JP2009204955A - 熱定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属素管28は、熱吸収層40が設けられている中央部34と、支持部材29によって支持され、中央部34に対して縮径されている端部33と、中央部34および端部33を連結し、径方向に沿って延びる径方向壁35とを備えている。熱吸収層40は、端部33および径方向壁35の内面を露出するように、中央部34の内面に設けられている。これによって、端部33を径方向外側から外嵌している支持部材29には、ハロゲンランプ32からの熱が伝わりにくく、支持部材29が熱によって劣化することを防ぐことができる。
【選択図】図3
Description
そのため、たとえば、熱線を発光するハロゲンランプを内部に有し、熱線に対して透光性を有する円筒状の透光性基体と、透光性基体の外側に熱線を吸収する熱線吸収層とを設けてロール状の熱線定着ローラを形成し、透光性基体の外周面の両端部を樹脂キャップで被覆すると共に、樹脂キャップの外周面に軸受け部材を設けて熱線定着ローラを支持する構成が提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。
1.レーザプリンタの全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの側断面図である。
画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、フィーダ部3および画像形成部4を備えている。
なお、以下の説明では、フロントカバー5が設けられる一方側(図1における右側)を前側とし、その反対側(図1における左側)を後側とする。また、レーザプリンタ1を前側から見たときを基準として左右を規定する。
(1)フィーダ部
フィーダ部3は、被定着部材の一例としての用紙Pを積載状態で収容しておくための給紙トレイ6を備えている。給紙トレイ6は、本体ケーシング2内の底部に着脱自在に装着されている。給紙トレイ6の前端部上方には、給紙ローラ7が配置されている。この給紙ローラ7の回転により、給紙トレイ6に収容されている用紙Pがレジストローラ8に1枚ずつ送り出される。そして、その送り出された用紙Pは、レジストローラ8によりレジストされた後、画像形成部4(感光ドラム14と転写ローラ16との間)に向けて搬送される。
(2)画像形成部
画像形成部4は、スキャナユニット9、プロセスカートリッジ10および熱定着装置の一例としての定着ユニット11を備えている。
(2−1)スキャナユニット
スキャナユニット9は、本体ケーシング2内の上部に配置されている。スキャナユニット9は、鎖線で示すように、プロセスカートリッジ10の感光ドラム14(後述)に向けて画像データに基づくレーザビームを出射する。
(2−2)プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ10は、スキャナユニット9の下方に配置されている。プロセスカートリッジ10は、ドラムカートリッジ12と、そのドラムカートリッジ12に着脱自在に装着される現像カートリッジ13とを備えている。
現像カートリッジ13には、トナー収容室18と現像室19とが前後に並んで形成されており、トナー収容室18と現像室19とは、連通されている。
現像室19内には、供給ローラ21、現像ローラ22および層厚規制ブレード23が設けられている。現像ローラ22は、供給ローラ21に対して後側から圧接するように形成されている。層厚規制ブレード23の基端部は、現像室19に固定され、その遊端部は、現像ローラ22の周面に圧接するように、形成されている。
(2−3)現像・転写動作
トナー収容室18内のトナーは、アジテータ20の回転により、トナー収容室18内で攪拌されつつ、その一部が現像室19内の供給ローラ21に供給される。供給ローラ21に供給されたトナーは、供給ローラ21の回転により、現像ローラ22に供給される。このとき、トナーは、供給ローラ21と現像バイアスが印加されている現像ローラ22との間で正極性に摩擦帯電される。その後、トナーは、現像ローラ22の回転に伴って、層厚規制ブレード23により厚さが規制され、一定厚さの薄層として現像ローラ22の周面上に担持される。
感光ドラム14の回転により、感光ドラム14の表面に形成されている静電潜像が現像ローラ22と対向すると、現像ローラ22の表面に担持されている正帯電トナーが、その静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光ドラム14の表面にトナー像が担持される。そして、トナー像は、感光ドラム14と転写ローラ16との間(転写位置)に搬送されてくる用紙P上に転写される。
(2−4)定着ユニット
定着ユニット11は、プロセスカートリッジ10の後方に設けられている。定着ユニット11は、加熱ローラ24と、加熱ローラ24に下方から圧接される加圧ローラ25とを備えている。
(3)排紙
トナー像が定着した用紙Pは、排紙ローラ26に向けて搬送され、排紙ローラ26によって、本体ケーシング2の上面に形成された排紙トレイ27上に排紙される。
2.加熱ローラの詳細
図2は、図1に示す加熱ローラの正面図である。
図4(a)は、図2に示す金属素管およびギヤを左側から見た分解斜視図である。
図4(b)は、図4(a)に示すギヤを右側から見た斜視図である。
図2に示すように、加熱ローラ24は、円筒状部材の一例としての金属素管28と、支持部材29と、ギヤ30と、軸受部材31とを備えている。
(1)金属素管
金属素管28は、アルミニウムなどの金属材料からなり、左右方向(金属素管28の軸線方向と同一方向)に延びる略円筒状に形成されている。
中央部34は、レーザプリンタ1で画像形成可能な用紙Pの最大用紙幅よりも左右方向両端部にマージンが形成される長さで、左右方向に延びる略円筒状に形成されている。
右側端部33Rは、支持部材29が外嵌されるように、左右方向長さが中央部34の1/20程度に形成されている。
また、左側端部33Lの端縁には、図4(a)に示すように、径方向において対向する位置に、1対のU字溝36が形成されている。また、1対のU字溝36の対向方向と直交する径方向の端縁には、1対のL字溝37が形成されている。
各L字溝37は、左側端部33Lの端縁から左右方向の内方に延びて、その後、金属素管28の周方向であって、この加熱ローラ24の回転方向Rの下流側に延びるように屈曲した鉤状の切り込みとして、形成されている。これによって、周方向に沿って延びる屈曲可能な係合片38が形成されている。
径方向壁35は、図3に示すように、中央部34の左右方向外側両端縁から径方向内方に向かって湾曲状に屈曲され、両端部33の左右方向内側端縁に連結されている。
(2)コーティング層
また、中央部34の外面には、コーティング層39が設けられている。
コーティング層39は、例えば、フッ素樹脂やシリコーン樹脂などから形成され、厚み10〜60μm、好ましくは、20〜40μmに形成されている。
(3)熱吸収層
また、中央部34の内面には、熱吸収層40が設けられている。
熱吸収層40は、例えば、黒色の塗料などから、厚み5〜50μm、好ましくは、5〜20μmに形成されている。
(4)支持部材
支持部材29は、円環形状に形成され、金属素管28の両端部33を外嵌するように、金属素管28に対して相対回転不能に設けられている。これによって、金属素管28の両端部33は、支持部材29によって、外面側から支持される。
(5)ギヤ
ギヤ30は、金属素管28の左側端部33Lに、金属素管28の各U字溝36および各係合片38と嵌合するように、設けられている。
各凸部42は、ギヤ部45の内周面から、径方向内方に略矩形状に突出するように形成されている。
そして、ギヤ部45の中心軸線を中心として中心角90度ごとに、各凸部42と各段差部43とが交互に配置されている。
そして、ギヤ30は、次のようにして金属素管28と嵌合されている。
(6)軸受部材
軸受部材31は、図3に示すように、支持部材29よりも左右方向長さが短く、かつ、支持部材29よりも径方向長さが長い円環形状に形成されている。軸受部材31は、金属素管28の両端部33において、支持部材29を外嵌するように、それぞれ設けられ、支持部材29を回転自在に支持している。
(7)ハロゲンランプ
ハロゲンランプ32は、金属素管28よりも左右方向長さが長い軸形状に形成されている。ハロゲンランプ32は、その両端部が金属素管28の両端部33よりも左右方向外側に突出するように、金属素管28の内部において、金属素管28の軸線方向に沿って配置されている。ハロゲンランプ32は、発熱部の一例としてのフィラメント44を備えている。
3.作用
(1)加熱ローラ
ハロゲンランプ32のフィラメント44に電力が供給されると、フィラメント44が発光し、熱線(例えば、赤外線)を発生させる。
一方、熱吸収層40が形成されていない金属素管28の両端部33および径方向壁35の内面は、その金属光沢によって熱線を反射し、支持部材29によって支持されている両端部33が加熱されることを防止する。
(2)定着
上記のように加熱された加熱ローラ24と、加圧ローラ25との間に、トナー像が転写された用紙Pが進入すると、加熱ローラ24および加圧ローラ25は、用紙Pと接触して、それを加熱および加圧する。これによって、用紙Pにトナーが定着される。
4.効果
(1) 以上のように、レーザプリンタ1の定着ユニット11では、加熱ローラ24の金属素管28において、両端部33の内面を露出し、中央部34の内面を被覆するように、熱吸収層40が形成されている。
その結果、両端部33を径方向外側から外嵌している支持部材29には、ハロゲンランプ32からの熱が伝わりにくく、支持部材29が熱によって劣化することを防ぐことができる。
(2) また、この定着ユニット11では、加熱ローラ24の金属素管28において、両端部33のみならず、径方向壁35の内面も露出されている。
その結果、両端部33を径方向外側から外嵌している支持部材29には、ハロゲンランプ32からの熱がさらに伝わりにくくなり、支持部材29が熱によって劣化することをさらに防ぐことができる。
(3) また、この定着ユニット11では、加熱ローラ24のハロゲンランプ32において、配置領域W1が、熱吸収層40と対向し、金属素管28の両端部33とは対向しないように配置されている。
その結果、両端部33を径方向外側から外嵌している支持部材29には、ハロゲンランプ32からの熱がさらに伝わりにくくなり、支持部材29が熱によって劣化することをさらに防ぐことができる。
(4) また、このような定着ユニット11は、支持部材29が熱により劣化することを防止することができるため、レーザプリンタ1の耐久性を向上させることができる。
(5) なお、金属素管28の左側端部33Lには、ギヤ30と嵌合するU字溝36および係合片38を形成している。
このような場合に、金属素管28の両端部に熱吸収層40が形成されていると、熱吸収層40の厚みが不均一である場合には、U字溝36および係合片38が、位置精度よく形成できない場合がある。U字溝36および係合片38の位置精度が不良であると、金属素管28に対するギヤ30の位置決め不良を生じ、加熱ローラ24を精度よく回転させることができないという不具合を生じる。
そのため、金属素管28の左側端部33Lを冶具により挟持するときに、熱吸収層40の影響を受けることがなく、U字溝36および係合片38を形成する精度を向上させることができる。
4.他の実施形態
図5は、加熱ローラの他の実施形態を示す断面図である。
図5に示す加熱ローラ24では、フィラメント44の配置領域W2が、金属素管28の中央部34と、金属素管28の両端部33の左右方向端部の途中までとに対向し、金属素管28の両端部33の左右方向外側端部とは対向しないように配置されている。
11 定着ユニット
28 金属素管
29 支持部材
32 ハロゲンランプ
33 端部
34 中央部
35 径方向壁
40 熱吸収層
44 フィラメント
P 用紙
Claims (5)
- 被定着部材と接触される円筒状部材と、
前記円筒状部材の内部に配置される加熱部材と、
前記円筒状部材の軸線方向端部に配置され、前記円筒状部材を外面側から支持する支持部材とを備え、
前記円筒状部材の少なくとも内面は、金属で構成され、
前記支持部材に支持されている前記円筒状部材の前記軸線方向端部の内面が露出されるように、前記円筒状部材の内面に設けられる熱吸収層を備えていることを特徴とする、熱定着装置。 - 前記円筒状部材は、
前記熱吸収層が設けられている中央部と、
前記支持部材によって支持され、前記中央部に対して縮径されている前記端部と、
前記中央部および前記端部を連結し、径方向に沿って延びる径方向壁とを備え、
前記熱吸収層は、前記端部および前記径方向壁の内面を露出するように、前記中央部の内面に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の熱定着装置。 - 前記加熱部材は、前記円筒状部材の軸線方向に沿って配置される発熱部を備え、
前記熱吸収層が設けられている前記円筒状部材の軸線方向中央部と対向し、前記支持部材に支持されている前記円筒状部材の軸線方向端部と対向しないように、前記発熱部が配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の熱定着装置。 - 前記加熱部材は、前記円筒状部材の軸線方向に沿って配置される発熱部を備え、
前記熱吸収層が設けられている前記円筒状部材の軸線方向中央部と、前記支持部材に支持されている前記円筒状部材の軸線方向端部の少なくとも一部とに対向するように、前記発熱部が配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の熱定着装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の熱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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2008
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