JP2011232485A - 定着装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録媒体に画像を定着するための定着装置(14)であって、磁界の電磁誘導によって発熱する発熱層を有するとともに、搬送される記録媒体の幅方向に延びた軸線周りに回転し、記録媒体上のトナー画像を加熱してこの記録媒体に定着させる発熱回転体(45)と、発熱回転体の内面にて巻き回されて発熱層を誘導加熱するための磁束を発生させるコイル(52)を備えた電磁誘導加熱ユニット(50)と、発熱回転体の外側であって、この発熱回転体を挟んでコイルに対向する位置に配置されており、発熱層を貫通した磁束を通過させる非磁性の磁束抑制部材(60)とを具備する。
【選択図】図3
Description
また、この磁束抑制層は、その機能を発揮するために所定の厚みが必要であるにも拘わらず、発熱ローラの内部構成の制約を受けて設計しなければならない。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、構造の簡略化を図りつつ、非通紙域の過昇温防止と昇温特性の向上との両立を達成できる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
ここで、発熱回転体では、その発熱層の厚み方向を貫通して発熱回転体の外側に向かう貫通磁束が発生するが、この発熱回転体の外側には、非磁性の磁束抑制部材が配置されている。
さらに、発熱回転体は、コイルからの磁束が貫通する薄さで構成されるため、厚肉の発熱ローラで構成する場合に比して熱容量が少なくなり、ウォームアップタイムの削減及び省エネルギー化に寄与する。
第2の発明は、第1の発明の構成において、発熱回転体の内側に設けられ、この発熱回転体の外面に接触する加圧回転体との間にニップを形成させる定着部材を備え、この定着部材は、非磁性・非導電性の基材と、この基材の外側に、発熱部材の内面に接触する断熱性を有した弾性層とを有することを特徴とする。
第3の発明によれば、第1や第2の発明の作用に加えてさらに、磁束抑制部材は、発熱回転体の全周に亘って配置されておらず、磁界の強い方向に配置すれば足りるため、その機能を発揮するための設計が容易であり、この点も製造コストの低廉化に寄与する。
第4の発明によれば、第1から第3の発明の作用に加えてさらに、少ない定着熱容量で済み、また、記録媒体の搬送されない領域の過昇温を防止して良好なトナー画像が形成される結果、画像形成装置の信頼性が向上する。
図1は、一実施形態の画像形成装置1の構成を示した概略図である。画像形成装置1は、例えば外部から入力された画像情報に基づいて記録媒体の一例としての用紙の表面にトナー画像を転写して印刷を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等としての形態をとることができる。また、以下の実施形態では、記録媒体は用紙に限らず、用紙以外の記録媒体(OHPシートなど)であっても実施可能である。
装置本体2内において、その下部には、用紙を収納する給紙カセット5が配設されている。また、装置本体2内の中央部には、給紙カセット5に収容していない種類の用紙を装置本体2へ供給するスタックトレイ6が配設されている。そして、装置本体2の上部には画像形成部7が設けられており、この画像形成部7は、画像形成装置1と接続されたPC等の上位装置から送信される文字や絵柄などの画像データに基づいて用紙に画像を形成する。
第1の搬送路9と第2の搬送路10とはレジストローラ対22の手前で合流しており、レジストローラ対22に到達した用紙はここで一旦待機し、スキュー調整とタイミング調整を行った後、二次転写部23に向けて送出される。送出された用紙には、二次転写部23で中間転写ベルト40上のフルカラーのトナー画像が用紙に二次転写される。この後、定着ユニット14でトナー画像が定着された用紙は、必要に応じて第4の搬送路12で反転され、最初とは反対側の面にも二次転写部23でフルカラーのトナー画像が二次転写される。そして、反対面のトナー画像が定着ユニット14で定着された後、第3の搬送路11を通って排出ローラ対24により排出トレイ3に排出される。
各画像形成ユニット26〜29は、感光体ドラム32と、感光体ドラム32の周面に対向して配設された帯電部33と、帯電部33の感光体ドラム32の回転方向下流側であって感光体ドラム32の周面上の特定位置にレーザビームを照射するレーザ走査ユニット34と、レーザ走査ユニット34からのレーザビーム照射位置の感光体ドラム32の回転方向下流側であって感光体ドラム32の周面に対向して配設された現像部35と、現像部35の感光体ドラム32の回転方向下流側であって感光体ドラム32の周面に対向して配設されたクリーニング部36とを備えている。
第1の搬送路9や第2の搬送路10は、給紙カセット5やスタックトレイ6から繰り出されてきた用紙を二次転写部23側に搬送するものであり、装置本体2内で所定の位置に配設された複数の搬送ローラ対43と、二次転写部23の手前に配設され、画像形成部7における画像形成動作と用紙の搬送動作とのタイミングを取るためのレジストローラ対22とを備えている。
〔定着ユニットの詳細〕
次に、本実施形態の画像形成装置1に適用された定着ユニット14の詳細について説明する。
加熱ベルト45は、その基材の厚みが40μm(1μm=1×10−6m)の整磁材料(Fe−Ni合金など)であり、発熱層として機能する。そして、その表層に厚み300μm程度の薄膜の弾性層(シリコンゴム)が形成され、その外面には離型層(PFA)が形成されており、その発熱温度を150〜200℃の範囲に調整される直径50mm程度の無端状の薄肉ベルトである。
また、図2に示されるように、加圧ローラ44にはステッピングモータ66が装備されており、加圧ローラ44はこのモータ66からの動力により、搬送される用紙の幅方向に延びた軸線回りに回転する。この加圧ローラ44の回転駆動(図3でみて反時計回り)に伴い、加熱ベルト45が従動回転(図3でみて時計回り)し、加熱ベルト45と加圧ローラ44との間にはニップが形成される。
詳しくは、本実施例の加熱ベルト45は定着ローラ(定着部材)46に巻回されている。この定着ローラ46は、非磁性・非導電性(セラミックス製:厚さ1mm、直径40mm程度)のローラ基材(基材)46a上に、厚み5mm程度の断熱性を有したシリコンスポンジによる弾性層46bが形成された直径50mm程度のローラである。そして、定着ローラ46の弾性層46bが加熱ベルト45の内面に接触し、加熱ベルト45は軸線方向に亘って加圧ローラ44からの押圧力を受ける。これにより、加熱ベルト45と加圧ローラ44との間にはトナー画像を用紙に定着させる略フラットなニップが形成される。
この他に定着ユニット14は、加熱ベルト45の内側にIHコイルユニット(電磁誘導加熱ユニット)50を備えている(図1には示されていない)。IHコイルユニット50は、細い線材を束ねたリッツ線(線径0.15mmの線材、縒り数114本)である誘導加熱コイル52や、誘導加熱コイル52の周囲にて磁路を形成するべく、フェライト等の強磁性体で構成されたコア部54から構成されている。
誘導加熱コイル52は、加熱ベルト45を誘導加熱するための磁界(磁束)を発生させる。そのため、誘導加熱コイル52は加熱ベルト45の内面に沿って配置される。実際には、加熱ベルト45の内側にはコイルボビン53が配置されており(図3)、このコイルボビン53上に誘導加熱コイル52が巻線状に配置される構成である。
一方、上述した加熱ベルト45の発熱層は、当該コイル52からの磁束によって発熱する。詳しくは、この発熱層は、整磁材料(Fe−Ni合金など)であるため、常温では磁性を有するのに対し、この発熱層が所定の温度(キュリー温度)以上になると磁性が消失して非磁性(常磁性)になる性質を有しており、自己温度制御可能に構成されている。
ところで、図3にも示される如く、本実施例では、加熱ベルト45の上方には空間が形成されており、この空間に磁束抑制部材60が配置される。
具体的には、磁束抑制部材60は、加熱ベルト45の外面に沿って円弧状に湾曲した平面視板状で形成され、非磁性・良導電性の材料(アルミニウム製)で構成されている。換言すれば、磁束抑制部材60は、コイル52の巻き方向に部分的に対向し、加熱ベルト45の全周に亘って形成されていない。磁束抑制部材60の両端は、定着ローラ46と同様に定着ユニット14の図示しないカバー等に支持されている。なお、装置本体2に支持されていてもよい。
上記の如く構成された定着ユニット14では、不図示の高周波電源からコイル52に高周波電流が供給されると、コイル52には磁束が発生する。この磁束はコイルボビン53の径方向外側に向かって進み、加熱ベルト45に到達して発熱させる。
一方、加熱ベルト45の発熱層は、その温度がキュリー温度に達すると非磁性になる。例えば図4に示される如く、仮に幅の狭い用紙Pを連続して通過させると、上記長手方向(図4の左右方向)に延びた加熱ベルト45のうち通紙領域よりも外側部分(非通紙域)70,70の温度は上昇して当該キュリー温度を超える。この結果、発熱層は非磁性となり、磁束は加熱ベルト45を貫通して磁束抑制部材60に到達する。
そして、磁束抑制部材60の磁束抑制効果により、加熱ベルト45の軸線方向長さよりも小さい幅の用紙Pの連続搬送によって加熱ベルト45の非通紙域70の温度が上昇しても、この非通紙域70では発熱量が抑えられ、加熱ベルト45の過昇温を防止できる。
これらの結果、構造の簡略化を図りつつ、非通紙域70の過昇温防止と加熱ベルト45のウォームアップタイムの削減との両立を達成できる。
さらに、少ない定着熱容量で済み、また、加熱ベルト45における用紙Pの非通紙域70の過昇温を防止して良好なトナー画像が形成される結果、画像形成装置1の信頼性が向上する。
例えば、本発明の発熱回転体は発熱層を有する限り、薄肉の加熱ベルト45に替えて、例えば0.5mm以下の厚みで構成された定着ローラであっても良い。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、構造の簡略化を図りつつ、非通紙域の過昇温防止と昇温特性の向上との両立を達成できるとの効果を奏する。
7 画像形成部
14 定着ユニット(定着装置)
44 加圧ローラ(加圧回転体)
45 加熱ベルト(発熱回転体)
46 定着ローラ(定着部材)
46a ローラ基材(基材)
46b 弾性層
50 IHコイルユニット(電磁誘導加熱ユニット)
52 誘導加熱コイル(コイル)
60 磁束抑制部材
Claims (4)
- 記録媒体に画像を定着するための定着装置であって、
磁界の電磁誘導によって発熱する発熱層を有するとともに、搬送される前記記録媒体の幅方向に延びた軸線周りに回転し、前記記録媒体上のトナー画像を加熱してこの記録媒体に定着させる発熱回転体と、
前記発熱回転体の内側に配置され、巻き回されて前記発熱層を誘導加熱するための磁束を発生させるコイルを備えた電磁誘導加熱ユニットと、
前記発熱回転体の外側であって、この発熱回転体を挟んで前記コイルに対向する位置に配置されており、前記発熱層を貫通した磁束を通過させる非磁性の磁束抑制部材と
を具備することを特徴とする定着装置。 - 請求項1に記載の定着装置であって、
前記発熱回転体の内側に設けられ、この発熱回転体の外面に接触する加圧回転体との間にニップを形成させる定着部材を備え、
この定着部材は、非磁性・非導電性の基材と、この基材の外側に、前記発熱部材の内面に接触する断熱性を有した弾性層とを有することを特徴とする定着装置。 - 請求項1又は2に記載の定着装置であって、
前記磁束抑制部材は、前記発熱回転体の外面に沿って湾曲した平面視板状で形成されていることを特徴とする定着装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の定着装置を搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を前記記録媒体に定着させることを特徴とする画像形成装置。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5933476A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複写機用定着ロ−ラ |
JP2000039797A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-02-08 | Matsushita Graphic Communication Systems Inc | 定着装置 |
WO2003043379A1 (fr) * | 2001-11-14 | 2003-05-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rouleau chauffant, bande chauffante, dispositif chauffant a image et dispositif de formation d'image |
JP2007079131A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2008216390A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2009180818A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Kyocera Mita Corp | 定着ユニットおよびそれを備えた画像形成装置 |
JP2009186774A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Kyocera Mita Corp | 定着ユニットおよびそれを備えた画像形成装置 |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5933476A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複写機用定着ロ−ラ |
JP2000039797A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-02-08 | Matsushita Graphic Communication Systems Inc | 定着装置 |
WO2003043379A1 (fr) * | 2001-11-14 | 2003-05-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rouleau chauffant, bande chauffante, dispositif chauffant a image et dispositif de formation d'image |
JP2007079131A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2008216390A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2009180818A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Kyocera Mita Corp | 定着ユニットおよびそれを備えた画像形成装置 |
JP2009186774A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Kyocera Mita Corp | 定着ユニットおよびそれを備えた画像形成装置 |
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