JP5962959B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
Fixing apparatus and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5962959B2 JP5962959B2 JP2012045342A JP2012045342A JP5962959B2 JP 5962959 B2 JP5962959 B2 JP 5962959B2 JP 2012045342 A JP2012045342 A JP 2012045342A JP 2012045342 A JP2012045342 A JP 2012045342A JP 5962959 B2 JP5962959 B2 JP 5962959B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- unit
- recording medium
- speed
- roll
- 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、定着装置および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
複写機やプリンタ等のような画像形成装置において、例えば用紙にトナー像を定着させる定着装置には、定着ロール(定着回転体)と加圧ロール(加圧回転体)とで構成されるロール対方式、あるいは定着ロール(定着回転体)で回転駆動される無端状の加熱ベルト(加熱回転体)と加圧ロール(加圧回転体)とで構成されるベルト方式などが知られている。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, for example, a fixing device that fixes a toner image on a sheet includes a pair of rolls including a fixing roll (fixing rotator) and a pressure roll (pressure rotator). There are known systems such as a belt system composed of an endless heating belt (heating rotator) and a pressure roll (pressure rotator) that are rotationally driven by a fixing roll (fixing rotator).
また、定着ロールには、発熱体であるヒータと、当該定着ロールを駆動するモータ(駆動手段)とが備えられている。 Further, the fixing roll is provided with a heater as a heating element and a motor (driving means) for driving the fixing roll.
このような定着装置においては、未定着のトナー像が転写された用紙等をロール対などの対向間に形成される定着ニップ部に送り込み、熱と圧力とを加えることでトナー像を用紙等に定着させている。 In such a fixing device, a sheet or the like on which an unfixed toner image is transferred is sent to a fixing nip formed between opposing pairs of rolls, and the toner image is applied to a sheet or the like by applying heat and pressure. Established.
このとき、モータは、モータコイルや基板といった自己発熱とヒータからの伝熱とによる温度上昇を抑制するために、送風により自らを冷却するためのファンが回転軸上に取り付けられ、さらに定着装置とは別体となったファンが設けられている。 At this time, the motor is provided with a fan for cooling itself by air blowing on the rotating shaft in order to suppress temperature rise due to self-heating such as a motor coil and a substrate and heat transfer from the heater, Has a separate fan.
一方、これらのファンによりモータの温度を過度に下げると、ファンによる送風のために定着ニップ部の定着温度が最低定着温度を下回ってしまう事態が発生する。 On the other hand, when the temperature of the motor is excessively lowered by these fans, a situation occurs in which the fixing temperature of the fixing nip portion falls below the minimum fixing temperature due to the air blown by the fans.
なお、定着装置における温度制御については、例えば特許文献1に開示された技術がある。 As for temperature control in the fixing device, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1.
本発明は、定着装置の定着回転体を駆動する駆動手段の温度上昇を抑制しつつ定着回転体の温度低下を抑制することのできる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing a temperature decrease of a fixing rotator while suppressing a temperature increase of a driving unit that drives a fixing rotator of a fixing device.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明の定着装置は、加圧回転体および定着回転体を備え、前記加圧回転体と前記定着回転体とで記録媒体を挟みながら送ることにより当該記録媒体に転写された現像剤像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、送風により自らを冷却する第1の冷却手段を備え、前記定着回転体を駆動する駆動手段と、送風により前記駆動手段を冷却する第2の冷却手段と、前記定着手段の定着速度および前記記録媒体の坪量の少なくとも何れかに基づいて前記第2の冷却手段を駆動して前記駆動手段の温度が当該駆動手段の許容温度以下に抑制されるように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problem, the fixing device of the present invention according to claim 1 includes a pressure rotator and a fixing rotator, and feeds the recording medium while sandwiching the recording medium between the pressure rotator and the fixing rotator. A fixing unit that fixes the developer image transferred to the recording medium to the recording medium, a first cooling unit that cools the developer image by blowing air, a driving unit that drives the fixing rotator, and the blowing unit A second cooling unit that cools the driving unit; and the second cooling unit is driven based on at least one of the fixing speed of the fixing unit and the basis weight of the recording medium, and the temperature of the driving unit is And control means for controlling the temperature so as to be suppressed below the allowable temperature of the means.
請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載の発明において、前記定着手段の定着速度および前記記録媒体の坪量の少なくとも何れかと前記第2の冷却手段の風量とに関する情報が格納された記憶手段をさらに有し、前記制御手段は、前記記憶手段に格納された情報を参照して、実際の前記定着手段の定着速度および前記記録媒体の坪量の少なくとも何れかに関する情報から前記第2の冷却手段の風量を制御する、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, information relating to the fixing speed of the fixing unit and the basis weight of the recording medium and the air volume of the second cooling unit are stored. Storage means, and the control means refers to the information stored in the storage means and refers to the information regarding at least one of the actual fixing speed of the fixing means and the basis weight of the recording medium. The air volume of 2 cooling means is controlled, It is characterized by the above-mentioned.
請求項3に記載の発明は、上記請求項1に記載の発明において、前記定着手段の定着速度および前記記録媒体の坪量の少なくとも何れかと前記第2の冷却手段の風量とに関する風量決定式が格納された記憶手段をさらに有し、前記制御手段は、実際の前記定着手段の定着速度および前記記録媒体の坪量の少なくとも何れかに関する情報を前記記憶手段に格納された風量決定式に当てはめて前記第2の冷却手段の風量を制御する、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided an air volume determination formula relating to at least one of the fixing speed of the fixing unit and the basis weight of the recording medium and the air volume of the second cooling unit. A storage unit stored therein, and the control unit applies information regarding at least one of an actual fixing speed of the fixing unit and a basis weight of the recording medium to an air volume determination formula stored in the storage unit. The air volume of the second cooling means is controlled.
上記課題を解決するため、請求項4に記載の本発明の画像形成装置は、現像剤像が保持される像保持体と、前記像保持体に保持された前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された未定着の前記現像剤像を当該記録媒体に定着させる請求項1〜3の何れか一項に記載の定着装置と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an image forming apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes an image holding body on which a developer image is held, and the developer image held on the image holding body is transferred to a recording medium. And a fixing device according to any one of claims 1 to 3 for fixing the unfixed developer image transferred to the recording medium to the recording medium. .
請求項1記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、定着装置の定着回転体を駆動する駆動手段の温度上昇を抑制しつつ定着回転体の温度低下を抑制することが可能になる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress the temperature decrease of the fixing rotator while suppressing the temperature increase of the driving means for driving the fixing rotator of the fixing device as compared with the case where the present invention is not adopted. It becomes possible.
請求項2記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、定着装置の定着回転体を駆動する駆動手段の温度上昇が段階的にきめ細かく抑制されて、定着回転体の温度低下が最低限に抑制される。 According to the second aspect of the present invention, as compared with the case where the present invention is not adopted, the temperature rise of the driving means for driving the fixing rotator of the fixing device is finely suppressed in steps, and the temperature of the fixing rotator is lowered. Is minimized.
請求項3記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、定着装置の定着回転体を駆動する駆動手段の温度上昇が連続的にきめ細かく抑制されて、定着回転体の温度低下が最低限に抑制される。 According to the third aspect of the present invention, as compared with the case where the present invention is not adopted, the temperature rise of the driving means for driving the fixing rotator of the fixing device is continuously finely suppressed, and the temperature of the fixing rotator is decreased. Is minimized.
請求項4記載の発明によれば、本発明を採用しない場合に比較して、定着温度が安定して、画像の記録媒体に対する定着性の悪化や画像の光沢ムラが抑制される。 According to the fourth aspect of the present invention, as compared with the case where the present invention is not adopted, the fixing temperature is stabilized, and deterioration of the fixing property of the image on the recording medium and uneven gloss of the image are suppressed.
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, an embodiment as an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
図1は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置1の一例の概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of an example of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
本実施の形態の画像形成装置1は、例えばタンデム型のカラープリンタであり、複数の作像ユニット20と、中間転写ベルト(像保持体の一例)30と、バックアップロール41および二次転写ロール(転写手段の一例)42の対と、用紙供給トレイ50a,50bと、用紙搬送系60と、定着装置70とを備えている。
The image forming apparatus 1 according to the present embodiment is, for example, a tandem color printer, and includes a plurality of
作像ユニット20は、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成する4つのカラー用の作像ユニット20Y,20M,20C,20Kと、例えば透明色のトナー像を転写する透明色用の作像ユニット20CL,20CLとを備えており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト30に一次転写するように これら6基の作像ユニット20CL,20Y、20M、20C、20Kは中間転写ベルト30の回転方向に沿って透明色、透明色、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の順に配置されている。なお、透明色に代えて、例えばライトイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアンまたはライトブラックのような淡色のトナー像を転写する淡色用の作像ユニットを設けても良い。また、透明色用の作像ユニット20CLと淡色用の作像ユニットとの両方を並べて設けても良い。
The
各作像ユニット20は、感光体ドラム(像保持体の一例)21と、感光体ドラム21の表面を規定の電位に帯電させる帯電装置22と、帯電された感光体ドラム21上にレーザ光Lを照射して静電潜像を形成する露光装置23と、露光装置23により感光体ドラム21上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置24と、感光体ドラム21上のトナー像を一次転写部において中間転写ベルト30に転写する一次転写ロール25と、トナー像を転写した後の感光体ドラム21の表面から残留トナーや紙粉を除去するドラムクリーナ26とを備えている。なお、各作像ユニット20の上方には、現像装置24に現像剤を供給するトナーカートリッジ27が設置されている。
Each
各作像ユニット20の一次転写ロール25は、各感光体ドラム21との間に中間転写ベルト30を挟むようにして配置されている。そして、各一次転写ロール25にトナーの帯電電極に対して逆極性の転写バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム21と一次転写ロール25との間に電界が形成され、感光体ドラム21上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力により中間転写ベルト30に転写されるようになっている。なお、感光体ドラム21は一次転写に際して時計回りの方向に回転する。
The
上記中間転写ベルト30は、各作像ユニット20により形成された各色成分のトナー像が順次転写(一次転写)され保持される部材である。この中間転写ベルト30は、複数の支持ロール31a〜31fおよびバックアップロール41に掛け渡された状態で無端状に形成されており、反時計回りの周方向に回転しながら各色の作像ユニット20CL,20Y,20M,20C,20Kで形成されたトナー像の一次転写を受けるようになっている。
The
上記バックアップロール41および二次転写ロール42の対は、中間転写ベルト30上に多重転写されたトナー像を用紙(記録媒体の一例)等に一括転写(二次転写)してフルカラー画像を形成するための機構部であり、中間転写ベルト30を挟んで互いに対向した状態で配置されている。バックアップロール41と、二次転写ロール42との対向部が二次転写部になっている。
The pair of the
バックアップロール41は、中間転写ベルト30の裏面側に回転自在に設置され、二次転写ロール42は、中間転写ベルト30のトナー像転写面に対向した状態で回転自在に設置されている。バックアップロール41と二次転写ロール42とは、その各々の回転軸方向(図1の紙面に垂直な方向)が互いに沿うように配置されている。
The
中間転写ベルト30のトナー像の転写においては、バックアップロール41にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するか、または、二次転写ロール42にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する。これにより、バックアップロール41と二次転写ロール42との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト30上に保持されたトナー像が用紙上に転写される。
In transferring the toner image on the
上記用紙供給トレイ50a,50bには、各種のサイズおよび厚さの用紙等が収容されている。用紙供給トレイ50a,50b内の用紙は、用紙搬送系60のピックアップロール(図示せず)により引き出された後、用紙搬送系60のレジストロール62によりタイミングが制御され二次転写部に導入されてトナー像が転写され、さらにその後、用紙搬送系60の搬送ベルト63,64を通じて定着装置70へと搬送される。
The sheet supply trays 50a and 50b contain sheets of various sizes and thicknesses. The paper in the
定着装置70は、二次転写部において用紙等に転写された未定着のトナー像を熱圧着により用紙に定着させる装置であり、定着ロール(定着回転体の一例)71および加熱ベルト73を備えた加熱ベルトユニット78と、これに対向するように設けられた加圧ロール(加圧回転体の一例)72とからなる定着手段を有している。また、加熱ベルト73は定着ロール71と加圧ロール72との間の定着ニップ部を通過するように設けられている。
The fixing
二次転写後の用紙は、定着ロール71と加圧ロール72との対向間の定着ニップ部に搬送され、加熱ベルト73と加圧ロール72とに挟まれた状態で排出される。この時、用紙等が定着ロール71および加熱ベルト73により加熱されるとともに、加圧ロール72により加圧されることにより、トナー像が用紙等に定着される。この定着装置70を通過した用紙等は、搬送ベルト65を通じて排出ロール(図示せず)に送られ、画像形成装置1の外部に排出されるようになっている。
The sheet after the secondary transfer is conveyed to a fixing nip portion between the fixing
次に、上記した定着装置70の構成について図2および図3を参照して説明する。なお、図2は図1の画像形成装置に用いられた定着装置70の一例の概念図、図3は図2の定着装置70の一例の斜視図を示している。なお、図3において、図面左側が画像形成装置1のリア側(用紙供給トレイ50a,50bを画像形成装置1に装着する方向に対して奥側)、図面右側が画像形成装置1のフロント側となっている。
Next, the configuration of the above-described
定着装置70は、上記した定着ロール71および加熱ベルト73を備えた加熱ベルトユニット78と加圧ロール72の他に、剥離パッド74、内部加熱ロール75、外部加熱ロール76、支持ロール77a,77bを備えている。さらに、定着ロール71を駆動する加熱ベルトユニット78を回転させるモータ(駆動手段の一例)81、および当該モータ81を冷却するための外部ファン(第2の冷却手段)80を備えている。また、モータ81には、当該モータ81の回転を制御するための制御基板81a、および制御基板81aでの発熱を放散するヒートシンク81bを備えており、回転軸上には、内部ファン(第1の冷却手段)81cが取り付けられている。したがって、モータ81が回転して加熱ベルトユニット78が回転駆動されると同時に内部ファン81cが回転し、当該内部ファン81cの送風によってモータ81を構成するモータコイル(図示せず)が冷却される。つまり、モータ81自らが冷却される。なお、前述した外部ファン80では、より具体的には、ヒートシンク81bを介して制御基板81aが冷却されるとともに、モータ81のモータコイルが送風により冷却される。
The fixing
定着ロール71は、モータ81の駆動力を受けて加圧ロール72および加熱ベルト73を回転駆動する部材であり、反時計回りの方向に回転自在の状態で設置されている。この定着ロール71の回転により用紙Pが搬送されるとともに、加圧ロール72および加熱ベルト73が回転(従動)するようになっている。この定着ロール71と加圧ロール72との間に第1の定着ニップ部N1が形成される。
The fixing
また、定着ロール71は、用紙Pおよび加熱ベルト73を加熱する部材でもある。定着ロール71は、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、その内部には、例えばハロゲンランプ等のような加熱源71Lが3本設置されている。ただし、加熱源71Lの本数は、2本以下または4本以上でも良い。
The fixing
この定着ロール71の横(用紙Pの搬送下流側)には、上記した剥離パッド74が定着ロール71の軸方向全域に隣接した状態で設置されている。剥離パッド74は、定着処理後の用紙Pを加熱ベルト73から剥離する機能を備えている。また、剥離パッド74と加圧ロール72との間に第2の定着ニップ部N2が形成されており、剥離パッド74が無い場合に比べて定着装置70の定着ニップ部が長くなっている。
Next to the fixing roll 71 (on the downstream side of the conveyance of the paper P), the above-described
このような定着ロール71および剥離パッド74と加熱ベルト73との間には、オイルが介在されている。これにより、定着ロール71および剥離パッド74と加熱ベルト73との接触抵抗が低減されるので、加熱ベルト73の回転移動が滑らかになる。また、そのため、定着ロール71および剥離パッド74と加熱ベルト73との接触に起因する加熱ベルト73の損傷が抑制または防止される。
Oil is interposed between the fixing
上記した加圧ロール72は、中空円筒状の芯金72Aと、その外周を覆う弾性層72Bと、その弾性層72Bの外周を覆う離型層72Cとを備えている。芯金72Aは、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、弾性層72Bは、例えばシリコーンゴムのような耐熱性を有する絶縁材料からなり、離型層72Cは、例えばフッ素系の樹脂からなる。
The above-described
この加圧ロール72は、定着ロール71に近づく方向および定着ロール71から離れる方向に移動自在の状態で設置されており、定着処理に際しては弾性部材(バネ)により定着ロール71に押しつけられるようになっている。これにより、定着ロール71および剥離パッド74と加圧ロール72との対向間に上記した第1、第2の定着ニップ部N1,N2が形成される。
The
上記した加熱ベルト73は、例えばポリイミド樹脂のような耐熱性絶縁基材上に、例えばフッ素系の樹脂からなる離型層が積層された無端状ベルトからなり、定着ロール71と、内部加熱ロール75と、支持ロール77a,77bに掛け渡された状態で周方向(反時計回りの方向)に回転自在に設けられている。
The
この加熱ベルト73は、上記した第1、第2の定着ニップ部N1,N2を通過するように掛け渡されている。第1、第2の定着ニップ部N1,N2に搬送された用紙Pは、加熱ベルト73と加圧ロール72に挟まれた状態で定着ロール71および加熱ベルト73により加熱されるとともに加圧ロール72により加圧される。これにより、用紙Pの未定着のトナー像は、用紙Pに定着される。このような加熱ベルト73を用いた場合、加熱ベルト73を使用せず定着ロールのみで用紙Pを加熱する場合に比べて、加熱温度の低下が抑制される。また、加熱ベルト73は用紙のサイズよりも長くとれるので光沢段差の発生も抑制または防止される。
The
この加熱ベルト73の外周(用紙Pの搬入側)には、加熱ベルト73の速度を検出する速度検出器(速度検出手段の一例)79が設置されている。速度検出器79は、例えばロータリエンコーダのような発光部と受光部とを備える光電式の速度検出器であり、加熱ベルト73の周回移動に伴ってパルス信号を生成し、それを後述のCPU(Central Processing Unit)83に送信するようになっている。そして、このパルス信号により加熱ベルト73の周速度、つまり定着手段の定着速度が測定される。
A speed detector (an example of speed detecting means) 79 for detecting the speed of the
上記した内部加熱ロール75は、加熱ベルト73を加熱する部材であり、定着ロール71および外部加熱ロール76よりも加圧ロール72から離れた位置に加熱ベルト73の回転に従動するように回転自在の状態で設置されている。
The above-described
この内部加熱ロール75は、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、その内部には、例えばハロゲンランプ等のような加熱源75Lが4本設置されている。ただし、加熱源75Lの本数は、3本以下または5本以上でも良い。
The
上記した外部加熱ロール76は、加熱ベルト73を加熱する部材であり、定着ロール71と内部加熱ロール75との間であって加熱ベルト73の枠外に加熱ベルト73を枠内側に押し込むように接触した状態で設置されている。また、外部加熱ロール76も加熱ベルト73の回転に従動するように回転自在の状態で設置されている。
The
この外部加熱ロール76は、例えばアルミニウム、鉄またはステンレス等のような金属からなり、その内部には、例えばハロゲンランプ等のような加熱源76Lが3本設置されている。ただし、加熱源76Lの本数は、2本以下または4本以上でも良い。
The
次に、上記した画像形成装置1の要部の回路ブロック図を図4に示す。 Next, FIG. 4 shows a circuit block diagram of the main part of the image forming apparatus 1 described above.
CPU(制御手段の一例)83は、画像形成装置1の画像処理を制御する装置である。CPU83には、メモリ(記憶手段の一例)MEが電気的に接続されている他、上述した速度検出器79、外部ファン80、モータ81、操作者により画像形成に関する様々な情報(用紙の坪量としての用紙の厚みについての情報を含む)や命令(等倍・拡大・縮小、画像形成枚数、モノクロ・カラーなど)が入力される操作パネル82などが電気的に接続されている。
A CPU (an example of a control unit) 83 is a device that controls image processing of the image forming apparatus 1. The
このCPU83は、定着装置70の定着処理に際して、基本的に速度検出器79から送られたパルス信号に基づいて加熱ベルト73の周速度(つまり、定着速度)を測定し、併せて操作パネル82からの入力で用紙の厚み(つまり、用紙坪量)を認識する。そして、これら定着速度と用紙坪量に基づいて外部ファン80の駆動を制御するようになっている。
The
ここで、外部ファン80およびモータ81によって駆動される内部ファン81cによる冷却効果に伴うモータ81の駆動速度とモータ81の温度との関係について、図5に示す。
Here, the relationship between the driving speed of the
図示するように、外部ファン80および内部ファン81cがない場合には、何らの冷却効果も得られないために、比較的低速からモータ81の温度(モータコイルや基板の温度)がモータ許容温度の上限を上回ってしまう。そして、モータ81の駆動速度が高速になるにつれてモータ81の温度も上昇する。
As shown in the figure, in the absence of the
また、内部ファン81cのみを設けた場合には、モータ81の駆動速度が低いときには当該内部ファン81cの回転速度も低いために有効な冷却効果が得られずにモータ81の温度が上昇してモータ許容温度の上限を上回る。しかしながら、モータ81の駆動速度が高速になるに伴って内部ファン81cの回転速度も高速になると、徐々に冷却効果が現れてモータ81の温度が降下し、ある駆動速度からはモータ許容温度の上限を下回る。
Further, when only the
そして、内部ファン81cを設けるとともに外部ファン80をオンしたときには、モータ81の駆動速度とは関係なく外部ファン80が回転して冷却効果が得られるために、モータ81の駆動速度が低速であってもモータ81の温度はモータ許容温度の上限を下回る。そして、モータ81の駆動速度が上昇するに伴って内部ファン81cによる冷却効果が徐々に加わり、モータ81の温度はモータ許容温度の上限をますます下回る。
When the
次に、定着ロール71の軸方向位置と定着ロール71の温度との関係について、図6に示す。
Next, the relationship between the axial position of the fixing
図5において示したように、内部ファン81cと外部ファン80とをともに駆動したときには、モータ81の温度は駆動速度が低速のときからモータ許容温度の上限を下回ることになる。
As shown in FIG. 5, when both the
ここで、図6に示すように、定着速度が高速時の最低定着温度は、定着速度が低速時の最低定着温度よりも高くなる。これは、定着速度が高速になると用紙Pが第1、第2の定着ニップ部N1,N2を通過する時間が短くなるために、より短時間で必要な熱量を用紙Pに与える必要があるからである。 Here, as shown in FIG. 6, the minimum fixing temperature when the fixing speed is high is higher than the minimum fixing temperature when the fixing speed is low. This is because, when the fixing speed is increased, the time for the sheet P to pass through the first and second fixing nips N1 and N2 is shortened, so that it is necessary to give the sheet P a necessary amount of heat in a shorter time. It is.
そして、同図に示すように、定着ロール71の軸方向位置で見ると、外部ファン80が設置された定着ロール71のリア側では、外部ファン80をオンにした場合、定着速度が高速になると(つまり、モータ81の駆動速度が高速になると)、外部ファン80および内部ファン81cの2つのファンによる冷却効果が発揮されるために、外部ファン80が設置された定着ロール71のリア側の定着温度が過剰に低下し、定着速度が高速時の最低定着温度を下回ってしまう。また、定着ロール71のフロント側とリア側との温度バランスも悪化してしまう。
As shown in the figure, when viewed from the axial position of the fixing
一方、外部ファン80をオフにした場合には、外部ファン80による冷却効果が発生しないために、外部ファン80が設置された定着ロール71のリア側が、定着速度が高速時の最低定着温度を下回ることがなくなるとともにフロント側との温度バランスも良好に保たれる。
On the other hand, when the
また、定着速度が低速時の最低定着温度に対しては、当該定着温度が高速時に比べて低くなるために、外部ファン80をオンにした場合であってもオフにした場合であっても、定着ロール71のリア側でも下回ることはない。
In addition, the minimum fixing temperature when the fixing speed is low is lower than that when the fixing speed is high. Therefore, whether the
そこで、本発明者は、このように定着速度に応じて外部ファン80の駆動を制御すればよいことに思い至った。さらに、用紙Pの厚みが厚いほどつまり用紙Pの坪量が大きくなるほど内部ファン81cを駆動するモータ81の負荷が大きくなって温度上昇が大きくなることから、用紙Pの坪量に応じて外部ファン80の駆動を制御すればよいことにも思い至った。つまり、定着速度および用紙坪量に基づいて外部ファン80の駆動を制御することにより、モータ81の温度上昇を抑制しつつ定着ロール71の軸方向端部(特にリア側)の温度低下をよくすればよいことに思い至った。
Therefore, the present inventor has come up with the idea that the driving of the
なお、ここでは、定着速度および用紙坪量に基づいて外部ファン80の駆動を制御することが説明されているが、定着速度または用紙坪量の何れかに基づいて制御してもよい。つまり、本発明は、定着速度および用紙坪量の少なくとも何れかに基づいて外部ファン80の駆動を制御するようになっていればよい。また、本実施の形態では、外部ファン80および内部ファン81cは定着装置70のリア側に設けられているが、フロント側であってもよい。
Here, it is described that the driving of the
さて、以上の知見により導かれた外部ファン80の制御パターンを図7に示す。図7に示すように、定着速度は、低速(〜300mm/s)、中速(300〜400mm/s)、高速(400〜mm/s)の3区分に分け、用紙坪量は、小(〜100g/m2)、中(100〜200g/m2)、大(200〜g/m2)の3区分に分けた。なお、定着速度および用紙坪量は3区分ではなく、2区分あるいは4区分以上に分けてもよい。また、数値の区分割りについても、本実施の形態に従わなくてもよい。
Now, the control pattern of the
図7において、外部ファン80の駆動は4段階に制御されるようになっている。つまり、回転しない状態である「オフ」、最も低速で回転駆動される状態である「弱」、最も高速で回転駆動される状態である「強」、そして「弱」と「強」との中間の速度で回転駆動される状態である「中」である。
In FIG. 7, the driving of the
定着速度が高速の場合には内部ファン81cの冷却効果だけでモータ81が十分に冷却されるので、外部ファン80は「オフ」に制御される。また、用紙坪量が小さい場合にはモータ81の負荷は小さいために当該モータ81の温度上昇は小さいので、同様に外部ファン80は「オフ」に制御される。
When the fixing speed is high, the
また、定着速度が低速で、且つ用紙坪量が大きい場合には、内部ファン81cの冷却効果は期待されず、加えてモータ81の負荷が最大になって当該モータ81の温度上昇が最も大きくなるので、外部ファン80は「強」に制御される。
Further, when the fixing speed is low and the paper basis weight is large, the cooling effect of the
さらに、定着速度が中速で、且つ用紙坪量が中の場合には、内部ファン81cの冷却効果がある程度は期待されるが、用紙坪量が小さい場合に比べてモータ81の負荷は大きくなって当該モータ81の温度上昇が大きくなるので、外部ファン80は「弱」に制御される。
Further, when the fixing speed is medium and the sheet basis weight is medium, the cooling effect of the
そして、定着速度が中速で、且つ用紙坪量が大きい場合には、内部ファン81cの冷却効果がある程度は期待されるが、モータ81の負荷が最大になって当該モータ81の温度上昇が最も大きくなるので、外部ファン80は「中」に制御される。また、定着速度が低速で、且つ用紙坪量が中の場合には、内部ファン81cの冷却効果は期待されず、モータ81の温度上昇は、用紙坪量が小さい場合に比べて大きくなるので、同様に外部ファン80は「中」に制御される。
When the fixing speed is medium and the paper basis weight is large, the cooling effect of the
図7に示すテーブルは図4に示したメモリMEに格納されている。そして、用紙Pへのトナー像の定着処理に際しては、CPU83に、速度検出器79で測定された加熱ベルト73の周速度である実際の定着速度および操作パネル82から入力された用紙Pの実際の厚みである用紙坪量が入力されるとともに、当該CPU83によって図7に示すテーブルが参照される。そして、これらメモリMEに格納されたテーブル(つまり、定着速度と用紙坪量に関する情報)を参照して、実際の定着速度および用紙坪量に関する情報から、外部ファン80の駆動速度が、上記4段階に制御される。
The table shown in FIG. 7 is stored in the memory ME shown in FIG. When fixing the toner image onto the paper P, the
図7に示すテーブルに沿ってCPU83により制御された外部ファン80およびモータ81によって駆動される内部ファン81cによる冷却効果に伴うモータ81の駆動速度とモータ81の温度との関係について、図8に示す。
FIG. 8 shows the relationship between the driving speed of the
図示するように、外部ファン80を上記のように制御して駆動した場合には、モータ81の駆動速度が低速で内部ファン81cによる冷却効果が期待されない場合には、外部ファン80を駆動することによってモータ81が冷却され、モータ81の温度上昇が抑制される。
As shown in the figure, when the
そして、モータ81の駆動速度が上昇するにつれて内部ファン81cによる冷却効果が徐々に発揮されるようになるに伴って外部ファン80の駆動速度が落ちていくので、モータ81の温度はモータ許容温度の上限を程度に維持され、温度上昇が抑制される。これにより、定着ロール71の温度低下(特に軸方向端部の温度低下)が最低限に抑制される。
Then, as the driving speed of the
なお、以上の説明においては、外部ファン80の駆動は4段階に制御されるようになっているが、回転しない状態である「オン」と「オフ」の2段階に制御されるようになっていればよく、回転駆動される速度つまり外部ファンの風量は何段階であってもよい。
In the above description, driving of the
ここで、外部ファン80の駆動を「オン」と「オフ」の2段階に制御する場合、つまり風量については制御しない場合にCPU83によって参照されるテーブルについて図9に示す。
Here, FIG. 9 shows a table referred to by the
図9に示すように、図7に示したテーブルの「オフ」の箇所は「オフ」、「強」・「中」・「弱」の箇所が「オン」になっている。図9に示す場合には、モータ81の温度上昇がきめ細かく抑制されるので、結果として定着ロール71の温度低下(特に軸方向端部の温度低下)が最低限に抑制される。これにより、当該定着装置70を用いた画像形成装置1では、定着温度が安定して画像の記録媒体に対する定着性の悪化や画像の光沢ムラが最低限に抑制される。
As shown in FIG. 9, “OFF” in the table shown in FIG. 7 is “OFF”, and “strong”, “medium”, and “weak” locations are “ON”. In the case shown in FIG. 9, since the temperature rise of the
これに対して、図7に示す場合には、図9に示す場合ほどにはモータ81の温度上昇はきめ細かく制御されないものの、定着ロール71の温度低下(特に軸方向端部の温度低下)は有効に抑制される。
In contrast, in the case shown in FIG. 7, the temperature rise of the
さらに、外部ファン80の風量は、このような段階的な制御ではなく、連続的な制御であってもよい。
Furthermore, the air volume of the
なお、外部ファン80の風量を連続的に制御する一例としては、図7や図9に示すようなテーブルに換えて、用紙坪量および定着速度からファン風量を求める風量決定式をメモリMEに格納しておき、当該風量決定式に用紙坪量および定着速度を当てはめて求められる数値、つまりファン風量に基づいて外部ファン80の駆動を制御することが考えられる。
As an example of continuously controlling the air volume of the
ここで、風量決定式の一例を式(1)に示す。但し、ここに示す式は一例に過ぎず、本発明が当該式に限定されるものではない。 Here, an example of an air volume determination formula is shown in Formula (1). However, the formula shown here is only an example, and the present invention is not limited to the formula.
ファン風量y=α×(用紙坪量x1/定着速度x2)+β・・・(1) Fan air volume y = α × (paper basis weight x 1 / fixing speed x 2 ) + β (1)
式(1)において、αは風量決定係数であり、βは補正風量である。 In Expression (1), α is an air volume determination coefficient, and β is a corrected air volume.
なお、このように、用紙坪量および定着速度からファン風量を求めるのではなく、ファン風量を用紙坪量または定着速度の何れかと関連付けした風量決定式とし、用紙坪量または定着速度からファン風量を求めるようにしてもよい。 In this way, instead of obtaining the fan air volume from the paper basis weight and the fixing speed, the fan air volume is determined by associating the fan air volume with either the paper basis weight or the fixing speed, and the fan air volume is calculated from the paper basis weight or the fixing speed. You may make it ask.
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, the embodiment disclosed in this specification is an example in all respects and is limited to the disclosed technology. Should not be considered. That is, the technical scope of the present invention should not be construed restrictively based on the description in the above-described embodiment, but should be construed according to the description of the scope of claims. All modifications are included without departing from the technical scope equivalent to the described technique and the gist of the claims.
例えば、以上の説明では、定着速度に関する情報は速度検出器79による加熱ベルト73の周速度から求められ、用紙坪量に関する情報は用紙Pの厚みとして入力された操作パネル82から求められているが、定着速度は、モータ81の回転速度、加圧ロール72の回転速度あるいは用紙Pの搬送速度などから求めてもよい。また、用紙Pの坪量は、厚みセンサで測定して求めてもよい。
For example, in the above description, information on the fixing speed is obtained from the peripheral speed of the
また、以上の説明では、定着装置70は、定着ロール71で回転駆動される無端状の加熱ベルト73と加圧ロール72とで構成されるベルト方式であるが、例えば定着ロール71と加圧ロール72とで構成されるロール対方式などであってもよい。
Further, in the above description, the fixing
以上の説明では、画像形成装置としては中間転写ベルトが用いられた二次転写方式に適用が示されているが、像保持体の画像が直接記録媒体に転写される直接転写方式であってもよい。 In the above description, the image forming apparatus is applied to the secondary transfer method using an intermediate transfer belt. However, the image forming apparatus may be a direct transfer method in which an image on an image carrier is directly transferred to a recording medium. Good.
1 画像形成装置
21 感光体ドラム
22 帯電装置
23 露光装置
24 現像装置
25 一次転写ロール
30 中間転写ベルト
42 二次転写ロール
70 定着装置
71 定着ロール
72 加圧ロール
73 加熱ベルト
74 剥離パッド
78 加熱ベルトユニット
79 速度検出器
80 外部ファン
81 モータ
81a 制御基板
81b ヒートシンク
81c 内部ファン
82 操作パネル
83 CPU
ME メモリ
N1,N2 定着ニップ部
P 用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
ME memory N1, N2 Fixing nip P Paper
Claims (4)
送風により自らを冷却する第1の冷却手段を備え、前記定着回転体を駆動する駆動手段と、
送風により前記駆動手段を冷却する第2の冷却手段と、
前記定着手段の定着速度および前記記録媒体の坪量の少なくとも何れかに基づいて前記第2の冷却手段を駆動して前記駆動手段の温度が当該駆動手段の許容温度以下に抑制されるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする定着装置。 Fixing means comprising a pressure rotator and a fixing rotator, and fixing the developer image transferred to the recording medium by feeding the recording medium while sandwiching the recording medium between the pressure rotator and the fixing rotator. When,
A first cooling means for cooling itself by blowing air, and a driving means for driving the fixing rotating body;
Second cooling means for cooling the drive means by blowing air;
Based on at least one of the fixing speed of the fixing unit and the basis weight of the recording medium, the second cooling unit is driven to control the temperature of the driving unit to be less than the allowable temperature of the driving unit. Control means to
A fixing device.
前記制御手段は、前記記憶手段に格納された情報を参照して、実際の前記定着手段の定着速度および前記記録媒体の坪量の少なくとも何れかに関する情報から前記第2の冷却手段の風量を制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の定着装置。 A storage unit that stores information on at least one of a fixing speed of the fixing unit and a basis weight of the recording medium and an air volume of the second cooling unit;
The control means refers to the information stored in the storage means and controls the air volume of the second cooling means from information on at least one of the actual fixing speed of the fixing means and the basis weight of the recording medium. To
The fixing device according to claim 1.
前記制御手段は、実際の前記定着手段の定着速度および前記記録媒体の坪量の少なくとも何れかに関する情報を前記記憶手段に格納された風量決定式に当てはめて前記第2の冷却手段の風量を制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の定着装置。 A storage unit that stores an air volume determination formula relating to at least one of a fixing speed of the fixing unit and a basis weight of the recording medium and an air volume of the second cooling unit;
The control unit applies the information regarding at least one of the fixing speed of the fixing unit and the basis weight of the recording medium to the air volume determination formula stored in the storage unit to control the air volume of the second cooling unit. To
The fixing device according to claim 1.
前記像保持体に保持された前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された未定着の前記現像剤像を当該記録媒体に定着させる請求項1〜3の何れか一項に記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for holding a developer image;
Transfer means for transferring the developer image held on the image carrier to a recording medium;
The fixing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the unfixed developer image transferred to the recording medium is fixed to the recording medium.
An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012045342A JP5962959B2 (en) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012045342A JP5962959B2 (en) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013182107A JP2013182107A (en) | 2013-09-12 |
JP5962959B2 true JP5962959B2 (en) | 2016-08-03 |
Family
ID=49272788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012045342A Expired - Fee Related JP5962959B2 (en) | 2012-03-01 | 2012-03-01 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5962959B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6477599B2 (en) * | 2016-05-30 | 2019-03-06 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus and conveyance control method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09244517A (en) * | 1996-03-13 | 1997-09-19 | Ricoh Co Ltd | Recorder |
JP2007219192A (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus and its cooling control method |
JP5463956B2 (en) * | 2010-03-01 | 2014-04-09 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
-
2012
- 2012-03-01 JP JP2012045342A patent/JP5962959B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013182107A (en) | 2013-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5342739B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5835646B2 (en) | Guide device, fixing device, and image forming apparatus | |
JP7447473B2 (en) | Image forming device | |
JP2008170539A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5446813B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5446811B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5867818B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6086184B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2013120374A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5506363B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5962959B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2010156803A (en) | Image forming apparatus | |
US8948669B2 (en) | Transfer device and image forming apparatus | |
JP2013167678A (en) | Endless belt driving device and image forming apparatus having the same | |
JP5127169B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009025365A (en) | Image heating heater and image heating device | |
JP2011123195A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5446810B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6048906B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2011123293A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP5743052B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP5190209B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP6365460B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2017003826A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2014130199A (en) | Fixing device and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160615 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5962959 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |