JP6565832B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置では、媒体にトナーで構成される像を形成し、媒体に形成された像を定着装置により定着させて、媒体に画像を形成する。ここで、前記画像形成装置を構成する定着装置には、加圧ローラーと、動作位置において加圧ローラーとでニップを形成し、熱源により加熱されながら加圧ローラーに従動して周回し、像が形成された媒体を加圧ローラーとで加圧して、媒体を加熱する加熱ベルトと、加圧ローラーに対する加熱ベルトの位置を、動作位置と離間位置(非動作位置)とに変更する変更機構とを備えた構成が知られている(例えば、特許文献1及び2等)。
特開2015−22190号公報 特開2014−170212号公報
ところで、上記の定着装置を用いて定着動作を行う場合、加熱ベルトの位置が動作位置に変更される前に熱源による加熱ベルトの加熱が開始されると、加熱ベルトが周方向において局所的に加熱される虞がある。
本発明は、加熱ベルトがその周回方向において局所的に加熱されることを抑制することができる定着装置の提供を目的とする。
第1の定着装置は、軸周りに回転する加圧体と、第1位置に配置されて前記加圧体とでニップを形成し、加熱されながら前記加圧体に従動して定速で周回し、像が形成された媒体を前記加圧体とで加圧して、前記媒体を加熱する加熱ベルトと、前記加熱ベルトに、前記加熱ベルトが媒体を加熱するための熱を付与する熱源と、前記加圧体に対する前記加熱ベルトの相対位置を、前記第1位置又は前記第1位置よりも前記加熱ベルトが前記加圧体から離れた第2位置に変更させる変更機構と、前記変更機構及び前記加圧体により前記加熱ベルトが前記第1位置で定速で周回している状態で、前記熱源により前記加熱ベルトの加熱を開始させる制御部と、を備えている。
また、第2の定着装置は、前記第1の定着装置において、前記加圧体を軸周りに回転可能に支持する側板と、前記側板に回転可能に取り付けられ、前記加熱ベルトを周回可能に支持する可動板と、前記加圧体ととも前記加圧体の軸周りに回転する第1歯車と、前記可動板に軸周りに回転可能に支持され、前記加熱ベルトが前記第1位置に配置されると前記第1歯車からの回転力を受けて回転する第2歯車と、前記第2歯車の回転状態を検知する検知部と、を備え、前記制御部は、前記検知部により前記回転状態が定速の回転状態であることを検知すると前記加熱ベルトが定速で周回していると判断する。
また、第3の定着装置は、前記第1又は第2の定着装置において、前記加熱ベルトの内側に配置され、前記加熱ベルトにおける前記ニップを形成している部分を前記加圧体に押し付ける押付部材、を備えている。
また、画像形成装置は、前記第1〜第3の何れか一態様の定着装置と、前記定着装置により加熱及び加圧される媒体に像を形成する形成部と、を備えている。
本発明の定着装置によれば、加熱ベルトがその周回方向において局所的に加熱されることを抑制することができる。
本発明を実施するための形態(以下、本実施形態という。)の画像形成装置の斜視図である。 本実施形態の画像形成装置を正面側から見た概略図である。 本実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を装置奥行き方向の中央で切断した断面図である。 本実施形態の定着装置の正面図である。 本実施形態の定着装置を構成する検知部及びその周辺の斜視図である。 本実施形態の定着装置を構成する準備フローを示すフロー図である。 本実施形態の定着装置を構成する駆動源の駆動、検知部の検知信号及び熱源への電圧の印加についてのタイミングチャートである。 比較形態(第1比較形態)の定着装置を構成する準備フローを示すフロー図である。
≪概要≫
以下、本実施形態の画像形成装置10(図1及び図2参照)の全体構成、画像形成装置10による画像形成動作、本実施形態の要部である定着装置60(図3、図4及び図5参照)の構成、定着装置60の動作(図7及び図8参照)及び本実施形態の効果について、図面を参照しつつこれらの記載順で説明する。なお、以下の説明では、図中における矢印Fr及び矢印Rrで示す方向をそれぞれ装置奥行き方向手前側及び奥側、矢印R及び矢印Lで示す方向を装置幅方向右側及び左側、矢印U及び矢印Loで示す方向をそれぞれ装置高さ方向上側及び下側とする。
≪画像形成装置の全体構成≫
画像形成装置10の全体構成については、図1及び図2を参照しつつ説明する。画像形成装置10は、本体20と、給紙カセット30と、搬送装置40と、トナー像形成部50(形成部の一例)と、定着装置60と、制御部CUとを含んで構成される電子写真方式の装置とされている。なお、本実施形態の画像形成装置10は、一例としてプリンターとされている。
本体20は、箱状の外装とされており、その内部に給紙カセット30と、搬送装置40と、トナー像形成部50と、定着装置60と、制御部CUとを収容している。本体20の上面の一部は、トナー像(像の一例)が定着された媒体Sが排出される排出トレイ22とされている。また、装置奥行き方向手前側から見ると、本体20の左側面には、開閉可能な蓋24が設けられている。給紙カセット30は、本体20の下側に配置されている。搬送装置40は、複数のローラーを備えており、媒体Sを給紙カセット30から排出トレイ22まで搬送経路Pの矢印Y方向に沿って搬送するようになっている。すなわち、矢印Y方向は、媒体Sの搬送方向とされている。
トナー像形成部50は、装置奥行き方向から見て本体20内の中央及び上側に配置されている。トナー像形成部50は、感光体PCと、帯電装置52と、露光装置54と、現像装置56と、転写ローラー58とを含んで構成されている。そして、帯電装置52が駆動源(図示省略)により軸周りに回転する感光体PCを帯電し、露光装置54が感光体PCを露光して潜像を形成し、現像装置56が潜像をトナー像として現像し、転写ローラー58が搬送装置40により搬送経路Pに沿って搬送される媒体Sにトナー像を転写するようになっている。すなわち、トナー像形成部50は、媒体Sにトナー像を形成するようになっている。
定着装置60は、搬送経路Pにおけるトナー像形成部50によるトナー像の転写位置よりも下流側に配置されており、トナー像が形成された媒体Sを加熱及び加圧して、媒体Sにトナー像を定着させるようになっている。定着装置60は、本体20に対して着脱可能とされており、蓋24が倒れた状態で、本体20に着脱されるようになっている(図1参照)。
制御部CUは、装置奥行き方向手前側から見て下側かつ左側に配置されている。制御部CUは、外部装置(図示省略)から画像データを受け取り、当該画像データに基づいて画像形成装置10を構成する各要素を制御するようになっている。
≪画像形成動作≫
次に、本実施形態の画像形成装置10を用いた画像形成動作について図2を参照しながら説明する。
まず、外部装置(図示省略)から画像データを受け取った制御部CUは、トナー像形成部50を作動させる。また、制御部CUは、定着装置60を作動させる。そして、帯電装置52が感光体PCを帯電し、露光装置54が感光体PCを露光して潜像を形成し、現像装置56が潜像をトナー像として現像することで、感光体PCにトナー像が形成される。
また、制御部CUは、搬送装置40を作動させて、感光体PCに形成されたトナー像が感光体PCの軸周りの回転により転写位置に到達するタイミングに合わせて、媒体Sを転写位置に送り込む。そして、制御部CUは、転写ローラー58により感光体PCに形成されたトナー像を媒体Sに転写させる。
次いで、定着装置60は、転写ローラー58により媒体Sに転写されたトナー像を、加熱及び加圧して、媒体Sにトナー像を定着させる。そして、トナー像が定着された媒体Sは、搬送装置40により本体20の排出トレイ22に排出されて、画像形成動作が終了する。
≪要部(定着装置)の構成≫
次に、本実施形態の要部である定着装置60の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。なお、特段の事情がない限り、加熱ベルト70が後述する第1位置に配置されている状態での定着装置60の構成について説明する。
定着装置60は、図3、図4及び図5に示されるように、本体65と、筺体67と、加熱ベルト70と、加圧ローラー71(加圧体の一例)と、熱源73と、反射部材75と、押付部材76と、シート部材77と、支持部材78と、変更機構80と、検知機構90と、サーモカットTCとを含んで構成されている。ここで、本体65、筺体67、加熱ベルト70、加圧ローラー71、熱源73、反射部材75、押付部材76、シート部材77及び支持部材78は、それぞれ長尺とされており、互いにそれらの長手方向を(装置奥行き方向に)沿わせた状態で配置されている。そして、定着装置60は、長尺とされており、その長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、画像形成装置10の本体20に取り付けられている(図1参照)。
<本体>
本体65は、箱状の外装とされ、その内部に、筺体67と、加熱ベルト70と、加圧ローラー71と、熱源73と、反射部材75と、押付部材76と、シート部材77と、支持部材78と、サーモカットTCと、を収容している(図3参照)。また、本体65は、筺体67に固定されている。
<筺体>
筺体67は、図4に示されるように、一対の側板67Aと、繋ぎ板67Bと、一対の可動板68と、一対のピン69とを備えている。繋ぎ板67Bは、長尺とされており、その長手方向を本体65の長手方向に沿わせた状態で配置されている。一対の側板67Aは、繋ぎ板67Bの長手方向の両端側に固定されている。また、各側板67Aには、それぞれ複数の貫通孔が形成されている。そして、一対の側板67Aは、各貫通孔に加圧ローラー71のシャフト(図示省略)を嵌め込んで、加圧ローラー71を軸周りに回転可能に支持している。
一対のピン69は、各側板67Aの貫通孔に固定されている。また、各可動板68には、複数の貫通孔が形成されている。そして、各ピン69は各可動板68の貫通孔に嵌め込まれており、各可動板68は、各ピン69を軸として回転(揺動)可能とされている。すなわち、各可動板68は、各側板67Aに回転可能に取り付けられている。
<加熱ベルト>
加熱ベルト70は、無端ベルトとされている。加熱ベルト70は、図3に示されるように、装置奥行き方向から見て、本体65の中央側(幅方向及び高さ方向における中心付近)に配置されている。
加熱ベルト70は、後述する熱源73が放射する光を吸収することにより加熱されながら、後述する加圧ローラー71に従動して(定速で)周回するようになっている。そして、加熱された状態の加熱ベルト70は、搬送装置40により搬送されるトナー像が形成された媒体Sを、後述するニップNにおいて加圧ローラー71とで加圧するようになっている。ここで、図3における軸Aは加熱ベルト70の軸(回転中心)を示しており、矢印Cは加熱ベルト70の周回方向を示している。また、本実施形態では、図3における加熱ベルト70の位置(加圧ローラー71に対する加熱ベルト70の相対位置)を、第1位置とする。すなわち、加熱ベルト70は、第1位置に配置された状態で、加圧ローラー71とで、媒体Sにトナー像を定着させるようになっている。
なお、加熱ベルト70の両端の部分にはフランジ(図示省略)が嵌め込まれており、加熱ベルト70は各フランジに接着されて固定されている。そして、各フランジは、一対の可動板68の貫通孔に回転可能に嵌め込まれて、一対の可動板68に支持されている。また、図3に示されるように、加熱ベルト70の内側には、熱源73、反射部材75、押付部材76、シート部材77及び支持部材78が配置されている。
<加圧ローラー>
加圧ローラー71は、長尺のシャフトと、当該シャフトの外周を覆う被覆層(一例としてシリコンゴム製)とを含んで構成されたローラーとされている。ここで、加圧ローラー71は、図3に示されるように、装置奥行き方向から見て、加熱ベルト70の下側に配置されている。また、加圧ローラー71の上側の部分には、加圧ローラー71の外周に沿って凹んだ状態の加熱ベルト70の下側の部分が接触している。そして、前述のニップNとは、加圧ローラー71と加熱ベルト70との接触部分を意味する。
また、加圧ローラー71のシャフトの一端には、駆動源(図示省略)が連結されている。そして、加圧ローラー71は、駆動源により駆動され、軸周りに回転するようになっている。ここで、図3における矢印Bは、加圧ローラー71の回転方向を示している。
<熱源>
熱源73は、一例として、ハロゲンランプとされている。熱源73は、図3に示されるように、装置奥行き方向から見ると、加熱ベルト70の内側であって、軸Aよりも上側に配置されている。熱源73は、加熱ベルト70の一端から他端に亘る範囲であって、加熱ベルト70の周方向の一部の範囲に、光を照射するようになっている。その結果、熱源73は、加熱ベルト70に、加熱ベルト70が媒体Sを加熱するための熱を付与するようになっている。なお、熱源73の両端部分は、一対の可動板68に固定されている。
<反射部材、押付部材、シート部材及び支持部材>
反射部材75は、長尺とされており、横断面がU字状(すなわち、片側が開口した形状)とされている。反射部材75は、装置奥行き方向から見ると、下側に開口しかつその長手方向を加熱ベルト70の長手方向に沿わせた状態で、加熱ベルト70の中央側(幅方向及び高さ方向における中心付近)かつ熱源73の下側に配置されてる。そして、反射部材75は、熱源72から照射されて自身に入射する光を、加熱ベルト70における上側の部分の内周に向けて反射するようになっている。
押付部材76は、長尺とされており、横断面が矩形状で、下側が湾曲状に凹んでいる(図3参照)。シート部材77は、押付部材76の長手方向の一端から他端に亘って、押付部材76の外周を覆っている(図3参照)。シート部材77に覆われている押付部材76は、図3に示されるように、装置奥行き方向から見ると、加熱ベルト70の内側であって、軸A(及び反射部材75)よりも下側に配置されている。そして、シート部材77に覆われている押付部材76は、湾曲状に凹んでいる下側の部分を加熱ベルト70の内周に接触させた状態で、加圧ローラー71とで加熱ベルト70を挟んで押圧している。その結果、押付部材76は、加熱ベルト70におけるニップNを形成している部分を加圧ローラー71に押付けている。
なお、押付部材76は、一例としてLCP(液晶ポリマー)等の耐熱性を有する樹脂製とされている。また、シート部材77は、一例としてPTFE等のフッ素系の樹脂製とされている。すなわち、シート部材77は、押付部材76よりも摩擦係数が小さい。そのため、本実施形態の場合、仮に押付部材76を直接加熱ベルト70に接触させて押圧する場合に比べて、ニップNにおいて加熱ベルト70が滑り易く設定されている。なお、加熱ベルト70は加圧ローラー71に従動して周回することから、シート部材77の摩擦係数は、加圧ローラー71の被覆層の摩擦係数よりも小さい。
支持部材78は、長尺とされている。支持部材78は、図3に示されるように、一対の長尺のL字状の板金を互い違いに対向させて、横断面が矩形状となるように構成されている。支持部材78は、図3に示されるように、装置奥行き方向から見て、反射部材75の下側かつ押付部材76の上側に配置されている。そして、支持部材78は、反射部材75及び押付部材76を支持している。なお、支持部材78の両端部分は、一対の可動板68に固定されている。
<変更機構>
以下、変更機構80について図4及び図5を参照しながら説明する。変更機構80は、装置奥行き方向手前側の側板67Aよりも更に手前側に配置されている。変更機構80は、第1壁81と、第2壁82と、シャフト83と、コイルばね84と、保持部材85と、コロ86と、偏芯カム87と、を含んで構成されている。
〔第1壁、第2壁、シャフト及びコイルばね〕
第1壁81は、側板67Aに直交する平板81Aを有している。第1壁81は、可動板68に固定されている。また、平板81Aには、貫通孔81Bが形成されている。第2壁82は、側板67Aに直交する平板とされている。第2壁82は、第1壁81の上側に配置されて、第1壁81の平板81Aに対向している。第2壁82は、筺体67の側板67Aに固定されている。また、第2壁82には、第1壁81との対向方向において貫通孔81Bに重なる貫通孔が形成されている。シャフト83は、第2壁82の貫通孔の中心に自己の軸を重ねて、かつ、貫通孔81Bを介して第1壁81を貫通した状態で、その上端が第2壁82にねじで固定されている。コイルばね84は、第1壁81と第2壁82とに挟まれて圧縮された状態で、シャフト83の外周を囲むように配置されている。
〔保持部材、コロ及び偏芯カム〕
保持部材85は、縦断面がU字状の部材とされている。保持部材85の各対向壁には縦方向に沿う長尺の貫通孔85Aが形成され、各対向壁を繋ぐ壁には貫通穴が形成されている。保持部材85は、その対向壁同士が対向する方向を可動板68に直交する方向に沿わせ、かつ、装置高さ方向に対して下側を開口させた状態でシャフト83の下端にねじで固定されている。コロ86は、可動板68に直交する方向(保持部材85の対向壁同士の対向方向)を自己の軸方向とした姿勢で、保持部材85の下端側に固定されている。なお、コロ86をシャフト83の軸方向から見ると、コロ86の一部は、シャフト83の一部に重なっている。偏芯カム87は、その厚み方向両側に円状の突出部分を有している。偏芯カム87は、可動板68に直交する方向を厚み方向とした姿勢で、かつ、その各突出部分が保持部材85の貫通孔85Aに嵌め込まれた状態で、可動板68に回転可能に支持されている。また、偏芯カム87は、常に(回転による姿勢に関わらず)コロ86に接触するように配置されている。偏芯カム87は、駆動源(図示省略)により駆動されて回転するようになっている。
ここで、偏芯カム87の回転軸とコロ86の軸との軸間距離が最小から最大になると、偏芯カム87によりコロ86が押されることに伴い、保持部材85、シャフト83及び第2壁82並びに可動板68が一体的にピン69を回転中心として回転して、加熱ベルト70が第2位置から第1位置に配置されるようになっている。すなわち、第2位置は、第1位置よりも加熱ベルト70が加圧ローラー71から離れた位置とされている。なお、本実施形態では、加熱ベルト70が第1位置に配置されている場合に加熱ベルト70は加圧ローラー71に従動して定速で周回し(安定して周回し)、加熱ベルト70が第2位置に配置されている場合に加熱ベルト70は定速で周回できないように設定されている。また、定着装置60が動作していない状態では、加熱ベルト70は第2位置に配置されている。
<検知機構>
以下、検知機構90について図4及び図5を参照しながら説明する。検知機構90は、装置奥行き方向手前側の側板67Aよりも更に手前側に配置されている。検知機構90は、第1ギア91(第1歯車の一例)と、第2ギア92(第2歯車の一例)と、アイドルギア93と、切り欠き部材94と、光センサー95(検知部)と、を含んで構成されている。
〔第1ギア、第2ギア及びアイドルギア〕
第1ギア91は、加圧ローラー71における装置奥行き方向手前側の端部に固定されている。そのため、第1ギア91は、加圧ローラー71とともに加圧ローラー7の軸周りに回転するようになっている。第2ギア92は、一対の可動板68のうち装置奥行き方向手前側の可動板68に回転可能に支持されている。第2ギア92は、可動板68に回転可能に支持されている加熱ベルト70に対して定位置(定められた位置)に配置されている。アイドルギア93は、一対の可動板68のうち装置奥行き方向手前側の可動板68に回転可能に支持されている。アイドルギア93は、第2ギア92に対して定位置(定められた位置)に配置されている。アイドルギア93は、第2ギア92に対して常に互いの歯が噛み合っている。すなわち、アイドルギア93が自己の軸周りに回転すると、第2ギア92は自己の軸周りに回転するようになっている。
そして、アイドルギア93は、加熱ベルト70が第1位置に配置されると第1ギア91に対して互いの歯が噛み合って第1ギア91に回転されることで、第1ギア91からの回転力を第2ギア92に伝達するようになっている。すなわち、第2ギア92は、アイドルギア93を介して、第1ギア91からの回転力を受けて回転するようになっている。なお、アイドルギア93は、加熱ベルト70が第2位置に配置されると第1ギア91に対して互いの歯が噛み合わないようになっている。
〔切り欠き部材及び光センサー〕
切り欠き部材94は、円板状の基部94Aと、複数の板94Bとを備えている。基部94Aは、その中心に貫通孔が形成されている。複数の板94Bは、基部94Aの全周に亘って定められた間隔をあけて基部94Aの板厚方向の一方に延びている。すなわち、複数の板94Bは、基部94Aの外周から板厚方向の一方に延びている筒状の仮想壁の複数個所が定められた間隔をあけて切り欠かれた結果物と見ることができる。切り欠き部材94は、基部94Aの貫通孔に第2ギア92を支持している回転軸を嵌め込まれ、複数の板94Bを側板98側に向けた姿勢で、第2ギア92に固定されている。そのため、切り欠き部材94は、第2ギア92の回転に伴い自己の軸周りに回転するようになっている。なお、切り欠き部材94は、一例として金属製のプレス成形品とされている。
光センサー95は、第1壁81に固定されている。光センサー95は、発光部95Aと、受光部95Bとを備えている。発光部95Aは、定められた方向にレーザー光を発光するようになっている。受光部95Bは、発光部95Aに対向して配置されて、発光部95Aにより発光されたレーザー光を受光するようになっている。発光部95Aと受光部95Bとは、レーザー光の経路が切り欠き部材94の複数の板94Bの回転経路に交差するような位置関係を有している。
なお、前述のとおり、第2ギア92とアイドルギア93とは常に互いの歯が噛み合う関係を有しており、かつ、アイドルギア93と第1ギア91とは加熱ベルト70が第1位置に配置されている状態で互いの歯が噛み合うようになっている。そのため、切り欠き部材94は、加熱ベルト70が第1位置に配置されている状態で自己の軸周りに定速で回転するようになっている。
<サーモカット>
サーモカットTCは、加熱ベルト70の上側に配置されている。サーモカットTCは、加熱ベルト70の温度を計測して、加熱ベルト70の温度が定められた温度に達すると定着装置60が異常状態であると判断して定着装置60を動作不可能にするようになっている。例えば、定着装置60の動作時に加熱ベルト70が定速で周回することなく加熱ベルト70の上側の部分(熱源73の上側の部分)が局所的に加熱されると、サーモカットTCは、加熱ベルト70の温度が定められた温度に達して定着装置60が異常状態であると判断するようになっている。
≪定着装置の動作≫
次に、本実施形態の定着装置60の動作(定着動作)について図3〜図7を参照しながら説明する。なお、定着装置60の動作は、画像形成装置10の画像形成動作に伴い行われる。
まず、外部装置(図示省略)から画像データを受け取った制御部CUが定着装置60を作動させる。具体的には、制御部CUは、画像データを受け取ると、定着装置60にリモート信号を送信し、定めらたれたタイミングで定着装置60により定着動作が行われるように定着装置60を作動させる。
そして、制御部CUは、定着装置60にリモート信号が送信される(リモート信号がONの状態のことをいう。)と、図6の準備フローの判断ステップS10で肯定判断(Y)をし、駆動源により変更機構80の偏芯カム87を軸周りに回転させる。これに伴い、変更機構80のコイルばね84は設定上の最小長さまで圧縮され、可動板68はピン69を回転中心として回転する。その結果、第2位置に配置されていた加熱ベルト70は、図3に示されるように、加熱ベルト70が第1位置に配置される。また、アイドルギア93と第1ギア91とは、互いの歯が噛み合った状態になる。
これに対して、制御部CUは、定着装置60にリモート信号が送信されない(リモート信号がOFFの状態をいう。)と、図6の準備フローの判断ステップS10で否定判断(N)をし、駆動源により偏芯カム87を回転させることがない。
次いで、制御部CUは、図6の準備フローにおけるステップS20において、加圧ローラー71の駆動源により加圧ローラー71及び第1ギア91を軸周りに回転させる。これに伴い、アイドルギア93は、第1ギア91の回転により回転されるとともに、第2ギア92に第1ギア91の回転力を伝達して第2ギア92を回転させる。その結果、切り欠き部材94は、第2ギア92とともに回転する。また、加圧ローラー71が軸周りに回転することに伴い、加熱ベルト70は加圧ローラー71に従動して周回する。
次いで、制御部CUは、光センサー95を作動させ、発光部95Aから受光部95Bに向けてレーザー光を発光する。この場合、切り欠き部材94の複数の板94Bがレーザー光の経路を回転経路として回転するため、受光部95Bは、図7に示されるように、発光部95Aが発光するレーザー光を不連続で受光する。
そして、切り欠き部材94が回転の開始後に定められた回転速度に達して定速で回転すると、受光部95Bが発光部95Aから受光するレーザー光の周期Tが定められた周期の閾値TTH以下で一定になる。そうすると、制御部CUは、図6の準備フローに示されるように、判断ステップS30において肯定判断をし、ステップS40で熱源73を作動させる。すなわち、制御部CUは、判断ステップS30において、検知機構90により第2ギア92及び切り欠き部材94が回転している状態(回転状態)が定速で回転している状態(定速の回転状態)であることを検知すると、熱源73により加熱ベルト70の加熱を開始させる。なお、この場合、制御部CUは、検知機構90により第2ギア92及び切り欠き部材94の回転状態が定速の回転状態であることを検知すると、加熱ベルト70が定速で周回していると判断する。また、制御部CUは、図6の準備フローの判断ステップS30で否定判断(N)をすると、再度判断ステップS30を行う。
以上により、制御部CUは、定着装置60を動作させて、転写ローラー58により媒体Sに転写されたトナー像を加熱ベルト70により加熱し、加熱ベルト70及び加圧ローラー71により加圧して、媒体Sにトナー像を定着させて定着動作を終了する。
≪効果≫
次に、本実施形態の効果(第1及び第2の効果)について図面を参照しながら説明する。なお、後述する比較形態(第1及び第2比較形態)の説明では、本実施形態と同じ部材等を用いる場合、同じ符号等を用いる。
<第1の効果>
本実施形態の定着装置60は、図6及び図7に示されるように、定着動作時に加熱ベルト70が定速で周回している状態で、制御部CUが熱源73による加熱ベルト70の加熱を開始する。
これに対して、例えば、検知機構90を備えておらず、図8に示されるように、リモート信号を受け取った後(ステップS10A)、自動的に(加熱ベルト70が定速で周回する前に)熱源73による加熱ベルト70の加熱及び駆動源による加圧ローラー71の軸周りの回転を開始させる(ステップS20A)定着装置(第1比較形態、図示省略)の場合、加熱ベルト70が定速で周回する前から加熱されることで、加熱ベルト70がその周回方向において局所的に加熱される虞がある。
したがって、本実施形態の定着装置60は、加熱ベルト70がその周回方向において局所的に加熱されることを抑制することができる。これに伴い、本実施形態の画像形成装置10は、加熱ベルト70の局所的な加熱に伴う画像形成不良が抑制される。なお、本明細書でいう画像形成不良とは、媒体Sの搬送方向における画像のグロス斑等を意味する。特に、本実施形態のように押付部材76が加圧ローラー71に従動する加熱ベルト70のブレーキ(負荷)として作用する場合(図3参照)であっても、本実施形態は、第1の効果を奏する点で有効である。
<第2の効果>
本実施形態の定着装置60は、加熱ベルト70が定速で周回している状態を、検知機構90を用いて判断する。すなわち、本実施形態の定着装置60は、加熱ベルト70が定速で周回している状態であることを、切り欠き部材94の軸周りの回転により間接的に検出して判断する。
これに対して、例えば、第1ギア91、第2ギア92、アイドルギア93及び切り欠き部材94を備えておらず、光センサー95によるレーザー光の検知を加熱ベルト70に対して直接行う定着装置(第2比較形態、図示省略)の場合、周回する加熱ベルト70の揺れ等に伴い、光センサー95によるレーザー光の検知が乱れる虞がある。
したがって、本実施形態の定着装置60は、光センサー95によるレーザー光を安定して検知することができる。また、本実施形態の場合、光センサー95を(高温の)加熱ベルト70から離れた位置に配置することができる点で有効である。なお、第2比較形態は、第1の効果を奏する構成であることから、本発明の技術的範囲に属する。
以上のとおり、本発明について本実施形態を例として説明したが、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の技術的範囲には、下記のような形態も含まれる。
本実施形態の説明では、加熱ベルト70が加圧ローラー71に対して移動するとして説明した。しかしながら、加熱ベルト70と加圧ローラー71とが相対的に移動可能とされていればよい。
本実施形態の説明では、光センサー95を用いて切り欠き部材94の軸周りの回転を検知するとして説明した。しかしながら、切り欠き部材94に換えて、その周方向全周に亘って反射パターンが形成されており、その反射パターンによる反射光を検出するようにしてもよい。また、光センサー95に換えて接触式のセンサーとしてもよい。
本実施形態の説明では、光センサー95を用いて切り欠き部材94の軸周りの回転を検知するとして説明した。しかしながら、可動板68に回転可能に支持されている回転体の回転を検出すれば、例えば、第2ギア92の軸周りの回転を検知するようにしてもよい。
本実施形態の説明では、制御部CUと、定着装置60とは、それぞれ別の構成要素であるとして説明した。しかしながら、制御部CUにおける定着装置60を制御する部分については、定着装置60の一部と捉えてもよい。
本実施形態の画像形成装置10は、プリンターとして説明した。しかしながら、媒体Sに像を形成して定着させることで、媒体Sに画像を形成する電子写真方式であれば、プリンターでなくてもよい。例えば、複合機、ファクシミリその他の電子写真方式の装置であってもよい。
10 画像形成装置
50 トナー像形成部(形成部の一例)
60 定着装置
67A 側板
68 可動板
70 加熱ベルト
71 加圧ローラー(加圧体の一例)
73 熱源
76 押付部材
80 変更機構
91 第1ギア(第1歯車の一例)
92 第2ギア(第2歯車の一例)
95 光センサー(検知部の一例)
CU 制御部
N ニップ
S 媒体

Claims (3)

  1. 軸周りに回転する加圧体と、
    第1位置に配置されて前記加圧体とでニップを形成し、加熱されながら前記加圧体に従動して定速で周回し、像が形成された媒体を前記加圧体とで加圧して、前記媒体を加熱する加熱ベルトと、
    前記加熱ベルトに、前記加熱ベルトが媒体を加熱するための熱を付与する熱源と、
    前記加圧体に対する前記加熱ベルトの相対位置を、前記第1位置又は前記第1位置よりも前記加熱ベルトが前記加圧体から離れた第2位置に変更させる変更機構と、
    前記変更機構及び前記加圧体により前記加熱ベルトが前記第1位置で定速で周回している状態で、前記熱源により前記加熱ベルトの加熱を開始させる制御部と、
    前記加圧体を軸周りに回転可能に支持する側板と、
    前記側板に回転可能に取り付けられ、前記加熱ベルトを周回可能に支持する可動板と、
    前記加圧体ととも前記加圧体の軸周りに回転する第1歯車と、
    前記可動板に軸周りに回転可能に支持され、前記加熱ベルトが前記第1位置に配置されると前記第1歯車からの回転力を受けて回転する第2歯車と、
    前記第2歯車の回転状態を検知する検知部と、
    を備え
    前記制御部は、前記検知部により前記回転状態が定速の回転状態であることを検知すると前記加熱ベルトが定速で周回していると判断する、
    定着装置。
  2. 前記加熱ベルトの内側に配置され、前記加熱ベルトにおける前記ニップを形成している部分を前記加圧体に押し付ける押付部材、
    を備えた請求項1に記載の定着装置。
  3. 請求項1又は2に記載の定着装置と、
    前記定着装置により加熱及び加圧される媒体に像を形成する形成部と、
    を備えた画像形成装置。
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