JP2011175067A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー画像を加熱定着して記録材に定着する定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device for fixing a toner image on a recording material by heating and fixing, and an image forming apparatus including the fixing device.
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を有する複合機等の電子写真式の画像形成装置に用いられている定着装置としては定着部材に加熱ローラ（定着ローラともいう）を用いた加熱ローラ方式（熱定着ローラ方式ともいう）のものが低速機から高速機まで、モノクロ機からカラー機に至るまで、幅広く採用されている。加熱ローラ方式の定着装置とは、所定の温度に維持された定着ローラと、弾性層を有して該定着ローラに当接する加圧部材である加圧ローラとによって形成された定着ニップ部により、未定着のトナー像を形成された記録材を挟持搬送しつつトナー像を加熱加圧するものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a multifunction machine having these functions, a heating roller using a heating roller (also referred to as a fixing roller) as a fixing member The system (also called heat fixing roller system) is widely used from low speed machines to high speed machines, from monochrome machines to color machines. The fixing device of the heating roller system is a fixing nip formed by a fixing roller maintained at a predetermined temperature and a pressure roller that is a pressure member that has an elastic layer and comes into contact with the fixing roller. The toner image is heated and pressurized while nipping and conveying the recording material on which the unfixed toner image is formed.
また、近年、定着部材として無端状の定着ベルトを加熱ローラと定着ローラとに張架し、定着ベルトを介して定着ローラを押圧する加圧部材である加圧ローラを設け、加熱された定着ベルトと加圧ローラとの間のニップ部で記録材を加熱・加圧して定着するベルト定着装置が提案され、用いられてきている。 In recent years, an endless fixing belt as a fixing member is stretched between a heating roller and a fixing roller, and a pressure roller is provided as a pressure member that presses the fixing roller via the fixing belt, and is heated. 2. Description of the Related Art Belt fixing devices that heat and press a recording material at a nip portion between the toner and a pressure roller to fix the recording material have been proposed and used.
しかしながら、定着装置に記録材を通紙することにより、前記定着部材の表面に通紙による傷や、紙粉、オフセットトナー等の汚れが生じ、前記定着部材の表面が徐々に荒れてくるという問題がある。前記傷の大きな原因として、記録材の裁断時に生じる両端部のバリがある。特に同一サイズの記録材が連続して通紙されると、定着部材の記録材の両端部、即ちバリが通過する位置は荒らされて傷がついた状態となる。このような定着部材の表面の汚れや荒れは、画像の光沢むらを発生させる。 However, when the recording material is passed through the fixing device, the surface of the fixing member is damaged due to paper passing, paper dust, offset toner, and the like, and the surface of the fixing member gradually becomes rough. There is. As a major cause of the scratches, there are burrs at both ends that occur when the recording material is cut. In particular, when recording materials of the same size are continuously fed, both ends of the recording material of the fixing member, that is, positions where burrs pass are roughened and become damaged. Such dirt or roughness on the surface of the fixing member causes uneven gloss of the image.
特許文献１では、表面に研磨粒子を有するリフレッシュローラで摺擦することにより定着ローラの表面性を回復させる技術が開示されている。
特許文献１に記載されているリフレッシュローラは表面に研磨微粒子を有し、リフレッシュローラで定着部材の表面を摺擦することにより、定着部材の表面に適度な凹凸が均一に形成され、不均一な凹凸により発生する画像の光沢むらが防止される。
The refresh roller described in
しかしながら、リフレッシュローラが長期間表面回復処理を行うと、ロリーラの表面にトナーや紙粉が付着して、リフレッシュローラ表面の汚れが進行する。このような汚れによりリフレッシュローラ表面の平滑化が進行し、リフレッシュローラの表面回復性能が低下する。そして、表面回復性能の低下により、光沢むらが発生するようになるという問題がある。 However, when the refresh roller performs a surface recovery process for a long period of time, toner or paper dust adheres to the surface of the lorella, and the surface of the refresh roller progresses. Such dirt advances the smoothing of the surface of the refresh roller, and the surface recovery performance of the refresh roller decreases. Further, there is a problem that uneven glossiness occurs due to a decrease in surface recovery performance.
本発明は、このような問題を解決し、長期間にわたり定着部材の表面性が良好に維持され、光沢むらの発生が防止された画像形成装置を提供することを目的とする。
十分な表面回復処理を行い、
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that solves such problems, maintains the surface property of the fixing member well over a long period of time, and prevents the occurrence of uneven gloss.
Perform sufficient surface recovery treatment,
上記目的は下記の構成により達成される。 The above object is achieved by the following configuration.
１．トナー像を記録材に加熱定着する定着部材と、
前記定着部材に当接しトナー像を担持した記録材が挟み込まれる定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の表面を摺擦する摺擦部材を有し、前記定着部材の表面性を回復させる表面回復処理を行う表面回復手段と、
前記摺擦部材の表面の汚れに対応して、前記表面回復処理の制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする定着装置。
1. A fixing member that heat-fixes the toner image on the recording material;
A pressure member that forms a fixing nip portion that is in contact with the fixing member and into which a recording material bearing a toner image is sandwiched;
A surface recovery means having a rubbing member for rubbing the surface of the fixing member, and performing a surface recovery process for recovering the surface property of the fixing member;
A fixing device comprising: a control unit that controls the surface recovery process in response to dirt on the surface of the rubbing member.
２．前記表面回復処理の処理量を積算する積算部を備え、
前記制御部は前記積算部の積算値に基づいて、前記表面回復処理の前記制御を行うことを特徴とする前記１に記載の定着装置。
2. An integration unit for integrating the amount of the surface recovery treatment;
2. The fixing device according to 1, wherein the control unit performs the control of the surface recovery process based on an integrated value of the integrating unit.
３．画像の印字率の情報を発生する印字率情報発生部を備え、前記制御部は前記印字率情報発生部からの情報に基づいて、前記表面回復処理の前記制御を行うことを特徴とする前記１又は前記２に記載の定着装置。 3. A printing rate information generation unit that generates information of a printing rate of an image, and the control unit performs the control of the surface recovery process based on information from the printing rate information generation unit. Alternatively, the fixing device described in 2 above.
４．前記表面回復処理の前記制御は前記表面回復処理の処理時間の制御を含むことを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
4). 4. The fixing device according to
５．前記表面回復処理の前記制御は前記表面回復処理の間隔の制御を含むことを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 5. The fixing device according to
６．前記表面回復処理の前記制御は、前記定着部材の表面と前記摺擦部材の表面との移動速度差の制御を含むことを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
6). The fixing device according to any one of
７．前記表面回復処理の前記制御は、前記定着部材と前記表面回復手段との接触圧の制御を含むことを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
7). The fixing device according to any one of
８．前記１〜７のいずれか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 8). An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of 1 to 7 above.
本発明においては、表面回復手段を構成する摺動部材の表面の汚れに応じて、表面回復手段を制御している。これにより、定着部材の表面性が常に一定に維持されて、光沢むらが防止される。 In the present invention, the surface recovery means is controlled in accordance with the contamination of the surface of the sliding member constituting the surface recovery means. Thereby, the surface property of the fixing member is always kept constant, and uneven gloss is prevented.
以下に本発明の実施の形態に基づき本発明を説明するが、本発明は、該実施の形態に限られない。
＜画像形成装置＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the embodiment.
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６を有する中間転写ユニット６０、転写装置７０、給紙搬送手段及び定着装置８０、排紙装置９０等からなる。
The image forming apparatus includes an image forming apparatus main body GH and an image reading apparatus YS. The image forming apparatus main body GH is called a tandem type color image forming apparatus, and includes a plurality of
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
An image reading device YS including an
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。 The signal formed by photoelectric conversion by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in the image processing unit, and then exposure means 3Y, 3M, 3C, 3K. Sent to.
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙとを備える。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍと、感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍとを備える。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃと、感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃとを備える。黒（Ｂｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋと、感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋとを備える。そして、帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。
The
中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
The
定着装置８０は、内部に加熱手段を有する定着部材である定着ローラ８１と、定着ローラ８１に接離可能に支持部材（不図示）に支持され、定着ローラ８１に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材である加圧ローラ８４と、を備える。また定着ローラ８１を加熱する補助加熱手段８３と、補助加熱手段８３の定着ローラ８１の回転方向下流側に配置され定着ローラ８１を摺擦することによりその表面性を回復する表面回復手段８２と、を備える。定着装置８０は、未定着画像を担持する記録材Ｐの未定着トナー面を定着ローラ８１と接触する向きで定着ニップ部を通過させることで未定着トナー像を記録材Ｐに、加熱・加圧して定着する。
The fixing
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次重ね合わせて転写されて（一次転写）、カラー画像が合成された画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て、転写装置７０に搬送され、記録材Ｐ上にカラー画像が転写される（二次転写）。カラー画像が転写された記録材Ｐは定着装置８０において加熱・加圧され、記録材Ｐ上のカラー画像が定着される。その後、排紙装置９０の排紙ローラ９１、ピンチローラであるコルゲーションローラ９２に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
Each color image formed by the
両面画像形成においては、表面画像が定着された記録材Ｐは下方に搬送され、反転搬送路２６においてスイッチバックし、再給紙路２７を経て転写装置７０に搬送され、裏面画像が転写される。裏面画像が転写された記録材Ｐは定着装置８０を経て排紙装置９０により機外に排出される。
In double-sided image formation, the recording material P on which the front surface image is fixed is transported downward, switched back in the reverse transport path 26, transported to the
一方、転写装置７０により記録材Ｐにカラー画像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
＜定着装置＞
次に、定着装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る定着装置８０の構成を示す図である。
On the other hand, after the color image is transferred to the recording material P by the
<Fixing device>
Next, the fixing device will be described. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the fixing
定着装置８０は、加熱源により加熱される定着部材としての定着ローラ８１と加圧部材としての加圧ローラ８４との間に形成された定着ニップ部Ｎで記録材Ｐ上のトナー像を加熱、加圧して記録材Ｐに定着する。ここで、定着ローラ８１及び加熱源は「加熱部」として機能し、加圧ローラ８４は「加圧部」として機能する。
The fixing
加圧ローラ８４は、例えば肉厚５ｍｍのアルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス等のパイプから形成された中空の芯金８４１と、芯金８４１の外周面に設けられ、ゴム硬度がアスカーＣ硬度で２０〜４０°で肉厚が３ｍｍ〜１０ｍｍで気孔の大きさが０．０１μｍ以上０．５ｍｍ以下の連泡タイプのスポンジで形成された弾性層８４２と、弾性層８４２の外周面に、層厚３０μｍのＰＦＡチューブを被覆した離型層８４３とからなり、ソフトローラとして構成される。
The
定着ローラ８１は、内部に加熱源としてのハロゲンヒーターＨを内蔵し、アルミニウムや鉄等の金属で形成された円筒状芯金８１１と、円筒状芯金８１１を被覆する耐熱性の高いＨＴＶシリコンゴムからなる弾性層８１２と、さらに弾性層８１２を被覆するＰＦＡ（パーフルオロアルキルビニルエーテル）若しくはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂からなる離型層８１３と、により構成されている。本実施の形態においては、定着ローラ８１は全体として外径６５ｍｍ、幅３６０ｍｍで形成し、円筒状芯金８１１は厚さ５ｍｍのアルミニウム、弾性層８１２は層厚１．５ｍｍのシリコンゴム、離型層８１３は層厚３０μｍのＰＦＡチューブとしている。
The fixing
定着ローラ８１は、第１駆動部としてのモータＭＴ１により回転駆動される。
The fixing
温度センサＳ１は定着ローラ８１の表面温度を検知する。定着ローラ８１の表面温度は、温度センサＳ１の検知温度に基づいた制御により所定の定着温度に維持される。
The
クリーニング手段８１Ａは、クリーニング部材、例えばクリーニングブラシ８１ａを用い、定着ローラ８１の表面に付着したトナー、紙粉等を除去しクリーニングする。
The
補助加熱手段８３は、内部に加熱源としてのハロゲンヒーターＨ２を内蔵した、アルミニウムや鉄等の金属で形成された円筒状の補助加熱ローラ８３１を備え、補助加熱ローラ８３１は定着ローラ８１に接離可能に支持部材（不図示）に支持される。
The auxiliary heating means 83 includes a cylindrical
ここで、定着ローラ８１は、主に内蔵したハロゲンヒーターＨで加熱される。しかしながら、記録材Ｐを連続して通紙したとき、離間していた加圧ローラ８４を定着ローラ８１に当接したとき、等に定着ローラ８１の表面温度が定着温度より低下する。また、後述のリフレッシュローラ８２１が当接したときも表面温度が定着温度より低下する。
Here, the fixing
補助加熱手段８３は、定着ローラ８１の表面を加熱し、前述の表面温度の低下を防止する。また、表面回復手段８２による表面回復処理時に、定着ローラ８１の表面温度を定着温度以上に維持する。
The
本実施の形態では、補助加熱手段８３に補助加熱ローラ８３１を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば非接触の加熱ヒーター、加熱ローラとテンションローラ等に張架された無端状の加熱ベルト等を用いることもできる。
In the present embodiment, the
表面回復手段８２は、摺擦部材である円筒状のリフレッシュローラ８２１を備えている。リフレッシュローラ８２１は定着ローラ８１に接離可能に支持部材８２２に支持される。リフレッシュローラ８２１は、表面回復処理時に定着ローラ８１に当接して、定着ローラ８１の表面を摺動し、表面回復処理時以外は定着ローラ８１と離間される。リフレッシュローラ８２１は、金属、例えばステンレスで構成され、そのローラ表面はブラスト加工され、表面粗さがＲａ（ＪＩＳ 中心線平均粗さ）０．３μｍ〜１．０μｍとされる。
The surface recovery means 82 includes a
ＭＴ２はリフレッシュローラ８２１を回転駆動する第２駆動部としてのモータであり、表面回復処理時にリフレッシュローラ８２１の表面が定着ローラ８１の表面と反対方向に移動するようにリフレッシュローラ８２１を回転させる。
MT2 is a motor as a second drive unit that rotationally drives the
ＭＴ３はリフレッシュローラ８２１の位置を制御する位置制御部としてのモータである。リフレッシュローラ８２１は通常は定着ローラ８１から離間しているが、表面回復処理時にモータＭ３により駆動されてバネの付勢で定着ローラ８１に圧接する。
MT3 is a motor as a position control unit that controls the position of the
図３は制御系のブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram of the control system.
図３において、制御部ＣＳは以下に説明する表面回復手段８２の制御とともに、画像形成装置全体の制御を行う。積算部ＩＧは、表面回復処理の処理量を積算する。ＭＲ１は表面回復処理の処理量の表を格納するメモリ、ＭＲ２は表面回復処理の処理量に対して表面回復処理の処理内容・量を対応づけた表を格納するメモリ、ＰＧは印字率情報発生部である。
＜定着部材の表面性回復＞
前記に説明したように、同一サイズの記録材Ｐが連続して通紙されると、定着ローラ８１の記録材Ｐの両端部、即ちバリが通過する位置は荒らされ或いはトナーで汚れた状態となる。このような定着ローラ８１の表面の汚れや荒れは、光沢むらを生じさせる。
In FIG. 3, the control unit CS controls the entire image forming apparatus together with the control of the surface recovery means 82 described below. The integrating unit IG integrates the processing amount of the surface recovery process. MR1 is a memory that stores a table of surface recovery processing amount, MR2 is a memory that stores a table that associates the processing content and amount of surface recovery processing with the processing amount of surface recovery processing, and PG is the generation of printing rate information Part.
<Recovering surface properties of fixing members>
As described above, when the recording material P of the same size is continuously passed, both ends of the recording material P of the fixing
表面回復手段８２の摺擦部材としてのリフレッシュローラ８２１は、定着ローラ８１の表面に当接し摺擦することにより、記録材Ｐの通過によって荒れた定着ローラ８１の表面と荒れていない表面の両方に対して細かい摺擦傷を多数付けることで表面状態を均一化し、定着ローラ８１の表面性を回復する。
The
しかしながら、定着装置８０の長期間の作動によりリフレッシュローラ８２１の表面がトナーや紙粉により汚れ、定着ローラ８１の表面性を回復させる表面回復性能が低下することが確認された。
However, it has been confirmed that the surface of the
前記のように、リフレッシュローラ８２１の表面は適度な表面粗さを有し、凹凸を有するリフレッシュローラ８２１で定着ローラ８１の離型層８１３の表面を均一に荒らすことにより定着ローラ８１の表面性が回復する。
As described above, the surface of the
しかしながら、長期間の作動により、リフレッシュローラ８２１の表面にトナーや紙粉が付着し汚れてリフレッシュローラ８２１の表面が平滑化される。その結果、表面回復手段８２の表面回復性能が低下する。
However, due to a long-term operation, toner or paper dust adheres to the surface of the
定着装置８０を長期間作動させた試験の試験結果を図４に示す。図４において、横軸は表面回復処理の処理量の積算値であり、具体的にはリフレッシュローラ８２１の回転時間の積算値である。縦軸は回復性能を示す。回復性能としては、図示の例では所定の定着処理により光沢むらを発生するようになった定着ローラ８１に対して、光沢むらが発生しない状態まで定着ローラ８１に対して表面回復手段８２により実施される１回の表面回復処理における表面回復処理の処理時間を用いた。図４の縦軸は、１回の表面回復処理におけるリフレッシュローラ８２１の回転時間の逆数である。
FIG. 4 shows a test result of a test in which the fixing
図４に示すように表面回復手段８２の表面回復性能は、表面回復処理の処理量の積算値が大きいほど低くなる。図４に示す表面回復性能の低下は、トナーや紙粉によるリフレッシュローラ８２１の表面汚れの程度を表す指標として表面回復処理の処理量の積算値を用いることができることを示している。
＜実施の形態１＞
図４に示す試験結果から発明者は、表面回復処理の処理量の積算値に基づいて、表面回復手段８２を制御することにより、長期間に亘り所期の表面回復処理を行って、定着ローラ８１の表面に形成される不均一な荒れや汚れによる光沢むらを防止することに成功した。
As shown in FIG. 4, the surface recovery performance of the surface recovery means 82 decreases as the integrated value of the surface recovery processing amount increases. The decrease in the surface recovery performance shown in FIG. 4 indicates that the integrated value of the processing amount of the surface recovery process can be used as an index representing the degree of surface contamination of the
<
From the test results shown in FIG. 4, the inventor performs the desired surface recovery process over a long period of time by controlling the surface recovery means 82 based on the integrated value of the processing amount of the surface recovery process. It succeeded in preventing uneven glossiness and unevenness formed on the surface of 81.
即ち、リフレッシュローラ８２１の回転時間の積算値が増すのに応じて、１回の表面回復処理における処理時間を長くすることにより、定着ローラ８１の表面性を回復させることができた。
In other words, the surface property of the fixing
例えば、１回の表面回復処理におけるリフレッシュローラ８２１の回転時間（処理時間）を、リフレッシュローラ８２１の回転時間の積算値Ｋｉに対応する表面回復性能Ｕｉの逆数１／Ｕｉとすることにより、表面回復性能の低下が補正され、定着ローラ８１の表面は常に均され、光沢むらの発生が防止される。
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、表面回復処理の処理量の積算値が表面回復処理の処理時間の積算値であり、処理量の積算値に応じて制御される処理面回復処理の内容もまた１回の表明回復処理の処理時間である例を用いた。しかしながら、表面回復処理の効果を左右するパラメータとして、処理時間の他に、定着ローラ８１の表面とリフレッシュローラ８２１の表面との移動速度差と、定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧とがある。即ち、定着ローラ８１の表面とリフレッシュローラ８２１の表面との移動速度差が大きいほど表面回復処理の効果が高くなる。また、定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧が高いほど表面回復処理の効果が高くなる。
For example, the surface recovery time is obtained by setting the rotation time (processing time) of the
<
In the first embodiment, the integrated value of the processing amount of the surface recovery process is an integrated value of the processing time of the surface recovery process, and the content of the processing surface recovery process controlled according to the integrated value of the processing amount is also one time. An example which is the processing time of the assertion recovery process was used. However, as parameters that affect the effect of the surface recovery process, in addition to the processing time, there are a difference in moving speed between the surface of the fixing
したがって、表面回復処理の処理時間と、定着ローラ８１の表面とリフレッシュローラ８２１の表面との移動速度差と、定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧とのいずれか１以上を制御して表面回復処理を実行することにより、リフレッシュローラ８２１の表面汚れによる表面回復性能の低下を補正し、表面回復処理性能を常に十分なレベルに維持することが可能となる。
Accordingly, the surface is controlled by controlling at least one of the processing time of the surface recovery process, the difference in moving speed between the surface of the fixing
このように、処理時間と移動速度差と接触圧とのいずれか１以上を制御する場合、１回の表面回復処理の処理量はこれら３個のパラメータの関数となる。 Thus, when controlling any one or more of the processing time, the moving speed difference, and the contact pressure, the processing amount of one surface recovery processing is a function of these three parameters.
即ち、Ｍ（処理量）＝Ｆ｛ｔｍ（処理時間）、ｖｅ（移動速度差）、ｐｒ（接触圧）｝となる。 That is, M (processing amount) = F {tm (processing time), ve (movement speed difference), pr (contact pressure)}.
一方、表面回復処理の処理量が多いと言うことは表面回復処理の効果が高い反面、表面回復手段８２の回復性能を大きく低下させる。 On the other hand, a large amount of surface recovery treatment has a high effect on the surface recovery treatment, but greatly reduces the recovery performance of the surface recovery means 82.
したがって、表面回復処理の処理量の積算値に応じて、表面回復処理の内容、即ち、表面回復処理の処理時間ｔｍと、定着ローラ８１の表面とリフレッシュローラ８２１の表面との移動速度差ｖｅと、定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧ｐｒとのいずれか１以上を制御する場合、表面回復処理の内容を決定する際の判断の元となる表面回復処理の処理量の積算値Ｋの演算には、表面回復処理の内容、即ち、表面回復処理の処理時間ｔｍと、定着ローラ８１の表面とリフレッシュローラ８２１の表面との移動速度差ｖｅと、定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧ｐｒ、即ち、表面回復処理の内容を加味した演算が必要になる。
Therefore, according to the integrated value of the processing amount of the surface recovery processing, the content of the surface recovery processing, that is, the processing time tm of the surface recovery processing, and the moving speed difference ve between the surface of the fixing
このように、表面回復処理の内容を加味して演算し、演算結果に基づいて、表面回復処理の内容と処理量とが決定される。そして、制御される処理の内容が、表面回復処理の積算値、定着ローラ８１の表面とリフレッシュローラ８２１の表面との移動速度差及び、定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧の内の少なくともいずれか一つとなる。
In this way, the calculation is performed in consideration of the contents of the surface recovery process, and the contents and the processing amount of the surface recovery process are determined based on the calculation result. The contents of the controlled process include at least the integrated value of the surface recovery process, the moving speed difference between the surface of the fixing
積算部ＩＧは表面回復処理の処理量を積算する。積算部ＩＧは、リフレッシュローラ８２１の交換又は清掃が行われたときに初期化される。なお、リフレッシュローラ８２１の寿命が画像形成装置の寿命以上である場合には、積算部ＩＧは画像形成装置の作動中表面回復処理量を積算する。
The integrating unit IG integrates the amount of surface recovery processing. The integrating unit IG is initialized when the
制御部ＣＳは積算部ＩＧの積算値Ｋに基づいて、表面回復処理内容と量とを決定し、表面回復処理を行う。即ち、モータＭＴ３を駆動して、リフレッシュローラ８２１を定着ローラ８１に圧接させ、モータＭＴ１、ＭＴ２を作動させて表面回復処理を行う。
The control unit CS determines the surface recovery processing content and amount based on the integrated value K of the integration unit IG, and performs the surface recovery processing. That is, the motor MT3 is driven to bring the
例えば、定着ローラ８１を図２の時計方向に５０ｍｍ／ｓ、リフレッシュローラ８２１を時計方向に４００ｍｍ／ｓでそれぞれ回転させ、定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧を７Ｎとする表面回復処理が行われる。
For example, a surface recovery process is performed in which the fixing
次に、表面回復処理の制御の内容が、表面回復処理の処理時間ｔｍ、定着ローラ８１の表面とリフレッシュローラ８２１の表面との移動速度差ｖｅ及び、定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧ｐｒの内の少なくともいずれか一つである場合について詳しく説明する。
Next, the contents of the control of the surface recovery processing are the processing time tm of the surface recovery processing, the moving speed difference ve between the surface of the fixing
この制御において、積算部ＩＧはメモリＭＲ１に格納されている図５に示す表を参照して処理量の積算値Ｋを演算する。 In this control, the integrating unit IG calculates an integrated value K of the processing amount with reference to the table shown in FIG. 5 stored in the memory MR1.
図５の表において、列は表面回復処理の処理時間、行は定着ローラ８１の表面とリフレッシュローラ８２１の表面との移動速度差であり、表は処理時間と移動速度差との組み合わせで構成されるマトリクスである。マトリクスの各要素は接触圧が高い「高」と、中間である「中」と、低い「低」とのサブマトリクスからなる。
In the table of FIG. 5, the columns are the processing times of the surface recovery process, the rows are the moving speed differences between the surface of the fixing
サブマトリクスの各要素には係数ｋｎが割り当てられている。積算部ＩＧは図５の、表を参照して、積算の対象となる表面回復処理に相当するサブマトリクスを選択し、選択サブマトリクスの係数ｋｎを読み取る。１回の表面回復処理毎に係数ｋｎを読み取り、読み取った係数ｋｎを積算する。即ち、演算 Ｋ＝Σｋｎを行う。 A coefficient kn is assigned to each element of the sub-matrix. The accumulating unit IG refers to the table of FIG. 5, selects a submatrix corresponding to the surface recovery process to be accumulated, and reads the coefficient kn of the selected submatrix. The coefficient kn is read for each surface recovery process, and the read coefficients kn are integrated. That is, the operation K = Σkn is performed.
制御部ＣＳは積算部ＩＧの積算値Ｋを読み取り、メモリＭＲ２に格納されている図６に示す表を参照して、積算値Ｋから処理量Ｍを決定し、処理量Ｍに対応した処理内容と量、即ち、処理時間（ｔｍ）、移動速度差（ｖｅ）、接触圧（ｐｒ）を決定する。図６の表における矢印は積算値Ｋと、処理量Ｍと、処理内容（量を含む）ｍｔ、ｖｅ、ｐｒとの対応関係を示す。例えば、積算値Ｋ２には処理量Ｍ２が対応し、処理量Ｍ２には処理時間ｔｍ２、移動速度差ｖｅ２及び接触圧ｐｒ２が対応する。 The control unit CS reads the integrated value K of the integrating unit IG, refers to the table shown in FIG. 6 stored in the memory MR2, determines the processing amount M from the integrated value K, and the processing content corresponding to the processing amount M And the amount, that is, the processing time (tm), the moving speed difference (ve), and the contact pressure (pr) are determined. The arrows in the table of FIG. 6 indicate the correspondence between the integrated value K, the processing amount M, and the processing contents (including the amount) mt, ve, pr. For example, the processing value M2 corresponds to the integrated value K2, and the processing time tm2, the moving speed difference ve2, and the contact pressure pr2 correspond to the processing amount M2.
表制御部ＣＳは決定した処理内容（量を含む）にしたがって、モータＭ１〜Ｍ３を駆動して表面回復処理を行う。 The table control unit CS drives the motors M1 to M3 according to the determined processing content (including the amount) to perform surface recovery processing.
図７は定着ローラ８１とリフレッシュローラ８２１との接触圧を制御する制御機構を示す。
FIG. 7 shows a control mechanism for controlling the contact pressure between the fixing
リフレッシュローラ８２１を支持する支持部材８２２は軸８２２ａを中心に回転可能であり、バネ８２４の付勢で定着ローラ８１に圧接する。モータＭＴ３でカム８２３を回転駆動し、カム８２３の角度を変更することにより、リフレッシュローラ８２１は、定着ローラ８１に圧接又は離間する。また、カム８２３の角度に応じて、リフレッシュローラ８２１と定着ローラ８１との接触圧が変化する。
A
表面回復処理の時の制御に代えて又は表面回復処理の処理時間の制御に加えて表面回復処理の間隔を制御することも可能である。 It is also possible to control the interval of the surface recovery process in place of the control during the surface recovery process or in addition to the control of the processing time of the surface recovery process.
１回の表面回復処理を一定時間行い、表面回復処理の表面回復処理との間隔を処理量の積算値に応じて制御することにより、表面回復性能の変化を補正することができる。制御部ＣＳは処理量の積算値が多いほど表面回復処理の間隔を短くし、頻繁に表面回復処理を行うように制御する。
＜実施の形態３＞
表面回復手段８２の表面回復性能がリフレッシュローラ８２１の表面汚れにより低下することは前記に説明したとおりであるが、リフレッシュローラ８２１の表面汚れは、表面回復手段８２長期間の作動履歴によって増加する他に、表面回復処理が実施される直前の画像形成により発生する場合がある。
A change in the surface recovery performance can be corrected by performing one surface recovery process for a certain time and controlling the interval between the surface recovery process and the surface recovery process according to the integrated value of the processing amount. The control unit CS controls the surface recovery processing to be frequently performed by shortening the interval of the surface recovery processing as the integrated value of the processing amount increases.
<
As described above, the surface recovery performance of the surface recovery means 82 is deteriorated due to the surface contamination of the
即ち、表面回復処理が実施される直前に多量のトナーを担持する記録材が定着ローラ８１と加圧ローラ８４間のニップＮを通過すると、多量のオフセットトナーが定着ローラ８１に付着し、さらに、リフレッシュローラ８２１に付着する。これによって、リフレッシュローラ８２１の表面が汚れ、表面回復手段８２の表面回性能が低下する。
That is, when a recording material carrying a large amount of toner passes through the nip N between the fixing
このような表面回復性能の低下は、次に説明するように印字率情報発生部ＰＧからの印字率情報に基づいて、表面回復処理の内容・量を制御することにより防止される。 Such a decrease in the surface recovery performance is prevented by controlling the content / amount of the surface recovery process based on the printing rate information from the printing rate information generating unit PG as described below.
印字率情報発生部ＰＧは図１における露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを駆動する画像データから画像１枚当たりの画像データの量を検知し、検知した画像データの量から画像の印字率が計算する。このような印字率の計算は、表面回復処理が実行される直前に形成される画像について行われる。 The print rate information generating unit PG detects the amount of image data per image from the image data that drives the exposure means 3Y, 3M, 3C, and 3K in FIG. 1, and the image print rate is determined from the detected amount of image data. calculate. Such calculation of the printing rate is performed for an image formed immediately before the surface recovery process is executed.
制御部ＣＳは印字率情報発生部ＰＧからの印字率情報が高印字率を示すときは、表面回復処理の処理量を多くして、表面回復手段８２の表面回復性能の低下を補正し、定着ローラ８１の表面性を回復させる。
When the printing rate information from the printing rate information generating unit PG indicates a high printing rate, the control unit CS increases the amount of surface recovery processing to correct a decrease in the surface recovery performance of the surface recovery means 82 and fix the fixing. The surface property of the
印字情報発生部ＰＧからの情報に基づく表面回復処理の制御は独立して又は、前記実施の形態１又は実施の形態２の制御との組み合わせで実施される。 The control of the surface recovery process based on the information from the print information generation unit PG is performed independently or in combination with the control of the first embodiment or the second embodiment.
ＧＨ 画像形成装置本体
ＹＳ 画像読取装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
６ 中間転写ベルト
７０ 転写装置
８０ 定着装置
８１ 定着ローラ
８２ 表面回復手段
８２１ リフレッシュローラ
８２２ 支持部材
８３ 補助加熱手段
８３１ 補助加熱ローラ
８４ 加圧ローラ
９０排紙装置
Ｈ、Ｈ２ ハロゲンヒーター
ＣＳ 制御部
ＩＧ 積算部
ＭＲ１、ＭＲ２ メモリ
ＭＴ１〜ＭＴ３ モータ
GH Image forming apparatus main body YS
Claims (8)
前記定着部材に当接しトナー像を担持した記録材が挟み込まれる定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の表面を摺擦する摺擦部材を有し、前記定着部材の表面性を回復させる表面回復処理を行う表面回復手段と、
前記摺擦部材の表面の汚れに対応して、前記表面回復処理の制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする定着装置。 A fixing member that heat-fixes the toner image on the recording material;
A pressure member that forms a fixing nip portion that is in contact with the fixing member and into which a recording material bearing a toner image is sandwiched;
A surface recovery means having a rubbing member for rubbing the surface of the fixing member, and performing a surface recovery process for recovering the surface property of the fixing member;
A fixing device comprising: a control unit that controls the surface recovery process in response to dirt on the surface of the rubbing member.
前記制御部は前記積算部の積算値に基づいて、前記表面回復処理の前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。 An integration unit for integrating the amount of the surface recovery treatment;
The fixing device according to claim 1, wherein the control unit performs the control of the surface recovery process based on an integrated value of the integrating unit.
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