JP2020148936A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着部材の端部の温度上昇を抑制する定着装置を提供すること。【解決手段】定着装置は、回転可能な定着部材と、定着部材を加熱する加熱手段と、定着部材とニップを形成する加圧部材と、定着部材内部で前記加圧部材と対向しニップを形成するニップ形成部材と、ニップ形成部材を支持する支持部材と、加熱手段から支持部材への輻射を反射する複数の反射部材(例えば、反射部材160a〜160d)と、複数の反射部材のうち、一以上の反射部材を移動させる駆動源と、を備え、複数の反射部材は、一以上の反射部材(例えば、反射部材160bまたは反射部材160d)の移動により、輻射を反射する反射面積を可変とする。【選択図】図4
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
定着部材を用いる定着装置では、非通紙領域の定着部材の端部温度上昇を可動式の遮蔽部材によって防ぐ技術が考えられ既に知られている(例えば、特許文献1)。
しかし、通紙していくと可動式の遮光部材が温まり、遮光部材自体が二次的な加熱源となって定着部材を温めてしまうという問題があった。
しかし、通紙していくと可動式の遮光部材が温まり、遮光部材自体が二次的な加熱源となって定着部材を温めてしまうという問題があった。
本発明は、定着部材の端部の温度上昇を抑制する定着装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の定着装置は、回転可能な定着部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材とニップを形成する加圧部材と、前記定着部材内部で前記加圧部材と対向しニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、前記加熱手段から前記支持部材への輻射を反射する複数の反射部材と、前記複数の反射部材のうち、一以上の反射部材を移動させる駆動源と、を備え、前記複数の反射部材は、前記一以上の反射部材の移動により、前記輻射を反射する反射面積を可変とすることを特徴とする。
本発明によれば、定着部材の端部の温度上昇を抑制する定着装置を提供することができる。
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略または簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
画像形成装置の定着装置は、無端状の定着ベルトを直接加熱する構成とすることで、省エネ性が高く、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することが可能となったが、定着ベルトは低熱容量のため小サイズ通紙時の端部温度が上昇するという課題があった。この課題への対応として、例えば、特許文献1の技術では、前述したように通紙していくと可動式遮光板自体が温まって、それが二次的な加熱源となり定着部材を温めてしまうという新たな課題が発生した。
そこで、一実施形態の定着装置は、反射部材を複数備え、少なくとも1つ以上の反射部材を移動可能に構成し、反射部材の位置によってニップ形成部材を支持する支持部材への輻射エネルギーを変更できるように構成する。
そこで、一実施形態の定着装置は、反射部材を複数備え、少なくとも1つ以上の反射部材を移動可能に構成し、反射部材の位置によってニップ形成部材を支持する支持部材への輻射エネルギーを変更できるように構成する。
まず、本発明の一実施形態に係る定着装置、および一実施形態の定着装置を適用する画像形成装置について、構成例の概略を説明する。
図1は一実施形態の定着装置の構成例を説明する模式図であり、図2は、一実施形態の定着装置を適用する画像形成装置の構成例を説明する図である。
図1は一実施形態の定着装置の構成例を説明する模式図であり、図2は、一実施形態の定着装置を適用する画像形成装置の構成例を説明する図である。
定着装置100は、内部に、定着部材(「定着ベルト」とも称する)110と、加圧部材(「加圧回転体」、「加圧ローラ」とも称する)130とを有し、熱源としての加熱手段120(例えば、ハロゲンヒータ)により定着部材110が内周側から輻射熱で直接加熱される。
定着部材110内には、定着部材110を介して対向する加圧部材130とニップ部(「ニップ」とも称する)Nを形成するニップ形成部材140が設けられる。ニップ形成部材140は、定着部材110内面と摺動するためのオイル吸収体(不図示、例えば、摺動シート)が配置されている。
オイル吸収体には、シリコーンオイルを含浸させており、定着部材110にオイル供給回収を行い、ニップ形成部材140と定着部材110との摺動抵抗が少なくなるように構成している。
オイル吸収体には、シリコーンオイルを含浸させており、定着部材110にオイル供給回収を行い、ニップ形成部材140と定着部材110との摺動抵抗が少なくなるように構成している。
図1ではニップ部Nの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。ニップ部Nの形状は凹形状の方が、記録紙先端の排出方向が加圧部材130寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。
定着部材110はニッケルやSUSなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルト(もしくはフィルム)とする。ベルトの表層はPFAまたはPTFE層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。ベルトの基材とPFAまたはPTFE層の間にはシリコーンゴムの層などで形成する弾性層があっても良い。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ(ユズ肌画像)が残るという不具合が生じる。これを改善するにはシリコーンゴム層を100[μm]以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。
定着部材110の内部にはニップ部Nを支持するための支持部材(「ニップ形成保持部材」とも称する)150を設け、加圧部材130により圧力を受けるニップ形成部材140の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。
ニップ形成部材を支持するとは、ニップ板を上から押さえて、加圧部材130からの圧力によるニップ形成部材140のたわみを抑えるように当接することをいう。特に長手方向のたわみを抑制する。
この支持部材150は両端部で不図示の保持部材(例えば、側板、フランジ)に保持固定され位置決めされている。
また、加熱手段120と支持部材150の間に反射部材(「リフレクタ」とも称する)160を備え、加熱手段120からの輻射熱などにより支持部材150が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。なお、反射部材160を備える代わりに支持部材150表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることか可能となる。
ニップ形成部材を支持するとは、ニップ板を上から押さえて、加圧部材130からの圧力によるニップ形成部材140のたわみを抑えるように当接することをいう。特に長手方向のたわみを抑制する。
この支持部材150は両端部で不図示の保持部材(例えば、側板、フランジ)に保持固定され位置決めされている。
また、加熱手段120と支持部材150の間に反射部材(「リフレクタ」とも称する)160を備え、加熱手段120からの輻射熱などにより支持部材150が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。なお、反射部材160を備える代わりに支持部材150表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることか可能となる。
加熱手段120は、ハロゲンヒータでもよいし、例えば、IH、抵抗発熱体、カーボンヒータ等を用いてもよい。また、図1では複数の加熱手段を示しているが、単数であってもよい。
加圧部材130は芯金に弾性ゴム層があり、離型性を得るために表面に離型層(PFAまたはPTFE層)が設けてある。加圧部材130は画像形成装置に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧部材130はスプリングなどにより定着部材110側に押し付けられており、弾性ゴム層132が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。加圧部材130は中空のローラであっても良く、加圧部材130にハロゲンヒータなどの加熱源を有していても良い。弾性ゴム層132はソリッドゴムでも良いが、加圧部材130内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が断熱性が高まり、定着部材110の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。
また、定着装置100は、遮光部材170を備えており、遮光部材170の形状は各紙幅に合わせた遮光面積が設けられた段付き形状となっている。遮光部材170は定着部材110の内側に沿って、非接触で回動するように配置され、各紙幅に対応した位置に回動して加熱に不必要な領域を遮光する。図3は、遮光部材170の一例を示す図であり、(A)にA3用紙の通紙時を示し、(B)にハガキ通紙時を示す。これにより紙幅の狭い転写紙を連続通紙した場合でも、非通紙領域が過昇温状態になることがなく、過昇温領域をキャンセルするために生産性を落とす等の制御を行わなくてよい。
定着部材110は加圧部材130により連れ回り回転する。図2の場合は加圧部材130が図示しない駆動源により回転し、ニップ部Nでベルトに駆動力が伝達されることにより定着部材110が回転する。定着部材110はニップ部Nで挟み込まれて回転し、ニップ部N以外では両端部で保持部材にガイドされ、走行する。
前述した構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することが可能となる。
前述した構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することが可能となる。
次に画像形成装置の構成例について説明する。
図2に示した画像形成装置は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタあるが、本発明はこの方式に限ることはなく、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
図2に示した画像形成装置は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタあるが、本発明はこの方式に限ることはなく、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
図2において画像形成装置1000は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkを並設したタンデム構造が採用されている。
図2に示す構成の画像形成装置1000は、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkに形成された可視像が、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkに対峙しながら矢印A1方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体(以下、転写ベルトという)11に対して1次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる記録紙Sに対して2次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。
図2に示す構成の画像形成装置1000は、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkに形成された可視像が、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkに対峙しながら矢印A1方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体(以下、転写ベルトという)11に対して1次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる記録紙Sに対して2次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、いま、ブラック画像形成を行う感光体ドラム20Bkを対象として説明すると、感光体ドラム20Bkの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置30Bk,現像装置40Bk、1次転写ローラ12Bkおよびクリーニング装置50Bkが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、光書込装置8が用いられる。
転写ベルト11に対する重畳転写は、転写ベルト11がA1方向に移動する過程において、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkに形成された可視像が、転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkに対向して配設された1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
各感光体ドラム感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkは、A1方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。
画像形成装置1000は、色毎の画像形成処理を行う4つの画像ステーションと、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkの上方に対向して配設され、転写ベルト11及び1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkを備えた転写ベルトユニット10と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである2次転写ローラ5と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置13と、これら4つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光書込装置8とを有している。
光書込装置8は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、fθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏向手段としての回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム20Y,20C,20M,20Bkに対して色毎に対応した書き込み光Lb(図12では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である)を出射して感光体ドラム20Y,20C,20M,20Bkに静電潜像を形成する構成とされている。
画像形成装置1000には、感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkと転写ベルト11との間に向けて搬送される記録紙Sを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置61と、シート給送装置61から搬送されてきた記録紙Sを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkと転写ベルト11との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対4と、記録紙Sの先端がレジストローラ対4に到達したことを検知する図示しないセンサとが設けられている。
画像形成装置1000には、トナー像が転写された記録紙Sにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置100と、定着済みの記録紙Sを画像形成装置1000の本体外部に排出する排出ローラ7と、画像形成装置1000の本体上部に配設されて排出ローラ7により画像形成装置1000の本体外部に排出された記録紙Sを積載する排紙トレイ17と、排紙トレイ17の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル9Y、9C、9M、9Bkとが備えられている。
転写ベルトユニット10は、転写ベルト11、1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkの他に、転写ベルト11が掛け回されている駆動ローラ72及び従動ローラ73を有している。
従動ローラ73は、転写ベルト11に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ73には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット10と、1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkと、2次転写ローラ5と、クリーニング装置13とで転写装置71が構成されている。
従動ローラ73は、転写ベルト11に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ73には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット10と、1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkと、2次転写ローラ5と、クリーニング装置13とで転写装置71が構成されている。
シート給送装置61は、画像形成装置1000の本体下部に配設されており、最上位の記録紙Sの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ3を有しており、給送ローラ3が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録紙Sをレジストローラ対4に向けて給送するようになっている。
転写装置71に装備されているクリーニング装置13は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト11に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト11上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト11をクリーニングするようになっている。
クリーニング装置13はまた転写ベルト11から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。
クリーニング装置13はまた転写ベルト11から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。
次に、定着部材の非通紙領域の端部温度上昇を抑制する構成例について説明する。
非通紙領域の端部温度上昇の抑制のために、定着部材から遠い位置にある部材に小サイズ通紙時の端部余剰エネルギーを与えるとよい。加えて、余剰エネルギーを与える部材は熱容量の大きな部材であることが望ましい。
非通紙領域の端部温度上昇の抑制のために、定着部材から遠い位置にある部材に小サイズ通紙時の端部余剰エネルギーを与えるとよい。加えて、余剰エネルギーを与える部材は熱容量の大きな部材であることが望ましい。
一実施形態の定着装置は、反射部材160を複数備え、少なくとも1つ以上の反射部材160を移動可能に構成し、反射部材160の位置によって、加熱手段120からの輻射を反射する反射面積を可変とする。このようにして、支持部材150への輻射エネルギーを変更できるように構成し、定着部材の端部余剰エネルギーを、支持部材150に担わせる。これにより、定着部材110が端部余剰エネルギーによる温度上昇を防止することができる。
加えて、支持部材150の温度上昇を抑えるための放熱機構または冷却機構を有するとよい。
加えて、支持部材150の温度上昇を抑えるための放熱機構または冷却機構を有するとよい。
図4は、反射部材の一例を説明する図である。図4では、複数の反射部材160を展開した形状を表している。
図4では、(A)に移動可能な反射部材を軸方向と垂直な方向に移動させる構成例、(B)に移動可能な反射部材を軸方向に移動させる構成例を示す。
ここで、軸方向は、定着部材110の回転軸に沿った方向とする。
図4(A)の構成例では、二つの反射部材160a、160bを組み合わせて反射面積を可変とする。以降、複数の反射部材を区別しないときには、アルファベットの識別子(a、bなど)をつけないで、「反射部材160」と記載する。他の複数の構成要素についても同様とする。
図4では、(A)に移動可能な反射部材を軸方向と垂直な方向に移動させる構成例、(B)に移動可能な反射部材を軸方向に移動させる構成例を示す。
ここで、軸方向は、定着部材110の回転軸に沿った方向とする。
図4(A)の構成例では、二つの反射部材160a、160bを組み合わせて反射面積を可変とする。以降、複数の反射部材を区別しないときには、アルファベットの識別子(a、bなど)をつけないで、「反射部材160」と記載する。他の複数の構成要素についても同様とする。
反射部材160aは、固定され、軸方向端部に窓(「窓部」とも称する)161aを開けた部材とする。反射部材160aは、窓161a部分に到達した輻射を反射せずに通過させ、輻射熱(輻射エネルギー)を支持部材150に吸収させる。
反射部材160bは、移動可能とし、固定された反射部材160aの前面(もしくは背面)に配置される部材とする。反射部材160bは、大サイズ用のリフレクタ位置(下段)と小サイズ用のリフレクタ位置(上段)とを備える。このようにすると、小サイズ用のリフレクタ位置の反射面積を、大サイズ用のリフレクタ位置より小さくすることができる。
反射部材160bは、移動可能とし、固定された反射部材160aの前面(もしくは背面)に配置される部材とする。反射部材160bは、大サイズ用のリフレクタ位置(下段)と小サイズ用のリフレクタ位置(上段)とを備える。このようにすると、小サイズ用のリフレクタ位置の反射面積を、大サイズ用のリフレクタ位置より小さくすることができる。
図4(B)の構成例では、二つの反射部材160c、160dを組み合わせて反射面積を可変とする。
反射部材160c、160dは、反射部材160aの窓161aより小さい窓161c、161dを有する。反射部材160c、160dの組合せでは、大きな窓にするのではなく、細かく窓を区切ることで反射部材移動量の変位が少なくても、窓面積(開口面積)を広く取れるよう構成している。反射部材160c、160dの組合せでは、窓面積が多いほど、反射面積が小さくなる。
反射部材160c、160dは、反射部材160aの窓161aより小さい窓161c、161dを有する。反射部材160c、160dの組合せでは、大きな窓にするのではなく、細かく窓を区切ることで反射部材移動量の変位が少なくても、窓面積(開口面積)を広く取れるよう構成している。反射部材160c、160dの組合せでは、窓面積が多いほど、反射面積が小さくなる。
反射部材160c、160dは、いずれか一方を固定し、他方を移動可能として窓面積を可変としもよいし、両方を移動可能としてもよい。図4(B)では、160dを移動可能として示す。
反射部材160dは、大サイズ用のリフレクタ位置(下段)と小サイズ用のリフレクタ位置(上段)とを備える。図4(B)では、大サイズ用のリフレクタ位置は、一つの窓161dの一つが開き、他の五つの窓161c、161dが閉じた状態を示している。小サイズ用のリフレクタ位置は、窓161c、161dが重なって開いた状態であり、図4(B)では窓161cのみを示している。
反射部材160dは、大サイズ用のリフレクタ位置(下段)と小サイズ用のリフレクタ位置(上段)とを備える。図4(B)では、大サイズ用のリフレクタ位置は、一つの窓161dの一つが開き、他の五つの窓161c、161dが閉じた状態を示している。小サイズ用のリフレクタ位置は、窓161c、161dが重なって開いた状態であり、図4(B)では窓161cのみを示している。
図4(A)、(B)において、反射部材160は、小サイズ用のリフレクタ位置では、輻射が反射部材160の窓161を通過して輻射熱を支持部材150に吸収させ、大サイズ用のリフレクタ位置では、軸方向全面で輻射を反射して、支持部材150へ輻射熱が届かないように構成する。
このように、複数の反射部材160の少なくとも一つに窓161を設け、少なくとも一つを移動可能として、反射面積を可変とする。例えば、小サイズ用のリフレクタ位置の反射面積を、大サイズ用のリフレクタ位置より小さくすることができる。
このように、複数の反射部材160の少なくとも一つに窓161を設け、少なくとも一つを移動可能として、反射面積を可変とする。例えば、小サイズ用のリフレクタ位置の反射面積を、大サイズ用のリフレクタ位置より小さくすることができる。
図4(A)、(B)では、窓161a、161c、161dを開ける大きさに応じて(全開、半開など)、窓面積の大きさを調整することも可能である。
なお、図4(A)、(B)では、二つの反射部材のうち、一方の反射部材を網掛け、他方の反射部材を灰色、窓を白抜きで示している。
このように、複数の反射部材160のうち、少なくとも一つに窓を設けることにより、反射面積を変更することができる。
また、窓161は、開口(穴、貫通孔)を形成した開口部(穴部)として設けてもよい。または、窓161の部分に、加熱手段120からの輻射を通過する材料を用いてもよい。
なお、図4(A)、(B)では、二つの反射部材のうち、一方の反射部材を網掛け、他方の反射部材を灰色、窓を白抜きで示している。
このように、複数の反射部材160のうち、少なくとも一つに窓を設けることにより、反射面積を変更することができる。
また、窓161は、開口(穴、貫通孔)を形成した開口部(穴部)として設けてもよい。または、窓161の部分に、加熱手段120からの輻射を通過する材料を用いてもよい。
図4では、複数の反射部材のうち、一以上の反射部材が窓を有する形状例を示したがこれに限られるわけではない。複数の反射部材のうち、一以上の反射部材を移動することによって、反射面積を変更し、支持部材150への輻射エネルギーを変更できる構成であってもよい。例えば、支持部材150の端部に、窓の無い移動可能な反射部材を設け、支持部材150の端部の反射面積を可変としてもよい。
反射部材の数は二以上であればよい。
反射部材の数は二以上であればよい。
また、定着装置100は、複数の反射部材160のうち、一以上の反射部材(例えば、図4では反射部材160a、160d)を移動させる駆動源(「駆動手段」とも称する)を備える。駆動源は、例えば、画像形成装置1000が備える制御部により制御される。
複数の反射部材160は、駆動源により、複数の反射部材160により形成する反射面積を可変とする。
複数の反射部材160は、駆動源により、複数の反射部材160により形成する反射面積を可変とする。
複数の反射部材160による反射面積は、例えば、以下のような情報に基づいて変更することができる。
定着装置は、温度を検知する温度検知手段(温度センサなど)を備えるとよい。反射面積は、温度検知手段の検知結果に基づいて変更することができる。温度検知手段は、例えば、定着部材110、支持部材150などの所定の部分(端部など)の温度を検知するとよい。
また、定着装置は、連続通紙枚数を計測する計測手段を備えるとよい。反射面積は、連続通紙枚数に基づいて変更することができる。
さらに、複数の反射部材は、記録媒体(用紙)を通す通紙方向の反射面積を可変とすることができる。または、記録媒体の幅方向の反射面積を可変とすることができる。例えば、定着装置は、記録媒体の幅方向の情報を入手する幅情報取得手段を備え、幅方向の情報に基づいて、反射面積を変えるとよい。
定着装置は、温度を検知する温度検知手段(温度センサなど)を備えるとよい。反射面積は、温度検知手段の検知結果に基づいて変更することができる。温度検知手段は、例えば、定着部材110、支持部材150などの所定の部分(端部など)の温度を検知するとよい。
また、定着装置は、連続通紙枚数を計測する計測手段を備えるとよい。反射面積は、連続通紙枚数に基づいて変更することができる。
さらに、複数の反射部材は、記録媒体(用紙)を通す通紙方向の反射面積を可変とすることができる。または、記録媒体の幅方向の反射面積を可変とすることができる。例えば、定着装置は、記録媒体の幅方向の情報を入手する幅情報取得手段を備え、幅方向の情報に基づいて、反射面積を変えるとよい。
上記説明した通り、一実施形態の定着装置は、一以上の移動可能な反射部材を有する、複数の反射部材を用いることにより、反射部材の反射面積を可変とすることができる。このようにすれば、熱容量の大きい支持部材150に熱を吸収させることで定着部材の端部温度上昇を抑制することができる。
次に、支持部材150の冷却手段について説明する。
一般に支持部材150自体の熱容量は大きい。また、支持部材150が温度上昇した場合には、支持部材150は、側板などの保持部材との熱接触により側板に熱を移動させることができる。保持部材は熱容量が大きな部材であり、貯められる熱量が大きい。
一般に支持部材150自体の熱容量は大きい。また、支持部材150が温度上昇した場合には、支持部材150は、側板などの保持部材との熱接触により側板に熱を移動させることができる。保持部材は熱容量が大きな部材であり、貯められる熱量が大きい。
図5は、従来の支持部材での放熱または冷却を説明する模式図である。支持部材150pでは、熱移動により中央部分から端部に熱が移動し放熱する。このように、従来の支持部材150pを用いる場合でも、放熱または冷却が可能であり、定着部材110の端部温度上昇を抑制することができる。
しかし、一実施形態では、支持部材150への輻射エネルギーが増えるため、支持部材150の放熱や冷却を積極的に行うことが好ましい。
しかし、一実施形態では、支持部材150への輻射エネルギーが増えるため、支持部材150の放熱や冷却を積極的に行うことが好ましい。
図6は、放熱手段または冷却手段を設けたときの支持部材の放熱または冷却を説明する模式図である。一実施形態の定着装置は、以下の冷却手段の一つまたは複数の組合せを有するとよい。
(1)図6に示す支持部材150aのように、端部を外側に伸長するとよい(定着部材外側方向に延長)。熱は端部から放熱していくため、伸長した端部に熱吸収させると放熱しやすい。
(2)支持部材150aの伸長した端部を気流で空冷させるとよい。このようにすると、より放熱しやすくする。例えば、伸ばした支持部材の端部部分に空冷フィンを取付けてより空冷効率を高めるとよい。また、熱を逃がす手段を設ける場合には、可動式の遮光部材170や反射部材160に設けるよりも、固定されている支持部材150の方が簡単に構成でき、部品点数が少なくてすむ。
(3)支持部材150aに熱伝導性の高いCu(銅)メッキを施して、支持部材150aの熱伝導性を上げるとよい。支持部材150の熱吸収部分(反射部材160の窓部分)よりも軸方向外側に熱伝導率の高いCuメッキなどを施すと支持部材150aの端部放熱を促し、効果的に冷却可能とすることができるので好ましい。
(1)図6に示す支持部材150aのように、端部を外側に伸長するとよい(定着部材外側方向に延長)。熱は端部から放熱していくため、伸長した端部に熱吸収させると放熱しやすい。
(2)支持部材150aの伸長した端部を気流で空冷させるとよい。このようにすると、より放熱しやすくする。例えば、伸ばした支持部材の端部部分に空冷フィンを取付けてより空冷効率を高めるとよい。また、熱を逃がす手段を設ける場合には、可動式の遮光部材170や反射部材160に設けるよりも、固定されている支持部材150の方が簡単に構成でき、部品点数が少なくてすむ。
(3)支持部材150aに熱伝導性の高いCu(銅)メッキを施して、支持部材150aの熱伝導性を上げるとよい。支持部材150の熱吸収部分(反射部材160の窓部分)よりも軸方向外側に熱伝導率の高いCuメッキなどを施すと支持部材150aの端部放熱を促し、効果的に冷却可能とすることができるので好ましい。
以上説明したように、一実施形態の定着装置によれば、定着部材の端部温度上昇を抑制し、高生産性を維持することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
100 定着装置
110 定着部材
120 加熱手段
130 加圧部材
140 ニップ形成部材
150、150a、150p 支持部材
160、160a〜160d 反射部材
161、161a、161c、161d 窓
170 遮光部材
110 定着部材
120 加熱手段
130 加圧部材
140 ニップ形成部材
150、150a、150p 支持部材
160、160a〜160d 反射部材
161、161a、161c、161d 窓
170 遮光部材
Claims (9)
- 回転可能な定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記定着部材とニップを形成する加圧部材と、
前記定着部材内部で前記加圧部材と対向しニップを形成するニップ形成部材と、
前記ニップ形成部材を支持する支持部材と、
前記加熱手段から前記支持部材への輻射を反射する複数の反射部材と、
前記複数の反射部材のうち、一以上の反射部材を移動させる駆動源と、を備え、
前記複数の反射部材は、前記一以上の反射部材の移動により、前記輻射を反射する反射面積を可変とすることを特徴とする定着装置。 - 請求項1に記載の定着装置において、
前記支持部材を冷却する冷却手段をさらに備えることを特徴とする定着装置。 - 請求項1または2に記載の定着装置において、
温度を検知する温度検知手段をさらに備え、
前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記反射面積が変わることを特徴とする定着装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の定着装置において、
連続通紙枚数を計測する計測手段をさらに備え、
前記連続通紙枚数に基づいて、前記反射面積が変わることを特徴とする定着装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記複数の反射部材は、記録媒体を通す通紙方向の前記反射面積を可変とすることを特徴とする定着装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記複数の反射部材は、記録媒体の幅方向の前記反射面積を可変とすることを特徴とする定着装置。 - 請求項6に記載の定着装置において、
前記幅方向の情報を入手する幅情報取得手段を備え、
前記幅方向の情報に基づいて、前記反射面積を変えることを特徴とする定着装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記複数の支持部材のうち、少なくとも一つの反射部材は、前記反射面積を削減する窓を有し、
前記駆動源は、前記一以上の反射部材を移動させて、前記窓が前記加熱手段と対向する面積を可変とすることを特徴とする定着装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の定着装置を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019047043A JP2020148936A (ja) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 定着装置および画像形成装置 |
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---|---|---|---|---|
JP2012013732A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Brother Ind Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2013178316A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、及び、画像形成装置 |
JP2014132310A (ja) * | 2013-01-07 | 2014-07-17 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、及び画像形成装置 |
-
2019
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