JP2010032953A - Fixing device and image forming apparatus equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加圧部材の加熱部材への加圧力(定着圧)を自動的に切り替える機構を備えた定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device including a mechanism for automatically switching a pressing force (fixing pressure) of a pressure member to a heating member, and an image forming apparatus including the fixing device.
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像してトナー像として顕像化し、このトナー像を用紙上に転写する。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image on a sheet by electrophotography, the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed by a developing device and visualized as a toner image. Transfer the image onto the paper. The sheet onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device, and after the toner image is fixed by heat and pressure by the fixing device, it is discharged out of the apparatus, thereby completing a series of image forming operations. .
上記定着装置には、互いに当接して回転する加熱部材である加熱ローラと加圧部材である加圧ローラが備えられており、加圧ローラを加熱ローラに押圧することによって両者間に所定の定着圧(ニップ圧)を確保するようにしている。 The fixing device includes a heating roller that is a heating member that rotates in contact with each other and a pressure roller that is a pressure member, and presses the pressure roller against the heating roller to fix a predetermined amount therebetween. The pressure (nip pressure) is ensured.
斯かる定着装置に例えば封筒を通紙する場合、封筒は紙を折り曲げて貼り合わせて製作されているため、これが加熱ローラと加圧ローラ間の定着ニップを通過する際に歪とこれに伴うしわが発生し易い。このため、封筒を通紙する場合には、できるだけ定着圧を小さくして通紙するのが一般的であり、用紙の種類によって定着圧を自動的に切り替える自動切替機構を備えた定着装置が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。 For example, when an envelope is passed through such a fixing device, the envelope is manufactured by folding and bonding the paper, and this causes distortion when passing through the fixing nip between the heating roller and the pressure roller. It is easy to generate my own. For this reason, when feeding envelopes, it is common to reduce the fixing pressure as much as possible, and a fixing device with an automatic switching mechanism that automatically switches the fixing pressure according to the type of paper is proposed. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
ところで、定着装置の定着部には非常に強いニップ圧が掛かっているため、この強いニップ圧が掛かった状態で定着装置を長時間放置すると、加圧ローラのゴム層又はスポンジ層がニップ形状に変形してしまい、その状態で定着を行うと定着圧にムラが生じて画像ムラを招いてしまうという問題がある。 By the way, since a very strong nip pressure is applied to the fixing portion of the fixing device, if the fixing device is left for a long time with this strong nip pressure applied, the rubber layer or sponge layer of the pressure roller becomes a nip shape. If the fixing is performed in this state, there is a problem that unevenness occurs in the fixing pressure and causes unevenness in the image.
ところが、加圧ローラは、これのゴム層又はスポンジ層がニップ形状に変形しても、該加圧ローラを加熱ローラと共に再度回転させるエージングを行えば、熱膨張によってゴム層又はスポンジ層を元の形状に復帰させることができることは知られている(例えば、特許文献3,4参照)。
而して、電源をOFFしたまま定着装置を長時間放置したり、省電力のためにヒータをOFFするスリープの状態が長い時間続いた場合、ウォームアップ時にエージングの時間を長くすれば画像ムラの問題は解消するが、画像形成が可能となるReady状態になるまでのウォームアップ時間が長くなるという問題があった。 Thus, if the fixing device is left for a long time with the power turned off, or if the sleep state in which the heater is turned off for a long period of time continues for a long time, if the aging time is increased during warm-up, image unevenness may occur. Although the problem is solved, there is a problem that the warm-up time until the ready state in which image formation is possible becomes long.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電源OFF時又はスリープ時の定着モードが低圧モードである場合のウォームアップ時間を短縮することができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a fixing device capable of shortening the warm-up time when the fixing mode at the time of power-off or sleep is the low-pressure mode, and the fixing device. An image forming apparatus is provided.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、互いに当接する加熱部材及び加圧部材と、前記加熱部材を加熱する加熱源と、定着モードを定着圧が高い高圧モード又は定着圧が低い低圧モードに自動的に切り替える自動切替機構を備えた定着装置において、電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが低圧モードである場合には、ウォームアップ時に前記加熱部材と前記加圧部材を定着可能なReady状態となるまで回転駆動するエージングの時間を高圧モード時のそれよりも短く設定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a heating member and a pressure member that are in contact with each other, a heating source that heats the heating member, and a high-pressure mode with a high fixing pressure or a low fixing pressure. In a fixing device equipped with an automatic switching mechanism that automatically switches to the low pressure mode, the heating member and the pressure member can be fixed at the time of warm-up when the fixing mode at the time of turning on the power or returning from the sleep mode is the low pressure mode. The aging time for rotational driving until reaching a ready state is set shorter than that in the high pressure mode.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが低圧モードである場合には、定着モードを高圧モードに切り替えた後に前記加熱源をONし、前記加熱部材が所定温度に達すると前記エージングを行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the fixing mode at the time of turning on the power or returning from the sleep mode is the low pressure mode, the heating source is turned on after the fixing mode is switched to the high pressure mode. The aging is performed when the heating member reaches a predetermined temperature.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが不明である場合には、定着モードを高圧モードに切り替えた後に前記加熱源をONし、前記エージングを高圧モード時の設定時間だけ行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, when the fixing mode at the time of turning on the power or returning from the sleep mode is unknown, the heating source is turned on after the fixing mode is switched to the high pressure mode. The aging is performed only for a set time in the high pressure mode.
請求項4記載の画像形成装置は、請求項1〜3の何れかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to a fourth aspect includes the fixing device according to any one of the first to third aspects.
請求項1記載の発明によれば、電源OFF時又はスリープ時の定着モードが低圧モードである場合には、変形が生じていた加圧部材のゴム層又はスポンジ層を元の形状に戻すためのエージングの時間を高圧モード時のエージングの時間よりも短く設定したため、画像形成が可能となるReadyまでのウォームアップ時間が短縮されてユーザーの利便性が高められる。 According to the first aspect of the present invention, when the fixing mode at the time of power OFF or sleep is the low pressure mode, the rubber layer or sponge layer of the pressure member that has been deformed is returned to the original shape. Since the aging time is set to be shorter than the aging time in the high pressure mode, the warm-up time until Ready that enables image formation is shortened, and the convenience for the user is enhanced.
請求項2記載の発明によれば、電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが低圧モードである場合には、定着モードを高圧モードに切り替えて加圧部材を加熱部材に強圧した状態でヒータをONし、加熱部材が所定温度に達してから加熱部材と加圧部材を回転駆動して加圧部材の変形を除去するエージングを行うようにしたため、加圧部材のゴム層又はスポンジ層がエージングによって元の形状に確実に戻され、定着圧のムラとこれに伴う画像ムラの発生が防がれる。 According to the second aspect of the present invention, when the fixing mode at the time of turning on the power or returning from the sleep mode is the low pressure mode, the fixing mode is switched to the high pressure mode, and the heater is pressed in the state where the pressure member is strongly pressed against the heating member. ON, and after the heating member reaches a predetermined temperature, the heating member and the pressure member are rotationally driven to perform the aging to remove the deformation of the pressure member. The original shape is reliably restored, and fixing pressure unevenness and image unevenness associated therewith are prevented.
請求項3記載の発明によれば、定着モードの切り替え途中に電源がOFFされたような場合であって、電源をONする前或いはスリープ復帰前の定着モードが高圧モードであったか低圧モードであったかが不明である場合には、定着モードを高圧モードに切り替えた後に加熱源をONし、安全のためにエージングを高圧モード時の長い設定時間だけ行うようにしたため、たとえ電源をONする前或いはスリープ復帰前の定着モードが高圧モードであって、加圧部材のゴム層又はスポンジ層の変形が大きくても、その変形を除去するのに必要十分な時間だけエージングを行うことによって加圧部材のゴム層又はスポンジ層を元の形状に完全に戻すことができ、画像ムラの無い高質画像を安定的に得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, it is a case where the power is turned off during the switching of the fixing mode, and whether the fixing mode before turning on the power or returning from the sleep mode is the high pressure mode or the low pressure mode. If it is unknown, the heating source is turned on after switching the fixing mode to the high pressure mode, and for safety, aging is performed only for a long setting time in the high pressure mode, so even before turning on the power or returning to sleep Even if the previous fixing mode is a high pressure mode and the rubber layer or sponge layer of the pressure member is greatly deformed, the rubber layer of the pressure member is formed by aging for a time sufficient to remove the deformation. Alternatively, the sponge layer can be completely restored to the original shape, and a high-quality image without image unevenness can be stably obtained.
請求項4記載の発明によれば、ウォームアップ時間を短縮しつつ、画像ムラの無い高質画像を安定的に得ることができる。 According to the fourth aspect of the invention, it is possible to stably obtain a high-quality image without image unevenness while shortening the warm-up time.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[画像形成装置]
図1は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの断面図、図2は同カラーレーザープリンタの開閉カバーを開いた状態の斜視図である。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a color laser printer as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the color laser printer with an open / close cover opened.
本実施の形態に係るカラーレーザープリンタはタンデム型であって、図1に示すように、その本体100内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット1M、シアン画像形成ユニット1C、イエロー画像形成ユニット1Y及びブラック画像形成ユニット1Kが一定の間隔でタンデムに配置されている。
The color laser printer according to the present embodiment is a tandem type, and as shown in FIG. 1, a magenta image forming unit 1M, a cyan image forming unit 1C, and a yellow
上記各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kには、感光ドラム2a,2b,2c,2dがそれぞれ配置されており、各感光ドラム2a〜2dの周囲には、帯電ローラ3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、転写ローラ5a,5b,5c,5d及びドラムクリーニング装置6a,6b,6c,6dがそれぞれ配置されている。
Each of the
ここで、前記感光ドラム2a〜2dは、ドラム状の感光体であって、可変速の不図示のステッピングモータによって図示矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電ローラ3a〜3dは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム2a〜2dの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
Here, the
更に、前記現像装置4a〜4dは、マゼンタ(M)トナー、シアン(C)トナー、イエロー(Y)トナー、ブラック(K)トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム2a〜2d上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
Further, the developing
又、前記転写ローラ5a〜5dは、各一次転写部にて中間転写ベルト7を介して各感光ドラム2a〜2dに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト7は、二次転写対向ローラ8とテンションローラ9との間に張設されて各感光ドラム2a〜2dの上面側に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラ8は、二次転写部において中間転写ベルト7を介して二次転写ローラ10に当接可能に配置されている。又、テンションローラ9の近傍にはベルトクリーニング装置11が設けられている。
The
ところで、装置本体100内の各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kの上方には、前記各現像装置4a〜4dにトナーを補給するためのトナーコンテナ12a,12b,12c,12dが一列に並設されている。
Incidentally,
又、装置本体100内の各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kの下方にはレーザースキャナユニット(LSU)13が配置され、その下方の本体100の底部には給紙カセット14が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット14には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット14の近傍には、給紙カセット14から用紙を1枚ずつ取り出すピックアップローラ15と、取り出された用紙を搬送パスLへと送り出すフィードローラ16とリタードローラ17が設けられている。
In addition, a laser scanner unit (LSU) 13 is disposed below the
更に、装置本体100の側部を上下方向に延びる前記搬送パスLには、用紙を搬送する搬送ローラ対18と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ8と二次転写ローラ10との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対19が設けられている。尚、搬送パスLの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスL’が形成されており、この搬送パスL’には複数の搬送ローラ対20が適当な間隔で設けられている。
ところで、装置本体100内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスLは、装置本体100の上面に設けられた排紙トレイ21まで延びており、その途中には定着装置22と排紙ローラ対23が設けられている。尚、図2に示すように、本体100の前面には開閉可能な開閉カバー(フロントカバー)101が設けられており、前記定着装置22等において用紙がジャムしたような場合には、開閉カバー101が図示のように開けられてジャム紙を取り除く等の処理がなされる。
Further, the conveyance path L extending in the vertical direction on the side of the apparatus
By the way, the conveyance path L disposed in the vertical direction on one side portion in the apparatus
次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作を図1に基づいて説明する。 Next, an image forming operation by the color laser printer having the above configuration will be described with reference to FIG.
画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kにおいて各感光ドラム2a〜2dが図1の矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム2a〜2dは、帯電ローラ3a〜3dによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット13は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム2a〜2dの表面に照射し、各感光ドラム2a〜2d上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
When an image formation start signal is issued, the
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット1Mの感光ドラム2a上に形成された静電潜像に、該感光ドラム2aの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置4aによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム2aと転写ローラ5aとの間の一次転写部(転写ニップ部)において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ5aの作用によって、図1の矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト7上に一次転写される。
First, magenta toner is attached to the electrostatic latent image formed on the
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト7は、次のシアン画像形成ユニット1Cへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット1Cにおいても、前記と同様にして、感光ドラム2b上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト7上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
The
以下同様にして、中間転写ベルト7上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット1Y,1Kの各感光ドラム2c,2d上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト7上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト7上に転写されないで各感光ドラム2a〜2d上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置6a〜6dによって除去され、各感光ドラム2a〜2dは次の画像形成に備えられる。
Similarly, yellow and black toners respectively formed on the
そして、中間転写ベルト7上のフルカラートナー像の先端が二次転写対向ローラ8と二次転写ローラ10間の二次転写部(転写ニップ部)に達するタイミングに合わせて、給紙カセット14からピックアップローラ15とフィードローラ16及びリタードローラ17によって搬送パスLへと送り出された用紙がレジストローラ対19によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ10によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト7から一括して二次転写される。
Then, the pickup from the
而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置22へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対23によって排紙トレイ21上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト7上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置11によって除去され、中間転写ベルト7は次の画像形成に備えられる。
Thus, the sheet on which the full-color toner image has been transferred is conveyed to the fixing
[定着装置]
次に、本発明に係る前記定着装置22の詳細を図3〜図9に基づいて説明する。
[Fixing device]
Next, details of the fixing
図3はカラーレーザープリンタの定着装置部分の断面図(図1のA部拡大詳細図)、図4は定着装置の斜視図、図5は同定着装置の通常加圧時の状態を示す断面図、図6は同定着装置の定着圧解除時の状態を示す断面図、図7は同定着装置の定着圧軽減時の状態を示す断面図、図8は通常加圧時のアクチュエータとPIセンサとの位置関係を示す側面図、図9は定着圧軽減時のアクチュエータとPIセンサとの位置関係を示す側面図である。 3 is a cross-sectional view of the fixing device portion of the color laser printer (part A enlarged view of FIG. 1), FIG. 4 is a perspective view of the fixing device, and FIG. 6 is a sectional view showing a state when the fixing pressure of the identification fixing device is released, FIG. 7 is a sectional view showing a state when the fixing pressure of the identification fixing device is reduced, and FIG. FIG. 9 is a side view showing the positional relationship between the actuator and the PI sensor when the fixing pressure is reduced.
図3に示すように、定着装置22は、互いに当接して回転する加熱部材である加熱ローラ24と加圧部材である加圧ローラ25及び加圧ローラ25の下方に配されたテンションローラ26を備えており、これらの加熱ローラ24と加圧ローラ25及びテンションローラ26は、図3の紙面垂直方向に沿って平行且つ回転可能に配されている。そして、加圧ローラ25とテンションローラ26との間には無端状の定着ベルト27が巻装されており、加圧ローラ25は、後述の加圧機構によって定着ベルト27を介して加熱ローラ24に加圧されることによって両ローラ24,25間に所定圧(定着圧)の定着ニップが形成されている。
As shown in FIG. 3, the fixing
又、中空状の前記加熱ローラ24内には加熱源である上下2本のヒータ28が通されており、加熱ローラ24の外周には、該加熱ローラ24の表面温度を検出するためのサーミスタ29が設けられている。尚、加熱源としてはヒータ28以外にIH等を使用することができる。
Two
而して、前述のように、二次転写ローラ10によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト7から一括して二次転写された用紙は、定着装置22へと搬送され、該定着装置22の加熱ローラ24と加圧ローラ25間の定着ニップに挟持されて搬送される過程で加熱及び加圧されることによってフルカラーのトナー像の定着を受ける。そして、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対23によって排紙トレイ21へと排出される。
Thus, as described above, the sheet on which the full-color toner image is secondarily transferred collectively from the
ところで、本実施の形態に係る定着装置22には、定着モードを定着圧(加圧ローラ25の加熱ローラ24への加圧力)が高い高圧モード又は定着圧が低い低圧モードに自動的に切り替える自動切替機構が設けられている。この自動切替機構の構成を以下に説明する。
By the way, in the fixing
即ち、加圧ローラ25の回転軸30の軸方向両端には左右一対の加圧レバー31が回動可能に支持されており、図5〜図7に示すように、各加圧レバー31の一端には爪31aが形成されており、該爪31aは不図示の本体フレームに形成された孔に係合している。従って、各加圧レバー31を爪31aを中心として回動させれば、回転軸30と共に加圧ローラ25も爪31aを中心として回動し、各加圧レバー31を図5〜図7の時計方向に回動させれば、加圧ローラ25が定着ベルト27を介して加熱ローラ24に加圧され、両ローラ24,25間に所定圧の定着ニップが形成される。
That is, a pair of left and right pressure levers 31 are rotatably supported at both ends in the axial direction of the
又、各加圧レバー31の他端(先端)には係合溝31bが形成されており、この係合溝31bには側面視L字状に屈曲した左右一対の各加圧プレート32が係合している。即ち、図4に示すように、各加圧プレート32には上下に長い矩形状の係合孔32aが形成されており、この係合孔32aに各加圧レバー31の先端部が通され、該先端部に形成された前記係合溝31bが加圧プレート32の係合孔32aに係合している。
In addition, an
他方、図4に示すように、左右一対の前記加圧レバー31の近傍には、前記開閉カバー101(図1及び図2参照)の開閉動作に連動して軸33を中心として回動する左右一対の開閉レバー34が本体フレーム側に設けられており、各開閉レバー34の一端にはロッド35の上端が連結されている。ここで、左右一対の各ロッド35は、前記加圧プレート32を貫通してこれの下方に延びている。そして、各ロッド35の外周の前記開閉レバー34と前記加圧プレート32の間には加圧スプリング36が介装されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, in the vicinity of the pair of left and right pressure levers 31, the left and right rotating around the
又、図4に示すように、前記テンションローラ26の近傍にはシャフト37がテンションローラ26及び加圧ローラ25の軸方向に沿って回転可能に配されており、このシャフト37の軸方向両端には左右一対のカム38が結着されている。尚、各カム38は、前記ロッド35を跨いで左右に分割されている。
As shown in FIG. 4, a
上記各カム38は、定着モードが低圧モードに切り替えられると回動して図7に示すように前記加圧プレート32に当接し、該加圧プレート32を押し上げることによって、後述のように加圧スプリング36による加圧ローラ25の加圧力(定着圧)を軽減するためのものであり、シャフト37の一端にはギヤG1とプレート状のアクチュエータ39が結着されている。
Each of the
又、図4に示すように、上記ギヤG1が設けられた側にはDCモータ40が縦置き状態で配置されており、該DCモータ40の出力軸に結着されたピニオンG2はギヤトレインGを介して前記ギヤG1に連結されている。従って、DCモータ40が駆動されると、その出力軸の回転はピニオンG2とギヤトレインG及びギヤG1を経て減速されながらシャフト37に伝達され、該シャフト37とこれに結着された左右一対のカム38及びアクチュエータ39が同時に回動せしめられる。
Further, as shown in FIG. 4, a
更に、図4、図8及び図9に示すように、前記アクチュエータ39の近傍には、カム38の位置、具体的には低圧モードにおいて加圧ローラ25の加圧力が軽減される位置を光学的に検知するためのPIセンサ41が配置されている。
Further, as shown in FIGS. 4, 8 and 9, near the
以上のように構成された定着装置22に普通紙が通紙される場合には、定着モードとして高圧モードが選択されて定着圧が高く設定される。
When plain paper is passed through the fixing
即ち、定着モード開閉カバー101を図1に示すように閉じると、図5に示すように、開閉レバー34が開閉カバー101によって軸33を中心として矢印a方向に回動して図示のようにロッド35を押し下げるため、該開閉レバー34と加圧プレート32間に介装された加圧スプリング36が押し縮められ、その反力(バネ力)Fが加圧プレート32を介して加圧レバー31に伝達され、該加圧レバー31の先端部が加圧スプリング36の反力Fによって押し下げられる。このため、加圧レバー31は、爪31aを中心として図5の時計方向に回動して加圧ローラ25を定着ベルト27を介して加熱ローラ24に加圧し、これによって加圧ローラ25と加熱ローラ24間には所定圧の定着ニップが形成され、この定着ニップを普通紙が通過することによってトナー像が加熱及び加圧されて普通紙上に定着される(高圧モード)。尚、この高圧モード時には、アクチュエータ39は図8に示すように起立しており、PIセンサ41の発光部から受光部に向かう光がアクチュエータ39によって遮られることがないため、PIセンサ41は定着モードが高圧モードにあることを検知する。
That is, when the fixing mode opening /
そして、例えば定着装置22にジャムが発生したために開閉カバー101を図2に示すように開けると、該開閉カバー101による開閉レバー34の規制が解除され、加圧スプリング36は自由長まで延びるため、図6に示すように、開閉レバー34は軸33を中心として矢印b方向に回動する。このため、今まで加圧スプリング36によって加圧プレート32を押し下げていた反力Fが0となり、従って、加圧ローラ25の加圧力も0となって定着圧が解除(定着圧解除状態)され、加圧ローラ25と定着ローラ24間の定着ニップに挟持されていたジャム紙を容易に取り除くことができる。
Then, for example, when the opening /
ところで、開閉カバー101を閉じて画像形成動作を行っている状態で封筒等の厚紙を通紙する場合には、その旨の信号によって定着モードが高圧モードから低圧モードに切り替えられてDCモータ40が駆動され、前述のように該駆動モータ40の回転がシャフト37に伝達されて該シャフト37とこれに結着された左右一対のカム38及びアクチュエータ39が回動する。
By the way, when a thick paper such as an envelope is passed while the image forming operation is performed with the open /
上述のようにカム38が回動すると、図7に示すように、該カム38が加圧プレート32に当接してこれを押し上げるため、加圧スプリング36の反力は大きくなる反面、加圧プレート32が加圧レバー31に対して上動するために該加圧プレート32による加圧レバー31の押し下げ力F’が小さくなり(F’<F)、この結果、加圧レバー31による加圧ローラ25への押圧力が弱められて加圧ローラ25の加圧力が軽減され、定着ニップを通過する封筒等の厚紙にしわが発生する等の不具合が生じることがない。
When the
又、上述のように定着モードが低圧モードに切り替えられ、カム38が回動して加圧ローラ25の加圧力(定着圧)が軽減されると、図9に示すように、シャフト37と共に回動するアクチュエータ39がPIセンサ41の発光部から受光部に向かう光を遮るため、PIセンサ41は、加圧ローラ25の加圧力が軽減されるカム38の位置を検出し、これによってユーザーは定着モードが低圧モードにあることを知ることができる。そして、PIセンサ41が加圧ローラ25の加圧力が軽減されるカム38の位置を検出すると、その時点からDCモータ40を所定時間だけ逆転させ、シャフト37とカム38及びアクチュエータ39を逆方向に所定時間だけ回動させて図5に示すように加圧ローラ25を加圧状態に戻す。
As described above, when the fixing mode is switched to the low pressure mode and the
ところで、定着装置22において定着モードが特に高圧モードにある場合には、加圧ローラ25が加熱ローラ24に非常に強い力で加圧されているため、この強い力が掛かった状態で定着装置22を電源をOFFしたまま長期間放置したり、省電力のためにヒータ28をOFFするスリープの時間が長くなると、加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層がニップ形状に変形してしまい、その状態で定着を行うと定着圧にムラが生じて画像ムラを招いてしまうという問題があることは前述の通りである。
By the way, when the fixing mode of the fixing
ところが、加圧ローラ25は、そのゴム層又はスポンジ層がニップ形状に変形しても、再度回転して熱膨張を行えばゴム層又はスポンジ層が元の形状に復帰するため、電源がONされたり、スリープ状態が解除(スリープ復帰)されてヒータ28がONされるウォームアップの際に、加熱ローラ24と加圧ローラ25を回転させるエージングが行われている。この場合、電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが低圧モードである場合には、加圧ローラ24に負荷されていた加圧力が弱いためにエージングの時間を短縮しても加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層は元の形状に復帰することができる。
However, even if the rubber layer or sponge layer is deformed into a nip shape, the
そこで、本実施の形態に係る定着装置22においては、電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが低圧モードである場合には、ウォームアップ時に加熱ローラ24と加圧ローラ25を定着可能なReady状態となるまで回転駆動するエージングの時間を高圧モード時のそれよりも短く設定し、ウォームアップ時間を短縮するようにした。
Therefore, in the fixing
ところで、定着モードを切り替えている途中に電源がOFFされたような場合には、電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが高圧モードであるか低圧モードであるかが不明であるため、カム38の初期位置設定のために定着モードを高圧モードに設定し、安全のためにエージングの時間を高圧モード時の値に長く設定するようにしている。 By the way, when the power is turned off while the fixing mode is being switched, it is unclear whether the fixing mode at the time of turning on the power or returning from the sleep mode is the high pressure mode or the low pressure mode. In order to set the initial position, the fixing mode is set to the high-pressure mode, and for safety, the aging time is set to be longer than the value in the high-pressure mode.
以上の制御を図10に示すフローチャートに基づいて以下に説明する。 The above control will be described below based on the flowchart shown in FIG.
電源がOFFされ、或はヒータ28がOFFされたスリープ状態が継続した後に電源がONされ、或はスリープ状態が解除(スリープ復帰)されると(ステップS1)、そのときの定着モードが高圧モードであるか否かが判断される(ステップS2)。定着モードが高圧モードである場合(ステップS2の判断結果がYesである場合)には、ヒータ28がONされてウォームアップが開始される(ステップS3)。
When the power is turned off or the
他方、定着モードが高圧モードでない場合(ステップS2の判断結果がNoである場合)、つまり、定着モードが低圧モードであるか、或いは定着モードの切り替え途中に電源がOFFされたような場合であって、電源をONする前或いはスリープ復帰前の定着モードが高圧モードであったか低圧モードであったかが不明である場合には、定着モードが高圧モードに切り替えられて定着圧が高められた後(ステップS4)、ヒータ28がONされてウォームアップが開始される(ステップS3)。
On the other hand, when the fixing mode is not the high pressure mode (when the determination result of step S2 is No), that is, when the fixing mode is the low pressure mode or when the power is turned off during the switching of the fixing mode. If it is unclear whether the fixing mode before turning on the power or returning from the sleep mode is the high pressure mode or the low pressure mode, the fixing mode is switched to the high pressure mode and the fixing pressure is increased (step S4). ), The
上記ウォームアップは加熱ローラ24が所定の定着温度に達するまで続けられ(ステップS3→ステップS5の繰り返し)、加熱ローラ24が所定の定着温度に達すると電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが低圧モードであったか否かが判断され(ステップS6)、定着モードが低圧モード以外であった場合(高圧モード或いは定着モードが不明であって、ステップS6での判断結果がNoである場合)には、加熱ローラ24と加圧ローラ25を回転駆動するエージングが所定時間T1だけ行われ(ステップS7)、停止時に変形が生じていた加圧ローラ24のゴム層又はスポンジ層が元の形状に戻される。
The warm-up is continued until the
他方、電源ON時又はスリープ復帰時定着モードが低圧モードであった場合には、停止時の加圧ローラ25に負荷されていたニップ圧が弱く、該加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層の変形量が小さいため、加熱ローラ24と加圧ローラ25を回転駆動するエージングの時間を高圧モード時の時間T1よりも短い時間T2(<T1)に設定し、その時間T2だけ加熱ローラ24と加圧ローラ25を回転させてエージングを行い、加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層を元の形状に戻す(ステップS8)。
On the other hand, when the fixing mode is the low pressure mode when the power is turned on or when returning from the sleep mode, the nip pressure applied to the
上述のようにしてエージングが行われて加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層が元の形状に戻ると、定着可能なReady状態になったことを表示する(ステップS9)。
When aging is performed as described above and the rubber layer or sponge layer of the
以上のように、本実施の形態では、電源OFF時又はスリープ時の定着モードが低圧モードである場合には、変形が生じていた加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層を元の形状に戻すためのエージングの時間T2を高圧モード時のエージングの時間T1よりも短く設定したため、画像形成が可能となるReadyまでのウォームアップ時間が短縮されてユーザーの利便性が高められる。
As described above, in the present embodiment, when the fixing mode at the time of power OFF or sleep is the low pressure mode, the rubber layer or sponge layer of the
そして、本実施の形態では、電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが高圧モード以外である場合(低圧モード又は定着モードが不明である場合)には、定着モードを高圧モードに切り替えて加圧ローラ25を加熱ローラ24に強圧した状態でヒータ28をONし、加熱ローラ24が所定の定着温度に達してから加熱ローラ24と加圧ローラ25を回転駆動して加圧ローラ25の変形を除去するエージングを行うようにしたため、加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層がエージングによって元の形状に確実に戻され、定着圧のムラとこれに伴う画像ムラの発生が防がれる。
In this embodiment, when the fixing mode at the time of turning on the power or returning from the sleep mode is other than the high pressure mode (when the low pressure mode or the fixing mode is unknown), the fixing mode is switched to the high pressure mode and pressurization is performed. The
又、本実施の形態では、定着モードの切り替え途中に電源がOFFされたような場合であって、電源をONする前或いはスリープ復帰前の定着モードが高圧モードであったか低圧モードであったかが不明である場合には、定着モードを高圧モードに切り替えた後にヒータ28をONし、安全のためにエージングを高圧モード時の設定時間T1だけ行うようにしたため、たとえ電源をONする前或いはスリープ復帰前の定着モードが高圧モードであって、加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層の変形が大きくても、その変形を除去するのに必要十分な時間T1だけエージングを行うことによって加圧ローラ25のゴム層又はスポンジ層を元の形状に完全に戻すことができ、画像ムラの無い高質画像を安定的に得ることができる。
In this embodiment, the power is turned off during the switching of the fixing mode, and it is unknown whether the fixing mode before turning on the power or returning from the sleep mode was the high pressure mode or the low pressure mode. In some cases, the
尚、以上の実施の形態では、加熱部材として加熱ローラと加圧部材として加圧ローラの間に定着ベルトを介在させた定着装置について説明したが、加熱ローラと加圧ローラを直接接触させるローラ式の定着装置や加熱部材と加圧部材の何れか一方がベルトで構成されるベルト式の定着装置に対しても本発明を適用することができる。又、本発明は、カラーレーザープリンタ以外の単色のモノクロ画像形成装置を含む他の任意の画像形成装置とこれに備えられた定着装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。 In the above embodiment, the fixing device in which the fixing belt is interposed between the heating roller as the heating member and the pressure roller as the pressure member has been described. However, the roller type in which the heating roller and the pressure roller are in direct contact with each other. The present invention can also be applied to a fixing device of this type or a belt-type fixing device in which either one of a heating member and a pressure member is a belt. In addition, the present invention can be similarly applied to any other image forming apparatus including a monochrome image forming apparatus of a single color other than a color laser printer and a fixing device provided therefor.
1M マゼンタ画像形成ユニッ
1C シアン画像形成ユニット
1Y イエロー画像形成ユニット
1K ブラック画像形成ユニット
2a〜2d 感光ドラム
3a〜3d 帯電ローラ
4a〜4d 現像装置
5a〜5d 転写ローラ
6a〜6d ドラムクリーニング装置
7 中間転写ベルト
8 二次転写対向ローラ
9 テンションローラ
10 二次転写ローラ
11 ベルトクリーニング装置
12a〜12d トナーコンテナ
13 レーザースキャナユニット(LSU)
14 給紙カセット
15 ピックアップローラ
16 フィードローラ
17 リタードローラ
18 搬送ローラ対
19 レジストローラ対
20 搬送ローラ対
21 排紙トレイ
22 定着装置
23 排紙ローラ対
24 加熱ローラ(加熱部材)
25 加圧ローラ(加圧部材)
26 テンションローラ
27 定着ベルト
28 ヒータ(加熱源)
29 サーミスタ
30 加圧ローラの回転軸
31 加圧レバー
31a 加圧レバーの爪
31b 加圧レバーの係合溝
32 加圧プレート
32a 加圧プレートの係合孔
33 開閉レバーの軸
34 開閉レバー
35 ロッド
36 加圧スプリング
37 シャフト
38 カム
39 アクチュエータ
40 DCモータ
41 PIセンサ
42 ハンドル
43 スイッチ
100 画像形成装置本体
101 開閉カバー
G ギヤトレイン
G1 ギヤ
G2 ピニオン
L,L’ 搬送パス
1M Magenta image forming unit 1C Cyan
DESCRIPTION OF
25 Pressure roller (Pressure member)
26
29
Claims (4)
電源ON時又はスリープ復帰時の定着モードが低圧モードである場合には、ウォームアップ時に前記加熱部材と前記加圧部材を定着可能なReady状態となるまで回転駆動するエージングの時間を高圧モード時のそれよりも短く設定することを特徴とする定着装置。 A fixing device having a heating member and a pressure member that are in contact with each other, a heating source that heats the heating member, and an automatic switching mechanism that automatically switches the fixing mode to a high pressure mode with a high fixing pressure or a low pressure mode with a low fixing pressure. In
When the fixing mode at the time of turning on the power or returning from the sleep mode is the low pressure mode, the aging time during which the heating member and the pressure member are rotationally driven until the ready state capable of fixing at the warm-up time is set in the high pressure mode. A fixing device characterized by being set shorter than that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008197463A JP2010032953A (en) | 2008-07-31 | 2008-07-31 | Fixing device and image forming apparatus equipped with the same |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013130747A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Kyocera Document Solutions Inc | Fixing device and image forming apparatus |
| JP2015166812A (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | シャープ株式会社 | Fixing apparatus, image forming apparatus, and fixing method |
| JP2017068209A (en) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | コニカミノルタ株式会社 | Fixing device and image formation device |
| JP2018116238A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
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2008
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