JP4863726B2 - Fixing device, image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複写機やファクシミリ、プリンター、印刷機等の画像形成装置に関し、詳細にはこれらに用いられている電子写真を用いた画像形成の定着装置における省エネルギー化と、画像の光沢ムラを防止するための技術に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a printing machine, and more specifically, energy saving and prevention of uneven gloss of an image in an image forming fixing apparatus using electrophotography used in these apparatuses. It relates to technology.

従来から地球環境の保全のために省資源及び省エネルギーの要求が高まっている。電子写真においても省エネルギーのために消費電力を押さえる動きが活発化しており、特に電力消費の激しい定着の分野で低温度定着化が研究されている。現状では200℃〜150℃程度の定着温度が一般的であり、定着装置の室温からの立ち上げ時間も1分〜5分程度かかっている。これを150℃以下、好ましくは100℃近辺で定着できることが省エネルギー化と定着立ち上げ時間低減のため望まれる。   Conventionally, demands for resource saving and energy saving have been increasing in order to preserve the global environment. In electrophotography, there is an active movement to suppress power consumption for energy saving, and research is being conducted on fixing at low temperature, particularly in the field of fixing where power consumption is intense. At present, a fixing temperature of about 200 ° C. to 150 ° C. is generally used, and it takes about 1 to 5 minutes to start up the fixing device from room temperature. It is desired that this can be fixed at 150 ° C. or less, preferably around 100 ° C., for energy saving and fixing start-up time reduction.

このような温度での定着を実現するためには当然トナーの軟化点あるいは融点は100℃以下に下げざるをえないが、一般に同一種有機高分子物質は、融点が下がると溶融粘度の低下が避けられない。これは樹脂の融点が分子量に依存していることにあり、当然分子量が低ければ分子鎖のからみ合いが緩くなり、相互作用が弱くなることにより溶融粘度は下がると考えられる。従って超低融点トナーを使って定着を行った場合、融点以降急激な粘度の低下が起こる。このため有効なゴム域幅が狭く、紙上のトナーを定着加熱体側にオフセットしないようにすることが困難である。   In order to realize fixing at such a temperature, naturally, the softening point or melting point of the toner must be lowered to 100 ° C. or lower, but generally, the same kind of organic polymer substance has a decrease in melt viscosity when the melting point is lowered. Inevitable. This is because the melting point of the resin depends on the molecular weight. Naturally, if the molecular weight is low, the entanglement of the molecular chains is loosened, and the melt viscosity is lowered by weakening the interaction. Accordingly, when fixing is performed using an ultra-low melting point toner, the viscosity is rapidly lowered after the melting point. For this reason, the effective rubber width is narrow, and it is difficult to prevent the toner on the paper from being offset to the fixing heating member side.

このような問題を解決するために定着ベルトを用い、溶融したトナーを密着したまま放熱させて固化した後に、ベルトから分離させることでトナー像のオフセットを防止することが考えられる。   In order to solve such a problem, it is conceivable to prevent the offset of the toner image by using a fixing belt, and heat-dissipating the solidified toner while solidifying it to solidify it, and then separating it from the belt.

このように定着ベルトにトナー像を密着させて過熱、放熱を行う場合、搬送中にベルトのうねりによって密着状態が不均一になると、密着保温時間のバラツキが画像の光沢ムラとなって現れてしまうという問題がある。   When the toner image is brought into close contact with the fixing belt in this way to perform overheating and heat dissipation, if the contact state becomes uneven due to the waviness of the belt during conveyance, variations in the contact heat retention time will appear as uneven gloss of the image. There is a problem.

特許文献1では、定着ローラーに掛けられた無端ベルトの表面にフレッシュエヤーを供給するダクトを連結した冷却ファンを設け、溶融状態にあるトナーが転写紙上に凝縮することで、オフセットを防止している。   In Patent Document 1, a cooling fan connected to a duct for supplying fresh air is provided on the surface of an endless belt hung on a fixing roller, and toner in a molten state is condensed on transfer paper to prevent offset. .

特許文献2では、複数のローラーに掛けられた定着ベルトと、加熱手段と、記録紙の搬送路の先端、後端とその間に各ガイドローラーを備えて、紙を押さえて画像面を定着ベルトに密着させて搬送するようにしている。この場合ガイドローラーの当たっていない部分での紙の浮きや画像ブレが問題である。   In Patent Document 2, a fixing belt hung on a plurality of rollers, a heating unit, and leading and trailing ends of a recording paper conveyance path are provided with guide rollers between them, and the image surface is used as a fixing belt by pressing the paper. They are transported in close contact. In this case, there is a problem of paper floating or image blurring at a portion where the guide roller does not contact.

特許文献3では、加熱ローラーと定着ローラーの間に架橋された無端状定着ベルトと、下方より圧接する加圧ローラーを備え、定着ローラーと加熱ローラーは該加圧ローラーに当接し、該当接部間でニップを形成するようにしている。この場合、定着ニップ内で高い曲率を持って記録紙を搬送することによる画像のブレが問題である。
特開平5−019646号公報 特開平10−221982号公報 特開2000−89593号公報
In Patent Document 3, an endless fixing belt that is bridged between a heating roller and a fixing roller, and a pressure roller that is pressed from below are provided. The fixing roller and the heating roller are in contact with the pressure roller, and between the corresponding contact portions. The nip is formed with In this case, there is a problem of image blur due to conveyance of the recording paper with a high curvature in the fixing nip.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-019466 Japanese Patent Laid-Open No. 10-221982 JP 2000-89593 A

本発明は、複写機等の電子写真を用いた画像形成方法による定着装置、画像形成装置における、省エネルギー化と、画像の光沢ムラ防止を図り、低融点のトナーを用いた加熱−密着搬送による省エネ定着システムであって、定着ベルトのうねりを検知して密着搬送を安定的に行い、光沢ムラを防止して、良好なカラープリントが得られる装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus using an electrophotographic image forming method such as a copying machine, which saves energy and prevents uneven gloss of an image, and saves energy by heating-contact conveyance using a toner having a low melting point. An object of the present invention is to provide a fixing system which can detect a waviness of a fixing belt and stably carry out close contact conveyance to prevent gloss unevenness and obtain a good color print.

本発明の請求項1に係る定着装置は、一対の無端ベルトで記録媒体が挟持され、該一対のベルトの張力による挟持で記録媒体が前記一対のベルトの一方である定着ベルトに画像面が密着した状態で搬送されるものである時に、前記定着ベルト面のうねりを検出してうねり除去の動作を行う手段を有する定着装置において、
前記うねりの検出を光反射型センサで行い、該光反射型センサは前記定着ベルト面に対して所定の角度で光を当て、反射光の入射量を検出することで前記定着ベルト面のうねりを検出するものであり、
前記一対の無端ベルトはそれぞれがテンションを掛ける部材に掛け回されて架張され、前記光反射型センサによるベルト面のうねりの情報によって前記テンションを掛ける部材の位置を変えて各無端ベルトに掛かる張力を調節することにより、該定着ベルト面のうねりを除去するものであることを特徴とする。
Fixing device according to claim 1 of the present invention, a recording medium by a pair of endless belts are nipped, the image plane in one with the fixing belt is of the pair of belts recording medium by pinching by the tension of the pair of belt when it is intended to be carried in close contact state, the fixing device comprising means for performing an operation of the detection to swell removing waviness of the fixing belt surface,
The waviness is detected by a light reflection type sensor. The light reflection type sensor irradiates light at a predetermined angle with respect to the fixing belt surface, and detects the incident amount of the reflected light, thereby detecting the waviness of the fixing belt surface. Is to detect,
Each of the pair of endless belts is stretched around a tensioning member, and the tension applied to each endless belt by changing the position of the tensioning member according to the information on the undulation of the belt surface by the light reflection sensor. By adjusting this, the undulation of the fixing belt surface is removed .

本発明は、低融点のトナーを用いた加熱−密着搬送による省エネ定着システムにおいて、うねりを検出することによってベルトのうねりを検知して補正動作を行うので、一対の無端ベルトによる密着搬送を安定的に行え、光沢ムラを防止して、良好なカラープリントが得られる。   According to the present invention, in an energy-saving fixing system using heat-contact conveyance using a toner having a low melting point, belt undulation is detected by detecting the undulation, and the correction operation is performed. Can prevent gloss unevenness and obtain a good color print.

本実施形態の定着装置では、無端状の定着ベルトと加圧ベルトの間に記録媒体を挟んで搬送し、記録媒体表面のトナー像を定着ベルトに密着させて加熱、放熱させた後に定着ベルトからトナー面を分離する。このような構成を用いると定着ベルトからの分離時にトナー像は凝固しているため、100℃程度で溶融するトナーを用いても定着ベルト側に低粘度トナーがオフセットすることが防止され、低温度定着が容易になる。このため良好な省エネルギー定着システムが得られることになる。このようなシステムにおいて懸架された一対のベルトに一定の張力をかける必要は前記のように記録媒体を一対のベルトで挟持して密着状態を保つためであり、張力が弱すぎると密着面に浮き上がりが発生し易く、好ましくなく、逆に張力が強すぎるとベルトが伸びたり破断したりしやすくなるので好ましくない。好ましい張力は0.01〜5N/mm、より好ましくは0.05〜4N/mm、更に好ましくは0.1〜2N/mmである。前記一対のベルトはそれぞれテンションローラーにより架張力が調節されるものであり、前記光反射型センサによるベルト面のうねりの情報によってテンションが調節されるものである。一対のベルトはテンションローラーによって架張力が調節され、光反射型センサのベルト面のうねり情報によってテンションが調節されるようにしている。この一対のベルトテンションは所定の張力に調整されているが、加温によるベルト周長の伸長、経時的な伸び、などでベルトの張力が不足した場合、ベルト面がうねり、しわが発生したことを光センサによって検知する。するとテンションを強める方向にテンションローラーが移動することでしわを除去し、密着搬送を維持する。例えば、前記光反射型センサが前記ベルトの片側のうねりを検出すると、前記テンションローラーの片側のテンションを強めることとする。このようにして経時的に画像の光沢ムラの発生を除去した良好な省エネルギー定着装置の提供が可能になる。
また本発明の実施形態においては、加熱ローラーと加圧ローラーによるニップ後一対のベルトで挟持された記録媒体は50〜1000ミリ秒密着状態を保つことによってトナーを保温しトナーに充分熱が伝わるようにする。この挟持される時間が短いとトナーが必要な熱を受けず定着性能が下がってしまう。また挟持する時間が長すぎると全体のベルト表面積が増えるので放熱が多くなりこのましくない。好ましい挟持の時間は60〜800ミリ秒、より好ましくは80〜700ミリ秒、更に好ましくは100〜500ミリ秒、更にもっと好ましくは200〜400ミリ秒である。
また一対の密着搬送ベルトの、うねりの状態を検出し、うねりを除去すると、ベルトのうねりを検知することで、密着搬送が良好に行われているかどうかを常にモニタリングし、良好な搬送状態を保つことを可能にする。すなわち低融点のトナーを用いた加熱−密着搬送による省エネ定着システムであり、うねり検知センサによって定着ベルトのうねりを検知して補正動作を行うので密着搬送を安定的に行い光沢ムラを防止して、良好なカラープリントを得る。
また本発明の実施形態においては、前記うねりの検出を光反射型センサで行い、該光反射型センサは前記定着ベルト面に対して所定の角度で光を当て、反射光の入射量を検出することで前記定着ベルト面のうねりを検出する。うねりを検知するセンサには、光反射型センサを用いることができる。所定の角度でベルト面に光を当て、反射光の入射量を検出することでベルト面のうねりを検出する。ベルト面が張られた状態では反射光がほぼ100%入射光となって検出される。しかし加温によるベルト周長の伸長、冷却による収縮、経時的な伸び、寸法誤差等によってベルト面にうねりが発生すると入射光が検出されず、ベルトがうねっていると判断される。このようにすると密着搬送が良好に行われているかどうかを常にモニタリングして良好な搬送状態を保つこと可能になる。
また本発明の実施形態においては、前記うねりを検出する光反射型センサを前記一対の無担ベルトの密着搬送部裏面に備える。このようにすると画像面の密着搬送が良好に行われているかどうかを常にモニタリングして良好な搬送状態を保つことが可能になる。
また本発明の実施形態においては、前記うねりを検出する光反射型センサを前記定着ベルト面と、前記一対のベルトの他方である加圧ベルト面それぞれに備える。うねりを検知するセンサは、定着ベルト面の検出と、加圧ベルト面の検出を行う。このようにすると搬送紙の表裏より密着搬送が良好に行われているかどうかを常にモニタリングして良好な搬送状態を保つこと可能になる前記うねりを検出する光反射型センサをベルト幅方向に複数配置してもよい。そうすると、ベルトの端部および中央でのうねり量をそれぞれ検出し、幅方向全面にわたってうねりをモニタリングして良好な搬送状態を保つこと可能になる。
また本発明の実施形態においては、うねりを検知するセンサが片側のうねりを検知すると、うねりを検知した片側テンションのみが強まるようにする。一のセンサがうねりを検知し、他のセンサが検知しなければ、テンションローラーの片側のみが移動して片側テンションが強まる。このようにしてベルトしわを除去して常に密着搬送を維持し、画像の光沢ムラの発生を除去した良好な省エネルギーの定着装置の提供を可能とする。
また本発明の実施形態においては、前記ベルトの厚みが50μm〜500μmの範囲であるようにする。これはベルト厚みが50μm以下では強度が小さくなりテンションを強めてベルト張力を上昇させた時に破断する危険性が強まり、また500μm以上の厚みになると、ベルト熱容量が増大して所定の温度まで加熱するのに長時間必要になるためである。このため50μm〜500μmの範囲のベルト厚みであると、うねり除去の制御を行いながら常に密着搬送を維持し、画像の光沢ムラの発生を除去した良好な省エネルギーの定着装置の提供が可能になる。さらに、前記ベルトがポリイミド基体上に表面層として高離型樹脂層が形成されているものを採用すると、ポリイミド樹脂ベルトによってベルト耐久性が得られ、うねりが発生してベルトテンションを強めた際、用紙のベルト密着力が強まっても表面の離型樹脂層によって用紙を安定的に分離することが可能になる。このようにして画像の光沢ムラの発生を除去した良好な省エネルギー定着装置の提供が可能になる。前記ベルト基体と前記表面層の間に弾性層を形成すると、片側にうねりが発生して片側テンションを強くした場合にも弾性層によって幅方向の密着圧力がならされて加圧力が不均一になることが防止される。
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
In the fixing device of the present embodiment, the recording medium is conveyed while being sandwiched between an endless fixing belt and a pressure belt, the toner image on the surface of the recording medium is brought into close contact with the fixing belt, heated, and radiated from the fixing belt. Separate the toner surface. When such a configuration is used, the toner image is solidified at the time of separation from the fixing belt. Therefore, even when a toner that melts at about 100 ° C. is used, the low-viscosity toner is prevented from being offset to the fixing belt side. Fixing is easy. Therefore, a good energy saving fixing system can be obtained. In such a system, it is necessary to apply a certain tension to the pair of belts suspended, as described above, to hold the recording medium between the pair of belts so as to maintain a close contact state. It is not preferable because the belt tends to be stretched or broken when the tension is too strong. A preferable tension is 0.01 to 5 N / mm, more preferably 0.05 to 4 N / mm, and still more preferably 0.1 to 2 N / mm. Each of the pair of belts has a tension roller adjusted by a tension roller, and the tension is adjusted by information on the undulation of the belt surface by the light reflection type sensor. The tension of the pair of belts is adjusted by a tension roller, and the tension is adjusted by the undulation information of the belt surface of the light reflection type sensor. This pair of belt tensions is adjusted to a predetermined tension. However, if the belt tension is insufficient due to the extension of the belt circumference due to heating or the extension over time, the belt surface will be wavy and wrinkled. Is detected by an optical sensor. Then, the tension roller moves in the direction of increasing the tension to remove wrinkles and maintain close contact conveyance. For example, when the light reflection sensor detects the undulation on one side of the belt, the tension on one side of the tension roller is increased. In this way, it is possible to provide a good energy-saving fixing device that eliminates the occurrence of uneven glossiness of the image over time.
In the embodiment of the present invention, the recording medium sandwiched between the pair of belts after the nip between the heating roller and the pressure roller keeps the toner in a close contact state for 50 to 1000 milliseconds so that the heat is sufficiently transmitted to the toner. To. If this clamping time is short, the toner does not receive the necessary heat and the fixing performance is lowered. Also, if the holding time is too long, the entire belt surface area increases, and heat dissipation increases, which is not preferable. A preferable holding time is 60 to 800 milliseconds, more preferably 80 to 700 milliseconds, still more preferably 100 to 500 milliseconds, and still more preferably 200 to 400 milliseconds.
In addition, the state of waviness of a pair of close-conveyance belts is detected, and when waviness is removed, the belt waviness is detected to constantly monitor whether close-conveyance is being carried out well and maintain a good conveyance state. Make it possible. In other words, it is an energy-saving fixing system using heat-contact transportation using low melting point toner, and the undulation detection sensor detects the undulation of the fixing belt and performs the correction operation. Get a good color print.
In an embodiment of the present invention, the waviness is detected by a light reflection sensor, and the light reflection sensor irradiates light at a predetermined angle with respect to the fixing belt surface to detect the incident amount of the reflected light. Thus, the undulation of the fixing belt surface is detected. A light reflection type sensor can be used as the sensor for detecting the swell. Waviness of the belt surface is detected by applying light to the belt surface at a predetermined angle and detecting the amount of incident reflected light. When the belt surface is stretched, the reflected light is detected as almost 100% incident light. However, if waviness occurs on the belt surface due to belt circumference extension due to heating, shrinkage due to cooling, elongation over time, dimensional error, etc., incident light is not detected and it is determined that the belt is wavy. In this way, it is possible to always monitor whether the close contact conveyance is performed well and maintain a good transfer state.
Moreover, in embodiment of this invention, the light reflection type sensor which detects the said waviness is provided in the contact | adherence conveyance part back surface of a pair of said unsupported belt. In this way, it is possible to always monitor whether or not the image surface is closely transported and maintain a good transport state.
In an embodiment of the present invention, the light reflection sensor for detecting the swell is provided on each of the fixing belt surface and the pressure belt surface which is the other of the pair of belts. The sensor for detecting the undulation detects the fixing belt surface and the pressure belt surface. In this way, a plurality of light reflecting sensors for detecting the waviness are arranged in the belt width direction so that it is possible to always monitor whether the close contact conveyance is performed well from the front and back sides of the conveyance paper and to maintain a good conveyance state. May be. Then, the amount of waviness at the end and center of the belt can be detected, and the waviness can be monitored over the entire width direction to maintain a good conveyance state.
In the embodiment of the present invention, when the sensor for detecting undulation detects the undulation on one side, only the one-side tension for detecting the undulation is increased. If one sensor detects the undulation and the other sensor does not detect it, only one side of the tension roller moves and the one-side tension increases. In this way, it is possible to provide a favorable energy-saving fixing device in which belt wrinkles are removed and the close contact conveyance is always maintained, and the occurrence of uneven glossiness of the image is removed.
In the embodiment of the present invention, the belt has a thickness in the range of 50 μm to 500 μm. This is because when the belt thickness is 50 μm or less, the strength is reduced and the risk of breaking when the belt tension is increased by increasing the tension is increased. When the belt thickness is 500 μm or more, the heat capacity of the belt increases and the belt is heated to a predetermined temperature. This is because it is necessary for a long time. For this reason, when the belt thickness is in the range of 50 μm to 500 μm, it is possible to provide a favorable energy-saving fixing device that always maintains close contact conveyance while controlling waviness removal and eliminates occurrence of uneven glossiness of the image. Furthermore, when the belt has a high release resin layer formed as a surface layer on a polyimide substrate, belt durability is obtained by the polyimide resin belt, and when waviness occurs and belt tension is increased, Even when the belt adhesion of the paper is increased, the paper can be stably separated by the release resin layer on the surface. In this way, it is possible to provide a good energy-saving fixing device that eliminates the occurrence of uneven glossiness of the image. When an elastic layer is formed between the belt base and the surface layer, even when undulation occurs on one side and the tension on one side is increased, the elastic layer applies a close contact pressure in the width direction and the applied pressure becomes uneven. It is prevented.
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.

図1は本発明の一実施例に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成図を示す。コピー機として動作する場合は、読み取り部1において原稿を読み取った後デジタルデータとして書き込み信号に変える。プリンターとして動作する場合はコンピューターからの画像信号を書き込み信号に変換する。書き込み信号はイエロー、マゼンタ、シアンの3原色に黒を加えたものになり、ポリゴンミラー3より各色の感光体ユニット4〜7に光書き込みが行われる。各色の感光体ユニットではそれぞれの色に応じて帯電、書き込み、現像のプロセスにより感光体上にトナー像を形成し、該トナー像は中間転写ベルト8上に重ね合わされ、2次転写ローラー11によって記録紙上に一括転写される。トナー像が乗った記録紙は搬送ベルト12によって定着装置13に搬送され、トナーを加熱、定着後、排紙部17に排出される。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention. In the case of operating as a copier, the reading unit 1 reads an original and then converts it into a writing signal as digital data. When operating as a printer, the image signal from the computer is converted into a write signal. The writing signal is obtained by adding black to three primary colors of yellow, magenta, and cyan, and optical writing is performed from the polygon mirror 3 to the photosensitive units 4 to 7 of the respective colors. In each color photoconductor unit, a toner image is formed on the photoconductor by a process of charging, writing, and developing in accordance with each color, and the toner image is superimposed on the intermediate transfer belt 8 and recorded by the secondary transfer roller 11. It is transferred onto the paper at once. The recording paper on which the toner image is placed is conveyed to the fixing device 13 by the conveying belt 12, and after the toner is heated and fixed, it is discharged to the paper discharge unit 17.

図2は定着装置13の概略図を示す。加熱ローラー21、上張架ローラー22の間に無端状定着ベルト23が掛けられており、テンションローラー29によって上側にテンションを掛けて張られている。加熱ローラー21内にはヒーター24が入っており、定着ベルト23を所定の温度まで加熱する。加圧ベルト25は加圧ローラー26、下張架ローラー27の間に掛けられ、テンションローラー30によって下側にテンションを掛けて張られており、定着ベルト23と接触しながら駆動される。   FIG. 2 is a schematic view of the fixing device 13. An endless fixing belt 23 is hung between the heating roller 21 and the overstretching roller 22, and is tensioned on the upper side by a tension roller 29. A heater 24 is contained in the heating roller 21 and heats the fixing belt 23 to a predetermined temperature. The pressure belt 25 is hung between the pressure roller 26 and the lower tension roller 27, is tensioned downward by a tension roller 30, and is driven while being in contact with the fixing belt 23.

また加熱ローラー21と加圧ローラー26は片側50Nのバネによって加圧されており、搬送されてきた記録紙28は用紙進入部で加圧されながら熱を受ける。そしてトナー像が溶融し、用紙が定着ベルトに密着しながら搬送される。そして密着搬送部においては上下のベルトに1N/mmの張力を与えて用紙を搬送し、トナー像を放熱、固化させる。この定着器の加熱ローラー21の制御温度は130℃、紙送りスピードは300mm/秒であり、上下ベルトのニップ幅は90mmであるので、記録媒体が挟持される時間は300ミリ秒である。   The heating roller 21 and the pressure roller 26 are pressurized by a spring on one side 50N, and the conveyed recording paper 28 receives heat while being pressurized at the paper entrance. Then, the toner image is melted and the sheet is conveyed while being in close contact with the fixing belt. In the close-contact conveyance unit, the sheet is conveyed by applying a tension of 1 N / mm to the upper and lower belts, and the toner image is radiated and solidified. Since the control temperature of the heating roller 21 of this fixing device is 130 ° C., the paper feed speed is 300 mm / second, and the nip width of the upper and lower belts is 90 mm, the recording medium is sandwiched for 300 milliseconds.

そしてこの定着装置の用紙密着搬送部裏面より、図3に示すように光反射型センサ(以下単にセンサという)によってベルトのうねりをモニタリングしている。センサ31は半導体レーザー32より光照射し、光検知部33で反射光を検知している。そして図3(B)のように反射光の入射が検出されないとベルト23のうねりが発生し、画像の密着搬送が不均一になっていると判断する。このベルト23のうねり部分34の下部の画像はツヤ消し状態であり、他の画像部分と光沢ムラが発生する。このためうねりを検出すると図2のテンションローラー30の端部支点が図示しないソレノイド機構により上方に引き上げられ、ベルトが張られ、うねりが除去される。   As shown in FIG. 3, the undulation of the belt is monitored from the back surface of the sheet contact conveyance unit of the fixing device by a light reflection type sensor (hereinafter simply referred to as a sensor). The sensor 31 emits light from the semiconductor laser 32, and the light detection unit 33 detects reflected light. Then, as shown in FIG. 3B, if the incident of reflected light is not detected, the belt 23 is swelled, and it is determined that the image is not closely conveyed. The image below the wavy portion 34 of the belt 23 is in a frosted state, and gloss unevenness occurs with other image portions. Therefore, when the undulation is detected, the end fulcrum of the tension roller 30 in FIG. 2 is pulled upward by a solenoid mechanism (not shown), the belt is stretched, and the undulation is removed.

このような構成にしたところ、全面画像のA3サイズ用紙を連続通紙しても、うねりによる光沢ムラの発生が防止されて、全幅で高品質のカラープリントが得られた。   As a result of such a configuration, even when A3 size paper having a full-surface image was continuously passed, gloss unevenness due to waviness was prevented, and a high-quality color print was obtained over the entire width.

<実験例>
使用トナー:環化イソプレン 30wt%
ポリエステル 60wt%
カルナウバワックス 10wt%
カーボンブラック 10重量部
負帯電性の荷電制御剤 1重量部
このトナーの軟化点は80℃であり、定着下限温度は85℃である。
ベルト構成:ポリイミド基体 70μm
シリコンゴム弾性層 150μm
表面PFAチューブ層 30μm
<Experimental example>
Used toner: cyclized isoprene 30 wt%
Polyester 60wt%
Carnauba wax 10wt%
Carbon black 10 parts by weight Negatively chargeable charge control agent 1 part by weight This toner has a softening point of 80 ° C and a minimum fixing temperature of 85 ° C.
Belt configuration: polyimide substrate 70 μm
Silicon rubber elastic layer 150μm
Surface PFA tube layer 30μm

実施例1と同様な装置を用いるが、図4に示すように定着ベルト23の幅方向の両端と中央部の3ヶ所にセンサを備えている。そして手前側のセンサ41のみがうねりを検知すると、テンションローラー29の手前側支点Aが図示しないソレノイド機構により上方に引き上げられて手前側のみテンションを強め、うねりを除去する。また奥側のセンサ43のみがうねりを検知すれば、奥側のみテンションを引き上げる。また両側支点A、Bが引き上げられた状態で手前側のうねりを検知すれば、奥側の支点Bを引き下げることで相対的に手前側のテンションを高め、それによってうねりを除去する。   A device similar to that of the first embodiment is used, but sensors are provided at three positions, that is, at both ends in the width direction of the fixing belt 23 and at the center as shown in FIG. When only the front sensor 41 detects the undulation, the front fulcrum A of the tension roller 29 is lifted upward by a solenoid mechanism (not shown) to increase the tension only on the front side and remove the undulation. If only the back sensor 43 detects the undulation, the tension is raised only on the back side. If the undulation on the near side is detected in a state where the fulcrums A and B are pulled up, the tension on the near side is relatively increased by lowering the fulcrum B on the back side, thereby removing the undulation.

このような制御を行ったところ、全面画像のA3サイズ用紙を連続通紙しても、うねりによる光沢ムラの発生が防止されて、常に全幅で高品質のカラープリントが得られた。   As a result of such control, even when A3 size paper of the entire surface image was continuously fed, gloss unevenness due to waviness was prevented, and high-quality color prints were always obtained over the full width.

本発明の一実施例に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention. 実施例1の定着装置の概略図Schematic of the fixing device of Example 1 うねり検出に用いた光反射型センサの概略図(A)と、うねりの検出状態の概略図(B)Schematic diagram of light reflection sensor used for undulation detection (A) and schematic diagram of swell detection state (B) 実施例2の定着装置の概略図Schematic of the fixing device of Example 2

符号の説明Explanation of symbols

1:読み取り部
3:ポリゴンミラ
4〜7:感光体ユニッ
8:中間転写ベル
11:2次転写ローラ
12:搬送ベル
13:定着装
17:排紙
21:加熱ローラ
22:上張架ローラ
23:定着ベル
24:ヒーター
25:加圧ベルト
26:加圧ローラー
27:下張架ローラー
28:記録紙
29:テンションローラ
30:テンションローラ
31:光反射型センサ(センサ
32:半導体レーザ
33:光検知
34:ベルトのうねり部
41〜43:セン
1: Reading unit
3: polygon-mirror
4-7: photoconductor unit
8: The intermediate transfer belts
11: secondary transfer roller over
12: transport belts
13: The fixing equipment
17: Paper discharge unit
21: heating roller over
22: overlayer rack roller over
23: The fixing belts
24: Heater
25: Pressure belt
26: Pressure roller
27: Underlay roller
28: Recording paper
29: tension roller over
30: tension roller over
31: Light reflection type sensor (sensor )
32: semiconductor laser over
33: light detection unit
34: belt swell part worth of
41 to 43: sensor

Claims (12)

一対の無端ベルトで記録媒体が挟持され、該一対のベルトの張力による挟持で記録媒体が前記一対のベルトの一方である定着ベルトに画像面が密着した状態で搬送されるものである時に、前記定着ベルト面のうねりを検出してうねり除去の動作を行う手段を有する定着装置において、
前記うねりの検出を光反射型センサで行い、該光反射型センサは前記定着ベルト面に対して所定の角度で光を当て、反射光の入射量を検出することで前記定着ベルト面のうねりを検出するものであり、
前記一対の無端ベルトはそれぞれがテンションを掛ける部材に掛け回されて架張され、前記光反射型センサによるベルト面のうねりの情報によって前記テンションを掛ける部材の位置を変えて各無端ベルトに掛かる張力を調節することにより、該定着ベルト面のうねりを除去するものである
ことを特徴とする定着装置。
Recording medium by a pair of endless belts are nipped, when one in which the image plane to one in the fixing belt is of the pair of belts recording medium by pinching by the tension of the pair of belts are conveyed in close contact, In the fixing device having means for detecting the undulation of the fixing belt surface and performing the undulation removal operation ,
The waviness is detected by a light reflection type sensor. The light reflection type sensor irradiates light at a predetermined angle with respect to the fixing belt surface, and detects the incident amount of the reflected light, thereby detecting the waviness of the fixing belt surface. Is to detect,
Each of the pair of endless belts is stretched around a tensioning member, and the tension applied to each endless belt by changing the position of the tensioning member according to the information on the undulation of the belt surface by the light reflection sensor. The fixing device is characterized by removing waviness of the surface of the fixing belt by adjusting the width of the fixing belt .
請求項1に記載の定着装置において、前記光反射型センサを前記一対の無端ベルトの密着搬送部裏面に備えることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1, a fixing device according to claim Rukoto includes a pre Symbol light reflection sensor adhesion conveying portion rear surface of the pair of endless belts. 請求項2に記載の定着装置において、前記光反射型センサを前記定着ベルト面と、前記一対のベルトの他方である加圧ベルト面それぞれに備えることを特徴とする定着装置。 Te fixing device smell of claim 2, before Symbol light reflection sensor the fixing belt surface, the fixing device characterized in that it comprises in each other pressing belt surface which is of the pair of belts. 請求項1から3のいずれかに記載の定着装置において、前記光反射型センサを前記無端ベルトの幅方向に複数配置してあることを特徴とする定着装置。 It claims 1 to Te fixing device odor according to any one of 3, before Symbol light reflection sensor of the fixing device to a plurality arranged to said tare Rukoto in a width direction of the endless belt. 請求項1から4のいずれかに記載の定着装置において、前記光反射型センサが前記ベルトのうねりを検出すると、前記テンションを掛ける部材のテンションを強めることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 4, when the optical reflection type sensor detects the belt sac kneading, a fixing device, characterized in that to strengthen Tension member subjecting the tension. 請求項から5のいずれかに記載の定着装置において、前記ベルトがポリイミド基体上に表面層として高離型樹脂層が形成されているものであることを特徴とする定着装置。 6. The fixing device according to claim 1 , wherein the belt has a high release resin layer formed as a surface layer on a polyimide substrate . 請求項6記載の定着装置において、前記ベルト基体と前記表面層の間に弾性層が形成されていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 6 Symbol mounting, a fixing device which is characterized that you have an elastic layer is formed between the belt substrate and the surface layer. 請求項から7のいずれかに記載の定着装置において、前記ベルトの厚みが50μm〜500μmの範囲であることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 , wherein the belt has a thickness in a range of 50 μm to 500 μm. 請求項から8のいずれかに記載の定着装置において、前記記録媒体がベルト張力0.001〜5.4N/mmで挟持されることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 8, a fixing apparatus wherein a recording medium is characterized Rukoto is sandwiched belt tension 0.001~5.4N / mm. 請求項1から9のいずれかに記載の定着装置において、前記記録媒体がベルトで挟持される時間が50〜1000ミリ秒であることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 9, the fixing device the time the recording medium is held by the belt is characterized 50-1000 milliseconds der Rukoto. 請求項1から1のいずれかに記載の定着装置において、前記テンションを掛ける部材が、テンションローラーであることを特徴とする定着装置
The fixing device according to claim 1 1 0, members applying the tension, the fixing device which is a tension roller.
請求項1から11のいずれかに記載の定着装置を用いてなることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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