JP5523524B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、画像が形成された記録材を加熱する第1回転体と第2回転体とによって形成されるニップ部の加圧力をカムを用いて変更する画像形成装置に関する。
像担持体に形成したトナー像を直接又は中間転写体を介して記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を、画像加熱装置の一例である定着装置のニップ部で加熱加圧して画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。画像加熱装置は、加熱回転体(ベルト部材又はローラ部材)に弾性層を有する圧接回転体(ベルト部材又はローラ部材)を圧接して記録材のニップ部を形成している。画像加熱装置では、弾性層の変形を阻止するために、停止時は、加熱回転体から圧接回転体を離間させておくことが望ましいとされる(特許文献1)。
特許文献1には、モータを用いてカム部材を回転させることにより、ばね部材によって加圧されたニップ部の加圧を解除する機構が示される。そして、記録材の加熱処理を行わない期間は、ニップ部の加圧を軽減もしくは解除している。
特許文献2では、定着処理を行うための加圧モードと、停止時にニップ部の加圧を解除しておくための加圧解除モードと、加圧力を低下させた状態で画像形成を待機させる加圧低減モードとを選択実行する画像加熱装置が示される。
画像加熱装置に搭載されるモータを削減するために、加熱処理時に加熱回転体及び圧接回転体の回転駆動に使用されるブラシレスDCモータを逆方向に回転させて、ニップ部の加圧力を解除/変更するためのカム部材を回転駆動することが提案された。モータとカム部材とを連絡する駆動伝達系にワンウェイクラッチを配置して、記録材の加熱処理時とは逆方向にモータを回転した場合にカム部材が回転して加圧力が変更されるようにした。そして、記録材の加熱処理時にモータを順方向に回転させる際には、ワンウェイクラッチが空転して、カム部材が不必要に回転しないようにした。
しかし、ブラシレスDCモータは、パルスモータとは異なって回転の立ち上がり時にステータとロータとの間でスリップを生じ易くなる。カム部材が周囲の機構から増速方向の加速を受けた場合、ステータの回転磁界の回転速度以上の速度でロータが回転して、その後制動停止させた際にカム部材がオーバーランすることが判明した。
ここで、ブラシレスDCモータへの供給電力を増やせば、モータの回転の立ち上がりを早めたり、増速方向の加速を受けた際のモータの回転速度上昇を抑制したりすることが可能である。しかし、この場合、モータの消費電力が増える。モータの制御が複雑になる。
本発明は、カムを高精度に位置決め停止できるようにし、ニップ部の加圧力の切り替え動作の安定性を高めることを目的としている。
本発明の画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像が形成された前記記録材を加熱する第1回転体と、第2回転体と、前記第1回転体と前記第2回転体とによって形成されるニップ部を加圧するために、前記第1回転体又は前記第2回転体を加圧する加圧部と、前記加圧部から回転位置に応じた加圧を受け、そして、該回転位置に応じて前記加圧部が前記第1回転体または前記第2回転体へ与える加圧力を変更させるカムと、前記カムを回転駆動するモータと、前記カムを第1回転位置から第2回転位置まで回転させる第1モードでは、前記モータが第1回転速度により回転するように前記モータを制御し、第3回転位置から前記第2回転位置まで回転させる第2モードでは、前記モータが、前記第1回転速度より遅い第2回転速度により回転するように前記モータを制御する制御部と、を有するものである。そして、前記第1回転位置から前記第2回転位置までの回転角度は、前記第3回転位置から前記第2回転位置までの回転角度より大きく、前記第2回転位置における前記加圧部の加圧力は、前記第1および前記第3回転位置における前記加圧部の加圧力より大きい。
本発明によれば、カムを高精度に位置決め停止することができ、ニップ部の加圧力の切り替え動作の安定性を高めることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、カム部材を駆動するモータのステータの回転磁界の回転速度が二段階以上に切り替えられる限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
従って、加熱回転体及び圧接部材はベルト部材には限らず、その少なくとも一方がローラ部材であってもよい。画像加熱装置は、画像形成装置に組み込まれるものの他、単独の画像加熱処理装置又は画像形成システムに組み合わせるオプションユニットであってもよい。画像加熱装置は、記録材に担持された画像が加熱される限りにおいて、定着装置の外、画像面の光沢処理装置、記録材のカール除去装置であってもよい。
画像形成装置は、フルカラー/モノクロ、1ドラム型/タンデム型、記録材搬送方式/中間転写方式、像担持体の種類、帯電方式、露光方式、転写方式、定着方式によらず実施できる。本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。
(1)画像形成装置例
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置Eは、中間転写ベルト7に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部PY、PM、PC、PKを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置Eは、中間転写ベルト7に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部PY、PM、PC、PKを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
画像形成部PYでは、感光ドラム1Yにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。画像形成部PMでは、感光ドラム1Mにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。画像形成部PC、PKでは、感光ドラム1C、1Kにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。
中間転写ベルト7は、無端状の樹脂ベルトで構成され、駆動ローラ10、二次転写対向ローラ8、テンションローラ9に張架されて、駆動ローラ10によって駆動される。記録材Pは、記録材カセット11から給紙ローラ12により1枚ずつ取り出されてレジストローラ13で待機する。記録材Pは、レジストローラ13によって二次転写部T2へ給送されて、二次転写部T2を搬送される過程で中間転写ベルト7からトナー像を転写される。四色のトナー像を転写された記録材Pは、定着装置16へ搬送され、定着装置16で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。画像が定着された記録材は、排出搬送路57を通じて外部トレイ18へ排出される。
画像形成部PY、PM、PC、PKは、現像装置3Y、3M、3C、3Kで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、画像形成部PYについて説明し、画像形成部PM、PC、PKに関する重複した説明を省略する。
画像形成部PYは、感光ドラム1Yの周囲に、帯電ローラ2Y、露光装置5、現像装置3Y、転写ローラ6Y、及びドラムクリーニング装置4Yを配置している。帯電ローラ2Yは、感光ドラム1Yの表面を一様な電位に帯電させる。露光装置5は、レーザービームを走査して感光ドラム1Yに画像の静電像を書き込む。現像装置3Yは、静電像にトナーを供給して感光ドラム1Yにトナー像を現像する。転写ローラ6Yは、直流電圧を印加されて感光ドラム1Yのトナー像を中間転写ベルト7へ転写させる。
<実施例1>
(2)画像加熱装置例
図2は定着装置の断面構成の説明図である。図3は定着ベルトの断面構造の説明図である。図4は定着装置の斜視図である。以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向であり、長さとは長手方向の寸法である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向であり、幅とは短手方向の寸法をいう。
(2)画像加熱装置例
図2は定着装置の断面構成の説明図である。図3は定着ベルトの断面構造の説明図である。図4は定着装置の斜視図である。以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向であり、長さとは長手方向の寸法である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向であり、幅とは短手方向の寸法をいう。
図2の(a)に示すように、定着装置16は、熱伝達効率が高く、装置の立ち上がりが速いオンデマンド方式として、熱容量の小さい定着ベルトを介して記録材を加熱する。定着装置16は、ニップ部Nの加熱源として電磁誘導発熱体の定着ベルト21と誘導加熱ユニット23の組み合わせを用いる電磁誘導加熱方式のベルト定着装置である。定着装置16は、所定温度に温度調整された定着ベルト21を、ニップ部Nを挟持搬送される記録材に接触させて熱を付与し、記録材表面に担持されている未定着トナー像を記録材表面に加熱定着する。定着ベルト21は、円筒状の可撓性部材である。
図3に示すように、定着ベルト21は、定着ベルト21の内周面側から外周面側に向けて、内層21a、導電層(電磁誘導発熱体)21b、弾性層21c、表面離型層21dをその順に有する複合層フィルムである。
導電層21bは、誘導加熱ユニット23によって生じる磁界(磁束)の電磁誘導作用により誘導発熱する層である。導電層21bとして、鉄・コバルト・ニッケル・銅・クロム等の金属材料を用いて1〜50μm程度の厚みに形成した円筒状の可撓性金属層(以下、金属層と記す)を用いている。弾性層21cは、定着ベルト21の弾性層として好適な所定の材料を用いて導電層21bの外周面上に設けられている。
表面離型層21dは、シートPの担持する未定着のトナー像tと直接接する層であるため、離型性の良い材料を使用する必要がある。表面離型層21dの材料としては、例えば、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、シリコン共重合体、またはこれらの複合層等が挙げられる。表面離型層21dは、これらの材料のうちから適宜選択されたものを、1〜50μmの厚さで弾性層21cの外周面上に設けたものである。表面離型層21dの厚さは、薄すぎると、耐磨耗性の面で耐久性が悪く、定着ベルト21の耐久寿命が短くなってしまう。逆に、厚すぎると、定着ベルト21の熱容量が大きくなってしまい、ウオームアップが長くなってしまうため、望ましくない。実施例1では、耐磨耗性と、弾性層21cの熱容量のバランスを考慮して、定着ベルト21の表面離型層21dとして、厚さ30μmのテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体(PFA)が使用されている。
図2の(a)に示すように、誘導加熱ユニット23は、磁場発生手段として、定着ベルト21を外側から電磁誘導加熱する。誘導加熱ユニット23は、定着ベルト21の外周面(表面)と所定のギャップ(間隙)を保持して、定着ベルト21の外側に設置されている。誘導加熱ユニット23のホルダ23cは、コイル23aとコア23bとを保持する。
ホルダ23cは、両端部を定着フランジ22に保持された、定着ベルト21の長手方向に長い箱型の部材である。ホルダ23cの下面側は、定着ベルト21表面に沿うようにドーム型に形成されて、所定のギャップを介して定着ベルト21表面に対向する。
コイル23aは、定着ベルト21の長手方向に長いドーム型の楕円形状をしている。コイル23aは、定着ベルト21表面に沿うようにホルダ23cの内部に配置されている。コイル23aは、φ0.1〜0.3mmの絶縁被覆電線の細線を略80〜160本程度束ねたリッツ線を用いている。リッツ線は、コア23bを周回するように8〜12回巻回して、コイル23aを構成する。コイル23aは、励磁回路101から交番電流が供給されることにより交流磁束を発生する。励磁回路101は、プリント信号に応じてコイル23aに交流電流を供給する。
コア23bは、強磁性体の材料、例えば、フェライト等の高透磁率で残留磁束密度の低い材料を用いて形成され、コイル23aの巻き中心部とコイル23aの周囲を囲むように配置される。コア23bは、コイル23aより発生した交流磁束を効率よく定着ベルト21の導電層21bに導く。コア23bは、コイル23aと定着ベルト21の導電層(21b:図3)とによって形成される磁気回路の効率を上げるためと、磁気遮蔽のために用いている。
コア23eは、強磁性体の材料を用いて形成され、定着ベルト21に対してコア23bの反対側である定着ベルト21の内部に配設される。コア23eは、ステー24bと定着ベルト21の内周面(内面)との間に配置され、コイル23aより発生した交流磁束の磁気回路の一部を構成して、交流磁束を効率的に定着ベルト21の導電層21bに入射させる。
誘導加熱ユニット23は、交番磁界を発生して定着ベルト21に入射させる。交番磁界は、定着ベルト21の金属層に渦電流を発生し、渦電流は、定着ベルト21の金属層にジュール熱を発生させる。励磁回路101が誘導加熱ユニット23のコイル23aに交流電流を供給すると、コイル23aが交番磁束を発生し、交番磁束はコア23bに導かれて定着ベルト21に渦電流を発生させる。渦電流は、定着ベルト21の固有抵抗によってジュール熱を発生させる。即ち、コイル23aに交流電流を供給することで、定着ベルト21が電磁誘導発熱状態になる。定着ベルト21の温度はサーミスタなどの温度検知手段(不図示)により検知される。そして、サーミスタからの出力信号(定着ベルト21の温度検知信号)を電源制御回路(不図示)が取り込む。電源制御回路はその出力信号に基づいて定着ベルト21の温度が所定の定着温度(目標温度)を維持するように励磁回路101をオン・オフする制御を行なう。
加圧ローラ25は、圧接回転体としての耐熱性を有する弾性加圧ローラである。加圧ローラ25は、丸軸状の芯金25aと、芯金25aの外周面上にローラ状に設けられている弾性層25bと、を有する(図2参照)。弾性層25bの材料として、シリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリコンゴムの発泡体などを用いている。この加圧ローラ25は、誘導加熱ユニット23の反対側で定着ベルト21と平行に配設されている。そして芯金25aの長手方向両端部が定着装置フレームの下側板19に軸受を介して回転自在に保持されている。
圧接部材24aとステー24bは、定着ベルト21の加圧補助部材24を構成する。圧接部材24aは、定着ベルト21の内側に設けられた、耐熱性を有する部材である。圧接部材24aは、誘導加熱ユニット23の反対側で定着ベルト21の内周面(内面)と接触する平板状の部材であって、記録材搬送方向と直角に交差させて配設されている。圧接部材24aと定着ベルト21内面との間には、摩擦力低減を図るべく、グリスなどの潤滑剤が介在されている。ステー24bは、圧接部材24a上に設けられた横断面逆U字形状の部材であって、圧接部材24aの短手方向中央に配設されている。
図2の(b)に示すように、定着フランジ22は、定着ベルト21の保持部材である。一対の定着フランジ22は、定着ベルト長手方向両端部に設けられ、定着装置フレームの側板19に保持される。定着フランジ22の端面には、嵌合凹部22bが設けられている。定着フランジ22は、嵌合凹部22bに加圧補助部材24の長手方向端部を係合させることによって加圧補助部材24を保持する。
定着フランジ22のベルト保持部22cは、定着ベルト21の長手方向端部の内側にルーズに内嵌されて定着ベルト21を回転自在に保持する。ベルト保持部22cは、定着ベルト21の長手方向両端部において定着ベルト21を内側から支持し、定着ベルト21の円筒形状をガイドする。定着フランジ22の壁面22aは、定着ベルト21の長手方向端面と対向する。壁面22aは、定着ベルト21が長手方向に移動した際に定着ベルト21の長手方向端面と接触することによって定着ベルト21の移動を規制する規制面となっている。
定着フランジ22の被加圧部22dは、後述の加圧レバー(33:図5)によって加圧されている。加圧レバー(33:図5)の加圧力は、ステー24bを介して圧接部材24aに作用する。加圧レバー(33:図5)の加圧力を受けた圧接部材24aが定着ベルト21表面を加圧ローラ25表面に押し当てる。これによって、定着ベルト21が圧接部材24aの面形状に倣って変形するとともに、加圧ローラ25の弾性層25bも圧接部材24aの摺動部の面形状に倣って弾性変形する。このようにして、定着ベルト21表面と加圧ローラ25表面との間に所定幅のニップ部Nが形成される。
図4に示すように、定着装置16は、駆動源としての定着モータ41が順方向に回転すると、加圧ローラ25の長手方向端部に設けられている加圧ローラ駆動ギア102が所定の方向へ回転する。これにより、図2の(a)に示すように、加圧ローラ25が矢印方向へ所定の周速度で回転する。加圧ローラ25の回転は、ニップ部Nにおける加圧ローラ25表面と定着ベルト21表面との摩擦力によって定着ベルト21表面に伝達される。定着ベルト21は、定着ベルト21内面が圧接部材24aに摺動しながら加圧ローラ25の回転に追従して回転する。
図2の(a)に示すように、加圧ローラ25及び定着ベルト21が回転し、かつ定着ベルト21の温度が所定の定着温度に維持された状態で、未定着のトナー像tを担持した記録材Pがニップ部Nに導入される。記録材Pは、ニップ部Nで定着ベルト21表面と加圧ローラ25表面とによって挟持搬送される。そして、その搬送過程において定着ベルト21の熱とニップ部Nの圧力を受けることによって、トナー像tは記録材P上に加熱定着される。ニップ部Nを出た記録材Pは、定着ベルト21表面から分離されてニップ部Nから排出される。
(3)加圧・圧解除機構
図5は加圧・加圧解除機構の説明図である。図6は偏心カムのカム曲線の説明図である。図7は各モードにおける偏心カムの回転位置の説明図である。
図5は加圧・加圧解除機構の説明図である。図6は偏心カムのカム曲線の説明図である。図7は各モードにおける偏心カムの回転位置の説明図である。
図2に示すように、加熱回転体の一例である定着ベルト21は、記録材の画像面を加熱する。圧接回転体の一例である加圧ローラ25は、定着ベルト21に圧接して記録材のニップ部Nを形成する。
図4に示すように、定着モータ41は、ステータの回転磁界の回転速度に向かって起動後のロータの回転速度が増加するDCブラシレスモータである。定着モータ41は、定着ベルト21と加圧ローラ25の少なくとも一方を回転駆動する。ワンウェイクラッチ手段の一例である揺動ギア39は、定着モータ41からの一方向の回転駆動を伝達して偏心カム32を回転させるとともに定着モータ41からの他方向の回転駆動を空転させて偏心カム32を停止状態に維持する。カム部材の一例である偏心カム32は、定着モータ41に駆動されて回転し、その回転位置に応じた加圧レバー33からの加圧を分担して受けてニップ部の加圧力を変更する。
定着装置16は、定着処理時とは逆方向に定着モータ41を作動させることにより、加圧・圧解除機構AKを作動させて、加圧ローラ25に対する定着ベルトユニット20の圧接力を三段階に変化させる。加圧・圧解除機構AKは、回転駆動軸31を駆動して偏心カム32を回転させることにより、ばね付きビス34の付勢力に逆らって加圧レバー33を揺動させる。
回転駆動軸31は、長手方向両端部を装置フレームの側板19に回転自在に保持されている。回転駆動軸31の長手方向両端部には、偏心カム32が設けられている。回転駆動軸31の長手方向片側端部には、圧解除ギア35が設けられている。加圧レバー33は、長手方向一端部を装置フレームの側板19に設けられている支持軸17に回動自在に保持されている。
図5に示すように、加圧レバー33は、支持軸17と反対側の端部に設けられているばね付きビス34の加圧ばね34aによって定着フランジ22側に加圧されている。加圧レバー33は、支持軸17を支点として定着フランジ22の被加圧部22dを圧接する方向、もしくは定着フランジ22の被加圧部22dから離間する方向に動作できるようになっている。
制御部150は、センサフラグ152をフォトインタラプタ151が検出して得られる所定の信号に応じて、定着モータ41を作動させる。定着モータ41が作動すると、駆動伝達ギア列GRを介して、圧解除ギア35が所定の方向へ所定量回転する。圧解除ギア35の回転に応じて回転駆動軸31が回転し、これに伴い偏心カム32が回転する。
図6の(a)に示すように、偏心カム32は、1つの平坦部と2つのピーク形状を有している。1つの平坦部は、定着処理時に実行される加圧モードに対応し、2つのピーク形状は、画像形成待機時に実行されるスタンバイモードと停止時の加圧解除モードとにそれぞれ対応している。
図7の(a)に示すように、偏心カム32が最も低い(中心に近い)平坦部を加圧レバー33に対向しているとき、ばね付きビス34の加圧ばね34aに付勢された加圧レバー33による定着フランジ22への加圧力は最大である。
図7の(b)に示すように、偏心カム32が回転して、加圧レバー33を1つ目のピークの位置まで押し上げると、定着フランジ22への加圧力は半減し、定着ベルトユニット20の位置はΔY1だけ上に上がる。
図7の(c)に示すように、偏心カム32が最も高い2つ目のピークの位置まで加圧レバー33を押し上げると、定着ベルトユニット20はさらにΔY2だけ上に上がり、定着フランジ22への加圧力を無効にし、定着ベルト21と加圧ローラ25が離間する。
(4)揺動ギア
図8はワンウェイクラッチの動作の説明図である。図9は揺動ギアの斜視図である。図10は揺動ギアの摩擦構造の説明図である。
図8はワンウェイクラッチの動作の説明図である。図9は揺動ギアの斜視図である。図10は揺動ギアの摩擦構造の説明図である。
図4に示すように、定着装置16における定着処理時の記録材の搬送は、定着モータ41を順方向に回転させて行う。一方、上述した各モード間の加圧力の変更は、定着モータ41を逆方向に回転させて行う。そして、定着処理時に偏心カム32にまで定着モータ41の駆動が伝達して図7の(c)に示すように定着ベルトユニット20が加圧ローラ25から離間してしまうことを防ぐために、駆動伝達ギア列GRにワンウェイクラッチを設けている。
図8の(a)に示すように、ワンウェイクラッチは、アイドラギア38cの接線力により揺動する揺動ギア39を有する。揺動ギア39は、揺動補助部材39aの周りに回転自在に支持されている。揺動補助部材39aに長穴39bが設けられているため、揺動ギア39は、長穴39bの長さ分だけ移動可能である。揺動補助部材39aは、揺動ギア39の回転方向に応じて45°揺動して、揺動ギア39を噛み合い状態と離間状態とに切り替える。
図8の(a)に示すように、定着モータ41が逆方向に回転しているとき、揺動ギア39は、アイドラギア38cの接線力により持ち上げられて、アイドラギア38dと噛み合う方向に揺動し、定着モータ41の駆動を偏心カム32まで伝達させる。
図8の(b)に示すように、定着モータ41が順方向に回転しているとき、揺動ギア39は、アイドラギア38cの逆回転に伴ってアイドラギア38dから距離ΔZ離れる方向に揺動し、定着モータ41の駆動伝達を遮断して偏心カム32を停止状態に保つ。
図9の(a)に示すように、付勢部材39cは、嵌め合い嵌合により揺動補助部材39aに保持されている。付勢部材39cは、揺動ギア39内面に設けられている溝39dに配設されている。付勢部材39cは、揺動ギア39の溝39dの外側面に摩擦して揺動ギア39の回転抵抗を形成する。付勢部材39cの摩擦による回転抵抗が図8の(a)に示すように揺動補助部材39aを回動させて、揺動ギア39の移動方向を切り替える。また、付勢部材39cの摩擦による揺動ギア39の回転抵抗がアイドラギア38dとの噛み合いにおいて、揺動ギア39を長穴39bに沿って移動させるに足るギア面の加圧力(接線力)を発生させる。
図10の(a)に示すように、付勢部材39cは板ばねであり、Bを支点にアーム部Cがたわみ、圧接部Aが揺動ギア39に設けられた溝39dに圧接する。図10の(b)に示すように、付勢部材39cは、揺動ギアの溝39dに向かって力Fで圧接させることにより、揺動ギア39単体の回転トルクを上げ、アイドラギア38cの接線力を大きくすることにより、揺動ギア39の揺動動作をスムーズにさせる。
(5)加圧低減モード(スタンバイモード)
図11は加圧低減モードの説明図である。図7の(c)に示すように、加圧解除モードの目的は二つある。一つは、記録材が定着装置16内で紙詰まりした際に、ユーザーが容易に紙詰まり処理を行えるようにするためである。そして、もう一つは、図2の(a)に示すように、長時間加圧ローラ25に定着ベルトユニット20を圧接させることにより、加圧ローラ25の弾性層が変形することを防ぐためである。したがって、加圧解除モードは、紙詰まり時、エラー発生時、そして、電源OFF時に行われる。
図11は加圧低減モードの説明図である。図7の(c)に示すように、加圧解除モードの目的は二つある。一つは、記録材が定着装置16内で紙詰まりした際に、ユーザーが容易に紙詰まり処理を行えるようにするためである。そして、もう一つは、図2の(a)に示すように、長時間加圧ローラ25に定着ベルトユニット20を圧接させることにより、加圧ローラ25の弾性層が変形することを防ぐためである。したがって、加圧解除モードは、紙詰まり時、エラー発生時、そして、電源OFF時に行われる。
ここで、コピー動作が終了し、加圧解除モードへ移行して定着ベルト21への加熱が止まると、定着ベルト21および加圧ローラ25の温度が下がる。特に、低熱容量である定着ベルト21の温度は急速に下がる。そのため、次のコピー動作を実行する前に、定着ベルト21を再度所定の温度まで加熱する必要があり、その加熱時間だけユーザーを待たせてしまう。定着装置16では、加熱時間として最大30秒を要する。
次のコピー動作を開始するまでの時間を短縮するには、定着ベルト21を高い温度で維持する必要がある。しかし、図11の(a)に示すように、通常の加圧モードで定着ベルト21を加熱していると、定着ベルト21の熱がニップ部Nを介して加圧ローラ25に奪われて電力を浪費してしまう。
そこで、定着装置16では、図11の(b)に示すように、加圧解除モードの代わりに加圧低減モード(以下、スタンバイモードと呼ぶ)を実行して、定着フランジ22への加圧力を半減させた状態で次のコピー動作まで維持する。加圧力を半減させると、定着ベルト21と加圧ローラ25の間に形成されるニップ部Nも狭くなるので、定着ベルト21の熱が加圧ローラ25に奪われにくくなる。スタンバイモードで次の定着処理までの時間を待機することにより、電力を節約でき、復帰時間も短縮できる。
スタンバイモードでは、定着ベルト21の温度が一定温度以下にならぬよう、誘導加熱ユニット23を制御する。定着ベルト21の温度を維持することにより、待機状態からプリントを開始する場合のウォームアップタイムを短くする。
スタンバイモードでは、加圧ローラ25及び定着ベルト21の回転速度を、定着処理時の回転速度200mm/secよりも遅い50mm/secに低下させている。回転速度を遅くすることにより、定着ベルト21と加圧ローラ25との摺擦頻度が減り、定着ベルト21および加圧ローラ25の寿命が延びる。
スタンバイモード時、定着ベルト21から加圧ローラ25に移行する熱を最小限に抑えるために、スタンバイモードにおける加圧力を最小限にする必要がある。しかし、加圧ローラ25に当接して従動回転する定着ベルト21を回転させ続けるためには、ある程度の加圧力が必要である。
図2の(a)に示すように、圧接部材24aと定着ベルト21との摩擦係数をμ1とし、定着ベルト21が回転するときの摩擦力をFとする。このとき、加圧力をPとすると以下の式が成り立つ。
F=μ1・P ・・・(1)
F=μ1・P ・・・(1)
一方、加圧ローラ25の弾性層25bの材料として、シリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴム、あるいはシリコンゴムの発泡体などを用いている場合、剛体(定着ベルト21)とゴムの間には、粘着摩擦力とエネルギー損失摩擦力が生じる。定着ベルト21と加圧ローラ25の摩擦力をFr、粘着摩擦力をFadh、エネルギー損失摩擦力をFhysとすると、次式により記述される摩擦力Frが、加圧ローラ25が定着ベルト21を回転させる力となる。
Fr=Fadh+Fhys ・・・(2)
Fr=Fadh+Fhys ・・・(2)
ここで、ゴムの変形量、速度がかなり大きくない限り、Fhysは無視できる。また、Fadhは接触面積に比例し、ゴムと剛体の真実接触面積Aに比例して大きくなる。従って、次式の関係が成り立つ。次式において、K1は真実の単位接触面積当たりの粘着摩擦力に相当し、接触物の材質に依存する。即ち、K1はゴムと剛体(定着ベルト21)の分子レベルの結合の剪断破壊力を示す。
Fadh=K1・A ・・・(3)
Fadh=K1・A ・・・(3)
しかし、ゴムは弾性体であるため、加圧力Pにより、真実接触面積が非線型の変化を示し、次式の関係が成り立つ。次式中、K2は変形のし易さを示す定数で、nは材質、形状により決まる定数である。
A=K2Pn(n=1〜2/3) ・・・(4)
A=K2Pn(n=1〜2/3) ・・・(4)
従って、(2)、(3)、(4)式より、次式の関係が成り立つ。
Fr=Fadh=K1・K2Pn ・・・(5)
Fr=Fadh=K1・K2Pn ・・・(5)
摩擦力Frは上記したように、真実の接触面積Aに依存する。そして、接触面積Aは(4)式より垂直荷重P、接触物の形状、接触物の変形のし易さに関係する。そして、定着ベルト21が回転するためには、Fr>Fでなければならない。つまり、次式の関係が成り立たなければならない。
K1・K2Pn>μ1・P ・・・(6)
K1・K2Pn>μ1・P ・・・(6)
この関係式を加圧力Pについて整理すると、次式の関係が成り立つ。
P>(μ1/K1・K2)(n−1)・・・(7)
P>(μ1/K1・K2)(n−1)・・・(7)
したがって、加圧力P=(μ1/K1・K2)(n−1)のとき、最も小さい力で定着ベルトは回転する。そして、このとき、最も加圧ローラに熱を奪われ難く、スタンバイモード中の電力を抑えることができる。
(6)加圧解除モードから加圧モードへ移行する際の問題
図12は定着モータの設定回転速度と偏心カムの停止位置の関係の説明図である。
図12は定着モータの設定回転速度と偏心カムの停止位置の関係の説明図である。
図7の(c)に示すように、加圧解除モードから加圧モードへ移行する際には、偏心カム32は、矢印方向に、図6の(b)に示すように、113°回転する。一方、加圧低減モードから加圧モードへ移行する際には、偏心カム32は、矢印方向に、図6の(b)に示すように263°回転する。
ここで、定着モータ41をタイマーで制御して、必要な回動角度に応じた時間だけ作動させることとした場合、加圧解除モードから加圧モードへ移行する際に偏心カム32が113°以上回転して回転停止位置が不安定になることが判明した。一方、加圧低減モードから加圧モードへ移行する際には、ほぼ263°回転した状態で偏心カム32を停止できることが判明した。
図5に示すように、定着モータ41は、記録材の定着処理において一定速度の滑らかな回転が求められるところ、一定回転速度の滑らかな回転を低コストで実現できることからブラシレスモータを採用している。しかし、ブラシレスモータは、ステータの回転磁界に所定の回転速度を設定して一定時間作動させて停止した場合、回転速度の立ち上がりで負荷が減少すると回転距離が長くなる。
図5を参照して図12に示すように、定着モータ41のステータの回転磁界の回転速度を1500rpmに設定した場合と600rpmに設定した場合とで、偏心カム32の回転停止位置を比較した。制御部150は、定着モータ41のステータに所定の回転速度の回転磁界を発生させた後に、偏心カム32と同軸に配置されたセンサフラグ152のスリットをフォトインタラプタ151が検知したタイミングでステータの回転磁界を停止させる。センサフラグ152のスリットは、図6の(b)に示す各停止位置が加圧レバー33に達する前の制動距離を見込んだ角度位置に設定されている。
図12中、θ1:偏心カム32が加圧レバー33に押されて、定着モータ41の回転速度が増速する角度である。θ2:定着モータ41の回転速度1500rpm設定時にモータ停止制御が入る角度である。θ3:本来定着モータ41の回転速度が1500rpmになる角度である。θ4:定着モータ41の回転速度600rpm設定時にモータ停止制御が入る角度である。θ5:定着モータ41の回転速度600rpm設定時に偏心カム32が停止する角度である。θ6:定着モータ41の回転速度1500rpm設定時に偏心カム32が停止する角度である。m1:本来定着モータ41の回転速度1500rpm設定時にモータ停止制御が入るときのモータ回転速度、m2:加圧レバー33に押されて増速したモータ回転速度である。
曲線Aに示すように、回転磁界の回転速度を1500rpmに設定して、加圧解除モードから加圧モードまで定着モータ41の起動/停止を制御した場合、113°で停止すべき偏心カム32が130°までオーバーランした。ローターの回転速度が1500rpmに達する前の回転角度θ1で偏心カム32が加圧レバー33の付勢を受けて加速したため、フォトインタラプタ151がスリットを検知した際のロータ回転速度が1800rpmを超えていた。そのため、制動時間が伸びて停止位置が130°になってしまった。定着モータ41の加速中にモータ停止信号が送られたので、定着モータ41は安定して停止することができず、偏心カム32も回りすぎてしまい、所定の角度で停止しなかった。加圧解除モードから加圧モードまでの移行角度が113°に対し、定着モータ41を1500rpmに設定して回転させると、偏心カム32は130°回転してしまい、17°も所定の角度から超えてしまった。
図5に示すように、加圧解除モードから加圧モードへ移行する際、加圧バネ34aの伸びようとする力により、偏心カム32が加圧レバー33に押される。このとき、加圧レバー33が偏心カム32を押す力をF´とし、加圧レバー33が偏心カム32に接する点から偏心カム32の回転中心までの距離をLとすると、偏心カム32はモーメントM=(F´×L)を受けることになる。外からの力によって偏心カム32が回転させられたことにより、定着モータ41の制御は効かなくなり、定着モータ41は、所定の速度以上の速度で回転してしまった。定着モータ41の回転速度が速いとき、また、定着モータ41の加速中のときに加速の影響を受けやすい。
そこで、実施例1では、加圧解除モードから加圧モードまで定着モータ41の起動/停止を制御する際には、回転磁界の回転速度を600rpmに設定して定着モータ41の起動/停止を制御している。これにより、図12の曲線Bに示すように、フォトインタラプタ151がスリットを検知した際のロータ回転速度が既定の600rpmとなり、規定の制動時間を経て停止位置が正確に113°に制御された。
曲線Bに示すように、モータ41の回転速度を600rpmに設定した場合、下記3点のメリットがある。
(A)モータ41に停止信号が入るときにはモータ41の回転速度が安定しているので、モータの停止が安定する。
(B)モータ41の回転速度が遅いので、偏心カム32が加圧レバー33に押されることによる回転速度増速量が少ない。
(C)偏心カム32が加圧レバー33に押されるときには、モータ41の回転速度が安定しているので、モータ41の回転速度増速量が少ない。
(A)モータ41に停止信号が入るときにはモータ41の回転速度が安定しているので、モータの停止が安定する。
(B)モータ41の回転速度が遅いので、偏心カム32が加圧レバー33に押されることによる回転速度増速量が少ない。
(C)偏心カム32が加圧レバー33に押されるときには、モータ41の回転速度が安定しているので、モータ41の回転速度増速量が少ない。
(7)各モード移行の順番と移行手順
図13は実施例1の各モード移行制御のフローチャートである。
図13は実施例1の各モード移行制御のフローチャートである。
図5に示すように、検出手段の一例であるフォトインタラプタ151は、第一の回転工程と第二の回転工程とにおけるそれぞれのステータの回転磁界の停止時期に対応する偏心カム32の回転位置を検出可能である。制御部150は、定着モータ41を制御して、ニップ部の加圧力に所定の第一の変更を設定するために偏心カム32に113°の第一の回転工程を行わせ、所定の第二の変更を設定するために263°の第二の回転工程を行わせる。制御部150は、フォトインタラプタ151の出力に基づいてステータの回転磁界を停止する。
制御部150は、ロータの回転速度が第一回転速度に達するまでに偏心カム32が加圧レバー33によって回転方向の加速を受けないように、第一の回転行程と第二の回動工程とに対して異なるステータの回転磁界の回転数を設定してモータを起動する。制御部150は、ステータの回転磁界を停止してロータを減速させるときに偏心カム32が加圧レバー33によって回転方向の加速を受けていないように、第一の回転行程と第二の回動工程とに対して異なるステータの回転磁界の回転数を設定する。制御部150は、回転工程における起動から停止までの偏心カム32の回転角度が小さいほどステータの回転磁界の回転速度が低くなるように、第一の回転行程と第二の回動工程とに対して異なるステータの回転磁界の回転数を設定する。
図5に示すように、定着装置16における各モードへの移行の順番は、加圧モード、加圧低減モード、加圧解除モード、加圧モード、・・・という順番で繰り返される。偏心カム32は一方向にしか回転しないからである。また、モード移行手順においては、停止した定着ベルト21の局所的な加熱を避けるべく、定着ベルト21の加熱を停止した後に定着ベルト21の回転を停止し、定着ベルト21の回転を開始した後に定着ベルト21の加熱を開始する必要がある。そして、定着モータ41の回転方向を反転するため、加圧モードの定着ベルト21の回転を止めた後に加圧力を変更し、加圧力を変更した後に定着ベルト21の回転を開始する必要がある。加圧ローラ25及び定着ベルト21を回転させるモータと定着ベルトユニット20を圧解除させるモータは同一のものなので、加圧力を変える際には加圧ローラ25の回転を一度止める必要がある。
図5を参照して図13に示すように、制御部150は、定着モータ41の回転数(目標値)を600rpmに設定して定着モータ41を逆回転させて、加圧解除モードを加圧モードへ移行させる(S11)。
制御部150は、モード切り替え後、定着モータ41を順方向に回転させた後に(S12)、定着ベルト21の加熱を開始し(S13)、加熱を継続する(S14のNO、S27)。そして、定着ベルト21の温度が目標温度に達すると(S14のYES)、定着処理を開始する(S15)。
制御部150は、画像形成ジョブの終了時に、次の画像形成ジョブが受信されている場合(S16のYES)、次の画像形成ジョブに対応した温度調整へ移行する(S28)。
制御部150は、次の画像形成ジョブが受信されていない場合(S16のNO)、定着ベルト21の回転及び加熱を停止する(S17)。制御部150は、その後、定着モータ41の回転数(目標値)を1500rpmに設定して定着モータ41を逆回転させて、加圧モードをスタンバイモードへ移行させる(S18)。制御部150は、モード切り替え後、定着モータ41を順方向に回転させた後に(S19)、定着ベルト21の加熱を開始する(S20)。制御部150は、次の画像形成ジョブを受信するまで(S21のNO)、スタンバイモードを継続する(S29)。
制御部150は、次の画像形成ジョブを受信すると(S21のYES)、定着ベルト21の回転及び加熱を停止する(S22)。制御部150は、その後、定着モータ41の回転数(目標値)を1500rpmに設定して定着モータ41を逆回転させて、スタンバイモードを加圧モードへ移行させる(S23)。
制御部150は、モード切り替え後、定着モータ41を順方向に回転させた後に(S24)、定着ベルト21の加熱を開始し(S25)、定着ベルト21の温度が目標温度に達すると、定着処理を開始する(S26)。
(8)加圧解除モードから加圧モードまでの所要時間
図6の(b)に示すように、加圧解除モードから加圧モードまでの移行角度は、113°である。図11に示すように、ステータの回転磁界の回転速度を600rpmに設定した場合、圧解除ギア35および偏心カム32は、2.71秒で1回転し、1°あたり7.53msecの速度で回転する。
図6の(b)に示すように、加圧解除モードから加圧モードまでの移行角度は、113°である。図11に示すように、ステータの回転磁界の回転速度を600rpmに設定した場合、圧解除ギア35および偏心カム32は、2.71秒で1回転し、1°あたり7.53msecの速度で回転する。
偏心カム32は、加圧解除モードから加圧モードまでの113°を、1°あたり7.53msecの回転速度で回転しているので、加圧解除モードから加圧モードに移行する時間は、次式となる。
7.53/1000×113≒0.85秒
7.53/1000×113≒0.85秒
(9)スタンバイモードから加圧モードまでの所要時間
図6の(b)に示すように、スタンバイモードから加圧モードまでの移行角度は、263°である。この場合、図11に示すように、ステータの回転磁界の回転速度を1500rpmに設定して定着モータ41を起動しても、ほぼ90°で1500rpmに安定した後に加圧レバー33による加速を受けるため、ロータの加速は少ない。このため、フォトインタラプタ151がスリットを検知したタイミングでステータの回転磁界の回転速度を0rpmに低下させても、減速が間に合って、263°をあまり超えることなく偏心カム32が停止する。ステータの回転磁界の回転速度を1500rpmに設定した場合、圧解除ギア35および偏心カム32は、1.08秒で1回転し、1°当たり3.00msec/の速度で回転する。1°あたり3.00msecの回転速度で偏心カム32が回転しているので、スタンバイモードから加圧モードまでに移行する時間は、次式となる。
3.00/1000×263≒0.79秒
図6の(b)に示すように、スタンバイモードから加圧モードまでの移行角度は、263°である。この場合、図11に示すように、ステータの回転磁界の回転速度を1500rpmに設定して定着モータ41を起動しても、ほぼ90°で1500rpmに安定した後に加圧レバー33による加速を受けるため、ロータの加速は少ない。このため、フォトインタラプタ151がスリットを検知したタイミングでステータの回転磁界の回転速度を0rpmに低下させても、減速が間に合って、263°をあまり超えることなく偏心カム32が停止する。ステータの回転磁界の回転速度を1500rpmに設定した場合、圧解除ギア35および偏心カム32は、1.08秒で1回転し、1°当たり3.00msec/の速度で回転する。1°あたり3.00msecの回転速度で偏心カム32が回転しているので、スタンバイモードから加圧モードまでに移行する時間は、次式となる。
3.00/1000×263≒0.79秒
ここで、加圧解除モードから加圧モードまでと同様に、600rpmを設定していた場合、スタンバイモードから加圧モードまでに移行する時間は、次式となる。
7.53/1000×263≒1.98秒
7.53/1000×263≒1.98秒
加圧解除モードから加圧モードまでの移行におけるモータ回転開始からモータ停止までを1.4秒以内に行うことができない場合、必要な温度調整を含めた画像形成までの復帰時間30秒を実現することが不可能となる。スタンバイモードから加圧モードまで1500rpmを設定とすることで、600rpmを設定していた場合の1.98秒よりも1.2秒間のダウンタイム削減が可能となる。その結果、各モードの移行におけるモータ回転開始からモータ停止までを1.4秒以内に行うことができるため、必要な温度調整を含めた画像形成までの復帰時間を30秒以内に抑えることができる。加圧解除モードから加圧モードまでの移行角度は短いので、600rpmの遅い速度でも十分に復帰時間30秒を実現できる。
実施例1の制御によれば、加圧解除モードから加圧モードまでの移行速度を、スタンバイモードから加圧モードまでの移行速度よりも遅くすることにより、定着モータ41を安定して所定の位置に停止させることが可能になる。実施例1では、スタンバイモードから加圧モードに移行する際の定着モータ41の回転速度よりも遅く、加圧解除モードから加圧モードに移行する際のモータ41の回転速度を設定することで、生産性の低下を少なくすることができる。
<実施例2>
図14は実施例2の定着装置の構成の説明図である。図2の(a)に示すように、実施例1では定着ベルト21を交番磁界で加熱する誘導加熱方式の定着装置16の実施形態を説明した。図14に示すように、実施例2ではニップ部Nの背面で定着ベルト21をセラミックヒータ110により加熱する抵抗加熱方式の定着装置16Aの実施形態を説明する。実施例2の定着装置16Aは、定着ベルト21の加熱方式に関する以外の構成は実施例1の定着装置16とほぼ同一である。したがって、図14中、実施例1の定着装置16と共通する構成には図2と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
図14は実施例2の定着装置の構成の説明図である。図2の(a)に示すように、実施例1では定着ベルト21を交番磁界で加熱する誘導加熱方式の定着装置16の実施形態を説明した。図14に示すように、実施例2ではニップ部Nの背面で定着ベルト21をセラミックヒータ110により加熱する抵抗加熱方式の定着装置16Aの実施形態を説明する。実施例2の定着装置16Aは、定着ベルト21の加熱方式に関する以外の構成は実施例1の定着装置16とほぼ同一である。したがって、図14中、実施例1の定着装置16と共通する構成には図2と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
特開2002−268414号公報には、固定支持されたセラミックヒータを用いて、該ヒータと摺動する定着ベルトを加熱する定着装置が示されている。加圧ローラは、定着ベルトを介してセラミックヒータに圧接してニップ部を形成している。ニップ部の定着ベルトと加圧ローラとの間で未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送させることにより、定着ベルトを介したセラミックヒータからの熱により未定着トナー像を記録材上に定着させている。
図14に示すように、実施例2の定着装置16Aは、定着ベルトユニット20内にセラミックヒータ110を有する。セラミックヒータ110は、細長薄板状のセラミック基板の基板面に通電発熱抵抗体層を具備させた低熱容量の基本構成を採用しているので、発熱抵抗体層に対する通電により、全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する。圧接部材106aとステー106bは、定着ベルト21の加圧補助部材24を構成する。ヒータ110は、圧接部材106aの下面に長手に沿って具備された嵌め込み溝106c内に嵌め込まれて支持される。
定着ベルト21は、記録材Pに熱を伝達する耐熱性材料を用いた円筒状の無端ベルトであって、長手方向の両端部を定着フランジ22によってルーズに外嵌され、長手方向の位置を規制されている。定着ベルト21は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、ベルト膜厚は100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上とすることが望ましい。定着ベルト21は、フッ素樹脂材料(PTFE、PFA、FEP)の単層ベルト、あるいはポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PES、PPS等の外周表面にフッ素樹脂材料(PTFE、PFA、FEP)をコーティングした複合層ベルトを使用できる。金属製のベルト材料にすることもできる。
実施例2の定着装置16Aは、定着モータ41を順方向に回転させて画像形成時の定着動作を実行し、電源OFF時には、定着モータ41を逆方向に回転させてニップ部Nの加圧解除を実行した後に電源OFFを実行する。
実施例2の定着装置16Aは、図7を参照して図13に示すように、偏心カム32を矢印方向へ263°回転させてスタンバイモードから加圧モードへ移行する。この際、定着モータ41のステータの回転磁界の回転速度は1500rpmに設定される。
実施例2の定着装置16Aは、図7を参照して図13に示すように、偏心カム32を矢印方向へ113°回転させて加圧解除モードから加圧モードへ移行する。この際、定着モータ41のステータの回転磁界の回転速度は600rpmに設定される。
16 定着装置、17 支持軸、19 側板、20 定着ベルトユニット
21 定着ベルト、21a 内層、21b 導電層、21c 弾性層
21d 表面離型層、22 定着フランジ、22a 壁面、22b 嵌合凹部
23 誘導加熱ユニット、23a コイル、23b コア
23c ホルダ、24 加圧補助部材、24a 圧接部材、24b ステー
25 加圧ローラ、25a 芯金、25b 弾性層、31 回転駆動軸
32 偏心カム、33 加圧レバー、34 ばね付きビス、34a 加圧ばね
35 圧解除ギア、38a、38b、38c 38d アイドラギア
39 揺動ギア、39a 揺動補助部材、39b 長穴、39c 付勢部材
39d 溝、41 定着モータ、150 制御部、151 フォトインタラプタ
152 センサフラグ、N ニップ部、P 記録材、
ΔY 圧解除時の定着ベルトユニット移動量
21 定着ベルト、21a 内層、21b 導電層、21c 弾性層
21d 表面離型層、22 定着フランジ、22a 壁面、22b 嵌合凹部
23 誘導加熱ユニット、23a コイル、23b コア
23c ホルダ、24 加圧補助部材、24a 圧接部材、24b ステー
25 加圧ローラ、25a 芯金、25b 弾性層、31 回転駆動軸
32 偏心カム、33 加圧レバー、34 ばね付きビス、34a 加圧ばね
35 圧解除ギア、38a、38b、38c 38d アイドラギア
39 揺動ギア、39a 揺動補助部材、39b 長穴、39c 付勢部材
39d 溝、41 定着モータ、150 制御部、151 フォトインタラプタ
152 センサフラグ、N ニップ部、P 記録材、
ΔY 圧解除時の定着ベルトユニット移動量
Claims (7)
- 記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像が形成された前記記録材を加熱する第1回転体と、
第2回転体と、
前記第1回転体と前記第2回転体とによって形成されるニップ部を加圧するために、前記第1回転体又は前記第2回転体を加圧する加圧部と、
前記加圧部から回転位置に応じた加圧を受け、そして、該回転位置に応じて前記加圧部が前記第1回転体または前記第2回転体へ与える加圧力を変更させるカムと、
前記カムを回転駆動するモータと、
前記カムを第1回転位置から第2回転位置まで回転させる第1モードでは、前記モータが第1回転速度により回転するように前記モータを制御し、第3回転位置から前記第2回転位置まで回転させる第2モードでは、前記モータが、前記第1回転速度より遅い第2回転速度により回転するように前記モータを制御する制御部と、を有し、
前記第1回転位置から前記第2回転位置までの回転角度は、前記第3回転位置から前記第2回転位置までの回転角度より大きく、
前記第2回転位置における前記加圧部の加圧力は、前記第1および前記第3回転位置における前記加圧部の加圧力より大きいことを特徴とする画像形成装置。 - 画像を形成する場合、前記カムの回転位置は前記第2回転位置であり、
画像形成を待機している場合、前記カムの回転位置は前記第1回転位置であり、
前記画像形成装置が停止している場合、前記カムの回転位置は前記第3回転位置であり、
前記第1回転位置における前記加圧部の加圧力は、前記第3回転位置における前記加圧部の加圧力より大きいことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記第2回転位置における前記カムの形状が平坦であることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
- 前記カムの回転位置が前記第1および第2回転位置である場合は、前記第1回転体と前記第2回転体は接しており、前記第2回転位置における前記ニップ部の幅は、前記第1回転位置における前記ニップ部の幅より大きく、
前記カムの回転位置が前記第3回転位置である場合は、前記第1回転体と前記第2回転体は離間していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記モータは、第1方向に回転する際は前記カムを回転駆動し、第1方向と異なる第2方向に回転する際は前記第2回転体を回転駆動することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第1回転体は、前記第2回転体に追従して回転することを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記モータはDCモータであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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