JP3603586B2 - Fixing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置において未定着トナー画像を加熱・加圧定着させるための定着装置に係り、特に、ベルト状の定着部材が用いられる所謂ベルトニップ方式の定着装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の定着装置としては、加熱ロール等の加熱定着部材に対してロール状やベルト状の加圧部材を圧接配置し、加熱定着部材と加圧部材との間に形成された圧接部(ニップ部)に未定着トナー画像を担持した用紙を通過させ、用紙上の未定着トナー画像を加熱・加圧することにより用紙上に定着させるものが知られている。
【0003】
また、近年、この種の定着装置が用いられる画像形成装置、特にフルカラー画像形成装置においては、トナー画像の発色性や画像品質を向上させるという観点から、記録用紙として用紙の表面または表裏両面に合成ゴムや合成樹脂等からなるコート層を数μm〜数十μmの厚さにコーティングした所謂コート紙が用いられるようになってきている。
【0004】
前記コート紙上に形成された未定着トナー画像を上記の定着装置において定着させる場合、コート紙に必要以上の熱量が加えられると、コート紙上のコート層が部分的に押し上げられる、所謂ブリスタと呼ばれる現象(以下、単にブリスタという)が発生することがある。
この現象は、コート紙の内部においてコート紙中に含まれる水分が定着装置の加熱定着部材によって加熱されて気化、膨張し水蒸気となったときに、この水蒸気の外部への放散がコート紙表面のコート層により阻害され、結果としてコート層の薄い部分やコート層が欠如している部分から集中的に外部に放出されてしまうために生ずるものである。
よって、このようなブリスタが発生すると、コート紙表面の平滑性が失われ、コート紙上の画像に画質障害を生じることとなる。
【0005】
また、前記ブリスタと呼ばれる現象以外にも、例えばフルカラー画像のように密度の高い未定着トナー画像が形成されたコート紙を上記定着装置によって定着させる場合、コート紙上のトナー層に気泡が発生する、所謂トナーブリスタと呼ばれる現象(以下、単にトナーブリスタという)を生じることもある。
この現象は、トナーに含まれる水分やコート紙中に含まれる水分が定着装置の加熱定着部材によって加熱されて気化、膨張し水蒸気となったときに、これらの水蒸気の用紙裏面側への放散がコート紙表面のコート層によって阻害され、結果としてコート紙上のトナー層が存在する部位から集中的に外部に放出されてしまうために生ずるものである。
従って、このようなトナーブリスタが発生した場合にも、ブリスタと同様に、コート紙上の画像に画質障害を生じることとなる。
【0006】
上記のブリスタやトナーブリスタを防止しうる技術的手段としては、以下に示す二つの方法が既に知られている。
第一の方法は、定着動作を高温且つ短時間で行う方法であり、これは、記録用紙の表面だけ加熱して記録用紙内部まで熱が伝わらないうちに定着動作を完了させることにより、記録用紙内部の水分の蒸発を抑え、ブリスタやトナーブリスタの発生を防止するものである。
また、第二の方法は、記録用紙の裏面側に加える熱量を少なくする方法であり、上記第一の方法と同様に記録用紙内部の水分の蒸発を抑え、ブリスタやトナーブリスタの発生を防止するものである。
【0007】
しかしながら、上記第一の方法を採用する場合には、定着装置を高温に維持する必要があり、その分だけ定着装置の消費電力が増大してしまう。特に、高速の定着装置への適用時には更に消費電力の増大をきたすこととなり、消費電力に制限のある高速の定着装置への適用が難しいという問題があった。
【0008】
また、第二の方法の場合には、前記第一の方法と比較して加熱時間は相対的に長い時間が必要とされるものの、用紙裏面側の温度を低く抑えることで消費電力を抑えることができ、従って高速の定着装置への適用も可能となる。
【0009】
上述のような加熱時間を長くすることができ且つ定着速度を高速化できる定着装置として、例えば特開平5−150679号公報に示すように、複数のロールに張架された無端ベルト状の定着ベルトを加熱ロールに圧接させる所謂ベルトニップ方式の定着装置が知られている。
ところが、この種のベルトニップ方式の定着装置にあっては、次のような問題が生じる。
【0010】
すなわち、上記ベルトニップ方式の定着装置を用いて、コート紙の定着を行う場合について考えてみると、待機中は定着装置が停止することから、待機時の定着ベルトの表面温度は、加熱ロールと圧接する部分のみが加熱ロールと略同等の温度まで加熱されて高くなる一方、他の部分は低温のままとなる。
従って、この状態から定着動作を開始した場合には、定着ベルトの周長方向にそって部分的に高温の部分が生ずることとなり、その結果、定着ベルトの高温部分に記録用紙がニップされるような場合には、ブリスタ及びトナーブリスタが発生するおそれがある。
【0011】
このようなベルト定着温度の表面温度の不均一さは、定着動作を開始する前に定着ベルトを空回転させることにより解消されるが、これでは、定着ベルトの表面温度が、定着時に略加熱ロールの表面温度と同一の温度まで上昇してしまうために、ブリスタ及びトナーブリスタの発生を防止することができなくなってしまう。
【0012】
そこで、本願出願人は、上記第二の方法を実現可能な定着装置として、特願平10−1865号において、加熱ロールの表面に、複数のロールによって張架された加熱源を有する定着ベルトを圧接させ、前記加熱ロールと定着ベルトとの圧接部に未定着トナー像を担持した転写材を通過させることにより、熱及び圧力によって定着処理を行う定着装置において、前記加熱ロールの設定温度と定着ベルトの設定温度を異なる値に設定し、前記加熱ロールと定着ベルトとを接触及び離間させる接離手段を設けるとともに、前記ベルト定着部材を独自に回転駆動させる駆動手段を設けたものについて提案を行っている。
【0013】
そして、上記の定着装置において、スタンバイ中は接離手段により加熱ロールと定着ベルトとを離間させ、駆動手段によって定着ベルトを空回転させ、定着端ベルトを加熱ロールよりも低い温度に加熱して定着ベルトの表面温度を加熱ロールよりも低い一定の温度に加熱するとともに、定着時には接離手段によってこれら加熱ロールと定着ベルトとを圧接させるようにすれば、定着時に定着ニップ域において用紙の表裏から加わる温度に差を生じることとなるため、記録用紙内部の水分の蒸発を抑え、ブリスタ及びトナーブリスタを防止することが可能となる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の技術的手段においては、定着ベルトの移動開始・終了のタイミングと駆動手段による定着ベルトの駆動開始・停止のタイミングとの関係が重要となる。
例えば、加熱ロールと定着ベルトとが離間される前に駆動手段による定着ベルトの駆動が開始されるような場合には、加熱ロールと定着ベルトとが圧接されたまま別個に駆動されることとなり、特に、両者間に速度差があるような場合には、加熱ロール及び定着ベルトの各駆動源に不要の負荷がかかってしまい駆動源の構成部品の破損等を生じやすくなるという技術的課題が見られる。
また、加熱ロールと定着ベルトとが離間された状態から圧接された状態へと移行する際、加熱ロールと定着ベルトとが圧接された後も駆動手段による定着ベルトの駆動が停止されない場合には、やはり加熱ロールと定着ベルトとが圧接されたまま別個に駆動されることとなり、上記と同様のトラブルを生ずるおそれがある。
【0015】
更に、加熱ロールから定着ベルトを離間させた際に、定着ベルトが駆動手段とギヤ機構等を介して連結されるタイプにあっては、駆動手段の動作開始タイミングを正確に制御しないと、ギヤ機構等の噛み合い不良等が生ずるという懸念もある。
【0016】
本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたものであって、定着ベルトの移動開始・終了のタイミングと駆動手段による定着ベルトの駆動開始・停止のタイミングとの関係を最適化することにより、ブリスタやトナーブリスタの発生を防止しつつ、部品破損等の発生も防止することのできるベルトニップ方式の定着装置を提供するものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図1に示すように、加熱源を有し回転可能に配設される加熱定着部材1と、前記加熱定着部材1と異なる温度に加熱する加熱源を有し複数のロール群2に回転可能に張架配設され、且つ、加熱定着部材1と圧接されて記録材上の未定着画像を加熱・加圧定着する定着位置Aと離間されて待機する待機位置Bとの間で移動可能に配設される無端ベルト状のベルト定着部材3と、前記ベルト定着部材3を移動させるベルト移動手段4と、定着位置以外においてベルト定着部材3を回転駆動するベルト駆動手段5とを備える定着装置において、定着位置A及び待機位置Bからのベルト定着部材3の移動が検知される移動検知手段6と、前記移動検知手段6により、定着位置Aからのベルト定着部材3の移動が検知された条件下でベルト駆動手段5の駆動を開始させ、待機位置Bからのベルト定着部材3の移動が検知された条件下でベルト駆動手段5の駆動を停止させるベルト制御手段7とを備えることを特徴とする。
【0018】
このような技術的手段において、加熱定着部材1としては、内部または外部に加熱源を有するロール状の部材や無端ベルト状の部材等適宜選定して差し支えない。
【0019】
また、ベルト定着部材3の移動範囲の一端である定着位置Aは、加熱定着部材1とベルト定着部材3との圧接によって定着に必要な適正ニップ圧力が形成される位置より適宜選定して差し支えなく、一方、他端の待機位置Bは、少なくとも加熱定着部材1とベルト定着部材3とが離間される位置より適宜選定して差し支えない。
【0020】
更に、ベルト定着部材3を定着位置A及び待機位置Bで移動停止させる制御を確実に行うという観点からすれば、前記ベルト制御手段7は、移動検知手段6により定着位置A及び待機位置Bへのベルト定着部材3の到達が検知された条件下で、ベルト定着部材3の移動を停止させるようベルト移動手段を制御することが好ましい。
【0021】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図1において、ベルト移動手段4によりベルト定着部材3が定着位置Aから待機位置Bへの移動を開始すると、移動検知手段6はベルト定着部材3が定着位置Aから移動したことを検知してベルト制御手段7に信号を送出し、この検知結果に基づいて、ベルト制御手段7はベルト駆動手段5の駆動を開始させる。
【0022】
一方、ベルト移動手段4によりベルト定着部材3が待機位置Bから定着位置Aへの移動を開始すると、移動検知手段6はベルト定着部材3が待機位置Bから移動したことを検知してベルト制御手段7に信号を送出しこの検知結果に基づいて、ベルト制御手段7はベルト駆動手段5の駆動を停止させる。
従って、加熱定着部材1とベルト定着部材3とが圧接される定着位置Aでは、ベルト定着部材3の駆動は行われないこととなり、部品破損等の発生は防止される。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図2は、本発明が適用された定着装置の実施の一形態を示す。
同図において、符号11は、加熱源を有して図示しない駆動源により矢印方向に所定の速度で回転駆動される加熱定着ロールを示している。
本実施の形態において、加熱定着ロール11は、例えばハロゲンランプからなる加熱源を覆うコア外径61mm、厚み1.5mmのアルミニウム円筒と、その表面に被覆される厚さ2mm、硬度33゜のシリコンゴム層と、その上にコーティングされる厚さ2μmのバイトンゴム(デュポン社の登録商標)層とから構成されたものであって、図示しない温度制御装置により、その表面温度が例えば150℃となるように制御されている。
【0024】
また、この加熱定着ロール11の下方側には、加熱定着ロール11とニップ域を形成する定着ベルト24を備えたベルトユニット20が配置されている。
ここで、ベルトユニット20は、図2及び図3に示すように、支持ロール21、22及び23に張架され回転可能に配設された定着ベルト24とから主として構成され、これら各支持ロール21、22、23には、それぞれの回転軸の中心にシャフト21a、22a、23aが設けられるようになっている。
また、各支持ロール21、22、23の軸方向端部両側には夫々支持板27が配設されており、この支持板27に設けられた孔にシャフト21a、22a、23aは回転自在にはめ込まれ、支持されるようになっている。
【0025】
ここで、支持ロール21、22、23は、ステンレスにより構成され、また、定着ベルト24は、厚さ75μm、幅340mm、外径68mmのポリイミドフィルムに厚さ100μmのシリコンゴム及びバイトンゴム(デュポン社の登録商標)がコーティングされたものが用いられている。
【0026】
また、支持ロール23内部には、例えばハロゲンランプからなる加熱源が内蔵され、定着ベルト24を加熱定着ロール11とは異なった温度に加熱する加熱ロールを兼用するようになっている。そして、その加熱温度は、加熱定着ロール11よりも30℃低い温度に加熱するように設定され、トナー像Tを担持する用紙Pの裏面側へ加えられる熱量が抑えられるようになっている。
【0027】
更に、加熱定着ロール11と定着ベルト24との圧接部の定着ベルト24の内面側には、シリコンゴムによって構成された圧力パッド26が、その両端が支持板27に形成された切り欠き部にはめ込まれるようにして配設されている。
【0028】
また、このベルトユニット20には、これを支持し且つ移動させるラッチユニット30が取り付けられている。
本実施の形態において、ラッチユニット30は、ベルトユニット20の両端側からベルトユニット20を支持するリフト部材31と、このリフト部材31を回転軸32を介して揺動させる正逆方向に回転可能なステッピングモーター33とから構成される。
【0029】
ここで、リフト部材31によるベルトユニット20の支持は、リフト部材31の揺動自由端の上部側に設けられた貫通孔31aにシャフト21aが貫通、固定され、且つ、リフト部材31の上縁部略中央に設けられた形状略半円状の凹部31bにベルトユニット20の圧力パッド26の下側に支持板27の両端面を貫通するように配設された支持シャフト28の両端部が搭載されることにより行われている。
また、回転軸32は、図3に示すように、フレーム51の両端側面を貫通して回転自在に設けられ、ステッピングモーター33は、フレーム51の外側に設けられるようになっている。
【0030】
更に、支持ロール21の下方側には、待機時に定着ベルト24を空回転させるベルト駆動機構40が設けられている。
本実施の形態において、ベルト駆動機構40は、駆動源となる駆動モーター41と、駆動モーター41の駆動力が回転軸42を介して伝達されるギヤ43と、待機時にこのギヤ43と係合して支持ロール21を回転駆動するギヤ25とから構成されている。
【0031】
ここで、回転軸42は、図3に示すように、フレーム51の一旦側面を貫通して回転自在に設けられるものであり、フレーム51の外側に設けられる駆動モーター41の駆動力をギヤ43に伝達するようになっている。
また、ギヤ25は、リフト部材31の外側でシャフト21aに取り付けられるようになっており、ラッチユニット30によりベルトユニット20が下方側に移動したときにギヤ43と係合するようになっている。
【0032】
更に、本実施の形態では、図4に示すように、ベルトユニット20の移動を制御するベルト制御系100が設けられている。
本実施の形態において、ベルト制御系100は、用紙Pの定着装置への進入が検知される用紙検知センサ101と、この用紙検知センサ101の用紙検知信号に基づいてステッピングモーター33及び駆動モーター41の動作を制御する制御装置102とから構成されている。ここで、制御装置102は、加熱定着ロール11の動作も制御するようになっている。
【0033】
更に、ベルト制御系100には、ベルトユニット20の位置が検知される位置検知センサ103が設けられている。
本実施の形態において、位置検知センサ103は、ベルトユニット20の定着ベルト24が加熱定着ロール11に適正ニップ圧力で圧接される定着位置と、定着ベルト24と加熱定着ロール11とが離間され且つベルトユニット20の支持ロール21に設けられたギヤ25とベルト駆動機構40のギヤ43とが完全に係合する待機位置とを検知するものである。
そして、この位置検知センサ103の検知結果に基づいて、制御装置102は、ベルトユニット20の位置制御手段も兼用するようになっている。
本実施の形態において、用紙検知センサ101及び位置検知センサ103としては、例えば光センサ等が用いられる。
【0034】
次に、本実施の形態における定着プロセスを図5に示すタイミングチャート及び図6に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、定着処理を行う前、制御装置102は、加熱定着ロール11の回転を停止させ、また、ベルトユニット20を待機位置に待機させ、駆動モーター41を回転させている。従って、待機位置ではベルトユニット20のギヤ25とベルト駆動機構40のギヤ43とが係合されることにより、定着ベルト24が回転駆動されている。
この状態で、加熱定着ロール11は150℃に、また、定着ベルトは120℃に夫々加熱されている。
【0035】
そして、時間t1において、用紙検知センサ101によるトナー像Tを担持した用紙Pの進入が検知されると、制御装置102は、加熱定着ロール11の回転を開始させ、また、ステッピングモーター33を動作させてベルトユニット20を待機位置から定着位置へと移動を開始させる。このとき、駆動モーター41は、ベルトユニット20の移動に伴ってギヤ25とギヤ43との係合が解除される時間t2まで回転して定着ベルト24を回転駆動し、これらの係合が解除された時点で回転を停止する。
【0036】
その後、時間t3でベルトユニット20が定着位置へ到達し、これが位置検知センサ103によって検知されると、制御装置102は、ステッピングモーター33の動作を停止させベルトユニット20を定着位置で停止・保持させる。
そして、時間t4からt5の間で用紙P上のトナー像Tの定着が行われる。このとき、加熱定着ロール11よりも定着ベルト24側の方が低温であるため、ブリスタやトナーブリスタ等の発生は防止される。
【0037】
時間t5にて用紙Pが定着ニップ域を通過すると、制御装置102は、ステッピングモーター33を逆方向に動作させ、ベルトユニット20を定着位置から待機位置へと移動を開始させると同時に、駆動モーター41の回転を開始させギヤ43を空回転させる。
そして、時間t6にてギヤ25とギヤ43とが係合され、再び定着ベルト24はベルト駆動機構40により回転駆動されることとなる。
【0038】
また、時間t7でベルトユニット20が待機位置へと到達し、これが位置検知センサ103によって検知されると、制御装置102は、ステッピングモーター33の動作を停止させてベルトユニット20を待機位置で停止・保持させる。
【0039】
このように、ベルトユニット20が定着位置から待機位置へと移動する際に、ベルト駆動機構40のギヤ43を予め空回転させるようにしているため、ギヤ25がギヤ43に当接する場合にも、これらの間で噛み合わせ不良などを生じることなく、係合が行われる。
【0040】
尚、本実施の形態においては、駆動モーター41の駆動開始をベルトユニット20の移動開始時間t5と同時としていたが、これに限られるものではなく、前記時間t5からベルトユニット20のギヤ25とベルト駆動機構40のギヤ43とが当接する時間t6までのタイミングより適宜選定して差し支えない。
【0041】
また、本実施の形態では、ベルト駆動機構40とベルトユニット20との間の駆動力の伝達をギヤによって行っていたが、これに限られるものではなく、ロールを定着ベルト24表面に圧接して行ってもよい。
このような態様にあっては、この駆動力の伝達に設けられるロールを、定着ベルト24に離型剤を供給するオイル供給ロールと兼用すれば、部品点数も削減される。
【0042】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ベルト定着部材の移動開始・終了のタイミングと駆動手段によるベルト定着部材の駆動開始・停止のタイミングとの関係を最適化することができるようにしたので、ブリスタやトナーブリスタの発生を防止しつつ、部品破損等の発生も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る定着装置の概要を示す説明図である。
【図2】本発明が適用されたベルト定着装置の実施の一形態を示す説明図である。
【図3】実施の形態に係る定着装置を上面から見た説明図である。
【図4】実施の形態に係る定着装置の制御系を示す説明図である。
【図5】実施の形態に係る定着装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】実施の形態に係る定着装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…加熱定着部材,2…ロール群,3…ベルト定着部材,4…ベルト移動手段,5…ベルト駆動手段,6…移動検知手段,7…ベルト制御手段,A…定着位置,B…待機位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed toner image with heat and pressure in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly, to a so-called belt nip type fixing using a belt-shaped fixing member. It relates to improvement of the device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a fixing device of this type, a roll-shaped or belt-shaped pressing member is pressed against a heating fixing member such as a heating roll, and a pressing portion formed between the heating fixing member and the pressing member is provided. There is a known type in which a sheet carrying an unfixed toner image is passed through a (nip) portion, and the unfixed toner image on the sheet is fixed on the sheet by heating and pressing.
[0003]
In recent years, in an image forming apparatus using this type of fixing device, in particular, a full-color image forming apparatus, from the viewpoint of improving the color developing property and image quality of a toner image, the recording paper is combined on the front side or both sides of the sheet. So-called coated paper, in which a coating layer made of rubber, synthetic resin, or the like is coated to a thickness of several μm to several tens μm, has been used.
[0004]
When the unfixed toner image formed on the coated paper is fixed by the above-described fixing device, a phenomenon called a blister, in which a coat layer on the coated paper is partially pushed up when excessive heat is applied to the coated paper, is called a blister. (Hereinafter simply referred to as blisters) may occur.
This phenomenon occurs when the moisture contained in the coated paper inside the coated paper is heated by the heating / fixing member of the fixing device to evaporate and expand into water vapor, and when the water vapor is radiated to the outside, the water vapor is diffused to the outside of the coated paper surface. This is caused by being hindered by the coat layer and consequently being intensively emitted to the outside from a thin portion of the coat layer or a portion where the coat layer is absent.
Therefore, when such blisters are generated, the smoothness of the surface of the coated paper is lost, and the image quality on the coated paper is impaired.
[0005]
In addition, in addition to the phenomenon called blister, for example, when fixing the coated paper on which a high density unfixed toner image such as a full-color image is formed by the fixing device, bubbles are generated in the toner layer on the coated paper. A phenomenon called a so-called toner blister (hereinafter simply referred to as a toner blister) may occur.
This phenomenon occurs because when the moisture contained in the toner or the moisture contained in the coated paper is heated by the heat-fixing member of the fixing device to evaporate and expand into water vapor, these water vapors diffuse to the back side of the paper. This is caused by being hindered by the coat layer on the surface of the coated paper and consequently being intensively discharged from the portion where the toner layer exists on the coated paper to the outside.
Therefore, even when such a toner blister is generated, the image on the coated paper suffers from image quality failure similarly to the blister.
[0006]
The following two methods are already known as technical means for preventing the above-mentioned blisters and toner blisters.
The first method is a method in which the fixing operation is performed at a high temperature and in a short time. This method heats only the surface of the recording paper and completes the fixing operation before the heat is transmitted to the inside of the recording paper. It suppresses the evaporation of moisture inside and prevents the occurrence of blisters and toner blisters.
The second method is a method of reducing the amount of heat applied to the back side of the recording paper, and suppresses the evaporation of water inside the recording paper and prevents the occurrence of blisters and toner blisters as in the first method. Things.
[0007]
However, when the first method is used, it is necessary to maintain the fixing device at a high temperature, and the power consumption of the fixing device increases accordingly. In particular, when the present invention is applied to a high-speed fixing device, power consumption is further increased, and there is a problem that it is difficult to apply the present invention to a high-speed fixing device having a limited power consumption.
[0008]
Further, in the case of the second method, although a relatively long heating time is required as compared with the first method, the power consumption is suppressed by keeping the temperature on the back side of the paper low. Therefore, application to a high-speed fixing device is also possible.
[0009]
As a fixing device capable of increasing the heating time and increasing the fixing speed as described above, for example, as shown in JP-A-5-150679, an endless belt-shaped fixing belt stretched over a plurality of rolls There is known a so-called belt nip type fixing device in which the fixing device is pressed against a heating roll.
However, this type of belt nip type fixing device has the following problems.
[0010]
That is, in the case where the fixing of the coated paper is performed using the above-described belt nip type fixing device, the fixing device stops during the standby, and the surface temperature of the fixing belt during the standby is different from that of the heating roll. Only the pressed portion is heated to a temperature substantially equal to that of the heating roll and becomes high, while the other portions remain at low temperature.
Therefore, when the fixing operation is started from this state, a high-temperature portion is generated partially along the circumferential direction of the fixing belt, and as a result, the recording paper is nipped at the high-temperature portion of the fixing belt. In such a case, blisters and toner blisters may be generated.
[0011]
Such non-uniformity of the surface temperature of the belt fixing temperature can be eliminated by idling the fixing belt before starting the fixing operation. Since the temperature rises to the same temperature as the surface temperature of the toner, the occurrence of blisters and toner blisters cannot be prevented.
[0012]
In view of the above, the applicant of the present application has disclosed in Japanese Patent Application No. 10-1865 as a fixing device capable of realizing the second method, a fixing belt having a heating source stretched by a plurality of rolls on the surface of a heating roll. In a fixing device that performs a fixing process by heat and pressure by causing a transfer material carrying an unfixed toner image to pass through a pressure contact portion between the heating roll and the fixing belt, the set temperature of the heating roll and the fixing belt Setting the set temperature to different values, and providing a contacting / separating means for contacting and separating the heating roll and the fixing belt, and proposing a driving means for independently driving the belt fixing member to rotate. I have.
[0013]
In the fixing device described above, during standby, the heating roll and the fixing belt are separated by the contacting / separating means, the fixing belt is idled by the driving means, and the fixing end belt is heated to a temperature lower than that of the heating roll to perform fixing. If the surface temperature of the belt is heated to a constant temperature lower than that of the heating roll, and the heating roll and the fixing belt are pressed against each other by the contacting / separating means at the time of fixing, the heat is applied from the front and back of the paper in the fixing nip area at the time of fixing. Since a difference occurs in the temperature, the evaporation of the water inside the recording paper can be suppressed, and blisters and toner blisters can be prevented.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In the above technical means, the relationship between the timing of starting and ending the movement of the fixing belt and the timing of starting and stopping the driving of the fixing belt by the driving unit is important.
For example, in a case where the driving of the fixing belt by the driving unit is started before the heating roll and the fixing belt are separated from each other, the heating roll and the fixing belt are separately driven while being pressed against each other, In particular, when there is a speed difference between the two, there is a technical problem that unnecessary loads are applied to the respective driving sources of the heating roll and the fixing belt, and the components of the driving source are likely to be damaged. Can be
Further, when the heating roller and the fixing belt are shifted from a separated state to a pressed state, when the driving of the fixing belt by the driving unit is not stopped even after the heating roller and the fixing belt are pressed, Again, the heating roll and the fixing belt are driven separately while being pressed against each other, which may cause the same trouble as described above.
[0015]
Further, in a type in which the fixing belt is connected to the driving unit via a gear mechanism when the fixing belt is separated from the heating roll, if the operation start timing of the driving unit is not accurately controlled, a gear mechanism There is a concern that poor meshing may occur.
[0016]
The present invention has been made to solve such a technical problem, and optimizes the relationship between the timing of starting and ending the movement of the fixing belt and the timing of starting and stopping the driving of the fixing belt by the driving unit. Accordingly, an object of the present invention is to provide a belt nip type fixing device capable of preventing the occurrence of blisters and toner blisters, and at the same time, preventing the occurrence of component damage and the like.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
That is, as shown in FIG. 1, the present invention provides a heating and fixing member 1 having a heating source and rotatably disposed, and a plurality of rolls having a heating source for heating the heating and fixing member 1 to a different temperature. A fixing position A, which is rotatably mounted on the group 2 and is in pressure contact with the heat fixing member 1 to heat and pressurize and fix an unfixed image on a recording material, and a standby position B, which is separated and on standby. An endless belt-shaped
[0018]
In such technical means, as the heat fixing member 1, a roll-shaped member having an internal or external heat source, an endless belt-shaped member, or the like may be appropriately selected.
[0019]
Further, the fixing position A, which is one end of the moving range of the
[0020]
Further, from the viewpoint of reliably performing the control for stopping the movement of the
[0021]
Next, the operation of the above technical means will be described.
In FIG. 1, when the
[0022]
On the other hand, when the belt moving member 4 starts moving the
Therefore, at the fixing position A where the heat fixing member 1 and the
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 2 shows an embodiment of a fixing device to which the present invention is applied.
In the figure,
In the present embodiment, the heat-fixing
[0024]
A
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the
A
[0025]
Here, the support rolls 21, 22, and 23 are made of stainless steel, and the fixing
[0026]
In addition, a heating source such as a halogen lamp is built in the
[0027]
Further, a
[0028]
Further, a
In the present embodiment, the
[0029]
Here, the support of the
Further, as shown in FIG. 3, the rotating
[0030]
Further, a
In the present embodiment, the
[0031]
Here, as shown in FIG. 3, the rotating
The
[0032]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a
In the present embodiment, the
[0033]
Further, the
In the present embodiment, the
Then, based on the detection result of the
In the present embodiment, as the
[0034]
Next, the fixing process in the present embodiment will be described based on the timing chart shown in FIG. 5 and the flowchart shown in FIG.
First, before performing the fixing process, the
In this state, the
[0035]
Then, at time t1, when the
[0036]
Thereafter, at time t3, when the
Then, the fixing of the toner image T on the sheet P is performed between the times t4 and t5. At this time, since the temperature of the fixing
[0037]
When the paper P passes through the fixing nip area at time t5, the
Then, at time t6, the
[0038]
When the
[0039]
As described above, when the
[0040]
In this embodiment, although the start of driving of the driving
[0041]
Further, in this embodiment, the transmission of the driving force between the
In such an embodiment, if the roll provided for transmitting the driving force is also used as an oil supply roll for supplying the release agent to the fixing
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to optimize the relationship between the timing of starting and ending the movement of the belt fixing member and the timing of starting and stopping the driving of the belt fixing member by the driving unit. While preventing the occurrence of blisters and toner blisters, it is also possible to prevent the occurrence of parts breakage and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a fixing device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing one embodiment of a belt fixing device to which the present invention is applied.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the fixing device according to the exemplary embodiment as viewed from above.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a control system of the fixing device according to the exemplary embodiment.
FIG. 5 is a timing chart illustrating an operation of the fixing device according to the exemplary embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of the fixing device according to the exemplary embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat fixing member, 2 ... Roll group, 3 ... Belt fixing member, 4 ... Belt moving means, 5 ... Belt driving means, 6 ... Movement detecting means, 7 ... Belt control means, A ... Fixing position, B ... Standby position
Claims (2)
前記加熱定着部材と異なる温度に加熱する加熱源を有し複数のロール群に回転可能に張架配設され、且つ、加熱定着部材と圧接されて記録材上の未定着画像を加熱・加圧定着する定着位置と離間されて待機する待機位置との間で移動可能に配設される無端ベルト状のベルト定着部材と、
前記ベルト定着部材を移動させるベルト移動手段と、
定着位置以外においてベルト定着部材を回転駆動するベルト駆動手段とを備える定着装置において、
定着位置及び待機位置からのベルト定着部材の移動が検知される移動検知手段と、
前記移動検知手段により、定着位置からのベルト定着部材の移動が検知された条件下でベルト駆動手段の駆動を開始させ、待機位置からのベルト定着部材の移動が検知された条件下でベルト駆動手段の駆動を停止させるベルト制御手段とを備えることを特徴とする定着装置。A heating fixing member having a heating source and rotatably disposed,
The heating / fixing member has a heating source for heating to a temperature different from that of the heating / fixing member. The heating / fixing member is rotatably stretched around a plurality of roll groups, and is pressed against the heating / fixing member to heat / press an unfixed image on the recording material. An endless belt-shaped belt fixing member movably disposed between a fixing position for fixing and a standby position separated and on standby,
Belt moving means for moving the belt fixing member,
A belt driving unit that rotationally drives the belt fixing member at a position other than the fixing position.
Movement detection means for detecting movement of the belt fixing member from the fixing position and the standby position;
The driving of the belt driving unit is started under the condition that the movement of the belt fixing member from the fixing position is detected by the movement detecting unit, and the belt driving unit is driven under the condition that the movement of the belt fixing member is detected from the standby position. And a belt control means for stopping the driving of the fixing device.
前記ベルト制御手段は、移動検知手段により定着位置及び待機位置へのベルト定着部材の到達が検知された条件下で、ベルト定着部材の移動を停止させるようベルト移動制御手段を制御することを特徴とする定着装置。The fixing device according to claim 1,
The belt control unit controls the belt movement control unit so as to stop the movement of the belt fixing member under the condition that the movement detection unit detects the arrival of the belt fixing member at the fixing position and the standby position. Fixing device.
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