JP2006078809A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トナー像Tを記録媒体Pに定着する定着装置20であって、通電によって磁束を発生させる磁束発生部材25と、その磁束によって加熱される加熱部材31と、を備える。この磁束発生部材25は、加熱部材31の表裏面にそれぞれ対向するように配設された線状部材である。
【選択図】 図2
Description
このような電磁誘導加熱方式の定着装置は、少ないエネルギー消費で短い立ち上げ時間にて、定着ベルトの表面温度(定着温度)を所望の温度まで昇温できるものとして知られている。
特に、励磁コイルは電線を複数回巻線したものであって、装置の低廉化・小型化の障害になっていた。さらに、複数回巻線した励磁コイルは、それを保持する部材の構成が複雑であった。
図1〜図4にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのレーザープリンタの装置本体、3は画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム18上に照射する露光部、4は装置本体1に着脱自在に設置される作像部としてのプロセスカートリッジ、7は感光体ドラム18上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部、10は出力画像が載置される排紙トレイ、11、12は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、13は記録媒体Pを転写部7に搬送するレジストローラ、15は手差し給紙部、18は像担持体としての感光体ドラム、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置を示す。
まず、露光部3から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、プロセスカートリッジ4の感光体ドラム18上に向けて発せられる。感光体ドラム18は図中の反時計方向に回転しており、所定の電子写真プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム18上に画像情報に対応したトナー像が形成される。
その後、感光体ドラム18上に形成されたトナー像は、転写部7で、レジストローラ13により搬送された記録媒体P上に転写される。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部11、12、15のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙部11が選択されたものとする。)。そして、給紙部11に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、搬送経路Kの位置に向けて搬送される。その後、記録媒体Pは、搬送経路Kを通過してレジストローラ13の位置に達する。そして、レジストローラ13の位置に達した記録媒体Pは、感光体ドラム18上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7に向けて搬送される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
図2に示すように、定着装置20は、主として、加熱部材としての定着ローラ31(定着部材)、加圧ローラ30、誘導加熱部24、剥離爪39、離型剤塗布ローラ37、等で構成される。
また、定着ローラ31の外周面には、定着工程におけるオフセットを抑止するために定着ローラ31上に離型剤を供給する離型剤塗布ローラ37が配設されている。
さらに、定着ローラ31の外周面には、その温度が過昇することを防止するための、サーモスタットが配設されている。そして、定着ローラ31上の表面温度が所定の温度を超えた場合には、サーモスタットによって誘導加熱部24への通電が切断される。
不図示の駆動部によって、定着ローラ31は図2中の矢印方向に回転駆動するとともに、加圧ローラ30も矢印方向に回転する。定着ローラ31は、誘導加熱部24との対向位置で加熱される。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Tを担持した記録媒体Pが、不図示のガイド板に案内されながら定着ローラ31と加圧ローラ30との間に送入される(矢印Yの搬送方向の移動である。)。そして、定着ローラ31から受ける熱と加圧ローラ30から受ける圧力とによってトナー像Tが記録媒体Pに定着されて、記録媒体Pは定着ローラ31と加圧ローラ30との間から送出される。
すなわち、誘導加熱部24によって加熱された定着ローラ31の加熱層の温度がキューリー点を超えた場合には、加熱層が磁性を失うために、その表面近傍での渦電流の発生が制限される。これにより、定着ローラ31の加熱層におけるジュール熱の発生量が低下して、過昇温が抑止される。
図5にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図5は、実施の形態2における定着装置を示す断面図であって、前記実施の形態1の図2に相当する図である。本実施の形態2の定着装置は、線状部材25の外周の一部をフェライトコア27で覆っている点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
図6にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図6は、実施の形態3における定着装置を示す断面図であって、前記実施の形態2の図5に相当する図である。本実施の形態3の定着装置は、線状部材25が複数設けられている点が、前記実施の形態2のものとは相違する。
図7にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図7は、実施の形態4における定着装置を示す断面図である。本実施の形態4の定着装置は、定着部材として定着ベルト22が用いられている点が、定着部材として定着ローラ31が用いられている前記実施の形態1のものとは相違する。
なお、本実施の形態4では、線状部材25として、その断面が矩形のものを用いている。また、本実施の形態4では、支持ローラ23を加熱層のみの構成としたが、支持ローラ23の加熱層上に補強層、弾性層、断熱層等を設けることもできる。
定着ベルト22と加圧ローラ30との当接部の出口側には、記録媒体Pの搬送を案内するとともに記録媒体Pが定着ベルト22から分離するのを促進する分離板36が配設されている。
定着補助ローラ21の回転駆動によって、定着ベルト22は図7中の矢印方向に周回するとともに、支持ローラ23も反時計方向に回転して、加圧ローラ30も矢印方向に回転する。定着ベルト22は、線状部材25との対向位置(支持ローラ23の位置である。)で加熱される。
詳しくは、トナー像Tを担持した記録媒体Pが、ガイド板35に案内されながら定着ベルト22と加圧ローラ30との間に送入される(矢印Yの搬送方向の移動である。)。そして、定着ベルト22から受ける熱と加圧ローラ30から受ける圧力とによってトナー像Tが記録媒体Pに定着されて、記録媒体Pは定着ベルト22と加圧ローラ30との間から送出される。
このような定着工程において、支持ローラ23及び定着ベルト22の加熱層の温度がキューリー点を超えた場合には、支持ローラ23及び加熱層の過熱が制限されることになる。
4 プロセスカートリッジ(作像部)、 7 転写部、 18 感光体ドラム、
20 定着装置、 21 定着補助ローラ、
22 定着ベルト(加熱部材、定着部材)、 23 支持ローラ(加熱部材)、
24、24A、24B 誘導加熱部、
25 線状部材(磁束発生部材)、 26 電気絶縁層、
27 フェライトコア、 28 フェライト(強磁性体)、
30 加圧ローラ、 30a 芯金、 30b 弾性層、
31 定着ローラ(加熱部材、定着部材)、
37 離型剤塗布ローラ、 39 剥離爪、 40 高周波電源部。
Claims (23)
- トナー像を記録媒体に定着する定着装置であって、
通電によって磁束を発生させる磁束発生部材と、
前記磁束によって加熱される加熱部材と、を備え、
前記磁束発生部材は、前記加熱部材の表裏面にそれぞれ対向するように配設された線状部材であることを特徴とする定着装置。 - 前記加熱部材は、磁性金属材料からなることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記磁性金属材料は、所定のキューリー点を有する整磁合金であることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
- 前記磁束発生部材を複数備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。
- 前記複数の磁束発生部材は、それぞれ、AC電源又はDC電源によって独立して通電制御されることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
- 前記線状部材は、単線構造からなることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置。
- 前記線状部材は、互いに絶縁された複数の単線を束ねたリッツ線構造からなることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置。
- 前記線状部材は、銅からなることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置。
- 前記磁束発生部材は、その周囲に電気絶縁層を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の定着装置。
- 前記磁束発生部材は、その断面積が1〜28mm2の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の定着装置。
- 前記磁束発生部材の外周の一部を覆うフェライトコアを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の定着装置。
- 前記加熱部材と前記磁束発生部材との間隙であって幅方向の加熱有効範囲の外側に強磁性体を設置したことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の定着装置。
- 前記加熱部材と前記磁束発生部材との間隙を0.5〜5mmの範囲にしたことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれかに記載の定着装置。
- 前記磁束発生部材に交番電流を印加することを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載の定着装置。
- 前記加熱部材は、その厚さが0.1〜0.5mmの範囲に形成された薄肉部材であることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれかに記載の定着装置。
- 前記加熱部材は、トナー像を溶融する定着部材であることを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれかに記載の定着装置。
- 前記定着部材は、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに当接する定着ローラであって、
前記磁束発生部材は、前記定着ローラの外周面及び内周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項16に記載の定着装置。 - 前記定着部材は、周状に張架された定着ベルトであって、
前記磁束発生部材は、前記定着ベルトの外周面及び内周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項16に記載の定着装置。 - 前記定着ベルトは、支持ローラと定着補助ローラとに張架され、
前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項18に記載の定着装置。 - 前記磁束発生部材は、前記支持ローラを介して前記定着ベルトの内周面に対向するように配設されたことを特徴とする請求項19に記載の定着装置。
- 前記加熱部材は、トナー像を溶融する定着部材を加熱することを特徴とする請求項1〜請求項20のいずれかに記載の定着装置。
- 前記定着部材は、定着ベルトであって、
前記加熱部材は、定着補助ローラとともに前記定着ベルトを張架する支持ローラであって、
前記磁束発生部材は、前記定着ベルトの外周面に対向するとともに、前記支持ローラを介して前記定着ベルトの内周面に対向するように配設され、
前記定着補助ローラは、搬送される記録媒体を加圧する加圧ローラに対して前記定着ベルトを介して当接するように配設されたことを特徴とする請求項21に記載の定着装置。 - 請求項1〜請求項22のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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