JP6648678B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
例えば、回転可能に設けられた定着部材と、定着部材を加熱する加熱手段と、回転可能に設けられ定着部材に圧接させて定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、加圧部材の表面に接触し加圧部材の熱を吸熱する吸熱部材を有し加圧部材を冷却する冷却手段とを備え、ニップ部に記録媒体を通過させ、熱と圧力とによって記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着装置が知られている(特許文献1参照)。そして、上記定着装置は、定着部材に対して加圧部材を接離させる接離手段により定着部材に対して加圧部材を離間させたときに、加圧部材と接する位置に吸熱部材を設けて、吸熱部材に加圧部材の熱を吸収させることで、加圧部材を冷却している。
特開2013−120314号公報
ところで、上記の定着装置の場合、ニップ部で媒体から定着部材にオフセットして付着したトナーが、ニップ部で加圧部材に移動する場合がある。そして、加熱部材から移動したトナーが加圧部材に付着したまま加圧部材が自然冷却されると、次回に定着動作を行なう場合に、加圧部材に付着したトナーが、ニップ部で定着部材に移動して、トナー像が定着される媒体の定着面(画像が形成される側の面)に転写、定着されて、定着不良を発生する虞がある。
本発明は、媒体がニップを通過した後の予め定められたタイミングで加圧体を加熱体に対して相対移動させて加圧体を加熱体から離間させる構成において、加熱体から加圧体へ移動して加圧体に蓄積するトナー量を低減する定着装置の提供を目的とする。
本発明の第1の定着装置は、周回しながらトナー像が形成された媒体に接触して、前記媒体を加熱する加熱体と、前記加熱体が媒体を加熱する熱を前記加熱体に付与する熱源と、周回しながら前記加熱体とでニップを形成し、前記ニップを通過する媒体を加圧する加圧体と、前記加熱体及び前記加圧体の一方を周回させる駆動源と、媒体が前記ニップを通過した後の予め定められたタイミングで前記加圧体を前記加熱体に対して相対移動させて、前記加圧体を前記加熱体から離間させる移動部と、前記加圧体が前記加熱体から離間した位置で前記加圧体を冷却させる冷却部と、を備え、前回の定着動作において前記駆動源により前記一方を周回させた周回時間で前記ニップを媒体が通過した通過時間を除した特定値が予め定められた基準値よりも小さい条件で定着動作を行う場合には、前記特定値が前記基準値以上の場合に比べて前記タイミングを早くする。
本発明の第2の定着装置は、周回しながらトナー像が形成された媒体に接触して、前記媒体を加熱する加熱体と、前記加熱体が媒体を加熱する熱を前記加熱体に付与する熱源と、周回しながら前記加熱体とでニップを形成し、前記ニップを通過する媒体を加圧する加圧体と、前記加熱体及び前記加圧体の一方を周回させる駆動源と、媒体が前記ニップに到達する前の予め定められたタイミングで前記加圧体を前記加熱体に対して相対移動させて、前記加圧体を前記加熱体に接触させる移動部と、前記加圧体が前記加熱体から離間した位置で前記加圧体を冷却させる冷却部と、を備え、前回の定着動作の終了時から予め定められた期間内に行う条件で定着動作を行う場合には、前記前回の定着動作の終了時から予め定められた期間よりも長い場合に比べて前記タイミングを遅くする。
本発明の第3の定着装置は、前記第1の定着装置であって、前記第1の定着装置における前記タイミングを第1タイミングとし、前記移動部は、媒体が前記ニップに到達する前の予め定められた第2タイミングで前記加圧体を前記加熱体に対して相対移動させて、前記加圧体を前記加熱体に接触させ、前回の定着動作において前記駆動源により前記一方を周回させた周回時間で前記ニップを媒体が通過した通過時間を除した特定値が予め定められた基準値よりも小さい条件、かつ、前回の定着動作の終了時から予め定められた期間内に行う条件で定着動作を行う場合には、前記特定値が前記基準値以上の場合に比べて前記第1タイミングを早くし、かつ、前記前回の定着動作の終了時から予め定められた期間よりも長い場合に比べて前記第2タイミングを遅くする。
本発明の第4の定着装置は、前記定着装置であって、前記冷却部は、軸周りに回転する回転体とされ、前記駆動源は、前記加圧体を周回させ、前記加熱体は前記加圧体に従動して周回し、前記回転体は前記加圧体に従動して回転する。
本発明の画像形成装置は、媒体にトナー像を形成する形成部と、前記定着装置であって、前記形成部によりトナー像が形成された媒体を加熱、加圧して、媒体にトナー像を定着させる定着装置と、を備えている。
本発明の定着装置は、媒体がニップを通過した後の予め定められたタイミングで加圧体を加熱体に対して相対移動させて加圧体を加熱体から離間させる構成において、加熱体から加圧体へ移動して加圧体に蓄積するトナー量を低減することができる。
本発明の画像形成装置は、加熱体から加圧体へ移動して加圧体に蓄積するトナー量の増加に伴う画像形成不良が抑制される。
第1実施形態の画像形成装置の斜視図である。 第1実施形態の画像形成装置を正面側から見た概略図(断面図)である。 第1実施形態の画像形成装置を構成する制御部と、画像形成装置を構成する各部との関係を示すブロック図である。 第1実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から見た図であって、ニップ形成時の状態を示す概略図(断面図)である。 第1実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から見た図であって、非ニップ形成時(冷却時)の状態を示す概略図(断面図)である。 第1実施形態の定着装置におけるモードの選択フローを示す制御フロー図である。 第1実施形態の定着装置により、1回のジョブで複数の媒体に定着動作を行なう場合であって通常モードの場合のタイミングチャートである。 第1実施形態の定着装置により、1回のジョブで単数の媒体に定着動作を行なう場合であって通常モードの場合のタイミングチャートである。 第1実施形態の定着装置により、1回のジョブで単数の媒体に定着動作を行なう場合であって特別モードの場合のタイミングチャートである。 第2実施形態の定着装置におけるモードの選択フローを示す制御フロー図である。 第2実施形態の定着装置により、1回のジョブで単数の媒体に定着動作を行なう場合であって特別モードの場合のタイミングチャートである。 第3実施形態の定着装置におけるモードの選択フローを示す制御フロー図である。 第3実施形態の定着装置により、1回のジョブで単数の媒体に定着動作を行なう場合であって特別モードの場合のタイミングチャートである。 第1変形例の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から概略図(断面図)である。 第2変形例の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から概略図(断面図)である。 第3変形例の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から概略図(断面図)である。
≪概要≫
以下、第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態及び変形例について、これらの記載順で説明する。
≪第1実施形態≫
まず、第1実施形態の画像形成装置10(図1及び図2参照)の全体構成及び画像形成装置10による画像形成工程、本実施形態の要部である定着装置60(図4A及び図4B参照)の構成及び定着工程並びに本実施形態の効果について、これらの記載順で説明する。
本明細書では、図中における矢印Fr及び矢印Rrで示す方向をそれぞれ装置奥行き方向手前側及び奥側、矢印R及び矢印Lで示す方向をそれぞれ装置幅方向右側及び左側、矢印U及び矢印Loで示す方向をそれぞれ装置高さ方向上側及び下側とする。また、本明細書では、画像形成装置10を装置奥行き方向手前側から見た側を画像形成装置10の正面側として説明する。
<画像形成装置の全体構成>
画像形成装置10の全体構成については、図1及び図2を参照しつつ説明する。画像形成装置10は、本体20と、給紙カセット30と、搬送装置40と、トナー像形成部50(形成部の一例)と、定着装置60と、制御部CUとを含んで構成される電子写真方式の装置とされている。
本体20は、その内部に給紙カセット30と、搬送装置40と、トナー像形成部50と、定着装置60と、制御部CUとを収容する機能を有する。本体20は、箱状の外装とされている。本体20の上面の一部は、トナー像が定着された(画像が形成された)媒体Sが排出される排出トレイ22とされている。なお、正面側から見た本体20の左端面には蓋24が設けられており、本体20には、蓋24が倒れた状態で(図1参照)、後述する定着装置60が着脱可能とされている。
給紙カセット30は、本体20の下側に配置され、画像が形成される媒体Sを重ねて収容するようになっている。搬送装置40は、給紙カセット30に収容されていた媒体Sを、給紙カセット30から排出トレイ22まで搬送経路Pに沿って搬送する機能を有する。搬送装置40は、複数の従動ローラー及び駆動ローラーと、複数の駆動ローラーを駆動する駆動源(図示省略)とを備えている。ここで、図中の矢印Yの指す方向は、媒体Sの搬送方向とされている。
トナー像形成部50は、搬送装置40により搬送される媒体Sにトナー像を形成する機能を有する。トナー像形成部50は、正面側から見て本体20内の中央に配置されている。トナー像形成部50は、感光体51と、帯電装置52と、露光装置53と、現像装置54と、転写ローラー55とを含んで構成されている。
トナー像形成部50は、帯電装置52により軸周りに回転する感光体51を帯電し、露光装置53により感光体51を露光して潜像を形成し、現像装置54により潜像をトナー像として現像し、転写ローラー55により媒体Sにトナー像を転写するようになっている。以上のようにして、トナー像形成部50は、媒体Sにトナー像を形成するようになっている。
定着装置60は、トナー像形成部50によりトナー像が転写された媒体S(トナー像が形成された媒体)にトナー像を定着する機能を有する。定着装置60は、正面側から見て本体20内の左側に配置されている。定着装置60は本実施形態の要部であることから、定着装置60の具体的な構成については後述する。
制御部CUは、外部装置(図示省略)から画像データを受け取り、当該画像データに基づいて画像形成装置10を構成する各要素を制御する機能を有する。制御部CUの具体的な機能については、後述する画像形成工程及び定着皇帝の説明の中で説明する。
<画像形成工程>
次に、本実施形態の画像形成装置10による画像形成工程について図2及び図3を参照しながら説明する。
まず、外部装置(図示省略)から画像データを受け取った制御部CUは、トナー像形成部50を作動させる。具体的には、制御部CUは、トナー像形成部50にトナー像を形成するためのリモート信号を送る(図3参照)。その結果、帯電装置52が感光体51を帯電し、露光装置53が感光体51を露光して潜像を形成し、現像装置54が潜像をトナー像として現像することで、感光体51にトナー像が形成される。
また、制御部CUは、搬送装置40に媒体Sを搬送するためのリモート信号を送る。そして、搬送装置40は、感光体51に形成されたトナー像が感光体51の軸周りの回転により転写位置(感光体51と転写ローラー55とが接触する部分)に到達するタイミングに合わせて、媒体Sを転写位置に送り込む。その結果、転写ローラー55が感光体51に形成されたトナー像を媒体Sに転写させて、媒体Sにトナー像が形成される。
次いで、制御部CUは、定着装置60に媒体Sにトナー像を定着するためのリモート信号を送る。そして、定着装置60は、転写ローラー55により媒体Sに転写されたトナー像を媒体Sに定着させる。その結果、トナー像が定着された媒体S、すなわち、画像が形成された媒体Sは、搬送装置40により更に搬送方向下流側とされる本体20の排出トレイ22に排出されて、画像形成工程が終了する。
<要部(定着装置)の構成>
次に、本実施形態の要部である定着装置60の構成について図4A及び図4Bを参照しながら詳しく説明する。
定着装置60は、加熱ローラー61(加熱体の一例)と、加圧ローラー62(加圧体の一例)と、熱源63と、移動機構64(移動部の一例)と、冷却ローラー65(冷却部の一例、回転体の一例)と、温度センサー66と、ハウジングHGと、モーターM1(駆動源の一例)と、モーターM2と、一対の側板(図示省略)とを含んで構成されている。加熱ローラー61、加圧ローラー62、冷却ローラー65及び熱源63は、それぞれ長尺とされており、互いにそれらの長手方向を(装置奥行き方向に)沿わせた状態で、一対の側板に位置決めされている。そして、定着装置60は、長尺とされており、その長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、画像形成装置10の本体20に取り付けられている(図1参照)。なお、定着装置60を構成するハウジングHG以外の構成要素は、ハウジングHG内に収容されている。
〔加熱ローラー〕
加熱ローラー61は、トナー像形成部50により媒体Sに形成されたトナー像(を構成するトナー)及び媒体Sを加熱する機能を有する。加熱ローラー61は、長尺のパイプ61Aと、パイプ61Aの外周を覆う弾性層61Bと、弾性層61Bの外周を覆う表層61Cを含んで構成されたローラーとされている。すなわち、加熱ローラー61は、無端状とされている。なお、表層61Cは、一例として、PFA(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共重合体)製の層とされている。
加熱ローラー61は、後述する熱源63により熱を付与されつつ、モーターM1により駆動されて軸周りに回転(周回)するようになっている。ここで、図3における符号Oは加熱ローラー61の軸(回転中心)を示しており、矢印Aは加熱ローラー61の周回方向を示している。そして、加熱ローラー61は、搬送装置40により搬送されるトナー像が形成された媒体Sを、後述するニップNにおいて加圧ローラー62とで加圧するようになっている。その結果、加熱ローラー61は、軸周りに周回しながらトナー像が形成された媒体Sに接触して、媒体Sを加熱し、加圧ローラー62とでニップNを通過する媒体Sを加圧して、媒体Sにトナー像を定着させるようになっている。
加熱ローラー61の両端の部分にはフランジ(図示省略)が嵌め込まれており、加熱ローラー61は各フランジに接着されて固定されている。そして、各フランジは、それぞれに嵌め込まれたシャフト(図示省略)を介して一対の側板に回転可能に支持されている。なお、モーターM1は、シャフトの一端側に連結されており(図示省略)、そのトルクをシャフトに伝達するようになっている。すなわち、モーターM1は、加熱ローラー61及び加圧ローラー62の一方を周回させるようになっている。
〔加圧ローラー〕
加圧ローラー62は、トナー像形成部50により媒体Sに形成されたトナー像(を構成するトナー)及び媒体Sを、加熱ローラー61とともに加圧する機能を有する。加圧ローラー62は、長尺のシャフト62Aと、シャフト62Aの外周を覆う弾性を有する被覆層62Bとで構成されたローラーとされている。加圧ローラー62は、装置奥行き方向から見て、加熱ローラー61の下側に配置されている。また、加圧ローラー62が加熱ローラー61とでニップNを形成している状態(図4A参照)では、加圧ローラー62の上側の部分が加圧ローラー62の外周に沿って凹んだ状態の加熱ローラー61の下側の部分に接触している。そして、前述のニップNとは、加圧ローラー62と加熱ローラー61とにより形成される、加圧ローラー62と加熱ローラー61との接触部分を意味する。
シャフト62Aは、その両端で後述する移動機構64に回転可能に支持されている。そして、加圧ローラー62は、ニップNを形成している状態では、加熱ローラー61に従動して周回するようになっている。ここで、図3における矢印Bは、加圧ローラー62の回転方向を示している。
〔熱源〕
熱源63は、加熱ローラー61が媒体Sを加熱するための熱を、加熱ローラー61に付与する機能を有する。熱源63は、一例として、棒状のハロゲンランプとされている。熱源63は、加熱ローラー61内に配置され、自身の軸を軸Oに重ねた状態で加熱ローラー61の内周に対向している。そして、熱源63は、電源(図示省略)から電圧が印加されると、発光して加熱ローラー61に熱を付与するようになっている。
〔移動機構〕
移動機構64は、加圧ローラー62を回転可能に支持する機能と、加圧ローラー62を加熱ローラー61から離間させる機能とを有する。移動機構64は、シャフト62Aの両端側の部分を支持する一対の支持板64Aと、支持板64Aを定められた角度の範囲で揺動させる駆動源(図示省略)とを備えている。そして、移動機構64は、加圧ローラー62を加熱ローラー61との接触位置(ニップNを形成する位置、図4A参照)から後述する冷却ローラー65との接触位置(図4B参照)に亘る範囲を揺動させて、加圧ローラー62を上記2つの接触位置の一方から他方に移動させるようになっている。別言すると、移動機構64は、加圧ローラー62を加熱ローラー61に対して相対移動させるようになっている。
〔冷却ローラー〕
冷却ローラー65は、加圧ローラー62が加熱ローラー61から離間した位置で加圧ローラー62を冷却する(加圧ローラー62の熱を奪う)機能を有する。冷却ローラー65は、図4A及び図4Bに示されるように、加圧ローラー62を挟んで、加熱ローラー61の反対側に配置されている。冷却ローラー65は、一例として金属製のパイプとされており、一対の側板に回転可能に支持されている。また、冷却ローラー65の一端側にモーターM2が連結されていることで、冷却ローラー65は、モーターM2からのトルクにより軸周りに回転するようになっている。なお、冷却ローラー65は、加圧ローラー62が接触している期間、モーターM2により軸周りに回転しながら、加圧ローラー62を冷却するようになっている。
〔温度センサー〕
温度センサー66は、加熱ローラー61の温度を検知する機能を有する。温度センサー66は、一例として、加熱ローラー61の外周に対向して配置されている。なお、温度センサー66に検知された温度(温度に関するデータ)は、定められた周期で制御部CUに送信されるようになっている。
<定着工程>
次に、定着装置60による定着工程について図3〜図7を参照しながら説明する。
外部装置(図示省略)から画像データを受け取った制御部CUは、定着装置60にリモート信号を送る(図3参照)。そして、制御部CUは、初期位置(定着工程の開始前の位置)とされる冷却ローラー65との接触位置に位置していた加圧ローラー62を移動機構64により加熱ローラー61とでニップNを形成する位置に移動させる。また、制御部CUは、加熱ローラー61のモーターM1(図2、図4A及び図4B参照)を駆動させて加熱ローラー61を周回させる。これに伴い、加圧ローラー62が加熱ローラー61に従動されて周回する。また、制御部CUは、熱源63の電源に電圧を印加して熱源63による加熱ローラー61への熱の付与を開始させる。なお、制御部CUが温度センサー66により検知されて温度センサー66から送信される温度に関するデータに基づいて熱源63に印加する電圧を変更することにより、加熱ローラー61の温度は、予め定められた加熱温度となるように調整される(図3参照)。
ここで、制御部CUは、移動機構64による加圧ローラー62の位置を、図5に示される制御フローに従って決定する。具体的には、以下のとおりとされる。
まず、外部装置(図示省略)から画像データを受け取った制御部CUは、定着装置60にリモート信号を送るタイミングで、すなわち、これから定着動作を行なう場合に、後述する特定値が後述する予め定められた基準値よりも小さいかについて判断する(判断ステップS10)。ここで、特定値とは、前回の定着動作におけるモーターM1により加熱ローラー61を周回させた周回時間で媒体SがニップNを通過した通過時間を除した値とされている(図6B参照)。また、予め定められた基準値とは、設定された基準とされている。その結果、制御部CUは、判断ステップS10で肯定判断をした場合、すなわち、これから定着動作を行なう場合に特定値が予め定められた基準値よりも小さい場合、定着装置60に特別モード(S1モード)による定着動作を実行させる(ステップS20)。これに対して、制御部CUは、判断ステップS10で否定判断をした場合、すなわち、これから定着動作を行なう場合に特定値が予め定められた基準値以上の場合、定着装置60に通常モード(Nモード)による定着動作を実行させる(ステップS30)。
ここで、制御部CUは、Nモードの場合であって、定着動作において複数の媒体Sにトナー像を定着する場合には一例として図6Aのように、1枚の媒体Sにトナー像を定着する場合には一例として図6Bのように、移動機構64を作動させる。これに対して、制御部CUは、S1モードの場合であって、1枚の媒体Sにトナー像を定着する場合には一例として図7のように、移動機構64を作動させる。すなわち、制御部CUは、S1モードの場合、Nモードの場合に比べて媒体SがニップNを通過した後の加圧ローラー62を加熱ローラー61から離間させるタイミングを早くする。別言すれば、制御部CUは、S1モードの場合における媒体SがニップNを通過した後の加圧ローラー62を加熱ローラー61から離間させるタイミング(図7における矢印の指す部分)が、Nモードの場合における媒体SがニップNを通過した後の加圧ローラー62を加熱ローラー61から離間させるタイミング(図6A及び図6Bにおける矢印の指す部分)よりも早くなるように、移動機構64を制御する。
そして、トナー像が形成された媒体Sは、搬送装置50により搬送されながらニップNを通過する。媒体Sは、ニップNを通過する際に、加熱ローラー61に加熱され、加熱ローラー61と加圧ローラー62とに加圧されることで、トナー像が定着される。
次いで、制御部CUは、媒体SがニップNを通過してハウジングHGの出口HG2(図2参照)から排出されるタイミングで、定着装置60の各部の動作を停止させると、各モードによる定着動作が終了する。
<効果>
次に、本実施形態の効果について説明する。
例えば、これから定着動作を行なう場合、ニップNで媒体Sから加熱ローラー61にオフセットして付着したトナーは、加熱ローラー61とともに周回してニップNで(いわゆる紙間で)加圧ローラー62に移動する場合がある。そして、加熱ローラー61から移動したトナーが加圧ローラー62に付着したまま加圧ローラー62が自然冷却されると、次回に定着動作を行なう場合に、加圧ローラー62に付着したトナーが、ニップNで加熱ローラー61に移動して、トナー像が定着される媒体Sの定着面に転写、定着されて、定着不良を発生する虞がある。特に、本願の発明者の試験研究によれば、前回の定着動作における前述した特定値が前述の基準値よりも小さい場合に、上記の定着不良が発生し易いことが分かっている。
そこで、本実施形態の場合、これから定着動作を行なう場合に、前回の定着動作における前述した特定値が前述の基準値よりも小さいとき(図5の制御フローにおける判断ステップS10で肯定判断がなされるとき)は、図5の制御フローに示されるように、ステップS20でS1モードを選択して定着動作を行なう。そして、本実施形態では、前回の定着動作における前述した特定値が前述の基準値よりも小さい場合、すなわち、上記の定着不良が発生し易い場合に、Nモードの場合(通常の場合)に比べて媒体SがニップNを通過した後の加圧ローラー62を加熱ローラー61から離間させるタイミングを早くする。その結果、本実施形態は、前回の定着動作における前述した特定値が前述の基準値よりも小さい場合にもNモードの場合と同様の離間タイミングとする場合に比べて、加熱ローラー61から加圧ローラー62に熱が移動し難い。これに伴い、本実施形態では、加圧ローラー62に蓄積するトナーが少なくなる。
したがって、本実施形態の定着装置60によれば、媒体SがニップNを通過した後の予め定められたタイミングで加圧ローラー62を加熱ローラー61に対して相対移動させて加圧ローラー62を加熱ローラー61から離間させる構成において、加熱ローラー61から加圧ローラー62へ移動して加圧ローラー62に蓄積するトナー量を低減することができる。これに伴い、本実施形態の画像形成装置10は、加熱ローラー61から加圧ローラー62へ移動して加圧ローラー62に蓄積するトナー量の増加に伴う画像形成不良が抑制される。
また、本実施形態の場合、加圧ローラー62は、移動機構64により移動されて、冷却ローラー65に従動する。したがって、本実施形態の定着装置60は、冷却ローラー65が回転しない場合、すなわち、冷却時に加圧ローラー62が冷却ローラー65に従動して回転しない場合に比べて、冷却効率が高い。また、加圧ローラー62用の駆動機構を備えることなく、定着動作及び冷却動作を行うことができる。
≪第2実施形態≫
次に、第2実施形態(機械的構成は第1実施形態と同等のため図1〜図4A及びB参照)について、図8及び図9を参照しつつ、第1実施形態と異なる部分について説明する。
<構成及び定着工程>
本実施形態の場合、第1実施形態の制御フロー(図5参照)の判断ステップS10が、判断ステップS10A(図8参照)に変更される点と、変更された判断ステップS10で肯定判断がなされた場合に第1実施形態とは異なる特別モード(S2モード)を行なう点のみが異なる。具体的には、制御部CUは、本実施形態の制御フローを以下のように行う。すなわち、制御部CUは、これから行なう定着動作が前回の定着動作の終了時から予め定められた期間内に行う場合かを判断する(判断ステップS10A)。その結果、制御部CUは、判断ステップS10Aで肯定判断をした場合、すなわち、これから行なう定着動作が前回の定着動作の終了時から予め定められた期間内に行う場合、定着装置60に特別モード(S2モード)による定着動作を実行させる(ステップS20A)。これに対して、制御部CUは、判断ステップS10Aで否定判断をした場合、定着装置60に通常モード(第1実施形態の場合と同じNモード)による定着動作を実行させる(ステップS30A)。
ここで、制御部CUは、S2モードの場合、Nモードの場合に比べて媒体SがニップNに到達する前の加圧ローラー62を加熱ローラー61に接触させるタイミングを遅くする。別言すれば、制御部CUは、S2モードの場合における媒体SがニップNに到達する前の加圧ローラー62を加熱ローラー61に接触させるタイミング(図9における矢印の指す部分)が、Nモードの場合における媒体SがニップNに到達する前の加圧ローラー62を加熱ローラー61に接触させるタイミング(図6Bにおける破線の矢印の指す部分)よりも遅くなるように、移動機構64を制御する。
<効果>
次に、本実施形態の効果について説明する。
例えば、これから行なう定着動作が前回の定着動作の終了時から予め定められた期間内に行う場合とは、前回の定着動作時に加熱ローラー61から加圧ローラー62に熱が移動して加圧ローラー62の表面温度が上昇した状態に相当する。このような場合に、通常モード(Nモード)と同じ条件で繰り返し定着動作を行なうと、加圧ローラー62に付着しているトナーがそのまま加圧ローラー62に蓄積する。そして、次回に定着動作を行う場合、加圧ローラー62に蓄積したトナーは、加熱ローラー61に移動して、上記の定着不良を発生させる虞がある。
これに対して、本実施形態では、これから行なう定着動作が前回の定着動作の終了時から予め定められた期間内に行う場合、制御部CUは、図8の制御フローの判断ステップS10Aで肯定判断をし、特別モード(S2モード)を行う。すなわち、本実施形態では、上記の定着不良が発生し易い場合に、Nモードの場合(通常の場合)に比べて媒体SがニップNに到達する前の加圧ローラー62を加熱ローラー61に接触させるタイミングを遅くする。その結果、本実施形態は、前記前回の定着動作の終了時から予め定められた期間よりも長い場合にもNモードの場合と同様の接触タイミングとする場合に比べて、加熱ローラー61から加圧ローラー62に熱が移動し難い。これに伴い、本実施形態では、加圧ローラー62に累積して蓄積されるトナーが少なくなる。
したがって、本実施形態の定着装置60によれば、媒体SがニップNを通過した後の予め定められたタイミングで加圧ローラー62を加熱ローラー61に対して相対移動させて加圧ローラー62を加熱ローラー61から離間させる構成において、加熱ローラー61から加圧ローラー62へ移動して加圧ローラー62に蓄積するトナー量を低減することができる。これに伴い、本実施形態の画像形成装置10は、加熱ローラー61から加圧ローラー62へ移動して加圧ローラー62に蓄積するトナー量の増加に伴う画像形成不良が抑制される。
≪第3実施形態≫
次に、第3実施形態(機械的構成は第1及び第2実施形態と同等のため図1〜図4A及びB参照)について、図10及び図11を参照しつつ、第1及び第2実施形態と異なる部分について説明する。
<構成及び定着工程>
本実施形態の場合、各モードを選択する制御フローが、図10の制御フローに示されるように行われる。すなわち、まず、第1実施形態の場合と同様に判断ステップS10が行われる。その結果、肯定判断がなされた場合、判断ステップS20Cで第2実施形態の判断ステップS10Aが行われる。また、否定判断がなされた場合、ステップS30Aに従い、特別モード(S1モード)が選択される。これに対して、肯定判断がなされた場合、ステップS30Bに従い後述する特別モード(S3モード)が選択される。また、判断ステップS10において否定判断がなされた場合、判断ステップS20Dが行われる。その結果、肯定判断がなされた場合、ステップS30Cに従い、特別モード(S2モード)が選択される。また、否定判断がなされた場合、ステップS30Dに従い、通常モード(Nモード)が選択される。本実施形態が、第1及び第2実施形態と異なる点は以上のとおりである。すなわち、本実施形態は、第1及び第2実施形態が同時に行われる実施形態とされる。そのうえで、本実施形態は、最終的にステップS30Bを選択した場合、特別モード(S3モード)が行われる。ここで、S3モードとは、図11に示されるように、第1実施形態のS1モードと第2実施形態のS2モードとを行うモード、すなわち、前記特定値が前記基準値以上のときに比べて加熱ローラー61から加圧ローラー62を離間させるタイミング(第1タイミング)を早くし、かつ、前回の定着動作の終了時から予め定められた期間よりも長いのときに比べて加熱ローラー61に加圧ローラー62を接触させるタイミング(第2タイミング)を遅くする(図11の2つの矢印を参照)。
<効果>
本実施形態では、第1実施形態における判断ステップS10で肯定判断がなされ、かつ、第2実施形態における判断ステップS10Aで肯定判断がなされた場合、すなわち、本実施形態の制御フロー(図11参照)において、ステップS30Bを選択する場合、S1モードとS2モードとが融合したS3モードを行うことによる相乗効果を奏する。
以上のとおり、本発明について本実施形態を例として説明したが、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の技術的範囲には、下記のような形態も含まれる。
例えば、本実施形態の説明では、駆動源の一例は加熱ローラー61を駆動するモーターM1であるとして説明した。しかしながら、図12Aの変形例の定着装置60AのモーターM3(駆動源の一例)のように、加圧ローラー62を駆動して周回させるものとしてもよい。この場合、加熱ローラー61及び冷却ローラー65は、周回する加圧ローラー62に従動して周回又は回転するようにしてもよい。
また、本実施形態の説明では、冷却部の一例は冷却ローラー65であるとして説明した。しかしながら、図12Bの変形例の定着装置60Bの冷却用送風機(冷却部の一例)のように、加熱ローラー61から離間した加圧ローラー62を冷却することができればよい。
また、本実施形態の定着装置60は、加熱体の一例を加熱ローラー61として説明した。しかしながら、加熱体はローラー状でなくてもよい。例えば、図12Cの変形例の定着装置60Cのように、加熱体は、加熱ベルト61Dであってもよい。
10 画像形成装置
50 トナー像形成部(形成部の一例)
60 定着装置
61 加熱ローラー(加熱体の一例)
62 加圧ローラー(加圧体の一例)
64 移動機構(移動部の一例)
65 冷却ローラー(冷却部の一例)
S 媒体

Claims (5)

  1. 周回しながらトナー像が形成された媒体に接触して、前記媒体を加熱する加熱体と、
    前記加熱体が媒体を加熱する熱を前記加熱体に付与する熱源と、
    周回しながら前記加熱体とでニップを形成し、前記ニップを通過する媒体を加圧する加圧体と、
    前記加熱体及び前記加圧体の一方を周回させる駆動源と、
    媒体が前記ニップを通過した後の予め定められたタイミングで前記加圧体を前記加熱体に対して相対移動させて、前記加圧体を前記加熱体から離間させる移動部と、
    前記加圧体が前記加熱体から離間した位置で前記加圧体を冷却させる冷却部と、
    を備え、
    前回の定着動作において前記駆動源により前記一方を周回させた周回時間で前記ニップを媒体が通過した通過時間を除した特定値が予め定められた基準値よりも小さい条件で定着動作を行う場合には、前記特定値が前記基準値以上の場合に比べて前記タイミングを早くする、
    定着装置。
  2. 周回しながらトナー像が形成された媒体に接触して、前記媒体を加熱する加熱体と、
    前記加熱体が媒体を加熱する熱を前記加熱体に付与する熱源と、
    周回しながら前記加熱体とでニップを形成し、前記ニップを通過する媒体を加圧する加圧体と、
    前記加熱体及び前記加圧体の一方を周回させる駆動源と、
    媒体が前記ニップに到達する前の予め定められたタイミングで前記加圧体を前記加熱体に対して相対移動させて、前記加圧体を前記加熱体に接触させる移動部と、
    前記加圧体が前記加熱体から離間した位置で前記加圧体を冷却させる冷却部と、
    を備え、
    前回の定着動作の終了時から予め定められた期間内に行う条件で定着動作を行う場合には、前記前回の定着動作の終了時から予め定められた期間よりも長い期間が経過した後に定着動作を行う場合に比べて前記タイミングを遅くする、
    定着装置。
  3. 請求項1に記載の前記タイミングを、第1タイミングとし、
    前記移動部は、媒体が前記ニップに到達する前の予め定められた第2タイミングで前記加圧体を前記加熱体に対して相対移動させて、前記加圧体を前記加熱体に接触させ、
    前回の定着動作において前記駆動源により前記一方を周回させた周回時間で前記ニップを媒体が通過した通過時間を除した特定値が予め定められた基準値よりも小さい条件、かつ、前回の定着動作の終了時から予め定められた期間内に行う条件で定着動作を行う場合には、前記特定値が前記基準値以上の場合に比べて前記第1タイミングを早くし、かつ、前記前回の定着動作の終了時から予め定められた期間よりも長い場合に比べて前記第2タイミングを遅くする、
    請求項1に記載の定着装置。
  4. 前記冷却部は、軸周りに回転する回転体とされ、
    前記駆動源は、前記加圧体を周回させ、
    前記加熱体は前記加圧体に従動して周回し、前記回転体は前記加圧体に従動して回転する、
    請求項1〜3の何れか1項に記載の定着装置。
  5. 媒体にトナー像を形成する形成部と、
    請求項1〜4の何れか1項に記載の定着装置であって、前記形成部によりトナー像が形成された媒体を加熱、加圧して、媒体にトナー像を定着させる定着装置と、
    を備えた画像形成装置。
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