JP5948270B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that fixes a toner image on a recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.
従来、複写機やプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、用紙などの記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。この定着装置には、熱効率や安全性などの観点から「熱ローラー方式」が広く使われている。熱ローラー方式とは、一対のローラーを用いて定着ニップを形成する方式である。一方で、ウォームアップ時間の短縮や省エネルギー化などの要請から、「ベルト方式」が近年注目されている。ベルト方式とは、熱源によって加熱される定着ベルトを用いて定着ニップを形成する方式である。 2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines and printers include a fixing device that fixes a toner image onto a recording medium such as paper. For this fixing device, a “heat roller method” is widely used from the viewpoint of thermal efficiency and safety. The hot roller method is a method of forming a fixing nip using a pair of rollers. On the other hand, in recent years, the “belt method” has attracted attention due to demands for shortening the warm-up time and energy saving. The belt method is a method of forming a fixing nip using a fixing belt heated by a heat source.
このようなベルト方式の定着装置においては、定着ベルトの温度を検知部(温度センサー)によって検出し、この検知部の検出値に基づいて熱源を制御することで、定着ベルトの異常発熱を防止するのが通常である。 In such a belt-type fixing device, the temperature of the fixing belt is detected by a detection unit (temperature sensor), and the heat source is controlled based on the detection value of the detection unit, thereby preventing abnormal heat generation of the fixing belt. It is normal.
例えば、特許文献1においては、熱源(特許文献1の「励磁コイル110」参照)の電磁誘導作用により発熱する発熱体を定着ベルトの内側に配置し、上記の発熱体に形成した切欠部に検知部(特許文献1の「温度センサ124」参照)を配置している。この従来技術においては、定着ベルトのうちの熱源と対向する領域の温度を検知部が検出している。
For example, in
特許文献1においては、定着ニップの反対側に検知部が配置されている。そのため、記録媒体にトナー像を定着させるのに適した温度に定着ニップがなっているかを、検知部の検出値に基づいて正確に把握することは困難であった。また、特許文献1においては、定着ベルトの異常発熱の原因となる定着ベルトの走行不良(定着ベルトが回転していない状態)を、検知部の検出値に基づいて検知することは困難であった。
In
そこで、本発明は上記の事情を考慮し、定着ベルトの温度を検出するための検知部を用いて、定着ベルトの走行不良を検知することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to detect a running failure of a fixing belt using a detection unit for detecting the temperature of the fixing belt.
本発明の定着装置は、所定の回転方向に回転する定着ベルトと、該定着ベルトに圧接して該定着ベルトとの間に定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する熱源と、前記定着ベルトの温度を検出する検知部と、を備え、前記定着ベルトは、前記熱源と対向する第1領域と、前記回転方向における位置が前記第1領域とは異なる第2領域と、を備え、前記検知部は、前記第2領域の内面に接触することを特徴とする。 The fixing device of the present invention includes a fixing belt that rotates in a predetermined rotation direction, a pressure member that presses against the fixing belt and forms a fixing nip with the fixing belt, and a heat source that heats the fixing belt. A detection unit that detects a temperature of the fixing belt, and the fixing belt includes a first region that faces the heat source, and a second region that is different in position in the rotation direction from the first region. And the detection unit is in contact with an inner surface of the second region.
このような構成を採用した場合、定着ベルトが回転している時には、第1領域の熱が第2領域に移るため、第2領域の温度も上昇する。これに対して、定着ベルトが停止している時には、第1領域の熱が第2領域に移らないため、第2領域の温度が上昇しないか、又は、定着ベルトが回転している時よりも第2領域の温度が上昇しにくくなる。従って、定着ベルトが停止している時には、定着ベルトが回転している時よりも検知部によって検出される第2領域の温度が低くなる。そのため、検知部の検出値に基づいて、定着ベルトの走行不良を検知することが可能となる。 When such a configuration is employed, when the fixing belt is rotating, the heat in the first region is transferred to the second region, and thus the temperature in the second region also rises. On the other hand, when the fixing belt is stopped, the heat of the first region does not transfer to the second region, so the temperature of the second region does not increase or when the fixing belt is rotating. It becomes difficult for the temperature of the second region to rise. Therefore, when the fixing belt is stopped, the temperature of the second region detected by the detection unit is lower than when the fixing belt is rotating. Therefore, it is possible to detect a running failure of the fixing belt based on the detection value of the detection unit.
また、検知部を第2領域の内面に接触させることで、検知部を第2領域の外面に接触させる場合や検知部を第2領域に対して非接触とする場合と比較して、より正確に第2領域の温度を検出することが可能となる。 In addition, by bringing the detection unit into contact with the inner surface of the second region, it is more accurate than when the detection unit is brought into contact with the outer surface of the second region or when the detection unit is not in contact with the second region. In addition, the temperature of the second region can be detected.
前記第2領域は、前記定着ニップの前記回転方向上流側に形成されていても良い。 The second area may be formed upstream of the fixing nip in the rotation direction.
このような構成を採用することで、定着ニップに進入する直前の定着ベルトの温度を、検知部によって検出することができる。そのため、記録媒体にトナー像を定着させるのに適した温度に定着ニップがなっているかを正確に把握し、定着ニップに適切な熱量を供給することが可能となる。 By adopting such a configuration, the temperature of the fixing belt immediately before entering the fixing nip can be detected by the detection unit. Therefore, it is possible to accurately grasp whether the fixing nip is at a temperature suitable for fixing the toner image on the recording medium, and to supply an appropriate amount of heat to the fixing nip.
前記熱源は、前記定着ベルトの外側に配置され、前記第1領域は、前記定着ニップの反対側且つ前記第2領域の前記回転方向上流側に形成されていても良い。 The heat source may be disposed outside the fixing belt, and the first region may be formed on the opposite side of the fixing nip and on the upstream side in the rotation direction of the second region.
このような構成を採用することで、熱源によって加熱された直後の定着ベルトの温度を、検知部によって検出することができる。そのため、定着ベルトの異常発熱を精度よく検知することが可能となる。 By adopting such a configuration, the temperature of the fixing belt immediately after being heated by the heat source can be detected by the detection unit. Therefore, it is possible to accurately detect abnormal heat generation of the fixing belt.
前記熱源は、IHコイルであっても良い。 The heat source may be an IH coil.
このような構成を採用することで、熱源が定着ベルトの外側に配置されていても、熱源によって定着ベルトを迅速且つ効率的に加熱することが可能となる。 By adopting such a configuration, the fixing belt can be quickly and efficiently heated by the heat source even when the heat source is disposed outside the fixing belt.
前記熱源は、前記定着ベルトの内側に配置され、前記第1領域は、前記定着ニップの周辺領域であっても良い。 The heat source may be disposed inside the fixing belt, and the first region may be a peripheral region of the fixing nip.
このような構成を採用することで、熱源によって定着ニップの周辺領域を集中的に加熱することができ、記録媒体にトナー像を定着させるのに適した温度に定着ニップを保持しやすくなる。 By adopting such a configuration, the peripheral area of the fixing nip can be intensively heated by the heat source, and the fixing nip can be easily held at a temperature suitable for fixing the toner image on the recording medium.
前記第1領域側の空間である第1空間と、前記第2領域側の空間である第2空間と、に前記定着ベルトの内部空間を区画する仕切部材を更に備え、前記熱源は、前記第1空間に配置され、前記検知部は、前記第2空間に配置されても良い。 The heat source further includes a partition member that divides an internal space of the fixing belt into a first space that is a space on the first region side and a second space that is a space on the second region side. Arranged in one space, the detector may be arranged in the second space.
このような構成を採用することで、熱源によって第1領域をより集中的に加熱することが可能となり、これに伴って、定着ベルトが回転している時と定着ベルトが停止している時の第2領域の温度差が一層大きくなる。そのため、定着ベルトの走行不良をより確実に検知することが可能となる。 By adopting such a configuration, it becomes possible to heat the first region more intensively by the heat source, and accordingly, when the fixing belt is rotating and when the fixing belt is stopped. The temperature difference in the second region is further increased. Therefore, it is possible to more reliably detect the running failure of the fixing belt.
前記熱源は、ヒーターであっても良い。 The heat source may be a heater.
このような構成を採用することで、熱源を容易に製造することが可能となる。 By adopting such a configuration, the heat source can be easily manufactured.
前記定着ベルトは、第1サイズの記録媒体が通過する第1サイズ通過領域と、該第1サイズ通過領域の外側で、前記第1サイズの記録媒体より幅が大きい第2サイズの記録媒体が通過する第1サイズ非通過領域と、を備え、前記検知部は、前記第1サイズ非通過領域の内面に接触しても良い。 The fixing belt passes through a first size passing area through which the first size recording medium passes, and a second size recording medium having a width wider than the first size recording medium outside the first size passing area. A first size non-passing area, and the detection unit may contact an inner surface of the first size non-passing area.
このような構成を採用することで、第1サイズ非通過領域の温度に基づいて、熱源による第1領域に対する加熱を制御することが可能となる。これに伴って、第1サイズ非通過領域の温度が第1サイズ通過領域の温度に対して過度に上昇するのを抑制することが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to control the heating of the first region by the heat source based on the temperature of the first size non-passing region. Along with this, it is possible to suppress the temperature of the first size non-passing region from excessively increasing with respect to the temperature of the first size passing region.
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes any one of the fixing devices described above.
本発明によれば、定着ベルトの温度を検出するための検知部を用いて、定着ベルトの走行不良を検知することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to detect a running failure of the fixing belt by using the detection unit for detecting the temperature of the fixing belt.
<第1の実施形態>
まず、図1を用いてカラープリンター1(画像形成装置)の全体の構成について説明する。
<First Embodiment>
First, the overall configuration of the color printer 1 (image forming apparatus) will be described with reference to FIG.
カラープリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備えており、プリンター本体2の下部には用紙(記録媒体)を収納した給紙カセット3が設けられ、プリンター本体2の上部には排紙トレイ4が設けられている。
The
プリンター本体2の中央部には、中間転写ベルト6が複数のローラー間に架設され、中間転写ベルト6の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット(LSU)で構成される露光装置7が配置されている。中間転写ベルト6の下側には、4個の画像形成部8がトナーの色(例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4色)ごとに設けられている。各画像形成部8には、感光体ドラム9が回転可能に設けられており、感光体ドラム9の周囲には、帯電器10と、現像器11と、一次転写部12と、クリーニング装置13と、除電器14とが、一次転写のプロセス順に配置されている。現像器11の上方には、各画像形成部8と対応するトナーコンテナ15が、トナーの色(例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4色)ごとに設けられている。
An intermediate transfer belt 6 is installed between a plurality of rollers in the center of the printer
プリンター本体2の一側(図面上右側)には、用紙の搬送経路16が設けられている。搬送経路16の上流端には給紙部17が設けられ、搬送経路16の中流部には中間転写ベルト6の一端(図面上右端)に二次転写部18が設けられ、搬送経路16の下流部には定着装置19が設けられ、搬送経路16の下流端には排紙口20が設けられている。
A
次に、このような構成を備えたカラープリンター1の画像形成動作について説明する。カラープリンター1に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置19の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター1に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
Next, an image forming operation of the
まず、帯電器10によって感光体ドラム9の表面が帯電された後、露光装置7からのレーザー光(矢印P参照)により感光体ドラム9の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、トナーコンテナ15から供給されるトナーによって現像器11が対応する色のトナー像に現像する。このトナー像は、一次転写部12において中間転写ベルト6の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部8が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト6上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム9上に残留したトナーと電荷は、クリーニング装置13と除電器14によってそれぞれ除去される。
First, after the surface of the photosensitive drum 9 is charged by the charger 10, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 9 by laser light (see arrow P) from the
一方、給紙部17によって給紙カセット3又は手指しトレイ(図示せず)から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部18へと搬送され、二次転写部18において、中間転写ベルト6上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路16を下流側へと搬送されて定着装置19に進入し、この定着装置19において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙口20から排紙トレイ4上に排出される。
On the other hand, the paper taken out from the paper feed cassette 3 or the hand tray (not shown) by the paper feed unit 17 is conveyed to the
次に、定着装置19について説明する。以下、説明の便のため、図2における紙面手前側を定着装置19の前側(正面側)とする。図3〜図6に付される矢印Frは、定着装置19の前側(正面側)を示している。
Next, the fixing
図2に示されるように、定着装置19は、定着ベルト21と、定着ベルト21の右側に設けられる加圧ローラー22(加圧部材)と、定着ベルト21の左側に設けられるIH定着ユニット23と、定着ベルト21の内側に設けられる支持部材24と、定着ベルト21の内側において支持部材24の右側に設けられる押圧パッド25(押圧部材)と、定着ベルト21の内側において支持部材24の左側に設けられる前後一対の温度センサー26a、26b(検知部)と、定着ベルト21の内側において温度センサー26a、26bの左側に設けられる磁気遮蔽板27と、定着ベルト21の内側において磁気遮蔽板27の左側に設けられるガイド板28と、を備えている。なお、図2では後側の温度センサー26bのみが表示されている。
As shown in FIG. 2, the fixing
図2、図3に示されるように、定着ベルト21は、無端状のベルトであり、前後方向に長い略円筒状を成している。図2に示されるように、定着ベルト21は、回転方向X(本実施形態では、正面視で反時計方向)に回転するように構成されている。以下、単に「上流側」「下流側」と記載する場合には、回転方向Xにおける「上流側」「下流側」を指す。定着ベルト21は、前後方向に延びる回転軸Yを中心に回転するように構成されている。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト21の回転軸方向である。
2 and 3, the fixing
定着ベルト21は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成されている。定着ベルト21の基材層は、例えばニッケルや銅等の金属にメッキ処理や圧延処理を施すことによって形成されている。定着ベルト21の弾性層は、例えば、シリコンゴムによって形成されている。定着ベルト21の離型層は、例えば、PFA等のフッ素系樹脂によって形成されている。なお、各図において、定着ベルト21の各層(基材層、弾性層、離型層)は、特に区別されずに表示されている。
The fixing
図2に示されるように、定着ベルト21の左側部には第1領域R1が形成され、定着ベルト21の下部には第2領域R2が形成されている。第1領域R1は、第2領域R2の上流側に形成されている。第2領域R2は、回転方向Xにおける位置が第1領域R1とは異なっている。
As shown in FIG. 2, a first region R <b> 1 is formed on the left side of the fixing
図4に示されるように、定着ベルト21の前部から後部に亘る部分には、第1サイズの用紙(例えばB5サイズの用紙)が通過する第1サイズ通過領域L1が形成されている。第1サイズ通過領域L1の前後両側(第1サイズ通過領域L1の外側)には、第1サイズの用紙より前後幅が大きい第2サイズの用紙(例えばA4サイズの用紙)が通過する第1サイズ非通過領域L2が形成されている。
As shown in FIG. 4, a first size passage region L <b> 1 through which a first size sheet (for example, B5 size sheet) passes is formed in a portion from the front part to the rear part of the fixing
図2、図3に示されるように、加圧ローラー22は、前後方向に長い略円筒状を成している。図2に示されるように、加圧ローラー22は、定着ベルト21に圧接しており、定着ベルト21との間に定着ニップ30を形成している。定着ニップ30の反対側には、定着ベルト21の第1領域R1が形成されている。定着ニップ30の上流側には、定着ベルト21の第2領域R2が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
加圧ローラー22は、例えば、円筒状の芯材31と、この芯材31に周設される弾性層32と、この弾性層32を被覆する離型層(図示せず)と、によって構成されている。
The
加圧ローラー22の芯材31は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。図3等に示されるように、加圧ローラー22の芯材31の前後両端部には、ベアリング33a、33bが装着されている。各ベアリング33a、33bは、定着フレーム(図示せず)に取り付けられている。これにより、図2に示されるように、加圧ローラー22が回転方向Z(本実施形態では、正面視で時計方向)に回転するように構成されている。
The
図3等に示されるように、加圧ローラー22の芯材31の後端部には、後側のベアリング33bよりも更に後側に、駆動ギア34が固定されている。加圧ローラー22の弾性層32は、例えばシリコンゴムやシリコンスポンジによって形成されている。加圧ローラー22の離型層は、例えばPFA等のフッ素系樹脂によって形成されている。
As shown in FIG. 3 and the like, a
図2、図3に示されるように、IH定着ユニット23は、定着ベルト21の外周に沿って円弧状に設けられるIH(Induction Heating)コイル35(熱源)と、IHコイル35の外周に沿って設けられるアーチコア36と、を備えている。つまり、本実施形態の定着装置19は、誘導加熱方式(IH方式)である。なお、IH定着ユニット23は、図2、図3を除いて記載が省略されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
IHコイル35は、定着ベルト21の外側に配置されている。図2に示されるように、IHコイル35には、定着ベルト21の第1領域R1が対向しており、IHコイル35が発生させる磁界によって定着ベルト21の第1領域R1が発熱するように構成されている。一方で、定着ベルト21の第2領域R2は、IHコイル35には対向しておらず、IHコイル35から離間している。
The
図2に示されるように、支持部材24は、一枚の板金を屈曲させることで形成されており、略矩形の断面形状を有している。支持部材24は、側壁部37と、側壁部37の上下両端から左側に向かって屈曲される上下両壁部38a、38bと、上下両壁部38a、38bの左端から上下方向内側(上壁部38aについては下側、下壁部38bについては上側)に向かって屈曲される上下一対の第1補強壁部39a、39bと、上下一対の第1補強壁部39a、39bの上下方向内側の端部(上側の第1補強壁部39aについては下端部、下側の第1補強壁部39bについては上端部)から右側に向かって屈曲される上下一対の第2補強壁部40a、40bと、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
側壁部37の上部には、右側に向かって突起部41が設けられている。突起部41は、側壁部37の一部を右側に向かって切り起こすことで形成されている。上壁部38aと下壁部38bには、上下方向外側(上壁部38aについては上側、下壁部38bについては下側)に向かって突起部45が設けられている。図5等に示されるように、突起部45は、前後に間隔をおいて複数個(例えば、10個〜20個)設けられている。上壁部38aと下壁部38bには、突起部45の形成間隔に、孔部46が設けられている。孔部46は、前後に間隔をおいて複数個(例えば、10個〜20個)設けられている。支持部材24の上側の第2補強壁部40aと下側の第2補強壁部40bの間には、開口部47が形成されている。
A
図5に示されるように、支持部材24には、前後一対のブラケット50が取り付けられている。各ブラケット50は、例えば板金によって構成されている。各ブラケット50は、水平方向に延びる取付板51と、取付板51の左端から下方に向かって屈曲され、鉛直方向に延びる固定板52と、を備えている。
As shown in FIG. 5, a pair of front and
各ブラケット50の取付板51には、前後一対の位置決め穴53が設けられており、各位置決め穴53を支持部材24の上壁部38aに設けられた突起部45に係合させることで、各ブラケット50が支持部材24に対して位置決めされている。各ブラケット50の取付板51には、前後一対の位置決め穴53の間に取付穴54が設けられており、この取付穴54と支持部材24の上壁部38aに設けられた孔部46とを貫通する締結部材(図示せず)によって、各ブラケット50が支持部材24に固定されている。各ブラケット50の固定板52は、支持部材24の開口部47の一部を覆うように設けられている。
A pair of front and rear positioning holes 53 are provided in the mounting plate 51 of each
図2等に示されるように、支持部材24の下壁部38bの下面(外面)には、押圧パッド支持板55が固定されている。押圧パッド支持板55の右端部は、支持部材24よりも右側に突出している。支持部材24の前後両端部には、固定片56(図3参照)が固定されている。各固定片56は、定着フレーム(図示せず)に固定されている。各固定片56には、切り欠き部57が形成されている。
As shown in FIG. 2 and the like, a pressing
図2に示されるように、押圧パッド25は、正面視で略縦長矩形状を成している。押圧パッド25は、前後方向に長い形状を成している。押圧パッド25は、支持部材24の側壁部37の右面(外面)に固定されている。押圧パッド25は、支持部材24の側壁部37に設けられた突起部41と押圧パッド支持板55とによって上下から挟み込まれている。
As shown in FIG. 2, the
押圧パッド25の右側面は、定着ベルト21の内周面に接触し、定着ベルト21を加圧ローラー22側(本実施形態では右側)に押圧している。そして、定着ベルト21が回転すると、定着ベルト21が押圧パッド25に対して摺動するように構成されている。つまり、本実施形態の定着装置19は、「摺動ベルト方式」である。押圧パッド25の右側面(定着ベルト21の内周面に接触する面)は、下流側に向かって加圧ローラー22側に傾斜している。押圧パッド25は、定着ベルト21の内周面の右側部分(定着ニップ30側の部分)にのみ接触している。
The right side surface of the
図5に示されるように、温度センサー26a、26bは、支持部材24に取り付けられた各ブラケット50の固定板52に固定されている。温度センサー26a、26bには、配線(図示せず)が接続されており、各固定片56(図3参照)に設けられた切り欠き部57を介して、上記の配線を定着ベルト21の外側に引き出すようになっている。
As shown in FIG. 5, the
図2に示されるように、温度センサー26a、26b(図2では後側の温度センサー26bのみ表示)は、定着ベルト21の内側に配置されている。温度センサー26a、26bは、ベース部65と、ベース部65に一端部が取り付けられる板バネ66と、板バネ66の他端部に取り付けられるスポンジ67(弾性部材)と、スポンジ67に取り付けられるサーミスター68(検知素子)と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
温度センサー26a、26bのサーミスター68は、定着ベルト21の第2領域R2の内面に接触している。そのため、温度センサー26a、26bは、定着ベルト21の第2領域R2の温度を検出可能となっている。温度センサー26a、26bのサーミスター68は、定着ニップ30の入口(定着ニップ30の上流側端部)の近傍に配置されている。温度センサー26a、26bのサーミスター68は、押圧パッド25の近傍に配置されている。
The
図4に示されるように、後側の温度センサー26bのサーミスター68は、定着ベルト21の第1サイズ通過領域L1の内面に接触している。そのため、後側の温度センサー26bは、定着ベルト21の第1サイズ通過領域L1の温度を検出可能となっている。前側の温度センサー26aのサーミスター68は、定着ベルト21の第1サイズ非通過領域L2の内面に接触している。そのため、前側の温度センサー26aは、定着ベルト21の第1サイズ非通過領域L2の温度を検出可能となっている。
As shown in FIG. 4, the
図2に示されるように、磁気遮蔽板27は、支持部材24の左側を覆う側板60と、側板60の上下両端から右側に向かって屈曲される上下両板61a、61bと、を備えている。磁気遮蔽板27は、支持部材24に固定されている。磁気遮蔽板27は、例えば、無酸素銅等の非磁性で導電性の良い材料から形成されている。磁気遮蔽板27は、IHコイル35が発生させる磁界が支持部材24を貫くのを防止している。
As shown in FIG. 2, the
図6等に示されるように、ガイド板28は、磁気遮蔽板27を覆うように設けられている。ガイド板28は、例えば、磁性体によって形成されており、IHコイル35が発生させる磁界の作用によって発熱し、定着ベルト21を加熱する機能を有している。図2に示されるように、ガイド板28は、磁気遮蔽板27の上板61aに取り付けられる上側取付部62と、磁気遮蔽板27の下板61bに取り付けられる下側取付部63と、上側取付部62と下側取付部63を接続し、左側に向かって円弧状に湾曲する湾曲部64と、を備えている。湾曲部64は、定着ベルト21の内周面の左側部分に沿って配置されており、定着ベルト21を内側からガイド(張架)している。
As shown in FIG. 6 and the like, the
次に、図7を用いて、定着装置19の制御システムについて説明する。
Next, a control system of the fixing
定着装置19には、制御部71(CPU)が設けられている。制御部71は、ROM、RAM等の記憶装置で構成される記憶部72と接続されており、記憶部72に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部71が定着装置19の各部の制御を行うように構成されている。記憶部72には、温度センサー26a、26bによって検出される定着ベルト21の第2領域R2の温度の閾値(例えば、T1とT2)が記憶されている。
The fixing
制御部71は、温度センサー26a、26bと接続されている。そして、温度センサー26a、26bが定着ベルト21の第2領域R2の温度を検出すると、その検出値が制御部71に出力されるように構成されている。
The
制御部71は、IHコイル35と接続されている。そして、制御部71からの信号に基づいてIHコイル35に電流が流れると、IHコイル35が磁界を発生させ、この磁界の作用によって定着ベルト21の第1領域R1とガイド板28が発熱するように構成されている。つまり、制御部71は、IHコイル35による定着ベルト21に対する加熱を制御している。
The
制御部71は、駆動モーター73(駆動源)に接続されており、駆動モーター73は、駆動ギア34を介して加圧ローラー22に接続されている。そして、制御部71からの信号に基づいて、駆動モーター73が加圧ローラー22を回転させるようになっている。
The
上記のように構成されたものにおいて、コンピューター(図示せず)等から制御部71にプリント信号が送信されると、制御部71からの信号に基づいて、IHコイル35に電流が流れる。これにより、IHコイル35が磁界を発生させ、この磁界の作用によって定着ベルト21の第1領域R1とガイド板28が発熱する。また、上記のようにコンピューター(図示せず)等から制御部71にプリント信号が送信されると、制御部71からの信号に基づいて、駆動モーター73が加圧ローラー22を回転方向Z(図2参照)に回転させる。このように加圧ローラー22が回転方向Zに回転すると、加圧ローラー22に圧接する定着ベルト21が回転方向X(図2参照)に回転する。この状態で、搬送経路16に沿って用紙が搬送されてくると、この用紙が定着ニップ30を通過する。これに伴って、用紙上のトナー像が加熱及び加圧されて、用紙にトナー像が定着される。
In the configuration as described above, when a print signal is transmitted to the
このように用紙にトナー像を定着させる際には、温度センサー26a、26bが定着ベルト21の第2領域R2の温度を検出し、その検出値を制御部71に随時出力する。制御部71は、温度センサー26a、26bの検出値に基づいて、IHコイル35による定着ベルト21に対する加熱を制御する。その際、本実施形態では、定着ベルト21の第2領域R2が定着ニップ30の上流側に形成されているため、定着ニップ30に進入する直前の定着ベルト21の温度を、温度センサー26a、26bによって検出することが可能となる。そのため、用紙にトナー像を定着させるのに適した温度に定着ニップ30がなっているかを正確に把握し、定着ニップ30に適切な熱量を供給することが可能となる。
Thus, when fixing the toner image on the paper, the
また、本実施形態では、温度センサー26a、26bのサーミスター68を定着ベルト21の第2領域R2の内面に接触させている。そのため、温度センサー26a、26bのサーミスター68を定着ベルト21の第2領域R2の外面に接触させる場合や温度センサー26a、26bのサーミスター68を定着ベルト21の第2領域R2に対して非接触とする場合と比較して、より正確に定着ベルト21の第2領域R2の温度を検出することが可能となる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、温度センサー26aのサーミスター68が定着ベルト21の第1サイズ非通過領域L2の内面に接触しているため、定着ベルト21の第1サイズ非通過領域L2の温度に基づいて、IHコイル35による定着ベルト21に対する加熱を制御することが可能となる。これに伴って、第1サイズ非通過領域L2の温度が第1サイズ通過領域L1の温度に対して過度に上昇するのを抑制することが可能となる。本実施形態では更に、温度センサー26bのサーミスター68が定着ベルト21の第1サイズ通過領域L1の内面に接触しているため、定着ベルト21の第1サイズ通過領域L1の温度にも基づいてIHコイル35を制御することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the
また、IHコイル35を熱源としているため、熱源によって定着ベルト21を迅速且つ効率的に加熱することが可能となる。
Further, since the
また、制御部71は、温度センサー26a、26bの検出値に基づいて、定着ベルト21の異常発熱を検知する。例えば、制御部71は、温度センサー26a、26bの検出値が記憶部72に記憶された閾値T1以下である場合には、定着ベルト21が異常発熱していないと判断する。これに対して、制御部71は、温度センサー26a、26bの検出値が記憶部72に記憶された閾値T1を超えている場合には、定着ベルト21が異常発熱していると判断する。その際、本実施形態では、定着ベルト21の第1領域R1が定着ベルト21の第2領域R2の上流側に形成されているため、IHコイル35によって加熱された直後の定着ベルト21の温度を温度センサー26a、26bによって検出することができる。そのため、定着ベルト21の異常発熱を精度よく検知することが可能となる。
Further, the
次に、上記のように構成されたものにおいて、定着ベルト21の走行不良を検知する方法について説明する。
Next, a method for detecting a running failure of the fixing
制御部71からの信号に基づいて駆動モーター73が駆動している間、温度センサー26a、26bが定着ベルト21の第2領域R2の温度を検出し、その検出値を制御部71に随時出力する。駆動モーター73の駆動に伴って定着ベルト21が回転している時(定着ベルト21の正常走行時)には、定着ベルト21の第1領域R1の熱が定着ベルト21の第2領域R2に移るため、第2領域R2の温度も上昇する。これに対して、駆動モーター73を駆動させても定着ベルト21が停止している時(定着ベルト21の走行不良時)には、定着ベルト21の第1領域R1の熱が定着ベルト21の第2領域R2に移らないため、第2領域R2の温度が上昇しないか、又は、定着ベルト21が回転している時よりも第2領域R2の温度が上昇しにくくなる。従って、駆動モーター73を駆動させても定着ベルト21が停止している時(定着ベルト21の走行不良時)には、駆動モーター73の駆動に伴って定着ベルト21が回転している時(定着ベルト21の正常走行時)よりも、温度センサー26a、26bによって検出される定着ベルト21の第2領域R2の温度が低くなる。このように、温度センサー26a、26bの検出値に基づいて、定着ベルト21の走行不良を検知することが可能となる。
While the
例えば、制御部71は、温度センサー26a、26bの検出値が記憶部72に記憶された閾値T2(T2<T1)以上である場合には、定着ベルト21の走行不良が発生していないと判断する。一方で、温度センサー26a、26bの検出値が記憶部72に記憶された閾値T2未満である場合には、定着ベルト21の走行不良が発生していると判断する。このように、定着ベルト21の温度制御用の温度センサー26a、26bを用いて、定着ベルト21の走行不良を検知することができる。
For example, when the detected values of the
本実施形態では、定着ベルト21の第2領域R2が定着ニップ30の上流側に形成される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、定着ベルト21の第2領域R2が定着ニップ30の下流側に形成されても良い。
In the present embodiment, the case where the second region R2 of the fixing
本実施形態では、ガイド板28が定着ベルト21を加熱する機能を有する場合について説明した。一方で、熱源としてIHコイル35ではなくヒーターを用いる場合(第2、第3の実施形態参照)には、ガイド板28が定着ベルト21を加熱する機能を有しなくても良い。
In the present embodiment, the case where the
本実施形態では、駆動モーター73(駆動源)が加圧ローラー22に接続される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、駆動モーター73が定着ベルト21に接続されても良い。
In this embodiment, the case where the drive motor 73 (drive source) is connected to the
本実施形態では、カラープリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
In this embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態に係る定着装置81について、図8を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分については、第1の実施形態と同一の番号を図8に付し、説明を省略する。以下、単に「上流側」「下流側」と記載する場合には、定着ベルト21の回転方向Xにおける「上流側」「下流側」を指す。
<Second Embodiment>
Next, a fixing
定着ベルト21の右側部には、第1領域R1が形成されている。第1領域R1は、定着ニップ30の周辺領域である。定着ベルト21の下部には、第2領域R2が形成されている。第2領域R2は、第1領域R1及び定着ニップ30の上流側に配置されている。第2領域R2は、回転方向Xにおける位置が第1領域R1とは異なっている。
A first region R <b> 1 is formed on the right side of the fixing
支持部材24の側壁部37の右面(外面)には、押圧パッド82が固定されている。押圧パッド82には、収容空間83が形成されており、この収容空間83には、ヒーター84(熱源)が収容されている。ヒーター84は、例えば、セラミックヒーターやハロゲンヒーターによって構成されている。ヒーター84は、定着ベルト21の内側に配置されている。ヒーター84は、定着ベルト21の第1領域R1に対向しており、押圧パッド82を介して定着ベルト21の第1領域R1を加熱するように構成されている。
A pressing pad 82 is fixed to the right surface (outer surface) of the
このような構成を採用することで、ヒーター84によって定着ニップ30の周辺領域を集中的に加熱することができ、用紙にトナー像を定着させるのに適した温度に定着ニップ30を保持しやすくなる。また、ヒーター84を熱源としているため、熱源を容易に製造することができる。
By adopting such a configuration, the area around the fixing nip 30 can be intensively heated by the
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態に係る定着装置91について、図9を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分については、第1の実施形態と同一の番号を図9に付し、説明を省略する。以下、単に「上流側」「下流側」と記載する場合には、定着ベルト21の回転方向Xにおける「上流側」「下流側」を指す。
<Third Embodiment>
Next, a fixing
定着ベルト21の左側部には、第1領域R1が形成されている。定着ベルト21の下部には、第2領域R2が形成されている。第2領域R2は、第1領域R1の下流側且つ定着ニップ30の上流側に配置されている。第2領域R2は、回転方向Xにおける位置が第1領域R1とは異なっている。
A first region R <b> 1 is formed on the left side of the fixing
定着ベルト21の内側には、仕切部材92が設けられている。仕切部材92は、第1領域R1側の空間である第1空間S1と、第2領域R2側の空間である第2空間S2と、に定着ベルト21の内部空間を区画している。仕切部材92の左側面(第1領域R1側の面)には、反射面93が形成されている。
A
第1空間S1の中央には、ヒーター94(熱源)が配置されている。ヒーター94は、例えば、セラミックヒーターやハロゲンヒーターによって構成されている。ヒーター94は、定着ベルト21の内側に配置されている。ヒーター94は、定着ベルト21の第1領域R1に対向しており、定着ベルト21の第1領域R1を加熱するように構成されている。第2空間S2には、温度センサー26a、26b(図9では、温度センサー26bのみ表示)が配置されている。
A heater 94 (heat source) is arranged in the center of the first space S1. The
このような構成を採用することで、ヒーター94によって第1領域R1をより集中的に加熱することが可能となり、これに伴って、定着ベルト21が回転している時と定着ベルト21が停止している時の第2領域R2の温度差が一層大きくなる。そのため、定着ベルト21の走行不良をより確実に検知することが可能となる。また、ヒーター94を熱源としているため、熱源を容易に製造することができる。
By adopting such a configuration, it becomes possible to heat the first region R1 more intensively by the
本実施形態では、仕切部材92の左側面(第1領域R1側の面)に反射面93が形成される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、反射面93を有しない仕切部材92を用いても良い。
In the present embodiment, the case where the
第1の実施形態では、定着ベルト21の外側に配置されるIHコイルを熱源として使用し、第2、第3の実施形態では、定着ベルト21の内側に配置されるヒーターを熱源として使用した。一方で、他の異なる実施形態では、第1の実施形態の構成においてIHコイルの代わりにヒーターを熱源として使用しても良いし、第2、第3の実施形態の構成においてヒーターの代わりにIHコイルを熱源として使用しても良い。また、第1の実施形態の構成で熱源を定着ベルト21の内側に配置しても良いし、第2、第3の実施形態の構成で熱源を定着ベルト21の外側に配置しても良い。このように、熱源の種類や配置は、適宜変更することが可能である。
In the first embodiment, an IH coil arranged outside the fixing
1 カラープリンター(画像形成装置)
19 定着装置
21 定着ベルト
22 加圧ローラー(加圧部材)
26a、26b 温度センサー(検知部)
30 定着ニップ
35 IHコイル(熱源)
81 定着装置
84 ヒーター
91 定着装置
92 仕切部材
94 ヒーター
R1 第1領域
R2 第2領域
L1 第1サイズ通過領域(定着ベルト)
L2 第1サイズ非通過領域(定着ベルト)
S1 第1空間
S2 第2空間
X 回転方向
1 Color printer (image forming device)
19
26a, 26b Temperature sensor (detection unit)
30 Fixing nip 35 IH coil (heat source)
81
L2 First size non-passing area (fixing belt)
S1 1st space S2 2nd space X Rotation direction
Claims (4)
該定着ベルトに圧接して該定着ベルトとの間に定着ニップを形成する加圧部材と、
前記定着ベルトを前記加圧部材側に押圧する押圧部材と、
前記押圧部材が固定される支持部材と、
前記定着ベルトを加熱する熱源と、
前記定着ベルトの温度を検出する検知部と、
前記検知部が固定されるブラケットと、
前記検知部に接続される制御部と、を備え、
前記定着ベルトは、
前記熱源と対向する第1領域と、
前記回転方向における位置が前記第1領域とは異なる第2領域と、を備え、
前記検知部は、前記第2領域の内面に接触し、
前記熱源は、前記定着ベルトの外側に配置され、
前記第1領域は、前記定着ニップの反対側且つ前記第2領域の前記回転方向上流側に形成され、
前記第2領域は、前記定着ニップの前記回転方向上流側に形成され、
前記支持部材には、前記定着ベルトの回転軸方向に間隔をおいて複数個の突起部が設けられ、前記ブラケットに設けられた位置決め穴を複数個の前記突起部のうちの一部の前記突起部に係合させることで、前記ブラケットが前記支持部材に対して位置決めされ、
前記制御部は、前記検知部の検出値が所定の閾値以上である場合には、前記定着ベルトの走行不良が発生していないと判断し、前記検知部の検出値が前記閾値未満である場合には、前記定着ベルトの走行不良が発生していると判断することを特徴とする定着装置。 A fixing belt rotating in a predetermined rotation direction;
A pressure member that presses against the fixing belt to form a fixing nip with the fixing belt;
A pressing member that presses the fixing belt toward the pressing member;
A support member to which the pressing member is fixed;
A heat source for heating the fixing belt;
A detection unit for detecting the temperature of the fixing belt;
A bracket to which the detection unit is fixed;
A control unit connected to the detection unit ,
The fixing belt is
A first region facing the heat source;
A second region having a position in the rotational direction different from the first region;
The detector is in contact with the inner surface of the second region ;
The heat source is disposed outside the fixing belt;
The first region is formed on the opposite side of the fixing nip and on the upstream side of the second region in the rotational direction.
The second region is formed on the upstream side in the rotation direction of the fixing nip,
The support member is provided with a plurality of protrusions spaced from each other in the rotation axis direction of the fixing belt, and a positioning hole provided in the bracket is used as a part of the protrusions of the plurality of protrusions. The bracket is positioned with respect to the support member by engaging with a portion,
When the detection value of the detection unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, the control unit determines that the fixing belt has not run bad and the detection value of the detection unit is less than the threshold value. In the fixing device, it is determined that a running failure of the fixing belt has occurred .
第1サイズの記録媒体が通過する第1サイズ通過領域と、
該第1サイズ通過領域の外側で、前記第1サイズの記録媒体より幅が大きい第2サイズの記録媒体が通過する第1サイズ非通過領域と、を備え、
前記検知部は、前記第1サイズ非通過領域の内面に接触することを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。 The fixing belt is
A first size passage area through which a first size recording medium passes;
A first size non-passing area through which a second size recording medium having a width larger than the first size recording medium passes outside the first size passing area;
The detection unit, a fixing device according to claim 1 or 2, characterized in that contact with the inner surface of the first size non-passing region.
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