JP6257390B2 - 定着装置 - Google Patents
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Description
前記第1の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第1の回転体に向けて押圧する第1及び第2の支持ローラと、前記第1の支持ローラを前記第2の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第1及び第2の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1の支持ローラが前記第2の支持ローラに対し相対移動するのを許容する保持機構と、前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、を備えた外部加熱ユニットと、
前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体に当接する第1の位置と前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体から離れた第2の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、を有し、
前記温度検出素子は、前記第1の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように前記保持機構に片持ちで支持されており、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置に位置するときと前記第2の位置に位置するときとで前記温度検出素子と前記第1の支持ローラの位置関係は異なり、
前記温度検出素子は、前記外部加熱ベルトが所定の温度に維持された状態のとき、前記第1の位置と前記第2の位置での検出温度よりも前記第1の位置と前記第2の位置との間の所定の位置での検出温度の方が高くなるように配置されていることを特徴とする。
前記第1の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第1の回転体に向けて押圧する第1及び第2の支持ローラと、前記第1の支持ローラを前記第2の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第1及び第2の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1の支持ローラが前記第2の支持ローラに対し相対移動するのを許容する保持機構と、前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、を備えた外部加熱ユニットと、
前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体に当接する第1の位置と前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体から離れた第2の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、を有し、
前記温度検出素子は、前記第1の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように設けられ前記保持機構に片持ちで支持されており、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置に位置するときと前記第2の位置に位置するときとで前記温度検出素子と前記第1の支持ローラの位置関係は異なり、
前記温度検出素子は、その検出感度が最大となる部位が、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置と前記第2の位置との間の所定の位置にあるとき前記外部加熱ベルトと当接する位置関係となるように配置されていることを特徴とする。
[画像形成装置構成]
図2は本実施例における画像形成装置50の概略構成図である。この画像形成装置50は、インライン方式、中間転写ベルト方式の電子写真カラーレーザビームプリンタであり、外部加熱ベルト構成を有する定着装置9を備えている。画像形成装置内には、第1、第2、第3、第4の画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdが併設され、各々異なった色のトナー像が潜像形成、現像、転写の電子写真プロセスを経て形成される。
次に、本実施例における外部加熱ベルト構成を有する定着装置9の構成について詳細に説明する。ここで、定着装置9に関して、前側(正面側)とは装置を用紙導入側から見た側、後側(背面側)とはその反対側である。左右とは定着装置9を前側から見て左または右、上下とは重力方向において上または下である。また、定着装置9またはこれを構成している部材の長手方向(幅方向)とは、回転体の軸線方向(スラスト方向)、又は用紙搬送路面内において用紙搬送方向に直交する方向又はその方向に実質平行な方向である。短手方向とは用紙搬送方向に実質平行な方向である。
本実施例における定着ローラ101は金属製のパイプ状芯金101aの外周面に耐熱性の弾性層101bと耐熱性の離型層101cとを順次に積層した複合層中空ローラである。芯金101aの内部には加熱源(発熱体)としてのハロゲンヒータ111が配置されている。定着ローラ101は左右の両端部がそれぞれ定着装置筐体(装置シャーシー)の左右の側板202L、202R(図4)間に軸受部材(不図示)を介して回転可能に保持されて実質水平に配設されている。
本実施例における加圧ローラ102は金属製のパイプ状芯金102aの外周面に耐熱性の弾性層102bと耐熱性の離型層102cを順次に積層した複合層中空ローラである。芯金102aの内部には加熱源としてのハロゲンヒータ112が配置されている。加圧ローラ102は定着ローラ101の下側において定着ローラ101に対して実質平行に配列されており、左右の両端部がそれぞれ定着装置筐体の左右の側板202L、202R間に軸受部材(不図示)を介して回転可能に保持されている。
外部加熱ユニット200は、図1、図3のように、定着ローラ101の上側において移動機構230に保持されて配設されている。図4は外部加熱ユニット200とそれを保持している移動機構230の平面図(上面図)である。図6は外部加熱ユニット200の分解斜視図である。
移動機構230は外部加熱ベルト105の定着ローラ101に対する当接/退避動作を行なう機構である。即ち、外部加熱ベルト105が定着ローラ101に当接する第1の位置E(図1)と外部加熱ベルト105が定着ローラ101から離れた第2の位置F(図3)とを取り得るように外部加熱ユニット200を移動させる機構である。
図8のフローチャート、図5の制御系統のブロック図を用いて、定着装置9の定着動作を説明する。画像形成装置1の電源がオフにされている状態時においては、定着装置9において、定着ローラ101の駆動は停止している。加圧ローラ102は定着ローラ101から離間している。外部加熱ユニット200は定着ローラ101から離間している。各ハロゲンヒータ111〜114への電力供給はオフである。
次に、外部加熱ベルト表面に当接して、外部加熱ベルト105の表面温度を所定の目標温度になるように制御(温度調節)する温度検出素子としてのサーミスタ123(124)の構成を図9に示す。サーミスタは温度変化に対してきわめて大きな抵抗変化を示す抵抗器である。温度の上昇に伴って抵抗値が変化するために、抵抗値の変化を温度変化に変換して対象物の温度を測定することが可能になっている。
Taは、外部加熱ベルト105が定着ローラ101に当接した際の第1の加熱ローラ103と第2の加熱ローラ104の間隔にしたときに検出される検知温度である。
に縮めていく間にピークとなる温度Tcがあることが分かる。図15において温度Tcは200℃の地点である。
外部加熱ベルトユニット200が定着ローラ101から退避した状態において、サーミスタの検出温度は以下のように設定される。即ち、サーミスタ121、123、124が180℃となるように、各々のハロゲンヒータ(111、113、114)を制御部140によって、温度調節する。ここで、サーミスタ121は定着ローラ101の温度、サーミスタ123、124は外部加熱ベルト105(第1加熱ローラ103、第2加熱ローラ104の領域)の温度を検出する。
1)上述した実施例における定着装置9においては、第1および第2の支持ローラ103と104を共に加熱ローラにしてそれぞれの内部に加熱源としてのハロゲンヒータ113、114を配設した。第1および第2の支持ローラ103と104のいずれか一方を加熱ローラにしてその内部に加熱源を配設した装置構成にすることもできる。
Claims (12)
- 記録材上のトナー像をその間のニップ部において定着させる第1及び第2の回転体と、
前記第1の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第1の回転体に向けて押圧する第1及び第2の支持ローラと、前記第1の支持ローラを前記第2の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第1及び第2の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1の支持ローラが前記第2の支持ローラに対し相対移動するのを許容する保持機構と、前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、を備えた外部加熱ユニットと、
前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体に当接する第1の位置と前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体から離れた第2の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、を有し、
前記温度検出素子は、前記第1の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように前記保持機構に片持ちで支持されており、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置に位置するときと前記第2の位置に位置するときとで前記温度検出素子と前記第1の支持ローラの位置関係は異なり、
前記温度検出素子は、前記外部加熱ベルトが所定の温度に維持された状態のとき、前記第1の位置と前記第2の位置での検出温度よりも前記第1の位置と前記第2の位置との間の所定の位置での検出温度の方が高くなるように配置されていることを特徴とする定着装置。 - 前記第1の支持ローラを加熱する加熱源と、
前記温度検出素子の出力に基づいて前記加熱源への通電を制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記制御部は、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置に位置しているとき、及び、前記外部加熱ユニットが前記第2の位置に位置しているとき、前記温度検出素子の出力に基づいて、前記加熱源への通電を制御することを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
- 前記第1の位置における前記温度検出素子の前記外部加熱ベルトとの当接位置と前記温度検出素子の検出感度が最大となる部位との距離が、前記第2の位置における前記温度検出素子の前記外部加熱ベルトとの当接位置と前記温度検出素子の検出感度が最大となる部位との距離が実質等しくなるように前記温度検出素子が配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記付勢部材は、ばねであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記外部加熱ベルトは、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置に位置しているとき、前記第1の回転体に従動回転することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。
- 記録材上のトナー像をその間のニップ部において定着させる第1及び第2の回転体と、
前記第1の回転体を外部から加熱する外部加熱ベルトと、前記外部加熱ベルトの内面を回転可能に支持するとともに前記外部加熱ベルトを前記第1の回転体に向けて押圧する第1及び第2の支持ローラと、前記第1の支持ローラを前記第2の支持ローラから離れる方向へ付勢する付勢部材と、前記第1及び第2の支持ローラを回転可能に保持するとともに前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1の支持ローラが前記第2の支持ローラに対し相対移動するのを許容する保持機構と、前記外部加熱ベルトの温度を検出する温度検出素子と、を備えた外部加熱ユニットと、
前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体に当接する第1の位置と前記外部加熱ベルトが前記第1の回転体から離れた第2の位置とを取り得るように前記外部加熱ユニットを移動させる移動機構と、を有し、
前記温度検出素子は、前記第1の支持ローラとともに前記外部加熱ベルトを挟み込むように設けられ前記保持機構に片持ちで支持されており、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置に位置するときと前記第2の位置に位置するときとで前記温度検出素子と前記第1の支持ローラの位置関係は異なり、
前記温度検出素子は、その検出感度が最大となる部位が、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置と前記第2の位置との間の所定の位置にあるとき前記外部加熱ベルトと当接する位置関係となるように配置されていることを特徴とする定着装置。 - 前記第1の支持ローラを加熱する加熱源と、
前記温度検出素子の出力に基づいて前記加熱源への通電を制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項7に記載の定着装置。 - 前記制御部は、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置に位置しているとき、及び、前記外部加熱ユニットが前記第2の位置に位置しているとき、前記温度検出素子の出力に基づいて、前記加熱源への通電を制御することを特徴とする請求項8に記載の定着装置。
- 前記第1の位置における前記温度検出素子の前記外部加熱ベルトとの当接位置と前記温度検出素子の検出感度が最大となる部位との距離が、前記第2の位置における前記温度検出素子の前記外部加熱ベルトとの当接位置と前記温度検出素子の検出感度が最大となる部位との距離が実質等しくなるように前記温度検出素子が配置されていることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記付勢部材は、ばねであることを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記外部加熱ベルトは、前記外部加熱ユニットが前記第1の位置に位置しているとき、前記第1の回転体に従動回転することを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の定着装置。
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