JP6995519B2 - 定着装置 - Google Patents
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Description
前記断熱部材の厚みt(um)と温度200℃における熱伝導率λ(W/m・K)は、t≧100(μm)
0.02(W/m・K)≦ λ ≦0.05(W/m・K)なる関係を満足することを特徴とする。
(画像形成装置)
図1は、本実施形態の画像形成装置の一例であるカラー電子写真プリンタ1の断面図であり、シートの搬送方向に沿った断面図である。本実施形態では、カラー電子写真プリンタを単に「プリンタ」という。
次に、本発明の実施形態に係る定着装置について、図2を用いて説明する。本実施形態に係る定着装置において、長手方向とは記録材の搬送方向および記録材の厚さ方向に直交する方向である。また、短手方向とは記録材の搬送方向である。本実施形態の定着装置40は、以下に詳述する回転可能な定着フィルムであるエンドレスベルト(以下、ベルトと記す)41を加熱する方式(テンションレスタイプ)を用いている。
本実施形態では、図4に示すように、加圧部材45が他部材を含め加圧ユニット46として一体化されている。すなわち、加圧ユニット46は、不図示の構成によりフランジ49に施された加圧力をベルト41の長手方向で全体に付与させるための加圧部材45(第1の加圧部材45bと第2の加圧部材45aが組み合わせられる)を備える。また、ベルト41の内側において、加圧部材45よりもヒータ43側に設けられた反射板42と、加圧部材45と摺動部材48との間に設けられた中間部材47と、中間部材47とベルト41の間に設けられた摺動部材48を備える。
50は断熱部材であり、図4に示すように、第2の部材45aと第1の部材45bとの間に設けられている。具体的には、第2の部材45aの外側の側面と、そのすぐ外側に位置する第1の部材45bの内側の側面と、の間に設けられている。また、第2の部材45aの内側と外側の境目に位置する面と、第1の部材45bの内側の底面と、の間に設けられている。
本実施形態の検証実験による、連続通紙時の電力削減効果を以下に示す。本実験では、ベルト41の表面温度が170℃に維持される電力制御が動作するように定着装置を動作させ、A4Rの記録紙を50ppmの速度で60枚連続通紙した際に必要となる電力を計測した。
次に、断熱部材50の厚みおよび熱伝導率を変えることによる効果の検証について述べる。一般的に、断熱効果は使用する断熱部材の厚みが厚い程、熱伝導率の値が小さい程、断熱効果が期待できる。第1の実施形態で使用した断熱部材50は、厚みが300μ、200℃における熱伝導率が0.03W/(m・K)のグラスウールであった。
t≧100(μm)
0.02(W/m・K) ≦ λ≦0.05(W/m・K)
これにより、定着装置における消費電力を10W以上削減することができる。
0.02(W/m・K) ≦ λ≦0.03(W/m・K)
又は、
1000(μm)≧t≧500(μm)
0.02(W/m・K) ≦ λ≦0.04(W/m・K)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
上述した実施形態では、断熱部材50の材料をグラスウールとしたが、本発明はこれに限られない。例えば、表2の条件を満たす材料であれば、グラスファイバー不織布などの材料を用いても良い。
上述した実施形態では、回転体としてのエンドレスベルトに対向する加圧体として加圧ローラを用いたが、加圧ローラに替えてエンドレスベルトで構成することもできる。
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHPシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材(シート)Pの扱いを給紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置(この場合も定着装置と呼ぶ)にも同様に適用可能である。
44・・加圧ローラ、45・・加圧部材、48・・摺動部材、50・・断熱部材
Claims (9)
- 回転可能なエンドレスベルトと、
前記エンドレスベルトの内側に設けられ、前記エンドレスベルトを加熱する熱源と、
前記エンドレスベルトの外側に設けられ、前記エンドレスベルトと共に記録材上のトナー像を定着するニップ部を形成する回転体と、
前記エンドレスベルトの内側に設けられ、前記回転体と協働して前記ニップ部を形成するための金属製のニップ形成部材であって、前記回転体の長手方向と直交する断面形状において前記ニップ部を介して前記回転体と反対側が開放されているコの字形状である第1の部材と、前記第1の部材の内側に設けられた第2の部材と、を有するニップ形成部材と、
前記ニップ部と前記ニップ形成部材との間に設けられ、前記エンドレスベルトの内周面と接触する接触部材と、
前記熱源から前記ニップ形成部材に向かう放射熱を前記エンドレスベルトの内周面へ向けて反射する反射部と、
前記接触部材と当接し、前記反射部の熱を前記接触部材に伝達する伝熱部と、
前記第1の部材と前記第2の部材の間に設けられた断熱部材と、を有し、
前記断熱部材の厚みt(um)と温度200℃における熱伝導率λ(W/m・K)は、
t≧100(μm)
0.02(W/m・K)≦ λ ≦0.05(W/m・K)
なる関係を満足することを特徴とする定着装置。 - 前記第2の部材は、前記回転体の長手方向と直交する断面形状において、前記ニップ部側が開放されているコの字形状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の部材の内側のコの字形状を形成する面において、前記回転体側の面を底面部、前記底面部と協働してコの字形状を形成する側面を第1の側面部、第2の側面部とするとき、
前記断熱部材は、前記第1の側面部と前記第2の部材の間、及び前記第2の側面部と前記第2の部材の間に設けられていることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記断熱部材は、前記底面部と前記第2の部材の間に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
- 前記断熱部材の厚みt(um)と温度200℃における熱伝導率λ(W/m・K)は、
t≧300(μm)
0.02(W/m・K)≦ λ ≦0.03(W/m・K)
なる関係を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置。 - 記録材の搬送方向と直交する幅方向のサイズにおいて、前記ニップ部にて定着処理可能な最大サイズを有する記録材を所定の記録材とするとき、
前記回転体の長手方向において、前記所定の記録材が通過する領域に対応する領域において、前記ニップ形成部材は、前記反射部から離間していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。 - 記録材の搬送方向と直交する幅方向のサイズにおいて、前記ニップ部にて定着処理可能な最大サイズを有する記録材を所定の記録材とするとき、
前記断熱部材は、前記回転体の長手方向において、前記所定の記録材が通過する領域に対応する領域に亘って設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記反射部及び前記伝熱部は、一体であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記熱源はハロゲンヒータであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の定着装置。
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