JP2013054115A - 画像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】小サイズ記録材を通紙する場合の非通紙部昇温を抑制するための、磁束遮蔽板(10L・10R)の移動制御と、像加熱部材(41)とニップ部(N)を形成する加圧部材(50)に対する均熱部材(70)の脱着制御を適切に抑制する。
【選択図】図4
Description
(1)画像形成装置例
図1は本発明に係る画像加熱装置を定着装置500として搭載した電子写真カラー複写機の一例の概略構成図である。
(2)定着装置500
以下の説明において、定着装置500またはこれを構成している部材の長手方向とは、回転体の軸線方向(スラスト方向)、または記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向又はその方向に並行な方向である。また、短手方向とは記録材搬送方向に並行な方向である。
アセンブリ40は、後述するコイルユニット60から発生される磁界(磁場)が存在する領域を通過したときに電磁誘導発熱する磁性部材(金属層、導電部材)で構成される回転可能な像加熱部材としての円筒状の定着ベルト41を有する。また、ベルト41の内部に挿入された金属製のステー42を有する。ステー42の下面には長手に沿って圧力付与部材としての加圧パッド43が取り付けられている。
そのため、回転状態のベルト41の幅方向への寄りを規制するための手段としては、ベルト41の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部45aを有するフランジ部材45L・45Rを設ければ十分である。これにより、定着装置500の構成を簡略化できるという利点がある。
加圧部材としての加圧ローラ50はアセンブリ40の下側において、軸線方向をアセンブリ40の長手方向にほぼ並行にして、左右の側板30L・30R間に軸受51を介して回転可能に配設されている。
左右の側板30L・30Rには軸受82・82を介してカム軸81が回転可能に配設されている。その軸81の左右の端部にはそれぞれ側板30L・30Rの外側において左右対称で同形状の偏心カム83が同じ位相で固定して配設されている。また、側板30L・30Rの外側にはそれぞれ上記のカム83と係合する加圧レバー84が配設されている。
ユニット60はベルト41を誘導加熱する加熱源(誘導加熱手段)であり、アセンブリ40の上面側、即ちアセンブリ40のローラ50側とはほぼ180°反対側において、左右の側板30L・30Rに対して位置が固定されて配設されている。ユニット60はベルト41に沿って長いハウジング61に対して励磁コイル(磁束を生ずるコイル)62、磁性体コア63等を組み付けたものである。
磁束遮蔽板10L・10Rは、アセンブリ60のコイル62とベルト41との間の磁界が存在する領域において、コイル62からベルト41に作用する磁束を低減させるための部材である。即ち、記録材の搬送方向と直交する幅方向において、通紙可能な最大サイズの幅よりも小さい幅の記録材を通紙する際にベルト1の非通紙部領域に作用する磁束を減らす調整位置に移動させて磁束を調整するための磁束調整手段である。
本実施例の定着装置500には、ローラ50に対して着脱(接離)可能な均熱部材としての均熱ローラ70が備えられている。このローラ70は、小サイズ記録材が通紙された場合のベルト41の通紙領域以外の異常昇温をローラ50で吸熱し、その吸熱したローラ50の熱を分散し、ベルト41の異常昇温を抑制するために、備えられている。
画像形成装置のスタンバイ状態においては、定着装置500は、定着モータ53がOFFにされていてローラ50の回転は停止している。機構80は加圧解除状態にされていてニップ部Nの加圧は解除されている。ユニット60のコイル62に対する給電はOFFにされている。板10L・10Rは退避位置であるホームポジションに位置している。ローラ70は下降移動していてローラ50から離間した状態の第2の位置Gに保持されている。
図2において、Wmaxは装置500に通紙可能な最大幅の大サイズ記録材の幅サイズ(通紙域)である。本実施例においては、大サイズ記録材は13インチ×19インチ紙で、縦送りである。従って、Wmaxは13インチ(330mm)である。
前述のように、ユニット60のコア63は、ベルト41の長手方向に沿って配設されている。そして、各種幅サイズの小サイズ記録材の非通紙部昇温の回避に対応できるように長手方向で複数に分割されて個々にベルト41との距離を変化させる方向に単独で移動可能な分割可動コア63aを有している。そして、制御部309で制御されて、個々のコア63aを移動させるコア移動機構65を有する。
制御部309は、プリントジョブが開始すると、通紙される記録材のサイズ入力値を読み取る。通紙される記録材が大サイズ記録材である場合には、板10L・10Rを退避位置であるホームポジションに保持させたままとする。小サイズ記録材である場合には、駆動手段25により軸22を正回転駆動させて、板10L・10Rをそれぞれベルト41の中央部に向う方向に移動させる。そして、板10L・10Rを両者の間隔が小サイズ記録材の幅にほぼ対応する間隔になる位置まで移動させて軸22の駆動を停止させる。
制御部100は、プリントジョブが開始すると、通紙される記録材のサイズ入力値を読み取る。そして、大サイズ記録材であるときは、ローラ70がローラ50から離間した第2の位置Gに保持されるように機構90を制御する。そして、小サイズ記録材であるときは、後述する所定の条件下においてローラ70をローラ50に当接させた第1の位置Fに移動するように機構90を制御する。ローラ50に当接したローラ72はローラ50の回転に従動して回転する。そして、ローラ50の長手方向の温度の均一化を促し、ベルト41およびローラ50の非通紙部昇温が抑制される。
上記の方法により、50℃乃至200℃におけるトナーの粘度(Pa・s)を測定した。ここで、温度15℃、湿度15%の環境下において、小サイズ記録材として、キヤノン(株)製のGF−C104:A4サイズの記録材Pを連続通紙(横送り)した時の通紙枚数に対するベルト41の表面温度の推移を図10に示す。この場合、均熱ローラ70は加圧ローラ50に対して最初から終わりまで常に接触したままとしている。ベルト41の表面温度は、KEYENCE社製 赤外放射温度計IT2−50を用いて、ベルト幅の中央部の温度を測定した。
条件2:後続の記録材Pの先端がニップ部Nの上流側R1θ+2πr2(mm)よりも上流側に位置する
R1:加圧回転体50の半径(mm) R2:均熱手段(回転体)70の半径(mm)
θ:線bと線cとのなす角度(rad)
線bは加熱回転体41と加圧回転体50との接触点d(ニップ部Nの記録材搬送方向aにおける中央部)と加圧回転体50の中心eを結ぶ線である。線cは加圧回転体50と均熱手段70との接触点f(接触ニップ部の加圧回転体方向における中央部)と加圧回転体50の中心eを結ぶ線である。
実施例1では均熱ローラ70を加圧ローラ50に着するタイミングは、通紙枚数がある一定枚過ぎたら着する実施例で説明した。本実施例では定着ベルト温度を検知しており、定着ベルトが最下点温度を過ぎたことを検知してから、均熱ローラ70を加圧ローラ50に着する構成である。
1)加熱部材41はローラ体であってもよい。また複数の張架部材間に懸回張設して循環移動される可撓性を有するエンドレスベルト体にすることもできる。
Claims (11)
- 磁束を生ずるコイルと、前記磁束により熱を生じ、記録材に形成された画像を加熱する像加熱部材と、前記像加熱部材を圧し、記録材に形成された画像を加熱するニップ部を形成する加圧部材と、前記像加熱部材あるいは前記加圧部材の温度を検知する温度検知手段と、前記加圧部材に当接し、記録材の搬送方向と直交する幅方向における前記加圧部材の温度差を小さくするための均熱ローラと、前記均熱ローラを前記加圧部材に当接離間するための当接離間手段と、前記幅方向において通紙可能な最大サイズの幅よりも小さい幅の記録材を通紙する際に前記像加熱部材の非通紙部領域に作用する磁束を減らす調整位置に移動させて磁束を調整するための磁束調整手段と、を有する画像加熱装置において、
前記磁束調整手段を動作させて、前記幅方向において通紙可能な最大サイズの幅よりも小さい幅の記録材に連続して画像を形成するジョブを実行する際に、画像形成開始前の前記温度検知手段による検知温度が設定温度よりも低い場合の前記均熱ローラの前記加圧部材への当接タイミングは、画像形成開始前の前記温度検知手段による検知温度が設定温度よりも高い場合の前記均熱ローラの前記加圧部材への当接タイミングより遅くすることを特徴とする画像加熱装置。 - 画像形成開始前の前記温度検知手段による検知温度が設定温度よりも低い場合には、画像形成開始前に前記磁束調整手段の前記調整位置への移動と前記均熱ローラの前記加圧部材への当接動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。
- 画像形成開始前の前記温度検知手段による検知温度が設定温度よりも高い場合には、画像形成開始前に前記磁束調整手段の前記調整位置への移動を行い、画像形成開始後の予め設定したタイミングで前記均熱ローラの前記加圧部材への当接動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。
- 画像形成回数をカウントするカウント手段を有し、前記予め設定したタイミングは前記カウント手段が設定値に達するタイミングであることを特徴とする請求項3に記載の画像加熱装置。
- 前記予め設定したタイミングは、前記温度検知手段による検知温度がジョブの実行開始から最下点に達した後の所定のタイミングであることを特徴とする請求項3に記載の画像加熱装置。
- 記録材の搬送方向と直交する幅方向の記録材の幅が通紙可能な最大サイズの幅よりも小さい記録材であって、記録材に画像を転写する転写部と前記ニップ部の長さよりも搬送方向における記録材の長さが長い記録材を連続して画像を形成する画像形成ジョブの実行中に前記均熱ローラを前記加圧部材に当接させる場合には、記録材の後端が前記転写部を通過してから次の記録材がニップ部に到達する間に前記加圧部材から離間している前記均熱ローラを前記加圧部材に当接することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の画像加熱装置。
- 前記均熱ローラを前記加圧部材に当接するタイミングの条件は、以下の条件1と条件2の両方を同時に満たすことを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。
条件1:先行する記録材の後端がニップ部の上流側R1θ(mm)よりも下流側に位置する
条件2:後続の記録材の先端がニップ部の上流側R1θ+2πr2(mm)よりも上流側に位置する
R1:加圧部材の半径(mm)、R2:均熱ローラの半径(mm)、θ:像加熱部材と加圧部材との接触点と加圧部材の中心を結ぶ線と、加圧部材と均熱ローラとの接触点と加圧部材の中心を結ぶ線とのなす角度(rad) - 前記温度検知手段は前記像加熱部材の長手方向に沿って加熱部材に非接触で往復移動可能であることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の画像加熱装置。
- 装置に通紙される記録材が前記大サイズの幅の記録材である場合には、前記磁束調整手段を磁束を調整しない位置に保持させ、前記均熱ローラを前記加圧部材から離間させた位置に保持させることを特徴とする請求項1から請求項8の何れか一項に記載の画像加熱装置。
- 前記均熱ローラは金属芯金の表面にトナー離型樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項9の何れか一項に記載の画像加熱装置。
- 搬送される記録材に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記記録材に担持された前記未定着画像を加熱して定着させる定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記定着手段が請求項1から請求項10の何れか一項に記載の画像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
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