JP2015090470A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(画像形成装置)
図3に示す画像形成装置の内部には、第1、第2、第3、第4の画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdが併設され、各々異なった色(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)のトナー像が潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。
次に、本実施形態に係る定着装置の構成について、図2、図4を用いて詳細に説明する。図2において、9は定着装置としての定着器である。定着器9は、定着部材(画像加熱部材)としての定着ローラ101、加圧部材としての加圧ローラ102、第1及び第2の加熱ローラ103、104および外部加熱ベルト105を有する外部加熱ユニット200(図4)で構成されている。第1の加熱ローラ103、第2の加熱ローラ104は、夫々第1の支持ローラ(懸架ローラ)、第2の支持ローラ(懸架ローラ)として外部加熱ベルト105を懸架する機能と、外部加熱ベルト105を加熱する機能を備える。
定着ローラ101は、図示しない駆動源によって、矢印A方向に所定の速度で回転駆動されるようになっている。定着ローラ101の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ111が配置されて、定着ローラ101表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
加圧ローラ102は、図示しない加圧手段により、定着ローラ101に所定の圧力で加圧(圧接)されて、定着ローラ101と定着ニップ部(ニップ部)Nを形成しており、矢印B方向に所定の速度で、定着ローラ101と従動回転される。定着ニップ部Nでは、未定着トナーKを担持した記録材Pを挿通して、記録材P上にトナーKを定着させる。
また、加圧ローラ102の芯金の内部には、発熱体としてハロゲンヒータ112が配置されて、加圧ローラ102の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱されている。
次に、本実施形態における外部加熱部材としての外部加熱ベルトユニット200について説明する。図3に示すように、外部加熱ベルトユニット200は外部加熱ベルト105と、外部加熱ベルト105を張架する張架ローラである第1及び第2加熱ローラ103、104を備える。そして、図3に示す加圧手段204によって、外部加熱ベルトユニット200を定着ローラ101外周面に対して所定の圧力で押圧することで、外部加熱ベルト105の外周面を定着ローラ101の外周面に圧接させる。この時、外部加熱ベルト105は、定着ローラ101と接触面Neを形成している。
図4に示すように、第1加熱ローラ103側における外部加熱ベルト105の表層(表面)の温度は、温度検知手段として、第1加熱ローラ103と外部加熱ベルト105の接触領域D1に接触するサーミスタ123によって検知される。そして、その検知温度に基づいて、ヒータ制御手段140によってハロゲンヒータ113をON/OFFし、所定の目標温度になるように制御(温度調節)する。
図4は本発明の実施形態を説明した外部加熱ベルト構成の正面図であり、図5は本発明の実施形態を説明した外部加熱ベルト構成の長手方向概略図である。図5で、保持部材206a、206bは、第1加熱ローラ103及び第2加熱ローラ104の各々の長手方向(回転軸方向)の両端部を回転自在に支持している。更に保持部材206a、bは、第1及び第2の支持ローラとしての第1加熱ローラ103及び第2加熱ローラ104を回転可能に保持するとともに付勢部材301の付勢力に抗して第1の支持ローラが相対移動するのを許容する保持機構として機能する。
次に、本実施形態の特徴となる外部加熱ベルトの温度検知素子123、124の配置に関して、図6、図7及び図8を用いて説明する。温度検知素子123、124は、第1および第2の支持ローラである第1および第2加熱ローラ103、104とともに外部加熱ベルト105を挟み込むように設けられる。以下、更に詳細に説明する。
同様に、第2加熱ローラ104の両端部に配置された部材134aと部材134bは、取付け部材136によって繋がれて(連結されて)おり、第2加熱ローラ104側に当接するサーミスタ124が取付け部材136に取付けられている。
次に、本実施形態の外部加熱ベルトの温度制御に関して、図12のフローチャート、図13の装置ブロック図を用いて、本実施形態の動作を以下に説明する。
次に、外部加熱ベルト105の定着ローラ101に対する当接/退避に関連する本実施形態の効果を、従来例と比較して詳細に示す。先ず、従来例に関して、外部加熱ベルト105が定着ローラ101から退避した構成に関して説明する。図6に示すように、外部加熱ベルト105を懸架する第1加熱ローラ103と第2加熱ローラ104の間を広げる方向に、外部加熱ベルト105にテンションが付与されている。
外部加熱ベルトユニット200が定着ローラから退避した状態において、サーミスタの検出温度は以下のように設定される。即ち、サーミスタ121、123、124が180℃となるように、各々のハロゲンヒータ(111、113、114)を制御装置140によって、温度調節する。ここで、サーミスタ121は定着ローラ101の温度、サーミスタ123、124は外部加熱ベルト105(第1加熱ローラ103、第2加熱ローラ104の領域)の温度を検出する。
サーミスタ(温度検出素子)において、外部加熱ベルト105に当接し、温度を検出する面と一体となっている同材質の部分を温度検出領域と定め、温度検出領域の中で、最も検出温度が高くなる点を温度検出素子の中心部と定義する。サーミスタでは、基本的にサーミスタ素子が接着されている部分が中心部となる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
上述した実施形態では、外部加熱ベルトを懸架する複数の懸架ローラの全てに対して、回転支持部材としてのベアリング、取付け部材としての突起部、温度検知素子としてのサーミスタが設けられたが、本発明はこれに限られるものではない。外部加熱ベルトを懸架する複数の懸架ローラの内の少なくとも1つの懸架ローラに対して設けられていても良い。
上述した実施形態では、第1の加熱ローラ103、第2の加熱ローラ104は、夫々第1の懸架ローラ、第2の懸架ローラとして外部加熱ベルト105を懸架する機能と、外部加熱ベルト105を加熱する機能を備えるものであった。即ち、外部加熱ベルトを懸架する複数の懸架ローラの内の少なくとも1つの懸架ローラの内部に加熱源を設けて加熱ローラを構成した。
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置(この場合も定着装置と呼ぶ)にも同様に適用可能である。
117・・加圧アーム、123、124・・サーミスタ、131、132・・ベアリング、133、134・・突起部、
135、136・・取付け部材、205・・カム
Claims (11)
- 記録材上のトナー像をその間のニップ部において定着させる第1及び第2の回転体と、
前記第1の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第1の回転体に向けて押圧する第1及び第2の支持ローラと、前記第1の支持ローラを前記第2の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第1及び第2の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1の支持ローラが相対移動するのを許容する保持機構と、前記第1の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように設けられ前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、を備えた外部加熱ユニットと、
前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体に当接する第1の位置と前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体から離れた第2の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、
前記第1及び第2の支持ローラの内の少なくとも1つの支持ローラの回転軸方向の両端部に設けられる回転支持部材と、
前記回転支持部材と一体化した前記両端部における突起部を前記回転軸方向に連結し、前記第1の位置から前記第2の位置への変化に伴う前記少なくとも1つの支持ローラの変位と同じ変位をする取付け部材と、
を有し、
前記温度検出素子は前記取付け部材に取付けられることを特徴とする定着装置。 - 前記回転支持部材、前記取付け部材、前記温度検出素子は、前記第1及び第2の支持ローラの全てに対して設けられることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記回転支持部材はベアリングであることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。
- 前記突起部は、前記ベアリングの外輪に固定される部材により形成されることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
- 前記突起部には、前記第1の位置から前記第2の位置への変化に伴う前記少なくとも1つの支持ローラの変位に対応する長穴が前記少なくとも1つの支持ローラの変位方向に設けられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記長穴には、前記支持ローラを前記回転軸方向の両端で保持する保持部材に設けられた軸が係合することを特徴とする請求項5に記載の定着装置。
- 前記回転支持部材、前記取付け部材、前記温度検出素子は、前記第1及び第2の支持ローラに対して設けられ、
前記第1の支持ローラに対する前記突起部には、前記第1の位置から前記第2の位置への変化に伴う前記第1の支持ローラの変位に対応する長穴が前記第1の支持ローラの変位方向に設けられる一方、
前記第2の支持ローラに対する前記突起部には、丸穴が設けられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記長穴には前記第1の支持ローラを前記回転軸方向の両端で保持する保持部材に設けられた第1の軸が係合する一方、前記丸穴には前記第2の支持ローラを前記保持部材に設けられた第2の軸が係合することを特徴とする請求項7に記載の定着装置。
- 記録材上のトナー像をその間のニップ部において定着させる第1及び第2の回転体と、
前記第1の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第1の回転体に向けて押圧する第1及び第2の支持ローラと、前記第1の支持ローラを前記第2の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第1及び第2の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1の支持ローラが相対移動するのを許容する保持機構と、前記第1の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように設けられ前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、を備えた外部加熱ユニットと、
前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体に当接する第1の位置と前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体から離れた第2の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、を有し、
前記温度検出素子は、前記外部加熱ベルトが所定の温度に維持された状態のとき、前記第1の位置と前記第2の位置での検出温度よりも前記第1の位置と前記第2の位置との間の所定の位置での検出温度の方が高くなるように配置されていることを特徴とする定着装置。 - 記録材上のトナー像をその間のニップ部において定着させる第1及び第2の回転体と、
前記第1の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第1の回転体に向けて押圧する第1及び第2の支持ローラと、前記第1の支持ローラを前記第2の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第1及び第2の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1の支持ローラが相対移動するのを許容する保持機構と、前記第1の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように設けられ前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、を備えた外部加熱ユニットと、
前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体に当接する第1の位置と前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体から離れた第2の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、を有し、
前記温度検出素子は、その検出感度が最大となる部位が前記外部加熱ベルトが前記第1の位置と前記第2の位置との間の所定の位置にあるとき前記外部加熱ベルトと当接する位置関係となるように配置されていることを特徴とする定着装置。 - 前記支持ローラの少なくとも1つの内部に加熱源が設けられることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の定着装置。
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