JP2012128220A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】定着ベルト21と、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と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材26と、定着ベルト21の内径部に固設され、ニップ形成部材26をニップ部とは反対側から支持する補強部材23と、定着ベルト21の内周側に固設され、外周面が定着ベルト21の回転を支持する支持部材60と、支持部材60の円筒内部に配置され支持部材60を加熱する加熱手段25と、を備え、補強部材23は、ニップ形成部材26と当接してニップ形成部材26を支持する支持突起23bと、支持突起23bから加圧ローラ31の加圧方向に延設され支持突起23bよりも加熱手段25配置側とは反対側に厚みを増した本体23aと、からなる。
【選択図】図13
Description
例えば、特許文献2では、発熱体としてのセラミックヒータ211と、加圧部材としての加圧ローラ212との間に耐熱性フィルム(定着フィルム)213を挟ませて定着ニップ部Nを形成させ、前記定着ニップ部Nのフィルム213と加圧ローラ212との間に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して、フィルム213と一緒に挟持搬送させることで、ニップ部Nにおいてセラミックヒータ211の熱がフィルム213を介して被記録材に与えられ、また定着ニップ部Nの加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるフィルム加熱方式の定着装置が開示されている(図19)。このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができるとともに、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く(クイックスタート性)、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電力)等の利点がある。
また、フィルム加熱方式の定着装置では、ベルトをニップ部で局所的に加熱しているため回転するベルトがニップ入り口に戻ってくる際に、ベルト温度は最も冷えた状態になり、(特に高速回転を行うと)定着不良が出やすいという問題があった(課題2)。
〔1〕 回転可能な無端状ベルトの定着部材(定着ベルト21)と、前記定着部材の外周側に該定着部材と圧接可能に配置される加圧部材(加圧ローラ31)と、前記定着部材の内周側に配置され、前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接してニップ部(ニップ部27)を形成するニップ形成部材(ニップ形成部材26)と、前記定着部材の内径部に固設され、前記ニップ形成部材を前記ニップ部とは反対側から支持する補強部材(補強部材23)と、前記定着部材の内周側に固設され、外周面が該定着部材の内周面と摺接して前記定着部材の回転を支持する略円筒状の支持部材(支持部材60)と、前記支持部材の円筒内部に配置され該支持部材を加熱する加熱手段(加熱手段25)と、を備え、前記補強部材は、前記ニップ形成部材と当接して該ニップ形成部材を支持する支持部(支持突起23b)と、該支持部から前記加圧部材の加圧方向に延設され前記支持部よりも前記加熱手段配置側とは反対側に厚みを増した補強部(本体23a)と、からなることを特徴とする定着装置(定着装置20、図2,図13,図14)。
〔2〕 前記支持部材の断面は、前記補強部材を境にして、前記加熱手段が配置されている領域(加熱領域63)が該加熱手段配置側とは反対側の領域(分離領域64,逃げ領域65,中間領域66)よりも広くなった形状を有していることを特徴とする前記〔1〕に記載の定着装置(図2,図5)。
〔3〕 前記ニップ形成部材は、前記支持部材の円筒外周に設けられた凹部(ニップ凹部61)に収納されており、前記補強部材の支持部は、前記凹部に設けられた開口部(開口69,開口部70b,71a)を通して前記ニップ形成部材に直接当接していることを特徴とする前記〔1〕または〔2〕に記載の定着装置(図2,図3)。
〔4〕 前記補強部材の前記加熱手段に面する主面に反射板(反射板22)を有することを特徴とする前記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の定着装置(図13〜図15)。
〔5〕 前記反射板は、前記補強部材の前記加熱手段配置側とは反対側の面で保持されていることを特徴とする前記〔4〕に記載の定着装置(図13,図17)。
〔6〕 前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の定着装置(定着装置20)を備えることを特徴とする画像形成装置(画像形成装置1、図1)。
本発明の画像形成装置によれば、本発明の定着装置を備えるので、低熱容量化を維持したまま、安定した画像形成を行うことができる。
まず、図1を参照して本発明の実施の形態に係る画像形成装置1について説明する。
図1に示すように、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が着脱自在に設置されている。このため、これらの4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kは、ユーザなどによって交換自在になっている。
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。
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上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
図2に示すように、定着装置20は、回転可能で可撓性を有する無端状の定着ベルト21と、定着ベルト21の径方向外側に設けられるとともに定着ベルト21を径方向内側に押圧する加圧部材31と、定着ベルト21の径方向内側に設けられるとともに定着ベルト21を挟んで加圧部材31と互いに押圧するニップ形成部材26と、定着ベルト21および加圧部材31の間にトナー像Tを担持した記録媒体Pを挟み込むニップ部27と、定着ベルト21の内周側に設けられるとともに定着ベルト21を回転可能に支持する管状(略円筒状、パイプ形状)の支持部材(加熱部材ともいう)60と、支持部材60を加熱して定着ベルト21に伝熱させる加熱手段25と、支持部材60を画像形成装置1に支持させる補強部材23と、定着装置20の長手方向の両端部に設けられたフランジ部材28と、両端部に設けられたフランジ部材28をそれぞれ支持する図12に示すフレームである側板42とを備えている。
ユーザが操作パネルあるいはコンピュータなどを操作して印刷要求を出す。この印刷要求により画像形成装置が出力信号を受けると、駆動機構によって加圧部材31が回転され、定着ベルト21も連れ回りする。
上述した実施の形態と同条件で、図5に示す寸法および形状の支持部材60を用い、ニップ形成部材26を組み付けた支持部材60の外周長L1と定着ベルト21の内周長L2との周長差L2−L1のみを異ならせて、各種の測定を行った。測定は、周長差と支持部材60の表面温度との関係、ならびに周長差と支持部材60および定着ベルト21の摩擦力との関係について行った。
以下、本発明の要部構成について説明する。
図13は、補強部材23を定着装置20に固設した状態を示す断面図である。
また図14は、本発明の定着装置20に用いる補強部材23の構成を示す詳細図である。ここでは、定着装置20に固設された補強部材23とニップ形成部材26の当接状態を示しており、図14(a)はその側面図、図14(b)はその上面拡大図である。なお、補強部材23、ニップ形成部材26以外の部材は省略している。
反射板22は、アルミ板を断面がコの字形状になるように板金加工したものであり、反射部22a、立上部22b、取付部22cの3つの部位からなる。
3 露光部
4Y,4M,4C,4K 作像部
5Y,5M,5C,5K 感光体ドラム
12 給紙部
18 加熱領域と分離領域との間の最大外径
19 止着部材
20 定着装置
21 定着ベルト
21a 基材
21b 離型層
21c 塗膜
22 反射板
22a 反射部
22b 立上部
22c 取付部
22h 固定穴
22k 開口部
22n 固定ネジ
23 補強部材
23a 本体
23b 受け突起
23h ネジ穴
25 加熱手段
26 ニップ形成部材
26a 本体
26b 支持突起
26c 中心線
27 ニップ部
28 フランジ部材
28a 円筒部
28b フランジ部
28c 鍔部
28d 案内部
29 膜部材
31 加圧ローラ(加圧部材)
32 中心軸
33 弾性層
34 離型層
42 側板
60 支持部材
60a 塗膜
61 ニップ凹部
62 導入領域
63 加熱領域
63a 加熱領域の円弧中心
64 分離領域
64a 分離領域の円弧中心
65 逃げ領域
66 中間領域
67 側壁
68 底壁
69 開口
70 外保持部材
70a 取付部
70b 開口部
71 内保持部材
71a 開口部
75 帯電部
76 現像装置
77 クリーニング部
78 中間転写ベルト
79Y,79M,79C,79K 1次転写バイアスローラ
80 中間転写クリーニング部
82 2次転写バックアップローラ
83 クリーニングバックアップローラ
84 テンションローラ
85 中間転写ユニット
89 2次転写ローラ
97 給紙ローラ
98 レジストローラ対
99 排紙ローラ対
100 スタック部
101 ボトル収納部
102Y,102M,102C,102K トナーボトル
201 ヒータ
202,203 ローラ部材
204 定着ベルト
205,212 加圧ローラ
211 セラミックヒータ
213 フィルム
A,B 領域
N 定着ニップ部
P 記録媒体
T トナー像
Claims (6)
- 回転可能な無端状ベルトの定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材と圧接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、前記定着部材を介して前記加圧部材と圧接してニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着部材の内径部に固設され、前記ニップ形成部材を前記ニップ部とは反対側から支持する補強部材と、
前記定着部材の内周側に固設され、外周面が該定着部材の内周面と摺接して前記定着部材の回転を支持する略円筒状の支持部材と、
前記支持部材の円筒内部に配置され該支持部材を加熱する加熱手段と、
を備え、
前記補強部材は、前記ニップ形成部材と当接して該ニップ形成部材を支持する支持部と、該支持部から前記加圧部材の加圧方向に延設され前記支持部よりも前記加熱手段配置側とは反対側に厚みを増した補強部と、からなることを特徴とする定着装置。 - 前記支持部材の断面は、前記補強部材を境にして、前記加熱手段が配置されている領域が該加熱手段配置側とは反対側の領域よりも広くなった形状を有していることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記ニップ形成部材は、前記支持部材の円筒外周に設けられた凹部に収納されており、
前記補強部材の支持部は、前記凹部に設けられた開口部を通して前記ニップ形成部材に直接当接していることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。 - 前記補強部材の前記加熱手段に面する主面に反射板を有す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。
- 前記反射板は、前記補強部材の前記加熱手段配置側とは反対側の面で保持されていることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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