JP7242244B2 - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、記録材上の未定着画像を記録材に定着する定着装置を搭載する複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
定着装置は一般的に、記録媒体に担持させた未定着画像を記録媒体に定着せしめる定着装置、前記未定着画像を前記記録媒体に仮に定着せしめる仮定着装置、及び定着画像を担持した記録媒体の表面性を改質する表面改質装置として実用に供されている。
便宜上、複写機・プリンタ等の画像形成装置に具備させるトナー画像を記録媒体に加熱定着させる像加熱装置(定着装置)を例にして説明する。
近年では、画像形成装置に搭載する定着装置として、筒状のフィルムを用いたものが使用されている。この定着装置は、筒状のフィルムと、フィルムを加熱するヒータと、フィルムと共に定着ニップ部を形成するローラと、を有し、未定着トナー画像を担持する記録材を定着ニップ部で搬送しながら加熱して画像を記録材に定着する。ウォームアップ時間が短く、待機時の消費電力が小さいという利点がある。
一方、この定着装置は、幅の小さい記録材(以下、小サイズ記録材と記す)を連続的に定着処理する場合に、記録材が通紙されない部分(非通紙部)が過昇温する現象=非通紙部昇温現象が生じやすいことが知られている。
そこで、特許文献1、2には、定着部の非通紙部に送風して冷却するための冷却ファンを有し、その冷却ファンの送風領域を、シャッターを移動させることで記録材の幅に応じて調整可能な画像形成装置が開示されている。冷却ファンは、フィルムもしくはヒータの非通紙部のうち送風可能な領域に設けられた温度検知部材の検知温度に応じて制御されている。
特開2013-134421号公報 特開2018-36490号公報
画像形成装置において、定着フィルム端部の温度バランスが崩れてしまう場合がある(片端部:温度高い、逆端部:温度低い)。具体的には操作部やプリンタドライバで設定された用紙種類が同一であっても、給紙カセット毎に記録材をセットする際の長手方向位置ばらつきによって、非通紙部昇温の温度状態に変化が生じてしまう。また、定着フィルムの長手温度ばらつきから非通紙部昇温の温度状態に変化が生じてしまう。
しかしながら、先行技術文献1に記載の定着装置において、冷却ファンの送風領域をシャッター移動させることで調整しているが、シャッターの移動量が左右同じで移動させている為、送風領域が左右同じように変更されてしまう。これによって、元々非通紙部昇温が逆端部に比べて顕著な片端部の定着フィルム温度を抑制するために冷却ファンの風量を調整して吹く為、逆端部の定着フィルム温度が低下して定着不良が発生してしまう課題が生じる。
本発明の目的は、非通紙部昇温による定着フィルム端部の温度バランスを最適に保ちつつ、定着不良の発生を防止する定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
本発明は下記の構成を特徴とする定着装置である。
本発明の定着装置は、未定着像を担持する記録材を電源からの電力の供給を受けて加熱する加熱部材と、記録材の未定着像に接触する定着部材と、定着部材を介して加熱部材に圧接してニップ領域を形成し回転する加圧部材と、加熱部材又は定着部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、温度検知手段は中央部と両端部にそれぞれ設け、中央部の温度検知手段によって検知された温度に基づき、加熱部材又は定着部材の温度を所定温度に維持するよう電源から加熱部材への電力供給を制御する制御手段と、端部の温度検知手段によって検知された温度に基づき、一方の端部領域を冷却する第1のファンと、第1のファンとは異なる他方の端部領域を冷却する第2のファンと、第1のファンによる冷却幅を変更する第1のシャッター、第2のファンによる冷却幅を変更する第2のシャッターを有し、
端部の温度検知手段によって検知された温度に基づき、前記第1のシャッター及び第2のシャッターの開口幅をそれぞれ制御させることを特徴とする。
本発明の定着装置として、未定着像を担持する記録材を電源からの電力の供給を受けて加熱する加熱部材と、記録材の未定着像に接触する定着部材と、定着部材を介して加熱部材に圧接してニップ領域を形成し回転する加圧部材と、加熱部材又は定着部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、温度検知手段は中央部と両端部にそれぞれ設け、中央部の温度検知手段によって検知された温度に基づき、加熱部材又は定着部材の温度を所定温度に維持するよう電源から加熱部材への電力供給を制御する制御手段と、端部の温度検知手段によって検知された温度に基づき、一方の端部領域を冷却する第1のファンと、第1のファンとは異なる他方の端部領域を冷却する第2のファンと、第1のファンによる冷却幅を変更する第1のシャッター、第2のファンによる冷却幅を変更する第2のシャッターを有し、
定着装置に対する記録材のカセット内の用紙位置に応じて、前記第1のシャッター及び第2のシャッターの開口幅をそれぞれ制御させることを特徴とする。
本発明の定着装置は、未定着像を担持する記録材を電源からの電力の供給を受けて加熱する加熱部材と、記録材の未定着像に接触する定着部材と、定着部材を介して加熱部材に圧接してニップ領域を形成し回転する加圧部材と、加熱部材又は定着部材の温度を検知する複数の温度検知手段と、温度検知手段は中央部と両端部にそれぞれ設け、中央部の温度検知手段によって検知された温度に基づき、加熱部材又は定着部材の温度を所定温度に維持するよう電源から加熱部材への電力供給を制御する制御手段と、端部の温度検知手段によって検知された温度に基づき、一方の端部領域を冷却する第1のファンと、第1のファンとは異なる他方の端部領域を冷却する第2のファンと、第1のファンによる冷却幅を変更する第1のシャッター、第2のファンによる冷却幅を変更する第2のシャッターを有し、
定着装置組み立て時の昇温確認時における、定着部材に当接されている複数のTh温度情報に応じて、前記第1のシャッター及び第2のシャッターの開口幅をそれぞれ制御させることを特徴とする。
本発明に係る定着装置によれば、非通紙部昇温による定着フィルム端部の温度バランスが崩れてしまう場合でも、冷却ファンのシャッターを独立で駆動させることで、定着フィルム端部の温度バランスを最適に保つことが出来、定着不良発生を無くすことが可能となる。
実施例に係る定着装置を搭載した画像形成装置の断面模式図 実施例に係る定着装置の断面模式図 実施例に係る定着装置の正面模式図 実施例に係るフィルムの層構成模式図 実施例に係るヒータの断面模式図と制御系統のブロック図 実施例に係るシャッター独立駆動を示す図 実施例に係るシャッターの駆動構成図 実施例に係る従来のフィルム温度推移図 実施例1に係るフローチャート図 実施例に係るシャッター独立駆動後の図 実施例に係る本実施例のフィルム温度推移図 実施例2に係る従来のフィルム温度推移図 実施例2に係るフローチャート図
以下の添付図面に基づき、本発明における実施の形態に関して説明する。尚、以下の実施例では電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタを例に説明する。
以下に、実施例を挙げて図面を参照しながら本発明について説明する。
[実施例1]
(1)画像形成部
図1は定着装置を搭載した、本実施例に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタの概略構成を示す模式図である。
まず、画像形成部の概略を説明する。このプリンタは、制御回路部(制御部)100と通信可能に接続した外部ホスト装置200からの画像情報に応じて画像形成動作を実行し、記録材にフルカラー画像を形成して出力することができる。本実施例における制御回路部100は、中央演算処理装置(CPU)である。
外部ホスト装置200は、コンピュータ、イメージリーダー等である。制御回路部100は、外部ホスト装置200と信号の授受をする。また各種作像機器と信号の授受をし、画像形成シーケンス制御を司る。
8は無端状でフレキシブルな中間転写ベルト(以下、ベルトと略記する)であり、二次転写対向ローラ9とテンションロ-ラ10との間で張架されていて、ローラ9が駆動されることにより矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。11は二次転写ローラであり、上記の二次転写対向ローラ9に対してベルト8を介して圧接させてある。ベルト8と二次転写ローラ11との当接部が二次転写部である。
1Y・1M・1C・1Bkは第1~第4の4つの画像形成ユニットであり、ベルト8の下側においてベルト移動方向に沿って所定の間隔をおいて一列に配置されている。各画像形成ユニットはレーザ露光方式の電子写真プロセス機構であり、それぞれ、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、ドラムと略記する)2を有する。各ドラム2の周囲には、一次帯電器3、現像装置4、転写手段としての転写ローラ5、ドラムクリーナ装置6が配置されている。各転写ローラ5はベルト8の内側に配置してあり、ベルト8の下行き側ベルト部分を介して対応するドラム2に対して圧接させてある。各ドラム2とベルト8との当接部が一次転写部である。7は各画像形成部のドラム2に対するレーザ露光装置であり、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザ発光手段、ポリゴンミラー、反射ミラー等で構成されている。
制御回路部100は外部ホスト装置200から入力されたカラー色分解画像信号に基づいて、各画像形成ユニットを動作させる。これにより、第1~第4の画像形成ユニット1Y・1M・1C・1Bkにおいて、それぞれ回転するドラム2の面に対して所定の制御タイミングで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像(未定着トナー像)が形成される。尚、ドラム2にトナー像を形成する電子写真作像原理・プロセスについての説明は省略する。 各画像形成ユニットのドラム2の面に形成される上記のトナー像はそれぞれ一次転写部にて、各ドラム2の回転方向と順方向に、かつ各ドラム2の回転速度に対応した速度で回転駆動されているベルト8の外面に対して順次に重畳転写される。これにより、ベルト8の面に上記の4つのトナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が合成形成される。
一方、所定の給紙タイミングにて、それぞれ大小各種幅サイズの記録材Pを積載収容させた上下多段のカセット給紙部13A・13B・13Cのうちの選択された段位の給紙カセットの給紙ローラ14が駆動される。これにより、その段位の給紙カセットに積載収納されている記録材Pが1枚分離給紙されて縦搬送パス15を通ってレジストローラ16に搬送される。手差し給紙が選択されているときには、給紙ローラ18が駆動される。これにより、手差しトレイ(マルチ・パーパス・トレイ)17上に積載セットされている記録材が1枚分離給紙されて縦搬送パス15を通ってレジストローラ16に搬送される。
レジストローラ16は、回転するベルト8上の上記のフルカラートナー像の先端が二次転写部に到達するタイミングに合わせて記録材Pの先端部が二次転写部に到達するように記録材Pをタイミング搬送する。これにより、二次転写部において、ベルト8上のフルカラーのトナー像が一括して記録材Pの面に二次転写される。尚、トナー像を記録材に二次転写するために必要な構成を画像形成部とする。二次転写部を通過した記録材は、ベルト8の面から分離され、縦ガイド19に案内されて、定着装置(定着器)20に導入される。この定着装置20により、上記の複数色のトナー像が溶融されて記録材に定着される。定着装置20を出た記録材は搬送パス21を通って排紙ローラ22により排紙トレイ23上に排出される。二次転写部にて記録材を分離した後のベルト8の面はベルトクリーニング装置12により二次転写残トナー等の残留付着物の除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供される。モノクロプリントモードの場合には、ブラックトナー像を形成する第4の画像形成ユニットBkのみが制御される。両面プリントモードが選択されている場合には、第1面プリント済みの記録材が排紙ローラ22により排紙トレイ23上に送り出されていき、後端部が排紙ローラ22を通過する前に排紙ローラ22の回転が逆転に変換される。これにより、記録材はスイッチバックされて再搬送パス24に導入される。そして、表裏反転状態になって再びレジストローラ16に搬送される。以後は、第1面プリント時と同様に、二次転写部、定着装置20に搬送されて、排紙トレイ23上に排出される。
(2)定着部
以下の説明において、定着装置またはこれを構成する部材について長手方向とは記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に平行である方向である。定着装置に関して、正面とは記録材導入側の面、左右とは装置を正面から見て左または右である。記録材の幅とは記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法である。
図2は本実施例に係る定着装置(定着部)20A、送風部20Bの模式図である。図3は定着部20Aの正面模式図である。送風部20Bについては後で説明する。
31はフィルムアセンブリであり、加熱回転体としての筒状のフィルム33と、横断面が略半円弧状樋型であって耐熱性・剛性を有するガイド部材34と、ヒータ35と、を有する。ヒータ35は、ガイド部材34の外面に、ガイド部材34の長手方向に沿って設けられた凹部で支持されている。フィルム33は、ヒータ35を取り付けたガイド部材34に対してルーズに外嵌させてある。フィルムアセンブリ31は更に、横断面がU字型の補強部材としてのステイ36と、ステイ36の左右両端部の外方突出腕部36aにそれぞれ嵌着した端部ホルダ37と、を有する。端部ホルダ37は、フィルム33の長手方向の端面と接触するフランジ部37aを有する。
32は、加圧部材としての加圧ローラであり、芯金32aと、芯金32aの外側に形成されたシリコーンゴム等の弾性層32bと、を有する。加圧ローラ32は、表面性を向上させるために、弾性層32bの外側に、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)等のフッ素樹脂層32cを有する構成であっても良い。加圧ローラ32は芯金32aの両端部を不図示の装置枠体の左右の側板間に軸受部材を介して回転自由に支持されている。
フィルムアセンブリ31を、ヒータ35側を加圧ローラ32に対向させて配列し、左右の端部ホルダ37と不図示の装置枠体が有する左右の固定のばね受け部材39との間に加圧ばね40を縮設してある。これにより、ステイ36、ガイド部材34、ヒータ35が加圧ローラ32に対して付勢される。その付勢力を所定値に設定して、フィルム33を挟んでヒータ35を加圧ローラ32に対して押圧し、フィルム33と加圧ローラ32との間に記録材搬送方向において所定幅の定着ニップ部Nを形成させている。
フィルム33は、層構成を示す図4のように、内面側から外面側に順に、基層33a、弾性層33b、離型層33cの3層複合構造である。基層33aは、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は100μm以下、好ましくは50μm以下20μm以上の耐熱性フィルムを使用できる。例えば、Ni、SUS、ポリイミド、ポリイミドアミド、PEEK、PES、PPS、PTFE、PFA、FEP等のフィルムを使用できる。本実施例では、直径30mmの筒状のNiフィルムを用いた。弾性層33bは、ゴム硬度10度(JIS-A)、熱伝導率4.18605×10-1W/m・℃(1×10-3[cal/cm.sec.deg])、厚さ300μmのシリコーンゴムを用いた。離型層33cは厚さ20μmのPFAチューブ層を用いた。PFAコート層を場合によって使い分けて用いても良い。
ヒータ35は、記録材Pの搬送方向に直交する方向に長い低熱容量の板状のものである。図5は、そのヒータ35の断面模式図と制御系統図である。このヒータ35は、基板35aと、基板35a上に形成された発熱抵抗層35bと、保護層35cと、を有する。基板35aは、チッ化アルミニウム等のセラミックで形成されている。発熱抵抗層35bは、ヒータ基板35aのフィルム33に接触する面と反対側の面にスクリーン印刷等によりAg/Pd(銀/パラジウム)等の電気抵抗材料を厚さ約10μm、幅1~5mmになるように形成されている。保護層35cは、発熱抵抗層35bを覆うようにガラスやフッ素樹脂等で形成されている。本実施例においては、ヒータ基板35aのフィルム33と接触する側の面に摺動部材(潤滑部材)35dを設けている。
ヒータ35は、ガイド部材34の外面の略中央部に長手方向に沿って形成された溝部に、摺動部材35dを設けたヒータ基板表面側を露呈させて支持させてある。定着ニップ部Nではこのヒータ35の摺動部材35dの面とフィルム33の内面が接触摺動する。そして、回転する加熱部材であるフィルム33がヒータ35により加熱される。
ヒータ35の発熱抵抗層35bに電力を供給することで、発熱抵抗層35bが発熱してヒータ35がヒータ長手方向の有効発熱幅Aの全域において昇温する。ヒータ35上に設けられたサーミスタTH1によってヒータ35の温度が検知される。また、フィルム33内面に設けられたサーミスタTH4の出力(温度に関する信号値)がA/Dコンバータを介して制御回路部100に入力する。制御回路部100は、その入力した温度情報に基づいて、サーミスタTH4の温度が目標温度に維持されるように電源(電力供給部、ヒータ駆動回路部)101から発熱抵抗層35bに供給される電力が制御される。
加圧ローラ32は、モータ(駆動源)M1により図2に示す矢印の方向(反時計周り)に回転される。この加圧ローラ32の回転駆動による加圧ローラ32とフィルム33の外面との定着ニップ部Nにおける摩擦力でフィルム33に回転力が作用する。これにより、フィルム33が、その内面が定着ニップ部Nにおいてヒータ35に密着して摺動しながら矢示の反時計方向にガイド部材34の外回りを回転する。フィルム33は加圧ローラ32の回転周速度にほぼ対応した周速度をもって回転する。左右のフランジ部37aは、回転するフィルム33がガイド部材34の長手に沿って左方または右方に寄り移動したとき寄り移動側のフィルム端部を受け止めて寄り移動を規制する役目をする。定着ニップ部Nにおけるヒータ35とフィルム33との摺動性を向上させるためにヒータの面に摺動部材35dを配設し、フィルム33の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させる。そして、プリントスタート信号に基づいて、加圧ローラ32の回転が開始され、またヒータ35への電力供給が開始される。フィルム33の回転周速度が定常化し、ヒータ35の温度が所定温度に達したタイミングで、定着ニップ部Nにトナー画像tを担持させた記録材Pがトナー画像担持面側をフィルム33側にして導入される。記録材Pは定着ニップ部Nにおいてフィルム33を介してヒータ35に密着して定着ニップ部Nをフィルム33と一緒に移動する。その過程において、フィルム33の熱によってトナー画像tが記録材P面に加熱定着される。定着ニップ部Nを通過した記録材Pはフィルム33の面から分離されて排出される。
記録材Pは記録材の幅方向の中央を装置の搬送基準に合わせて搬送する。本実施例の装置の搬送基準は、記録材の幅方向における装置の中央であり、所謂中央基準搬送が行なわれるように構成されている。従って、装置で使用可能な最大幅の記録材よりも幅の狭い記録材(以後、小サイズ記録材と記す)を搬送すると、非通紙領域が小サイズ記録材の両端部にできる。本実施例においては、定着フィルム33の長手中央も装置の搬送基準の位置と一致するので、記録材の幅方向の中央が定着フィルム33の長手中央を合うように記録材が搬送されることになる。Sはその記録材の搬送基準線(仮想線)である。
(3)温度検知部
ヒータ35もしくはフィルム33の温度を検知する温度検知部材としてのサーミスタの位置について図3を用いて説明する。サーミスタTH1は、画像形成装置で使用する全ての記録材が通過するヒータ35の領域の温度を検知できるように設けられている。サーミスタTH4の検知温度に応じてヒータ35に供給される電力を制御する。本実施例においては、サーミスタTH1は、ヒータ35の長手方向中央部に設けられている。サーミスタTH2とTH3は、ヒータ35の長手方向中央~端部位置内に設けられている、TH4はフィルム33の内面の中央部に配置し、TH5、TH6はフィルム33の内面の端部にそれぞれ配置され、フィルム中央部と記録材の非通紙領域の温度を検知するようにフィルム33に設けられている。サーミスタTH1、TH2、TH3、TH4、TH5、TH6の検知情報(温度に関する信号値)は、A/Dコンバータを介して制御回路部100に入力される。
尚、本実施例においては、サーミスタTH1、TH2、TH3はヒータ35の温度を検知するように設けたもののこれに限定されない。フィルム33の内面の温度を検知する構成にしても良い。また、サーミスタTH4、TH5、TH6はフィルム33の内面の温度を検知するように設けたもののこれに限定されない。ヒータ35の温度を検知するように設けてもよい。
(4)送風部
図2、図7を参照して、本実施例に係る送風部20Bについて説明する。送風部20Bは、小サイズ記録材を連続的に定着処理した場合に生じる、フィルム33の非通紙部昇温を送風により抑制するために設けられている。送風部20Bは、ファン41と、ファン41の風を導くダクト42と、を有する。ダクト42は開口部43を有し、開口部43は、小サイズ記録材を定着処理するときに非通紙領域になるフィルム33の端部に対向する位置に設けられている。ファン41の風は、開口部43を介してフィルム33の端部に誘導される。送風部20Bは、開口部43の開口幅を、使用する記録材の幅に応じて調整する調整部材としてのシャッタ44と、シャッタ44を駆動するシャッタ駆動部(不図示)と、を有する。
ファン41、ダクト42、開口部43、シャッタ44は、フィルム33の長手方向の左右に対称に配置されている。尚、本実施例においてはファン41として軸流ファンを用いたが、シロッコファン等の遠心ファンを使用しても良い。
ここで、シャッタ44の駆動構成について説明する。シャッタ駆動部45は、支持板46、ラック歯47、ピニオンギア48、モータM2を有する。左右の2つのシャッタ44は、開口部43を形成した、左右方向に延びる支持板46の板面に沿って左右方向にスライド移動可能に支持されている。シャッタ44を、ラック歯47とピニオンギア48によって連絡させ、ピニオンギア48をモータ(パルスモータ)M2の正逆転駆動によって正逆回転させる。このピニオンギア48の正逆回転によって、2つのシャッタ44は独立してそれぞれに対応する開口部43に対して開閉することができる。左右の2つの開口部43は、長手中央から1116mm~165mmの範囲が開口するように設けられている。左右のシャッタ44は、支持板46の長手中央から外側に向けて開口部43を所定量だけ閉じる(塞ぐ)ことができるように構成されている。
次に、図5を用いて送風部20Bの制御について説明する。ユーザ入力や給紙カセット13や手差しトレイ17に設けられた記録材の幅の自動検知機構から記録材の幅(サイズ)に関する情報Wが制御回路部100にインプットされる。そして、制御回路部100は、記録材の幅に関する情報Wに基づき、モータM2を駆動しシャッタ44を移動して開口部43の開口幅を調整する。制御回路部100は、装置で使用可能な最大幅を有する記録材(本実施例ではSR-A3サイズ)であるときは、シャッタ駆動部45を制御して、図6のように開口部43がシャッタ44によって十分に閉ざされる全閉位置にシャッタ44を移動する。また、SR-A3サイズの幅未満の幅を有する小サイズ記録材であるときは、紙サイズに合わせて、左右のシャッタ開口幅を変更させる。
(5)紙搬送位置検出方法
長手搬送位置を検出するために、レーザスキャナ7の感光ドラム2への長手方向の照射位置情報を用いる。レーザ照射調整値の情報は画像形成装置の制御回路部100に記憶させている。本実施例では、長手方向のレーザ照射基準位置をα、レーザ照射基準位置αからの調整量をΔαとして制御回路部100に記憶させておく。Δαは0.5mm間隔で最大±5mmまで調整可能とする。従って、調整値の範囲は±10となる。
レーザ照射調整量Δαは、給紙カセット毎に異なる値を設定することが可能であり、それぞれ制御回路部100に記憶させておくことができる。レーザ照射調整手段は、工場出荷時に各給紙カセットに実施することもできるし、ユーザ使用環境で再調整することも可能である。
次に、本実施例1の特徴的な構成及び制御について説明する。
画像形成装置において、操作部やプリンタドライバで設定された用紙種類が同一であっても、給紙カセット毎に記録材をセットする際の長手方向位置ばらつきによって、非通紙部昇温の温度状態に変化が生じてしまう。その状態でファンのシャッター開口幅を左右同一量で動かした場合に、片端部は高く、逆端部は低い温度推移となった(図8)。(前記はΔαが+3mmある状態である。)
その対策として、本実施例ではレーザー照射基準位置αからの調整値Δαを用いて冷却ファン41を左右独立に駆動させ、Δαに応じて、シャッターの位置をモーターのパルス数で補正する手段を取った(表1)。
Figure 0007242244000001
具体的な手順として、図9のフローチャートに示す。初めにプリント信号を受信し、プリント動作開始(step1)し、用紙情報(サイズ/給紙カセット)を取得する(step2)。その後、レーザー照射調整量Δα取得し(step3、表1)、Δαの調整幅に応じて、各シャッターの開口幅の変更量を算出した後(step4)、プリント動作へと移行する(step5)。プリント中、TH5orTH6温度が端部冷却FAN作動開始温度となった場合に(step6)、冷却ファン動作と各シャッター開口動作を開始させる(step7、図10の49aと49b)。後にプリント動作終了となる(step8)。上記のフローに従って、次の条件で印刷を行った。本体搬送速度:264(mm/s)、プリント速度:60枚/分、紙種:CS-680(A4)、Δα=+6(手前側シャッター補正量+3mm、奥側シャッター補正量-3mm)、印刷プリント枚数500枚で行った。結果、図11の様な温度推移となり、TH4、TH5、TH6の温度差分は小さくなった。よって、TH5の非通紙部昇温を抑えると共に、TH6の温度低下を防止することが出来、定着不良抑制の効果を得ることが可能となった。
[実施例2]
画像形成装置において、定着ヒータの個体差やフィルムの個体差によって、フィルムの長手温度分布にばらつきが発生してしまう可能性が生じる(左右のサーミスタ温度に温度差が発生してしまう可能性がある(図12))。
そこで、本発明では、図13の様な手順に倣って実施を行った。あらかじめ定着装置を組み立てる際に(step9)、定着フィルムの長手温度分布を取得してチェックを行う。(step10)その温度分布情報における左右のサーミスタ温度の温度差(step11)を計算し、左右のサーミスタの温度差が所定以上の場合(step12)に応じて端部冷却ファンのシャッター開口幅(補正幅)を算出する(step13、表2)。
Figure 0007242244000002
算出した補正量を本体の制御回路部に記憶(設定)してから(step14)、本体を出荷する手段を設ける。(step15)。そうすることにより、冷却ファンが吹き始めると同時に、元々定着装置が持っていた定着フィルムの長手左右の温度差を解消でき、非通紙部昇温抑制と定着不良の防止を図ることが出来る(不図示)。
[その他の実施例]
以上、本発明を適用することができる実施例について説明したが、各実施例で例示した寸法・条件等の数値は一例であって、この数値に限定されるものではない。発明を適用できる範囲において、数値は適宜選択できる。また、発明を適用できる範囲において実施例に記載の構成を適宜変更してもよい(例えばローラ定着方式、IH定着方式の定着器を使用して本実施例の様な制御を行っても良い)。
実施例1における定着フィルム33は、ヒータ35によってその内面を支持され、加圧ローラ32によって駆動される構成に限られない。例えば、複数のローラに架け渡されてこれらの複数のローラのいずれかによって駆動されるユニット方式であってもよい。しかしながら、低熱容量化の観点から実施例1~2のような構成が望ましい。
定着フィルム33とニップ部Nを形成するものは、加圧ローラ32のようなローラ部材には限られない。例えば、複数のローラにベルトを架け渡した加圧ベルトユニットを用いてもよい。
プリンタ23を例に説明した画像形成装置は、モノクロの画像を形成する画像形成装置に限られず、カラーの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、FAX、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。
以上の説明における画像形成装置は、未定着のトナー画像をシートPに定着する装置のみには限られない。例えば、半定着済みのトナー画像をシートPに定着させる装置や、定着済みの画像に対して加熱処理を施す装置であってもよい。したがって、画像形成装置としての加熱装置111は、例えば、画像の光沢や表面性を調節する表面加熱装置であってもよい。
1Y,1M,1C,1K 画像形成ユニット、8 ベルト、11 二次転写ローラ、
20A 定着部、20B 送風部、32 加圧ローラ、33 フィルム、
35 ヒータ、41 ファン、43 開口部、44 シャッター、
100 制御回路部、N 定着ニップ部、P 記録材、
TH1 第1の温度検知部材、TH2 第2の温度検知部材、
TH3 第3の温度検知部材、TH4 第4の温度検知部材、
TH5 第5の温度検知部材、TH6 第6の温度検知部材

Claims (5)

  1. 回転可能で、記録材を加熱する加熱回転体と、
    回転可能で、前記加熱回転体の表面に当接する加圧回転体と、
    前記加圧回転体は前記加熱回転体とともにニップ部を形成し、前記ニップ部でトナー像に熱と圧力を与えることでトナー像を記録材に定着し、
    記録材の幅方向において、記録材を通紙可能な通紙可能幅の中央と、搬送される記録材の中央と、が合わさるように搬送される画像形成装置であって、
    前記幅方向において、通紙可能で最小サイズの記録材の幅よりも端部側の領域を冷却する冷却ファンと、
    前記幅方向において、前記冷却ファンは前記加熱回転体の両端部にそれぞれ設けられ、
    前記冷却ファンが送風する風を前記加熱回転体に誘導する開口部と、
    前記幅方向において、前記冷却ファンの前記開口部を開閉するシャッタと、
    前記シャッタは前記加熱回転体の両端部に夫々設けられ、前記シャッタは、前記通紙可能幅の中央を基準として対称に設けられ、
    記録材の幅方向において、記録材を通紙可能な通紙可能幅の中央と、搬送される記録材の中央と、が合った状態で記録材が搬送される場合、前記シャッタは記録材の幅に応じて、前記開口部を開口し、
    記録材の幅方向において、記録材を通紙可能な通紙可能幅の中央と、搬送される記録材の中央と、がずれた状態で記録材が搬送される場合、前記シャッタは記録材の幅と前記ずれた量に応じて、前記開口部を開口する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記幅方向において、前記加熱回転体の中央領域の温度を検出する第一の温度検出部と、前記加熱回転体の端部領域の温度を検出する第二の温度検出部と、を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第二の温度検出部が検出する温度が、所定の温度を超えた場合、前記冷却ファンは送風を開始する
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記幅方向において、前記第二の温度検出部は前記加熱回転体の一端側の温度を検出し、
    前記加熱回転体の他端側の温度を検出する第三の温度検出部と、を有し、
    前記開口部が開口された状態であって、
    前記第二の温度検出部が検出する温度と、前記第三の温度検出部が検出する温度との差が所定以上で、前記第三の温度検出部が検出する温度が前記第二の温度検出部が検出する温度よりも大きい場合、前記他端側に配置されている前記冷却ファンの風量は、前記一端側に配置されている前記冷却ファンの風量よりも大きい
    ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 感光ドラムと、
    前記感光ドラムにレーザを照射する露光装置と、を有し、
    前記露光装置が照射するトナー像の位置情報から、記録材の前記ずれた量を取得する取得部と、
    を有し、
    前記取得部の情報に基づいて前記シャッタは、前記開口部を開口する
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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