JP2022139944A - 定着装置、画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この問題に対処すべく、定着装置の加熱手段として、中央部のみ配光分布が密な熱源と、端部付近のみ配光分布が密な熱源との2つの熱源を設けた定着装置が知られている(例えば、特許文献1)。
無端状の定着部材と、
前記定着部材を内周側から直接加熱する複数の加熱手段と、
前記定着部材の温度を検出する温度検出手段と、
前記定着部材の外周面に当接する加圧部材と、
前記定着部材の内部に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材に当接してニップを形成するニップ形成部材と、
を備え、
前記複数の加熱手段は、前記定着部材の長手方向全域を加熱する少なくとも一つの第一熱源と、前記長手方向に沿った位置で配光の異なる少なくとも一つの第二熱源と、を有し、前記第一熱源のみで動作する第一動作モードと、前記第一熱源と前記第二熱源とで動作する第二動作モードとを持つものである。
図1に示す画像形成装置1は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央には、4つの作像部4Y,4M,4C,4Kが設けられている。各作像部4Y,4M,4C,4Kは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
定着装置100は、定着部材としての定着ベルト61と、複数の加熱手段50と、温度検出手段63と、異常温度検知手段65と、加圧部材としての加圧ローラ70と、ニップ形成部材80と、支持部材91と、反射部材93と、を備える。
定着装置100は、用紙Pが矢印A1から矢印A2に搬送される間に、用紙Pに転写された未定着画像Tを定着させる。
厚さを0.2mm以下にすると、定着ベルトの低熱容量が図られるので、省エネ性が向上するという効果を得られる。
複数の加熱手段50の詳細については、図3、4を参照して後述する。
異常温度検知手段65は、定着ベルト61に対向する位置に配置され、定着ベルト61の異常昇温を検知する。異常温度検知手段65は、例えば、NCセンサを用いる。
加圧ローラ70は、芯金71と、弾性層72とを有する。
弾性層72は、芯金71の表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る。弾性層72は、表面にPFA又はPTFE等から成る離型層(図示せず)が設けられている。
加圧ローラ70は、図示しない加圧手段によって定着ベルト61側へ加圧され定着ベルト61を介してニップ形成部材80に当接している。
加圧ローラ70と定着ベルト61とが圧接する箇所では、加圧ローラ70の弾性層72が押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Nが形成されている。
反射部材93は、複数の加熱手段50から放射される光を定着ベルト61へ反射する。
反射部材93は、反射面として表面を利用できるアルミニウムやステンレスなどが用いられて支持部材91と複数の加熱手段50との間に配設されている。本実施形態では、反射部材93が支持部材91に固定されている。また、反射部材93は、複数の加熱手段50によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。
次に、定着装置100が備える複数の加熱手段50について説明する。
複数の加熱手段50は、全幅に発光する熱源を、一つ以上搭載し、全幅に発光する熱源のみで動作するモードを持つことを特徴とする。
また、定着装置100は、複数の加熱手段50を動作させる動作モードとして、第一熱源51のみで動作する第一動作モードと、第一熱源51と第二熱源52とで動作する第二動作モードとを持つ。
定着装置100は、第一動作モードでは、画像安定性を重視した定着処理を実行し、第二動作モードでは、生産性を重視した定着処理を実行する。
このようにすることで、熱源の個体ばらつきに対して記録媒体面内の温度ばらつきを抑制し、温度安定性を高くすることができる。
第二熱源52は、定着ベルト61の長手方向に沿って、配光の強弱を設けた範囲、配光を無くした範囲などを配置し、発熱量を変化させるとよい。
図3は、縦軸にヒータの発光強度(発熱量)を、横軸に長手方向位置を表し、複数の加熱手段50として、第一熱源51と第二熱源52との2本のハロゲンヒータを有することを基本とする構成例を示す。
図3において、(A)は実施例1、(B)は実施例2、(C)は比較例1、(D)は比較例2を示す。
このようにすると、両方の熱源を使用することで立ち上がり直後の端部の端部温度ダレ(温度上昇の不均一)を解消できる効果がある。
比較例1(図4(C))では、温度検出手段63と異常温度検知手段65とをそれぞれ、中央ヒータ53pと端部ヒータ54pとに対応させて少なくとも二つ配置していた。
一方、実施例1、2(図4(A)、(B))、比較例2(図4(D))では、温度検出手段63と異常温度検知手段65とをそれぞれ、第一熱源と第二熱源とが配置されている位置に一つ配置すればよく、センサの数を削減することができる。
定着装置100は、異常温度検知手段65を、熱源の発熱量が高い位置に対応する位置に設置することが好ましい(例えば、図4(A)、(B))。
このようにすると、軸方向発熱量が異なる熱源を使用する場合の安全性を担保することができる。
このようにすると、冷間状態からの立ち上げ直後などの端部放熱が大きい場合にも端部側の温度が下がってしまうことによる定着不良を防止できる。
このようにすると、第二熱源52を冷間からの立ち上げ直後などに限定して補助的に使う場合には、第一熱源51の発熱量をなるべく多くすることが可能になる。これにより例えば、画像形成装置の総電力に制限がある場合(1500Wなど)に有効となる。
このようにすると、冷間状態からの立ち上げ直後などの端部放熱が大きい場合にも、端部側の温度が下がってしまうことによる定着不良を防止しつつ、短時間で定着装置を立ち上げることが可能になる。
51 第一熱源
52、52a、52b、52c 第二熱源
53p 中央ヒータ
54p 端部ヒータ
61 定着ベルト
63 温度検出手段
65 異常温度検知手段
70 加圧ローラ
80 ニップ形成部材
91 支持部材
93 反射部材
Claims (8)
- 無端状の定着部材と、
前記定着部材を内周側から直接加熱する複数の加熱手段と、
前記定着部材の温度を検出する温度検出手段と、
前記定着部材の外周面に当接する加圧部材と、
前記定着部材の内部に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材に当接してニップを形成するニップ形成部材と、
を備え、
前記複数の加熱手段は、前記定着部材の長手方向全域を加熱する少なくとも一つの第一熱源と、前記長手方向に沿った位置で配光の異なる少なくとも一つの第二熱源と、を有し、前記第一熱源のみで動作する第一動作モードと、前記第一熱源と前記第二熱源とで動作する第二動作モードとを持つことを特徴とする定着装置。 - 前記定着部材に対向する位置に配置され、前記定着部材の異常昇温を検知する異常温度検知手段を、さらに備え、
前記異常温度検知手段を、前記複数の加熱手段の発熱量が高い位置に対応させて設置した
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記第一熱源と前記第二熱源との定格電圧の合算発熱量比を、両端部発熱量が中央部発熱量より5%から15%高くした
ことを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。 - 前記第二熱源の中央部発熱量を、前記第一熱源の中央部発熱量より小さくした
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の定着装置。 - 少なくとも立上げ時は、前記第一熱源と前記第二熱源との両方を駆動させる
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の定着装置。 - 前記定着部材の厚さが0.2mm以下である
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の定着装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の定着装置を備える画像形成装置。
- 請求項7に記載の画像形成装置の画像形成方法であって、
前記第一動作モードと前記第二動作モードとのいずれかを用いて、前記定着部材を加熱する加熱工程を有することを特徴とする画像形成方法。
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