JP2020071346A - Thermal fixing device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複合機、複写機、プリンタ、ファックス等の記録材上に画像形成可能な電子写真方式の加熱定着装置、および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic heat fixing device capable of forming an image on a recording material such as a multifunction peripheral, a copying machine, a printer, a fax machine, and an image forming apparatus.
複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナー像にレーザー光を照射すると同時に加圧を行い、記録媒体上にトナー像を定着させる方式が知られている。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a method is known in which a toner image is irradiated with laser light and simultaneously pressed to fix the toner image on a recording medium.
特許文献１で提案されている定着装置では、光源から発射されたレーザー光が回転可能な透明部材と対向部材との接触域に集光され、記録媒体上のトナー像を集光したレーザー光と圧力によって定着される構成が示されている。 In the fixing device proposed in Patent Document 1, a laser beam emitted from a light source is condensed in a contact region between a rotatable transparent member and a facing member, and a toner image on a recording medium is condensed into a laser beam. A pressure-fixed configuration is shown.
レーザー光を用いて定着させる方式では、短時間で対象物の温度を上げられるという長所がある。しかし、ジャムなど何らかのエラーによる回転停止時には、対象物に対して停止加熱を行なってしまい、対象物の温度が短時間で局所的に急激に上昇し、過昇温となるおそれがある為保安対策が望まれる。 The method of fixing using laser light has an advantage that the temperature of the object can be raised in a short time. However, when the rotation is stopped due to some error such as a jam, the target object is stopped and heated, and the temperature of the target object may rise sharply locally in a short time, resulting in excessive temperature rise. Is desired.
従来の定着装置において、定着部材の回転停止における保安対策として加圧ローラの回転トルクを検知することで回転の有無を判断し、回転停止と判断した場合に加熱源への電力供給を止めるという手段がある。しかしながら、なんらかの電気系トラブルや、加圧ローラの回転に問題がない場合においても定着フィルムの回転が停止しない場合を想定し、定着装置が回転していない際、確実にレーザー光が定着部材に照射されない保安対策が望まれる。 In a conventional fixing device, as a security measure when the rotation of the fixing member is stopped, the rotation torque of the pressure roller is detected to determine the presence or absence of rotation, and when the rotation is determined to be stopped, the power supply to the heating source is stopped. There is. However, assuming that the rotation of the fixing film does not stop even if there is no problem with the electrical system or the rotation of the pressure roller, the fixing member is reliably irradiated with laser light when the fixing device is not rotating. Security measures that are not implemented are desired.
上記の課題を解決するために、本発明に係る定着装置は、
レーザー光が透過可能な透明素材にて回転可能に構成される透明部材と、
前記透明部材に対向して設けられ、前記透明部材との間に接触域を形成すると共に当該接触域にて記録材を移動搬送する対向部材と、
前記透明部材の外部に設けられ、当該透明部材と前記対向部材との間の接触域内に向けてレーザー光を照射するレーザー光照射装置と、
前記透明部材の内部に設けられ、前記接触域にて前記透明部材を前記対向部材側に押し付けると共に、記録材上の画像に対し前記レーザー光照射装置から照射されたレーザー光を前記接触域内で集光する集光部材とを具備し、
前記透明部材の端部に設けられた検知マークと、前記マークを検知するマーク検知手段とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the fixing device according to the present invention,
A transparent member rotatably made of a transparent material through which laser light can pass,
A facing member that is provided so as to face the transparent member, forms a contact area with the transparent member, and moves and conveys the recording material in the contact area;
A laser light irradiation device which is provided outside the transparent member, and which irradiates a laser light toward a contact area between the transparent member and the facing member;
The transparent member is provided inside the transparent member, presses the transparent member toward the facing member in the contact area, and collects the laser light emitted from the laser light irradiation device on the image on the recording material in the contact area. And a light-collecting member,
It is characterized in that it has a detection mark provided at an end of the transparent member and a mark detection means for detecting the mark.
前記透明部材の回転方向において、前記マーク検知手段を用いて、前記透明部材の回転を検知することを特徴とする。 In the rotating direction of the transparent member, the mark detecting means is used to detect the rotation of the transparent member.
前記透明部材の回転方向において、前記マーク検知手段は、前記レーザー照射装置からのレーザー照射方向に対して垂直な位置に設けられていることを特徴とする。 In the rotating direction of the transparent member, the mark detecting means is provided at a position perpendicular to the laser irradiation direction from the laser irradiation device.
前記マーク検知手段を用いて、前記透明部材が回転していないと検知した時は、プリントジョブに関わらず前記レーザー光の照射をＯＦＦにすることを特徴とする。 When the mark detecting means is used to detect that the transparent member is not rotating, the irradiation of the laser beam is turned off regardless of the print job.
本発明に係る定着装置によれば、レーザー光源を用いた定着装置において、搬送ジャムなど偶発的なトラブルにより定着装置の回転が停止した際に、定着フィルムの回転停止を検知すると同時にレーザー照射をＯＦＦにすることで、レーザー光路を遮断する。 According to the fixing device of the present invention, in the fixing device using the laser light source, when the rotation of the fixing device is stopped due to an accidental trouble such as a conveyance jam, the rotation stop of the fixing film is detected and the laser irradiation is turned off. By doing so, the laser optical path is cut off.
図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings, but the invention is not limited to the following embodiments.
［画像形成装置］
図１は、本実施形態の画像形成装置の模式図である。一例であるカラー電子写真プリンタの断面図であり、シートの搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。
[Image forming device]
FIG. 1 is a schematic view of the image forming apparatus of this embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of a color electrophotographic printer, which is an example, and is a cross-sectional view taken along a sheet conveying direction. In this embodiment, the color electrophotographic printer is simply referred to as "printer".
図１に示すプリンタは、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の画像形成部１０を備えている。感光ドラム１１は、帯電器１２によってあらかじめ帯電される。その後、感光ドラム１１は、レーザスキャナ１３によって、潜像を形成されている。潜像は、現像器１４によってトナー像になる。感光ドラム１１のトナー像は、一次転写ブレード１７によって、像担持体である例えば中間転写ベルト３１に順次転写される。転写後、感光ドラム１１に残ったトナーは、クリーナ１５によって除去される。この結果、感光ドラム１１の表面は、清浄になり、次の画像形成に備える。 The printer shown in FIG. 1 includes an image forming unit 10 for each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and Bk (black). The photosensitive drum 11 is precharged by the charger 12. After that, a latent image is formed on the photosensitive drum 11 by the laser scanner 13. The latent image becomes a toner image by the developing device 14. The toner image on the photosensitive drum 11 is sequentially transferred by the primary transfer blade 17 to an image carrier, for example, an intermediate transfer belt 31. After the transfer, the toner remaining on the photosensitive drum 11 is removed by the cleaner 15. As a result, the surface of the photosensitive drum 11 is cleaned and prepared for the next image formation.
一方、シートＰは、給紙カセット２０、又はマルチ給紙トレイ２５から、１枚ずつ送り出されてレジストローラ対２３に送り込まれる。レジストローラ対２３は、シートＰを一旦受け止めて、シートが斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト３１上のトナー像と同期を取って、シートを中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５との間に送り込む。中間転写ベルト上のカラーのトナー像は、転写体である例えば二次転写ローラ３５によってシートＰに転写される。その後、シートのトナー像は、シートが定着装置４０によって、加熱加圧されることでシートに定着される。 On the other hand, the sheets P are sent out one by one from the paper feed cassette 20 or the multi-paper feed tray 25 and sent to the registration roller pair 23. The pair of registration rollers 23 temporarily receives the sheet P and straightens it when the sheet is skewed. Then, the registration roller pair 23 sends the sheet between the intermediate transfer belt 31 and the secondary transfer roller 35 in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 31. The color toner image on the intermediate transfer belt is transferred to the sheet P by a transfer member such as a secondary transfer roller 35. After that, the toner image on the sheet is fixed on the sheet by heating and pressing the sheet by the fixing device 40.
［定着装置］
図２は定着装置４０の概略図である。定着装置４０は、レーザー照射部５０と定着フィルムユニット６０と、加圧ローラ７０とから成る。
[Fixing device]
FIG. 2 is a schematic view of the fixing device 40. The fixing device 40 includes a laser irradiation unit 50, a fixing film unit 60, and a pressure roller 70.
＜レーザー光照射部＞
図３はレーザー光照射部５０の概略図である。
<Laser light irradiation part>
FIG. 3 is a schematic view of the laser light irradiation unit 50.
レーザー光源５１から照射されたレーザー光はコリメートレンズ５２を透過し、平行なレーザー光５３として定着フィルムユニット６０に入射する。 The laser light emitted from the laser light source 51 passes through the collimator lens 52 and enters the fixing film unit 60 as parallel laser light 53.
レーザー光源５１は波長が６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の赤外線レーザー光を発する光源で、半導体レーザーや固体レーザー等の光源である。 The laser light source 51 is a light source that emits infrared laser light having a wavelength of 600 nm or more and 1000 nm or less, and is a light source such as a semiconductor laser or a solid-state laser.
赤外線レーザー光の照射強度としては、例えば、定着ニップ部において５０ｍＷ／ｃｍ２以上１００ｍＷ／ｃｍ２以下となる強度が挙げられる。また未定着トナー像Ｔへの赤外線照射量としては、例えば、２００ｍＪ／ｃｍ２以上５０００ｍＪ／ｃｍ２以下が挙げられる。 As the irradiation intensity of the infrared laser light, for example, an intensity of 50 mW / cm 2 or more and 100 mW / cm 2 or less in the fixing nip portion can be mentioned. As the infrared radiation amount to the unfixed toner image T, for example, 200 mJ / cm 2 or more 5000 mJ / cm 2 or less.
＜定着フィルムユニット＞
図４に示すように、定着フィルムユニット６０は定着フィルム６１、レンズ部材６６、支持部材６５から構成される。レンズ部材６６は、支持部材６５によって、定着フィルム６１内で支持されている。
<Fixing film unit>
As shown in FIG. 4, the fixing film unit 60 includes a fixing film 61, a lens member 66, and a supporting member 65. The lens member 66 is supported in the fixing film 61 by the support member 65.
図５は定着フィルム６１の断面を示した図である。 FIG. 5 is a view showing a cross section of the fixing film 61.
定着フィルム６１は基材６２と弾性層６３と表層６４とから成る３層構造になっている。
定着フィルム６１は、レーザー光の波長域において、透過率が高いことが望ましく、９０％以上が望ましい。
The fixing film 61 has a three-layer structure including a base material 62, an elastic layer 63, and a surface layer 64.
The fixing film 61 preferably has a high transmittance in the wavelength range of laser light, and is preferably 90% or more.
基材６２はＰＩやＰＥＥＫ等の強度の強い樹脂材料である。定着フィルムの強度の観点から６０〜１００ｕｍ程度の厚みが望ましい。また、レーザー光の波長域において９５％以上の透過率が望ましい。 The base material 62 is a strong resin material such as PI or PEEK. From the viewpoint of the strength of the fixing film, a thickness of about 60 to 100 μm is desirable. Further, it is desirable that the transmittance is 95% or more in the wavelength range of laser light.
弾性層６３はシリコーンゴムから形成されている。画質の観点から、ヤング率は０．３〜１ＭＰａ程度が好ましく、厚みは２００ｕｍ〜５００ｕｍ程度が好ましい。また、レーザー光の波長域において９５％以上の透過率が高いことが望ましい。 The elastic layer 63 is made of silicone rubber. From the viewpoint of image quality, the Young's modulus is preferably about 0.3 to 1 MPa, and the thickness is preferably about 200 um to 500 um. Further, it is desirable that the transmittance is 95% or higher in the wavelength range of laser light.
表層６４はＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂により形成されている。表層の摩耗による耐久性の観点から、２０〜８０ｕｍ程度の厚みが望ましい。また、レーザー光の波長域において９５％以上の透過率が望ましい。 The surface layer 64 is formed of a fluororesin such as PFA or PTFE. From the viewpoint of durability due to abrasion of the surface layer, a thickness of about 20 to 80 μm is desirable. Further, it is desirable that the transmittance is 95% or more in the wavelength range of laser light.
レンズ部材６６は、ＰＭＭＡなどの耐熱性能ある光学用の透明な樹脂を用いることができる。また、レンズ部材６６は、レーザー光を透過させると共に、透過方向に向かって集光するようになっている。支持部材６５はステンレス鋼等の金属材料を用いて一体成型されている。また、定着フィルム６１の幅方向端部には、検知マーク４９が設けられており、この検知マークを検知するマーク検知手段たる反射型光学センサ４８が、定着フィルム６１の外周面から所定のギャップを開けて対向配置されている。本実施形態において、詳細は後述するが、反射型光学センサ４８を検知マーク４９と対向する位置に位置させて、定着フィルム６１の回転を検知する。 The lens member 66 can be made of transparent optical resin having heat resistance such as PMMA. Further, the lens member 66 transmits the laser light and collects the laser light in the transmission direction. The support member 65 is integrally molded using a metal material such as stainless steel. Further, a detection mark 49 is provided at an end of the fixing film 61 in the width direction, and a reflection type optical sensor 48, which is a mark detecting means for detecting the detection mark, forms a predetermined gap from the outer peripheral surface of the fixing film 61. It is opened and placed opposite. In this embodiment, as will be described later in detail, the reflection type optical sensor 48 is positioned at a position facing the detection mark 49 to detect the rotation of the fixing film 61.
制御部９０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、制御プログラムを記憶する読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）、データを一時的に記憶する読み書き可能なメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ等を有している。そして、各種の演算処理を実行や各種のセンサと通信を行う。また、制御部９０は、プリントジョブ終了信号でレーザー照射をＯＦＦにすると同時に、後述に詳細を述べる反射型光学センサ４８の検知結果に基づいて、定着フィルム６１の回転を検知し、レーザー光の照射制御を行う。 The control unit 90 includes a CPU (central processing unit), a read-only memory (ROM) that stores a control program, a readable / writable memory (RAM) that temporarily stores data, a flash memory, and the like. Then, it executes various arithmetic processes and communicates with various sensors. Further, the control unit 90 turns off the laser irradiation in response to the print job end signal, and at the same time, detects the rotation of the fixing film 61 based on the detection result of the reflective optical sensor 48, which will be described later in detail, and irradiates the laser light. Take control.
＜加圧ローラ＞
図６は加圧ローラ７０の構造を示したものである。加圧ローラ７０は、中空の芯金７２と、その外面を覆う表層７１とから成る。芯金７２はＳＵＳや炭素鋼等の材料から構成される。表層７１はＰＦＡやＰＴＦＥのコーティングまたはチューブから構成される。
<Pressure roller>
FIG. 6 shows the structure of the pressure roller 70. The pressure roller 70 includes a hollow cored bar 72 and a surface layer 71 covering the outer surface thereof. The cored bar 72 is made of a material such as SUS or carbon steel. The surface layer 71 is made of PFA or PTFE coating or a tube.
加圧ローラは不図示の加圧機構から所定の荷重で定着フィルムに対して押圧し、定着フィルム６１と定着ニップを形成する。また、加圧ローラー長手非通紙部領域の幅１０ｍｍの領域には赤外吸収層６８が周方向に設けられている。上記赤外吸収層６８は、波長が６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の赤外線の吸収率が８０％以上である黒体材料である。 The pressure roller presses against the fixing film with a predetermined load from a pressure mechanism (not shown) to form a fixing nip with the fixing film 61. Further, an infrared absorption layer 68 is provided in the circumferential direction in a region having a width of 10 mm in the lengthwise non-sheet passing portion region of the pressure roller. The infrared absorption layer 68 is a black body material having an absorption rate of 80% or more for infrared rays having a wavelength of 600 nm or more and 1000 nm or less.
本実施例におけるレーザー照射制御手段について述べる。 The laser irradiation control means in this embodiment will be described.
＜定着装置の動作＞
定着装置４０の動作について図２および図４を用いて説明する。
<Operation of fixing device>
The operation of the fixing device 40 will be described with reference to FIGS. 2 and 4.
図２に示す定着装置４０では、プリント動作を開始すると、加圧ローラ７０に駆動力が与えられ、定着フィルム６１が従動回転する。 In the fixing device 40 shown in FIG. 2, when the printing operation is started, a driving force is applied to the pressure roller 70, and the fixing film 61 is driven to rotate.
トナーが載ったメディアが定着装置４０に運ばれてくると、定着ニップに突入する手前でレーザー照射装置５０からレーザーが照射される。レーザー光は定着フィルムユニット６０に入射し、レンズ部材６６を透過後、定着ニップ部に集光される。 When the medium on which the toner is placed is conveyed to the fixing device 40, the laser irradiation device 50 irradiates the laser with the laser light before it enters the fixing nip. The laser light is incident on the fixing film unit 60, passes through the lens member 66, and is focused on the fixing nip portion.
本定着装置は余熱の必要がないため、レーザー照射を開始するタイミングは定着ニップ突入の直前で良いが、レーザー照射装置の応答性などを考慮し、適宜マージンを設けると良い。定着ニップに突入したメディア上のトナーはレーザー光により加熱されると共に、加圧されてメディア上に定着される。定着フィルム停止時において、赤外レーザーが照射されると、定着フィルム周方向の一部分のみ加熱されてしまい、その部分が過剰に温度上昇して、定着フィルム６１の熱変形が発生するおそれがある。通常時はプリント終了と同時にレーザー照射がＯＦＦになるが、電気系統のトラブル等により、上記制御がなされない場合の対策として、定着フィルム６１の回転を検知し、定着フィルム６１の回転が検知されないときは、、赤外レーザーの照射をＯＦＦにする制御が不可欠である。 Since the present fixing device does not require residual heat, the timing for starting laser irradiation may be immediately before entering the fixing nip, but it is preferable to provide an appropriate margin in consideration of responsiveness of the laser irradiation device. The toner on the medium that has entered the fixing nip is heated by the laser light and is pressed to be fixed on the medium. When the fixing film is stopped and irradiated with infrared laser, only a part of the fixing film in the circumferential direction is heated, and the temperature of the part is excessively increased, which may cause thermal deformation of the fixing film 61. Normally, the laser irradiation is turned off at the same time as the printing is completed, but as a countermeasure when the above control is not performed due to a trouble in the electric system or the like, the rotation of the fixing film 61 is detected, and the rotation of the fixing film 61 is not detected. It is essential to control the infrared laser irradiation to be turned off.
＜レーザー照射制御手段＞
図７は、反射型光学センサ４８と、検知マーク４９とを示す概略図である。
<Laser irradiation control means>
FIG. 7 is a schematic diagram showing the reflective optical sensor 48 and the detection mark 49.
検知マーク４９は、定着フィルム６１の通紙領域Ｄよりも長手方向外側（ベルト端部側）に形成されている。なお、本実施形態の最大通紙サイズは、Ａ３ノビサイズ（３２９［ｍｍ］×４８３［ｍｍ］）であるので、上記通紙領域Ｄは、３２９［ｍｍ］である。このように、検知マーク４９を、通紙領域外に設けることで、検知マーク４９の画像への影響をさけることができる。なお、検知マーク４９は、定着フィルム６１の外周面よも平滑な面を有するものであればよく、表面が平滑なシートを定着フィルム６１に貼り付けてもよいが、レーザーマーキングで直接定着フィルムの表面に平滑な面を形成して、検知マーク４９としても良い。検知マーク４９は、定着フィルム回転方向の長さがｂ［ｍｍ］、長手方向長さがａ［ｍｍ］の矩形状であり、定着フィルム６１の回転方向に等間隔で複数有している。本実施形態では、検知マーク４９を回転方向に複数設けているが、一つでも良い。 The detection mark 49 is formed outside the sheet passing region D of the fixing film 61 in the longitudinal direction (on the belt end side). Since the maximum sheet passing size of this embodiment is A3 size (329 [mm] × 483 [mm]), the sheet passing area D is 329 [mm]. In this way, by providing the detection mark 49 outside the paper passing area, it is possible to prevent the detection mark 49 from affecting the image. The detection mark 49 may have a surface smoother than the outer peripheral surface of the fixing film 61, and a sheet having a smooth surface may be attached to the fixing film 61. The detection mark 49 may be formed by forming a smooth surface on the surface. The detection mark 49 has a rectangular shape having a length of b [mm] in the rotating direction of the fixing film and a length of a [mm] in the longitudinal direction, and has a plurality of detection marks 49 at equal intervals in the rotating direction of the fixing film 61. In the present embodiment, a plurality of detection marks 49 are provided in the rotation direction, but one may be provided.
反射型光学センサ４８は、発光素子と定着フィルム外周面で正反射した発光素子の光を受光する受光素子とを備え、定着フィルム６１の外周面に対して所定のギャップを開けて配置されている。また、反射型光学センサ４８は定着フィルム周方向において、レーザー光路を妨げない位置に配置されており、本実施例においてはレーザー光路に対して垂直の位置に配置されている。検知マーク４９の表面を、定着フィルム６１の表面よりも平滑な面としているので、検知マークの表面で正反射する正反射光は、定着フィルムの表面で正反射する正反射光よりも多くなり受光素子が受光する光が多くなる。その結果、受光素子が出力する出力値（電圧）が、定着フィルムの表面が、反射型光学センサに対向するときと、検知マーク４９が対向するときとで異なり、この出力値の違いから、検知マーク４９を検知することができる。本実施形態においては、定着フィルムに対して非接触で、検知マーク４９の検知を行うことができ、定着フィルム６１のダメージを抑制することができる。 The reflective optical sensor 48 includes a light emitting element and a light receiving element that receives the light of the light emitting element that is specularly reflected by the outer peripheral surface of the fixing film, and is arranged with a predetermined gap opened from the outer peripheral surface of the fixing film 61. .. Further, the reflective optical sensor 48 is arranged at a position that does not obstruct the laser light path in the circumferential direction of the fixing film, and is arranged at a position vertical to the laser light path in this embodiment. Since the surface of the detection mark 49 is made smoother than the surface of the fixing film 61, the specularly reflected light specularly reflected by the surface of the detection mark becomes larger than the specularly reflected light specularly reflected by the surface of the fixing film. More light is received by the device. As a result, the output value (voltage) output by the light receiving element is different when the surface of the fixing film faces the reflective optical sensor and when the detection mark 49 faces. The mark 49 can be detected. In this embodiment, the detection mark 49 can be detected without contacting the fixing film, and damage to the fixing film 61 can be suppressed.
＜定着フィルムの回転検知手段＞
次に、反射型光学センサ４８の検知マークの検知による定着フィルム６１の回転検知について説明する。図８は、反射型光学センサ４８の出力波形と、レーザーのＯＮ／ＯＦＦについて示すタイミングチャートである。なお、図中マーク検知「ＯＮ」とは、反射型光学センサ４８が検知マークを検知したときの出力値であり、図中マーク検知「ＯＦＦ」とは、反射型光学センサ４８が定着フィルムの表面を検知したときの出力値である。また、図９は、レーザー照射制御の一例を示すフロー図である。まず制御部９０は、加圧ローラ駆動モータをＯＮにして、加圧ローラを回転駆動し、定着フィルム６１を連れ回りで回転駆動する（ＳＩＧ１）。異常なく、定着フィルムが回転駆動する場合は、定着フィルムの回転速度に則った周期で反射型光学センサの出力が切り替わる。規定時間内に反射型光学センサの出力が切り替わったら（ＳＩＧ２のＹｅｓ）、レーザー照射（ＯＮに）する（ＳＩＧ３）。
<Fixing film rotation detection means>
Next, the rotation detection of the fixing film 61 by the detection of the detection mark of the reflective optical sensor 48 will be described. FIG. 8 is a timing chart showing the output waveform of the reflective optical sensor 48 and the laser ON / OFF. The mark detection “ON” in the figure is an output value when the reflective optical sensor 48 detects the detection mark, and the mark detection “OFF” in the figure is that the reflective optical sensor 48 is the surface of the fixing film. Is the output value when is detected. Further, FIG. 9 is a flowchart showing an example of laser irradiation control. First, the control unit 90 turns on the pressure roller drive motor to rotationally drive the pressure roller and rotationally drive the fixing film 61 (SIG1). When the fixing film is rotationally driven without any abnormality, the output of the reflection type optical sensor is switched at a cycle according to the rotation speed of the fixing film. When the output of the reflective optical sensor is switched within the specified time (Yes in SIG2), laser irradiation (ON) is performed (SIG3).
一方、加圧ローラ駆動モータをＯＮにしているにもかかわらず、規定時間内に反射型光学センサ４８の出力が切り替わらず、制御部９０が、定着フィルム６１の回転を検知しない場合（ＳＩＧ２のＮｏ）は、定着装置６０に何らかの異常が発生している。従って、例えば、操作表示部に、定着装置の異常が発生している旨を報知するなど、規定の異常処理を行う（ＳＩＧ７）。例えば、加圧ローラ駆動モータのＯＮ／ＯＦＦにより、定着フィルムの回転を判断して、レーザーの点灯制御を行った場合、何らかの異常が発生して、加圧ローラ駆動モータがＯＮにも係わらず、定着フィルム６１が回転していない場合も、レーザーが照射されてしまう。その結果、定着フィルム６１の熱変形などが生じるおそれがある。これに対し、本実施形態においては、定着フィルム６１に検知マーク４９を設けて、直接、定着フィルム６１の回転を検知するので、加圧ローラ駆動モータがＯＮにも係わらず、定着フィルム６１が回転していない場合に、各レーザーが点灯されることがない。これにより、より確実に、定着フィルム６１の熱変形などが生じるのを抑制することができる。図８に示すように、定着フィルム６１が回転駆動すると、所定の周期で出力値が上がり、検知マークが検出され、所定の周期でＯＮ（検知マーク検知）／ＯＦＦ（定着フィルム検知）が切り替わる矩形状の出力波形が、制御部９０に出力される。従って、制御部９０が定着フィルム６１の回転を検知して、レーザーの点灯を開始すると、制御部９０は、所定の周期で、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わっているか否かを監視する（ＳＩＧ４）。切り替わっている場合（ＳＩＧ４のＮｏ）は、定着フィルム６１が回転していると判断し、レーザー照射を継続する。一方、規定時間経過しても「ＯＮ」状態、または「ＯＦＦ」状態が続き、規定時間、センサの出力が切り替わらなかった場合（ＳＩＧ４のＹｅｓ）は、制御部９０は、回転停止状態と判断し、レーザー照射をＯＦＦにする。 On the other hand, when the output of the reflection type optical sensor 48 is not switched within the specified time and the control unit 90 does not detect the rotation of the fixing film 61 even though the pressure roller drive motor is turned on (No in SIG2). ) Indicates that the fixing device 60 has some abnormality. Therefore, for example, a prescribed abnormality process is performed such as notifying the operation display unit that an abnormality has occurred in the fixing device (SIG7). For example, when the pressure roller drive motor is turned on / off to determine the rotation of the fixing film and the laser lighting control is performed, some abnormality occurs and the pressure roller drive motor is turned on. Even when the fixing film 61 is not rotating, the laser is emitted. As a result, the fixing film 61 may be thermally deformed. On the other hand, in the present embodiment, since the detection mark 49 is provided on the fixing film 61 to directly detect the rotation of the fixing film 61, the fixing film 61 is rotated even if the pressure roller drive motor is ON. If not, each laser will not be turned on. Accordingly, it is possible to more reliably suppress the thermal deformation of the fixing film 61 and the like. As shown in FIG. 8, when the fixing film 61 is rotationally driven, the output value increases at a predetermined cycle, the detection mark is detected, and ON (detection mark detection) / OFF (fixing film detection) is switched at a predetermined cycle. The output waveform of the shape is output to the control unit 90. Therefore, when the control unit 90 detects the rotation of the fixing film 61 and starts turning on the laser, the control unit 90 monitors whether ON / OFF is switched at a predetermined cycle (SIG4). If it is switched (No in SIG4), it is determined that the fixing film 61 is rotating, and laser irradiation is continued. On the other hand, if the “ON” state or the “OFF” state continues after the stipulated time has elapsed and the sensor output has not been switched for the stipulated time (Yes in SIG4), the control unit 90 determines that the rotation is stopped. , Turn off the laser irradiation.
このように定着フィルム６１の回転を検知していないときは、レーザー照射をＯＦＦにすることで、定着フィルム周方向の一部分のみ加熱されてしまうのを抑制することができ、これにより、定着フィルム６１の熱変形を抑制することができる。また、制御部９０が定着フィルムの回転停止と判断したときは、レーザー照射をＯＦＦにするとともに、加圧ローラ駆動モータ２０３がＯＮかＯＦＦかを確認する（ＳＩＧ６）。加圧ローラ駆動モータがＯＮの場合は、何らかの異常で、定着フィルム６１の回転が停止しているので、上述した異常処理を実行する（Ｓ９）。これにより、何らかの異常で、加圧ローラ駆動モータがＯＮ状態にも係わらず、定着フィルム６１の回転が停止しても、レーザー照射をＯＦＦにすることができ、定着フィルム６１の熱変形などが生じるのを抑制することができる。 Thus, when the rotation of the fixing film 61 is not detected, by turning off the laser irradiation, it is possible to prevent the fixing film 61 from being heated only partially in the circumferential direction. The thermal deformation of can be suppressed. Further, when the control unit 90 determines that the rotation of the fixing film is stopped, the laser irradiation is turned off, and it is confirmed whether the pressure roller drive motor 203 is turned on or off (SIG6). When the pressure roller drive motor is ON, the rotation of the fixing film 61 has stopped due to some abnormality, so the above-described abnormality processing is executed (S9). As a result, even if the pressure roller drive motor is turned on due to some abnormality and the rotation of the fixing film 61 is stopped, the laser irradiation can be turned off, and the fixing film 61 is thermally deformed. Can be suppressed.
＜レーザー照射強度制御手段＞
また、図７に示すように検知マーク４９の間隔や、検知マーク４９の定着フィルムの回転方向長さｂ［ｍｍ］は、予め決められている。従って、例えば、反射型光学センサが、ＯＮからＯＦＦに切り替わるまでの時間ｂｔ（ｓ）から、定着フィルム６１の回転速度ｂ／ｂｔ（ｍｍｍ／ｓ）を把握することができる。よって、検知マーク４９の検出によって把握した定着フィルム６１の回転速度に基づいて、レーザーの照射強度制御を行ってもよい。これは、定着フィルム６１の回転速度が狙いに対して遅くなると、定着フィルム６１がレーザーが加熱領域を照射する時間が長くなる。そのため、定着フィルム６１の回転速度が狙いに対して非常に遅い際に、レーザーを、定着フィルムが狙いの回転速度で回転しているときと同じ出力で点灯していると、過剰に加熱されていまい、定着フィルム６１へダメージを与えてしまう場合があるからである。例えば、図８（ａ）（ｂ）に示すように、反射型光学センサがＯＮからＯＦＦに切り替わるまでの時間ｂｔ（ｓ）の場合のレーザー照射強度を１００％とした場合に対し、反射型光学センサがＯＮからＯＦＦに切り替わるまでの時間がｂｔ’（ｓ）となった場合のレーザー照射強度はｂｔ／ｂｔ’×１００％となる。
<Laser irradiation intensity control means>
Further, as shown in FIG. 7, the intervals between the detection marks 49 and the length b [mm] of the detection marks 49 in the rotating direction of the fixing film are predetermined. Therefore, for example, the rotation speed b / bt (mmm / s) of the fixing film 61 can be grasped from the time bt (s) required for the reflective optical sensor to switch from ON to OFF. Therefore, the irradiation intensity of the laser may be controlled based on the rotation speed of the fixing film 61 ascertained by detecting the detection mark 49. This is because when the rotation speed of the fixing film 61 becomes slower than the target, the time for the fixing film 61 to irradiate the heating region with the laser beam becomes longer. Therefore, when the rotation speed of the fixing film 61 is very slow with respect to the target, if the laser is turned on with the same output as when the fixing film is rotating at the target rotation speed, it is overheated. This is because the fixing film 61 may be damaged. For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, when the laser irradiation intensity is 100% in the case of the time bt (s) until the reflective optical sensor is switched from ON to OFF, the reflective optical sensor is set to 100%. When the time until the sensor is switched from ON to OFF is bt ′ (s), the laser irradiation intensity is bt / bt ′ × 100%.
また、定着フィルムの回転検知手段として実施例１に記載した検知マークと反射型光学センサの他に、例えば磁石シートと磁気センサーを使用することで図８と同様の回転パルスを取得することができる。 Further, by using, for example, a magnet sheet and a magnetic sensor in addition to the detection mark and the reflection type optical sensor described in the first embodiment as the rotation detecting means of the fixing film, the same rotation pulse as in FIG. 8 can be obtained. ..
以上のように、本提案を施すことにより、定着によるジャム等や電気系統のトラブル等により、定着フィルム停止時においてレーザー照射がＯＦＦにならない場合の対策として、定着フィルム６１の回転を検知し、定着フィルム６１の回転が検知されないときは、、赤外レーザーの照射をＯＦＦにする制御を行うことで、定着フィルムの同一箇所にレーザーが照射され続けることによる過昇温を防止することができる。 As described above, by applying the present proposal, the rotation of the fixing film 61 is detected and fixed as a countermeasure when the laser irradiation is not turned off when the fixing film is stopped due to a jam or the like due to fixing or a trouble in the electric system. When the rotation of the film 61 is not detected, the infrared laser irradiation is controlled to be turned off, so that the excessive temperature rise due to the continuous irradiation of the laser to the same portion of the fixing film can be prevented.
１０ 画像形成部、１１ 感光ドラム、１２ 帯電器、１３ レーザスキャナ、
１４ 現像器、１５ クリーナ、１７ 一次転写ブレード、２０ 給紙カセット、
２５ マルチ給紙トレイ、２３ レジストローラ対、３１ 中間転写ベルト、
３５ 二次転写ローラ、４０ 定着装置、４８ 回転検知手段、
４９ 回転検知部材、５０ レーザー光照射装置、６０ 定着フィルムユニット、
６１ 定着フィルム、６５ 支持部材、６６ レンズ部材
10 image forming unit, 11 photosensitive drum, 12 charger, 13 laser scanner,
14 developing device, 15 cleaner, 17 primary transfer blade, 20 paper feed cassette,
25 multi paper feed tray, 23 registration roller pair, 31 intermediate transfer belt,
35 secondary transfer roller, 40 fixing device, 48 rotation detecting means,
49 rotation detection member, 50 laser light irradiation device, 60 fixing film unit,
61 fixing film, 65 support member, 66 lens member
Claims (7)
前記透明部材に対向して設けられ、前記透明部材との間に接触域を形成すると共に当該接触域にて記録材を移動搬送する対向部材と、
前記透明部材の外部に設けられ、当該透明部材と前記対向部材との間の接触域内に向けてレーザー光を照射するレーザー光照射装置と、
前記透明部材の内部に設けられ、前記接触域にて前記透明部材を前記対向部材側に押し付けると共に、記録材上の画像に対し前記レーザー光照射装置から照射されたレーザー光を前記接触域内で集光する集光部材と、を具備し、
前記透明部材の端部に設けられた検知部材と、前記検知部材を検知する回転検知手段とを有することを特徴とする定着装置。 A transparent member rotatably made of a transparent material through which laser light can pass,
A facing member that is provided so as to face the transparent member, forms a contact area with the transparent member, and moves and conveys the recording material in the contact area;
A laser light irradiation device which is provided outside the transparent member, and which irradiates a laser light toward a contact area between the transparent member and the facing member;
The transparent member is provided inside the transparent member, presses the transparent member toward the facing member in the contact area, and collects the laser light emitted from the laser light irradiation device on the image on the recording material in the contact area. A light-collecting member,
A fixing device comprising: a detection member provided at an end of the transparent member; and a rotation detection unit that detects the detection member.
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| CN115197785A (en) * | 2022-07-14 | 2022-10-18 | 昆山市曙光照明器材有限公司 | Device for improving fixing efficiency of lamp wick |
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| CN115197785B (en) * | 2022-07-14 | 2024-02-02 | 昆山市曙光照明器材有限公司 | Device for improving lamp wick fixing efficiency |
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