JP2012098362A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】定着ベルト21と、定着ベルト21を押圧可能に配置される加圧ローラ31と、定着ベルト21の内周側に配置され、定着ベルト21を介して加圧ローラ31と当接してニップ部を形成するニップ形成部材23と、定着ベルト21の内周側に近接して固設されたパイプ状の金属熱伝導体22と、金属熱伝導体22の内周側に配置され、金属熱伝導体22を加熱する加熱手段と、を有する定着装置において、定着ベルト21の内周面側に固設されてニップ形成部材23の強度を補強する補強部材24を有し、加熱手段は、長手方向全域で発熱する第1のハロゲンヒータ25と、該第1のハロゲンヒータ25に対し、補強部材24を挟んで配置される長手方向の一部が主に発熱する第2のハロゲンヒータ26であり、いずれか一方のハロゲンヒータを点灯させてウォームアップ動作を行う。
【選択図】図2
Description
まず、図1を参照して、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。図1において、1は画像形成装置としての複写機の装置本体、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基づいた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部、12〜14は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着部材としての定着ベルト、31は定着装置20に設置された加圧部材としての加圧ローラを示す。
次に、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。図2に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21、金属熱伝導体22、ニップ形成部材23、補強部材24、熱源としてのヒータ(第1のハロゲンヒータ)25、ヒータ(第2のハロゲンヒータ)26、加圧部材としての加圧ローラ31、温度センサ40、ガイド板35,37等で構成される。
ここで、定着部材としての定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図2中の矢印方向(時計方向)に回転する。定着ベルト21は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが1mm以下に設定されている。定着ベルト21の基材は、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。
ニップ形成部材23は、定着ベルト21の内周面側に固設されていて、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部を形成する。なお、ニップ形成部材23と定着ベルト21とが摺接しても定着ベルト21の磨耗が軽減されるように、ニップ形成部23の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することが好ましい。
ニップ部におけるニップ形成部材23の強度を補強する補強部材24が、定着ベルト21の内周面側に固設されている。補強部材24が、ニップ形成部材23および定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接することで、ニップ部においてニップ形成部材23が加圧ローラ31の加圧力を受けて変形する(撓む)不具合を抑止している。
熱源としてのヒータ25、ヒータ26は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板(図示しない)に固定されている。そして、画像形成装置1の電源部により出力制御されたヒータ25、ヒータ26の輻射熱によって、金属熱伝導体22が加熱される。さらに、金属熱伝導体22によって定着ベルト21が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づいて制御される。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。
加圧部材としての加圧ローラ31は、直径が30mmであって、中空構造の芯金32上に弾性層33を形成したものである。加圧ローラ31の弾性層33は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA、PTFE等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ31は定着ベルト21に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。
定着ベルト21と加圧ローラ31との当接部であるニップ部の入口側には、ニップ部に向けて搬送される記録媒体Pを案内する入口ガイド板35が配設されている。また、ニップ部の出口側には、ニップ部から送出される記録媒体Pを案内する出口ガイド板37が配設されている。ガイド板35,37は、いずれも、定着装置20の側板に固設されている。
ヒータ25、ヒータ26の配光分布について図3を用いて説明する。ヒータ25は、長手方向全域を発熱するハロゲンヒータであり、ヒータ26は補強部材24を挟んで配置され、長手方向の一部が主に発熱するハロゲンヒータである。ヒータ25は、例えば、画像形成装置で使用できる最大用紙幅とし、図3に示す例では、A4横通紙の場合の幅297mmに両側に各10mmのマージンを取った発光長とした。また、ヒータ26は、頻繁に使用される小サイズ幅を想定し、A4縦通紙の場合の幅210mmに両側に各5mmのマージンを取った発光長とした。
以下、本実施形態の定着装置20の特徴的な加熱制御について詳述する。図4は、定着装置20のウォームアップ動作時および通紙時におけるヒータ25,26への給電制御を示すフローチャートである。
2 原稿読込部
3 露光部
4 作像部
5 感光体ドラム
7 転写部
10 原稿搬送部
12,13,14 給紙部
20 定着装置
21 定着ベルト
22 金属熱伝導体
23 ニップ形成部材
24 補強部材
25 ヒータ
26 ヒータ
31 加圧ローラ
32 加圧ローラ芯金
33 加圧ローラ弾性層
35 入口ガイド板
37 出口ガイド板
40 温度センサ
D 原稿
K 搬送経路
L 露光光
P 記録媒体
T トナー像
Claims (6)
- 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ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着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当接部材と、
前記定着部材の内周側に近接して固設されたパイプ状の金属熱伝導体と、
前記金属熱伝導体の内周側に配置され、該金属熱伝導体を加熱する加熱手段と、を有する定着装置において、
前記定着部材の内周面側に固設されて前記当接部材の強度を補強する補強部材を有し、
前記加熱手段は、長手方向全域で発熱する第1のハロゲンヒータと、該第1のハロゲンヒータに対し、前記補強部材を挟んで配置される長手方向の一部が主に発熱する第2のハロゲンヒータであり、
いずれか一方のハロゲンヒータを点灯させてウォームアップ動作を行うことを特徴とする定着装置。 - 前記補強部材は、前記第1のハロゲンヒータ、および/または前記第2のハロゲンヒータと対向する側の面に反射部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記金属熱伝導体は、前記第1および第2のハロゲンヒータにより加熱される側の面に黒塗装が施されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の定着装置。
- 請求項1から3まで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。
- 前記ウォームアップ動作後の通紙動作において、
印刷要求の紙幅サイズが所定値以下の時は、前記第2のハロゲンヒータを点灯させて前記通紙動作を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記ウォームアップ動作後の通紙動作において、
印刷要求の画像領域幅が所定値以下の時は、前記第2のハロゲンヒータを点灯させて前記通紙動作を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
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