説明

定着装置

【課題】剥離部材によるローラ部の変形を抑えつつ、ローラ部をより薄肉にすることを目的とする。
【解決手段】定着装置は、円筒形状のローラ部61と、ローラ部61の内周面612Bに沿って巻回されるコイル62とを有するヒートローラ60と、ローラ部61の外周面612Aに接触して当該ローラ部61から記録シートを剥離する剥離部材100と、を備えている。コイル62は、剥離部材100に対向する対向部621と、剥離部材100に対向しない非対向部622とを備えている。対向部621は、剥離部材100がローラ部61と接触する範囲F内でコイル材Cが少なくとも1周巻かれるように、当該対向部621の一巻き分のコイル材Cの軸方向長さL1が非対向部622の一巻き分のコイル材Cの軸方向長さL2よりも短く形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内部に補強用のコイルを有するヒートローラを備えた定着装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、薄肉の円筒形状のローラ部および当該ローラ部の内周面に沿って巻回されるコイルを有するヒートローラと、ローラ部内に配置されるヒータと、を備えた定着装置が知られている(特許文献1参照)。この定着装置では、ローラ部を薄肉にすることでローラ部の熱容量を小さくして、ヒータでローラ部を速やかに加熱することが可能となっている。また、コイルは、ヒートローラ全体の熱容量が大きくならないように、ある程度、粗に巻かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−116675号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、定着処理後に用紙がヒートローラに貼り付いてしまうのを防止すべく、ヒートローラの外周面に剥離爪を接触させ、この剥離爪によってローラ表面に貼り付いた用紙を剥がす技術がある。しかしながら、この技術を、前述したようなヒートローラに採用する場合には、コイルが粗に巻かれていることにより、ローラ部が1周する間に、剥離爪がコイルで補強されていない部位を押して当該部分が変形するおそれがあるため、ローラ部を薄肉に形成するのに限界があるといった問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、剥離爪(剥離部材)によるローラ部の変形を抑えつつ、ローラ部をより薄肉にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決する本発明は、円筒形状のローラ部と、前記ローラ部の内周面に沿って巻回されるコイルとを有するヒートローラと、前記ローラ部の外周面に接触して当該ローラ部から記録シートを剥離する剥離部材と、を備えた定着装置であって、前記コイルは、前記剥離部材に対向する対向部と、剥離部材に対向しない非対向部とを備え、前記対向部は、前記剥離部材が前記ローラ部と接触する範囲内でコイル材が少なくとも1周巻かれるように、当該対向部の一巻き分のコイル材の軸方向長さが前記非対向部の一巻き分のコイル材の軸方向長さよりも短く形成されていることを特徴とする。
【0007】
ここで、「対向部の一巻き分のコイル材の軸方向長さが、非対向部の一巻き分のコイル材の軸方向長さよりも短い」とは、非対向部の各一巻き分の軸方向長さのうち最大の軸方向長さよりも短ければよいことを意味する。すなわち、例えば対向部の一巻き分の軸方向長さは、非対向部のうち最小の軸方向長さより長く形成されていてもよい。言い換えると、対向部の一巻き分の軸方向長さは、非対向部のいずれか一部の軸方向長さより短ければよい。
【0008】
本発明によれば、剥離部材がローラ部と接触する範囲内でコイル材が少なくとも1周巻かれているので、ローラ部が1周する間に、剥離部材と接触する部分を常にコイル材で補強することができる。そのため、剥離部材によるローラ部の変形を抑えることができ、ひいてはローラ部をより薄肉にすることができる。
【0009】
また、非対向部の一巻き分のコイル材の軸方向長さが、対向部の一巻き分のコイル材の軸方向長さよりも長いので、非対向部の熱容量を下げることができ、ローラ部を速やかに加熱することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、剥離部材によるローラ部の変形を抑えつつ、ローラ部をより薄肉にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタを示す側断面図である。
【図2】ヒートローラと剥離部材を示す断面図である。
【図3】接触部材とコイルの対向部との関係を示す説明図である。
【図4】対向部を密に巻いた形態を示す断面図である。
【図5】対向部のコイル材の幅を非対向部よりも長くした形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、レーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。
【0013】
また、以下の説明において、方向は、レーザプリンタの使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することとする。すなわち、図1においては、右側を「前側(手前側)」と称し、左側を「後側(奥側)」と称し、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」と称し、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」と称する。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【0014】
<レーザプリンタの全体構成>
図1に示すように、レーザプリンタ1は、装置本体2内に記録シートの一例としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
【0015】
フィーダ部4は、装置本体2内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7を備えている。また、フィーダ部4は、給紙トレイ6の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ8および給紙パット9と、給紙ローラ8に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ10,11を備えている。さらに、フィーダ部4は、紙粉取りローラ10,11に対して下流側に設けられるレジストローラ12を備えている。
【0016】
そして、このように構成されるフィーダ部4では、給紙トレイ6内の用紙3が、用紙押圧板7によって給紙ローラ8側に寄せられ、この給紙ローラ8および給紙パット9で送り出されて各種ローラ10〜12を通った後一枚ずつ画像形成部5に搬送される。
【0017】
画像形成部5は、スキャナ部16、プロセスカートリッジ17、定着装置18などを備えている。
【0018】
スキャナ部16は、装置本体2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20,21、反射鏡22,23,24などを備えている。そして、スキャナ部16では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、プロセスカートリッジ17の感光ドラム27の表面上に高速走査にて照射される。
【0019】
プロセスカートリッジ17は、スキャナ部16の下方に配設され、装置本体2に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ17は、現像カートリッジ28とドラムユニット51とで主に構成されている。
【0020】
現像カートリッジ28は、現像ローラ31、層厚規制ブレード32、供給ローラ33およびトナーホッパ34を備えている。そして、トナーホッパ34内のトナーは、アジテータ(符号略)で攪拌された後、供給ローラ33により現像ローラ31に供給され、このとき、供給ローラ33と現像ローラ31との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ31上に供給されたトナーは、現像ローラ31の回転に伴って、層厚規制ブレード32と現像ローラ31との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ31上に担持される。
【0021】
ドラムユニット51は、感光ドラム27、帯電器29および転写ローラ30を備えている。そして、このドラムユニット51内において、感光ドラム27の表面は、帯電器29により一様に正帯電された後、スキャナ部16からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ31の回転により、現像ローラ31上に担持されているトナーが、感光ドラム27に対向して接触するときに、感光ドラム27の表面上に形成された静電潜像に供給される。そして、トナーは、感光ドラム27の表面上で選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。
【0022】
その後、感光ドラム27と転写ローラ30とは、用紙3を両者間で挟持して搬送するように回転駆動され、感光ドラム27と転写ローラ30との間を用紙3が搬送されることにより、感光ドラム27の表面に担持されているトナー像が用紙3上に転写される。
【0023】
定着装置18は、円筒状のヒートローラ60と、ヒートローラ60内に配置されるハロゲンヒータ70と、ヒートローラ60の外周面との間でニップ部を形成する弾性変形可能な加圧ローラ80とを主に備えている。なお、ヒートローラ60の構造については、後で詳述する。
【0024】
この定着装置18では、ハロゲンヒータ70によってヒートローラ60が加熱されることで、用紙3がヒートローラ60と加圧ローラ80との間(ニップ部)を通過する間に用紙3上に転写されたトナー像が熱定着される。その後、用紙3は、搬送ローラ43によって、排紙パス44に排出され、当該排紙パス44を通った後、排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
【0025】
<ヒートローラの構造>
次に、ヒートローラ60の構造を詳細に説明する。
図2に示すように、ヒートローラ60は、円筒形状のローラ部61と、ローラ部61内に同軸に設けられるコイル62とを有している。
【0026】
ローラ部61は、その両端部611が樹脂製の軸受部材200で回転可能に支持されており、ローラ部61の両端部611を繋ぐ部分、すなわち用紙3を加熱する部分である本体部612は、両端部611よりも薄肉に形成されている。これにより、ローラ部61内に配置されるハロゲンヒータ70によって、薄肉の本体部612を迅速に加熱することが可能となっている。
【0027】
そして、このように薄肉となる本体部612の外周面612Aには、ヒートローラ60に貼り付いた用紙3を剥がすための4つ(複数)の剥離部材100が接触するように配置されている。各剥離部材100は、左右方向で所定の間隔を空けてそれぞれ配置されており、図3に示すように、側面視で略L字状に形成されている。
【0028】
剥離部材100は、その前端部110(一端部)がヒートローラ60に向かうにつれて先細となる形状に形成され、その上端部120(他端部)が定着装置18の図示せぬ筐体に回動可能に支持されている。また、剥離部材100は、図示せぬトーションバネなどの付勢部材によって、先細となった前端部110が、ヒートローラ60に向けて付勢されることで、その前端部110がヒートローラ60の外周面612Aに押し当てられるようになっている。これにより、ヒートローラ60の外周面612Aに貼り付いた用紙3を確実に剥がすことが可能となっている。
【0029】
図2に示すように、コイル62は、ローラ部61のうち薄肉の本体部612を補強する部材であり、本体部612の内周面612Bに沿って巻回されている。具体的に、コイル62は、1本のコイル材Cを複数回巻回することで形成されており、主に、4つの剥離部材100にそれぞれ対向(詳しくは、ローラ部61を間に挟んで対向)する4つの対向部621と、各剥離部材100に対向しない非対向部622とを備えている。
【0030】
対向部621は、剥離部材100がローラ部61と接触する比較的狭い範囲F(図に破線およびドットのハッチングで示すリング状の範囲)内に配置される部位である。対向部621は、範囲F内でコイル材Cが1周巻かれるように、当該対向部621の一巻き分のコイル材Cの軸方向長さL1が、非対向部622の一巻き分のコイル材Cの軸方向長さL2よりも短く形成されている。より詳しくは、対向部621の一巻き分のコイル材Cの軸方向長さL1は、非対向部622の各一巻き分の軸方向長さ(例えば長さL2,L3)のうち最大の軸方向長さL2よりも短くなっている。
【0031】
そして、このように剥離部材100がローラ部61と接触する範囲F内でコイル材Cが1周巻かれることで、図3に示すように、ローラ部61が1周する間に、剥離部材100と接触する部分(範囲F)が常にコイル材Cで補強されるようになっている。
【0032】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ローラ部61が1周する間に、剥離部材100と接触する部分(範囲F)を常にコイル材Cで補強できるので、剥離部材100によるローラ部61の変形を抑えることができ、ひいてはローラ部61をより薄肉にすることができる。また、非対向部622の一巻き分のコイル材Cの軸方向長さL2が、対向部621の一巻き分のコイル材Cの軸方向長さL1よりも長いので、非対向部622の熱容量を下げることができ、ローラ部61を速やかに加熱することができる。
【0033】
ローラ部61の両端部611が、中央の本体部612よりも厚く形成されるので、ローラ部61の両端部611の剛性を上げることができ、ローラ部61を軸受部材200で確実に支持することができる。また、厚く形成することでローラ部61の両端部611の熱容量を大きくすることができるので、ローラ部61の両端部611の温度が上がりすぎて、樹脂製の軸受部材200が溶融してしまうことを抑えることができる。
【0034】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下に参照する図4および図5においては、前記実施形態と略同様の構成に同一符号を付して、その説明を省略する。
【0035】
前記実施形態では、範囲F内でコイル材Cが1周だけ巻かれるように構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば図4に示すように、範囲F内でコイル材Cを1周以上巻いてもよい。このようにコイル材Cを1周以上巻く場合には、対向部621を構成するコイル材Cを、非対向部622を構成するコイル材Cよりも密に(コイル材Cのうち軸方向に隣接する部位の間隔が小さくなるように)巻くのが望ましい。
【0036】
これによれば、ローラ部61の範囲Fを、密に巻かれたコイル材C(対向部621)によって、より強固に補強することができる。また、コイル材Cを粗密の分布がつくように巻回するだけで、コイル62を形成できるので、後述するようなコイル材Cの幅を変える形態(図5参照)に比べ、コイル62を容易に製造することができる。
【0037】
前記実施形態では、コイル62を1種類(線状)のコイル材Cで形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば図5に示すように、断面形状が異なる2種類のコイル材C1,C2を組み合わせて構成してもよい。具体的には、コイル63を、板状のコイル材C1と、線状のコイル材C2とで構成してもよい。
【0038】
言い換えると、対向部631を構成するコイル材C1とローラ部61の内周面612Bとの接触部T1(面状)の軸方向における寸法L11が、非対向部632を構成するコイル材C2とローラ部61の内周面612Bとの接触部T2(線状)の軸方向における寸法(最小値)よりも大きくなるように、コイル63を構成してもよい。
【0039】
これによれば、範囲Fを幅広のコイル材C1によって、より強固に補強することができる。なお、各コイル材C1,C2は、それぞれ接着剤などで固定させてもよいし、接合させずにローラ部61内にそれぞれ配置させるだけであってもよいし、ローラ部61の内周面612Bにそれぞれ接着剤などで固着させてもよい。
【0040】
前記実施形態では、ローラ部61の両端部611を中央部(本体部612)よりも厚くなるように形成したが、本発明はこれに限定されず、ローラ部の一端から他端までを一律に薄肉状に形成してもよい。なお、この場合は、薄肉となったローラ部の両端部(軸受部材を径方向に投影したときにローラ部と重なる部分)内に、補強部材を嵌め込むことで、軸受部材で支持されるローラ部の両端部の剛性を上げてもよい。また、ローラ部の両端部までコイルを形成し、ローラ部の両端部に対応したコイルの両端部を密に(少なくとも1周)巻回することで、コイルの両端部を補強部材として利用してもよい。
【0041】
前記実施形態では、剥離部材100を4つ設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば1つであってもよいし、4つ以外の複数個であってもよい。また、剥離部材100の形状は、前記実施形態のような側面視L字状ではなく、どのような形状であってもよい。例えば、剥離部材を側面視で板状になるように形成してもよい。
【0042】
前記実施形態では、レーザプリンタ1に本発明に係る定着装置18を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明に係る定着装置を適用してもよい。
【0043】
前記実施形態では、ヒータとしてハロゲンヒータ70を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば誘導加熱方式のIH(Induction Heating)ヒータや発熱抵抗体などを採用してもよい。
前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙3を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばOHPシートであってもよい。
【符号の説明】
【0044】
3 用紙
18 定着装置
60 ヒートローラ
61 ローラ部
62 コイル
100 剥離部材
612A 外周面
612B 内周面
621 対向部
622 非対向部
C コイル材
F 範囲


【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒形状のローラ部と、前記ローラ部の内周面に沿って巻回されるコイルとを有するヒートローラと、
前記ローラ部の外周面に接触して当該ローラ部から記録シートを剥離する剥離部材と、を備えた定着装置であって、
前記コイルは、前記剥離部材に対向する対向部と、剥離部材に対向しない非対向部とを備え、
前記対向部は、
前記剥離部材が前記ローラ部と接触する範囲内でコイル材が少なくとも1周巻かれるように、当該対向部の一巻き分のコイル材の軸方向長さが前記非対向部の一巻き分のコイル材の軸方向長さよりも短く形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項2】
前記対向部は、前記非対向部よりもコイル材が密に巻かれて構成されてい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】
前記対向部を構成するコイル材と前記ローラ部の内周面との接触部の軸方向における寸法が、前記非対向部を構成するコイル材と前記ローラ部の内周面との接触部の軸方向における寸法よりも大きくなるように、コイル材の断面形状が異なるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−248143(P2011−248143A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−122007(P2010−122007)
【出願日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】