JP6889860B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、プリンタ200の基本的な構成について説明する。図1は、プリンタ200を示す概略構成図である。同図において、プリンタ200は、給送シート部200Bと、これの上に配設された画像形成部200Aとを本体筐体内に備えるものであり、事業ユース向けの高速プリントを行うことが可能である。
図3において、定着装置100は、定着ニップのニップ圧を調整するニップ圧調整手段を有している。このニップ圧調整手段は、加圧レバー81、加圧スプリング82、加圧カム83、加圧カムシャフト84、カムモータードライバー503、カム駆動モーター504などから構成される。
「予測値V1”=V2’×V1/V2」
そして、そのジョブ開始直後定着圧時回転速度V1’の予測値V1”に基づいて、定着ベルト51の無端移動を把握し、把握結果と目標速度との差分に相当する量だけ、定着駆動モーター502の駆動速度を増減させる。
図9は、第一変形例に係るプリンタ200の定着装置100を示す構成図である。この第一変形例においては、定着ベルト51を加熱する加熱手段として、加熱ローラ54に内包させた加熱ヒーターではなく、電磁誘導によるIHシステムの誘導加熱手段53bを設けている。この誘導加熱手段53bは、定着ベルト51における周方向の全域のうち、加熱ローラ54に対する駆け回し領域にベルトおもて面側から対向して、その駆け回し領域を電磁誘導によって加熱する。
図10は、第二変形例に係るプリンタ200の定着装置100の回転速度検知手段63を説明するための構成図である。この回転速度検知手段63は、加熱ローラ54に設けられたマーク63cと、このマーク63cを検知するように定着ベルト51のループ内側に固定された反射型光学センサー63dとを有している。マーク63cは、図11に示されるように、加熱ローラ54のローラ部54bの回転軸線方向における全域のうち、一端側の領域であって、且つローラ部54bの周方向における全域のうち、一部の領域(図10参照)だけに設けられている。加熱ローラ54が所定の回転角度姿勢になると、ローラ部54bに設けられたマーク63cが図示のように反射型光学センサー63dとの対向位置にくる。このとき、マーク63cが反射型光学センサー63dによって検知される。そして、その検知信号がパルス信号として制御部500に送られる。
図12は、第三変形例に係るプリンタ200の定着装置100の回転速度検知手段63を説明するための構成図である。この回転速度検知手段63は、ペラユニット63eと、透過型光学センサー63fとを有している。
図13は、第四変形例に係るプリンタ200の定着装置100の一部を示す部分斜視図である。第四変形例の定着装置100においては、定着ベルト51を加熱する加熱手段として、第一変形例と同様の誘導加熱手段53bを設けている。
第五変形例に係るプリンタの制御部500は、プリントジョブ終了時の定着制御処理において、加熱ヒーターのオンオフ処理を終了した後(図6のS5)、定着制御処理を終了する前に、速度比を算出する。その速度比は、定着圧時回転速度V1と停止圧時回転速度V2との比である(V1/V2)。その後、定着制御処理を終了してから、次の定着制御処理を開始すると、一枚目用速度制御処理(図8の処理)のS4fの工程において、上述した数式を用いずに、次の数式を用いて、ジョブ開始直後定着圧時回転速度V1’の予測値V1”を算出する。
「V1”=V2’×速度比」
第六変形例に係るプリンタ200の制御部500は、収容トレイ220にセットされた記録シートSについて、厚みが比較的大きいシートであるか、あるいは厚みが比較的大きくないシートであるのかの情報を取得することができる。具体的には、プリンタ200の筐体上面には、タッチパネルやテンキーなどからなる操作表示部が固定されている。ユーザーは、この操作表示部に対して入力操作を行うことで、記録シートSの厚みについて、比較的大きい、比較的大きくないの何れであるのかを示す厚み情報を入力することが可能である。操作表示部に入力された厚み情報は、制御部500に送られて制御部500のフラッシュメモリーに記憶される。
第七変形例に係るプリンタ200は、以下に説明する点の他が、第6変形例に係るプリンタ200と同様の構成になっている。
[態様A]
無端状の定着ベルト(例えば定着ベルト51)と、これのおもて面に当接して定着ニップを形成するニップ形成部材(例えば加圧ローラ55)と、前記定着ベルトの無端移動速度を把握する速度把握手段(例えば制御部500)と、これによる把握結果に基づいて前記定着ベルトの駆動速度を制御する制御手段(例えば制御部500)とを有し、前記定着ニップに挟み込んだ記録シート(例えば記録シートS)に対してトナー像を定着せしめる定着装置(例えば定着装置100)において、前記定着ニップのニップ圧を調整するニップ圧調整手段(例えば加圧レバー81、加圧スプリング82、加圧カム83、加圧カムシャフト84、カムモータードライバー503、カム駆動モーター504などから構成されるもの)を設け、前記ニップ圧調整手段の駆動の制御により、前記定着ベルトの駆動を停止しているときの前記ニップ圧である停止用ニップ圧を、記録シートに対してトナー像を定着せしめるときの前記ニップ圧である定着用ニップ圧よりも低くする処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
態様Bは、態様Aにおいて、前記定着ベルトの駆動を停止しているときには、前記ニップ形成部材を前記定着ベルトから離間させて前記停止用ニップ圧をゼロにする処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、ニップ形成部材の一部の箇所だけを長時間に渡って定着ベルトに当接させて変形させ続けることによるその箇所の永久変形の発生を回避することができる。
態様Cは、態様Bにおいて、前記定着ベルトの無端移動に伴って従動回転する従動回転体(例えば加熱ローラ54)を設け、前記ニップ圧が前記定着用ニップ圧に設定されているときの前記従動回転体の回転速度である定着圧時回転速度(例えば定着圧時回転速度V1)と、前記ニップ圧が前記定着用ニップ圧から前記停止用ニップ圧に変更された直後の前記従動回転体の回転速度である停止圧時回転速度(例えば停止圧時回転速度V2)とを記憶手段(例えばフラッシュメモリー)に記憶しておき、ユーザーからの画像形成命令に基づいて前記定着ベルトの駆動が開始された後、一枚目の記録シートに対してトナー像の定着処理が施されるときの前記定着ベルトの無端移動速度である一枚目移動速度を、前記記憶手段に記憶している前記定着圧時回転速度、及び前記停止圧時回転速度と、前記定着ベルトの駆動開始直後であって前記ニップ圧が前記停止用ニップ圧から前記定着用ニップ圧に変更される前の前記従動回転体の回転速度(例えばジョブ開始直後停止圧時回転速度V2’)とに基づいて把握するように、前記速度把握手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、プリントジョブを開始した後、実際の定着圧時回転速度が検知可能になるタイミングを待たずに、定着ベルトの無端移動速度を目標速度に近づけて一枚目の記録シートに対する定着処理の実施を可能にする。これにより、検知可能になるタイミングを待ってから一枚目の記録シートに対する定着処理を開始する場合に比べて、ファーストプリント時間を短縮することができる。
態様Cにおいて、前記定着圧時回転速度と前記停止圧時回転速度との比を前記記憶手段に記憶しておき、前記一枚目移動速度を、前記記憶手段に記憶している前記定着圧時回転速度、及び前記停止圧時回転速度に基づいて把握することに代えて、前記記憶手段に記憶している前記比に基づいて把握するように、前記速度把握手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、プリントジョブの開始直後における比の算出の手間を省くことができる。
態様Eは、態様C又はDにおいて、前記定着用ニップ圧を所定の規則に従って二通り以上で切り替えるように、前記制御手段を構成し、前記定着圧時回転速度をこれの把握時の前記定着用ニップ圧と関連付けて記憶するか、又は前記定着圧時回転速度と前記停止圧時回転速度との比を、前記定着圧時回転速度の把握時の前記定着用ニップ圧と関連付けて記憶し、且つ、前記一枚目移動速度を、前記一枚目の記録シートに対してトナー像の定着処理が施されるときの前記定着用ニップ圧に関連付けられた直近の前記定着圧時回転速度又は前記比に基づいて把握するように、前記速度把握手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、一枚目の記録シートに対するトナー像の定着処理を行うときに、そのときの定着用ニップ圧に見合った定着圧時回転速度又は比を用いて定着ベルトの無端移動速度を把握する。これにより、そのときの定着用ニップ圧に見合わない定着圧時回転速度又は比を用いることによる定着ベルトの無端移動速度の目標速度から大きなずれを回避することができる。
態様Fは、態様C又はDの定着装置において、前記定着ベルトの駆動を停止してから次に開始する直前までの駆動停止時間(例えば駆動停止時間ts)又はこれの代替特性が所定値以下又は所定値未満である場合には、前記速度把握手段による前記一枚目移動速度の把握結果に基づいて前記定着ベルトの駆動速度を制御することに代えて、前記速度把握手段に記憶されている前記停止圧時回転速度(例えば停止圧時回転速度V2)と、現時点における前記停止圧時回転速度(例えばジョブ開始直後停止圧時回転速度V2’)とに基づいて、前記定着ベルトの駆動速度を制御する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、駆動停止時間が所定値以下又は所定値未満である場合には、停止圧時回転速度などに基づいて定着ベルトの駆動速度を制御する場合に比べて、定着ベルトの無端移動速度を目標速度に近づけることができる。
態様Gは、態様Eにおいて、前記定着ベルトの駆動を停止してから次に開始する直前までの駆動停止時間又はこれの代替特性が所定値以下又は所定値未満である場合には、前記速度把握手段による前記一枚目移動速度の把握結果に基づいて前記定着ベルトの駆動速度を制御することに代えて、前記速度把握手段に記憶されている複数の前記停止圧時回転速度のうち、直近の前記停止圧時回転速度(例えば停止圧時回転速度V2)と、現時点における前記停止圧時回転速度(例えばジョブ開始直後停止圧時回転速度V2’)とに基づいて、前記定着ベルトの駆動速度を制御する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、駆動停止時間が所定値以下又は所定値未満である場合には、停止圧時回転速度などに基づいて定着ベルトの駆動速度を制御する場合に比べて、定着ベルトの無端移動速度を目標速度に近づけることができる。
態様Hは、態様C又はDにおいて、前記一枚目の記録シートに対してトナー像の定着処理を施したときの前記定着ベルトの駆動速度を一枚目駆動速度(例えば一枚目駆動速度VA)として記憶手段に記憶しておき、前記定着ベルトの駆動を停止してから次に開始する直前までの駆動停止時間又はこれの代替特性が所定値以下又は所定値未満である場合には、前記速度把握手段による前記一枚目移動速度の把握結果に基づいて前記定着ベルトの駆動速度を制御することに代えて、前記記憶手段に記憶している前記一枚目駆動速度と同じ駆動速度で前記定着ベルトを駆動する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、駆動停止時間が所定値以下又は所定値未満である場合には、停止圧時回転速度などに基づいて定着ベルトの駆動速度を制御する場合に比べて、定着ベルトの無端移動速度を目標速度に近づけることができる。
態様Iは、態様A〜Hの何れかにおいて、前記一枚目の記録シートに対するトナー像の定着処理を施した後、続いて二枚目以降の記録シートに対するトナー像の定着処理を施す場合には、現状の定着圧時回転速度に基づいて前記定着ベルトの無端移動速度を把握するように、前記速度把握手段を構成したことを特徴とするものである。
態様Jは、記録シートにトナー像を形成する像形成手段(例えば作像手段や転写手段からなるもの)、と、前記記録シートにトナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置において、前記定着手段として、態様A〜Iの何れかを用いたことを特徴とするものである。
54:加熱ローラ(従動回転体)
55:加圧ローラ(ニップ形成部材)
81:加圧レバー(ニップ圧調整手段の一部)
82:加圧スプリング(ニップ圧調整手段の一部)
83:加圧カム(ニップ圧調整手段の一部)
84:カムシャフト(ニップ圧調整手段の一部)
100:定着装置
500:制御部(速度把握手段、制御手段)
503:カムモータードライバー(ニップ圧調整手段の一部)
504:カムモーター(ニップ圧調整手段の一部)
S:記録シート
V1:定着圧時回転速度
V2:停止圧時回転速度
V1’:ジョブ開始直後定着圧時回転速度
V2’ジョブ開始直後停止圧時回転速度
V1”:予測値
ts:駆動停止時間
Claims (8)
- 無端状の定着ベルトと、これのおもて面に当接して定着ニップを形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトの無端移動速度を把握する速度把握手段と、これによる把握結果に基づいて前記定着ベルトの駆動速度を制御する制御手段とを有し、前記定着ニップに挟み込んだ記録シートに対してトナー像を定着せしめる定着装置において、
前記定着ニップのニップ圧を調整するニップ圧調整手段を設け、
前記ニップ圧調整手段の駆動の制御により、前記定着ベルトの駆動を停止しているときには、前記ニップ形成部材を前記定着ベルトから離間させて、前記定着ベルトの駆動を停止しているときの前記ニップ圧である停止用ニップ圧をゼロにする処理を実施するように、前記制御手段を構成するとともに、
前記定着ベルトの無端移動に伴って従動回転する従動回転体を設け、
前記ニップ圧が記録シートに対してトナー像を定着せしめるときの前記ニップ圧である定着用ニップ圧に設定されているときの前記従動回転体の回転速度である定着圧時回転速度と、前記ニップ圧が前記定着用ニップ圧から前記停止用ニップ圧に変更された直後の前記従動回転体の回転速度である停止圧時回転速度とを記憶手段に記憶しておき、ユーザーからの画像形成命令に基づいて前記定着ベルトの駆動が開始された後、一枚目の記録シートに対してトナー像の定着処理が施されるときの前記定着ベルトの無端移動速度である一枚目移動速度を、前記記憶手段に記憶している前記定着圧時回転速度、及び前記停止圧時回転速度と、前記定着ベルトの駆動開始直後であって前記ニップ圧が前記停止用ニップ圧から前記定着用ニップ圧に変更される前の前記従動回転体の回転速度とに基づいて把握するように、前記速度把握手段を構成したことを特徴とする定着装置。 - 請求項1の定着装置において、
前記定着圧時回転速度と前記停止圧時回転速度との比を前記記憶手段に記憶しておき、前記一枚目移動速度を、前記記憶手段に記憶している前記定着圧時回転速度、及び前記停止圧時回転速度に基づいて把握することに代えて、前記記憶手段に記憶している前記比に基づいて把握するように、前記速度把握手段を構成したことを特徴とする定着装置。 - 請求項1又は2の定着装置において、
前記定着用ニップ圧を所定の規則に従って二通り以上で切り替えるように、前記制御手段を構成し、前記定着圧時回転速度をこれの把握時の前記定着用ニップ圧と関連付けて記憶するか、又は前記定着圧時回転速度と前記停止圧時回転速度との比を、前記定着圧時回転速度の把握時の前記定着用ニップ圧と関連付けて記憶し、且つ、前記一枚目移動速度を、前記一枚目の記録シートに対してトナー像の定着処理が施されるときの前記定着用ニップ圧に関連付けられた直近の前記定着圧時回転速度又は前記比に基づいて把握するように、前記速度把握手段を構成したことを特徴とする定着装置。 - 請求項1又は2の定着装置において、
前記定着ベルトの駆動を停止してから次に開始する直前までの駆動停止時間又はこれの代替特性が所定値以下又は所定値未満である場合には、前記速度把握手段による前記一枚目移動速度の把握結果に基づいて前記定着ベルトの駆動速度を制御することに代えて、前記速度把握手段に記憶されている前記停止圧時回転速度と、現時点における前記停止圧時回転速度とに基づいて、前記定着ベルトの駆動速度を制御する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする定着装置。 - 請求項3の定着装置において、
前記定着ベルトの駆動を停止してから次に開始する直前までの駆動停止時間又はこれの代替特性が所定値以下又は所定値未満である場合には、前記速度把握手段による前記一枚目移動速度の把握結果に基づいて前記定着ベルトの駆動速度を制御することに代えて、前記速度把握手段に記憶されている複数の前記停止圧時回転速度のうち、直近の前記停止圧時回転速度と、現時点における前記停止圧時回転速度とに基づいて、前記定着ベルトの駆動速度を制御する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする定着装置。 - 請求項1、2又は3の定着装置において、
前記一枚目の記録シートに対してトナー像の定着処理を施したときの前記定着ベルトの駆動速度を一枚目駆動速度として記憶手段に記憶しておき、前記定着ベルトの駆動を停止してから次に開始する直前までの駆動停止時間又はこれの代替特性が所定値以下又は所定値未満である場合には、前記速度把握手段による前記一枚目移動速度の把握結果に基づいて前記定着ベルトの駆動速度を制御することに代えて、前記記憶手段に記憶している前記一枚目駆動速度と同じ駆動速度で前記定着ベルトを駆動する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至6の何れか一項に記載の定着装置において、
前記一枚目の記録シートに対するトナー像の定着処理を施した後、続いて二枚目以降の記録シートに対するトナー像の定着処理を施す場合には、現状の定着圧時回転速度に基づいて前記定着ベルトの無端移動速度を把握するように、前記速度把握手段を構成したことを特徴とする定着装置。 - 記録シートにトナー像を形成する像形成手段と、前記記録シートにトナー像を定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項1乃至7の何れか一項に記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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