JP2006208642A

JP2006208642A - 定着装置

Info

Publication number: JP2006208642A
Application number: JP2005019333A
Authority: JP
Inventors: Masashi Fujimoto; 将史藤本
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】ベルト６及び熱ローラ４の耐久性を損なうことなく、ベルト６の蛇行を防止すること。
【解決手段】定着装置２は、熱ローラ４と、ベルト６が巻き掛けられた圧ローラ８及び１０であってベルト６を介して熱ローラ４に圧接された圧ローラ８及び１０とを備えている。ベルト６両端部の内周面にはリブ１６が配設されている。圧ローラ８及び１０の両端部には、環状の段差１８が、対応するリブ１６の幅方向内側に位置付けられている。ベルト６の外周面が圧接させられる熱ローラ４の外周面の両端１２ａは、ベルト６の幅方向両端部の、リブ６が存在する領域Ｓ内に位置するよう配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、静電写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に装着される定着装置、更に詳しくは、熱ローラと、無端状のベルトが巻き掛けられた複数の圧ローラであって該ベルトを介して熱ローラに圧接された複数の圧ローラとを備えた定着装置に関する。

画像形成装置に装着される定着装置は、未定着トナーを用紙に定着させるため、高い温度と一定時間の圧力を必要としている。特に近年、ニーズが多くなってきているカラー画像形成装置においては、多色のトナーを重ねて印字するため、モノクロ機よりも高い熱量と圧力が必要とされる。この要求に応えるためには、熱ローラと圧ローラとのニップ幅が大きい定着装置が有利であるが、このような定着装置の一つの典型例としては、熱ローラと、無端状のベルトが巻き掛けられた２個の圧ローラであって該ベルトを介して熱ローラに圧接された２個の圧ローラとを備えた定着装置を挙げることができる（特許文献１参照）。

このような定着装置においては、ベルトが使用されているので、回転動作中にベルトが幅方向に片寄って、蛇行する現象が発生する。本発明者は、これを防止するため、図５に示すような第１の対策を考えた。すなわち、ベルト１００の幅方向両端部の内周面に蛇行防止用のリブ１０２を全周にわたって延在するよう配設し、圧ローラ１０４の各々の両端部に、外径の相違により形成される環状の段差１０６を、対応するリブ１０２の幅方向における内側に位置するよう配設した。そして、ベルト１００の外周面が圧接させられる熱ローラ１０８の外周面の両端１０８ａを、ベルト１００の幅方向両端部であって、リブ１０２が存在する幅方向の領域の内側に位置するよう配置した（図５において、符号１１０は、熱ローラ１０８の外周面に配設された弾性層を示している）。しかしながら、この対策においては、ベルト１００が回転作動中に幅方向にスラスト力を受けて、例えば図５において右方に片寄せられたときに、ベルト１００の、図５における左端部が、図５において２点鎖線で示されているように熱ローラ１０８側に持ち上げられて、圧ローラ１０４の左端部に乗り上げてしまう現象が認められた。このような現象が繰り返されると、ベルトの耐久性が損なわれることになる。

そこで、発明者は、第２の対策として、図６に示すように、ベルト１００の外周面が圧接させられる熱ローラ１０８の外周面の両端１０８ａを、ベルト１００の幅方向両端部から幅方向の両外側に延び出すよう配設した。一般的に、ベルト１００の両端の硬度は、熱ローラ１０８の外周面に配設された弾性層１１０の硬度よりも高い材料で形成されているので、ベルト１００の両端の角部が熱ローラ１０８の外周面の弾性層１１０に圧接されることにより、弾性層１１０の表面に傷や亀裂などの損傷を発生させる不具合が認められた。
特開２００４−２１２８４４号公報

本発明の目的は、ベルト及び熱ローラの耐久性を損なうことなく、ベルトの蛇行を防止することを可能にする、新規な定着装置を提供することである。

本発明によれば、
熱ローラと、無端状のベルトが巻き掛けられた複数の圧ローラであって該ベルトを介して熱ローラに圧接された複数の圧ローラとを備えた定着装置において、
該ベルトの幅方向両端部の内周面には蛇行防止用のリブが全周にわたって延在するよう配設され、該圧ローラの各々の両端部には、外径の相違により形成される環状の段差が、対応する該リブの該幅方向における内側に位置するよう配設され、該ベルトの外周面が圧接させられる該熱ローラの外周面の両端は、該ベルトの幅方向両端部であって、該リブが存在する該幅方向の領域内に位置するよう配置される、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。

以下、本発明に従って構成された定着装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１〜図４を参照して、定着装置２は、熱ローラ４と、無端状のベルト６が適宜の張力をもって巻き掛けられた複数の、実施形態においては２個の圧ローラ８及び１０とを備えている。圧ローラ８及び１０は、ベルト６を介して熱ローラ４に圧接されている。熱ローラ４は、アルミニウムなどの金属からなる円筒状本体１２と、円筒状本体１２の外周面に配設された、シリコンゴムなどからなる弾性層１４とを備えている。熱ローラ４の円筒状本体１２の両端１２ａには、円筒状本体１２よりも小径の円筒部１２ｂが、両端１２ａから軸方向の両側に延び出すよう一体に形成されている。熱ローラ４の中心部には熱源であるハロゲンヒータＨが配設されている。

ベルト６の幅方向（図３において左右方向であって、熱ローラ４と圧ローラ８及び１０の軸方向）両端部の内周面には蛇行防止用のリブ１６が全周にわたって延在するよう配設されている。実施形態において、リブ１６の各々は、該幅方向に長い長方形の横断面を有している。ベルト６は、ポリイミド樹脂から形成されており、表面がＰＦＡチューブで覆われている。また、リブ１６の各々は、シリコーン樹脂から形成されている。

圧ローラ８及び１０の各々の両端部には、外径の相違により形成される環状の段差１８が、対応するリブ１６の該幅方向における内側に位置するよう配設されている。圧ローラ８及び１０の各々は相互に実質的に同じ構成を有しているので、それらを代表して、圧ローラ８の構成について更に具体的に説明する。圧ローラ８は、アルミニウムなどの金属からなる円筒状本体２０を備えている。円筒状本体２０の両側部には、中間部２０ａよりも小径である小径部２０ｂが一体に形成され、上記環状の段差１８は、円筒状本体２０の小径部２０ｂの各々と中間部２０ａとの間に形成されている。小径部２０ｂの両側には、更に小径の円筒部２０ｃが、小径部２０ｂの両側面から軸方向の両側に延び出すよう一体に形成されている。ベルト６におけるリブ１６の各々は、圧ローラ８及び１０の各々の円筒状本体２０における、対応する小径部２０ｂの外周面の一部領域に巻き掛けられ、またベルト６における、リブ１６の各々が配設された両端部間の中間領域は、圧ローラ８及び１０の各々の円筒状本体２０における中間部２０ａの外周面の一部領域に巻き掛けられている。

ベルト６の外周面が圧接させられる熱ローラ４の円筒状本体１２の外周面、したがって弾性層１４の外周面、における両端１２ａは、ベルト６の幅方向両端部であって、リブ１６が存在する該幅方向の領域Ｓ内に位置するよう配置される。図示の実施形態において、該両端１２ａは、領域Ｓの、該幅方向の中央部に位置付けられている。

熱ローラ４は、ギヤなどの動力伝達機構を介して、例えば駆動原である電動モータに駆動連結されている（いずれも図示せず）。圧ローラ８及び１０と、リブ１６の各々を備えたベルト６のユニットは、周知のばね手段によって熱ローラ４に向けて付勢される。圧ローラ８及び１０は、ベルト６を介して熱ローラ４に圧接させられる。ベルト６の外周面の、圧ローラ８及び１０間の領域も、熱ローラ４に圧接させられる。熱ローラ４が電動モータにより図１において時計方向に回転駆動されると、圧ローラ８及び１０は、ベルト６と共に反時計方向に従動回転させられる。ハロゲンヒータＨが通電され、発熱が開始されると、熱ローラ４の昇温が開始される。熱ローラ４に伝達された熱は、ベルト６及び、ベルト６を介して圧ローラ８及び１０にも伝達される。熱ローラ４の表面温度が常温から所定の温度に達した後、片面（上面）にトナーが転写された用紙Ｐが図１において右から左に向かって搬送され、熱ローラ４と、ベルト６、圧ローラ８及び１０とのニップ部を通過すると、用紙Ｐの片面に転写された未定着トナーは、熱ローラ４によって用紙Ｐの片面に溶融定着される。

本発明による上記定着装置２においては、ベルト６の外周面が圧接させられる熱ローラ４の円筒状本体１２の外周面における両端１２ａは、ベルト６の幅方向両端部であって、リブ１６が存在する該幅方向の領域Ｓ内に位置するよう配置されているので、ベルト６の回転動作中に、ベルト６が幅方向の片方、例えば、図３及び図４において右方に片寄って、図５の２点鎖線で示されるように、熱ローラ４に向って持ち上げられようとしても、熱ローラ４の円筒状本体１２における外周面の一端部（図３及び図４において左端部）により規制されるので、リブ１６を含むベルト６の耐久性は十分に確保されかつ、ベルト６の蛇行が防止される。また、ベルト６の両端における角部（外周縁における角部）は、熱ローラ４の円筒状本体１２の外周面における両端１２ａの外側に位置しているので、熱ローラ４の該外周面を規定する弾性層１２の表面に傷や亀裂などの損傷を発生させることはなく、熱ローラ４の耐久性は所要のとおりに確保される。本発明による転写ローラ２において、ベルト６の両端における角部は、熱ローラ４の該外周面の両端１２ａの軸方向内側に位置することはないので、熱ローラ４の該外周面の弾性層１２及び、リブ１６を含むベルト６の耐久性は、十分に確保される。

本発明に従って構成された定着装置の実施形態の要部を示す構成概略図であって、各ローラの軸方向に見た構成概略図である。図１に示す定着装置の斜視図である。図１に示す定着装置における熱ローラと片方の圧ローラとの圧接状態を示す部分図であって、一部を断面で示す部分図である。図３のＡ部拡大図である。従来の定着装置の一例における熱ローラと片方の圧ローラとの圧接状態を示す部分図であって、一部を断面で示す部分図である。従来の定着装置の他の例における熱ローラと片方の圧ローラとの圧接状態を示す部分図であって、一部を断面で示す部分図である。

符号の説明

２：定着装置
４：熱ローラ
６：ベルト
８、１０：圧ローラ
１２：円筒状本体
１２ａ：熱ローラの両端
１４：弾性層
１６：リブ
１８：段差

Claims

熱ローラと、無端状のベルトが巻き掛けられた複数の圧ローラであって該ベルトを介して熱ローラに圧接された複数の圧ローラとを備えた定着装置において、
該ベルトの幅方向両端部の内周面には蛇行防止用のリブが全周にわたって延在するよう配設され、該圧ローラの各々の両端部には、外径の相違により形成される環状の段差が、対応する該リブの該幅方向における内側に位置するよう配設され、該ベルトの外周面が圧接させられる該熱ローラの外周面の両端は、該ベルトの幅方向両端部であって、該リブが存在する該幅方向の領域内に位置するよう配置される、
ことを特徴とする定着装置。