JP2013195862A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and a fixing device installed therein.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着不良が生じにくい定着装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a fixing device in which an image forming apparatus such as a copying machine and a printer has a short warm-up time and a first print time and hardly causes a fixing failure (see, for example, Patent Document 1).
詳しくは、特許文献1の図2、図4等に記載の定着装置は、定着ベルト(符号21)、ニップ部を除いて定着ベルトの内周面に対向するように固設されたパイプ状の加熱部材(符号22)、加熱部材を加熱するために加熱部材に内設されたヒータ(符号25)、定着ベルトを介して加圧ローラ(符号31)に圧接してニップ部を形成するために定着ベルトの内部に設置された固定部材(符号26)、固定部材に当接して固定部材を補強する略板状の補強部材(符号23)、等で構成されている。
そして、ヒータによって加熱されたパイプ状の加熱部材によって定着ベルトが加熱されて、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像がニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着されることになる。
Specifically, the fixing device described in FIG. 2, FIG. 4 and the like of Patent Document 1 is a pipe-shaped fixing device that is fixed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt except for the fixing belt (reference numeral 21) and the nip portion. A heating member (reference numeral 22), a heater (reference numeral 25) provided in the heating member for heating the heating member, and a pressure roller (reference numeral 31) via a fixing belt to form a nip portion A fixing member (reference numeral 26) installed inside the fixing belt, a substantially plate-shaped reinforcing member (reference numeral 23) that abuts the fixing member and reinforces the fixing member, and the like.
Then, the fixing belt is heated by the pipe-shaped heating member heated by the heater, and the toner image on the recording medium conveyed toward the nip portion receives heat and pressure at the nip portion and is received on the recording medium. It will be fixed.
一方、特許文献2には、装置の定着動作(通紙動作)が終了した後に、定着ローラ(定着回転体)の温度が所定温度を超えてしまっている状態が温度センサによって検知された場合に、装置を所定時間だけ空回転(空駆動)して、定着ローラを冷却する技術が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 2, when the temperature sensor detects that the temperature of the fixing roller (fixing rotator) has exceeded a predetermined temperature after the fixing operation (paper passing operation) of the apparatus is completed. A technique is disclosed in which the fixing roller is cooled by idling the apparatus for a predetermined time (idle driving).
上述した特許文献1等の定着装置は、一連の通紙動作(記録媒体の搬送動作)が終了した直後に装置の稼働を直ちに停止してしまうと、ヒータに近い距離にある定着ベルトの部分が、稼働停止とともに通電が停止されたヒータの余熱によって局所的に加熱されて昇温してしまっていた。そして、そのような状態で、次の定着工程(通紙動作)をおこなってしまうと、定着ベルトの局所的に昇温した部分によって定着された記録媒体上の定着画像にホットオフセット等の異常画像が生じてしまうことがあった。 In the fixing device described in Patent Document 1 and the like, if the operation of the apparatus is stopped immediately after a series of paper feeding operations (recording medium conveyance operations) is completed, a portion of the fixing belt that is close to the heater is removed. The heater was locally heated by the remaining heat of the heater that was de-energized along with the operation stop, and the temperature was raised. In such a state, if the next fixing step (paper feeding operation) is performed, an abnormal image such as a hot offset is added to the fixed image on the recording medium fixed by the locally heated portion of the fixing belt. Sometimes occurred.
このような問題を解決するために、特許文献2の技術を応用して、一連の搬送動作(通紙動作)が終了した後に定着ベルトの表面温度が所定温度を超えてしまっている状態が温度検知手段によって検知された場合に、装置を所定時間だけ空回転する方策が考えられる。しかし、その場合、次の工程でおこなわれる一連の通紙動作は、所定時間の装置の空回転が完全に終了した後におこなわれることになるため、それに応じた待ち時間が生じることになる。
一方、本願発明者は、研究を重ねた結果、空回転をおこなう前におこなわれた一連の通紙動作で通紙された記録媒体の種類(通紙条件)と、空回転をおこなった後におこなわれる一連の通紙動作で通紙される記録媒体の種類(通紙条件)と、の組み合わせによっては、定着ベルトが局所的に昇温する程度や位置も異なって次工程の通紙動作に影響しないことがあることを知得した。
In order to solve such a problem, the state in which the surface temperature of the fixing belt exceeds a predetermined temperature after a series of conveying operations (sheet feeding operations) is completed by applying the technique of Patent Document 2 is a temperature. When detected by the detection means, a method of idling the device for a predetermined time can be considered. However, in that case, a series of sheet passing operations performed in the next process is performed after the idle rotation of the apparatus for a predetermined time is completely completed, and accordingly, a waiting time corresponding thereto is generated.
On the other hand, as a result of repeated research, the inventor of the present application performs the type of recording medium (paper passing condition) passed through a series of paper passing operations performed before the idling rotation and after the idling rotation. Depending on the combination of the type of recording medium (passing conditions) that is passed through a series of pass-through operations, the degree and position of the fixing belt locally increases, which affects the pass-through operation of the next process. I knew that there were things I didn't.
また、このような問題は、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短い、立ち上がり特性(昇温特性)の良好な定着装置では顕著になり無視できないものの、定着回転体として複数のローラ部材に張架された定着ベルトを用いた定着装置や、定着回転体として定着ローラを用いた定着装置であっても、同様に生じうるものである。 In addition, such a problem is noticeable in a fixing device with a short warm-up time and first print time and good start-up characteristics (temperature rise characteristics) and cannot be ignored, but is stretched around a plurality of roller members as a fixing rotating body. This can occur in the same manner even in a fixing device using a fixing belt and a fixing device using a fixing roller as a fixing rotating body.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、通紙終了後に定着回転体の表面温度が局所的に昇温してしまって、次におこなわれる一連の搬送動作における記録媒体上の定着画像にホットオフセット等の異常画像が生じる不具合が効率的に防止される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and after the end of paper passing, the surface temperature of the fixing rotator is locally increased, and recording in a series of transport operations to be performed next is performed. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus that can efficiently prevent a problem that an abnormal image such as a hot offset occurs in a fixed image on a medium.
この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、加熱手段によって加熱されるとともに、所定方向に回転してトナー像を加熱して溶融する定着回転体と、所定方向に回転するとともに、前記定着回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着回転体の表面の温度を検知する温度検知手段と、を備え、前記ニップ部への記録媒体の一連の搬送動作が終了したときに前記温度検知手段によって検知される検知温度が所定の閾値を超えている場合に、前記加熱手段による前記定着回転体の加熱を停止した状態で前記定着回転体と前記加圧回転体とを回転させる空回転モードが実行され、前記空回転モードは、前記一連の搬送動作に係る記録媒体の情報と、次におこなわれる一連の搬送動作に係る記録媒体の情報と、に基いて、その実行時間が可変されるものである。 The fixing device according to the first aspect of the present invention is heated by a heating unit, rotated in a predetermined direction to heat and melt a toner image, and rotated in a predetermined direction. A pressure rotator that forms a nip portion that is pressed against the fixing rotator to convey the recording medium; and a temperature detection unit that detects a temperature of the surface of the fixing rotator, and the recording medium to the nip portion. When the detected temperature detected by the temperature detection means exceeds a predetermined threshold when the series of transport operations is completed, the fixing rotator is stopped in a state where heating of the fixing rotator by the heating means is stopped. And an idle rotation mode for rotating the pressurizing rotator, and the idle rotation mode includes information on the recording medium related to the series of transport operations and the recording medium related to the series of transport operations to be performed next. And distribution, based on, in which the execution time is variable.
なお、本願において、「通紙領域」とは、定着装置(画像形成装置)にて通紙される記録媒体の幅方向の範囲であるものと定義し、「非通紙領域」とは「通紙領域」の範囲外の領域であるものと定義する。したがって、幅方向のサイズの異なる記録媒体が通紙される場合には、そのサイズに応じて「通紙領域」の大きさと「非通紙領域」の大きさとがそれぞれ変動することになる。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向であるものと定義する。
In the present application, the “sheet passing area” is defined as a range in the width direction of the recording medium to be passed by the fixing device (image forming apparatus), and the “non-sheet passing area” is defined as “passing area”. It is defined as an area outside the range of “paper area”. Therefore, when a recording medium having a different size in the width direction is passed, the size of the “sheet passing area” and the size of the “non-sheet passing area” vary depending on the size.
In the present application, the “width direction” is defined as a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium.
また、本願において、固定部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や補強部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢手段によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。 Further, in the present application, the state in which the fixing member or the reinforcing member is “fixed” is defined as a state in which the fixing member or the reinforcing member is held in a non-rotating manner without being driven to rotate. Therefore, for example, even when the fixing member is biased toward the nip portion by a biasing means such as a spring, the fixing member is “fixed” if the fixing member is held non-rotating. It becomes a state.
本発明は、一連の搬送動作が終了したときに温度検知手段によって検知される検知温度が所定の閾値を超えている場合に実行される空回転モードの実行時間が、その一連の搬送動作に係る記録媒体の情報と、次におこなわれる一連の搬送動作に係る記録媒体の情報と、に基いて可変される。これにより、通紙終了後に定着回転体の表面温度が局所的に昇温してしまって、次におこなわれる一連の搬送動作における記録媒体上の定着画像にホットオフセット等の異常画像が生じる不具合が効率的に防止される、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 The present invention relates to the execution time of the idling mode that is executed when the detected temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined threshold when the series of transport operations is completed. It is varied based on information on the recording medium and information on the recording medium related to a series of transport operations to be performed next. As a result, the surface temperature of the fixing rotator locally rises after the end of paper passing, and an abnormal image such as a hot offset occurs in the fixed image on the recording medium in the next series of transport operations. A fixing device and an image forming apparatus that can be efficiently prevented can be provided.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図12にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、本実施の形態1における画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱可能(交換可能)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the first embodiment is a tandem type color printer. Four
An
各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76、クリーニング部77、除電部(不図示である。)等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成されることになる。
感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、不図示の駆動モータによって図1中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
The
Thereafter, the surfaces of the
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像装置76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surfaces of the
Finally, the surfaces of the
Thus, a series of image forming processes performed on the
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト78上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the
Here, the
4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
The four primary
The
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the
Thereafter, the
Thus, a series of transfer processes performed on the
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98(タイミングローラ対)等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
Here, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is fed with a
Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the
レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
The recording medium P conveyed to the registration roller pair 98 is temporarily stopped at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 98 is rotationally driven in synchronization with the color image on the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ31による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
Thereafter, the recording medium P is discharged out of the apparatus through a pair of
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
次に、図2〜図12にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2〜図4等を参照して、定着装置20は、定着回転体としての定着ベルト21(ベルト部材)、固定部材26(ニップ部形成部材)、補強部材23、加熱手段としてのヒータ25A、25B(熱源)、加圧回転体としての加圧ローラ31、温度検知手段としての温度センサ40A、40B、シート状部材22(潤滑剤供給部材)、板状部材28(固定板)、反射部材27、等で構成される。
Next, the configuration and operation of the fixing
2 to 4 and the like, the fixing
ここで、定着回転体としての定着ベルト21(定着部材)は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図2中の矢印方向(反時計方向)に回転(走行)する。定着ベルト21は、内周面21a(固定部材26との摺接面である。)側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが1mm以下に設定されている。
定着ベルト21の基材層は、層厚が30〜50μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト21の弾性層は、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト21表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体P上のトナー像Tに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト21の離型層は、層厚が5〜50μmであって、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)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保される。
Here, the fixing belt 21 (fixing member) as a fixing rotating body is a thin and flexible endless belt, and rotates (runs) in the direction of the arrow (counterclockwise) in FIG. The fixing
The base material layer of the fixing
The elastic layer of the fixing
The release layer of the fixing
また、定着ベルト21の直径は15〜120mmになるように設定されている。なお、本実施の形態1では、定着ベルト21の内径が30mmに設定されている。
定着ベルト21の内部(内周面側)には、固定部材26、2つのヒータ(第1ヒータ25Aと第2ヒータ25Bとである。)、補強部材23、反射部材27、シート状部材22、両面テープ49(貼着手段)、ネジ24、板状部材28(固定板)、等が固設されている。
ここで、固定部材26は、定着ベルト21の内周面21aに摺接するように固定されている。そして、固定部材26が定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接することで、記録媒体Pが搬送されるニップ部が形成される。図3及び図5を参照して、固定部材26は、その幅方向両端部が、定着装置20の側板43に固定支持されたフランジ29(保持部材)に回転可能に保持されている。なお、固定部材26やフランジ29の構成については、後でさらに詳しく説明する。
そして、定着ベルト21は、その内部に設置されたヒータ25A、25B(加熱手段)の輻射熱(赤外粋光)により直接的に加熱される。
Further, the diameter of the fixing
Inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side), a fixing
Here, the fixing
The fixing
加熱手段としての2つのヒータ25A、25Bは、いずれも、ハロゲンヒータ(又はカーボンヒータ)であって、それぞれの両端部が定着装置20の側板43に固定されている(図3を参照できる。)。そして、装置本体1の電源部により出力制御されたヒータ25A、25B(加熱手段)の輻射熱によって、定着ベルト21において主としてニップ部を除く部分であってヒータ25A、25Bに対向する対向面が加熱される。さらに、加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ25A、25Bの出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーモパイル等の温度センサ40A、40B(温度検知手段)によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ25A、25Bの出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。
The two
ここで、本実施の形態1では、定着ベルト21の内周面側に2本のヒータ25A、25Bを並設している。
詳しくは、図3(B)に示すように、第1ヒータ25Aは、ヒータ部となる発光部25A1が、幅方向(図3の左右方向であって、図2の紙面垂直方向である。)の中央部の範囲Mに設置されている。この範囲Mは、200〜220mmであって、A4縦サイズの記録媒体Pの通紙領域に対応するものである。これに対して、第2ヒータ25Bは、ヒータ部となる発光部25B1が、幅方向両端部(範囲Nにおいて範囲Mを除く範囲である。)にそれぞれ設置されている。ここで、範囲Nは、300〜330mmであって、A3縦サイズの記録媒体Pの通紙領域(A4縦サイズの記録媒体Pの非通紙領域)に対して余裕度分(発光部の端部の発光強度が弱くなって端部の温度の落ち込みを防止するためのものである。)を付加したものである。このような2つのヒータ25A、25Bは、それぞれ別々に出力制御することができて、A3縦サイズの記録媒体Pが通紙(搬送)される場合には2つのヒータ25A、25Bを点灯して、A4縦サイズの記録媒体Pが通紙(搬送)される場合には第1ヒータ25Aのみを点灯するように制御して、定着ベルト21における非通紙領域の過昇温を防止することができる。
なお、本実施の形態1では、定着ベルト21の内周面側に2本のヒータ25A、25Bを設置したが、定着ベルト21の内周面側に1本のヒータのみを設置することもできる。
Here, in the first embodiment, two heaters 25 </ b> A and 25 </ b> B are arranged in parallel on the inner peripheral surface side of the fixing
Specifically, as shown in FIG. 3 (B), in the
In the first embodiment, two
また、本実施の形態1では、ヒータ25A、25Bに対して定着ベルト21を介して対向する位置であって幅方向の異なる位置の温度をそれぞれ検知する2つの温度センサ40A、40B(温度検知手段)が設置されている。
詳しくは、図3(A)に示すように、第1温度センサ40Aは、第1ヒータ25Aに対応して、定着ベルト21の幅方向中央部(範囲M内)の表面温度を検知できるように配設されている。これに対して、第2温度センサ40Bは、第2ヒータ25Bに対応して、定着ベルト21の幅方向端部(範囲Nにおいて範囲Mを除く範囲である。)の表面温度を検知できるように配設されている。そして、第1温度センサ40Aの検知温度に基いて第1ヒータ25Aをオン・オフ制御して、第2温度センサ40Bの検知温度に基いて第2ヒータ25Bをオン・オフ制御することができる。
また、2つの温度センサ40A、40Bは、ヒータ25A、25Bによって定着ベルトが直接的に加熱される位置に対向するように設置されている。このような位置に温度センサ40A、40Bを設置することで、装置の稼働停止時(定着ベルト21の回転停止時)に通電停止されたヒータ25A、25Bの余熱によって昇温する定着ベルト21の表面温度を検知しやすくなる。
Further, in the first embodiment, two
Specifically, as shown in FIG. 3A, the
The two
このように、本実施の形態1における定着装置20は、定着ベルト21の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、定着ベルト21が周方向の比較的広い範囲にわたって加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト21が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト21を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
特に、本実施の形態1における定着装置20は、定着ベルト21がヒータ25A、25B(加熱手段)によって直接的に加熱されるように構成されているため、定着ベルト21の加熱効率がさらに向上するとともに、定着装置21をさらに低コスト化・小型化することができる。
Thus, in the fixing
In particular, since the fixing
図5及び図6を参照して、保持部材としての2つのフランジ29は、耐熱性樹脂材料等で形成されていて、定着装置20の幅方向両端部の側板43にそれぞれ嵌め込まれている。フランジ29には、定着ベルト21の円形姿勢を維持しながら定着ベルト21を保持するためのガイド部29aや、定着ベルト21の幅方向の移動(ベルト寄り)を規制するためのストッパ部29b、等が設けられている。
なお、本実施の形態における定着装置20において、フランジ29のストッパ部29bの位置に、定着ベルト21の端部の磨耗を軽減するために、PEEK、PPS、PAI、PTFE等の低摩擦性・耐熱性材料からなるスリッピング部材(リング状部材)を、フランジ29とは別部材として設置することもできる。
With reference to FIGS. 5 and 6, the two
In the fixing
ここで、定着ベルト21の幅方向両端部はフランジ29によって保持されているため、定着ベルト21の円形姿勢がある程度維持されるものの、定着ベルト21の剛性によっては走行時に幅方向中央部においてある程度のバタツキが発生する可能性がある。したがって、定着ベルト21のバタツキが生じても定着ベルト21が他の構成部材(補強部材23や反射部材27等である。)に当接しないように、定着ベルト21の剛性が比較的高い場合には他の構成部材との離間距離を0.02mm以上確保して、定着ベルト21の剛性が比較的低い場合には他の構成部材との離間距離を3mm以上確保するように設定することが好ましい。
Here, since both ends in the width direction of the fixing
また、定着ベルト21の内周面21aには、その幅方向(図5の左右方向である。)の両端部に、フランジ29のガイド部29aとの摺動部(図5中、破線で囲んだ部分である。)における摺動抵抗を減ずるための、低摩擦部21a1が形成されている。具体的に、低摩擦部21a1は、基材層の表面にフッ素樹脂等の低摩擦材料をコーティングして形成されたものである。このような構成により、定着ベルト21の回転(走行)によって定着ベルト21とフランジ29(ガイド部29a)とが摺接しても、定着ベルト21やフランジ29(ガイド部29a)が磨耗劣化しにくくなる。
Further, the inner
なお、本実施の形態1において、定着ベルト21の内周面21aに接触する部材は、幅方向両端のフランジ29と、固定部材26と、のみであって、それ以外に内周面21aに接触して定着ベルト21の回転をガイドするような部材(ベルトガイド)は存在しない。
このように、本実施の形態1における定着装置20は、従来の定着装置(特許文献1等の定着装置である。)に比べて、定着ベルト21のさらなる加熱効率の向上や装置の低コスト化・小型化等を目的として、パイプ状の加熱部材を取り外して、パイプ状の加熱部材を介することなく定着ベルト21を加熱手段(ヒータ25A、25B)によって直接的に加熱する構成を採用している。具体的に、定着ベルト21の内周面21aをフランジ29で保持する構成を採用している。
In the first embodiment, the members that contact the inner
As described above, the fixing
ここで、本実施の形態1では、ニップ部を形成する固定部材26の強度を補強する補強部材23が、定着ベルト21の内周面側に固設されている。図3を参照して、補強部材23は、幅方向の長さが固定部材26と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置20のフランジ29(保持部材)に保持されている。詳しくは、補強部材23は、フランジ29と固定部材26との間に挟まれるようにして、その位置が定められることになる。なお、本実施の形態1では、図4に示すように、補強部材23の2つの起立部23c(対向面23aから離間した方向に向けて起立する部分である。)の端面(基準面23b)がフランジ29の保持部29c(図6を参照できる。)に当接して、補強部材23が保持されるように構成されている。これに対して、補強部材23を、フランジ29の保持部29cではなくて、側板43に当接させて保持させることもできる。
そして、補強部材23が固定部材26及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接することで、ニップ部において固定部材26が加圧ローラ31の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。本実施の形態1において、補強部材23は、ヒータ25A、25Bが位置する側に凹部が対向するように形成された略コの字状の板状部材である。この補強部材23は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
なお、補強部材23の構成については、後でさらに詳しく説明する。
Here, in the first embodiment, the reinforcing
The reinforcing
The configuration of the reinforcing
また、本実施の形態1では、補強部材23における、ヒータ25に対向する面の側に、反射部材27(反射板)が固設されている。これにより、ヒータ25A、25Bから補強部材23に向かう熱(補強部材23を加熱する熱)が反射部材27で反射されて定着ベルト21の加熱に用いられることになるために、定着ベルト21の加熱効率がさらに向上することになる。なお、反射部材27の材料としては、アルミニウムやステンレス等を用いることができる。
なお、補強部材23における、ヒータ25A、25Bに対向する面の一部又は全部に、鏡面処理を施したり断熱部材を設けたりした場合であっても、同じような効果を得ることができる。
In the first embodiment, the reflecting member 27 (reflecting plate) is fixed on the side of the reinforcing
The same effect can be obtained even when a part of or the entire surface of the reinforcing
図2を参照して、加圧ローラ31(ニップ部の位置で定着ベルト21の外周面に当接する加圧回転体である。)は、直径が30mmであって、中空構造の芯金32上に弾性層33を形成したものである。加圧ローラ31(加圧回転体)の弾性層33は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA、PTFE等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ31は定着ベルト21に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図3を参照して、加圧ローラ31には不図示の駆動部(駆動機構)の駆動ギアに噛合するギア45が設置されていて、加圧ローラ31は図2中の矢印方向(時計方向)に回転駆動される。また、加圧ローラ31は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に軸受42を介して回転可能に支持されている。なお、加圧ローラ31の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
Referring to FIG. 2, the pressure roller 31 (which is a pressure rotating body that contacts the outer peripheral surface of the fixing
ここで、本実施の形態1では、加圧ローラ31の外周面に接触するようにサーミスタ等の第3温度センサ41が設置されている。そして、装置の立ち上げ時において第3温度センサ41によって検知される加圧ローラ31の表面温度が所定値に達しないときにプリントを開始しないようにするような制御をおこなうことができる。また、加圧ローラ31の内部にハロゲンヒータ等の熱源を設ける場合には、第3温度センサ41によって検知される温度に基いてその熱源を稼働制御(例えば、ヒータのオン・オフ制御である。)することができる。
Here, in the first embodiment, a
また、図示は省略するが、本実施の形態1における定着装置20に、定着ベルト21に対して離間する方向に加圧ローラ31を移動させて定着ベルト21に対する加圧ローラ31の圧接力を減圧する減圧機構(接離機構)を設置することができる。
そのような場合、非通紙時に、制御部によって減圧機構が制御されて、加圧ローラ31が離間方向に移動してニップ部における圧接力が減圧される。これにより、長時間にわたって圧接状態が続いて、ニップ部における圧接力によって定着ベルト21や加圧ローラ31に歪みが生じてしまう不具合が軽減されることになる。
さらに、ニップ部において記録媒体Pの紙詰まり(ジャム)が発生した場合には、制御部によって減圧機構が制御されて(又は、手動で減圧機構を操作して)、加圧ローラ31が離間方向に移動してニップ部における圧接力が減圧される。これにより、ニップ部において紙詰まりした記録媒体Pを除去する作業を容易におこなうことができることになる。
Although not shown, the
In such a case, the pressure reducing mechanism is controlled by the control unit when the sheet is not fed, and the
Further, when a paper jam (jam) occurs in the recording medium P in the nip portion, the pressure reducing mechanism is controlled by the control unit (or the pressure reducing mechanism is manually operated), and the
なお、加圧ローラ31の弾性層33を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材16に生じる負荷を軽減することができる。さらに、加圧ローラ31の断熱性が高められて、定着ベルト21の熱が加圧ローラ31側に移動しにくくなるために、定着ベルト21の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態1では、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径とほぼ同等になるように形成したが、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト21の曲率が加圧ローラ31の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Pが定着ベルト21から分離され易くなる。
When the
In the first embodiment, the diameter of the fixing
図4を参照して、定着ベルト21の内周面21aに摺接する固定部材26は、加圧ローラ31との対向面(摺接面)が、加圧ローラ31の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Pは加圧ローラ31の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態1では、ニップ部を形成する固定部材26の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材26の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材26の摺接面(加圧ローラ31に対向する面である。)が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Pの画像面に対して略平行になって、定着ベルト21と記録媒体Pとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト21の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Pを定着ベルト21から容易に分離することができる。
Referring to FIG. 4, fixing
In the first embodiment, the shape of the fixing
また、固定部材26を形成する材料としては、樹脂材料や金属材料を用いることができるが、加圧ローラ31による加圧力を受けても大きく撓むことがない程度の剛性があり、熱性と断熱性とを有する樹脂材料(液晶ポリマー(LCP)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等である。)が好適である。本実施の形態1では、固定部材26の材料として、液晶ポリマー(LCP)を用いている。
As a material for forming the fixing
また、固定部材26には、定着ベルト21との摺動抵抗を減ずるために、PTFE等の低摩擦材料からなるシート状部材22が覆設されている。詳しくは、シート状部材22は、ニップ部の位置で固定部材26と定着ベルト21との間に幅方向にわたって介在されるように、固定部材26の周囲(図4に示すような断面でみた固定部材26の周囲である。)を覆うように設置されている。また、本実施の形態1におけるシート状部材22は、シリコーンオイル等の潤滑剤が含浸された繊維材料(PTFE等のフッ素樹脂からなる布部材である。)で形成されている。これにより、固定部材26と定着ベルト21とが当接する面に潤滑剤が保持された状態になる。したがって、固定部材26と定着ベルト21との摺接によって双方の部材21、26が磨耗する不具合が軽減される。
ここで、図4、図8、図9等を参照して、シート状部材22は、ニップ部の位置と、周方向上流側(ニップ部の位置に対して定着ベルト21の走行方向上流側に対応した位置である。)の位置と、が両面テープ49を介して固定部材26に幅方向にわたって固定(貼着)されている。これにより、定着ベルト21が図4の反時計方向に回転しても、その回転に沿うようにシート状部材22が固定部材26から剥離する不具合が確実に防止される。
The fixing
Here, referring to FIG. 4, FIG. 8, FIG. 9, etc., the sheet-
ここで、本実施の形態1では、固定部材26とヒータ25A、25B(加熱手段)との間の空間を隔絶するように、補強部材23(及び、反射部材27)を設置している。
本実施の形態1では、定着ベルト21(内周面21a)の周方向の比較的広い範囲に対向するようにヒータ25A、25Bが設置されているため、加熱待機時(プリント動作待機時)においても定着ベルト21を周方向に温度ムラなく加熱できる。したがって、プリント要求を受けた後、速やかにプリント動作をおこなうことができる。このとき、従来のオンデマンド方式の定着装置(例えば、特許第2884714号公報参照。)では、ニップ部で加熱待機時に加圧ローラを変形させたまま熱を与えてしまうと、加圧ローラのゴムの材質によっては、熱劣化を起こして加圧ローラの寿命が短くなってしまったり、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生してしまったりする(ゴムの圧縮永久ひずみは、ゴムの変形に加熱が加わることにより増大する。)。そして、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生すると、加圧ローラの一部が凹んだ状態になり、所望のニップ幅が得られないため、定着不良が発生したり、回転時に異音が生じたりする。
これに対して、本実施の形態1では、固定部材26とヒータ25A、25Bとの間に、ヒータ25A、25Bの熱を遮るように補強部材23(及び、反射部材27)が設置されているために、加熱待機時に熱が固定部材26に達しにくくなる。したがって、加熱待機時に加圧ローラ31が変形した状態で高温加熱される不具合が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
Here, in the first embodiment, the reinforcing member 23 (and the reflecting member 27) is installed so as to isolate the space between the fixing
In the first embodiment, the
In contrast, in the first embodiment, the reinforcing member 23 (and the reflecting member 27) is installed between the fixing
さらに、固定部材26と定着ベルト21との摩擦抵抗を低減するために双方の部材間に塗布された潤滑剤は、ニップ部における高圧条件に加えて高温条件による使用によって劣化して、定着ベルト21のスリップ等の不具合が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施の形態1では、固定部材26とヒータ25A、25Bとの間に、ヒータ25A、25Bの熱を遮るように補強部材23(及び、反射部材27)が設置されているために、ヒータ25A、25Bの熱がニップ部の潤滑剤に達しにくくなる。したがって、潤滑剤の高温による劣化が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
Further, the lubricant applied between the two members in order to reduce the frictional resistance between the fixing
In contrast, in the first embodiment, the reinforcing member 23 (and the reflecting member 27) is installed between the fixing
また、本実施の形態1では、固定部材26とヒータ25A、25Bとの間に、ヒータ25A、25Bの熱を遮るように補強部材23(及び、反射部材27)が設置されているために、固定部材26が断熱されて、ニップ部では積極的に定着ベルト21は加熱されないことになる。そのため、ニップ部に送入された記録媒体Pの温度がニップ部から送出されるときには低くなる。すなわち、ニップ部出口では、記録媒体P上に定着されたトナー像の温度が低くなって、トナーの粘性が低下して、定着ベルト21に対するトナー接着力が小さくなった状態で、記録媒体Pは定着ベルト21から分離される。したがって、定着工程直後の記録媒体Pが定着ベルト21に巻き付いてジャムになる不具合が防止されるとともに、定着ベルト21に対するトナー固着も抑制される。
In the first embodiment, the reinforcing member 23 (and the reflecting member 27) is installed between the fixing
以下、上述のように構成された定着装置20の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、ヒータ25A、25Bに電力が供給されるとともに、加圧ローラ31の図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、ニップ部における加圧ローラ31との摩擦力によって、定着ベルト21も図2中の矢印方向に従動(回転)する。
その後、給紙部12から記録媒体Pが給送されて、2次転写ローラ89の位置で、記録媒体P上に未定着のカラー画像が担持(転写)される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、不図示のガイド板に案内されながら図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。
そして、ヒータ25A、25Bによって加熱された定着ベルト21による加熱と、補強部材23によって補強された固定部材26と加圧ローラ31との押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
The normal operation of the fixing
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on, power is supplied to the
Thereafter, the recording medium P is fed from the
The toner image T is fixed on the surface of the recording medium P by the heating by the fixing
以下、本実施の形態1における定着装置20において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
ここで、先に説明したように、本実施の形態1における定着装置20には、定着ベルト21の内周面側に固設されて定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接してニップ部を形成する固定部材26と、定着ベルト21の内周面側に固設されて定着ベルト21の内側から固定部材26に当接して固定部材26を補強する補強部材23と、が設置されている。
そして、本実施の形態1では、図4に示すように、固定部材26に、補強部材23に当接するように補強部材23の対向面23aに向けて突出する突出部26a、26bが、記録媒体Pの搬送方向(又は、定着ベルト21の回転方向)に沿って複数列設けられている。具体的に、複数列の突出部として、記録媒体Pの搬送方向に対する上流側において補強部材23に当接するように補強部材23の対向面23aに向けて突出する上流側突出部26aと、記録媒体Pの搬送方向に対する下流側において補強部材23に当接するように補強部材23の対向面23aに向けて突出する下流側突出部26bと、が形成されている。すなわち、固定部材26には、補強部材23に対向する側において搬送方向に離間した2列の突出部26a、26b(上流側端部と下流側端部との距離がBに設定されている。)が設けられていて、これらの2列の突出部26a、26bが補強部材23の対向面23aにそれぞれ面接触することになる。
Hereinafter, a characteristic configuration and operation of the fixing
Here, as described above, in the fixing
In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the
このような構成により、固定部材26を嵌め込んで固定するパイプ状の加熱部材を設置しない場合であっても、補強部材23が圧接した状態の固定部材26がバランスよく保持されるため、固定部材26に倒れが生じてしまう不具合が抑止される。そして、所望のニップが精度よく形成されて、出力画像に定着不良が生じてしまったり記録媒体の搬送不良が生じてしまったり不具合が防止されることになる。
すなわち、固定部材26が搬送方向上流側や搬送方向下流側に偏って補強部材23に当接する場合や、補強部材23に当接する固定部材26の当接幅(距離B)が狭小である場合などには、ニップ部で圧接力を受けた固定部材26が補強部材23との当接部を支点として、図4の時計方向又は反時計方向に回転しやすく(倒れやすく)なってしまうことになる。これに対して、本実施の形態では、固定部材26が搬送方向上流側や搬送方向下流側に偏って補強部材23に当接することなく、補強部材23に当接する固定部材26の当接幅(距離B)が充分大きく設定されているため、ニップ部で圧接力を受けた固定部材26が補強部材23によってバランスよく支持されて、補強部材23との当接部を支点として固定部材26が倒れにくくなる。
With such a configuration, the fixing
That is, when the fixing
さらに、本実施の形態1では、固定部材26において上流側突出部26aと下流側突出部26bとに分割した部分のみが補強部材23に当接するように構成しているため、固定部材26における上流側から下流側にかけて広範囲に形成された1つの平面が補強部材23に当接するように構成した場合に比べて、補強部材23と固定部材26との接触面積を減ずることができるため、固定部材26に熱が伝達されにくくなる。すなわち、ニップ部において定着ベルト21から固定部材26を通って補強部材26に向けて伝達される熱を少なくすることができる(定着ベルト21から固定部材26を介して補強部材23に向けて逃げる熱量を低減することができる。)。特に、定着ベルト21の厚みを薄くした場合(例えば、厚みを160μm以下に設定した場合である。)やニップ幅を広く設定した場合には、定着ベルト21から固定部材26へ熱量が移動しやすくなるため、本実施の形態1のように補強部材23と固定部材26との接触面積を減ずる構成が有用になる。
Furthermore, in the first embodiment, since only the portion of the fixing
ここで、本実施の形態1における固定部材26は、図7及び図9を参照して、複数列の突出部(上流側突出部26aと下流側突出部26bとである。)が、それぞれ、幅方向(図7、図9の左右方向である。)に間隔をあけて複数に分割されている。詳しくは、本実施の形態1では、上流側突出部26aと下流側突出部26bとが、それぞれ、幅方向にほぼ等間隔に8つ形成されている。このような構成により、補強部材23と固定部材26との接触面積をさらに減ずることができるため、上述した効果がさらに確実に発揮されることになる。
なお、本実施の形態1では、複数列の突出部26a、26bが補強部材23の対向面23aにそれぞれ面接触するように構成したが、上述した効果をさらに確実にするために、複数列の突出部26a、26bが補強部材23の対向面23aにそれぞれ線接触や点接触(又は、それに近い状態で接触)するように構成することもできる。また、本実施の形態1では、複数列の突出部として上流側突出部26aと下流側突出部26bとの2列の突出部を設けたが、複数列の突出部として3列以上の突出部を設けることもできる。
Here, referring to FIG. 7 and FIG. 9, the fixing
In the first embodiment, the plurality of rows of
また、本実施の形態1では、図4を参照して、固定部材26が、幅方向に直交する断面でみたときに、ニップ部における搬送方向の中心を通り搬送方向に直交する仮想直線(図4の一点鎖線で示した直線である。)に対してほぼ線対称になるように形成されている。
このような構成により、ニップ部で圧接力を受けた固定部材26が補強部材23によってさらにバランスよく支持されやすくなって、固定部材26の倒れがさらに生じにくくなる。
Further, in the first embodiment, referring to FIG. 4, when the fixing
With such a configuration, the fixing
さらに、本実施の形態1では、図4に示すように、記録媒体の搬送方向に対するニップ部の長さ(ニップ幅)をAとして、搬送方向上流側において固定部材26と補強部材23とが当接する上流側当接部から搬送方向下流側において固定部材26と補強部材23とが当接する下流側当接部までの長さをBとして、搬送方向に対する補強部材23の固定部材26に対向する対向面23aの長さをCとしたときに、
A<B<C
なる関係が成立するように形成されている。
さらに、搬送方向に対して、ニップ部の範囲(図4中のAの範囲である。)が上流側当接部から下流側当接部までの範囲(図4中のBの範囲である。)に含まれるとともに、上流側当接部から下流側当接部までの範囲(図4中のBの範囲である。)が補強部材23の対向面23aの範囲(図4中のCの範囲である。)に含まれるように形成されている。
換言すると、補強部材23に当接する固定部材26の搬送方向(図4の上下方向である。)の範囲内に、ニップ幅の範囲が内包されている。さらに、補強部材23の対向面23aの搬送方向の範囲内に、補強部材23に当接する固定部材26の搬送方向の範囲が内包されている。
このような構成により、ニップ部で圧接力を受けた固定部材26が補強部材23によってさらにバランスよく支持されやすくなって、固定部材26の倒れがさらに生じにくくなる。
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the length of the nip portion (nip width) with respect to the conveyance direction of the recording medium is A, and the fixing
A <B <C
The relationship is established.
Further, the range of the nip portion (the range of A in FIG. 4) with respect to the conveyance direction is the range (the range of B in FIG. 4) from the upstream contact portion to the downstream contact portion. ) And the range from the upstream contact portion to the downstream contact portion (the range of B in FIG. 4) is the range of the facing
In other words, the range of the nip width is included in the range of the conveying direction (the vertical direction in FIG. 4) of the fixing
With such a configuration, the fixing
ここで、先に説明したように、本実施の形態1における定着装置20には、ニップ部の位置で固定部材26と定着ベルト21との間に幅方向にわたって介在されるように、固定部材26の周方向に沿ってシート状部材22(低摩擦材料からなり潤滑剤が含浸されている。)が覆設されている。
このシート状部材22は、厚さが150〜500μmの範囲内で設定され、PTFE等のフッ素樹脂からなる繊維材料で形成され、粘度が50〜1000csの範囲内で設定された潤滑剤(シリコーンオイル等である。)が繊維内に含浸されている。
Here, as described above, in the fixing
The sheet-
このように、シート状部材22を繊維材料で形成することで、それらの繊維の目に潤滑剤が浸透しやすくなるため、潤滑剤の保持性が向上することになる。また、シート状部材22は、低摩擦材料であるフッ素樹脂繊維材料で形成されているため、シート状部材22に保持された潤滑剤が枯渇してしまった場合であっても、固定部材26と定着ベルト21とのニップ部における摺動抵抗をある程度まで低くすることができる。
Thus, by forming the sheet-
図7〜図11を参照して、シート状部材22には、複数列の突出部(上流側突出部26aと下流側突出部26bとである。)に嵌合する複数の穴部22bが形成されている。そして、シート状部材22は、複数列の突出部26a、26bを除く位置で周方向に沿って固定部材26に密着するように設置される。
詳しくは、図10に示すように、シート状部材22は、単独の部品として展開したときの形状が矩形である。そして、矩形のシート状部材22の両端には、それぞれ、複数の穴部22a、22b(突出部26a、26bに嵌合する穴部である。)と、ネジ用穴部22c(ネジ24のネジ部を挿通させるための穴部である。)と、が形成されている。
そして、シート状部材22は、固定部材26に覆設されるときに、矩形の両端が上流側突出部26aと下流側突出部26bとの間(複数列の突出部の間)で折り重なって重合部(図8において破線で囲んだ領域であって、図10におけるハッチング領域である。)が形成されることになる。
そして、図8に示すように、シート状部材22の重合部を挟み込むように固定部材26に対して板状部材28(固定板)が複数のネジ24によって固定される。詳しくは、シート状部材22の重合部を挟み込むように固定部材26上に重合部を介して板状部材28が載置され、板状部材28のネジ用穴部28c(図11を参照できる。)と、シート状部材22のネジ用穴部22cと、を挿通させて固定部材26の雌ネジ部26c(図9(C)を参照できる。)にネジ24のネジ部が螺合される。ここで、複数のネジ24は、そのネジ頭の高さが突出部26a、26bの高さを超えて補強部材23に接触しないように形成されている。
With reference to FIGS. 7 to 11, the sheet-
Specifically, as shown in FIG. 10, the sheet-
When the sheet-
Then, as shown in FIG. 8, a plate-like member 28 (fixed plate) is fixed to the fixing
このように、シート状部材22は、展開時における、搬送方向上流側に相当する端部と、搬送方向下流側に相当する端部と、が固定部材26上にて固定保持されている。そのため、シート状部材22が下流側に向けて走行する定着ベルト21との間に摩擦力を受けた場合(通常の定着工程時である。)に加えて、シート状部材22が上流側に向けて走行する定着ベルト21との間に摩擦力を受けた場合(ジャム処理時に定着ベルト21や加圧ローラ31が手動で逆回転される場合等である。)であっても、シート状部材22がずれて固定部材26との間に隙間ができたりシワが生じたりしてしまう不具合が生じにくくなる。
特に、本実施の形態1では、シート状部材22の重合部を、板状部材28で挟んで、幅方向にほぼ均等に配列された複数のネジ24で板状部材28を固定部材26に締結しているため、他の固定保持方法(例えば、重合部を接着剤で接着する場合や、重合部をフック形状にして突出部26a、26bに引っ掛ける場合等である。)に比べて、固定部材26に対してシート状部材22を安定的かつ強固に固定することができる。
Thus, the sheet-
In particular, in the first embodiment, the overlapping portion of the sheet-
また、シート状部材22の穴部22a、22bを固定部材26の突出部26a、26bに嵌合させるとともに、板状部材28やネジ24を突出部26a、26bの間(搬送方向中央部)に設置しているので、シート状部材22が設置された状態の固定部材26がコンパクト化されることになる。
また、シート状部材22が設置された状態の固定部材26を、サブ・アッセンブリされた1つの部品単位で管理することができるため、製造時や保守メンテナンス時における部品管理性や組立て性を向上させることができる。
また、シート状部材22は、幅方向にほぼ等間隔で分割された複数の突出部26a、26bに嵌合して保持されるため、シート状部材22が摺接力を受けても複数の穴部22a、22bに均等に力がかかりやすく、局所的な応力集中によってシート状部材22が損傷する不具合を軽減することができる。
Further, the
Further, since the fixing
In addition, since the sheet-
以下、図13を用いて、本実施の形態1における定着装置20にておこなわれる特徴的な制御について、詳しく説明する。
本実施の形態1では、ニップ部への記録媒体Pの一連の搬送動作(一連の通紙動作であって、1つのジョブで連続的におこなわれる画像形成プロセスである。)が終了したときに、温度センサ40A、40B(温度検知手段)によって定着ベルト21の表面温度が検知される。そして、温度センサ40A、40Bによって検知される検知温度が所定の閾値を超えている場合に、空回転モード(ヒータ25A、25B(加熱手段)による定着ベルト21(定着回転体)の加熱を停止した状態で、定着ベルト21と加圧ローラ31とを回転させるモードである。)が実行される。このような空回転モードがおこなわれることで、一連の通紙動作が終了した直後に定着ベルト21が回転停止してヒータ25A、25Bに近い部分がヒータ25A、25Bの余熱によって局所的に加熱されて昇温してしまう不具合が抑止され、ホットオフセット等の異常画像が発生を防止することができる。
Hereinafter, characteristic control performed by the fixing
In the first embodiment, when a series of conveyance operations of the recording medium P to the nip portion (a series of sheet feeding operations, which is an image forming process continuously performed in one job) is completed. The surface temperature of the fixing
そして、本実施の形態1において、空回転モードは、一連の搬送動作に係る記録媒体Pの情報(空回転モードが実行される直前のジョブ(前工程)に関連する記録媒体Pの情報である。)と、次におこなわれる一連の搬送動作に係る記録媒体の情報(空回転モードが実行された直後のジョブ(次工程)に関連する記録媒体Pの情報である。)と、に基いて、その実行時間(空回転モードが実行される時間である。)が可変される。
ここで、前工程や次工程で取得される記録媒体Pの情報は、記録媒体Pのサイズ(特に、幅方向のサイズである。)や厚さ(紙厚)に関する情報であって、給紙部12や給紙部12から定着装置20に至る搬送経路に公知のサイズ検知センサや厚さ検知センサを設置して直接的に検知した結果に基いて取得することもできるし、ユーザーが装置本体1の操作パネル(不図示である。)に入力した記録媒体Pの情報に基いて取得することもできる。
このように、前工程の記録媒体Pの情報と次工程の記録媒体Pの情報とに基いて空回転モードの実行時間を可変することで、ホットオフセット等の異常画像が生じる不具合を無駄なく効率的に防止することができる。すなわち、次工程の通紙をおこなうときに、無駄な待ち時間を生じさせることなく、ホットオフセット等の異常画像の発生を抑止することができる。これは、前工程で通紙された記録媒体Pの種類(通紙条件)と、次工程で通紙される記録媒体Pの種類(通紙条件)と、の組み合わせによっては、定着ベルト21が局所的に昇温する程度や位置も異なって次工程の通紙動作に影響しないことがあることによるものである。
In the first embodiment, the idling mode is information on the recording medium P related to a series of transport operations (information on the recording medium P related to a job (previous process) immediately before the idling mode is executed). )) And information on the recording medium related to a series of transport operations to be performed next (information on the recording medium P related to the job (next process) immediately after the idling mode is executed). The execution time (the time during which the idling mode is executed) is varied.
Here, the information on the recording medium P acquired in the previous process and the next process is information on the size (in particular, the size in the width direction) and the thickness (paper thickness) of the recording medium P, Can be obtained based on the result of direct detection by installing a known size detection sensor or thickness detection sensor in the conveyance path from the
As described above, by changing the execution time of the idling mode based on the information on the recording medium P in the previous process and the information on the recording medium P in the next process, it is possible to efficiently eliminate the problem that an abnormal image such as a hot offset occurs. Can be prevented. That is, the occurrence of an abnormal image such as a hot offset can be suppressed without causing a useless waiting time when the next process is passed. This is because the fixing
例えば、次工程において前工程の記録媒体Pよりも紙厚が厚い記録媒体Pが通紙される場合には、定着ベルト21から記録媒体Pに移行する熱量が大きくなり、ホットオフセットが生じにくい条件であるため、空回転モードの実行時間を短く設定することができる。また、次工程において前工程の記録媒体Pよりもサイズが大きい記録媒体Pが通紙される場合にも、定着ベルト21から記録媒体Pに移行する熱量が大きくなり、ホットオフセットが生じにくい条件であるため、空回転モードの実行時間を短く設定することができる。また、次工程において前工程の記録媒体Pよりも幅方向サイズが小さい記録媒体Pが通紙される場合などであって、その記録媒体Pの非通紙領域に相当する部分が過昇温しているような場合には、その過昇温が記録媒体Pに影響することなく、ホットオフセットが生じない条件であるため、空回転モードの実行時間を短く設定することもできるし、空回転モードを直ちに停止(中断)することもできる。
For example, when a recording medium P having a paper thickness larger than that of the recording medium P in the previous process is passed in the next process, the amount of heat transferred from the fixing
ここで、本実施の形態1では、上述した閾値(空回転モードを実行するか否かの基準となる検知温度の値である。)が、前工程の記録媒体Pの情報に応じて可変されるように制御している。
例えば、前工程において紙厚が厚い記録媒体P(厚紙)が通紙される場合には、定着ベルト21から記録媒体Pに移行する熱量が大きくなるため、閾値を低く設定することができる。また、前工程において紙厚が薄い記録媒体P(薄紙)が通紙される場合には、定着ベルト21から記録媒体Pに移行する熱量が小さくなるため、閾値を高く設定することができる。
これにより、効率的に空回転モードを実行することができる。
Here, in the first embodiment, the above-described threshold value (the detected temperature value serving as a reference for determining whether or not to execute the idling mode) is varied according to the information of the recording medium P in the previous process. It is controlled so that
For example, when a recording medium P (thick paper) having a large paper thickness is passed in the previous process, the amount of heat transferred from the fixing
Thereby, the idling mode can be executed efficiently.
また、本実施の形態1では、2つの温度センサ40A、40B(温度検知手段)のうち、検知温度が閾値を超えた温度センサの幅方向の位置が、次工程で通紙される記録媒体Pの非通紙領域にある場合に、空回転モードの実行を直ちに停止(中断)している。具体的に、前工程でA3縦サイズの記録媒体Pが通紙されて、次工程でA4縦サイズの記録媒体Pが通紙される場合などであって、第1温度センサ40Aでは閾値を超える過昇温が検知されずに、第2温度センサ40Bでは閾値を超える過昇温が検知された場合には、その過昇温が次工程の記録媒体Pに影響することはなく、ホットオフセットが生じない条件であるため、空回転モードを直ちに停止(中断)することもできる。
これにより、効率的に空回転モードを実行することができる。
In the first embodiment, the position of the temperature sensor in the width direction at which the detected temperature exceeds the threshold value among the two
Thereby, the idling mode can be executed efficiently.
以下、図12を用いて、上述した空回転モードに係る制御の一例について説明する。
まず、前工程において通紙が開始されると、その通紙に係る記録媒体Pの情報が取得される(ステップS1〜S2)。そして、その記録媒体Pの情報に基いて、空回転モードにおける閾値が決定される(ステップS3)。そして、前工程の通紙が終了すると(ステップS4)、2つの温度センサ40A、40Bの検知温度が、それぞれ、ステップS3で設定された閾値よりも大きいかが判別される(ステップS5)。
その結果、2つの温度センサ40A、40Bの検知温度がいずれも閾値よりも小さいものであると判別された場合には、定着ベルト21に過昇温が生じていないものとして、空回転モードをおこなわずにそのまま終了する(ステップS6)。
これに対して、2つの温度センサ40A、40Bの検知温度のうちいずれか一方でも閾値よりも大きいものであると判別された場合には、定着ベルト21に過昇温が生じているものとして、空回転モードが開始される(ステップS7)。
Hereinafter, an example of control related to the idling mode described above will be described with reference to FIG.
First, when paper feeding is started in the previous process, information on the recording medium P related to the paper feeding is acquired (steps S1 to S2). Based on the information of the recording medium P, a threshold value in the idling mode is determined (step S3). Then, when the paper feeding in the previous process is completed (step S4), it is determined whether the detected temperatures of the two
As a result, if it is determined that the detected temperatures of the two
On the other hand, if it is determined that one of the detected temperatures of the two
そして、空回転モードの実行中に(又は、それ以前に)、次工程のプリント指令があるかが判別される(ステップS8)。その結果、次工程のプリント指令がない場合には、空回転モードを標準的に設定された実行時間だけおこなった後に、そのまま終了する(ステップS9)。
これに対して、次工程のプリント指令がある場合には、その次工程に通紙される記録媒体Pに関する情報が取得され(ステップS10)、その情報とステップS2で取得した前工程の記録媒体Pに関する情報とが比較される(ステップS11)。
Then, during execution of the idling mode (or before that), it is determined whether there is a print command for the next process (step S8). As a result, if there is no print command for the next process, the idle rotation mode is performed for the set execution time as a standard, and then the process is terminated (step S9).
On the other hand, if there is a print command for the next process, information about the recording medium P to be passed to the next process is acquired (step S10), and the information and the recording medium for the previous process acquired in step S2 are acquired. Information regarding P is compared (step S11).
そして、次工程の記録媒体Pの紙厚が前工程の記録媒体Pの紙厚よりも厚いかが判別される(ステップS12)。
その結果、次工程の記録媒体Pの紙厚が前工程の記録媒体Pの紙厚に対して同等以下であるものと判別された場合には、さらに次工程の記録媒体Pのサイズが前工程の記録媒体Pのサイズよりも小さいかが判別される(ステップS13)。その結果、次工程の記録媒体Pのサイズが前工程の記録媒体Pのサイズに対して同等以上のものであると判別された場合には、そのままではオフセット画像が生じる可能性があるものとして、空回転モードを標準的に設定された実行時間だけおこない(ステップS14)、その後に次工程の通紙動作がおこなわれることになる。
Then, it is determined whether the paper thickness of the recording medium P in the next process is thicker than the paper thickness of the recording medium P in the previous process (step S12).
As a result, when it is determined that the paper thickness of the recording medium P in the next process is equal to or less than the paper thickness of the recording medium P in the previous process, the size of the recording medium P in the next process is further increased. It is determined whether it is smaller than the size of the recording medium P (step S13). As a result, if it is determined that the size of the recording medium P in the next process is equal to or larger than the size of the recording medium P in the previous process, an offset image may be generated as it is. The idle rotation mode is performed for the execution time set as a standard (step S14), and then the paper feeding operation of the next process is performed.
これに対して、ステップS13にて、次工程の記録媒体Pのサイズが前工程の記録媒体Pのサイズよりも小さいものであると判別された場合には、さらに閾値を超えているのが次工程の記録媒体Pの非通紙領域のみであるかが判別される(ステップS15)。具体的には、2つの温度センサ40A、40Bの検知温度のうち閾値を超えたものが特定されることになる。
その結果、閾値を超えているのが次工程の記録媒体Pの非通紙領域のみではないものと判別された場合には、そのままではオフセット画像が生じる可能性があるものとして、空回転モードを標準的に設定された実行時間だけおこない(ステップS16)、その後に次工程の通紙動作がおこなわれることになる。これに対して、閾値を超えているのが次工程の記録媒体Pの非通紙領域のみであるものと判別された場合には、通紙領域においてオフセット画像が生じる可能性がないものとして、空回転モードを直ちに停止して(ステップS17)、その後に次工程の通紙動作がおこなわれることになる。
On the other hand, if it is determined in step S13 that the size of the recording medium P in the next process is smaller than the size of the recording medium P in the previous process, the next threshold is exceeded. It is determined whether it is only the non-sheet passing area of the recording medium P in the process (step S15). Specifically, the temperature exceeding the threshold value among the detected temperatures of the two
As a result, if it is determined that it is not only the non-sheet passing area of the recording medium P in the next process that exceeds the threshold value, it is assumed that an offset image may be generated as it is. Only the execution time set as standard is performed (step S16), and then the paper feeding operation of the next process is performed. On the other hand, if it is determined that only the non-sheet passing area of the recording medium P in the next process exceeds the threshold, there is no possibility that an offset image is generated in the sheet passing area. The idling mode is immediately stopped (step S17), and then the paper feeding operation of the next process is performed.
一方、ステップS12にて、次工程の記録媒体Pの紙厚が前工程の記録媒体Pの紙厚よりも厚いものと判別された場合には、さらに次工程の記録媒体Pのサイズが前工程の記録媒体Pのサイズよりも小さいかが判別される(ステップS18)。その結果、次工程の記録媒体Pのサイズが前工程の記録媒体Pのサイズに対して同等以上のものであると判別された場合には、オフセット画像が生じにくい条件であるものとして、空回転モードを標準的に設定された実行時間よりも短縮しておこない(ステップS19)、その後に次工程の通紙動作がおこなわれることになる。 On the other hand, if it is determined in step S12 that the paper thickness of the recording medium P in the next process is thicker than the paper thickness of the recording medium P in the previous process, the size of the recording medium P in the next process is further increased. It is determined whether it is smaller than the size of the recording medium P (step S18). As a result, if it is determined that the size of the recording medium P in the next process is equal to or larger than the size of the recording medium P in the previous process, The mode is shortened from the execution time set as standard (step S19), and then the paper feeding operation of the next process is performed.
これに対して、ステップS18にて、次工程の記録媒体Pのサイズが前工程の記録媒体Pのサイズよりも小さいものであると判別された場合には、さらに閾値を超えているのが次工程の記録媒体Pの非通紙領域のみであるかが判別される(ステップS20)。
その結果、閾値を超えているのが次工程の記録媒体Pの非通紙領域のみではないものと判別された場合には、オフセット画像が生じにくい条件であるものとして、空回転モードを標準的に設定された実行時間よりも短縮しておこない(ステップS21)、その後に次工程の通紙動作がおこなわれることになる。これに対して、閾値を超えているのが次工程の記録媒体Pの非通紙領域のみであるものと判別された場合には、通紙領域においてオフセット画像が生じる可能性がないものとして、空回転モードを直ちに停止して(ステップS22)、その後に次工程の通紙動作がおこなわれることになる。
On the other hand, if it is determined in step S18 that the size of the recording medium P in the next process is smaller than the size of the recording medium P in the previous process, the next threshold is exceeded. It is determined whether it is only the non-sheet passing area of the recording medium P in the process (step S20).
As a result, when it is determined that it is not only the non-sheet passing area of the recording medium P in the next process that exceeds the threshold, it is assumed that the offset image is unlikely to occur, and the idle rotation mode is set as a standard. The execution time is set to be shorter than the set execution time (step S21), and then the paper feeding operation of the next process is performed. On the other hand, if it is determined that only the non-sheet passing area of the recording medium P in the next process exceeds the threshold, there is no possibility that an offset image is generated in the sheet passing area. The idling mode is immediately stopped (step S22), and then the next sheet passing operation is performed.
なお、本実施の形態1において、定着ベルト21及び加圧ローラ31の回転速度を可変する速度可変手段を設置して、空回転モードが実行されるときに、その速度可変手段によって定着ベルト21及び加圧ローラ31の回転速度を増速するように制御することもできる。
具体的に、本実施の形態1において、加圧ローラ31を回転駆動する駆動モータとして、速度可変型の駆動モータを用いる。そして、空回転モードが実行されるときに、その駆動モータによって加圧ローラ31(及び、定着ベルト21)の回転速度を増速する。
このように定着ベルト21と加圧ローラ31の回転速度を上げることで、定着ベルト21の熱が加圧ローラ31に向けて短時間に移行することになるため、空回転モードの効率を高めることができる。すなわち、空回転モードの実行時間を短く設定することができる。
In the first embodiment, a speed variable unit that varies the rotational speeds of the fixing
Specifically, in the first embodiment, a variable speed type drive motor is used as the drive motor that rotationally drives the
By increasing the rotation speeds of the fixing
以上説明したように、本実施の形態1では、一連の搬送動作が終了したときに温度センサ40A、40B(温度検知手段)によって検知される検知温度が所定の閾値を超えている場合に実行される空回転モードの実行時間が、その一連の搬送動作に係る記録媒体Pの情報と、次におこなわれる一連の搬送動作に係る記録媒体Pの情報と、に基いて可変される。これにより、通紙終了後に定着ベルト21(定着回転体)の表面温度が局所的に昇温してしまって、次におこなわれる一連の搬送動作における記録媒体P上の定着画像にホットオフセット等の異常画像が生じる不具合を効率的に防止することができる。
As described above, in the first embodiment, it is executed when the detected temperature detected by the
なお、本実施の形態1では、定着ベルトとして複層構造の定着ベルト21を用いたが、定着ベルトとしてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In Embodiment 1, the fixing
実施の形態2.
図13にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図13は、実施の形態2における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。本実施の形態2における定着装置は、定着ベルト21が電磁誘導によって加熱される点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 2 according to the first embodiment. The fixing device according to the second embodiment is different from that according to the first embodiment in that the fixing
図13に示すように、本実施の形態2における定着装置20も、前記実施の形態1のものと同様に、定着ベルト21(ベルト部材)、固定部材26、補強部材23、加圧ローラ31(加熱回転体)、温度センサ40A、40B、シート状部材22、両面テープ49、ネジ24、板状部材28(固定板)、等で構成される。
また、本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様に、通紙終了後に空回転モードが実行される。
As shown in FIG. 13, the fixing
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the idling mode is executed after the end of paper feeding.
ここで、本実施の形態2における定着装置20は、加熱手段として、ヒータ25A、25Bの代わりに、誘導加熱部50が設置されている。そして、本実施の形態2における定着ベルト21は、ヒータ25A、25Bの輻射熱によって加熱される前記実施の形態1のものとは異なり、誘導加熱部50による電磁誘導によって加熱される。
Here, in the fixing
誘導加熱部50は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト21の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向(図13の紙面垂直方向である。)に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体(比透磁率が1000〜3000程度である。)からなる半円筒状部材であって、定着ベルト21に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
一方、定着ベルト21には、前記実施の形態1で説明した基材層、弾性層、離型層とは別に、誘導加熱部50によって電磁誘導加熱される発熱層(例えば、弾性層と離型層との間に形成することもできるし、基材層を発熱層として用いることもできる。)が形成されている。発熱層の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
The
On the other hand, in addition to the base material layer, the elastic layer, and the release layer described in the first embodiment, the fixing
このように構成された定着装置20は、次のように動作する。
定着ベルト21が図13中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト21は誘導加熱部50との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、定着ベルト21の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、定着ベルト21の発熱層の表面に渦電流が生じて、発熱層自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、発熱層が電磁誘導加熱されて、定着ベルト21が加熱される。
ここで、本実施の形態2においても、定着ベルト21の外周面の一部に対向するように誘導加熱部50が設置されているため、通紙終了後に定着ベルト21が局所的に昇温する不具合が生じる可能性がある。したがって、そのような不具合を防止するために、前記実施の形態1のものと同様に、通紙終了後に所定条件に基いて空回転モードが実行される。
The fixing
When the fixing
Here, also in the second embodiment, since the
以上説明したように、本実施の形態2においても、前記各実施の形態と同様に、一連の搬送動作が終了したときに温度センサ40A、40B(温度検知手段)によって検知される検知温度が所定の閾値を超えている場合に実行される空回転モードの実行時間が、その一連の搬送動作に係る記録媒体Pの情報と、次におこなわれる一連の搬送動作に係る記録媒体Pの情報と、に基いて可変される。これにより、通紙終了後に定着ベルト21(定着回転体)の表面温度が局所的に昇温してしまって、次におこなわれる一連の搬送動作における記録媒体P上の定着画像にホットオフセット等の異常画像が生じる不具合を効率的に防止することができる。
As described above, also in the second embodiment, the detected temperature detected by the
なお、本実施の形態2では、定着ベルト21を電磁誘導加熱により加熱したが、定着ベルト21を抵抗発熱体の熱によって加熱することもできる。具体的に、定着ベルト21の内周面又は外周面の一部に抵抗発熱体を当接させる。抵抗発熱体は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部が接続されている。そして、抵抗発熱体に電流が流されると、抵抗発熱体自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、当接する定着ベルト21を加熱する。
このような場合にも、本実施の形態2のものと同様に、通紙終了後に所定条件に基いて空回転モードを実行することで、本実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
In the second embodiment, the fixing
Even in such a case, as in the second embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained by executing the idling mode based on a predetermined condition after the passing of the paper. .
なお、前記各実施の形態では、定着回転体として固定部材26が内設された定着ベルト21を用いたが、定着回転体として複数のローラ部材に張架・支持された定着ベルトを用いることもできるし、定着回転体として中空構造の芯金上に弾性層、表面層等が積層された定着ローラを用いることもできる。
また、前記各実施の形態では、加圧回転体として加圧ローラ31を用いたが、加圧回転体として無端状の加圧ベルトを用いることもできる。
そして、それらの場合にも、前記各実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In each of the embodiments described above, the fixing
In each of the above embodiments, the
In these cases, the same effects as those in the above embodiments can be obtained.
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ベルト(定着回転体)、
22 シート状部材、
25A 第1ヒータ(加熱手段)、
25B 第2ヒータ(加熱手段)、
25A1、25B1 発光部、
26 固定部材、
26a 上流側突出部、 26b 下流側突出部、
28 板状部材(固定板)、
29 フランジ(保持部材)、
31 加圧ローラ(加圧回転体)、
40A 第1温度センサ(温度検知手段)、
40B 第2温度センサ(温度検知手段)。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing rotating body),
22 sheet-like members,
25A 1st heater (heating means),
25B 2nd heater (heating means),
25A1, 25B1 light emitting part,
26 fixing member,
26a upstream protrusion, 26b downstream protrusion,
28 plate-like member (fixed plate),
29 Flange (holding member),
31 Pressure roller (pressure rotating body),
40A 1st temperature sensor (temperature detection means),
40B 2nd temperature sensor (temperature detection means).
Claims (7)
所定方向に回転するとともに、前記定着回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着回転体の表面の温度を検知する温度検知手段と、
を備え、
前記ニップ部への記録媒体の一連の搬送動作が終了したときに前記温度検知手段によって検知される検知温度が所定の閾値を超えている場合に、前記加熱手段による前記定着回転体の加熱を停止した状態で前記定着回転体と前記加圧回転体とを回転させる空回転モードが実行され、
前記空回転モードは、前記一連の搬送動作に係る記録媒体の情報と、次におこなわれる一連の搬送動作に係る記録媒体の情報と、に基いて、その実行時間が可変されることを特徴とする定着装置。 A fixing rotator that is heated by a heating unit and that rotates in a predetermined direction to heat and melt the toner image;
A pressure rotator that rotates in a predetermined direction and forms a nip portion in which a recording medium is conveyed in pressure contact with the fixing rotator;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the surface of the fixing rotating body;
With
When the detection temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined threshold when a series of conveying operations of the recording medium to the nip portion is finished, heating of the fixing rotator by the heating unit is stopped. In this state, an idle rotation mode is performed in which the fixing rotator and the pressure rotator are rotated.
The idle rotation mode is characterized in that the execution time thereof is variable based on the information on the recording medium related to the series of transport operations and the information on the recording medium related to the series of transport operations performed next. Fixing device to do.
前記空回転モードが実行されるときに前記速度可変手段によって前記定着回転体及び前記加圧回転体の回転速度を増速することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。 A speed variable means for varying the rotation speed of the fixing rotator and the pressure rotator;
4. The rotation speed of the fixing rotator and the pressure rotator is increased by the speed variable unit when the idling mode is executed. 5. Fixing device.
前記複数の温度検知手段のうち、検知温度が前記閾値を超えた温度検知手段の幅方向の位置が、前記次におこなわれる一連の搬送動作に係る記録媒体の非通紙領域にある場合に、前記空回転モードの実行を停止することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の定着装置。 The temperature detecting means is a plurality of temperature detecting means for detecting temperatures at positions different from each other in the width direction at positions facing the heating means via the fixing rotator,
When the position in the width direction of the temperature detection means in which the detected temperature exceeds the threshold among the plurality of temperature detection means is in a non-sheet passing region of the recording medium related to the series of transport operations performed next, The fixing device according to claim 1, wherein execution of the idling mode is stopped.
前記定着ベルトの内周面側に固設されて、当該定着ベルトを介して前記加圧回転体に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する固定部材と、
前記定着ベルトの内周面側に固設されて、前記定着ベルトの内側から前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材と、
前記定着ベルトの幅方向両端部を保持する保持部材と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置。 The fixing rotator is an endless fixing belt having flexibility,
A fixing member fixed on the inner peripheral surface side of the fixing belt and forming a nip portion for conveying a recording medium in pressure contact with the pressure rotator via the fixing belt;
A reinforcing member fixed on the inner peripheral surface side of the fixing belt and abutting the fixing member from the inside of the fixing belt to reinforce the fixing member;
A holding member for holding both ends in the width direction of the fixing belt;
The fixing device according to claim 1, further comprising:
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