JP2003107954A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
内蔵させる場合において、両者を効率的に発熱駆動させ
る。 【構成】定着ローラ24と、加圧ローラ26と、定着ロ
ーラから離間して配設された加熱ローラ28と、この加
熱ローラと定着ローラとに掛け渡された定着ベルト32
と、加熱ローラに内蔵され、定着ベルトを加熱する第1
の発熱源30Aと、加圧ローラに内蔵された第2の加熱
源30Bと、定着ベルトに所定の張力を付与するスプリ
ング36と、第1及び第2の発熱源30A、30Bを制
御する制御装置60とを備え、未定着トナーが担持され
たシートが、加圧ローラ、定着ベルト間を通過すること
により、未定着トナーを定着させる定着装置において、
制御装置は、加熱ローラ及び加圧ローラを同時に発熱さ
せる場合に、第1及び第2の加熱源30A、30Bの何
れか一方のみに通電されるように制御する。
Description
タ、ファクシミリ等において、シート上の未定着トナー
を溶融圧着し、該シートに定着させるために使用される
定着装置に関する。
ては、図8に示すように、定着ローラR1と加熱兼テン
ションローラ(以下、単に「加熱ローラ」と略称する。)R
3間に定着ベルトBを張設し、この定着ベルトBを介し
て下方より押圧する加圧ローラR2を設けたベルト定着
方式と、記録媒体Dの予熱とを組み合わせた技術が開発
されている。これによって、予熱によりニップ部の温度
を低く設定でき、熱容量の小さい定着ベルトBを用いる
ことで、ニップ部通過時に定着ベルトBの温度を急速に
冷却させ、ニップ部出口での定着ベルトBと分離するト
ナーの凝集力を高めることで、定着ベルトBとトナーと
の離型性を高めて、オイルレス或いは微量のオイルしか
塗布しない場合でも、オフセットの無い鮮明な定着画像
が得られる。この装置は、加熱ローラ方式では解決でき
なかった離型性とオイルの塗布の問題を解決した定着装
置として知られている。
に簡単に説明する。定着装置は、定着ローラR1と、こ
の定着ローラR1の下方に配設された加圧ローラR2
と、定着ローラR1の側方(記録媒体の搬送方向に沿う
上流側)に配設された加熱ローラR3とを備え、定着ロ
ーラR1と加熱ローラR3間に定着ベルトBが張設され
ている。
ーラR4が設けられている。また、定着ベルトBの下部
には、隙間をあけて記録媒体支持体としてのガイド板G
が設けられ、定着ベルトBの下部とガイド板Gの間に記
録媒体の加熱通路Pを形成している。定着ベルトBは、
加熱ローラR3が加圧レバーUにより定着ローラR1と
隔離する方向に加圧されることで、所望の張力を得ると
共に、定着ローラR1で駆動することによりスリップや
緩みの無い安定した回転をすることが出来る。
ト式定着装置では、上述したような特徴を有する反面、
電源の立ち上げ時やプリント再開時に、ニップ部におけ
る温度を定着可能温度まで昇温させるための所謂ウォー
ミングアップ時間が長くかかる(具体的には、文献等で
指摘されるところの30秒を越える待ち時間となる)問
題点が指摘されていた。即ち、ベルト式定着装置では、
その構造上、加熱ローラR3に内蔵された加熱ヒータH
としての例えばハロゲンランプの点灯によりニップ部に
おける温度を定着可能温度に昇温させるためには、ま
ず、加熱ローラR3自身の外周面を定着目標温度まで昇
温させ、この加熱ローラR3の外周面に接する定着ベル
トBを加熱させ、定着ベルトBのエンドレス走行に伴
い、ニップ部に熱を伝達して、このニップ部を定着可能
温度まで加熱させる必要が生じる。
組み合わせで構成される従来の定着装置と比較して、同
一条件ではどうしても、ウォーミングアップ時間が長く
かかることになる。このため、待機時において、加熱ヒ
ータHを駆動して、加熱ローラR3を発熱制御して、こ
れの外周面を所定の待機温度に維持させておくことが考
えられる。
請においては、このように何時プリント動作が再開され
るかも知れない待機状態のために、加熱ヒータHを駆動
してエネルギーを消費することは極めて無駄なものであ
り、時代の要請にマッチしないものである。
蔵させ、転接部を、上下から加熱させる事により、定着
可能温度まで短時間の内に昇温させて、ウォーミングア
ップ時間の短縮化を図ることが考えられるが、この場
合、更に、定着可能温度に維持させる場合においても、
加圧ローラに内蔵した加熱ヒータを駆動して、定着効率
をアップさせることが考えられる。
きる最大電力は例えば1.2kWというように予め決め
られており、加熱ローラに内蔵した加熱ヒータと、加圧
ローラに内蔵した加熱ヒータとで、この最大消費電力を
分け合わなければならないことになり、却って、主たる
加熱源としての加熱ローラに内蔵した加熱ヒータに充分
な消費電力を割り当てられずに、解決が要望されてい
る。
もので、この発明の主たる目的は、加熱ローラ及び加圧
ローラに夫々加熱ヒータを内蔵させる場合において、両
者を効率的に発熱駆動させることの出来る定着装置を提
供することである。
目的を達成するため、この発明に係わる定着装置は、請
求項1の記載によれば、定着ローラと、この定着ローラ
に所定の圧力で転接する加圧ローラと、前記定着ローラ
から離間して配設された加熱ローラと、この加熱ローラ
と定着ローラとにエンドレスに掛け渡された定着ベルト
と、前記加熱ローラに内蔵され、定着ベルトを加熱させ
て、前記定着ローラ及び加圧ローラの転接部を通過する
シートの表面上の未定着トナーを加熱する第1の発熱手
段と、前記加圧ローラに内蔵され、前記転接部を通過す
るシートを裏面から加熱する第2の発熱手段と、前記定
着ベルトに所定の張力を付与する張力付与手段と、前記
第1及び第2の発熱手段を発熱制御する制御手段とを備
え、未定着トナーが表面上に担持されたシートが、前記
転接部を一方向に沿って通過することにより、前記未定
着トナーを前記シート上に定着させる定着装置におい
て、前記制御手段は、前記加熱ローラ及び加圧ローラを
同時に発熱させる場合に、該第1の発熱手段に通電中に
おいては、該第2の発熱手段に通電せず、該第2の発熱
手段に通電中においては、該第1の発熱手段に通電しな
いように制御することを特徴としている。
項2の記載によれば、定着ローラと、この定着ローラに
所定の圧力で転接する加圧ローラと、前記定着ローラか
ら離間して配設された加熱ローラと、この加熱ローラと
定着ローラとにエンドレスに掛け渡された定着ベルト
と、前記加熱ローラに内蔵され、定着ベルトを加熱させ
て、前記定着ローラ及び加圧ローラの転接部を通過する
シートの表面上の未定着トナーを加熱する第1の発熱手
段と、前記加圧ローラに内蔵され、前記転接部を通過す
るシートを裏面から加熱する第2の発熱手段と、前記定
着ベルトに所定の張力を付与する張力付与手段と、前記
第1及び第2の発熱手段を発熱制御する制御手段とを備
え、未定着トナーが表面上に担持されたシートが、前記
転接部を一方向に沿って通過することにより、前記未定
着トナーを前記シート上に定着させる定着装置におい
て、前記制御手段は、前記過熱ローラ及び加圧ローラを
同時に発熱させる場合に、該第1及び第2の発熱手段の
何れか一方のみに通電されるように制御することを特徴
としている。
項3の記載によれば、前記第1及び第2の発熱手段は、
各々、ハロゲンランプを備えていることを特徴としてい
る。
項4の記載によれば、前記定着ベルトは、金属製のエン
ドレス状の基材を備えていることを特徴としている。
項5の記載によれば、前記エンドレス状の基材は、ニッ
ケル電鋳製であることを特徴としている。
項6の記載によれば、前記定着ベルトは、合成樹脂製の
エンドレス状の基材を備えていることを特徴としてい
る。
項7の記載によれば、前記エンドレス状の基材は、ポリ
イミド製であることを特徴としている。
項8の記載によれば、前記定着ベルトの最外周には、離
型層が設けられている事を特徴としている。
項9の記載によれば、前記離型層は、フッ素樹脂を含ん
で形成されていることを特徴としている。
装置の一実施例の構成を、添付図面を参照して以下に詳
細に説明する。
示すように、この一実施例の定着装置10は、ハウジン
グ構造として、図示しない電子式画像形成装置、例え
ば、電子プリンタのフレームに固定されるハウジング1
2を備えてている。このハウジング12は、装置フレー
ム上に直接的に固定される底板14と、この底板14の
前後両側縁から夫々起立した側板16とを備えて構成さ
れている。尚、図1は正面図として描かれており、詳細
は後述するが、未定着トナーが上面に担持された未定着
シートは、図中右方から左方に向けて図示しない搬送機
構を介して搬送されてくるように設定されている。
述する加熱ローラ28が回転自在に軸支される摺動ブラ
ケット18が、両側板16に対して、図中上下方向に沿
って摺動自在に取り付けられている。また、ハウジング
12内の下部には、後述する加圧ローラ26が回転自在
に軸支される揺動ブラケット20が、両側板16に対し
て、支軸22回りに揺動自在な状態で、両側板に支持さ
れている。
して、両側板16に固定軸線回りに回転自在に軸支され
た定着ローラ24と、定着ローラ24の略下方(具体的
には、図中左斜め下方)でこれに転接する状態で、且
つ、定着ローラ24の固定軸線と平行に設定された固定
軸線回りに揺動ブラケット20に回転自在に支持された
加圧ローラ26と、定着ローラ24の略上方に位置する
状態で摺動ブラケット18に回動自在に支持された加熱
ローラ28とを備えて構成されている。
8の内部に配設された、例えばハロゲンランプ等の第1
の加熱源30Aと、加圧ローラ26の内部に配設され
た、例えばハロゲンランプ等の第2の加熱源30Bと、
定着ローラ24と加熱ローラ28とに渡りエンドレスに
巻回された定着ベルト(熱伝達ベルト)32とを更に備
えている。
4は弾性ローラとして構成され、一方、加圧ローラ26
は弾性ローラより硬いローラ上硬度を有するローラから
構成されている。一方、揺動ブラケット20は、第1の
コイルスプリング34により、加圧ローラ26が定着ロ
ーラ24に圧接する方向に、支軸22回りに回動付勢さ
れている。この結果、定着ローラ24と加圧ローラ26
との互いの転接部(ニップ部)においては、両者は互い
に所定の圧接力で転接し、これにより、定着ローラ24
が転接部で凹んだ状態にもたらされることになる。即
ち、ニップ幅が十分に確保されるように設定されてい
る。
ト18の各端部と対応する側板16との間に介設され、
加熱ローラ28を定着ローラ24から離間する方向に付
勢して、定着ベルト32に所定のテンションを付与させ
るために第2のコイルスプリング36を更に備えてい
る。この第2のコイルスプリング36は、左右各端部に
おいて、前後1対づつ備えられている。
着シートを転接部に向けてガイドする取り込みガイド板
38が取り付けられると共に、転接部を通過して定着動
作が終了した定着済みシートを排紙口に向けて搬送する
排紙ガイド板40が取り付けられている。更に、このハ
ウジング12には、定着ローラ24の外周面であって、
定着ベルト32が巻回されていない部分であり、且つ、
転接部よりも定着ローラ24の回転方向に関して直上流
側に位置する部分の表面温度を検出するために第1のサ
ーミスタ42Aが取り付けられている。また、同様に、
このハウジング12には、加圧ローラ26面温度を検出
するために第2のサーミスタ42Bが取り付けられてい
る。
2A、42Bは、夫々、この実施例においては、被検出
部の表面に接触して、ここの表面温度を検出する形式の
接触式の構造が採用されている。
出位置は、上述した定着ローラ24の外周面であって、
定着ベルト32が巻回されていない部分に限定されるこ
となく、定着ローラ24の外周に巻回されている定着ベ
ルト32の外周面であって、転接部よりも定着ローラ2
4の回転方向に関して直上流側に位置する部分の表面温
度を検出するように取り付けられていても良いものであ
る。この場合、このサーミスタ42は、非接触式である
ことが好ましい。
装置10に向けて搬送されてきた未定着シートの先端
は、先ず、取り込みガイド板38の上面に触れ、これに
案内された状態で、斜め上向きに搬送されるように設定
されており、更に、この取り込みガイド板38により案
内された未定着シートは、その先端が加圧ローラ26の
外周面に先ず接触した後、加圧ローラ26の外周面に沿
って移動して、定着ローラ24と加圧ローラ26との転
接部に導かれるように設定されている。
おいては、図示しない搬送機構を介して取り込みガイド
板38上に搬送されてきた未定着シートSは、未定着ト
ナーが付着していない下面を取り込みガイド板38に接
触・支持されると共に、定着ベルト32が巻かれた定着
ローラ24と加圧ローラ26との転接部(ニップ部)に
向けて案内され、両者24,26の間を圧接された状態
で挿通されることにより、未定着トナーが熱圧着されて
シート上に定着されることになる。
に説明する。 {定着ローラ24の説明}上述した定着ローラ24は、
側板16にベアリング44(図2に示す)を介して回転
自在に軸支される芯金部24Aと、この芯金部24Aの
外周に同軸に配設され、定着ベルト32が巻回されるロ
ーラ本体24Bとを備えて構成されている。この定着ロ
ーラ24のローラ外径は、この一実施例では25.0m
mに設定されている。ここで、この一実施例において、
芯金部24Aは、直径15mmの鉄製シャフトから形成
され、ローラ本体24Bは、芯金部24Aの外周に厚さ
5mmで取り付けられたシリコーンゴム耐熱弾性体(具
体的には、ローラ上にてアスカC硬度で23度)から形
成されている。
端に位置する軸部には、第1の従動ギヤ46がこれと同
軸に、詳細を後述するワンウエイクラッチ48を介して
取付けられており、この第1の従動ギヤ46には、加圧
ローラ26の後述する芯金部26Aの一端部に同軸に取
り付けられた第2の従動ギヤ50が噛合している。一
方、詳細は図示していないが、この第2の従動ギヤ50
には、駆動機構52の一部を構成する駆動ギヤが噛合し
ている。このようにして、この駆動ギヤを介して駆動機
構52からの駆動力が第2の従動ギヤ50に図1におい
て反時計方向の回転力として伝達され、引き続き、第1
の従動ギヤ46に図中時計方向の回転力として伝達され
て、ワンウェイクラッチ48を介して定着ローラ24に
この回転力が伝達される構成とされている。
で、このワンウェイクラッチ48は、定着ローラ24の
第1の従動ギヤ46に対する図中時計方向の相対的な回
転を許容するが、図中反時計方向の相対的な回転を係止
するように、換言すれば、両者が一体回転するように構
成されている。即ち、定着ベルト32が加圧ローラ26
と摩擦係合して、また、定着ローラ24が定着ベルト3
2と摩擦係合して、加圧ローラ26により定着ローラ2
4及び定着ベルト32が従動(連れ回り)する状態で
は、定着ローラ24の図中時計方向に回転する周速は、
加圧ローラ26の周速と同一となり、定着ローラ24の
回転は第1の従動ギヤ46の回転よりも僅かに速くなさ
れるように設定している。
に、加圧ローラ26は、側板16にベアリング54を介
して回転自在に軸支される芯金部26Aと、この芯金部
26Aの外周に同軸に配設されたローラ本体26Bとを
備えて構成され、ローラ外径を24mmに設定されてい
る。ここで、この一実施例において、芯金部26Aは、
外径21mm、肉厚2mmの鉄製パイプから形成され、
ローラ本体26Bは、芯金部26Aの外周に厚さ1.5
mmで取り付けられたシリコーンゴム耐熱弾性体(具体
的には、上述した定着ローラ24よりも硬めのローラ上
にてASKER C硬度で74〜75度のもの)から形
成されている。また、このローラ本体26Bの外周に
は、離型層として厚さ30μmのPFAチューブが被覆
されている。
は、上述したように、第2の従動ギヤ50が同軸に固定
されており、この第2の従動ギヤ50には、上述した第
1の従動ギヤ46が噛合しており、図示しない駆動ギヤ
を介してこれからの駆動力が第2の従動ギヤ50に直接
的に伝達されて、加圧ローラ26が定着ローラ24とは
反対の反時計方向に沿って回転駆動されるように構成さ
れている。
シートの搬送用の主駆動としては、加圧ローラ26が設
定されており、定着ローラ24はこれの熱膨張時におい
ても周速が加圧ローラ26の周速よりも早くならないよ
うに、第1及び第2の従動ギヤ46、50のギヤ比が設
定されている。即ち、定着ローラ24が第1の従動ギヤ
46により回転される際の回転速度は、定着ベルト32
を介して加圧ローラ26と摩擦係合して回転される際の
回転速度よりも、僅かに遅くなるように設定されてい
る。
ラ26は、定着ローラ24の直下方に位置しているので
はなく、定着ローラ24の直下方位置よりも、未定着シ
ートの搬送方向に沿って下流側に偏倚した位置に配設さ
れており、加熱ローラ28と定着ローラ24との両中心
点を通る線分を基線とした場合に、この基線と、定着ロ
ーラ24及び加圧ローラ26の両中心点を通る線分との
なす角度が、所定の鋭角となるような位置に配設されて
いる。尚、定着ローラ24と加圧ローラ26の両中心点
を通る線分は、未定着シートの搬送方向と略直交するよ
うに設定されているものである。
手段としての第2の加熱源30Bが内蔵されているが、
この一実施例においては、この第2の加熱源30Bは、
後述する第1の加熱源30Aの最大出力よりも低く設定
されており、具体的には、最大出力が250Wのハロゲ
ンランプから構成されている。尚、このハロゲンランプ
30Bは、これに通電されることにより点灯されて、発
熱するように構成されている。
加熱源30を内蔵する加熱ローラ28は、この一実施例
においては、直径18mmで、肉厚0.1mmの鉄パイ
プ製芯金の外周面に、厚さ20μmのPTFEの被覆層
をコーティングしたものから構成されている。即ち、こ
の加熱ローラ28は、後述するようにウォーミングアッ
プ時間の短縮化の目的で、薄肉芯金を有するように構成
されている。尚、この加熱ローラ28の両端は、ベアリ
ング56を介して回転自在に軸支されており、各ベアリ
ング56の内側には、耐熱樹脂のポリエーテルエーテル
ケトン(PEEK)製のカラー58が挿入されており、
これにより、定着ベルト32のエンドレス走行時におけ
る蛇行や片寄りを防止している。
としての第1の加熱源30Aが内蔵されているが、この
一実施例においては、この第1の加熱源30Aは、最大
出力が800Wのハロゲンランプから構成されている。
尚、この第1の加熱源30Aとしてのハロゲンランプ
は、これに通電されることにより点灯されて、発熱する
ように構成されている。
ト32は、未定着シートS上の未定着トナーを定着温度
まで過剰な熱量を与えることなく定着できるように、そ
の定着ベルト32の1平方cm当たりの熱容量が、0.
002cal/℃乃至0.025cal/℃の範囲内の
ものが好ましいものである。
に示すように、定着ベルト32は、内径が40mm、厚
さが70μmのポリイミド樹脂製の無端状のベルト基体
32aと、このベルト基体32aの外周面(表層)に厚
さ30μmで被覆されたPFAの耐熱離型層32bとを
備えて構成されている。尚、定着画質の向上を図る場合
には、ベルト基材32aの外周面上に直接的に、厚さ3
00μmでシリコーンゴム等からなる弾性層をコーティ
ングする場合がある。この場合において、PFAの耐熱
離型層32bは、弾性層の外周面上に被覆されることに
なる。
ベルト基体32aとしてポリイミド樹脂を用いることに
限定されることなく、ニッケル電鋳製の金属ベルトを用
いることが出来ることも言うまでもない。このようにニ
ッケル電鋳製の金属ベルトをベルト基体32aとして用
いる場合には、このベルト基体32aの厚さは例えば4
0μmのものを用い、このベルト基体32aの表面に厚
さ300μmでシリコーンゴムをコーティングし、更
に、このシリコーンゴム層の外周に、ベルト基体32a
の材質がポリイミド樹脂の場合と同様に、厚さ30μm
で被覆されたPFA製の耐熱離型層32bを被覆する構
成が採用されている。
の説明}上述したように、この一実施例では、定着ベル
ト32へテンションを付与するための機構として、加熱
ローラ28を定着ローラ24から離間する方向に付勢す
る第2のコイルスプリング36を備えている。
により摺動ブラケット18を介して加熱ローラ28は、
定着ローラ24から離間する方向に偏倚させられ、これ
により、加熱ローラ28と定着ローラ24とにエンドレ
スに掛け渡された定着ベルト32は、所定のテンション
に緊張された状態で張られることになる。
より、定着ベルト32は、加圧ローラ26と摩擦係合し
て連れ回りし、且つ、この定着ベルト32の連れ回りに
応じて、定着ローラ24は定着ベルト32に対してスリ
ップや緩みの無い安定した状態で従動されることにな
る。
置10は、上述した駆動機構52を駆動制御する他、加
熱ローラ28に内蔵された第1の加熱源30A、及び、
加圧ローラ26に内蔵された第2の加熱源30Bの発熱
制御のために、図4に示すように、制御装置60を備え
ている。
いては、第1及び第2のヒータドライバ62A、62B
が接続されており、これら第1及び第2のヒータドライ
バ62A、62Bを夫々介して、第1及び第2の加熱源
30A、30Bとしてのハロゲンランプへの通電を夫々
制御するように構成されている。また、この制御装置6
0は、定着ベルト32の走行制御の観点においては、図
示しないプリンタ制御部からの通紙指令(プリント開始
信号)を受ける入力端子と、プリンタ制御部にプリント
許容信号を出力する出力端子とを備えており、また、電
源スイッチ64が接続されている。
る制御を行う場合には、第1及び第2のヒータドライバ
62A、62Bに連続通電し、一方、所定の温度領域内
に温度を維持させる制御を行う場合には、第1及び第2
のヒータドライバ62A、62Bの各々に駆動信号を出
力するように制御を行う。各ヒータドライバ62A、6
2Bは、「0」レベルの駆動信号が入力されてきた場合
には、対応する加熱源30A、30Bに通電せず、従っ
て、対応する加熱源30A、30Bが発熱しないよう
に、また、「1」レベルの駆動信号が入力されてきた場
合には、対応する加熱源30A、30Bに通電して、対
応する加熱源30A、30Bが発熱するように、設定さ
れている。
明}次に、この発明の特徴となる、制御装置60におけ
る加熱源30の発熱制御方法(制御手順)を説明する。
アップ時と、片面コピー時の通紙時と、両面コピー時の
通紙時との3つの場合に大別した制御動作を行ってい
る。即ち、ウォーミングアップ時には、第1及び第2の
ヒータドライバ62A、62Bを夫々介して、第1及び
第2の加熱源30A、30Bを同時に連続通電して点灯
させ、両者を同時に発熱させて、ウォーミングアップ時
間の短縮化を図るようにしている。
アップが終了した後に、通紙モードが片面コピーである
場合には、以下に詳細に説明するが、ウォーミングアッ
プ時は第1及び第2の加熱源30A、30Bを同時に発
熱させるものではあるが、ウォーミングアップ終了後
は、第1及び第2のヒータドライバ62A、62Bの一
方のみに「1」レベルの駆動信号が入力されるように、
駆動信号を出力するように設定されている。
して示すように、制御装置60は、第1のヒータドライ
バ62Aに出力する第1の駆動信号において、「0」レ
ベル状態であるときにのみ、第2のヒータドライバ62
Bに出力する第2の駆動信号において、「1」レベルと
なるように設定され、また、第1の駆動信号において、
「1」レベル状態であるときにのみ、第2の駆動信号に
おいて「0」レベルとなるように設定されている。
ベル状態であるときにのみ、第1の駆動信号において、
「1」レベルとなるように設定され、また、第2の駆動
信号において、「1」レベル状態であるときにのみ、第
1の駆動信号において「0」レベルとなるように設定さ
れている。
は、制御装置60は、加熱ローラ28及び加圧ローラ2
6を同時に発熱させる場合において、第1の加熱源30
Aに通電中においては、第2の加熱源30Bに通電せ
ず、第2の加熱源30Bに通電中においては、第1の加
熱源30Aに通電しないように制御するように構成され
ている。
アップが終了した後に、通紙モードが両面コピーである
場合には、第2のヒータドライバ62Bへの第2の駆動
信号の出力を停止し、第2の加熱源30Bが発熱しない
ように制御するように設定されている。このように両面
コピー時において、第2の加熱源30Bを発熱させない
ので、加圧ローラ26の表面温度は低下して、ジャムの
発生しない温度領域まで下がることになる。
紙時(裏面の定着時)には、転接部において、既に1回
目の定着動作においてトナーが付着した面が、図中、下
面となって加圧ローラ26の外周面に接触することにな
る。ここで、加圧ローラ26の表面温度が高いと(具体
的には、定着可能温度程度に高いと)、既に定着された
トナーが再び溶融することになる。そして、溶融したト
ナーは、加圧ローラ26の外周面に付着しやすくなり、
この結果、両面コピーにおける2回目の通紙時におい
て、搬送途中のシートがジャムしやすい状態となる。
ー時には、加圧ローラ26に内蔵された第2の加熱源3
0Bの発熱を停止しているので、加圧ローラ26の表面
温度は低下することになる。従って、両面コピー時に
は、加圧ローラ26の表面温度は、ジャムの発生しない
上限温度Tjよりも低い温度領域に確実に低下すること
になる。この結果、両面コピーモードにおける2回目の
通紙時のシートのジャムが確実に防止される効果が達成
されることになる。
26の上限温度Tjは、105℃に設定されている。こ
の上限温度Tjは、表1に示すように、定着ベルト32
の表面温度T1とは無関係に絶対的に規定されるもので
あり、表1に示すデータから、加圧ローラ26の表面温
度は110℃以下の範囲が、好適であることが明白であ
る。尚、この表1において、両面搬送性は、1回目及び
2回目の通紙時にシートがジャムしなければ「○」を、
2回目の通紙時にシートがジャムした場合には「×」を
付けている。また、通紙パターンは、A4サイズのシー
トを線速125mm/secで横方向に搬送し、加圧ロ
ーラ26の加圧力を14.1kgf/片側とし、ニップ
幅を中央測定値で6.5〜6.7mmに設定して測定し
たものである。
果を、第1及び第2のサーミスタ42A、42Bの測定
結果として、図6及び図7を参照して説明する。
ーミングアップ状態が規定され、第1及び第2の加熱源
30A、30Bに同時に通電されることになる。これに
より、第1のサーミスタ42Aにより測定された定着ベ
ルト32の表面温度T1、及び、第2のサーミスタ42
Bにより測定された加圧ローラ26の表面温度T2は、
共に、図6に示すように、急激に上昇することになる。
所定の定着可能温度Tfに到達すると、上述したよう
に、第1の加熱源30Aに通電されている間は、第2の
加熱源30Bに通電されず、第1の加熱源30Aに通電
されていない間に、第2の加熱源30Bに通電されるよ
うに設定されている。この結果、第1及び第2の加熱源
30A、30Bに同時に通電されることがなく、効率的
な通電状態を達成することができる効果を奏することが
できることになる。
様は、両面コピーモードにおける1回目の通紙動作(即
ち、表面への定着動作)と同一である。
通紙動作に切り替えられると、図7に示すように、第2
のヒータドライバ62Bを介しての第2の加熱源30B
への通電が、片面コピーモードから両面コピーモードに
切り替えられる時間に渡り停止され、これに伴い、加圧
ローラ26の表面温度T2は低下する。尚、この間に、
シートは図示しない反転機構を介して裏返され、1回目
の通紙動作によりトナーが定着された面(表面)が下向
きとなり、再び、定着装置10に搬送されることにな
る。
が、上述したTjよりも低くなった時点で、2回目の通
紙動作への切り替え動作が終了し、2回目の通紙動作
(即ち、裏面への定着動作)が開始される。
表面温度T2がTjよりも低い温度領域に維持されるよ
うに制御する。このようにして、2回目の通紙動作が実
行される場合においても、搬送中のシートがジャムする
ことなく、確実に定着装置10を通過して、ここで、定
着動作を受けて、図示しない排紙トレイに排紙されるこ
とになる。
されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形可能である事は言うまでもない。
ベルト32の外周面に離型用のオイルを塗布する為のオ
イル塗布ローラの配設については記載をしなかったが、
この発明は,このようなオイル塗布ローラを配設しない
構成に限定されることなく、オイル塗布ローラを配設す
る構成を採用してもよいことは言うまでもない。この場
合、このオイル塗布ローラは、定着ベルト32に対して
所定の圧接力で圧接することになるので、上述した張力
付与手段としての第2のコイルスプリング36と協同し
て用いることも出来るし、また、第2のコイルスプリン
グ36の代わりに用いることも出来ることになる。
ーラ28の芯金28aは、鉄製のパイプから形成される
ように説明したが、この発明は、このような構成に限定
されることなく、SUS等のステンレススチールやアル
ミニウム製のパイプから形成されるようにしてもよいこ
とは言うまでもない。
述したようなハロゲンランプのほかに、面状発熱体を利
用するものでもよいことは言うまでもない。即ち、その
発熱形式、発熱形状に何ら限定されるものでないことは
いうまでもない。
ば、加熱ローラ及び加圧ローラに夫々加熱ヒータを内蔵
させる場合において、両者を効率的に発熱駆動させるこ
との出来る定着装置が提供されることになる。
示す正面断面図である。
おける支持状態を示す断面図である。
る。
面図である。
示すタイミングチャートである。
ける第1及び第2のサーミスタにおける測定結果を示す
線図である。
目の通紙状態に切り替えられた状態で示す第1及び第2
のサーミスタにおける測定結果を示す線図である。
図である。
Claims (9)
- 【請求項1】定着ローラと、この定着ローラに所定の圧
力で転接する加圧ローラと、前記定着ローラから離間し
て配設された加熱ローラと、この加熱ローラと定着ロー
ラとにエンドレスに掛け渡された定着ベルトと、前記加
熱ローラに内蔵され、定着ベルトを加熱させて、前記定
着ローラ及び加圧ローラの転接部を通過するシートの表
面上の未定着トナーを加熱する第1の発熱手段と、前記
加圧ローラに内蔵され、前記転接部を通過するシートを
裏面から加熱する第2の発熱手段と、前記定着ベルトに
所定の張力を付与する張力付与手段と、前記第1及び第
2の発熱手段を発熱制御する制御手段とを備え、未定着
トナーが表面上に担持されたシートが、前記転接部を一
方向に沿って通過することにより、前記未定着トナーを
前記シート上に定着させる定着装置において、 前記制御手段は、前記加熱ローラ及び加圧ローラを同時
に発熱させる場合に、該第1の発熱手段に通電中におい
ては、該第2の発熱手段に通電せず、該第1の発熱手段
に非通電中において、該第2の発熱手段に通電するよう
に制御することを特徴とする定着装置。 - 【請求項2】定着ローラと、この定着ローラに所定の圧
力で転接する加圧ローラと、前記定着ローラから離間し
て配設された加熱ローラと、この加熱ローラと定着ロー
ラとにエンドレスに掛け渡された定着ベルトと、前記加
熱ローラに内蔵され、定着ベルトを加熱させて、前記定
着ローラ及び加圧ローラの転接部を通過するシートの表
面上の未定着トナーを加熱する第1の発熱手段と、前記
加圧ローラに内蔵され、前記転接部を通過するシートを
裏面から加熱する第2の発熱手段と、前記定着ベルトに
所定の張力を付与する張力付与手段と、前記第1及び第
2の発熱手段を発熱制御する制御手段とを備え、未定着
トナーが表面上に担持されたシートが、前記転接部を一
方向に沿って通過することにより、前記未定着トナーを
前記シート上に定着させる定着装置において、 前記制御手段は、前記加熱ローラ及び加圧ローラを同時
に発熱させる場合に、該第1及び第2の発熱手段の何れ
か一方のみに通電されるように制御することを特徴とす
る定着装置。 - 【請求項3】前記第1及び第2の発熱手段は、各々、ハ
ロゲンランプを備えていることを特徴とする請求項1又
は2に記載の定着装置。 - 【請求項4】前記定着ベルトは、金属製のエンドレス状
の基材を備えていることを特徴とする請求項前記何れか
1項に記載の定着装置。 - 【請求項5】前記エンドレス状の基材は、ニッケル電鋳
製であることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。 - 【請求項6】前記定着ベルトは、合成樹脂製のエンドレ
ス状の基材を備えていることを特徴とする請求項前記何
れか1項に記載の定着装置。 - 【請求項7】前記エンドレス状の基材は、ポリイミド製
であることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。 - 【請求項8】前記定着ベルトの最外周には、離型層が設
けられている事を特徴とする請求項前記何れか1項に記
載の定着装置。 - 【請求項9】前記離型層は、フッ素樹脂を含んで形成さ
れていることを特徴とする請求項8に記載の定着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001295438A JP2003107954A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001295438A JP2003107954A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 定着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003107954A true JP2003107954A (ja) | 2003-04-11 |
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ID=19116877
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001295438A Pending JP2003107954A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003107954A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006079055A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-03-23 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、画像形成装置および定着装置の加熱制御方法 |
JP2006251526A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Kyocera Mita Corp | 定着装置 |
US7292801B2 (en) | 2003-06-26 | 2007-11-06 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device, fixing method, image forming apparatus, image forming method |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001295438A patent/JP2003107954A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7292801B2 (en) | 2003-06-26 | 2007-11-06 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device, fixing method, image forming apparatus, image forming method |
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JP4568153B2 (ja) * | 2004-08-10 | 2010-10-27 | 株式会社リコー | 定着装置、画像形成装置および定着装置の加熱制御方法 |
JP2006251526A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Kyocera Mita Corp | 定着装置 |
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