JP6160279B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP6160279B2
JP6160279B2 JP2013124557A JP2013124557A JP6160279B2 JP 6160279 B2 JP6160279 B2 JP 6160279B2 JP 2013124557 A JP2013124557 A JP 2013124557A JP 2013124557 A JP2013124557 A JP 2013124557A JP 6160279 B2 JP6160279 B2 JP 6160279B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing
recording paper
roller
image forming
force
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
Application number
JP2013124557A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015001544A (en
Inventor
翔太 小橋川
翔太 小橋川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2013124557A priority Critical patent/JP6160279B2/en
Publication of JP2015001544A publication Critical patent/JP2015001544A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6160279B2 publication Critical patent/JP6160279B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、加熱することによりトナーを記録用紙に定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus example Bei fixing device for fixing a toner on a recording paper by heating.

電子写真方式の画像形成装置は、紙等のシート状記録媒体(以下、記録用紙という)上に転写され担持されているトナー像(未定着画像)を記録用紙に加熱定着することにより、複写物や記録物を出力する。このような画像形成装置として、複写機、ファクシミリ、プリンター、これらの機能をあわせ持つデジタル複合機が知られている。   An electrophotographic image forming apparatus uses a toner image (unfixed image) transferred and carried on a sheet-like recording medium such as paper (hereinafter referred to as recording paper) to heat and fix it on the recording paper. Or output recorded material. As such an image forming apparatus, a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a digital multifunction machine having these functions are known.

このような定着装置として加熱源を備える定着ローラを備えるものがある。この定着装置を備える画像形装置では、定着ローラの温度制御を実行するために、定着ローラの温度を検出するサーミスタの温度検出値に基づいて加熱源を制御して定着ローラの温度が一定になるようにしている。   Some fixing devices include a fixing roller having a heating source. In the image forming apparatus including the fixing device, in order to control the temperature of the fixing roller, the temperature of the fixing roller is made constant by controlling the heating source based on the temperature detection value of the thermistor that detects the temperature of the fixing roller. I am doing so.

しかし、定着ローラの温度を一定にする制御では、記録用紙種類の影響を考慮していないため、定着時のトナーの定着強度に誤差が生じ定着画像の画質がばらつくことがある。記録用紙種類の多様性に対応する手段として、使用者が用紙種類選択部から記録用紙の種類を選択し、それぞれの記録用紙の種類に最適な定着装置の温度や圧力を制御する技術が提案されている。   However, in the control for keeping the temperature of the fixing roller constant, the influence of the type of recording paper is not taken into consideration, so that an error may occur in the fixing strength of the toner at the time of fixing, and the image quality of the fixed image may vary. As a means to deal with the variety of recording paper types, a technology has been proposed in which the user selects the recording paper type from the paper type selection unit and controls the temperature and pressure of the fixing device optimal for each recording paper type. ing.

特許文献1には、用紙種類選択部を備え、使用者が用紙種類選択部を用いて記録用紙種類を選択し、それぞれの記録用紙種類に最適な定着装置の温度や圧力を制御する定着装置が記載されている。すなわち、特許文献1に記載の定着装置は、内部に加熱手段を有する定着ローラと、前記定着ローラに圧接して回転する加圧ローラと、前記加圧ローラの加圧力を変化させるための加圧手段と、前記定着ローラと前記加圧ローラとのローラ対に対して記録用紙搬送方向上流側に設けられた記録用紙の厚さ検知手段と、制御手段とを有し、前記制御手段は、定着される前記異なる色調のトナーの種類と、前記厚さ検知手段によって検知した前記記録用紙の厚さとによって、定着に最適な前記定着ローラの温度と前記加圧手段の加圧力を設定する。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 includes a fixing device that includes a paper type selection unit, and a user selects a recording paper type using the paper type selection unit, and controls the temperature and pressure of the fixing device optimal for each recording paper type. Have been described. That is, the fixing device described in Patent Document 1 includes a fixing roller having a heating unit therein, a pressure roller that rotates while being pressed against the fixing roller, and a pressure for changing the pressure applied to the pressure roller. And a recording paper thickness detection means provided upstream of the pair of rollers of the fixing roller and the pressure roller in the recording paper conveyance direction, and a control means. The temperature of the fixing roller and the pressing force of the pressure unit that are optimal for fixing are set according to the type of toner of the different color tone and the thickness of the recording sheet detected by the thickness detection unit.

しかし、従来および特許文献1に記載の定着装置では、使用者による記録用紙種類の設定が必要であり、操作が煩雑であるという問題があった。それとともに、用紙種類選択部においてあらかじめ選択する記録用紙種類を設定する必要があるため、新たに発売される記録用紙等に対応することができず汎用性に乏しいという問題がある。   However, the conventional fixing device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-133260 has a problem that the user needs to set the recording paper type and the operation is complicated. At the same time, since it is necessary to set the recording paper type to be selected in advance in the paper type selection unit, there is a problem that it is not possible to deal with newly released recording paper and the like, and the versatility is poor.

本発明の課題は、使用者があらかじめ記録用紙種類を選択して設定する必要がなく、簡便に各記録用紙に適した定着装置の制御を行うことができ、新たな記録用紙に対応できる定着装置を提供することである。   It is an object of the present invention to eliminate the need for a user to select and set a recording paper type in advance, and can easily control a fixing device suitable for each recording paper, and can be used for a new recording paper. Is to provide.

本発明に係る画像形成装置は、加熱源で加熱される定着部材、および前記定着部材との間で定着ニップ部を形成する加圧部材を備え、転写装置によりトナー像を転写された記録用紙を前記定着ニップ部に通過させて前記記録用紙に担持されたトナーを定着する定着装置を有する画像形成装置において、前記定着ニップ部の前記記録用紙の通過方向において上流側で、かつ前記転写装置より上流側に配置されて前記記録用紙に接触しつつ回転するポリエステル系のローラ部材を備え、前記ローラ部材と前記記録用紙との摩擦力または剥離力を測定する力測定部と、前記力測定部の測定結果に基づいて温度制御、搬送速度制御、面圧制御のうち少なくとも一つを含む定着条件を制御する定着制御部と、を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes a fixing member that is heated by a heating source, and a pressure member that forms a fixing nip portion between the fixing member and a recording sheet on which a toner image is transferred by a transfer device. In the image forming apparatus having a fixing device that passes through the fixing nip portion and fixes the toner carried on the recording paper, upstream of the fixing nip portion in the passing direction of the recording paper and upstream of the transfer device. are arranged on the side provided with the roller member of polyester which rotates while in contact with the recording paper, and a force measuring unit for measuring a frictional force or peel force between the recording sheet and the roller member, the measurement of the force measuring unit results based have the temperature control, the conveying speed control, and a fixing control unit for controlling the fixing conditions including at least one surface pressure control, characterized and this with a.

本発明によれば、記録用紙の種類をあらかじめ設定することなく、定着装置に記録用紙の種類に応じた最適な定着条件が設定されるので、特別な操作をすることなく良好な定着画像を得ることができる。   According to the present invention, since an optimum fixing condition according to the type of recording paper is set in the fixing device without setting the type of recording paper in advance, a good fixed image can be obtained without performing a special operation. be able to.

本発明に係る画像形成装置の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る定着装置の実施形態に係る定着装置を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a fixing device according to an embodiment of a fixing device according to the present invention. 同定着装置の力測定部で計測するトルクの変動の一例を示すグラフである。6 is a graph illustrating an example of torque fluctuation measured by a force measurement unit of the fixing device. 同定着装置における定着強度の予測値と定着ローラの設定温度の関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a predicted value of fixing strength and a setting temperature of a fixing roller in the fixing device. 同定着装置における定着強度と搬送速度との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the fixing strength and the conveyance speed in the fixing device. 同定着装置における定着強度とニップ部の設定圧力との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the fixing strength and the set pressure at the nip portion in the fixing device.

本発明を実施するための形態に係る定着装置、および画像形成装置について説明する。まず、本発明の実施形態に係る定着装置が使用される画像形成装置について説明する。図1は本発明に係る記録用紙案内装置が使用される画像形成装置の概略構成を示す断面図である。以下、画像形成装置として、モノクロの複写機を例として説明する。画像形成装置は、原稿Dを読み取る画像読み取りユニット11、トナー像を形成する画像形成手段である画像形成部12、自動原稿搬送装置13を備える。また画像形成装置は、自動原稿搬送装置13から送り出される原稿Dをスタックする原稿排紙トレイ14、給紙カセット15ないし18を備える給紙部19、記録用紙をスタックする排紙トレイ20を備える。   A fixing device and an image forming apparatus according to an embodiment for carrying out the present invention will be described. First, an image forming apparatus using a fixing device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus in which a recording paper guide apparatus according to the present invention is used. Hereinafter, a monochrome copying machine will be described as an example of the image forming apparatus. The image forming apparatus includes an image reading unit 11 that reads a document D, an image forming unit 12 that is an image forming unit that forms a toner image, and an automatic document feeder 13. The image forming apparatus also includes a document discharge tray 14 for stacking documents D sent from the automatic document feeder 13, a sheet feed unit 19 including sheet cassettes 15 to 18, and a sheet discharge tray 20 for stacking recording sheets.

自動原稿搬送装置13の原稿台21上に原稿Dをセットして図示せぬ操作部での操作、例えばプリントキーの押下操作をすると、最上位の原稿Dがピックアップローラ22の回転により矢印B1方向へ送り出される。原稿Dは、原稿搬送ベルト23の回転により、画像読み取りユニット11に固定されたコンタクトガラス24上へ搬送され、そこで停止する。コンタクトガラス24上に設置された原稿Dの画像は、画像形成部12とコンタクトガラス24の間に位置する読み取り装置25によって読み取られる。読み取り装置25は、コンタクトガラス24上の原稿Dを照明する光源26、原稿画像を結像する光学系27、原稿画像を結像させる電荷結合素子(CCD)等からなる光電変換素子28等を有している。画像読み取り終了後、原稿Dを原稿搬送ベルト23の回転により矢印B2方向へ搬送して原稿排紙トレイ14上へ排出する。このように、原稿Dを1枚ずつコンタクトガラス24上へ搬送して原稿画像を画像読み取りユニット11によって読み取る。   When the document D is set on the document table 21 of the automatic document feeder 13 and an operation on an operation unit (not shown), for example, a press operation of a print key is performed, the uppermost document D is rotated in the direction of the arrow B1 by the rotation of the pickup roller 22. Sent out. The document D is transported onto the contact glass 24 fixed to the image reading unit 11 by the rotation of the document transport belt 23 and stops there. The image of the document D placed on the contact glass 24 is read by a reading device 25 located between the image forming unit 12 and the contact glass 24. The reading device 25 includes a light source 26 that illuminates the document D on the contact glass 24, an optical system 27 that forms an image of the document, a photoelectric conversion element 28 that includes a charge coupled device (CCD) that forms an image of the document, and the like. doing. After the image reading is completed, the document D is transported in the direction of the arrow B2 by the rotation of the document transport belt 23 and discharged onto the document discharge tray 14. In this way, the document D is conveyed one by one onto the contact glass 24 and the document image is read by the image reading unit 11.

一方、画像形成部12の内部には、作像手段60の感光体30が配置してある。感光体30は、図において時計方向に回転駆動し、帯電装置31によって表面を所定の電位に帯電させる。また、書き込みユニット32からは、読み取り装置25によって読み取った画像情報に応じて光変調したレーザー光Lを照射し、帯電させた感光体30の表面をこのレーザー光Lで露光し、これによって感光体30の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置33を通るとき、対向する転写装置34によって感光体30と転写装置34の間に搬送された記録媒体である記録用紙Pに転写する。トナー像転写後の感光体30の表面は、クリーニング装置35によって清掃する。   On the other hand, the photoreceptor 30 of the image forming unit 60 is disposed inside the image forming unit 12. The photosensitive member 30 is driven to rotate clockwise in the drawing, and the surface is charged to a predetermined potential by the charging device 31. Further, the writing unit 32 emits a laser beam L that is light-modulated in accordance with image information read by the reading device 25, and the surface of the charged photoreceptor 30 is exposed with the laser beam L, whereby the photoreceptor is exposed. An electrostatic latent image is formed on the surface 30. When the electrostatic latent image passes through the developing device 33, the electrostatic latent image is transferred onto a recording sheet P that is a recording medium conveyed between the photosensitive member 30 and the transfer device 34 by the opposing transfer device 34. The surface of the photoconductor 30 after the toner image is transferred is cleaned by a cleaning device 35.

画像形成部12の下部に配置した複数の給紙カセット15ないし18には、紙等の記録用紙Pを収容してある。いずれかの給紙カセット15ないし18から記録用紙Pを矢印B3方向へ送り出し、その記録用紙Pの表面に、上述のように感光体30の表面に形成したトナー像を転写する。次に、記録用紙Pを矢印B4で示すように画像形成部12内の定着装置100を通し、熱と圧力の作用によって記録用紙Pに担持されたトナー像を定着する。そして、定着装置100を通った記録用紙Pを排出ローラ対36によって搬送し、矢印B5で示すように排紙トレイ20へ排出する。   Recording paper P such as paper is accommodated in a plurality of paper feed cassettes 15 to 18 arranged below the image forming unit 12. The recording paper P is sent out from any of the paper feed cassettes 15 to 18 in the direction of arrow B3, and the toner image formed on the surface of the photoreceptor 30 as described above is transferred onto the surface of the recording paper P. Next, the recording paper P is passed through the fixing device 100 in the image forming unit 12 as indicated by an arrow B4, and the toner image carried on the recording paper P is fixed by the action of heat and pressure. Then, the recording paper P that has passed through the fixing device 100 is conveyed by the discharge roller pair 36 and discharged to the paper discharge tray 20 as indicated by an arrow B5.

なお、画像形成装置として、複数色に対応した複数の作像手段を備えるカラー複写機や、プリンター、複写機、ファクシミリ等の機能をあわせ持つ複合機を対象とすることができる。   The image forming apparatus can be a color copier having a plurality of image forming units corresponding to a plurality of colors, or a multi-function machine having functions such as a printer, a copier, and a facsimile.

<実施形態1>
以下本発明に係る定着装置の実施形態1に係る定着装置について説明する。実施形態1に係る定着装置は、制御に際して、以下の特徴を有する。すなわち、定着装置は、定着強度予測部によって記録用紙の種類に応じて予測された定着強度に基づいて加熱源を温度制御する。これにより、記録用紙の種類に応じて最適な画像を提供することができる。ここで、定着強度の予測は、定着強度予測部で行う。定着強度予測部は、力測定部材が測定した力測定部材と記録用紙が接触した際に作用する摩擦力および剥離力に基づいて定着強度の予測を行う。
<Embodiment 1>
The fixing device according to Embodiment 1 of the fixing device according to the present invention will be described below. The fixing device according to the first exemplary embodiment has the following characteristics in control. That is, the fixing device controls the temperature of the heating source based on the fixing strength predicted according to the type of recording paper by the fixing strength prediction unit. Thereby, an optimal image can be provided according to the type of recording paper. Here, the fixing strength prediction is performed by the fixing strength prediction unit. The fixing strength prediction unit predicts the fixing strength based on the frictional force and the peeling force that are applied when the force measuring member measured by the force measuring member comes into contact with the recording paper.

次に実施形態1に係る定着装置を図面に基づいて説明する。図2は本発明に係る定着装置の実施形態に係る定着装置を示す模式図である。定着装置100は、定着ニップ部N1を形成する定着手段である定着ローラ110、および加圧手段である加圧ローラ120を備える。また定着装置100は、図示しない搬送モータ、定着ニップ部N1の上流側に配置した力測定部130、力測定部130で測定値から記録用紙Pとトナーとの定着強度を予測する定着強度予測部140を備える。さらに定着装置100は、定着強度予測部140が予測した定着強度から定着装置100の定着条件を制御する定着制御部150を備える。   Next, a fixing device according to Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view showing a fixing device according to an embodiment of the fixing device according to the present invention. The fixing device 100 includes a fixing roller 110 that is a fixing unit that forms the fixing nip portion N1, and a pressure roller 120 that is a pressing unit. Further, the fixing device 100 includes a conveyance motor (not shown), a force measuring unit 130 disposed on the upstream side of the fixing nip N1, and a fixing strength predicting unit that predicts the fixing strength between the recording paper P and the toner from the measured value by the force measuring unit 130. 140. The fixing device 100 further includes a fixing control unit 150 that controls the fixing conditions of the fixing device 100 based on the fixing strength predicted by the fixing strength prediction unit 140.

記録用紙Pは力測定部130が形成するニップ部N2、定着ローラ110および加圧ローラ120が形成する定着ニップ部N1の順に通過する。図2には記載していないが、力測定部130の下流かつ定着ローラ110および加圧ローラ120の上流には記録用紙Pにトナーを転写する作像手段60(図1参照)が設けられている。記録用紙Pがニップ部N2を通過するのはトナーが転写される前であり、定着ニップ部N1を通過するのはトナーが転写された後である。   The recording paper P passes through the nip N2 formed by the force measuring unit 130, the fixing nip N1 formed by the fixing roller 110, and the pressure roller 120 in this order. Although not shown in FIG. 2, an image forming means 60 (see FIG. 1) for transferring toner onto the recording paper P is provided downstream of the force measuring unit 130 and upstream of the fixing roller 110 and the pressure roller 120. Yes. The recording paper P passes through the nip portion N2 before the toner is transferred, and passes through the fixing nip portion N1 after the toner is transferred.

次に定着ローラ110、および加圧ローラ120について説明する。定着ローラ110および加圧ローラ120、図2の矢印の方向に回転するローラであり、記録用紙Pが図のように左から右へ定着ニップ部N1を通過し、転写されたトナーを加熱および加圧することにより記録用紙Pに定着させる。   Next, the fixing roller 110 and the pressure roller 120 will be described. The fixing roller 110 and the pressure roller 120 rotate in the direction of the arrow in FIG. 2, and the recording paper P passes from the left to the right as shown in the drawing through the fixing nip portion N1, and the transferred toner is heated and heated. The recording paper P is fixed by pressing.

定着ローラ110は定着部材芯金112の表面に定着部材表層111を設けたローラ部材である。定着部材芯金112をアルミニウム、定着部材表層111をフッ素樹脂(例えばテフロン(登録商標))で構成している。ヒータ113は芯金の中空の内部で発熱することにより、変更可能に定着部材を加熱する。加圧ローラ120は、定着部材に対向して配置された加圧部材芯金122の表面に加圧部材表層121を設けたローラである。加圧部材芯金122をアルミニウム、加圧部材表層121をフッ素樹脂(例えばテフロン(登録商標))で構成している。搬送モータはステッピングモータ、ACモータ、DCモータなど、速度を変更できるモータにより構成され、加圧ローラ120を加圧部材芯金122の中心軸まわりに回転させる。   The fixing roller 110 is a roller member in which a fixing member surface layer 111 is provided on the surface of a fixing member core metal 112. The fixing member core metal 112 is made of aluminum, and the fixing member surface layer 111 is made of a fluororesin (for example, Teflon (registered trademark)). The heater 113 heats the fixing member in a changeable manner by generating heat inside the hollow core. The pressure roller 120 is a roller in which a pressure member surface layer 121 is provided on the surface of a pressure member cored bar 122 arranged to face the fixing member. The pressure member core 122 is made of aluminum, and the pressure member surface layer 121 is made of a fluororesin (for example, Teflon (registered trademark)). The conveyance motor is composed of a motor capable of changing the speed, such as a stepping motor, an AC motor, or a DC motor, and rotates the pressure roller 120 around the central axis of the pressure member core 122.

次に力測定部130について説明する。力測定部130は、ローラ部材である樹脂ローラ131、および保持部材132から形成され、ニップ部N2を形成する。記録用紙Pは、図2に示すように、図中左から右へニップ部N2を通過する。樹脂ローラ131は、加圧ローラ120と同様に搬送モータで駆動されている。樹脂ローラ131は所定の回転数で回転され、記録用紙Pを搬送する。   Next, the force measuring unit 130 will be described. The force measuring unit 130 is formed of a resin roller 131 that is a roller member and a holding member 132, and forms a nip portion N2. As shown in FIG. 2, the recording paper P passes through the nip portion N2 from the left to the right in the drawing. The resin roller 131 is driven by a transport motor in the same manner as the pressure roller 120. The resin roller 131 is rotated at a predetermined rotational speed and conveys the recording paper P.

樹脂ローラ131は、ポリエステル系の樹脂で構成する。力測定部130において樹脂ローラ131は、トナーを模するものであり、樹脂ローラ131と記録用紙Pとの間で計測された力は、後にトナーと記録用紙Pの定着強度を予測するために使用される。このため、樹脂ローラ131の素材としては、トナーと類似した材料としてポリエステルを用いている。樹脂ローラ131の素材は、トナーの材料に合わせてポリエチレン、PET等の樹脂を使用することができる。また溶融したトナーの性質を再現するため、樹脂ローラ131を加熱しておくことができる。   The resin roller 131 is made of a polyester resin. In the force measuring unit 130, the resin roller 131 imitates toner, and the force measured between the resin roller 131 and the recording paper P is used to predict the fixing strength between the toner and the recording paper P later. Is done. For this reason, as the material of the resin roller 131, polyester is used as a material similar to toner. As a material of the resin roller 131, a resin such as polyethylene or PET can be used in accordance with the toner material. Further, the resin roller 131 can be heated in order to reproduce the properties of the melted toner.

保持部材132はステンレス鋼(SUS)などの金属の表面をフッ素樹脂(例えばテフロン(登録商標))で加工したものを用いる。後に樹脂ローラ131において樹脂ローラ131と記録用紙Pの摩擦力等を検出するため、保持部材132の表面においてできる限り記録用紙Pとの摩擦係数が小さいことが望ましく、表面は鏡面状に形成した金属とすることができる。   The holding member 132 is made by processing the surface of a metal such as stainless steel (SUS) with a fluororesin (for example, Teflon (registered trademark)). In order for the resin roller 131 to detect the frictional force between the resin roller 131 and the recording paper P later, it is desirable that the coefficient of friction with the recording paper P is as small as possible on the surface of the holding member 132. It can be.

力測定部130では、図2に示すように、樹脂ローラ131が回転する際のトルクを検出する。記録用紙Pがニップ部N2を通過する前後では樹脂ローラ131にかかる力が変化する。この際のトルクの差を求めることによって記録用紙Pと樹脂ローラ131との間にはたらく力を計測する。   As shown in FIG. 2, the force measuring unit 130 detects torque when the resin roller 131 rotates. The force applied to the resin roller 131 changes before and after the recording paper P passes through the nip portion N2. The force acting between the recording paper P and the resin roller 131 is measured by obtaining the difference in torque at this time.

前述のように樹脂ローラ131はトナーを模した材料であるため、トナーと記録用紙Pの定着強度を見積もることができる。このとき力F1(図3参照)は記録用紙Pがニップ部N2を通過している最中と、通過していないときとのトルクの差である。これは樹脂ローラ131と記録用紙Pとの摩擦力として検出することができる。また力F2(図3参照)は記録用紙Pがニップ部N2から剥離する瞬間と通過していないときとのトルクの差である。これは樹脂ローラ131と記録用紙Pとの剥離力として検出することができる。得られた摩擦力F1および剥離力F2は定着強度予測部140において定着強度を予測する際に利用する。   As described above, since the resin roller 131 is a material simulating toner, the fixing strength between the toner and the recording paper P can be estimated. At this time, the force F1 (see FIG. 3) is a difference in torque between when the recording paper P passes through the nip portion N2 and when it does not pass. This can be detected as a frictional force between the resin roller 131 and the recording paper P. Further, the force F2 (see FIG. 3) is a difference in torque between the moment when the recording paper P peels from the nip portion N2 and when the recording paper P does not pass. This can be detected as a peeling force between the resin roller 131 and the recording paper P. The obtained frictional force F1 and peeling force F2 are used when the fixing strength prediction unit 140 predicts the fixing strength.

次に定着強度予測部140について説明する。定着強度予測部140は、力測定部130において計測した樹脂ローラ131と記録用紙Pとの摩擦力および剥離力の測定結果を用いて定着強度を予測する。また、定着制御部150は、定着強度予測部140が予測した定着強度に応じて定着ローラ110のヒータ113を制御し定着ローラ110の設定温度を変更する。   Next, the fixing strength prediction unit 140 will be described. The fixing strength prediction unit 140 predicts the fixing strength using the measurement results of the frictional force and peeling force between the resin roller 131 and the recording paper P measured by the force measuring unit 130. In addition, the fixing control unit 150 controls the heater 113 of the fixing roller 110 according to the fixing strength predicted by the fixing strength prediction unit 140 and changes the set temperature of the fixing roller 110.

図3は同定着装置の力測定部で計測するトルクの変動の一例を示すグラフ、図4は同定着装置における定着強度の予測値と定着ローラの設定温度の関係を示すグラフである。図のグラフの横軸は、定着強度の予測値として力測定部130において計測された摩擦力と剥離力の合計について基準となる普通紙を1として相対値を算出したものである。また縦軸はそれぞれの記録用紙において実験から定着画像の強度や定着ローラへのオフセット量などから判断された最適な定着ローラ温度である。10種類の記録用紙に対しそれぞれの値をプロットしたところ、両者はよい相関を示していることが分かった。定着強度が1.0の記録用紙は設定温度130℃が最適であるのに対し、定着強度の高い2.0の記録用紙では設定温度120℃が最適であり、定着強度の低い0.5の記録用紙は140℃が最適である。 FIG. 3 is a graph showing an example of a variation in torque measured by the force measuring unit of the identification fixing device, and FIG. 4 is a graph showing a relationship between a predicted value of fixing strength and a set temperature of the fixing roller in the identification fixing device. The horizontal axis of the graph of FIG. 4 is obtained by calculating a relative value with 1 as the reference plain paper for the sum of the frictional force and the peeling force measured by the force measuring unit 130 as a predicted value of the fixing strength. The vertical axis represents the optimum fixing roller temperature determined from the experiment on the strength of the fixed image and the offset amount to the fixing roller. When the respective values were plotted with respect to 10 types of recording paper, it was found that both showed a good correlation. The recording temperature with a fixing strength of 1.0 is optimal at a setting temperature of 130 ° C., whereas the recording temperature of 2.0 recording paper with a high fixing strength is optimal at a setting temperature of 120 ° C. The optimum recording paper is 140 ° C.

以上により、搬送される記録用紙Pを力測定部130において摩擦力および剥離力を計測し、その結果を用いてそれぞれの記録用紙に最適な温度に定着ローラ110を制御することができることが分かる。実施形態1では、定着強度は力測定部130において得られた摩擦力と剥離力の合計としたが、摩擦力のみあるいは剥離力のみ、摩擦力と剥離力に重み付けをして加算するなどすることができる。定着装置において最適な定着ローラ温度とよい相関が得られるパラメータであることが望ましい。   From the above, it can be seen that the force measuring unit 130 measures the frictional force and the peeling force of the conveyed recording paper P, and using the results, the fixing roller 110 can be controlled to an optimum temperature for each recording paper. In the first embodiment, the fixing strength is the sum of the frictional force and the peeling force obtained in the force measuring unit 130, but only the frictional force or only the peeling force is weighted and added to the frictional force and the peeling force. Can do. It is desirable that the parameter has a good correlation with the optimum fixing roller temperature in the fixing device.

次に実施形態1に係る定着装置100の動作について説明する。記録用紙Pはまず力測定部130、すなわち樹脂ローラ131と保持部材132が形成するニップ部N2を通過する。このとき、図3に示すように、力測定部130で樹脂ローラ131との摩擦力および剥離力が計測される。次いで定着強度予測部140は、計測された摩擦力および剥離力から定着強度の予測値を算出する。そして、定着制御部150は、この予測値を受け、図4の関係式を用いて定着ローラ110の温度がそれぞれの記録用紙Pに最適な温度になるように定着ローラ110のヒータ113を制御する。   Next, the operation of the fixing device 100 according to the first embodiment will be described. First, the recording paper P passes through the force measuring unit 130, that is, the nip N2 formed by the resin roller 131 and the holding member 132. At this time, as shown in FIG. 3, the force measurement unit 130 measures the frictional force and the peeling force with the resin roller 131. Next, the fixing strength prediction unit 140 calculates a predicted value of the fixing strength from the measured frictional force and peeling force. Then, the fixing control unit 150 receives the predicted value and controls the heater 113 of the fixing roller 110 so that the temperature of the fixing roller 110 becomes an optimum temperature for each recording paper P using the relational expression of FIG. .

そして、力測定部130を通過した記録用紙Pはトナー像が転写された後、最適な温度に制御された定着ローラ110および加圧ローラ120が形成する定着ニップ部N1を通過する。これにより、搬送される記録用紙Pと発熱した定着ローラ110が定着ニップ部N1で接触し、記録用紙P上のトナー像を最適な状態に加熱されて溶融する。   Then, after the toner image is transferred, the recording paper P that has passed through the force measuring unit 130 passes through a fixing nip portion N1 formed by the fixing roller 110 and the pressure roller 120 that are controlled to an optimum temperature. As a result, the conveyed recording paper P and the heat generating fixing roller 110 come into contact with each other at the fixing nip portion N1, and the toner image on the recording paper P is heated and melted in an optimum state.

実施形態1に係る定着装置100では、力測定部130、定着強度予測部140を備えトナーと記録用紙の定着強度を予測する。そして、定着制御部150は、予測した定着強度に基づいてヒータ113を制御して、定着装置100の温度を制御する。このため、記録用紙の種類をあらかじめ設定する必要がなく、自動的かつ簡便に各記録用紙に適した条件に定着装置の制御を行うことができる。よって、幅広い記録用紙種類に対応した定着装置を提供することができる。また、今後新たに発売される記録用紙であっても柔軟に対応が可能である。   The fixing device 100 according to the first embodiment includes a force measurement unit 130 and a fixing strength prediction unit 140 to predict the fixing strength of toner and recording paper. The fixing control unit 150 controls the temperature of the fixing device 100 by controlling the heater 113 based on the predicted fixing strength. For this reason, it is not necessary to set the type of recording paper in advance, and the fixing device can be controlled automatically and simply under conditions suitable for each recording paper. Therefore, it is possible to provide a fixing device that supports a wide variety of recording paper types. In addition, it is possible to flexibly cope with recording paper that is newly released in the future.

<実施形態2>
実施形態1に係る定着装置100では、定着制御部150で記録用紙Pに対して定着強度から定着ローラ110の温度が最適になるように制御したが、定着制御部150が制御する対象は定着ローラ110の温度以外でもよい。例えば、記録用紙Pが定着ニップ部N1を通過する記録用紙の搬送速度制御を行うことができる。図5は同定着装置における定着強度と搬送速度との関係を示すグラフである。実施形態2に係る定着装置では、定着強度と搬送速度の関係式を実験により求めておく。そして、定着制御部150は、それぞれの記録用紙Pに対して定着強度予測部140において予測した定着強度に応じて加圧ローラ120を駆動する搬送モータの回転数を制御する。
<Embodiment 2>
In the fixing device 100 according to the first exemplary embodiment, the fixing control unit 150 controls the recording paper P so that the temperature of the fixing roller 110 is optimized based on the fixing strength, but the target to be controlled by the fixing control unit 150 is the fixing roller. The temperature may be other than 110. For example, the conveyance speed control of the recording paper in which the recording paper P passes through the fixing nip portion N1 can be performed. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the fixing strength and the conveyance speed in the identification apparatus. In the fixing device according to the second exemplary embodiment, a relational expression between the fixing strength and the conveyance speed is obtained by experiments. Then, the fixing control unit 150 controls the number of rotations of the transport motor that drives the pressure roller 120 according to the fixing strength predicted by the fixing strength prediction unit 140 for each recording paper P.

<実施形態3>
さらに、定着ローラ110と加圧ローラ120が形成する定着ニップ部N1の面圧制御を行うことができる。図6は同定着装置における定着強度とニップ部の設定圧力との関係を示すグラフである。実施形態3に係る定着装置では、定着制御部150は、図6に示す関係式から定着強度に基づいて定着ローラ110と加圧ローラ120が形成する定着ニップ部N1の面圧を制御する。このとき、加圧ローラ120は定着ローラ110に対して押し込み量を調整できるような機構を備えるものとし、加圧ローラ120の定着ローラ110への押付け力を制御して定着ニップ部N1の面圧を制御する。
<Embodiment 3>
Further, the surface pressure of the fixing nip portion N1 formed by the fixing roller 110 and the pressure roller 120 can be controlled. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the fixing strength and the set pressure at the nip portion in the identification apparatus. In the fixing device according to the third embodiment, the fixing control unit 150 controls the surface pressure of the fixing nip portion N1 formed by the fixing roller 110 and the pressure roller 120 based on the fixing strength from the relational expression shown in FIG. At this time, the pressure roller 120 is provided with a mechanism capable of adjusting the amount of pressing with respect to the fixing roller 110, and the pressing force of the pressure roller 120 to the fixing roller 110 is controlled to control the surface pressure of the fixing nip portion N1. To control.

さらに、定着ローラ110の温度、搬送速度、定着ニップ部N1の面圧から複数のパラメータを選択して制御することができる。この場合、それぞれを定着強度予測部140において予測した定着強度に応じ定着制御部150で制御することにより、より精密に記録用紙Pに応じた最適な定着画像を得ることができる。   Further, a plurality of parameters can be selected and controlled from the temperature of the fixing roller 110, the conveyance speed, and the surface pressure of the fixing nip portion N1. In this case, an optimum fixed image corresponding to the recording paper P can be obtained more precisely by controlling each of them by the fixing control unit 150 according to the fixing strength predicted by the fixing strength prediction unit 140.

以上のように、各実施形態に係る定着装置によれば、定着強度予測部によって記録用紙の種類に応じて予測した定着強度に基づき、加熱源を制御する機構を設けることにより、定着装置において記録用紙の種類に応じて最適な画像を提供することができる。   As described above, according to the fixing device according to each embodiment, recording is performed in the fixing device by providing a mechanism for controlling the heating source based on the fixing strength predicted according to the type of recording paper by the fixing strength prediction unit. An optimal image can be provided according to the type of paper.

100:定着装置
110:定着ローラ(定着部材)
113:ヒータ(加熱手段)
120:加圧ローラ
122:加圧部材芯金
130:力測定部
131:樹脂ローラ(ローラ部材)
132:保持部材
140:定着強度予測部
150:定着制御部
100: fixing device 110: fixing roller (fixing member)
113: Heater (heating means)
120: Pressure roller 122: Pressure member mandrel 130: Force measuring unit 131: Resin roller (roller member)
132: Holding member 140: Fixing strength prediction unit 150: Fixing control unit

特開2003−15461公報JP 2003-15461 A

Claims (3)

加熱源で加熱される定着部材、および前記定着部材との間で定着ニップ部を形成する加圧部材を備え、転写装置によりトナー像を転写された記録用紙を前記定着ニップ部に通過させて前記記録用紙に担持されたトナーを定着する定着装置を有する画像形成装置において、
前記定着ニップ部の前記記録用紙の通過方向において上流側で、かつ前記転写装置より上流側に配置されて前記記録用紙に接触しつつ回転するポリエステル系のローラ部材を備え、前記ローラ部材と前記記録用紙との摩擦力または剥離力を測定する力測定部と、
前記力測定部の測定結果に基づいて温度制御、搬送速度制御、面圧制御のうち少なくとも一つを含む定着条件を制御する定着制御部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
Fixing member heated by the heating source, and the comprises a pressure member forming a fixing nip portion between the fixing member, said recording paper having the toner image is passed through the fixing nip portion by the transfer device In an image forming apparatus having a fixing device for fixing toner carried on a recording sheet,
A polyester roller member disposed upstream of the fixing nip portion in the recording paper passage direction and upstream of the transfer device and rotating in contact with the recording paper; and the roller member and the recording A force measuring unit for measuring friction force or peeling force with the paper,
A fixing control unit that controls fixing conditions including at least one of temperature control, conveyance speed control, and surface pressure control based on the measurement result of the force measuring unit;
An image forming apparatus comprising:
前記力測定部の測定値に基づいて前記記録用紙と前記トナーとの定着強度を予測する定着強度予測部を備え、前記定着制御部は予測された前記定着強度に基づいて前記定着条件を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A fixing strength prediction unit that predicts a fixing strength between the recording paper and the toner based on a measurement value of the force measuring unit, and the fixing control unit controls the fixing condition based on the predicted fixing strength. The image forming apparatus according to claim 1. 前記ローラ部材と前記記録用紙との間にはたらく摩擦力または剥離力前記ローラ部材が回転するトルクから測定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a frictional force or a peeling force acting between the roller member and the recording sheet is measured from a torque by which the roller member rotates .
JP2013124557A 2013-06-13 2013-06-13 Image forming apparatus Expired - Fee Related JP6160279B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013124557A JP6160279B2 (en) 2013-06-13 2013-06-13 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013124557A JP6160279B2 (en) 2013-06-13 2013-06-13 Image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015001544A JP2015001544A (en) 2015-01-05
JP6160279B2 true JP6160279B2 (en) 2017-07-12

Family

ID=52296119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013124557A Expired - Fee Related JP6160279B2 (en) 2013-06-13 2013-06-13 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6160279B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03228077A (en) * 1990-02-01 1991-10-09 Canon Inc Fixing device
JP2003237984A (en) * 2002-02-19 2003-08-27 Canon Inc Image forming device
JP2005024705A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015001544A (en) 2015-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5173464B2 (en) Image forming apparatus
JP4786397B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
US8737859B2 (en) Image forming apparatus capable of reducing jam in fixing unit
JP5825298B2 (en) Image forming apparatus
JP2009251597A (en) Image forming apparatus
JP4306557B2 (en) Image forming system
JP6160279B2 (en) Image forming apparatus
JP2010164725A (en) Image forming device
JP2021039184A (en) Image forming device
JP2007072159A (en) Image forming apparatus
JP2020085933A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP6237184B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP7253144B2 (en) Fixing device and image forming device
JP2007310077A (en) Image forming apparatus
JP5233540B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2008250250A (en) Heating device and image forming apparatus having the same
JP5910187B2 (en) Image forming apparatus
JP2003316189A (en) Fixing device
JP6765636B2 (en) Fixing device, image forming device
JP2017161618A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2016051056A (en) Image forming apparatus
JP2021131517A (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2009047889A (en) Image forming apparatus
JP3943757B2 (en) Heating apparatus and image forming apparatus
JP5954010B2 (en) Recording medium thickness detection apparatus, image forming apparatus, recording medium thickness detection method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160607

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20161214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170417

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: 20170516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170529

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6160279

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees