JP2016218376A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可撓性を有する無端状の定着部材28と、定着部材28との接触により定着ニップSNを形成する加圧部材30と、定着部材28を加熱する熱源56とを備え、定着ニップSNにおいて記録材P上の未定着画像を定着する定着装置12において、定着部材内面に潤滑剤が塗布され、熱源56は、長手方向で複数に分割された個別に制御可能な加熱領域1〜5を有し、定着部材28の回転停止中に、加熱領域のうちの長手方向中央部の加熱領域が加熱されることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
例えば特許文献1の定着装置では、薄肉円筒状の耐熱性フィルムと、フィルムに接触する板状加熱体と、加圧ローラとを備え、フィルムと加圧ローラで記録材を密着させるように挟み込み、熱エネルギーを記録材に与える。フィルムが約100μm程度と薄いため、立ち上げのためには実質的に熱容量の小さい板状加熱体を昇温させるだけで済むため、立ち上がり時間を短縮でき、予熱電力を削減可能である。
図1は、画像形成装置の断面の概略図である。
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙手段4と、レジストローラ対6と、像担持体としての感光体ドラム8と、転写手段10と、定着装置12等を有している。
すなわち、感光体ドラム8が回転を始めると、感光体ドラム8の表面が帯電ローラ18により均一に帯電され、画像情報に基づいて露光光Lbが露光部26に照射、走査されて、作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
転写部位Nで用紙P上に転写されずに感光体ドラム8上に残った残留トナーは、感光体ドラム8の回転に伴ってクリーニング手段24に至り、このクリーニング手段24を通過する間にクリーニングブレード24aにより掻き落とされて清掃される。
その後、感光体ドラム8上の残留電位が定着装置内に設けられた除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
<ベルト構成>
定着装置12は、可撓性を有する無端状の定着部材である定着ベルト28と、定着ベルト28との接触により定着ニップSNを形成する加圧部材としての加圧ローラ30を有する。定着ベルト28は、外径が30mm程度で、厚みが10〜70μm程度のニッケル材の基体と、この基体表面に被覆された弾性層を有している。弾性層は、例えば耐熱性に優れたシリコンゴムで形成されており、その厚みは50〜150μm程度である。
また、定着ベルト基体はニッケルに限らず、SUSなどの金属基体もしくはポリイミド(PI)等の耐熱性樹脂であってもよい。
図2において、加圧部材としての加圧ローラ30は外径が30mm程度であり、中実もしくは中空の鉄製芯金30aと、この芯金30aの表面に形成された弾性層30bを有している。
図4は、ヒータ56の拡大断面図である。
定着ベルト28を加熱する熱源であるヒータ56は、ガラスやアルミナ等のセラミックスの低熱伝導率基材56bに抵抗発熱体56aを形成した板状発熱体である。より詳細には、低熱伝導率基材56bの上に抵抗発熱体56aをスクリーン印刷して焼成し、オーバーコート(OC)層56cが低熱伝導率基材56b上にさらに形成されている。これにより、抵抗発熱体56aは外部から絶縁されている。定着ベルト28側に位置するOC層56cもガラス等で形成されているが、低熱伝導率基材56bより薄く、基材側への伝熱よりもOC層側へ伝熱し易いため、定着ベルト28の加熱効率が向上する。
伝熱部材50、ヒータ56、ヒータ保持部材57などは、加圧ローラ30と定着ベルト28の間に定着ニップSNを形成するニップ形成部材として機能する。
図5において、板状のヒータ56は、用紙搬送方向と直角な長手方向に抵抗発熱体56aを有し、抵抗発熱体56aは複数の加熱領域(領域1〜5)を有している。各加熱領域には個別配線[1〜5ch]と共通配線[com.]が接続され、各加熱領域と電源40を接続する5つのスイッチSWのON/OFFにより、各加熱領域は個別に加熱制御が可能である。各加熱領域(領域1〜5)は複数の発熱体からなり、例えば図5の領域3は櫛歯状電極に抵抗発熱体が形成されて10個の発熱体で該領域を加熱する。領域1,5は7個の発熱体で形成されているが、櫛歯状電極の間隔が領域2〜4よりも狭くなっており、区分けされた発熱部も狭くなっており、長手方向での単位長さ当たりの発熱量が高くなっている。
図2において、定着装置12は、定着ベルト28の定着ニップSN下流でその表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ34と、ヒータ56の温度を検知するヒータ温度検知手段としてのサーミスタ36を有する。また、定着装置12は、ヒータ56に電力を供給する電源40と、サーミスタ34,36の検知情報に基づいて電源40を制御する加熱制御手段42を有している。
図7は、図5や図6のヒータにおける、連続通紙時のヒータ長手方向の定着ベルトの表面温度とヒータの発熱密度の関係を示すグラフである。
ヒータ56の各加熱領域(領域1〜5)は独立に加熱でき、加熱制御手段42は用紙Pの用紙サイズ情報に基づいて、ヒータ56の加熱割合を変化させる。例えば、用紙Pの通紙幅が通紙域aに相当する場合、非通紙域bの温度が高くなりすぎないように通紙域aに対応する加熱領域を加熱する。この用紙サイズ情報に応じた加熱制御により、非通紙部bの過昇温による各部材の破損や画像品質の低下を抑制している。
本実施形態における定着装置12では、ヒータ56が、板状基体に抵抗発熱体を載置したサーマルヒータやセラミックヒータなどで構成されている。ヒータ56は、定着ベルト(定着フィルム)28の内部に配置され、その熱で定着ベルト28の温度を上昇させることで、定着ニップSNに搬送される未定着画像を加熱して定着する。
画像形成装置は前述の定着装置12を備えることにより、より高画質で省エネルギーな印刷が実現される。
28 定着ベルト(定着部材)
30 加圧ローラ(加圧部材)
39 サーミスタ(温度検知手段)
56 ヒータ(熱源)
P 用紙(記録材)
SN 定着ニップ
Claims (7)
- 可撓性を有する無端状の定着部材と、前記定着部材との接触により定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着部材を加熱する熱源とを備え、前記定着ニップにおいて記録材上の未定着画像を定着する定着装置において、
前記定着部材内面に潤滑剤が塗布され、
前記熱源は、長手方向で複数に分割された個別に制御可能な加熱領域を有し、
前記定着部材の回転停止中に、前記加熱領域のうちの長手方向中央部の加熱領域が加熱されることを特徴とする定着装置。 - 前記熱源は、前記定着ニップに対応して前記定着部材内側に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。
- 前記定着部材の回転停止中に、前記長手方向中央部の加熱領域が先ず加熱され、次いで長手方向端部の加熱領域が加熱されることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。
- 前記加圧部材の表層温度を検知するための温度検知手段を備え、
前記温度検知手段で検知した前記加圧部材の温度に応じて、前記熱源の加熱制御を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の定着装置。 - 前記温度検知手段で検知した前記加圧部材の温度に応じて、前記加熱領域のうちのいずれを加熱するかを選択することを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
- 前記温度検知手段で検知した前記加圧部材の温度勾配に応じて、前記加熱領域のうちのいずれを加熱するかを選択することを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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