JP2012189793A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着部材の温度を測定する精度を向上させること。
【解決手段】加熱定着部材(Fh)と加圧定着部材(Fp)との接触領域(Q5)が予め設定された接触圧力で接触する加圧位置と、接触領域(Q5)の圧力が接触圧力よりも低下した状態となる減圧位置との間で移動させる接触移動部材(29)と、定着位置(Q5)の中心と加熱定着部材(Fh)の円筒の回転中心とを結ぶ第1の仮想線(33)の延長線と加熱定着部材(Fh)の外表面とが交差する位置(P1)と、第1の仮想線(33)に直交する第2の仮想線(34)と加熱定着部材(Fh)の外表面とが交差する位置(P3)と、に対して、加熱定着部材(Fh)の周方向に沿って中間の位置(P3)に対応する位置に対向して配置され、加熱定着部材(Fh)の温度を検出する温度検出部材(31)と、を備えた定着装置(F)。
【選択図】図7
【解決手段】加熱定着部材(Fh)と加圧定着部材(Fp)との接触領域(Q5)が予め設定された接触圧力で接触する加圧位置と、接触領域(Q5)の圧力が接触圧力よりも低下した状態となる減圧位置との間で移動させる接触移動部材(29)と、定着位置(Q5)の中心と加熱定着部材(Fh)の円筒の回転中心とを結ぶ第1の仮想線(33)の延長線と加熱定着部材(Fh)の外表面とが交差する位置(P1)と、第1の仮想線(33)に直交する第2の仮想線(34)と加熱定着部材(Fh)の外表面とが交差する位置(P3)と、に対して、加熱定着部材(Fh)の周方向に沿って中間の位置(P3)に対応する位置に対向して配置され、加熱定着部材(Fh)の温度を検出する温度検出部材(31)と、を備えた定着装置(F)。
【選択図】図7
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
従来の電子写真方式の画像形成装置において、画像形成動作時に、紙等の媒体に転写された未定着の画像を定着させる定着装置に関し、以下の特許文献1〜4記載の技術が従来公知である。
特許文献1としての特開2010−2773号公報には、定着装置として、内部にヒータ(h1,h2)が収容され且つ薄肉の金属円筒により構成された基体(1)を有する加熱ロール(Fh)を使用して、加圧ロール(Fp)との接触部は弾性変形して接触面積が広くなると共に、接触部を通過した加熱ロール(Fh)の表面は、弾性復元する構成が記載されている。
特許文献2としての特開2008−76912号公報には、定着ローラ(28)に対して、表面の温度を検知するサーミスタ等の温度検知部材(35)と、サーモプロテクタ等の過昇温防止部材(36)と、過昇温防止部材(36)の近傍の雰囲気温度を検知する温度検知部材(37)とが配置され、温度検知部材(37)の検知結果に基づいて、過昇温防止部材(36)を定着ローラ(28)に近づけたり遠ざけたりする構成が記載されている。なお、特許文献2記載の構成では、温度検知部材(37)は、定着領域(N)と定着ローラ(28)の中心とを結ぶ方向に対して、ほぼ直交する法線に対応する位置に配置されている。特許文献2記載の技術では、温度検知部材(37)が検知した雰囲気温度が低い場合には、過昇温防止部材(36)を定着ローラ(28)に近づけることで、電源投入直後等で定着ローラ(28)が十分に温まっていない状態でも、異常発生時に応答性良く動作させている。また、定着ロール(28)が十分に温まって、雰囲気温度が高くなると、過昇温防止部材(36)を定着ローラ(28)から遠ざけることで、温度に対して十分なマージンを確保している。
特許文献3としての特開2006−195324号公報には、定着ローラ(16)の外表面に対向し、且つ、定着ローラ(16)の中心を挟んで定着ローラ(16)と加圧ローラ(17)とが接触する定着領域の反対側の位置に、過昇温時に定着ローラ(16)内のヒータ(14,15)への通電を遮断するサーモスタット(24)が配置された構成が記載されている。
特許文献4としての特開2008−40401号公報には、定着ローラ(91)の表面に対向してサーミスタ(90)が配置された構成が記載されている。
特許文献4としての特開2008−40401号公報には、定着ローラ(91)の表面に対向してサーミスタ(90)が配置された構成が記載されている。
本発明は、定着部材の温度を測定する精度を向上させることを技術的課題とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項1記載の発明の定着装置は、
媒体の表面に転写された未定着の画像を定着させる定着装置であって、
前記媒体の表面に接触可能且つ回転可能に支持されて、加熱体により加熱される加熱定着部材と、
前記加熱定着部材に対向して配置され且つ回転可能に支持されて、前記加熱定着部材との間に挟まれた媒体に圧力を加える加圧定着部材と、
前記媒体の搬送方向と交わる媒体幅方向に延びる円筒状に構成され且つ弾性変形可能な基体であって、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過する際には、当該定着領域における前記円筒状の内面に内接する部材を配置させることなく弾性変形して前記媒体に圧力を加えると共に前記媒体との接触面積を増大させて熱を加え、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過した後には、弾性復元する前記基体を有する前記加熱定着部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材との接触領域である定着領域において予め設定された接触圧力で前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する加圧位置と、前記加圧位置に対して前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが離間する方向に移動して前記定着領域の圧力が前記接触圧力よりも低下する減圧位置との間で、前記加熱定着部材および前記加圧定着部材の少なくとも一方を移動させる接触移動部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する定着領域の中心と、前記加熱定着部材の回転中心と、を結ぶ第1の仮想線を設定した場合に、前記第1の仮想線の延長線と前記加熱定着部材の外表面とが交差する位置と、前記第1の仮想線に直交する第2の仮想線と前記加熱定着部材の外表面とが交差する位置と、に対して、前記加熱定着部材の周方向に沿って中間の位置に対応する位置に対向して配置され、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出部材と、
前記温度検出部材の検知結果に基づいて、前記加熱体の作動を制御して、前記加熱定着部材の温度を制御する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
媒体の表面に転写された未定着の画像を定着させる定着装置であって、
前記媒体の表面に接触可能且つ回転可能に支持されて、加熱体により加熱される加熱定着部材と、
前記加熱定着部材に対向して配置され且つ回転可能に支持されて、前記加熱定着部材との間に挟まれた媒体に圧力を加える加圧定着部材と、
前記媒体の搬送方向と交わる媒体幅方向に延びる円筒状に構成され且つ弾性変形可能な基体であって、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過する際には、当該定着領域における前記円筒状の内面に内接する部材を配置させることなく弾性変形して前記媒体に圧力を加えると共に前記媒体との接触面積を増大させて熱を加え、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過した後には、弾性復元する前記基体を有する前記加熱定着部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材との接触領域である定着領域において予め設定された接触圧力で前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する加圧位置と、前記加圧位置に対して前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが離間する方向に移動して前記定着領域の圧力が前記接触圧力よりも低下する減圧位置との間で、前記加熱定着部材および前記加圧定着部材の少なくとも一方を移動させる接触移動部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する定着領域の中心と、前記加熱定着部材の回転中心と、を結ぶ第1の仮想線を設定した場合に、前記第1の仮想線の延長線と前記加熱定着部材の外表面とが交差する位置と、前記第1の仮想線に直交する第2の仮想線と前記加熱定着部材の外表面とが交差する位置と、に対して、前記加熱定着部材の周方向に沿って中間の位置に対応する位置に対向して配置され、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出部材と、
前記温度検出部材の検知結果に基づいて、前記加熱体の作動を制御して、前記加熱定着部材の温度を制御する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の定着装置において、
前記加熱定着部材の内部に配置され、且つ、前記媒体の搬送方向に交差する幅方向に延びる筒状の加熱容器と、前記加熱容器の内部に収容され且つ通電時に発熱する加熱体本体と、前記加熱容器の内部に封入される気体が通過可能であると共に気体の封入後は封じきられて前記加熱容器の外表面から外方に突出して形成された凸部と、を有する前記加熱体であって、前記第2の仮想線を挟んで隣り合う前記中間の位置どうしの間に対応して、前記凸部が配置された前記加熱体、
を備えたことを特徴とする。
前記加熱定着部材の内部に配置され、且つ、前記媒体の搬送方向に交差する幅方向に延びる筒状の加熱容器と、前記加熱容器の内部に収容され且つ通電時に発熱する加熱体本体と、前記加熱容器の内部に封入される気体が通過可能であると共に気体の封入後は封じきられて前記加熱容器の外表面から外方に突出して形成された凸部と、を有する前記加熱体であって、前記第2の仮想線を挟んで隣り合う前記中間の位置どうしの間に対応して、前記凸部が配置された前記加熱体、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項3に記載の発明の定着装置は、
媒体の表面に転写された未定着の画像を定着させる定着装置であって、
前記媒体の表面に接触可能且つ回転可能に支持されて、加熱体により加熱される加熱定着部材と、
前記加熱定着部材に対向して配置され且つ回転可能に支持されて、前記加熱定着部材との間に挟まれた媒体に圧力を加える加圧定着部材と、
前記媒体の搬送方向と交わる媒体幅方向に延びる円筒状に構成され且つ弾性変形可能な基体であって、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過する際には、当該定着領域における前記円筒状の内面に内接する部材を配置させることなく弾性変形して前記媒体に圧力を加えると共に前記媒体との接触面積を増大させて熱を加え、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過した後には、弾性復元する前記基体を有する前記加熱定着部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材との接触領域である定着領域において予め設定された接触圧力で前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する加圧位置と、前記加圧位置に対して前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが離間する方向に移動して前記定着領域の圧力が前記接触圧力よりも低下する減圧位置との間で、前記加熱定着部材および前記加圧定着部材の少なくとも一方を移動させる接触移動部材と、
前記減圧位置に移動した場合の前記加熱定着部材の外表面と、前記加圧位置に移動して前記減圧位置に比べて弾性変形した状態の前記加熱定着部材の外表面と、において、外表面が一致する位置に対応して配置され、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出部材と、
前記温度検出部材の検知結果に基づいて、前記加熱体の作動を制御して、前記加熱定着部材の温度を制御する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
媒体の表面に転写された未定着の画像を定着させる定着装置であって、
前記媒体の表面に接触可能且つ回転可能に支持されて、加熱体により加熱される加熱定着部材と、
前記加熱定着部材に対向して配置され且つ回転可能に支持されて、前記加熱定着部材との間に挟まれた媒体に圧力を加える加圧定着部材と、
前記媒体の搬送方向と交わる媒体幅方向に延びる円筒状に構成され且つ弾性変形可能な基体であって、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過する際には、当該定着領域における前記円筒状の内面に内接する部材を配置させることなく弾性変形して前記媒体に圧力を加えると共に前記媒体との接触面積を増大させて熱を加え、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過した後には、弾性復元する前記基体を有する前記加熱定着部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材との接触領域である定着領域において予め設定された接触圧力で前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する加圧位置と、前記加圧位置に対して前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが離間する方向に移動して前記定着領域の圧力が前記接触圧力よりも低下する減圧位置との間で、前記加熱定着部材および前記加圧定着部材の少なくとも一方を移動させる接触移動部材と、
前記減圧位置に移動した場合の前記加熱定着部材の外表面と、前記加圧位置に移動して前記減圧位置に比べて弾性変形した状態の前記加熱定着部材の外表面と、において、外表面が一致する位置に対応して配置され、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出部材と、
前記温度検出部材の検知結果に基づいて、前記加熱体の作動を制御して、前記加熱定着部材の温度を制御する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の定着装置において、
前記加熱定着部材の内部に配置され、且つ、前記媒体の搬送方向に交差する幅方向に延びる筒状の加熱容器と、前記加熱容器の内部に密封された状態で収容され且つ通電時に発熱する加熱体本体と、前記加熱容器の内部に封入される気体が通過可能であると共に気体の封入後は封じきられて前記加熱容器の外表面から外方に突出して形成された凸部と、を有する前記加熱体であって、前記加圧位置に移動して弾性変形した前記加熱定着部材の長径方向に対応して前記凸部が配置された前記加熱体、
を備えたことを特徴とする。
前記加熱定着部材の内部に配置され、且つ、前記媒体の搬送方向に交差する幅方向に延びる筒状の加熱容器と、前記加熱容器の内部に密封された状態で収容され且つ通電時に発熱する加熱体本体と、前記加熱容器の内部に封入される気体が通過可能であると共に気体の封入後は封じきられて前記加熱容器の外表面から外方に突出して形成された凸部と、を有する前記加熱体であって、前記加圧位置に移動して弾性変形した前記加熱定着部材の長径方向に対応して前記凸部が配置された前記加熱体、
を備えたことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の定着装置において、
前記接触移動部材を制御する移動制御手段であって、定着動作が開始される前に、前記加熱定着部材の温度を予め設定された定着温度に昇温させる場合に、前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とを前記減圧位置に移動させると共に、前記定着動作が開始される場合に前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とを前記加圧位置に移動させる移動制御手段、
を備えたことを特徴とする。
前記接触移動部材を制御する移動制御手段であって、定着動作が開始される前に、前記加熱定着部材の温度を予め設定された定着温度に昇温させる場合に、前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とを前記減圧位置に移動させると共に、前記定着動作が開始される場合に前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とを前記加圧位置に移動させる移動制御手段、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項6に記載の発明の画像形成装置は、
回転する像保持体と、
前記像保持体の表面に形成された潜像を可視像に現像する現像装置と、
前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
前記媒体に転写された可視像を定着する請求項1ないし5のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする。
回転する像保持体と、
前記像保持体の表面に形成された潜像を可視像に現像する現像装置と、
前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
前記媒体に転写された可視像を定着する請求項1ないし5のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする。
請求項1、3、6に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、定着部材の温度を測定する精度を向上させることができる。
請求項2、4に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、凸部と加熱定着部材との接触を低減することができる。
請求項5に記載の発明によれば、定着動作が開始される前に昇温させる場合に減圧位置に移動させない構成に比べて、加熱定着部材と加圧定着部材との接触面積を低減でき、昇温効率を上昇させることができる。
請求項2、4に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、凸部と加熱定着部材との接触を低減することができる。
請求項5に記載の発明によれば、定着動作が開始される前に昇温させる場合に減圧位置に移動させない構成に比べて、加熱定着部材と加圧定着部材との接触面積を低減でき、昇温効率を上昇させることができる。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(以下、実施例と記載する)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。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は本発明の実施例1の画像形成装置の斜視説明図である。
図2は本発明の実施例1の画像形成装置の全体説明図である。
図1、図2において、本発明の実施例1の画像形成装置の一例としてのプリンタUは、画像が記録される媒体の一例としてのシートSが収容される給紙容器TR1が下部に収容されており、上面には排紙部TRhが設けられている。また、プリンタUの上部にはボタン入力等の各種操作を行うための操作部UIが設けられている。
図2は本発明の実施例1の画像形成装置の全体説明図である。
図1、図2において、本発明の実施例1の画像形成装置の一例としてのプリンタUは、画像が記録される媒体の一例としてのシートSが収容される給紙容器TR1が下部に収容されており、上面には排紙部TRhが設けられている。また、プリンタUの上部にはボタン入力等の各種操作を行うための操作部UIが設けられている。
実施例1のプリンタUは、装置本体U1と、装置本体U1の前側に設けられた開閉可能な開閉部の一例としてのフロントカバーU2と、前記装置本体U1の側面に設けられた開閉可能な開閉部の一例としてのサイドカバーU3と、を有する。前記フロントカバーU2は、像保持体カートリッジ、現像装置、故障した部材の交換、清掃保守や紙詰まりしたシートSを除去するために装置本体U1の内部を開放する際に開放され、前記サイドカバーU3は、現像剤の補給容器の一例としてのトナーカートリッジの交換を行う際に開放可能である。
図2において、プリンタUは、プリンタUの各種制御を行う制御部Cと、制御部Cにより作動を制御される画像処理部IPS、書込制御回路DL、および電源装置E等を有している。電源装置Eは、後述の帯電器の一例としての帯電ローラCRy〜CRk、現像剤保持体の一例としての現像ローラおよび転写装置の一例としての転写ローラT1y〜T1k等に電圧を印加する。
前記画像処理部IPSは、外部の画像情報の送信装置の一例としてのパーソナルコンピュータ等から入力された印刷情報を、K:黒,Y:イエロー,M:マゼンタ,C:シアンの4色の画像に対応した潜像形成用の画像情報に変換して、予め設定された時期に書込制御回路DLに出力する。書込制御回路DLは、入力された各色の画像情報に応じて駆動信号を潜像形成装置ROSに出力する。前記潜像形成装置ROSは、駆動信号に応じて、各色の書込光の一例としてのレーザビームLy,Lm,Lc,Lkを出力する。
前記画像処理部IPSは、外部の画像情報の送信装置の一例としてのパーソナルコンピュータ等から入力された印刷情報を、K:黒,Y:イエロー,M:マゼンタ,C:シアンの4色の画像に対応した潜像形成用の画像情報に変換して、予め設定された時期に書込制御回路DLに出力する。書込制御回路DLは、入力された各色の画像情報に応じて駆動信号を潜像形成装置ROSに出力する。前記潜像形成装置ROSは、駆動信号に応じて、各色の書込光の一例としてのレーザビームLy,Lm,Lc,Lkを出力する。
図2において、前記潜像形成装置ROSの前方には、Y:イエロー,M:マゼンタ,C:シアン,K:黒の各色の可視像の一例としてのトナー像を形成する可視像形成装置UY,UM,UC,UKが配置されている。
K:黒の可視像形成装置UKは回転する像保持体の一例としての感光体Pkを有する。前記感光体Pkの周囲には、帯電器の一例としての帯電ロールCRk、感光体表面の静電潜像を可視像に現像する現像装置Gk、感光体Pk表面に残留した現像剤を除去する像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナCLk等が配置されている。
K:黒の可視像形成装置UKは回転する像保持体の一例としての感光体Pkを有する。前記感光体Pkの周囲には、帯電器の一例としての帯電ロールCRk、感光体表面の静電潜像を可視像に現像する現像装置Gk、感光体Pk表面に残留した現像剤を除去する像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナCLk等が配置されている。
前記感光体Pkは、帯電ロールCRkと対向する帯電領域で帯電ロールCRkにより表面を帯電された後、潜像形成領域でレーザビームLkにより潜像が書き込まれる。書き込まれた静電潜像は現像装置Gkと対向する現像領域においてトナー像に可視像化される。
実施例1の黒色の可視像形成装置UKは、感光体Pk、帯電器CRk、感光体クリーナCLkが一体的に構成されて交換可能な像保持体カートリッジと、現像装置Gkにより構成された交換可能な現像カートリッジと、により構成されている。
他の色の可視像形成装置UY,UM,UCも、黒色の可視像形成装置UKと同様に、装置本体U1に対して着脱可能な像保持体カートリッジと現像カートリッジとにより構成されている。なお、実施例1では、前記4つの可視像形成装置UY〜UKは、着脱可能な枠体Ut、いわゆる交換フレームUtに支持されており、4つの可視像形成装置UY〜UKが装置本体U1に対して一体的に交換可能に構成されている。
実施例1の黒色の可視像形成装置UKは、感光体Pk、帯電器CRk、感光体クリーナCLkが一体的に構成されて交換可能な像保持体カートリッジと、現像装置Gkにより構成された交換可能な現像カートリッジと、により構成されている。
他の色の可視像形成装置UY,UM,UCも、黒色の可視像形成装置UKと同様に、装置本体U1に対して着脱可能な像保持体カートリッジと現像カートリッジとにより構成されている。なお、実施例1では、前記4つの可視像形成装置UY〜UKは、着脱可能な枠体Ut、いわゆる交換フレームUtに支持されており、4つの可視像形成装置UY〜UKが装置本体U1に対して一体的に交換可能に構成されている。
図2において、前記感光体Py〜Pkの前方には、記録媒体搬送装置の一例として、フロントカバーU2に支持されたベルトモジュールBMが配置されている。前記ベルトモジュールBMは、記録媒体の搬送部材の一例としての転写搬送ベルトBを有する。転写搬送ベルトBは、駆動部材の一例としてのベルト駆動ロールRdと、従動部材の一例としての従動ロールRjとにより回転可能に支持されている。前記ベルト駆動ロールRdと従動ロールRjとにより、実施例1の保持搬送部材支持系の一例としてのベルト支持ロール(Rd+Rj)が構成されている。
前記転写搬送ベルトBの内部には、転写器の一例として、各感光体Py〜Pkに対向する位置に転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kが配置されている。また、転写搬送ベルトBの上部には、搬送部材清掃器の一例として、転写搬送ベルトBを清掃するベルトクリーナCLbが配置されている。また、転写搬送ベルトBの下部には、媒体吸着部材の一例として、前記従動ロールRjに対向して配置されてシートSを転写搬送ベルトBに吸着させる吸着ロールRkが配置されている。なお、媒体吸着ロールRkは必ずしも必要ではなく、省略可能である。
前記転写搬送ベルトBの内部には、転写器の一例として、各感光体Py〜Pkに対向する位置に転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kが配置されている。また、転写搬送ベルトBの上部には、搬送部材清掃器の一例として、転写搬送ベルトBを清掃するベルトクリーナCLbが配置されている。また、転写搬送ベルトBの下部には、媒体吸着部材の一例として、前記従動ロールRjに対向して配置されてシートSを転写搬送ベルトBに吸着させる吸着ロールRkが配置されている。なお、媒体吸着ロールRkは必ずしも必要ではなく、省略可能である。
転写搬送ベルトBの下方には、記録媒体の一例としてのシートSを収容する媒体容器の一例としての給紙トレイTR1が配置されている。給紙トレイTR1のシートSは、取出部材の一例としてのピックアップロールRpにより取り出され、捌き部材の一例としてのさばきロールRsにより一枚ずつ分離されて捌かれる。さばきロールRsにより捌かれたシートSは、媒体搬送部材の一例として、媒体搬送路SHに配置された媒体搬送ロールRaにより搬送され、給紙時期の調整部材の一例としてのレジロールRrに送られる。レジロールRrは、予め設定された時期に従動ロールRjと媒体吸着ロールRkとの対向領域である記録媒体吸着位置Q6にシートSを搬送する。前記記録媒体吸着位置Q6に搬送されたシートSは、転写搬送ベルトBに静電吸着される。
前記転写搬送ベルトBに吸着されたシートSは、感光体Py〜Pkと対向、接触する転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kを順次通過する。
前記転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kにおいて転写搬送ベルトBの裏面側に配置された転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kには、制御部Cにより制御される電源回路Eから、予め設定された時期にトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。
多色画像の場合、前記各感光体Py〜Pk上のトナー像は前記転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより転写搬送ベルトB上のシートSに重ねて転写される。また、単色画像、いわゆる、モノクロ画像の場合、感光体Pk上にK:黒のトナー像のみが形成され、このK:黒のトナー像のみが転写器T1kによりシートSに転写される。
トナー像転写後の感光体Py〜Pkは、感光体クリーナCLy〜CLkにより表面に残留したトナーが回収されて清掃され、再び帯電ロールCRy〜CRkにより帯電される。
前記転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kにおいて転写搬送ベルトBの裏面側に配置された転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kには、制御部Cにより制御される電源回路Eから、予め設定された時期にトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。
多色画像の場合、前記各感光体Py〜Pk上のトナー像は前記転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより転写搬送ベルトB上のシートSに重ねて転写される。また、単色画像、いわゆる、モノクロ画像の場合、感光体Pk上にK:黒のトナー像のみが形成され、このK:黒のトナー像のみが転写器T1kによりシートSに転写される。
トナー像転写後の感光体Py〜Pkは、感光体クリーナCLy〜CLkにより表面に残留したトナーが回収されて清掃され、再び帯電ロールCRy〜CRkにより帯電される。
前記トナー像が転写されたシートSは、定着装置Fの加熱定着部材の一例であって円筒状回転部材の一例としての加熱ロールFhと、加圧定着部材の一例としての加圧ベルトFpとが接触する定着位置の一例としての定着領域Q5で定着される。画像が定着されたシートSは、排出部材の一例としての排出ローラRhから排出部の一例としての排出トレイTRhに排出される。
シートSが離隔した後の前記転写搬送ベルトBは、前記ベルトクリーナCLbにより清掃される。
前記媒体搬送路SH、媒体搬送ロールRa、レジロールRr、転写搬送ベルトB、定着装置Fの媒体搬送部材の一例としての加熱ロールFhおよび加圧ベルトFp、排出ロールRh等により、実施例1の媒体搬送装置が構成されている。
シートSが離隔した後の前記転写搬送ベルトBは、前記ベルトクリーナCLbにより清掃される。
前記媒体搬送路SH、媒体搬送ロールRa、レジロールRr、転写搬送ベルトB、定着装置Fの媒体搬送部材の一例としての加熱ロールFhおよび加圧ベルトFp、排出ロールRh等により、実施例1の媒体搬送装置が構成されている。
(定着装置)
図3は実施例1の定着装置の拡大断面図である。
図4は図3のIV−IV線断面図である。
(加熱ロール)
図3、図4において、実施例1の定着装置Fでは、前記加熱ロールFhは、左右方向に延びる金属製の薄肉円筒により構成された基体1を有する。実施例1の基体1は、外径が直径25mmで、肉厚が0.1mmのニッケル鋼により構成されており、弾性変形可能且つ自らの剛性で円筒形状を保持するように構成されている。したがって、前記基体1は、前記加圧ベルトFpとの接触により弾性変形して、媒体搬送方向に沿った接触部の一例である接触領域、いわゆるニップ領域の面積を広くすると共に、加圧ベルトFpとの間で自らの弾性力にてニップ領域にある媒体に圧力を加える。そして、基体1は、加圧ベルトFpと接触していない状態では、自らの剛性で弾性復元して、円筒形状に復元するように構成されている。
図3は実施例1の定着装置の拡大断面図である。
図4は図3のIV−IV線断面図である。
(加熱ロール)
図3、図4において、実施例1の定着装置Fでは、前記加熱ロールFhは、左右方向に延びる金属製の薄肉円筒により構成された基体1を有する。実施例1の基体1は、外径が直径25mmで、肉厚が0.1mmのニッケル鋼により構成されており、弾性変形可能且つ自らの剛性で円筒形状を保持するように構成されている。したがって、前記基体1は、前記加圧ベルトFpとの接触により弾性変形して、媒体搬送方向に沿った接触部の一例である接触領域、いわゆるニップ領域の面積を広くすると共に、加圧ベルトFpとの間で自らの弾性力にてニップ領域にある媒体に圧力を加える。そして、基体1は、加圧ベルトFpと接触していない状態では、自らの剛性で弾性復元して、円筒形状に復元するように構成されている。
すなわち、実施例1の加熱ロールFhの基体1は、無端状部材いわゆるベルト部材のように自らの剛性で円筒形状を保持できない構成とは異なると共に、内部に基体1を定着領域Q5で平面状等の所定の形状に変形させたり、予め設定された接触圧力を付与するための押圧部材、いわゆるサポート部材が配置されていない。
なお、実施例1の基体1は、基体1の肉厚をtとし、弾性変形していない状態の前記基体の直径をDとした場合に、t/Dが4×10-3以上、8×10-3未満に設定され、且つ、ヤング率が100 GPa以上、250 GPa未満に設定され、且つ、前記接触圧力が0.1MPa以上、0.8MPa未満に設定することが好ましい。
したがって、例えば、前記肉厚は、0.1mmを例示したが、これに限定されず、上記好ましい範囲の任意の構成を採用可能である。例えば、現在一般に使用されている加熱ロールの肉厚の最小である0.16mmよりも薄い0.15mm以下の肉厚とすることが可能であり、0.07mm〜0.12mmの範囲であることが好ましい。肉厚が0.1mmのニッケル鋼は、任意の方法により作製することが可能であるが、例えば、電鋳や深絞り加工等により構成することが可能である。
なお、実施例1の基体1は、基体1の肉厚をtとし、弾性変形していない状態の前記基体の直径をDとした場合に、t/Dが4×10-3以上、8×10-3未満に設定され、且つ、ヤング率が100 GPa以上、250 GPa未満に設定され、且つ、前記接触圧力が0.1MPa以上、0.8MPa未満に設定することが好ましい。
したがって、例えば、前記肉厚は、0.1mmを例示したが、これに限定されず、上記好ましい範囲の任意の構成を採用可能である。例えば、現在一般に使用されている加熱ロールの肉厚の最小である0.16mmよりも薄い0.15mm以下の肉厚とすることが可能であり、0.07mm〜0.12mmの範囲であることが好ましい。肉厚が0.1mmのニッケル鋼は、任意の方法により作製することが可能であるが、例えば、電鋳や深絞り加工等により構成することが可能である。
また、材料としてニッケル鋼を例示したがこの材料に限定されず、例えば、ステンレス鋼、いわゆるSUS:Stainless Used Steelや、ニッケル−コバルト合金、銅、金、ニッケル−鉄合金等を使用可能である。なお、実施例1では、基体1のみで構成されているが、表面に離型性を高めるために数μm〜数十μm程度の表面層、いわゆるコート層を形成することも可能である。なお、前記コート層としては、離型性の良いフッ素樹脂を使用することが好適である。また、基体とコート層の間に数十μm〜数百μm程度の弾性層を形成する事も可能である。前記弾性層としては、シリコンゴムなどを使用する事が好適である。なお、実施例1では、接触領域とは媒体と接触する部分のことであり、図3においてはQ5の定着領域であって且つ図4においてはR2の領域である。
図4において、前記基体1の両端部には、左右一対の略円筒状の保持部材2,3が支持されている。前記保持部材2,3は、内端側に配置されて前記基体1に挿入される円筒形状の基体挿入部2a,3aと、前記基体挿入部2a,3aの外端側に一体的に形成され且つ基体1よりも大径且つ基体挿入部2a、3aよりも厚肉の円筒形状の被軸受け部2b,3bとを有する。
また、前記保持部材2,3の中心部には、軸方向に貫通するヒータ通過孔2c,3cが形成されている。左右の保持部材2,3は、それぞれ、外周が軸受けFhaにより回転可能に支持されており、左側保持部材3の外端部には、図示しない駆動源からの駆動力が伝達される被駆動歯車の一例としての被駆動ギア4が支持されている。
また、前記保持部材2,3の中心部には、軸方向に貫通するヒータ通過孔2c,3cが形成されている。左右の保持部材2,3は、それぞれ、外周が軸受けFhaにより回転可能に支持されており、左側保持部材3の外端部には、図示しない駆動源からの駆動力が伝達される被駆動歯車の一例としての被駆動ギア4が支持されている。
(加圧ベルト)
図3において、実施例1の加圧ベルトFpは、シートSの幅方向である左右方向に延びる無端状の帯状部材の一例としてのベルト本体11を有する。ベルト本体11の内部には、保持部材の一例として、左右方向に延びるホルダ12が収容されている。実施例1のホルダ12は、軽量化のために内部が中空に形成されている。ホルダ12の定着領域Q5側には、内側に凹んだ加圧保持部の一例としての加圧パッド収容部12aが形成されており、定着領域Q5の反対側には、内側に凹んだ塗布保持部の一例としての潤滑パッド収容部12bが形成されている。
前記加圧パッド収容部12aには、加圧部材の一例として、左右方向に延びる加圧パッド13が支持されている。実施例1の加圧パッド13は、シートSの搬送方向に対して定着領域Q5の上流側に配置された上流加圧部材の一例としてのプレニップ部材13aと、定着領域Q5の下流側に配置された下流加圧部材の一例としての剥離ニップ部材13bと、を有する。
図3において、実施例1の加圧ベルトFpは、シートSの幅方向である左右方向に延びる無端状の帯状部材の一例としてのベルト本体11を有する。ベルト本体11の内部には、保持部材の一例として、左右方向に延びるホルダ12が収容されている。実施例1のホルダ12は、軽量化のために内部が中空に形成されている。ホルダ12の定着領域Q5側には、内側に凹んだ加圧保持部の一例としての加圧パッド収容部12aが形成されており、定着領域Q5の反対側には、内側に凹んだ塗布保持部の一例としての潤滑パッド収容部12bが形成されている。
前記加圧パッド収容部12aには、加圧部材の一例として、左右方向に延びる加圧パッド13が支持されている。実施例1の加圧パッド13は、シートSの搬送方向に対して定着領域Q5の上流側に配置された上流加圧部材の一例としてのプレニップ部材13aと、定着領域Q5の下流側に配置された下流加圧部材の一例としての剥離ニップ部材13bと、を有する。
前記プレニップ部材13aは、一例として、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体等により構成可能であるが、材料は例示した材料に限定されず、使用可能な任意の材料を採用可能である。また、プレニップ部材13aの定着領域Q5側の面は、加熱ロールFhの外周面に倣う凹形状に形成されており、接触時に定着領域Q5のシート搬送方向の幅を大きくするように形成されている。
また、剥離ニップ部材13bは、一例として、PPS:ポリフェニレンサルファイドや、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂や、鉄、アルミニウム、SUS:ステンレス等の金属材料で構成することが可能であり、プレニップ部材13aよりも剛性が高い材料により構成されている。したがって、実施例1の剥離ニップ部材13bは、定着領域Q5のシート搬送方向の下流側で加熱ロールFhに歪みを与えて、定着領域Q5から送り出されるシートSが加熱ロールFhから自然に剥離するように構成されている。
また、剥離ニップ部材13bは、一例として、PPS:ポリフェニレンサルファイドや、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂や、鉄、アルミニウム、SUS:ステンレス等の金属材料で構成することが可能であり、プレニップ部材13aよりも剛性が高い材料により構成されている。したがって、実施例1の剥離ニップ部材13bは、定着領域Q5のシート搬送方向の下流側で加熱ロールFhに歪みを与えて、定着領域Q5から送り出されるシートSが加熱ロールFhから自然に剥離するように構成されている。
なお、前記プレニップ部材13aとベルト本体11の内周面との間には、低摩擦部材の一例として、ベルト本体11とプレニップ部材13aとの間の摩擦抵抗、摺動抵抗を小さくするための低摩擦シート14が配置されている。前記低摩擦シート14は、シート搬送方向の上流側の端部14aがホルダ12に固定支持されている。
また、前記パッド収容部12bには、塗布部材の一例として、ベルト本体11の内周面に塗布される潤滑剤が含浸された潤滑塗布パッド16が支持されている。実施例1の潤滑塗布パッド16は、一例として、耐熱性のフェルトにより構成可能であるが、構成はこれに限定されず、含浸された潤滑剤をベルト本体11の内周面に塗布可能な任意の材料を使用可能である。また、潤滑剤としては、例えば、粘度300[cs]のアミノ変性シリコーンオイル等の従来公知の潤滑剤を使用可能である。
また、前記パッド収容部12bには、塗布部材の一例として、ベルト本体11の内周面に塗布される潤滑剤が含浸された潤滑塗布パッド16が支持されている。実施例1の潤滑塗布パッド16は、一例として、耐熱性のフェルトにより構成可能であるが、構成はこれに限定されず、含浸された潤滑剤をベルト本体11の内周面に塗布可能な任意の材料を使用可能である。また、潤滑剤としては、例えば、粘度300[cs]のアミノ変性シリコーンオイル等の従来公知の潤滑剤を使用可能である。
図5は実施例1の定着装置の説明図であり、図5Aは定着が行われる加圧位置に加圧ベルトと加熱ロールとが移動した状態の説明図、図5Bは加圧ベルトが加熱ロールから離間する方向に移動した減圧位置に移動した状態の説明図である。
図6は実施例1の定着装置の接触移動部材の説明図であり、図6Aは斜視図、図6Bは図6AのVIB−VIB線断面図である。
図5、図6において、実施例1の定着装置Fでは、加熱ロールFhの軸方向の両端部には、第1の枠体の一例として、軸受けFhaを支持する板状の固定フレーム21が配置されている。なお、定着装置Fの左右両側の構成は、左右対称である以外は同様であるため、以降の説明では、図5、図6において右側の構成について詳細に説明し、左側の構成については詳細な説明は省略する。
図6は実施例1の定着装置の接触移動部材の説明図であり、図6Aは斜視図、図6Bは図6AのVIB−VIB線断面図である。
図5、図6において、実施例1の定着装置Fでは、加熱ロールFhの軸方向の両端部には、第1の枠体の一例として、軸受けFhaを支持する板状の固定フレーム21が配置されている。なお、定着装置Fの左右両側の構成は、左右対称である以外は同様であるため、以降の説明では、図5、図6において右側の構成について詳細に説明し、左側の構成については詳細な説明は省略する。
前記固定フレーム21には、定着領域Q5側が開放されたU字状に形成され、加熱ロールFhの軸受けFhaを支持する軸受け溝部21aが設けられている。また、固定フレーム21の後上端部には、連動部の一例として、左右方向内側に延びる固定プレート部21bが形成されている。図6Aにおいて、固定プレート部21bの左右方向外側の前面には、移動接触部の一例としてのカム接触面21cが形成されている。図6Bにおいて、固定プレート部21bの左右方向の内側には、ネジ孔21dが形成されている。
図5において、前記固定フレーム21の前上方には、第2の枠体の一例として、固定フレーム21の左前部の回転軸22を中心として回転可能に支持された板状の可動フレーム23が配置されている。前記可動フレーム23には、定着領域Q5側が開放された軸受け溝部23aが形成されており、軸受け溝部23aには、加圧ベルトFpのホルダ12の左右両端部を支持する被受け部24が固定支持されている。
図5において、前記固定フレーム21の前上方には、第2の枠体の一例として、固定フレーム21の左前部の回転軸22を中心として回転可能に支持された板状の可動フレーム23が配置されている。前記可動フレーム23には、定着領域Q5側が開放された軸受け溝部23aが形成されており、軸受け溝部23aには、加圧ベルトFpのホルダ12の左右両端部を支持する被受け部24が固定支持されている。
図6Aにおいて、可動フレーム23の後上端部には、被連動部の一例として、左右方向外側に延びる駆動受け部26が形成されている。駆動受け部26は、被付勢部の一例として、ネジ孔21dに対応する位置に配置され且つ固定プレート部21bに対向する板状のバネ受け部26aを有する。図6Bにおいて、バネ受け部26aには、ネジ孔21dに対応する位置にネジ貫通口26bが形成されている。図6Aにおいて、バネ受け部26aの左右方向外端には、前方に延びる連結部26cが形成されている。前記連結部26cの前端には、被接触部材の一例として、左右方向外側に延びカム接触プレート26dが形成されており、カム接触プレート26dの後面には、移動被接触部の一例として、カム接触面21cに対向するカム被接触面26eが形成されている。
図5、図6において、固定フレーム21には、ネジ貫通口26bを貫通し且つネジ孔21dにネジ止めされるネジ27が支持されている。前記ネジ27のネジ頭27aと可動フレーム23のバネ受け部26aとの間には、付勢部材の一例として、可動フレーム23を介して加圧ベルトFpを加熱ロールFhに対して押し当てる予め設定された接触圧力を発生させる加圧バネ28が装着されている。なお、実施例1の加圧バネ28は、加圧ベルトFpが加熱ロールFh側に接触する際の総荷重が100[N]程度〜300[N]程度の範囲に収まるように設定されており、単位面積当たりの力である圧力が0.45[MPa]程度となるように設定されている。なお、圧力は加圧パッド13の形状や材質を変更する事により、0.1〜0.8[MPa]の範囲になるように設定することが好適である。
さらに、前記カム接触面21cとカム被接触面26eとの間には、接触移動部材の一例として、略楕円状の偏心カム29が配置されている。前記偏心カム29は、回転軸29aを中心として回転可能に支持されており、回転軸29aに駆動源の一例としての図示しないモータからの駆動が伝達されることで回転する。
さらに、前記カム接触面21cとカム被接触面26eとの間には、接触移動部材の一例として、略楕円状の偏心カム29が配置されている。前記偏心カム29は、回転軸29aを中心として回転可能に支持されており、回転軸29aに駆動源の一例としての図示しないモータからの駆動が伝達されることで回転する。
図7は実施例1の加熱ロールの要部断面説明図である。
したがって、偏心カム29は、モータからの駆動が伝達されることで、図5Aに示すように偏心カム29の短径がカム接触面21cとカム被接触面26eとの間に挟まれるように配置される第1の位置の一例としての通常位置と、図5Bに示すように偏心カム29の長径がカム接触面21cとカム被接触面26eとの間に挟まれるように配置される第2の位置の一例としての昇温位置との間で移動する。よって、偏心カム29が図5Aに示す通常位置に移動すると、加圧ベルトFpは、図7の実線で示すように加圧バネ28により加圧ベルトFpが加熱ロールFhに押し当てられる加圧位置に移動し、偏心カム29が図5Bに示す昇温位置に移動すると、加圧ベルトFpは、図7の一点鎖線で示すように加圧バネ28が圧縮されて加圧ベルトFpと加熱ロールFhとが加圧位置に比べて離間する方向に移動して接触圧力が低下する減圧位置に移動する。
したがって、偏心カム29は、モータからの駆動が伝達されることで、図5Aに示すように偏心カム29の短径がカム接触面21cとカム被接触面26eとの間に挟まれるように配置される第1の位置の一例としての通常位置と、図5Bに示すように偏心カム29の長径がカム接触面21cとカム被接触面26eとの間に挟まれるように配置される第2の位置の一例としての昇温位置との間で移動する。よって、偏心カム29が図5Aに示す通常位置に移動すると、加圧ベルトFpは、図7の実線で示すように加圧バネ28により加圧ベルトFpが加熱ロールFhに押し当てられる加圧位置に移動し、偏心カム29が図5Bに示す昇温位置に移動すると、加圧ベルトFpは、図7の一点鎖線で示すように加圧バネ28が圧縮されて加圧ベルトFpと加熱ロールFhとが加圧位置に比べて離間する方向に移動して接触圧力が低下する減圧位置に移動する。
図3、図7において、実施例1の定着装置Fでは、加熱ロールFhの表面に対向して、加熱ロールFhの温度を検出する温度検出部材の一例としての温度センサ31が配置されている。図7において、前記温度センサ31は、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとが接触する定着領域Q5の中心と加熱ロールFhの円筒状の基体1の回転中心32とを結ぶ第1の仮想線33を設定した場合に、第1の仮想線33の延長線と加熱ロールFhの外表面とが交差する位置P1と、回転中心32を通過し第1の仮想線33に直交する第2の仮想線34と加熱ロールFhの外表面とが交差する位置P2と、に対して、加熱ロールFhの周方向に沿って中間の位置P3に対応する位置に対向して配置されている。すなわち、図7の一点鎖線で示す減圧位置に移動した場合の加熱ロールFhの外表面と、図7の実線で示す加圧位置に移動して前記減圧位置に比べて弾性変形した状態の加熱ロールFhの外表面と、において、外表面が一致する位置P3に対応して配置されている。
なお、実施例1の温度センサ31は、位置P3に配置したが、これに限定されず、位置P3と同様の条件を満足する位置P4,P5,P6に配置することも可能である。但し、温度センサ31を配置する空間を確保しやすく、定着領域Q5を通過するシートSの妨げになりにくい位置P3,P4とすることが望ましい。
また、実施例1では、加熱ロールFhの周方向に対して温度センサ31と同一の位置且つ加熱ロールFhの軸方向に対して温度センサ31からずれた位置に、安全装置の一例として、加熱ロールFhが過昇温した場合に定着装置Fのヒータへの通電を遮断する図示しない温度ヒューズが配置されている。
また、実施例1では、加熱ロールFhの周方向に対して温度センサ31と同一の位置且つ加熱ロールFhの軸方向に対して温度センサ31からずれた位置に、安全装置の一例として、加熱ロールFhが過昇温した場合に定着装置Fのヒータへの通電を遮断する図示しない温度ヒューズが配置されている。
(ヒータ)
図3、図4、図7において、前記加熱ロールFhは内部には、基体1およびヒータ通過孔2c,3cを貫通して軸方向に延びる加熱体の一例としてのヒータ41が内蔵されている。
図4において、実施例1のヒータ41は、加熱容器の一例として、加熱ロールFhの軸方向に並行して延びる一対の円筒状のガラス管42,43を有する。各ガラス管42,43の内部には、加熱体本体の一例として、通電時に発熱するヒータ本体42a,43aが収容されている。実施例1のヒータ本体42a,43aは、短幅媒体の一例としてシート幅方向の長さが予め設定された長さよりも短い小サイズシートが使用される場合に通電されて小サイズシートのシート幅に対応する領域を加熱する小サイズシート用のヒータ本体42aと、長幅媒体の一例としての予め設定された長さよりも長い大サイズシートが使用される場合に通電されて大サイズシートのシート幅に対応する領域を加熱する大サイズシート用のヒータ本体43aとを有する。なお、実施例1では、小サイズシートは、一例として、A4SEF:ショートエッジフィード以下のシート幅のシートSが設定され、大サイズシートは、一例として、A4SEFより大きなシート幅のシートSが予め設定されている。
図3、図4、図7において、前記加熱ロールFhは内部には、基体1およびヒータ通過孔2c,3cを貫通して軸方向に延びる加熱体の一例としてのヒータ41が内蔵されている。
図4において、実施例1のヒータ41は、加熱容器の一例として、加熱ロールFhの軸方向に並行して延びる一対の円筒状のガラス管42,43を有する。各ガラス管42,43の内部には、加熱体本体の一例として、通電時に発熱するヒータ本体42a,43aが収容されている。実施例1のヒータ本体42a,43aは、短幅媒体の一例としてシート幅方向の長さが予め設定された長さよりも短い小サイズシートが使用される場合に通電されて小サイズシートのシート幅に対応する領域を加熱する小サイズシート用のヒータ本体42aと、長幅媒体の一例としての予め設定された長さよりも長い大サイズシートが使用される場合に通電されて大サイズシートのシート幅に対応する領域を加熱する大サイズシート用のヒータ本体43aとを有する。なお、実施例1では、小サイズシートは、一例として、A4SEF:ショートエッジフィード以下のシート幅のシートSが設定され、大サイズシートは、一例として、A4SEFより大きなシート幅のシートSが予め設定されている。
前記ガラス管42,43の両端部には、保持部材の一例として、2つのガラス管42,42の両端を保持する楕円形状のベース44が支持されている。前記ベース44には、接続線の一例としてのリード線46が貫通した状態で支持されており、リード線46は、各ヒータ本体42a,43aに電気的に接続されている。前記リードセンサ46は、装置本体U1の電源装置Eに接続されており、使用されるヒータ本体42a,43aに対して電源供給が行われる。
図4、図7において、実施例1のガラス管42,43の軸方向の中央部には、ガラス管42,43の外表面から外方に突出する凸部の一例としてのチップ42b,43bが形成されている。図7において、実施例1のヒータ41では、チップ42b,43bは、楕円状のベース44の長径方向の延長方向に沿って互いに逆方向に突出して形成されている。
チップ42b,43bは、気体の一例としての窒素やアルゴン等の不活性ガスをガラス管42,43の内部に封入する際にガスが通過する通路の跡であり、ガスの封入後に封じきられて形成された凸部である。図7において、実施例1のチップ42b,43bは、第2の仮想線34を挟んで隣り合う前記中間の位置P3〜P6どうしの間に対応して、配置されている。すなわち、チップ42b,43bは、加熱ロールFhの回転中心に対して、加熱ロールFhの周方向で位置P3から位置P5の間の範囲A1または位置P4から位置P6の間の範囲A2の間に配置されている。特に、実施例1では、図7に示すように、加圧位置に移動して弾性変形した加熱ロールFhの長径方向に対応してチップ42b、43bが配置されている。
チップ42b,43bは、気体の一例としての窒素やアルゴン等の不活性ガスをガラス管42,43の内部に封入する際にガスが通過する通路の跡であり、ガスの封入後に封じきられて形成された凸部である。図7において、実施例1のチップ42b,43bは、第2の仮想線34を挟んで隣り合う前記中間の位置P3〜P6どうしの間に対応して、配置されている。すなわち、チップ42b,43bは、加熱ロールFhの回転中心に対して、加熱ロールFhの周方向で位置P3から位置P5の間の範囲A1または位置P4から位置P6の間の範囲A2の間に配置されている。特に、実施例1では、図7に示すように、加圧位置に移動して弾性変形した加熱ロールFhの長径方向に対応してチップ42b、43bが配置されている。
実施例1の定着装置Fでは、制御部Cの移動制御手段C1は、定着領域Q5をシートSが通過して定着動作が実行される画像形成動作中は、モータを制御して、偏心カム29を通常位置に移動させて、加圧ベルトFpを加圧位置に保持する。そして、温度センサ31の検出温度に基づいて、温度制御手段C2がヒータを制御して、定着領域Q5の温度が予め設定された定着温度に保持される。
一方、待機状態から画像形成動作が開始される場合のように、定着装置Fの加熱ロールFhが、室温等の低温から定着温度に向けて昇温される動作、いわゆるウォームアップが実行される場合、加圧位置の状態のように加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの接触面積が大きいと、加熱ロールFhから加圧ベルトFpに熱が伝わりやすく、加熱ロールFhを加熱する効率が低下し、加熱時間が長くなる。したがって、実施例1の移動制御手段C1は、加熱ロールFhの昇温が行われる場合には、偏心カム29を昇温位置に移動させて加圧ベルトFpを減圧位置に移動させ、図7の一点鎖線で示すように、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの接触面積を低減する。そして、予め設定された温度まで加熱ロールFhが昇温すると、移動制御手段C1が加圧ベルトFpを加圧位置に移動させて、定着動作が可能な状態となる。
一方、待機状態から画像形成動作が開始される場合のように、定着装置Fの加熱ロールFhが、室温等の低温から定着温度に向けて昇温される動作、いわゆるウォームアップが実行される場合、加圧位置の状態のように加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの接触面積が大きいと、加熱ロールFhから加圧ベルトFpに熱が伝わりやすく、加熱ロールFhを加熱する効率が低下し、加熱時間が長くなる。したがって、実施例1の移動制御手段C1は、加熱ロールFhの昇温が行われる場合には、偏心カム29を昇温位置に移動させて加圧ベルトFpを減圧位置に移動させ、図7の一点鎖線で示すように、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの接触面積を低減する。そして、予め設定された温度まで加熱ロールFhが昇温すると、移動制御手段C1が加圧ベルトFpを加圧位置に移動させて、定着動作が可能な状態となる。
また、実施例1では、画像形成動作が終了すると、加圧ベルトFpが減圧位置に移動するように構成されており、待機中にも加熱ロールFhに圧力が作用して、加熱ロールFhが永久変形してしまうことを低減している。なお、画像形成動作の終了時に加圧ベルトFpを減圧位置に移動させる構成とすることが望ましいが、終了後の待機中でも加圧ベルトFpを加圧位置に保持し続ける構成とすることも可能である。
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の画像形成装置の一例としてのプリンタUでは、薄肉金属円筒状の基体1に加圧ベルトFpが押し当てられて、定着領域Q5において、図3に示すように基体1および弾性体層12が互いに弾性変形する。このとき、シート搬送方向に沿って、加熱ロールFhが弾性変形し、加圧ベルトFpとの接触面積、すなわち、定着領域Q5が広くなり、シートSの搬送性能が向上し、安定した定着が行われる。この結果、例えば、媒体の一例としての封筒を使用した場合でも、封筒に紙皺が発生することが低減され、媒体の一例として厚紙を使用した場合でも、十分な熱量が供給されて、定着不良が低減される。
前記構成を備えた実施例1の画像形成装置の一例としてのプリンタUでは、薄肉金属円筒状の基体1に加圧ベルトFpが押し当てられて、定着領域Q5において、図3に示すように基体1および弾性体層12が互いに弾性変形する。このとき、シート搬送方向に沿って、加熱ロールFhが弾性変形し、加圧ベルトFpとの接触面積、すなわち、定着領域Q5が広くなり、シートSの搬送性能が向上し、安定した定着が行われる。この結果、例えば、媒体の一例としての封筒を使用した場合でも、封筒に紙皺が発生することが低減され、媒体の一例として厚紙を使用した場合でも、十分な熱量が供給されて、定着不良が低減される。
そして、基体1が回転して、定着領域Q5で弾性変形していた部分が定着領域Q5から離れると、弾性変形した部分が円筒状に弾性復元する。したがって、実施例1では、基体1は、回転されてシートSと接触する定着領域Q5を通過する際には、定着領域Q5における前記金属円筒状の内面に内接する部材を配置させることなく弾性変形してシートSに圧力を加えると共に、シートSとの接触面積を増大させて熱を加え、回転されて定着領域Q5を通過した後には、弾性復元する。
また、実施例1の定着装置Fでは、定着領域Q5に対応して基体1を内側から押さえて予め設定された形状に変形させる部材が必要なく、従来技術のように部材点数が増加したり、増加した部品による熱容量の増大や、増大した熱容量を加熱するために消費電力が増大したりすることが低減されている。すなわち、熱容量のある他の部材が配置されて、それらを介して昇温される場合に比べて、ヒータ41により効率的に加温される。
したがって、前記定着装置Fでは、効率的にヒータ41で加熱され、無駄な熱や電力の消費が低減されると共に、効率的且つ速やかに定着領域Q5が昇温され、定着開始までに昇温に必要な時間が短縮される。
また、実施例1の定着装置Fでは、定着領域Q5に対応して基体1を内側から押さえて予め設定された形状に変形させる部材が必要なく、従来技術のように部材点数が増加したり、増加した部品による熱容量の増大や、増大した熱容量を加熱するために消費電力が増大したりすることが低減されている。すなわち、熱容量のある他の部材が配置されて、それらを介して昇温される場合に比べて、ヒータ41により効率的に加温される。
したがって、前記定着装置Fでは、効率的にヒータ41で加熱され、無駄な熱や電力の消費が低減されると共に、効率的且つ速やかに定着領域Q5が昇温され、定着開始までに昇温に必要な時間が短縮される。
さらに、実施例1の定着装置Fでは、待機状態や加熱ロールFhのウォームアップ時には、加圧ベルトFpが減圧位置に移動しており、加圧位置に保持される場合に比べて、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの接触面積が小さくなっている。したがって、昇温の効率が向上し、定着開始までに昇温に必要な時間がさらに短縮されている。
ここで、従来の定着装置では、加圧ベルトFpや加圧ロールのような加圧定着部材は、画像形成動作が終了した状態でも、加熱ロールFhに対して接触した状態が保持されることが一般的であり、紙詰まりが発生して、利用者がカバーU2等を開放した後に手動で接触を解除するといった作業時以外の通常時は加熱ロールFhと加圧ロールFpは接触状態を維持することが一般的である。したがって、温度センサや温度ヒューズは、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとが接触した状態で、温度の検知等をすることが前提であるため、加熱ロールFhが加圧ベルトFpに押されて弾性変形した状態における表面の位置に対応して配置していた。すなわち、加熱ロールFhの表面と、温度センサ等の距離は、温度センサが作動する期間中は、変動しないことが前提となっている。
ここで、従来の定着装置では、加圧ベルトFpや加圧ロールのような加圧定着部材は、画像形成動作が終了した状態でも、加熱ロールFhに対して接触した状態が保持されることが一般的であり、紙詰まりが発生して、利用者がカバーU2等を開放した後に手動で接触を解除するといった作業時以外の通常時は加熱ロールFhと加圧ロールFpは接触状態を維持することが一般的である。したがって、温度センサや温度ヒューズは、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとが接触した状態で、温度の検知等をすることが前提であるため、加熱ロールFhが加圧ベルトFpに押されて弾性変形した状態における表面の位置に対応して配置していた。すなわち、加熱ロールFhの表面と、温度センサ等の距離は、温度センサが作動する期間中は、変動しないことが前提となっている。
図8は従来公知の構成の説明図であり、図8Aは薄肉円筒の加圧ロールを使用し且つ定着領域の反対側に温度センサを配置した状態の説明図、図8Bは厚肉円筒を使用した構成の説明図である。
これに対して、実施例1のように、加熱ロールFhの昇温時に加圧ベルトFpを減圧位置に移動させ、昇温後、定着開始前に加圧ベルトFpを加圧位置に移動させる場合、定着開始前の昇温中と、昇温後とでは、図7の実線と一点鎖線とで示すように、加熱ロールFhの弾性変形量が異なって、加熱ロールFhの表面形状が異なる。したがって、例えば、図8Aに示すように位置P1や位置P2に温度センサ01や温度ヒューズを配置すると、定着開始前の昇温中と画像形成動作の実行中とでは、温度センサ01と加熱ロール02の表面との距離が変動する。よって、位置P1,P2に温度センサ01等を配置すると、温度センサ01の測定温度の精度が低下して昇温不足に伴う定着不良や過剰な昇温に伴う発熱、発煙、出火等の事故の発生、あるいは、温度ヒューズの誤作動等の問題が発生する恐れがある。
これに対応して、実施例1では、温度センサ31や温度ヒューズを位置P3に配置しており、加圧ベルトFpが減圧位置と加圧位置との間で移動しても、加熱ロールFhの表面と温度センサ31との距離の変動が少なくなっている。よって、温度センサ31が温度を測定する精度の低下が抑制され、昇温不足や過剰な昇温の発生や温度ヒューズの誤作動等の発生が低減されている。
これに対して、実施例1のように、加熱ロールFhの昇温時に加圧ベルトFpを減圧位置に移動させ、昇温後、定着開始前に加圧ベルトFpを加圧位置に移動させる場合、定着開始前の昇温中と、昇温後とでは、図7の実線と一点鎖線とで示すように、加熱ロールFhの弾性変形量が異なって、加熱ロールFhの表面形状が異なる。したがって、例えば、図8Aに示すように位置P1や位置P2に温度センサ01や温度ヒューズを配置すると、定着開始前の昇温中と画像形成動作の実行中とでは、温度センサ01と加熱ロール02の表面との距離が変動する。よって、位置P1,P2に温度センサ01等を配置すると、温度センサ01の測定温度の精度が低下して昇温不足に伴う定着不良や過剰な昇温に伴う発熱、発煙、出火等の事故の発生、あるいは、温度ヒューズの誤作動等の問題が発生する恐れがある。
これに対応して、実施例1では、温度センサ31や温度ヒューズを位置P3に配置しており、加圧ベルトFpが減圧位置と加圧位置との間で移動しても、加熱ロールFhの表面と温度センサ31との距離の変動が少なくなっている。よって、温度センサ31が温度を測定する精度の低下が抑制され、昇温不足や過剰な昇温の発生や温度ヒューズの誤作動等の発生が低減されている。
なお、実施例1の定着装置Fでは、加熱ロールFhとして薄肉円筒状の基体1を使用しており、図7に示すように、加圧ベルトFpが加圧位置に移動した状態では、楕円状に変形し、定着領域Q5の反対側の位置P1が定着領域Q5に近づく側に変形する。したがって、加圧ベルトFpの移動の前後で加熱ロールFhの表面の位置が変化しない位置がP3〜P6の4カ所発生し、4カ所の位置P3〜P6のいずれかに温度センサ31を配置することが可能である。図8Bにおいて、従来公知の厚肉円筒状の基体を使用する場合、加圧ベルトFpが加圧位置に移動すると、加熱ロールFhは定着領域Q5の反対側の位置P1が定着領域Q5から遠ざかる側に変形する。したがって、加熱ロールFhの表面の位置が変化しない位置P3′,P4′が2カ所となる。よって、薄肉円筒1を使用する実施例1の定着装置Fでは、厚肉円筒を使用する場合に比べて、温度センサ31を配置する位置が多くなり、設計の自由度が向上している。
図9は実施例1の作用説明図であり、チップを短径方向に対応して配置した状態の説明図である。
図7において、実施例1の定着装置Fでは、ヒータ41のチップ42b,43bの位置が、弾性変形した加熱ロールFhの長径方向に対応して配置されている。図9に示すように、チップ06,07を短径方向に対応して配置した場合、弾性変形後の加熱ロール08の内面とチップ06,07との距離が短くなる。このとき、例えば、誤って厚紙が2枚以上重なった状態で定着領域Q5に進入するといった想定外の厚い媒体が定着領域Q5に進入すると、加熱ロール08が大きく弾性変形して、加熱ロール08の内面がチップ06,07と接触する恐れがあり、加熱ロール08の内面が損傷して、温度ムラが発生しやすくなる問題がある。特に、チップ06,07は基端部に比べて先端が細くなっており、加熱ロール08とチップ06,07とが接触すると、薄肉円筒の場合には破断の恐れもある。
これに対して、実施例1では、ヒータ41のチップ42b,43bが、弾性変形した加熱ロールFhの長径方向に対応して配置されており、定着領域Q5に想定外の厚い媒体が進入しても加熱ロールFhの内面とチップ42b,43bとが接触しにくくなっている。したがって、短径方向に対応して配置されている場合に比べて、加熱ロールFhの破損が低減されている。
図7において、実施例1の定着装置Fでは、ヒータ41のチップ42b,43bの位置が、弾性変形した加熱ロールFhの長径方向に対応して配置されている。図9に示すように、チップ06,07を短径方向に対応して配置した場合、弾性変形後の加熱ロール08の内面とチップ06,07との距離が短くなる。このとき、例えば、誤って厚紙が2枚以上重なった状態で定着領域Q5に進入するといった想定外の厚い媒体が定着領域Q5に進入すると、加熱ロール08が大きく弾性変形して、加熱ロール08の内面がチップ06,07と接触する恐れがあり、加熱ロール08の内面が損傷して、温度ムラが発生しやすくなる問題がある。特に、チップ06,07は基端部に比べて先端が細くなっており、加熱ロール08とチップ06,07とが接触すると、薄肉円筒の場合には破断の恐れもある。
これに対して、実施例1では、ヒータ41のチップ42b,43bが、弾性変形した加熱ロールFhの長径方向に対応して配置されており、定着領域Q5に想定外の厚い媒体が進入しても加熱ロールFhの内面とチップ42b,43bとが接触しにくくなっている。したがって、短径方向に対応して配置されている場合に比べて、加熱ロールFhの破損が低減されている。
次に、本発明の実施例2の説明を行うが、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図10は実施例2の定着装置の軸方向端部の要部拡大説明図であり、実施例1の図7に対応する図である。
図10において、実施例2の定着装置Fでは、実施例1のヒータ41と異なり、チップ42b′,43b′が、楕円状のベース44の長径方向に交差する方向に沿って互いに逆方向に突出して配置されており、ヒータ41の中心に対してほぼ点対称となる位置に各チップ42b′,43b′が配置されている。
なお、実施例2でも、ヒータ41は、チップ42b′,43b′の先端が、弾性変形後の加熱ロールFhの長径方向に対応して配置されている。すなわち、加熱ロールFhの中心に対して、チップ42b′,43b′が、位置P3から位置P5の間の範囲A1、または位置P4から位置P6の間の範囲A2に配置されている。
図10において、実施例2の定着装置Fでは、実施例1のヒータ41と異なり、チップ42b′,43b′が、楕円状のベース44の長径方向に交差する方向に沿って互いに逆方向に突出して配置されており、ヒータ41の中心に対してほぼ点対称となる位置に各チップ42b′,43b′が配置されている。
なお、実施例2でも、ヒータ41は、チップ42b′,43b′の先端が、弾性変形後の加熱ロールFhの長径方向に対応して配置されている。すなわち、加熱ロールFhの中心に対して、チップ42b′,43b′が、位置P3から位置P5の間の範囲A1、または位置P4から位置P6の間の範囲A2に配置されている。
(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2の定着装置Fでは、実施例1と同様に、定着領域Q5に想定外の厚さの媒体が進入して、加熱ロールFhが大きく変形しても、加熱ロールFhとチップ42b′,43b′とが接触しにくく、加熱ロールFhの破損や破断が低減されている。
前記構成を備えた実施例2の定着装置Fでは、実施例1と同様に、定着領域Q5に想定外の厚さの媒体が進入して、加熱ロールFhが大きく変形しても、加熱ロールFhとチップ42b′,43b′とが接触しにくく、加熱ロールFhの破損や破断が低減されている。
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H011)を下記に例示する。
(H01)前記各実施例において、画像形成装置の一例としてプリンタUを例示したが、これに限定されず、複写機、FAX、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、多食の画像形成装置に限定されず、単色の画像形成装置にも適用可能である。また、転写搬送ベルトBを使用する構成に限定されず、中間転写体を使用する従来公知の構成にも適用可能である。
(H02)前記実施例において、2つのヒータ本体42a,43aを有する加熱ロールFhを使用する構成を例示したが、これに限定されず、ヒータ本体の本数は1本または3本以上とすることが可能である。また、ヒータ本体42a,43aが加熱する範囲も、実施例に例示した構成に限定されず、従来公知の任意の構成とすることが可能である。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H011)を下記に例示する。
(H01)前記各実施例において、画像形成装置の一例としてプリンタUを例示したが、これに限定されず、複写機、FAX、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、多食の画像形成装置に限定されず、単色の画像形成装置にも適用可能である。また、転写搬送ベルトBを使用する構成に限定されず、中間転写体を使用する従来公知の構成にも適用可能である。
(H02)前記実施例において、2つのヒータ本体42a,43aを有する加熱ロールFhを使用する構成を例示したが、これに限定されず、ヒータ本体の本数は1本または3本以上とすることが可能である。また、ヒータ本体42a,43aが加熱する範囲も、実施例に例示した構成に限定されず、従来公知の任意の構成とすることが可能である。
(H03)前記実施例において、温度センサ31や温度ヒューズを加熱ロールFhの周方向に対して同一の位置P3に配置する構成を例示したが、これに限定されず、互いに異なる位置P3〜P6に配置することも可能である。また、加熱ロールFhの軸方向に対して、温度センサ31や温度ヒューズを複数配置することも可能であり、この場合に、複数の温度センサ31を異なる位置P3〜P6に配置することも可能である。
(H04)前記実施例において、チップ42b、43b、42b′、43b′が形成される位置は、軸方向の中央部に限定されず、製造工程や設計、仕様等に応じて、任意の位置とすることが可能である。
(H05)前記実施例において、加圧ベルトFpを使用する構成を例示したが、これに限定されず、従来公知の加圧ロールを使用する構成とすることも可能である。
(H04)前記実施例において、チップ42b、43b、42b′、43b′が形成される位置は、軸方向の中央部に限定されず、製造工程や設計、仕様等に応じて、任意の位置とすることが可能である。
(H05)前記実施例において、加圧ベルトFpを使用する構成を例示したが、これに限定されず、従来公知の加圧ロールを使用する構成とすることも可能である。
(H06)前記実施例において、加熱ロールFhとして薄肉円筒を使用する構成とすることが望ましいが、これに限定されず、厚肉円筒の加熱ロールの構成に適用することも可能である。
(H07)前記実施例において、加熱ロールFhを固定し、加圧ベルトFpを接近、離間させる方向に移動させる構成を例示したが、これに限定されず、加熱ロールFh側を可動の構成としたり、両方が可動な構成とすることも可能である。また、加圧ベルトFpを加圧位置と減圧位置との間で移動させる構成として、偏心カム29と加圧バネ28を使用する構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、ソレノイドとバネの組み合わせや、バネを省略して偏心カムのみで押し付けて、加熱ロールFhの弾性復元力で減圧位置に戻すように、加熱ロールFhおよび加圧ベルトFpを2つの位置で移動可能な任意の構成を採用可能である。
(H07)前記実施例において、加熱ロールFhを固定し、加圧ベルトFpを接近、離間させる方向に移動させる構成を例示したが、これに限定されず、加熱ロールFh側を可動の構成としたり、両方が可動な構成とすることも可能である。また、加圧ベルトFpを加圧位置と減圧位置との間で移動させる構成として、偏心カム29と加圧バネ28を使用する構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、ソレノイドとバネの組み合わせや、バネを省略して偏心カムのみで押し付けて、加熱ロールFhの弾性復元力で減圧位置に戻すように、加熱ロールFhおよび加圧ベルトFpを2つの位置で移動可能な任意の構成を採用可能である。
(H08)前記実施例において、画像形成動作終了後やウォームアップ中に加圧ベルトFpを減圧位置に移動させる構成とすることが望ましいが、加圧ベルトFpを加圧位置に保持する構成に適用することも可能である。すなわち、画像形成時を始め、待機時やウォームアップ時には加圧ベルトFpを加圧位置に移動させておくと共に、紙詰まりの解消時に利用者が減圧位置に移動させる構成とすることも可能である。この構成でも、利用者が紙詰まりを解消した後に、減圧位置から加圧位置に戻し忘れた状態で、次回の画像形成動作が開始されることがあり、実施例の温度センサ31を使用することで、通常の加圧位置とは異なる減圧位置でヒータ41の加熱が開始されたとしても、定着温度を精度良く検出でき、過剰な加熱に伴う事故の発生を低減することが可能である。したがって、接触移動部材もモータM1の駆動で回転する偏心カム29に限定されず、利用者が手動で移動させるレバー等の構成を採用することも可能である。
(H09)前記実施例において、例示した具体的な材料や大きさ、長さ等の数値は、設計や仕様等に応じて適宜変更可能である。
(H010)前記実施例において、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとは、減圧位置において接触した状態となる構成を例示したが、これに限定されず、減圧位置において離間する構成とすることも可能である。
(H011)前記実施例において、温度センサ31を位置P3〜P6に一致するように配置する構成を例示したが、位置P3〜P6の正確な位置に限定されず、温度の検知精度の許容範囲において、周方向に位置をずらすことも可能である。
(H010)前記実施例において、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとは、減圧位置において接触した状態となる構成を例示したが、これに限定されず、減圧位置において離間する構成とすることも可能である。
(H011)前記実施例において、温度センサ31を位置P3〜P6に一致するように配置する構成を例示したが、位置P3〜P6の正確な位置に限定されず、温度の検知精度の許容範囲において、周方向に位置をずらすことも可能である。
1…基体、
29…接触移動部材、
33…第1の仮想線、
34…第2の仮想線、
31…温度検出部材、
41…加熱体、
42,43…加熱容器、
42a,43a…加熱体本体、
42b,43b…凸部、
C1…移動制御手段、
C2…温度制御手段、
F…定着装置、
Fh…加熱定着部材、
Fp…加圧定着部材、
Gy,Gm,Gc,Gk…現像装置、
P3,P4,P5,P6…中間の位置、
Py,Pm,Pc,Pk…像保持体、
Q5…定着領域、
S…媒体、
T1y,T1m,T1c,T1k…転写装置、
U…画像形成装置。
29…接触移動部材、
33…第1の仮想線、
34…第2の仮想線、
31…温度検出部材、
41…加熱体、
42,43…加熱容器、
42a,43a…加熱体本体、
42b,43b…凸部、
C1…移動制御手段、
C2…温度制御手段、
F…定着装置、
Fh…加熱定着部材、
Fp…加圧定着部材、
Gy,Gm,Gc,Gk…現像装置、
P3,P4,P5,P6…中間の位置、
Py,Pm,Pc,Pk…像保持体、
Q5…定着領域、
S…媒体、
T1y,T1m,T1c,T1k…転写装置、
U…画像形成装置。
Claims (6)
- 媒体の表面に転写された未定着の画像を定着させる定着装置であって、
前記媒体の表面に接触可能且つ回転可能に支持されて、加熱体により加熱される加熱定着部材と、
前記加熱定着部材に対向して配置され且つ回転可能に支持されて、前記加熱定着部材との間に挟まれた媒体に圧力を加える加圧定着部材と、
前記媒体の搬送方向と交わる媒体幅方向に延びる円筒状に構成され且つ弾性変形可能な基体であって、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過する際には、当該定着領域における前記円筒状の内面に内接する部材を配置させることなく弾性変形して前記媒体に圧力を加えると共に前記媒体との接触面積を増大させて熱を加え、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過した後には、弾性復元する前記基体を有する前記加熱定着部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材との接触領域である定着領域において予め設定された接触圧力で前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する加圧位置と、前記加圧位置に対して前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが離間する方向に移動して前記定着領域の圧力が前記接触圧力よりも低下する減圧位置との間で、前記加熱定着部材および前記加圧定着部材の少なくとも一方を移動させる接触移動部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する定着領域の中心と、前記加熱定着部材の回転中心と、を結ぶ第1の仮想線を設定した場合に、前記第1の仮想線の延長線と前記加熱定着部材の外表面とが交差する位置と、前記第1の仮想線に直交する第2の仮想線と前記加熱定着部材の外表面とが交差する位置と、に対して、前記加熱定着部材の周方向に沿って中間の位置に対応する位置に対向して配置され、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出部材と、
前記温度検出部材の検知結果に基づいて、前記加熱体の作動を制御して、前記加熱定着部材の温度を制御する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。 - 前記加熱定着部材の内部に配置され、且つ、前記媒体の搬送方向に交差する幅方向に延びる筒状の加熱容器と、前記加熱容器の内部に収容され且つ通電時に発熱する加熱体本体と、前記加熱容器の内部に封入される気体が通過可能であると共に気体の封入後は封じきられて前記加熱容器の外表面から外方に突出して形成された凸部と、を有する前記加熱体であって、前記第2の仮想線を挟んで隣り合う前記中間の位置どうしの間に対応して、前記凸部が配置された前記加熱体、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 媒体の表面に転写された未定着の画像を定着させる定着装置であって、
前記媒体の表面に接触可能且つ回転可能に支持されて、加熱体により加熱される加熱定着部材と、
前記加熱定着部材に対向して配置され且つ回転可能に支持されて、前記加熱定着部材との間に挟まれた媒体に圧力を加える加圧定着部材と、
前記媒体の搬送方向と交わる媒体幅方向に延びる円筒状に構成され且つ弾性変形可能な基体であって、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過する際には、当該定着領域における前記円筒状の内面に内接する部材を配置させることなく弾性変形して前記媒体に圧力を加えると共に前記媒体との接触面積を増大させて熱を加え、回転されて前記媒体と接触する定着領域を通過した後には、弾性復元する前記基体を有する前記加熱定着部材と、
前記加熱定着部材と前記加圧定着部材との接触領域である定着領域において予め設定された接触圧力で前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが接触する加圧位置と、前記加圧位置に対して前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とが離間する方向に移動して前記定着領域の圧力が前記接触圧力よりも低下する減圧位置との間で、前記加熱定着部材および前記加圧定着部材の少なくとも一方を移動させる接触移動部材と、
前記減圧位置に移動した場合の前記加熱定着部材の外表面と、前記加圧位置に移動して前記減圧位置に比べて弾性変形した状態の前記加熱定着部材の外表面と、において、外表面が一致する位置に対応して配置され、前記加熱定着部材の温度を検出する温度検出部材と、
前記温度検出部材の検知結果に基づいて、前記加熱体の作動を制御して、前記加熱定着部材の温度を制御する温度制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。 - 前記加熱定着部材の内部に配置され、且つ、前記媒体の搬送方向に交差する幅方向に延びる筒状の加熱容器と、前記加熱容器の内部に密封された状態で収容され且つ通電時に発熱する加熱体本体と、前記加熱容器の内部に封入される気体が通過可能であると共に気体の封入後は封じきられて前記加熱容器の外表面から外方に突出して形成された凸部と、を有する前記加熱体であって、前記加圧位置に移動して弾性変形した前記加熱定着部材の長径方向に対応して前記凸部が配置された前記加熱体、
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の定着装置。 - 前記接触移動部材を制御する移動制御手段であって、定着動作が開始される前に、前記加熱定着部材の温度を予め設定された定着温度に昇温させる場合に、前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とを前記減圧位置に移動させると共に、前記定着動作が開始される場合に前記加熱定着部材と前記加圧定着部材とを前記加圧位置に移動させる移動制御手段、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の定着装置。 - 回転する像保持体と、
前記像保持体の表面に形成された潜像を可視像に現像する現像装置と、
前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
前記媒体に転写された可視像を定着する請求項1ないし5のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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