JP2013064997A - 画像加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】最大幅の記録材よりも幅狭の記録材に画像形成を行う場合、定着ベルト1の非通紙領域が過昇温しないように外側コア7aを退避させるが、この非通紙領域のうち領域Wにおいて定着ベルト1は昇温し得る関係となっている。つまり、磁束遮蔽板11により定着ベルト1の領域Wにおける磁束が遮蔽されない関係となっている。そこで、この領域Wにおける定着ベルト1の過昇温を抑制するため、均熱ローラ9を加圧ローラ2に当接させることにより、間接的に定着ベルト1を冷却する。その結果、磁束遮蔽板11の幅方向長さを長くすることによる装置の大型化を回避しつつ、定着ベルトの熱劣化を防ぐことが可能となる。
【選択図】図9
Description
本発明の第1の実施形態について、図1ないし図14を用いて説明する。まず、図1を用いて、本実施形態の画像形成装置の概略構成について説明する。
原稿台ガラス302上に置かれた原稿は、光源303によって照射され、光学系304を介してCCDセンサ305に結像される。この読取光学系ユニットは矢印の方向に走査することにより、原稿をライン毎の電気信号データ列に変換する。CCDセンサ305により得られた画像信号は、プリンタ部に送られ、プリンタ制御部309でプリンタにあわせた画像処理がされる。また、プリンタ制御部309は画像信号としてプリントサーバ等からの外部入力も受けられる。
以下の説明において、画像加熱装置としての定着装置またはこれを構成している部材の長手方向とは記録紙搬送路面内において記録紙搬送方向に直交する方向である。また短手方向とは記録紙搬送方向に並行な方向である。定着装置に関し、正面とは装置を記録紙入口側からみた面、背面とはその反対側の面(記録紙出口側)、左右とは装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは記録紙搬送方向に関して上流側と下流側である。さらに、定着ベルトの幅方向とは、上記の記録紙搬送方向と直交する方向と実質平行である。
次に、図3を用いて、本実施形態の定着ベルト1についてより詳しく説明する。図3は、定着ベルト1の層構成を示すために、一部を切断した図である。定着ベルト1は、例えば内径が30mmで電気鋳造法によって製造したニッケルを基層(金属層)1aとして有している。この基層1aの厚さは40μmである。
定着ベルト1との間でニップ部Nを形成するための加圧ローラ2(駆動回転体)は、例えば、外径が30mmで長手方向中央部の径が20mmで両端部の径が19mmである鉄合金製の芯金に、弾性層としてシリコーンゴム層が設けてなる。表面は、離型層としてフッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)が30μmの厚みで設けられる。加圧ローラ2の長手方向中央部における硬度は、ASK−C70℃である。
次に、本実施形態の誘導加熱装置100について、図5及び図6を参照してより詳細に説明する。例えば、定着ベルト1と誘導加熱装置100の励磁コイル6は0.5mmの厚さを有するモールド部材7cにより電気絶縁の状態を保つ。また、定着ベルト1と励磁コイル6との間隔は1.5mm(モールド部材7cの表面と定着ベルト表面の距離は1.0mm)で長手方向に一定であり、定着ベルト1は長手方向に均一に加熱される。
ここで、本実施形態で使用するトナーの温度と溶融粘度との関係を調べた結果を、図7に示す。トナーの溶融粘度はフローテスターで測定した。フローテスターによるトナーの溶融粘度の測定は、フローテスターCFT−500D(株式会社島津製作所製)を用い、装置の操作マニュアルに従い、下記の条件で測定を行った。
・サンプル:トナーを1.0g秤量し、これを直径1cmの加圧成型器により荷重20kNで1分間加圧することで成型してサンプルとする。
・ダイ穴径:1.0mm
・ダイ長さ:1.0mm
・シリンダ圧力:9.807×105(Pa)
・測定モード:昇温法・昇温速度:4.0℃/min
次に、温度15℃、湿度15%の環境下において、キヤノン(株)製のGF−C104A4サイズの記録紙を連続通紙した時の通紙枚数に対する定着ベルト1の表面温度(ベルト表面温度)の推移を図8に示す。ベルト表面温度は、KEYENCE社製 赤外放射温度計IT2−50を用いて、ベルト中央部の温度を測定した。この測定は、画像形成のジョブの開始時から均熱ローラ9を加圧ローラ2に常に当接させて行った。
次に、通紙領域に対する定着ベルト表面の温度分布について示す。図9に、A4サイズの記録紙を通紙したときの定着ベルト表面の温度分布を示す。なお、図9は、上側に示す記録紙を通紙する定着装置の模式図に対応させて、下側に定着ベルト表面の温度分布を示している。
次に、本実施形態の構成を検証した結果について説明する。上述の構成の定着装置500で、温度15℃、湿度15%の環境下において、キヤノン(株)製のGF−C104 A4サイズの記録紙を連続通紙した。まず、通紙枚数に対するベルト表面温度の推移を、図13に示す。ベルト表面温度は、KEYENCE社製 赤外放射温度計IT2−50を用いて、ベルト中央部の温度を測定した。図13より、記録紙からトナーが剥がれてしまう温度である175℃よりベルト表面温度が低下せず、記録紙からトナーが剥がれてしまうことは無かった。
本発明の第2の実施形態について、図15ないし図18を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、均熱ローラを加圧ローラに当接させるタイミングが、通紙枚数が所定枚数を過ぎた場合について説明した。これに対して本実施形態では、定着ベルトの表面温度を検知して、定着ベルトの表面温度が最下点温度を過ぎたことを把握してから(所定温度に降下した際に)、均熱ローラを加圧ローラに当接させる。
次に、本実施形態の構成を検証した結果について説明する。上述の構成の定着装置で、温度15℃、湿度15%の環境下において、キヤノン(株)製のGF−C104 A4サイズの記録紙を連続通紙した。まず、通紙枚数に対するベルト表面温度の推移を図17に示す。ベルト表面温度は、KEYENCE社製 赤外放射温度計IT2−50を用いて、ベルト中央部の温度を測定した。図17より本実施例では、記録紙からトナーが剥がれてしまう温度である175℃よりベルト表面温度が低下せず、記録紙からトナーが剥がれてしまうことは無かった。
上述の各実施形態では、画像加熱装置が、記録紙に形成された未定着のトナー像を記録紙に定着させる定着装置を例に、説明した。但し、本発明は、画像加熱装置が、記録紙に定着された定着画像を加熱して画像の光沢度を向上させる光沢付与装置である場合にも、適用可能である。このような光沢付与装置の場合も、定着装置と同様の非通紙部の過昇温が生じる場合があり、均熱ローラを当接させることにより、この過昇温を抑制できる。
Claims (17)
- 記録材上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトを電磁誘導加熱する励磁コイルと、
前記エンドレスベルトとの間で前記ニップ部を形成するとともに前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、
画像加熱装置に使用可能な最大幅の記録材よりも幅狭の所定の記録材に画像加熱処理を施すとき、前記励磁コイルから前記エンドレスベルトに向かう磁束のうち、前記エンドレスベルトが前記所定の記録材と接触し得る領域よりも前記エンドレスベルトの幅方向外側の領域の一部に向かう磁束を抑制する磁束抑制部材と、
前記駆動回転体に当接して前記駆動回転体から吸熱する吸熱回転体と、を備えた、
ことを特徴とする画像加熱装置。 - 前記吸熱回転体を前記駆動回転体に接離させる接離機構を更に有する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像加熱装置。 - 前記接離機構の動作を制御する制御手段を更に有し、前記制御手段は所定枚数の前記所定の記録材に連続して画像加熱処理を行った際に前記吸熱回転体を前記駆動回転体に当接させる、
ことを特徴とする、請求項2に記載の画像加熱装置。 - 前記エンドレスベルトの幅方向端部側の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて前記接離機構の動作を制御する制御手段とを更に有し、前記制御手段は前記温度センサによる検知温度が所定温度に降下した際に前記吸熱回転体を前記駆動回転体に当接させる、
ことを特徴とする、請求項2に記載の画像加熱装置。 - 記録材の前記幅方向長さに応じて前記磁束抑制部材を前記エンドレスベルトの幅方向に実質沿って移動させる移動機構を更に有する、
ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像加熱装置。 - 前記励磁コイルは前記エンドレスベルトの外側近傍に配置されている、
ことを特徴とする、請求項1ないし5のうちの何れか1項に記載の画像加熱装置。 - 前記励磁コイルよりも前記エンドレスベルトから離れた側に配置され、且つ、前記エンドレスベルトの幅方向に並んで配置された複数の磁性コアを更に有する、
ことを特徴とする、請求項6に記載の画像加熱装置。 - 記録材の前記幅方向長さに応じて前記複数の磁性コアのうち少なくとも1つの磁性コアを前記励磁コイルから離れる方向へ退避させる退避機構を更に有する、
ことを特徴とする、請求項7に記載の画像加熱装置。 - 前記画像加熱装置は記録材上の未定着トナー像を前記ニップ部にて定着する、
ことを特徴とする、請求項1ないし8のうちの何れか1項に記載の画像加熱装置。 - 前記吸熱回転体は前記駆動回転体に従動回転可能なローラである、
ことを特徴とする、請求項1ないし9のうちの何れか1項に記載の画像加熱装置。 - 記録材上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトを電磁誘導加熱する励磁コイルと、
前記エンドレスベルトの幅方向に並んで配置された複数の磁性コアと、
前記エンドレスベルトとの間で前記ニップ部を形成するとともに前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動回転体と、
記録材の前記幅方向長さに応じて前記複数の磁性コアのうち少なくとも1つの磁性コアを前記励磁コイルから離れる方向へ退避させる退避機構と、
前記駆動回転体に当接して前記駆動回転体から吸熱する吸熱回転体と、を備えた、
ことを特徴とする画像加熱装置。 - 前記吸熱回転体を前記駆動回転体に接離させる接離機構を更に有する、
ことを特徴とする、請求項11に記載の画像加熱装置。 - 前記接離機構の動作を制御する制御手段を更に有し、前記制御手段は所定枚数の前記所定の記録材に連続して画像加熱処理を行った際に前記吸熱回転体を前記駆動回転体に当接させる、
ことを特徴とする、請求項12に記載の画像加熱装置。 - 前記エンドレスベルトの幅方向端部側の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの出力に基づいて前記接離機構の動作を制御する制御手段とを更に有し、前記制御手段は前記温度センサによる検知温度が所定温度に降下した際に前記吸熱回転体を前記駆動回転体に当接させる、
ことを特徴とする、請求項12に記載の画像加熱装置。 - 前記励磁コイルは前記エンドレスベルトの外側近傍に配置されており、前記複数の磁性コアは前記励磁コイルよりも前記エンドレスベルトから離れた側に配置されている、
ことを特徴とする、請求項11ないし14のうちの何れか1項に記載の画像加熱装置。 - 前記画像加熱装置は記録材上の未定着トナー像を前記ニップ部にて定着する、
ことを特徴とする、請求項11ないし15のうちの何れか1項に記載の画像加熱装置。 - 前記吸熱回転体は前記駆動回転体に従動回転可能なローラである、
ことを特徴とする、請求項11ないし16のうちの何れか1項に記載の画像加熱装置。
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