JP2017215505A - 定着装置 - Google Patents
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Description
[画像形成装置]
図12は本実施例における画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置100は、装置本体101の上部にリーダ部102が搭載されている、タンデム方式−中間転写方式のフルカラー電子写真複写機である。
ここで、以下で説明する定着装置300に関し、正面とは装置を用紙入口側からみた面、背面とはその反対側の面(用紙出口側)、左右とは装置を正面から見て左または右である。本実施例においては右側を一端側R、左側を他端側Fとする。上下とは重力方向において上または下である。上流側と下流側とは用紙搬送方向(記録材搬送方向)に関して上流側と下流側である。また、定着装置またはこれを構成している部材の長手方向(もしくは幅方向)とは用紙搬送路面内において用紙搬送方向に直交する方向である。短手方向とは用紙搬送方向に平行な方向である。
b:ベルト11を加熱するための加熱器(加熱手段)としてのコイルユニット(誘導加熱装置、磁束発生手段)2
c:ベルト11と共にニップ部Nを形成する回転体(加圧回転体)としての弾性を有する加圧ローラ3
d:加圧ローラ3との当接により加圧ローラ3から吸熱する吸熱回転体としての均熱ローラ4
e:加圧ローラ3の長手中央部(幅方向中央部)を冷却する冷却手段としての冷却ファン5
f:上記の部材や機構を収容している装置枠体(シャーシ、ハウジング)6
(1)ベルトユニット1
ベルトユニット1は、磁束が通過することにより発熱する金属層を有するベルト11の内部に内部アセンブリを有する。このアセンブリは、定着パッド12を有する圧力付与部材としてのパッド部材13、該パッド部材13を保持する横断面下向きコの字形の金属製のステー14、該ステー14を覆う内コア(磁性体コア)15等の組み立て体である。図3の(b)はこの内部アセンブリの斜視模式図である。
本実施例における加圧ローラ3は、長手中央部の径が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を設けた、外径が30mmの弾性ローラである。弾性層の長さは370mmとしてある。この弾性層の長さ部分が加圧ローラ3の長さ(幅)L3である。弾性層の表面には、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の長手中央部における硬度は、ASK−C70℃である。
ベルトユニット1の一端側と他端側のフランジ部材16R・16Fはそれぞれ装置枠体6の一端側と他端側の側板61R・61Fに対して加圧ローラ2に対して近寄る方向と遠のく方向とにスライド移動可能に係合されている。
コイルユニット2は、ベルトユニット1の上側に配設されている。なお、図2においては、便宜上、コイルユニット2は省かれている。コイルユニット2はベルト11の長手方向に沿って長いハウジング23の内部に励磁コイル(磁束を生ずるコイル)21、外コア(外側磁性体コア)22等を組み付けたものである。図3の(a)はコイルユニット2の斜視模式図である。
均熱ローラ4は加圧ローラ3との当接により加圧ローラ3から吸熱する吸熱回転体であり、制御部200の駆動制御回路部207により制御される接離機構210により加圧ローラ3に対して接離可能(着脱可能)に配置されている。接離機構210の具体的な構成は図には省略したけれども、モータとカムを有するシフト機構、ソレノイドとレバーを有するシフト機構などの適宜の移動機構を用い得る。
冷却ファン(シロッコファン)5は加圧ローラ3の長手中間部(中央から±50mmの範囲)を冷却する。このような冷却ファン5は、均熱ローラ4に対向する位置に配置され、均熱ローラ4及び加圧ローラ3を冷却する。配置上、冷却ファン5からの風は加圧ローラ3と均熱ローラ5の両方を冷却するが、加圧ローラ3だけを冷却すれば良い。均熱ローラ5のみを冷却することも構成上は可能であるが、熱伝達が均熱ローラ5を経由する分、加圧ローラ3の冷却に時間を有してしまう。
画像形成装置100のスタンバイ状態において、定着装置300の加圧ローラ3は回転が停止されている。コイル21に対する通電、冷却ファン5に対する通電はオフにされている。
ベルト11の温調温度(目標温度)は、画像形成装置100が置かれている環境により変更している。即ち、画像形成装置本体101内に配置された環境センサ212(図12、図8)により、装置本体内の温度や湿度を測定し、その測定結果に基づいて、制御部200がベルト11の温調温度を設定している。
本実施例の定着装置300では、画像形成装置100の電源投入時又は画像形成ジョブの開始時で、ニップ部Nに用紙が進入する前に、制御部200は、ベルト11を加熱するべくコイル21に投入する電流を制御する。最大発熱幅では、幅方向の長さが330mmとなる。また、最大発熱幅内の温度差は±15℃以内に収まっている。最大発熱幅とは、トナーが記録材に定着できる温度を保っている定着ベルト1の長手の最大幅のことを示している。
本実施例の効果を調べるために行った実験について説明する。実験では、上述の実施例の構成で、最大発熱幅(330mm)と発熱幅を狭くした場合(300mm)とで、冷却ファン5の駆動時と非駆動時とで、用紙をニップ部Nに通した場合のしわ発生を調べた。
1)実施例の定着装置300において、ベルトユニット1と加圧ローラ2とで形成されるニップ部Nのニップを解除可能な加圧解除機構を具備させて、定着装置300のスタンバイ時にはニップ解除状態に保持する構成、制御にすることもできる。これにより、加圧ローラ2に対するニップ跡の係止を抑制できる。
Claims (5)
- 記録材上のトナー像をその間のニップ部において熱定着する第1及び第2の回転体と、
前記第1の回転体との当接により前記第1の回転体から吸熱する吸熱回転体と、
前記吸熱回転体を前記第1の回転体に接離させる接離機構と、
前記第1の回転体の長手中央部を冷却するための冷却手段と、
定着装置を立ち上げる際に、前記接離機構を作動させて前記吸熱回転体を前記第1の回転体に当接しつつ、冷却手段を作動させて前記第1の回転体を冷却する制御モードを実行する制御部と、を有する
ことを特徴とする定着装置。 - 前記第2の回転体の長手中央部と端部の温度を検知する第1及び第2の温度検知手段を備え、前記制御部は前記制御モードにおいて、前記第1の温度検知手段で検知される温度と前記第2の温度検知手段で検知される温度との温度差が所定値になるまで前記冷却手段を作動させること特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 環境センサを備え、前記制御部は前記制御モードにおいて、前記環境センサにより検知される相対湿度もしくは水分に応じて、前記温度差が前記所定値になるまで定着装置に対する記録材の導入を禁止することを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
- 前記吸熱回転体は前記第1の回転体における熱の移動を促進させる機能を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の定着装置。
- 前記吸熱回転体は芯金にトナー離型層が被覆されたローラであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の定着装置。
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