JP2014032342A - 画像形成装置、定着装置及びプログラム - Google Patents
画像形成装置、定着装置及びプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014032342A JP2014032342A JP2012173791A JP2012173791A JP2014032342A JP 2014032342 A JP2014032342 A JP 2014032342A JP 2012173791 A JP2012173791 A JP 2012173791A JP 2012173791 A JP2012173791 A JP 2012173791A JP 2014032342 A JP2014032342 A JP 2014032342A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- fixing member
- image
- image information
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 107
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 17
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 13
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 abstract description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 7
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 5
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010073 coating (rubber) Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】導電層を有し導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、定着部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成する加圧部材と、定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、加圧部材を回転させることで定着部材を従動して回転させる駆動手段と、定着部材の表面温度を検知する温度検知手段と、加圧部材を定着部材に対して接離する方向に移動させる移動手段とを備える定着装置と、トナー像の画像情報を検知する画像情報検知手段と、画像情報検知手段により取得されたトナー像の画像情報に基づき移動手段の移動位置を制御する移動機構制御手段とを備えた。
【選択図】図7
Description
また、非通紙領域へ送風する送風手段を有し、用紙幅を検知し、用紙幅が小さい程、送風強度を強くする定着装置も知られている(特許文献2)。
さらに、用紙サイズを検知して、その検知結果に基づいて電磁誘導発熱する磁束発生手段の遮蔽部材の位置を変位させ、温度分布を変更する加熱装置も知られている(特許文献3)。
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
導電層を有し前記導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間に前記記録媒体が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の表面温度を検知する温度検知手段と、
前記加圧部材を前記定着部材に対して接離する方向に移動させる移動手段と、
を備えた定着装置と、
前記トナー像の画像情報を検知する画像情報検知手段と、
前記画像情報検知手段により取得された前記トナー像の画像情報に基づき前記移動手段の移動位置を制御する移動機構制御手段と、
を備えた、
ことを特徴とする。
前記画像情報検知手段が、前記トナー像の記録媒体上のイメージ幅を検知する、
ことを特徴とする。
前記画像情報検知手段が、前記記録媒体の用紙幅をさらに検知する、
ことを特徴とする。
前記移動機構制御手段が、前記画像情報検知手段によって検知された前記トナー像の画像情報に基づいて前記移動手段を駆動し前記ニップ部のニップ幅を変化させる、
ことを特徴とする。
導電層を有し、前記導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間に前記記録媒体が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の表面温度を検知する温度検知手段と、
前記加圧部材を前記定着部材に対して接離する方向に移動させる移動手段と、
前記温度検知手段により検知した前記定着部材の温度を出力する出力部と、
前記トナー像の画像情報に基づいて決定された前記移動手段の回転数を受け付ける取得部と、
を備えた、
ことを特徴とする。
画像情報検知手段により検知したトナー像の画像情報に基づき移動手段の回転数の算出を行なう回転数算出機能と、
移動手段が加圧部材を定着部材に対して接離する方向に移動させる機能と、
を実現する、
ことを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、トナー画像のイメージ幅を正確に検出することができる。
請求項3に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比して、記録媒体の用紙幅を正確に検出することができる。
請求項4に記載の発明によれば、トナー像の画像情報に基づいてニップ部のニップ幅を変化させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、グロスむらや紙しわの発生を防止することができる。
請求項6に記載の発明によれば、グロスむらや紙しわの発生を防止することができる機能をコンピュータにより実現することができる。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とする。
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置1の全体構成及び動作を説明する。
画像処理部12は、外部の情報送信装置(例えばパーソナルコンピュータ等)から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置LHに出力する。本実施形態の露光装置LHは、LED(Light Emitting Diode)が線状に配置されたLEDヘッドにより構成されている。
現像装置40各々は、現像ハウジング41に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
中間転写ベルト51上の重畳トナー像は、中間転写ベルト51の移動に伴って二次転写ローラ53が配置された領域(二次転写部T)に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Tに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置20から用紙Pが二次転写部Tに供給される。そして、二次転写ローラ53には、コントローラ11により制御される電源装置13等から所定の転写電圧が印加され、レジストローラ対23から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Pに中間転写ベルト51上の多重トナー像が一括転写される。
転写装置50においてトナー像が転写された用紙Pは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイドを経由して定着装置60に搬送される。定着装置60に搬送された用紙Pは、一対の定着ベルト61と加圧ローラ62により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。定着トナー像が形成された用紙Pは、搬送ガイドによってガイドされ、排出ローラ対69から画像形成装置1上面の排出トレイ1aに排出される。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置1の定着部を構成する定着装置60の断面模式図である。図3は、用紙の搬入側からみた定着装置60の正面模式図である。
定着装置60は、交流磁界を生成する磁界生成部材の一例としてのIH(Induction Heating)ヒータ80、IHヒータ80により電磁誘導加熱されてトナー像を定着する定着部材の一例としての定着ベルト61、定着ベルト61に対向するように配置された加圧部材の一例としての加圧ローラ62と、を備えている。
また、定着ベルト61と加圧ローラ62とのニップ部Nの用紙Pの搬送方向下流側には、定着ベルト61からの用紙Pの剥離を補助する剥離補助部材70を備えている。
図4は、本実施形態に係る定着装置60を構成する定着ベルト61の断面層構成図である。以下、図2ないし図4を参照しながら定着ベルト61について説明する。
定着ベルト61は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成され、例えば原形(円筒形状)時の直径が20mm〜50mm、幅方向長が370mmに形成されている。また、定着ベルト61は、基材層611、基材層611の上に積層された導電発熱層612、トナー像の定着性を向上させる弾性層613、最上層に被覆された表面離型層614からなる多層構造のベルト部材である。
具体的には、基材層611として、例えば、厚さ30μm〜200μm、好ましくは50μm〜150μmの非磁性ステンレススチール等の非磁性金属や、厚さ50μm〜200μmの樹脂材料等(例えばポリイミド樹脂)が用いられる。
IHヒータ80により生成される交流磁界の周波数は、例えば、一般的な汎用電源により生成される交流電流の周波数、すなわち20kHz〜100kHzであるため、導電発熱層612は、周波数20kHz〜100kHzの交流磁界が侵入し通過するように構成される。
δ=503(ρ/(f×μr))1/2・・・(1)
そのため、導電発熱層612の厚さは、周波数20k〜100kHzの交流磁界が導電発熱層612を侵入し通過するように、(1)式で規定される導電発熱層612の表皮深さ(δ)よりも薄層に構成される。また、導電発熱層612を構成する材料として、例えば、Au、Ag、Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Bi、Be、Sb等の金属や、これらの金属合金が用いられる。
具体的には、導電発熱層612として、厚さ2μm〜20μm、固有抵抗2.7×10−8Ω・m以下の例えばCu等の非磁性金属(比透磁率が概ね1)が用いられる。
また、定着ベルト61が定着設定温度まで加熱されるまでに要する時間(以下、「ウォームアップタイム」と記す。)を短縮する観点からも、導電発熱層612は、薄層に構成するのが好ましい。
加圧ローラ62は、例えば、金属製の円筒状の芯材621と、芯材621の外周面に被覆された耐熱性弾性体層622(例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等)と、さらに、必要に応じて、例えばPFA等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層623とが積層されて構成される。
加圧ローラ62は、移動機構200によって定着ベルト61を介して押圧パッド63に押圧して配置されニップ部Nを形成する。また、移動機構200によって、定着ベルト61の外周面と接離可能に支持されている。定着動作時は図2矢印B方向に回転し、ニップ部Nに未定着トナー像を保持した用紙Pを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Pに定着する。
押圧パッド63は、定着ベルト61を介して加圧ローラ62から押圧される状態で配置され、加圧ローラ62との間でニップ部Nを形成する。
押圧パッド63は、加圧ローラ62から押圧力を受けたときのホルダ65と組み合わせたときの撓み量が許容値以下、具体的には撓み量が0.5mm以下になる材料であれば、特に制限はなく、例えば、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体や、ガラス繊維強化PPS(ポロフェニレンサルファイド)、フェノール、ポリイミド、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂等を用いることができる。
すなわち、プレニップ領域63aでは、加圧ローラ62側の面がほぼ加圧ローラ62の外周面に倣う円弧形状に形成され、均一で幅の広いニップ部Nを形成する。また、剥離ニップ領域63bでは、剥離ニップ領域63bを通過する定着ベルト61の曲率半径が小さくなるように、加圧ローラ62表面から局所的に大きなニップ圧で押圧されるように形成される。
それにより、剥離ニップ領域63bを通過する用紙Pに定着ベルト61表面から離れる方向のカールを形成して、用紙Pに対する定着ベルト61表面からの剥離を促進させている。
本実施形態では、押圧パッド63による剥離の補助手段として、ニップ部Nの下流側に、剥離補助部材70を配置している。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト61の回転移動方向と対向する向きに定着ベルト61と近接する状態で支持板72によって支持される。そして、押圧パッド63の出口にて用紙Pに形成されたカール部分を剥離バッフル71により支持することで、用紙Pが定着ベルト61方向に向かうことを抑制する。
続いて、定着ベルト61の導電発熱層612に交流磁界を作用させて電磁誘導加熱するIHヒータ80について図2を参照しながら説明する。
図2に示したように、IHヒータ80は、定着ベルト61の外周面に倣った形状に構成され、定着ベルト61を介して伝熱部64と対向して配置されている。
さらに、磁界を遮蔽するシールド85、磁心84を支持体81側に加圧する加圧部材86、励磁コイル82に交流電流(電力)を供給する励磁回路88を備えている。
支持体81を構成する材質としては、例えば、耐熱ガラス、PC(ポリカーボネート)、PES(ポリエーテルサルフォン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂等の耐熱性のある非磁性材料が用いられる。
伝熱部64は、感温磁性部材641及び誘導部材642を、定着ベルト61の内周面側から定着ベルト61の中心軸O1に向かってこの順に積層してなる。伝熱部64は、ホルダ65のばね部材65bにより、ホルダ本体65aとは非接触で定着ベルト61を円筒形状に維持させつつ、非押圧で定着ベルト61の内周面に接して配置されている。
従って、強磁性を呈する透磁率変化開始温度以下の温度範囲においては、IHヒータ80にて生成された磁力線は、感温磁性部材641の内部を感温磁性部材641の形状に沿って通過する磁路を形成する(図5(a)参照)。
一方、透磁率変化開始温度を超える温度範囲においては、IHヒータ80にて生成された磁力線は、感温磁性部材641の厚さ方向に横切るように透過し、誘導部材642の内部を通過してIHヒータ80に戻る磁路を形成する(図5(b)参照)。
なお、ここでの「透磁率変化開始温度」とは、透磁率(例えば、JIS C2531で測定される透磁率)が連続的に低下を開始する温度であり、磁性が消失する温度であるキュリー点に近い温度となるが、キュリー点とは異なる概念を有するものである。
また、感温磁性部材641は、IHヒータ80により生成された交流磁界(磁力線)に対する表皮深さδ(上記(1)式参照)よりも大きい厚さで形成される。具体的には、例えばFe−Ni合金を用いた場合には50μm〜300μm程度に設定される。
そして、感温磁性部材641が透磁率変化開始温度以上の温度に上昇した際に、IHヒータ80により生成された交流磁界(磁力線)を誘導して、定着ベルト61の導電発熱層612よりも渦電流Iが発生し易い状態を形成する。そのために、誘導部材642は、渦電流Iが流れ易いように、表皮深さδ(上記(1)式参照)よりも充分に厚い予め定めた厚さ(例えば、1.0mm)で形成される。
感温磁性部材641が非接触で近接させて配置された場合、画像形成装置1の電源が起動され、定着ベルト61が予め設定された定着設定温度まで加熱される際に、定着ベルト61の熱が感温磁性部材641に流入するのを抑制し、ウォームアップタイムの短縮を図ることができる。
続いて図3を参照しながら本実施形態の定着装置60における、加圧ローラ62と定着ベルト61の駆動機構について説明する。
定着装置60は移動機構200を備え、加圧ローラ62は、定着を行なうときには定着ベルト61の外周面に圧接することでニップ部Nを形成し、定着を行なわないときには定着ベルト61から離間するように、移動機構200により支持されている。
また、駆動モータ90からの回転駆動力は、回転軸91に伝達ギヤ92と同軸に固定された伝達ギヤ101と、回転伝達制限部材の一例としてのワンウェイクラッチ102を介してシャフト103に伝達され、シャフト103に結合された伝達ギヤ104、105から定着ベルト61の軸方向両端部に配された駆動伝達部材67のギヤ部67bに直接伝達され、定着ベルト61が回転駆動される(図2矢印A参照)。
定着装置60は、移動機構200として、フレーム66に回転自在に支持される回転軸205と、予め定められた角度範囲内で回転軸205を変位させる変位モータ201と、回転軸205の両端部領域であって加圧ローラ62のシャフト97に対向する位置に固定され、回転軸205の変位により揺動するカム206、206と、を備えている。
続いて、図6(b)に示すように、カム206、206の頂部F0が角度θだけ傾くように、変位モータ201が回転軸205を変位させた状態では、加圧ローラ62のシャフト97はカム206、206の側面F1に沿って、フレーム66に設定された移動制限領域Wの範囲内で定着ベルト61側から離間する方向(図6(b)矢印方向)に移動する。それにより、加圧ローラ62は、定着ベルト61から離間した位置に設定される。
(3.1)定着装置の動作
次に、本実施形態に係る定着装置60の動作について説明する。
まず、定着装置60では、例えば画像形成装置1におけるトナー画像形成動作が開始されるとともに、定着ベルト61と加圧ローラ62とが離間した状態(ラッチOFF)で、駆動モータ90により駆動伝達部材67が回転駆動され、これに伴い定着ベルト61が回転駆動される(図2矢印A参照)。
そして、感温磁性部材641は、定着ベルト61の内周面に擦られながら定着ベルト61を加熱する。これにより、定着ベルト61は、例えば10秒程度で設定温度(例えば150℃)まで加熱される。
用紙Pは、定着ベルト61と加圧ローラ62とのニップ部Nから送り出されたとき、定着ベルト61表面から剥離する。
また、用紙Pの幅方向において、定着処理されるトナー画像のイメージ領域が狭い場合も、イメージ領域外では、定着ベルトの熱が消費されにくく、定着ベルト61の温度が上昇する。そのために、温度が上昇した定着ベルト61から加圧ローラ62の非通紙領域へ熱移動が発生し、加圧ローラ62の非通紙領域の温度も上昇する。
その結果、加圧ローラ62の非通紙領域の外径が膨張し、当該領域のニップ部Nのニップ幅が増大する。
その状態で小サイズ紙Pよりも幅の広い用紙Pを通紙した場合、温度が上昇した非通紙部でホットオフセットが発生したり、部分的にグロスが高くなったりすることがある。また、ニップ部Nの軸方向のニップ幅が不均一になり、紙しわや部分的な用紙のうねりが発生することがある。
そのために、小サイズ紙Pを連続して通紙した後や、イメージ領域が狭いトナー画像が転写された用紙Pを通紙した後は、加圧ローラ62の軸方向の温度分布が予め設定された範囲内に低下するまで、待ち時間を設ける必要がある。
特に、ニップ部N内における定着装置60の軸方向のニップ幅は、移動機構200のカム206、206を離間方向へ回転させた場合、定着装置60の軸方向(Y方向)中心部よりも、両端部に近い領域のニップ幅の減少が大きい。そのために、ニップ部Nのニップ幅を変更した場合、加圧ローラ62の両端部に近い領域程、熱移動を低減させることができる。
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る画像形成装置1及び定着装置60の制御・動作について詳細に説明を行なう。
図7は、画像情報取得部により取得されたトナー画像の幅方向のイメージ情報に基づき加圧ローラ62が定着ベルト61に圧接した状態(ラッチON)でのニップ部Nのニップ幅を変更する制御を行なう移動機構制御部300について説明したブロック図である。図8は、移動機構制御部300が行なう動作の流れを説明したフローチャートである。
情報取得部301は、温度・回転数取得部301aと画像情報取得部301bとからなる。
温度・回転数取得部301aは、温度センサ110により検知された定着ベルト61の温度及び回転検知計107により検知された定着ベルト61の回転数を取得する。
画像情報取得部301bは、画像情報検知手段により取得された用紙P上のトナー画像の用紙幅方向のイメージ情報を取得する。
演算部302は、ニップ幅算出部302aと移動機構回転数算出部302bとからなる。ニップ幅算出部302aは、画像情報取得部301bにより取得された用紙P上のトナー画像の用紙幅方向のイメージ情報に基づいて、用紙1枚ごとに、対応する未定着画像を定着させるために必要なニップ幅を算出する。
移動機構回転数算出部302bは、カム206、206の頂部F0がニップ幅に対応して予め定められた角度θだけ傾くように、変位モータ201の回転数を算出する。
記憶部303は、演算部302が必要とするデータ、例えば温度・回転数取得部301aにより取得された定着ベルト61の温度及び回転数、画像情報取得部301bにより取得された用紙1枚ごとの用紙P上のトナー画像の用紙幅方向のイメージ情報を記憶する。
また、画像情報取得部301bにより取得された用紙1枚ごとの用紙P上のトナー画像の用紙幅方向のイメージ情報と対応させて、ニップ幅算出部302aにより算出されたニップ幅及び移動機構回転算出部302bにより算出された変位モータ201の回転数を記憶する。
データ取得部304は、記憶部303が記憶するデータを取得し、時間計測部305は、移動機構制御部300が予め定められた制御を行なうためのタイミングを計測する。
回転数出力部306は、移動機構回転数算出部302bにより算出された変位モータ201の回転数を定着装置60の圧接(離間)指示取得部207に出力する。
画像形成装置1が印刷ジョブを受け付けると(S101)、制御装置10は、温度センサ110からの温度情報に基づいて定着ベルト61の表面温度を予め定められた温度範囲に制御するために必要な電力を定着装置60の励磁コイル82に供給し加熱制御を開始する(S102)。
そして、受け付けられた印刷ジョブにより複数枚の定着処理要求があるか否かを判断する(S104)。
そして、ニップ幅算出部302aは、現在の設定ニップ幅と、算出された新たなニップ幅を比較し、ニップ幅を変更するか否か判断する(S108)。
一方、n枚目のトナー画像が全幅イメージの場合は、現在の設定ニップ幅を維持する。ここで、トナー画像が全幅イメージとは、用紙幅に対して最大画像領域に亘ってイメージが存在する場合をいう。
最終枚目であれば(S112 Yes)、加熱制御を終了する(S113)し、最終枚でないと判断された場合(S112 No)、S105の処理に進む。
図9は、本実施形態に係る加熱制御の一例を示すグラフである。図9(a)は、トナー画像のイメージ幅が用紙幅よりも狭い小サイズ紙Pを複数枚連続して通紙して定着処理した場合の定着ベルト61の軸方向の温度分布を示す。
図9(a)に示すように、小サイズ紙Pの用紙の両端外側では、用紙Pに熱が消費されないために、定着ベルト61の表面温度が定着設定温度より上昇する。
但し、透磁率変化開始温度を超える温度範囲においては、IHヒータ80にて生成された磁力線は、感温磁性部材641の厚さ方向に横切るように透過し、誘導部材642の内部を通過してIHヒータ80に戻る磁路を形成する(図5(b)参照)。従って、定着ベルト61の非通紙領域の表面温度は透磁率変化開始温度近傍で自己抑制される(図9(a)参照)。
小サイズ紙Pで、トナー画像のイメージ幅が用紙幅より狭い場合は、定着ベルト61の温度上昇した非通紙領域から加圧ローラ62への熱移動が発生し、加圧ローラ62の軸方向の温度分布が予定された範囲内を超えて上昇する。
そのために、加圧ローラ62の軸方向の温度分布が予定された範囲内に低下する前に、小サイズ紙Pよりも幅の広い用紙Pを通紙した場合、温度が上昇した非通紙部でホットオフセットが発生したり部分的にグロスが高くなったりすることがある。
また、ニップ部Nの軸方向のニップ幅が不均一になり、紙しわや部分的な用紙のうねりが発生することがある。
従って、小サイズ紙Pで、トナー画像のイメージ幅が狭い用紙Pを複数枚連続して定着処理した後、直ぐに小サイズ紙よりも幅の広い用紙Pを通紙してもホットオフセットが発生したり部分的にグロスが高くなったりすることがない。また、紙しわや部分的な用紙のうねりが発生することも防止することができる。
10・・・制御装置
20・・・給紙装置
30・・・感光体ユニット
40・・・現像装置
50・・・転写装置
60・・・定着装置
61・・・定着ベルト
62・・・加圧ローラ
63・・・押圧パッド
64・・・伝熱部
641・・・感温磁性部材
642・・・誘導部材
65・・・ホルダ
66・・・フレーム
67・・・駆動伝達部材
70・・・剥離補助部材
80・・・IHヒータ
81・・・支持体
82・・・励磁コイル
84・・・磁心
90・・・駆動モータ
901・・・温度・回転数出力部
902・・・設定回転数取得部
110・・・温度センサ
200・・・移動機構
201・・・変位モータ
206・・・カム
207・・・圧接(離間)指示取得部
300・・・移動機構制御部
301・・・画像情報取得部
302・・・演算部
302a・・・ニップ幅算出部
302b・・・移動機構回転数算出部
303・・・記憶部
304・・・データ取得部
305・・・時間計測部
306・・・回転数出力部
307・・・画像形成開始(停止)指示取得部
P・・・用紙
N・・・ニップ部
Claims (6)
- トナー像を形成するトナー像形成手段と、
導電層を有し前記導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間に前記記録媒体が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の表面温度を検知する温度検知手段と、
前記加圧部材を前記定着部材に対して接離する方向に移動させる移動手段と、
を備えた定着装置と、
前記トナー像の画像情報を検知する画像情報検知手段と、
前記画像情報検知手段により取得された前記トナー像の画像情報に基づき前記移動手段の移動位置を制御する移動機構制御手段と、
を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像情報検知手段が、前記トナー像の記録媒体上のイメージ幅を検知する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像情報検知手段が、前記記録媒体の用紙幅をさらに検知する、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記移動機構制御手段が、前記画像情報検知手段によって検知された前記トナー像の画像情報に基づいて前記移動手段を駆動し前記ニップ部のニップ幅を変化させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 導電層を有し、前記導電層が電磁誘導加熱されることで記録媒体にトナーを定着する定着部材と、
前記定着部材との間に前記記録媒体が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材に対向配置され、磁界を発生させる磁界発生手段と、
前記加圧部材を回転させることで前記定着部材を従動して回転させる駆動手段と、
前記定着部材の表面温度を検知する温度検知手段と、
前記加圧部材を前記定着部材に対して接離する方向に移動させる移動手段と、
前記温度検知手段により検知した前記定着部材の温度を出力する出力部と、
前記トナー像の画像情報に基づいて決定された前記移動手段の回転数を受け付ける取得部と、
を備えた、
ことを特徴とする定着装置。 - コンピュータに、
画像情報検知手段により検知したトナー像の画像情報に基づき移動手段の回転数の算出を行なう回転数算出機能と、
移動手段が加圧部材を定着部材に対して接離する方向に移動させる機能と、
を実現するためのプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012173791A JP2014032342A (ja) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 画像形成装置、定着装置及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012173791A JP2014032342A (ja) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 画像形成装置、定着装置及びプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014032342A true JP2014032342A (ja) | 2014-02-20 |
Family
ID=50282198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012173791A Pending JP2014032342A (ja) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 画像形成装置、定着装置及びプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014032342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113406871A (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | 富士胶片商业创新有限公司 | 加热装置、定影装置以及图像形成装置 |
| JP2021148846A (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005189746A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Oki Data Corp | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP2012088654A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
-
2012
- 2012-08-06 JP JP2012173791A patent/JP2014032342A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005189746A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Oki Data Corp | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP2012088654A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113406871A (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | 富士胶片商业创新有限公司 | 加热装置、定影装置以及图像形成装置 |
| JP2021148846A (ja) * | 2020-03-16 | 2021-09-27 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 |
| JP7447583B2 (ja) | 2020-03-16 | 2024-03-12 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5585839B2 (ja) | 定着装置、及び、画像形成装置 | |
| JP2009258453A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
| JP6079005B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP5359362B2 (ja) | 定着装置、および画像形成装置 | |
| JP2010224230A (ja) | 定着装置、および画像形成装置 | |
| JP4888509B2 (ja) | 画像形成装置、定着装置およびプログラム | |
| JP2012203346A (ja) | 定着装置、画像形成装置および定着用無端ベルト | |
| JP2014035410A (ja) | 画像形成装置、定着装置及びプログラム | |
| JP5853388B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
| JP2014032342A (ja) | 画像形成装置、定着装置及びプログラム | |
| JP5532646B2 (ja) | 定着装置、および画像形成装置 | |
| JP2010230820A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
| JP5439897B2 (ja) | 画像形成装置、定着装置およびプログラム | |
| JP5299137B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2010224370A (ja) | 定着装置、および画像形成装置 | |
| JP5880342B2 (ja) | 画像形成装置及び定着装置 | |
| JP4715942B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置及び磁界生成装置 | |
| JP2010224342A (ja) | 定着装置、および画像形成装置 | |
| JP2012194429A (ja) | 定着装置、画像形成装置およびプログラム | |
| JP5900229B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
| JP5493533B2 (ja) | 画像形成装置、定着装置、およびプログラム | |
| JP5772103B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置およびプログラム | |
| JP2010224032A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
| JP5644054B2 (ja) | 定着装置、および画像形成装置 | |
| JP5532651B2 (ja) | 定着装置、および画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150306 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160304 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160726 |