JP7010101B2 - Fixing device and image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、用紙にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device for fixing a toner image on paper and an image forming device provided with the fixing device.

画像形成装置では、用紙に形成されたトナー像を定着させる定着装置を備える。定着装置は、トナー像を加熱する加熱部材と、用紙に対してトナー像を加圧する加圧部材とを備える。 The image forming apparatus includes a fixing device for fixing the toner image formed on the paper. The fixing device includes a heating member that heats the toner image and a pressurizing member that pressurizes the toner image against the paper.

画像形成装置は、帯電されたトナーを用いて画像を形成するが、定着装置の加熱部材は、加圧部材や用紙との摩擦によってトナーとは逆極性に帯電する場合がある。この場合、トナーと加熱部材との間に電気的吸引力が発生して、トナーが加熱部材に付着する。そのため、トナーの加熱部材への付着に起因して定着不良や画像不良等の不具合、所謂オフセット現象が発生することがある。 The image forming apparatus uses the charged toner to form an image, but the heating member of the fixing apparatus may be charged with the opposite polarity to the toner due to friction with the pressurizing member or the paper. In this case, an electric suction force is generated between the toner and the heating member, and the toner adheres to the heating member. Therefore, defects such as fixing defects and image defects, so-called offset phenomena, may occur due to the adhesion of the toner to the heating member.

このようなオフセット現象を抑制するために、例えば、特許文献1の定着装置は、加熱源を有する回転体(加熱部材)と、回転体表面と圧接部を形成する加圧部材とを有し、圧接部に記録材(用紙)を狭持搬送させ、記録材表面に静電的に付着形成されたトナー像を記録材上に熱定着させるもので、更に、回転体表面をトナーと同極性に帯電する帯電手段が設けられる。 In order to suppress such an offset phenomenon, for example, the fixing device of Patent Document 1 has a rotating body (heating member) having a heating source and a pressurizing member forming a pressure contact portion with the surface of the rotating body. The recording material (paper) is narrowly held and conveyed to the pressure contact portion, and the toner image electrostatically adhered and formed on the surface of the recording material is thermally fixed on the recording material. Furthermore, the surface of the rotating body has the same polarity as the toner. A charging means for charging is provided.

特開2000-305388号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-305388

上記したように、定着装置は、オフセット現象を抑制するために、帯電手段等の帯電器によって、加熱部材の表面にトナーと同極性の電荷を付与させて帯電させている。帯電器は、電荷を放電する放電電極を有する。ところで、定着装置では、加熱部材がトナー像を加熱する際に、トナーに含まれる樹脂成分が気化し、その樹脂成分が加熱部材の回転に伴って帯電器の放電電極を汚染することがある。放電電極が汚染されると帯電器の放電能力(放電電荷量)が低下する。従って、定着装置の経時使用により、帯電器は経時的に劣化する。 As described above, in order to suppress the offset phenomenon, the fixing device is charged by applying a charge having the same polarity as the toner to the surface of the heating member by a charging device such as a charging means. The charger has a discharge electrode that discharges the charge. By the way, in the fixing device, when the heating member heats the toner image, the resin component contained in the toner may be vaporized, and the resin component may contaminate the discharge electrode of the charger as the heating member rotates. When the discharge electrode is contaminated, the discharge capacity (discharge charge amount) of the charger decreases. Therefore, the charger deteriorates over time due to the use of the fixing device over time.

帯電器の劣化度合い(放電電極の汚染度合い)は、樹脂成分の量、即ち、加熱されるトナー量に依存し、例えば、定着装置の使用環境、定着されるトナー像の印字率、一日当たりの印字枚数等に依存するので、様々な状況に応じて変動的である。そのため、帯電器は、状況に拘らず、所定の放電能力(放電電荷量)を発揮できるように、比較的高い帯電用電流を放電電極に印加する。しかしながら、放電電極の劣化度合いが軽い場合に、放電電極に必要以上に高い帯電用電流を印加すると、放電電極が破損し、帯電器の耐久性が低下する問題が生じる。 The degree of deterioration of the charger (degree of contamination of the discharge electrode) depends on the amount of resin component, that is, the amount of toner to be heated. Since it depends on the number of printed sheets and the like, it varies depending on various situations. Therefore, the charger applies a relatively high charging current to the discharge electrode so as to be able to exert a predetermined discharge capacity (discharge charge amount) regardless of the situation. However, when the degree of deterioration of the discharge electrode is light, if an unnecessarily high charging current is applied to the discharge electrode, the discharge electrode is damaged and the durability of the charger is lowered.

そこで、本発明は上記の事情を考慮し、加熱部材におけるオフセット現象を抑制しつつ、帯電器の放電能力の低下を抑制することを目的とする。 Therefore, in consideration of the above circumstances, it is an object of the present invention to suppress a decrease in the discharge capacity of the charger while suppressing an offset phenomenon in the heating member.

本発明の定着装置は、用紙に形成されたトナー像を加熱する回転可能な加熱部材と、前記加熱部材に対向して配置され、前記加熱部材との間を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電する放電電極及び前記加熱部材の周方向において前記放電電極の少なくとも一方側に設けられる接地電極を有し、所定の帯電用電流に応じて前記放電電極によって放電した電荷を前記加熱部材の表面に帯電させる帯電器と、前記接地電極からの流れ込み電流を検出する電流検出部と、を備え、前記加熱部材の回転停止状態の間に前記帯電用電流を前記放電電極に印加した場合に発生した前記流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる程、定着処理時に前記放電電極に印加する帯電用電流を増加することを特徴とする。 The fixing device of the present invention pressurizes a rotatable heating member that heats a toner image formed on a paper, and the paper that is arranged facing the heating member and passes between the heating member. It has a member, a discharge electrode that discharges a charge having the same polarity as the toner constituting the toner image, and a ground electrode provided on at least one side of the discharge electrode in the circumferential direction of the heating member, and has a predetermined charging current. A charger for charging the surface of the heating member with the electric charge discharged by the discharge electrode and a current detection unit for detecting the inflow current from the ground electrode are provided, and the rotation of the heating member is stopped. It is characterized in that the charging current applied to the discharge electrode during the fixing process increases as the saturation time until the inflow current generated when the charging current is applied to the discharge electrode becomes longer. ..

上記の定着装置は、初期状態の前記帯電器についての前記飽和時間である第1飽和時間と、使用されて所定の補正条件に到達した前記帯電器についての前記飽和時間である第2飽和時間とを比較し、前記第2飽和時間が前記第1飽和時間よりも長い場合、前記帯電用電流を増加するとよい。 The fixing device has a first saturation time, which is the saturation time of the charger in an initial state, and a second saturation time, which is the saturation time of the charger that has been used and has reached a predetermined correction condition. If the second saturation time is longer than the first saturation time, the charging current may be increased.

上記の定着装置は、前記第2飽和時間が前記第1飽和時間よりも長い場合、前記加熱部材の回転停止状態の間に前記帯電用電流を前記放電電極に印加した場合に発生する前記流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が前記第1飽和時間と同じになるように、前記帯電用電流を増加するとよい。 In the fixing device, when the second saturation time is longer than the first saturation time, the inflow current generated when the charging current is applied to the discharge electrode while the rotation of the heating member is stopped. The charging current may be increased so that the saturation time until the is saturated is the same as the first saturation time.

上記の定着装置では、前記補正条件は、所定枚数の用紙の定着処理毎に設定されるとよい。 In the above fixing device, the correction condition may be set for each fixing process of a predetermined number of sheets of paper.

本発明の画像形成装置は、上記した定着装置を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention is characterized by including the fixing apparatus described above.

本発明によれば、加熱部材におけるオフセット現象を抑制しつつ、帯電器の放電能力の低下を抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the discharge capacity of the charger while suppressing an offset phenomenon in the heating member.

本発明の一実施形態に係るプリンターを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the printer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fixing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る定着装置の定着ベルトの拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the fixing belt of the fixing device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る定着装置において、定着ベルトの回転状態と、帯電器の接地電極からの流れ込み電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation state of the fixing belt, and the inflow current from the ground electrode of a charging device in the fixing device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る定着装置の電流検出部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the current detection part of the fixing device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る定着装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric structure of the fixing device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る定着装置において、帯電用電流の補正処理の前提処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the precondition process of the correction process of the charging current in the fixing device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る定着装置において、帯電用電流の補正処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the correction process of the charging current in the fixing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

先ず、本発明の実施形態に係るプリンター1(画像形成装置)の全体の構成について図1を参照して説明する。以下、説明の便宜上、図1における紙面手前側をプリンター1の前側とする。各図に適宜付される矢印L、R、U、Loは、それぞれプリンター1の左側、右側、上側、下側を示している。 First, the overall configuration of the printer 1 (image forming apparatus) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, for convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 1 will be referred to as the front side of the printer 1. Arrows L, R, U, and Lo appropriately attached to each figure indicate the left side, right side, upper side, and lower side of the printer 1, respectively.

プリンター1は、略箱型形状のプリンター本体2を備え、プリンター本体2の下部には用紙(記録媒体)を収納する給紙カセット3が設けられ、プリンター本体2の上部には排紙トレイ4が設けられる。 The printer 1 includes a substantially box-shaped printer main body 2, a paper feed cassette 3 for storing paper (recording medium) is provided in the lower part of the printer main body 2, and a paper ejection tray 4 is provided in the upper part of the printer main body 2. It will be provided.

プリンター本体2内の左部には、レーザー・スキャニング・ユニット(LSU)で構成される露光装置5が配置され、プリンター本体2内の右部には、画像形成部6が設けられる。画像形成部6には、像担持体である感光体ドラム7が回転可能に設けられる。感光体ドラム7の周囲には、帯電装置と、トナーコンテナに接続された現像装置と、転写ローラーと、クリーニング装置とが、感光体ドラム7の回転方向に沿って配置される。 An exposure apparatus 5 composed of a laser scanning unit (LSU) is arranged on the left side of the printer main body 2, and an image forming unit 6 is provided on the right part of the printer main body 2. A photoconductor drum 7, which is an image carrier, is rotatably provided in the image forming unit 6. A charging device, a developing device connected to a toner container, a transfer roller, and a cleaning device are arranged around the photoconductor drum 7 along the rotation direction of the photoconductor drum 7.

また、プリンター本体2内の右部には、下方から上方に向かって用紙の搬送経路10が設けられる。搬送経路10の上流端には給紙部11が給紙カセット3の近傍に設けられ、搬送経路10の中流部には、感光体ドラム7及び転写ローラーで構成される転写部12が設けられる。搬送経路10の下流部には定着装置13が設けられ、搬送経路10の下流端には排紙部14が排紙トレイ4の近傍に設けられる。また、プリンター本体2内には、定着装置13を制御する制御装置15が設けられる。 Further, a paper transport path 10 is provided on the right side of the printer main body 2 from the lower side to the upper side. A paper feed unit 11 is provided in the vicinity of the paper feed cassette 3 at the upstream end of the transfer path 10, and a transfer unit 12 composed of a photoconductor drum 7 and a transfer roller is provided at the middle flow portion of the transfer path 10. A fixing device 13 is provided in the downstream portion of the transport path 10, and a paper discharge section 14 is provided in the vicinity of the paper discharge tray 4 at the downstream end of the transport path 10. Further, a control device 15 for controlling the fixing device 13 is provided in the printer main body 2.

次に、プリンター1の画像形成動作について説明する。プリンター1は、外部のコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、画像形成動作を開始する。先ず、画像形成部6の帯電装置によって感光体ドラム7の表面が帯電された後、露光装置5からのレーザー光により感光体ドラム7に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム7の表面に静電潜像が形成される。次に、静電潜像を、画像形成部6の現像器がトナーを用いてトナー像に現像する。 Next, the image forming operation of the printer 1 will be described. The printer 1 starts an image forming operation when image data is input from an external computer or the like and an instruction to start printing is given. First, the surface of the photoconductor drum 7 is charged by the charging device of the image forming unit 6, and then the photoconductor drum 7 is exposed to the photoconductor drum 7 by the laser beam from the exposure device 5, and the photoconductor drum 7 is exposed to the image data. An electrostatic latent image is formed on the surface of 7. Next, the developer of the image forming unit 6 develops the electrostatic latent image into a toner image using toner.

一方、給紙カセット3に収納された用紙は、給紙部11によって取り出されて搬送経路10上を搬送される。搬送経路10上の用紙は、所定のタイミングで転写部12へ搬送され、転写部12によって感光体ドラム7上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置13へ搬送され、定着装置13による加熱及び加圧によって用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部14から排紙トレイ4に排出される。 On the other hand, the paper stored in the paper feed cassette 3 is taken out by the paper feed unit 11 and conveyed on the transfer path 10. The paper on the transport path 10 is transported to the transfer unit 12 at a predetermined timing, and the toner image on the photoconductor drum 7 is transferred to the paper by the transfer unit 12. The paper on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 13, and the toner image is fixed on the paper by heating and pressurizing by the fixing device 13. The paper on which the toner image is fixed is discharged from the paper ejection unit 14 to the output tray 4.

次に、定着装置13について図2を参照して説明する。定着装置13は、図2に示すように、定着ベルト20(加熱部材)と、加圧ローラー21(加圧部材)と、熱源22と、進入前ガイド23と、帯電器24と、電圧印加部25と、電流検出部26とを備える。 Next, the fixing device 13 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the fixing device 13 includes a fixing belt 20 (heating member), a pressure roller 21 (pressurization member), a heat source 22, a pre-entry guide 23, a charger 24, and a voltage application unit. 25 and a current detection unit 26 are provided.

定着装置13の各部は、略箱型状の定着フレーム(図示せず)に取り付けられ、定着フレームは、搬送経路10が用紙の搬送方向(上下方向)において定着フレームを貫通するように、プリンター本体2に取り付けられる。定着フレーム内では、定着ベルト20及び加圧ローラー21は、搬送経路10を挟んで左側及び右側にそれぞれ配置され、互いに対向すると共に接触して配置される。搬送経路10には、定着ベルト20と加圧ローラー21との間に加圧領域Nが形成される。 Each part of the fixing device 13 is attached to a substantially box-shaped fixing frame (not shown), and the fixing frame is a printer main body so that the transport path 10 penetrates the fixing frame in the paper transport direction (vertical direction). Attached to 2. In the fixing frame, the fixing belt 20 and the pressure roller 21 are arranged on the left side and the right side, respectively, with the transport path 10 interposed therebetween, and are arranged so as to face each other and are in contact with each other. In the transport path 10, a pressure region N is formed between the fixing belt 20 and the pressure roller 21.

なお、加圧領域Nとは、定着ベルト20と加圧ローラー21とが接触している領域であって、定着ベルト20及び加圧ローラー21による用紙への圧力が0Paである搬送方向上流側の位置から、その圧力が最大となる搬送方向の位置を経由して再びその圧力が0Paとなる搬送方向下流側の位置までの領域を示す。 The pressure region N is a region where the fixing belt 20 and the pressure roller 21 are in contact with each other, and the pressure on the paper by the fixing belt 20 and the pressure roller 21 is 0 Pa on the upstream side in the transport direction. The region from the position to the position on the downstream side in the transport direction where the pressure becomes 0 Pa again via the position in the transport direction where the pressure becomes maximum is shown.

定着ベルト20は、可撓性を有する材料で、搬送方向と交差する用紙の幅方向(前後方向)に長い略円筒形状に形成される。定着ベルト20は、例えば、図3に示すように、加熱層20a(芯金)と、加熱層20aに周設される弾性層20bと、弾性層20bを被覆する離型層20cとから構成される。例えば、加熱層20aは、ニッケル電鋳等の金属材料で形成され、弾性層20bは、シリコンゴム等の弾性材料で形成され、離型層20cは、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)チューブ等のフッ素系樹脂材料で形成される。なお、加熱層20aは、接地されている。定着ベルト20は、熱源22によって加熱され、例えば、定着ベルト20の加熱層20aが、熱源22が発生させる磁束によって誘導加熱されて、トナー像が形成された用紙に接触してトナー像を加熱する。 The fixing belt 20 is a flexible material and is formed in a substantially cylindrical shape long in the width direction (front-back direction) of the paper intersecting the transport direction. As shown in FIG. 3, the fixing belt 20 is composed of, for example, a heating layer 20a (core metal), an elastic layer 20b provided around the heating layer 20a, and a release layer 20c covering the elastic layer 20b. To. For example, the heating layer 20a is formed of a metal material such as nickel electrocasting, the elastic layer 20b is formed of an elastic material such as silicon rubber, and the release layer 20c is fluorine such as a PFA (perfluoroalkoxy alkane) tube. It is made of a based resin material. The heating layer 20a is grounded. The fixing belt 20 is heated by the heat source 22, for example, the heating layer 20a of the fixing belt 20 is induced and heated by the magnetic flux generated by the heat source 22 to come into contact with the paper on which the toner image is formed to heat the toner image. ..

定着ベルト20は、前後方向に延びた回転軸の周りを回転可能に取り付けられ、即ち、定着ベルト20の回転軸方向は前後方向である。定着ベルト20は、加圧ローラー21と接触して加圧ローラー21の回転に従動して回転する。定着ベルト20の内側には、定着ベルト20を支持する支持部材が設けられ、支持部材は、定着フレームに取り付けられる。また、定着ベルト20の内側には、定着ベルト20を内側から加圧ローラー21側へ押圧する押圧部材27や、定着ベルト20の円筒形状を内側から支持するベルトガイド28が、支持部材に取り付けられる。なお、押圧部材27と定着ベルト20の内周面との間には、定着ベルト20の摺動性を良好にするグリースやオイルが塗布されてよい。 The fixing belt 20 is rotatably attached around a rotation axis extending in the front-rear direction, that is, the rotation axis direction of the fixing belt 20 is the front-rear direction. The fixing belt 20 comes into contact with the pressure roller 21 and rotates in accordance with the rotation of the pressure roller 21. A support member for supporting the fixing belt 20 is provided inside the fixing belt 20, and the supporting member is attached to the fixing frame. Further, inside the fixing belt 20, a pressing member 27 that presses the fixing belt 20 from the inside toward the pressure roller 21 side and a belt guide 28 that supports the cylindrical shape of the fixing belt 20 from the inside are attached to the support member. .. Grease or oil that improves the slidability of the fixing belt 20 may be applied between the pressing member 27 and the inner peripheral surface of the fixing belt 20.

加圧ローラー21は、幅方向に長い略円柱状に形成される。加圧ローラー21は、例えば、円柱状の芯材と、芯材に周設される弾性層と、弾性層を被覆する離型層とから構成される。例えば、芯材は、金属材料で形成され、弾性層は、シリコンゴム等の弾性材料で形成され、離型層は、PFA等のフッ素系樹脂材料で形成される。 The pressure roller 21 is formed in a substantially columnar shape long in the width direction. The pressure roller 21 is composed of, for example, a columnar core material, an elastic layer provided around the core material, and a release layer covering the elastic layer. For example, the core material is formed of a metal material, the elastic layer is formed of an elastic material such as silicon rubber, and the release layer is formed of a fluororesin material such as PFA.

加圧ローラー21は、前後方向に延びた回転軸の周りを回転可能に、定着フレームに取り付けられ、即ち、加圧ローラー21の回転軸方向は前後方向である。例えば、加圧ローラー21は、モーター等の駆動源40(図6参照)から伝達される回転駆動力によって回転する。加圧ローラー21は、定着ベルト20に対して加圧されて、定着ベルト20と共に、加圧領域Nを通過する用紙を加圧する。 The pressure roller 21 is rotatably attached to the fixing frame around a rotation axis extending in the front-rear direction, that is, the rotation axis direction of the pressure roller 21 is the front-rear direction. For example, the pressurizing roller 21 is rotated by a rotational driving force transmitted from a drive source 40 (see FIG. 6) such as a motor. The pressurizing roller 21 pressurizes the fixing belt 20 together with the fixing belt 20 to pressurize the paper passing through the pressurizing region N.

熱源22は、定着ベルト20を覆うような外包形状を有し、定着ベルト20の外側(左側)に配置される。換言すれば、熱源22は、定着ベルト20を挟んで加圧ローラー21とは反対側で、定着ベルト20から所定間隔を空けて配置される。 The heat source 22 has an outer capsule shape that covers the fixing belt 20, and is arranged on the outside (left side) of the fixing belt 20. In other words, the heat source 22 is arranged on the side opposite to the pressurizing roller 21 with the fixing belt 20 interposed therebetween, at a predetermined distance from the fixing belt 20.

熱源22は、例えば、熱源用電源41(図6参照)に接続された励磁コイル22aを備えるIH(Induction Heating)定着ユニットで構成される。熱源22は、制御装置15に制御されて熱源用電源41から供給される加熱用電圧を励磁コイル22aに印加する。励磁コイル22aでは、加熱用電圧に応じて加熱用電流が流れると励磁コイル22aを貫く磁束が生成される。励磁コイル22aは、磁束を定着ベルト20に作用させることで定着ベルト20(加熱層20a)を誘導加熱させる。励磁コイル22aは、定着ベルト20の回転軸方向に沿って往復するように巻き回され、定着ベルト20の曲面(外周面)形状に沿うように成形された外包型コイルである。 The heat source 22 is composed of, for example, an IH (Induction Heating) fixing unit including an exciting coil 22a connected to a heat source power supply 41 (see FIG. 6). The heat source 22 applies a heating voltage controlled by the control device 15 and supplied from the heat source power supply 41 to the exciting coil 22a. In the exciting coil 22a, when a heating current flows according to the heating voltage, a magnetic flux penetrating the exciting coil 22a is generated. The exciting coil 22a induces and heats the fixing belt 20 (heating layer 20a) by applying a magnetic flux to the fixing belt 20. The exciting coil 22a is an outer capsule coil that is wound so as to reciprocate along the rotation axis direction of the fixing belt 20 and is formed so as to follow the curved surface (outer peripheral surface) shape of the fixing belt 20.

進入前ガイド23は、搬送方向において定着ベルト20及び加圧ローラー21よりも上流側に設けられ、搬送経路10上を搬送される用紙を加圧領域Nへ案内する。なお、定着装置13は、搬送方向において定着ベルト20及び加圧ローラー21よりも下流側で定着処理後の用紙を定着ベルト20及び加圧ローラー21から分離させる分離爪(図示せず)や分離板(図示せず)を備えてよい。更に、定着装置13は、搬送方向において分離爪や分離板よりも下流側で定着処理後の用紙を搬送経路10に沿って定着装置13の外部に排出する排出ローラー(図示せず)を備えてよい。 The pre-entry guide 23 is provided on the upstream side of the fixing belt 20 and the pressure roller 21 in the transport direction, and guides the paper transported on the transport path 10 to the pressurization region N. The fixing device 13 is a separation claw (not shown) or a separation plate that separates the paper after the fixing process from the fixing belt 20 and the pressure roller 21 on the downstream side of the fixing belt 20 and the pressure roller 21 in the transport direction. (Not shown) may be provided. Further, the fixing device 13 is provided with a discharge roller (not shown) that discharges the paper after the fixing process to the outside of the fixing device 13 along the transport path 10 on the downstream side of the separation claw or the separation plate in the transport direction. good.

帯電器24は、定着ベルト20の表面に電荷を付与する電荷付与装置である。帯電器24は、例えば、負極(マイナス)の帯電列を有する定着ベルト20に対して、正極(プラス)の電荷を付与することによって、定着ベルト20の表面を正極に帯電する。これにより、定着ベルト20を通過する用紙上の正極帯電のトナーは、同極の定着ベルト20に反発して、定着ベルト20への付着が抑制される。そして、トナーの定着ベルト20への付着に起因する定着不良や画像不良等の不具合、所謂オフセット現象が抑制される。 The charger 24 is a charge applying device that applies a charge to the surface of the fixing belt 20. The charger 24 charges the surface of the fixing belt 20 to the positive electrode by applying a positive charge (plus) to the fixing belt 20 having a negative electrode (minus) charging row, for example. As a result, the positively charged toner on the paper passing through the fixing belt 20 repels the fixing belt 20 having the same electrode, and adhesion to the fixing belt 20 is suppressed. Then, defects such as fixing defects and image defects caused by adhesion of the toner to the fixing belt 20, so-called offset phenomenon, are suppressed.

帯電器24は、定着ベルト20の回転方向において加圧領域Nよりも上流側で、定着ベルト20の周面近傍に設けられる。図2では、帯電器24が、搬送方向において加圧領域Nよりも上流側に配置される例を示しているが、帯電器24は、搬送方向において加圧領域Nよりも下流側に配置されてもよく、熱源22に取り付けられてもよい。帯電器24は、例えば、放電電極30と、一対の接地電極31とから構成される。 The charger 24 is provided on the upstream side of the pressurizing region N in the rotation direction of the fixing belt 20 and in the vicinity of the peripheral surface of the fixing belt 20. FIG. 2 shows an example in which the charger 24 is arranged on the upstream side of the pressurizing region N in the transport direction, but the charger 24 is arranged on the downstream side of the pressurizing region N in the transport direction. It may be attached to the heat source 22. The charger 24 is composed of, for example, a discharge electrode 30 and a pair of ground electrodes 31.

放電電極30は、定着ベルト20の軸方向に長く薄い金属板、例えば、厚さ0.1mmのSUS板から形成され、長手方向に鋸歯状に形成された先端を有する、所謂針電極であり、良好な指向性を有する。放電電極30は、先端を定着ベルト20の表面に対向させると共に、先端を定着ベルト20の表面から所定間隔を空けて配置される。放電電極30は、基端が電圧印加部25に接続されて、電圧印加部25から印加された帯電用電圧(各接地電極31との電位差)に応じて、先端で放電(例えば、コロナ放電)を発生させる。 The discharge electrode 30 is a so-called needle electrode formed of a thin metal plate long and thin in the axial direction of the fixing belt 20, for example, a SUS plate having a thickness of 0.1 mm, and having a tip formed in a serrated shape in the longitudinal direction. Has good directivity. The tip of the discharge electrode 30 faces the surface of the fixing belt 20, and the tip of the discharge electrode 30 is arranged at a predetermined distance from the surface of the fixing belt 20. The base end of the discharge electrode 30 is connected to the voltage application unit 25, and the discharge electrode 30 is discharged at the tip (for example, corona discharge) according to the charging voltage (potential difference from each ground electrode 31) applied from the voltage application unit 25. To generate.

各接地電極31は、SUS板等の導電材料によって、定着ベルト20の軸方向に長い板状に形成される。一対の接地電極31は、定着ベルト20の周方向において放電電極30を挟んで両側で、放電電極30に平行して配置される。放電電極30の先端側の各接地電極31の端部は、定着ベルト20の表面から所定間隔を空けて配置される。各接地電極31の基端側は、電流検出部26を介して接地されている。一対の接地電極31は、放電電極30によるコロナ放電を安定化させ、例えば、放電電極30の先端で生じた放電による電界が、針先のみに集中せずに、定着ベルト20の幅方向に亘って一様に発生するように作用する。 Each ground electrode 31 is formed of a conductive material such as a SUS plate into a plate shape long in the axial direction of the fixing belt 20. The pair of ground electrodes 31 are arranged in parallel with the discharge electrodes 30 on both sides of the discharge electrodes 30 in the circumferential direction of the fixing belt 20. The ends of the ground electrodes 31 on the tip side of the discharge electrode 30 are arranged at predetermined intervals from the surface of the fixing belt 20. The base end side of each ground electrode 31 is grounded via the current detection unit 26. The pair of ground electrodes 31 stabilize the corona discharge by the discharge electrode 30, for example, the electric field generated by the discharge generated at the tip of the discharge electrode 30 does not concentrate only on the needle tip, but extends in the width direction of the fixing belt 20. It acts so that it occurs uniformly.

帯電器24において、放電電極30から付与される電荷が定着ベルト20の表面でオーバーフローすると、オーバーフローした電荷(電流)が接地電極31に流れ込み、その流れ込み電流は、電流検出部26を介してグランド(接地)へ出力される。オーバーフローは、例えば、定着ベルト20の回転に拘らず、放電電極30が放電を継続している場合に発生する。 In the charger 24, when the electric charge applied from the discharge electrode 30 overflows on the surface of the fixing belt 20, the overflowed electric charge (current) flows into the ground electrode 31, and the inflow current flows to the ground (current) via the current detection unit 26. Output to ground). Overflow occurs, for example, when the discharge electrode 30 continues to discharge regardless of the rotation of the fixing belt 20.

具体的には、定着ベルト20が加圧ローラー21によって正常に従動回転している間は、定着ベルト20の表面が移動して、定着ベルト20の表面において放電電極30との対向位置は変化している。そのため、放電電極30から一定量の電荷が放出されているとき、定着ベルト20が正常に回転している間、放電電極30からの電荷は、変化する対向位置で帯電するので、オーバーフローし難く、接地電極31への流れ込み電流は、比較的低くなる。なお、帯電器24では、定着ベルト20の帯電の電荷量を、トナーを反発させるのに十分な量にするために、少しオーバーフローが発生する程度の帯電を行うため、定着ベルト20の正常回転時でも少しの流れ込み電流が発生する。 Specifically, while the fixing belt 20 is normally driven and rotated by the pressure roller 21, the surface of the fixing belt 20 moves, and the position facing the discharge electrode 30 on the surface of the fixing belt 20 changes. ing. Therefore, when a certain amount of electric charge is discharged from the discharge electrode 30, the electric charge from the discharge electrode 30 is charged at the changing facing position while the fixing belt 20 is rotating normally, so that it is difficult to overflow. The inflow current to the ground electrode 31 is relatively low. In the charger 24, in order to make the charge amount of the fixing belt 20 sufficient to repel the toner, the charging is performed to such an extent that a slight overflow occurs, so that the fixing belt 20 is normally rotated. However, a small amount of inflow current is generated.

一方、定着ベルト20の回転が停止している場合、定着ベルト20の表面の移動が停滞して、定着ベルト20の表面において放電電極30との対向位置は変化していない。そのため、放電電極30から一定量の電荷が放出されているとき、定着ベルト20の回転が停止している場合、放電電極30からの電荷は、変化しない対向位置で帯電するので、オーバーフローし易く、接地電極31への流れ込み電流は、比較的多くなり、電圧印加部25から放電電極30へ印加される帯電用電流と略等しくなる。 On the other hand, when the rotation of the fixing belt 20 is stopped, the movement of the surface of the fixing belt 20 is stagnant, and the position facing the discharge electrode 30 on the surface of the fixing belt 20 does not change. Therefore, when a certain amount of electric charge is discharged from the discharge electrode 30, when the rotation of the fixing belt 20 is stopped, the electric charge from the discharge electrode 30 is charged at the opposite position where it does not change, so that it easily overflows. The inflow current to the ground electrode 31 becomes relatively large, and is substantially equal to the charging current applied from the voltage application unit 25 to the discharge electrode 30.

電圧印加部25は、制御装置15に接続されて制御され、帯電器24の放電電極30に帯電用電圧(帯電用電流)を印加する。電圧印加部25は、例えば、帯電用電源(図示せず)に接続されて、帯電用電源からの供給電力を用いて帯電用電圧を印加する。なお、本実施形態では、電圧印加部25が定着装置13に備わる例を説明するが、電圧印加部25は、定着装置13の外部でプリンター1に備えられてもよい。 The voltage application unit 25 is connected to the control device 15 and controlled, and applies a charging voltage (charging current) to the discharge electrode 30 of the charger 24. The voltage application unit 25 is connected to, for example, a charging power supply (not shown), and applies a charging voltage using the power supplied from the charging power supply. In this embodiment, an example in which the voltage applying unit 25 is provided in the fixing device 13 will be described, but the voltage applying unit 25 may be provided in the printer 1 outside the fixing device 13.

例えば、プリンター1や定着装置13の工場出荷直後や、定着装置13や帯電器24の交換直後等のように、帯電器24が新品同様である初期状態の場合には、定着処理時に電圧印加部25が放電電極30に印加する帯電用電流として、所定の初期設定電流(例えば、3μA)が設定される。また、定着処理時の帯電用電流は、制御装置15によって、帯電器24の経時使用に応じて補正される。帯電用電流の補正は、下記の帯電器24の帯電処理において行われる。 For example, when the charger 24 is in an initial state similar to a new one, such as immediately after the printer 1 or the fixing device 13 is shipped from the factory, or immediately after the fixing device 13 or the charging device 24 is replaced, the voltage application unit is used during the fixing process. A predetermined initial setting current (for example, 3 μA) is set as the charging current applied by the 25 to the discharge electrode 30. Further, the charging current during the fixing process is corrected by the control device 15 according to the time-dependent use of the charger 24. The correction of the charging current is performed in the charging process of the charging device 24 below.

電流検出部26は、帯電器24の接地電極31とグランドとの間に接続されて、接地電極31で発生した流れ込み電流を検出する。電流検出部26は、制御装置15に接続されて、検出した流れ込み電流(電流値)を制御装置15に出力する。 The current detection unit 26 is connected between the ground electrode 31 of the charger 24 and the ground, and detects the inflow current generated by the ground electrode 31. The current detection unit 26 is connected to the control device 15 and outputs the detected inflow current (current value) to the control device 15.

また、電流検出部26は、流れ込み電流が所定の閾値を超えるか否かを判定して、その判定結果を制御装置15へ出力し、換言すれば、所定の閾値を超える流れ込み電流の発生を検出する。電流検出部26は、例えば、図5に示すように、第1抵抗35、第2抵抗36、第3抵抗37及びコンパレータ38を備える。 Further, the current detection unit 26 determines whether or not the inflow current exceeds a predetermined threshold value, outputs the determination result to the control device 15, and in other words, detects the generation of the inflow current exceeding the predetermined threshold value. do. The current detection unit 26 includes, for example, a first resistance 35, a second resistance 36, a third resistance 37, and a comparator 38, as shown in FIG.

コンパレータ38の第1入力38a(非反転入力)には、接地電極31に接続された第1抵抗35が接続される。例えば、第1入力38aへの入力電圧V1は、接地電極31からの流れ込み電流I1と第1抵抗35の抵抗値R1とを用いて、数式V1=I1×R1で算出される。 A first resistance 35 connected to the ground electrode 31 is connected to the first input 38a (non-inverting input) of the comparator 38. For example, the input voltage V1 to the first input 38a is calculated by the formula V1 = I1 × R1 using the inflow current I1 from the ground electrode 31 and the resistance value R1 of the first resistor 35.

コンパレータ38の第2入力38b(反転入力)には、基準電圧Vrefを入力する第2抵抗36と、接地された第3抵抗37とが接続される。例えば、第2入力38bへの入力電圧V2は、基準電圧Vrefと、第2抵抗36の抵抗値R2と、第3抵抗37の抵抗値R3とを用いて、数式V2=Vref×(R3/(R2+R3))で算出される。即ち、第2入力38bの入力電圧V2は、コンパレータ38によって第1入力38aの入力電圧V1(流れ込み電流I1に相当する電圧)と比較される閾値となる。 A second resistance 36 for inputting a reference voltage Vref and a grounded third resistance 37 are connected to the second input 38b (inverting input) of the comparator 38. For example, the input voltage V2 to the second input 38b uses the reference voltage Vref, the resistance value R2 of the second resistance 36, and the resistance value R3 of the third resistance 37, and the formula V2 = Vref × (R3 / (R3 /). Calculated by R2 + R3)). That is, the input voltage V2 of the second input 38b becomes a threshold value to be compared with the input voltage V1 (voltage corresponding to the inflow current I1) of the first input 38a by the comparator 38.

コンパレータ38の出力38cは、制御装置15に接続されて、第1入力38aの入力電圧V1が第2入力38bの入力電圧V2を超える場合、正の出力電圧V3を制御装置15へ出力して流れ込み電流の発生を通知する。また、コンパレータ38の出力38cは、第1入力38aの入力電圧V1が第2入力38bの入力電圧V2以下の場合、負の出力電圧V3を制御装置15へ出力して流れ込み電流の未発生を通知する。 The output 38c of the comparator 38 is connected to the control device 15, and when the input voltage V1 of the first input 38a exceeds the input voltage V2 of the second input 38b, the positive output voltage V3 is output to the control device 15 and flows into the control device 15. Notify the generation of current. Further, when the input voltage V1 of the first input 38a is equal to or less than the input voltage V2 of the second input 38b, the output 38c of the comparator 38 outputs a negative output voltage V3 to the control device 15 to notify that the inflow current has not occurred. do.

次に、定着装置13を制御する制御装置15の電気的な構成について図6を参照して説明する。制御装置15は、CPU等で構成され、ROMやRAM等の記憶装置16が接続される。なお、制御装置15及び記憶装置16として、プリンター1の各部を統括制御するメイン制御装置及びメイン記憶装置が適用されてもよい。 Next, the electrical configuration of the control device 15 that controls the fixing device 13 will be described with reference to FIG. The control device 15 is composed of a CPU or the like, and a storage device 16 such as a ROM or RAM is connected to the control device 15. As the control device 15 and the storage device 16, a main control device and a main storage device that collectively control each part of the printer 1 may be applied.

制御装置15は、記憶装置16に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御装置15に接続された各部を制御する。例えば、制御装置15には、加圧ローラー21の駆動源40、熱源22の熱源用電源41、電圧印加部25、電流検出部26等が接続される。制御装置15は、定着装置13による定着処理や帯電器24の帯電処理等の各種機能を制御する。 The control device 15 controls each unit connected to the control device 15 based on the control program and control data stored in the storage device 16. For example, the control device 15 is connected to the drive source 40 of the pressurizing roller 21, the heat source power supply 41 of the heat source 22, the voltage application unit 25, the current detection unit 26, and the like. The control device 15 controls various functions such as the fixing process by the fixing device 13 and the charging process of the charger 24.

定着処理では、制御装置15は、温度センサー(図示せず)によって定着ベルト20の表面温度を検出して監視しつつ、熱源用電源41を制御して熱源22によって定着ベルト20を加熱する。これにより、制御装置15は、定着ベルト20の表面温度が所定の定着温度になるまで定着ベルト20を加熱し、定着ベルト20の表面温度を定着温度に維持する。 In the fixing process, the control device 15 controls the heat source power supply 41 to heat the fixing belt 20 by the heat source 22 while detecting and monitoring the surface temperature of the fixing belt 20 by a temperature sensor (not shown). As a result, the control device 15 heats the fixing belt 20 until the surface temperature of the fixing belt 20 reaches a predetermined fixing temperature, and maintains the surface temperature of the fixing belt 20 at the fixing temperature.

また、定着処理では、制御装置15は、駆動源40を制御して加圧ローラー21を回転させ、加圧ローラー21に従動して定着ベルト20が回転する。トナー像が形成された用紙は、定着装置13に供給されると、定着ベルト20及び加圧ローラー21の回転によって搬送されながら、加圧領域Nで定着ベルト20によって加熱され、定着ベルト20及び加圧ローラー21によって加圧される。これにより、トナー像が用紙に定着される。 Further, in the fixing process, the control device 15 controls the drive source 40 to rotate the pressure roller 21, and the pressure roller 21 is driven to rotate the fixing belt 20. When the paper on which the toner image is formed is supplied to the fixing device 13, it is heated by the fixing belt 20 in the pressure region N while being conveyed by the rotation of the fixing belt 20 and the pressure roller 21, and the fixing belt 20 and the pressure are applied. It is pressurized by the pressure roller 21. As a result, the toner image is fixed on the paper.

帯電器24の帯電処理の前提処理として、図7に示すように、プリンター1や定着装置13の工場出荷時や定着装置13や帯電器24の交換時のように帯電器24が初期状態であるとき(ステップS1:YES)、制御装置15は、帯電器24が定着処理で使用される前に、帯電器24で生じる流れ込み電流の飽和時間の初期値を測定しておく。 As a prerequisite process for the charging process of the charger 24, as shown in FIG. 7, the charger 24 is in the initial state as in the factory shipment of the printer 1 and the fixing device 13 and when the fixing device 13 and the charging device 24 are replaced. At this time (step S1: YES), the control device 15 measures the initial value of the saturation time of the inflow current generated in the charger 24 before the charger 24 is used in the fixing process.

具体的には、制御装置15は、加圧ローラー21の回転を停止して定着ベルト20の回転を停止した回転停止状態の間に(ステップS2)、電圧印加部25を制御して初期設定電流(図4の二点鎖線参照)を帯電器24の放電電極30に印加する(ステップS3)。この間に、制御装置15は、帯電器24の接地電極31から発生する流れ込み電流(図4の実線参照)を電流検出部26によって検出し(ステップS4)、流れ込み電流が発生してから飽和するまでの飽和時間(第1飽和時間)を測定する(ステップS5)。 Specifically, the control device 15 controls the voltage application unit 25 during the rotation stop state (step S2) in which the rotation of the pressurizing roller 21 is stopped and the rotation of the fixing belt 20 is stopped (step S2), and the initial set current is set. (See the two-dot chain line in FIG. 4) is applied to the discharge electrode 30 of the charger 24 (step S3). During this time, the control device 15 detects the inflow current (see the solid line in FIG. 4) generated from the ground electrode 31 of the charger 24 by the current detection unit 26 (step S4), and from the generation of the inflow current to the saturation. Saturation time (first saturation time) is measured (step S5).

例えば、制御装置15は、電流検出部26のコンパレータ38の出力38cに基づいて流れ込み電流の発生を検出する。あるいは、制御装置15は、流れ込み電流の変化量を監視していて、変化量が所定の変化閾値(例えば、1msec当たり0.1μA)を超えたときに流れ込み電流の発生を検出してもよい。また、制御装置15は、流れ込み電流の変化量が変化閾値未満になった時点で、流れ込み電流の飽和を検出する。そして、制御装置15は、流れ込み電流が飽和した後、測定した第1飽和時間を記憶装置16に記憶し、電圧印加部25による放電電極30への電流印加を停止する。 For example, the control device 15 detects the generation of the inflow current based on the output 38c of the comparator 38 of the current detection unit 26. Alternatively, the control device 15 may monitor the amount of change in the inflow current and detect the generation of the inflow current when the amount of change exceeds a predetermined change threshold value (for example, 0.1 μA per 1 msec). Further, the control device 15 detects the saturation of the inflow current when the amount of change in the inflow current becomes less than the change threshold value. Then, after the inflow current is saturated, the control device 15 stores the measured first saturation time in the storage device 16 and stops the current application to the discharge electrode 30 by the voltage application unit 25.

帯電器24の帯電処理は、定着処理(図8のステップS11)において用紙が定着ベルト20及び加圧ローラー21の間(加圧領域N)に進入する前に行われる。帯電処理では、制御装置15は、電圧印加部25を制御して帯電用電圧(帯電用電流)を帯電器24の放電電極30に印加する。このとき、上記したように、帯電器24が初期状態の場合(帯電器24の全使用を通じて帯電用電流の補正が行われていない場合)には、帯電用電流は、初期設定電流に設定される。 The charging process of the charger 24 is performed before the paper enters between the fixing belt 20 and the pressure roller 21 (pressurized region N) in the fixing process (step S11 in FIG. 8). In the charging process, the control device 15 controls the voltage applying unit 25 to apply a charging voltage (charging current) to the discharge electrode 30 of the charger 24. At this time, as described above, when the charger 24 is in the initial state (when the charging current is not corrected through the full use of the charger 24), the charging current is set to the initial set current. Ru.

例えば、電圧印加部25は、プリンター1が正極性のトナーを用いて用紙にトナー像を形成する場合には、正極性の帯電用電圧を放電電極30に印加する。そして、放電電極30は、正極性の電荷を定着ベルト20の表面に放電し、定着ベルト20の表面が正極性に帯電する。これにより、正極性のトナーが定着ベルト20の表面に付着し難くなる。 For example, when the printer 1 forms a toner image on paper using positive electrode toner, the voltage application unit 25 applies a positive electrode charging voltage to the discharge electrode 30. Then, the discharge electrode 30 discharges the positive charge to the surface of the fixing belt 20, and the surface of the fixing belt 20 is charged positively. This makes it difficult for the positive electrode toner to adhere to the surface of the fixing belt 20.

その後、図8に示すように、繰り返される帯電処理によって帯電器24の使用が所定の補正条件に到達すると(ステップS12:YES)、制御装置15は、定着処理時に電圧印加部25から放電電極30に印加される帯電用電流の補正処理を行う。補正条件は、例えば、所定枚数(例えば、50000枚)の用紙の定着処理毎に設定され、あるいは、所定の稼働時間毎に設定されてもよい。 After that, as shown in FIG. 8, when the use of the charger 24 reaches a predetermined correction condition by the repeated charging process (step S12: YES), the control device 15 receives the voltage application unit 25 to the discharge electrode 30 during the fixing process. The charging current applied to the is corrected. The correction condition may be set for each fixing process of a predetermined number of sheets (for example, 50,000 sheets), or may be set for each predetermined operating time.

帯電用電流の補正処理では、先ず、制御装置15は、補正条件に到達した帯電器24で生じる流れ込み電流の飽和時間を測定する。具体的には、制御装置15は、定着ベルト20の回転停止状態の間に(ステップS13)、電圧印加部25を制御して現在の帯電用電流を帯電器24の放電電極30に印加する(ステップS14)。なお、上記したように、帯電器24の全使用を通じて帯電用電流の補正が行われていない場合には、現在の帯電用電流は、初期設定電流である。この間に、制御装置15は、帯電器24の接地電極31から発生する流れ込み電流(図4の破線参照)を電流検出部26によって検出し(ステップS15)、流れ込み電流が発生してから飽和するまでの飽和時間(第2飽和時間)を測定する(ステップS16)。そして、制御装置15は、流れ込み電流が飽和した後、電圧印加部25による放電電極30への電流印加を停止する。 In the charging current correction process, first, the control device 15 measures the saturation time of the inflow current generated by the charger 24 that has reached the correction condition. Specifically, the control device 15 controls the voltage application unit 25 to apply the current charging current to the discharge electrode 30 of the charger 24 while the rotation of the fixing belt 20 is stopped (step S13) (step S13). Step S14). As described above, when the charging current is not corrected through the full use of the charging device 24, the current charging current is the initial set current. During this time, the control device 15 detects the inflow current (see the broken line in FIG. 4) generated from the ground electrode 31 of the charger 24 by the current detection unit 26 (step S15), and from the generation of the inflow current to the saturation. Saturation time (second saturation time) is measured (step S16). Then, after the inflow current is saturated, the control device 15 stops the current application to the discharge electrode 30 by the voltage application unit 25.

また、制御装置15は、帯電器24で生じる流れ込み電流の飽和時間が長くなる程、帯電用電流を増加するように補正する。具体的には、制御装置15は、測定した第2飽和時間を、記憶装置16に記憶された第1飽和時間と比較して、第2飽和時間が第1飽和時間よりも長いか否かを判定する(ステップS17)。例えば、制御装置15は、第2飽和時間から第1飽和時間を減算した差分が所定の時間閾値(例えば、100msec)より長い場合に、第2飽和時間が第1飽和時間よりも長いと判定する。 Further, the control device 15 corrects so that the charging current increases as the saturation time of the inflow current generated by the charger 24 becomes longer. Specifically, the control device 15 compares the measured second saturation time with the first saturation time stored in the storage device 16 and determines whether or not the second saturation time is longer than the first saturation time. Determination (step S17). For example, the control device 15 determines that the second saturation time is longer than the first saturation time when the difference obtained by subtracting the first saturation time from the second saturation time is longer than a predetermined time threshold value (for example, 100 msec). ..

そして、制御装置15は、第2飽和時間が第1飽和時間よりも長い場合には(ステップS17:YES)、現在の帯電用電流に所定の増加量(例えば、1μA)を加算して帯電用電流を補正する(ステップS18)。このように補正した帯電用電流を帯電器24に印加すると、補正前に比べて、帯電器24の放電能力が向上して、定着ベルト20に対して単位時間当たりに帯電できる電荷の量が増加する。そのため、補正後の帯電用電流を帯電器24に印加して、回転停止状態の定着ベルト20を帯電するとき、流れ込み電流の飽和時間は、補正前よりも短くなる。なお、制御装置15は、第2飽和時間が第1飽和時間以下の場合(第2飽和時間から第1飽和時間を減算した差分が時間閾値以下の場合)には(ステップS17:NO)、補正することなく帯電用電流を維持する(ステップS19:NO)。 Then, when the second saturation time is longer than the first saturation time (step S17: YES), the control device 15 adds a predetermined increase amount (for example, 1 μA) to the current charging current for charging. Correct the current (step S18). When the charging current corrected in this way is applied to the charger 24, the discharge capacity of the charger 24 is improved as compared with that before the correction, and the amount of charge that can be charged to the fixing belt 20 per unit time increases. do. Therefore, when the corrected charging current is applied to the charger 24 to charge the fixing belt 20 in the rotation stopped state, the saturation time of the inflow current is shorter than that before the correction. The control device 15 corrects when the second saturation time is equal to or less than the first saturation time (when the difference obtained by subtracting the first saturation time from the second saturation time is equal to or less than the time threshold value) (step S17: NO). The charging current is maintained (step S19: NO).

更に、制御装置15は、帯電用電流を補正した場合(ステップS18)、上記と同様にして、定着ベルト20の回転停止状態の間に(ステップS13)、補正後の帯電用電流を帯電器24の放電電極30に印加して(ステップS14)、流れ込み電流を検出し(ステップS15)、第2飽和時間を再度測定する(ステップS16)。また、制御装置15は、再測定した第2飽和時間と第1飽和時間とを比較し(ステップS17)、再測定した第2飽和時間が第1飽和時間よりも長い場合には(ステップS17:YES)、帯電用電流を更に補正する(ステップS18)。なお、帯電用電流の補正後に再測定した第2飽和時間と第1飽和時間との差分が時間閾値以下の場合には(ステップS17:NO、ステップS19:YES、ステップS20:YES)、帯電用電流を維持する。また、帯電用電流の補正後に再測定した第2飽和時間が第1飽和時間より短い場合には(ステップS17:NO、ステップS19:YES、ステップS20:NO)、帯電用電流を補正前の状態(前回補正時の状態)に戻す(ステップS21)。 Further, when the charging current is corrected (step S18), the control device 15 applies the corrected charging current to the charging device 24 while the fixing belt 20 is stopped rotating (step S13) in the same manner as described above. (Step S14), the inflow current is detected (step S15), and the second saturation time is measured again (step S16). Further, the control device 15 compares the remeasured second saturation time with the first saturation time (step S17), and when the remeasured second saturation time is longer than the first saturation time (step S17:). YES), the charging current is further corrected (step S18). If the difference between the second saturation time and the first saturation time remeasured after the correction of the charging current is equal to or less than the time threshold value (step S17: NO, step S19: YES, step S20: YES), charging is performed. Maintain current. If the second saturation time remeasured after the correction of the charging current is shorter than the first saturation time (step S17: NO, step S19: YES, step S20: NO), the charging current is in the state before correction. Return to (the state at the time of the previous correction) (step S21).

制御装置15は、上記のような第2飽和時間の測定、第2飽和時間と第1飽和時間との比較、帯電用電流の補正を、第2飽和時間が第1飽和時間以下(第2飽和時間から第1飽和時間を減算した差分が時間閾値以下)になるまで繰り返す。 The control device 15 measures the second saturation time as described above, compares the second saturation time with the first saturation time, and corrects the charging current. The second saturation time is equal to or less than the first saturation time (second saturation). Repeat until the difference obtained by subtracting the first saturation time from the time becomes equal to or less than the time threshold value).

このようにして、制御装置15は、第2飽和時間が第1飽和時間よりも長い場合には、補正後の帯電用電流を用いた場合の飽和時間が第1飽和時間と同じになるように、帯電用電流を増加して補正する。 In this way, when the second saturation time is longer than the first saturation time, the control device 15 makes the saturation time the same as the first saturation time when the corrected charging current is used. , The charging current is increased and corrected.

本実施形態では、上記のように、プリンター1(画像形成装置)の定着装置13は、用紙に形成されたトナー像を加熱する回転可能な定着ベルト20(加熱部材)と、定着ベルト20に対向して配置され、定着ベルト20との間を通過する用紙を加圧する加圧ローラー21(加圧部材)と、トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電する放電電極30及び定着ベルト20の周方向において放電電極30の少なくとも一方側に設けられる接地電極31を有し、所定の帯電用電流に応じて放電電極30によって放電した電荷を定着ベルト20の表面に帯電させる帯電器24と、接地電極31からの流れ込み電流を検出する電流検出部26と、を備える。定着装置13の制御装置15は、定着ベルト20の回転停止状態の間に帯電用電流を放電電極30に印加した場合に発生した流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる程、定着処理時に放電電極30に印加する帯電用電流を増加する。 In the present embodiment, as described above, the fixing device 13 of the printer 1 (image forming device) faces the rotatable fixing belt 20 (heating member) for heating the toner image formed on the paper and the fixing belt 20. A pressure roller 21 (pressurizing member) that pressurizes the paper passing between the fixing belt 20 and the discharge electrode 30 and the fixing belt 20 that discharge charges having the same polarity as the toner constituting the toner image. A charger 24 having a ground electrode 31 provided on at least one side of the discharge electrode 30 in the circumferential direction of the above, and charging the surface of the fixing belt 20 with the electric charge discharged by the discharge electrode 30 according to a predetermined charging current. A current detection unit 26 for detecting the inflow current from the ground electrode 31 is provided. The control device 15 of the fixing device 13 increases the saturation time until the inflow current generated when the charging current is applied to the discharge electrode 30 while the rotation of the fixing belt 20 is stopped becomes longer during the fixing process. The charging current applied to the discharge electrode 30 is increased.

定着装置13の経時使用によって、帯電器24の放電電極30が汚染される程、帯電器24の放電能力が低下して、定着ベルト20に対して単位時間当たりに帯電できる電荷の量が低下する。この場合、定着ベルト20の回転停止時に流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる。これに対して、本実施形態では、飽和時間が長くなる程、帯電用電流を増加して補正している。そのため、帯電器24の放電能力は、補正前よりも向上し、定着ベルト20に対して単位時間当たりに帯電される電荷の量が増加する。 As the discharge electrode 30 of the charger 24 becomes contaminated by the use of the fixing device 13 over time, the discharge capacity of the charger 24 decreases, and the amount of electric charge that can be charged to the fixing belt 20 per unit time decreases. .. In this case, when the rotation of the fixing belt 20 is stopped, the saturation time until the inflow current is saturated becomes long. On the other hand, in the present embodiment, the charging current is increased and corrected as the saturation time becomes longer. Therefore, the discharge capacity of the charger 24 is improved as compared with that before the correction, and the amount of electric charge charged per unit time with respect to the fixing belt 20 increases.

従って、本実施形態によれば、帯電器24の劣化度合い(放電電極30の汚染度合い)に応じて、帯電器24の放電能力を向上することができる。これにより、帯電器24は、定着装置13の使用環境、定着されるトナー像の印字率、一日当たりの印字枚数等の様々な状況に拘らず、適切な電荷量で定着ベルト20を帯電させることができる。そのため、定着ベルト20の電気的吸引力を適切に抑制して、トナーの定着ベルト20への付着を抑制し、トナーの定着ベルト20への付着に起因するオフセット現象を抑制することができる。また、帯電器24の劣化度合いが軽い場合には、必要以上に高い帯電用電流を放電電極30に印加することがなく、放電電極30の破損を抑制し、帯電器24の耐久性を高めることができる。このように、定着ベルト20におけるオフセット現象を抑制しつつ、帯電器24の放電能力の低下を抑制することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the discharge capacity of the charger 24 can be improved according to the degree of deterioration of the charger 24 (the degree of contamination of the discharge electrode 30). As a result, the charger 24 charges the fixing belt 20 with an appropriate amount of charge regardless of various conditions such as the usage environment of the fixing device 13, the printing rate of the toner image to be fixed, and the number of printed sheets per day. Can be done. Therefore, the electrical suction force of the fixing belt 20 can be appropriately suppressed, the adhesion of the toner to the fixing belt 20 can be suppressed, and the offset phenomenon caused by the adhesion of the toner to the fixing belt 20 can be suppressed. Further, when the degree of deterioration of the charger 24 is light, an unnecessarily high charging current is not applied to the discharge electrode 30, damage to the discharge electrode 30 is suppressed, and the durability of the charger 24 is enhanced. Can be done. In this way, it is possible to suppress a decrease in the discharge capacity of the charger 24 while suppressing an offset phenomenon in the fixing belt 20.

例えば、制御装置15は、初期状態の帯電器24についての飽和時間である第1飽和時間と、使用されて所定の補正条件に到達した帯電器24についての飽和時間である第2飽和時間とを比較し、第2飽和時間が第1飽和時間よりも長い場合、帯電用電流を増加する。これにより、帯電器24が所定の補正条件に到達した場合に帯電用電流を補正するか否かを判定するので、帯電用電流の補正回数を軽減すると共に、ユーザーの使用状況に応じて帯電用電流の補正を行うことができる。また、帯電器24が最適な状態であった初期状態での第1飽和時間を比較対象としているため、帯電器24の状態を適切に判定することができる。 For example, the control device 15 sets the first saturation time, which is the saturation time for the charger 24 in the initial state, and the second saturation time, which is the saturation time for the charger 24 which has been used and has reached a predetermined correction condition. By comparison, when the second saturation time is longer than the first saturation time, the charging current is increased. As a result, it is determined whether or not to correct the charging current when the charger 24 reaches a predetermined correction condition, so that the number of corrections of the charging current is reduced and the charging current is used according to the user's usage condition. The current can be corrected. Further, since the first saturation time in the initial state in which the charger 24 is in the optimum state is targeted for comparison, the state of the charger 24 can be appropriately determined.

また、制御装置15は、第2飽和時間が第1飽和時間よりも長い場合、定着ベルト20の回転停止状態の間に帯電用電流を放電電極30に印加した場合に発生する流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が第1飽和時間と同じになるように、帯電用電流を増加する。これにより、帯電器24が最適な状態であった初期状態での第1飽和時間を基準にして、帯電用電流の補正を行うため、帯電器24が最適な放電能力で定着ベルト20の帯電を行うように制御することができる。 Further, when the second saturation time is longer than the first saturation time, the control device 15 saturates the inflow current generated when the charging current is applied to the discharge electrode 30 while the rotation of the fixing belt 20 is stopped. The charging current is increased so that the saturation time up to is the same as the first saturation time. As a result, in order to correct the charging current based on the first saturation time in the initial state in which the charger 24 was in the optimum state, the charger 24 charges the fixing belt 20 with the optimum discharge capacity. It can be controlled to do.

また、帯電用電流の補正条件は、所定枚数の用紙の定着処理毎に設定される。これにより、ユーザーの使用状況に応じて、周期的に帯電用電流を補正することができる。 Further, the correction condition of the charging current is set for each fixing process of a predetermined number of sheets of paper. As a result, the charging current can be periodically corrected according to the usage status of the user.

上記した実施形態では、熱源22として励磁コイル22aを備えたIH定着ユニットを適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、熱源22は、例えば、ハロゲンヒーターやセラミックヒーターを適用してもよい。また、ハロゲンヒーターやセラミックヒーターからなる熱源22は、定着ベルト20の外部に設けられてもよいが、定着ベルト20の内部に設けられてもよい。 In the above embodiment, the case where the IH fixing unit provided with the exciting coil 22a is applied as the heat source 22 has been described, but in another different embodiment, the heat source 22 may be applied with, for example, a halogen heater or a ceramic heater. good. Further, the heat source 22 made of a halogen heater or a ceramic heater may be provided outside the fixing belt 20, but may also be provided inside the fixing belt 20.

上記した実施形態では、定着装置13が定着ベルト20としての加熱部材を備える構成を説明したが、加熱部材はこれに限定されず、例えば、定着ローラーを備えて構成されてもよい。また、上記した実施形態では、図2や図5において、接地電極31が電流検出部26に直接的に接続される例を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、他の実施形態では、接地電極31と電流検出部26との間にツェナーダイオードを接続し、放電電圧を上げて電流検出部26に入力するとよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the fixing device 13 includes a heating member as the fixing belt 20 has been described, but the heating member is not limited to this, and may be configured to include, for example, a fixing roller. Further, in the above-described embodiment, the example in which the ground electrode 31 is directly connected to the current detection unit 26 has been described in FIGS. 2 and 5, but the present invention is not limited to this, and for example, other embodiments. In the embodiment, a Zener diode may be connected between the ground electrode 31 and the current detection unit 26 to increase the discharge voltage and input to the current detection unit 26.

本実施形態では、モノクロのプリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カラープリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。 In the present embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the monochrome printer 1 has been described, but in other different embodiments, the present invention is applied to other image forming apparatus such as a color printer, a copying machine, a facsimile, and a multifunction device. It is also possible to apply the configuration of.

1 プリンター(画像形成装置)
2 プリンター本体
6 画像形成部
10 搬送経路
13 定着装置
20 定着ベルト(加熱部材)
21 加圧ローラー(加圧部材)
22 熱源
24 帯電器
25 電圧印加部
26 電流検出部
30 放電電極
31 接地電極
1 Printer (image forming device)
2 Printer body 6 Image forming part 10 Transport path 13 Fixing device 20 Fixing belt (heating member)
21 Pressurizing roller (pressurizing member)
22 Heat source 24 Charger 25 Voltage application part 26 Current detection part 30 Discharge electrode 31 Ground electrode

Claims (5)

用紙に形成されたトナー像を加熱する回転可能な加熱部材と、
前記加熱部材に対向して配置され、前記加熱部材との間を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、
前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電する放電電極及び前記加熱部材の周方向において前記放電電極の少なくとも一方側に設けられる接地電極を有し、所定の帯電用電流に応じて前記放電電極によって放電した電荷を前記加熱部材の表面に帯電させる帯電器と、
前記接地電極からの流れ込み電流を検出する電流検出部と、を備え、
前記加熱部材の回転停止状態の間に前記帯電用電流を前記放電電極に印加した場合に発生した前記流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる程、定着処理時に前記放電電極に印加する帯電用電流を増加することを特徴とする定着装置。
A rotatable heating member that heats the toner image formed on the paper,
A pressurizing member arranged to face the heating member and pressurizing the paper passing between the heating member and the paper.
It has a discharge electrode that discharges a charge of the same polarity as the toner that constitutes the toner image, and a ground electrode provided on at least one side of the discharge electrode in the circumferential direction of the heating member, and is described in accordance with a predetermined charging current. A charger that charges the surface of the heating member with the electric charge discharged by the discharge electrode, and
A current detection unit that detects the inflow current from the ground electrode is provided.
The longer the saturation time until the inflow current generated when the charging current is applied to the discharge electrode during the rotation stop state of the heating member becomes longer, the more charging is applied to the discharge electrode during the fixing process. A fixing device characterized by increasing the current.
初期状態の前記帯電器についての前記飽和時間である第1飽和時間と、使用されて所定の補正条件に到達した前記帯電器についての前記飽和時間である第2飽和時間とを比較し、前記第2飽和時間が前記第1飽和時間よりも長い場合、前記帯電用電流を増加することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The first saturation time, which is the saturation time of the charger in the initial state, is compared with the second saturation time, which is the saturation time of the charger that has been used and reached a predetermined correction condition. 2. The fixing device according to claim 1, wherein when the saturation time is longer than the first saturation time, the charging current is increased. 前記第2飽和時間が前記第1飽和時間よりも長い場合、前記加熱部材の回転停止状態の間に前記帯電用電流を前記放電電極に印加した場合に発生する前記流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が前記第1飽和時間と同じになるように、前記帯電用電流を増加することを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 When the second saturation time is longer than the first saturation time, saturation until the inflow current generated when the charging current is applied to the discharge electrode while the rotation of the heating member is stopped is saturated. The fixing device according to claim 2, wherein the charging current is increased so that the time becomes the same as the first saturation time. 前記補正条件は、所定枚数の用紙の定着処理毎に設定されることを特徴とする請求項2又は3に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 2 or 3, wherein the correction condition is set for each fixing process of a predetermined number of sheets of paper. 請求項1~4の何れか1項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005107200A (en) 2003-09-30 2005-04-21 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP2007164033A (en) 2005-12-16 2007-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Charging device
US20130294788A1 (en) 2012-05-07 2013-11-07 Mark C. Zaretsky Efficiency of a corona charger

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3112525B2 (en) * 1991-10-01 2000-11-27 株式会社日立製作所 Electrophotographic recording device
JP6583177B2 (en) * 2016-07-27 2019-10-02 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Fixing apparatus and image forming apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005107200A (en) 2003-09-30 2005-04-21 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP2007164033A (en) 2005-12-16 2007-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Charging device
US20130294788A1 (en) 2012-05-07 2013-11-07 Mark C. Zaretsky Efficiency of a corona charger

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