JPH09138597A - 定着装置 - Google Patents
定着装置Info
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- JPH09138597A JPH09138597A JP29433895A JP29433895A JPH09138597A JP H09138597 A JPH09138597 A JP H09138597A JP 29433895 A JP29433895 A JP 29433895A JP 29433895 A JP29433895 A JP 29433895A JP H09138597 A JPH09138597 A JP H09138597A
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- JP
- Japan
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- belt
- heating
- fixing device
- sheet
- roller
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速の画像形成装置に適用可能な定着装置を
提供する。 【解決手段】 現像剤52及びこれを保持するシート5
4を加熱し、現像剤52を溶融しシート54に定着する
定着装置10に、支持ローラ14、16、18と、これ
らの支持ローラに巻回された無端状のベルト22と、こ
のベルト22を移動させるモータ20と、ベルトの外周
面に接触する加圧ローラ12と、ベルトをその内側から
加熱する加熱ヒータ24と、ベルトをその外側から加熱
するヒータランプ32を設けた。ベルトは、その内側か
らだけでなく、現像剤と接触する外側が直接加熱される
ので、必要な時に即座に現像剤の溶融に必要な温度に昇
温できる。
提供する。 【解決手段】 現像剤52及びこれを保持するシート5
4を加熱し、現像剤52を溶融しシート54に定着する
定着装置10に、支持ローラ14、16、18と、これ
らの支持ローラに巻回された無端状のベルト22と、こ
のベルト22を移動させるモータ20と、ベルトの外周
面に接触する加圧ローラ12と、ベルトをその内側から
加熱する加熱ヒータ24と、ベルトをその外側から加熱
するヒータランプ32を設けた。ベルトは、その内側か
らだけでなく、現像剤と接触する外側が直接加熱される
ので、必要な時に即座に現像剤の溶融に必要な温度に昇
温できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被定着材料及びこ
れを保持するシートを加熱して上記被定着材料を溶融し
シートに定着する定着装置、特に複写機やプリンタにお
いて、現像剤を溶融して用紙上に定着させる装置に適し
たものである。
れを保持するシートを加熱して上記被定着材料を溶融し
シートに定着する定着装置、特に複写機やプリンタにお
いて、現像剤を溶融して用紙上に定着させる装置に適し
たものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真式の複写機やプリンタは、現像
剤すなわちトナーを加熱溶融して用紙等のシート上に定
着するための定着装置を備えている。従来から使用され
ている定着装置は、金属円筒体の内部にヒータを収容し
た加熱ローラと、外周部をゴムなどの弾性材料で被覆
し、上記加熱ローラに圧接した加圧ローラとで構成され
ている。この定着装置では、加熱ローラと加圧ローラの
接触部(ニップ領域)にシートが搬送され、ここで現像
剤が溶融されてシートに定着される。
剤すなわちトナーを加熱溶融して用紙等のシート上に定
着するための定着装置を備えている。従来から使用され
ている定着装置は、金属円筒体の内部にヒータを収容し
た加熱ローラと、外周部をゴムなどの弾性材料で被覆
し、上記加熱ローラに圧接した加圧ローラとで構成され
ている。この定着装置では、加熱ローラと加圧ローラの
接触部(ニップ領域)にシートが搬送され、ここで現像
剤が溶融されてシートに定着される。
【0003】また、別の定着装置として、複数のローラ
に支持された無端状の耐熱ベルトの内側に加熱ヒータを
設ける一方、ベルトの外側には上記加熱ヒータにベルト
を介して圧接する加圧ローラを設けたものが知られてい
る。この定着装置では、加熱ヒータでベルトが内側から
加熱される。そして、ベルトと加圧ローラとの間にシー
トが搬送され、ここで現像剤が溶融されてシートに定着
される。
に支持された無端状の耐熱ベルトの内側に加熱ヒータを
設ける一方、ベルトの外側には上記加熱ヒータにベルト
を介して圧接する加圧ローラを設けたものが知られてい
る。この定着装置では、加熱ヒータでベルトが内側から
加熱される。そして、ベルトと加圧ローラとの間にシー
トが搬送され、ここで現像剤が溶融されてシートに定着
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の定着
装置では、2つの円筒ローラ(加熱ローラと加圧ロー
ラ)の外周面を接触させてニップ領域すなわち加熱領域
を形成していることから、ニップ領域の周方向の長さ
(ニップ長)を十分取ることができない。したがって、
ニップ領域を通過するシート上の現像剤にこれが溶融す
るのに必要な熱量を与えるためには、シートの搬送速度
を遅くせざるを得なかった。
装置では、2つの円筒ローラ(加熱ローラと加圧ロー
ラ)の外周面を接触させてニップ領域すなわち加熱領域
を形成していることから、ニップ領域の周方向の長さ
(ニップ長)を十分取ることができない。したがって、
ニップ領域を通過するシート上の現像剤にこれが溶融す
るのに必要な熱量を与えるためには、シートの搬送速度
を遅くせざるを得なかった。
【0005】また、ニップ長を長くするためにローラの
外周面にゴム等の弾性材料を使用すると熱伝導性が低下
する。その結果、ヒータをオンしてから加熱ローラの外
周面が所定温度まで上昇するのに長時間を要する。した
がって、非定着中であっても頻繁にヒータに通電し、加
熱ローラの外周面をほぼ現像剤の溶融に必要な温度に保
つ必要あった。また、定着装置にシートが連続供給され
た場合、加熱ローラの外周面を現像剤の溶融に必要な温
度に保つためには、シートの搬送速度を遅くするか、ヒ
ータの加熱温度を高くせざるを得ず、シート搬送速度を
遅くすることは画像形成装置の低速化を招き、ヒータの
高温化は加熱ローラや周辺装置の劣化を招く。
外周面にゴム等の弾性材料を使用すると熱伝導性が低下
する。その結果、ヒータをオンしてから加熱ローラの外
周面が所定温度まで上昇するのに長時間を要する。した
がって、非定着中であっても頻繁にヒータに通電し、加
熱ローラの外周面をほぼ現像剤の溶融に必要な温度に保
つ必要あった。また、定着装置にシートが連続供給され
た場合、加熱ローラの外周面を現像剤の溶融に必要な温
度に保つためには、シートの搬送速度を遅くするか、ヒ
ータの加熱温度を高くせざるを得ず、シート搬送速度を
遅くすることは画像形成装置の低速化を招き、ヒータの
高温化は加熱ローラや周辺装置の劣化を招く。
【0006】一方、後者の定着装置では、ベルトが加熱
ヒータによる加熱領域を通過しているときは熱の供給を
受けずに次第に冷えていき、シートと接触する際に十分
な熱量を現像剤に与えることができず、現像剤の溶融不
良や定着不良を招来するという問題があった。
ヒータによる加熱領域を通過しているときは熱の供給を
受けずに次第に冷えていき、シートと接触する際に十分
な熱量を現像剤に与えることができず、現像剤の溶融不
良や定着不良を招来するという問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、高速
の画像形成装置に特に有効な定着装置を提供することを
目的としており、定着装置に、少なくとも2つの支持ロ
ーラと、これらの支持ローラに巻回された無端状のベル
トと、このベルトを移動させる駆動手段と、上記ベルト
の外周面に接触する加圧ローラと、上記ベルトをその内
側から加熱する第1加熱手段と、上記ベルトをその外側
から加熱する第2加熱手段を設けたものである。
の画像形成装置に特に有効な定着装置を提供することを
目的としており、定着装置に、少なくとも2つの支持ロ
ーラと、これらの支持ローラに巻回された無端状のベル
トと、このベルトを移動させる駆動手段と、上記ベルト
の外周面に接触する加圧ローラと、上記ベルトをその内
側から加熱する第1加熱手段と、上記ベルトをその外側
から加熱する第2加熱手段を設けたものである。
【0008】
【発明の効果】この定着装置では、駆動手段によりベル
トは所定の方向に移動し、ベルトはその内側に配置され
た第1加熱手段と外側に配置された第2加熱手段で内側
と外側の両方から加熱される。被定着材料を有するシー
トはベルトと加圧ローラとの接触領域(ニップ領域)に
供給され、ここでベルトの熱で加熱されて現像剤が溶融
しシートに定着される。
トは所定の方向に移動し、ベルトはその内側に配置され
た第1加熱手段と外側に配置された第2加熱手段で内側
と外側の両方から加熱される。被定着材料を有するシー
トはベルトと加圧ローラとの接触領域(ニップ領域)に
供給され、ここでベルトの熱で加熱されて現像剤が溶融
しシートに定着される。
【0009】このように、本発明の定着装置では、ベル
トはその内側から加熱されるだけでなく、実際にシート
と接触して熱の奪われる外側から直接加熱される。した
がって、第2加熱手段を駆動すれば、現像剤に接触する
ベルト外周面を短時間で必要な温度に昇温できる。ま
た、ニップ領域に連続してシートが供給される場合で
も、奪われた熱を第2加熱手段ですぐに補充できるの
で、シートの搬送速度を速くしても現像剤の定着に支障
はない。さらに、非定着中は内側の第1加熱手段でベル
トを所定温度に保つようにしても、第2加熱手段を駆動
すれば即座にベルト外周面を必要な温度に昇温できるの
で、第1加熱手段によって保持されるべきベルトの待機
中の温度を低く抑えることもできる。さらにまた、ベル
トに対する加圧ローラの押し込み量を調整することで両
者の接触長を自由に調整することができ、例えば接触長
を長くすれば短時間で大量の熱をシート及び現像剤に供
給することができる。したがって、本発明の定着装置
は、短時間で大量の画像を再生する高速画像形成装置に
特に好適に使用できる。
トはその内側から加熱されるだけでなく、実際にシート
と接触して熱の奪われる外側から直接加熱される。した
がって、第2加熱手段を駆動すれば、現像剤に接触する
ベルト外周面を短時間で必要な温度に昇温できる。ま
た、ニップ領域に連続してシートが供給される場合で
も、奪われた熱を第2加熱手段ですぐに補充できるの
で、シートの搬送速度を速くしても現像剤の定着に支障
はない。さらに、非定着中は内側の第1加熱手段でベル
トを所定温度に保つようにしても、第2加熱手段を駆動
すれば即座にベルト外周面を必要な温度に昇温できるの
で、第1加熱手段によって保持されるべきベルトの待機
中の温度を低く抑えることもできる。さらにまた、ベル
トに対する加圧ローラの押し込み量を調整することで両
者の接触長を自由に調整することができ、例えば接触長
を長くすれば短時間で大量の熱をシート及び現像剤に供
給することができる。したがって、本発明の定着装置
は、短時間で大量の画像を再生する高速画像形成装置に
特に好適に使用できる。
【0010】第2加熱手段はベルトの外周面に非接触で
あってもよいし、接触してもよい。第2加熱手段をベル
トに接触させる場合、ベルトをその内側に向けて第2加
熱手段で押圧するようにしてもよい。この形態は、ベル
トに対する第2加熱手段によるベルトの押し込み量が大
きくなるにしたがって第2加熱手段とベルトとのニップ
長が長くなり、ベルトに対する第2加熱手段の加熱効率
が高まるという利点がある。
あってもよいし、接触してもよい。第2加熱手段をベル
トに接触させる場合、ベルトをその内側に向けて第2加
熱手段で押圧するようにしてもよい。この形態は、ベル
トに対する第2加熱手段によるベルトの押し込み量が大
きくなるにしたがって第2加熱手段とベルトとのニップ
長が長くなり、ベルトに対する第2加熱手段の加熱効率
が高まるという利点がある。
【0011】また、第2加熱手段はベルト幅方向に複数
に分割してもよい。この形態は、ベルトの特定の領域を
シートが連続して通過してこの領域の熱消費量が大きい
場合に、その特定の領域とその他の領域に与える熱量を
違えることができるという利点がある。さらにまた、定
着装置には、シートの種類に応じてベルトの加熱温度を
調節する温度調節手段を設け、シートの特性に応じた熱
量をシートに与えることができるようにするのが好まし
い。
に分割してもよい。この形態は、ベルトの特定の領域を
シートが連続して通過してこの領域の熱消費量が大きい
場合に、その特定の領域とその他の領域に与える熱量を
違えることができるという利点がある。さらにまた、定
着装置には、シートの種類に応じてベルトの加熱温度を
調節する温度調節手段を設け、シートの特性に応じた熱
量をシートに与えることができるようにするのが好まし
い。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は第1実施例の定着装置10
を示す。この定着装置10において、加圧ローラ12
は、円筒体の外周部を耐熱性の弾性材料で被覆されてお
り、図示する位置に回動自在に支持されている。ローラ
14、16、18は加圧ローラ12の上方に配置されて
おり、そのうちの一つのローラ14がモータ20に連結
されている。耐熱性の無端ベルト22はローラ14、1
6、18に巻回されている。このベルト22には、限定
的ではないが、熱伝導率の高いシリコンゴム又はニッケ
ル等の金属からなる薄肉ベルトの表面にテフロンコーテ
ィングやシリコンゴムコーティング等の高離型性処理を
施したもの、あるいは耐熱樹脂(例えばポリイミド)ベ
ルトの表面に高離型性処理を施したものが適している。
第1の加熱手段である加熱装置24は、面状発熱体2
6、第1温度センサ28、及びこれらを支持するホルダ
30からなり、ベルト22の内側においてこれを加圧ロ
ーラ12に押し付け、面状発熱体26がベルト22を内
側から加熱し、温度センサ28がベルト22の温度を検
出するようになっている。第2の加熱手段であるヒータ
ランプ32は、ローラ16と18との間に位置するベル
ト部分の外側においてこれに非接触で対向し、このベル
ト22を外側から加熱するようにしてある。なお、ヒー
タランプ32としては、シートと現像剤の加熱に好適な
波長の光を発するものが好ましい。第2温度センサ34
はヒータランプ32の近傍でベルト22の外周面に接触
しており、ヒータランプ32で加熱されたベルト22の
外周の温度を検出するようにしている。
を示す。この定着装置10において、加圧ローラ12
は、円筒体の外周部を耐熱性の弾性材料で被覆されてお
り、図示する位置に回動自在に支持されている。ローラ
14、16、18は加圧ローラ12の上方に配置されて
おり、そのうちの一つのローラ14がモータ20に連結
されている。耐熱性の無端ベルト22はローラ14、1
6、18に巻回されている。このベルト22には、限定
的ではないが、熱伝導率の高いシリコンゴム又はニッケ
ル等の金属からなる薄肉ベルトの表面にテフロンコーテ
ィングやシリコンゴムコーティング等の高離型性処理を
施したもの、あるいは耐熱樹脂(例えばポリイミド)ベ
ルトの表面に高離型性処理を施したものが適している。
第1の加熱手段である加熱装置24は、面状発熱体2
6、第1温度センサ28、及びこれらを支持するホルダ
30からなり、ベルト22の内側においてこれを加圧ロ
ーラ12に押し付け、面状発熱体26がベルト22を内
側から加熱し、温度センサ28がベルト22の温度を検
出するようになっている。第2の加熱手段であるヒータ
ランプ32は、ローラ16と18との間に位置するベル
ト部分の外側においてこれに非接触で対向し、このベル
ト22を外側から加熱するようにしてある。なお、ヒー
タランプ32としては、シートと現像剤の加熱に好適な
波長の光を発するものが好ましい。第2温度センサ34
はヒータランプ32の近傍でベルト22の外周面に接触
しており、ヒータランプ32で加熱されたベルト22の
外周の温度を検出するようにしている。
【0013】図2は定着装置10の加熱量制御回路40
を示す。この制御回路40において、加熱量コントロー
ラ42は、加圧ローラ12とベルト22が接触する加熱
領域(ニップ領域)36において被加熱材料に与える熱
量を決定する。第1ヒータ温度コントローラ44は、第
1の加熱手段すなわち面状発熱体26による発熱量を決
定するもので、加熱量コントローラ42からの出力と温
度センサ28からの出力に基づいてオン/オフ回路46
を駆動し、面状発熱体26をオン/オフする。第2ヒー
タ温度コントローラ48は、第2の加熱手段すなわちヒ
ータランプ32による発熱量を決定するもので、加熱量
コントローラ42からの出力と温度センサ34からの出
力に基づいてオン/オフ回路50を駆動し、ヒータラン
プ32をオン/オフする。
を示す。この制御回路40において、加熱量コントロー
ラ42は、加圧ローラ12とベルト22が接触する加熱
領域(ニップ領域)36において被加熱材料に与える熱
量を決定する。第1ヒータ温度コントローラ44は、第
1の加熱手段すなわち面状発熱体26による発熱量を決
定するもので、加熱量コントローラ42からの出力と温
度センサ28からの出力に基づいてオン/オフ回路46
を駆動し、面状発熱体26をオン/オフする。第2ヒー
タ温度コントローラ48は、第2の加熱手段すなわちヒ
ータランプ32による発熱量を決定するもので、加熱量
コントローラ42からの出力と温度センサ34からの出
力に基づいてオン/オフ回路50を駆動し、ヒータラン
プ32をオン/オフする。
【0014】定着装置10の動作について説明する。図
1に示すように、トナー52を有するシート54がニッ
プ領域36に接近してくると、モータ20の駆動に基づ
いてローラ14が矢印56方向に回転する。これによ
り、ベルト22は矢印58方向に移動し、さらにローラ
16、18がそれぞれ矢印60、62方向に回転する。
また、ベルト22との接触により加圧ローラ12が矢印
64方向に従動回転する。一方、加熱量制御回路40か
らの信号に基づいて面状発熱体26とヒータランプ32
が発熱し、ベルト22はその内側から面状発熱体26に
より加熱されると共にその外側からヒータランプ32で
加熱される。
1に示すように、トナー52を有するシート54がニッ
プ領域36に接近してくると、モータ20の駆動に基づ
いてローラ14が矢印56方向に回転する。これによ
り、ベルト22は矢印58方向に移動し、さらにローラ
16、18がそれぞれ矢印60、62方向に回転する。
また、ベルト22との接触により加圧ローラ12が矢印
64方向に従動回転する。一方、加熱量制御回路40か
らの信号に基づいて面状発熱体26とヒータランプ32
が発熱し、ベルト22はその内側から面状発熱体26に
より加熱されると共にその外側からヒータランプ32で
加熱される。
【0015】加熱されたベルト22は、ニップ領域36
を通過する際に温度センサ28で温度が検出される。そ
して、加熱量制御回路40では、温度センサ28の検出
結果と加熱量コントローラ42からの信号に基づいて第
1ヒータ温度コントローラ44がオン/オフ回路を駆動
し、ニップ領域36におけるベルト22の温度が所定の
温度に保たれるように、面状発熱体26の発熱が制御さ
れる。他方、ヒータランプ32で加熱されたベルト22
の温度は温度センサ34で検出される。そして、加熱量
制御回路40では、温度センサ34の検出結果と加熱量
コントローラ42からの信号に基づいて第2ヒータ温度
コントローラ48がオン/オフ回路を駆動し、温度セン
サ34の検出位置を通過する時点でベルト22が所定の
温度を維持するように、ヒータランプ32の発熱が制御
される。なお、ヒータランプ32の温度制御は、温度セ
ンサ34の位置からニップ領域36に至るまでにベルト
22の温度が低下する度合いを考慮して適正に制御する
必要がある。
を通過する際に温度センサ28で温度が検出される。そ
して、加熱量制御回路40では、温度センサ28の検出
結果と加熱量コントローラ42からの信号に基づいて第
1ヒータ温度コントローラ44がオン/オフ回路を駆動
し、ニップ領域36におけるベルト22の温度が所定の
温度に保たれるように、面状発熱体26の発熱が制御さ
れる。他方、ヒータランプ32で加熱されたベルト22
の温度は温度センサ34で検出される。そして、加熱量
制御回路40では、温度センサ34の検出結果と加熱量
コントローラ42からの信号に基づいて第2ヒータ温度
コントローラ48がオン/オフ回路を駆動し、温度セン
サ34の検出位置を通過する時点でベルト22が所定の
温度を維持するように、ヒータランプ32の発熱が制御
される。なお、ヒータランプ32の温度制御は、温度セ
ンサ34の位置からニップ領域36に至るまでにベルト
22の温度が低下する度合いを考慮して適正に制御する
必要がある。
【0016】これにより、ガイド66に沿って案内され
たシート54がニップ領域36に搬送されると、シート
54の上にあるトナー52が加熱されて溶融する。そし
て、加圧ローラ12とベルト22との圧着力によって溶
融したトナー52がシート54に定着される。
たシート54がニップ領域36に搬送されると、シート
54の上にあるトナー52が加熱されて溶融する。そし
て、加圧ローラ12とベルト22との圧着力によって溶
融したトナー52がシート54に定着される。
【0017】したがって、この定着装置10によれば、
シート54が連続的にニップ領域36に搬送されてきて
も、現像剤の溶融に必要な熱はヒータランプ32で適宜
ベルト22に供給される。そのため、定着装置10は、
短時間に多数の画像を再生する画像形成装置に好適に使
用可能である。
シート54が連続的にニップ領域36に搬送されてきて
も、現像剤の溶融に必要な熱はヒータランプ32で適宜
ベルト22に供給される。そのため、定着装置10は、
短時間に多数の画像を再生する画像形成装置に好適に使
用可能である。
【0018】なお、面状発熱体26、ヒータランプ32
は、画像形成装置の作像動作開始と同時に又はその直後
に発熱させ、いつでも定着動作に入れるようにベルト2
2を予熱しておくのが望ましい。この場合、ベルト22
を損傷しない安全な温度範囲で定着の設定温度以上にベ
ルト22をいったん予備加熱してもよい。
は、画像形成装置の作像動作開始と同時に又はその直後
に発熱させ、いつでも定着動作に入れるようにベルト2
2を予熱しておくのが望ましい。この場合、ベルト22
を損傷しない安全な温度範囲で定着の設定温度以上にベ
ルト22をいったん予備加熱してもよい。
【0019】図3は第2実施例の定着装置70を示す。
この定着装置70は図1に示す定着装置10と多くの共
通する構成要素を有し、同一の構成要素は同様に機能す
るので同一符号を付して説明を省略する。この定着装置
70は、ニップ領域36の直前でベルト22を支持する
支持ローラとして加熱ローラ72を使用している。加熱
ローラ72は、金属からなる円筒体74の内部にヒータ
76を備えている。また、加熱ローラ72とローラ14
との間のベルト部分22aが加圧ローラ12の外周面に
接触している。この加圧ローラ12はモータ78に連結
されており、ベルト22の移動速度と同速度でベルト移
動方向に沿って回転するようになっている。なお、加圧
ローラ12の位置は、加熱ローラ72とローラ14との
外周面を結ぶ線の内側(図面では上側)に加圧ローラ1
2の外周面が位置するように配置し、それによってベル
ト部分22aが上記線の上側に押し込まれるようにする
のが好ましい。
この定着装置70は図1に示す定着装置10と多くの共
通する構成要素を有し、同一の構成要素は同様に機能す
るので同一符号を付して説明を省略する。この定着装置
70は、ニップ領域36の直前でベルト22を支持する
支持ローラとして加熱ローラ72を使用している。加熱
ローラ72は、金属からなる円筒体74の内部にヒータ
76を備えている。また、加熱ローラ72とローラ14
との間のベルト部分22aが加圧ローラ12の外周面に
接触している。この加圧ローラ12はモータ78に連結
されており、ベルト22の移動速度と同速度でベルト移
動方向に沿って回転するようになっている。なお、加圧
ローラ12の位置は、加熱ローラ72とローラ14との
外周面を結ぶ線の内側(図面では上側)に加圧ローラ1
2の外周面が位置するように配置し、それによってベル
ト部分22aが上記線の上側に押し込まれるようにする
のが好ましい。
【0020】この定着装置70では、第1実施例と異な
る制御回路により駆動される。具体的に説明すると、モ
ータ20の駆動によりローラ14が回転すると、ベルト
22は矢印58方向に移動し、それによってローラ1
6、加熱ローラ72がそれぞれ矢印60、80方向に回
転する。また、モータ78の駆動により加圧ローラ12
がベルト22と同速度で矢印64方向に回転する。加熱
ローラ72は、内部のヒータ76が発熱してベルト22
をその内側から加熱する。また、ヒータランプ32が発
熱して、ベルト22をその外側から加熱する。加熱動作
と並行してベルト22の温度が温度センサ34で検出さ
れ、その検出結果に基づいてコントローラからヒータ7
6、ヒータランプ32のオン/オフ回路に対する出力が
制御される。
る制御回路により駆動される。具体的に説明すると、モ
ータ20の駆動によりローラ14が回転すると、ベルト
22は矢印58方向に移動し、それによってローラ1
6、加熱ローラ72がそれぞれ矢印60、80方向に回
転する。また、モータ78の駆動により加圧ローラ12
がベルト22と同速度で矢印64方向に回転する。加熱
ローラ72は、内部のヒータ76が発熱してベルト22
をその内側から加熱する。また、ヒータランプ32が発
熱して、ベルト22をその外側から加熱する。加熱動作
と並行してベルト22の温度が温度センサ34で検出さ
れ、その検出結果に基づいてコントローラからヒータ7
6、ヒータランプ32のオン/オフ回路に対する出力が
制御される。
【0021】したがって、ガイド66に案内されながら
ニップ領域36に向かって進行するシート54及びこれ
に支持されたトナー52は、まず加熱ローラ72の近く
で輻射予熱される。次に、ニップ領域36でベルト22
と接してトナー52が溶融する。同時に、ベルト22と
加圧ローラ12との圧接力によって溶融トナー52がシ
ート54に定着される。
ニップ領域36に向かって進行するシート54及びこれ
に支持されたトナー52は、まず加熱ローラ72の近く
で輻射予熱される。次に、ニップ領域36でベルト22
と接してトナー52が溶融する。同時に、ベルト22と
加圧ローラ12との圧接力によって溶融トナー52がシ
ート54に定着される。
【0022】このように、定着装置70によれば、シー
ト54と現像剤52はニップ領域36に入る以前に予備
加熱されるので、ベルト22と接触した現像剤52は即
座に溶融し、シートが紙の場合にはその繊維間に溶け込
んで確実に定着される。
ト54と現像剤52はニップ領域36に入る以前に予備
加熱されるので、ベルト22と接触した現像剤52は即
座に溶融し、シートが紙の場合にはその繊維間に溶け込
んで確実に定着される。
【0023】図4は第3実施例の定着装置90を示す。
この定着装置90は図1に示す定着装置10の変形例で
これと多くの共通する構成要素を有し、同一の構成要素
は同様に機能するので同一符号を付して説明を省略す
る。この定着装置90では、第2の加熱手段として、熱
伝導性に優れた金属からなる円筒体94に発熱体96を
収容した加熱ローラ92が使用されている。この加熱ロ
ーラ92は、ローラ16と18との間でベルト部分22
bに外側から圧接して内側に押し込んでおり、ベルト2
2に従動回転するようにしてある。なお、加熱ローラ9
2によるベルト22に対する押し込み量はできるだけ大
きくすることによりベルト22の移動方向に関する加熱
ローラ92とベルト22との接触長(ニップ長)を大き
くして、加熱ローラ92からベルト22に伝わる熱量を
大きくするのが好ましい。
この定着装置90は図1に示す定着装置10の変形例で
これと多くの共通する構成要素を有し、同一の構成要素
は同様に機能するので同一符号を付して説明を省略す
る。この定着装置90では、第2の加熱手段として、熱
伝導性に優れた金属からなる円筒体94に発熱体96を
収容した加熱ローラ92が使用されている。この加熱ロ
ーラ92は、ローラ16と18との間でベルト部分22
bに外側から圧接して内側に押し込んでおり、ベルト2
2に従動回転するようにしてある。なお、加熱ローラ9
2によるベルト22に対する押し込み量はできるだけ大
きくすることによりベルト22の移動方向に関する加熱
ローラ92とベルト22との接触長(ニップ長)を大き
くして、加熱ローラ92からベルト22に伝わる熱量を
大きくするのが好ましい。
【0024】この定着装置90では、ベルト22はまず
加熱ローラ92とのニップ領域98で外側から加熱され
た後、ベルト22と加圧ローラ12とのニップ領域36
で内側から加熱される。
加熱ローラ92とのニップ領域98で外側から加熱され
た後、ベルト22と加圧ローラ12とのニップ領域36
で内側から加熱される。
【0025】図5は第4実施例の定着装置100を示
す。この定着装置100は図3に示す定着装置70を変
形したもので、これと多くの共通する構成要素を有し、
同一の構成要素は同様に機能するので同一符号を付して
説明を省略する。この定着装置100では、上記第3実
施例と同様に、第2の加熱手段として、熱伝導性に優れ
た金属からなる円筒体104に発熱体106を収容した
加熱ローラ102が使用されている。この加熱ローラ1
02は、ローラ16と18との間でベルト部分22bに
外側から圧接して内側に押し込んでおり、ベルト22の
移動により従動回転するようにしてある。したがって、
ベルト22はまず加熱ローラ92とのニップ領域98で
外側から加熱された後、加熱ローラ72で内側から加熱
される。また、ガイド66上を搬送されるシート54及
びトナー52は加熱ローラ72の輻射熱で予熱され、ニ
ップ領域36でベルト22により加熱されてトナー52
が溶融する。また、ベルト22と加圧ローラ12との圧
接力で溶融トナー52がシート54に定着される。
す。この定着装置100は図3に示す定着装置70を変
形したもので、これと多くの共通する構成要素を有し、
同一の構成要素は同様に機能するので同一符号を付して
説明を省略する。この定着装置100では、上記第3実
施例と同様に、第2の加熱手段として、熱伝導性に優れ
た金属からなる円筒体104に発熱体106を収容した
加熱ローラ102が使用されている。この加熱ローラ1
02は、ローラ16と18との間でベルト部分22bに
外側から圧接して内側に押し込んでおり、ベルト22の
移動により従動回転するようにしてある。したがって、
ベルト22はまず加熱ローラ92とのニップ領域98で
外側から加熱された後、加熱ローラ72で内側から加熱
される。また、ガイド66上を搬送されるシート54及
びトナー52は加熱ローラ72の輻射熱で予熱され、ニ
ップ領域36でベルト22により加熱されてトナー52
が溶融する。また、ベルト22と加圧ローラ12との圧
接力で溶融トナー52がシート54に定着される。
【0026】図6は第5実施例の定着装置110を示
す。この定着装置110は図4に示す定着装置90の変
形例で、これと多くの共通する構成要素を有し、これら
の共通構成要素は同様に機能する。したがって、同一構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。この定
着装置110では、第2の加熱手段として加熱ローラ1
12が使用されており、加熱ヒータ24とローラ18と
の間であってガイド66の上方に配置され、加熱ヒータ
24とローラ18の間のベルト部分22cを内側に押し
込んでいる。また、加熱ローラ112はベルト22の移
動に従動して回転するようにしてあり、金属円筒体11
4に収容した発熱体116がベルト22を加熱するよう
にしてある。また、温度センサ34はベルト22の内側
に配置され、ヒータ112に対向してベルト22に接触
している。以上の構成に加えて、定着装置110は、図
7に示すように、加熱ローラ112の側部にスクレーパ
118が配置されており、このスクレーパ118は図示
しないソレノイド等により実線位置と点線位置に切り替
えできるようになっている。一方、ガイド66には開口
部120が形成され、これがスクレーパ118の下方に
配置してある。
す。この定着装置110は図4に示す定着装置90の変
形例で、これと多くの共通する構成要素を有し、これら
の共通構成要素は同様に機能する。したがって、同一構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。この定
着装置110では、第2の加熱手段として加熱ローラ1
12が使用されており、加熱ヒータ24とローラ18と
の間であってガイド66の上方に配置され、加熱ヒータ
24とローラ18の間のベルト部分22cを内側に押し
込んでいる。また、加熱ローラ112はベルト22の移
動に従動して回転するようにしてあり、金属円筒体11
4に収容した発熱体116がベルト22を加熱するよう
にしてある。また、温度センサ34はベルト22の内側
に配置され、ヒータ112に対向してベルト22に接触
している。以上の構成に加えて、定着装置110は、図
7に示すように、加熱ローラ112の側部にスクレーパ
118が配置されており、このスクレーパ118は図示
しないソレノイド等により実線位置と点線位置に切り替
えできるようになっている。一方、ガイド66には開口
部120が形成され、これがスクレーパ118の下方に
配置してある。
【0027】したがって、ガイド66に沿ってニップ領
域36に搬送されるシート54及びトナー52は、加熱
ローラ112の下を通過する際にその輻射熱で予熱され
る。また、ニップ領域36でベルト22と接触して現像
剤52が溶融し、加圧ローラ12とベルト22との圧接
力によりシートに溶融トナー52が定着される。この定
着処理が行われている間、スクレーパ118は点線位置
にある。しかし、定着処理が終了して加熱ローラ112
の下方にシート54が無い状態で、スクレーパ118が
実線位置に設定され、ベルト22から加熱ローラ112
に転写されたトナー等の付着物を掻き落とす。落下した
付着物は開口部120を介して図示しない容器に回収さ
れる。したがって、結果的にベルト22の外周面が清掃
されるので、このベルト22に付着したトナー等が再び
シート54に付着してこれを汚染することはない。
域36に搬送されるシート54及びトナー52は、加熱
ローラ112の下を通過する際にその輻射熱で予熱され
る。また、ニップ領域36でベルト22と接触して現像
剤52が溶融し、加圧ローラ12とベルト22との圧接
力によりシートに溶融トナー52が定着される。この定
着処理が行われている間、スクレーパ118は点線位置
にある。しかし、定着処理が終了して加熱ローラ112
の下方にシート54が無い状態で、スクレーパ118が
実線位置に設定され、ベルト22から加熱ローラ112
に転写されたトナー等の付着物を掻き落とす。落下した
付着物は開口部120を介して図示しない容器に回収さ
れる。したがって、結果的にベルト22の外周面が清掃
されるので、このベルト22に付着したトナー等が再び
シート54に付着してこれを汚染することはない。
【0028】図8は第6実施例の定着装置120を示
す。この定着装置120は図1に示す定着装置10の変
形例で、これと多くの共通する構成要素を有し、これら
の共通構成要素は同様に機能する。したがって、同一構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。この定
着装置120では、図9に示すように、ベルト22を外
側から加熱する第2の加熱ヒータ122は、ベルト22
の幅方向に配列された複数(本実施例では5つ)の発熱
体122a,122b,122c,122d,122e
で構成されており、これらの発熱体122a〜122e
がそれぞれスイッチ124a,124b,124c,1
24d,124eを介して電源126に接続されてい
る。また、ベルト22の内側にはそれぞれの発熱体12
2a〜122eに対応する複数の温度センサ128a,
128b,128c,128d,128eが配置され、
これらの温度センサ128a〜128eからの出力信号
によってスイッチ124a〜124eをオン/オフして
発熱体122a〜122eを独立制御できるようになっ
ている。
す。この定着装置120は図1に示す定着装置10の変
形例で、これと多くの共通する構成要素を有し、これら
の共通構成要素は同様に機能する。したがって、同一構
成要素には同一の符号を付して説明を省略する。この定
着装置120では、図9に示すように、ベルト22を外
側から加熱する第2の加熱ヒータ122は、ベルト22
の幅方向に配列された複数(本実施例では5つ)の発熱
体122a,122b,122c,122d,122e
で構成されており、これらの発熱体122a〜122e
がそれぞれスイッチ124a,124b,124c,1
24d,124eを介して電源126に接続されてい
る。また、ベルト22の内側にはそれぞれの発熱体12
2a〜122eに対応する複数の温度センサ128a,
128b,128c,128d,128eが配置され、
これらの温度センサ128a〜128eからの出力信号
によってスイッチ124a〜124eをオン/オフして
発熱体122a〜122eを独立制御できるようになっ
ている。
【0029】この定着装置120では、温度センサ12
8a〜128eの検出結果に基づいてスイッチ124a
〜124eのオン/オフを個別に制御することで、ベル
ト22をその幅方向に均一に加熱することができる。ま
た、例えば発熱体112b,122c,122dが位置
する領域だけを連続してシート54が通過する場合は、
この領域にある発熱体112b,122c,122dの
オン時間を長くして奪われた熱をベルト22に補充する
ことにより当該領域のベルト22の温度を所定の制御温
度に保ち、他方、その他の領域のベルト22に対しては
対応する発熱体122a、122eのオン時間を短くし
て必要以上に高温になるのを防止することができる。し
たがって、本実施例の定着装置120によればベルト2
2の全域を常に一定の温度に管理することができるの
で、特定の領域だけが早期に劣化してベルト22の寿命
を縮めるということがない。
8a〜128eの検出結果に基づいてスイッチ124a
〜124eのオン/オフを個別に制御することで、ベル
ト22をその幅方向に均一に加熱することができる。ま
た、例えば発熱体112b,122c,122dが位置
する領域だけを連続してシート54が通過する場合は、
この領域にある発熱体112b,122c,122dの
オン時間を長くして奪われた熱をベルト22に補充する
ことにより当該領域のベルト22の温度を所定の制御温
度に保ち、他方、その他の領域のベルト22に対しては
対応する発熱体122a、122eのオン時間を短くし
て必要以上に高温になるのを防止することができる。し
たがって、本実施例の定着装置120によればベルト2
2の全域を常に一定の温度に管理することができるの
で、特定の領域だけが早期に劣化してベルト22の寿命
を縮めるということがない。
【0030】一般に、複数のローラに支持されたベルト
は、いずれかのローラをベルト走行方向と直交する方向
に対して傾斜させると、走行方向と直交方向に移動す
る。このとき、傾斜させたローラとベルトとの間にはロ
ーラの軸方向に滑り(摩擦移動)が生じてベルトのロー
ラ接触面が擦られる。したがって、図10に示すよう
に、必要に応じて叉は所定時間毎に、加熱ローラ112
をベルト22の幅方向から若干傾斜させることにより、
ベルト22の外周面に付着しているトナーをローラ11
2に転移させることができる。また、ベルト22の表面
がローラ112と擦れることにより、ニップ領域36を
シート54が通過するときにこのシート54との接触で
生じたベルト上の擦り傷が消去される。
は、いずれかのローラをベルト走行方向と直交する方向
に対して傾斜させると、走行方向と直交方向に移動す
る。このとき、傾斜させたローラとベルトとの間にはロ
ーラの軸方向に滑り(摩擦移動)が生じてベルトのロー
ラ接触面が擦られる。したがって、図10に示すよう
に、必要に応じて叉は所定時間毎に、加熱ローラ112
をベルト22の幅方向から若干傾斜させることにより、
ベルト22の外周面に付着しているトナーをローラ11
2に転移させることができる。また、ベルト22の表面
がローラ112と擦れることにより、ニップ領域36を
シート54が通過するときにこのシート54との接触で
生じたベルト上の擦り傷が消去される。
【0031】以上のような定着装置では、対向する一対
の側板の間に支持された複数のローラにベルトを巻回し
て構成される。したがって、シートが加熱されるときに
発生する水蒸気が、ベルトに囲まれた空間内に充満する
おそれがある。また、上記空間内の水蒸気は冷えると結
露し、その水滴により金属部品が腐食してその耐久寿命
を低下する。そこで、上記定着装置では、図11に示す
ように、側板130に開口部132とこれを開閉する蓋
134を設け、定着処理中は蓋134を閉め、定着処理
が終了すると蓋134を開放してベルト内側の空間から
水蒸気を排出することができる。また、定着動作中はベ
ルトに囲まれた空間の温度を所定温度以上に保ち、ベル
トの保温を図ることもできる。
の側板の間に支持された複数のローラにベルトを巻回し
て構成される。したがって、シートが加熱されるときに
発生する水蒸気が、ベルトに囲まれた空間内に充満する
おそれがある。また、上記空間内の水蒸気は冷えると結
露し、その水滴により金属部品が腐食してその耐久寿命
を低下する。そこで、上記定着装置では、図11に示す
ように、側板130に開口部132とこれを開閉する蓋
134を設け、定着処理中は蓋134を閉め、定着処理
が終了すると蓋134を開放してベルト内側の空間から
水蒸気を排出することができる。また、定着動作中はベ
ルトに囲まれた空間の温度を所定温度以上に保ち、ベル
トの保温を図ることもできる。
【0032】また、上記定着装置では、図12に示すよ
うに、画像モード(標準モード、高画像濃度モード、多
色画像モード、厚紙モード)の種類に応じて、ベルトを
その内側から加熱する第1加熱手段の設定温度TMとベ
ルトをその外側から加熱する第2加熱手段の設定温度T
Sをそれぞれのモードに適した値に設定するのが好まし
い。
うに、画像モード(標準モード、高画像濃度モード、多
色画像モード、厚紙モード)の種類に応じて、ベルトを
その内側から加熱する第1加熱手段の設定温度TMとベ
ルトをその外側から加熱する第2加熱手段の設定温度T
Sをそれぞれのモードに適した値に設定するのが好まし
い。
【図1】 定着装置の第1実施例の側面図である。
【図2】 図1に示す定着装置の温度制御回路図であ
る。
る。
【図3】 定着装置の第2実施例の側面図である。
【図4】 定着装置の第3実施例の側面図である。
【図5】 定着装置の第4実施例の側面図である。
【図6】 定着装置の第5実施例の側面図である。
【図7】 図6の定着装置の部分拡大図である。
【図8】 加熱ローラを傾斜させた状態を示す図であ
る。
る。
【図9】 定着装置の第6実施例の側面図である。
【図10】 図9の定着装置に含まれる発熱体のオン・
オフ回路図である。
オフ回路図である。
【図11】 定着装置の中から水蒸気を抜き出す機構を
示す図である。
示す図である。
【図12】 ヒータの温度を画像モードに応じて制御す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
10…定着装置、12…加圧ローラ、14、16、18
…ローラ、20…モータ、24…加熱ヒータ、32…ヒ
ータランプ、52…現像剤、54…シート。
…ローラ、20…モータ、24…加熱ヒータ、32…ヒ
ータランプ、52…現像剤、54…シート。
Claims (7)
- 【請求項1】 被定着材料及びこれを保持するシートを
加熱して上記被定着材料を溶融しシートに定着する定着
装置において、少なくとも2つの支持ローラと、これら
の支持ローラに巻回された無端状のベルトと、このベル
トを移動させる駆動手段と、上記ベルトの外周面に接触
する加圧ローラと、上記ベルトをその内側から加熱する
第1加熱手段と、上記ベルトをその外側から加熱する第
2加熱手段とを備えた定着装置。 - 【請求項2】 上記第2加熱手段がベルトの外周面に非
接触である請求項1の定着装置。 - 【請求項3】 上記第2加熱手段がベルトの外周面に接
触している請求項1の定着装置。 - 【請求項4】 上記第2加熱手段がベルトをその内側に
向けて押圧している請求項3の定着装置。 - 【請求項5】 上記第2加熱手段がベルト幅方向に複数
に分割されている請求項1から4のいずれかの定着装
置。 - 【請求項6】 上記第2加熱手段を上記シートの搬送路
近傍に配置した請求項1から5のいずれかの定着装置。 - 【請求項7】 上記シートの種類に応じてベルトの加熱
温度を調節する温度調節手段を備えた請求項1から6の
いずれかの定着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29433895A JPH09138597A (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29433895A JPH09138597A (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 定着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09138597A true JPH09138597A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17806416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29433895A Pending JPH09138597A (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09138597A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6351619B1 (en) | 1999-04-23 | 2002-02-26 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus, belt type fixing device and heating control |
US6795677B2 (en) * | 2002-09-16 | 2004-09-21 | Xerox Corporation | High speed heat and pressure belt fuser |
JP2005077834A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2006201572A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Ricoh Printing Systems Ltd | 画像記録装置 |
JP2007272088A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Ricoh Co Ltd | 画像定着装置、画像形成装置 |
JP2011064726A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
-
1995
- 1995-11-13 JP JP29433895A patent/JPH09138597A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6351619B1 (en) | 1999-04-23 | 2002-02-26 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus, belt type fixing device and heating control |
US6795677B2 (en) * | 2002-09-16 | 2004-09-21 | Xerox Corporation | High speed heat and pressure belt fuser |
JP2005077834A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2006201572A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Ricoh Printing Systems Ltd | 画像記録装置 |
JP4627439B2 (ja) * | 2005-01-21 | 2011-02-09 | 株式会社リコー | 画像記録装置 |
JP2007272088A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Ricoh Co Ltd | 画像定着装置、画像形成装置 |
JP2011064726A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Ricoh Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
US8606135B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-12-10 | Ricoh Company, Limited | Fixing device and image forming apparatus employing the fixing device |
EP2296056A3 (en) * | 2009-09-15 | 2014-06-18 | Ricoh Company Ltd. | Fixing device and image forming apparatus employing the fixing device |
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