JP2005031349A - Fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、複写機やプリンタなどの画像形成装置に搭載され、用紙上の現像剤像を定着させる定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、たとえば、電子複写機などの画像形成装置では、加圧状態で加熱することにより現像剤像を用紙に定着させる定着装置を有している。
例えば、電子複写機では、スキャナにより読み取った原稿の画像としての画像信号に応じたレーザ光を感光体ドラムに照射し、感光体ドラムの周面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像剤(トナー)の付着により顕像化される。この顕像化された現像剤像(トナー像)は、感光体ドラムから中間転写体としての転写ベルトに転写される。さらに、転写ベルトに転写されたトナー像は、その転写ベルト上のトナー像のタイミングを合わせて搬送される用紙に転写される。このように、現像剤像が転写された用紙は、さらに、定着装置に送られ、定着装置による定着処理が行なわれる。
【0003】
従来の定着装置は、加熱ローラと、この加熱ローラに加圧状態で接しながらその加熱ローラと共に回転する加圧ローラとを備え、この両ローラ間に用紙を挟み込んでその用紙を搬送しながら、加熱ローラの熱によって用紙上の現像剤像を定着させる。
【0004】
また、近年では、加熱ローラと剥離ローラとにかけられたベルト(定着ベルト)を有する定着装置(ベルト定着器)が提案されている。この種のベルト定着器では、ベルトを挟んで加圧状態で接している加熱ローラ及び加圧ローラによりトナー像が転写されている用紙を加圧状態で加熱することで熱定着を行う。さらに、ベルト定着器内で定着処理された用紙は、用紙搬送路に沿って張られたベルトにより搬送される。この用紙は、上記ベルトから剥離ローラにより剥離される。上記剥離ローラ部分をベルトから用紙を剥離する剥離ポイントとすることで、爪痕の無い良好な画像形成結果を得ることができるようになっている。
【0005】
上記のようなベルト定着器では、ヒートローラと剥離ローラとに掛けられたベルトの位置を保持する必要がある。特に、ヒートローラには、ベルトを挟んでプレスローラから圧力が加えられているため、ベルトに寄りが発生することがある。このようなベルトの寄りが発生すると、ベルトの端部に傷がついてベルトが破損したり、寄りによってベルトにかかる力でベルトが破損したりする可能性がある。このため、ベルト定着器では、ベルトの寄りを効率よく防止することによって、ベルトの破損あるいはベルトへの傷を防止できる技術が要望されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−109285号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、ヒートローラと剥離ローラとに掛けられたベルトを有する定着装置において、ベルトの寄りを効率よく防止することによって、ベルトの破損あるいはベルトへの傷なあどの不具合を防止できる定着装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明の定着装置は、被画像形成媒体に現像剤を定着させるものであって、熱源により加熱される加熱ローラと、この加熱ローラの近傍に配置される剥離ローラと、前記加熱ローラと前記剥離ローラに掛け渡された状態で支持されたベルトと、前記ベルトを挟んで前記加熱ローラとの間に所定の圧力をもって接する加圧ローラと、前記加熱ローラに設置され、前記加熱ローラと前記剥離ローラとに掛けられるベルトの寄りを前記加熱ローラ上で規制する規制部材とを具備する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の定着装置が適用される画像形成装置としての複合型電子複写機の内部構成を概略的に示す断面図である。
まず、本体の上面部には、原稿載置用の透明の原稿台(ガラス板)に載置された原稿Oの画像を光学的に読み取るスキャナ部11が設けられている。このスキャナ部11にて読み取られた原稿の画像信号は、デジタル信号に変換され、そのデジタル信号が適宜に処理された後、画像形成装置としてのプリンタ部12へ供給される。
【0010】
一方、本体1内の上記スキャナ部11の下方には、被画像形成媒体としての用紙に画像を形成するプリンタ部12が設けられている。まず、上記プリンタ部12に供給された画像信号は、レーザユニット21に供給される。このレーザユニット21は、画像データとしての入力信号に応じてレーザビームを感光体ドラム22の外周面に照射する。この感光体ドラム22は、回転自在に設けられており、レーザユニット21から照射されるレーザビームによって、外周面上に静電潜像が形成される。
【0011】
また、上記感光体ドラム22の周囲には、帯電器23、ブラック現像ユニット24、カラー現像ユニット25、及び中間転写ベルト26などが設けられている。これらの構成により、上記感光体ドラム22上に形成された静電潜像は、既知のプロセス方法にて、上記ブラック現像ユニット24あるいは上記カラー現像ユニット25により現像され、そのトナー像が上記中間転写ベルト26上に形成される。
【0012】
上記中間転写ベルト26上に形成されたトナー像は、所定の転写位置で被画像形成媒体としての用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、後で詳細に説明する定着装置27に搬送される。この定着装置27では、用紙上のトナー像を用紙に定着させる定着処理を実行し、定着処理した用紙を排紙ローラ29により胴内排紙型の排出部28へ排出する。
【0013】
次に、定着装置27について詳細に説明する。
図2は、定着装置27内の要部の概略構成を示すものである。
図2において定着装置27は、ヒートローラ(加熱ローラ)31、プレスローラ(加圧ローラ)32、ベルト33、及び剥離ローラ34を有している。また、図3は、定着装置27内のヒートローラ31、ベルト33及び剥離ローラ34の構成を示す図である。
【0014】
上記ヒートローラ31は、駆動手段としての図示しない駆動モータなどにより図示a方向(右方向)に回転駆動される。また、上記ヒートローラ31には、熱源が内蔵されている。この熱源により上記ヒートローラ31の表面は、定着温度に加熱される。上記ヒートローラ31の熱源としては、IHコイル、あるいはハロゲンランプ等の発熱体などが用いられる。
【0015】
例えば、IHコイルがヒートローラ31の熱源として用いられる場合、上記ヒートローラ31は、導電性材料、例えば鉄を筒状に成形し、さらに、その鉄の外周面に、例えば、4フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂などが被覆される。また、IHコイルが熱源として用いられる場合、上記IHコイルには高周波電力が与えられ、誘導加熱用の高周波磁界を発する。この高周波磁界が発せられることにより、ヒートローラ31に渦電流が生じ、その渦電流によるジュール熱で上記ヒートローラ31が自己発熱するようになっている。
【0016】
上記ヒートローラ31と剥離ローラ34には、ベルト33が掛けられている。上記ベルト33は、上記ヒートローラ31からの熱を効率良く伝導する必要があり、例えば、ニッケルなどの金属で形成されている。特に、上記ヒートローラ31の熱源としてIHコイルを用いる場合、ヒートローラ31からの熱をベルト33に効率良く必要があるため、上記ベルト33は、金属で形成するのが好ましい。
【0017】
また、上記剥離ローラ34は、図示しない加圧機構によりヒートローラ31から離れる方向に力が加えられている。これに対して、上記ヒートローラ31の軸は固定されている。このため、上記ベルト33は、上記加圧機構から剥離ローラ34に与えられる所定の圧力で張られている。つまり、上記ベルト33に加えられる力は、上記加圧機構が剥離ローラ34をヒートローラ31から離れる方向に与える力となる。
【0018】
上記プレスローラ32は、図示しない加圧機構により、上記ベルト33を挟んで上記ヒートローラ31に所定の圧力で押し付けられている。上記プレスローラ32の表面は、例えば、スポンジやゴムなどの、耐熱性の弾性部材で構成されている。従って、上記プレスローラ32は、上記ヒートローラ31と対向する位置において上記ベルト33の周面に加圧状態で接している。このプレスローラ32と上記ベルト33との接触部は、用紙に対して定着処理を領域であり、一定のニップ幅となるように構成されている。
【0019】
上記剥離ローラ34は、上記プレスローラ32と上記ベルト33とニップ部において定着処理された被画像形成媒体としての用紙を上記ベルト33から剥離するために設けられている。上記剥離ローラ34は、その曲面により用紙を剥離するようになっている。なお、上記剥離ローラ34の曲面でも剥離せずに上記ベルト33に貼りついている用紙は、剥離プレート(図示しない)により上記ベルト33から剥離されるようになっている。
【0020】
上記のように構成される定着装置27において、トナー像が転写された被画像形成媒体としての用紙は、上記プレスローラ32と上記ベルト33とのニップ部に供給される。このニップ部では、トナー像が転写されている用紙に対して、上記ヒートローラ31からの熱が加えられるとともに、所定の圧力で加圧される。これにより、被画像形成媒体としての用紙上のトナーは、溶融して用紙に定着される。
【0021】
また、上記ヒートローラ31には、図2及び図3に示すように、上記ベルト33の位置を規制(ベルト33の寄りを防止)するカラー(規制部材)35が装着されている。上記カラー35は、例えば、耐熱性を有するPPS樹脂などの材料からなり、環状に形成されている。
【0022】
以下、上記カラー35と上記カラー35が装着されるヒートローラ31とについて詳細に説明する。
図4は、ヒートローラ31、ベルト33、剥離ローラ34、及びカラー35の構成例を示す斜視図である。また、図5は、カラー35の形状とカラー35が装着されるヒートローラ31の形状との関係を示す図である。また、図6は、カラー35の形状を詳細に示す斜視図である。図7は、カラー35をヒートローラ31に固定するためのリング(固定部材)46の一例としての構成例を示す斜視図である。図8及び図9は、カラー35が装着されているヒートローラ31を示す図であり、図8と図9は、それぞれ逆側から見た状態を示している。図10は、カラー35が装着された状態のヒートローラ31の断面図を示す図である。また、図11は、カラー35の形状と上記カラー35の形状に対応するヒートローラ31の形状との関係を示す図である。
【0023】
まず、上記ヒートローラ31の形状について説明する。
上記ヒートローラ31には、図5に示すように、上記ベルト33がかけられる領域の両脇に溝部(凹部)47がベルト33の幅に応じた位置に設けられている。上記溝部47には、上記カラー35が装着される。すなわち、ヒートローラ31の両端に設けられる溝部47の間隔(溝部の内側の間隔)は、少なくとも上記ベルト33の幅よりも広くなるように設定され、例えば、上記ベルト33の幅と所定のマージンとに基づいて設定されている。
【0024】
また、上記ヒートローラ31は、例えば、0.7mmの厚さを有する円筒形の部材で形成されている。特に、ヒートローラ31の熱源としてIHコイルが用いられる場合、上記溝部47の深さは、例えば、0.7mmの厚さを有するヒートローラ31に対して、0.25mm以上の深さで形成されている。また、上記溝部47の幅は、例えば、2mm以上の幅となるように形成されている。
【0025】
上記ヒートローラ31の内部には、熱源としてIHコイルあるいはハロゲンランプなどが内蔵される。このため、上記ヒートローラ31の内側は、凹凸がない形状が好ましい。従って、上記溝部47の深さは、少なくともヒートローラ31の肉厚よりも浅くする必要がある。また、上記溝部47でヒートローラ31の肉厚を極端に薄くすると、上記ヒートローラ31自体の強度が上記溝部47の部分で低下し、ヒートローラ31の破損あるいは変形などの不具合が生じる可能性がある。一方、上記カラー35を保持するためには、上記溝部47の深さは、できるだけ深くした方が有利となる。
【0026】
上記のような理由により、上記溝部47の深さは、少なくとも上記ヒートローラ31自体の強度に影響を与えない程度で、かつ、確実に上記カラー35を保持できる範囲に設定される。例えば、上記ヒートローラ31の厚さが0.7mmである場合、上記溝部47におけるヒートローラ31の厚さは、0.4mm以上となるように形成される。また、上述の条件を加えると、0.7mmのヒートローラ31に対しては、溝部47の深さが0.25mm〜0.3mmが適当である。
【0027】
次に、上記カラー35の形状について詳細に説明する。
上記カラー35は、PPSなどの材料を環状に形成した部材41からなっている。また、上記カラー35には、図5及び図6に示すように、スリット42が設けられている。さらに、上記カラー35は、図5及び図6に示すように、内側の形状が2段となっており、ヒートローラ31に装着された状態でベルト33側になる部分(この部分を凸部43と称する)が環状の内側に高くなっている。また、上記カラー35の外周面には、突起部45を有する溝部44が設けられている。
【0028】
上記スリット42は、上記カラー35を上記ヒートローラ31に装着する際に、当該カラー35の内径を一時的に広げるために設けられている。カラー35をヒートローラ31に装着した際、上記スリット42は、所定の幅となるように設計されている。このスリット42については、後で詳細に説明する。
【0029】
上記凸部43は、上記ヒートローラ31の表面に設けられた溝部47にはめ込まれる部分である。すなわち、上記凸部43の高さは、上記ヒートローラ31の溝部47の深さに対応して設計されている。また、上記凸部43の幅も、上記ヒートローラ31の溝部47の幅に対応して設計されている。
【0030】
また、上記溝部44には、リング(固定部材)46が装着される。上記リング46は、環状の形状であり、かつ、その一部が開放されたものとなっている。上記リング46は、例えば、図7に示すようなCリングにより形成される。上記リング46は、上記カラー35をヒートローラ31上に固定する固定部材である。具体的には、上記カラー35の凸部43をヒートローラ31の溝部47に装着した後、上記リング46を上記溝部44に装着する。
【0031】
これにより、上記カラー35全体がリング46により締め付けられ、ヒートローラ31上に固定される。また、上記リング46を上記溝部44に装着する場合、上記リング46の開放部が上記溝部44に設けられている突起部45と一致するように装着される。すなわち、上記固定部材46は、図6に示すように、上記カラー35の溝部44に装着される。
【0032】
上記のように、熱源により加熱されるヒートローラと剥離ローラと掛け渡された状態で支持されたベルトの寄りを上記ヒートローラ上で規制するためのカラーを上記ヒートローラ上に装着するようにしている。これにより、ベルトの寄りを効率的に防止し、ベルトの破損やベルトへの傷などの不具合を防止できる。
【0033】
また、上記のように、ベルトの端部の位置を規制するカラーをヒートローラに装着し、ヒートローラ上でベルトの寄りを防止するようにしたため、ベルトの寄りを効率的に防止できる。例えば、ベルトの寄りを規制する部材を剥離ローラに設けると、ヒートローラ上でベルトの寄りが起こった場合に効率的にベルトの寄りを規制できないことがある。
【0034】
つまり、上記ヒートローラには、ベルトを挟んでプレスローラから圧力がかけられているため、上記剥離ローラ部分でベルトの寄りを規制しても、ヒートローラ上での寄りを効率的に規制できない可能性あるためである。
従って、ベルトを挟んでプレスローラからの圧力が加えられているヒートローラに装着したカラーによりヒートローラ上でベルトの両端の位置を規制することにより、ベルトの寄りを効率的に防止できるという効果がある。
【0035】
次に、上記突起部45の位置と上記リング46との関係について、主に、図5、図6及び図7を参照しつつ説明する。
上記突起部45は、図5及び図6に示すように、上記スリット42と対向する位置に設けられている。上記したように、上記リング46は、上記カラー35の外側に設けられた溝部44にはめ込まれるようになっているが、上記リング46の開放部が上記カラー35のスリット42とが同一位置になると、リング46がカラー35のスリット42を広げてしまう可能性が高くなる。上記スリット42が広がってしまうと、上記カラー35の内径が広がるため、カラー35の凸部43がヒートローラ31の溝部47から外れてベルト33等の破損の原因となる可能性がある。
【0036】
すなわち、上記リング46の開放部が上記スリット42の位置と一致しないようにすることで、ヒートローラ31からカラー35が外れないようにする効果がある。本実施の形態では、上記リング46の開放部を上記カラー35の溝部44に設けられた突起部45で保持することにより、上記リング46の開放部が上記スリット42の位置にならないようにすることができ、その結果として、ベルトの破損等の不具合を防止している。
【0037】
また、図5及び図6に示す例では、上記スリット42に対向する位置に上記突起部45を設けているが、上記突起部45の設置位置は、上記リング46の開放部が上記スリット42の位置にならないように保持する位置であれば良い。なお、上記スリット42に対向する位置に突起部45を設けると、上記リング46の開放部と上記カラー35のスリット42とが対向する位置になるため、上記リング46により上記スリット42が広がるのを抑える効果が大きい。
【0038】
次に、上記カラー35のスリット42の形状について、主に、図8及び図9を参照しつつ詳細に説明する。
上記カラー35は、図8及び図9に示すように、上記ヒートローラ31に装着した状態において、上記ベルト33の端部と接触する可能性がある。このため、上記スリット42は、上記カラー35の内側の面がベルト33の端部と接触した場合に、上記スリット42のエッジ部51でベルト33の端部に傷を与えない構造になっている必要がある。
【0039】
このような条件を満たすため、上記カラー35のスリット42のエッジ部51は、丸みを持たせる(Rをつける)のが有効である。例えば、上記エッジ部51の丸みとしては、R0.1〜R0.5程度のものとする。これにより、ベルト33の端部がスリット42のエッジ部51に接触しても、ベルト33に傷をつけることがなく、ベルト33の破損等の不具合を防止できる。
【0040】
また、上記スリット42のエッジ部51でベルト33の端部に傷を与えないようにするには、上記スリット42の幅をできるだけ小さくしてベルト33の端部がスリット42のエッジ部51に接触しにくいようにしても良い。この場合、例えば、上記ヒートローラ31が定着温度に達している状態で、スリット42の幅が所定の範囲内になるようになるようにする必要がある。上記ヒートローラ31が定着温度になっている場合、ヒートローラ31及びカラー35は熱膨張するため、上記スリット42の幅は、常温時とは変化する。
【0041】
従って、スリット42の幅を小さくしてベルト33の端部がスリット42のエッジ部51に当たりにくいようにするには、上記ヒートローラ31が定着温度に達している状態において、上記スリット42の幅が所定の範囲内になるようにする。例えば、スリット42の幅は、上記ヒートローラ31が定着温度に達してしる状態で2mm以下になるように設定される。
【0042】
また、上記ヒートローラ31が定着温度に達している状態であっても、上記スリット42は開いている必要がある。つまり、上記ヒートローラ31が定着温度に達している状態で上記スリット42が完全に閉じた状態となると、さらに、熱膨張した際に、上記カラー35の内径が変形したり、上記カラー35の内径が上記ヒートローラ31の外径よりも大きくなってカラー35がヒートローラ31から外れてしまったりする可能性があるからである。
【0043】
このような条件を満たすため、上記ヒートローラ31が定着温度に達した状態、あるいは、定着温度+所定の温度に達した状態において、上記カラー35のスリット42は、少なくとも開いている必要がある。このような条件を満たすようにすることで、定着処理時に、上記カラー35が変形したり、上記カラー35が上記ヒートローラ31が外れてしまったりするという不具合を防止できる。
【0044】
また、このような条件に上記スリット42のエッジ部51でベルト33の端部に傷を与えないようにするスリット42の幅の条件を加味すると、上記スリット42の幅は、上記ヒートローラ31が定着温度に達した状態、あるいは、定着温度+所定の温度に達した状態において、所定の範囲以下で、かつ、開いている必要がある。このような条件を満たすように上記スリット42の幅を設計することにより、定着処理時に、ベルト33の端部に傷を与えることなく、カラー35が変形したり、ヒートローラ31から外れてしまうという不具合を防止できる。
【0045】
また、図8に示すような構成では、部品交換時(カラー35を交換する時)において、上記リング46を外してカラー35自体をヒートローラ31から取り外す必要がある。すなわち、部品交換時には、上記カラー35に装着された状態で上記リング46に対してリング46をカラー35から取り外すための力を加えなければならない。
【0046】
図8に示す構成では、上記スリット42部分に、マイナスドライバーなどの器具を差し込んでリング46に力を加えると、効率が良くリング46を取り外すことが可能となる。通常、部品交換は、ヒートローラ31が加熱されていない状態、つまり、ヒートローラ31及びカラー35が常温(あるいは人間が触れても安全な温度(常温+50℃程度))の状態で行われる。
【0047】
従って、上記のような、カラー35の交換などの部品交換の作業を効率化するため、常温〜常温+50℃程度の温度の時に、上記カラー35のスリット42は、マイナスドライバーなどの器具が差し込める幅であることが好ましい。例えば、常温〜常温+50℃程度の温度の時に、マイナスドライバーなどの器具を差し込めるスリット42の幅としては、1mm以上となるようにすれば良い。
【0048】
また、上記リング46は、上記カラー35をヒートローラ31に取り付ける際に、滑らかに上記カラー35に取り付けられるのが好ましい。特に、上記リング46を上記カラー35に装着する場合、カラー35の溝部44のエッジや上記リング46の開放部のエッジが鋭利であると、リング46をカラー35に装着しにくかったり、カラー35に傷をつけてしまったりする可能性がある。
【0049】
従って、上記カラー35の溝部44のエッジに丸みをつけたり、リング46の開放部のエッジに丸みをつけたり、リング46の開放部のエッジがカラー35に接触しない形状としたりすると良い。例えば、図7に示すリング46の形状の例では、リング46の開放部がカラー35に接触しないような形状となっている。このような形状とすることで、上記カラー35に傷をつけることなく、上記カラー35へのリング46の取り付けを容易にすることができ、上記ヒートローラ31へのカラー35の取り付け作業における効率を向上させることができる。
【0050】
次に、ヒートローラ31の形状とカラー35の形状との構成例について、主に、図10を参照しつつ詳細に説明する。
上記ヒートローラ31と上記カラー35とは、図10に示すように、ヒートローラ31の溝部47とカラー35の内側に設けられた凸部43とが組み合わされるようになっている。このような構成されたカラー35のベルト33側の面(以下、ベルトとの接触面と称する)には、上記ベルト33の端部が接触することがある。特に、プロセススピードが200mm/secを超えるような条件では、カラー35のベルトとの接触面とベルト33の端部との摩擦をできるだけ小さくするのが望ましい。
【0051】
これは、カラー35との接触による上記ベルト33の端部の磨耗が激しければ、ベルト33の寿命(ライフ)が短くなってしまうからである。そこで、上述したように、上記カラー35の材料をPPSで形成し、さらに、図10に示すように、上記カラー35のベルトとの接触面に、ベルト33との摩擦を低減させるためのコーティング52を施している。
【0052】
上記コーティング52としては、例えば、4フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂などを被覆したり、UVコートを施したりすれば良い。このように、上記カラー35のベルトとの接触面にコーティング処理を施すことにより、カラー35との接触によるベルト33端部の磨耗を防ぐことができ、ベルト33のライブを向上させることが可能となる。
【0053】
次に、上記カラー35のベルトとの接触面の形状について、主に、図11を参照しつつ詳細に説明する。
上記カラー35のベルトとの接触面は、図11に示すように、平行部と傾斜部とからなっている。平行部は、ベルト33の端部の面に対して平行となっている部位である。上記平行部の厚さbは、ベルト33の厚さaに対して2倍以内となるように設計されている。上記平行部は、上記ベルト33の端部と接触する部分である。また、上記カラーのベルトとの接触面では、ベルト33の端部の面を上記平行部で保持する。すなわち、上記ベルト33の端部の面は、主に、上記平行部と接触するようになっている。
【0054】
このため、上記平行部の厚さdが大きければ大きいほど、ベルト33の端部の面と接触する面積(接触面積)が大きくなるとともに、ベルト33の端部の面と平面部とが接触する時間(接触時間)も長くなる。この結果、上記ベルト33とカラー35との接触が多くなり、上記ベルト33の端部の磨耗が大きくなる。これに対して、上記平行部の厚さdを小さくすればするほど、上記ベルト33の端部が上記傾斜部と接触する確率が高くなる。上記ベルト33の端部が上記傾斜部に接触すると、上記ベルト33の端部には、上記平行部に接触するよりも大きい力が加わる。
【0055】
これらのことから、上記平行部は、上記ベルト33の端部の面を確実に支持するとともに、上記ベルト33の端部の面との摩擦が小さくなるようにするのが好ましい。従って、本実施の形態では、平行部の厚さdを、ベルト33の厚さa以上で、かつ、ベルト33の厚さaの2倍以内の大きさとする。例えば、ベルト33の厚さが0.3mmである場合、上記平行部の厚さは、0.3mm〜0.6mmとする。上記のようにカラーの平行部の厚さをベルトの厚さ以上でかつベルトの厚さの2倍以内に設定することにより、ベルトの端部を確実に保持するとともに、ベルトの端部の磨耗を少なくし、ベルトのライフを向上させることが可能となる。
【0056】
次に、ヒートローラ31の溝部47とカラー35の凸部43との関係について、主に、図11を参照しつつ詳細に説明する。
上記ヒートローラ31の溝部47には、上記カラー35の凸部43をはめ込む必要がある。このため、図11に示すように、上記カラー35の凸部43の幅cは、少なくとも上記ヒートローラ31の溝部47の幅dよりも小さくなっている。しかしながら、上記カラー35の凸部の幅cに対して上記ヒートローラ31の溝部47の幅を大きくし過ぎると、カラー35がずれて上記ヒートローラ31の溝部47の段差によりベルト33に傷を与える可能性がある。上記ベルト33に傷を与えると、上記ベルト33の破損等の不具合が発生する可能性がある。
【0057】
従って、上記ヒートローラ31の溝部47の幅は、カラー35の凸部43の幅以上で、かつ、上記カラー35がずれた場合であっても上記溝部47とカラー35のベルトとの接触面と段差でベルト33に傷を与えない範囲に設計しなければならない。例えば、ヒートローラ31の溝部47の幅dは、上記カラー35の凸部43の幅cよりも大きく、かつ、上記カラー35の凸部43の幅cよりも0.5mm以上広くしないようにする。つまり、c<d<c+0.5となるように設計する。
【0058】
上記のように、ヒートローラの溝部の幅がカラーの凸部の幅よりも所定の範囲以上広くしないようにすることにより、カラーがずれた場合であってもベルトに傷を与えることがなく、ベルトのライフを向上させることが可能となる。
【0059】
次に、カラー35の溝部44とリング46との関係について、主に、図11を参照しつつ説明する。
上記カラー35の溝部44には、上記リング46をはめ込む必要がある。このため、図11に示すように、上記リング46の環状部材の幅eは、少なくとも上記カラー35の溝部44の幅fよりも小さくなっている。しかしながら、上記リング46の幅eに対して上記カラー35の溝部44の幅を大きくし過ぎると、リング46が上記溝部44内でずれてカラー35を確実に固定しにくくなる。上記カラー35が確実に固定されていなければ、上記ベルト33の破損等の原因となりうる。
【0060】
従って、上記カラー35の溝部44の幅fは、リング46の幅e以上で、かつ、上記リング46が上記溝部44内でずれた場合であっても上記カラー35を確実にヒートローラ31に固定する範囲に設計しなければならない。例えば、カラー35の溝部44の幅fは、上記リング46の幅eよりも大きく、かつ、上記リング46の幅eよりも0.5mm以上広くしないようにする。つまり、e<f<e+0.5となるように設計する。
【0061】
上記のように、カラーの外側に設けた溝部の幅がリングの幅よりも所定の範囲以上広くしないようにすることにより、カラーをヒートローラに確実に固定することができ、ベルトの破損等の不具合を防止できる。
【0062】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、ヒートローラと剥離ローラとに掛けられたベルトを有する定着装置において、ベルトの寄りを効率よく防止することによって、ベルトの破損あるいはベルトへの傷などの不具合を防止できる定着装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る定着装置を有する画像形成装置の概略構成を示す図。
【図2】この発明の実施の形態に係る定着装置内の要部の構成を示す断面図。
【図3】ヒートローラ、ベルト、剥離ローラ及びカラーの構成例を示す斜視図。
【図4】ヒートローラ、ベルト、剥離ローラ及びカラーの構成例を示す斜視図。
【図5】カラーの形状とカラーが装着されるヒートローラの形状との関係を示す図。
【図6】カラーの形状を詳細に示す斜視図。
【図7】カラーに装着される固定部材としてのリングの構成例を示す斜視図。
【図8】カラーが装着されているヒートローラを示す図。
【図9】カラーが装着されているヒートローラを示す図。
【図10】カラーが装着された状態のヒートローラの断面図。
【図11】カラーの形状とカラーの形状に対応するヒートローラの形状との関係を示す図。
【符号の説明】
12…プリンタ部、27…定着装置、28…排紙部、29…排紙ローラ、31…ヒートローラ、32…プレスローラ、33…ベルト、34…剥離ローラ、35…剥離プレート、36a、36b…搬送ガイド、42…スリット、43…凸部、44…溝部、45…突起部、46…リング、47…溝部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device that is mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a printer and fixes a developer image on a sheet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an image forming apparatus such as an electronic copying machine has a fixing device that fixes a developer image on a sheet by heating in a pressurized state.
For example, in an electronic copying machine, a photosensitive drum is irradiated with laser light corresponding to an image signal as an image of a document read by a scanner, and an electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum. This electrostatic latent image is visualized by the adhesion of developer (toner). The developed developer image (toner image) is transferred from the photosensitive drum to a transfer belt as an intermediate transfer member. Further, the toner image transferred to the transfer belt is transferred to a sheet that is conveyed in synchronization with the timing of the toner image on the transfer belt. In this way, the sheet on which the developer image has been transferred is further sent to the fixing device, and a fixing process is performed by the fixing device.
[0003]
A conventional fixing device includes a heating roller and a pressure roller that rotates with the heating roller while being in contact with the heating roller in a pressurized state. The sheet is sandwiched between the two rollers and conveyed while being heated. The developer image on the paper is fixed by the heat of the roller.
[0004]
In recent years, a fixing device (belt fixing device) having a belt (fixing belt) placed on a heating roller and a peeling roller has been proposed. In this type of belt fixing device, heat fixing is performed by heating in a pressed state a heating roller that is in contact with the belt in a pressurized state and a sheet on which a toner image is transferred by the pressing roller. Further, the sheet fixed in the belt fixing device is conveyed by a belt stretched along the sheet conveying path. This sheet is peeled from the belt by a peeling roller. By using the peeling roller portion as a peeling point for peeling the paper from the belt, it is possible to obtain a good image formation result without a claw mark.
[0005]
In the belt fixing device as described above, it is necessary to maintain the position of the belt hung on the heat roller and the peeling roller. In particular, since the heat roller is applied with pressure from the press roller across the belt, the belt may be displaced. If such a belt misalignment occurs, the end of the belt may be damaged and the belt may be damaged, or the belt may be damaged by the force applied to the belt by the misalignment. For this reason, in the belt fixing device, there is a demand for a technique capable of preventing damage to the belt or damage to the belt by efficiently preventing the belt from shifting.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-109285 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to efficiently prevent belt misalignment in a fixing device having a belt hung on a heat roller and a peeling roller. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of preventing problems such as breakage or damage to a belt.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The fixing device of the present invention fixes a developer on an image forming medium, and includes a heating roller heated by a heat source, a peeling roller disposed in the vicinity of the heating roller, the heating roller, and the peeling. A belt supported in a state of being stretched over a roller; a pressure roller that is in contact with the heating roller with a predetermined pressure across the belt; and the heating roller and the peeling roller that are installed on the heating roller And a regulating member that regulates the belt which is hung on the heating roller on the heating roller.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an internal configuration of a composite electronic copying machine as an image forming apparatus to which the fixing device of the present invention is applied.
First, a
[0010]
On the other hand, a
[0011]
Further, around the
[0012]
The toner image formed on the
[0013]
Next, the
FIG. 2 shows a schematic configuration of a main part in the
In FIG. 2, the
[0014]
The
[0015]
For example, when an IH coil is used as a heat source for the
[0016]
A
[0017]
The peeling
[0018]
The
[0019]
The peeling
[0020]
In the fixing
[0021]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0022]
Hereinafter, the
FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration example of the
[0023]
First, the shape of the
As shown in FIG. 5, the
[0024]
The
[0025]
Inside the
[0026]
For the reasons described above, the depth of the
[0027]
Next, the shape of the
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
A ring (fixing member) 46 is attached to the
[0031]
As a result, the
[0032]
As described above, a collar for regulating the deviation of the belt supported on the heat roller heated by the heat source and the peeling roller on the heat roller is mounted on the heat roller. Yes. As a result, it is possible to efficiently prevent the belt from shifting and to prevent problems such as damage to the belt and damage to the belt.
[0033]
In addition, as described above, the collar that regulates the position of the end of the belt is attached to the heat roller so as to prevent the belt from shifting on the heat roller, so that the belt can be effectively prevented from shifting. For example, if a member for regulating the belt deviation is provided on the peeling roller, the belt deviation may not be efficiently regulated when the belt deviation occurs on the heat roller.
[0034]
In other words, since pressure is applied to the heat roller from the press roller across the belt, even if the deviation of the belt is regulated at the peeling roller portion, the deviation on the heat roller may not be efficiently regulated. This is because there is sex.
Therefore, by restricting the positions of both ends of the belt on the heat roller by the collar attached to the heat roller to which pressure from the press roller is applied across the belt, the effect of effectively preventing the belt from shifting can be obtained. is there.
[0035]
Next, the relationship between the position of the
As shown in FIGS. 5 and 6, the
[0036]
That is, the
[0037]
In the example shown in FIGS. 5 and 6, the
[0038]
Next, the shape of the
As shown in FIGS. 8 and 9, the
[0039]
In order to satisfy such a condition, it is effective that the
[0040]
Further, in order to prevent the
[0041]
Therefore, in order to reduce the width of the
[0042]
Even if the
[0043]
In order to satisfy such a condition, the
[0044]
In addition, if the condition of the width of the
[0045]
Further, in the configuration as shown in FIG. 8, it is necessary to remove the
[0046]
In the configuration shown in FIG. 8, when a tool such as a flat-blade screwdriver is inserted into the
[0047]
Accordingly, in order to improve the efficiency of the parts replacement operation such as the replacement of the
[0048]
The
[0049]
Accordingly, the edge of the
[0050]
Next, a configuration example of the shape of the
As shown in FIG. 10, the
[0051]
This is because if the end portion of the
[0052]
As the
[0053]
Next, the shape of the contact surface of the
As shown in FIG. 11, the contact surface of the
[0054]
For this reason, the larger the thickness d of the parallel part, the larger the area (contact area) in contact with the end face of the
[0055]
For these reasons, it is preferable that the parallel portion reliably supports the end surface of the
[0056]
Next, the relationship between the
It is necessary to fit the
[0057]
Therefore, the width of the
[0058]
As described above, the width of the groove portion of the heat roller is not made larger than the width of the convex portion of the collar by a predetermined range, so that the belt is not damaged even when the collar is displaced, It becomes possible to improve the life of the belt.
[0059]
Next, the relationship between the
It is necessary to fit the
[0060]
Accordingly, the width f of the
[0061]
As described above, by preventing the groove provided outside the collar from being wider than the ring by a predetermined range or more, the collar can be securely fixed to the heat roller, and the belt can be damaged. You can prevent problems.
[0062]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the fixing device having the belt hung on the heat roller and the peeling roller, the belt is damaged or the belt is damaged by efficiently preventing the belt from shifting. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus having a fixing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part in the fixing device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration example of a heat roller, a belt, a peeling roller, and a collar.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration example of a heat roller, a belt, a peeling roller, and a collar.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between the shape of a collar and the shape of a heat roller on which the collar is mounted.
FIG. 6 is a perspective view showing the shape of a collar in detail.
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of a ring as a fixing member attached to a collar.
FIG. 8 is a view showing a heat roller on which a collar is mounted.
FIG. 9 is a view showing a heat roller on which a collar is mounted.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a heat roller with a collar mounted thereon.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a color shape and a heat roller shape corresponding to the color shape;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (12)
熱源により加熱される加熱ローラと、
この加熱ローラの近傍に配置される剥離ローラと、
前記加熱ローラと前記剥離ローラに掛け渡された状態で支持されたベルトと、
前記ベルトを挟んで前記加熱ローラとの間に所定の圧力をもって接する加圧ローラと、
前記加熱ローラに設置され、前記加熱ローラと前記剥離ローラとに掛けられるベルトの寄りを前記加熱ローラ上で規制する規制部材と、
を具備することを特徴とする定着装置。A fixing device for fixing a developer on an image forming medium,
A heating roller heated by a heat source;
A peeling roller disposed in the vicinity of the heating roller;
A belt supported in a state of being stretched over the heating roller and the peeling roller;
A pressure roller in contact with the heating roller with a predetermined pressure across the belt;
A regulating member that is installed on the heating roller and regulates on the heating roller a belt that is hung on the heating roller and the peeling roller;
A fixing device.
前記規制部材には、前記加熱ローラの溝に収まる凸部が設けられている、ことを特徴とする前記請求項1に記載の定着装置。A groove is provided on the surface of the heating roller,
The fixing device according to claim 1, wherein the regulating member is provided with a convex portion that fits in a groove of the heating roller.
前記規制部材には、前記固定部材の開放部の位置を保持する突起部が設けられている、ことを特徴とする前記請求項1に記載の定着装置。The regulating member is fixed to the heating roller by a fixing member made of an annular member having an open portion,
The fixing device according to claim 1, wherein the restricting member is provided with a protrusion that holds a position of the opening of the fixing member.
前記固定部材の開放部の端部は、丸みを持たせた形状、あるいは、前記規制部材に接触しない形状とする、ことを特徴とする前記請求項1に記載の定着装置。The regulating member is fixed to the heating roller with a fixing member made of an annular member having an open portion,
The fixing device according to claim 1, wherein an end portion of the opening portion of the fixing member has a rounded shape or a shape that does not contact the regulating member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013041129A (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
US9527688B2 (en) | 2014-10-31 | 2016-12-27 | Konica Minolta, Inc. | Belt-drive device and image forming apparatus |
-
2003
- 2003-07-11 JP JP2003195785A patent/JP2005031349A/en not_active Abandoned
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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