JP2007025300A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも、定着部材31,203を有した定着装置11において、前記定着部材31,203の表面に沿った形状の外部加熱部材101,301を、該表面に所定の間隙距離を確保して対向配置し、この外部加熱部材101,301は、前記間隙距離を変更可能に構成され、外部加熱部材101は、少なくとも、定着部材31の停止時には該定着部材31に当接し、該定着部材31の動作時には該定着部材31から離間しており、また外部加熱部材301は、その間隙を、副走査方向に対して可変に調節できるようにしている。
【選択図】 図2(a)
Description
さらに、内部に熱源を有した所定の中間転写体上の画像をその表面側から加熱する外部加熱手段としての温度上昇手段を設けた定着装置が知られており(たとえば、特許文献6参照。)、この温度上昇手段は、それ自身が熱源を有してなく、中間転写体に対向配置された所定形状の熱反射部材とされて、中間転写体からの放射熱を反射させる構成としている。
すなわち、補助加熱部材を定着ローラに接触させたタイプの定着装置では、定着ローラ表層が磨耗するなどの、劣化の原因となり、定着ローラ自体の耐久性が低下することが懸念される。
また、断熱材を用いて定着ローラを覆った構成の定着装置では、温度の落ち込みを防止して省エネルギー化には有効であるが、立ち上がり時間の短縮化には、つながらないという問題があった。
転写装置13は、略上下方向に所定に離間させて対向配置された2つの支持ローラ15,16とこれらの支持ローラ15,16に張架された転写ベルト17とで構成され、感光体10A外周表面上のトナー像を用紙Sに転写し、この未定着なトナー像が転写された用紙Sを上方に搬送するようにしている。すなわち、下方の支持ローラ15は、その転写ベルト17を巻回した部分が、感光体10Aの略右斜め下方箇所に圧接されて、感光体10A表面と転写ベルト17とが接した箇所に、転写位置が設定されている。また、上方の支持ローラ15は、定着装置11の導入口の手前に配置されている。
除電装置は、所定強度の発光が可能なランプを主体に構成されており、このランプから除電位置に、除電用の光を照射して、該除電位置を通過する感光体10A表面上の帯電状態を解除し、転写後の感光体10Aの表面電位を初期状態に復帰させるようにしている。
また、同図中の75は、加熱ローラ31の外周面の所定箇所に、所定圧を確保して接するように配置された分離爪であり、定着処理した用紙Sが、加熱ローラ31に巻きつくことを防止するようにしている。すなわち、この分離爪75は、その中間が定着装置筐体70に軸支された略L字状の所定形状に形成され、その爪先端が、加熱ローラ31の外周面における回転方向において定着位置よりも下流側で排出口72に対応した位置よりも上流側の箇所に接するように配置されており、かつ、その基端が、展設された引っ張りバネ76の一端に接続されており、このバネ張力によって、その中間軸を中心にして図中の右回り方向に付勢されている。
また、加熱ローラ31の近傍箇所には、該加熱ローラ31の表面温度を検出する接触式または非接触式の図示しない温度センサが配置され、この温度センサは、少なくとも画像形成装置の電源投入中には、常時、加熱ローラ温度を検出しており、この検出した加熱ローラ温度に基づき、加熱ローラの温度制御を可能にしている。
より詳細には、外部加熱部材101は、所定形状に変形させて取り付けられたうえで、可動筐体130と加熱ローラ31との間に配置しただけではなく、その形状を維持したまま、可動筐体130と加熱ローラ31との間の所定範囲内で、加熱ローラ31に当接した当接位置および分離した分離位置のいずれかを選択可能に移動できるように構成されている。
より詳細には、可動筐体130は、定着装置11の外形状を所定に形成したケーシングとしての定着装置筐体70内に収納可能で所定の剛性強度を確保したフレーム部材とされ、この可動筐体130には、合成樹脂材料から所定形状に形成した樹脂部材140が固着されている。すなわち、この樹脂部材140は、たとえば板状に形成され、その加熱ローラ31に対面した側の周縁形状が、加熱ローラ31の外周面に応じた外方に対して凹部となる略円弧状の形状に形成され、この周縁端面を外部加熱部材101の取り付け周面としている。なお、加熱ローラ31の軸長手方向に所定の間隔を設けて、このように形成された樹脂部材140が複数、配列されている。そして、この樹脂部材140の取り付け周面に、断熱材120を介して外部加熱部材101が取り付けられ、これらの断熱材120および外部加熱部材101はその厚さ方向に取り付け周面に沿った形状に変形され、加熱ローラ31の外面形状に応じた、外方に対して凹部となる略円弧状の形状となる。換言すれば、外部加熱部材101が、成形部材としての樹脂部材140に取り付けられており、この取り付け過程で、少なくとも、外部加熱部材101は、加熱ローラ31の全体外形状のうち外部加熱部材101に対面した外形状としての凸形状の表面に、沿った凹形状に変形されることになる。
発熱体103は、その抵抗値が、定着に必要な温度に応じた、あらかじめ所定値に設定されており、この設定された値によって規定された一定の温度にその発熱温度が到達すると、それ以上の温度上昇をすることはない電熱体とされている。したがって、この発熱体103の温度を管理するための、サーモスタット、温度ヒューズ、および温度コントローラを不要にしている。このため、発熱体103の温度制御に必要な各種の電気的な構成部品を削減できる。この結果、構成が簡素化され、部品点数の削減による低コスト化や、メンテナンス性、信頼性の向上が図れる。
すなわち、通常の画像形成時には、加熱ローラ31は用紙Sに定着用の熱を与えながら回転動作するので、外部加熱部材101は、該加熱ローラ31に傷をつけない位置まで退避し、図5(a)に示される、この退避した状態で、つまり非接触な状態で、輻射熱によって加熱ローラ31へ熱伝達し、加熱ローラ31が用紙Sに与えた熱を、加熱ローラ31に補充するようにしている。換言すれば、用紙Sが給紙され搬送された画像形成中の場合に、外部加熱部材101は、このように輻射熱を主体にした熱伝達によって、少なくとも、加熱ローラ31が用紙Sに接して定着用に与えた分の熱を、加熱ローラ31に補充するようにしている。
他方、非通紙時の所謂予熱状態では、加熱ローラ31及び装置全体の熱容量が飽和状態に近づくにつれて、予熱温度を維持するだけの場合、外部加熱部材101への通電割合も低下していく。
また定着部材に対する外部加熱部材の距離を通紙サイズにより任意に変化させることで、小サイズ通紙時などに起こる軸方向の温度分布のばらつきを押えることができる。
3 給紙装置 4 原稿読取り装置
9 排紙トレイ 10 感光体ユニット
10A 感光体(像担持体) 11 定着装置
12 現像装置 13 転写装置
14 帯電装置 15,16 支持ローラ(転写装置)
17 転写ベルト(転写装置) 21 レジストローラ
31 加熱ローラ(定着部材) 32 加圧ローラ(加圧部材)
47 露光装置 70 定着装置筐体
101,101A,301 外部加熱部材 102 耐熱樹脂シート
103 発熱体 120 断熱材
121 芯材 122 ラミネートフィルム(被覆部材)
130 可動筐体 131 スプリング
132 偏芯コロ 140 樹脂部材
201 第1のローラ 202 第2のローラ
203 定着ベルト(定着部材) 204 加圧ローラ(加圧部材)
230 ユニット筐体部材(ユニット筐体)
302 カム軸(カム体)
302a 第1の稜線部分(外部加熱部材全面を近接用)
302b 第2の稜線部分(外部加熱部材の中央部分を近接用)
303 テンションベルト S 用紙(記録媒体)
R1 搬送路 R2 手差し給紙用の搬送路
R3 用紙反転用の搬送路
Claims (21)
- 少なくとも、定着部材を有した定着装置において、
前記定着部材の表面に沿った形状の外部加熱部材を、該表面に所定の間隙距離を確保して対向配置し、この外部加熱部材は、前記間隙距離を変更可能に構成されていることを特徴とする定着装置。 - 前記外部加熱部材は、前記定着部材の停止時には該定着部材に当接し、該定着部材の動作時には該定着部材から離間することを特徴とする請求項1記載の定着装置。
- 前記定着部材は、凸形状を有し、前記外部加熱部材は、前記定着部材の表面に沿って凹形状に加熱しており、
前記外部加熱部材は、該定着部材の凸形状と同一の弧をなす凹形状に形成され、前記当接時に密接することを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。 - 前記外部加熱部材は、前記定着部材の回転停止後に当接し、該定着部材の動作前に離間すること特徴とした請求項1ないし3のいずれかに記載の定着装置。
- 前記外部加熱部材は、装置全体の電源を遮断したときに、定着部材へ当接する位置に移動することを特徴とした請求項1ないし4のいずれかに記載の定着装置。
- 前記外部加熱部材は、該外部加熱部材への非通電中は、前記定着部材から離間した位置へ移動することを特徴とした請求項1ないし5のいずれかに記載の定着装置。
- 前記外部加熱部材は、前記間隙を、副走査方向に対して可変に調節できるようにしたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の定着装置。
- 前記外部加熱部材は、前記定着部材とは反対側に、前記定着部材と前記外部加熱部材との間隙を調節するためのカム体を有したことを特徴とする請求項7に記載の定着装置。
- 前記カム体は、前記副走査方向に対して一様ではない断面を持つことを特徴とする請求項7または8に記載の定着装置。
- 前記外部加熱部材は、その端部をベルトにより引っ張られて、前記カム体に支持されていることを特徴とする請求項請求項7ないし9のいずれかに記載の定着装置。
- 回転可能な第1のローラおよび回転可能な第2のローラ間に巻き掛けられた定着ベルトと、前記第2のローラに定着ベルトを介して加圧される加圧部材とを有した定着装置において、
前記第1のローラの表面に沿って定着ベルトの外側に配置された外部加熱部材を設け、
この外部加熱部材は、前記第1のローラに沿って凹形状に加熱するとともに、前記定着ベルトに対して非接触であることを特徴とする定着装置。 - 回転可能な第1のローラおよび回転可能な第2のローラ間に巻き掛けられた定着ベルトと、前記第2のローラに定着ベルトを介して加圧される加圧部材とを有した定着装置において、
前記第2のローラの表面に沿って定着ベルトの外側に配置された外部加熱部材を設け、
この外部加熱部材は、前記第2のローラに沿って凹形状に加熱するとともに、前記定着ベルトに対して非接触であることを特徴とする定着装置。 - 回転可能な第1のローラおよび回転可能な第2のローラ間に巻き掛けられた定着ベルトと、前記第2のローラに定着ベルトを介して加圧される加圧部材とを有した定着装置において、
前記第1のローラの表面および第2のローラの表面にそれぞれ沿って定着ベルトの外側に配置された2つの外部加熱部材を有し、
各外部加熱部材は、それぞれの第1のローラおよび第2のローラに沿って凹形状に加熱するとともに、各定着ベルトに対して非接触であることを特徴とする定着装置。 - 前記外部加熱材は、シート状部材に発熱体を埋設した構成としたことを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載の定着装置。
- 前記外部加熱部材は、総厚1mm以下のシート状に形成したことを特徴とする請求項1ないし14のいずれかに記載の定着装置。
- 前記外部加熱部材は、変形可能であることを特徴とする請求項1ないし15のいずれかに記載の定着装置。
- 前記外部加熱部材は、断熱材を有し、この断熱材は、真空中で芯材を被覆加工して形成した真空断熱材であることを特徴とする請求項1ないし16のいずれかに記載の定着装置。
- 前記定着装置は、ユニット筐体を有し、前記外部加熱部材は、前記ユニット筐体と定着部材との間に配置されていることを特徴とする請求項11ないし17のいずれかに記載の定着装置部署。
- 前記外部加熱部材は、前記ユニット筐体に取り付けられていることを特徴とする請求項11ないし18のいずれかに記載の定着装置。
- 前記断熱材は、前記ユニット筐体に取り付けられていることを特徴とする請求項11ないし19のいずれかに記載の定着装置。
- 前記請求項1ないし20のいずれかに記載の定着装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
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