JP3869936B2 - Fixing device - Google Patents

Fixing device Download PDF

Info

Publication number
JP3869936B2
JP3869936B2 JP15039798A JP15039798A JP3869936B2 JP 3869936 B2 JP3869936 B2 JP 3869936B2 JP 15039798 A JP15039798 A JP 15039798A JP 15039798 A JP15039798 A JP 15039798A JP 3869936 B2 JP3869936 B2 JP 3869936B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing
pressure roller
toner
temperature
rotation
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP15039798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11344894A (en
Inventor
加藤  明
洋二 友行
政秀 平井
健 中川
久司 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP15039798A priority Critical patent/JP3869936B2/en
Priority to US09/317,161 priority patent/US6175699B1/en
Priority to EP99110284A priority patent/EP0961179B3/en
Priority to DE69931999T priority patent/DE69931999T3/en
Priority to CNB991095049A priority patent/CN1188751C/en
Publication of JPH11344894A publication Critical patent/JPH11344894A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3869936B2 publication Critical patent/JP3869936B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等に使用される定着装置に関する
【0002】
【従来の技術】
例えば、複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置における加熱定着装置、すなわち、電子写真方式・静電記録方式・磁気記録方式等の適宜の画像形成プロセスにより加熱定着性の顕画剤(トナー)を用いて記録材(転写材シート・印刷紙・エレクトロファックスシート・静電記録シートなど)の表面に間接(転写)方式、又は直接方式で形成され担持された未定着トナー像(目的の画像情報に対応した未定着顕画剤像)を記録材に熱定着させるための加熱装置としては、従来一般に、熱ローラ方式の加熱装置が多用されていた。
【0003】
この熱ローラ方式の加熱装置は、ハロゲンヒータ等の内臓熱源により加熱して所定の温度を維持させた加熱ローラ(定着ローラ)と、これに圧接させた弾性を有する加圧ローラとの圧接ニップ部(定着ニップ部)に記録材を導入して挟持搬送させることで定着ローラの熱で記録材表面の未定着トナー像を熱定着させるものである。
【0004】
最近では、フィルム加熱方式の加熱装置が提案され、実用化されている(例えば、特開昭63−313182号公報・特開平1−263679号公報、特開平2−157878号公報・特開平4−44075〜44083号公報、特開平4−204980〜204984号公報等)。
【0005】
この加熱装置は、支持部材に固定支持させた加熱体に被加熱材としての記録材を、耐熱性・薄肉のフィルム材を介して密着させ、フィルム材を加熱体に摺動移動させて加熱体の熱をフィルム材を介して記録材へ与える方式・構成ものであり、未定着トナー画像を記録材表面に永久固着像として熱定着処理する装置として活用できる。また、例えば、トナー像を担持した記録材を加熱して艶などの表面性を改質する装置、仮定着処理する装置、その他、シート状の被加熱材を加熱処理する装置として広く使用することができる。
【0006】
このようなフィルム加熱方式の加熱装置は、加熱体として、昇温の速い低熱容量のもの、例えば、絶縁性・良熱伝導性のセラミック基材と、この基材の表面に設けられた通電により発熱する抵抗発熱層を基本構成体とするいわゆるセラミックヒータを用いることができ、またフィルム材として薄膜で低熱容量のものを用いることができるために短時間に加熱体の温度が上昇し、スタンバイ時に加熱体に電力供給をする必要がなく、被加熱材としての記録材をすぐに通紙しても記録材が定着ニップ部に到達するまでに加熱体を所定温度まで十分に昇温させることができ、ウェイトタイムの短縮化(クイックスタート性:オンデマンドで作動)や省電力化が可能となる、画像形成装置本体の装置内の昇温を抑えることができる等の利点を有し、効果的なものである。
【0007】
ここで、記録材表面に担持された未定着トナーは、そのすべてが適度に加熱溶融されて、記録材表面に定着されるのが、理想的であるが、溶けきらないコールドオフセット状態のトナー、溶けすぎたホットオフセット状態のトナー、静電的に定着ローラ、定着フィルムにオフセットしたトナー等が存在すると、これらのトナーは、記録材表面に接する定着ローラや定着フィルムに転移し、またこれら定着ローラや定着フィルムに転移したトナーが紙間等で加圧ローラにさらに転移し、これにより、定着ローラ、定着フィルム、加圧ローラに付着して、トナー汚れを発生させることになる。
【0008】
これら、トナー汚れを蓄積させないために、定着装置に用いられる定着ローラ、定着フィルム、加圧ローラの表層には、トナーとの離型性を考慮して、PTFE、PFA、FEPといったフッ素樹脂層や、LTV、RTVといったシリコーンゴム層からなる離型層を設けるのが一般的である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例にある定着ローラ、定着フィルム、加圧ローラの表層に用いるフッ素樹脂等の離型層は、トナー汚れに対してこれを完全になくすことはできない。このため、定着ローラ、定着フィルムといったトナー接触面側にトナー汚れが付着した場合、定着ローラ、定着フィルムは画像形成中は常にトナー溶融温度に加熱されているため、トナー汚れは溶融した状態となっており、次の記録材が定着ニップ部に到達したときに、その表面のトナー像と混ざって記録材側に移動したり、紙間で加圧ローラに移動するために、定着ローラ、定着フィルムが継続的に汚れているという状態は存在しない。
【0010】
一方、加圧ローラ側の場合は、トナー汚れは、一旦、定着ローラ、定着フィルムにオフセットした後、加圧ローラに移ることになる。加圧ローラは定着ローラ、定着フィルムと比べて温度が低いため、移動したトナー汚れは加圧ローラ上では必ずしも完全に溶融した状態では存在しない。特に、定着フィルムを用いたオンデマンド方式の定着装置においては、加圧ローラは通紙以外は加熱されないため温度が上昇しにくく最大でも100℃程度にしか昇温しない。このため、前述のようにオフセットして加圧ローラに転移したトナー汚れはほとんど加圧ローラ上では溶融しない。また、加圧ローラ側には記録材表面のトナー像は接触しないため、トナー汚れがトナー像に持って行かれることは少なく、一旦、汚れると汚れが蓄積されていくといった欠点があった。そして、加圧ローラ上のトナー汚れが蓄積されると、加圧ローラの離型性が低下するため、記録材(特に記録材がOHPフィルムの場合)が加圧ローラに巻き付いたり、蓄積されたトナー汚れが一気に記録材を汚したりするという欠点があった。
【0011】
特に、昨今、電子写真方式のプリンタは全世界で幅広く使用され、これに伴ってプリンタで使用される記録材も多種多様化してきている。
【0012】
例えば、ヨーロッパ市場では、記録材は腰があり白色度の良いものが好まれており、記録材に用いられるフィラーとしてCaCO3 が多く使われている。ところが、CaCO3 が加圧ローラに付着すると、加圧ローラの離型性は悪くなり、上述の加圧ローラ上のトナー汚れが促進されて一層悪化する。このCaCO3 の加圧ローラへの付着は低湿環境下ほどひどくなる。また、加圧ローラのトナー汚れは低温環境下ほどひどくなる。
【0013】
例えば、温度15℃、湿度10%の環境下でCaCO3 を10〜15%含んだ記録材を用いて通紙耐久テストを行なうと、1000枚〜2000枚の通紙枚数で加圧ローラは汚れはじめ、それとほぼ同じ枚数で記録材にトナー汚れが発生し画像不良となる。
【0014】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、定着回転体に対するトナー汚れの蓄積を防止し、これにより、定着回転体に対する記録材の巻き付きや定着回転体に蓄積されたトナー汚れが一気に記録材を汚すといった不具合を防止するようにした定着装置を提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明は、筒状の定着フィルムと、前記定着フィルムの内周面に接触する加熱体と、前記定着フィルムの外周面に接触しており前記定着フィルムを介して前記加熱体と共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記加圧ローラの回転を制御する回転制御手段と、前記加熱体の温度を制御する温度制御手段とを有し、未定着トナー像を担持した記録材を前記定着ニップ部で挟持搬送しつつ加熱し、前記記録材上に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、前記温度制御手段は、画像形成終了時の前記回転制御手段による前記加圧ローラの回転停止後に前記加熱体の温度を制御して、前記定着ニップ部をトナーの軟化点以上の温度まで加熱する温度制御を行ない、その後、前記定着ニップ部の温度を下げて前記定着ニップ部中のトナーを前記定着フィルムに固着させることを特徴とする。
【0024】
〔作用〕
本発明によると、まず、オフセット等で付着したトナーのうち定着ニップ部にあるトナーを必ず溶融させ、溶融前よりも大きなトナーの固まりにすることができる。このような状態の後、定着回転体を回転させるとトナーは接触面である回転体側に付きやすくなる。次に画像形成される記録材が定着ニップ部を通過すると定着回転体に付着したトナーは記録材に転移し記録材とともに排出される。このときのオフセットトナーは、記録材が数枚から数十枚で通紙されたレベルなので目には見えない程度の微量のトナー量であり、記録材に排出されたトナーも当然目には見えないレベルのものである。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【0034】
〈実施の形態1〉
図1に、本発明に係る画像形成装置、すなわち本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置を示す。なお、同図は、本発明に係る画像形成装置の一例としてのレーザービームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。
【0035】
まず、同図を参照してレーザービームプリンタ(以下「画像形成装置」という)の構成を説明する。
【0036】
同図に示すレーザービームプリンタは、像担持体としてドラム型の電子写真感光体(以下「感光ドラム」という。)1を備えている。感光ドラム1は、装置本体Mによって回転自在に支持されており、駆動手段(不図示)によって矢印R1方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【0037】
感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ(帯電装置)2、露光手段3、現像装置4、転写ローラ(転写装置)5、クリーニング装置6が配設されている。
【0038】
また、装置本体Mの下部には、紙等のシート状の記録材Pを収納した給紙カセット7が配置されており、記録材Pの搬送経路に沿って上流側から順に、給紙ローラ15、搬送ローラ8、トップセンサ9、搬送ガイド10、本発明に係る定着装置11、搬送ローラ12、排紙ローラ13、排紙トレイ14が配置されている。
【0039】
次に、上述構成の画像形成装置の動作を説明する。
【0040】
駆動手段(不図示)によって矢印R1方向に回転駆動された感光ドラム1は、帯電ローラ2によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。
【0041】
帯電後の感光ドラム1は、その表面に対しレーザー光学系等の露光手段3によって画像情報に基づいた画像露光Lがなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【0042】
静電潜像は、現像装置4によって現像される。現像装置4は、現像ローラ4aを有しており、この現像ローラ4aに現像バイアスを印加して感光ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像(顕像化)する。
【0043】
トナー像は、転写ローラ5によって紙等の記録材Pに転写される。記録材Pは、給紙カセット7に収納されており、給紙ローラ15によって給紙され、搬送ローラ8によって搬送され、トップセンサ9を介して、感光ドラム1と転写ローラ5との間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材Pは、トップセンサ9によって先端が検知され、感光ドラム1上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ5には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム1上のトナー像が記録材P上の所定の位置に転写される。
【0044】
転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Pは、搬送ガイド10に沿って定着装置11に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱、加圧されて記録材P表面に定着される。なお、定着装置11については後に詳述する。
【0045】
トナー像定着後の記録材Pは、搬送ローラ12によって搬送され、排出ローラ13によって装置本体M上面の排紙トレイ14上に排出される。
【0046】
一方、トナー像転写後の感光ドラム1は、記録材Pに転写されないで表面に残ったトナー(以下「転写残トナー」という。)がクリーニング装置6のクリーニングブレード6aによって除去され、次の画像形成に供される。
【0047】
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。
【0048】
次に、図2を参照して、本発明に係る定着装置11の一例について詳述する。なお、同図は、記録材Pの搬送方向(矢印K方向)に沿った縦断面図である。
【0049】
同図に示す定着装置11は、トナーを加熱する加熱体としてのセラミックヒータ(以下適宜、単に「ヒータ」という。)20と、このセラミックヒータ20を内包する定着フィルム(定着回転体)25と、定着フィルム25に当接された別の定着回転体としての加圧ローラ26と、セラミックヒータ20の温度を制御する温度制御手段27と、記録材Pの搬送を制御する回転制御手段28とを主要構成部材として構成されている。
【0050】
セラミックヒータ20は、アルミナ等の耐熱性の基材20a上に例えば印刷によって抵抗体パターン20bを形成し、その表面をガラス層20cで被覆したものであり、記録材Pの搬送方向(矢印K方向)に直角な左右方向に長く、すなわち、記録材Pの幅よりも長く形成されている。セラミックヒータ20は、装置本体Mに取り付けられたヒータホルダ22によって支持されている。ヒータホルダ22は、耐熱樹脂によって半円状に形成された部材であり、次の定着フィルム25の回転をガイドするガイド部材としても作用する。
【0051】
定着フィルム25は、ポリイミド等の耐熱樹脂を円筒状に形成したものであり、上述のセラミックヒータ20及びヒータガイド22に遊嵌されている。定着フィルム25は、後述の加圧ローラ26によってセラミックヒータ20に押し付けられており、これにより定着フィルム25の裏面がセラミックヒータ20の下面に当接されるようになっている。定着フィルム25は、加圧ローラ26の矢印R26方向の回転により記録材Pが矢印K方向に搬送されるのに伴って矢印R25方向に回転されるように構成されている。なお、定着フィルム25の左右の両端部は、ヒータホルダ22のガイド部(不図示)によって規制されており、セラミックヒータ20の長手方向にはずれないようになっている。また、定着フィルム25の内面には、セラミックヒータ20やヒータガイド22との間の摺動抵抗を低減するためにグリースを塗布してある。
【0052】
加圧ローラ26は、金属製の芯金26aの外周面に、シリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の離型層26bを設けたものであり、離型層26bの外周面により下方から定着フィルム25をセラミックヒータ20に押し付けて、定着フィルム25との間に定着ニップ部Nを構成している。この定着ニップ部Nにおける、加圧ローラ26の回転方向についての幅(ニップ幅)をaとすると、このニップ幅aは、記録材P上のトナーを好適に加熱、加圧することができる程度に設定されている。
【0053】
回転制御手段28は、加圧ローラ26を回転駆動するモータ29と、モータ29の回転を制御するCPU30とを有する。モータ29としては、例えばステッピングモータ等を使用することができ、加圧ローラ26の回転を矢印R26方向に連続的に行う外、所定の角度ずつ断続的に行うことも可能である。つまり、加圧ローラ26の回転と停止とを繰り返しながら、記録材Pをステップ送りすることもできる。
【0054】
温度制御手段27は、セラミックヒータ20の裏面に取り付けられたサーミスタ(温度検知素子)21と、サーミスタ21が検出する温度に基づいてトライアック24を制御し、セラミックヒータ20に対する通電を制御するCPU23とを有する。
【0055】
上述のように、定着装置11は、加圧ローラ26の矢印R26方向の回転により記録材Pを定着ニップ部Nにて挟持搬送しつつ、セラミックヒータ20によって記録材P上のトナーを加熱する。この際、回転制御手段28によって加圧ローラ26の回転を制御することにより、記録材Pの送りを適宜に制御することができ、また、温度制御手段27によってセラミックヒータ20の温度を適宜に制御することができるものである。
【0056】
次に、本発明の詳細について以下に説明する。
【0057】
図7に、従来の定着シーケンスを用いて、画像形成(以下「プリント」という。)を行ったときの定着フィルム表面(図3〜図7では「フィルム表面」と記載。)と加圧ローラ26の温度状態を示す。従来の定着温度制御では、後回転時にヒータ20をオフしていたため、加圧ローラ・定着フィルム共温度が下がる。このような状態のときは定着フィルム表面に付着したトナーは軟化していない状態で加圧ローラ26へと転移していた。
【0058】
本実施の形態では、プリントを終了した際に、定着ニップ部Nにおいて定着フィルム25に付着したトナーを軟化する温度以上に昇温し、各々のトナーを結合させて加圧ローラ26に転移させないための温調を行う。
【0059】
定着フィルム25等に付着したオフセットトナーを軟化させるためには、トナーの温度を120℃以上にする必要がある。
【0060】
図3に、そのときの定着温調制御と、定着フィルム表面及び加圧ローラ26の温度との関係を示す。
【0061】
図3の後回転・後温調は、プリントを終えたときの温調制御である。同図からも明らかなように、定着温調温度は従来とほぼ同じの185℃であるものの、プリント直後の後回転では従来と違い一定の温度を保つ。そして加圧ローラ温度をトナーの軟化する温度120℃にまで上昇させている。さらに停止した際、急激な加熱を行うことにより定着ニップ部N中の加圧ローラ温度とフィルム表面温度をトナーが十分に軟化する温度に制御している。こうすることで加圧ローラ26の膨張にも助長されて、定着ニップ部N中の各々のトナーを結合させることが可能になる。そしてトナーが結合したところで温調を切る。
【0062】
熱容量の大きな加圧ローラ26と熱容量が小さく冷めやすい定着フィルム25で定着ニップ部Nを構成しているため、トナーの軟化する温度120℃以上において、温度下降の緩やかな加圧ローラ26より定着フィルム表面が冷めた状態(図3中のC参照)が生じる。したがって、結合したトナーは冷めた定着フィルム25の方へ固着し始める。
【0063】
このような状態で定着装置11を回転させると、トナー各々では保持しにくい状況でも、トナーを結合させることにより定着フィルム25上に保持することが容易になる。そして、定着ニップ部Nで定着フィルム25に保持されているトナーが、加圧ローラ26に転移することを軽減させることができる。なお、定着装置11を回転させるとき、定着ニップ部Nの温度をトナーの軟化点以下まで下げることにより、さらに定着フィルム25側に固着するトナーを増加させることができる。
【0064】
さらに、定着ニップ部Nに突入してきた記録材Pは、常温であるため、定着フィルム表面と記録材Pとの間には、温度差が生じる。そして、定着ニップ部Nにおいて定着フィルム25に保持されているトナーは目には見えない程度のものであり、このトナーは、記録材P上に付着されて吐き出される。
【0065】
加圧ローラ26の外周面のうち、プリント終了後に定着ニップ部Nに停止する部分は、加圧ローラ26の停止毎に毎回異なるため、プリントを繰り返すことで加圧ローラ26の外周面の全周にわたって汚れを吐き出すことができる。これにより加圧ローラ26にトナー等の汚れが蓄積することを防止することが可能になる。
【0066】
従来の温度制御で間欠耐久(2枚/10分)を行うと、約2000枚で加圧ローラに汚れが発生していた。これに対し、今回、本実施の形態を用いて、後回転温調165℃・後温調200℃・5秒・次にプリントするときの定着ニップ部温度を100℃以下とする温度制御を行なうことにより、加圧ローラ26に付着するトナーの量を半分以下に軽減させることが可能となり、間欠耐久4000枚でもトナー汚れの発生は見られなかった。
【0067】
本実施の形態により、加圧ローラ26の表面コートの粗さ等のバラツキがあった場合でも、加圧ローラ26のトナー付着を有効に防止することができるため、加圧ローラ26の表面コートを必要以上に高精度にする必要がなくなり、このため、加圧ローラ26の歩留まり向上、ひいてはコストダウンを図ることが可能となった。
【0068】
〈実施の形態2〉
上述の実施の形態1では、後回転の温調により、トナーを定着フィルム25に保持させることで加圧ローラ26のトナーや紙粉等による汚れを防止することができた。これによって加圧ローラ26の汚れは、かなり軽減されたが、いまだ耐久寿命に対して十分なマージンがない。この加圧ローラ26の汚れをさらに軽減させるために、本実施の形態では、プリント前に定着フィルム表面と加圧ローラ26とを温調制御することで、加圧ローラ26へ転移するトナーを無くすことを可能にした。
【0069】
図4に、本実施の形態の温調制御を示す。なお、画像形成装置全体の構成、及び定着装置11の構成については、上述の実施の形態1と同様なので、これらについての重複説明は省略するものとする。
【0070】
従来は、図7に示すようにモータの回転を始めると同時に加熱を開始している。これに対し、本実施の形態ではプリント信号が送られてきたときに定着フィルム表面と加圧ローラ26の温度差がない状態で加圧ローラ26表面のうちの定着ニップ部Nに位置する部分を移動させる制御、すなわち加熱を始める前に回転を始める制御を入れている。図4に、そのとき定着フィルム表面と加圧ローラ26の温度を示す。図7を見てわかるように、従来は前回転中に定着フィルム表面の温度が急激に上昇し、加圧ローラ26の温度が穏やかに上昇するため、定着ニップ部N中にあるトナーは、温度の低い加圧ローラ26側に転移する。本実施の形態では、加熱を始める前に加圧ローラ26を回転させることにより、加圧ローラ26のうちの定着ニップ部Nに位置する部分を移動させ、定着ニップ部Nで定着フィルム25に保持されているトナーが加圧ローラ26に転移することを軽減させることができる。なお、このときの定着ニップ部Nの温度はトナーの軟化点以下であれば、より有効である。また、温度差のない状態で定着ニップ部Nのニップ幅aに相当する量の回転を行うことは、トナーが加圧ローラ26に転移することを軽減するのに、より有効である。
【0071】
さらに、定着ニップ部Nに突入してきた記録材Pは、常温であるため、定着フィルム表面と記録材Pとの間には、温度差が生じる。そして、定着ニップ部Nにおいて定着フィルム25に保持されているトナーは目には見えない程度のものであり、このトナーは、記録材P上に付着されて吐き出される。
【0072】
従来、間欠耐久(2枚/10分)約2000枚で加圧ローラ26に汚れが発生していたが、本実施の形態を用いることにより、約6000枚の耐久寿命が確保できた。これにより加圧ローラ26にトナーが蓄積することを防止することが可能になり、加圧ローラ26をはじめとする定着装置11のグレードを下げてコストダウンを図ることができ、さらに、定着装置11の耐久寿命を延ばすことが可能になる。
【0073】
〈実施の形態3〉
前述の実施の形態1、及び上述の実施の形態2では、前回転と後回転、それぞれにおいて定着フィルム表面から加圧ローラ26へ転移するトナーを減らすことによって、加圧ローラ26に付着するトナーや紙粉等の汚れを抑え、定着装置11の耐久寿命を引き延ばすことができた。また、これによって加圧ローラ26の汚れは、かなり軽減された。
【0074】
しかし、加圧ローラ26の表面コートや加工寸法のバラツキによって、定着装置11から記録材Pに転移したトナーが目に見える画像不良として現れる可能性がある。
【0075】
そこで、本実施の形態では、前回転と後回転の制御をコントロールし、転移トナー量を適正化することによって、定着装置11のトナー汚れを減らしつつ画像不良を発生させないための、状況に応じた前回転・後回転、それぞれの制御を行うようにした。
【0076】
図5に、このような定着温調制御を示す。またこの制御を行ったときの定着フィルム表面及び加圧ローラ26の温度を図中に示す。本実施の形態では、実施の形態2で用いた前回転制御を採用し、それに適した後回転制御を用いる。
【0077】
実施の形態2では、従来の温調温度制御を行ったときよりも、定着フィルム表面から加圧ローラ26に転移するトナーを減少させることができた。しかし前回転でより多くのトナーを定着フィルム25に保持するために、本実施の形態では、1回前のプリント終了時に実施の形態1のような定着ニップ部Nを加熱する制御を行なう。そして結合したトナーは最大限、かつ目に見えない形でプリント中に記録材P上に吐き出される。後回転・後温調の温度制御を変えることにより、定着フィルム表面でのトナーの結合量・記録材Pへの転移量を適正化することが可能になる。
【0078】
本実施の形態により、後回転温度165℃、後温調200℃・5秒、さらに前回転で定着ニップ部Nを移動させることにより、従来2000枚で汚れが発生していたものが、20000枚以上の耐久でも汚れの発生が見られず、さらに出力画像には目に見える汚れは現れなかった。
【0079】
これらの制御によって定着装置11の寿命を延ばし、さらに画像不良の発生が無くなる等、従来にもまして有利な点が数多く現れてくる。
【0080】
参考例>
前述及び上述の実施の形態1、2、3では、加圧ローラ26表面における、プリント毎に定着ニップ部Nに停止する部分をクリーニングすることで、加圧ローラ26等に付着するトナー等の汚れの蓄積を防止してきた。本参考例では、図6に示すように待機中、常にクリーニングシーケンスを行うことで、より耐久寿命を延ばすことが可能になる。
【0081】
図6に示すように、プリントが終了した後、サーミスタ(温度検知素子)21が、十分に定着ニップ部Nが冷えたと判断する。そして上記のように定着ニップ部Nの移動を繰り返すことでクリーニング効果をあげている。
【0082】
参考例で待機中に、前回転12mm後、200℃・5秒温調、そして20℃に冷えるのを待つことを繰り返すことで、従来2000枚で汚れが発生していたものが、50000枚以上の耐久で汚れの発生が見られなかった。
【0083】
参考例により、加圧ローラ26の汚れの蓄積を有効に防止することができるので、定着装置11のグレードを下げることができ、コストダウンを図ることができる。さらに、定着装置11の耐久寿命を延ばすことが可能になる。
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、定着回転体に対するトナー汚れの蓄積を有効に防止することができ、これにより、定着回転体に対する記録材の巻き付きや定着回転体に蓄積されたトナー汚れが一気に記録材を汚すといった不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図2】本発明に係る定着装置の概略構成を示す縦断面図。
【図3】実施の形態1の制御と、定着フィルム及び加圧ローラの温度との関係を示す図。
【図4】実施の形態2の制御と、定着フィルム及び加圧ローラの温度との関係を示す図。
【図5】実施の形態3の制御と、定着フィルム及び加圧ローラの温度との関係を示す図。
【図6】 参考例の制御と、定着フィルム及び加圧ローラの温度との関係を示す図。
【図7】従来の制御と、定着フィルム及び加圧ローラの温度との関係を示す図。
【符号の説明】
1 像担持体(感光ドラム)
11 定着装置
20 加熱体(ヒータ)
21 温度検知素子(サーミスタ)
22 ヒータホルダ
23 CPU
24 トライアック
25 定着回転体(定着フィルム)
26 定着回転体(加圧ローラ)
27 温度制御手段
28 回転制御手段
29 モータ
30 CPU
N 定着ニップ部
P 記録材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is used for a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, and the like.Regarding fixing device.
[0002]
[Prior art]
For example, a heat fixing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, that is, a heat fixable developer (toner) by an appropriate image forming process such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or a magnetic recording method. Unfixed toner image (target image information) formed and supported on the surface of a recording material (transfer material sheet, printing paper, electrofax sheet, electrostatic recording sheet, etc.) using an indirect (transfer) method or a direct method As a heating device for heat-fixing an unfixed developer image corresponding to the above to a recording material, a heating device of a heat roller type has been generally used.
[0003]
This heating roller type heating device is a pressure nip portion between a heating roller (fixing roller) heated by a built-in heat source such as a halogen heater and maintained at a predetermined temperature and a pressure roller having elasticity pressed against the heating roller. The recording material is introduced into the (fixing nip portion) and is nipped and conveyed, whereby the unfixed toner image on the surface of the recording material is thermally fixed by the heat of the fixing roller.
[0004]
Recently, a film heating type heating apparatus has been proposed and put into practical use (for example, JP-A-63-313182, JP-A-1-263679, JP-A-2-157878, JP-A-4-4-1). No. 44075 to 44083, Japanese Patent Laid-Open No. 4-204800 to 204984, etc.).
[0005]
In this heating apparatus, a recording material as a material to be heated is brought into close contact with a heating body fixedly supported by a supporting member via a heat-resistant and thin film material, and the film material is slid and moved to the heating body. This is a system and configuration in which the heat is applied to the recording material through a film material, and can be utilized as an apparatus for thermally fixing an unfixed toner image as a permanently fixed image on the surface of the recording material. In addition, for example, it is widely used as a device that heats a recording material carrying a toner image to modify the surface properties such as gloss, a device that performs a hypothetical process, and a device that heats a sheet-like material to be heated. Can do.
[0006]
Such a heating device of the film heating system has a heating element having a low heat capacity with a high temperature rise, for example, an insulating / good thermal conductive ceramic base material, and energization provided on the surface of the base material. A so-called ceramic heater having a heat generating resistive heating layer as a basic component can be used, and a thin film with a low heat capacity can be used as a film material. There is no need to supply power to the heating element, and the heating element can be sufficiently heated up to a predetermined temperature before the recording material reaches the fixing nip even if the recording material as the material to be heated passes immediately. It has advantages such as shortening the wait time (quick start performance: on-demand operation) and power saving, and suppressing the temperature rise in the image forming apparatus main body. It is ones.
[0007]
Here, all of the unfixed toner carried on the surface of the recording material is appropriately heated and melted and fixed on the surface of the recording material. If there is too much hot offset toner, electrostatic fixing roller, toner offset to the fixing film, etc., these toners are transferred to the fixing roller or fixing film in contact with the surface of the recording material, and these fixing rollers In addition, the toner transferred to the fixing film further transfers to the pressure roller between paper sheets and the like, and adheres to the fixing roller, the fixing film, and the pressure roller, thereby causing toner contamination.
[0008]
In order not to accumulate toner stains, the surface layer of the fixing roller, fixing film, and pressure roller used in the fixing device is made of a fluororesin layer such as PTFE, PFA, FEP, etc. In general, a release layer made of a silicone rubber layer such as LTV, RTV is provided.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the release layer such as a fluororesin used for the surface layer of the fixing roller, the fixing film, and the pressure roller in the above-described conventional example cannot completely eliminate the toner contamination. For this reason, when toner dirt adheres to the toner contact surface such as the fixing roller and fixing film, the fixing roller and fixing film are always heated to the toner melting temperature during image formation, so that the toner dirt is in a molten state. When the next recording material reaches the fixing nip portion, it is mixed with the toner image on the surface and moved to the recording material side, or moved to the pressure roller between papers. There is no state that is continuously dirty.
[0010]
On the other hand, in the case of the pressure roller side, the toner stain is once offset to the fixing roller and the fixing film and then transferred to the pressure roller. Since the pressure roller is lower in temperature than the fixing roller and the fixing film, the moved toner stain does not always exist on the pressure roller in a completely melted state. In particular, in an on-demand type fixing device using a fixing film, the pressure roller is not heated except for the paper passing, so that the temperature hardly rises and the temperature rises to about 100 ° C. at the maximum. For this reason, the toner stains offset and transferred to the pressure roller as described above hardly melt on the pressure roller. Further, since the toner image on the surface of the recording material does not come into contact with the pressure roller side, the toner stain is rarely brought to the toner image, and once the stain is accumulated, the stain is accumulated. When toner stains on the pressure roller are accumulated, the releasability of the pressure roller is reduced, so that a recording material (especially when the recording material is an OHP film) is wound around or accumulated on the pressure roller. There is a disadvantage that the toner stains the recording material at once.
[0011]
In particular, recently, electrophotographic printers are widely used all over the world, and accordingly, recording materials used in the printers are also diversified.
[0012]
For example, in the European market, recording materials that are stiff and have good whiteness are preferred, and CaCO is a filler used in recording materials.Three Is often used. However, CaCOThree If the toner adheres to the pressure roller, the releasability of the pressure roller is deteriorated, and the above-described toner contamination on the pressure roller is promoted and further deteriorated. This CaCOThree The adhesion to the pressure roller becomes worse in a low humidity environment. Further, the toner contamination of the pressure roller becomes worse in a low temperature environment.
[0013]
For example, CaCO in an environment with a temperature of 15 ° C. and a humidity of 10%Three When a sheet passing durability test is performed using a recording material containing 10 to 15% of the toner, the pressure roller starts to become dirty when the number of passing sheets is 1000 to 2000, and toner contamination occurs on the recording material with almost the same number of sheets. The image is defective.
[0014]
  The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents toner stains from accumulating on the fixing rotator, so that the recording material wraps around the fixing rotator and the toner stains accumulated on the fixing rotator all at once. Prevented problems such as dirty recording materialsProvide fixing deviceIt is for the purpose.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above object, the present invention provides:A cylindrical fixing film, a heating body that contacts the inner peripheral surface of the fixing film, and a pressure that is in contact with the outer peripheral surface of the fixing film and forms a fixing nip portion with the heating body via the fixing film A roller and the pressure rollerA rotation control unit that controls rotation; and a temperature control unit that controls the temperature of the heating member, and heats the recording material carrying an unfixed toner image while being nipped and conveyed by the fixing nip portion. In the fixing device for fixing the unfixed toner image thereon, the temperature control unit controls the temperature of the heating body after the rotation of the pressure roller is stopped by the rotation control unit at the end of image formation, and the fixing Temperature control to heat the nip to a temperature above the toner softening pointAfter that, the temperature of the fixing nip portion is lowered to fix the toner in the fixing nip portion to the fixing film.It is characterized by that.
[0024]
[Action]
  The present inventionAccording to this, first, the toner in the fixing nip portion of the toner adhering to the offset or the like is surely melted, so that the toner mass can be larger than before the melting. When the fixing rotator is rotated after such a state, the toner tends to adhere to the rotator as the contact surface. Next, when the recording material on which an image is formed passes through the fixing nip portion, the toner attached to the fixing rotator is transferred to the recording material and discharged together with the recording material. The offset toner at this time is a small amount of toner that is invisible because the recording material is passed through several to several tens of sheets, and the toner discharged to the recording material is naturally visible. There are no levels.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0034]
<Embodiment 1>
FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the present invention, that is, an image forming apparatus provided with a fixing device according to the present invention. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a laser beam printer as an example of an image forming apparatus according to the present invention.
[0035]
First, the configuration of a laser beam printer (hereinafter referred to as “image forming apparatus”) will be described with reference to FIG.
[0036]
The laser beam printer shown in FIG. 1 includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 1 as an image carrier. The photosensitive drum 1 is rotatably supported by the apparatus main body M, and is rotationally driven at a predetermined process speed in the direction of the arrow R1 by a driving unit (not shown).
[0037]
Around the photosensitive drum 1, a charging roller (charging device) 2, an exposure unit 3, a developing device 4, a transfer roller (transfer device) 5, and a cleaning device 6 are disposed almost in order along the rotation direction. .
[0038]
A sheet feeding cassette 7 that stores a sheet-like recording material P such as paper is disposed below the apparatus main body M, and the sheet feeding roller 15 is sequentially arranged from the upstream side along the conveyance path of the recording material P. , A transport roller 8, a top sensor 9, a transport guide 10, a fixing device 11, a transport roller 12, a paper discharge roller 13, and a paper discharge tray 14 according to the present invention are arranged.
[0039]
Next, the operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described.
[0040]
The photosensitive drum 1 that is rotationally driven in the direction of arrow R1 by a driving means (not shown) is uniformly charged to a predetermined polarity and a predetermined potential by a charging roller 2.
[0041]
The photosensitive drum 1 after charging is subjected to image exposure L based on the image information by the exposure means 3 such as a laser optical system on the surface, and the charge of the exposed portion is removed to form an electrostatic latent image.
[0042]
The electrostatic latent image is developed by the developing device 4. The developing device 4 includes a developing roller 4a. A developing bias is applied to the developing roller 4a to attach toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 and develop (develop) it as a toner image.
[0043]
The toner image is transferred to the recording material P such as paper by the transfer roller 5. The recording material P is stored in the paper feed cassette 7, fed by the paper feed roller 15, transported by the transport roller 8, and transferred between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5 via the top sensor 9. It is conveyed to the nip part. At this time, the leading edge of the recording material P is detected by the top sensor 9 and is synchronized with the toner image on the photosensitive drum 1. A transfer bias is applied to the transfer roller 5, whereby the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to a predetermined position on the recording material P.
[0044]
The recording material P carrying the unfixed toner image on the surface by transfer is transported to the fixing device 11 along the transport guide 10, where the unfixed toner image is heated and pressurized and fixed on the surface of the recording material P. . The fixing device 11 will be described in detail later.
[0045]
The recording material P after the toner image is fixed is transported by the transport roller 12 and discharged onto the discharge tray 14 on the upper surface of the apparatus main body M by the discharge roller 13.
[0046]
On the other hand, after the toner image has been transferred, the toner remaining on the surface (hereinafter referred to as “transfer residual toner”) that has not been transferred to the recording material P is removed by the cleaning blade 6a of the cleaning device 6 to form the next image. To be served.
[0047]
By repeating the above operation, image formation can be performed one after another.
[0048]
Next, an example of the fixing device 11 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. This figure is a longitudinal sectional view along the conveyance direction (arrow K direction) of the recording material P.
[0049]
A fixing device 11 shown in the figure includes a ceramic heater (hereinafter simply referred to as “heater”) 20 as a heating body for heating toner, a fixing film (fixing rotating body) 25 including the ceramic heater 20, and The main components are a pressure roller 26 as another fixing rotator in contact with the fixing film 25, a temperature control means 27 for controlling the temperature of the ceramic heater 20, and a rotation control means 28 for controlling the conveyance of the recording material P. It is comprised as a structural member.
[0050]
The ceramic heater 20 is formed by forming a resistor pattern 20b on a heat-resistant base material 20a such as alumina by printing, for example, and covering the surface with a glass layer 20c. ), Which is long in the left-right direction perpendicular to (), that is, longer than the width of the recording material P. The ceramic heater 20 is supported by a heater holder 22 attached to the apparatus main body M. The heater holder 22 is a member formed in a semicircular shape with a heat resistant resin, and also acts as a guide member for guiding the rotation of the next fixing film 25.
[0051]
The fixing film 25 is formed of a heat-resistant resin such as polyimide in a cylindrical shape, and is loosely fitted to the ceramic heater 20 and the heater guide 22 described above. The fixing film 25 is pressed against the ceramic heater 20 by a later-described pressure roller 26, so that the back surface of the fixing film 25 is brought into contact with the lower surface of the ceramic heater 20. The fixing film 25 is configured to rotate in the arrow R25 direction as the recording material P is conveyed in the arrow K direction by the rotation of the pressure roller 26 in the arrow R26 direction. Note that both left and right end portions of the fixing film 25 are regulated by guide portions (not shown) of the heater holder 22 so that they do not come off in the longitudinal direction of the ceramic heater 20. Further, grease is applied to the inner surface of the fixing film 25 in order to reduce sliding resistance between the ceramic heater 20 and the heater guide 22.
[0052]
The pressure roller 26 is provided with a heat-resistant release layer 26b having elasticity such as silicone rubber on the outer peripheral surface of a metal cored bar 26a. The fixing film is formed from below by the outer peripheral surface of the release layer 26b. 25 is pressed against the ceramic heater 20 to form a fixing nip portion N with the fixing film 25. If the width (nip width) in the rotation direction of the pressure roller 26 in the fixing nip portion N is a, the nip width a is such that the toner on the recording material P can be suitably heated and pressed. Is set.
[0053]
The rotation control means 28 includes a motor 29 that rotates the pressure roller 26 and a CPU 30 that controls the rotation of the motor 29. As the motor 29, for example, a stepping motor or the like can be used, and the pressure roller 26 can be rotated intermittently by a predetermined angle in addition to continuously rotating the pressure roller 26 in the direction of the arrow R26. That is, the recording material P can be stepped while the pressure roller 26 is repeatedly rotated and stopped.
[0054]
The temperature control means 27 includes a thermistor (temperature detection element) 21 attached to the back surface of the ceramic heater 20 and a CPU 23 that controls the triac 24 based on the temperature detected by the thermistor 21 and controls the energization of the ceramic heater 20. Have.
[0055]
As described above, the fixing device 11 heats the toner on the recording material P by the ceramic heater 20 while nipping and conveying the recording material P at the fixing nip portion N by the rotation of the pressure roller 26 in the direction of arrow R26. At this time, by controlling the rotation of the pressure roller 26 by the rotation control means 28, the feeding of the recording material P can be appropriately controlled, and the temperature of the ceramic heater 20 is appropriately controlled by the temperature control means 27. Is something that can be done.
[0056]
Next, details of the present invention will be described below.
[0057]
FIG. 7 shows the surface of the fixing film (described as “film surface” in FIGS. 3 to 7) and the pressure roller 26 when an image is formed (hereinafter referred to as “print”) using a conventional fixing sequence. The temperature state of is shown. In the conventional fixing temperature control, the heater 20 is turned off during the post-rotation, so the temperature of the pressure roller and the fixing film is lowered. In such a state, the toner adhering to the surface of the fixing film was transferred to the pressure roller 26 without being softened.
[0058]
In the present embodiment, when printing is finished, the temperature of the toner adhering to the fixing film 25 at the fixing nip N is raised to a temperature higher than the softening temperature, and the respective toners are combined and not transferred to the pressure roller 26. Adjust the temperature.
[0059]
In order to soften the offset toner adhering to the fixing film 25 or the like, the toner temperature needs to be 120 ° C. or higher.
[0060]
FIG. 3 shows the relationship between the fixing temperature control at that time and the temperature of the fixing film surface and the pressure roller 26.
[0061]
The post-rotation / post-temperature control in FIG. 3 is a temperature control when the printing is finished. As is apparent from the figure, the fixing temperature adjustment temperature is 185 ° C., which is almost the same as the conventional one, but the post-rotation immediately after printing maintains a constant temperature unlike the conventional one. Then, the temperature of the pressure roller is increased to 120 ° C. at which the toner is softened. When the operation is further stopped, the pressure roller temperature and the film surface temperature in the fixing nip N are controlled to a temperature at which the toner is sufficiently softened by performing rapid heating. This facilitates the expansion of the pressure roller 26 and allows the toners in the fixing nip N to be combined. When the toner is combined, the temperature is cut.
[0062]
Since the fixing nip portion N is composed of the pressure roller 26 having a large heat capacity and the fixing film 25 having a small heat capacity and easy to cool down, the fixing film is higher than the pressure roller 26 whose temperature is gradually decreased at a temperature of 120 ° C. or higher. A state where the surface is cooled (see C in FIG. 3) occurs. Accordingly, the combined toner starts to adhere to the cooled fixing film 25.
[0063]
When the fixing device 11 is rotated in such a state, even when it is difficult to hold each toner, it is easy to hold the toner on the fixing film 25 by combining the toner. Then, the transfer of the toner held on the fixing film 25 at the fixing nip N to the pressure roller 26 can be reduced. When the fixing device 11 is rotated, the toner adhering to the fixing film 25 side can be further increased by lowering the temperature of the fixing nip portion N to a temperature equal to or lower than the softening point of the toner.
[0064]
Further, since the recording material P that has entered the fixing nip portion N is at room temperature, a temperature difference is generated between the surface of the fixing film and the recording material P. The toner held on the fixing film 25 in the fixing nip portion N is invisible to the eye, and this toner adheres onto the recording material P and is discharged.
[0065]
The portion of the outer peripheral surface of the pressure roller 26 that stops at the fixing nip portion N after printing is different every time the pressure roller 26 is stopped. Therefore, the entire periphery of the outer peripheral surface of the pressure roller 26 is obtained by repeating printing. Dirt can be spit out over. Thereby, it is possible to prevent dirt such as toner from accumulating on the pressure roller 26.
[0066]
When intermittent durability (2 sheets / 10 minutes) is performed by the conventional temperature control, the pressure roller is contaminated with about 2000 sheets. On the other hand, this embodiment is used to control the temperature of the post-rotation temperature adjustment at 165 ° C., the post-temperature adjustment at 200 ° C. for 5 seconds, and the fixing nip temperature at the next printing to 100 ° C. or less. As a result, the amount of toner adhering to the pressure roller 26 can be reduced to less than half, and no toner smearing was observed even with intermittent durability of 4000 sheets.
[0067]
According to the present embodiment, even when there is a variation in the surface coating of the pressure roller 26, the adhesion of the toner to the pressure roller 26 can be effectively prevented. This eliminates the need for higher precision than necessary, and thus it is possible to improve the yield of the pressure roller 26 and thus reduce the cost.
[0068]
<Embodiment 2>
In the first embodiment described above, the toner is held on the fixing film 25 by adjusting the temperature of the post-rotation, thereby preventing the pressure roller 26 from being contaminated with toner, paper powder, or the like. As a result, the contamination of the pressure roller 26 is considerably reduced, but there is still no sufficient margin for the durable life. In this embodiment, in order to further reduce the contamination of the pressure roller 26, the toner transferred to the pressure roller 26 is eliminated by controlling the temperature of the fixing film surface and the pressure roller 26 before printing. Made it possible.
[0069]
FIG. 4 shows the temperature control of the present embodiment. Note that the overall configuration of the image forming apparatus and the configuration of the fixing device 11 are the same as those in the first embodiment described above, and therefore, a duplicate description thereof will be omitted.
[0070]
  Conventionally, as shown in FIG. 7, heating is started simultaneously with the start of rotation of the motor. In contrast, in the present embodiment, when a print signal is sent, a portion of the surface of the pressure roller 26 that is located at the fixing nip portion N is in a state where there is no temperature difference between the surface of the fixing film and the pressure roller 26. Control to move, that is, control to start rotation before starting heating is included. In that case,ofThe temperature of the fixing film surface and the pressure roller 26 is shown. As can be seen from FIG.During pre-rotationSince the surface temperature of the fixing film is rapidly increased and the temperature of the pressure roller 26 is gently increased, the toner in the fixing nip portion N is transferred to the pressure roller 26 having a lower temperature. In the present embodiment, the pressure roller 26 is rotated before the heating is started, so that the pressure roller is rotated.26The portion located in the fixing nip portion N can be moved to reduce the transfer of the toner held on the fixing film 25 to the pressure roller 26 in the fixing nip portion N. It is more effective if the temperature of the fixing nip N at this time is equal to or lower than the softening point of the toner. In addition, performing rotation by an amount corresponding to the nip width a of the fixing nip portion N in a state where there is no temperature difference is more effective for reducing the transfer of toner to the pressure roller 26.
[0071]
Further, since the recording material P that has entered the fixing nip portion N is at room temperature, a temperature difference is generated between the surface of the fixing film and the recording material P. The toner held on the fixing film 25 in the fixing nip portion N is invisible to the eye, and this toner adheres onto the recording material P and is discharged.
[0072]
Conventionally, dirt was generated on the pressure roller 26 after about 2000 sheets of intermittent durability (2/10 minutes). By using this embodiment, a durable life of about 6000 sheets could be secured. As a result, toner can be prevented from accumulating on the pressure roller 26, the cost of the fixing device 11 including the pressure roller 26 can be lowered, and the cost can be reduced. It becomes possible to extend the durable life.
[0073]
<Embodiment 3>
In the first embodiment and the second embodiment described above, the toner adhering to the pressure roller 26 is reduced by reducing the amount of toner transferred from the surface of the fixing film to the pressure roller 26 in each of the pre-rotation and the post-rotation. It was possible to suppress the dirt such as paper dust and to extend the durable life of the fixing device 11. Further, the contamination of the pressure roller 26 is considerably reduced by this.
[0074]
However, the toner transferred from the fixing device 11 to the recording material P may appear as a visible image defect due to variations in the surface coating and processing dimensions of the pressure roller 26.
[0075]
Therefore, in this embodiment, by controlling the pre-rotation and post-rotation control and optimizing the transfer toner amount, the toner contamination of the fixing device 11 is reduced, and an image defect is not generated, depending on the situation. Each control was performed before and after rotation.
[0076]
FIG. 5 shows such fixing temperature control. The temperature of the fixing film surface and the pressure roller 26 when this control is performed is shown in the figure. In the present embodiment, the pre-rotation control used in the second embodiment is adopted, and the post-rotation control suitable for it is used.
[0077]
  In Embodiment 2, the amount of toner transferred from the fixing film surface to the pressure roller 26 can be reduced as compared with the conventional temperature control. However, in order to hold more toner on the fixing film 25 in the previous rotation, in this embodiment, control is performed to heat the fixing nip portion N as in the first embodiment at the end of the previous printing.And combinedToner is maximized and invisibleDuring printingIt is discharged onto the recording material P. By changing the temperature control for post-rotation and post-temperature control, it becomes possible to optimize the amount of toner binding and the transfer amount to the recording material P on the surface of the fixing film.
[0078]
According to this embodiment, the post-rotation temperature is 165 ° C., the post-temperature control is 200 ° C. for 5 seconds, and the fixing nip portion N is moved by the pre-rotation. No stain was observed even with the above durability, and no visible stain appeared in the output image.
[0079]
These controls provide many advantages over the prior art, such as extending the life of the fixing device 11 and eliminating the occurrence of image defects.
[0080]
  <Reference example>
  In the first, second, and third embodiments described above, dirt such as toner adhering to the pressure roller 26 and the like is cleaned by cleaning a portion of the surface of the pressure roller 26 that stops at the fixing nip N for each print. Has been prevented. BookReference exampleThen, as shown in FIG. 6, it is possible to extend the durability life by always performing the cleaning sequence during standby.
[0081]
As shown in FIG. 6, after the printing is completed, the thermistor (temperature detection element) 21 determines that the fixing nip portion N is sufficiently cooled. The cleaning effect is improved by repeating the movement of the fixing nip portion N as described above.
[0082]
  BookReference exampleDuring the standby, after repeating the pre-rotation 12mm, temperature control at 200 ° C for 5 seconds, and waiting to cool down to 20 ° C, the dirt that had been generated on 2000 sheets in the past is more than 50000 sheets No stain was observed.
[0083]
  BookReference exampleAccordingly, accumulation of dirt on the pressure roller 26 can be effectively prevented, so that the grade of the fixing device 11 can be lowered and the cost can be reduced. Furthermore, it is possible to extend the durability life of the fixing device 11.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, accumulation of toner stains on the fixing rotator can be effectively prevented, so that the recording material wraps around the fixing rotator and toner stains accumulated on the fixing rotator can be prevented. It is possible to prevent such a problem that the recording material is soiled at once.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a fixing device according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between control in Embodiment 1 and temperatures of a fixing film and a pressure roller.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between control of Embodiment 2 and temperatures of a fixing film and a pressure roller.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between control in Embodiment 3 and temperatures of a fixing film and a pressure roller.
[Fig. 6]Reference exampleFIG. 6 is a diagram showing the relationship between the control of the toner and the temperature of the fixing film and the pressure roller.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between conventional control and temperatures of a fixing film and a pressure roller.
[Explanation of symbols]
1 Image carrier (photosensitive drum)
11 Fixing device
20 Heating body (heater)
21 Temperature sensing element (Thermistor)
22 Heater holder
23 CPU
24 Triac
25 Fixing rotating body (fixing film)
26 Fixing Rotator (Pressure Roller)
27 Temperature control means
28 Rotation control means
29 Motor
30 CPU
N Fixing nip
P Recording material

Claims (3)

筒状の定着フィルムと、
前記定着フィルムの内周面に接触する加熱体と、
前記定着フィルムの外周面に接触しており前記定着フィルムを介して前記加熱体と共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、
前記加圧ローラの回転を制御する回転制御手段と、
前記加熱体の温度を制御する温度制御手段と、を有し、
未定着トナー像を担持した記録材を前記定着ニップ部で挟持搬送しつつ加熱し、前記記録材上に前記未定着トナー像を定着させる定着装置において、
前記温度制御手段は、画像形成終了時の前記回転制御手段による前記加圧ローラの回転停止後に前記加熱体の温度を制御して、前記定着ニップ部をトナーの軟化点以上の温度まで加熱する温度制御を行ない、その後、前記定着ニップ部の温度を下げて前記定着ニップ部中のトナーを前記定着フィルムに固着させることを特徴とする定着装置。
A cylindrical fixing film;
A heating element in contact with the inner peripheral surface of the fixing film;
A pressure roller that is in contact with the outer peripheral surface of the fixing film and forms a fixing nip portion with the heating body via the fixing film;
Rotation control means for controlling the rotation of the pressure roller ;
Temperature control means for controlling the temperature of the heating body,
In a fixing device that heats a recording material carrying an unfixed toner image while being nipped and conveyed at the fixing nip portion, and fixes the unfixed toner image on the recording material.
The temperature control means controls the temperature of the heating body after the rotation of the pressure roller is stopped by the rotation control means at the end of image formation, and heats the fixing nip portion to a temperature equal to or higher than the softening point of the toner. And a fixing device that lowers the temperature of the fixing nip portion to fix the toner in the fixing nip portion to the fixing film .
前記回転制御手段は、画像形成開始時における前記加圧ローラの回転開始時に、前記定着ニップ部の温度が前記トナーの軟化点以上の場合、前記定着ニップ部の温度が前記トナーの軟化点以下に下がってから前記加圧ローラの回転を開始することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。When the rotation of the pressure roller at the start of image formation starts and the temperature of the fixing nip is equal to or higher than the softening point of the toner, the rotation control unit lowers the temperature of the fixing nip below the softening point of the toner. The fixing device according to claim 1, wherein the pressure roller starts rotating after being lowered. 前記回転制御手段は、画像形成開始時における前記加圧ローラの回転開始時に、前記加熱体への通電を開始する前に、前記加圧ローラの回転を開始することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。Said rotation control means, said during image formation start at the start rotation of the pressure roller, before starting the energization of the heating body, to claim 1, characterized in that to start the rotation of the pressure roller The fixing device described.
JP15039798A 1998-05-29 1998-05-29 Fixing device Expired - Lifetime JP3869936B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15039798A JP3869936B2 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Fixing device
US09/317,161 US6175699B1 (en) 1998-05-29 1999-05-24 Image fixing device with heater control
EP99110284A EP0961179B3 (en) 1998-05-29 1999-05-27 Image fixing apparatus
DE69931999T DE69931999T3 (en) 1998-05-29 1999-05-27 image fixing apparatus
CNB991095049A CN1188751C (en) 1998-05-29 1999-05-28 Fixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15039798A JP3869936B2 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Fixing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11344894A JPH11344894A (en) 1999-12-14
JP3869936B2 true JP3869936B2 (en) 2007-01-17

Family

ID=15496096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15039798A Expired - Lifetime JP3869936B2 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Fixing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3869936B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6253314B2 (en) * 2013-09-02 2017-12-27 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
US10274877B2 (en) 2016-09-29 2019-04-30 Canon Finetech Nisca Inc. Fixing device having a control portion that controls a heating temperature of a heating unit in a halt state according to a heating temperature of the heating unit in a rotating state
JP7025869B2 (en) 2017-09-08 2022-02-25 キヤノンファインテックニスカ株式会社 Image forming device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11344894A (en) 1999-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6175699B1 (en) Image fixing device with heater control
JP5173464B2 (en) Image forming apparatus
JPS60243686A (en) Controller for fixing apparatus of electrographic type printing press
JP5105987B2 (en) Image forming apparatus and method for cleaning fixing member of image forming apparatus
JP3984737B2 (en) Fixing device
JP2009175601A (en) Image forming apparatus
JP2002244473A (en) Fixing device and image forming device equipped therewith
JP3869936B2 (en) Fixing device
JP3787433B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus having the same
JPH02157880A (en) Image heat fixing device
JP4235301B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus
JP2004101607A (en) Heat fixing system
JP2941587B2 (en) Image heating device
JP4280386B2 (en) Image forming apparatus
JP2001228744A (en) Fixing device
JP2002190369A (en) Heating device and imaging apparatus
JP3123339B2 (en) Heating equipment
JP2000112272A (en) Image heating device, fixing device, and image forming device
JP2004226807A (en) Fixing device
JP2002091229A (en) Fixing device
JPH02143277A (en) Picture forming device
JPH09325643A (en) Image forming device
JP3976881B2 (en) Fixing device
JP2003330316A (en) Image forming device
JP2002175872A (en) Heating body, heating-fixing device and imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050527

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060418

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060711

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060911

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061010

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061016

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131020

Year of fee payment: 7

EXPY Cancellation because of completion of term