JP3612976B2 - 定着装置 - Google Patents
定着装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3612976B2 JP3612976B2 JP00186598A JP186598A JP3612976B2 JP 3612976 B2 JP3612976 B2 JP 3612976B2 JP 00186598 A JP00186598 A JP 00186598A JP 186598 A JP186598 A JP 186598A JP 3612976 B2 JP3612976 B2 JP 3612976B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing member
- endless belt
- fixing
- roll
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を利用した複写機やプリンター等の画像形成装置に使用される定着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を利用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光体ドラム上にトナー像を形成し、この感光体ドラム上に形成されたトナー像を、転写用紙上に転写・定着するか、或いは感光体ドラム上に順次形成される複数のトナー像を、いったん中間転写体上に多重転写した後に、転写用紙上に一括して転写・定着するか、又は感光体ドラム上に色の異なるトナー像を多重に形成した後に、転写用紙上に一括して転写・定着することなどにより、白黒やカラーの画像を形成するように構成されている。
【0003】
ところで、かかる複写機やプリンター等の画像形成装置、特にフルカラーの画像形成装置においては、転写用紙の表面に光沢を持たせることにより、トナー像の発色性や画像品質を向上させるため、転写用紙として、図12に示すように、用紙100の繊維層101の表面又は表裏両面に、合成ゴムや合成樹脂等からなるコート層102を、数μ〜数十μの厚さにコーティングした所謂コート紙を使用する場合がある。
【0004】
このようなコート紙上に未定着画像を定着装置によって定着させる場合、コート紙に必要以上の熱量を加えると、コート層が部分的に押し上げられる、いわゆる”ブリスタ”と呼ばれる現象が発生し、コート紙の平滑性が失われる。これは、定着装置による加熱によって、コート紙内部の水分が蒸発して体積が膨張するが、用紙100の表面に塗布された合成ゴム等からなるコート層102により、気化した水蒸気が用紙の外部に均一に放散されずに、図12に示すように、コート層102の薄い部分やコート層102が欠如している部分から集中的に外部に放出されるため、コート層102が破断されることによって発生する。したがって、”ブリスタ”が発生した用紙100上の画像は、地肌のコート層102に微細な凹凸が発生し、コート紙の平滑性が失われるため、劣化することになる。
【0005】
また、上述した”ブリスタ”と呼ばれる現象以外にも、フルカラーの画像のように高い密度のトナー画像が転写されたコート紙100を定着処理する場合には、図13に示すように、定着装置による加熱によってトナー層103で発生した水蒸気や、コート紙100の内部で発生した水蒸気が、コート紙100の合成ゴム等からなるコート層102により用紙100の裏面側に抜けず、トナー層103に気泡を作ってしまう、いわゆる”トナーブリスタ”と呼ばれる現象が発生する。この”トナーブリスタ”と呼ばれる現象も、上述した”ブリスタ”と同様に画像を劣化させてしまう。
【0006】
そこで、これらの”ブリスタ”や”トナーブリスタ”と呼ばれる現象を防止し得る技術的手段としては、次に述べるような二つの方法が既に知られている。
【0007】
第一の方法は、高温でかつ加熱時間を短くする方法であり、これは、転写用紙の表面だけ加熱して、用紙の内部まで熱が伝わらないうちに定着動作を完了させることにより、用紙内部の水分の蒸発を抑え、”ブリスタ”や”トナーブリスタ”と呼ばれる現象を防止するものである。
【0008】
また、第二の方法は、裏面から転写用紙に加える熱量を少なくする方法であり、この方法は、やはり、用紙内部の水分の蒸発を抑え、加熱時間は相対的に長くなるが、用紙裏面の加圧側の温度を低く抑えることで、高速定着にも適していることが知られている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上述した”ブリスタ”や”トナーブリスタ”と呼ばれる現象を防止する技術的手段のうち、第一の方法の場合には、定着装置を高温に維持する必要があり、その分だけ定着装置の消費電力が増加してしまい、高速の定着を可能とするため消費電力に制限のある高速の定着装置には適合しないという問題点があった。
【0010】
また、第二の方法の場合には、上述したように、加熱時間は相対的に長くなるが、用紙裏面の加圧側の温度を低く抑えることで、消費電力も抑えることができ、高速定着にも適しているが、定着装置を高速化させるためには、特開平5−150679号公報等に開示されているように、図14に示す如く、加圧部材として3本の張架ロール111、112、113によって張架された無端ベルト状の部材114を、加熱定着ロール115に圧接させることによって、転写用紙100に熱及び圧力が作用する時間を長くした定着装置を採用する必要性が生じてきており、かかる定着装置においては、次のような問題点が新たに生じる。
【0011】
すなわち、上記特開平5−150679号公報等に開示されているように、加圧部材として無端ベルト状の部材を使用した定着装置を用いて、コート紙の定着を行なう場合、スタンバイ中は定着装置が停止しているため、このとき、無端ベルト状の加圧部材114の表面温度は、図15に示すように、部分的に異なっている。例えば、加熱定着ロール115とベルト状の加圧部材114が接触している部分のベルト表面温度は、加熱定着ロール115の温度とほぼ同等である。ところが、加熱定着ロール115と接触していない部分のベルト状加圧部材の表面温度は、加熱源がないため、低温のままとなる。その結果、定着装置が動作を開始した場合、このベルト表面の温度不均一に起因して、ベルト状加圧部材の周長方向に沿って、部分的にコート紙のブリスタが発生してしまい、画像劣化が発生するという問題点を有していた。
【0012】
かかるベルト表面温度の不均一は、定着動作を開始する前に、ベルト状加圧部材を空回転させることで解消することができるが、こうした場合には、ベルト状加圧部材の温度が加熱定着ロールの温度と同等となってしまい、コート紙の”ブリスタ”防止策である加圧側からの熱量を少なくすることができず、”ブリスタ”が発生してしまうという問題点を解決することができない。また、空回転動作中は、定着動作を実行することができないため、その分だけファーストコピーの開始時間が遅れ、ファーストコピー性能が劣るという問題点もあった。
【0013】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高速定着を可能とするため、加圧部材や加熱部材として無端ベルト状部材を使用した場合でも、コート紙に”ブリスタ”や”トナーブリスタ”が発生するのを確実に防止することができ、しかも、ファーストコピー性能が劣るのを防止可能な定着装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の発明は、加熱源を有する定着部材の表面に、複数のロールによって張架された加熱源を有する無端ベルト状の定着部材を圧接させ、前記定着部材と無端ベルト状の定着部材との圧接部に未定着トナー像を担持した転写材を通過させることにより、熱及び圧力によって定着処理を行なう定着装置において、前記定着部材の設定温度と無端ベルト状の定着部材の設定温度を、転写材の裏面側に位置する定着部材の設定温度が低くなるように異なる値に設定し、前記定着部材と無端ベルト状の定着部材とをスタンバイ時に離間させる接離手段を設けるとともに、前記無端ベルト状の定着部材を独自に回転駆動させる駆動手段を設けるように構成したものである。
【0015】
また、請求項2に記載の発明は、前記無端ベルト状の定着部材を加熱する加熱源のうち、少なくとも1つは、当該無端ベルト状の定着部材と定着部材との圧接部よりも上流側に配置したことを特徴とする請求項1に記載の定着装置である。
【0016】
さらに、請求項3に記載の発明は、前記無端ベルト状の定着部材の設定温度は、加熱源を有する張架ロールの下流側に配置された温度検知手段の検知結果に基づいて制御されることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置である。
【0017】
また更に、請求項4に記載の発明は、前記無端ベルト状の定着部材の設定温度は、定着部材の設定温度より20℃以上低い値に設定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の定着装置である。
【0018】
又、請求項5に記載の発明は、スタンバイ中は、前記無端ベルト状の定着部材を定着部材から離間させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の定着装置である。
【0019】
さらに、請求項6に記載の発明は、スタンバイ中は、前記無端ベルト状の定着部材を回転させ、かつ加熱させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の定着装置である。
【0020】
更にまた、請求項7に記載の発明は、スタンバイ中の前記無端ベルト状の定着部材の回転速度は、加熱源を有する張架ロールの上流側及び下流側における無端ベルト状の定着部材の温度差が、2℃以内となるように設定したことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の定着装置である。
【0021】
また、請求項8に記載の発明は、前記無端ベルト状の定着部材と前記定着部材の接触開始から転写材のニップ開始までの時間は、前記無端ベルト状の定着部材と前記定着部材の温度差が10℃以上の間に設定されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の定着装置である。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【0023】
実施の形態1
図1はこの発明に係る定着装置の一実施の形態を示す構成図である。
【0024】
図1において、1は加熱源を有する定着部材としての加熱定着ロールを示すものであり、この加熱定着ロール1は、図示しない駆動源によって矢印方向に沿って所定の周速で回転駆動されるようになっている。上記加熱定着ロール1は、金属製コア2を備えており、この金属製コア2としては、例えば、アルミニウムやステンレス等からなるものが用いられる。上記金属製コア2の表面には、弾性体層3としてが被覆されているとともに、この弾性体層3の表面には、さらにトップコート層4がコーティングされており、このトップコート層4の表面は、鏡面状態に近い状態に仕上げられている。なお、金属製コア2としては、アルミニウムやステンレス等以外にも熱伝導率の高い金属からなるものを使用することができ、トップコート層4としては、耐熱性の高い弾性体であれば任意の材料を使用することができる。
【0025】
また、上記金属製コア2の内部には、加熱源としてハロゲンランプ5が配置されており、加熱定着ロール1は、このハロゲンランプ5によって表面温度が所定の温度となるよう内部から加熱されるようになっている。上記加熱定着ロール1の表面温度は、当該加熱定着ロール1の中央部表面に接触する温度センサー6によって検出され、加熱定着ロール1の表面温度が例えば150℃となるように、図示しない温度コントローラーによって制御されるように構成されている。
【0026】
さらに、上記加熱定着ロール1の表面には、例えば、離型剤としてジメチルシリコンオイル粘度1000cs(商品名「KF−96」:信越化学株式会社製)が、離型剤供給装置8により均一に供給されている。この離型剤供給装置8は、オイルパン8a内に収容された離型剤8bが供給される離型剤供給ロール8cと、この離型剤供給ロール8cの表面に付着した離型剤8bが供給され、加熱定着ロール1の表面に離型剤8bを塗布する離型剤塗布ロール8dとによって構成されている。そして、この離型剤供給装置8は、加熱定着ロール1の回転に伴って離型剤塗布ロール8dと離型剤供給ロール8cが従動回転することによって、加熱定着ロール1の表面に離型剤8bを塗布供給するようになっている。
【0027】
また、上記加熱定着ロール1の下方には、無端ベルト状の加圧部材として加圧ベルト10を備えたベルトモジュール9が、所定のニップ幅に渡って圧接するように配置されている。このベルトモジュール9は、加圧ベルト10と、この加圧ベルト10を張架する3本のロール11、12、13とから主に構成されている。上記加圧ベルト10は、例えば、厚さ75μm、幅300mm、周長188mmのポリイミドフィルム等によって形成され、3本のロール11、12、13により、約8kgの張力にて張架されている。上記3本のロール11、12、13の直径は、例えば、それぞれ23mm、18mm、18mmに設定されている。また、上記3本のロール11、12、13は、例えば、ステンレス等によって円筒状又は円柱状に形成されるが、ロール13の回転軸を傾斜させることにより、加圧ベルト10の片寄りを防止する所謂ステアリングロールとしてロール13を使用する場合には、当該ロール13は、ステンレス等の金属からなる円筒状又は円柱状部材の表面に弾性体層を被覆して形成しても良い。さらに、上記ロール11とロール12との間には、エンドレスベルト10を加熱定着ロール1の表面に所定の圧力で押圧するための圧接部材14が配置されている。また、ベルトニップの出口は、圧力ロール11がベルト10を介して約20kgfの荷重で加熱定着ロール1に圧接されている。このため、加熱定着ロール1の弾性体層3は変形し、その表面には歪みεが発生し、転写用紙16がそれ自身の剛性により剥離可能となっている。なお、図中、15はステンレス製ロール11の内部に配設される加圧ベルト10を加熱するためのハロゲンランプを示すものである。また、17は転写用紙16上に転写された未定着トナー像を示すものである。
【0028】
上記圧接部材14は、図1に示すように、ベースプレート14aの表面に弾性層14bを積層するとともに、この弾性体層14bの表面を低摩擦層14cによって被覆して構成されており、図2に示すように、ベースプレート14a側に配置された圧縮コイルスプリング18によって加熱定着ロール1に向けて押圧されている。上記ベースプレート14aとしては、例えば、幅(ベルトの走行方向)20mm、長さ(紙面の垂直方向)320mm、厚さ5mmのステンレス鋼製のものが用いられる。また、弾性層14bとしては、ゴム硬度23°のシリコーンスポンジ(シリコーンゴムの発泡体)からなる厚さ5mmのものが用いられる。なお、ここでゴム硬度は、高分子科学社製のアスカーCタイプのスポンジ用ゴム硬度計により、荷重300gfを付加して計測した結果である。さらに、低摩擦層14cとしては、ポリテトラフルオロエチレンを含浸させたガラス繊維シートである中興化成製の「FGF−400−4」(商品名)などが用いられる。
【0029】
ここで、上記圧接部材14に弾性層14bを設けることにより、低摩擦層14cの加圧ベルト10と接触する接触面は、加熱定着ロール1の外周面と整合可能になっている。すなわち、一定以上の荷重によって圧接部材14を加熱定着ロール1に向けて押圧すれば、弾性体層14bが変形し、低摩擦層14cの接触面が加熱定着ロール1の外周面に沿って圧接されるように変形するようになっている。したがって、圧接部材14が圧縮コイルスプリング18によって加熱定着ロール1に押圧されると、加圧べルト10は加熱定着ロール1に隙間なく圧接される。
【0030】
また、上記加圧べルト10の表面には、粘度1000csのジメチルシリコンオイル(商品名「KF−96」:信越化学株式会社製)が、図1に示すような加熱定着ロール1の表面に離型剤を塗布する離型剤供給装置8と同様に構成される図示しない離型剤供給装置によって、塗布されるようになっており、これによって加圧べルト10の表面へのトナーオフセットをも防止するようになっている。
【0031】
さらに、上記加熱定着ロール1の表面には、図1に示すように、当該加熱定着ロール1の表面を清掃するためのクリーニング装置20が配置されている。このクリーニング装置20は、供給ロール20aより清掃用のウエブ20bを供給するとともに、当該清掃用ウエブ20bを図示しないモータによって回転駆動される巻取ロール20cにより巻き取る間に、清掃用ウエブ20bを圧接ロール20dによって加熱定着ロール1の表面に圧接することにより、加熱定着ロール1の表面に付着したオフセットトナー等を除去するように構成されている。
【0032】
ところで、この実施の形態では、定着部材の設定温度と無端ベルト状の定着部材の設定温度を異なる値に設定し、前記定着部材と無端ベルト状の定着部材とを接触及び離間させる接離手段を設けるとともに、前記無端ベルト状の定着部材を独自に回転駆動させる駆動手段を設けるように構成されている。
【0033】
すなわち、この実施の形態では、図2に示すように、加圧ベルト10を加熱定着ロール1の表面から離間させる接離手段21が設けられている。この接離手段21は、加圧ベルト10を張架する3本のロール11、12、13が取り付けられたフレーム22を、回動軸23を中心にして揺動自在に支持するとともに、このフレーム22の下端部に偏心カム24を当接させ、当該偏心カム24を駆動モータ25によって所定のタイミングで、所定量だけ回転駆動することにより、フレーム22を加熱定着ロール1と接離する方向に揺動させるように構成されている。
【0034】
また、この実施の形態に係る定着装置では、加圧ベルト10を張架するロールのうち、加熱源15を有する張架ロール11の設定温度が、加熱定着ロール1の設定温度より所定の温度だけ、例えば25℃だけ低く設定されており、転写用紙16の裏面への加圧ベルト10からの熱量を抑えるように構成されている。
【0035】
さらに、この実施の形態に係る定着装置では、加圧ベルト10を加熱定着ロール1とは別個に独立して、所定のタイミングで回転駆動することができるように構成されている。そのため、上記加圧ベルト10の表面には、図1に示すように、加熱源15を有する張架ロール11を介して、当該加圧ベルト10を挟持するように、ベルト駆動用のロール26が圧接されており、このベルト駆動用ロール26を駆動ギア27を介して駆動モータ28によって、モータ制御回路29からの駆動信号に基づいて、所定のタイミングで回転駆動することによって、加圧ベルト10を加熱定着ロール1とは別個に独立して、所定のタイミングで所定の回転速度で回転駆動することができるようになっている。なお、この加圧ベルト10を単独で回転駆動する機構は、別に設ける必要は必ずしもなく、当該加圧ベルト10の表面に、図1に示す離型剤塗布装置8と同様に構成される離型剤塗布装置を用いて離型剤を塗布する場合、この離型剤塗布装置の離型塗布ロールを用いて、加圧ベルト10を単独で回転駆動するように構成しても勿論よい。
また、図1中、30は加熱源15を有する張架ロール11の下流側に設けられ、加圧ベルト10の温度を検知する温度検知センサーを示している。
【0036】
以上の構成において、この実施の形態に係る定着装置では、次のようにして、高速定着を可能とするため、加圧部材や加熱部材として無端ベルト状部材を使用した場合でも、コート紙に”ブリスタ”や”トナーブリスタ”が発生するのを確実に防止することができ、しかも、ファーストコピー性能が劣るのを防止可能となっている。
【0037】
すなわち、この実施の形態に係る定着装置では、図1及び図3に示すように、スタンバイ時、加熱定着ロール1は停止している一方、加圧ベルト10は、加熱定着ロール1から離間された状態にある。こうすることで、加圧ベルト10の表面温度を加熱定着ロール1の温度に影響されない状態とすることができる。ただし、このままでは、図5に破線で示すように、加熱定着ロール1に近い面と遠い面、更には加熱源15を有する張架ロール11で張架された部分と他の部分とで、加圧ベルト10の温度が異なってしまう。そのため、上記加圧ベルト10は、ベルト駆動用のモータ28でベルト駆動用ロール26を回転駆動することにより、単独で回転駆動されることにより、加圧ベルト10の表面温度を、図5に実線で示すように、回転方向に沿って均一にすることができるようになっているのである。
【0038】
次に、定着開始信号が入力すると、図3に示すように、加圧ベルト10の接離手段21が動作し、加圧ベルト10は、図4に示すように、加熱定着ロール1に圧接を開始すると同時に、加熱定着ロール1も回転を開始する。そして、加圧ベルト10の接触が完了した後、例えば1sec程度のごく短い時間をおいて、直ちに転写用紙16がニップ部の入口に到着し、各々所定の温度に加熱され、且つ互いに所定の圧力で圧接する加熱定着ロール1と加圧ベルト10によって、定着が開始される。加圧ベルト10と加熱定着ロール1の接触動作の開始から完了までの時間は、ごく短時間であり、かつ接触完了後の用紙到着も短時間であることが理想となる。これは、スタンバイ中に発生した加熱定着ロール1と加圧ベルト10の温度差を変化させずに、定着動作させることが最大の目的であるためで、これらの時間が長いと、加熱定着ロール1と加圧ベルト10の温度差は減少することになる。また、加圧ベルト10を単独で回転駆動させるための駆動用のモータ28は、両者の接触完了時まで動作し、加圧ベルト10の接触動作中に加圧ベルト10が停止することがないようになっている。
【0039】
また、定着動作中は、加圧ベルト10と加熱定着ロール1が圧接しているので、両者の温度差が減少するように思われるが、転写用紙16の熱吸収と断熱材効果により、両者の温度差は維持される。そして、定着動作が完了した後、つまり、最後の転写用紙16がニップ部の出口を通過したことをトリガとして、加圧ベルト10の回転モータ28を動作開始させるとともに、接離手段21によって加圧ベルト10の離間動作を開始する。このとき、加圧ベルト10の離間動作に要する時間は、接触動作に要する時間と同様であることが理想となるが、離間動作完了後におけるスタンバイ状態で、加圧ベルト10の温度補正が可能であるため、この加圧ベルト10の離間動作に要する時間は、それ程問題とはなることはない。
【0040】
このように、上記実施の形態に係る定着装置では、図1に示すように、加圧部材として、無端ベルト状の加圧ベルト10を使用しているため、例えば、未定着トナー像17のトナー量が多いフルカラーのトナー像を定着する場合などでも、未定着トナー像17を担持したコート紙等からなる転写用紙16に、圧力及び熱を比較的長い時間にわたって作用させることができ、高速の定着が可能であることは勿論のこと、スタンバイ中においては、加圧ベルト10を接離手段21によって加熱定着ロール1から離間させた状態で、単独で回転駆動するとともに、加熱源15を有する張架ロール11によって、当該加圧ベルト10を加熱定着ロール1の表面温度よりも所定の温度だけ低い設定温度に加熱維持することができ、裏面から転写用紙16に加える熱量を少なくすることにより、コート紙に”ブリスタ”や”トナーブリスタ”が発生するのを確実に防止することができる。しかも、加圧ベルト10は、スタンバイ中に、回転駆動された状態で、所定の温度に一様に加熱されているので、定着動作開始の信号に基づいて、短時間で当該加圧ベルト10を加熱定着ロール1に圧接させて、定着動作を開始することができ、ファーストコピー性能が劣ることをも防止可能となっている。
【0041】
【実験例】
実験例1
図1はこの発明に係る定着装置の実験例1をも示す構成図である。
【0042】
図1において、1は加熱定着ロールを示すものであり、この加熱定着ロール1は、図示しない駆動源によって矢印方向に沿って所定の回転速度、例えば77.6rpmで回転駆動される。上記加熱定着ロール1は、例えば、外径61mmで肉厚1.5mmのアルミ製コア2の外周に、弾性体層3としてHTVシリコンゴム(ゴム硬度45度)を2mmの厚さに被覆し、更にこの弾性体層3の表面に、バイトンゴム(デュポン社登録商標)を30μmの厚さに塗布して、外径65mmに形成した。この加熱定着ロール1は、内部に配設された1000Wのハロゲンランプ5によって、表面設定温度が150℃となるように加熱した。一方、加圧ベルト10は、厚さ75μのポリイミド製のベルトに、厚さ100μmのシリコンゴムと厚さ30μmのバイトンゴムを塗布して形成した。また、この加圧ベルト10は、ステンレス製のコア厚2mmのロールからなる張架ロール11の内部に、加熱源として250Wのハロゲンランプ15を設け、表面設定温度が120℃となるように加熱した。そして、この張架ロール11をニップ部の入口より上流側に配置し、温度検知センサー30を張架ロール11より下流側に配置することで、ニップ部入口の加圧ベルト10の温度を設定温度に制御しやすくしている。さらに、上記加圧ベルト10は、スタンバイ中は、接離手段21によって、加熱定着ロール1と接触しないように離間させた状態としたが、離間量は限定されない。
【0043】
上記の如く構成される定着装置において、加圧ベルト10を回転駆動させる駆動モータ28を動作させ、加圧ベルト10を60rpmの回転速度で回転駆動し、3本の張架ロール11、12、13(ステンレス製コア厚2mm)と定着パッド14が、加圧ベルト10の設定温度に等しくなるまで空回転した。
【0044】
定着実験は、王子製紙製OKコート紙A3サイズ(坪量127.9gsm)に、1.5mg/cm2 のトナーパッチ30(2cm平方)を、図6に示すように、転写用紙16の先端、中央、後端の3か所に形成して行なった。
【0045】
そして、最初に、加熱定着ロール1を77.6rpmの回転速度で回転させ、加圧ベルト10と加熱定着ロール1を圧接させた(接触動作は約1sec)。接触完了後約1secで転写用紙16のニップ部への挿入を開始した。このときの加圧ベルト10のニップ部入口での温度変化を示したものが、図7である。定着後のサンプルを観察してみると、”ブリスタ”はもちろんのこと、”トナーブリスタ”の発生もみられなかった。
【0046】
次に、上記の実験を加圧側の張架ロールの設定温度を、10℃づつ高くしていき、”ブリスタ”及び”トナーブリスタ”の発生度合いを調査した。その結果を示したものが図8である。
【0047】
この図8からわかるように、”ブリスタ”及び”トナーブリスタ”の発生防止に効果がある設定温度は、加熱定着ロール1と加圧ベルト10の温度差が20℃以上であることが望ましい。
【0048】
実験例2
次に、本発明者は、上述した実験例1で使用した実験装置を使い、接触タイミングと加圧ベルト10の温度上昇との関係について確認する実験を行なった。
【0049】
実験方法は、接触動作中に加圧ベルト10が加熱定着ロール1と接触する時点を0secとし、接触完了後も通紙せずに空回転させた。なお、加熱定着ロール1の回転は77.6rpmとしたので、接触点から加圧ベルト10の温度変化まで約0.8secの遅延が発生する。
【0050】
図9は上記実験例2の結果を示すものである。この図9に示すグラフからわかるように、加圧ベルト10と加熱定着ロール1とが接触するまでの時間、及び接触が完了した後の通紙開始までの時間が長いと、スタンバイ時に調整した加熱定着ロール1と加圧ベルト10の温度差が減少してしまい、加圧ベルト10の温度が加熱定着ロール1に近くなり、”ブリスタ”の発生を引き起こしてしまうことになる。図8と図9に示すグラフの結果より、加熱定着ロール1の接触開始から通紙開始までの時間は、加圧ベルト10と加熱定着ロール1の温度差が10℃以上までの間とする必要がある。
【0051】
実験例3
上述した実験例1では、スタンバイ中における加圧ベルトの回転速度を60rpmに設定したが、スタンバイ中、加圧ベルトを常に60rpmの回転速度で回転させる必要はない。
【0052】
そこで、この実験例3では、加圧ベルトの回転速度と温度安定性との関係を調べた。
【0053】
実験方法は、図10に示すように、加熱源15を有する張架ロール11の上流側と下流側に、加圧ベルト10の表面温度を測定する赤外反射方式の温度センサー40、41を設け、加圧ベルト10の回転速度をモータ制御回路29で、順次段階的に減速させた。
【0054】
図11は上記実験例3の結果を示すものである。
【0055】
この図11からわかるように、3本の張架ロール11〜13がある程度加熱されていれば、加圧ベルト10の回転を15rpmまで下げても、加熱源15を有する張架ロール11の上流側と下流側の温度差を2℃以内にすることができる。
【0056】
また、実験の結果、3本の張架ロール11〜13の温度が異なる場合(張架ロール11のハロゲンランプ15の点灯時間が長い場合)は、加圧ベルト10の回転速度を60rpmとすることにより、各張架ロール11〜13の温度をより早く設定温度にまで上昇させることができることがわかった。
【0057】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明によれば、高速定着を可能とするため、加圧部材や加熱部材として無端ベルト状部材を使用した場合でも、コート紙に”ブリスタ”や”トナーブリスタ”が発生するのを確実に防止することができ、しかも、ファーストコピー性能が劣るのを防止可能な定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明に係る定着装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図2】図2は接離手段を示す構成図である。
【図3】図3は定着装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図4】図4は定着装置の定着動作を示す構成図である。
【図5】図5はスタンバイ中の加圧ベルトの温度を示すグラフである。
【図6】図6はテストチャートを示す説明図である。
【図7】図7は加圧ベルトの温度を示すグラフである。
【図8】図8は実験例1の実験結果を示す図表である。
【図9】図9は実験例2の実験結果を示すグラフである。
【図10】図10は実験例3の実験装置を示す構成図である。
【図11】図11は実験例3の実験結果を示す図表である。
【図12】図12は従来のコート紙における”ブリスタ”を示す説明図である。
【図13】図13は従来のコート紙における”トナーブリスタ”を示す説明図である。
【図14】図14は従来の定着装置を示す構成図である。
【図15】図15は従来の定着装置におけるベルト状加圧部材の温度を示すグラフである。
【符号の説明】
1:加熱定着ロール、5:ハロゲンランプ、9:ベルトモジュール、10:加圧ベルト、11〜13:張架ロール、15:ハロゲンランプ、21:接離手段、26:ベルト駆動用ロール。
Claims (8)
- 加熱源を有する定着部材の表面に、複数のロールによって張架された加熱源を有する無端ベルト状の定着部材を圧接させ、前記定着部材と無端ベルト状の定着部材との圧接部に未定着トナー像を担持した転写材を通過させることにより、熱及び圧力によって定着処理を行なう定着装置において、前記定着部材の設定温度と無端ベルト状の定着部材の設定温度を、転写材の裏面側に位置する定着部材の設定温度が低くなるように異なる値に設定し、前記定着部材と無端ベルト状の定着部材とをスタンバイ時に離間させる接離手段を設けるとともに、前記無端ベルト状の定着部材を独自に回転駆動させる駆動手段を設けたことを特徴とする定着装置。
- 前記無端ベルト状の定着部材を加熱する加熱源のうち、少なくとも1つは、当該無端ベルト状の定着部材と定着部材との圧接部よりも上流側に配置したことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記無端ベルト状の定着部材の設定温度は、加熱源を有する張架ロールの下流側に配置された温度検知手段の検知結果に基づいて制御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。
- 前記無端ベルト状の定着部材の設定温度は、定着部材の設定温度より20℃以上低い値に設定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の定着装置。
- スタンバイ中は、前記無端ベルト状の定着部材を定着部材から離間させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の定着装置。
- スタンバイ中は、前記無端ベルト状の定着部材を回転させ、かつ加熱させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の定着装置。
- スタンバイ中の前記無端ベルト状の定着部材の回転速度は、加熱源を有する張架ロールの上流側及び下流側における無端ベルト状の定着部材の温度差が、2℃以内となるように設定したことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の定着装置。
- 前記無端ベルト状の定着部材と前記定着部材の接触開始から転写材のニップ開始までの時間は、前記無端ベルト状の定着部材と前記定着部材の温度差が10℃以上の間に設定されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の定着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00186598A JP3612976B2 (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00186598A JP3612976B2 (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 定着装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11194647A JPH11194647A (ja) | 1999-07-21 |
JP3612976B2 true JP3612976B2 (ja) | 2005-01-26 |
Family
ID=11513452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00186598A Expired - Fee Related JP3612976B2 (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3612976B2 (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4649226B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-03-09 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
US7283759B2 (en) | 2004-03-31 | 2007-10-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with heating member control in accordance with type of recording material |
JP2005292333A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Canon Inc | 定着装置 |
JP2006098998A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Canon Inc | 加熱装置及び加熱装置の制御方法、画像形成装置 |
JP5241066B2 (ja) * | 2004-10-19 | 2013-07-17 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
JP4700948B2 (ja) * | 2004-10-20 | 2011-06-15 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP4609114B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2011-01-12 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置、ロール部材および画像形成装置 |
JP4609116B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-01-12 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置および画像形成装置 |
JP4892871B2 (ja) | 2005-05-27 | 2012-03-07 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像形成装置 |
JP5230087B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2013-07-10 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP5031213B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置、及び画像形成装置 |
JP4759350B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2011-08-31 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
US7522870B2 (en) | 2005-09-13 | 2009-04-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus with control means for controlling heating rotatable member in accordance with belt operation |
US7430393B2 (en) | 2006-07-03 | 2008-09-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Belt feeding device and image heating device |
JP5028098B2 (ja) | 2006-07-03 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | ベルト搬送装置及び画像加熱装置 |
JP4994726B2 (ja) | 2006-07-10 | 2012-08-08 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP5151086B2 (ja) * | 2006-08-03 | 2013-02-27 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像形成装置 |
JP5252874B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2013-07-31 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
JP5143589B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2013-02-13 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着装置および画像形成装置 |
JP2009271245A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP5305949B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2013-10-02 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
JP5335545B2 (ja) | 2009-05-11 | 2013-11-06 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置 |
JP5361647B2 (ja) * | 2009-10-02 | 2013-12-04 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
JP5350176B2 (ja) | 2009-10-22 | 2013-11-27 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
JP5482310B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2014-05-07 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP7009168B2 (ja) * | 2017-11-13 | 2022-01-25 | キヤノン株式会社 | ベルト搬送装置及び定着装置 |
US10627751B2 (en) | 2018-06-08 | 2020-04-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus |
-
1998
- 1998-01-07 JP JP00186598A patent/JP3612976B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11194647A (ja) | 1999-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3612976B2 (ja) | 定着装置 | |
JP3298354B2 (ja) | 画像定着装置 | |
JPH056043A (ja) | 画像形成装置 | |
JPH05150679A (ja) | 定着装置 | |
JP2004226819A (ja) | 加熱装置及び画像形成装置 | |
JPH11194661A (ja) | 定着装置およびこの定着装置を用いた画像形成装置 | |
JP3372803B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005049563A (ja) | 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 | |
JP2001159856A (ja) | 画像形成装置 | |
JPH11272100A (ja) | 定着装置 | |
JP2003107947A (ja) | 定着装置およびその定着装置を有する画像形成装置 | |
JP2705805B2 (ja) | 定着装置 | |
JP3603586B2 (ja) | 定着装置 | |
JP2005258144A (ja) | 定着装置 | |
JP2001134127A (ja) | 定着装置 | |
JPH09152803A (ja) | 加圧回転体及び定着装置並びに画像記録装置 | |
JP2008070913A (ja) | 画像形成記録装置 | |
JP2000137399A (ja) | 画像形成装置、定着装置及び定着方法 | |
JPH10288906A (ja) | 定着装置 | |
JPH10312127A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006153935A (ja) | 定着装置 | |
JPH08262891A (ja) | 搬送装置、加熱装置、及び画像形成装置 | |
JP2004234951A (ja) | 加熱装置 | |
JP3759531B2 (ja) | ベルト定着装置及び画像形成装置 | |
JPH05127555A (ja) | 定着装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040601 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040823 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041005 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041018 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071105 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091105 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101105 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111105 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121105 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121105 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |