JP2005250452A - 像加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】定着ローラ20をヒータ26により加熱する加熱部材24からトナーを除去するクリーニングモードを有する。クリーニングモードの時、制御部37は、定着ローラが回転停止した状態でヒータへ通電してヒータを発熱させ、その後ヒータへの通電を停止し、更にその後定着ローラの周方向においてヒータと加熱ニップ部を形成していた領域が少なくとも定着ローラと加圧ローラ30間の搬送ニップ部Mに達するまで定着ローラを回転させる。
【選択図】図6
Description
記録材上に形成されたトナー像を加熱する像加熱装置において、
回転部材と、
前記回転部材と協働して加熱ニップ部を形成する加熱体を有し、前記回転部材の外周面を加熱する加熱手段と、
前記回転部材と協働して前記記録材を挟持搬送する搬送ニップ部を形成するバックアップ手段と、
前記加熱体の温度および前記回転部材の回転を制御する制御手段と、
を有し、
前記装置は前記加熱手段からトナーを除去するクリーニングモードを有し、クリーニングモードの時、前記制御手段は、前記回転部材が回転停止した状態で前記加熱体へ通電して前記加熱体を発熱させ、その後前記加熱体への通電を停止し、更にその後前記回転部材の周方向において前記加熱ニップ部を形成していた領域が少なくとも搬送ニップ部に達するまで前記回転部材を回転させることを特徴とする像加熱装置、
である。
図1は画像形成装置の一例の構成模式図である。本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンターである。
次に上記プリンタの動作シーケンスを図2に基づいて説明する。
図3は本実施例の加熱定着装置6の構成模式図、図4は図2に示す加熱定着装置のB−B線の構成模式図である。
定着ローラ20は以下の部材から構成される。即ち、基本的には、アルミ或いは鉄製の芯金21の外側すなわち外周面上に、シリコーンゴムで形成された弾性層(ソリッドゴム層)、あるいはより断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層(スポンジゴム層)、あるいはシリコーンゴム層内に何らかの方法で気泡を分散させ、断熱作用を高めた弾性層(気泡ゴム層)22を備えて成る。
加熱手段24は、以下の部材から構成される。26は低熱容量でプレート形状の加熱用ヒータ(加熱体)であり、定着ローラ20側の表面を定着ローラ20の外表面に接触させてローラ外表面を加熱する。加熱用ヒータ26はアルミナや窒化アルミ等の高絶縁性のセラミックス基板表面に、長手方向に沿って例えばAg/Pd(銀パラジウム)、RuO2、Ta2N等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等により形成したものである。発熱抵抗層は厚み10μm程度、幅1〜5mm程度の線状もしくは細帯状である。
加圧部材30は、次のような構成である。33は円筒形状の摺動フィルム(可撓性スリーブ)であり、耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PPS、PFA、PTFE、FEP等を基層とした樹脂製のフィルムである。フィルム厚みは、強度等を考慮し、20μm以上150μm未満が適当な範囲である。
このような構成において、定着ローラ20は長手方向端部から芯金21を介して図3に示される装置のメインモータ(駆動手段)35により矢印の時計方向(記録材搬送方向)に回転駆動される。メインモータ35は回転制御部36により制御される。また、温度制御部34及び回転制御部36は制御部37により管理されている。この定着ローラ20の回転駆動に伴い、バックアップ手段30側の摺動フィルム33は定着ニップ部Mにおいて回転力を受けて摺動板31面に密着して摺動しながら断熱ステイホルダー32の外側を図の矢印の反時計方向へ従動回転する。
このため、本実施例では、プリント終了と同時に加熱ヒータ26をオフし、前述の後回転行程を行った後に、図3に示す制御部37により加熱ヒータ26をクリーニングする制御モード(クリーニングシーケンス)を実行させる(つまり、本実施例のクリーニングモードは記録材上のトナー像を加熱する加熱工程(定着工程)が終了した後自動的に実行される)。図6に上記の制御モードを実行した場合の加熱ヒータ26の温調制御、該加熱ヒータ26の温度推移、および定着ローラ10の回転駆動制御を模式的に表した図を示す。
定着ローラ20上に保持されたトナーt’は定着ローラ20の回転に伴い定着ニップ部(搬送ニップ部)Mへと運ばれる。
以上説明した加熱定着装置を用いて、プリント動作を行いクリーニングシーケンスの効果を確認した。本評価では、記録材の搬送速度(以下プロセススピードと記す)を250mm/secとし、プリント中の加熱ヒータ26の温調温度T1は230℃で、クリーニングシーケンス中の温調温度はT2は180℃とした。また、クリーニングシーケンス中の加熱時間は3秒間で、その後の冷却時間は6秒間とし、続いて定着ローラ20をステップ回転し定着ローラ上に付着したトナーを、定着ニップ部Mへ搬送する。
そこで、制御部37により第1の実施例の図6に示される制御モード(クリーニングシーケンス)と同様な制御モードを実行させる。なお、本実施例の装置の場合、プリント時(像加熱時)は両方のヒータを用いて定着ローラ20を加熱するが、クリーニングモードでは定着ローラ20のプリント時の回転方向(記録材搬送方向)下流側のヒータ26は発熱しない。ヒータを3つ以上設ける場合は最も上流側のヒータのみ発熱させればよい。本例の制御モードでは、図10Aに示されるように、加熱ヒータ42面からトナーt’を定着ローラ20表面に転移させた後に、定着ローラ20を回転する方向は、記録材搬送方向とは逆方向(反時計方向)でなければならない。記録材Pの搬送方向(時計方向)に定着ローラ20を回転させると、加熱ヒータ42から定着ローラ20表面に転移したトナーt’は、図9に示す加熱部材24の加熱ヒータ26表面に付着してしまい、加圧部材30まで到達することができず、記録材Pによって排出することができなくなってしまう。よって、本実施例のクリーニング動作時は、定着ローラ20を記録材Pの搬送方向とは逆方向に回転させて、トナーt’を定着ニップ部M内において定着ローラ20から加圧部材30(フィルム33)表面上に転移させる。この場合、定着ローラ20は、少なくとも、トナーt’を加熱ヒータ42部分から加圧部分30表面に転移させるに必要な所定の回転角度分回転され、しかる後に回転制御部36がメインモータ35をOFFすることで制御モードは終了する。
上記のプリント終了後のクリーニングシーケンスを行わないで、記録材Pの間欠通紙耐久(2枚/1分)を行うと、約3000枚で加熱ヒータ面に付着したオフセットトナーによる画像不良が発生した。第1の実施例に対して画像不良が発生するまでの枚数が増えている理由は、加熱部材が2つありオフセットトナーを蓄積していられる量が増えたためである。これに対し、本実施例のクリーニングシーケンスを用いた間欠通紙耐久では、3万枚でも画像不良は発生しなかった。
1)本発明の像加熱装置は実施形態例の加熱定着装置に限らず、画像を担持した記録材Pを加熱してつや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着する像加熱装置など、広く画像を担持した記録材を加熱処理する手段・装置として使用することができる。
5:転写ローラ、6:センサ、7:クリーニング装置、8:加熱定着装置、9:排紙部、
20:定着ローラ、21:芯金、22:弾性層、23:離型成層、24:加熱部材、
25:断熱ステイホルダー、26:加熱ヒータ、27:温度検知素子、30:加圧部材、
31:摺動板、32:断熱ステイホルダー、33:摺動フィルム、35:メインモータ、
36:回転制御部、37:制御部、40:加熱部材、41:断熱ステイホルダー、
42:加熱ヒータ、43:温度検知素子、P:記録材、N:加熱ニップ部、
M:定着ニップ部
Claims (12)
- 記録材上に形成されたトナー像を加熱する像加熱装置において、
回転部材と、
前記回転部材と協働して加熱ニップ部を形成する加熱体を有し、前記回転部材の外周面を加熱する加熱手段と、
前記回転部材と協働して前記記録材を挟持搬送する搬送ニップ部を形成するバックアップ手段と、
前記加熱体の温度および前記回転部材の回転を制御する制御手段と、
を有し、
前記装置は前記加熱手段からトナーを除去するクリーニングモードを有し、クリーニングモードの時、前記制御手段は、前記回転部材が回転停止した状態で前記加熱体へ通電して前記加熱体を発熱させ、その後前記加熱体への通電を停止し、更にその後前記回転部材の周方向において前記加熱ニップ部を形成していた領域が少なくとも搬送ニップ部に達するまで前記回転部材を回転させることを特徴とする像加熱装置。 - クリーニングモードは前記回転部材上のトナー画像を加熱する加熱工程が終了した後自動的に実行されることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- 前記加熱体はクリーニングモードの時にトナーの溶融温度以上に加熱されることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- クリーニングモード時に前記回転部材が回転を開始する時の前記加熱体の温度はトナーの溶融温度より低いことを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- クリーニングモード時に前記回転部材が回転を開始する時の前記加熱体の温度はトナーの溶融温度より低く、且つトナー軟化点以上であることを特徴とする請求項4に記載の像加熱装置。
- 前記回転部材のクリーニングモード時の回転方向は記録材上のトナー像を加熱する時の回転方向であることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- 前記装置は、前記回転部材の周方向に前記加熱体を複数有していることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- クリーニングモードの時、記録材上のトナー像を加熱する時の前記回転部材回転方向最上流の加熱体のみが発熱することを特徴とする請求項7に記載の像加熱装置。
- 前記回転部材のクリーニングモード時の回転方向は記録材上のトナー像を加熱する時の回転方向とは逆方向であることを特徴とする請求項8に記載の像加熱装置。
- 前記バックアップ手段は、前記回転部材と共に搬送ニップ部を形成する摺動部材と、内周面が前記摺動部材と接触し外周面が前記回転部材の外周面と接触する可撓性のスリーブと、を有することを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- 前記回転部材は、熱伝導率が0.15W/m・k以下であり、比重が0.85以下の弾性層を有することを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- 前記加熱体は、セラミック基板と、前記基板に形成された発熱抵抗体と、を有することを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
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