JP2004020641A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像ズレ及び梨地画像の発生を防止することのできる定着装置を提供する。
【解決手段】ニップの入口部に配置された第1圧接ローラ13aによるニップ面圧をP1とし、ニップの出口部に配置された第2圧接ローラ13bによるニップ面圧をP2とし、第1圧接ローラ13aと第2圧接ローラ13b間での定着ベルト12によるニップ面圧をPbとするとき、P1とPbがほぼ同一で、P2がP1及びPbよりかなり大きくなるように構成する。
【選択図】 図2
【解決手段】ニップの入口部に配置された第1圧接ローラ13aによるニップ面圧をP1とし、ニップの出口部に配置された第2圧接ローラ13bによるニップ面圧をP2とし、第1圧接ローラ13aと第2圧接ローラ13b間での定着ベルト12によるニップ面圧をPbとするとき、P1とPbがほぼ同一で、P2がP1及びPbよりかなり大きくなるように構成する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置における定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはそれらの機能を複数備える複合機等の画像形成装置に装着され、転写紙やOHPシート等の記録材上に転写されたトナー像を熱と圧力により記録材(以下、転写紙という)上に定着するための定着装置は従来より周知である。その定着装置としては、図8(a)に示すような、熱源を有する加熱ローラ51とこれに圧接する加圧ローラ52とで形成されるニップ部に未定着トナー像を担持する記録材を通過させることで記録材上にトナー像を定着する熱ローラ方式のものが最も一般的に採用されいる。
【0003】
フルカラーや高CPM(copy per minute)の画像形成装置の場合はトナー像に十分な熱量を与えるために広いニップ幅(通紙方向のニップ長さ)が必要になる。熱ローラ方式の場合、広いニップを得るためにはローラ径を大きくする、ローラに厚い弾性層を設ける、高荷重で圧接させるなどの方法が必要になる。いずれの方法もローラの熱容量が大きくなるため、装置使用開始時や待機状態からローラを定着可能温度にまで昇温させる、立ち上がり時間・復帰時間が長くなってしまう。
【0004】
待機時からの復帰時間を短縮するために、従来は待機時に定着ローラをヒータで予熱しておく方法が取られていた。定着装置の立ち上がり時間を短縮できれば待機時にヒータをオフにすることが可能になり、待機時に使用していた電力を大幅に削減することができる。この立ち上がり時間の短縮のためにベルト定着装置が提案されている。
【0005】
ベルト定着装置の一例を図8(b)に示す。この図に示すものでは、無端状の定着ベルト62を圧接ローラ63とテンションローラ(加熱ローラ)64により張架し、加圧ローラ61が定着ベルト62を介して圧接ローラ63に圧接することでニップを形成している。これに加えてテンションローラ64を用いることにより定着ベルト62が加圧ローラ61に巻き掛けられ、定着ベルト62と加圧ローラ61によるベルトニップを形成している。このため、熱ローラ方式のものと比べ低い荷重で幅広いニップを形成でき、定着装置の小型化、低熱容量化が可能となる。また、トナー像に接する薄くて低熱容量の定着ベルトが定着適正温度になれば定着可能になるため、ベルト定着方式では立ち上がり時間の大幅な短縮が可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図8(b)に示したような構成のベルト定着装置では、ベルトニップ入口で定着ベルト62を加圧ローラ61に圧接していないため、ベルトの波打ちなどのため定着ベルトとトナー像の密着が不安定になり、定着ベルトとトナー像の速度差によりスリップが起こり、画像ズレが発生するという問題がある。また入口側の開口角度が狭いためニップに入る以前にトナー像が定着ベルトに擦れて画像が乱れるという問題もある。
【0007】
画像ズレの対策として、図8(c)に示すようなニップ入口側でもう1本の圧接ローラ63bで定着ベルト62を加圧ローラ61に圧接させる構成、あるいは図8(d)に示すようなニップ入口側でテンションローラ64により定着ベルト62を加圧ローラ61に圧接させる構成も検討されている。しかし、ニップの入口と出口の両側で定着ベルトを圧接するとベルトニップにおいて定着ベルトにテンションが掛からず、ベルトニップでの密着性が悪くなり、定着ベルトとトナー像の速度差によりスリップが起こり画像ズレが発生することが分かった。
【0008】
これに対し、図8(e),(f)に示すように、2本の圧接ローラ63a,b間又は圧接ローラ63とテンションローラ64間に加圧補助部材65を設け、定着ベルト62を加圧ローラ61に圧接させるようにすれば、ベルトニップでの密着性を改善でき画像ズレが防止できる。しかし、2本のローラ間の狭い空間に加圧補助部材65を設け、さらにその加圧機構(図示せず)も必要であり、部品数が増加し構成が複雑になり、コストアップになる。
【0009】
ところで、もう1つの画像の問題として梨地と呼ばれる画像表面の凹凸が挙げられる。梨地とは、トナー像に対する加圧が不十分な時にトナー像をしっかりと潰すことができずに凹凸が残ってしまい、凹凸が光沢ムラとして感じられるものである。ベルト定着方式は低荷重で幅広いニップを得ることができるが、ニップ全体に渡って低面圧では梨地が発生してしまう。梨地を低減するためにはニップ出口において十分な面圧でトナー像を潰す必要がある。
【0010】
本発明は、従来のベルト定着装置における上述の問題を解決し、画像ズレ及び梨地画像の発生を防止することのできる定着装置を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを支持張架する第1及び第2支持部材と、前記定着ベルトを介して前記支持部材に圧接される加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する加熱手段とを有し、前記定着ベルトと前記加圧部材との接触により所定のニップが形成され、該ニップに未定着トナー像を担持する記録材を通過させて未定着トナー像を記録材上に定着させる定着装置において、前記ニップの入口部に配置された前記第1支持部材によるニップ面圧をP1とし、前記ニップの出口部に配置された前記第2支持部材によるニップ面圧をP2とし、前記前記第1支持部材と第2支持部材間での前記定着ベルトによるニップ面圧をPbとするとき、P1とPbがほぼ同一で、P2がP1及びPbより大きくなるように構成されていることにより解決される。
【0012】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第1支持部材と前記加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、前記第1支持部材と前記加圧部材とを結ぶ直線に直交する方向よりも前記加圧部材側に寄った方向であり、当該荷重により前記第1支持部材が前記定着ベルトを介して前記加圧部材に圧接されるとともに、前記前記第1支持部材と第2支持部材間で前記定着ベルトに張力が付与されることを提案する。
【0013】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第2支持部材と前記加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、前記第2支持部材と前記加圧部材とを結ぶ直線にほぼ一致していることを提案する。
【0014】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記P1及びPbが0.1kgf/cm2以上であることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記P2が1.0kgf/cm2以上であることを提案する。
【0015】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第2支持部材の前記加圧部材への圧接を補助する加圧補助部材を設けたことを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記加圧補助部材が前記定着ベルトのクリーニング部材を兼ねることを提案する。
【0016】
また、前記の課題は、本発明により、請求項1〜7のいずれか1項に記載の定着装置を備える画像形成装置により解決される。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成装置に装着される現像装置が使用するトナーが、少なくとも樹脂、着色剤及びワックスを含有することを提案する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る定着装置の一例が装着された画像形成装置の断面構成図である。この画像形成装置の全体的な構成と動作については後述するとして、先に定着装置について説明する。
【0018】
図2に示す本実施形態の定着装置10は、加圧ローラ11,定着ベルト12,第1,第2圧接ローラ13a,b及び加熱ローラ14等からなり、これらが図示しない定着ケーシングに収められている。定着ベルト12は2本の圧接ローラ13a,bと加熱ローラ14とに張架され、2本の圧接ローラ13a,bが定着ベルト12を介して加圧ローラ11に圧接されている。圧接ローラ13aは、ニップ入口部に配置された第1支持部材であり、第2圧接ローラ13bは、ニップ出口部に配置された第2支持部材である。
【0019】
本例では、定着ベルト12は、φ60,厚さ90μmの無端状のポリイミド基体上に厚さ200μmのシリコーンゴム層を有し、表面には離型層として30μmのPFAチューブが積層されている。加熱ローラ14は直径30mmの中空金属ローラで、内部にハロゲンヒータを有している。そして、図示していない温度検知手段及び温度制御手段により、ニップ内の定着ベルト温度が定着適正温度になるように上記加熱ローラ14のヒータを制御している。第1,第2圧接ローラ13a,bは共に直径20mmで、厚さ2mmのシリコーンゴム層を設けてあり、表層はFLCコートをしている。加圧ローラ11は直径40mmで、厚さ2mmのシリコーンゴム層を設けてあり、表層は50μmのPFAチューブが被せてある。本例では、図示しない駆動手段により第2圧接ローラ13b及び加圧ローラ11を駆動している。図2において、加圧ローラ11は反時計回り、定着ベルト12は時計回りに回動する。
【0020】
ここで、第1圧接ローラ13aと加圧ローラ11とが圧接する部分のニップを第1ニップと呼び、第1圧接ローラ13aと第2圧接ローラ13b間における定着ベルト12と加圧ローラ11とによるニップをベルトニップと呼び、第2圧接ローラ13bと加圧ローラ11とが圧接する部分のニップを第2ニップと呼ぶ。
【0021】
第1圧接ローラ13aには、軸Oaから加圧ローラの軸Ocを結ぶ直線▲1▼に直交する直線▲2▼から少し加圧ローラ11側に寄った方向に荷重Kaを掛けている。この荷重Kaにより、第1圧接ローラ13aが定着ベルト12を介して加圧ローラ11に圧接されるとともに、第1圧接ローラ13aと第2圧接ローラ13b間で定着ベルト12に張力が付与される。
【0022】
この時、第1ニップの面圧P1及びベルトニップの面圧Pbはローラの硬度、外径などの影響を受けるため、荷重の方向を数値で規定することはできないが、直線▲2▼と荷重Ka方向のなす角度がおおよそ30度以下であれば、第1ニップの面圧P1がベルトニップの面圧Pbより高くなり過ぎることはない。一例として、第1圧接ローラ13aの荷重Kaとして荷重10kgfを直線▲2▼から20度の角度で加圧ローラ11側に掛けたところ、第1ニップの面圧P1は0.19kgf/cm2 でベルトニップの面圧Pbは0.16kgf/cm2 と略同一であった。
【0023】
第2圧接ローラ13bには、軸Obから加圧ローラの軸Ocを結ぶ直線▲3▼方向に略一致する方向に荷重Kbを掛けている。その荷重Kbの一例として、荷重16kgfを掛けたときの第2ニップの面圧P2は1.2kgf/cm2 であった。
【0024】
加熱ローラ14には、ベルト12を張るためのテンションとして作用する荷重を掛けてある。
【0025】
このように、第1及び第2圧接ローラ13a,bに荷重を掛けた場合の、定着ニップ内の面圧をグラフに示すと図3のようになる。すなわち、第1ニップとベルトニップの面圧がほぼ等しく、それらに比べて第2ニップの面圧はかなり大きくなっている。
【0026】
なお、ここでは第1及び第2圧接ローラ13a,bに荷重を掛けるとしているが、位置が固定された第1及び第2圧接ローラ13a,bに対して、加圧ローラ11を第2圧接ローラ13bの方に(直線▲3▼方向)荷重を掛ける構成でも良い。後者の場合には、加圧の機構が加圧ローラ11に対する1つで済むので、前者(第1及び第2圧接ローラ13a,bへの加圧の機構が必要となる)に比べて構成が簡単となり、コストを抑えることができる。
【0027】
次に、本願発明者らが実施した、上記第1圧接ローラ13aの荷重Kaの方向による画像ズレの発生状況を調べる実験(実験1)について説明する。
この実験1では、荷重Kaの大きさを10kgfとし、荷重方向を振って画像ズレの発生を観察した。その画像ズレの発生状況を下記の表1に示すが、角度0度では加圧ローラ11方向に荷重が掛からないため、第1ニップで第1圧接ローラ13aとトナー像の密着性が悪くなり、画像ズレが発生している。角度10〜30度の範囲では第1ニップの面圧P1とベルトニップの面圧Pbの差が小さいので、ベルトニップでも定着ベルトとトナー像の密着性が良く、画像ズレは発生しない。角度が40度以上になると第1ニップの面圧P1がベルトニップの面圧Pbに比べて大きくなってしまい、ベルトニップの両端が押さえられ、回転時にはベルトニップ部の定着ベルトにテンションがうまく掛からず、定着ベルトとトナー像の密着性が悪くなり、画像ズレが発生する。
【0028】
【表1】
【0029】
次に、荷重Kaの方向を上記直線▲2▼から加圧ローラ11方向に20度とし、荷重の大きさを振って画像ズレの発生を観察した(実験2)。なお荷重Kaの方向を20度とした場合、第1ニップの面圧P1とベルトニップの面圧Pbはほぼ同一である。この実験2における画像ズレの発生状況を下記の表2に示す。表2からも判るように、面圧が0.1kgf/cm2 以上であれば画像ズレが発生していない
【0030】
【表2】
【0031】
次に、第2圧接ローラ13bの荷重Kbの大きさを振って通紙し、梨地の観察を行った(実験3)。梨地の評価は、5段階のランク見本(良:5⇔1:悪)による主観評価と画像の光沢度の空間周波数を考慮したムラの度合いを表す知覚光沢度ムラ(数値が大きい方が良い)による定量測定を行った。図4に測定結果を示す。第2ニップの面圧P2が1kgf/cm2 以下では梨地状態が悪いが、1kgf/cm2 付近から急激に改善されているのが分かる。望ましくは、荷重Kbが2kgf/cm2 以上であれば安定して梨地のない画像を得ることができる。
【0032】
このような実験1〜3に基づき、本例では上記のように第1圧接ローラ13aの荷重Kaとして荷重10kgfを直線▲2▼から20度の角度で加圧ローラ11側に掛け(その場合の面圧P1は0.19kgf/cm2 で面圧Pbは0.16kgf/cm2 と略同一)、また、第2圧接ローラ13bには直線▲3▼方向に略一致する方向に荷重Kbとして16kgf(この場合の面圧P2は1.2kgf/cm2)を掛けるように構成している。これにより、画像ズレが無くまた梨地も発生しない良好な定着性を得ることができた。なお、上記実験1〜3の結果から、画像ズレと梨地の双方に好結果を得られるP1,P2,Pbの値は、P2がP1・Pbの3倍程度以上となっている。
【0033】
図5は、第2実施例の定着装置20の要部構成を示す側面図である。
図5に示す定着装置20は、加圧ローラ21,定着ベルト22,第1,第2圧接ローラ23a,b及び加熱ローラ24等からなり、これらが図示しない定着ケーシングに収められている。定着ベルト22は2本の圧接ローラ23a,bと加熱ローラ24とに張架され、2本の圧接ローラ23a,bが定着ベルト22を介して加圧ローラ21に圧接されている。定着ベルト22は図1における定着ベルト12と同等のものである。また、第1,第2圧接ローラ23a,bの荷重Ka及びKbも図1の定着装置10と同等(荷重の大きさ、荷重方向)である。
【0034】
本例の定着装置20では、第2圧接ローラ23bを小径なものとすることで、ニップ出口での用紙の巻き付き(トナーが粘着剤となり定着部材に記録材が巻きつく現象)を抑制することができる。ただし、梨地低減のために第2圧接ローラ23bにはある程度の荷重を掛けなければならない。ローラをあまり小径にすると軸方向での撓みが大きくなりローラ中央(軸方向)で圧が掛からなくなってしまう。そこで、本例の定着装置20では、第2圧接ローラ23bの後方(加圧ローラ21と反対側)に加圧バックアップ部材25を設けている。これにより、第2圧接ローラ23bを小径とした場合の撓みを減少させ、用紙巻き付きを防止することができた。
【0035】
図6は、第3実施例の定着装置30の要部構成を示す側面図である。
図6に示す定着装置30は、加圧ローラ31,定着ベルト32,第1,第2圧接ローラ33a,b及びクリーニングローラ36等からなり、これらが図示しない定着ケーシングに収められている。定着ベルト32は2本の圧接ローラ33aと33bに張架され、該2本の圧接ローラ33a,bが定着ベルト32を介して加圧ローラ31に圧接されている。本例では、第1圧接ローラ33a内にヒータを配置し、加熱ローラを兼ねることでローラが1本減り、ユニット全体としての低熱容量化を図ることができる。定着ベルト32は図1における定着ベルト12と同等のものである。また、第1,第2圧接ローラ33a,bの荷重Ka及びKbも図1の定着装置10と同等(荷重の大きさ、荷重方向)である。
【0036】
本例では、第2圧接ローラ33bに圧接するクリーニングローラ36が、小径の第2圧接ローラ33bの加圧バックアップ部材を兼ねている。これにより、第2圧接ローラ33bの撓みを防ぐとともに、定着ベルト32を清掃することもできる。
【0037】
図7は、第4実施例の定着装置40の要部構成を示す側面図である。
図7に示す定着装置40は、加圧ローラ41,定着ベルト42,圧接ローラ43,圧接部材47及び加熱ローラ44等からなり、これらが図示しない定着ケーシングに収められている。定着ベルト42は圧接部材47と圧接ローラ43と加熱ローラ44に張架され、圧接部材47と圧接ローラ43が定着ベルト42を介して加圧ローラ41に圧接されている。本例では、第1圧接ローラではなく、固定部材である圧接部材47を使用している。圧接部材47は、ローラと比べ低い荷重で広い第1ニップ幅を得ることができ、ベルトニップの影響を小さくすることができる。なお、定着ベルト42は図1における定着ベルト12と同等のものである。また、圧接部材47と圧接ローラ43の荷重Ka及びKbも図1の定着装置10と同等(荷重の大きさ、荷重方向)である。
【0038】
最後に、上記各実施例の定着装置を装着可能な画像形成装置の一例として、図1のプリンタの概略構成と動作について簡単に説明する。なお、図1では、図2に示す第1実施例の定着装置10を備えるものとする。
【0039】
図1において、プリンタ本体のほぼ中央部には、感光体ドラム1を中心とする作像部が配設されている。感光体ドラム1の周囲には、帯電手段2,現像装置3,転写手段4,クリーニング手段5及び除電手段6等が配設されている。作像部の上方には公知の光書込み装置8が設けられている。作像部の下方には、給紙カセット9が配置されている。また、作像部の図において左方には、上記の定着装置10が配設されている。転写手段4と定着装置10の間は搬送ベルト7により連絡されている。なお、定着装置10に代えて、上記第2〜第4実施例の定着装置を用いることもできる。
【0040】
このように構成されたプリンタにおいて、書き込みのための信号は図示しないホストマシーン、例えばコンピュータから送られてくる。受信した画像信号に基づいて露光装置8が駆動され、露光装置のレーザ光源からの光は、モータにより回転駆動されるポリゴンミラーによって走査され、ミラー等を経て、帯電手段2により一様に帯電された感光体ドラム1に照射され、感光体1上に書き込み情報に対応した潜像を形成する。感光体ドラム1上に形成された潜像は、現像装置3で現像され、トナー像となって該感光体ドラム1の表面に形成・保持される。
【0041】
一方、給紙カセット9内に収納された用紙束の最上位の用紙が給紙ローラ15により給送され、レジストローラ16により感光体ドラム1のトナー像とのタイミングを取って送出される。
【0042】
感光体ドラム1上のトナー像は、転写手段4により、用紙上に転写される。トナー像転写後の感光体ドラム1の表面に残留するトナーは、クリーニング手段5によってクリーニングされ、その後感光体ドラム1は除電手段6で除電され次の作像サイクルに備える。
【0043】
トナー像転写後の用紙は搬送ベルト7により定着装置10に送られ、熱と圧力とによりトナー像が用紙上に定着される。トナー像定着後の用紙は、排紙ローラ17によりトレイ18上に排出されスタックされる。
【0044】
ところで、定着装置10において、定着ベルト12又は加圧ローラ11への用紙の巻き付きをより確実に防止するため、これらにシリコーンオイルなどの離型剤を塗布することができる。しかし、離型剤を塗布すると、用紙に離型剤が付着して用紙が汚れたり、離型剤塗布に伴うメンテナンスが必要となる。また、離型剤の塗布機構も設けなければならず、コストが上昇する。これは第1実施例の定着装置10にかぎらず、第2〜第4実施例の定着装置でも同様である。
【0045】
そこで、図1のプリンタにおいては、トナーとしてワックス含有のトナーを用い、トナー像が、少なくとも樹脂、着色剤及びワックスを含有するトナーにより形成されるように構成すると、離型剤の塗布を省いた所謂オイルレス化が可能となり、上述した離型剤塗布による問題を解決することができる。
【0046】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1及び第2圧接ローラ(又は圧接部材)に対する荷重の大きさ・方向は、本発明の範囲内で適宜設定できるものである。また、上記したように、加圧ローラ側に荷重を掛けるように構成することもできる。
【0047】
また、画像形成装置各部の構成も、適宜変更できるものである。もちろん、画像形成装置としては、プリンタに限らず、複写機やファクシミリあるいは複合機であっても構わない。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定着装置によれば、ニップの入口部に配置された第1支持部材によるニップ面圧をP1とし、ニップの出口部に配置された第2支持部材によるニップ面圧をP2とし、第1支持部材と第2支持部材間での定着ベルトによるニップ面圧をPbとするとき、P1とPbがほぼ同一で、P2がP1及びPbより大きくなるように構成されているので、P1とPbがほぼ同一であることにより定着ベルトと記録材を密着させることができ、画像ズレを防止することができる。また、P2がP1及びPbより大きいことにより、トナー像を充分に加圧することができ、梨地画像を低減させることができる。
【0049】
請求項2の構成により、第1支持部材と加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、第1支持部材と加圧部材とを結ぶ直線に直交する方向よりも加圧部材側に寄った方向であり、当該荷重により第1支持部材が定着ベルトを介して加圧部材に圧接されるとともに、前記第1支持部材と第2支持部材間で定着ベルトに張力が付与されるので、定着ベルトと記録材を密着させることができ、画像ズレを防止することができる。
【0050】
請求項3の構成により、第2支持部材と加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、第2支持部材と加圧部材とを結ぶ直線にほぼ一致しているので、第2支持部材を加圧部材にしっかりと圧接させることができ、梨地画像の防止に効果的である。
【0051】
請求項4の構成により、P1及びPbが0.1kgf/cm2以上であることにより、定着ベルトと記録材を密着させることができ、画像ズレを防止することができる。
【0052】
請求項5の構成により、P2が1.0kgf/cm2以上であることにより、トナー像を充分に加圧することができ、梨地画像を低減させることができる。
請求項6の構成により、第2支持部材の加圧部材への圧接を補助する加圧補助部材を設けたので、第2支持部材の加圧部材への圧接不良を防止することができる。
【0053】
請求項7の構成により、加圧補助部材が定着ベルトのクリーニング部材を兼ねるので、部品点数を抑えて第2支持部材の加圧部材への圧接不良を防止することができる。また、定着ベルトのクリーニングもできる。
【0054】
請求項8の画像形成装置により、定着装置における画像ズレと梨地画像の発生を防ぎ、高画質を得ることができる。
請求項9の構成により、トナーが、少なくとも樹脂、着色剤及びワックスを含有するので、離型剤を用いる必要が無く、オイルレス化によるコストダウン、メンテナンスフリーを実現することができる。また、離型剤による記録材の汚れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る定着装置の一例が装着された画像形成装置の断面構成図である。
【図2】その定着装置の断面構成図である。
【図3】その定着装置におけるニップ内の面圧を示すグラフである。
【図4】梨地評価実験の結果を示すグラフである。
【図5】第2実施例の定着装置の要部構成を示す側面図である。
【図6】第3実施例の定着装置の要部構成を示す側面図である。
【図7】第4実施例の定着装置の要部構成を示す側面図である。
【図8】従来の定着装置を説明する模式図である。
【符号の説明】
10 定着装置
11 加圧ローラ(加圧部材)
12 定着ベルト
第1圧接ローラ 13a(第1支持部材)
第2圧接ローラ 13b(第2支持部材)
14 加熱ローラ
25 加圧バックアップ部材
36 クリーニングローラ
47 圧接部材(第1支持部材)
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置における定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはそれらの機能を複数備える複合機等の画像形成装置に装着され、転写紙やOHPシート等の記録材上に転写されたトナー像を熱と圧力により記録材(以下、転写紙という)上に定着するための定着装置は従来より周知である。その定着装置としては、図8(a)に示すような、熱源を有する加熱ローラ51とこれに圧接する加圧ローラ52とで形成されるニップ部に未定着トナー像を担持する記録材を通過させることで記録材上にトナー像を定着する熱ローラ方式のものが最も一般的に採用されいる。
【0003】
フルカラーや高CPM(copy per minute)の画像形成装置の場合はトナー像に十分な熱量を与えるために広いニップ幅(通紙方向のニップ長さ)が必要になる。熱ローラ方式の場合、広いニップを得るためにはローラ径を大きくする、ローラに厚い弾性層を設ける、高荷重で圧接させるなどの方法が必要になる。いずれの方法もローラの熱容量が大きくなるため、装置使用開始時や待機状態からローラを定着可能温度にまで昇温させる、立ち上がり時間・復帰時間が長くなってしまう。
【0004】
待機時からの復帰時間を短縮するために、従来は待機時に定着ローラをヒータで予熱しておく方法が取られていた。定着装置の立ち上がり時間を短縮できれば待機時にヒータをオフにすることが可能になり、待機時に使用していた電力を大幅に削減することができる。この立ち上がり時間の短縮のためにベルト定着装置が提案されている。
【0005】
ベルト定着装置の一例を図8(b)に示す。この図に示すものでは、無端状の定着ベルト62を圧接ローラ63とテンションローラ(加熱ローラ)64により張架し、加圧ローラ61が定着ベルト62を介して圧接ローラ63に圧接することでニップを形成している。これに加えてテンションローラ64を用いることにより定着ベルト62が加圧ローラ61に巻き掛けられ、定着ベルト62と加圧ローラ61によるベルトニップを形成している。このため、熱ローラ方式のものと比べ低い荷重で幅広いニップを形成でき、定着装置の小型化、低熱容量化が可能となる。また、トナー像に接する薄くて低熱容量の定着ベルトが定着適正温度になれば定着可能になるため、ベルト定着方式では立ち上がり時間の大幅な短縮が可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図8(b)に示したような構成のベルト定着装置では、ベルトニップ入口で定着ベルト62を加圧ローラ61に圧接していないため、ベルトの波打ちなどのため定着ベルトとトナー像の密着が不安定になり、定着ベルトとトナー像の速度差によりスリップが起こり、画像ズレが発生するという問題がある。また入口側の開口角度が狭いためニップに入る以前にトナー像が定着ベルトに擦れて画像が乱れるという問題もある。
【0007】
画像ズレの対策として、図8(c)に示すようなニップ入口側でもう1本の圧接ローラ63bで定着ベルト62を加圧ローラ61に圧接させる構成、あるいは図8(d)に示すようなニップ入口側でテンションローラ64により定着ベルト62を加圧ローラ61に圧接させる構成も検討されている。しかし、ニップの入口と出口の両側で定着ベルトを圧接するとベルトニップにおいて定着ベルトにテンションが掛からず、ベルトニップでの密着性が悪くなり、定着ベルトとトナー像の速度差によりスリップが起こり画像ズレが発生することが分かった。
【0008】
これに対し、図8(e),(f)に示すように、2本の圧接ローラ63a,b間又は圧接ローラ63とテンションローラ64間に加圧補助部材65を設け、定着ベルト62を加圧ローラ61に圧接させるようにすれば、ベルトニップでの密着性を改善でき画像ズレが防止できる。しかし、2本のローラ間の狭い空間に加圧補助部材65を設け、さらにその加圧機構(図示せず)も必要であり、部品数が増加し構成が複雑になり、コストアップになる。
【0009】
ところで、もう1つの画像の問題として梨地と呼ばれる画像表面の凹凸が挙げられる。梨地とは、トナー像に対する加圧が不十分な時にトナー像をしっかりと潰すことができずに凹凸が残ってしまい、凹凸が光沢ムラとして感じられるものである。ベルト定着方式は低荷重で幅広いニップを得ることができるが、ニップ全体に渡って低面圧では梨地が発生してしまう。梨地を低減するためにはニップ出口において十分な面圧でトナー像を潰す必要がある。
【0010】
本発明は、従来のベルト定着装置における上述の問題を解決し、画像ズレ及び梨地画像の発生を防止することのできる定着装置を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを支持張架する第1及び第2支持部材と、前記定着ベルトを介して前記支持部材に圧接される加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する加熱手段とを有し、前記定着ベルトと前記加圧部材との接触により所定のニップが形成され、該ニップに未定着トナー像を担持する記録材を通過させて未定着トナー像を記録材上に定着させる定着装置において、前記ニップの入口部に配置された前記第1支持部材によるニップ面圧をP1とし、前記ニップの出口部に配置された前記第2支持部材によるニップ面圧をP2とし、前記前記第1支持部材と第2支持部材間での前記定着ベルトによるニップ面圧をPbとするとき、P1とPbがほぼ同一で、P2がP1及びPbより大きくなるように構成されていることにより解決される。
【0012】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第1支持部材と前記加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、前記第1支持部材と前記加圧部材とを結ぶ直線に直交する方向よりも前記加圧部材側に寄った方向であり、当該荷重により前記第1支持部材が前記定着ベルトを介して前記加圧部材に圧接されるとともに、前記前記第1支持部材と第2支持部材間で前記定着ベルトに張力が付与されることを提案する。
【0013】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第2支持部材と前記加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、前記第2支持部材と前記加圧部材とを結ぶ直線にほぼ一致していることを提案する。
【0014】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記P1及びPbが0.1kgf/cm2以上であることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記P2が1.0kgf/cm2以上であることを提案する。
【0015】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記第2支持部材の前記加圧部材への圧接を補助する加圧補助部材を設けたことを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記加圧補助部材が前記定着ベルトのクリーニング部材を兼ねることを提案する。
【0016】
また、前記の課題は、本発明により、請求項1〜7のいずれか1項に記載の定着装置を備える画像形成装置により解決される。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成装置に装着される現像装置が使用するトナーが、少なくとも樹脂、着色剤及びワックスを含有することを提案する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る定着装置の一例が装着された画像形成装置の断面構成図である。この画像形成装置の全体的な構成と動作については後述するとして、先に定着装置について説明する。
【0018】
図2に示す本実施形態の定着装置10は、加圧ローラ11,定着ベルト12,第1,第2圧接ローラ13a,b及び加熱ローラ14等からなり、これらが図示しない定着ケーシングに収められている。定着ベルト12は2本の圧接ローラ13a,bと加熱ローラ14とに張架され、2本の圧接ローラ13a,bが定着ベルト12を介して加圧ローラ11に圧接されている。圧接ローラ13aは、ニップ入口部に配置された第1支持部材であり、第2圧接ローラ13bは、ニップ出口部に配置された第2支持部材である。
【0019】
本例では、定着ベルト12は、φ60,厚さ90μmの無端状のポリイミド基体上に厚さ200μmのシリコーンゴム層を有し、表面には離型層として30μmのPFAチューブが積層されている。加熱ローラ14は直径30mmの中空金属ローラで、内部にハロゲンヒータを有している。そして、図示していない温度検知手段及び温度制御手段により、ニップ内の定着ベルト温度が定着適正温度になるように上記加熱ローラ14のヒータを制御している。第1,第2圧接ローラ13a,bは共に直径20mmで、厚さ2mmのシリコーンゴム層を設けてあり、表層はFLCコートをしている。加圧ローラ11は直径40mmで、厚さ2mmのシリコーンゴム層を設けてあり、表層は50μmのPFAチューブが被せてある。本例では、図示しない駆動手段により第2圧接ローラ13b及び加圧ローラ11を駆動している。図2において、加圧ローラ11は反時計回り、定着ベルト12は時計回りに回動する。
【0020】
ここで、第1圧接ローラ13aと加圧ローラ11とが圧接する部分のニップを第1ニップと呼び、第1圧接ローラ13aと第2圧接ローラ13b間における定着ベルト12と加圧ローラ11とによるニップをベルトニップと呼び、第2圧接ローラ13bと加圧ローラ11とが圧接する部分のニップを第2ニップと呼ぶ。
【0021】
第1圧接ローラ13aには、軸Oaから加圧ローラの軸Ocを結ぶ直線▲1▼に直交する直線▲2▼から少し加圧ローラ11側に寄った方向に荷重Kaを掛けている。この荷重Kaにより、第1圧接ローラ13aが定着ベルト12を介して加圧ローラ11に圧接されるとともに、第1圧接ローラ13aと第2圧接ローラ13b間で定着ベルト12に張力が付与される。
【0022】
この時、第1ニップの面圧P1及びベルトニップの面圧Pbはローラの硬度、外径などの影響を受けるため、荷重の方向を数値で規定することはできないが、直線▲2▼と荷重Ka方向のなす角度がおおよそ30度以下であれば、第1ニップの面圧P1がベルトニップの面圧Pbより高くなり過ぎることはない。一例として、第1圧接ローラ13aの荷重Kaとして荷重10kgfを直線▲2▼から20度の角度で加圧ローラ11側に掛けたところ、第1ニップの面圧P1は0.19kgf/cm2 でベルトニップの面圧Pbは0.16kgf/cm2 と略同一であった。
【0023】
第2圧接ローラ13bには、軸Obから加圧ローラの軸Ocを結ぶ直線▲3▼方向に略一致する方向に荷重Kbを掛けている。その荷重Kbの一例として、荷重16kgfを掛けたときの第2ニップの面圧P2は1.2kgf/cm2 であった。
【0024】
加熱ローラ14には、ベルト12を張るためのテンションとして作用する荷重を掛けてある。
【0025】
このように、第1及び第2圧接ローラ13a,bに荷重を掛けた場合の、定着ニップ内の面圧をグラフに示すと図3のようになる。すなわち、第1ニップとベルトニップの面圧がほぼ等しく、それらに比べて第2ニップの面圧はかなり大きくなっている。
【0026】
なお、ここでは第1及び第2圧接ローラ13a,bに荷重を掛けるとしているが、位置が固定された第1及び第2圧接ローラ13a,bに対して、加圧ローラ11を第2圧接ローラ13bの方に(直線▲3▼方向)荷重を掛ける構成でも良い。後者の場合には、加圧の機構が加圧ローラ11に対する1つで済むので、前者(第1及び第2圧接ローラ13a,bへの加圧の機構が必要となる)に比べて構成が簡単となり、コストを抑えることができる。
【0027】
次に、本願発明者らが実施した、上記第1圧接ローラ13aの荷重Kaの方向による画像ズレの発生状況を調べる実験(実験1)について説明する。
この実験1では、荷重Kaの大きさを10kgfとし、荷重方向を振って画像ズレの発生を観察した。その画像ズレの発生状況を下記の表1に示すが、角度0度では加圧ローラ11方向に荷重が掛からないため、第1ニップで第1圧接ローラ13aとトナー像の密着性が悪くなり、画像ズレが発生している。角度10〜30度の範囲では第1ニップの面圧P1とベルトニップの面圧Pbの差が小さいので、ベルトニップでも定着ベルトとトナー像の密着性が良く、画像ズレは発生しない。角度が40度以上になると第1ニップの面圧P1がベルトニップの面圧Pbに比べて大きくなってしまい、ベルトニップの両端が押さえられ、回転時にはベルトニップ部の定着ベルトにテンションがうまく掛からず、定着ベルトとトナー像の密着性が悪くなり、画像ズレが発生する。
【0028】
【表1】
【0029】
次に、荷重Kaの方向を上記直線▲2▼から加圧ローラ11方向に20度とし、荷重の大きさを振って画像ズレの発生を観察した(実験2)。なお荷重Kaの方向を20度とした場合、第1ニップの面圧P1とベルトニップの面圧Pbはほぼ同一である。この実験2における画像ズレの発生状況を下記の表2に示す。表2からも判るように、面圧が0.1kgf/cm2 以上であれば画像ズレが発生していない
【0030】
【表2】
【0031】
次に、第2圧接ローラ13bの荷重Kbの大きさを振って通紙し、梨地の観察を行った(実験3)。梨地の評価は、5段階のランク見本(良:5⇔1:悪)による主観評価と画像の光沢度の空間周波数を考慮したムラの度合いを表す知覚光沢度ムラ(数値が大きい方が良い)による定量測定を行った。図4に測定結果を示す。第2ニップの面圧P2が1kgf/cm2 以下では梨地状態が悪いが、1kgf/cm2 付近から急激に改善されているのが分かる。望ましくは、荷重Kbが2kgf/cm2 以上であれば安定して梨地のない画像を得ることができる。
【0032】
このような実験1〜3に基づき、本例では上記のように第1圧接ローラ13aの荷重Kaとして荷重10kgfを直線▲2▼から20度の角度で加圧ローラ11側に掛け(その場合の面圧P1は0.19kgf/cm2 で面圧Pbは0.16kgf/cm2 と略同一)、また、第2圧接ローラ13bには直線▲3▼方向に略一致する方向に荷重Kbとして16kgf(この場合の面圧P2は1.2kgf/cm2)を掛けるように構成している。これにより、画像ズレが無くまた梨地も発生しない良好な定着性を得ることができた。なお、上記実験1〜3の結果から、画像ズレと梨地の双方に好結果を得られるP1,P2,Pbの値は、P2がP1・Pbの3倍程度以上となっている。
【0033】
図5は、第2実施例の定着装置20の要部構成を示す側面図である。
図5に示す定着装置20は、加圧ローラ21,定着ベルト22,第1,第2圧接ローラ23a,b及び加熱ローラ24等からなり、これらが図示しない定着ケーシングに収められている。定着ベルト22は2本の圧接ローラ23a,bと加熱ローラ24とに張架され、2本の圧接ローラ23a,bが定着ベルト22を介して加圧ローラ21に圧接されている。定着ベルト22は図1における定着ベルト12と同等のものである。また、第1,第2圧接ローラ23a,bの荷重Ka及びKbも図1の定着装置10と同等(荷重の大きさ、荷重方向)である。
【0034】
本例の定着装置20では、第2圧接ローラ23bを小径なものとすることで、ニップ出口での用紙の巻き付き(トナーが粘着剤となり定着部材に記録材が巻きつく現象)を抑制することができる。ただし、梨地低減のために第2圧接ローラ23bにはある程度の荷重を掛けなければならない。ローラをあまり小径にすると軸方向での撓みが大きくなりローラ中央(軸方向)で圧が掛からなくなってしまう。そこで、本例の定着装置20では、第2圧接ローラ23bの後方(加圧ローラ21と反対側)に加圧バックアップ部材25を設けている。これにより、第2圧接ローラ23bを小径とした場合の撓みを減少させ、用紙巻き付きを防止することができた。
【0035】
図6は、第3実施例の定着装置30の要部構成を示す側面図である。
図6に示す定着装置30は、加圧ローラ31,定着ベルト32,第1,第2圧接ローラ33a,b及びクリーニングローラ36等からなり、これらが図示しない定着ケーシングに収められている。定着ベルト32は2本の圧接ローラ33aと33bに張架され、該2本の圧接ローラ33a,bが定着ベルト32を介して加圧ローラ31に圧接されている。本例では、第1圧接ローラ33a内にヒータを配置し、加熱ローラを兼ねることでローラが1本減り、ユニット全体としての低熱容量化を図ることができる。定着ベルト32は図1における定着ベルト12と同等のものである。また、第1,第2圧接ローラ33a,bの荷重Ka及びKbも図1の定着装置10と同等(荷重の大きさ、荷重方向)である。
【0036】
本例では、第2圧接ローラ33bに圧接するクリーニングローラ36が、小径の第2圧接ローラ33bの加圧バックアップ部材を兼ねている。これにより、第2圧接ローラ33bの撓みを防ぐとともに、定着ベルト32を清掃することもできる。
【0037】
図7は、第4実施例の定着装置40の要部構成を示す側面図である。
図7に示す定着装置40は、加圧ローラ41,定着ベルト42,圧接ローラ43,圧接部材47及び加熱ローラ44等からなり、これらが図示しない定着ケーシングに収められている。定着ベルト42は圧接部材47と圧接ローラ43と加熱ローラ44に張架され、圧接部材47と圧接ローラ43が定着ベルト42を介して加圧ローラ41に圧接されている。本例では、第1圧接ローラではなく、固定部材である圧接部材47を使用している。圧接部材47は、ローラと比べ低い荷重で広い第1ニップ幅を得ることができ、ベルトニップの影響を小さくすることができる。なお、定着ベルト42は図1における定着ベルト12と同等のものである。また、圧接部材47と圧接ローラ43の荷重Ka及びKbも図1の定着装置10と同等(荷重の大きさ、荷重方向)である。
【0038】
最後に、上記各実施例の定着装置を装着可能な画像形成装置の一例として、図1のプリンタの概略構成と動作について簡単に説明する。なお、図1では、図2に示す第1実施例の定着装置10を備えるものとする。
【0039】
図1において、プリンタ本体のほぼ中央部には、感光体ドラム1を中心とする作像部が配設されている。感光体ドラム1の周囲には、帯電手段2,現像装置3,転写手段4,クリーニング手段5及び除電手段6等が配設されている。作像部の上方には公知の光書込み装置8が設けられている。作像部の下方には、給紙カセット9が配置されている。また、作像部の図において左方には、上記の定着装置10が配設されている。転写手段4と定着装置10の間は搬送ベルト7により連絡されている。なお、定着装置10に代えて、上記第2〜第4実施例の定着装置を用いることもできる。
【0040】
このように構成されたプリンタにおいて、書き込みのための信号は図示しないホストマシーン、例えばコンピュータから送られてくる。受信した画像信号に基づいて露光装置8が駆動され、露光装置のレーザ光源からの光は、モータにより回転駆動されるポリゴンミラーによって走査され、ミラー等を経て、帯電手段2により一様に帯電された感光体ドラム1に照射され、感光体1上に書き込み情報に対応した潜像を形成する。感光体ドラム1上に形成された潜像は、現像装置3で現像され、トナー像となって該感光体ドラム1の表面に形成・保持される。
【0041】
一方、給紙カセット9内に収納された用紙束の最上位の用紙が給紙ローラ15により給送され、レジストローラ16により感光体ドラム1のトナー像とのタイミングを取って送出される。
【0042】
感光体ドラム1上のトナー像は、転写手段4により、用紙上に転写される。トナー像転写後の感光体ドラム1の表面に残留するトナーは、クリーニング手段5によってクリーニングされ、その後感光体ドラム1は除電手段6で除電され次の作像サイクルに備える。
【0043】
トナー像転写後の用紙は搬送ベルト7により定着装置10に送られ、熱と圧力とによりトナー像が用紙上に定着される。トナー像定着後の用紙は、排紙ローラ17によりトレイ18上に排出されスタックされる。
【0044】
ところで、定着装置10において、定着ベルト12又は加圧ローラ11への用紙の巻き付きをより確実に防止するため、これらにシリコーンオイルなどの離型剤を塗布することができる。しかし、離型剤を塗布すると、用紙に離型剤が付着して用紙が汚れたり、離型剤塗布に伴うメンテナンスが必要となる。また、離型剤の塗布機構も設けなければならず、コストが上昇する。これは第1実施例の定着装置10にかぎらず、第2〜第4実施例の定着装置でも同様である。
【0045】
そこで、図1のプリンタにおいては、トナーとしてワックス含有のトナーを用い、トナー像が、少なくとも樹脂、着色剤及びワックスを含有するトナーにより形成されるように構成すると、離型剤の塗布を省いた所謂オイルレス化が可能となり、上述した離型剤塗布による問題を解決することができる。
【0046】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1及び第2圧接ローラ(又は圧接部材)に対する荷重の大きさ・方向は、本発明の範囲内で適宜設定できるものである。また、上記したように、加圧ローラ側に荷重を掛けるように構成することもできる。
【0047】
また、画像形成装置各部の構成も、適宜変更できるものである。もちろん、画像形成装置としては、プリンタに限らず、複写機やファクシミリあるいは複合機であっても構わない。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定着装置によれば、ニップの入口部に配置された第1支持部材によるニップ面圧をP1とし、ニップの出口部に配置された第2支持部材によるニップ面圧をP2とし、第1支持部材と第2支持部材間での定着ベルトによるニップ面圧をPbとするとき、P1とPbがほぼ同一で、P2がP1及びPbより大きくなるように構成されているので、P1とPbがほぼ同一であることにより定着ベルトと記録材を密着させることができ、画像ズレを防止することができる。また、P2がP1及びPbより大きいことにより、トナー像を充分に加圧することができ、梨地画像を低減させることができる。
【0049】
請求項2の構成により、第1支持部材と加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、第1支持部材と加圧部材とを結ぶ直線に直交する方向よりも加圧部材側に寄った方向であり、当該荷重により第1支持部材が定着ベルトを介して加圧部材に圧接されるとともに、前記第1支持部材と第2支持部材間で定着ベルトに張力が付与されるので、定着ベルトと記録材を密着させることができ、画像ズレを防止することができる。
【0050】
請求項3の構成により、第2支持部材と加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、第2支持部材と加圧部材とを結ぶ直線にほぼ一致しているので、第2支持部材を加圧部材にしっかりと圧接させることができ、梨地画像の防止に効果的である。
【0051】
請求項4の構成により、P1及びPbが0.1kgf/cm2以上であることにより、定着ベルトと記録材を密着させることができ、画像ズレを防止することができる。
【0052】
請求項5の構成により、P2が1.0kgf/cm2以上であることにより、トナー像を充分に加圧することができ、梨地画像を低減させることができる。
請求項6の構成により、第2支持部材の加圧部材への圧接を補助する加圧補助部材を設けたので、第2支持部材の加圧部材への圧接不良を防止することができる。
【0053】
請求項7の構成により、加圧補助部材が定着ベルトのクリーニング部材を兼ねるので、部品点数を抑えて第2支持部材の加圧部材への圧接不良を防止することができる。また、定着ベルトのクリーニングもできる。
【0054】
請求項8の画像形成装置により、定着装置における画像ズレと梨地画像の発生を防ぎ、高画質を得ることができる。
請求項9の構成により、トナーが、少なくとも樹脂、着色剤及びワックスを含有するので、離型剤を用いる必要が無く、オイルレス化によるコストダウン、メンテナンスフリーを実現することができる。また、離型剤による記録材の汚れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る定着装置の一例が装着された画像形成装置の断面構成図である。
【図2】その定着装置の断面構成図である。
【図3】その定着装置におけるニップ内の面圧を示すグラフである。
【図4】梨地評価実験の結果を示すグラフである。
【図5】第2実施例の定着装置の要部構成を示す側面図である。
【図6】第3実施例の定着装置の要部構成を示す側面図である。
【図7】第4実施例の定着装置の要部構成を示す側面図である。
【図8】従来の定着装置を説明する模式図である。
【符号の説明】
10 定着装置
11 加圧ローラ(加圧部材)
12 定着ベルト
第1圧接ローラ 13a(第1支持部材)
第2圧接ローラ 13b(第2支持部材)
14 加熱ローラ
25 加圧バックアップ部材
36 クリーニングローラ
47 圧接部材(第1支持部材)
Claims (9)
- 無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを支持張架する第1及び第2支持部材と、前記定着ベルトを介して前記支持部材に圧接される加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する加熱手段とを有し、前記定着ベルトと前記加圧部材との接触により所定のニップが形成され、該ニップに未定着トナー像を担持する記録材を通過させて未定着トナー像を記録材上に定着させる定着装置において、
前記ニップの入口部に配置された前記第1支持部材によるニップ面圧をP1とし、前記ニップの出口部に配置された前記第2支持部材によるニップ面圧をP2とし、前記第1支持部材と第2支持部材間での前記定着ベルトによるニップ面圧をPbとするとき、P1とPbがほぼ同一で、P2がP1及びPbより大きくなるように構成されていることを特徴とする定着装置。 - 前記第1支持部材と前記加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、前記第1支持部材と前記加圧部材とを結ぶ直線に直交する方向よりも前記加圧部材側に寄った方向であり、当該荷重により前記第1支持部材が前記定着ベルトを介して前記加圧部材に圧接されるとともに、前記前記第1支持部材と第2支持部材間で前記定着ベルトに張力が付与されることを特徴とする、請求項1に記載の定着装置。
- 前記第2支持部材と前記加圧部材とを圧接させる荷重の加圧方向が、前記第2支持部材と前記加圧部材とを結ぶ直線にほぼ一致していることを特徴とする、請求項1又は2に記載の定着装置。
- 前記P1及びPbが0.1kgf/cm2以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記P2が1.0kgf/cm2以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記第2支持部材の前記加圧部材への圧接を補助する加圧補助部材を設けたことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記加圧補助部材が前記定着ベルトのクリーニング部材を兼ねることを特徴とする、請求項6に記載の定着装置。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 当該画像形成装置に装着される現像装置が使用するトナーが、少なくとも樹脂、着色剤及びワックスを含有することを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
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