JP6108837B2 - 画像加熱装置 - Google Patents
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Description
また、本発明に係る別の画像加熱装置は、シート上のトナー像をニップ部にて加熱する第1の回転体と、前記第1の回転体とともに前記ニップ部を形成する第2の回転体と、前記第2の回転体に接触する動作位置において前記第2の回転体の熱をその幅方向へ伝導させる熱伝導部材と、前記動作位置にある前記熱伝導部材の所定の領域に向けてエアーを吹き付けるファンと、を有する画像加熱装置であって、複数のシートに連続して画像加熱処理を行う際のシートの枚数をカウントするカウンタと、前記第2の回転体から離間した非動作位置と前記動作位置との間において前記熱伝導部材を移動させる移動機構と、前記カウンタの出力に応じて前記移動機構の動作を制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、前記カウンタによるカウント枚数が第1の枚数に達したとき、前記移動機構により前記熱伝導部材を前記動作位置へ移動させ、かつ、前記カウンタによるカウント枚数が前記第1の枚数よりも多い第2の枚数に達したとき、前記ファンを動作させることを特徴とする。
(画像形成装置)
図2は、本発明の実施形態に係る画像加熱装置として機能する定着装置を搭載した画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置である。Y・C・M・Kは、それぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー画像を形成する4つの画像形成部であり、下から上に順に配列してある。各画像形成部Y・C・M・Kは、それぞれ、感光体ドラム21、帯電装置22、現像装置23、クリーニング装置24等を有している。
1)方向に関する定義
以下の説明において、定着装置またはこれを構成している部材の長手方向(幅方向、軸線方向)とは、定着装置の記録紙搬送路面内において記録紙搬送方向に直交する方向に平行な方向である。また短手方向とは、定着装置の記録紙搬送方向に平行な方向である。定着装置に関し、正面とは装置を記録紙入口側からみた面、背面とはその反対側の面(記録紙出口側)、左右とは装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは、記録紙搬送方向に関して上流側と下流側である。
図1は、記録紙であるシート上のトナー像を加熱する本実施形態に係る画像加熱装置の要部横断面および制御系(コントローラ)を示す図である。1は、エンドレスベルト(無端ベルト)である定着ベルト(第1の回転体、加熱回転体)であって金属層を有する。2は、定着ベルト1の外周と接するように配設された加圧ローラ(第2の回転体、加圧回転体)である。
図3は、定着ベルト1の層構成模型図である。定着ベルト1の長手長さは、390mmとなっている。定着ベルト1は、内径が30mmで電気鋳造法によって製造したニッケルを基層(金属層)1aを有している。この基層1aの厚みは40μmである。基層1aの外周には、弾性層1bとして耐熱性シリコーンゴム層が設けられている。シリコーンゴム層の厚さは、100〜1000μmの範囲内で設定するのが好ましい。
定着ベルト1との間で定着ニップを形成するための加圧ローラ2(加圧回転体)は、外径が30mm、長手方向中央部の径が20mm、両端部の径が19mmである鉄合金製の芯金2aに、弾性層2bとしてシリコーンゴム層が設けてある。表面は、離型層2c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。また、長手長さは350mmである。
図4は、本実施形態における画像加熱装置としての定着装置の縦断正面図を示している。10は、定着ベルト1の長手方向移動および周方向の形状を規制する規制部材としての左右の定着フランジである。定着フランジ10内に挿通して配設したステー4の両端部と装置シャーシ側のステー用バネ受け部材9aとの間に、ステー加圧バネ9bを縮設することで、ステー4に押し下げ力を作用させている。これにより、定着フランジ10の下面と加圧ローラ2の上面とが、定着ベルト1を挟んで圧設し、所定幅の定着ニップ部Nが形成される。
本実施形態において、定着ベルト1と誘導加熱装置100の励磁コイル6は、0.5mmのモールドにより電気絶縁の状態を保ち、定着ベルト1と励磁コイル6との間隔は1.5mm(モールド表面と定着ベルト表面の距離は1.0mm)で一定である。これにより、定着ベルト1は均一に加熱される。
図5に示すように、磁性コア7、11は記録紙搬送方向と直交する方向(長手方向)に並んで多数配置されており、励磁コイル6の巻き中心部と周囲を囲むように構成されている。磁性コア7は通紙端部の領域Eにおける磁性コアであり、コア移動機構400によって一部(1個または複数個)が移動可能となっている。
13は、熱伝導部材として機能する均熱ローラ(熱伝導ローラ)である。幅方向サイズが小さい記録紙に連続して定着処理を施すとき、定着ベルト1の非通紙部となる領域が通紙部に比べて過剰に温度上昇してしまう傾向にある。均熱ローラ13は、その際、加圧ローラ2に接触する動作位置に設定することにより加圧ローラ2の熱を長手方向に移動させて、加圧ローラ2の長手方向において温度勾配が過剰についてしまうのを抑制するものである。その結果、加圧ローラ2と接触関係にある定着ベルト1の幅方向において温度勾配が過剰についてしまうのを抑制することができる。
加圧ローラ2の長手方向(幅方向)で全域に当接し得る金属ローラである。金属ローラ表面層には、ごみ等の付着を防止するために20μmのフッ素コート等を設けている。
本実施形態では、装置に使用可能な幅サイズが最大の記録紙(本実施形態ではA3用紙)よりも幅狭の記録紙に連続して定着処理を施す際に発生し得る定着ベルト1の非通紙部昇温を緩和する機能を担う端部ファン14が2つ設置されている。これら端部ファン14は、均熱ローラ13の長手方向で両端側(幅方向一端側、幅方向他端側)の領域と対向するように夫々配置されている。以下、1つの端部ファンについて代表して説明するが、もう1つのファンも同様である。
装置に使用可能な幅サイズが最大の記録紙よりも幅狭の所定の記録紙に連続して定着処理を施す際(例えば、A4サイズ用紙を縦送りする場合(A4R))のシーケンスについて説明する。詳細には、環境温度が15℃において、OKトップコートと呼ばれる坪量が157g/cm2の用紙(A4R)を連続して150枚通紙したときのシーケンスとなっている。
Claims (12)
- シート上のトナー像をニップ部にて加熱する第1の回転体と、
前記第1の回転体とともに前記ニップ部を形成する第2の回転体と、
前記第2の回転体に接触する動作位置において前記第2の回転体の熱をその幅方向へ伝導させる熱伝導部材と、
前記動作位置にある前記熱伝導部材の所定の領域に向けてエアーを吹き付けるファンと、
を有する画像加熱装置であって、
前記第1の回転体の温度を検出する検出器と、前記第2の回転体から離間した非動作位置と前記動作位置との間において前記熱伝導部材を移動させる移動機構と、前記検出器の出力に応じて前記移動機構の動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記検出器による検出温度が第1の温度に上昇したとき、前記移動機構により前記熱伝導部材を前記動作位置へ移動させ、かつ、前記検出器による検出温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度に上昇したとき、前記ファンを動作させることを特徴とする画像加熱装置。 - 前記コントローラは、前記検出器の出力に応じて前記ファンによる送風量を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像加熱装置。
- 前記検出器は、前記熱伝導部材の前記所定の領域に対応する前記第1の回転体の部位の温度を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像加熱装置。
- シート上のトナー像をニップ部にて加熱する第1の回転体と、
前記第1の回転体とともに前記ニップ部を形成する第2の回転体と、
前記第2の回転体に接触する動作位置において前記第2の回転体の熱をその幅方向へ伝導させる熱伝導部材と、
前記動作位置にある前記熱伝導部材の所定の領域に向けてエアーを吹き付けるファンと、
を有する画像加熱装置であって、
複数のシートに連続して画像加熱処理を行う際のシートの枚数をカウントするカウンタと、前記第2の回転体から離間した非動作位置と前記動作位置との間において前記熱伝導部材を移動させる移動機構と、前記カウンタの出力に応じて前記移動機構の動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記カウンタによるカウント枚数が第1の枚数に達したとき、前記移動機構により前記熱伝導部材を前記動作位置へ移動させ、かつ、前記カウンタによるカウント枚数が前記第1の枚数よりも多い第2の枚数に達したとき、前記ファンを動作させることを特徴とする画像加熱装置。 - 前記ファンは、前記動作位置にある前記熱伝導部材と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記所定の領域は、前記熱伝導部材の幅方向一端側の領域であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記所定の領域は、前記熱伝導部材の幅方向両端側の領域であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像加熱装置。
- 前記第1の回転体を電磁誘導加熱するための励磁コイルを有す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画像加熱装置。
- 前記装置に使用可能な最大幅のシートよりも幅狭の所定のシートに画像加熱処理を施すとき、前記励磁コイルから前記第1の回転体に向かう磁束のうち、前記第1の回転体が前記所定のシートと接触し得る領域よりも前記第1の回転体の幅方向で外側の領域に向かう磁束を抑制する磁束抑制機構を更に有することを特徴とする請求項8に記載の画像加熱装置。
- 前記磁束抑制機構は、前記第1の回転体の幅方向に沿って配列された複数の磁性コアを有し、前記磁束抑制機構は、前記所定のシートに画像加熱処理を施すとき、前記複数の磁性コアのうちの一部として1個または複数個を前記第1の回転体から遠ざかるように移動させることにより、前記外側の領域に向かう磁束を抑制することを特徴とする請求項9に記載の画像加熱装置。
- 前記熱伝導部材は、前記第2の回転体の幅方向で全域に当接し得る金属ローラであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の画像加熱装置。
- 前記第1の回転体はエンドレスベルトであり、前記第2の回転体は前記エンドレスベルトを回転駆動する駆動ローラであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の画像加熱装置。
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