JP2009115969A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の立ち上げ時間が短く、比較的簡易な構成で、加熱手段の交換性が高い定着装置を実現する。
【解決手段】本発明では、可撓性を有する定着部材101と、該定着部材に当接する加圧部材102と、定着部材の内部に固設され該定着部材を介して加圧部材に当接してニップ部を形成するための当接部材103と、当接部材を加熱する加熱手段104とを備え、シート状の記録媒体Pに形成された未定着トナー像Tをニップ部で加熱して定着する定着装置において、加熱手段104として赤外線を放射する加熱部材を備え、該加熱部材からの赤外線を前記ニップ部のニップ幅よりも狭い範囲に集める構成とした。このようにニップ部のニップ幅範囲内にて赤外線を集中的に照射することにより、記録媒体へ与える熱効率が向上し、定着設定温度への高速立ち上げが可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は、シート状の記録媒体に形成された未定着画像を定着する定着装置と、この定着装置を備えた複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはそれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
従来、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはそれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体等の像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤のトナーを用いて現像し、像担持体上で顕像化されたトナー像を直接または中間転写体を介してシート状の記録媒体(転写用紙等)に転写した後、定着装置によりトナー像を記録媒体に定着して画像を出力している。
そして、このような画像形成装置の定着装置で用いられる定着プロセスとしては、加熱または加熱と圧力によりトナーを溶融し、溶融したトナーを記録媒体上に定着させる方式が一般的である。最も広く用いられているのは熱ローラ方式であり、内部にヒータ等の熱源を有する定着ローラと該定着ローラに対向して配置された加圧ローラとの圧接によりニップを形成し、ローラ対の回転により記録媒体を搬送し、トナー像を定着させるものである。
このような定着方式に用いるローラは、円筒状の金属芯金上に弾性層及び離型層を積層したもので、熱容量が比較的大きいため、室温から設定温度まで加熱するのに掛かる昇温時間が長くなる。昇温時間を短縮することは省エネルギーのために重要であり、芯金や弾性層を薄肉化することで装置を低熱容量にでき、立ち上がり時間をかなり短縮することが可能である。
しかし、立ち上がり時間は短縮できるものの、熱源が内部にあるために定着ローラの内面から表面まで熱伝導で熱が伝わるのに時間のロスがある。特に十分な厚さの弾性層が必要なカラー画像の定着装置においてはこの時間のロスが大きくなる。このため昇温時間の遅れや、通紙時の定着ローラの温度低下からの復帰に時間が掛かり、連続通紙時に定着部材の温度が下がるので、定着性が悪くなる等の問題がある。
そこでこのような問題点についての対策を施し、立ち上がり時間の短縮や定着性の改善等の要求に答える加熱装置や定着装置が種々提案されている。
一例として特許文献1(特開2006−324225号公報)では、「電磁波を放射する熱源と、加熱領域に電磁波が通過する開口部を備えるとともに前記熱源を囲うように配置した反射板とを有し、該反射板が前記熱源からの電磁波を被加熱物方向へ向け、前記熱源からの電磁波により前記被加熱物を加熱する加熱装置において、前記反射板の熱を前記被加熱物へ輸送する熱輸送手段を備えることを特徴とする加熱装置」が提案されている。
特許文献2(特開2003−223064号公報)では、「互いに圧接回転する定着体及び加圧体と、該定着体内で該定着体の軸線方向に延びて配設され発熱する発熱体とを備え、未定着像を担持する記録材を上記定着体及び上記加圧体によって挟持搬送しながら加熱及び加圧することにより上記未定着像を上記記録材に定着させる定着装置において、定着体は赤外線を透過可能な耐熱性の基層を有し、発熱体は、該基層の内部空間で発熱して赤外線を輻射し、該発熱体から輻射される赤外線を所定方向に反射させる反射部材が上記発熱体上の一部に設けられていることを特徴とする定着装置」が提案されている。
特許文献3(特開2002−108119号公報)では、「互いに圧接回転する定着体及び加圧体と、該定着体を加熱する加熱手段とを備え、未定着像を担持する記録材を上記定着体及び上記加圧体によって挟持搬送しながら加熱及び加圧することにより上記未定着像を上記記録材に定着させる定着装置において、定着体は、無端帯状のフィルム部材と、該フィルム部材を介して上記加圧体に圧せられることによりニップを形成し該ニップ部にて上記フィルム部材を走行案内し且つ上記フィルム部材を支持するガイド部材とを有し、加熱手段は、電源からの電力の供給を受けて発熱し上記ガイド部材を加熱する発熱体と、該発熱体からの熱を上記ガイド部材の反ニップ側の面に向けて反射させる反射手段とを有することを特徴とする定着装置」が提案されている。
特許文献4(特開平6−51650号公報)では、「感光ドラム上のトナー像を転写用無端ベルト上に転写し、このベルトに定着ローラを押し当て、この定着ローラと前記転写用無端ベルトとの間に用紙を供給して、転写用無端ベルト上のトナー像を用紙に転写定着させる画像形成装置の転写定着装置において、前記定着ローラが透光性材料からなり、その定着ローラ内に赤外ランプからなるヒーターと、このヒーターの輻射熱を前記転写用無端ベルト上に集める反射板とを設けたことを特徴とする画像形成装置の転写定着装置」が提案されている。
特開2006−324225号公報 特開2003−223064号公報 特開2002−108119号公報 特開平6−51650号公報
従来から複写機、プリンタ等の画像形成装置において、立ち上がり時間の短縮や定着性の改善等の要求に答える方式(所謂オンデマンド方式)の定着装置が広く知られている。
オンデマンド方式の定着装置は、例えば定着部材としての定着フィルム(エンドレスフィルム)、加圧ローラ(加圧部材)、セラミックヒータ等のヒータ(加熱手段)、等で構成されている。ヒータは、定着フィルムの内部に設置され、定着フィルムを介して加圧ローラに当接してニップ部を形成するとともに、定着フィルムを加熱する。そして、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。
上述したオンデマンド方式の定着装置は、定着部材としての定着フィルム(エンドレスフィルム)、加圧ローラ(加圧部材)、セラミックヒータ等のヒータ(加熱手段)、等で構成されている。ヒータは、定着フィルムの内部に設置され、定着フィルムを介して加圧ローラに当接してニップ部を形成するとともに、定着フィルムを加熱する。そして、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。
しかし、従来のオンデマンド方式の定着装置は、ヒータ等の加熱手段の交換性(メンテナンス性)が悪いという問題があった。以下に詳しく説明する。
ヒータの寿命は有限であるために、定着装置においては、しばしばヒータの交換等のメンテナンスが行われる。しかし、ヒータは定着フィルムを介して加圧ローラに圧接しているために、圧力がかかった状態のヒータをそのまま幅方向(長手方向)に引き抜くことが難しかった。
このような不具合を解決するために、ヒータ(定着フィルム)と加圧ローラとの圧力を解除する機構を設ける方策も考えられる。すなわち、圧力解除機構を操作してヒータと加圧ローラとの圧力を解除することにより、定着装置からヒータを取出すことができる。
しかし、その場合には、圧力解除機構を設置するためのコストやスペースが余計に必要になってしまうことになる。
特に、従来のオンデマンド方式の定着装置は、ヒータに対して加圧部材による圧力が常にかかっている状態であって、ジャム処理時や輸送時等にヒータが破損しやすい構成となっているために、上述の問題は無視できないものになっている。
そこで本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置の立ち上げ時間が短く、比較的簡易な構成で、加熱手段の交換性が高い、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
さらに、上述の従来の定着装置では加熱部材と定着部材の間に当接部材を介しているため、定着部材及び記録紙への熱伝達効率が悪くなる傾向があったが、本発明では、加熱部材から発光する赤外線を効率良く記録紙に伝達することを可能にし、定着装置の立ち上げ時間の高速化を可能とすることを目的としている。
なお、前述の特許文献1に記載の従来技術は、加熱部材としてハロゲンヒータを用い、反射板にて電磁波を記録紙に集める構成であり、且つ定着部にニップ部を形成する当接部材を用いない方式を使用する定着装置であり、後述する本発明の特徴である反射部材を用いて赤外線をニップ幅以下に集中させる構成及びニップ部を形成させるために当接部材を用いる構成とは異なる。
特許文献2に記載の従来技術は、加熱部材として反射膜を備えるハロゲンランプを用い、赤外線を透過可能な定着部材を用いているが、後述する本発明の特徴である赤外線をニップ幅に集中させる構成、加熱体に接触しない位置に設けられた反射部材を備える構成、当接部材を用いてニップ部を形成する構成とは異なる。
特許文献3に記載の従来技術は、加熱部材として反射膜を備えるハロゲンランプを用い、熱をフィルムガイド(当接部材)に反射させる反射部材を備えているが、後述する本発明の特徴である赤外線をニップ幅に集中させる構成、反射板の一部にスリットのある構成、当接部材を用いない構成とは異なる。
特許文献4に記載の従来技術は、赤外線ヒータ、反射板を用いているが、後述する本発明の特徴である赤外線をニップ幅に集中させる構成、加熱体に接触しない位置に設けられた反射部材を備える構成、当接部材を用いてニップ部を形成する構成とは異なる。
本発明は、上記の目的で従来のオンデマンド定着方式の障害を克服するものであり、従来技術には無い新規な構成を採用し、装置の立ち上げ時間が短く、比較的簡易な構成で、加熱手段の交換性が高い定着装置を提供するものであり、さらには、その定着装置を備え、立ち上げ時間の短縮や省エネルギー化、定着性の改善を図ることができる画像形成装置を提供するものである。そして本発明では、前述の課題を解決するために以下のような解決手段を採っている。
本発明の第1の手段は、可撓性を有する定着部材と、該定着部材に当接する加圧部材と、前記定着部材の内部に固設され該定着部材を介して前記加圧部材に当接してニップ部を形成するための当接部材と、前記当接部材を加熱する加熱手段とを備え、シート状の記録媒体に形成された未定着画像を前記ニップ部で加熱して定着する定着装置において、前記加熱手段として赤外線を放射する加熱部材を備え、該加熱部材からの赤外線を、前記ニップ部のニップ幅よりも狭い範囲に集めることを特徴とする。
本発明の第2の手段は、第1の手段の定着装置において、前記加熱部材は、前記赤外線を放射する加熱源と該加熱源を収容するガラス管を有し、該ガラス管の反ニップ方向に前記赤外線を反射するためのメッキ加工が施されていることを特徴とする。
本発明の第3の手段は、第1の手段の定着装置において、前記加熱部材からの赤外線を反射する反射部材を設け、該反射部材により前記赤外線を前記ニップ部のニップ幅よりも狭い範囲に集めることを特徴とする。
また、本発明の第4の手段は、第3の手段の定着装置において、前記反射部材の一部に開口部を設けたことを特徴とする。
本発明の第5の手段は、第3の手段の定着装置において、前記加熱部材の赤外線放射方向が前記反射部材方向であることを特徴とする。
また、本発明の第6の手段は、第5の手段の定着装置において、前記加熱部材は、前記赤外線を放射する加熱源と該加熱源を収容するガラス管を有し、該ガラス管のニップ方向に前記赤外線を反射するためのメッキ加工が施されていることを特徴とする。
本発明の第7の手段は、第3〜第6のいずれか1つの手段の定着装置において、前記当接部材の一部に開口部を設け、前記反射部材により集中させた赤外線が前記開口部を通過して前記定着部材に到達することを特徴とする。
また、本発明の第8の手段は、第7の手段の定着装置において、前記定着部材が透明材で構成されることを特徴とする。
本発明の第9の手段は、第3〜第6のいずれか1つの手段の定着装置において、前記当接部材を前記ニップ部の外側に配置することを特徴とする。
また、本発明の第10の手段は、第9の手段の定着装置において、前記当接部材の先端に複数の回転当接部材が備えられていることを特徴とする。
本発明の第11の手段は、第10の手段の定着装置において、前記定着部材に対し当接する一対の回転駆動部材を設け、前記回転駆動部材を駆動装置と連結し、前記定着部材を回転駆動することを特徴とする。
また、本発明の第12の手段は、第10の手段の定着装置において、前記ニップ部を形成する加圧部材が剛体であることを特徴とする。
本発明の第13の手段は、第10の手段の定着装置において、前記ニップ部を形成する加圧部材が中空管であり、該加圧部材内部に第2の加熱部材を備えていることを特徴とする。
また、本発明の第14の手段は、第13の手段の定着装置において、前記第2の加熱部材が、主走査方向で中央部のみに備えられていることを特徴とする。
本発明の第15の手段は、第1〜第14のいずれか1つの手段の定着装置において、前記加熱部材は赤外線ヒータであることを特徴とする。
また、本発明の第16の手段は、第15の手段の定着装置において、前記赤外線ヒータは、カーボンヒータまたはハロゲンヒータであることを特徴とする。
本発明の第17の手段は、シート状の記録媒体に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置において、前記定着手段として、第1〜第16のいずれか1つの手段の定着装置を備えたことを特徴とする。
第1の手段の定着装置では、加熱手段として赤外線を放射する加熱部材を備え、該加熱部材からの赤外線を、ニップ部のニップ幅よりも狭い範囲に集めることにより、ニップ部のニップ幅範囲内にて赤外線を集中的に照射しているため、記録媒体へ与える熱効率が向上し、定着設定温度への高速立ち上げが可能となる。
第2の手段の定着装置では、第1の手段の構成に加えて、加熱部材は、赤外線を放射する加熱源と該加熱源を収容するガラス管を有し、該ガラス管の反ニップ方向に前記赤外線を反射するためのメッキ加工が施されていることにより、赤外線を効率よくニップ部に集中させることができ、ニップ部への熱伝達効率を向上することができる。
第3の手段の定着装置では、第1の手段の構成に加えて、加熱部材からの赤外線を反射する反射部材を設け、該反射部材により赤外線をニップ部のニップ幅よりも狭い範囲に集めることにより、反射部材を用いてニップ幅範囲内にて赤外線を集中的に照射することができるため、記録媒体へ与える熱効率が向上し、定着設定温度への高速立ち上げが可能となる。
第4の手段の定着装置では、第3の手段の構成に加えて、前記反射部材の一部に開口部を設けたことにより、反射部材の開口部を通して、定着部材のニップ部以外の場所を暖めることが可能となり、定着部材回転時に冷やされる定着部材を暖めて定着部材を所定の温度に上昇させるための時間を短縮することが可能となる。
第5の手段の定着装置では、第3の手段の構成に加えて、加熱部材の赤外線放射方向が反射部材方向であることにより、赤外線の熱照射方向を反射部材方向として赤外線の集約効率を上昇させることができ、ニップ部の温度上昇の高速化及び安定化を可能とすることができる。
また、第6の手段の定着装置では、第5の手段の構成に加えて、加熱部材は、赤外線を放射する加熱源と該加熱源を収容するガラス管を有し、該ガラス管のニップ方向に赤外線を反射するためのメッキ加工が施されていることにより、第5の手段よりも更にニップ部の温度上昇の高速化及び安定化を向上することができる。
第7の手段の定着装置では、第3〜第6のいずれか1つの手段の構成に加えて、当接部材の一部に開口部を設け、反射部材により集中させた赤外線が開口部を通過して定着部材に到達することにより、当接部材へ奪われる熱が低下し、更にニップ部の温度上昇の高速化及び安定化を向上することができる。
また、第8の手段の定着装置では、第7の手段の構成に加えて、定着部材が透明材で構成されることにより、定着部材が赤外線を通過する素材であるため、加熱部材から発せられる赤外線が直接、記録媒体に到達し、更にニップ部の温度上昇の高速化及び安定化を向上することができる。
第9の手段の定着装置では、第3〜第6のいずれか1つの手段の構成に加え、当接部材をニップ部の外側に配置することにより、当接部材へ熱が奪われることが低減し、ニップ部全体の温度上昇の高速化が可能となる。
また、第10の手段の定着装置では、第9の手段の構成に加え、当接部材の先端に複数の回転当接部材が備えられていることにより、定着部材の回転負荷が低減され、定着部材稼動の安定化が可能となる。
第11の手段の定着装置では、第10の手段の構成に加えて、定着部材に対し当接する一対の回転駆動部材を設け、前記回転駆動部材を駆動装置と連結し、定着部材を回転駆動することにより、定着部材に当接する回転駆動部材に駆動を与えて定着部材を回転駆動することができ、加圧部材の当接により摩擦抵抗にて連れ回りさせる方式よりも定着部材の駆動の安定化が可能となる。
また、第12の手段の定着装置では、第10の手段の構成に加え、ニップ部を形成する加圧部材が剛体であることにより、加圧部材の耐久性の向上が見込まれる。
第13の手段の定着装置では、第10の手段の構成に加え、ニップ部を形成する加圧部材が中空管であり、該加圧部材内部に第2の加熱部材を備えていることにより、更にニップ部の温度上昇の高速化が可能となる。
また、第14の手段の定着装置では、第13の手段の構成に加え、第2の加熱部材が、主走査方向で中央部のみに備えられていることにより、記録媒体の主走査方向のサイズが大きいときは第2の加熱部材は使用せず、記録媒体の主走査方向のサイズが小さいときは第2の加熱部材を使用するという制御を行うことで、様々な主走査方向サイズの記録媒体に対して安定した熱供給が可能となる上、主走査方向サイズが小さい記録媒体を連続通紙した場合にも端部温度上昇を防止することが可能となる。
第15、16の手段の定着装置では、第1〜第14のいずれか1つの手段の構成に加えて、加熱部材は赤外線ヒータ(例えばカーボンヒータまたはハロゲンヒータ)であることにより、装置の立ち上げ時間が短く、比較的簡易な構成で、加熱手段の交換性が高い定着装置を提供できる。
第17の手段の画像形成装置では、定着手段として、第1〜第16のいずれか1つの手段の定着装置を備えたことにより、立ち上げ時間の短縮や省エネルギー化、定着性の改善を図ることができる。
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の構成、動作を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
[実施例1]
図1は本発明の第1の実施例を示す定着装置の概略断面図である。図1に示す定着装置は、定着部材101としての定着フィルム、当接部材103としての加熱板、加熱部材104としての赤外線ヒータ、加熱部材104の熱を当接部材103に伝達するための熱伝達部材105、加熱部材104や熱伝達部材105を保持する保持部材106、加圧部材102としての加圧ローラ等で構成される。
ここで、定着部材101としての定着フィルムは、薄肉で可撓性を有するエンドレスフィルムであって、図1中の矢印方向(時計方向)に回転する。定着フィルムの材料としては、ポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等を用いることができる。なお、トナー(トナー像)Tに対する離型性(剥離性)を担保するために、定着フィルムの表層に、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等からなる離型層を形成することもできる。定着部材101として熱容量の低い定着フィルムを用いることで、立ち上がり時間が極めて短いオンデマンドの定着装置を提供することができる。
定着部材101としての定着フィルムの内部(内周面側)には、加熱部材104としての赤外線ヒータ、当接部材103、熱伝達部材105、保持部材106等が固設されている。定着フィルム101は、当接部材103としての加熱板に押圧されて、加圧ローラ102との間にニップ部を形成する。
当接部材103としての加熱板は、板厚が0.1mm程度の金属板(又は、セラミックやポリイミド樹脂からなる板材)であって、赤外線ヒータ104によって加熱(輻射熱による加熱である)されるとともに、定着フィルム101を介して加圧ローラ102に当接して所望のニップ部を形成する。
なお、本実施例では、当接部材103の対向面(加圧ローラ102に対向する面である)が平面形状になるように形成している。これにより、ニップ部の形状が記録媒体(記録紙等)Pの画像面に対して略平行になって、定着フィルム101と記録媒体Pとの密着性が高まるために定着性が向上するとともに、ニップ部を通過する記録媒体Pにカールやシワが発生する不具合も低減することができる。さらに、ニップ部の出口側における定着フィルム101の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Pを定着フィルム101から容易に分離することができる。
また、本実施例における当接部材103は、定着フィルム101が摺接する面にフッ素樹脂がコーティングされている。これにより、定着装置に固定支持された当接部材103に摺接する定着フィルム101の内周面の磨耗を軽減することができる。
加熱部材103としての赤外線ヒータは、赤外線を放射する加熱源と該加熱源を収容するガラス管を有するヒータであり、具体的には、カーボンヒータやハロゲンヒータなどからなり、その両端部が保持部材106を介して定着装置の図示しない側板に固定されている。そして、装置本体の電源部により出力制御された赤外線ヒータ104によって熱伝達部材105が加熱され、更に当接している当接部材103が加熱されて、当接部材103によって定着フィルム101が加熱されて、その表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、赤外線ヒータ104の出力制御は、定着フィルム表面に対向する温度センサ(図示を省略する)によるフィルム表面温度の検知結果に基づいて図示しない制御部で行われる。また、このような赤外線ヒータの出力制御によって、定着フィルム101の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。
ここで、赤外線ヒータ(加熱部材)104は、当接部材103が定着フィルム101を介して加圧ローラ102に当接した状態で、定着装置に対して挿脱できるように設置されている。
なお、赤外線ヒータ104としては、セラミックヒータを用いることもできるが、カーボンヒータやハロゲンヒータを用いたほうが立ち上がりが速いので、立ち上げ時間を短縮でき、また、カーボンヒータを用いた場合には、ハロゲンヒータを用いたときと比較して、オン・オフ制御の自由度が高まる。具体的には、ヒータのデューティが100%に達する前に通電をオフする制御を繰り返しても断線することなく、経時における出力低下も軽減される。
また、カーボンヒータを用いる場合には、その形状を最適化して、当接部材103に対向する方向(図1の上下方向)に発せられる輻射熱の熱量がその方向に直交する方向(図1の左右方向)に発せられる輻射熱の熱量よりも大きくなるように形成することが好ましい。これにより、ヒータから発せられる熱を当接部材103に集中的に向けることができるため、当接部材103の加熱効率が高められる。
また、当接部材103における対向面(赤外線ヒータ104に対向する側の面)に赤外線を吸収する吸収部材を設けることもできる。具体的には、当接部材103の対向面に黒色塗装を施すことができる。これにより、当接部材103における赤外線の吸収率が向上して、当接部材103の加熱効率が高められる。
熱伝達部材105は加熱部材104である赤外線ヒータを覆うように設置されており、且つ、当接部材103に当接しているため、加熱部材104から発生した熱を当接部材103に伝達することができる。その際、熱伝達部材105の当接部材103への接触面はニップ面よりも狭く設定されているため、効率良くニップ部の温度上昇が可能となる。
[実施例2]
図2は本発明の第2の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例1(図1)と同様であるが、加熱部材104としての赤外線ヒータのガラス管の一部(当接部材103に対向する側の反対側である反ニップ方向)に、赤外線を反射するためのメッキ加工(金メッキやアルミニウム蒸着)を施しており、ガラス管に施したメッキ加工(金メッキやアルミニウム蒸着)が反射部材として機能するために、赤外線ヒータ104の加熱源から放射された赤外線を当接部材側(ニップ部側)に集めることができ、当接部材103の加熱効率が高められるので、ニップ部への熱伝達効率を向上することができる。
[実施例3]
図3は本発明の第3の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例1(図1)と略同様であるが、熱伝達部材105に代えて、加熱部材104からの赤外線を反射する反射部材108を設け、該反射部材108により赤外線をニップ部のニップ幅よりも狭い範囲に集める構成としている。
具体的には、加熱部材104としての赤外線ヒータから離間した位置に反射部材108として反射板を設置し、赤外線ヒータ104からの赤外線を反射板108で反射して当接部材103のニップ中央部に集め、集中的に加熱するために、当接部材103の加熱効率が高められるので、記録媒体Pへ与える熱効率が向上し、定着設定温度への高速立ち上げが可能となる。
[実施例4]
図4は本発明の第4の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例3(図3)と同様であるが、反射部材108は加熱部材104を囲むように設置され、その反射部材108の一部に赤外線を通過させる開口108aを設けたものである。そして加熱部材104から発生して反射部材108の開口108aを通過した赤外線を通過させる開口部106aを保持部材106にも設けておき、加熱部材104から発生して反射部材108の開口108aを通過した赤外線を保持部材106の開口部106aを通過させることにより、赤外線を定着部材101の一部(ニップ位置より定着部材回転方向上流側が望ましい)に照射させることができる。これにより、稼動中に冷まされた定着部材101の温度を上昇させて予備加熱を行うことができ、ニップ部で所定の温度に達する時間を短縮することができる。
このように反射部材108は加熱部材104を囲むように設置されるが、その反射部材108の一部が開口している構成とすることにより、反射部材108の開口108aと保持部材106の開口106aを通して、定着部材101のニップ部以外の場所を暖めることが可能となり、定着部材回転時に冷やされる定着部材101を暖めて定着部材101を所定の温度に上昇させるための時間を短縮することができる。
[実施例5]
図5は本発明の第5の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例3(図3)と同様であるが、図3に示した反射部材(第一の反射部材)108に加え、加熱部材104を挟んで相対する場所に第二の反射部材110を設け、加熱部材の赤外線放射方向を反射部材方向としたものである。このように赤外線の熱照射方向を反射部材方向として赤外線の集約効率を上昇させることにより、加熱部材付近からの熱伝達よりも赤外線照射成分の寄与率を上げて、定着装置の周囲の雰囲気温度(環境)に影響されない加熱を行うことができ、ニップ部の温度上昇の高速化及び安定化が可能となり、設定したニップ温度の安定化が図れる。
[実施例6]
図6は本発明の第6の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例3(図3)と同様であるが、加熱部材104としての赤外線ヒータのガラス管のニップ方向の一部(当接部材に対向する側)にメッキ加工(金メッキやアルミニウム蒸着)111を施している。このようにガラス管のニップ方向の一部にメッキ加工(金メッキやアルミニウム蒸着)を施すことにより、このメッキ加工部111が第二の反射部材として機能するために、反射部材(反射板)108方向に照射する赤外線効率が向上し、反射板108により反射される赤外線の効率が向上され、ニップ部の温度上昇の高速化及び安定化を向上することができる。
[実施例7]
図7は本発明の第7の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例3(図3)と同様であるが、当接部材103の一部に開口部103aが設けられている。このように当接部材103の一部に開口部103aを設けることにより、加熱部材104から放射され、反射部材108により反射された赤外線が、当接部材103の開口部103aを通過して直接定着部材1−1に照射されるため、当接部材103に奪われる熱が低下し、更にニップ部の温度上昇の高速化及び安定化を向上することができ、ニップ部の温度上昇時間の短縮化をよりいっそう図ることができる。
[実施例8]
図8は本発明の第8の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例7(図7)と同様であるが、定着部材101を透明材で構成したものである。このように定着部材101を透明材で構成することにより、定着部材101が赤外線を通過する素材であるため、加熱部材104から発せられる赤外線が直接、記録媒体Pに到達し、更にニップ部の温度上昇の高速化及び安定化を向上することができ、実施例7に対して更に短時間での定着が可能となる。
[実施例9]
図9は本発明の第9の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例7(図7)または実施例8(図8)と同様であるが、当接部材103の開口部103aの開口幅Bを大きくし、当接部材103をニップ部の外側に配置したものである。
すなわち本実施例では、定着部材101と加圧部材102が形成するニップ幅Aに対して、当接部材103の開口部103aの開口幅Bが大きく(A<Bの関係)なっており、加熱部材104から照射される赤外線が当接部材103の開口部103aを通過して定着部材101と加圧部材102のニップ部に照射されるので、当接部材103に赤外線が照射されて熱が奪われるということが無く、効率よくニップ部を加熱することが可能となり、ニップ部全体の温度上昇の高速化が可能となる。
[実施例10]
図10は本発明の第10の実施例を示す定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例9(図9)と同様であるが、当接部材の先端に複数の回転当接部材112が備えられている構成としたものである。
すなわち本実施例では、当接部材の先端に複数の回転当接部材112が備えられていることにより、定着部材101への当接部を回転当接部材112とすることができ、定着部材の稼動(回転)負荷が低減され、定着部材稼動の安定化が可能となる。また、ニップ幅Aに対して、回転当接部材112の設置幅BをA<Bの関係とすることで、加熱部材104から照射される赤外線が効率よく(当接部材に照射して熱が奪われること無く)ニップ部を加熱することが可能となり、ニップ部全体の温度上昇の高速化が可能となる。
[実施例11]
図11は本発明の第11の実施例を示す定着装置の構成説明図であり、(a)は定着部材に当接する回転駆動部材と駆動装置を示す図、(b)は定着装置の概略断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例10(図10)と同様であるが、定着部材101に対して当接する一対の回転駆動部材113,114を設け、この回転駆動部材113をギヤ116a,116bを介して駆動装置(例えば駆動モータ)115と連結したものである。
すなわち本実施例では、定着部材101の内部に、駆動モータ115と駆動が連結された回転駆動部材113を設け、定着部材101を挟んで対向する場所に加圧手段(押圧スプリング等)で支持された加圧回転部材114を設けているので、定着部材101に当接する回転駆動部材113に駆動モータ115で駆動を与えて定着部材101を回転駆動することができる。なお、回転駆動部材113と加圧回転部材114の位置関係は逆でも構わない。
このように定着部材101に対して当接する一対の回転駆動部材113,114を設け、回転駆動部材113をギヤ116a,116bを介して駆動モータ115と連結し、定着部材101を回転駆動することにより、加圧部材102の当接により摩擦抵抗にて定着部材101連れ回りさせる方式よりも、定着部材101の駆動の安定化が可能となる。
[実施例12]
図12は本発明の第12の実施例を示す定着装置の構成説明図であり、(a)は定着装置の概略断面図、(b)は加圧部材の軸方向(主走査方向)に平行な概略要部断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例10(図10)と同様であるが、ニップ部を形成する加圧部材102を剛体で構成したものである。
図12に示す構成の定着装置では、定着部材101が複数の回転当接部材112により支持されてニップを形成しているため、定着部材101のニップ部は弾性力を備えているため、加圧部材102を剛体としてもニップ形成は可能である。また、ニップ部を形成する加圧部材102を剛体で構成することにより、加圧部材102の耐久性の向上が見込まれる。
さらに本実施例では、加圧部材102を剛体の中空管とすることにより、加圧部材102の内部に第2の加熱部材(例えば赤外線ヒータ)117を設置することができ、ニップ部の温度上昇時間の更なる短縮化を図ることができる。
[実施例13]
図13は本発明の第13の実施例を示す定着装置の構成説明図であり、(a)は定着装置の概略断面図、(b)は加圧部材の軸方向(主走査方向)に平行な概略要部断面図である。
本実施例の定着装置では、基本的な構成は実施例12(図12)と同様であるが、第2の加熱部材117が、主走査方向で中央部のみに備えられている構成としたものである。
このように加圧部材102を中空管とすることにより第2の加熱部材117を設置し、更に主走査方向で中央部のみに第2の加熱部材117を設けた構成とすることにより、主走査方向の幅の異なる記録媒体Pでの定着温度制御が安定化される。すなわち第2の加熱部材が、主走査方向で中央部のみに備えられていることにより、記録媒体の主走査方向のサイズが大きいときは第2の加熱部材は使用せず、記録媒体の主走査方向のサイズが小さいときは第2の加熱部材を使用するという制御を行うことで、様々な主走査方向サイズの記録媒体に対して安定した熱供給が可能となる上、主走査方向サイズが小さい記録媒体を連続通紙した場合にも端部温度上昇を防止することが可能となる。
つまり、小サイズ紙の連続通紙の場合には、定着部材101側の加熱部材104の設定温度を低く設定し、第2の加熱部材117の加熱によりニップ部の定着温度を補助する。これにより、小サイズ紙連続通紙時の端部温度上昇を低減することができる。また、大サイズ紙の場合には、第2の加熱部材117の加熱を停止し、定着部材101側の加熱部材104のみを使用して加熱を行うことにより、主走査方向全域で均一な加熱を行うことができる。
以上、本発明の定着装置の実施例について説明したが、これらの定着装置を備えた画像形成装置の実施例を以下に示す。
[実施例14]
図14は本発明の第14の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。図14において、画像形成装置1は、図示しない本体筐体内に、像担持体である光導電性の感光体2が収納されており、感光体2は図中の矢印で示す時計回り方向に回転駆動される。この感光体2の周囲には、帯電部3、書込部4、現像部5、紙転写部7、紙分離部、クリーニング部7、感光体除電部8等が配設されている。
帯電部3は、例えば帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電チャージャ等の帯電装置で構成され、図示しない電圧印加部の電源により所定の電圧を印加され、感光体2の表面を均一に帯電する。
書込部4は、例えばレーザ光源、カップリング光学系(コリメートレンズ、アパーチャ、シリンドリカルレンズ等)、光偏向器(ポリゴンミラー、ピラミダルミラー、振動ミラー等)、走査結像光学系(fθレンズ等の走査レンズや、像面湾曲補正用レンズ、収差補正用レンズ、ミラー等)などからなるレーザ走査方式の書込装置で構成され、感光体2上をレーザ光で走査して画像データに応じた静電潜像を形成する。なお、書込部4としては、上記のレーザ走査方式の他、発光ダイオードアレイ(LEDアレイ)と等倍結像光学系等からなるライン状の光書込装置を用いてもよい。
現像部5は、トナーのみを現像剤として用いる一成分現像方式の現像装置、あるいは、トナーとキャリアを現像剤として用いる二成分現像方式の現像装置からなり、感光体上の静電潜像を現像剤のトナーで現像して可視像化する。
紙転写部7は、転写ローラ、転写ブラシ、転写チャージャ等の転写装置で構成され、図示しない電圧印加部の電源により所定の転写バイアスを印加され、感光体上のトナー像を記録媒体(例えば記録紙P)に転写する。
また、図示しないが、紙分離部には、必要に応じて紙分離爪や、除電チャージャ、除電針等が設けられ、感光体2から記録紙が分離しやすいようにしている。
クリーニング部7は、ブレードやファーブラシ等を用いたクリーニング装置で構成され、感光体上の転写残トナーを除去する。
また、除電部8は、ランプ、LED、除電チャージャ等からなる除電装置で構成され、感光体上の残留電荷を除去する。
上記の構成に加えて、画像形成装置1には、複数枚の記録紙Pを収納する給紙カセット10(図14では1段の給紙カセットのみ図示しているが、必要に応じて複数段の給紙カセットが設けられる)を備えており、給紙カセット10内の記録紙Pは、給紙ローラ11と分離ローラ対12により1枚ずつ給紙され、搬送ローラ13を介してレジストローラ対14に搬送される。そして、レジストローラ対14でタイミング調整された後、紙転写部6と感光体2の間に送り出される。
また、紙転写部6よりも記録紙搬送方向下流側には、定着部9や、図示しない排紙トレーなどが設けられている。
なお、画像形成装置1には、以上に述べた装置各部の動作を制御する制御装置(マイクロプロセッサユニット等からなる中央演算処理装置(CPU)、各種メモリ(ROM、RAM、不揮発RAM等)、入出力装置(I/Oポート、各種インターフェース等)、各種制御回路、クロック、タイマー、カウンタ、等で構成される)が設けられているが、制御装置の図示は省略する。
次に画像形成装置1の動作を説明する。画像形成装置1は、感光体2を図中の矢印で示す時計回り方向に回転駆動して、感光体2を帯電部3で一様に帯電した後、書込部4により画像データで変調されたレーザを照射して感光体2に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された感光体2に現像部5でトナーを付着させて現像し、可視像(トナー画像)を形成する。画像形成装置1は、現像部5でトナーを付着してトナー画像を形成した感光体2を、紙転写部6で感光体2と紙転写部6との間に搬送されてきた記録紙Pに転写させ、トナー画像の転写された記録紙Pを定着部9に搬送する。定着部9は、前述の実施例1〜13で説明した定着装置の中から選択されるいずれか1つの定着装置で構成されており、紙転写部6から搬送されてきた記録紙Pを加熱、加圧して、記録紙上のトナー画像を記録紙Pに定着させた後、図示しない排紙トレー上に排出する。
一方、画像形成装置1は、紙転写部6でトナー画像を記録紙Pに転写した感光体2をさらに回転して、クリーニング部7で感光体表面に残留するトナーをクリーニングブレード7aにより掻き落として除去した後、感光体除電部8で除電する。画像形成装置1は、感光体除電部8で除電した感光体2を帯電部3で一様に帯電させた後、上記と同様に、次の画像形成を行う。
なお、クリーニング部7は、クリーニングブレード7aで感光体2上の残留トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシ7bで感光体2上の残留トナーを掻き落とすものであってもよい。
以上に説明した構成の本実施例の画像形成装置では、定着部9として、前述の実施例1〜13で説明した定着装置の中から選択されるいずれか1つの定着装置を備えていることにより、立ち上げ時間の短縮や省エネルギー化、定着性の改善を図ることができる。
[実施例15]
図15は本発明の第15の実施例を示す画像形成装置の概略構成図であり、タンデム型のフルカラー画像形成装置の構成例を示している。
図15に示すタンデム型のフルカラー画像形成装置は、中間転写部15に沿って4つの画像形成部1C,1M,1Y,1Kを備えており、この4つの画像形成部1C,1M,1Y,1Kは、形成する画像の現像色がシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)と異なるが、構成は同じであり、各画像形成部の感光体周囲の構成は、図14の画像形成装置1と略同様である。
すなわち、画像形成部1Cを例に上げて説明すると、画像形成部1Cは、図示しない筐体(カートリッジ等)内に像担持体である光導電性の感光体2が収納されており、感光体2は図中の矢印で示す時計回り方向に回転駆動される。この感光体2の周囲には、帯電部3、書込部4、現像部5、中間転写部15、クリーニング部7、感光体除電部(図示せず)等が配設されている。
ここで、帯電部3、書込部4、現像部5、クリーニング部7、感光体除電部の構成は前述の図14の画像形成装置1の構成と同様である。
また、各画像形成部1C,1M,1Y,1Kの感光体2と現像部5、帯電部3、クリーニング部7等は、図示しないカートリッジ内に一体的に設けてプロセスカートリッジとしてもよく、その場合は、このプロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられるので、各画像形成部1C,1M,1Y,1Kのメンテナンスや、交換等が容易になる。
中間転写部15は、駆動ローラ15bと従動ローラ15cからなる複数のローラに張架された無端ベルト状の中間転写体(中間転写ベルト)15aと、各感光体に対向する位置の中間転写ベルト裏面側に配置される図示省略の1次転写手段(転写ローラ、転写ブラシ、転写チャージャ等)からなり、各画像形成部1C,1M,1Y,1Kの各感光体上に形成される各色のトナー画像が中間転写ベルト15a上に順次転写される。
上記の構成に加え、フルカラー画像形成装置には、記録媒体である複数枚の記録紙Pを収納する給紙カセット10(図15では1段の給紙カセットのみ図示しているが、必要に応じて複数段の給紙カセットが設けられる)を備えており、給紙カセット10内の記録紙Pは、給紙ローラ11と分離ローラ対12により1枚ずつ給紙され、レジストローラ対14に搬送される。そして、レジストローラ対14でタイミング調整された後、中間転写部15の中間転写ベルト15aと紙転写部16との間に送り出される。
また、紙転写部16よりも記録紙搬送方向下流側には、定着部9や、図示しない排紙トレーなどが設けられている。
なお、図15のフルカラー画像形成装置には、以上に述べた装置各部の動作を制御する制御装置(マイクロプロセッサユニット等からなる中央演算処理装置(CPU)、各種メモリ(ROM、RAM、不揮発RAM等)、入出力装置(I/Oポート、各種インターフェース等)、各種制御回路、クロック、タイマー、カウンタ、等で構成される)が設けられているが、制御装置の図示は省略する。
次にフルカラー画像形成装置の動作を説明する。フルカラー画像形成装置の各画像形成部1C,1M,1Y,1Kでは、感光体2を図中の矢印で示す時計回り方向に回転駆動して、感光体2を帯電部3で一様に帯電した後、書込部4により画像データで変調されたレーザを照射して感光体2に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された感光体2に現像部5で各色のトナーを付着させて現像し、可視像(トナー画像)を形成する。各画像形成部1C,1M,1Y,1Kは、現像部5で各色のトナーを付着して感光体2上に形成したトナー画像を、中間転写部15で感光体2から中間転写ベルト15aに転写させ、これをC,M,Y,Kの順で行ない、中間転写ベルト上に4色を重ね合わせたカラーのトナー画像を形成する。
中間転写ベルト上に形成されたカラーのトナー画像は、紙転写部16で中間転写ベルト15aと紙転写部16との間に搬送されてきた記録紙Pに転写させ、トナー画像の転写された記録紙Pを定着部9に搬送する。定着部9は、前述の実施例1〜13で説明した定着装置の中から選択されるいずれか1つの定着装置で構成されており、紙転写部16から搬送されてきた記録紙Pを加熱、加圧して、記録紙上のトナー画像を記録紙Pに定着させた後、図示しない排紙トレー上に排出する。
一方、各画像形成部1C,1M,1Y,1Kでは、中間転写部15でトナー画像を中間転写ベルト15aに転写した感光体2をさらに回転して、感光体クリーニング部7で感光体表面に残留するトナーをクリーニングブレード等により掻き落として除去した後、図示しない感光体除電部で除電して、次の画像形成に備える。また、紙転写部16でトナー画像を記録紙Pに転写した中間転写ベルト15aも、ベルトクリーニング部15dでベルト表面に残留するトナーを掻き落として除去される。
以上に説明した構成の本実施例のカラー画像形成装置では、定着部9として、前述の実施例1〜13で説明した定着装置の中から選択されるいずれか1つの定着装置を備えていることにより、立ち上げ時間の短縮や省エネルギー化、定着性の改善を図ることができる。
[実施例16]
図16は本発明の第16の実施例を示す画像形成装置の概略構成図であり、リボルバタイプのフルカラー画像形成装置の構成例を示している。
図16のリボルバタイプのフルカラー画像形成装置は、像担持体である1つの感光体2と、現像色の異なる複数の現像装置5C,5M,5Y,5Kと、中間転写部15を備えている。より具体的には、感光体2の周囲には、帯電部3、書込部4、複数の現像装置5C,5M,5Y,5Kからなる現像部、中間転写部15、クリーニング部7、感光体除電部8等が配設されている。
ここで、帯電部3、書込部4、クリーニング部7、感光体除電部8の構成は前述の図1の画像形成装置1の構成と同様である。
また、現像部には、現像色の異なる複数の現像装置5C,5M,5Y,5Kが、感光体2に対して接離可能に設けられており、複数の現像装置5C,5M,5Y,5Kの動作を切り替えることによって各色ごとの現像を行うようになっている。
中間転写部15は、駆動ローラ15bと従動ローラ15c、15fからなる複数のローラに張架された無端ベルト状の中間転写体(中間転写ベルト)15aと、各感光体に対向する位置の中間転写ベルト裏面側に配置される1次転写手段(例えば1次転写ローラ)15eからなり、感光体上に形成される各色のトナー画像が中間転写ベルト15a上に順次転写される。
すなわち、図16に示すフルカラー画像形成装置では、感光体上に形成された静電潜像を1つの現像装置で現像して可視像を形成し、該可視像を中間転写部15の中間転写体(中間転写ベルト)15aに転写するという工程を、複数の現像装置5C,5M,5Y,5Kの動作を切り替えることによって順次行い、感光体と中間転写ベルトが4回転する間に、中間転写ベルト15a上でC,M,Y,Kの各色の可視像を重ね合わせて多色又はフルカラー画像を形成する。
上記の構成に加え、図16のカラー画像形成装置には、記録媒体である複数枚の記録紙Pを収納する給紙カセット10(図16では1段の給紙カセットのみ図示しているが、必要に応じて複数段の給紙カセットが設けられる)を備えており、給紙カセット10内の記録紙Pは、給紙ローラ11と分離ローラ対12により1枚ずつ給紙され、搬送ローラ13を介してレジストローラ対14に搬送される。そして、レジストローラ対14でタイミング調整された後、中間転写部15の中間転写ベルト15aと紙転写部16との間に送り出される。
中間転写ベルト上に形成されたカラーのトナー画像は、紙転写部16で中間転写ベルト15aと紙転写部16との間に搬送されてきた記録紙Pに転写され、トナー画像の転写された記録紙Pは定着部9に搬送される。定着部9は、前述の実施例1〜13で説明した定着装置の中から選択されるいずれか1つの定着装置で構成されており、紙転写部16から搬送されてきた記録紙Pを加熱、加圧して、記録紙上のトナー画像を記録紙Pに定着させた後、図示しない排紙トレー上に排出する。
一方、画像形成部では、中間転写部15でトナー画像を中間転写ベルト15aに転写した感光体2をさらに回転して、感光体クリーニング部7で感光体表面に残留するトナーをクリーニングブレード等により掻き落として除去した後、感光体除電部8で除電して、次の画像形成を行う。また、紙転写部16でトナー画像を記録紙Pに転写した中間転写ベルト15aも、ベルトクリーニング部15dでベルト表面に残留するトナーを掻き落として除去される。なお、ベルトクリーニング部15dは、感光体2から中間転写ベルト15aに各色のトナー画像を順次転写する1次転写工程中(中間転写ベルトが4回転する間)はベルトから離間した位置に待機しており、紙転写部16でトナー画像を記録紙Pに転写した直後に中間転写ベルト15aに当接してベルト表面をクリーニングするようになっている。
また、各クリーニング部7,15dは、ブレードで感光体上や中間転写ベルト上の残留トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシで残留トナーを掻き落とすものであってもよい。
なお、図16のフルカラー画像形成装置にも、以上に述べた装置各部の動作を制御する制御装置(マイクロプロセッサユニット等からなる中央演算処理装置(CPU)、各種メモリ(ROM、RAM、不揮発RAM等)、入出力装置(I/Oポート、各種インターフェース等)、各種制御回路、クロック、タイマー、カウンタ、等で構成される)が設けられているが、制御装置の図示は省略する。
以上に説明した構成の本実施例のカラー画像形成装置では、定着部9として、前述の実施例1〜13で説明した定着装置の中から選択されるいずれか1つの定着装置を備えていることにより、立ち上げ時間の短縮や省エネルギー化、定着性の改善を図ることができる。
本発明の第1の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第2の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第3の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第4の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第5の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第6の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第7の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第8の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第9の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第10の実施例を示す定着装置の概略断面図である。 本発明の第11の実施例を示す定着装置の構成説明図であり、(a)は定着部材に当接する回転駆動部材と駆動装置を示す図、(b)は定着装置の概略断面図である。 本発明の第12の実施例を示す定着装置の構成説明図であり、(a)は定着装置の概略断面図、(b)は加圧部材の軸方向(主走査方向)に平行な概略要部断面図である。 本発明の第13の実施例を示す定着装置の構成説明図であり、(a)は定着装置の概略断面図、(b)は加圧部材の軸方向(主走査方向)に平行な概略要部断面図である。 本発明の第14の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第15の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第16の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。
符号の説明
1:画像形成装置
1C,1M,1Y,1K:画像形成部
2:感光体(像担持体)
3:帯電部
4:書込部
5:現像部(現像装置)
5C、5M、5Y、5K:現像装置
6,16:紙転写部
7:感光体クリーニング部
8:感光体除電部
9:定着部(定着装置)
10:給紙カセット
11:給紙ローラ
12:分離ローラ対
13:搬送ローラ
14:レジストローラ対
15:中間転写部
15a:中間転写ベルト(中間転写体)
101:定着部材(定着フィルム)
102:加圧部材(加圧ローラ)
103:当接部材(加熱板)
103a:開口部
104:加熱部材(赤外線ヒータ)
105:熱伝達部材
106:保持部材
106a:開口部
107:メッキ加工部
108:反射部材(反射板)
108a:開口部
109:加熱部
110:第2の反射部材
111:メッキ加工部
112:回転当接部材
113:回転駆動部材
114:加圧回転部材
115:駆動装置(駆動モータ)
116a,116b:ギヤ
117:第2の加熱部材(赤外線ヒータ)
P:記録媒体
T:トナー像

Claims (17)

  1. 可撓性を有する定着部材と、該定着部材に当接する加圧部材と、前記定着部材の内部に固設され該定着部材を介して前記加圧部材に当接してニップ部を形成するための当接部材と、前記当接部材を加熱する加熱手段とを備え、シート状の記録媒体に形成された未定着画像を前記ニップ部で加熱して定着する定着装置において、
    前記加熱手段として赤外線を放射する加熱部材を備え、該加熱部材からの赤外線を、前記ニップ部のニップ幅よりも狭い範囲に集めることを特徴とする定着装置。
  2. 請求項1記載の定着装置において、
    前記加熱部材は、前記赤外線を放射する加熱源と該加熱源を収容するガラス管を有し、該ガラス管の反ニップ方向に前記赤外線を反射するためのメッキ加工が施されていることを特徴とする定着装置。
  3. 請求項1記載の定着装置において、
    前記加熱部材からの赤外線を反射する反射部材を設け、該反射部材により前記赤外線を前記ニップ部のニップ幅よりも狭い範囲に集めることを特徴とする定着装置。
  4. 請求項3記載の定着装置において、
    前記反射部材の一部に開口部を設けたことを特徴とする定着装置。
  5. 請求項3記載の定着装置において、
    前記加熱部材の赤外線放射方向が前記反射部材方向であることを特徴とする定着装置。
  6. 請求項5記載の定着装置において、
    前記加熱部材は、前記赤外線を放射する加熱源と該加熱源を収容するガラス管を有し、該ガラス管のニップ方向に前記赤外線を反射するためのメッキ加工が施されていることを特徴とする定着装置。
  7. 請求項3〜6のいずれか1項に記載の定着装置において、
    前記当接部材の一部に開口部を設け、前記反射部材により集中させた赤外線が前記開口部を通過して前記定着部材に到達することを特徴とする定着装置。
  8. 請求項7記載の定着装置において、
    前記定着部材が透明材で構成されることを特徴とする定着装置。
  9. 請求項3〜6のいずれか1項に記載の定着装置において、
    前記当接部材を前記ニップ部の外側に配置することを特徴とする定着装置。
  10. 請求項9記載の定着装置において、
    前記当接部材の先端に複数の回転当接部材が備えられていることを特徴とする定着装置。
  11. 請求項10記載の定着装置において、
    前記定着部材に対して当接する一対の回転駆動部材を設け、前記回転駆動部材を駆動装置と連結し、前記定着部材を回転駆動することを特徴とする定着装置。
  12. 請求項10記載の定着装置において、
    前記ニップ部を形成する加圧部材が剛体であることを特徴とする定着装置。
  13. 請求項10記載の定着装置において、
    前記ニップ部を形成する加圧部材が中空管であり、該加圧部材内部に第2の加熱部材を備えていることを特徴とする定着装置。
  14. 請求項13記載の定着装置において、
    前記第2の加熱部材が、主走査方向で中央部のみに備えられていることを特徴とする定着装置。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の定着装置において、
    前記加熱部材は赤外線ヒータであることを特徴とする定着装置。
  16. 請求項15記載の定着装置において、
    前記赤外線ヒータは、カーボンヒータまたはハロゲンヒータであることを特徴とする定着装置。
  17. シート状の記録媒体に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体に形成された未定着画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置において、
    前記定着手段として、請求項1〜16のいずれか1項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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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9026024B2 (en) 2012-02-09 2015-05-05 Ricoh Company, Ltd. Fixing device capable of minimizing damage of endless rotary body and image forming apparatus incorporating same
US9405270B2 (en) 2012-02-09 2016-08-02 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US9519249B2 (en) 2014-12-12 2016-12-13 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus
JP2017026876A (ja) * 2015-07-24 2017-02-02 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置
JP2017142432A (ja) * 2016-02-12 2017-08-17 キヤノン株式会社 像加熱装置及び画像形成装置
US10394169B2 (en) 2016-09-16 2019-08-27 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008233886A (ja) * 2007-02-19 2008-10-02 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP5108401B2 (ja) * 2007-07-06 2012-12-26 株式会社リコー 定着装置、画像形成装置
JP2010020224A (ja) 2008-07-14 2010-01-28 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP5201357B2 (ja) * 2009-03-13 2013-06-05 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5299847B2 (ja) * 2009-07-27 2013-09-25 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP5359790B2 (ja) * 2009-10-30 2013-12-04 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP5375540B2 (ja) * 2009-11-13 2013-12-25 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6341025B2 (ja) * 2014-09-17 2018-06-13 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS599370U (ja) * 1982-07-09 1984-01-21 キヤノン株式会社 定着装置
JPH04122969A (ja) * 1990-09-14 1992-04-23 Canon Inc 加熱装置
JPH0572923A (ja) * 1991-09-12 1993-03-26 Minolta Camera Co Ltd 定着装置
JPH07230795A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Toshiba Lighting & Technol Corp 発熱用ハロゲン電球、加熱装置および画像形成装置
JPH0851650A (ja) * 1994-08-09 1996-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自己診断表示装置
JP2000214710A (ja) * 1999-01-22 2000-08-04 Konica Corp 定着装置
JP2003005548A (ja) * 2001-06-21 2003-01-08 Canon Inc 定着装置
JP2003223064A (ja) * 2002-01-31 2003-08-08 Canon Inc 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置
JP2006133326A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Samsung Electronics Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2007086708A (ja) * 2005-08-26 2007-04-05 Ricoh Co Ltd 定着装置および該定着装置を有する画像形成装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5162634A (en) * 1988-11-15 1992-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Image fixing apparatus
JPH0651650A (ja) 1992-07-30 1994-02-25 Mita Ind Co Ltd 画像形成装置の転写定着装置
US5602635A (en) * 1996-01-11 1997-02-11 Xerox Corporation Rapid wake up fuser
JP3895055B2 (ja) 1998-08-24 2007-03-22 株式会社リコー 定着装置
JP2002082551A (ja) 2000-06-30 2002-03-22 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2002108119A (ja) 2000-09-27 2002-04-10 Canon Inc 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置
EP1209543B1 (en) 2000-11-22 2008-07-02 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for image forming capable of effectively performing a fixing process
JP2003043835A (ja) 2001-08-03 2003-02-14 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2003091192A (ja) 2001-09-19 2003-03-28 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP4698099B2 (ja) 2001-09-28 2011-06-08 株式会社リコー 画像形成装置および通信装置
JP4044753B2 (ja) 2001-11-28 2008-02-06 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP2003167468A (ja) 2001-12-04 2003-06-13 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
KR100449090B1 (ko) * 2002-09-30 2004-09-18 삼성전자주식회사 화상형성장치의 정착장치
JP2005338724A (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2006324225A (ja) 2004-06-30 2006-11-30 Ricoh Co Ltd 加熱装置、シート部材加熱装置、回転体加熱装置、定着装置、これらを用いた画像形成装置
JP4654704B2 (ja) * 2005-02-10 2011-03-23 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置
JP2008033240A (ja) * 2006-07-03 2008-02-14 Ricoh Co Ltd 画像定着装置と画像形成装置
KR101111903B1 (ko) * 2007-02-20 2012-02-14 삼성전자주식회사 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS599370U (ja) * 1982-07-09 1984-01-21 キヤノン株式会社 定着装置
JPH04122969A (ja) * 1990-09-14 1992-04-23 Canon Inc 加熱装置
JPH0572923A (ja) * 1991-09-12 1993-03-26 Minolta Camera Co Ltd 定着装置
JPH07230795A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Toshiba Lighting & Technol Corp 発熱用ハロゲン電球、加熱装置および画像形成装置
JPH0851650A (ja) * 1994-08-09 1996-02-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自己診断表示装置
JP2000214710A (ja) * 1999-01-22 2000-08-04 Konica Corp 定着装置
JP2003005548A (ja) * 2001-06-21 2003-01-08 Canon Inc 定着装置
JP2003223064A (ja) * 2002-01-31 2003-08-08 Canon Inc 定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置
JP2006133326A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Samsung Electronics Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2007086708A (ja) * 2005-08-26 2007-04-05 Ricoh Co Ltd 定着装置および該定着装置を有する画像形成装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9026024B2 (en) 2012-02-09 2015-05-05 Ricoh Company, Ltd. Fixing device capable of minimizing damage of endless rotary body and image forming apparatus incorporating same
US9405250B2 (en) 2012-02-09 2016-08-02 Ricoh Company, Ltd. Fixing device capable of minimizing damage of endless rotary body and image forming apparatus incorporating same
US9405270B2 (en) 2012-02-09 2016-08-02 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US9519249B2 (en) 2014-12-12 2016-12-13 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus
JP2017026876A (ja) * 2015-07-24 2017-02-02 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置
JP2017142432A (ja) * 2016-02-12 2017-08-17 キヤノン株式会社 像加熱装置及び画像形成装置
US10394169B2 (en) 2016-09-16 2019-08-27 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus

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