JP6682840B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
画像形成装置では、電子写真記録・静電記録・磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式または直接方式により未定着トナー画像が記録材シート・印刷紙・感光紙・静電記録紙などの記録材に形成される。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。
図1に示した画像形成装置100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のカラープリンタある。だが、本発明はこの方式に限られず、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。
定着装置200は、回転可能な定着部材としての定着ベルト201と、これに対向配置されて回転可能な加圧部材としての加圧ローラ203とを有し、複数の熱源としてのハロゲンヒータ202A,202Bにより定着ベルト201が内周側から輻射熱で直接加熱される。このとき、図2の定着ベルト201内には、定着ベルト201を介して加圧ローラ203との間でニップ部を形成するニップ形成部材206があり、定着ベルト内面と直接または摺動シートを介して間接的に摺動するようになっている。2次転写ローラ5を通過した記録材Sは図2中、矢印の方向に搬送され、記録材S上のトナー像はニップ部において加熱・加圧により定着される。
従来から、ハロゲンヒータ3本構成の定着装置(例えば特許文献5の図26)やハロゲンヒータ2本構成の定着装置(例えば特許文献5の図2,3)が知られている。前者では、3本のヒータをまとめてステーの内側に配置したため、ヒータ点灯時に互いのガラス管が加熱されて、輻射熱が定着ベルトに直接当たらなくなる分、加熱効率が下がる。さらに、3本のヒータが反射部材に囲まれているため、反射による輻射の減衰や狭められた照射角によって加熱効率が低下する。
図3は、ハロゲンヒータ2本構成の定着装置の概略断面図である。このような定着装置は例えば特許文献6から知られている。2本のハロゲンヒータ202が反射部材に囲まれているため、反射による輻射の減衰や、双方向矢印で示すように照射角が狭められることによって、加熱効率が低下する。ここで、照射角はハロゲンヒータ202からの輻射が定着ベルト201に直接当たる角度である。例えば、ハロゲンヒータ202の一方は、定着ベルトの長手方向中央部を加熱する中央ヒータであり、他方は、定着ベルトの長手方向端部を加熱する端部ヒータである。
図2を参照して、ステー207は、断面がそれぞれ略L字型の第1部材207Aと第2部材207Bからなる。第1部材207Aは、2本のハロゲンヒータ202A,202Bを仕切るための第1仕切り部207cと、ニップ形成部材206を固定するための第1固定部207dを有する。第2部材207Bは、2本のハロゲンヒータ202A,202Bを仕切るための第2仕切り部207eと、ニップ形成部材206を固定するための第2固定部207fを有する。長手方向(紙面垂直方向)全体にわたり、第1仕切り部207cと第2仕切り部207eは略同じ長さを有するが、第1固定部207dは第2固定部207fよりも長い。第1仕切り部207cと第2仕切り部207eはヒータの長手方向に直線的に延在している。よって、第1仕切り部207cと第2仕切り部207eが接触することで、ステー207の断面は略T字型に構成されるが、定着ベルト201内では第1領域211が第2領域212よりも広くなっている(図4)。
特に図4に示すように、第1領域211に配置されたハロゲンヒータ202Aは、定着ベルト201の長手方向中央部を加熱する中央ヒータであり、通電時に加熱する配熱部202cを長手方向中央部に有する。特に図5に示すように、第2領域212に配置されたハロゲンヒータ202Bは、定着ベルト201の長手方向端部を加熱する端部ヒータであり、通電時に加熱する配熱部202dを長手方向端部に有する。配熱部202c,202d以外の部分(非配熱部)は通電時に加熱しない。ハロゲンヒータ202A,202Bは長手方向に異なる分布の配熱部をそれぞれ有し、配熱部202cと配熱部202dは長手方向において重ならないように配置されている。ハロゲンヒータ202A,202Bの配熱部202c,202dとステー207の間には反射部材209が備えられている。
P(ハロゲンヒータ202A)=770×1.05=808.5W
P(ハロゲンヒータ202B)=440×0.95=418W
P(全体)=808.5+418=1226.5W
P(ハロゲンヒータ202A)=770W
P(ハロゲンヒータ202B)=440W
P(全体)=770+440=1210W
本実施形態でも定着装置200は、長手方向に異なる分布の配熱部202c,202dをそれぞれ有する2本のハロゲンヒータ202A,202Bを有する。2本のハロゲンヒータ202A,202Bを、ステー207を挟んだ上下の別々な領域211,212に配置したことで、ヒータ点灯時に互いのガラス管を加熱することがないため、加熱効率が下がらない。
P(ハロゲンヒータ202B)=440×1.05=462W
P(全体)=808.5+462=1270.5W
前記第1実施形態に関して説明したように、一部のハロゲンヒータの照射角が狭くなったとしても、他のハロゲンヒータの照射角が広くなり、全体として加熱効率が向上していればよい。そこで、本実施形態では、発熱量・電力量の多いハロゲンヒータ202Aの照射角αのみを広くする。この場合、定着装置の長手方向中央部の断面は図2のようになり、長手方向端部の断面は図10のようになる。すなわち、発熱量の多いハロゲンヒータ202Aにおける配熱部202cが配置される第1領域211のみが、当該配熱部202cが配置されない第1領域211より広げられる。発熱量の少ないハロゲンヒータ202Bの配熱部202dが配置される第2領域212と、第2領域に対応してステー207を挟んで位置する、発熱量の多いハロゲンヒータ202Aの非配熱部202fが配置される第1領域211は略同じ広さを有する。
P(ハロゲンヒータ202A)=770×1.05=808.5W
P(ハロゲンヒータ202B)=440×1=440W
P(全体)=808.5+440=1248.5W
本実施形態では、ハロゲンヒータ202Aは、大サイズ用紙幅に対応する領域に配された配熱部202cを有し、ハロゲンヒータ202Bは、小サイズ用紙幅に対応する領域に配された配熱部202dを有している。大サイズ用紙幅は例えばA4横又はA3縦に対応し、小サイズ用紙幅は例えばA4縦やB5縦に対応する。
202A,202B ハロゲンヒータ(熱源)
203 加圧ローラ(加圧部材)
206 ニップ形成部材
207 ステー(支持部材)
N ニップ部
Claims (9)
- 回転可能な定着部材と、前記定着部材に対向配置されて回転可能な加圧部材を備え、
前記定着部材の内側に、前記定着部材を加熱する複数の熱源と、前記定着部材を介して前記加圧部材との間でニップ部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が配置された、
記録材上のトナー像を前記ニップ部において定着する定着装置において、
前記複数の熱源は、長手方向に異なる分布の配熱部をそれぞれ有し、前記支持部材を挟んだ別々な領域に配置され、
前記複数の熱源の長手方向と直交する断面において、発熱量の多い熱源の前記配熱部からの輻射が前記定着部材に直接当たる照射角が、発熱量の少ない熱源の前記配熱部からの輻射が前記定着部材に直接当たる照射角より大きくなるように、前記複数の熱源のうち前記発熱量の多い熱源は前記領域のうちの広い領域に配置され、前記発熱量の少ない熱源は前記領域のうちの狭い領域に配置される、ことを特徴とする定着装置。 - 前記発熱量の多い熱源における前記配熱部が配置される前記領域が、当該配熱部が配置されない前記領域より広い、ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記発熱量の少ない熱源における前記配熱部が配置される前記領域が、当該配熱部が配置されない前記領域より広い、ことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
- 前記支持部材は前記複数の熱源を仕切るための仕切り部を有し、
前記仕切り部は前記配熱部から遠ざかるように形成されている、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の定着装置。 - 前記支持部材は前記複数の熱源を仕切るための仕切り部を有し、
前記仕切り部は前記複数の熱源の長手方向に直線的に延在している、ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記複数の熱源の前記配熱部と前記支持部材の間に反射部材を備えた、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の定着装置。
- 前記複数の熱源は単位長さ当り同じ発熱量を有し、前記発熱量の多い熱源の前記配熱部は前記発熱量の少ない熱源の前記配熱部より長い、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の定着装置。
- 前記発熱量の多い熱源は前記定着部材の長手方向中央部を加熱する中央ヒータであり、前記発熱量の少ない熱源は前記定着部材の長手方向端部を加熱する端部ヒータである、ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の定着装置。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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