JP7187766B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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循環するベルト部材と、
前記ベルト部材に接触し、前記ベルト部材との間を移動する記録媒体を加圧する加圧部材と、
前記ベルト部材の内面に介在する潤滑剤と、
基材上に複数の抵抗発熱体と前記複数の抵抗発熱体及び前記複数の抵抗発熱体の間隙を覆う絶縁体を有し、前記ベルト部材の内面を加熱する加熱源と、を備え、
前記加熱源は、前記複数の抵抗発熱体の位置で前記加圧部材に向けて凸状となり、前記複数の抵抗発熱体の間隙においては前記凸状よりも幅広で前記抵抗発熱体の延びる方向に沿って連続した凹状で、前記間隙の中央部において凸状となるように形成されている、
ことを特徴とする。
前記加熱源は、前記ベルト部材と前記加圧部材とが接触する接触部のうち、前記複数の抵抗発熱体の前記間隙において、圧力が前記記録媒体の移動方向の下流側と上流側よりも相対的に高くなるように前記ベルト部材を内側から支持する、
ことを特徴とする。
前記複数の抵抗発熱体の前記間隙の幅は、前記抵抗発熱体の幅よりも長い、
ことを特徴とする。
前記絶縁体の厚みは、前記抵抗発熱体を覆う部分が前記基材を覆う部分よりも薄い、
ことを特徴とする。
前記絶縁体の厚みは、前記抵抗発熱体を覆う部分が前記基材を覆う部分よりも厚い、
ことを特徴とする。
前記絶縁体の厚みは、前記複数の抵抗発熱体の間にある基材を覆う部分が前記抵抗発熱体よりも外側にある前記基材を覆う部分よりも薄い、
ことを特徴とする。
前記潤滑剤は、少なくとも前記ベルト部材と前記間隙との間に介在する、
ことを特徴とする。
記録媒体への画像形成を行う画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成された前記記録媒体への前記画像を定着する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の定着装置と、を備えた、
ことを特徴とする。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、左右方向をX軸方向、前後方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とする。
(1)画像形成装置の全体構成及び動作
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置1の全体構成及び動作を説明する。
現像装置40各々は、現像ハウジング41に収容される現像剤を除いて同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
定着トナー像が形成された用紙Pは、搬送ローラ対68を介して排出ローラ対69から画像形成装置1上面の排出トレイ1aに排出される。
図2は定着装置60の構成を示す断面模式図、図3は加熱源612の構成を示す平面模式図、図4は加熱源612の構成を説明する図3におけるA-A拡大断面模式図、図5(a)は定着装置60における加熱源612の構成を示す断面模式図、(b)は定着ニップN内での圧力分布の一例を示す図である。
定着装置60には、加熱モジュール61と加圧モジュール62から構成されている。
加熱モジュール61には、用紙Pへのトナー像の定着に用いられるベルト部材の一例としての定着ベルト611が設けられている。定着ベルト611は、図中反時計回り方向(図2中 矢印R参照)に回転する。
また、保持部材614と支持部材615の両端部には、定着ベルト611の開放された両端部の内周面を回転可能に支持する一対のベルトガイド部材616(不図示)が設けられている。
加圧ローラ621は、例えば、金属製の円筒状の芯材622と、芯材622の外周面に被覆された耐熱性弾性体層623(例えばシリコーンゴム層や、フッ素ゴム層等)と、さらに、必要に応じて、例えばPFA等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による表面離型層624とが積層されて構成される。
加熱源612は、図4に示すように、基材612A上に、絶縁層612B、複数の抵抗発熱体612C、絶縁体612Dが積層されて構成されている。
基材612Aは、例えばステンレス鋼(SUS)やセラミックで形成された長尺平板であり加熱源612の支持体となる。基材612Aの表面側にはガラスペーストを印刷・焼成して形成した絶縁層612Bを介して抵抗発熱体612Cが設けられ、更に抵抗発熱体612Cは絶縁体612Dで覆われている。
抵抗発熱体612Cは、一端が重層形成した例えばAg/Pd合金による良導電体膜からなる給電電極612Eを有し、不図示の電源に接続されて給電を受ける。
一例として、間隙Gの幅Lが2mm、定数αが100~150の範囲に於いて突出高さHは13μm~20μmの突出量となり、発熱する抵抗発熱体612Cの領域で定着ニップN内での圧力分布がその周囲よりも比較的強くなり定着ベルト611の内面への密着性が向上し、間隙Gの領域では圧力分布が低くなることで摩擦抵抗の増加が抑制される。
図6(a)は抵抗発熱体612Cの間隙Gの幅Lが広い場合の定着ニップNを示す断面模式図、(b)は定着ニップN内での圧力分布の一例を示す図、図7(a)は変形例に係る加熱源612を示す断面模式図、(b)は定着ニップN内での圧力分布の一例を示す図、図8は絶縁体612Dの厚さを説明する加熱源612の拡大断面模式図である。
図7(a)に示すように、変形例に係る加熱源612は、絶縁体612Dが複数の抵抗発熱体612Cの間隙Gの中央部において凸状に形成されている。
そのために、定着ニップN内での圧力分布は、図7(b)に示すように、発熱する抵抗発熱体612Cの領域と間隙Gの中央部がそれ以外の領域よりも高い三山状になり、複数の抵抗発熱体612Cの間隙Gの複数の領域G1、G2において潤滑剤Sを保持することができる。これにより、定着ベルト611の内周面の摺動特性をより確実に向上させることができる。
これにより、抵抗発熱体612Cを覆う部分の厚みt1が基材612Aを覆う部分の厚みt2よりも厚く形成されている場合に比べて、加熱源612から定着ベルト611への絶縁体612Dによる伝熱効率の低下を抑制することができる。
図9は変形例2に係る加熱源612の絶縁体612Dの厚さを説明する断面模式図である。図9に示すように、変形例2に係る加熱源612においては、絶縁体612Dの厚みは、抵抗発熱体612Cを覆う部分の厚みt1が基材612Aを覆う部分の厚みt2よりも厚く形成されている。
図10は変形例3に係る加熱源612の絶縁体612Dの厚さを説明する断面模式図である。図10に示すように、変形例3に係る加熱源612においては、絶縁体612Dの厚みは、抵抗発熱体612Cの間隙Gを覆う部分の厚みt2が抵抗発熱体612Cよりも外側の基材612Aを覆う部分の厚みt3よりも薄く形成されている。
10・・・制御装置
20・・・給紙装置
30・・・感光体ユニット
31・・・感光体ドラム
40・・・現像装置
42・・・現像ローラ
50・・・転写装置
51・・・中間転写ベルト
53・・・二次転写ローラ
60・・・定着装置
61・・・加熱モジュール
611・・・定着ベルト
612・・・加熱源
612A・・・基材
612B・・・絶縁層
612C・・・抵抗発熱体
612D・・・絶縁体
G・・・間隙
S・・・潤滑剤
N・・・定着ニップ
Claims (8)
- 循環するベルト部材と、
前記ベルト部材に接触し、前記ベルト部材との間を移動する記録媒体を加圧する加圧部材と、
前記ベルト部材の内面に介在する潤滑剤と、
基材上に複数の抵抗発熱体と前記複数の抵抗発熱体及び前記複数の抵抗発熱体の間隙を覆う絶縁体を有し、前記ベルト部材の内面を加熱する加熱源と、を備え、
前記加熱源は、前記複数の抵抗発熱体の位置で前記加圧部材に向けて凸状となり、前記複数の抵抗発熱体の間隙においては前記凸状よりも幅広で前記抵抗発熱体の延びる方向に沿って連続した凹状で、前記間隙の中央部において凸状となるように形成されている、
ことを特徴とする定着装置。 - 前記加熱源は、前記ベルト部材と前記加圧部材とが接触する接触部のうち、前記複数の抵抗発熱体の前記間隙において、圧力が前記記録媒体の移動方向の下流側と上流側よりも相対的に高くなるように前記ベルト部材を内側から支持する、
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記複数の抵抗発熱体の前記間隙の幅は、前記抵抗発熱体の幅よりも長い、
ことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 - 前記絶縁体の厚みは、前記抵抗発熱体を覆う部分が前記基材を覆う部分よりも薄い、
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記絶縁体の厚みは、前記抵抗発熱体を覆う部分が前記基材を覆う部分よりも厚い、
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 前記絶縁体の厚みは、前記複数の抵抗発熱体の間にある基材を覆う部分が前記抵抗発熱体よりも外側にある前記基材を覆う部分よりも薄い、
ことを特徴とする請求項4又は5のいずれか1項に記載の定着装置。 - 前記潤滑剤は、少なくとも前記ベルト部材と前記間隙との間に介在する、
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の定着装置。 - 記録媒体への画像形成を行う画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成された前記記録媒体への前記画像を定着する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の定着装置と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
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JP7187766B2 true JP7187766B2 (ja) | 2022-12-13 |
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