JP2016080995A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱ローラの内部に、発光部と非発光部を有するフィラメントを備えた複数のフィラメントランプが並列収容されており、該複数のフィラメントランプにおけるフィラメントの発光部と非発光部が互いに対向するように配置されてなる定着装置において、各フィラメントからの光が加熱ローラの特定の照射領域に照射され、各フィラメントからの直接光が隣接するフィラメントに照射されずに加熱ローラに有効利用されるようにした構造を提供する。
【解決手段】フィラメントランプ２，３の各々には、それぞれ凹面形状の反射ミラー４，５が設けられ、該反射ミラーは、前記フィラメントランプからの光を加熱ローラ１における略同一の照射領域１Ａに向けて反射するとともに、フィラメントランプのフィラメントから、隣接する他のフィラメントランプのフィラメントへの直射光を遮光して反射する反射部材６を有している。
【選択図】図１

Description

この発明は、画像形成装置における記録媒体上にトナーを加熱定着させる定着装置に関するものであり、特に、複数本のフィラメントランプを備えた定着装置に係わるものである。

従来から、プリンタや複写機の画像形成装置には、記録媒体上にトナーを加熱定着させる定着装置が搭載されている。定着装置は、一方向に回動する定着ローラと、該定着ローラの回転面に当接する加圧ローラを備えており、前記定着ローラの内部には、これを内側から加熱するフィラメントランプが設けられている。そして、前記定着ローラと加圧ローラの当接面にトナー像を担持した記録媒体を通すことにより、トナー像を記録媒体に加熱加圧下で定着させるものである。

このような定着装置として、例えば特開２００９−１９８７３２号公報（特許文献１）には、定着ローラの内部にフィラメントランプを設けるとともに、当該フィラメントランプの光を一方向に集光させる熱反射ミラーを設けることにより、定着ローラを局所的に加熱して、装置のウォームアップ時間を短縮させる技術が開示されている。
この特許文献１の定着装置２０の構造が図３に示されていて、加熱ローラ２１内には、フィラメントランプ２２の光を反射する反射ミラー２３が配置され、これにより加圧ローラ２５と接触する特定の領域に向けて反射することで、加熱ローラ２１を局所的に加熱するものである。
しかしながら、この特許文献１には、記録媒体の幅に対応した複数本のフィラメントランプに対応した具体的な提案がなされているわけではない。

一方で、幅の異なる記録媒体（記録紙）に対応してそれぞれ発光領域の異なる複数本のフィラメントランプを備えた定着装置が、特許第３８２９６１１号公報で知られている。
ここで使われる２本のフィラメントランプの具体的な構造が図４に示されている。
２本のフィラメントランプ３１、３２は、封体３３、３４内にフィラメント３５、３６がそれぞれ配置されていて、これらのフィラメント３５、３６は、それぞれ発光部３５ａ、３６ａと非発光部３５ｂ、３６ｂとからなる。
一方のランプ３１のみが発光する場合は、例えば、Ａ４サイズの記録紙に対応した発光領域Ａが加熱され、２本のランプ３１、３２が発光する場合は、例えば、Ａ３サイズの記録紙に対応した発光領域Ｂが加熱されるものである。

この特許文献２においては、図５に示すように、加熱ローラ４０内に配置された２本のフィラメントランプ３１、３２の一方のランプ３１の外表面に反射膜３７を設けて、ランプ３１からの発光が他方のランプ３２に照射されてこのランプ３２を加熱することに利用されてしまうことを防止して、加熱ローラ４０を有効に加熱しようとするものである。

ところで、この特許文献２においては、加熱ローラ４０の全領域を加熱するものであり、特許文献１のもののように、加熱ローラの特定の領域は局所的に加熱する配慮はなされていない。

特開２００９−１９８７３２号公報 特許第３８２９６１１号公報

本発明が解決しようとする課題は、円筒状の加熱ローラを備え、該加熱ローラの内部には、発光部と非発光部を有するフィラメントを備えた複数のフィラメントランプが並列収容されており、前記複数のフィラメントランプは、各フィラメントランプ間においてフィラメントの発光部と非発光部が互いに対向するように配置されてなる定着装置において、複数のフィラメントランプからの光を有効に加熱ローラの同一の照射領域に照射して該加熱ローラを局所的に有効加熱するともに、各フィラメントランプから隣接するフィラメントランプへの直射光を遮光反射して、フィラメントランプからの光を全て加熱ローラの加熱に有効利用できるようにし、更には、隣接するフィラメントが必要以上に過熱されて断線することのないようにした構造を提供することである。

上記課題を解決するために、この発明の定着装置では、前記フィラメントランプの各々には、それぞれ凹面形状の反射ミラーが設けられ、該反射ミラーは、前記フィラメントランプからの光を前記加熱ローラにおける略同一の照射領域に向けて反射するとともに、前記フィラメントランプのフィラメントから、隣接する他のフィラメントランプのフィラメントへの直射光を遮光して反射する反射部材を有していることを特徴とする。
また、前記反射部材は、隣接するフィラメントランプの発光管への直射光のすべてを遮光しない範囲で設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、各々のフィラメントランプに設けられた反射ミラーが、加熱ローラの略同一の照射領域に向けられているので、各フィラメントランプからの光を同一照射領域に照射して、該領域を局所的に有効加熱することができる。
また、反射ミラーはフィラメントランプのフィラメントから隣接すフィラメントランプのフィラメントへの直射光を反射する反射部材を備えているので、各フィラメントからの光を全て加熱ローラの加熱に有効利用できる。また、フィラメントが過度に過熱されて、断線することもない。
また、前記反射部材が、隣接するフィラメントランプの発光管への直射光のすべてを遮光しない範囲で設けられているので、隣接するフィラメントランプの発光管を適温に温めるので、フィラメントランプの消灯後の再点灯時の始動制が良くなるという効果もある。

本発明の定着装置の全体断面図。 図１の部分拡大断面図。 従来技術１の断面図。 従来技術２のフィラメントランプ。 従来技術２の定着装置の断面図。

図１は、この発明の定着装置であり、円筒状の加熱ローラ１と、これに当接される加圧ローラ１１とからなり、これらの間を記録媒体（記録紙）１２が通過して、記録媒体上のトナーを乾燥定着させるものである。
加熱ローラ１内には複数本の、この実施例では２本の、フィラメントランプ２，３が並列収容されている。このフィラメントランプ２，３は、図４に示す従来例と同様の構造をしており、その発光領域が異なるように、それぞれ発光部と非発光部とからなるフィラメント２ａ，３ａを有し、互いに、一方のフィラメントの発光部が他方のフィラメントの非発光部に対応している。こうすることで、サイズの異なる記録紙に対応した加熱定着がなされるものである。

前記各フィラメントランプ２，３にはそれぞれ凹面形状の反射ミラー４，５が設けられており、これらの反射ミラー４，５は、前記フィラメントランプ２，３からの光を前記加熱ローラ１における略同一の照射領域１Ａに向けて反射するように指向されている。これにより、各反射ミラー３，４からの反射光は、共に前記加熱ローラ１の特定の照射領域１Ａに照射される。

そして、図２に示すように、反射ミラー４，５の間には、一方のフィラメントランプ２のフィラメント２ａから、隣接する他方のフィラメントランプ３のフィラメント３ａに直射光が照射されないように、該直射光を遮光反射する反射部材６が設けられている。
この反射部材６は、図２に示すように、一方のフィラメントランプ２のフィラメント２ａから他方のフィラメントランプ３のフィラメント３ａへの直射光Ｌａの全てを遮光する範囲で設けられている。

しかしながら、この反射部材６は、一方のフィラメントランプ２のフィラメント２ａから隣接するフィラメントランプ３の発光管３ｂに照射される光までを遮光反射するものではないことが好ましい。
即ち、反射部材６は、各フィラメントランプ２，３のフィラメント２ａ，３ａからの直射光の一部が、隣接するフィラメントランプ３，２の発光管３ａ，２ａには照射される範囲で設けられている。
こうすることで、発光管２ａ，３ａが適温に温められるので、フィラメントランプを消灯させ、再点灯する際にその始動性が良くなる、という副次的な効果も奏することができる。特に、一方のランプ２のみが点灯されて、他方のランプ３が消灯して使用されている場合に有効であり、記録媒体のサイズ変更に伴い、一方のランプ２とともに他方のランプ３も同時点灯されるとき、この他方のランプ３の点灯の始動性が良好となる。

なお、隣接した反射ミラー４，５の間に設けられた反射部材６は、反射ミラー４，５と一体構造のものには限られず、別体構造であってもよい。
また、反射ミラー４，５の凹面形状も断面４角形状とは限らず、放物面形状、楕円形状など適宜の形状としてもよい。

以上説明したように、本発明における定着装置では、加熱ローラ内に発光領域の異なる複数本のフィラメントランプを配置し、これらフィラメントランプのそれぞれに反射ミラーを設け、該反射ミラーがその反射光を加熱ローラの略同一の照射領域に向けて反射するように指向されているので、加熱ローラの特定領域を効率的に照射加熱することができる。
そして、反射ミラー間には反射部材が設けられていて、一方のフィラメントランプのフィラメントから、隣接する他方のフィラメントランプのフィラメントへの直接光が遮光反射されるので、フィラメントからの光を有効に加熱ローラの加熱に利用でき、その上、隣接するフィラメントランプのフィラメントが必要以上に過熱されて断線するようなこともない。

１ 加熱ローラ
１Ａ 照射領域
２，３ フィラメントランプ
２ａ，３ａ フィラメント
２ｂ，３ｂ 発光管
４，５ 反射ミラー
６ 反射部材
１１ 加圧ローラ
１２ 記録媒体

Claims (2)

1. 円筒状の加熱ローラを備え、該加熱ローラの内部には、発光部と非発光部を有するフィラメントを備えた複数のフィラメントランプが並列収容されており、前記複数のフィラメントランプは、各フィラメントランプ間においてフィラメントの発光部と非発光部が互いに対向するように配置されてなる定着装置において、
   前記フィラメントランプの各々には、それぞれ凹面形状の反射ミラーが設けられ、該反射ミラーは、前記フィラメントランプからの光を前記加熱ローラにおける略同一の照射領域に向けて反射するとともに、前記フィラメントランプのフィラメントから、隣接する他のフィラメントランプのフィラメントへの直射光を遮光して反射する反射部材を有していることを特徴とする定着装置。
2. 前記反射部材は、隣接するフィラメントランプの発光管への直射光のすべてを遮光しない範囲で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
   
   
   

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