JP4630673B2 - 定着装置 - Google Patents
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Description
図1は画像形成装置の一例の構成模式図である。本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセス利用のレーザービームプリンターである。
次に上記プリンタの動作シーケンスを図2に基づいて説明する。
図3は本実施例の加熱定着装置9の構成模式図、図4は図2に示す加熱定着装置9のB−B線の構成模式図である。
定着ローラ20は以下の部材から構成される。即ち、基本的には、アルミ或いは鉄製の芯金21の外側すなわち外周面上に、シリコーンゴムで形成された弾性層(ソリッドゴム層)、あるいはより断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層(スポンジゴム層)、あるいはシリコーンゴム層内に何らかの方法で気泡を分散させ、断熱作用を高めた弾性層(気泡ゴム層)22を備えて成る。
加熱手段24は、以下の部材から構成される。26は低熱容量でプレート形状の加熱用ヒータ(加熱体)であり、定着ローラ20側の表面を定着ローラ20の外表面に接触させてローラ外表面を加熱する。加熱用ヒータ(以下、加熱ヒータと記す)26はアルミナや窒化アルミ等の高絶縁性のセラミックス基板表面に、長手方向に沿って例えばAg/Pd(銀パラジウム)、RuO2、Ta2N等の通電発熱抵抗層(発熱抵抗体)をスクリーン印刷等により形成したものである。発熱抵抗層は厚み10μm程度、幅1〜5mm程度の線状もしくは細帯状である。
加圧部材30は、次のような構成である。33は円筒形状の摺動フィルム(可撓性スリーブ)であり、耐熱性、熱可塑性を有するポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PPS、PFA、PTFE、FEP等を基層とした樹脂製のフィルムである。フィルム厚みは、強度等を考慮し、20μm以上150μm未満が適当な範囲である。摺動フィルム33の外形(外径)は定着ローラ20の外形よりも小さい。
このような構成において、定着ローラ20は長手方向端部から芯金21を介して図3に示される装置のメインモータ(駆動手段)35により矢印の時計方向(記録材搬送方向)に回転駆動される。メインモータ35は回転制御部36により制御される。また、温度制御部34及び回転制御部36は制御部(制御手段)37により管理されている。この定着ローラ20の回転駆動に伴い、バックアップ手段30側の摺動フィルム33は定着ニップ部Mにおいて回転力を受けて摺動板31面に密着して摺動しながら断熱ステイホルダー32の外側を図の矢印の反時計方向へ従動回転する。
このため、本実施例では、プリント終了と同時に加熱ヒータ26をオフし、前述の後回転行程を行った後に、図3に示す制御部37により加熱ヒータ26をクリーニングする制御モード(クリーニングシーケンス)を実行させる(つまり、本実施例のクリーニングモードは記録材上のトナー像を加熱する加熱工程が終了した後自動的に実行される)。図6に上記の制御モードを実行した場合の加熱ヒータ26の温調制御、該加熱ヒータ26の温度推移、および定着ローラ20の回転駆動制御を模式的に表した図を示す。
以上の制御モード(クリーニングモード)により摺動フィルム33表面上にはトナーt’及びトナーt’’が保持される。
ここで、クリーニング温調温度T2とクリーニング性能の関係を調べるために、間欠通紙耐久(2枚/1分)を行った。また、画像形成装置の後回転後の定着ローラ20の回転(往復回転)は、上述のように、定着ローラ20を360度回転してから、反転してさらに360度回転する。この動作を2回行っている。本評価で用いたトナーはモノクロの粉砕トナーで、溶融温度は90〜100℃である。記録材はレターサイズで坪量が90g/mm2の表面性が比較的粗い紙(ラフ紙)を用いた。なお、この記録材をプロセススピード250mm/secで定着性を満足させるためには、定着ニップ部Mの温度を180℃にする必要があり、その時の加熱ヒータ温度は230℃であった。つまり、プリント時(像加熱時)の加熱ヒータ26の設定温度(温調温度)T1は230℃に設定されており、この温度設定によりプリント時の定着ニップ部Mの温度が約180℃になっている。
図8は画像形成装置の動作シーケンスの説明図、図9は加熱定着装置の構成模式図、図10は制御モードを実行した場合の加熱ヒータ26の温調制御、該加熱ヒータ26の温度推移、および定着ローラ20の回転駆動制御を模式的に表した図である。
上記のクリーニングシーケンスを実施するタイミングと、クリーニング性能についての関係を調べるために連続通紙耐久を行った。また、連続通紙は1ジョブ1500枚とし、加熱ヒータの温調温度T2は、プリント時と同じ温度T1とした。結果を表2に示す。
1)実施例1および実施例2において、定着ローラ20を2回往復回転させた例を説明したが、定着ローラ20の往復回転は1回、若しくは3回以上であってもよい。
5:転写ローラ、6:センサ、7:クリーニング装置、8:加熱定着装置、9:排紙部、
20:定着ローラ、21:芯金、22:弾性層、23:離型成層、24:加熱部材、
25:断熱ステイホルダー、26:加熱ヒータ、27:温度検知素子、30:加圧部材、
31:摺動板、32:断熱ステイホルダー、33:摺動フィルム、35:メインモータ、
36:回転制御部、37:制御部、40:加熱部材、41:断熱ステイホルダー、
42:加熱ヒータ、43:温度検知素子、P:記録材、N:加熱ニップ部、
M:定着ニップ部
Claims (2)
- 弾性層を有する定着ローラと、前記定着ローラの表面に接触し前記定着ローラを加熱するヒータと、前記定着ローラと共に定着ニップ部を形成するバックアップ手段と、を有し、前記定着ニップ部でトナー像を担持する記録材を挟持搬送しつつトナー像を記録材に加熱定着する定着装置において、
前記装置は前記ヒータからトナーを除去するクリーニングモードを有し、前記クリーニングモードが設定されると、前記ヒータをトナーの溶融温度以上の温度に保った状態で、前記定着ローラを定着処理時の回転方向に回転させる動作と、定着処理時の回転方向とは逆方向に回転させる動作と、を実行することによって、前記ヒータに付着するトナーを前記定着ローラで剥ぎ取り前記定着ニップ部まで運び、前記バックアップ手段に転移させることを特徴とする定着装置。 - 前記バックアップ手段は、前記定着ローラに接触する筒状のフィルムと、前記フィルムの内面に接触し前記フィルムを挟んで前記定着ローラと共に前記定着ニップ部を形成する摺動部材と、を有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
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