JP2014032383A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

定着装置および画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014032383A
JP2014032383A JP2013064455A JP2013064455A JP2014032383A JP 2014032383 A JP2014032383 A JP 2014032383A JP 2013064455 A JP2013064455 A JP 2013064455A JP 2013064455 A JP2013064455 A JP 2013064455A JP 2014032383 A JP2014032383 A JP 2014032383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing belt
heating
fixing device
fixing
belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013064455A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Arai
裕司 荒井
Masaaki Yoshikawa
政昭 吉川
Kenji Ishii
賢治 石井
Sadafumi Ogawa
禎史 小川
Teppei Kawada
哲平 川田
Arinobu Yoshiura
有信 吉浦
Toshihiko Shimokawa
俊彦 下川
Kensuke Yamaji
健介 山地
Yoshinori Yamaguchi
嘉紀 山口
Hirotada Takagi
啓正 高木
Naoki Iwatani
直毅 岩谷
Takahiro Imada
高広 今田
So Goto
創 後藤
Akira Suzuki
明 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2013064455A priority Critical patent/JP2014032383A/ja
Priority to US13/929,920 priority patent/US9316972B2/en
Publication of JP2014032383A publication Critical patent/JP2014032383A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/206Structural details or chemical composition of the pressure elements and layers thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2025Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
    • G03G2215/2032Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around additional rotating belt support members
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2035Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】ヒータ本数を増やすことなく、記録媒体の幅が変わった際に記録媒体の幅に合わせて適切に加熱することで、定着ベルトの破損や定着不良を抑制できる定着装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着ベルトと、定着ベルトを押圧する加圧部材と、ニップ形成部材と、定着ベルトの幅方向に亘って設けられ、定着ベルトを加熱領域からの伝熱により加熱する加熱手段26と、加熱手段26の加熱領域に対向する側とは反対側に設けられ、加熱手段26から反対側に放射された熱を反射して加熱領域を加熱する反射板28と、を備えた定着装置において、反射板28は、加熱手段26から放射された熱を反射する方向を変化させるように、少なくとも一部の位置を変更可能である。
【選択図】図3

Description

本発明は、定着ベルトを内周側から支持する筒状の支持部材を有する定着装置およびこの定着装置を備える画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスとしては、まず、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化する。そして、現像された画像を転写装置により記録紙等の記録媒体に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上のトナー画像を定着する過程により成立している。
この定着装置では、対向するローラやベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着ベルトおよび加圧ローラが、互いに当接してニップ部を形成するように配置されている。このニップ部に記録媒体を挟み込み、熱および圧力を加え、トナー像を記録媒体上に定着するようになっている。
この種の定着装置としては、図13に示すように、定着ベルト101および加圧ローラ102を備えたベルト定着方式の定着装置100が知られている。ここでの定着ベルト101は、熱源体である加熱ヒータ110を内蔵した加熱ローラ111と、表層にゴム層112を有する定着ローラ113とに巻き回されて設けられている。加圧ローラ102は、定着ローラ113との間でニップ部114を形成し、定着ベルト101を押圧するように設けられている。
この定着装置100に搬送されたトナー転写済みの記録紙120は、定着ベルト101と加圧ローラ102とのニップ部114に送り込まれる。記録紙120がニップ部114を通過する過程で、転写されたトナー像が加熱および加圧され記録紙120に定着する。
また、画像形成装置に用いられる定着装置において、回転するベルト部材の内側面に接して滑りながらベルト部材を外側に向けて押圧し相手部材に押し付ける固定部材を有するものが知られている。この種の定着装置としては、例えば、フィルム加熱方式によるものと、加圧ベルト方式によるものとがある。
フィルム加熱方式の定着装置としては、例えば、略円筒形状の支持部材と、支持部材の周囲に回転可能に設けられる定着フィルムと、支持部材の外周部に設けられるとともに定着フィルムを内周側から加熱するセラミックヒータと、定着フィルムをセラミックヒータに押圧する加圧ローラとを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。定着フィルムは、セラミックヒータと加圧ローラとの間に挟まれて、定着フィルムと加圧ローラとの間にニップ部が形成されている。
この定着装置では、画像定着すべきトナー画像を形成担持させた記録紙が、定着フィルムと加圧ローラとの間に送り込まれ、回転する定着フィルムと一緒に挟持搬送される。これにより、この定着装置では、ニップ部においてセラミックヒータの熱が定着フィルムを介して記録紙に与えられるとともに、定着フィルムと加圧ローラとの間の加圧力も記録紙に与えられ、トナー画像が記録紙に熱圧定着されるようになっている。
このフィルム加熱方式の定着装置によれば、セラミックヒータおよびフィルムとして低熱容量の部材を用いることにより、オンデマンドタイプの装置を構成することができる。このため、この定着装置では、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い。これにより、この定着装置によれば、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を向上できるとともに、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さく省電力化を促進できる等の利点がある。
しかしながら、上述したフィルム加熱方式の定着装置では、耐久性の問題と、ベルト温度安定性の問題があった。すなわち、セラミックヒータと定着ベルトの内周面とが擦れることに対して耐磨耗性が不十分であるので、この定着装置を長時間運転すると連続摩擦を繰り返す面が荒れてしまう。これにより、セラミックヒータと定着ベルトとの摩擦抵抗が増大することにより、定着ベルトの走行が不安定になるか、もしくは定着装置の駆動トルクが増大する等の問題が発生する可能性がある。
その結果、上述したフィルム加熱方式の定着装置では、画像を形成する記録紙にスリップが生じて画像のずれが生じることがある。あるいは、上述したフィルム加熱方式の定着装置では、駆動ギヤに作用する外力が増大し、ギヤの破損を引き起こすことがある。
しかも、上述したフィルム加熱方式の定着装置では、定着ベルトをニップ部で局所的に加熱しているため、回転する定着ベルトが1周してニップ部に戻ってくる際に、定着ベルト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る。
一方、加圧ベルト方式の定着装置としては、例えば、ハロゲンヒータを内蔵する加熱ローラと、外周側が加熱ローラに接するエンドレスベルトと、エンドレスベルトを加熱ローラに向けて内側から押圧する加圧パッドとを備えたベルトニップ方式の定着装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。加熱ローラは、回転可能で表面が弾性変形するようになっている。エンドレスベルトは、加熱ローラに接したまま加熱ローラの回転に伴って回転するようになっている。加圧パッドは、エンドレスベルトの内周側に非回転状態で配置され、エンドレスベルトを加熱ローラに押圧するようになっている。エンドレスベルトと加熱ローラとの間には、記録紙が通過するベルトニップが形成されている。
この加圧ベルト方式の定着装置によれば、加圧パッドの押圧面を加熱ローラの表面に沿わせる形状にすることにより、エンドレスベルトを加熱ローラの表面に沿わせることができる。このため、この定着装置によれば、記録紙と加熱ローラとの接触面積を広げることができるので、加熱ローラから記録紙への熱伝達効率を大幅に向上させ、エネルギ効率を向上できると同時に装置の小型化を実現することが可能となる。
また、上述の加圧ベルト方式の定着装置を用いて、フィルム加熱方式の定着装置での問題であるセラミックヒータと定着ベルトの内周面との摩擦を改善する構成が開発されている。すなわち、セラミックヒータと定着ベルトの内周面との摩擦の問題を改善するために、上述した加圧ベルト方式の定着装置に、加圧パッドの表層に低摩擦シートとしてPTFEを含浸させたガラス繊維シート(PTFE含浸ガラスクロス)を用いる構成が開示されている。したがって、この種の低摩擦シートを上述したフィルム加熱方式の定着装置のセラミックヒータの定着ベルトに対向する側に設けることにより、セラミックヒータと定着ベルトとの摩擦の問題を改善することができる。
そこで、ハロゲンヒータを内蔵する加熱ローラと、外周側が加熱ローラに接するエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内周側から加熱ローラに押圧するとともに、エンドレスベルトの内周側に接触する面に低摩擦シートを設けた加圧パッドとを備えたベルトニップ方式の定着装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、この定着装置では、加熱ローラの熱容量が大きく、昇温が遅いため、ウォームアップにかかる時間が長いという問題がある。
ここで、上述した各種の問題を同時に解決する定着装置として、例えば、熱源を内蔵する略円筒形状の支持部材と、支持部材の周囲に回転可能に設けられる定着ベルトと、定着ベルトを外周側から支持部材に押圧する加圧ローラとを備えたものが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
また、同様に、上述した各種の問題を同時に解決する定着装置として、例えば、ヒータを内蔵する略円筒形状の支持部材と、支持部材の周囲に回転可能に設けられる定着ベルトと、定着ベルトを外周側から支持部材に押圧する加圧ローラとを備えたものが提案されている(例えば、特許文献5参照)。この定着装置では、ヒータは、支持部材の内部で、ニップ部の上流側に偏って配置されている。これにより、回転する定着ベルトはヒータにより加熱された直後にニップ部に到達するので、加熱効率を更に向上することができる。
ここで、ヒータによる定着ベルトの加熱効率を向上させるために、ヒータの後方に放射される熱をヒータの前方に反射させる反射板を備えた定着装置が開発されている(例えば、特許文献6参照)。図14に示すように、この定着装置200では、ヒータ201は円筒形状の支持部材202の内部で偏心して設けられ、支持部材202の内部であってヒータ201に最も近い支持部材202の反対側に反射板203が設けられている。
この定着装置200では、ヒータ201から放射された熱は、一部は支持部材202に直接放射されるとともに(図中、実線矢印)、他の一部は反射板203に向けて放射されて反射板203により反射され間接的に支持部材202に放射されるようになっている(図中、破線矢印)。反射板203は、支持部材202の軸方向を長手方向とする一枚の板状部材により形成されている。
この定着装置200によれば、ヒータ201から背側に放射される熱を無駄にすることなく支持部材202の加熱に利用することができるので、定着ベルトの加熱効率を向上することができる。
また、ヒータによる定着ベルトの加熱効率を向上させるために、ヒータの後方に放射される熱をヒータの前方に反射させる反射部材を備え、反射部材の両端部が幅方向中央部の側に向けて傾斜する定着装置が開発されている(例えば、特許文献7参照)。この定着装置では、反射部材は、両端部が反射部材可動機構によって幅方向中央部の側に向けて可動することで、ヒータから放射される熱を幅方向中央部に向けて反射するように設けられている。これにより、定着装置は、幅方向の狭い記録媒体が連続する場合にも、非通紙領域を過昇温することなく、金属部材や定着ベルトを加熱することができる。
しかしながら、上述した反射板203を備えた定着装置200にあっては、反射板203が一枚の板状部材から構成されるので、例えば、記録紙の幅が変更されることにより記録紙に対する加熱の状態が変化しても対応できないという問題があった。
すなわち、例えば、図14に示すように、ヒータ201が加熱部(図中、ジグザグ線で示す範囲)の長さLと同等の幅W1を有する記録紙P1を加熱する場合は、支持部材202および定着ベルトは記録紙P1の幅W1と同幅でほぼ均一な温度に加熱される(図中、定着ベルトの温度を参照)。これに対し、図14に一点鎖線で示すように、ヒータ201が加熱部の長さLより長い幅W2を有する記録紙P2を加熱する場合は、記録紙P2の幅方向の両縁部はヒータ201による加熱範囲よりもはみ出してしまい十分に加熱されない可能性がある。その場合、記録紙P2の加熱範囲からはみ出した部分では、定着不良が発生するおそれがある。
また、例えば、図15に一点鎖線で示すように、ヒータ201が加熱部の長さLより短い幅W3を有する記録紙P3を加熱する場合は、定着ベルトの用紙幅W3の外側の領域では、通紙時に記録紙P3による吸熱がなされない。このため、特に連続で通紙された場合、定着ベルトの加熱範囲のうちで用紙幅W3の外側の領域は、長時間過剰に加熱され続けてしまう。定着ベルトが過剰に加熱されると、定着ベルトがダメージを受けて破損してしまうおそれがある。
定着ベルトの過剰な加熱を抑制するために、定着ベルトに温度検知センサを設け、定着ベルトの温度が閾値に達した場合に印刷速度を遅くする等、定着ベルトの温度が上がり過ぎないように制御することが考えられる。しかしながら、この場合は定着ベルトの破損は抑制できるものの、印刷速度が遅くなって生産性が低下してしまう。
また、上述した各問題を解決するために、定着装置に各用紙幅に合わせた複数のヒータを備えるようにすることも考えられる。しかしながら、定着装置に備えることができるヒータは、サイズやコストの制約から1〜2本に制限されてしまうので、定着装置がヒータを多数備えることは現実的には困難である。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ヒータ本数を増やすことなく、記録媒体の幅が変わった際に記録媒体の幅に合わせて適切に加熱することで、定着ベルトの破損や定着不良を抑制できる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明に係る定着装置は、回転可能で可撓性を有する無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの径方向外側に設けられるとともに前記定着ベルトを径方向内側に押圧する加圧部材と、前記定着ベルトの径方向内側に設けられるとともに前記定着ベルトを挟んで前記加圧部材と互いに押圧し、前記定着ベルトおよび前記加圧部材の間にトナー像を担持した記録媒体を挟み込むニップ部の一部を形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトの内周側に設けられるとともに前記定着ベルトを回転可能に支持する管状の支持部材と、前記定着ベルトの幅方向に亘って設けられ、前記支持部材の少なくとも一部に設定された加熱領域を放射により加熱するとともに、前記定着ベルトを前記加熱領域の前記支持部材からの伝熱により加熱する加熱手段と、前記加熱手段の前記加熱領域に対向する側とは反対側に設けられるとともに、前記加熱手段から前記反対側に放射された熱を反射して前記加熱領域を加熱する反射手段と、を備えた定着装置において、前記反射手段は、前記加熱手段から放射された熱を反射する方向を変化させるように、少なくとも一部の位置を変更可能であることを特徴とするものである。
本発明によれば、ヒータ本数を増やすことなく、記録媒体の幅が変わった際に記録媒体の幅に合わせて適切に加熱することで、定着ベルトの破損や定着不良を抑制できる定着装置を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置を示す概略の構成図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の中央縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置のヒータと反射板と支持部材とを示す図2のA−A線で切断した概略の断面図であり、(a)は反射板が平板状の場合、(b)は反射板の一部が上方に曲折した場合である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の反射板とカムとを示す概略図であり、(a)は反射板が平板状の場合、(b)は反射板の一部が上方に曲折した場合である。 本発明の他の実施の形態に係る定着装置のヒータと反射板と支持部材とを示す正面から見た概略図であり、(a)は反射板が平板状の場合、(b)は反射板が中央で上方に曲折した場合である。 本発明の更に他の実施の形態に係る定着装置の反射板の一部を示す正面から見た概略図であり、(a)は反射板が平板状の場合、(b)は反射板の一部が上方に曲折した場合、(c)は反射板の一部が下方に曲折した場合である。 本発明の更に他の実施の形態に係る定着装置の反射板とカムとを示す概略図であり、(a)は反射板が平板状の場合、(b)は反射板の一部が上方に曲折した場合、(c)は反射板の一部が下方に曲折した場合である。 本発明の更に他の実施の形態に係る定着装置のヒータと反射板と支持部材とを示す正面から見た概略図であり、(a)は反射板が平板状の場合、(b)は反射板が中央で上方に曲折した場合である。 本発明の更に他の実施の形態に係る定着装置のヒータと反射板と支持部材とを示す正面から見た概略図であり、(a)は反射板が平板状の場合、(b)は反射板が中央で上方に曲折した場合である。 本発明の更に他の実施の形態に係る定着装置の反射板を示す中央縦断面図である。 本発明の更に他の実施の形態に係る定着装置の反射板を示す中央縦断面図である。 本発明の更に他の実施の形態に係る定着装置のヒータと反射板と支持部材とを示す正面から見た概略図であり、(a)は反射板が平板状の場合、(b)は反射板の一部が上方に曲がった場合である。 従来の定着装置を示す中央縦断面図である。 従来の他の定着装置に適正幅の記録紙とそれより幅広の記録紙とを適用した場合における記録紙の加熱状態を示す正面から見た概略図である。 従来の他の定着装置に適正幅の記録紙とそれより幅狭の記録紙とを適用した場合における記録紙の加熱状態を示す正面から見た概略図である。 ヒータを2本備えた定着装置に適正幅の記録紙とそれより幅狭の記録紙とを適用した場合における記録紙の加熱状態を示す正面から見た概略図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
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、ユーザ等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。
各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76、クリーニング部77、不図示の除電部等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成されることになる。
感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、不図示の駆動モータによって図1中の矢印方向に回転駆動される。そして、帯電部75の位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程)。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)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像部76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程)。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および第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(第1転写工程)。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。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77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上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程)。
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。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト78上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。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によって張架および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。
4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。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、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。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上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、画像形成装置1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を経由して搬送されたものである。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。
レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21および加圧部材22による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。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1における一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、本実施の形態に係る定着装置20の構成について説明する。
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22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22と互いに押圧するニップ形成部材23と、定着ベルト21および加圧部材22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24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の支持部材25と、支持部材25を加熱して定着ベルト21に伝熱させる加熱手段としてのハロゲンヒータ26と、支持部材25を画像形成装置1に支持させる補強部材27と、ハロゲンヒータ26の熱を反射する反射手段としての反射板28とを備えている。
定着ベルト21は、例えば内径30mmの筒状で、例えば厚さ30〜50μmの鉄製の基材と、その表面側に形成された離型層と、基材の裏面側に形成された塗膜とを備えている。基材を形成する材料としては、鉄に限られず、コバルト、ニッケル、ステンレス、あるいはこれらの合金等の伝熱性のよい金属材料、もしくはポリイミド等の合成樹脂材料を用いることができる。
離型層は、記録媒体P上のトナー像Tに対して離型性を高めるために設けられている。離型層は、例えば厚さ10〜50μmのPFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)製としている。離型層を形成する材料としては、PFAに限られず、PTFE(4フッ化エチレン樹脂)、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)等を用いることができる。離型層を設けることで、トナー像Tに対する離型性が担保される。
ここで、基材と離型層とが直接積層されたものである場合は、未定着画像を押しつぶして定着するときに、条件によっては定着ベルト21の表面の微小な凹凸が画像に転写されて、画像の単色で塗りつぶした部分(ベタ部)に所謂ユズ肌状の跡が残るという不具合が生じる可能性がある。これを抑制するために、基材と離型層との間には、シリコーンゴムの層等からなる弾性層を設けることが好ましい。例えば厚さ100μm以上のシリコーンゴム層を設けることにより、シリコーンゴム層の変形によって定着ベルト21の表面の微小な凹凸が吸収されるので、ユズ肌状の画像の発生を改善することができる。但し、弾性層は必ずしも設けなくてもよく、弾性層を設けない場合は熱容量が小さくなるので、定着性を向上することができる。
塗膜は、支持部材25との摩擦抵抗を小さくするために設けられている。塗膜は、テフロン(登録商標)のコーティングとしている。塗膜を形成する材料としては、テフロン(登録商標)に限られず、メッキ、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、ガラスコート等の表面コートを用いることができる。
加圧部材22は、外径が例えば30mmのローラであって、金属製のパイプ状の中心軸30と、その周囲に設けられた耐熱性のシリコーンゴムからなる弾性層31と、表面に形成されたPFA製の離型層32とを備えている。中心軸30は中空であるので、中実である場合に比べて熱容量を小さくすることができる。また、中心軸30には必要に応じてハロゲンヒータ等の加熱源を内蔵するようにしてもよい。但し、加圧部材22は中空であることに限られず、中実であってもよい。
弾性層31は、例えば厚さ2〜3mmとなっている。弾性層31を形成するシリコーンゴムは、耐熱性の高いソリッドゴムとしている。但し、これには限られず、例えば加圧部材22の内部に加熱源を有しない場合は、スポンジゴムを用いてもよい。この場合、スポンジゴムによって加圧部材22の断熱性が高まるので、定着ベルト21の熱が奪われにくくなる。離型層32は、例えば厚さ50μmのPFAチューブを被覆して形成されている。離型層32は、PFA製に限られず、例えばPTFE製であってもよい。
加圧部材22は、図示しない加圧機構によりニップ形成部材23に向けて定着ベルト21を介して押し当てられている。加圧部材22が定着ベルト21を介してニップ形成部材23に押圧されることにより、弾性層31が押しつぶされて変形し、所定のニップ幅を有するニップ部24が形成される。加圧部材22は、定着ベルト21を押圧した状態で図示しない駆動機構により回転される(図2中、矢印方向)。この回転に伴って、定着ベルト21が回転するとともに、ニップ部24で記録媒体Pが加圧されつつ搬送される。
また、加圧部材22の通紙範囲以外では離型層32は設けられず、弾性層31が露出したグリップ部が形成されている。これにより、グリップ部においては表層が高摩擦になるので、加圧部材22が定着ベルト21を容易に連れ回りさせることができる。但し、離型層32が加圧部材22の全範囲に設けられるようにして、グリップ部が設けられないようにしてもよい。
支持部材25は、例えば厚さ0.1〜1mmの鉄製の断面略C字形状のパイプとされている。支持部材25は、ニップ形成部材23を収容してニップ部24の一部を形成するニップ凹部25aと、ニップ凹部25aの定着ベルト21の回転方向上流側に設けられる加熱領域25bとを備えている。支持部材25はプレス成型により形成される。
なお、本実施の形態において、定着装置20は、支持部材25を設けた構成で説明するが、支持部材25を有しない構成にも適用可能である。この場合、定着ベルト21は、形状を維持できる程度の厚みとしたり、材質を剛性の高いものとしたりする。また、定着装置20は、定着ベルト21の両端部に設けられるフランジ部に、定着ベルト21の断面形状を保持するためのガイド部材を設けるようにするとより好ましい。
加熱領域25bは、ニップ凹部25aの回転方向上流側から連続する断面円弧形状であって、ハロゲンヒータ26により直接加熱されるとともに、部位によっては反射板28により反射された熱によって間接的に加熱される領域としている。定着ベルト21は、記録媒体搬送方向下流側に引っ張られることから、加熱領域25bから離れ難くなっている。また、支持部材25の内面、特に加熱領域25bは黒色塗装されている。これにより、ハロゲンヒータ26からの輻射熱の輻射率が向上する。
支持部材25の外周面は塗膜でコートされている。塗膜は、定着ベルト21との摩擦抵抗を小さくするために設けられている。塗膜は、テフロン(登録商標)のコーティングとしている。塗膜を形成する材料としては、テフロン(登録商標)に限られず、メッキ、DLC、ガラスコート等の表面コートを用いることができる。また、支持部材25と定着ベルト21との間にはグリスが塗布されている。これにより、支持部材25と定着ベルト21との摩擦抵抗が小さくなる。
ニップ凹部25aには、ニップ凹部25aの外側、すなわち支持部材25の内側に設けられた断面略コ字形状の外保持部材40と、ニップ凹部25aの内側、すなわち支持部材25の外側に設けられた断面略コ字形状の内保持部材41とが装着されている。これら外保持部材40と内保持部材41とは、支持部材25のニップ凹部25aの壁部を挟持してねじ止めされている。これら外保持部材40と内保持部材41との装着により、ニップ凹部25aの形状が維持される。また、外保持部材40の長手方向の両端部は、支持部材25の長手方向の両端部に設けられたフランジにより、支持部材25に対して固定されている。
ニップ形成部材23は、内保持部材41の内側に設けられている。ニップ形成部材23は、耐熱性を有するプラスチック製であるとともに、支持部材25の長手方向に沿った略角棒状としている。このニップ形成部材23は、加圧部材22に対向する本体23aと、本体23aの背面で補強部材27に当接して支持される支持突起23bと、本体23aの定着ベルト21の内周面に接する面に設けられた滑動シートとを備えている。但し、滑動シートは設けなくてもよい。
本体23aの加圧部材22側は、加圧部材22の外周面の曲率に合わせた凹形状に形成されている。このため、記録媒体Pの排出方向が加圧部材22寄りになるので、記録媒体Pと定着ベルト21との分離性が向上してジャムの発生が抑制される。ここでは、ニップ部24の形状が凹形状であるが、これに限られず平坦形状やその他の形状であってもよい。支持突起23bは、内保持部材41に設けられたニップ保持部材42により保持されている。
膜部材は、PTFE繊維の織物からなり、定着ベルト21との摩擦抵抗を低減している。ニップ形成部材23は、フランジにより支持部材25に対して固定されている。本体23aが加圧部材22により押圧された際は、支持突起23bが補強部材27に当接して支持されることで、加圧部材22により押し込まれることが防止される。
補強部材27は、支持部材25の長手方向に沿った金属製の略角棒状で、高い剛性を有する本体27aと、ニップ形成部材23の支持突起23bに当接する受け突起27bとを備えている。補強部材27は、ステンレスやアルミニウムにより形成されている。受け突起27bは、ニップ形成部材23の支持突起23bに当接し、加圧部材22により押圧されたニップ形成部材23を背後から支持する。補強部材27は、フランジにより支持部材25に対して固定されている。
ハロゲンヒータ26は、定着ベルト21の幅方向に亘って設けられ、支持部材25の少なくとも一部に設定された加熱領域25bを放射により加熱するとともに、定着ベルト21を加熱領域25bの支持部材25からの伝熱により加熱するようになっている。ハロゲンヒータ26は、支持部材25の長手方向に沿って内部に設けられる線状発熱体からなる。本実施の形態では、加熱手段をハロゲンヒータ26としているが、これには限られず他の線状発熱体であってもよい。また、加熱手段は、面状発熱体であっても構わない。
ハロゲンヒータ26は、加熱領域25bの内側に設置されている。このため、加熱領域25bは、ハロゲンヒータ26からの熱が補強部材27に遮られずに輻射される輻射領域となる。また、図3中、ハロゲンヒータ26のジグザグ線の領域が加熱部を示している。加熱部の長さは任意に設定可能であるが、例えば、A3縦やA4横のように市場での使用率が高い用紙の幅と同程度に設定することが好ましい。また、加熱領域25bの適宜位置には、定着ベルト21の温度を検出する温度センサが設けられている。
反射板28は、ハロゲンヒータ26の加熱領域25bに対向する側とは反対側に設けられている。反射板28は、ハロゲンヒータ26から反対側に放射された輻射熱を反射して、加熱領域25bを加熱するとともに、補強部材27の本体27aに逃げてしまう熱量を低減している。
図3に示すように、反射板28は、中央部28aと、その両端に連続して設けられた端部28bと、中央部28aおよび端部28bとの間に設けられた蝶番部28cとを備えている。中央部28aと各端部28bとは、アルミニウムを基材とするとともに、ハロゲンヒータ26に対向する面に銀を蒸着して形成されている。銀は輻射率が低いため、ハロゲンヒータ26から反射板28に照射される輻射熱を効率よく反射させることができるので、定着ベルト21の熱吸収効率を向上させることができる。反射板28の材質としては、アルミニウム基材と銀蒸着に限られないのは勿論である。
蝶番部28cは、端部28bを中央部28aに対して回転可能に支持するとともに、端部28bをハロゲンヒータ26と平行な角度よりもハロゲンヒータ26から離れる方向に付勢する付勢手段を内蔵している。すなわち、反射板28は、定着ベルト21の幅方向の両端部の位置を変更可能であるようになっている。
反射板28の近傍には、端部28bを揺動可能な駆動機構50が設けられている。駆動機構50は、ステッピングモータ等の駆動源51と、駆動源51に設けられたピニオンギヤ52と、ピニオンギヤ52に噛み合う減速ギヤ53と、減速ギヤ53と一体回転する支持軸54と、支持軸54に設けられたカム55とを備えている。駆動源51は、画像形成装置1に設けられたCPUの判断に従って作動するようになっている。
カム55は、長径部55aと短径部55bとを備えている。カム55は、反射板28の各端部28bに接するように設置されている。そして、図4(a)に示すように、カム55の長径部55aが端部28bに接するときは、端部28bがハロゲンヒータ26と平行になる。また、図4(b)に示すように、カム55の短径部55bが端部28bに接するときは、端部28bがハロゲンヒータ26から離れる方向に傾斜する。
駆動源51が回転することにより、ピニオンギヤ52および減速ギヤ53を介して、支持軸54およびカム55が回転する。カム55の回転により、反射板28の端部28bは、図3(a)に示すようにハロゲンヒータ26と平行な状態と、図3(b)に示すようにハロゲンヒータ26から離れた状態との間で位置を変更可能になっている。
フランジは、支持部材25の両端部に固定されるとともに、ニップ形成部材23、外保持部材40、補強部材27、ハロゲンヒータ26、反射板28の各端部28bをそれぞれ保持して固定している。また、フランジは、定着ベルト21の軸方向への移動を規制している。
なお、支持部材25を有しない構成の場合、定着装置20は、ニップ部形成部材23と、ハロゲンヒータ26と、補強部材27と、反射板28と、外保持部材40とを各部材の軸方向の両端に設けたフランジで保持する構成とする。なお、各フランジは、図示しない定着装置20のフレームもしくは定着装置20の本体側に保持される。
次に、作用について説明する。
図3(a)に示すように、通常の状態では、カム55は長径部55aを反射板28の端部28bに当接するように設けられている。これにより、反射板28の端部28bは、ハロゲンヒータ26に平行に位置するようになっている。
ここで、市場での使用率が高い用紙、例えばA3縦、あるいはA4横が記録紙P1として使用された場合、ハロゲンヒータ26は加熱部の長さと同等の幅W1を有する記録紙P1を加熱することになる。この場合、支持部材25および定着ベルト21は記録紙P1の幅W1と同幅でほぼ均一な温度に加熱される(図中、定着ベルトの温度を参照)。このため、記録紙P1の幅W1よりも外側の範囲で過剰に加熱されることで定着ベルト21を破損することや、記録紙P1の幅方向の縁部で加熱が不足して定着不良を起こすことを抑制できる。
そして、市場での使用率が低く記録紙P1よりも幅広の用紙、例えばA3ノビ縦が記録紙P2として使用された場合は、図3(b)に示すように、ハロゲンヒータ26が加熱部の長さより長い幅W2を有する記録紙P2を加熱することになる。この場合、画像形成装置1のCPUは記録紙P2の幅W2を検知して、駆動機構50を作動させる。ここでは、カム55は短径部55bが反射板28の端部28bに当接するように設けられる。
このとき、駆動機構50に設けられた各カム55は、支持軸54に固定されていることから、同時に回転を開始する。このため、反射板28は、両端部28bそれぞれの位置を駆動機構50により同時に変更することができ、ハロゲンヒータ26から離隔するように傾斜して位置するため、加熱部の幅をW1からW2に変更することができる。
よって、ハロゲンヒータ26から照射された熱の一部は、反射板28の端部28bで反射され、ハロゲンヒータ26の加熱部の幅よりも広がった範囲まで及んで支持部材25および定着ベルト21を加熱するようになる。そして、支持部材25および定着ベルト21は記録紙P2の幅W2と同幅でほぼ均一な温度に加熱される(図中、定着ベルトの温度を参照)。このため、記録紙P2の幅方向の縁部でも十分に加熱され、加熱不足による定着不良の発生を抑制できる。
以上のように、本実施の形態に係る定着装置20によれば、反射板28の端部28bがハロゲンヒータ26と平行な状態と、ハロゲンヒータ26から離れた状態との間で位置を変更可能になっている。したがって、反射板28の端部28bがハロゲンヒータ26と平行な状態で適正に定着可能な記録紙P1よりも幅広の記録紙P2を用いても、反射板28の端部28bをハロゲンヒータ26から離れた状態にすることにより、適正に定着することができる。よって、従来のように反射板が一枚の板状部材からなる場合のように、ハロゲンヒータ26の加熱部の長さより長い幅W2を有する記録紙P2を加熱するときに記録紙P2の幅方向の両縁部が加熱範囲よりもはみ出して十分に加熱されないことを抑制できるので、それに起因する定着不良の発生を抑制することができる。
また、本実施の形態に係る定着装置20によれば、ハロゲンヒータ26の本数は従来と比べて増加する必要がないので、装置の大型化を抑制することができる。しかも、反射板28や駆動機構50は比較的簡易な構成であるので、定着装置20の複雑化も最低限に抑えることができる。
本実施の形態の定着装置20では、反射板28は、支持部材25に対して固定された中央部28aと、角度変更可能な端部28bとを備えたものとしている。しかしながら、本発明の定着装置においては、これに限られず、例えば、図5に示すように、反射板28がほぼ中央で二分された2本の端部28dと、各端部28dの間に設けられた蝶番部28eとを備えたものとしてもよい。
この場合、蝶番部28cは、各端部28dを互いに回転可能に支持するとともに、端部28dをハロゲンヒータ26と平行な角度よりもハロゲンヒータ26から離れる方向に付勢する付勢手段を内蔵している。すなわち、反射板28は、定着ベルト21の幅方向の中央部を中心に、両端部が位置を変更可能であるようになっている。また、駆動機構50については、上述した実施の形態のものと同様であるので、符号を同じくして詳細な説明は省略する。
図5(a)に示すように、通常の状態では、カム55は長径部55aを反射板28の端部28dに当接するように設けられている。これにより、反射板28の端部28dは、ハロゲンヒータ26に平行に位置するようになっている。
そして、記録紙P1が使用された場合、支持部材25および定着ベルト21は記録紙P1の幅W1と同幅でほぼ均一な温度に加熱される(図中、定着ベルトの温度を参照)。このため、記録紙P1の幅W1よりも外側の範囲で過剰に加熱されることで定着ベルト21を破損することや、記録紙P1の幅方向の縁部で加熱が不足して定着不良を起こすことを抑制できる。
また、記録紙P2が使用された場合は、図5(b)に示すように、カム55は短径部55bが反射板28の端部28dに当接するように設けられる。これにより、反射板28の端部28dは、ハロゲンヒータ26から離隔するように傾斜して位置する。よって、ハロゲンヒータ26から照射された熱の一部は、反射板28の端部28dで反射され、ハロゲンヒータ26の加熱部の幅よりも広がった範囲まで及んで支持部材25および定着ベルト21を加熱するようになる。そして、支持部材25および定着ベルト21は記録紙P2の幅W2と同幅でほぼ均一な温度に加熱される(図中、定着ベルトの温度を参照)。このため、記録紙P2の幅方向の縁部でも十分に加熱され、加熱不足による定着不良の発生を抑制できる。
また、上述した実施の形態の定着装置20では、反射板28の端部28bおよび端部28dは、いずれもハロゲンヒータ26と平行な位置とハロゲンヒータ26から離隔した位置との間で変位可能とした。しかしながら、本発明の定着装置においては、これに限られず、例えば、図6および図7に示すように、反射板28の端部28bおよび端部28dが、図6(a)に示すようにハロゲンヒータ26と平行な位置と、図6(b)に示すようにハロゲンヒータ26から離隔した位置と、図6(c)に示すようにハロゲンヒータ26に近接した位置との間で変位可能にしてもよい。
この場合、図7(a)に示すように、端部28bがハロゲンヒータ26と平行な位置にある場合は、カム55の中径部55cが端部28bに当接するようにする。また、図7(b)に示すように、端部28bがハロゲンヒータ26から離隔した位置にある場合は、カム55の短径部55bが端部28bに当接するようにする。さらに、図7(c)に示すように、端部28bがハロゲンヒータ26に近接した位置にある場合は、カム55の長径部55aが端部28bに当接するようにする。
これにより、この定着装置によれば、端部28bがハロゲンヒータ26に近接するように角度変更することができる。つまり、図8に示すように、反射板28は、端部28bの位置をハロゲンヒータ26に近づける方向に変更可能であるため、ハロゲンヒータ26から放射される熱を軸方向中央部に向けて反射することができる。
このため、図15に示すように、ハロゲンヒータ26の加熱部と同等の幅の記録紙P1よりも幅狭の記録紙P3を使用する場合に、反射板28の端部28bをハロゲンヒータ26に近接するように傾斜させ、ハロゲンヒータ26の熱を中心側に集光させて、加熱される領域を狭くする。よって、ハロゲンヒータ26の熱は記録紙P3の幅W3の全体に均一に照射されるようになる。したがって、従来のように定着ベルト21の用紙幅W3の外側の領域で記録紙P3による吸熱がなされずに、当該領域での過剰な加熱により定着ベルトがダメージを受けてしまうことを抑制することができる。
また、上述した実施の形態の定着装置20では、ハロゲンヒータ26を1本のみ有するものとした。しかしながら、本発明の定着装置においては、これに限られず、例えば、図16に示すようにハロゲンヒータ301を2本有するようにしてもよい。この定着装置300では、ハロゲンヒータ301は、中央部に加熱部を有する中央部ヒータ301aと、端部に加熱部を有する端部ヒータ301bとを備えている。ここでの反射板303は1枚の板状としている。
中央部ヒータ301aの加熱部の長さLは、例えば、A4縦のように市場での使用率が高く記録紙P1よりも幅狭な記録紙P4の幅W4に合わせている。この場合、例えば、ハガキのように記録紙P4よりも市場での使用率が低く記録紙P4よりも幅狭な記録紙P5を使用すると、中央部ヒータ301aのみで加熱しても支持部材302および定着ベルトの用紙幅W5の外側の領域で記録紙P5による吸熱が不十分になる。これにより、図16に一点鎖線で示すように、用紙幅W5の外側の領域で加熱が過剰になり、定着ベルトがダメージを受けてしまう可能性がある。
そこで、図5に示す実施の形態のように、中央で二分された端部28dを有する反射板28を利用するとともに、図9に示すように、各端部28dがハロゲンヒータ301側に近接するように傾斜して変位させる。これにより、中央部ヒータ301aのみを利用しても、反射板28によって熱が中央部に集光されて、加熱部の長さLよりも短い用紙幅W5の範囲で加熱がなされるようになり、用紙幅W5の外側の領域では殆ど加熱されないようになる。よって、従来のような用紙範囲外の過剰な加熱により、定着ベルトがダメージを受けてしまうことを抑制できる。
また、上述した実施の形態の定着装置20では、駆動機構50を駆動させる駆動源51としてステッピングモータを利用している。しかしながら、本発明の定着装置においては、これに限られず、例えば、駆動源51としてDCモータを用いるとともに、カム55あるいは端部28b,28dの位置を検出する位置センサを設けて、位置センサの検出結果をフィードバックしながら駆動源51を制御するようにしてもよい。
あるいは、駆動機構50の駆動源51を設けずに、支持軸54を回転させるレバーや摘み等の操作部材を設け、ユーザが操作部材を手動で回転させることにより支持軸54を回転させて、反射板28の端部28b,28dの角度を変更するようにしてもよい。この場合、駆動源51が不要になるので、構成および制御を簡易化することができる。例えば、殆ど同じ用紙幅の用紙しか使用しないユーザであれば、手動で駆動する方式の方がコストダウンできるので好ましい。一方、様々な用紙幅の用紙を用いるユーザであれば、駆動源51を設けて自動で反射板28を駆動した方が作業効率を高めることができるので好ましい。
また、上述した実施の形態の定着装置20では、反射板28として平板状の構造を利用している。しかしながら、本発明の定着装置においては、これに限られず、例えば、図10に示すように、多角形状に屈曲した構造や、図11に示すように、円弧状の構造であってもよい。
また、上述した実施の形態の定着装置20では、反射板28の端部28bを可動させるために、中央部28aと端部28bとの間に蝶番部28cを利用している。しかしながら、本発明の定着装置においては、これに限られず、例えば、図12(a)、(b)に示すように、反射板28の材料に剛性の低い材料を用いる場合には、端部28bを曲げることで端部28bを可動してもよい。
なお、反射板28の端部28b、28dや加熱手段26の両端部は、図示しないフランジに保持されているが、上記した実施例に対応する図面では、説明を簡略化するため、記載を省略した。
また、反射板28は、反射板28の端部28bの一部がフランジに保持されている場合に、フランジ側では長穴とバネ(図示せず)等で保持しておく。そして、反射板28は、カム55の回転により、端部28bが蝶番部28cで折れ曲がるのに合わせ、中央部28aがハロゲンヒータ28に近づく、または、遠ざかるようにする構成であってもよい。その場合、端部28bはフランジに対し軸方向に移動可能に保持される。
また、上述した実施の形態の定着装置20では、カム55を端部28bまたは端部28dの近傍にそれぞれ設けている。しかしながら、本発明の定着装置においては、これに限られず、図示した位置以外にも軸方向で移動させてもよく、また、カム55も片側1つに限られない。
1 画像形成装置
20 定着装置
21 定着ベルト
22 加圧部材
23 ニップ形成部材
24 ニップ部
25 支持部材
25b 加熱領域
26 ハロゲンヒータ(加熱手段)
27 補強部材
28 反射板(反射手段)
P 記録媒体
T トナー像
特開平4−44075号公報 特開平8−262903号公報 特開平10−213984号公報 特開2007−334205号公報 特開2010−96782号公報 特開2010−113200号公報 特開2011−237495号公報

Claims (11)

  1. 回転可能で可撓性を有する無端状の定着ベルトと、
    前記定着ベルトの径方向外側に設けられるとともに前記定着ベルトを径方向内側に押圧する加圧部材と、
    前記定着ベルトの径方向内側に設けられるとともに前記定着ベルトを挟んで前記加圧部材と互いに押圧し、前記定着ベルトおよび前記加圧部材の間にトナー像を担持した記録媒体を挟み込むニップ部の一部を形成するニップ形成部材と、
    前記定着ベルトの内周側に設けられるとともに前記定着ベルトを回転可能に支持する管状の支持部材と、
    前記定着ベルトの幅方向に亘って設けられ、前記支持部材の少なくとも一部に設定された加熱領域を放射により加熱するとともに、前記定着ベルトを前記加熱領域の前記支持部材からの伝熱により加熱する加熱手段と、
    前記加熱手段の前記加熱領域に対向する側とは反対側に設けられるとともに、前記加熱手段から前記反対側に放射された熱を反射して前記加熱領域を加熱する反射手段と、
    を備えた定着装置において、
    前記反射手段は、前記加熱手段から放射された熱を反射する方向を変化させるように、少なくとも一部の位置を変更可能であることを特徴とする定着装置。
  2. 前記反射手段は、前記定着ベルトの幅方向の両端部の位置を変更可能であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
  3. 前記反射手段は、前記定着ベルトの幅方向の両端部の位置を前記加熱手段から離れる方向に変更可能であることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
  4. 前記加熱手段は、前記定着ベルトの幅方向の両端部の位置を前記加熱手段に近づける方向に変更可能であることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
  5. 前記反射手段は、前記定着ベルトの幅方向の中央部を中心に、両端部が位置を変更可能であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
  6. 前記反射手段は、前記定着ベルトの幅方向の両端部の位置を前記加熱手段から離れる方向に変更可能であることを特徴とする請求項5に記載の定着装置。
  7. 前記加熱手段は、前記定着ベルトの幅方向の両端部の位置を前記加熱手段に近づける方向に変更可能であることを特徴とする請求項5に記載の定着装置。
  8. 前記反射手段は、少なくとも一部の傾斜角度を駆動源により変更可能であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の定着装置。
  9. 前記反射手段は、前記定着ベルトの幅方向の両端部の位置を前記駆動源により同時に変更可能であることを特徴とする請求項8に記載の定着装置。
  10. 前記反射手段は、少なくとも一部の傾斜角度を手動により変更可能であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の定着装置。
  11. 請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
JP2013064455A 2012-07-12 2013-03-26 定着装置および画像形成装置 Pending JP2014032383A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013064455A JP2014032383A (ja) 2012-07-12 2013-03-26 定着装置および画像形成装置
US13/929,920 US9316972B2 (en) 2012-07-12 2013-06-28 Fixing device and image forming apparatus incorporating same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012156682 2012-07-12
JP2012156682 2012-07-12
JP2013064455A JP2014032383A (ja) 2012-07-12 2013-03-26 定着装置および画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014032383A true JP2014032383A (ja) 2014-02-20

Family

ID=49914090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013064455A Pending JP2014032383A (ja) 2012-07-12 2013-03-26 定着装置および画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9316972B2 (ja)
JP (1) JP2014032383A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090765A (ja) * 2014-11-04 2016-05-23 キヤノン株式会社 画像加熱装置
JP2017010004A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014032383A (ja) * 2012-07-12 2014-02-20 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
US9229379B2 (en) * 2012-09-11 2016-01-05 Ricoh Company, Limited Fixing device and image forming apparatus
JP2014199417A (ja) 2013-03-15 2014-10-23 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6303712B2 (ja) 2013-05-29 2018-04-04 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
US9535380B2 (en) 2013-05-29 2017-01-03 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus
JP2015075525A (ja) 2013-10-07 2015-04-20 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6023750B2 (ja) * 2014-05-29 2016-11-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及び画像形成装置
US9874839B2 (en) 2015-06-23 2018-01-23 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus
JP6583716B2 (ja) 2015-07-07 2019-10-02 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
US9411273B1 (en) * 2015-09-18 2016-08-09 Kyocera Document Solutions Inc. Fixing device and image forming apparatus
US20190286024A1 (en) * 2018-03-16 2019-09-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus and fixing method
US10474075B1 (en) * 2018-07-24 2019-11-12 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Fixing device and image forming apparatus
CN109120755B (zh) * 2018-08-30 2021-01-08 维沃移动通信有限公司 一种移动终端
JP2020086160A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2023008286A (ja) 2021-07-05 2023-01-19 株式会社リコー 接離装置、定着装置及び画像形成装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0444075Y2 (ja) 1987-04-09 1992-10-16
JPH044075A (ja) 1990-04-17 1992-01-08 Kotobuki Giken Kogyo Kk 表面改質剤のコーティング方法
JP3298354B2 (ja) 1995-03-24 2002-07-02 富士ゼロックス株式会社 画像定着装置
JPH10213984A (ja) 1997-01-30 1998-08-11 Fuji Xerox Co Ltd 画像定着装置
JP2004145260A (ja) * 2002-07-04 2004-05-20 Ricoh Co Ltd 定着装置・画像形成装置・記録媒体の再生方法
JP4818826B2 (ja) 2006-06-19 2011-11-16 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP5163931B2 (ja) * 2007-03-08 2013-03-13 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2009237089A (ja) 2008-03-26 2009-10-15 Canon Inc 像加熱装置
JP5170842B2 (ja) 2008-10-14 2013-03-27 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5344284B2 (ja) 2008-11-07 2013-11-20 株式会社リコー 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP5201357B2 (ja) 2009-03-13 2013-06-05 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5348561B2 (ja) 2009-05-15 2013-11-20 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5510886B2 (ja) * 2009-09-08 2014-06-04 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP5549160B2 (ja) * 2009-09-10 2014-07-16 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2011064767A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2011064726A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP5440922B2 (ja) * 2009-09-28 2014-03-12 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP5509936B2 (ja) * 2010-03-03 2014-06-04 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5510721B2 (ja) 2010-05-07 2014-06-04 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5545145B2 (ja) * 2010-09-14 2014-07-09 株式会社リコー 定着装置、及び画像形成装置
JP5655535B2 (ja) 2010-12-10 2015-01-21 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5696835B2 (ja) * 2010-12-14 2015-04-08 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2012128332A (ja) 2010-12-17 2012-07-05 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2012128331A (ja) 2010-12-17 2012-07-05 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP5967468B2 (ja) * 2012-01-24 2016-08-10 株式会社リコー 定着装置、及び、画像形成装置
JP5943231B2 (ja) * 2012-01-26 2016-07-05 株式会社リコー 定着装置、及び、画像形成装置
JP6035668B2 (ja) * 2012-01-27 2016-11-30 株式会社リコー 定着装置、及び、画像形成装置
JP5950152B2 (ja) * 2012-03-22 2016-07-13 株式会社リコー 定着装置、及び、画像形成装置
JP2014032389A (ja) * 2012-07-12 2014-02-20 Ricoh Co Ltd 定着装置、及び、画像形成装置
JP2014032383A (ja) * 2012-07-12 2014-02-20 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP5965883B2 (ja) * 2013-10-17 2016-08-10 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及び画像形成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016090765A (ja) * 2014-11-04 2016-05-23 キヤノン株式会社 画像加熱装置
JP2017010004A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9316972B2 (en) 2016-04-19
US20140016971A1 (en) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014032383A (ja) 定着装置および画像形成装置
JP5625860B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5510721B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5589820B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5747502B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5440777B2 (ja) 定着装置および画像形成装置
JP5549160B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5696835B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP6236815B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP6069950B2 (ja) 定着装置および画像形成装置
JP5896306B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2014032389A (ja) 定着装置、及び、画像形成装置
JP6136147B2 (ja) 定着装置および画像形成装置
JP5655535B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5630705B2 (ja) 画像形成装置
JP2013178316A (ja) 定着装置、及び、画像形成装置
JP2013164442A (ja) 定着装置および画像形成装置
JP6611086B2 (ja) 定着装置、及び、画像形成装置
JP2014109756A (ja) 定着装置および画像形成装置
JP2012113089A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2016118645A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5655541B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2012128332A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2020013018A (ja) 定着装置、および画像形成装置
JP5818180B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置