層、N…定着ニップ、S…記録シート(シート)、
29…搬送路(第2シート搬送路)、41…加熱定着部材(加熱定着ロール)、47…温度センサ、49…駆動モータ、51…エンドレスベルト、54…圧接部材(圧力ロール)、57…圧接部材(圧力補助パッド)、59…塗工紙判別手段(塗工紙入力ボタン)、71…圧力ロール
K(91+92+J+J′)…ニップ押圧力制御手段、
(49+59+C;47+49+59+C)…ニップ通過時間制御手段(ニップ通過速度制御手段)、
(59+87+C)…予備加熱手段
69(59+62+68+C+T;59+84+86+C+W+W′)…ニップ通過時間制御手段(ニップ域増大手段)、
C: controller, F: fixing device, I: unfixed toner image, M: coating layer, N: fixing nip, S: recording sheet (sheet),
29: conveyance path (second sheet conveyance path), 41: heat fixing member (heat fixing roll), 47: temperature sensor, 49: drive motor, 51: endless belt, 54: pressure contact member (pressure roll), 57: pressure contact Member (pressure assist pad), 59: coated paper discriminating means (coated paper input button), 71: pressure roll K (91 + 92 + J + J '): nip pressing force control means,
(49 + 59 + C; 47 + 49 + 59 + C) ... nip passing time control means (nip passing speed control means),
(59 + 87 + C): preliminary heating means 69 (59 + 62 + 68 + C + T; 59 + 84 + 86 + C + W + W '): nip passage time control means (nip area increasing means)
Claims (5)
(Y01)記録シートの搬送路に配置された加熱定着部材および前記加熱定着部材に圧接する圧接部材、
(Y02)前記加熱定着部材および圧接部材の圧接領域により定着ニップを形成し、前記定着ニップを通過する前記記録用紙に付着した未定着トナー像を定着する前記加熱定着部材および前記圧接部材、
(Y03)前記定着ニップを通過する記録シートが表面に塗工層を有する塗工紙であるか否かを判別する塗工紙判別手段、
(Y04)前記塗工紙判別手段が塗工紙であると判別した場合に前記定着ニップを通過する記録シートの速度を普通紙の場合よりも低い値に制御するニップ通過速度制御手段。 A fixing device having the following requirements,
(Y01) a heat-fixing member disposed on the recording sheet conveyance path, and a pressing member pressing against the heat-fixing member;
(Y02) the heat-fixing member and the pressure-contact member, which form a fixing nip by a pressure-contact area of the heat-fixing member and the pressure-contact member, and fix an unfixed toner image adhered to the recording sheet passing through the fixing nip;
(Y03) coated paper discriminating means for discriminating whether or not the recording sheet passing through the fixing nip is a coated paper having a coating layer on the surface;
(Y04) Nip passing speed control means for controlling the speed of the recording sheet passing through the fixing nip to a lower value than that of plain paper when the coated paper discriminating means judges that the paper is coated paper.
(Y05)前記塗工紙判別手段が塗工紙であると判別した場合に前記記録シート(S)の定着温度を普通紙の場合よりも低い温度に制御する定着温度制御手段。 The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device has the following requirements.
(Y05) Fixing temperature control means for controlling the fixing temperature of the recording sheet (S) to a temperature lower than that of plain paper when the coated paper discriminating means judges that the paper is coated paper.
(Y06)前記塗工紙判別手段が塗工紙であると判別した場合に前記定着ニップにおいて前記圧接部材が前記加熱定着部材に圧接する押圧力を、普通紙の場合よりも低い値に制御するニップ押圧力制御手段、 The fixing device according to claim 2, wherein the fixing device has the following requirements.
(Y06) When the coated paper discriminating means determines that the coated paper is coated paper, the pressing force at which the pressing member presses the heating fixing member at the fixing nip is controlled to a lower value than that of plain paper. Nip pressing force control means,
(Y01)記録シートの搬送路に配置された加熱定着部材および前記加熱定着部材に圧接する圧接部材、
(Y02)前記加熱定着部材および圧接部材の圧接領域により定着ニップを形成し、前記定着ニップを通過する前記記録用紙に付着した未定着トナー像を定着する前記加熱定着部材および前記圧接部材、
(Y03)前記定着ニップを通過する記録シートが表面に塗工層を有する塗工紙であるか否かを判別する塗工紙判別手段、
(Y07)前記塗工紙判別手段が塗工紙であると判別した場合に前記定着ニップを通過する記録シートの定着ニップ通過時間を普通紙の場合よりも長くするニップ通過時間制御手段。 A fixing device having the following requirements,
(Y01) a heat-fixing member disposed on the recording sheet conveyance path, and a pressing member pressing against the heat-fixing member;
(Y02) the heat-fixing member and the pressure-contact member, which form a fixing nip by a pressure-contact area of the heat-fixing member and the pressure-contact member, and fix an unfixed toner image adhered to the recording sheet passing through the fixing nip;
(Y03) coated paper discriminating means for discriminating whether or not the recording sheet passing through the fixing nip is a coated paper having a coating layer on the surface;
(Y07) Nip passage time control means for making the fixing nip passage time of the recording sheet passing through the fixing nip longer than that of plain paper when the coated paper discriminating means judges that the paper is coated paper.
(Y05)前記塗工紙判別手段が塗工紙であると判別した場合に前記記録シート(S)の定着温度を普通紙の場合よりも低い温度に制御する定着温度制御手段。 The fixing device according to claim 4, wherein the fixing device has the following requirements.
(Y05) Fixing temperature control means for controlling the fixing temperature of the recording sheet (S) to a temperature lower than that of plain paper when the coated paper discriminating means judges that the paper is coated paper.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004026038A JP3541847B2 (en) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004026038A JP3541847B2 (en) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | Fixing device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002186653A Division JP3541842B2 (en) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | Fixing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004133488A JP2004133488A (en) | 2004-04-30 |
JP3541847B2 true JP3541847B2 (en) | 2004-07-14 |
Family
ID=32291486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004026038A Expired - Fee Related JP3541847B2 (en) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | Fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3541847B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4556725B2 (en) * | 2005-03-22 | 2010-10-06 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | Fixing device |
EP1785781B1 (en) * | 2005-11-14 | 2018-11-28 | HP Printing Korea Co., Ltd. | Image fixing apparatus |
EP3784000B1 (en) * | 2019-08-21 | 2022-02-16 | Ricoh Company, Ltd. | Heating device, drying device, and liquid discharge apparatus |
-
2004
- 2004-02-02 JP JP2004026038A patent/JP3541847B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004133488A (en) | 2004-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5901280B2 (en) | Image heating apparatus and image forming apparatus | |
JP4890821B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5740455B2 (en) | Image forming apparatus and fixing device | |
JP5517591B2 (en) | Fixing device | |
US7155155B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2006243471A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP3690408B2 (en) | Fixing device | |
JP2007017495A (en) | Image forming apparatus | |
JP5389199B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP3541847B2 (en) | Fixing device | |
JP2006330556A (en) | Image forming apparatus | |
JP3346168B2 (en) | Fixing device | |
JP3541842B2 (en) | Fixing device | |
JP2006106686A (en) | Heating apparatus and image forming apparatus | |
JP4482382B2 (en) | Fixing device | |
JP2006235041A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
US20110164907A1 (en) | Surface treatment apparatus for recording material and image forming apparatus | |
JP2006313234A (en) | Image forming apparatus | |
JP2002196601A (en) | Fixing device | |
JP2006098998A (en) | Heating device, control method of heating device, and image forming apparatus | |
JP2012027371A (en) | Image heating device | |
US11921450B2 (en) | Image forming apparatus that conveys a recording material faster when varnish coating is performed | |
JPH1152770A (en) | Fixing device | |
JP2007310077A (en) | Image forming apparatus | |
JP2010049188A (en) | Fixing device and image forming apparatus including the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040203 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20040203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20040225 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040309 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040322 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080409 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110409 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120409 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |