JP2008145903A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォーミングアップ開始時における保形部材の熱エネルギーの吸収を低減することができ、よって加熱部材の加熱を効率良く行い得て、ウォーミングアップ時間の短縮化並びに定着不良の発生防止効果の向上を実現することができる定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】ハロゲンヒータ２１を内装した無端状金属製スリーブを基材とする加熱ベルト２２と、加熱ベルト２２に圧接する加圧ローラ２３と、加圧ローラ２３による加熱ベルト２２の変形を規制するように加熱ベルト２２の内面に摺動状態で配置された保形部材２５と、ハロゲンヒータ２１の近傍に保形部材２５に向う熱エネルギーを規制するコーティング層２６とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、発熱部材を内装した無端状金属製スリーブを基材とする加熱部材と、該加熱部材に圧接する加圧部材と、該加圧部材による前記加熱部材の変形を規制するように前記加熱部材の内面に摺動状態で配置された保形部材とを備えた定着装置及び画像形成装置に関する。

従来、レーザープリンタや複写機等の画像形成装置では、トナーによって定着紙の表面に形成したトナー画像を溶融して定着させる定着装置が周知である。

また、このような定着装置には、発熱部材としてハロゲンヒータを内装した無端状金属製スリーブを基材とする加熱部材と、該加熱部材に圧接する加圧部材と、該加圧部材による前記加熱部材の変形を規制するように前記加熱部材の内面に摺動状態で配置された保形部材とを備えている（例えば、特許文献１，２参照。）。

この際、加熱部材の内周面は、ハロゲンヒータから断面放射状に拡散される輻射熱によって、全周を加熱するように設定されている。
特開２００４−０６２０５３号公報 特開２００４−０９４１４６号公報

ところが、上記の如く構成された定着装置及び画像形成装置にあっては、加圧部材からの圧接力に対する加熱部材の耐久性を向上するために保形部材の強度が必要となり、保形部材の大型化の要因となっている。

また、この保形部材の大型化は、ハロゲンヒータからの輻射光（熱エネルギー）多くを吸収してしまううえ、加熱部材からも熱を奪ってしまい、結果としてウォーミングアップ時間が長くなるという問題が生じていた。

この際、保形部材に板材を使用した場合、その板厚を厚くする必要があり、保形部材の熱容量が大きくなるため、上述した熱エネルギーの吸収は一層大きくなるという問題が生じる。

しかも、このような保形部材の熱吸収は、加熱部材をトナー定着温度にまで充分に熱を伝えることができなくなり、定着不良を発生させ易いという問題も生じていた。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、ウォーミングアップ開始時における保形部材の熱エネルギーの吸収を低減することができ、よって加熱部材の加熱を効率良く行い得て、ウォーミングアップ時間の短縮化並びに定着不良の発生防止効果の向上を実現することができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の定着装置及び画像形成装置は、発熱部材を内装した無端状金属製スリーブを基材とする加熱部材と、該加熱部材に圧接する加圧部材と、該加圧部材による前記加熱部材の変形を規制するように前記加熱部材の内面に摺動状態で配置された保形部材と、を備えた定着装置において、前記発熱部材の近傍に前記保形部材に向う熱エネルギーを規制する規制部材が設けられていることを特徴とする。

この際、前記発熱部材は複数配置されていても構わない。また、前記規制部材が前記発熱部材の表面に設けられたコーティング層でも良い。さらに、前記発熱部材がハロゲンヒータであり、前記規制部材が前記発熱部材から放射された熱エネルギーを反射する反射部材であっても良い。

また、前記保形部材は、前記加熱部材の裏面に摺接する支持部材と、該支持部材の裏面に配置された補強用のバックアップ部材とを備えている。

さらに、本発明は、上記した何れかの構成からなる定着装置を採用した画像形成装置とすることができる。

本発明の定着装置及び画像形成装置は、ウォーミングアップ開始時における保形部材の熱エネルギーの吸収を低減することができ、よって加熱部材の加熱を効率良く行い得て、ウォーミングアップ時間の短縮化並びに定着不良の発生防止効果の向上を実現することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る定着装置及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る定着装置を採用した画像形成装置の説明図、図２は本発明の一実施形態に係る定着装置の一例の説明図、図３は本発明の一実施形態に係る定着装置の変形例の説明図、図４は本発明の一実施形態に係る定着装置の他例の説明図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、画像形成装置本体としてのプリンタ本体２の内部にスライド変位可能に格納された給紙カセット３と、給紙カセット３の収納空間４内に収納された転写紙（図示せず）を取り出す給紙部５と、プリンタ本体２の正面に設置された手差しトレイ６と、手差しトレイ６にセットされた転写紙（図示せず）を取り出す手差し給紙部７と、各給紙部５，７から供給された転写紙が搬送される搬送経路８と、搬送経路８のシート搬送方向上流側で各給紙部５，７の合流部よりもシート搬送方向下流側に配置されたレジストローラ対９と、レジストローラ対９よりも搬送経路８のシート搬送方向下流側に配置されて搬送中の転写紙の一面に画像を形成する画像形成部１０と、画像形成部１０よりも搬送経路８のシート搬送方向下流側に配置されて搬送中の転写紙の一面に形成された画像（トナー画像）を定着する定着装置１１と、定着装置１１を通過した転写紙の他面に画像を形成する場合に搬送経路８の定着装置１１よりも搬送経路下流側からレジストローラ対９よりも搬送経路８のシート搬送方向上流側に引き戻す反転経路１２と、搬送経路８の終端部に設けられた排紙部１３とを備えている。

また、画像形成部１０は感光体ドラム１４を備えていると共に、その感光体ドラム１４の周囲に配置された帯電デバイス１５、露光デバイス１６、現像デバイス１７、転写デバイス１８、クリーニングデバイス１９等を備えている。

これにより、画像形成部１０は、感光体ドラム１４が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、その表面が帯電デバイス１５によって所定の極性・電位に均一に帯電される。

帯電後の感光体ドラム１４は、その表面に露光デバイス１６によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス１６は、パーソナルコンピュータ等から出力された画像データに基づいて、感光体ドラム１４の表面にレーザー光（図示せず）を照射し、感光体ドラム１４の表面のレーザー光照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。

そして、感光体ドラム１４の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス１７によってトナーコンテナ２０から供給された電荷を有するトナーが静電的に付着されてトナー像として現像される。さらに、そのトナー像は、転写デバイス１８によって搬送シートに転写像として転写される。

この際、搬送シートにトナー像を転写した感光体ドラム１４は、クリーニングデバイス１９によって残留トナー等の除去処理並びに次の画像形成時の帯電のための除電処理が施される。

定着装置１１は、図２に示すように、発熱部材としてのハロゲンヒータ２１を内装した無端状金属製スリーブを基材とする加熱ベルト（加熱部材）２２と、加熱ベルト２２に圧接する加圧ローラ（加圧部材）２３とを備え、この加圧ローラ２３の圧接により転写紙を協働搬送するためのニップ部２４が形成されている。

また、加熱ベルト２２の内部には、加圧ローラ２３の圧接による加熱ベルト２２の変形を規制してニップ部２４の位置並びにニップ幅を維持するように加熱ベルト２２の内面に摺動状態で配置された保形部材２５を備えている。

ハロゲンヒータ２１の外周面には、保形部材２４に向う熱エネルギーを遮断（又は反射）する材料からなる規制部材としてのコーティング層２６が設けられている。

尚、この規制部材としてのコーティング層２６は、図３に示すように、ハロゲンヒータ２１の近傍に配置されてその輻射熱を反射するシェード３６でも良い。また、コーティング層２６は、図４に示すように、ハロゲンヒータ２１を複数設けた場合には、各ハロゲンヒータ２１に設けられる。この際、これら各コーティング層２６及びシェード３６は、全体としてハロゲンヒータ２１から保形部材２５に直接向う熱エネルギーを遮断若しくは反射する角度（θ１，θ２）の範囲に設けられる。さらに、コーティング層２６としては、本実施の形態では、白色セラッミクが用いられているが、コーティング層２６及びシェード３６の材料・材質等は４００〜５００℃の高温に耐え得るものであれば特に限定されるものではない。

保形部材２５は、加熱ベルト２２の裏面に摺接する金属材料等からなる支持部材２７と、支持部材２７の裏面に配置された金属材料等からなる補強用のバックアップ部材２８とを備えている。尚、バックアップ部材２８は、支持部材２７の強度を確保することができれば無くても良い。ただし、加熱ベルト２２の発熱を吸収し難くするためには、支持部材２７の肉厚を薄肉化するのが好ましいことから、この薄肉化に伴う強度を確保するためにはバックアップ部材２８を設けるほうが好ましい。

上記の構成において、プリンタ１の電源投入時や省電モード回復時等、ハロゲンヒータ２１の発熱が開始（ウォーミングアップ）されると、その発熱に伴う輻射熱によって加熱ベルト２２が加熱され、図示しない温度監視センサーによって加熱ベルト２２が定着温度に達したと判断した場合に画像形成処理が開始される。

この際、ハロゲンヒータ２１の発熱による加熱ベルト２２の加熱は、規制部材２５に吸熱されにくいため、効率良く加熱ベルト２２を加熱することができ、ウォーミングアップ時間の短縮化を実現することができる。

また、加熱ベルト２２による定着処理中においても、保形部材２５がハロゲンヒータ２１からの直接の輻射熱の吸熱を防止して加熱ベルト２２の加熱を充分維持することができることから、加熱ベルト２２の回動移動時に、例え、保形部材２５に吸熱されたとしても加熱ベルト２２の定着温度を維持することができ、定着不良を防止することができる。

ところで、上記実施の形態では、本発明の定着装置及び画像形成装置をプリンタ１に適用して説明したが、例えば、複写機、或いは、プリンタ機能や複写機能等を具備した複合機といった画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。

本発明の一実施形態に係る定着装置を採用した画像形成装置の説明図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の一例の説明図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の変形例の説明図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の他例の説明図である。

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）
１１…定着装置
２１…ハロゲンヒータ（発熱部材）
２２…加熱ベルト（加熱部材）
２３…加圧ローラ（加圧部材）
２５…保形部材
２６…コーティング層（規制部材）
３６…シェード（規制部材・反射部材）

Claims (6)

1. 発熱部材を内装した無端状金属製スリーブを基材とする加熱部材と、該加熱部材に圧接する加圧部材と、該加圧部材による前記加熱部材の変形を規制するように前記加熱部材の内面に摺動状態で配置された保形部材と、を備えた定着装置において、
   前記発熱部材の近傍に前記保形部材に向う熱エネルギーを規制する規制部材が設けられていることを特徴とする定着装置。
2. 前記発熱部材が複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記規制部材が前記発熱部材の表面に設けられたコーティング層であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記発熱部材がハロゲンヒータであり、前記規制部材が前記発熱部材から放射された熱エネルギーを反射する反射部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の定着装置。
5. 前記保形部材は、前記加熱部材の裏面に摺接する支持部材と、該支持部材の裏面に配置された補強用のバックアップ部材とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の定着装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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