JP2007334183A

JP2007334183A - 定着装置

Info

Publication number: JP2007334183A
Application number: JP2006168414A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Endo; 克也遠藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】
消費電力量を減らし、搬送不良を低減することができる定着装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
第１のヒートローラ１０３が設けられており、この第１のヒートローラ１０３に対向配置され第１のヒートローラ１０３の下方から押圧する第１の加圧ローラ１０５が設けられている。また、第１のヒートローラ１０３、第１の加圧ローラ１０５の搬送方向下流側（図中矢印Ａ方向）には、第２のヒートローラ１０７が設けられており、第２のヒートローラ１０７に対向配置され第２のヒートローラ１０７の下方から押圧する第２の加圧ローラ１０９が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は定着装置に係り、特に消費電力を低減させた定着装置に関する。

従来、プリンタやデジタル複合機などの画像形成装置で記録用紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置が知られている。そして１つの加熱ローラを用いた定着装置があった。また、複数の加熱ローラを用いた定着装置があった。（特許文献１）
特開平１０−６９１８６号公報（第３頁、図１）

１つの加熱ローラを用いた定着装置においては、加熱ローラと、加熱ローラに対向する加圧ローラで形成されるニップ部の一点で定着させるため、大きな電力が必要となっていた。また、定着温度に達し定着温度を維持しようとすると、通電時間が長くなる。さらに、目標とする定着温度に対しオーバーシュートを起こす。このようなことにより消費電力量が増加していた。

複数の加熱ローラを用いた定着装置においては、特許文献１のように複数の加熱ローラに対して加圧ローラが１つの場合、加圧ローラの径が大きくし加圧ローラの円周上に複数の加圧ローラを配置していた。この場合、用紙がカールしてしまい搬送不良を起こす場合があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、消費電力量を減らし、搬送不良を低減することができる定着装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による定着装置は、内部に熱源を有する複数のローラからなる加熱体と、前記複数のローラそれぞれに対向し前記複数のローラと同数のローラを有する加圧体と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、消費電力を減らし、搬送不良を低減することができる定着装置を提供できる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、本発明の定着装置が、画像形成装置である、電子写真方式により画像形成が行われる周知のデジタル複合機に用いられた場合で以下の説明をする。

図１は本実施の形態に係る定着装置１０１の概略構成図である。図２は本実施の形態に係る定着装置１０１の概略斜視図である。図１中で定着装置１０１の構成を説明する。

まず、第１のヒートローラ１０３が設けられており、この第１のヒートローラ１０３に対向配置され第１のヒートローラ１０３の下方から押圧する第１の加圧ローラ１０５が設けられている。また、第１のヒートローラ１０３、第１の加圧ローラ１０５の搬送方向下流側（図中矢印Ａ方向）には、第２のヒートローラ１０７が設けられており、第２のヒートローラ１０７に対向配置され第２のヒートローラ１０７の下方から押圧する第２の加圧ローラ１０９が設けられている。

ここで本実施例の第１のヒートローラ１０３及び第２のヒートローラ１０７は、中空のアルミまたは鉄の芯金を用い、磨耗防止のためにＰＴＦＥの皮膜層のコーティングが施されているものを用いた。また、本装置の立ち上がりをよくするために、薄肉のものを使用し低熱容量化したものが望ましい。

また、第１の加圧ローラ１０５及び第２の加圧ローラ１０９は、アルミの芯金上にゴムを被膜し、さらにその上にＰＦＡチューブを被膜したものを用いた。
第１のヒートローラ１０３は内部に第１ヒータランプ１１１を備えている。また、第２のヒートローラ１０７は内部に第２のヒータランプ１１３を備えている。本実施例では例えば第１のヒータランプ１１１は５００Ｗ、第２のヒータランプ１１３は３００Ｗとした。

第１のヒートローラ１０３及び第２のヒートローラ１０７の表面には、第１のヒートローラ１０３及び第２のヒートローラ１０７表面の温度を検出するサーミスタ１１５、１１７が設けられている。

また、第１のヒータランプ１１１及び第２のヒータランプ１１３が暴走したときのために第１のヒートローラ１０３及び第２のヒートローラ１０７にそれぞれサーモスタット１１９、１２１が設けられている。サーモスタット１１９、１２１により第１のヒートローラ１０３及び第２のヒートローラ１０７が異常に高温になったときに、第１のヒートローラ１０３及び第２のヒートローラ１０７に電力を供給しないようになっている。

また、第１のヒータランプ１１１は第１の電源１２３に接続されており、第２のヒータランプ１１３は第２の電源１２５に接続されている。第１のヒータランプ１１１、第２のヒータランプ１１３はそれぞれ第１の電源１２３、第２の電源１２５により電圧を印加されることで昇温する。第１の電源１２３とサーミスタ１１５は第１の制御手段１２７を介して接続されている。また、第２の電源１２５とサーミスタ１１７は第２の制御手段１２９を介して接続されている。

次に本実施例の温度制御について図３を用いて説明する。画像形成装置に印刷要求がくると（ＳＴ１）、画像形成装置のメインモータが駆動し印刷を開始する（ＳＴ２）。プリント終了後（ＳＴ３）メインモータが停止し、レディモードに移行する。ここでレディモードとはプリント要求がきたら直ちに動作できる状態をいう。

レディモード時では第１のヒータランプ１１１、第２のヒータランプ１１３をそれぞれＯＮ／ＯＦＦさせて第１の定着手段１３１、第２の定着手段１３３を定着可能な温度に維持させる。なお、定着可能な温度とは所定の温度幅を持った値である。

次に、レディモードに移行後所定の時間プリント要求がない場合（ＳＴ５）、低消費電力モードに移行する。ここで低消費電力モードとは、エナジースター等で定められている所定の使用電力の制約の基で各装置を動作させている状態をいう。低消費電力モード時は第１の制御手段１２７、第２の制御手段１２９により、エナジースター等に規定されている消費電力内で第１のヒートローラ１０３、第２のヒートローラ１０７の温度制御を行いプリント要求に備える（ＳＴ７）。

次に低消費電力モード時にプリント要求があった場合（ＳＴ８）、第１の制御手段１２７、第２の制御手段１２９では低消費電力モードからレディモードに復帰させるため、第１の電源１２３と第２の電源１２５により、それぞれ第１のヒータランプ１１１と第２のヒータランプ１１３に電圧を印加し、第１のヒータランプ１１１と第２のヒータランプ１１３をＯＮさせる（ＳＴ９）。

その後、サーミスタ１１５により第１のヒートローラ１０３の表面の温度を検知し（ＳＴ１０）、第１のヒートローラ１０３の表面温度が所定の温度（例えば本実施例では１８０℃）に達すると（ＳＴ１１でＹｅｓ）、第１のヒータランプ１１１をＯＦＦ（ＳＴ１２）させる。

一方サーミスタ１１７により第２のヒートローラ１０７の表面温度を検知し（ＳＴ１３）、第２のヒートローラ１０７の表面温度が所定の温度（例えば本実施例では１８０℃）に達すると（ＳＴ１４でＹｅｓ）、第２のヒータランプ１１３をＯＦＦ（ＳＴ１５）させる。
第１のヒータランプ１１１、第２のヒータランプ１１３がプリント可能な温度に達するとプリントを開始する。

次に、本実施例の定着装置の温度分布を図４を用いて説明する。図４の温度分布を表す図は実線が本実施例の定着装置を用いた場合の温度分布を示し、破線が従来（定着部分が１箇所、ヒータランプ９００Ｗ）の定着装置の温度分布を表している。また、図中第１のヒートローラ１０３をＨ１、第２のヒートローラ１０７をＨ２、従来のヒートローラをＨとする。

第１のヒータランプ１１１付近で上昇した温度は下流側へ離れると温度は下降していく。そして用紙搬送方向下流側に設けられた第２のヒータランプ１１３付近で再度温度が上昇している。

従来の場合では定着時間を長くとろうとすると、図５に示すように定着温度を高く設定し温度が下降し定着温度以下になるまでの時間が、必要な定着時間後になるようにしなければならない。しかし、本実施例のように定着部を複数設けることで、小さい電力で定着時間を長くとることができる。

また、従来のような１つの定着部しか持たないものと比べて、定着温度を低く設定できるため、各定着部で用いられるヒータランプは低い電力のものを用いることができる。さらに、従来例にあるように、１つの加圧ローラに対し、複数のヒートローラを用いる場合は加圧ローラのローラ径が大きくなり用紙のカールが発生しやすかったが、複数のヒートローラに対し、各ヒートローラと同数の加圧ローラを用いることにより、それぞれのローラのローラ径を小さくすることができ、用紙のカールの発生を抑えることができる。

本実施の形態に係る定着装置の概略構成図。本実施の形態に係る定着装置の概略斜視構成図。本実施の形態に係る定着装置の温度制御を説明する図。本実施の形態に係る定着装置における温度分布を説明する図。本実施の形態に係る定着装置の各モードでの温度を説明する図。

符号の説明

１０１定着装置
１０３第１のヒートローラ
１０５第１の加圧ローラ
１０７第２のヒートローラ
１０９第２の加圧ローラ
１１１第１のヒータランプ
１１３第２のヒータランプ
１１５サーミスタ
１１７サーミスタ
１１９サーモスタット
１２１サーモスタット
１２３電源
１２５電源
１２７第１の制御手段
１２９第２の制御手段
１３１第１の定着手段
１３３第２の定着手段

Claims

内部に熱源を有する複数のローラからなる加熱体と、
前記複数のローラそれぞれに対向し前記複数のローラと同数のローラを有する加圧体と、
を有することを特徴とする定着装置。
内部に熱源を有する複数の加熱ローラと、
前記複数の加熱ローラそれぞれに対向し前記複数の加熱ローラと圧接する前記加熱ローラと同数の加圧ローラと、
を有することを特徴とする定着装置。
前記加圧ローラは前記加熱ローラの径より小さいことを特徴とする請求項２記載の定着装置。
記録媒体上の現像剤を加熱する内部に熱源を有する第１の加熱ローラと、
前記第１の加熱ローラに対向し前記第１の加熱ローラと圧接する第１の加圧ローラと、
前記第１の加熱ローラから前記記録媒体の搬送方向下流側に設けられた内部に熱源を有する第２の加熱ローラと、
前記第２の加熱ローラに対向し前記第２の加熱ローラと圧接する第２の加圧ローラと、
を有することを特徴とする定着装置。
前記第１の加圧ローラは前記第１の加熱ローラの径より小さく、前記第２の加圧ローラは前記第２の加熱ローラの径より小さいことを特徴とする請求項４記載の定着装置。
記録媒体上の現像剤を加熱する内部に熱源を有する第１の加熱ローラと、
前記第１の加熱ローラに対向し前記第１の加熱ローラと圧接する第１の加圧ローラと、
前記第１の加熱ローラから前記記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、前記第１の加熱ローラの熱源より容量の小さい熱源を有する第２の加熱ローラと、
前記第２の加熱ローラに対向し前記第２の加熱ローラと圧縮する第２の加圧ローラと、
を有することを特徴とする定着装置。
前記第１の熱源の設定温度と前記第２の熱源の設定温度が異なることを特徴とする請求項６記載の定着装置。
前記第１の熱源の設定温度は前記第２の熱源の設定温度より高いことを特徴とする請求項６記載の定着装置。