JP2018054895A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハロゲンランプなどの熱源を用いた定着装置において、ニップ板から離れる方向に熱源から放射された放射熱をニップ板に到達しやすくすることができる。
【解決手段】反射板208の内面は、熱源207を挟んで加熱体206とは反対側に配置され、加熱体206に向かって凸形状となっている第1の内面301であって、熱源207側から加熱体206側に向かう方向とは反対の方向に放射された放射熱の少なくとも一部を、熱源207に向かう方向とは異なる方向に反射させる第1の内面301と、熱源207に向かう方向とは異なる方向に第1の内面301で反射された放射熱が到達する第2の内面302であって、第1の内面301で反射された放射熱を加熱体206に向かって反射させる第2の内面302を有する。
【選択図】図4
【解決手段】反射板208の内面は、熱源207を挟んで加熱体206とは反対側に配置され、加熱体206に向かって凸形状となっている第1の内面301であって、熱源207側から加熱体206側に向かう方向とは反対の方向に放射された放射熱の少なくとも一部を、熱源207に向かう方向とは異なる方向に反射させる第1の内面301と、熱源207に向かう方向とは異なる方向に第1の内面301で反射された放射熱が到達する第2の内面302であって、第1の内面301で反射された放射熱を加熱体206に向かって反射させる第2の内面302を有する。
【選択図】図4
Description
本発明は、記録媒体に現像剤像を定着させる定着装置と、現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
複写機やレーザビームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置では、まず、帯電ローラによって感光ドラムが帯電し、帯電した感光ドラムが露光装置によって露光されることで、感光ドラムに静電潜像が形成される。感光ドラムに形成された静電潜像は、現像ローラによってトナー像として現像される。そして、感光ドラムに形成されたトナー像は、転写ローラによって、用紙などの記録材に転写される。また、記録材に転写されたトナー像は、定着装置によって加熱・加圧されることで記録材に定着する。このようにして、記録材に画像が形成される。
ここで、従来、記録材に転写されたトナー像を記録材に定着させる定着装置として、例えば、ハロゲンランプを熱源とした定着装置が知られている。この定着装置には、主に、筒状の定着ベルト(定着フィルム)と、定着ベルトの内側に設けられ、放射熱を発するハロゲンランプと、ハロゲンランプによって加熱されるニップ板と、放射熱をニップ板へ向けて反射させる反射板とが設けられている。さらに、定着装置には、ニップ板を支持するステイと、ニップ板に向かって定着ベルトを押圧することで、ニップ板との間で定着ベルトを挟む加圧ローラとが設けられている。
ここで、特許文献1に開示される技術では、上記反射板の形状は、定着ベルトが延びる方向(加圧ローラの回転中心軸線方向)から見た場合に、U字が逆さまになったような形状になっている。そして、反射板は、ハロゲンランプを覆うように配置されている。また、特許文献1では、反射板の形状は、U字が逆さまになったような形状になっているが、ハロゲンランプを覆う反射板の内側の側面は、ニップ板を向くように傾斜している。
しかしながら、反射板の形状がU字を逆さまにした形状である場合、ニップ板から離れる方向に放射された放射熱は、反射板で反射したとしても、ハロゲンランプが妨げとなってニップ板まで到達しづらい。そのため、反射板の形状がU字を逆さまにした形状である場合、ニップ板は十分に加熱されないおそれがある。
そこで、本発明は、ハロゲンランプを熱源とした定着装置において、ニップ板から離れる方向にハロゲンランプから放射された放射熱をニップ板に到達しやすくすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明である定着装置は、
熱を放射する熱源と、
前記熱源から放射された放射熱を反射する反射板と、
前記放射熱によって加熱され、現像剤像が形成された記録媒体を加熱するための加熱体
と、を有し、
前記反射板は、前記熱源が前記加熱体に対して露出されるように前記熱源を覆っており、
前記反射板の内面は、
前記熱源を挟んで前記加熱体とは反対側に配置され、前記加熱体に向かって凸形状となっている第1の内面であって、前記熱源側から前記加熱体側に向かう方向とは反対の方向に放射された前記放射熱の少なくとも一部を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第1の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第1の内面で反射された前記放射熱が到達する第2の内面であって、前記第1の内面で反射された前記放射熱を前記加熱体に向かって反射させる第2の内面と、
を有することを特徴とする。
熱を放射する熱源と、
前記熱源から放射された放射熱を反射する反射板と、
前記放射熱によって加熱され、現像剤像が形成された記録媒体を加熱するための加熱体
と、を有し、
前記反射板は、前記熱源が前記加熱体に対して露出されるように前記熱源を覆っており、
前記反射板の内面は、
前記熱源を挟んで前記加熱体とは反対側に配置され、前記加熱体に向かって凸形状となっている第1の内面であって、前記熱源側から前記加熱体側に向かう方向とは反対の方向に放射された前記放射熱の少なくとも一部を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第1の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第1の内面で反射された前記放射熱が到達する第2の内面であって、前記第1の内面で反射された前記放射熱を前記加熱体に向かって反射させる第2の内面と、
を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明である定着装置は、
熱を放射する熱源と、
前記熱源から放射された放射熱を反射する反射板と、
前記放射熱によって加熱され、現像剤像が形成された記録媒体を加熱するための加熱体と、を有し、
前記反射板は、前記熱源が前記加熱体に対して露出されるように前記熱源を覆っており、
前記反射板の内面は、
前記熱源を挟んで前記加熱体とは反対側に配置され、前記加熱体に向かって凸形状となっている第1の内面であって、前記熱源側から前記加熱体側に向かう方向とは反対の方向に放射された前記放射熱の少なくとも一部を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第1の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第1の内面で反射された前記放射熱が到達する第2の内面であって、前記第1の内面で反射された前記放射熱を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第2の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第2の内面で反射された前記放射熱が到達する第3の内面であって、前記第2の内面で反射された前記放射熱を前記加熱体に向かって反射させる第3の内面と、
を有することを特徴とする。
熱を放射する熱源と、
前記熱源から放射された放射熱を反射する反射板と、
前記放射熱によって加熱され、現像剤像が形成された記録媒体を加熱するための加熱体と、を有し、
前記反射板は、前記熱源が前記加熱体に対して露出されるように前記熱源を覆っており、
前記反射板の内面は、
前記熱源を挟んで前記加熱体とは反対側に配置され、前記加熱体に向かって凸形状となっている第1の内面であって、前記熱源側から前記加熱体側に向かう方向とは反対の方向に放射された前記放射熱の少なくとも一部を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第1の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第1の内面で反射された前記放射熱が到達する第2の内面であって、前記第1の内面で反射された前記放射熱を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第2の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第2の内面で反射された前記放射熱が到達する第3の内面であって、前記第2の内面で反射された前記放射熱を前記加熱体に向かって反射させる第3の内面と、
を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明である画像形成装置は、
上記定着装置と、
記録媒体に現像剤像を形成する画像形成部と、を有し、
前記定着装置によって現像剤像が記録媒体に定着することで、記録媒体に画像が形成されることを特徴とする。
上記定着装置と、
記録媒体に現像剤像を形成する画像形成部と、を有し、
前記定着装置によって現像剤像が記録媒体に定着することで、記録媒体に画像が形成されることを特徴とする。
本発明は、ハロゲンランプなどの熱源を用いた定着装置において、ニップ板から離れる方向に熱源から放射された放射熱をニップ板に到達しやすくすることができる。
(実施例1)
以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
<画像形成装置A>
まず、画像形成装置Aについて図1を参照して説明する。図1は、本実施例に係る画像形成装置Aの概略断面図である。画像形成装置Aは、熱源としてのハロゲンランプ207を用いた定着装置106を搭載している。また、この画像形成装置Aは、電子写真技術(電子写真プロセス)を利用したレーザビームプリンタである。図1に示すように、この画像形成装置Aでは、感光ドラム101の周りには、感光ドラム101の回転方向に沿って、帯電ローラ102、露光装置103、現像装置104、転写ローラ105が配置されている。帯電ローラ102によって帯電された感光ドラム101が露光装置103によって露光されることで、感光ドラム101の表面には静電潜像が形成される。また、現像装置104は、トナーを用いて、感光ドラム101に形成された静電潜像を現像剤像としてのトナー像として現像し、転写ローラ105は、感光ドラム101に形成されたトナー像を記録媒体としての記録材Sに転写する。
まず、画像形成装置Aについて図1を参照して説明する。図1は、本実施例に係る画像形成装置Aの概略断面図である。画像形成装置Aは、熱源としてのハロゲンランプ207を用いた定着装置106を搭載している。また、この画像形成装置Aは、電子写真技術(電子写真プロセス)を利用したレーザビームプリンタである。図1に示すように、この画像形成装置Aでは、感光ドラム101の周りには、感光ドラム101の回転方向に沿って、帯電ローラ102、露光装置103、現像装置104、転写ローラ105が配置されている。帯電ローラ102によって帯電された感光ドラム101が露光装置103によって露光されることで、感光ドラム101の表面には静電潜像が形成される。また、現像装置104は、トナーを用いて、感光ドラム101に形成された静電潜像を現像剤像としてのトナー像として現像し、転写ローラ105は、感光ドラム101に形成されたトナー像を記録媒体としての記録材Sに転写する。
具体的には、感光ドラム101は、図1の矢印方向(反時計回り)に所定の周速度で回転駆動し、まず、感光ドラム101の表面は、帯電ローラ102によって所定の極性・電位に一様に帯電される。次に、一様に帯電された感光ドラム101の表面には、露光装置103から、画像情報に対応して変調されたレーザ光が出射される。これにより、感光ドラム101の表面に静電潜像が形成される。
感光ドラム101に形成された静電潜像は、現像装置104によってトナー像Tとして現像・可視化される。可視化されたトナー像Tは、感光ドラム101の回転により転写ローラ105に向かって搬送される。そして、転写ローラ105に搬送されたトナー像Tは、転写ローラ105によって感光ドラム101から記録材S上に転写される。トナー像Tが転写された記録材Sは、感光ドラム101から分離されて定着装置106へと搬送される。
また、定着装置106によって記録材S上のトナー像が加熱・加圧されることで、記録材Sにトナー像が定着する。トナー像を定着した記録材Sは、画像形成装置Aの外に排出される。ここで、記録材Sにトナー像が転写された後の感光ドラム101の表面には、記録材Sに転写されなかったトナーが付着している。クリーニング装置107は、このトナーを除去することによって感光ドラム101を清掃する。そして、上述したプロセスを繰り返すことで、繰り返し、記録材Sに画像を形成する。ここで、本実施例に係る画像形成装置Aにおいて、トナー像を形成する部分を画像形成部とする。
<定着装置106>
次に、定着装置106の構成について図2を用いて詳細に説明する。図2は、本実施例に係る定着装置106の概略断面図である。具体的には、図2は、加圧ローラ202の回転中心軸線と直交する面で切断した定着装置106の概略断面図である。定着装置106は、円筒状の定着ベルト201と、定着ベルト201を加熱する加熱ユニット203と、加熱ユニット203との間で定着ベルト201を挟む加圧ローラ202と、温度検知部材204と、ガイド部材205とを有している。
次に、定着装置106の構成について図2を用いて詳細に説明する。図2は、本実施例に係る定着装置106の概略断面図である。具体的には、図2は、加圧ローラ202の回転中心軸線と直交する面で切断した定着装置106の概略断面図である。定着装置106は、円筒状の定着ベルト201と、定着ベルト201を加熱する加熱ユニット203と、加熱ユニット203との間で定着ベルト201を挟む加圧ローラ202と、温度検知部材204と、ガイド部材205とを有している。
定着ベルト201は、加熱ユニット203によって加熱されるとともに、加圧ローラ202に従動して回転することで加熱体としてのニップ板206と摺擦する。そのため、本実施例では、定着ベルト201は、耐熱性と可撓性を有するベルトである。また、回転する定着ベルト201は、ガイド部材205によってガイドされる。加熱ユニット203は、定着ベルト201の内側に配置され、定着ベルト201を介して記録材S上のトナー像Tを加熱するユニットである。加熱ユニット203は、ハロゲンランプ207とニップ板206と反射部材208とステイ209とを備えている。なお、本実施例では、定着ベルト201の回転中心軸線は、ニップ板206と反射部材208とが延びる方向と略平行となっている。
加圧ローラ202は、弾性変形可能な部材であり、定着ベルト201を挟んで加熱ユニット203と対向する位置に配置されている。また、加圧ローラ202は、弾性変形した状態で加熱ユニット203におけるニップ板206との間でニップ部Nを形成する。また、加圧ローラ202は、画像形成装置Aの装置本体の筺体内に設けられた不図示のモータから駆動力を受けて回転駆動する。これにより、加圧ローラ202と定着ベルト201(または記録材S)との摩擦力によって、定着ベルト201は加圧ローラ202に対して従動回転する。また、トナー像Tが転写された記録材Sは、加熱された定着ベルト201と加圧ローラ202との間を、図2の矢印方向に搬送される。定着ベルト201と加圧ローラ202との間を記録材Sが搬送される過程で、記録材S上のトナー像が、熱と圧力とにより記録材Sに定着する。
温度検知部材204は、例えば、サーモスタットやサーミスタなどの公知のセンサであり、ニップ板206の温度を検知する。また、温度検知部材204は、検知した温度を、定着装置106を制御するための制御装置(不図示)に出力するように構成されている。この温度検知部材204は、定着ベルト201の回転中心軸線方向において、ニップ板206に1個または複数個設けられている。
ハロゲンランプ207は、放射熱を発してニップ板206と定着ベルト201を加熱することで記録材S上のトナーを加熱するためのヒータであり、ニップ板206の上方に、反射部材208から所定の距離を空けて配置されている。また、ニップ板206は、ハロゲンランプ207からの放射熱を受ける金属製の板状の部材であり、ニップ板206の下面と定着ベルト201の内周面とが摺接するように配置されている。ニップ板206は、例えば、ステイ209よりも熱伝導率が大きいアルミニウム板などを加工することで形成されている。
反射部材208は、ハロゲンランプ207からの放射熱をニップ板206に向けて反射する部材であり、ハロゲンランプ207を覆うように、ハロゲンランプ207から所定の間隔を空けて配置されている。具体的には、反射部材208は、ハロゲンランプ207がニップ板206に対して露出されるようにハロゲンランプ207を覆っている。また、ハロゲンランプ207は、反射部材208とニップ板206とによって覆われている(囲まれている)。なお、ハロゲンランプ207から放射される放射熱は、ニップ板206に直接到達するか、反射部材208の内面で反射してニップ板206に間接的に到達する。定着装置106に反射部材208が設けられることで、ハロゲンランプ207からの放射熱が効率よく利用され、ニップ板206と定着ベルト201とを速やかに加熱することができる。
ここで、図3は、本実施例に係る反射部材208を示す図である。具体的には、図3(a)は、加圧ローラ202の回転中心軸線方向と直交する面で切断した反射部材208の断面図である。また、図3(b)は、反射部材208の斜視図であり、図3(c)は、加圧ローラ202の回転中心軸線方向と直交する面で切断した加熱ユニット203の断面図
である。加熱ユニット部構成の断面図である。
である。加熱ユニット部構成の断面図である。
本実施例では、反射部材208としては、赤外線および遠赤外線の反射率が大きいアルミニウム板などを用いている。図3に示すように、ハロゲンランプ207に対してニップ板206とは反対側に位置する反射部材208の反射面は、ニップ板206に向かって凸となっている第1の内面としての凸部反射面301を有している。凸部反射面301は、ハロゲンランプ207を挟んでニップ板206とは反対側に配置されている。また、第2の内面としての反射側面302は、その内面がニップ板206側(加熱体側に対応)を向くように傾斜している。具体的には、反射側面302は、ニップ板206を挟んで対向する2つの面を有しており、その2つの面のうち一方の面と他方の面は、ニップ板206から離れるにつれて互いに近づくように傾斜している。そして、本実施例では、反射部材208に凸部反射面301が設けられることで、ニップ板206に向かい方向とは反対側にハロゲンランプ207から放射された放射熱は、凸部反射面301と反射側面302とで反射し、ニップ板206に到達する。具体的には、凸部反射面301の一部は、ニップ板206側から見た場合にハロゲンランプ207と重なっている。また、凸部反射面301の一部は、加熱位置(ニップ板206が記録材Sを加熱する位置)の中心からハロゲンランプ207の中心に向かう方向に放射された放射熱の少なくとも一部がハロゲンランプ207に到達しないように放射熱を反射させる。一方、反射側面302は、凸部反射面301で反射した放射熱が到達する面であって、凸部反射面301で反射された放射熱をニップ板206に向かって反射させる。また、凸部反射面301は、反射部材208の内部に向かって突出した凸部であり、ニップ板206側から見た場合に、ハロゲンランプ207の中心と重なる部分を頂点として傾斜している。
ここで、図4は、本実施例に係る反射部材208の形状を示す図である。具体的には、図4は、定着ベルト201の回転中心軸線と直交する方向で定着装置106を切断した切断面を示した図である。図4(a)は、本実施例に係る反射部材208の形状を示した図であり、図4(b)は、ハロゲンランプ207から放射された放射熱がニップ板206に到達したかを判定した実験結果である。図4(c)は、比較例に係る反射部材の形状を示す図である。本実施例の効果を確認するために、実験では、図4(a)に示すように、反射部材208の形状を簡易的に模したモデルを用いた。そして、ニップ板206とは反対側に放射された放射熱が、ニップ板206に到達するかどうかを確認した。
ここで、図4(a)(c)において、距離Hは、ニップ板206の上面からハロゲンランプ207の中心までの距離であり、直径Dは、ハロゲンランプ207の直径である。また、距離Lxは、図4(a)(c)のx方向における、ハロゲンランプ207の中心から、反射側面302とニップ板206との交点(接触部分)までの距離である。また、距離Lyは、図4(a)(c)のy方向における、凸部反射面301の頂点とニップ板206の上面との距離である。第2の角度としての角度θは、ニップ板206の上面と反射側面302とがなす角度であり、第1の角度としての角度ψは、ニップ板206の上面と凸部反射面301とがなす角度である。また、角度ψは、凸部反射面301と、ニップ板206側からハロゲンランプ207を見た方向と直交する面とがなす角度であって、凸部反射面301で反射された放射熱が反射側面302に向かって反射する角度である。一方、角度θは、反射側面302と、ニップ板206側からハロゲンランプ207を見た方向と直交する面とがなす角度であって、凸部反射面301で反射された後に反射側面302で反射した放射熱がニップ板206に向かって反射する角度である。そして、点Pは、凸部反射面301おいて、ハロゲンランプ207からy方向に放射された放射熱が到達する位置であり、点Qは、反射側面302において、凸部反射面301で反射した放射熱が到達する位置である。また、点Rは、ニップ板206において、反射側面302で反射した放射熱が到達する位置である。
実験では、放射熱が、ハロゲンランプ207の中心よりも距離xp(x方向に)だけ離れた位置から、ニップ板206の上面と直交する方向に放射された場合を仮定した。ここで、本実験では、距離Lx=7mm、距離Ly=13mm、距離H=7mm、直径D=8mm、距離xp=3mmとした。また、角度θと角度ψをそれぞれ1°から89°まで変化させた場合に、ハロゲンランプ207からの放射熱がニップ板206に到達するかどうかの判定を行った。
上述したように、図4(b)は、本実験結果の一部を示している。図4(b)において、ハロゲンランプ207からの放射熱がニップ板206に到達する角度の組合せは○で示している。具体的には、角度ψが5〜7°であって角度θが81〜89°であるとき、角度ψが6〜7°であって角度θが78〜80°であるとき、角度ψが7°であって角度θが77°であるときに実験結果は○となっている。なお、凸部反射面301がニップ板206と平行である場合、ニップ板206と直交する方向(y方向)に放射された放射熱は、凸部反射面301で反射してハロゲンランプに戻ってしまう。そのため、ハロゲンランプ207から放射された放射熱はニップ板206には到達しない。本実施例では、点Pと点Qを通る直線と、点Qと点Rを通る直線とが、ハロゲンランプ207とは重ならないように、角度ψと角度θとが設定されている。
さらに、図4(c)に示すように、凸部反射面301が、本実施例とは逆方向に凸となる場合を比較例として検討した。図4(c)では、反射部材208の高さZ(y方向)は、図4(a)においてψ=10°としたときの反射部材208の高さZ(y方向)と等しくなっている。この比較例のパラメータも、本実施例と同じパラメータ(距離Lx=7mm、距離Ly=13mm、距離H=7mm、直径D=8mm、距離xp=3mm)となっている。そして、比較例の実験をした結果、ハロゲンランプ207からy方向に放射された放射熱はニップ板206に到達しなかった。この実験結果より、本実施例では、反射部材208が凸部反射面301を有することで、ハロゲンランプ207からの放射熱を効率的にニップ板206に集めることができることが分かった。これにより、ニップ板206を効率よく加熱することができる。
以上のように、本実施例では、反射部材208は、ハロゲンランプ207を挟んでニップ板206とは反対側に配置される凸部反射面301を有している。凸部反射面301は、ニップ板206に向かって凸形状となっている。また、凸部反射面301は、ハロゲンランプ207側(熱源側に対応)からニップ板206側に向かう方向とは反対の方向に放射された放射熱の少なくとも一部を、ハロゲンランプ207に向かう方向とは異なる方向に反射させる。また、反射部材208は、凸部反射面301で反射した放射熱が到達する反射側面302であって、凸部反射面301で反射された放射熱をニップ板206に向かって反射させる反射側面302を有している。そのため、ニップ板206とは反対側に放射された放射熱がニップ板206に到達し、ニップ板206を効率よく加熱することができる。その結果、ニップ板206を加熱するための時間を短縮することができる。
(実施例2)
次に、実施例について説明する。ここで、実施例2において、実施例1と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付すことでその説明を省略する。図5は、本実施例に係る反射部材208Aの模式図である。具体的には、図5(a)は、加圧ローラ202の回転中心軸線と直交する面で切断した反射部材208Aの断面図である。また、図5(b)は、反射部材208Aの斜視図であり、図5(c)は、加圧ローラ202の回転中心軸線と直交する面で切断した加熱ユニット203Aの断面図である。
次に、実施例について説明する。ここで、実施例2において、実施例1と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付すことでその説明を省略する。図5は、本実施例に係る反射部材208Aの模式図である。具体的には、図5(a)は、加圧ローラ202の回転中心軸線と直交する面で切断した反射部材208Aの断面図である。また、図5(b)は、反射部材208Aの斜視図であり、図5(c)は、加圧ローラ202の回転中心軸線と直交する面で切断した加熱ユニット203Aの断面図である。
そして、本実施例では、反射部材208Aは、図5に示すような構成となっている。図5に示すように、本実施例では、実施例1と同様に、ハロゲンランプ207に対してニッ
プ板206とは反対側に配置される反射部材208Aは、ニップ板206側に向かって凸となっている第1の内面としての凸部反射面501を有している。凸部反射面501は、ハロゲンランプ207を挟んでニップ板206とは反対側に配置されている。また、凸部反射面501は、ニップ板206側から見た場合にハロゲンランプ207と重なる面である。そして、凸部反射面501の一部は、加熱位置(ニップ板206が記録材Sを加熱する位置)の中心からハロゲンランプ207の中心に向かう方向に放射された放射熱がハロゲンランプ207に到達しないように放射熱を反射させる。一方、第2の内面としての反射上面503は、凸部反射面501で反射した放射熱が到達する面であって、凸部反射面501で反射された放射熱がハロゲンランプ207に戻らないように、放射熱を第3の内面としての反射側面502に向かって反射させる。また、反射側面502は、反射上面503で反射した放射熱が到達する内面であって、反射上面503で反射された放射熱をニップ板206に向かって反射させる。なお、凸部反射面501では点P´において、反射上面503では点S´において、反射側面502では点Q´において放射熱が反射する。また、反射側面502で反射した放射熱は、ニップ板206における点R´に到達する。本実施例でも、実施例1と同様に、点P´と点S´を通る直線と、点S´とQ´を通る直線と、点Q´と点R´を通る直線とが、ハロゲンランプ207とは重ならないように、角度ψと角度φと角度θとが設定されている。
プ板206とは反対側に配置される反射部材208Aは、ニップ板206側に向かって凸となっている第1の内面としての凸部反射面501を有している。凸部反射面501は、ハロゲンランプ207を挟んでニップ板206とは反対側に配置されている。また、凸部反射面501は、ニップ板206側から見た場合にハロゲンランプ207と重なる面である。そして、凸部反射面501の一部は、加熱位置(ニップ板206が記録材Sを加熱する位置)の中心からハロゲンランプ207の中心に向かう方向に放射された放射熱がハロゲンランプ207に到達しないように放射熱を反射させる。一方、第2の内面としての反射上面503は、凸部反射面501で反射した放射熱が到達する面であって、凸部反射面501で反射された放射熱がハロゲンランプ207に戻らないように、放射熱を第3の内面としての反射側面502に向かって反射させる。また、反射側面502は、反射上面503で反射した放射熱が到達する内面であって、反射上面503で反射された放射熱をニップ板206に向かって反射させる。なお、凸部反射面501では点P´において、反射上面503では点S´において、反射側面502では点Q´において放射熱が反射する。また、反射側面502で反射した放射熱は、ニップ板206における点R´に到達する。本実施例でも、実施例1と同様に、点P´と点S´を通る直線と、点S´とQ´を通る直線と、点Q´と点R´を通る直線とが、ハロゲンランプ207とは重ならないように、角度ψと角度φと角度θとが設定されている。
また、反射側面502は、y方向に向かうにつれてニップ板206がハロゲンランプ207に近づくように傾斜している。さらに、反射上面503は、凸部反射面501の傾斜角(ニップ板206の上面に対する角度)とは異なる角度で傾斜している。そして、本実施例においても、実施例1と同様に、ハロゲンランプ207からニップ板206と直交する方向(y方向)に放射された放射熱がニップ板206に到達するかを確認した。
図6は、実施例2に係る反射部材208Aの形状を示す図である。具体的には、図6(a)は、本実施例に係る反射部材208Aの形状を示した図であり、図6(b)は、ハロゲンランプ207から放射された放射熱がニップ板206に到達したかを判定した実験結果である。本実施例では、第1の角度としての角度ψは、凸部反射面501と、ニップ板206側からハロゲンランプ207を見た方向と直交する面とがなす角度であって、凸部反射面501で反射された放射熱が反射上面503に向かって反射する角度となっている。また、第2の角度としての角度φは、反射上面503と反射側面502とがなす角度であって、凸部反射面501で反射された放射熱が反射側面502に向かって反射する角度となっている。また、第3の角度としての角度θは、反射側面502と、ニップ板206側からハロゲンランプ207を見た方向と直交する面とがなす角度であって、反射側面502で反射した放射熱がニップ板206に向かって反射する角度である。なお、凸部反射面501は、実施例1と同様に、反射部材208Aの内部に向かって突出した凸部であり、ニップ板206側から見た場合にハロゲンランプ207の中心と重なる部分を頂点として傾斜している。
なお、本実施例に対する実験において、実験で用いたパラメータおよびパラメータの値は、実施例1に対する実験と同じにした(距離Lx=7mm、距離Ly=13mm、距離H=7mm、直径D=8mm、距離xp=3mm)。ただし、本実施例では、反射側面502と反射上面503とがなす角度φは90°とした。図6(b)に示すように、本実施例においても、反射部材208Aが凸部反射面501および反射上面503を有することで、ニップ板206を効率よく加熱することができる。具体的には、角度ψが5〜7°で角度φが90°で角度θが81〜89°であるとき、角度ψが6〜7°で角度φが90°で角度θが78〜79°であるときに実験結果は○である。また、角度ψが7°で角度φが90°で角度θが77〜78°であるとき、角度ψが10°で角度φが90°で角度θが80〜82°であるときに実験結果は○である。以上のように、本実施例では、実施例1と同様に、ニップ板206とは反対側に放射された放射熱をニップ板206に到達させ
、ニップ板206を効率よく加熱することができる。
、ニップ板206を効率よく加熱することができる。
なお、各実施例において、反射部材(208、208A)の内面は平面でなくてもよい。例えば、反射部材の内面は曲面であってもよい。
また、各実施例において、定着装置106の熱源は、必ずしもハロゲンランプ207でなくてもよい。熱源は、放射熱を放射できるものであれば特に限定されない。
また、各実施例において、ニップ板206は、平らな形状でなくてもよい。例えば、ニップ板206は、曲がった(カーブした)形状であってもよい。
また、各実施例において、ハロゲンランプ207は、反射部材とニップ板206とによって略完全に覆われていてもよい。この場合、より効率よくニップ板206を加熱することができる。各実施例では、必ずしも、反射部材の長手方向における端部において、反射部材の内部が露出されていなくてもよい。
また、各実施例において、定着装置106の熱源は、必ずしもハロゲンランプ207でなくてもよい。熱源は、放射熱を放射できるものであれば特に限定されない。
また、各実施例において、ニップ板206は、平らな形状でなくてもよい。例えば、ニップ板206は、曲がった(カーブした)形状であってもよい。
また、各実施例において、ハロゲンランプ207は、反射部材とニップ板206とによって略完全に覆われていてもよい。この場合、より効率よくニップ板206を加熱することができる。各実施例では、必ずしも、反射部材の長手方向における端部において、反射部材の内部が露出されていなくてもよい。
また、各実施例では、反射部材において、ニップ板206と対向する面の数は2つ(実施例1)または4つ(実施例2)となっている。しかし、必ずしもこれに限られることはない。例えば、反射部材において、ニップ板206と対向する面の数は3つ、5つ、または6つであってもよい。
106…定着装置、206…ニップ板、207…ハロゲンランプ、208…反射部材、301…凸部反射面、302…反射側面
Claims (16)
- 熱を放射する熱源と、
前記熱源から放射された放射熱を反射する反射板と、
前記放射熱によって加熱され、現像剤像が形成された記録媒体を加熱するための加熱体と、を有し、
前記反射板は、前記熱源が前記加熱体に対して露出されるように前記熱源を覆っており、
前記反射板の内面は、
前記熱源を挟んで前記加熱体とは反対側に配置され、前記加熱体に向かって凸形状となっている第1の内面であって、前記熱源側から前記加熱体側に向かう方向とは反対の方向に放射された前記放射熱の少なくとも一部を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第1の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第1の内面で反射された前記放射熱が到達する第2の内面であって、前記第1の内面で反射された前記放射熱を前記加熱体に向かって反射させる第2の内面と、
を有することを特徴とする定着装置。 - 前記第1の内面と、前記加熱体側から前記熱源側に向かう方向と直交する面とがなす第1の角度は、前記第1の内面で反射された前記放射熱が前記第2の面に向かって反射する角度であって、
前記第2の内面と、前記加熱体側から前記熱源側に向かう方向と直交する面とがなす第2の角度は、前記第1の内面で反射された後に前記第2の内面で反射した前記放射熱が前記加熱体に向かって反射する角度であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記第1の角度は5〜7°であり、
前記第2の角度は81〜89°であることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 - 前記第1の角度は6〜7°であり、
前記第2の角度は78〜80°であることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 - 前記反射板と前記加熱体とを囲う円筒状の定着フィルムを有し、
前記定着フィルムの内周面に前記加熱体が接触しながら前記定着フィルムが回転することで、記録媒体が前記定着フィルムを介して前記加熱体によって加熱され、
前記定着フィルムの回転中心軸線は、前記加熱体と前記反射板とが延びる方向と略平行であり、
前記定着フィルムの回転中心軸線と直交する方向で定着装置を切断した切断面において、
前記熱源側から前記加熱体側に向かう方向とは反対の方向に放射された前記放射熱が前記第1の内面に到達する位置を点Pとし、前記点Pにおいて反射した前記放射熱が前記第2の内面に到達する位置を点Qとし、前記点Qにおいて反射した前記放射熱が前記加熱体に到達する位置を点Rとした場合に、
前記点Pと前記点Qを通る直線と、前記点Qと前記点Rを通る直線とが、前記熱源とは重ならないように、前記第1の角度と前記第2の角度とが設定されていることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記第1の内面の前記凸形状の頂点は、前記加熱体側から前記熱源側を見た場合に前記熱源と重なることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記第2の内面は、前記加熱体を挟んで対向する2つの面を有しており、
前記2つの面のうち一方の面と他方の面は、前記加熱体から離れるにつれて互いに近づくように傾斜していることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の定着装置。 - 熱を放射する熱源と、
前記熱源から放射された放射熱を反射する反射板と、
前記放射熱によって加熱され、現像剤像が形成された記録媒体を加熱するための加熱体と、を有し、
前記反射板は、前記熱源が前記加熱体に対して露出されるように前記熱源を覆っており、
前記反射板の内面は、
前記熱源を挟んで前記加熱体とは反対側に配置され、前記加熱体に向かって凸形状となっている第1の内面であって、前記熱源側から前記加熱体側に向かう方向とは反対の方向に放射された前記放射熱の少なくとも一部を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第1の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第1の内面で反射された前記放射熱が到達する第2の内面であって、前記第1の内面で反射された前記放射熱を、前記熱源に向かう方向とは異なる方向に反射させる第2の内面と、
前記熱源に向かう方向とは異なる方向に前記第2の内面で反射された前記放射熱が到達する第3の内面であって、前記第2の内面で反射された前記放射熱を前記加熱体に向かって反射させる第3の内面と、
を有することを特徴とする定着装置。 - 前記第1の内面と、前記加熱体側から前記熱源側に向かう方向と直交する面とがなす第1の角度は、前記第1の内面で反射された前記放射熱が前記第2の内面に向かって反射する角度であって、
前記第2の内面と前記第3の内面とがなす第2の角度は、前記第2の内面で反射された前記放射熱が前記第3の内面に向かって反射する角度であり、
前記第3の内面と、前記加熱体側から前記熱源側に向かう方向と直交する面とがなす第3の角度は、前記第3の内面で反射された前記放射熱が前記加熱体に向かって反射する角度であることを特徴とする請求項8に記載の定着装置。 - 前記反射板と前記加熱体とを囲う円筒状の定着フィルムを有し、
前記定着フィルムの内周面に前記加熱体が接触しながら前記定着フィルムが回転することで、記録媒体が前記定着フィルムを介して前記加熱体によって加熱され、
前記定着フィルムの回転中心軸線は、前記加熱体と前記反射板とが延びる方向と略平行であり、
前記定着フィルムの回転中心軸線と直交する方向で定着装置を切断した切断面において、
前記熱源側から前記加熱体側に向かう方向とは反対の方向に放射された前記放射熱が前記第1の内面に到達する位置を点P´とし、前記点P´において反射した前記放射熱が前記第2の内面に到達する位置を点S´とし、前記点S´において反射した前記放射熱が前記第3の内面に到達する位置を点Q´とし、前記点Q´において反射した前記放射熱が前記加熱体に到達する位置を点R´とした場合に、
前記点P´と前記点S´を通る直線と、前記点S´と前記Q´を通る直線と、前記点Q´と前記点R´を通る直線とが、前記熱源とは重ならないように、前記第1の角度と前記第2の角度と前記第3の角度とが設定されていることを特徴とする請求項8または9に記載の定着装置。 - 前記第1の内面の前記凸形状の頂点は、前記加熱体側から前記熱源側を見た場合に前記
熱源と重なることを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記第3の内面は、前記加熱体を挟んで対向する2つの面を有しており、
前記2つの面のうち一方の面と他方の面は、前記加熱体から離れるにつれて互いに近づくように傾斜していることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記熱源は、前記反射板と前記加熱体によって囲まれていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記反射板は、アルミニウムによって形成されていることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記加熱体は、記録媒体に形成された現像剤像を加熱することで、現像剤像を記録媒体に定着させることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の定着装置。
- 請求項1から15のいずれか1項に記載の定着装置と、
記録媒体に現像剤像を形成する画像形成部と、を有し、
前記定着装置によって現像剤像が記録媒体に定着することで、記録媒体に画像が形成されることを特徴とする画像形成装置。
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