JP2006259330A - 画像加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属層を有し、回転するエンドレスのベルト部材1と、前記ベルト部材を加熱する誘導加熱コイル5と、前記ベルト部材に圧接する加圧体4と、を有し、画像Tを担持した記録材Pを前記ベルト部材1と前記加圧部材4の圧接部Nで挟持搬送して前記ベルト部材1の熱により加熱する画像加熱装置Aにおいて、前記ベルト部材1は回転ローラ3と非回転のベルトガイド部材2の少なくとも2つの支持体間に懸回張設されて支持され、前記誘導加熱コイル5は前記ベルト部材1の外側において前記2つの支持体3・2にまたがって配置されることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明に従う画像加熱装置を定着装置として搭載した画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は電子写真方式を用いたカラー画像形成装置である。
以下の説明において、定着装置またはこれを構成している部材の長手方向とは記録材搬送路面内において記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。また短手方向とは記録材搬送方向に並行な方向である。定着装置に関し、正面とは装置を記録材入口側からみた面、背面とはその反対側の面(記録材出口側)、左右とは装置を正面から見て左または右である。上流側と下流側とは記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。
定着ベルト1は、少なくとも画像形成実行時には、制御回路部100で制御されるモータ(駆動手段)M1によって定着ローラ3が回転駆動されることで、図2の矢印の反時計方向に所定の周速度、すなわち図1の画像転写部側から搬送されてくる、未定着トナー画像Tを担持した記録材Pの搬送速度とほぼ同一の周速度でシワなく回転駆動される。本実施例の場合、定着ベルト1の表面回転速度が、160mm/secで回転し、フルカラーの画像を1分間にA4サイズで40枚定着することが可能である。
図6は定着ベルト1の層構成模型図である。定着ベルト1は内径が34mmで電気鋳造法によって製造したニッケルを基層(金属層)1aを有している。この基層1aの厚みは50μmである。
ベルトと摺動自在に固定配置された懸架部材としてのベルトガイド部材2は樹脂製であり、本実施例ではPPS製である。定着ベルト1の掛け回し面は半円弧面にしてある。また、圧接部Nにおいて、ベルトガイド部材2は可能な限り定着ローラ3に接近していると良い。これは、圧接部Nでの圧力抜けを防止するためである。図7にベルトガイド部材2に外観斜視模型図を示した。ベルトガイド部材2は前述したようにテンション部材としても機能しており、定着ベルト1に対して49N(5kgf)の張力を与えている。ベルトガイド部材2の定着ベルト1の内面と接する部分には、図7のように、ベルトガイド部材2の長手方向に沿って略等間隔で、定着ベルト移動方向に延びた複数のリブ2−1を設けてある。リブ2−1は、ベルトガイド部材2が定着ベルト1の内面と接触する面積を減らして、摩擦抵抗を減らすために設けてある。また、定着ベルト1の内面と接触する面積を減らして、加熱した定着ベルト1からの熱の伝導を減少させて効率よく定着ベルト1のみを高温に保つためでもある。そのために、図8に示したように、リブ2−1の形状を定着ベルト移動方向に対して斜めにしてリブ2−1と定着ベルト1の内面が偏り無く接触することで、定着ベルト1の温度が不均一にならないようにすると良い。また、リブ2−1は、定着ベルト1の熱をベルトガイド部材2になるべく伝導させないためには、熱伝導率の低い樹脂が好ましい。さらに、ベルトガイド部材2の定着ベルト1の内面と接する部分には定着ベルト1の内面との摩擦抵抗を減らすために、ベルトガイド部材2またはリブ2−1を設けたベルトガイド部材2と定着ベルト1との摩擦係数よりも低摩擦係数のシート状部材としてのベルトガイドカバー2−2を設けると良い。このベルトガイドカバー2−2は、ベルトガイド部材2の定着ベルト1の回転方向上流部分にビス2−3(図2)で固定されたガラス繊維製のクロスをフッ素樹脂でコーティングしたものや、凹凸を設けて接触面積を減らすよう工夫したポリイミドのシートなどを用いるとよい。本実施例では前者を採用している。また、定着ベルト1の内面にシリコーンオイル等を塗布して、摩擦抵抗を更に低減すると良い。
ベルトを懸架する懸架部材としての定着ローラ3(定着回転体)は、外径が20mmで、長手方向中央部の径が16mmで両端部の径が14mmである鉄合金製の芯金3aに、熱伝導率を小さくして定着ベルト1からの熱伝導を少なくするために弾性層3bとしてシリコーンゴムスポンジ層が設けてある。長手方向中央部での定着ローラ3の硬度はASK−C硬度計で約60度である。芯金3aにテーパー形状をつけているのは、加圧した時に定着ローラ3が撓んでも加圧ローラ4との圧接部Nの幅が長手方向にわたって均一にするためである。
ベルトとの間で定着ニップを形成するための加圧ローラ4(加圧回転体)は、外径が20mmで長手方向中央部の径が16mmで両端部の径が14mmである鉄合金製の芯金4aに、弾性層4bとしてシリコーンゴム層が設けてある。表面は、離型層4cとしてフッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)が30μmの厚みで設けられる。加圧ローラ4の長手方向中央部における硬度は、ASK−C70℃である。芯金4aにテーパー形状をつけているのは、定着ローラ3と同様の理由で、加圧した時に加圧ローラ4が撓んでも定着ローラ3との圧接部Nの幅が長手方向にわたって均一にするためである。加圧ローラ4の弾性層4bとしてシリコーンゴムスポンジではなくシリコーンゴムを用いたのは、定着ローラ3より加圧ローラ4の硬度を固くして、定着ベルト1と加圧ローラ4との圧接部Nにおいて、定着ベルト1を大きく変形させて、トナー画像が形成された記録材の定着ベルト1からの剥離を容易にするためである。
定着ベルト1と励磁ユニット7の誘導加熱コイル5は0.5mmのモールドにより電気絶縁の状態を保ち、定着ベルト1と誘導加熱コイル5との間隔は1.5mm(モールド表面と定着ベルト表面の距離は1.0mm)で一定であり、定着ベルト1は均一に加熱される。
また、定着ローラ3に比べて加圧ローラ43の方が硬いので、定着ベルト11と加圧ベルト41との圧接部出口では定着ローラ3の変形が大きくなり、結果定着ベルト1も大きく変形し、トナー画像が自己分離して良好に記録材を定着ベルト1から分離・搬送できる。
Claims (9)
- 記録材上の画像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、このベルトを懸架する複数の懸架部材と、ベルトの外面側に設けられベルトを誘導加熱するためのコイルと、を有する画像加熱装置において、
ベルトの懸架部材間の領域とベルトの懸架部材にて懸架された領域とに跨って対向するようにコイルを延在させて設けたことを特徴とする画像加熱装置。 - 上記ベルトの懸架部材間の領域で且つ上記ベルトの内面側に設けられたベルト温度検出素子を有することを特徴とする請求項1の画像加熱装置。
- 上記ベルト温度検出素子は上記ベルトの温度が最も高い領域に接触配置されていることを特徴とする請求項2の画像加熱装置。
- 上記ベルトの検出温度が所定温度に昇温した場合、上記コイルへの通電が遮断されることを特徴とする請求項3の画像加熱装置。
- 上記複数の懸架部材のうち少なくとも1つは上記ベルトと摺動自在に固定配置されており、この固定配置された懸架部材に上記温度検出素子を設置したことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかの画像加熱装置。
- 上記複数の懸架部材は上記ベルトと共に回転自在なローラを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの画像加熱装置。
- 上記ベルトの移動方向において、上記ベルトの懸架部材間の領域は上記ベルトの懸架部材に懸架された領域よりも上流側で且つ上記ニップ部よりも下流側に位置していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかの画像加熱装置。
- 上記ベルトとの間で上記ニップ部を形成する回転体を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかの画像加熱装置。
- 記録材上の画像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、このベルトを懸架する複数の懸架部材と、ベルトの外面側に設けられベルトを誘導加熱する誘導加熱手段と、を有する画像加熱装置において、
ベルトの懸架部材間の領域とベルトの懸架部材に懸架された領域とが加熱されるように誘導加熱手段を構成したことを特徴とする画像加熱装置。
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