JP6965593B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、熱伝達部のうちの接触部材に接触する面が曲面であると、この曲面に倣って接触部材が湾曲する。接触部材のうちのこの湾曲する部分に記録材が接触すると、記録材が接触部材の形状に倣い、記録材にカールが生じやすくなる。特に、この湾曲する部分は、熱伝達部からの熱が供給されており、熱が供給されていない部分に記録材が接触する場合に比べ、記録材にカールが生じやすくなる。
本発明の目的は、記録材に接触する接触部材に熱を伝える熱伝達部のうちの、接触部材に接触する面が曲面である場合に比べ、画像の定着処理が行われる記録材に生じるカールを低減することにある。
請求項2に記載の発明は、前記接触部材に接触するよう配置され、当該接触部材との間を通る前記記録材を加圧する加圧部材を更に備え、前記熱伝達部の前記平面には、前記接触部材を介して前記加圧部材が押し当てられている請求項1に記載の定着装置である。
請求項3に記載の発明は、前記接触部材に接触するよう配置され、前記記録材が加圧されながら通過する領域である加圧領域を当該接触部材との間に形成する加圧部材を更に備え、前記熱伝達部の前記平面からの前記接触部材への熱の伝達は、当該接触部材のうちの前記加圧領域に位置する部分に対して行われる請求項1に記載の定着装置である。
請求項4に記載の発明は、前記加圧領域に位置する前記部分への熱の伝達は、当該加圧領域に位置する当該部分のうち、記録材の通過方向上流側に位置する部位に対して行われる請求項3に記載の定着装置である。
請求項5に記載の発明は、前記加熱源は、前記対向面と前記反対面とを結ぶ側面を有し、前記熱伝達部は、前記加熱源の前記側面に接触するよう配置されている請求項1に記載の定着装置である。
請求項6に記載の発明は、前記接触部材を介して前記加熱源の前記対向面に押し当てられ、記録材が加圧されながら通過する領域である加圧領域を当該接触部材との間に形成する加圧部材を更に備え、記録材が前記加圧領域を通過する際、当該記録材は予め定められた一方向に沿って移動し、前記熱伝達部の前記平面は、記録材が前記加圧領域を通過する際の記録材移動方向において前記加熱源の前記対向面よりも上流側及び/又は下流側に配置されるとともに、前記一方向に沿って延びている請求項1に記載の定着装置である。
請求項7に記載の発明は、前記熱伝達部の前記平面は、前記加熱源の前記対向面を延長した仮想面上に位置している請求項6に記載の定着装置である。
請求項8に記載の発明は、前記接触部材は、移動可能に設けられ、前記熱伝達部は、前記熱供給部材から前記接触部材に向かって延びる第1の部位を備えるとともに、当該第1の部位に接続し当該接触部材の移動方向に沿って直線状に延び且つ当該接触部材に接触するよう配置された第2の部位を備える請求項1に記載の定着装置である。
請求項9に記載の発明は、前記接触部材の移動方向における、前記第1の部位の長さよりも、当該移動方向における、前記第2の部位の長さの方が大きい請求項8に記載の定着装置である。
請求項10に記載の発明は、画像が形成された記録材に接触する接触部材と、前記接触部材に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部材を加熱する加熱源と、前記加熱源の前記反対面に接触するよう配置され、当該加熱源の温度が高い部分の熱を温度が低い部分へ供給する熱供給部材と、前記接触部材に接触するよう配置されるとともに、当該接触部材に接触する接触面が平面となっており、前記熱供給部材の熱を当該接触部材へ伝える熱伝達部と、を備え、前記加熱源は、複数設けられるとともに、互いに隣接する加熱源間には、間隙が設けられ、前記熱伝達部は、前記間隙を通って前記接触部材に向かって延びていることを特徴とする定着装置である。
請求項11に記載の発明は、前記加熱源の各々は、前記対向面と前記反対面とを結ぶ側面を有し、前記熱伝達部は、両隣りに位置する前記加熱源の前記側面に接触するよう配置されている請求項10に記載の定着装置である。
請求項12に記載の発明は、記録材の移動方向において、前記加熱源よりも上流側及び/又は下流側に配置され、前記接触部材の一方の面側から当該接触部材を押圧し当該接触部材に湾曲部を形成する凸部を更に備え、前記熱伝達部の前記平面は、前記加熱源と前記湾曲部との間に位置する箇所を始点として当該湾曲部側に向かって延びるように形成されるとともに、当該平面の延び方向下流側に位置する終端が、当該湾曲部よりも手前側に位置する請求項1に記載の定着装置である。
請求項13に記載の発明は、記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により記録材に形成された画像を当該記録材に定着する定着装置とを備え、当該定着装置が、請求項1乃至12の何れかに記載の定着装置により構成された画像形成装置である。
請求項2の発明によれば、熱伝達部の平面に対して、接触部材を介して加圧部材が押し当てられない場合に比べ、熱伝達部から接触部材への熱の伝達効率を高めることができる。
請求項3の発明によれば、接触部材のうちの加圧領域に位置する部分以外の箇所に対して平面からの熱の伝達を行う場合に比べ、接触部材のうちの加圧領域に位置する部分の温度を上昇させることができる。
請求項4の発明によれば、記録材通過方向における下流側に位置する部位に対して熱の伝達が行われる場合に比べ、接触部材のうちの加圧領域に位置する部分の温度をより広い範囲に亘って上昇させることができる。
請求項5の発明によれば、加熱源の側面と熱伝達部とが離間している場合に比べ、加熱源からの熱が熱伝達部により回収される可能性を高めることができる。
請求項6の発明によれば、記録材が加圧領域を通過する際に移動する方向である一方向に沿って平面が延びていない場合に比べ、記録材をより円滑に移動させることができる。
請求項7の発明によれば、加熱源の対向面を延長した仮想面上に、熱伝達部の平面が位置していない場合に比べ、記録材をより円滑に移動させることができる。
請求項8の発明によれば、第1の部位のみが設けられている場合に比べ、熱伝達部の表面に沿って潤滑剤が移動する際の移動経路を長くすることができる。
請求項9の発明によれば、第1の部位の長さよりも第2の部位の長さの方が小さい場合に比べ、熱伝達部から接触部材へ伝わる熱の量を増加させることができる。
請求項10の発明によれば、加熱源間の間隙を通じて接触部材への熱の伝達を行える。
請求項11の発明によれば、熱伝達部の両隣りに位置する加熱源の側面に熱伝達部が接触するよう配置されていない場合に比べ、加熱源からの熱が熱伝達部により回収される可能性を高めることができる。
請求項12の発明によれば、接触部材の湾曲部まで熱伝達部の平面が達している場合に比べ、接触部材の湾曲部に起因する記録材のカールを低減できる。
請求項13の発明によれば、記録材に接触する接触部材に熱を伝える熱伝達部のうちの、接触部材に接触する面が曲面である場合に比べ、画像の定着処理が行われる記録材に生じるカールを低減できる。
図1は、画像形成装置1の全体構成図である。
画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラープリンタである。
画像形成装置1は、画像形成手段の一例としての画像形成部10を備える。画像形成部10は、各色の画像データに基づき、記録材の一例である用紙Pへの画像形成を行う。
制御部30は、画像形成装置1に設けられた各機能部を制御する。
画像処理部35は、パーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4等からの画像データに対して画像処理を施す。
各画像形成ユニット11は、現像器15(後述)に収納されるトナーを除いて、同様に構成されている。各画像形成ユニット11は、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像(画像)を形成する。
感光体ドラム12は、帯電器200による帯電が行われる。さらに、感光体ドラム12は、LPH300により露光され、感光体ドラム12には、静電潜像が形成される。
さらに、各画像形成ユニット11には、感光体ドラム12に形成された静電潜像を現像する現像器15、感光体ドラム12の表面を清掃するクリーナ(不図示)が設けられている。
また、画像形成部10には、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ロール22、用紙Pに転写されたトナー像をこの用紙Pに定着させる定着装置40が設けられている。
定着ベルトモジュール41は、用紙搬送経路R1の図中左側に配置されている。加圧ロール46は、用紙搬送経路R1の図中右側に配置されている。さらに、定着ベルトモジュール41に対して、加圧ロール46が押し当てられている。
接触部材の一例としてのこの定着ベルト411は、例えば、最外層に位置し用紙Pに接触する離型層と、離型層の一つ内側に位置する弾性層と、この弾性層を支持する基層とにより構成される。
さらに、定着ベルト411は、無端状に形成され、図中反時計周り方向に循環移動する。また、定着ベルト411の内周面411Aには、潤滑のための潤滑剤が塗布されており、後述する加熱源等と定着ベルト411との摺動抵抗が減じられている。なお、潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素オイル等の液体状オイル、固形物質と液体とを混合させたグリース等、さらにこれらを組み合わせたもの等が挙げられる。
さらに、定着ベルトモジュール41には、定着ベルト411の内側に、定着ベルト411を加熱する加熱源(後述)が設けられている。
また、加圧ロール46は、モータ(不図示)により、図中時計回り方向に回転する。加圧ロール46が、時計回り方向に回転すると、定着ベルト411が、加圧ロール46から駆動力を受けて反時計回り方向に回転する。
そして、例えば、黒(K)色の画像形成ユニット11Kでは、感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら、帯電器200により帯電され、画像処理部35から送信された画像データに基づいて発光するLPH300により露光される。
同様に、画像形成ユニット11Y,11M,11Cでは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。
中間転写ベルト20上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト20の移動に伴って二次転写ロール22が位置する箇所(二次転写部T)に搬送される。そして、このトナー像が二次転写部Tに搬送されるタイミングに合わせて、用紙収容部1Bから二次転写部Tへ用紙Pが供給される。
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト20から剥離され、定着装置40まで搬送される。
これにより、用紙Pの加圧および加熱が行われて、用紙P上のトナー像が、この用紙Pに定着される。そして、定着が終了した後の用紙Pは、排出ロール500によって、用紙積載部1Eへ搬送される。
図2(A)に示すように、定着装置40には、定着ベルトモジュール41、加圧ロール46が設けられている。
定着ベルトモジュール41には、用紙Pへのトナー像の定着に用いられる定着ベルト411が設けられ、この定着ベルト411が、用紙Pのうちのトナー像が形成された面に押し当てられる。
具体的には、加圧ロール46は、定着ベルト411の外周面411Bに接触するよう配置され、用紙Pが加圧されながら通過する領域であるニップ部N(加圧領域の一例)を、定着ベルト411との間に形成する。
本実施形態では、このニップ部Nを用紙が通過する過程で、用紙Pの加熱および加圧が行われて、用紙Pへのトナー像の定着が行われる。
加熱源413は、板状に形成され、定着ベルト411の移動方向および幅方向に沿うように設けられている。さらに、加熱源413は、定着ベルト411に対向する(接触する)対向面413A、および、この対向面413Aの反対側に位置する反対面413Bを有する。また、加熱源413は、対向面413Aと反対面413Bとを結ぶ2つの側面413Cを有する。
本実施形態では、加熱源413から定着ベルト411へ熱が供給されて、定着ベルト411の加熱が行われる。また、本実施形態では、定着ベルト411を介し、加熱源413の対向面413Aに対して、加圧ロール46が押し当てられている。
さらに、加熱源413は、絶縁性としての性質も有しこの発熱層413Eを覆う保護層413Fを備える。この保護層413Fは、例えば、ガラスの焼成体により形成される。
さらに、加熱源413の反対面413Bと支持部材414との間には、熱伝達部材415が設けられている。
さらに、図3(熱伝達部材415等を図2の矢印III方向から眺めた場合の斜視図)に示すように、熱伝達部材415は、長尺状に形成され、定着ベルト411の移動方向であるベルト移動方向と直交する方向に延びている。言い換えると、熱伝達部材415は、定着ベルト411の幅方向に延びるように設置されている。
定着処理が行われる用紙Pの幅が小さい場合、加熱源413の長手方向における両端部(加熱源413のうちの用紙Pに接触しない部分)の温度が上昇して、この両端部の温度が高くなる。かかる場合、加熱源413に温度むらが生じ、サイズの大きい用紙Pの定着処理時に、定着むらが生じるおそれがある。
熱伝達部材415が設けられていると、加熱源413のうちの温度が高い部分の熱が、加熱源413のうちの温度が低い部分へ供給され、加熱源413の温度むらが低減される。
さらに、図2(B)に示すように、熱伝達部材415には、定着ベルト411に面する側に凹部415Aが設けられ、本実施形態では、この凹部415A内に、加熱源413が収められている。言い換えると、熱伝達部材415には、熱伝達部材415の長手方向に沿って延びる溝が形成され、この溝内に、加熱源413が収められている。
この場合、加熱源413からの放熱が抑制され、また、加熱源413からの熱が熱伝達部材415により回収されやすくなり、より多くの熱が、定着ベルト411へ供給される(詳細は後述)。
熱供給部材、熱受け部材の一例としての温度均し部417は、板状に形成され(断面形状が矩形となるように形成され)、さらに、加熱源413の反対面413Bに接触するよう配置されている。さらに、温度均し部417は、加熱源413の反対面413Bに沿うように配置されている。
ここで、温度均し部417が反対面413Bに「接触」するとは、温度均し部417が反対面413Bに直接接触する態様に限らず、他の部材を介して接触する態様も含む。
温度均し部417は、加熱源413からの熱を受けてこの熱を蓄積する。さらに、温度均し部417は、上記のとおり、加熱源413のうちの温度が高い部分の熱を、温度が低い部分へ供給する。これにより、上記のとおり、加熱源413の温度むらが低減される。
熱伝達部416は、アルミニウム、ステンレス、銅などの金属材料により形成され、熱伝導率が高くなっている。また、本実施形態では、温度均し部417と熱伝達部416とが一体となっており、温度均し部417も、金属材料により形成されている。
より具体的には、本実施形態の温度均し部417は、加熱源413に対向配置される対向面417Aおよび反対面417Bを有する。本実施形態では、この反対面417Bの対向位置に、温度センサSが配置されている。
なお、温度センサSによる検出結果は、制御部30(図1参照)に出力され、制御部30は、この検出結果に基づき、加熱源413の制御を行う。
この比較例では、加熱源413と定着ベルト411との間に、温度均し部417が設けられ、この比較例では、温度均し部417により、定着ベルト411の温度むらが低減される。
具体的には、定着ベルト411のうちの温度が高い部分の熱が、温度均し部417を介して、温度が低い部分へ供給され、定着ベルト411の温度むらが低減される。
この比較例では、加熱源413と定着ベルト411との間に温度均し部417が設けられているために、加熱源413にて発生した熱が、定着ベルト411に達しにくくなり、定着ベルト411の温度が上がりにくくなる。これにより、立ち上がり時間が長くなる。
このため、加熱源413にて発生した熱が、定着ベルト411へ伝わりやすく、定着ベルト411の温度が上昇しやすくなる。これにより、本実施形態の構成では、上記比較例に比べ、立ち上がり時間が短くなる。
具体的には、定着処理中には(定着装置40への用紙Pの供給を連続的に行っている最中には)、用紙Pにより定着ベルト411の熱が奪われ、定着ベルト411の温度が低下しやすいが、本実施形態では、温度均し部417に蓄えられている熱が、熱伝達部416を介して、定着ベルト411へ供給される。
これにより、定着ベルト411の温度が維持されやすくなる。さらに、この場合、温度均し部417を設けない構成に比べ、より少ない電力量で定着処理を行えるようになる。
本実施形態の構成では、加熱源413に設けられた保護層413F(図2(C)参照)が、定着ベルト411の内周面411Aに接触する。この保護層413Fは、ガラスの焼成体により形成され、形状を付与する際の自由度が高い。
これに対し、比較例の構成(図4にて示した構成)では、温度均し部417が定着ベルト411に接触することになるが、この温度均し部417は、金属により形成されることが多い。この場合、形状の付与に際し切削加工などを行う必要が生じ、形状の付与にあたっての自由度が低下しやすい。
図2(B)に示すように、熱伝達部416には、定着ベルト411の移動方向における上流側に位置する上流側熱伝達部416Aと、定着ベルト411の移動方向における下流側に位置する下流側熱伝達部416Bとが設けられている。
これにより、本実施形態では、定着ベルト411の複数箇所に対し、温度均し部417からの熱が伝わる。
また、下流側熱伝達部416Bは、定着ベルト411の移動方向において、加熱源413よりも下流側に位置し、本実施形態では、加熱源413よりも下流側にて、定着ベルト411への熱の伝達が行われる。
また、上流側熱伝達部416Aおよび下流側熱伝達部416Bの各々は、断面形状がL字となるように形成されている。より具体的には、上流側熱伝達部416Aおよび下流側熱伝達部416Bの各々は、熱伝達部材415の長手方向(加圧ロール46の軸方向)と直交する面における断面形状が、L字となっている。
接触部分の一例である第2の部位92は、定着ベルト411の移動方向に沿って直線状に延びている。より具体的には、第2の部位92は、定着ベルト411の移動方向上流側に向かって直線状に延びている。また、第2の部位92は、定着ベルト411の表面(内周面411A)に沿って配置され、さらに、この表面に接触している。
ここで、本実施形態では、定着ベルト411の移動方向における、第1の部位91の長さL1よりも、第2の部位92の長さL2の方が大きくなっている。
また、本実施形態では、第2の部位92のうちの定着ベルト411に接触する接触面92Aが、平面となっている。付言すると、本実施形態では、板状の第2の部位92の一方の面が、平面となっている。
これにより、第2の部位92のうちの、定着ベルト411の内周面411Aに対向する部分が平面となり、第2の部位92は、定着ベルト411に対して面接触する。
より具体的には、ニップ部Nを用紙Pが通過する際、用紙Pは、図2の符号2Xで示す一方向に沿って移動するが、第2の部位92の接触面92Aも、この一方向に沿って延びている。
さらに、第2の部位92の接触面92Aは、加熱源413の対向面413Aを延長した仮想面2Y上に位置している。
また、第2の部位92の接触面92Aが仮想面2Y上に位置する場合、仮想面2Y上に位置しない場合に比べ、定着ベルト411の曲がりが抑制される。この場合、用紙Pの曲がりも抑制され、用紙Pの曲がりに起因する用紙Pのカールが起きにくくなる。
この場合、温度均し部417の厚さよりも第2の部位92の厚さの方が大きい場合に比べ、第2の部位92の熱容量が小さくなり、定着装置40の立ち上がり時に、定着ベルト411の熱が第2の部位92により奪われることが起きにくくなる。
これに対し、本実施形態のように、第2の部位92の厚みが小さく、第2の部位92の熱容量が小さいと、定着ベルト411の熱が第2の部位92により奪われにくく、定着ベルト411の温度が上がりやすくなる。
下流側熱伝達部416Bは、上流側熱伝達部416Aと同様に構成され、下流側熱伝達部416Bには、温度均し部417から定着ベルト411に向かって延びる第1の部位93が設けられている。さらに、第1の部位93に接続する板状の第2の部位94が設けられている。
第2の部位94は、定着ベルト411の移動方向下流側、および、定着ベルト411の幅方向に向かって直線状に延び、さらに、定着ベルト411の内周面411Aに接触している。
さらに、下流側熱伝達部416Bでも、第2の部位94のうちの定着ベルト411に接触する接触面94Aが、平面となっている。
また、定着ベルト411に接触する接触面92A、接触面94Aが平面であると、用紙Pのカールが生じにくくなる。
この比較例では、熱伝達部416のうち、定着ベルト411に接触する接触面92Aが曲面となっている。言い換えると、この比較例でも、定着ベルト411への熱の伝達を行う熱伝達部416が設けられているが、この熱伝達部416では、定着ベルト411に接触する接触面92Aが、曲面となっている。
この場合、この曲面に定着ベルト411が倣うようになり、定着ベルト411が、加圧ロール46側から離れるように湾曲する。この場合、ニップ部Nの長さが短くなる。
特に、この比較例では、定着ベルト411の湾曲している箇所に対して、熱伝達部416からの熱が供給されており、熱が供給されていない部分に用紙Pが接触する場合に比べ、用紙Pにカールが生じやすくなる。
これにより、熱伝達部416に対して、定着ベルト411、加圧ロール46が押し当てられない構成に比べ、熱伝達部416と定着ベルト411との接触圧が高まり、熱伝達部416の熱が定着ベルト411へ伝わりやすくなる。
言い換えると、本実施形態の熱伝達部416は、定着ベルト411の内部側からニップ内部分に向かうように設けられており、熱伝達部416は、定着ベルト411のニップ内部分に接触する。
この場合に、定着ベルト411のニップ内部分に対して、熱の伝達を行うようにすれば、ニップ内部分以外の箇所に対して熱の伝達を行う場合に比べ、ニップ部Nにおける、定着ベルト411の温度が上昇する。
より具体的には、ニップ内部分のうち、図2(B)の符号2Hで示す線(ニップ部Nの中間位置を示す線)よりも図中左側の部位に対して、熱を伝達することが好ましい。
この場合、ニップ内部分の上流側にて熱が補給される形となり、ニップ内部分の下流側にて熱が補給される形に比べ、ニップ内部分のより広い範囲に亘って定着ベルト411の温度が上昇する。
図6(A)に示すように、熱伝達部材415の形状は、図2等にて示した形状とは異なる形状としてもよい。
図6(A)に示す構成例では、図2にて説明した、第2の部位92、第2の部位94に相当する部位が無く、上流側熱伝達部416Aには、第1の部位91のみが設けられ、下流側熱伝達部416Bにも、第1の部位93のみが設けられている。このような構成例でも、温度均し部417から定着ベルト411への熱の伝達を行える。
また、この構成例でも、第1の部位91のうちの、定着ベルト411に接触する接触面92Aは、平面となっている。また、第1の部位93のうちの、定着ベルト411に接触する接触面94Aは、平面となっている。
本実施形態の定着装置40では、定着ベルト411の内周面411Aに潤滑剤が塗布されている。ここで、この潤滑剤が、支持部材414と熱伝達部材415との間を通って温度センサSに到達し、この潤滑剤に起因して、温度の測定精度が低下するおそれがある。
図2にて示した構成例では、図6(A)にて示した構成例に比べ、潤滑剤が温度センサSに到達しにくくなり、温度の測定精度の低下が起きにくくなる。
定着ベルト411の内周面411A上の潤滑剤は、熱伝達部材415まで到達した際に、入口部分6Eを通って、支持部材414と熱伝達部材415との間に入り込むことがある。
そして、この潤滑剤は、支持部材414と熱伝達部材415との間を通って温度センサSに到達するおそれがある。
これに対し、図6(A)にて示した構成例では(第2の部位92が設けられていない構成例では)、入口部分6Eから温度センサSまでの、潤滑剤の移動経路が短くなり、図6(B)にて示した構成例に比べ、潤滑剤が温度センサSに到達しやすくなる。
図7(A)に示す構成例では、下流側熱伝達部416Bが設けられておらず、上流側熱伝達部416Aのみが設けられている。
また、1つの熱伝達部416を設けるにあたっては、上流側熱伝達部416Aに限らず、下流側熱伝達部416Bを設けてもよい。
上流側熱伝達部416Aは、上記のとおり、ニップ内部分のうちの上流側に位置する部分に対して熱を供給するようになっており、この場合、下流側熱伝達部416Bのみを設ける場合に比べ、ニップ内部分のより広い範囲に亘って熱の供給を行える。
言い換えると、この構成例では、定着ベルト411と上流側熱伝達部416Aとの接触面積を、定着ベルト411と下流側熱伝達部416Bとの接触面積よりも大きくし、上流側にて、より多くの熱が定着ベルト411へ伝わる構成としている。
言い換えると、下流側熱伝達部416Bを全く設けない構成ではなく、第1の部位93を少なくとも備える下流側熱伝達部416Bを設けることが好ましい。
この場合、加熱源413が図中左右方向へ移動しようとする場合であっても、加熱源413のこの移動が、2つの第1の部位(第1の部位91、第1の部位93)により規制される。これにより、加熱源413と熱伝達部材415との間における位置ずれが起きにくくなる。
この構成例では、上記と同様、下流側熱伝達部416Bを省略している。さらに、この構成例では、上流側熱伝達部416Aの形状を、図2等にて示した形状とは異ならせている。
具体的には、図2にて示した構成例では、上流側熱伝達部416A、下流側熱伝達部416Bの各々は、断面形状がL字となっていたが、図7(C)にて示す構成例では、上流側熱伝達部416Aの断面形状が、矩形状となっている。
言い換えると、定着ベルト411の厚み方向において、温度均し部417の反対面417Bの位置と、上流側熱伝達部416Aの上面416Xの位置とが揃っている。
なお、図7(C)にて示すこの構成例では、上流側熱伝達部416Aの断面を矩形状としたが、下流側熱伝達部416Bの断面を矩形状としてもよく、また、上流側熱伝達部416A、下流側熱伝達部416Bの両者の断面を矩形状としてもよい。
上流側熱伝達部416Aおよび下流側熱伝達部416Bの各々については、図2にて示したように、加熱源413の側面413Cに接触させてもよいし、図7(D)に示すように、上流側熱伝達部416Aと加熱源413との間や、下流側熱伝達部416Bと加熱源413との間に間隙Gを設けてもよい。
この場合、間隙Gを設ける場合に比べ、加熱源413の熱が、上流側熱伝達部416Aや下流側熱伝達部416Bにより回収されやすくなり、定着ベルト411へより多くの熱が供給される。
この構成例では、複数の加熱源413が設けられている。
複数の加熱源413は、定着ベルト411の移動方向において、互いに位置がずらされた状態で設けられている。さらに、この構成例では、互いに隣接する加熱源413間に、間隙8Aが設けられている。
この熱伝達部材415でも、加熱源413の各々の反対面413Bに接触するよう配置された温度均し部417と、この温度均し部417から定着ベルト411に向かって延びる熱伝達部416とが設けられている。
この構成例でも、熱伝達部416のうちの定着ベルト411に接触する接触面98Aが、平面となっている。
上記にて説明した構成例では、加熱源413の上流側あるいは下流側に、熱伝達部416が設けられていたが、この構成例のように、加熱源413の間を通して、定着ベルト411への熱の供給を行ってもよい。
この構成例では、支持部材414に、凸部418が設けられている。凸部418は、2つ設けられている。具体的には、用紙Pの移動方向において、加熱源413の上流側に、上流側凸部418Aが設けられ、加熱源413の下流側に、下流側凸部418Bが設けられている。
なお、凸部418は、必ずしも2つ設ける必要はなく、加熱源413の上流側及び下流側の一方側にのみ設けてもよい。
この場合、定着装置40を用紙Pが通過する際の、用紙Pと定着ベルト411の接触長が長くなり、用紙Pにより多くの熱を与えられる。
また、下流側凸部418Bがある場合は、この下流側凸部418Bの部分で、定着ベルト411の進行方向と用紙Pの進行方向とが大きく異なるようになり、定着ベルト411からの用紙Pの剥離が起きやすくなる。
また、下流側熱伝達部416Bに、定着ベルト411に接触する接触面94A(以下、「下流側接触面94A」と称する)が設けられている。
ここで、上流側接触面92Aおよび下流側接触面94Aの各々は、上記と同様、平面となっている。
この場合、用紙Pが、上流側湾曲部411Xや下流側湾曲部411Yを通過する際に、用紙Pにカールが生じやすくなる。
この場合に、上流側接触面92Aが上流側湾曲部411Xまで達していたり、下流側接触面94Aが下流側湾曲部411Yまで達していたりすると、上流側湾曲部411Xや下流側湾曲部411Yの温度がより高くなり、カールの度合いが大きくなりやすい。
図10は、シミュレーションの結果を示した図である。
図2にて示した定着装置40の定着ベルト411の温度を、シミュレーションにより確認した。具体的には、熱伝達部416と定着ベルト411との接触長さの違いによる定着ベルト411の温度を、シミュレーションにより確認した。
ここで、このシミュレーションにおける「接触長さ」とは、定着ベルト411の移動方向における長さであって、上流側熱伝達部416Aが定着ベルト411に接触する接触長さと、下流側熱伝達部416Bが定着ベルト411に接触する接触長さとを足し合わせた長さである。
なお、図10にて、接触長さが「0」とは、熱伝達部416が設けられておらず、熱伝達部材415が定着ベルト411に接触しない状態を指す。
Claims (13)
- 画像が形成された記録材に接触する接触部材と、
前記接触部材に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部材を加熱する加熱源と、
前記加熱源の前記反対面に接触するよう配置され、当該加熱源の温度が高い部分の熱を温度が低い部分へ供給する熱供給部材と、
前記接触部材に接触するよう配置されるとともに、当該接触部材に接触する接触面が平面となっており、前記熱供給部材の熱を当該接触部材へ伝える熱伝達部と、
を備え、
前記熱供給部材は、板状に形成され、前記加熱源の前記反対面に接触するよう配置されるとともに当該反対面に沿うように配置され、
前記熱伝達部のうちの前記接触部材に接触する接触部分は、板状に形成されるとともに当該接触部材の表面に沿うように配置され、板状の当該接触部分の一方の面が前記平面となっており、
前記熱供給部材の厚さよりも、前記熱伝達部の前記接触部分の厚さの方が小さいことを特徴とする定着装置。 - 前記接触部材に接触するよう配置され、当該接触部材との間を通る前記記録材を加圧する加圧部材を更に備え、
前記熱伝達部の前記平面には、前記接触部材を介して前記加圧部材が押し当てられている請求項1に記載の定着装置。 - 前記接触部材に接触するよう配置され、前記記録材が加圧されながら通過する領域である加圧領域を当該接触部材との間に形成する加圧部材を更に備え、
前記熱伝達部の前記平面からの前記接触部材への熱の伝達は、当該接触部材のうちの前記加圧領域に位置する部分に対して行われる請求項1に記載の定着装置。 - 前記加圧領域に位置する前記部分への熱の伝達は、当該加圧領域に位置する当該部分のうち、記録材の通過方向上流側に位置する部位に対して行われる請求項3に記載の定着装置。
- 前記加熱源は、前記対向面と前記反対面とを結ぶ側面を有し、
前記熱伝達部は、前記加熱源の前記側面に接触するよう配置されている請求項1に記載の定着装置。 - 前記接触部材を介して前記加熱源の前記対向面に押し当てられ、記録材が加圧されながら通過する領域である加圧領域を当該接触部材との間に形成する加圧部材を更に備え、
記録材が前記加圧領域を通過する際、当該記録材は予め定められた一方向に沿って移動し、
前記熱伝達部の前記平面は、記録材が前記加圧領域を通過する際の記録材移動方向において前記加熱源の前記対向面よりも上流側及び/又は下流側に配置されるとともに、前記一方向に沿って延びている請求項1に記載の定着装置。 - 前記熱伝達部の前記平面は、前記加熱源の前記対向面を延長した仮想面上に位置している請求項6に記載の定着装置。
- 前記接触部材は、移動可能に設けられ、
前記熱伝達部は、前記熱供給部材から前記接触部材に向かって延びる第1の部位を備えるとともに、当該第1の部位に接続し当該接触部材の移動方向に沿って直線状に延び且つ当該接触部材に接触するよう配置された第2の部位を備える請求項1に記載の定着装置。 - 前記接触部材の移動方向における、前記第1の部位の長さよりも、当該移動方向における、前記第2の部位の長さの方が大きい請求項8に記載の定着装置。
- 画像が形成された記録材に接触する接触部材と、
前記接触部材に対向する対向面および反対面を有し、当該接触部材を加熱する加熱源と、
前記加熱源の前記反対面に接触するよう配置され、当該加熱源の温度が高い部分の熱を温度が低い部分へ供給する熱供給部材と、
前記接触部材に接触するよう配置されるとともに、当該接触部材に接触する接触面が平面となっており、前記熱供給部材の熱を当該接触部材へ伝える熱伝達部と、を備え、
前記加熱源は、複数設けられるとともに、互いに隣接する加熱源間には、間隙が設けられ、
前記熱伝達部は、前記間隙を通って前記接触部材に向かって延びていることを特徴とする定着装置。 - 前記加熱源の各々は、前記対向面と前記反対面とを結ぶ側面を有し、
前記熱伝達部は、両隣りに位置する前記加熱源の前記側面に接触するよう配置されている請求項10に記載の定着装置。 - 記録材の移動方向において、前記加熱源よりも上流側及び/又は下流側に配置され、前記接触部材の一方の面側から当該接触部材を押圧し当該接触部材に湾曲部を形成する凸部を更に備え、
前記熱伝達部の前記平面は、前記加熱源と前記湾曲部との間に位置する箇所を始点として当該湾曲部側に向かって延びるように形成されるとともに、当該平面の延び方向下流側に位置する終端が、当該湾曲部よりも手前側に位置する請求項1に記載の定着装置。 - 記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により記録材に形成された画像を当該記録材に定着する定着装置とを備え、当該定着装置が、請求項1乃至12の何れかに記載の定着装置により構成された画像形成装置。
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