JP2011186061A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
Abstract
【解決手段】所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融すると共に、可撓性を有する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の外周面側に該ベルト部材を押圧可能に配置される加圧部材と、前記ベルト部材の内周面側に固設され、前記加圧部材の押圧により前記ベルト部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する固定部材と、前記ベルト部材のニップ形成部以外の内周面に対向するように固設されて当該ベルト部材を加熱する加熱部材と、を備え、前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれでお互いに固接され、且つ、その幅方向両端部それぞれが当該定着装置のフレームに固接されており、前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材の前記加圧部材の加圧方向の撓みを逃がす構造を有する事を特徴とする。
【選択図】図2
Description
ベルト部材と加熱部材の間には微小なクリアランス(1mm以下)が設けられている。ベルト部材は加熱部材に対して摺動しながら回転し、同時に加熱部材によって加熱される。
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。
ベルト部材と加熱部材の間には微小なクリアランス(1mm以下)が設けられている。ベルト部材は加熱部材に対して摺動しながら回転し、同時に加熱部材によって加熱される。
加熱部材を薄肉化するために、加熱部材は金属板を曲げ加工して形成されている。
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。
また、加熱部材、固定部材、ベルト部材は消耗部品であるが、これらが別接されているために交換作業も大変である。
ベルト部材と加熱部材のクリアランスが狭くなると、ベルト部材と加熱部材が部分的に強く当接して、ベルト部材にキズがついたり、異常音が発生したり、ベルトが摺動回転不可能となる不具合が生じてしまうことになる。また、ベルト部材が加熱部材のクリアランスが広くなると、加熱部材からベルト部材への熱伝達がしにくくなり、またベルト走行が不安定になるという不具合が生じる。
また特許文献1の定着装置は、ベルト部材内側の部材(加熱部材、固定部材、補強部材)は、幅方向両端部のみをフレームに固定している(ベルト部材があるので、幅方向全体を固定することはできない)。よって、加圧回転体の圧力によっては、固定部材は幅方向で弓なりに撓み、ニップ幅、ニップ圧が幅方向で不均一になるという問題もあった。
この定着装置は、ニップ部の形状が凹状となるように形成された加熱部材と、凹部に固設された固定部材、を備える。そのため、加熱部材と固定部材が一体化するので、加熱部材の外径精度向上や、ベルト部材とのクリアランスバラツキを低減することができる。また、加熱部材と固定部材が一体化しているので、ベルト部材をセットし易く、さらに消耗部品である加熱部材、固定部材、ベルト部材が一体化しているので交換性も向上する。
さらに、加熱部材と固定部材を加熱部材内周面側から補強する補強部材を有しているので、加圧回転体の圧接力による加熱部材、固定部材、補強部材のたわみ変形は少ない。
加熱部材に撓みが生じると、ベルト部材と加熱部材のクリアランスは幅方向で変動することになる。
ベルト部材と加熱部材のクリアランスが狭くなると、ベルト部材と加熱部材が部分的に強く当接して、ベルト部材にキズがついたり、異常音が発生したり、ベルトが摺動回転不可能となる不具合が生じてしまうことになる。また、ベルト部材が加熱部材のクリアランスが広くなると、加熱部材からベルト部材への熱伝達がしにくくなり、またベルト走行が不安定になるという不具合が生じる。
このような加熱部材の変形は、ベルト部材に対して加圧回転体の接離動作が繰り返しおこなわれる定着装置では、接離動作にともない加熱部材に圧変動や衝撃力が生じ、特に無視できない問題となる。
〔1〕:所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の外周面側に該ベルト部材を押圧可能に配置される加圧部材と、前記ベルト部材の内周面側に固設され、前記加圧部材の押圧により前記ベルト部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する固定部材と、前記ベルト部材のニップ形成部以外の内周面に対向するように固設されて当該ベルト部材を加熱する加熱部材と、を備え、前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれでお互いに固接され、前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれが当該定着装置のフレームに固接されており、前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材の前記加圧部材の加圧方向の撓みを逃がす構造を有することを特徴とする定着装置である。
また、加熱部材と固定部材を一体化しているので、これらとベルト部材のクリアランスを精度良く微小に保つことができるので、ベルト部材走行性や、加熱部材からベルト部材への熱伝達が良好である。
さらに、加熱部材と固定部材を一体化しているので、ベルト部材をセットしやすい。また、ベルト部材、加熱部材、固定部材は消耗部品であるが、これらが一体化しているため交換しやすい。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に直交する方向であるものと定義する。
なお、上記〔5〕に記載の構成の変形例として、圧接方向に突出するようにしても、加熱部材にたわみ変形は生じない。
前記補強部材の幅方向両端部はフレームに固定され、前記補強部材の幅方向中央部は固定部材に当接していることを特徴とする上記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の定着装置である。
ここで、固定部材や加熱部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や加熱部材や補強部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義し、以下において同様である。また「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に直交する方向であるものと定義し、以下において同様である。
図1〜図6にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、本実施の形態1における画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
図2(a)は、定着装置20を示す構成図、図2(b)は、固定部材26を示す構成図である。
図3は、定着装置20を幅方向にみた図である。
図4は、固定部材26、加熱部材22、補強部材23の側板43取り付け斜視図である。
図5、図6は、定着装置20のニップ部の近傍を示す拡大図である。
図2(a)に示すように、定着装置20は、ベルト部材としての定着ベルト21、固定部材26、加熱部材22、補強部材23、加熱手段としてのヒータ25(熱源)、加圧回転体としての加圧ローラ31、温度センサ40、接離機構51〜53、等で構成される。
定着ベルト21の基材層は、層厚が30〜50μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト21の弾性層は、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト21表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体P上のトナー像Tに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト21の離型層は、層厚が10〜50μmであって、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、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)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保される。
定着ベルト21の内部(内周面側)には、固定部材26、ヒータ25(加熱手段)、加熱部材22、補強部材23等が固設されている。(図2(a)を参照。)
ここで、固定部材26は、定着ベルト21の内周面に摺接するように固設(固定)されている。そして、固定部材26が定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接することで、記録媒体Pが搬送されるニップ部が形成される。固定部材26は、その幅方向両端部が側板(フレーム)43の切り欠き部と勘合して、圧接方向および回転方向を側板43に固定支持している。(図3、図4を参照。)
固定部材26は、ゴム材料からなる弾性部(第1固定部材)26a、金属材料からなる剛体部(第2固定部材)26b、等で構成される。剛性部26bは、加圧ローラ31による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料(例えば、高剛性の金属やセラミック等である。)で形成されている。弾性部26aは、加圧ローラ31側の面が加圧ローラ31の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Pは加圧ローラ31の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
また、固定部材26の外周に、フッ素グリス等の潤滑剤が含浸された潤滑シートを設けて、固定部材26と定着ベルト21との摺動抵抗を低減させることもできる。
加熱部材22は、肉厚が0.1mmで、凹部を有するパイプ状(環状)の金属部材である。凹部は圧接方向(図2(a)左右方向)と回転方向(図2(a)上下方向)が固定部材26と勘合する形状である。
加熱部材22は、幅方向に直交する断面(図2(a)に示す断面である。)でみたときに、閉空間をなす環状部(閉ループ部)がその幅方向両端に形成されて、固定部材26と圧接方向、回転方向で固接している。この幅方向両端部の凹部には、固定部材26をネジ締結、接着などの手段で固定してもよいし、固定部材26をはめ込んで固接してもよい。
幅方向両端部以外の凹部は圧接方向(図2(a)左右方向)が開放し、固定部材26と回転方向のみ固接している。よって固定部材は圧接方向に摺動が可能である。すなわち、固定部材26が圧接方向にたわみ変形しても加熱部材22には変形を及ぼさない。換言すると、加熱部材22における固定部材26と固接された部分を除く部分(軸方向中央部)は、固定部材26の加圧部材22の加圧方向の撓みを逃がす構造(開口部)となっている。
加熱部材22は、固定部材26を除く位置で定着ベルト21の内周面に直接的に対向するように形成されている。加熱部材22は、幅方向両端部が固定部材26に対して固定支持され、固定部材を介して、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に固定支持されている。(図3を参照。)
また、図示しないが、加熱部材22の円筒部を側板43に設けたフランジに固定支持し
てもよい。
補強部材23は、板厚が3mmのステンレス平板であり、側板43間に渡って設けられている。(図3及び図4を参照。)
補強部材23は、幅方向両端部が側板43の切り欠き部と勘合して図4に示す上方を固定支持され、幅方向中央部が固定部材26と接触し、加圧回転体31の圧接力を受けている。補強部材23と固定部材26の接触部は、固定部材22と固定部材23の固設部を除く領域、すなわち、加圧回転体31の通紙部領域より内側に位置している。(図3及び図4を参照。)
このように、本形態の定着装置は消耗部品の交換が容易に行うことができる。
そのため、図6(e)のように、加圧ローラ31による圧接力がかからない状態(無負荷時である。)で、固定部材26の幅方向中央部が、加圧ローラ側に0.5mm突出するように設定し、圧接時には図6(f)のように圧接面が平面となるようにしている。
すなわち、固定部材の幅方向中央部は、圧接、非圧接によって最大0.5mm撓み変形することになるが、(1):図6(e)に示す如く、撓み変形が生じる方向(圧接方向)と反対方向に固定部材26の幅方向中央部全体を0.5mm突出するような構成としても良く、(2):固定部材26の幅方向中央部の一方の面(固定部材26の圧接面あるいは補強部材当接面)に、撓み変形が生じる方向(圧接方向)と平行な方向へ0.5mmの凸を設け、該凸が圧接時に押圧されることで固定部材26の圧接面が平面となるような構成としても良い。
一方、例えば特許文献2の定着装置のような幅方向全域で加熱部材22と固定部材26が固接されている構成の場合であり、さらに、幅方向中央部のみにおいて補強部材23は加熱部材22を介して固定部材26に当接している場合について考える。この場合、図5(a)に示すような幅方向両端部においては、不図示の加圧ローラ31が圧接した圧接時および離間した非圧接時のいずれにおいても、加熱部材22と補強部材23とが離間しているため、撓み変形は発生しない。しかしながら、図5(b)に示すような幅方向中央部においては、上述のとおり加熱部材22と補強部材23とが当接しているため、不図示の加圧ローラ31が圧接した圧接時(破線)には加熱部材22は所望の形態(真円断面)となるが、非圧接時(実線)には加熱部材22が撓み変形してしまう。
なお、図5(a)及び図5(b)、並びに、図6(a)〜(f)において定着ベルト21及び加圧ローラ31は不図示としている。
また、加熱部材22におけるヒータ25に対向する部分の内周面に耐熱黒塗装処理を施すことが好ましい。光吸収性が良好になり、加熱部材22による定着ベルト21の加熱効率が向上することになる。
また、ヒータ25は、その両端部が定着装置20の側板43に固定されている。(図3を参照。)
そして、画像形成装置本体1の電源部により出力制御されたヒータ25の輻射熱によって、加熱部材22が加熱される。さらに、加熱部材22によって定着ベルト21が固定部材26を除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト21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、ヒータ25の出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーミスタ等の温度センサ40によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。
なお、ヒータ25の本数は、本実施の形態1のものに限定されることなく、1本でもよいし、3本以上でもよい。
ギャップδ1のバラツキが少ないほど上述の不具合を抑止できる。
本実施の形態1では、加熱部材22と固定部材26とによって、定着ベルト21の内周径よりも小さな外周径が形成されて、定着ベルト21がガイドされるように構成されている。
加熱部材22と固定部材26とが幅方向両端部で固接され、精度よく略円筒状の形状が形成されることで、可撓性を有する定着ベルト21の円形姿勢がギャップδ1のバラツキが少なく維持される。これにより、定着ベルト21の変形による劣化・破損を軽減することができる。
また、加圧ローラ31には不図示の駆動機構の駆動ギアに噛合するギア45が設置されていて、加圧ローラ31は図2(a)中の矢印方向(時計方向)に回転駆動される。(図3を参照。)また、加圧ローラ31は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に軸受42を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ31の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
また、本実施の形態1では、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト21の曲率が加圧ローラ31の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Pが定着ベルト21から分離され易くなる。
また、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、定着ベルト21の直径と加圧ローラ31の直径との関係によらず、加圧ローラ31の加圧力(圧接力)が固定部材26を介して加熱部材22に作用しないように構成されている。
本実施の形態1における定着装置20には、定着ベルト21に対して加圧ローラ31を接離する接離機構51〜53が設けられている。
詳しくは、接離機構は、加圧レバー51、偏心カム52、加圧スプリング53、等で構成されている。加圧レバー51は、一端側に設けられた支軸51aを中心として定着装置20の側板43に回転自在に支持されている。加圧レバー51の中央部は、加圧ローラ31の軸受42(この軸受42は側板43に形成された長穴に移動可能に保持されている。)に当接している。また、加圧レバー51の他端側には加圧スプリング53が接続され、さらに加圧スプリング53の保持板に偏心カム52(不図示の駆動モータによって回転可能に構成されている。)が係合している。このような構成により、偏心カム52の回転により、加圧レバー51が支軸51aを中心にして回転して、加圧ローラ31が図2(a)の破線矢印方向(図2(a)の左右方向)に移動することになる。すなわち、通常の定着工程時には、偏心カム52の回転方向の姿勢が図2(a)の状態になって、加圧ローラ31は定着ベルト21を加圧して所望のニップ部を形成する。これに対して、通常の定着工程時以外のとき(ジャム処理時や待機時等である。)には、偏心カム52の回転方向の姿勢が図2(a)の状態から180度回転して、加圧ローラ31は定着ベルト21から離脱する(又は、定着ベルト21を減圧する。)。
画像形成装置本体1の電源スイッチが投入されると、ヒータ25に電力が供給されるとともに、加圧ローラ31の図2(a)中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ31との摩擦力によって、定着ベルト21も図2(a)中の矢印方向に従動(回転)する。
その後、給紙部12から記録媒体Pが給送されて、2次転写ローラ89の位置で、記録媒体P上に未定着のカラー画像が担持(転写)される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、不図示のガイド板に案内されながら図2(a)の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。
そして、加熱部材22(ヒータ25)によって加熱された定着ベルト21による加熱と、固定部材26と加圧ローラ31との押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
略パイプ状の加熱部材22の肉厚を薄くすることで、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、加熱部材22自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ31の加圧力が加熱部材22に作用すると、その加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形したりしてしまう。そして、パイプ状の加熱部材22が変形してしまうと、定着ベルト21の走行性が低下したり、定着ベルト21との密着不良が生じて加熱ムラが発生したりしてしまう。
これに対して、本実施の形態1では、薄肉の加熱部材22に加圧ローラ31の加圧力が作用しないように構成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
図7にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図7は、実施の形態2における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態1における図6に相当する図である。本実施の形態2における定着装置は、前記実施の形態1のものと同様であるが、主として、加熱部材22の構成が、前記実施の形態1のものとは相違する。
加熱部材22は板厚0.1mmの金属板を曲げ加工したものを幅方向全体の凹底部で溶接し環状部(閉ループ部)を形成している。図7(c)に示すように突き当てて溶接してもよいし、図示しないが重なり部を設けて溶接してもよい。加熱部材22はそれ自身で環状部(閉ループ部)を形成しているので、スプリングバックによる外形変化がなく、精度よい円筒外形が得られる。
また、幅方向全域を溶接しているため、両端の外径差が生じにくく、幅方向全体で精度よい円筒外形が得られる。(両端部各々を別に溶接すると、溶接部の突き当て状態や重なり状態によって外径差が生じやすい)。
凹部の底面22aは、幅方向全体を固定部材26と接触する。また、補強部材23は、幅方向中央部を加熱部材凹部底面の中央(22a部)を介して固定部材26を補強する。
よって、上記実施の形態1のように、固定部材26にたわみ変形が生じると、加熱部材凹部底面22aにも撓み変形が生じるが、凹部底面22aは凹部側面22bと幅方向両端以外は切りかかれているため、図7(d)のように凹部底面22aのみ撓み変形し、凹部側面22b、凹部側面22bとつながる円筒面(ベルト部材21との当接面)が変形することはない。換言すると、加熱部材22における固定部材26と固接された部分を除く部分(軸方向中央部)は、固定部材26の加圧部材22の加圧方向の撓みを逃がす構造(固定部材26と加熱部材22との当接面において、その当接面の上下に軸方向に延びる2本のスリットを有する構成)となっている。
なお、図7(a)〜(d)において定着ベルト21及び加圧ローラ31は不図示とし、さらに図7(d)では固定部材26を不図示としている。
図8を参照して、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図8は、実施の形態3における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態1における図2(a)に相当する図である。
本実施の形態3における定着装置は、前記実施の形態1のものと同様であるが、固定部材26の構成が前記実施の形態1のものとは相違する。
金属ステー部材26cは、たわみ強度の点や、後述する光反射処理を行う点を考慮して、ステンレス材を使用している。
上述した実施の形態1と同様に補強部材23が設けられているが、補強部材23の代替として、図8(c)のようにステー部材26cの形状を変更することもできる。
両端部以外は、図8(b)のように金属ステー部材26cの内面側と固定部材26(a,b)の外面側によって回転方向の2面が緩く挟まれて固接される。すなわち、固定部材26(a,b)、金属ステー部材26(c)が圧接方向(図8左右方向)に撓み変形しても加熱部材22には変形を及ぼさない。
また、加熱部材22におけるヒータ25に対向する部分の内周面に耐熱黒塗装処理を施すことが好ましい。光吸収性が良好になり、加熱部材22による定着ベルト21の加熱効率が向上することになる。
なお、図8(a)〜(b)において定着ベルト21及び加圧ローラ31は不図示とし、図8(c)において加圧ローラ31は不図示としている。
図9にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図9は、実施の形態4における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。本実施の形態4における定着装置は、加熱部材22及び固定部材26の構成と、加熱手段が前記実施の形態1のものとは相違する。
抵抗発熱体は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部が接続されている。そして、抵抗発熱体に電流が流されると、抵抗発熱体自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、当接する加熱部材22を加熱する。さらに、加熱された加熱部材22によって定着ベルト21が加熱されることになる。
図10にて、この発明の実施の形態5について詳細に説明する。
本実施の形態5における定着装置は、実施の形態4の面状発熱体が誘導加熱方式に変更している点が、前記実施の形態4のものとは相違する。
ここで、本実施の形態5における定着装置20は、加熱手段として、ヒータ25の代わりに、誘導加熱部50が設置されている。そして、本実施の形態5における加熱部材22は、ヒータ25の輻射熱によって加熱される前記実施の形態1のものとは異なり、誘導加熱部50による電磁誘導によって加熱される。
定着ベルト21(不図示)が図10中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト21は誘導加熱部50との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、加熱部材22の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、加熱部材22表面に渦電流が生じて、加熱部材22自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、加熱部材22が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された加熱部材22によって定着ベルト21が加熱される。
なお、加熱部材22の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
以上のように、誘導加熱方式を用いた場合であっても、本発明を実現することができる。
20 定着装置、
21 定着ベルト(ベルト部材)、
22 加熱部材、
23 補強部材、
25 ヒータ(光加熱ヒータ、加熱手段)、
26 固定部材、
26a 固定部材の弾性体部
26b 固定部材の剛体部
26c 固定部材の剛体部(金属ステー)
31 加圧ローラ(加圧回転体)、
50 誘導加熱部(加熱手段)、
P 記録媒体。
Claims (9)
- 所定方向に走行してトナー像を加熱・溶融するとともに、可撓性を有する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材の外周面側に該ベルト部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記ベルト部材の内周面側に固設され、前記加圧部材の押圧により前記ベルト部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する固定部材と、
前記ベルト部材のニップ形成部以外の内周面に対向するように固設されて当該ベルト部材を加熱する加熱部材と、
を備え、
前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれでお互いに固接され、
前記固定部材と前記加熱部材は、その幅方向両端部それぞれが当該定着装置のフレームに固接されており、
前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材の前記加圧部材の加圧方向の撓みを逃がす構造を有することを特徴とする定着装置。 - 前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材の前記加圧部材の加圧方向の撓みを逃がす開口部を有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記加熱部材における前記固定部材と固接された部分を除く部分は、前記固定部材との当接面の上下に幅方向に延びる2本のスリットが形成され、前記固定部材との当接面のみが撓んで該固定部材の撓みを逃がす構造となっていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記固定部材は、前記ベルト部材を介して前記加圧部材とニップ部を形成する第1固定部材と、前記加圧部材の押圧力を受ける剛体の第2固定部材とからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の定着装置。
- 前記固定部材のベルト部材当接面は、前記加圧部材からの押圧がない状態で、幅方向両端部に比べて幅方向中央部が前記加圧部材側に向けて突出するように形成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の定着装置。
- 前記加熱部材の内周面側に前記固定部材を補強する補強部材を備え、
前記補強部材の幅方向両端部はフレームに固定され、前記補強部材の幅方向中央部は固定部材に当接していることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の定着装置。 - 前記固定部材と前記加熱部材の幅方向両端部それぞれでお互いに固接される部分は、前記ニップ部の通紙領域より外側に位置していることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の定着装置。
- 前記加熱部材は、肉厚が0.2mm以下のパイプ状部材であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の定着装置。
- 請求項1〜8のいずれか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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