(57)【要約】【課題】装置全体としての保温作用を向上させることにより、高い加熱効率を得ることができ、ウォームアップ時間の短縮、及び消費電力の低減が可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置４０は、定着ローラ４１と、この定着ローラ４１に圧接して用紙Ｐを挿通させる定着ニップを形成する加圧ローラ４２と、定着ローラ４１を加熱するハロゲンヒータ４４と、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の周囲を覆うカバー部材４３とを備えるともに、カバー部材４３が、その表面に断熱皮膜４７を備える。これにより、加熱部材などを別途設ける必要がなく、定着装置４０の外部への熱エネルギーの放散を防止することができる。したがって、低コスト化、小型化が図られた構成で、ランニングコストを発生させることもなく、定着装置４０全体としての保温作用を向上させることができ、高い加熱効率を得ることが可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着部材と、この定着部材に圧接して用紙を挿通させる定着ニップを形成する加圧部材と、定着部材を加熱する加熱手段と、定着部材及び加圧部材の周囲を覆うカバー部材とを備え、定着ニップで用紙に担持された未定着トナーを加熱、加圧して定着する定着装置において、
前記カバー部材は、その表面に断熱皮膜を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記断熱皮膜は、塗装によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記塗装は、アクリルシリコン樹脂系塗料及び／またはセラミック系塗料によってなされることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記断熱皮膜は、前記カバー部材の内面及び／または外面に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に適用可能な、加熱した定着ニップに未定着トナー像を担持した用紙を挿入し、未定着トナーを加熱、加圧して用紙表面に定着する定着装置に関する。また、この定着装置を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、互いが圧接して定着ニップを形成する定着部材と加圧部材のうち、少なくとも一方の部材を加熱する加熱手段を備え、この加熱手段によって加熱された部材間の定着ニップに未定着トナー像を担持した用紙を挿通することにより、未定着トナーを加熱、加圧して用紙表面に定着する熱定着方式が広く採用されている。このような熱定着方式が採用された定着装置は、通常、定着部材である定着ローラと加圧部材である加圧ローラとを備えるとともに、定着ローラを加熱する加熱手段を、定着ローラの内側、或いは外側に配置する構成となっている。
【０００３】
ここで、上記のような熱定着方式の定着ローラ及び加圧ローラを用いた定着装置では、画像形成装置における画像形成動作を休止している期間などに、温度低下し易く、熱の損失が大きいことが従来懸念されている。これにより、定着ローラ表面が定着可能な温度に到達するまでの昇温時間、すなわちウォームアップ時間が長くなる等の問題が発生する可能性がある。さらに、昨今の画像形成装置に要求される高速化に対応できなくなるのとともに、消費電力の増加を招くことにもなってしまう。
【０００４】
そこで、ウォームアップ時間の短縮を図るべく、定着時の熱を逃がさないための様々な手法が提案され、その一例を特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された定着装置は、定着ローラ及び加圧ローラの定着ニップ付近を保温する目的で、定着ローラ用誘導加熱コイルが配置されている。
【特許文献１】特開２００７−１７７５２号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された定着装置は、定着ローラに定着ベルトが巻き掛けられ、定着ローラから離間した箇所でこの定着ベルトを誘導加熱によって加熱し、定着ローラ（定着ベルト）と加圧ローラとを圧接して定着ニップを形成するとともに、定着ローラ用と加圧ローラ用の誘導加熱コイルを別途設けることにより定着ニップ付近を保温している。しかしながら、この方法では、定着ニップ付近以外の箇所では保温対策がなされていないので、定着ローラや加圧ローラなどが全体として温度低下することが懸念される。これにより、別途設けた定着ローラ用及び加圧ローラ用の誘導加熱コイルがもたらす効果が低くなり、ウォームアップ時間の大幅短縮を図ることとができない可能性がある。
【０００６】
また、定着ローラ用及び加圧ローラ用の誘導加熱コイルを別途設けることは、部品コストや消費電力が増加することになる。さらに、誘導加熱コイルの配置スペースを確保する必要があるので、装置の大型化を招く恐れがある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、低コスト化、小型化が図られた構成で定着装置外部への熱エネルギーの放散を防止して、装置全体としての保温作用を向上させることにより、高い加熱効率を得ることができ、ウォームアップ時間の短縮、及び消費電力の低減が可能な定着装置を提供することを目的とする。また、このような定着装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、定着部材と、この定着部材に圧接して用紙を挿通させる定着ニップを形成する加圧部材と、定着部材を加熱する加熱手段と、定着部材及び加圧部材の周囲を覆うカバー部材とを備え、定着ニップで用紙に担持された未定着トナーを加熱、加圧して定着する定着装置において、前記カバー部材は、その表面に断熱皮膜を備えることとした。
【０００９】
また、上記構成の定着装置において、前記断熱皮膜は、塗装によって形成されることとした。
【００１０】
また、上記構成の定着装置において、前記塗装は、アクリルシリコン樹脂系塗料及び／またはセラミック系塗料によってなされることとした。
【００１１】
また、上記構成の定着装置において、前記断熱皮膜は、前記カバー部材の内面及び／または外面に形成されることとした。
【００１２】
また本発明では、上記定着装置を画像形成装置に搭載することとした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、定着部材と、この定着部材に圧接して用紙を挿通させる定着ニップを形成する加圧部材と、定着部材を加熱する加熱手段と、定着部材及び加圧部材の周囲を覆うカバー部材とを備え、定着ニップで用紙に担持された未定着トナーを加熱、加圧して定着する定着装置において、前記カバー部材は、その表面に断熱皮膜を備えることとしたので、加熱部材などを別途設ける必要がなく、定着装置外部への熱エネルギーの放散を防止することができる。これにより、低コスト化、小型化が図られた構成で、ランニングコストを発生させることもなく、定着装置全体としての保温作用を向上させることができ、高い加熱効率を得ることが可能である。したがって、ウォームアップ時間の短縮、及び消費電力の低減が可能な定着装置を提供することができる。
【００１４】
また、前記断熱皮膜は、塗装によって形成されることとしたので、より簡便な手法で、定着装置のカバー部材表面に断熱皮膜を設けることが可能である。したがって、さらに低コスト化が図られた構成により、装置外部への熱エネルギーの放散を防止して、定着装置全体としての保温作用を向上させることができる。
【００１５】
また、前記塗装は、アクリルシリコン樹脂系塗料及び／またはセラミック系塗料によってなされることとしたので、アクリルシリコン樹脂とセラミックとが有する、熱エネルギーの移動を効果的に抑制する働きを、定着装置のカバー部材の断熱皮膜に作用させることが可能である。これにより、定着装置外部への熱エネルギーの放散を防止する効果をさらに高めることができる。
【００１６】
また、前記断熱皮膜は、前記カバー部材の内面及び／または外面に形成されることとしたので、例えばカバー部材の内面に断熱皮膜を形成した場合、カバー部材自体に熱エネルギーが移動するのを防止でき、定着装置内部の熱エネルギーの外部への移動を直接抑制することが可能である。また、カバー部材の外面に断熱皮膜を形成した場合、定着装置内部の熱エネルギーがカバー部材より外側に移動するのを防止できるのとともに、定着装置外部の冷たい空気の影響が定着装置内部に及ぶのを遮蔽することが可能である。そして、カバー部材の内面及び外面に断熱皮膜を形成することにより、これらの相乗効果を得ることができる。したがって、定着装置外部への熱エネルギーの放散を防止する効果を、より一層高めることが可能である。
【００１７】
また本発明では、上記定着装置を画像形成装置に搭載することとしたので、低コスト化、小型化が図られた構成で定着装置外部への熱エネルギーの放散を防止して、装置全体としての保温作用を向上させることにより、高い加熱効率が得ることができ、定着装置におけるウォームアップ時間の短縮、及び消費電力の低減が可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３に基づき説明する。
【００１９】
最初に、本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるプリンタの概略構造を示す模型的垂直断面左側面図である。図１において右方がプリンタの前面側、左方が背面側である。
【００２０】
図１に示すように、プリンタ１の本体２の内部下方には、用紙収容部である給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３の内部には、用紙Ｐが積まれて収容されている。給紙カセット３の用紙搬送方向下流部上方には、給紙装置４が配置されている。この給紙装置４により、用紙Ｐは図１において給紙カセット３の右上方に向けて送り出される。なお、給紙カセット３は、本体２の前面側、すなわち図１において右方から水平に引き出すことが可能である。
【００２１】
給紙カセット３の用紙搬送方向下流には、給紙用用紙搬送路５、レジストローラ６、画像形成部２０、及び転写部３０が配置されている。給紙カセット３から送り出された用紙Ｐは、給紙用用紙搬送路５を通ってレジストローラ６に到達する。レジストローラ６は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、画像形成部２０で形成されるトナー像とのタイミングを計り、用紙Ｐを転写部３０へと送り出す。
【００２２】
外部コンピュータ（図示せず）からの文字や図形、模様などの画像データ信号がプリンタ１に送信され、この画像データに基づき、画像形成部２０上方に備えられた光学部７にて制御されるレーザ光Ｌ（図中一点鎖線）が照射される。これにより、画像形成部２０においては、像担持体である感光体ドラム２１上に原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、前記レジストローラ６によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、感光体ドラム２１と転写部３０の転写ローラ３１とが圧接して形成される転写ニップ部にて転写される。
【００２３】
画像形成部２０及び転写部３０の用紙搬送方向下流には、定着装置４０が備えられている。転写部３０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着装置４０へと送られ、定着ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。
【００２４】
定着装置４０の下流には、排出用用紙搬送路８及び用紙排出部９が配置されている。定着装置４０から排出された用紙Ｐは、排出用用紙搬送路８を通って上方へ送られ、本体２の上面に設けられた用紙排出部９において機外に排出される。
【００２５】
次に、プリンタ１の定着装置４０の詳細な構成について、図１に加えて、図２及び図３を用いて説明する。図２は定着装置の垂直断面左側面図、図３は定着装置のカバー部材の部分拡大垂直断面図である。なお、図３は、図２に示したカバー部材４３の円Ａの部分を拡大して描画している。
【００２６】
定着装置４０は、図２に示すように、定着部材である定着ローラ４１と、加圧部材である加圧ローラ４２とを、そのカバー部材４３の内部に備えている。
【００２７】
定着ローラ４１は、用紙搬送路の上方で、用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。定着ローラ４１は直径が４０ｍｍで、アルミニウムや鉄等の金属からなる管状芯材の表面に、シリコンゴムまたはスポンジからなる弾性部材層が設けられている。弾性部材層の外側であって、定着ローラ４１の表面には、フッ素系樹脂からなる離型層を密着して設け、平滑性とトナーの離型性を高めている。
【００２８】
定着ローラ４１の内部には、定着ローラ４１の加熱手段であるハロゲンヒータ４４が配置されている。このハロゲンヒータ４４は、図２に示すように、定着ローラ４１の軸線方向に延び、内側から定着ローラ４１を加熱するものである。
【００２９】
加圧ローラ４２は、用紙搬送路の下方、すなわち定着ローラ４１の下方で、定着ローラ４１と同様に用紙幅方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。加圧ローラ４２は、アルミニウムやステンレス鋼等の金属からなる芯金の外側に、シリコンゴムまたはスポンジからなる弾性部材層が設けられている。なお、加圧ローラ４２を加熱する加熱手段は備えられていない。
【００３０】
定着装置４０には、加圧ローラ４２を定着ローラ４１に向かって付勢する付勢手段（図示せず）が設けられている。これにより、定着ローラ４１と加圧ローラ４２とは、所定の圧力で互いに圧接せしめられ、用紙搬送方向に所定長さの定着ニップを形成する。この定着ニップを、未定着トナー像を担持した用紙Ｐが通過する。定着ローラ４１は、図示しない駆動手段により、用紙搬送速度と同じ周速度になるように回転せしめられる。加圧ローラ４２は、定着ローラ４１に接触していることにより、定着ローラ４１の回転に従って回転する。通常の定着動作では、図１及び図２において用紙Ｐを右方から左方に搬送しつつ、用紙Ｐの表面の未定着トナー像を定着するように、定着ローラ４１は時計方向に、加圧ローラ４２は反時計方向に回転する。
【００３１】
カバー部材４３は、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の周囲を覆い、カバーしている。カバー部材４３は、用紙幅方向に長く延びる略直方体の箱形状をなすとともに、その正面側及び背面側に、用紙Ｐが通過する用紙進入口４５及び用紙排出口４６の開口部が設けられている。
【００３２】
カバー部材４３の内面及び外面には、図３に示すように、断熱皮膜４７が備えられている。この断熱皮膜４７は、アクリルシリコン樹脂系塗料及びセラミック系塗料を用いた塗装によって形成されている。
【００３３】
このようにして、定着部材である定着ローラ４１と、この定着ローラ４１に圧接して用紙Ｐを挿通させる定着ニップを形成する加圧部材である加圧ローラ４２と、定着ローラ４１を加熱する加熱手段であるハロゲンヒータ４４と、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２の周囲を覆うカバー部材４３とを備え、定着ニップで用紙Ｐに担持された未定着トナーを加熱、加圧して定着する定着装置４０において、カバー部材４３は、その表面に断熱皮膜４７を備えているので、加熱部材などを別途設ける必要がなく、定着装置４０の外部への熱エネルギーの放散を防止することができる。これにより、低コスト化、小型化が図られた構成で、ランニングコストを発生させることもなく、定着装置４０全体としての保温作用を向上させることができ、高い加熱効率を得ることが可能である。したがって、ウォームアップ時間の短縮、及び消費電力の低減が可能な定着装置４０を提供することができる。
【００３４】
また、カバー部材４３の断熱皮膜４７は、塗装によって形成されているので、より簡便な手法で、定着装置４０のカバー部材４３表面に断熱皮膜４７を設けることが可能である。したがって、さらに低コスト化が図られた構成により、装置外部への熱エネルギーの放散を防止して、定着装置４０全体としての保温作用を向上させることができる。
【００３５】
そして、断熱皮膜４７の塗装は、アクリルシリコン樹脂系塗料及びセラミック系塗料によってなされているので、アクリルシリコン樹脂とセラミックとが有する、熱エネルギーの移動を効果的に抑制する働きを、定着装置４０のカバー部材４３の断熱皮膜４７に作用させることが可能である。これにより、定着装置４０の外部への熱エネルギーの放散を防止する効果をさらに高めることができる。
【００３６】
さらに、断熱皮膜４７は、カバー部材４３の内面及び外面に形成されているので、内面で、カバー部材４３自体に熱エネルギーが移動するのを防止でき、定着装置４０内部の熱エネルギーの外部への移動を直接抑制することが可能であって、外面で、定着装置４０内部の熱エネルギーがカバー部材４３より外側に移動するのを防止できるのとともに、定着装置４０外部の冷たい空気の影響が定着装置４０内部に及ぶのを遮蔽することが可能である。このような、カバー部材４３の内面及び外面に断熱皮膜４７を形成することによって得られる相乗効果で、定着装置４０外部への熱エネルギーの放散を防止する効果を、より一層高めることが可能である。
【００３７】
また本発明では、上記定着装置４０を画像形成装置１に搭載したので、低コスト化、小型化が図られた構成で定着装置４０外部への熱エネルギーの放散を防止して、装置全体としての保温作用を向上させることにより、高い加熱効率が得ることができ、定着装置４０におけるウォームアップ時間の短縮、及び消費電力の低減が可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００３９】
例えば、定着装置４０を搭載したプリンタ１は、上記実施形態ではブラックトナーのみを使用したモノクロ印刷用の画像形成装置であるが、このような機種に限定されるわけではなく、中間転写ベルトを備え、複数色を重ね合わせて画像形成すること可能なタンデム方式、或いはロータリーラック方式のカラー印刷用画像形成装置であっても構わない。
【００４０】
そして、定着装置４０のカバー部材４３が備える断熱皮膜４７は、カバー部材４３の内面及び外面の両方に形成することとしたが、いずれか一方であっても構わない。また同様に、断熱皮膜４７は、アクリルシリコン樹脂系塗料及びセラミック系塗料の両方による塗装で形成されていることとしたが、いずれか一方であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、画像形成装置に適用可能な定着装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を搭載したプリンタの模型的垂直断面左側面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の定着装置の垂直断面左側面図である。
【図３】図２に示す定着装置のカバー部材の部分拡大垂直断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    プリンタ（画像形成装置）
２    本体
４０  定着装置
４１  定着ローラ（定着部材）
４２  加圧ローラ（加圧部材）
４３  カバー部材
４４  ハロゲンヒータ（加熱部材）
４７  断熱皮膜
【図１】
2009229839.tif 000003
【図２】
2009229839.tif 000004
【図３】
2009229839.tif 000005