(57)【要約】      （修正有）【課題】通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を加熱する複数の加熱体を記録媒体搬送方向の同じ位置に設けた場合と比較して、記録媒体搬送方向と直交する方向での温度変化を少なくすることができる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置は、加熱手段と、前記加熱手段との間で通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を形成するように加圧する加圧手段と、を有し、前記加熱手段は、前記挟込領域において、記録媒体搬送方向と直交する異なる位置に設けられた第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６を有し、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、熱を発する第１の発熱部８４ａ，８４ａ及び第２の発熱部８４ｂ，８４ｂを有し、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の発熱部及び前記第２の発熱部が記録媒体搬送方向に近づくよう記録媒体搬送方向にずれて配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過する記録媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段との間で通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を形成するように加圧する加圧手段と、を有し、
前記加熱手段は、前記挟込領域において、記録媒体搬送方向と直交する異なる位置に設けられた第１の加熱体及び第２の加熱体を有し、
前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、熱を発する第１の発熱部及び第２の発熱部を有し、
前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体を記録媒体搬送方向の同じ位置に配置した場合よりも、前記第１の発熱部及び前記第２の発熱部が記録媒体搬送方向に近づくよう記録媒体搬送方向にずれて配置されている定着装置。
【請求項２】
前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の発熱部と前記第２の発熱部とが記録媒体搬送方向と直交する方向で重なる部分を有するように配置されている請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の発熱部と前記第２の発熱部のパターンが同じである請求項１又は２記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１の加熱体と第２の加熱体とは、前記発熱部に接続された第１の端子と第２の端子とを有し、前記第１の端子と第２の端子は、記録媒体搬送方向とは直交する方向で外側に向けて配置されている請求項１から３いずれか記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とを保持する保持体をさらに有し、前記保持体は、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とを配置する第１の加熱体配置部と第２の加熱体配置部とが形成され、前記第１の加熱体配置部と前記第２の加熱体配置部とは、記録媒体搬送方向にずれて形成されている請求項１から４いずれか記載の定着装置。
【請求項６】
搬送される記録媒体に形成された画像を記録媒体に定着させる定着装置を有し、
前記定着装置は、
通過する記録媒体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段との間で通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を形成するように加圧する加圧手段と、を有し、
前記加熱手段は、前記挟込領域において、記録媒体搬送方向と直交する異なる位置に設けられた第１の加熱体及び第２の加熱体を有し、
前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、熱を発する第１の発熱部及び第２の発熱部を有し、
前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体を記録媒体搬送方向の同じ位置に配置した場合よりも、前記第１の発熱部及び前記第２の発熱部が記録媒体搬送方向に近づくよう記録媒体搬送方向にずれて配置されている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、可撓性を有し回転可能に支持された無端状の定着部材と、前記定着部材に対向する対向部材と、前記定着部材の長手方向における通紙領域の少なくとも中央部を加熱する定着熱源と、前記定着部材の長手方向における端部の内面を加熱する端部熱源とを有し、前記定着部材の内部に設けられ前記定着部材と前記対向部材との間に記録媒体を挟み込んで搬送する挟込領域を形成する挟込領域形成ユニットとを有する定着装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２６３２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、挟込領域を加熱する加熱体は、発熱部が記録媒体搬送方向とは直交する方向を長手方向として形成されている。この発熱部は、発熱部のパターン形成上の問題等から加熱体の記録媒体搬送方向中心からずれて形成されている場合がある。このような加熱体を記録媒体の搬送方向とは直交する方向に複数設けると、発熱部の記録媒体搬送方向の位置がずれ、記録媒体を加熱する温度の分布が異なることになる。
【０００５】
本発明は、通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を加熱する複数の加熱体を記録媒体搬送方向の同じ位置に設けた場合と比較して、記録媒体搬送方向と直交する方向での温度変化を少なくすることができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、通過する記録媒体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段との間で通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を形成するように加圧する加圧手段と、を有し、前記加熱手段は、前記挟込領域において、記録媒体搬送方向と直交する異なる位置に設けられた第１の加熱体及び第２の加熱体を有し、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、熱を発する第１の発熱部及び第２の発熱部を有し、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体を記録媒体搬送方向の同じ位置に配置した場合よりも、前記第１の発熱部及び前記第２の発熱部が記録媒体搬送方向に近づくよう記録媒体搬送方向にずれて配置されている定着装置である。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の発熱部と前記第２の発熱部とが記録媒体搬送方向と直交する方向で重なる部分を有するように配置されている請求項１記載の定着装置である。
【０００８】
請求項３に係る本発明は、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の発熱部と前記第２の発熱部のパターンが同じである請求項１又は２記載の定着装置である。
【０００９】
請求項４に係る本発明は、前記第１の加熱体と第２の加熱体とは、前記発熱部に接続された第１の端子と第２の端子とを有し、前記第１の端子と第２の端子は、記録媒体搬送方向とは直交する方向で外側に向けて配置されている請求項１から３いずれか記載の定着装置である。
【００１０】
請求項５に係る本発明は、前記加熱手段は、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とを保持する保持体をさらに有し、前記保持体は、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とを配置する第１の加熱体配置部と第２の加熱体配置部とが形成され、前記第１の加熱体配置部と前記第２の加熱体配置部とは、記録媒体搬送方向にずれて形成されている請求項１から４いずれか記載の定着装置である。
【００１１】
請求項６に係る本発明は、搬送される記録媒体に形成された画像を記録媒体に定着させる定着装置を有し、前記定着装置は、通過する記録媒体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段との間で通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を形成するように加圧する加圧手段と、を有し、前記加熱手段は、前記挟込領域において、記録媒体搬送方向と直交する異なる位置に設けられた第１の加熱体及び第２の加熱体を有し、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、熱を発する第１の発熱部及び第２の発熱部を有し、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体とは、前記第１の加熱体と前記第２の加熱体を記録媒体搬送方向の同じ位置に配置した場合よりも、前記第１の発熱部及び前記第２の発熱部が記録媒体搬送方向に近づくよう記録媒体搬送方向にずれて配置されている画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１又は６に係る本発明によれば、通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を加熱する複数の加熱体を記録媒体搬送方向の同じ位置に設けた場合と比較して、記録媒体搬送方向と直交する方向での温度変化を少なくすることができる。
【００１３】
請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、第１の発熱部と第２の発熱部とが記録媒体搬送方向と直交する方向で重なっていない場合と比較して、温度の変化を少なくすることができる。
【００１４】
請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加えて、第１の加熱体と第２の加熱体とを共通化することができる。
【００１５】
請求項４に係る本発明によれば、請求項１から３いずれかに係る本発明の効果に加えて、端子を第１の加熱体又は第２の加熱体の内側に設ける場合と比較して、端子への熱の影響を少なくすることができる。
【００１６】
請求項５に係る本発明によれば、請求項１から４いずれかに係る本発明の効果に加えて、第１の加熱体及び第２の加熱体を保持する保持体により第１の加熱体と第２の加熱体の位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた挟込領域形成部材を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた第１又は第２の加熱体を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた挟込領域形成部材を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に、記録媒体にトナー像を形成する画像形成部１４と、画像形成部１４で形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置１６と、転写装置１６で記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置１８と、画像形成部１４に記録媒体を供給する記録媒体供給装置２０、手差し供給装置２２、再搬送装置２４とが設けられている。
【００１９】
また、画像形成装置本体１２の上部は記録媒体が排出される排出部３０として用いられている。また、画像形成装置本体１２の例えば前側（図１における右側）には、画像形成装置１０を操作するための例えばタッチパネルなどの操作部３２が設けられている。操作部３２は、画像形成装置１０の制御情報や指示情報などを表示すると共に、指示情報などのユーザによる入力を受け入れる。即ち、ユーザは、操作部３２を介して画像形成装置１０を操作することができる。
【００２０】
画像形成部１４は電子写真式のもので、感光体からなる像保持体３４と、この像保持体３４を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置３６と、この帯電装置３６により帯電された像保持体３４に、静電潜像を形成するよう光を走査する露光部３８と、この露光部３８により形成された像保持体３４の潜像を可視化する現像装置４０から構成されている。なお、露光部３８は、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザなどを用いることができる。
【００２１】
定着装置１８は、内部に熱源を有する加熱手段４２と、加熱手段４２に押し付けられている加圧手段４４とを有し、記録媒体に転写されたトナー像を加熱し、加圧して、画像形成部１４で形成されたトナー像を記録媒体に定着する。この定着装置１８については、後に詳しく説明する。
【００２２】
記録媒体供給装置２０は、画像形成装置本体１２内の下方に設けられ、画像形成部１４に記録媒体を供給する。この記録媒体供給装置２０は、第１の供給装置２０ａと第２の供給装置２０ｂとを有する。第１の供給装置２０ａと第２の供給装置２０ｂとは、厚さ、大きさ等が互いに異なる記録媒体を収納することができ、厚さ、大きさ等が互いに異なる記録媒体を画像形成部１４に供給することができるようになっている。
【００２３】
第１の供給装置２０ａと第２の供給装置２０ｂとは、記録媒体収納容器４６ａ，４６ｂを有する。記録媒体収納容器４６ａ，４６ｂには、記録媒体が積層するように収納されていて、記録媒体収納容器４６ａ，４６ｂは、シート収納容器４６ａ，４６ｂから記録媒体を送り出す送り出しロール４７ａ，４７ｂを有する。また、送り出しロール４７ａ，４７ｂの記録媒体の搬送方向下流側の給紙搬送路４５ａ，４５ｂに沿って、送り出しロール４７ａ，４７ｂから搬送された記録媒体を後述するレジストロール５０に向けて搬送する給紙ロール４８ａ，４８ｂと、この給紙ロール４８ａ，４８ｂに対向して設けられた捌きロール４９ａ，４９ｂを有する。
【００２４】
また、画像形成装置本体１２の側面（図１の左側面）には、手差し供給装置２２が配設されている。手差し供給装置２２は、記録媒体を載置する手差し載置部５６と、この手差し載置部５６に載置された記録媒体を手差し搬送路５７に沿ってレジストロール５０に向けて送り出す送り出しロール５８とを有する。また、手差し載置部５６は、図１に示す矢印の方向に回動すると開くようになっており、画像形成装置本体１２に開閉自在に支持されている。
【００２５】
また、定着装置１８の記録媒体搬送方向下流側には排出ロール５２が設けられている。排出ロール５２は、回転方向を切り替えられるようになっていて、一方の方向に回転することで、定着装置１８から搬送されて来た記録媒体を排出部３０へ排出する。また、排出ロール５２は、他方の方向に回転することにより排出部３０側から画像形成装置本体１２内へと記録媒体を引込み、反転搬送路２８へ記録媒体を供給する。
【００２６】
反転搬送路２８は、定着装置１８によって一方の面に現像剤像が定着された記録媒体を反転させて、画像形成部１４に再び搬送するために用いられていて、排出ロール５２からレジストロール５０の上流側に記録媒体を搬送する。また、反転搬送路２８に沿って、回転駆動する反転搬送ロール５４が配置されている。反転搬送路２８と、反転搬送ロール５４とで再搬送装置２４が構成されている。
【００２７】
図２には、定着装置１８の詳細が示されている。
定着装置１８は、記録媒体を加熱する加熱手段４２と、この加熱手段４２との間で通過する記録媒体を挟み込む挟込領域を形成するように加圧する加圧手段４４とを有する。
【００２８】
加熱手段４２は、薄肉で可撓性を有する例えば金属から構成された無端状の定着ベルト６０を有する。この定着ベルト６０は、ベルト支持部６２により回転自在に支持されている。ベルト支持部６２は、記録媒体の搬送方向とは直交する方向の両側に配置された側板６４と一体に形成され、内側に加圧手段４４側の部分を除いて円形に突出して形成されている。このベルト支持部６２に沿って定着ベルト６０が円形に保ちながら回転するようになっている。
【００２９】
また、定着ベルト６０の内部には、加熱装置６６が配置されている。この加熱装置６６は、第１の保持体６８に保持されている。第１の保持体６８は、反加圧手段側が解放されている。加熱装置６６は、例えばハロゲンランプであるが、ＩＨヒータ（Induction Heating、電磁誘導加熱）であってもよく、第１の保持体６８の解放された部分から輻射される熱により定着ベルト６０を加熱するようになっている。この加熱装置６６は、記録媒体の搬送方向とは直交する方向の両側を除いた定着ベルト６０の中央部分を加熱するようになっている。第１の保持体６８の内面には、加熱装置６６の光を反射させるための反射部材６９が設けられている。また、第１の保持体６８は、記録媒体の搬送方向とは直交する方向の両側で前述した側板６４に固定されている。
【００３０】
挟込領域形成部材７０は、定着ベルト６０の内側にあって加圧手段４４に対向する位置に設けられている。この挟込領域形成部材７０は、図３に示すように、記録媒体の搬送方向とは直交する方向を長手方向としている。この挟込領域形成部材７０は、第２の保持体７２と、この第２の保持体７２に保持された第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６とから構成されている。第２の保持体７２は、この第２の保持体７２の加圧手段４４側の面が平面状となっている。また、第２の保持体７２の反加圧手段側は、前述した第１の保持体６８に嵌り込み、この第１の保持体６８又は前述した側板６４に固定されている。
【００３１】
挟込領域形成部材７０は、この第２の保持体７２の記録媒体の搬送方向と直交する方向の両端に挿入溝からなる第１の加熱体配置部７８及び第２の加熱体配置部８０が形成されている。この第１の加熱体配置部７８及び第２の加熱体配置部８０は、記録媒体の搬送方向と直交する方向の端部と加圧手段４４側が解放された直方体状の溝となっている。
【００３２】
第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６は、直方体状に形成され、第２の保持体７２の第１の加熱体配置部７８及び第２の加熱体配置部８０に挿入され、挿入された状態で第２の保持体７２に固定されている。第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６の加圧手段４４側の面は、第２の保持体７２の加圧手段４４側の面と一致する。
【００３３】
第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６は、いわゆるセラミックヒータであり、図４に示すように、セラミック製の基材層８２と、この基材層８２の上に配線された発熱層（発熱部）８４，８４と、この発熱層８２上を覆う絶縁層８６とから構成されている。発熱層８４，８４は、記録媒体の搬送方向と直交する方向を長手方向とし、記録媒体搬送方向に例えば２つの発熱部パターンが形成されている。また、発熱層８４，８４は、図３に示すように、第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６の記録媒体の搬送方向とは直交する方向の端部に設けられたコネクタ（第１の端子、第２の端子の一例）８８，８８に電気的に接続されている。また、発熱層８４は、図４に示すように、第１の加熱体７４又は第２の加熱体７６の記録媒体搬送方向の中心Ｃ１からずれて配置されている。
【００３４】
この第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６は、記録媒体の搬送方向と直交する方向の両端において、定着ベルト６０を挟んで挟込領域で記録媒体を加熱する。この第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６は、加熱装置６６とは加熱する位置が異なり、加熱装置６６が記録媒体の中央側を加熱するのに対し、記録媒体の両側を加熱するようになっている。また、加熱装置６６が輻射熱により定着ベルト６０を加熱するのに対し、第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６は、熱伝導により加熱するようになっている。ただし、第１の加熱体７４及び第２の加熱体７６は、幅広の記録媒体を加熱する場合に用いられ、幅狭の記録媒体に対しては、加熱装置６６のみにより加熱する。
【００３５】
加圧手段４４は、円筒状に形成されたローラ部材の外周部分に弾性層９０が被覆されて構成されている。弾性層９０は、弾性を有し、且つ耐熱性を有する材料から構成され、例えばフッ素樹脂やエチレン樹脂である。この弾性層９０が定着ベルト６０を間に挟んで挟込領域形成部材７０に当たって弾性変形して挟込領域を形成している。加圧手段４４は、ギア等を介して駆動源に接続され、記録媒体の搬送方向に回転するようになっている。
【００３６】
図５に示すように、第１の加熱体７４の発熱層８４，８４を第１の発熱部８４ａ，８４ａとし、第２の加熱体７６の発熱層８４，８４を第２の発熱部８４ｂ，８４ｂとする。第１の加熱体７４と第２の加熱体７６とは共通部品であり、第１の発熱部８４ａ，８４ａと第２の発熱部８４ｂ，８４ｂのパターンは同じである。ただし、コネクタ８８，８８が第２の保持体７２の外側に向くように、１８０度反転して配置されている。
【００３７】
第１の加熱体７４の第１の発熱部８４ａ，８４ａの記録媒体搬送方向の中心Ｃ２は、第１の加熱体７４の記録媒体搬送方向の中心Ｃ１から記録媒体搬送方向の上流側にずれている。一方、第２の加熱体７６の第２の発熱部８４ｂ，８４ｂの中心Ｃ２は、第２の加熱体７６の中心Ｃ１から記録媒体搬送方向の下流側にずれている。
【００３８】
前述した第１の加熱体配置部７８は、第２の保持体７２の記録媒体搬送方向の中心から記録媒体搬送方向の下流側にずれて形成されている。また、第２の加熱体配置部８０は、第２の保持体７２の記録媒体搬送方向の中心から記録媒体搬送方向の上流側にずれている。このため、第１の発熱部８４ａ，８４ｂと第２の発熱部８４ｂ，８４ｂとは、記録媒体搬送方向で近づくようになっている。この実施形態においては、第１の加熱体配置部７８と第２の加熱体配置部８０の記録媒体搬送方向のずれ量と、第１の発熱部８４ａ，８４ａと第２の発熱部８４ｂ，８４ｂとのずれ量とが一致しており、第１の発熱部８４ａ，８４ａと第２の発熱部８４ｂ，８４ｂとは、記録媒体搬送方向と直交する方向で重なっている。
【００３９】
挟込領域Ｄｎは、この実施形態においては、記録媒体搬送方向の第２の保持体７２に対する位置が下流側にずらされている。挟込領域Ｄｎの記録媒体搬送方向の上流側端が第１の加熱体７４の記録媒体搬送方向上流側端と一致している。したがって、挟込領域Ｄｎに入った記録媒体は早い段階で、第１の発熱部８４ａ，８４ａ及び第２の発熱部８４ｂ，８４ｂにより均一となるように加熱され、早い段階で、且つ均一にトナーを溶融するようになる。
【００４０】
なお、上記実施形態においては、第２の保持体７２に形成した第１の加熱体配置部７８と第２の加熱体配置部８０を記録媒体搬送方向にずらして第１の加熱体７４と第２の加熱体７６とを記録媒体搬送方向にずらしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の加熱体７４と第２の加熱体７６とを記録媒体搬送方向にずらす手段は問われず、例えば第２の保持体７２を２つの部材から構成し、それらを記録媒体搬送方向にずらすようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０    画像形成装置
１２    画像形成装置本体
１４    画像形成部
１６    転写装置
１８    定着装置
２０記録媒体供給装置
２０ａ  第１の供給装置
２０ｂ  第２の供給装置
２２    手差し供給装置
２４    再搬送装置
２８    反転搬送路
３０    排出部
３２    操作部
３４    像保持体
３６    帯電装置
３８    露光部
４０    現像装置
４２    加熱手段
４４    加圧手段
４５ａ，４５ｂ  給紙搬送路
４６ａ，４６ｂ  記録媒体収納容器
４７ａ，４７ｂ  送り出しロール
４８ａ，４８ｂ  給紙ロール
４９ａ，４９ｂ捌きロール
５０    レジストロール
５２    排出ロール
５４    反転搬送ロール
５６    手差し載置部
５７    手差し搬送路
５８    送り出しロール
６０    定着ベルト
６２    ベルト支持部
６４    側板
６６    加熱装置
６８    第１の保持体
７０    挟込領域形成部材
７２    第２の保持体
７４    第１の加熱体
７６    第２の加熱体
７８    第１の加熱体配置部
８０    第２の加熱体配置部
８２    基材層
８４    発熱層
８４ａ  第１の発熱部
８４ｂ  第２の発熱部
８６    絶縁層
８８    コネクタ
【図１】
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【図２】
2020095088.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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