JP2017227751A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱ロールの非通紙領域の温度上昇を簡易な構成で抑制できる定着装置を提供する。
【解決手段】定着装置は、回転可能に設けられる円筒状の加熱ロール21と、該加熱ロール21の中空部に配置されて前記加熱ロールの内周面に向けて熱を放射する熱源22と、前記加熱ロール21に圧接して定着ニップを形成する加圧ロールと、を備え、前記定着ニップを用紙が通過することでトナー像を前記用紙に定着させる。前記熱源22の、前記用紙の通紙領域外側の非通紙領域に対応する部分には、前記熱の放射を妨げる遮熱部51aが設けられている。
【選択図】図4
【解決手段】定着装置は、回転可能に設けられる円筒状の加熱ロール21と、該加熱ロール21の中空部に配置されて前記加熱ロールの内周面に向けて熱を放射する熱源22と、前記加熱ロール21に圧接して定着ニップを形成する加圧ロールと、を備え、前記定着ニップを用紙が通過することでトナー像を前記用紙に定着させる。前記熱源22の、前記用紙の通紙領域外側の非通紙領域に対応する部分には、前記熱の放射を妨げる遮熱部51aが設けられている。
【選択図】図4
Description
本発明は、用紙にトナー像を定着させる定着装置及びこの定着装置を備える画像形成装置に関する。
複写機やプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、用紙に転写されたトナー像を用紙に定着する定着装置を備えている。定着装置は互いに圧接される加熱ロールと加圧ロールとを有し、加熱ロールと加圧ロールとの間に形成される定着ニップを用紙が通過する際に、トナー像が加熱及び加圧されて用紙に定着される。
加熱ロールには、中空部に備えられるヒーターランプの発熱によって、内周面が加熱されるタイプのものがある。このような加熱ロールの外周面には、フッ素系塗料のコーティングがなされている。これにより、トナー像は加熱ロールに付着することなく用紙に定着される。フッ素系塗料としては、PFAやPTEFが一般的である。
また、このタイプの加熱ロールでは、ヒーターランプの熱を効率よく吸収するために、熱吸収層として耐熱性の黒塗装が内周面に施される場合がある。黒塗装の塗料としては、セルモブラック(商品名)、オキツモ(商品名)、テツゾール(商品名)が一般的である。このような塗料は、主に金属酸化物を変性シリコンの接着剤を使用して塗装剤化されている。このため、ヒーターランプによって加熱ロールが所定の温度以上に加熱されると、変性シリコンからシロキサン成分が揮発する。この揮発した成分がナノダスト(超微粒子)となる。
ところで、定着ニップを用紙が連続して通過する際に、定着ロールの通紙領域では、用紙が熱を吸収するために温度の上昇は抑えられるが、非通紙領域では温度が上昇し続けることになる。一例として、非通紙領域の温度が通紙領域よりも約30度高くなる場合がある。特に、通紙領域とその外側の非通紙領域との境界部で、温度が上昇する傾向がある。定着ロールの非通紙領域が高温になると、定着ロールの両端開口から熱が放散されて画像形成装置内の温度が上昇したり、定着ロールと圧接される加圧ロールの劣化が促進されたりするなどの不具合も発生する。
このような非通紙領域での温度上昇を防止するために、特許文献1や特許文献2には、加熱ロールの中空部に円筒状の遮蔽部材を移動可能に設けて、遮蔽部材を非通紙領域に移動させることで、非通紙領域の不要な加熱を防止するように構成された定着装置が記載されている。また、特許文献2の定着装置は、通紙領域には熱吸収処理がなされ、非通紙領域には熱吸収処理がなされていない定着ロールが使用されている。
しかしながら特許文献1や特許文献2に記載された定着装置においては、遮蔽部材を移動させる機構が必要になるので、定着装置の構造が複雑になるという問題がある。
本発明は上記事情を考慮し、加熱ロールの非通紙領域の温度上昇を簡易な構成で抑制できる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の定着装置は、回転可能に設けられる円筒状の加熱ロールと、該加熱ロールの中空部に配置されて前記加熱ロールの内周面に向けて熱を放射する熱源と、前記加熱ロールに圧接して定着ニップを形成する加圧ロールと、を備え、前記定着ニップを用紙が通過することでトナー像を前記用紙に定着させる定着装置であって、前記熱源の、前記用紙の通紙領域外側の非通紙領域に対応する部分には、前記熱の放射を妨げる遮熱部が設けられていることを特徴とする。
このような構成を採用することにより、熱源から加熱ロールの非通紙領域に放射される熱量が少なくなるので、加熱ロールの非通紙領域の温度上昇を低減できる。したがって、プリンター内の温度上昇や、加圧ロールの劣化を防止することができる。
本発明の定着装置において、前記加熱ロールの前記内周面には、前記熱源から放射される熱を吸収する熱吸収部が設けられており、該熱吸収部は、前記通紙領域の幅よりも狭い幅を有していることを特徴としても良い。
このような構成を採用することにより、連続して通紙された場合に特に温度が上昇しやすい通紙領域と非通紙領域との境界部分には、熱吸収部が形成されていないので、熱吸収部の過剰な温度の上昇を防いでナノダストの発生を抑制できる。
本発明の定着装置において、前記熱吸収部の幅方向各端部は、前記通紙領域の幅方向各端部よりもそれぞれ1〜2mm内側に離間していることを特徴としても良い。
このような構成を採用することにより、通紙領域の全域は効率的に加熱しつつ、温度上昇が顕著な通紙領域と非通紙領域との境界部分での温度上昇は可能な限り低減することができる。
本発明の定着装置において、前記熱源は、円筒状のガラス管と、該ガラス管内に設けられて、コイル状に巻き回された複数の発光部が所定の間隔で形成されたフィラメントと、を有し、前記遮熱部は、前記ガラス管の管壁に気泡を混入することで形成されていることを特徴としても良い。
このような構成を採用することにより、簡易な構成によって、遮熱部を形成することができる。
本発明の定着装置において、両端の前記発光部の幅方向各端部は、前記通紙領域の幅方向各端部よりも1〜2mm外側に離間していることを特徴としても良い。
このような構成を採用することにより、加熱ロールの通紙領域の全域には発光部から熱が放射される一方で、非通紙領域に放射される熱量を低くできる。
本発明の定着装置において、前記遮熱部は、両端の前記発光部の幅方向各端部よりも外側に形成されていることを特徴としても良い。
このような構成を採用することにより、加熱ロールの非通紙領域に放射される熱量をさらに低減できる。
本発明の定着装置において、前記加熱ロールの前記熱吸収部よりも前記幅方向外側の内周面は、前記熱吸収部よりも表面粗さが粗くなるように粗面加工がなされていることを特徴としても良い。
このような構成を採用することにより、粗面加工することで熱が拡散されるので、加熱ロールの非通紙領域の温度上昇をさらに抑えることができる。
本発明の定着装置において、前記加圧ロールの幅は、前記熱吸収部の幅よりも長いことを特徴としても良い。
このような構成を採用することにより、通紙領域と非通紙領域との境界部分の熱が加熱ロールに伝達されるので、加熱ロールの境界部の温度上昇を防止できる。
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、熱源の、非通紙領域に対応する部分に遮熱部を設けることで、加熱ロールの非通紙領域の温度上昇を防止できる。
以下、図面を参照しつつ本発明の画像形成装置及び定着装置について説明する。
まず、図1を用いて、画像形成装置としてのプリンター1の全体の構成について説明する。図1はプリンターの概略を模式的に示す図である。以下、図1における紙面手前側をプリンターの正面側(前側)とし、左右の向きはプリンターを正面から見た方向を基準として説明する。
プリンター1の装置本体2には、用紙Sが収容される給紙カセット3と、給紙カセット3から用紙Sを送り出す給紙装置4と、用紙Sにトナー像を形成する画像形成部5と、トナー像を用紙Sに定着する定着装置6と、用紙Sを排紙する排紙装置7と、排紙された用紙Sが受け止められる排紙トレイ8と、が備えられている。さらに、装置本体2には、給紙装置4から、画像形成部5と定着装置6とを通って排紙装置7に向かう用紙Sの搬送経路10が形成されている。
給紙装置4によって給紙カセット3から取り出された用紙Sは、搬送経路10に沿って画像形成部5に搬送され、用紙Sにトナー像が形成される。用紙Sは搬送経路10に沿って定着装置6に送られ、トナー像が用紙Sに定着される。トナー像が定着された用紙Sは排紙装置7から排紙トレイ8に排出される。
次に、図2〜図4を参照して、定着装置6について説明する。図2は定着装置を示す側面断面図、図3はヒーターランプの一端部を示す正面断面図、図4は加熱ロールの熱吸収部とヒーターランプの遮熱部及び発光部との位置関係を説明する図である。
定着装置6は、図2に示されるように、定着ハウジング20と、定着ハウジング20に回転可能に支持される円筒状の加熱ロール21と、加熱ロール21の中空部に設けられる熱源としてのハロゲンヒーター22と、加熱ロール21に圧接可能に設けられる加圧ロール23と、を備えている。
定着ハウジング20は、前後方向に長い略直方体状の中空状部材である。定着ハウジング20の左側面には、用紙が受け入れられる受入口31が、用紙の搬送方向と直交する幅方向に沿って形成されている。定着ハウジング20の右側面には、用紙が排出される排出口32が、幅方向に沿って形成されている。受入口31と排出口32との間には用紙の搬送経路10が形成されている。定着ハウジング20の中空部には、搬送経路10よりも上方に加熱ロール収容凹部34が形成され、搬送経路10よりも下方に加圧ロール収容凹部35が形成されている。
加熱ロール21は、円筒形状の基材層40と、基材層40の外周面に設けられる弾性層41と、弾性層41の外周面に設けられる離型層42と、によって構成されている。基材層40は、例えばSUSやアルミニウムなどの金属によって形成される。弾性層41は、例えば、シリコーンゴムによって形成される。離型層42は、例えば、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブによって形成される。加熱ロール21は、定着ハウジング20の加熱ロール収容凹部34に、前後方向に延びる回転軸(図示省略)を中心として回転可能に支持されている。
加熱ロール21の内周面には、熱吸収部46が設けられている。図4に示されるように、熱吸収部46の幅W1は、用紙の通紙領域(例えば、A4横サイズ)の幅W2よりも狭い。具体的には、熱吸収部46の幅方向外側の端部は、通紙領域の幅方向外側の端部よりも距離d1だけ内側に離間している。距離d1は、例えば、1〜2mmである。熱吸収部46は、耐熱性の黒色塗料を塗装することによって形成される。黒色塗料としては、セルモブラック(商品面)、オキツモ(商品名)、テツゾール(商品名)等を使用できる。
また、加熱ロール21の内周面は、通紙領域よりも幅方向外側の非通紙領域に対応する部分が、熱吸収部46の表面粗さよりも大きい表面粗さを有するように表面加工されている。
ハロゲンヒーター22は、図3に示されるように、ハロゲンガスが封入されたガラス管51と、ガラス管51内に長手方向に配設されるフィラメント52と、を有している。フィラメント52には、コイル状に巻き回された複数の発光部53が所定の間隔で形成されている。図4に示されるように、発光部53は、通紙領域に対応する部分よりもやや広い範囲内に形成されている。具体的には、両端の発光部53の幅方向外側の端部は、通紙領域の幅方向両端よりも距離d2だけ外側に離間している。距離d2は、例えば、1〜2mmである。さらに、図3にも示されるように、両端の発光部53よりも幅方向外側の、ガラス管51の端部には、管壁に気泡が混入された遮熱部51aが形成されている。気泡を混入することでガラス管51の屈折率が変化し、ガラス管51に伝達された熱が分散される。
加圧ロール23は、図2に示されるように、円柱状の回転軸60と、回転軸60の外周面に設けられる弾性層61と、弾性層61の外周面に設けられる離型層62と、によって構成されている。回転軸60は、例えば、鉄等の金属によって形成される。弾性層61は、例えば、シリコーンゴムによって形成される。離型層62は、例えば、PFAチューブによって形成される。図4に示されるように、加熱ロール23は、熱吸収部46の幅方向長さよりも長く形成されている。
加圧ロール23は、定着ハウジング20の加圧ロール収容凹部35に回転可能に支持されて、加熱ロール21に圧接されている。これにより、加熱ロール21と加圧ロール23との間に定着ニップが形成される。加圧ロール23の回転軸60の一端には、モーターなど駆動源から駆動力が伝達される駆動入力ギア(図示省略)が固定されている。加圧ロール23は、駆動入力ギアが駆動されることで、図2の時計回り方向に回動する。これにより、加熱ロール21が、加圧ロール23とは反対方向に回転する。
上記構成を有する定着装置6において、トナー像が形成された用紙Sが転写ニップに搬送されると、定着ニップで加熱及び加圧されることでトナー像が用紙Sに定着される。この際、加熱ロール21の内周面に形成された熱吸収部46でハロゲンヒーター22から放射される熱が吸収されて、加熱ロール21を効率的に加熱することができる。
また、ハロゲンヒーター22の発光部53は、通紙領域に対応する部分よりもやや広い範囲内に形成されているので、加熱ロール21の通紙領域に対応する部分は、発光部53からの熱が放射されるが、非通紙領域に対応する部分には熱が放射されにくくなっている。さらに、両端の発光部53よりも幅方向外側には、遮熱部51aが形成されているので、熱がガラス管51から外側へ放射されにくくなっている。
上記説明したように本発明の定着装置6においては、図4に示されるように、ハロゲンヒーター22の発光部53は、加熱ロール21の非通紙領域に対応する部分には形成されていないので、非通紙領域に放射される熱量が少なくなっている。また、両端の発光部53の幅方向外側の端部は、通紙領域の幅方向外側の端部よりも1〜2mm外側に離間するように形成されているので、通紙領域の全域には発光部53から熱が放射されて、加熱ロール21の通紙領域全域が均等に加熱されるようになっている。
さらに、ハロゲンヒーター22には、両端の発光部53よりも幅方向外側に遮熱部51aが形成されて、放射された熱が分散されるようになっている。このように、ハロゲンヒーター22は、非通紙領域に対応する部分に発光部53を設けないことと、遮熱部51aを設けることとで、非通紙領域に放射される熱量を低減するように構成されている。
したがって、加熱ロール21の非通紙領域の温度上昇を低減でき、加熱ロール21の両端の開口から放出される熱によるプリンター1内の温度上昇や、加圧ロール23の劣化を防止することができる。
さらに、ガラス管51の管壁に気泡を混入することで遮熱部51aを形成しているので、定着装置6の構成を簡易化してコストの上昇を抑えることができる。なお、熱の放射を抑制する方法としては、ガラス管51をスリガラスで形成したり、つや消し加工等の表面処理や、断熱フィルムの貼り付け、断熱塗料の塗布等を施したりしても良い。
さらに、加熱ロール21に設けられる熱吸収部46は、通紙領域の幅方向両端部よりも内側に形成されている。つまり、連続して通紙された場合に特に温度が上昇しやすい通紙領域と非通紙領域との境界部分とその周辺には、熱吸収部46が形成されていないので、熱吸収部46の過剰な温度の上昇を防いでナノダストの発生を抑制できる。
また、熱吸収部46を、幅方向外側の端部が通紙領域の幅方向外側の端部よりもそれぞれ1〜2mm内側に離間するように形成することで、通紙領域の全域は効率的に加熱しつつ、通紙領域と非通紙領域との境界部分での温度上昇は可能な限り低減することができるようになっている。
さらに、加熱ロール21の内面の熱吸収部46の幅方向外側の部分は、表面粗さが粗く形成されているので、ハロゲンヒーター22から放射された熱が拡散する。これにより、加熱ロール21の非通紙領域の温度上昇を抑えることができる。
さらに、加圧ロール23の幅は、熱吸収部46の幅方向長さよりも長いので、通紙領域と非通紙領域との境界部分の熱が加圧ロール23に伝達されることで、加熱ロール21の境界部の温度上昇を防止できる。
本発明の実施形態では、プリンター1に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のプリンター1以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
1 プリンター(画像形成装置)
6 定着装置
21 加熱ロール
22 ハロゲンヒーター(熱源)
23 加圧ロール
46 熱吸収部
51 ガラス管
51a 遮熱部
52 フィラメント
53 発光部
6 定着装置
21 加熱ロール
22 ハロゲンヒーター(熱源)
23 加圧ロール
46 熱吸収部
51 ガラス管
51a 遮熱部
52 フィラメント
53 発光部
Claims (9)
- 回転可能に設けられる円筒状の加熱ロールと、該加熱ロールの中空部に配置されて前記加熱ロールの内周面に向けて熱を放射する熱源と、前記加熱ロールに圧接して定着ニップを形成する加圧ロールと、を備え、前記定着ニップを用紙が通過することでトナー像を前記用紙に定着させる定着装置であって、
前記熱源の、前記用紙の通紙領域外側の非通紙領域に対応する部分には、前記熱の放射を妨げる遮熱部が設けられていることを特徴とする定着装置。 - 前記加熱ロールの前記内周面には、前記熱源から放射される熱を吸収する熱吸収部が設けられており、
該熱吸収部は、前記通紙領域の幅よりも狭い幅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。 - 前記熱吸収部の幅方向各端部は、前記通紙領域の幅方向各端部よりもそれぞれ1〜2mm内側に離間していることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
- 前記熱源は、
円筒状のガラス管と、
該ガラス管内に設けられて、コイル状に巻き回された複数の発光部が所定の間隔で形成されたフィラメントと、を有し、
前記遮熱部は、前記ガラス管の管壁に気泡を混入することで形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。 - 両端の前記発光部の幅方向各端部は、前記通紙領域の幅方向各端部よりも1〜2mm外側に離間していることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
- 前記遮熱部は、両端の前記発光部の幅方向各端部よりも外側に形成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の定着装置。
- 前記加熱ロールの前記熱吸収部よりも前記幅方向外側の内周面は、前記熱吸収部よりも表面粗さが粗くなるように粗面加工がなされていることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記加圧ロールの幅は、前記熱吸収部の幅よりも長いことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載の定着装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016123470A JP2017227751A (ja) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 定着装置及び画像形成装置 |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2019107265A1 (ja) | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 日本碍子株式会社 | 導電性先端部材及びその製造方法 |
JP2020095201A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 加熱装置、定着装置、および画像形成装置 |
-
2016
- 2016-06-22 JP JP2016123470A patent/JP2017227751A/ja active Pending
Cited By (3)
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WO2019107265A1 (ja) | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 日本碍子株式会社 | 導電性先端部材及びその製造方法 |
JP2020095201A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 加熱装置、定着装置、および画像形成装置 |
US10901352B2 (en) | 2018-12-14 | 2021-01-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Heating unit insertable through an open end of a hollow portion, driving-force transmission unit and bearing portion |
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