JP5151086B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

定着ローラに加圧ローラを圧接した状態で定着に必要な温度まで加熱した場合、加圧ローラが必要以上に昇温してしまい、「トナーブリスタ」現象が生じることが知られている(例えば、特許文献1参照)。トナーブリスタは、記録媒体中の水分が定着熱により水蒸気となり、当該水蒸気の蒸気圧が記録媒体上のトナー画像に作用することにより、記録媒体上のトナー画像が乱れ、光沢ムラが発生する現象である。   It is known that when the pressure roller is heated to a temperature required for fixing while the pressure roller is in pressure contact with the fixing roller, the pressure roller is heated more than necessary and a “toner blister” phenomenon occurs (for example, Patent Document 1). A toner blister is a phenomenon in which moisture in a recording medium becomes water vapor due to fixing heat, and the vapor pressure of the water vapor acts on the toner image on the recording medium, whereby the toner image on the recording medium is disturbed and gloss unevenness occurs. is there.

普通紙等の非塗工紙では、当該水蒸気は記録媒体の内部を通して外部に放出することが可能であり、あまりトナーブリスタは発生しないが、塗工紙では、塗工層があるため記録媒体の内部を通して外部に放出することができず、記録媒体とトナー層との間に水蒸気が溜まり、トナーブリスタが発生しやすくなる。   In non-coated paper such as plain paper, the water vapor can be released to the outside through the inside of the recording medium, and toner blisters are not generated so much. It cannot be discharged to the outside through the inside, and water vapor accumulates between the recording medium and the toner layer, and toner blisters are easily generated.

特許文献1では、トナーブリスタが発生しないようにする為、加熱の途中で加圧ローラの圧接を解除し、その後は加圧ローラを独立で温度制御することにより加圧ローラが必要以上に昇温されないようにしている。
特開2005−215580号公報
In Patent Document 1, in order to prevent the generation of toner blisters, the pressure roller is released from pressure contact during heating, and then the temperature of the pressure roller is increased more than necessary by independently controlling the temperature of the pressure roller. I'm trying not to be.
JP 2005-215580 A

しかしながら、特許文献1の場合においても、プリント動作に伴って、加圧ローラを定着ローラに圧接することになり、あまり早くに加圧ローラを圧接してしまうと記録媒体が定着部を通過するまでに加圧ローラが必要以上に昇温してしまい、トナーブリスタが発生する可能性がある。   However, even in the case of Patent Document 1, the pressure roller is pressed against the fixing roller in accordance with the printing operation. If the pressure roller is pressed too quickly, the recording medium passes through the fixing unit. If the pressure roller is heated more than necessary, toner blisters may be generated.

逆に、加圧ローラの圧接が遅すぎると、加圧ローラの圧接時に定着ローラが停止するような構成においては、加圧ローラを圧接した際に定着ローラ側のニップ部の熱量が加圧ローラに奪われ当該ニップ部の温度が局所的に低下し、その後の定着ローラの回転によっても十分に当該ニップ部の温度が回復しないうちに記録媒体が到達することになり、当該ニップ部の形状に対応した光沢度の低い帯状の部分(以下、ニップ跡と称する)が画像上に目立つようになる。図5参照。定着ローラと加圧ローラとの温度差が大きいほどニップ跡は発生しやすくなる。   On the other hand, if the pressure roller is too slow, the fixing roller stops when the pressure roller is pressed. When the pressure roller is pressed, the amount of heat in the nip portion on the fixing roller side is The recording medium reaches the recording medium before the temperature of the nip portion is sufficiently recovered by the rotation of the fixing roller, and the temperature of the nip portion is not sufficiently recovered by the subsequent rotation of the fixing roller. A corresponding belt-like portion having a low glossiness (hereinafter referred to as a nip mark) becomes conspicuous on the image. See FIG. The larger the temperature difference between the fixing roller and the pressure roller, the more easily the nip mark is generated.

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、画像欠陥のない良質な画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a high-quality image free from image defects.

本発明の画像形成装置は、互いに圧接される回転駆動可能な加熱部材及び加圧部材のニップ部に記録媒体を通過させることにより定着を行う画像形成装置において、前記加熱部材を加熱する第1ヒータと、前記加圧部材を加熱する第2ヒータと、前記加熱部材及び加圧部材を回転駆動する駆動機構と、前記加熱部材及び加圧部材を互いに圧接解除する圧接解除機構と、前記第1ヒータ、前記第2ヒータ、前記駆動機構及び前記圧接解除機構を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記加熱部材の表面温度が第1の温度となるように前記第1ヒータを制御し、且つ前記加圧部材の表面温度が前記第1の温度より低い第2の温度となるように前記第2ヒータを制御し、プリント指示後、前記圧接解除機構により前記第1の温度まで加熱された前記加熱部材及び前記第2の温度まで加熱された前記加圧部材をそれぞれ停止した状態で互いに圧接し、その後、前記加熱部材が1回転より多く回転駆動された後に前記記録媒体が前記ニップ部に到達するように前記駆動機構及び前記圧接解除機構を制御することを特徴としている。
The image forming apparatus of the present invention is a first heater that heats the heating member in an image forming apparatus that performs fixing by passing a recording medium through a nip portion of a pressure member and a heating member that can be rotationally driven and pressed against each other A second heater for heating the pressure member, a drive mechanism for rotating the heating member and the pressure member, a pressure release mechanism for pressing the heating member and the pressure member against each other, and the first heater A controller that controls the second heater, the drive mechanism, and the pressure release mechanism, and the controller controls the first heater so that the surface temperature of the heating member becomes a first temperature. And the second heater is controlled so that the surface temperature of the pressure member becomes a second temperature lower than the first temperature, and after the printing instruction, the pressure release mechanism releases the first temperature to the first temperature. Heated The heating member and the second said pressure member which is heated to a temperature of pressed each other in a stopped state, respectively, then, the recording medium is the nip portion after the heating member is rotated more than one revolution The drive mechanism and the pressure release mechanism are controlled so as to reach.

本発明によれば、加圧ローラを適正なタイミングで圧接するようにしたので、画像欠陥のない良質な画像を得ることができる。   According to the present invention, since the pressure roller is pressed at an appropriate timing, a high-quality image free from image defects can be obtained.

本発明を図示の実施形態に基づいて説明するが、本発明は当該実施形態に限られない。   Although the present invention will be described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment.

(装置全体構成)
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。画像形成装置1は、原稿搬送部10、画像読取部20、画像形成部30、給紙部40、転写部50、定着部60、等から構成されている。
(Whole device configuration)
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus 1 includes a document conveying unit 10, an image reading unit 20, an image forming unit 30, a paper feeding unit 40, a transfer unit 50, a fixing unit 60, and the like.

原稿搬送部10は、載置された原稿Dを1枚ずつ画像読取部20に向けて搬送する。   The document transport unit 10 transports the placed documents D one by one toward the image reading unit 20.

画像読取部20は、原稿搬送部10により搬送されてきた原稿Dの画像を読み取り画像データを出力する。   The image reading unit 20 reads an image of the document D conveyed by the document conveying unit 10 and outputs image data.

画像形成部30は、4色の画像形成部30Y,30M,30C,30Kを有し、フルカラーの画像形成を行う。画像形成部30Yは、感光体31Yの周囲に帯電器32Y、露光器33Y、現像器34Y、クリーニング器35Y等を有している。感光体31Yの表面を、帯電器32Yにより帯電し、画像読取部20から出力された画像データに基づき露光器33Yにより露光し、現像器34Yにより現像することにより、感光体31Yの表面にトナー画像を形成する。当該トナー画像は、転写部50により記録媒体に転写される。転写後の感光体31Y表面の残留トナーは、クリーニング器35Yによりクリーニングされる。画像形成部30M,30C,30Kについても同様である。   The image forming unit 30 includes four color image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K, and performs full color image formation. The image forming unit 30Y includes a charger 32Y, an exposure device 33Y, a developing device 34Y, a cleaning device 35Y, and the like around the photoreceptor 31Y. The surface of the photoreceptor 31Y is charged by the charger 32Y, exposed by the exposure device 33Y based on the image data output from the image reading unit 20, and developed by the developing device 34Y, whereby a toner image is formed on the surface of the photoreceptor 31Y. Form. The toner image is transferred to a recording medium by the transfer unit 50. Residual toner on the surface of the photoreceptor 31Y after the transfer is cleaned by the cleaning device 35Y. The same applies to the image forming units 30M, 30C, and 30K.

給紙部40は、転写部50に向けて記録媒体Pを給紙する。   The paper feeding unit 40 feeds the recording medium P toward the transfer unit 50.

転写部50は、画像形成部30の感光体31の表面に担持されたトナー画像を給紙部40から給紙されてきた記録媒体Pに転写する。転写部50は、中間転写ベルト51、一次転写ローラ52Y,52M,52C,52K、二次転写ローラ53、クリーニング器54等を有している。感光体31Y,31M,31C,31Kの表面に担持されたトナー画像は、一次転写ローラ52Y,52M,52C,52Kにより中間転写ベルト51に一次転写され、その後二次転写ローラ53により記録媒体Pに転写される。   The transfer unit 50 transfers the toner image carried on the surface of the photoreceptor 31 of the image forming unit 30 to the recording medium P fed from the paper feeding unit 40. The transfer unit 50 includes an intermediate transfer belt 51, primary transfer rollers 52Y, 52M, 52C, and 52K, a secondary transfer roller 53, a cleaning device 54, and the like. The toner images carried on the surfaces of the photoreceptors 31Y, 31M, 31C, and 31K are primarily transferred to the intermediate transfer belt 51 by the primary transfer rollers 52Y, 52M, 52C, and 52K, and then are transferred to the recording medium P by the secondary transfer roller 53. Transcribed.

定着部60は、転写部50から搬送されてくるトナー画像が形成された記録媒体Pを加熱及び加圧し、トナー画像を記録媒体Pに定着させる。定着された記録媒体Pは、装置外に排出される。   The fixing unit 60 heats and pressurizes the recording medium P on which the toner image conveyed from the transfer unit 50 is formed, and fixes the toner image on the recording medium P. The fixed recording medium P is discharged out of the apparatus.

(定着部60の構成)
図2は、本実施形態に係る定着部60の構成図である。定着部60は、定着ベルト61、加熱ローラ62、定着ローラ63、加圧ローラ64、カム65、圧縮バネ66、ワンウェイクラッチ67,68,69、定着モータ70、等から構成されている。
(Configuration of the fixing unit 60)
FIG. 2 is a configuration diagram of the fixing unit 60 according to the present embodiment. The fixing unit 60 includes a fixing belt 61, a heating roller 62, a fixing roller 63, a pressure roller 64, a cam 65, a compression spring 66, one-way clutches 67, 68, 69, a fixing motor 70, and the like.

定着ベルト61は、加熱ローラ62及び定着ローラ63の周囲に巻き回され、トナー画像が形成された記録媒体Pと接触し記録媒体Pにトナー画像を定着させる。定着ベルト61は、本発明の加熱部材に相当する。   The fixing belt 61 is wound around the heating roller 62 and the fixing roller 63 and comes into contact with the recording medium P on which the toner image is formed to fix the toner image on the recording medium P. The fixing belt 61 corresponds to the heating member of the present invention.

加熱ローラ62は、内部にヒータH1(本発明の第1ヒータに相当)を有し、定着ベルト61を加熱する。ヒータH1は、定着ベルト61の温度が所定温度(例えば、200℃)に維持されるように制御される。   The heating roller 62 has a heater H <b> 1 (corresponding to the first heater of the present invention) inside, and heats the fixing belt 61. The heater H1 is controlled so that the temperature of the fixing belt 61 is maintained at a predetermined temperature (for example, 200 ° C.).

定着ローラ63は、定着ベルト61を内側から付勢し、定着ベルト61を記録媒体Pに当接させる。   The fixing roller 63 urges the fixing belt 61 from the inside to bring the fixing belt 61 into contact with the recording medium P.

加圧ローラ64は、内部にヒータH2(本発明の第2ヒータに相当)を有し、定着ベルト61を介して定着ローラ63に接離可能に設けられている。加圧ローラ64を定着ベルト61を介して定着ローラ63に圧接させた状態で、トナー画像が形成された記録媒体Pを通紙することにより、記録媒体Pにトナー画像が定着される。ヒータH2は、加圧ローラ64の表面温度が定着ベルト61の温度よりも低い温度(例えば、120℃)に維持されるように制御される。加圧ローラ64は、本発明の加圧部材に相当する。   The pressure roller 64 has a heater H <b> 2 (corresponding to the second heater of the present invention) inside, and is provided so as to be able to contact and separate from the fixing roller 63 via the fixing belt 61. The toner image is fixed to the recording medium P by passing the recording medium P on which the toner image is formed in a state where the pressure roller 64 is pressed against the fixing roller 63 via the fixing belt 61. The heater H <b> 2 is controlled such that the surface temperature of the pressure roller 64 is maintained at a temperature (for example, 120 ° C.) lower than the temperature of the fixing belt 61. The pressure roller 64 corresponds to the pressure member of the present invention.

カム65は、回転することにより、加圧ローラ64を定着ベルト61を介して定着ローラ63に圧接させる。   The cam 65 rotates to bring the pressure roller 64 into pressure contact with the fixing roller 63 via the fixing belt 61.

圧縮バネ66は、加圧ローラ64圧接時に、所定荷重(例えば、1000N)で圧接する。   The compression spring 66 is pressed by a predetermined load (for example, 1000 N) when the pressure roller 64 is pressed.

ワンウェイクラッチ67,68は、定着モータ70の駆動を定着ローラ63及び加圧ローラ64に伝達するために設けられ、定着モータ70が正回転する際に駆動を伝達する。定着モータ70が逆回転する際には、駆動は伝達されない。また、ワンウェイクラッチ67は、加圧ローラ64圧接時において、仮に加圧ローラ64の回転速度が定着ローラ63の回転速度より速くなるような場合に、ギアの破損なく定着ローラ63が加圧ローラ64に追随して回転できるように設けられている。ワンウェイクラッチ67,68や不図示のギヤ等で本発明の駆動機構が構成される。   The one-way clutches 67 and 68 are provided to transmit the driving of the fixing motor 70 to the fixing roller 63 and the pressure roller 64, and transmit the driving when the fixing motor 70 rotates forward. When the fixing motor 70 rotates in the reverse direction, driving is not transmitted. Further, the one-way clutch 67 is configured such that when the pressure roller 64 is in pressure contact, if the rotation speed of the pressure roller 64 is higher than the rotation speed of the fixing roller 63, the fixing roller 63 is not damaged by the gear. It is provided so that it can rotate following. The drive mechanism of the present invention is constituted by the one-way clutches 67 and 68 and a gear (not shown).

ワンウェイクラッチ69は、定着モータ70の駆動をカム65に伝達するために設けられ、定着モータ70が逆回転する際に駆動を伝達する。定着モータ70が正回転する際には、駆動は伝達されない。つまり、カム65による加圧ローラ64の圧接時には、定着ローラ63及び加圧ローラ64は回転を停止する。ワンウェイクラッチ69、カム65、圧縮バネ66等で本発明の圧接解除機構が構成される。   The one-way clutch 69 is provided to transmit the driving of the fixing motor 70 to the cam 65, and transmits the driving when the fixing motor 70 rotates in the reverse direction. When the fixing motor 70 rotates forward, driving is not transmitted. That is, when the pressure roller 64 is pressed by the cam 65, the fixing roller 63 and the pressure roller 64 stop rotating. The one-way clutch 69, the cam 65, the compression spring 66, etc. constitute the pressure release mechanism of the present invention.

定着モータ70は、正回転時に定着ローラ63及び加圧ローラ64に駆動が伝達され、逆回転時にカム65に駆動が伝達される。定着モータ70は、制御部100に接続され、制御部100からの指示に基づき、正回転、逆回転、停止の各動作を行う。定着モータ70が本発明のモータに相当する。   The driving of the fixing motor 70 is transmitted to the fixing roller 63 and the pressure roller 64 during normal rotation, and the driving is transmitted to the cam 65 during reverse rotation. The fixing motor 70 is connected to the control unit 100 and performs forward rotation, reverse rotation, and stop operations based on instructions from the control unit 100. The fixing motor 70 corresponds to the motor of the present invention.

制御部100は、プログラムに従って定着モータ70等の制御を実行するCPU、当該プログラムや必要なデータを記憶するROM、CPUによりワークエリアとして利用されるRAM、等から構成される。   The control unit 100 includes a CPU that controls the fixing motor 70 and the like according to a program, a ROM that stores the program and necessary data, a RAM that is used as a work area by the CPU, and the like.

(制御)
図3は、本実施形態に係る加圧ローラ圧接制御の制御フロー図である。図4は、本実施形態に係る加圧ローラ圧接制御のタイムチャートである。以下、図3及び図4を用いて加圧ローラ圧接制御について説明する。一例であり、これに限定するものではない。
(control)
FIG. 3 is a control flow diagram of pressure roller pressure contact control according to the present embodiment. FIG. 4 is a time chart of pressure roller pressure contact control according to the present embodiment. Hereinafter, pressure roller pressure contact control will be described with reference to FIGS. 3 and 4. It is an example and the present invention is not limited to this.

加圧ローラ圧接制御は、制御部100が制御部100のROMに記憶されているプログラムに基づいて実行する。図3の加圧ローラ圧接制御のフローは、不図示のプリントボタン、あるいはパーソナルコンピュータからの印刷指示等のプリント開始の指示により開始される(図4のt0)。尚、初期状態において、加圧ローラ64は定着ローラ63から離間し、定着モータ70は正方向に回転して定着ローラ63、加圧ローラ64及び定着ベルト61を駆動し、ヒータH1,H2はそれぞれ定着ベルト61の表面温度及び加圧ローラ64の表面温度が所定温度(例えば、定着ベルト61の表面温度:200℃、加圧ローラ64の表面温度:120℃)になるように制御されているものとする。   The pressure roller pressure contact control is executed by the control unit 100 based on a program stored in the ROM of the control unit 100. 3 is started by a print button (not shown) or a print start instruction such as a print instruction from a personal computer (t0 in FIG. 4). In the initial state, the pressure roller 64 is separated from the fixing roller 63, the fixing motor 70 rotates in the forward direction to drive the fixing roller 63, the pressure roller 64, and the fixing belt 61, and the heaters H1 and H2 are respectively The surface temperature of the fixing belt 61 and the surface temperature of the pressure roller 64 are controlled to be a predetermined temperature (for example, the surface temperature of the fixing belt 61: 200 ° C., the surface temperature of the pressure roller 64: 120 ° C.). And

まず、制御部100は、時間T1が経過したか否かを判断する。即ち、プリント開始の指示から時間T1が経過したか否かを判断する(ステップS1)。   First, the control unit 100 determines whether or not the time T1 has elapsed. That is, it is determined whether or not the time T1 has elapsed from the print start instruction (step S1).

時間T1が経過したと判断すると(ステップS1;Yes)、制御部100は、正回転していた定着モータ70を逆回転させ、カム65を駆動する(ステップS2)(図4のt1)。これにより、定着ローラ63、加圧ローラ64及び定着ベルト61が停止するとともに、加圧ローラ64の圧接動作が開始される。   If it is determined that the time T1 has elapsed (step S1; Yes), the control unit 100 reversely rotates the fixing motor 70 that has been normally rotated to drive the cam 65 (step S2) (t1 in FIG. 4). As a result, the fixing roller 63, the pressure roller 64, and the fixing belt 61 are stopped, and the pressure contact operation of the pressure roller 64 is started.

時間T1が経過していないと判断すると(ステップS1;No)、制御部100は、定着ベルト61が時間T1が経過するまで待機する。   If it is determined that the time T1 has not elapsed (step S1; No), the control unit 100 waits until the fixing belt 61 has elapsed the time T1.

次に、制御部100は、カム65が所定位置まで回転したか否か判断する。(ステップS3)。   Next, the control unit 100 determines whether or not the cam 65 has rotated to a predetermined position. (Step S3).

カム65が所定位置まで回転したと判断すると(ステップS3;Yes)、制御部100は、逆回転していた定着モータ70を正回転させ、定着ローラ63、加圧ローラ64及び定着ベルト61を駆動する(ステップS4)(図4のt2)。これにより、加圧ローラ64の圧接動作が完了する。   If it is determined that the cam 65 has rotated to a predetermined position (step S3; Yes), the control unit 100 rotates the fixing motor 70 that has been rotating in the forward direction to drive the fixing roller 63, the pressure roller 64, and the fixing belt 61. (Step S4) (t2 in FIG. 4). Thereby, the press contact operation of the pressure roller 64 is completed.

カム65が所定位置まで回転していないと判断すると(ステップS3;No)、制御部100は、カム65が所定位置まで回転するまで待機する。   If it is determined that the cam 65 has not rotated to the predetermined position (step S3; No), the control unit 100 waits until the cam 65 rotates to the predetermined position.

その後、図4のt3において、定着ニップに記録媒体Pが到達する。   Thereafter, at t3 in FIG. 4, the recording medium P reaches the fixing nip.

ここで、t2からt3までの間に定着ベルト61が少なくとも1回転(定着ベルト61が1回転する時間をT2:図4参照)できるようになっている。つまり、t2+T2≦t3となっている。このような条件を満足するように、プリント開始の指示から加圧ローラ64の圧接動作の開始までの時間T1を設定する。   Here, between t2 and t3, the fixing belt 61 can make at least one rotation (time for which the fixing belt 61 makes one rotation is T2: see FIG. 4). That is, t2 + T2 ≦ t3. A time T1 from the instruction to start printing to the start of the pressure contact operation of the pressure roller 64 is set so as to satisfy such conditions.

このように、加圧ローラ64の圧接動作の完了後、定着ベルト61を1回転以上加熱しながら回転させることで、圧接時に定着ローラ側のニップ部の熱量が加圧ローラに奪われ当該ニップ部の温度が局所的に低下しても、当該ニップ部の温度を回復させることができるのでニップ跡が発生することが抑制される。   As described above, after the pressure contact operation of the pressure roller 64 is completed, the fixing belt 61 is rotated while being heated by one or more rotations, so that the heat amount of the nip portion on the fixing roller side is deprived by the pressure roller during the pressure contact. Since the temperature of the nip portion can be recovered even when the temperature of the nip is locally reduced, the occurrence of nip marks is suppressed.

また、ステップS1における時間T1は、トナーブリスタの発生も考慮して設定する。加圧ローラは、設定温度(例えば、120℃)に制御されているが、圧接時には、定着ローラ側から熱を受け取り、設定温度以上に表面温度が上昇する。圧接後、加圧ローラ64の回転回数が増加する毎に階段状に上昇する。そして、加圧ローラ64の回転回数が所定回転回数以上になり所定温度を超えると、トナーブリスタが発生するようになる。トナーブリスタの発生は、記録媒体の種類、定着部の構成、等によって発生状況が異なるので、時間T1の設定は使用状況を考慮し適宜設定する。   The time T1 in step S1 is set in consideration of the generation of toner blisters. The pressure roller is controlled to a set temperature (for example, 120 ° C.), but receives heat from the fixing roller side during pressure contact, and the surface temperature rises above the set temperature. After the press contact, every time the number of rotations of the pressure roller 64 increases, the pressure roller 64 rises stepwise. Then, when the number of rotations of the pressure roller 64 exceeds the predetermined number of rotations and exceeds a predetermined temperature, toner blisters are generated. The occurrence of toner blisters varies depending on the type of recording medium, the configuration of the fixing unit, and the like. Therefore, the time T1 is appropriately set in consideration of the usage situation.

以上のように、本実施形態によれば、ニップ跡及びトナーブリスタが発生しないようにステップS1における時間T1を設定することにより、画像欠陥のない良質な画像を得ることが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain a high-quality image without image defects by setting the time T1 in step S1 so that nip marks and toner blisters are not generated.

本実施形態のように、フルカラー画像形成装置では記録媒体上のトナー付着量が多くトナーブリスタが発生しやすいので、特に本実施形態の制御は有効である。   As in the present embodiment, in the full-color image forming apparatus, the amount of toner adhering to the recording medium is large and toner blisters are likely to occur. Therefore, the control of the present embodiment is particularly effective.

本実施形態では、加熱部材としてベルトを用いたが、ヒートローラを用い、当該ヒートローラに加圧ローラを圧接するようにしてもよい。   In this embodiment, a belt is used as the heating member. However, a heat roller may be used, and a pressure roller may be pressed against the heat roller.

(定着部の構成)
図2に示す定着部を用いて試験を行った。以下に、定着ベルト61、加熱ローラ62、定着ローラ63、加圧ローラ64の構成を示す。
(Configuration of fixing unit)
A test was conducted using the fixing unit shown in FIG. The configuration of the fixing belt 61, the heating roller 62, the fixing roller 63, and the pressure roller 64 will be described below.

定着ベルト61は、φ80mmであり、PFAチューブ(0.2mm)/シリコンゴム(0.2mm)/ポリイミド基材(0.11mm)、の層構成をしている。   The fixing belt 61 has a diameter of 80 mm and has a layer structure of PFA tube (0.2 mm) / silicon rubber (0.2 mm) / polyimide substrate (0.11 mm).

加熱ローラ62は、φ52mmであり、PFAコーティング(0.3mm)/アルミ芯金、の層構成をしている。   The heating roller 62 is φ52 mm and has a layer structure of PFA coating (0.3 mm) / aluminum cored bar.

定着ローラ63は、φ40mmであり、シリコンゴム(7.5mm)/アルミ芯金、の層構成をしている。   The fixing roller 63 has a diameter of 40 mm and a layer structure of silicon rubber (7.5 mm) / aluminum cored bar.

加圧ローラ64は、φ50mmであり、PFAコーティング(0.3mm)/シリコンゴム(2.0mm)/アルミ芯金、の層構成をしている。   The pressure roller 64 has a diameter of 50 mm and has a layer structure of PFA coating (0.3 mm) / silicon rubber (2.0 mm) / aluminum cored bar.

加圧ローラ64圧接時における、総荷重は1000Nであり、このときの定着ローラ63とのニップ幅は約12mmであった。   The total load at the time of press contact with the pressure roller 64 was 1000 N, and the nip width with the fixing roller 63 at this time was about 12 mm.

画像形成装置1のプロセス速度は、約300mm/secである。   The process speed of the image forming apparatus 1 is about 300 mm / sec.

(試験条件)
定着ベルト61の表面温度を200℃、加圧ローラ64の表面温度を120℃に維持するように設定し、記録媒体Pとして王子製紙社製の塗工紙であるOK金藤(斤量104.7g/m2)を用いて以下の試験を行った。
(Test conditions)
The surface temperature of the fixing belt 61 is set to 200 ° C., and the surface temperature of the pressure roller 64 is set to 120 ° C., and the recording medium P is coated paper manufactured by Oji Paper Co., Ltd. OK Kanto (amount of 104.7 g / kg). The following tests were conducted using m 2 ).

画像形成装置1のコピーボタンを押してから加圧ローラ64の圧接を開始するまでの時間(圧接開始タイミング)を変化させて、記録媒体P上にカラー写真画像を形成し、当該記録媒体P上に画像形成されたカラー写真画像を基づいて、トナーブリスタ及びニップ跡の発生状態を目視評価した。それぞれの圧接開始タイミングにおいて、圧接後の定着ベルト61の回転回数(図4のt2からt3までの間に回転する回転回数)及び圧接後の加圧ローラ64の回転回数(図4のt2からt3までの間に回転する回転回数)も示している。   A color photographic image is formed on the recording medium P by changing the time from pressing the copy button of the image forming apparatus 1 to starting the pressing of the pressure roller 64 (pressing start timing). Based on the color photographic image on which the image was formed, the state of occurrence of toner blisters and nip marks was visually evaluated. At each pressing start timing, the number of rotations of the fixing belt 61 after pressing (the number of rotations rotating between t2 and t3 in FIG. 4) and the number of rotations of the pressure roller 64 after pressing (from t2 to t3 in FIG. 4). The number of rotations until the time is also shown.

また、記録媒体が定着ニップに到達する直前の加圧ローラ64の表面温度も測定した。   The surface temperature of the pressure roller 64 immediately before the recording medium reached the fixing nip was also measured.

測定結果を表1に示す。トナーブリスタ及びニップ跡において、良好の場合を○、わずかに不良が見られるが許容レベルを△、NGレベルを×で示した。   The measurement results are shown in Table 1. In the toner blister and the nip mark, ◯ indicates a good case, a slight defect is observed, but an acceptable level is indicated by Δ, and an NG level is indicated by ×.

Figure 0005151086
Figure 0005151086

トナーブリスタは、圧接開始タイミングが、2.6sec以上で○、1.5〜2.5secで△、1.0sec以下で×となった。圧接後の定着ベルト61の回転回数で示すと、2.6回以下で○、2.7〜3.9回で△、4.5回以上で×となった。圧接後の加圧ローラ64の回転回数で示すと4.2回以下で○、4.4〜6.3回で△、7.3回以上で×となった。加圧ローラ64の温度で示すと、131℃以下で○、131〜135℃で△、139℃以上で×となった。   In the toner blister, the pressure contact start timing was “◯” when 2.6 sec or more, “Δ” when 1.5 to 2.5 sec, and “X” when 1.0 sec or less. In terms of the number of rotations of the fixing belt 61 after pressure contact, it was evaluated as “◯” when 2.6 times or less, “△” when 2.7 to 3.9 times, and “x” when 4.5 times or more. In terms of the number of rotations of the pressure roller 64 after the press contact, it was ○ at 4.2 times or less, Δ at 4.4 to 6.3 times, and × at 7.3 times or more. In terms of the temperature of the pressure roller 64, it was ◯ at 131 ° C or lower, Δ at 131-135 ° C, and x at 139 ° C or higher.

ニップ跡は、圧接開始タイミングが、3.2sec以下で○、3.3〜3.9secで△、4.0sec以上で×となった。圧接後の定着ベルト61の回転回数で示すと、1.9回以上で○、1.1〜1.8回で△、1.0回以下で×となった。圧接後の加圧ローラ64の回転回数で示すと3.1回以上で○、1.7〜2.9回で△、1.5回以下で×となった。加圧ローラ64の温度で示すと、128℃以上で○、124〜127℃で△、123℃以下で×となった。   The nip mark was evaluated as ○ when the pressure contact start timing was 3.2 sec or less, Δ when 3.3 to 3.9 sec, and x when 4.0 sec or more. In terms of the number of rotations of the fixing belt 61 after pressure contact, it was ◯ at 1.9 times or more, Δ at 1.1 to 1.8 times, and × at 1.0 times or less. In terms of the number of rotations of the pressure roller 64 after the pressure contact, it was evaluated as ◯ at 3.1 times or more, Δ at 1.7 to 2.9 times, and × at 1.5 times or less. In terms of the temperature of the pressure roller 64, it was ○ at 128 ° C or higher, Δ at 124 to 127 ° C, and x at 123 ° C or lower.

以上から、本実施例においては、圧接開始タイミングを1.5〜3.9sec、圧接後の定着ベルト61の回転回数を1.1〜3.9回、圧接後の加圧ローラ64の回転回数を1.7〜6.3回、又は加圧ローラ64の温度を124〜135℃に設定すると、トナーブリスタ及びニップ跡の許容できる画像が得られる。   From the above, in this embodiment, the pressure contact start timing is 1.5 to 3.9 seconds, the number of rotations of the fixing belt 61 after pressure contact is 1.1 to 3.9 times, and the number of rotations of the pressure roller 64 after pressure contact. Is set to 1.7 to 6.3 times, or the temperature of the pressure roller 64 is set to 124 to 135 ° C., an acceptable image of toner blisters and nip marks can be obtained.

より好ましくは、圧接開始タイミングを2.6〜3.2sec、圧接後の定着ベルト61の回転回数を1.9〜2.6回、圧接後の加圧ローラ64の回転回数を3.1〜4.2回、又は加圧ローラ64の温度を128〜131℃に設定すると、トナーブリスタ及びニップ跡の発生しない良好な画像が得られる。   More preferably, the pressure contact start timing is 2.6 to 3.2 seconds, the number of rotations of the fixing belt 61 after pressure contact is 1.9 to 2.6 times, and the number of rotations of the pressure roller 64 after pressure contact is 3.1 to 3.1. 4. When the temperature of the pressure roller 64 is set to 128 to 131 ° C. twice, a good image without toner blisters and nip marks can be obtained.

本実施例では、記録媒体Pとして王子製紙製のOK金藤(斤量104.7g/m2)を用いて試験を行い、トナーブリスタがNGになる加圧ローラ64の表面温度が139℃であったが、他の記録媒体を用いた場合のトナーブリスタがNGになる加圧ローラ64の表面温度を記録媒体の斤量とともに表2に示す。いずれの記録媒体も王子製紙社製の塗工紙である。記録媒体以外の他の試験条件は上記実施例と同様である。 In this embodiment, the test was performed using Oji Paper's OK Kanfuji (basis weight 104.7 g / m 2 ) as the recording medium P, and the surface temperature of the pressure roller 64 at which the toner blister was NG was 139 ° C. However, Table 2 shows the surface temperature of the pressure roller 64 at which the toner blister becomes NG when using another recording medium, together with the amount of the recording medium. Both recording media are coated paper manufactured by Oji Paper Co., Ltd. Other test conditions other than the recording medium are the same as those in the above example.

Figure 0005151086
Figure 0005151086

記録媒体の斤量が小さいほど、トナーブリスタがNGになる加圧ローラ64の表面温度は低くなっている。薄い記録媒体ほど熱容量が小さく記録媒体の温度が上昇しやすいため、記録媒体中の水分が蒸発しやすいからである。   The surface temperature of the pressure roller 64 at which the toner blister becomes NG is lower as the amount of wrinkle of the recording medium is smaller. This is because the thinner the recording medium, the smaller the heat capacity, and the easier the temperature of the recording medium rises, so that the water in the recording medium is likely to evaporate.

本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 本実施形態に係る定着部60の構成図である。2 is a configuration diagram of a fixing unit 60 according to the present embodiment. FIG. 本実施形態に係る加圧ローラ圧接制御の制御フロー図である。It is a control flow figure of pressure roller press-contact control concerning this embodiment. 本実施形態に係る加圧ローラ圧接制御のタイムチャートである。It is a time chart of pressure roller press-contact control concerning this embodiment. ニップ跡の説明図である。It is explanatory drawing of a nip mark.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
60 定着部
61 定着ベルト
62 加熱ローラ
63 定着ローラ
64 加圧ローラ
65 カム
66 圧縮バネ
67,68,69 ワンウェイクラッチ
70 定着モータ
100 制御部
P 記録媒体
H1,H2 ヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 60 Fixing part 61 Fixing belt 62 Heating roller 63 Fixing roller 64 Pressure roller 65 Cam 66 Compression spring 67,68,69 One-way clutch 70 Fixing motor 100 Control part P Recording medium H1, H2 Heater

Claims (5)

互いに圧接される回転駆動可能な加熱部材及び加圧部材のニップ部に記録媒体を通過させることにより定着を行う画像形成装置において、
前記加熱部材を加熱する第1ヒータと、
前記加圧部材を加熱する第2ヒータと、
前記加熱部材及び加圧部材を回転駆動する駆動機構と、
前記加熱部材及び加圧部材を互いに圧接解除する圧接解除機構と、
前記第1ヒータ、前記第2ヒータ、前記駆動機構及び前記圧接解除機構を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記加熱部材の表面温度が第1の温度となるように前記第1ヒータを制御し、且つ前記加圧部材の表面温度が前記第1の温度より低い第2の温度となるように前記第2ヒータを制御し、プリント指示後、前記圧接解除機構により前記第1の温度まで加熱された前記加熱部材及び前記第2の温度まで加熱された前記加圧部材をそれぞれ停止した状態で互いに圧接し、その後、前記加熱部材が1回転より多く回転駆動された後に前記記録媒体が前記ニップ部に到達するように前記駆動機構及び前記圧接解除機構を制御することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that performs fixing by passing a recording medium through a nip portion between a rotationally driven heating member and a pressure member that are pressed against each other,
A first heater for heating the heating member;
A second heater for heating the pressure member;
A drive mechanism for rotationally driving the heating member and the pressure member;
A pressure release mechanism for releasing the pressure of the heating member and the pressure member;
A control unit that controls the first heater, the second heater, the drive mechanism, and the pressure release mechanism;
The control unit controls the first heater so that the surface temperature of the heating member becomes a first temperature, and the surface temperature of the pressure member becomes a second temperature lower than the first temperature. The second heater is controlled as described above, and after the print instruction, the heating member heated to the first temperature by the pressure release mechanism and the pressurizing member heated to the second temperature are stopped. The image forming apparatus is configured to control the driving mechanism and the pressure releasing mechanism so that the recording medium reaches the nip portion after the heating member is driven to rotate more than one rotation. apparatus.
前記加熱部材は、ベルトであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heating member is a belt. 前記制御部は、前記圧接解除機構により前記加熱部材及び加圧部材を互いに圧接した後、前記加圧部材の表面温度が、許容できないトナーブリスタが発生する温度に達する前に、前記記録媒体が前記ニップ部に到達するように制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。   The control unit presses the heating member and the pressure member against each other by the pressure release mechanism and before the surface temperature of the pressure member reaches a temperature at which unacceptable toner blisters are generated, The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is controlled to reach the nip portion. 前記制御部は、前記圧接解除機構により前記加熱部材及び加圧部材を互いに圧接した後、前記加圧部材の回転回数を、前記加圧部材の表面温度が許容できないトナーブリスタが発生する温度に達する前に、前記記録媒体が前記ニップ部に到達するような回転回数となるように制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。   The control unit presses the heating member and the pressure member against each other by the pressure release mechanism, and then reaches the temperature at which a toner blister whose surface temperature of the pressure member is unacceptable is generated. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number of rotations is controlled so that the recording medium reaches the nip portion before. 前記許容できないトナーブリスタが発生する温度は、前記記録媒体の斤量に基づいて設定された温度であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the temperature at which the unacceptable toner blister is generated is a temperature set based on a haze amount of the recording medium.
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