JP2008107390A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、複写機、レーザプリンタやファクシミリ等に用いられる定着装置、および、この定着装置を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device used for, for example, a copying machine, a laser printer, a facsimile, and the like, and an image forming apparatus using the fixing device.
従来、定着装置としては、加熱源によって加熱される加熱ローラと、この加熱ローラの周面に接触する加圧ベルトと、この加圧ベルトを内側から上記加熱ローラに押圧する圧接部材とを有し、上記加熱ローラと上記加圧ベルトとの間に記録紙を挟み込み、トナー像を加熱溶融して記録紙に定着している(特開2002−372887号公報:特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の定着装置では、上記加熱ローラと上記加圧ベルトとの間に、小サイズの記録材を連続して通紙したときに、上記加熱ローラの通紙外域である端部の温度が上昇し、その後、大サイズの記録材を通紙すると、オフセット等の画像障害を生じる問題があった。 However, in the conventional fixing device, when a small-sized recording material is continuously passed between the heating roller and the pressure belt, the temperature of the end portion that is the outer area of the heating roller passes through. After that, when a large-size recording material is passed, there is a problem that image trouble such as offset occurs.
特に、上記加熱ローラの温度を上昇させるための電力の低減や時間の短縮のために、上記加熱ローラの熱容量を小さくしたときに、この熱容量の小さい加熱ローラでは、軸方向への熱の移動が、一層おきにくく、画像障害を生じる問題があった。 In particular, when the heat capacity of the heating roller is reduced in order to reduce the electric power for increasing the temperature of the heating roller and shorten the time, the heating roller having a small heat capacity does not transfer heat in the axial direction. There is a problem in that it is more difficult to occur and an image defect occurs.
そこで、この発明の課題は、小サイズ通紙後の大サイズ通紙時のオフセット等の画像障害を抑制した定着装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a fixing device that suppresses image troubles such as offset at the time of passing a large size after passing a small size.
上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
互いに接触して共に回転する加熱回転体および加圧回転体と、
上記加熱回転体を加熱する加熱部と、
上記加圧回転体の内部に配置されると共に、上記加熱回転体に向けて上記加圧回転体を弾性変形して押圧する弾性押圧部と、
上記加圧回転体の内部に配置されると共に、上記弾性押圧部よりも、上記加熱回転体と上記加圧回転体との接触面における上記加圧回転体の回転方向の下流側で、上記加熱回転体に向けて上記加圧回転体を押圧する非弾性押圧部と
を備え、
上記非弾性押圧部の上記加圧回転体軸方向の端部の放熱性は、上記非弾性押圧部の上記加圧回転体軸方向の中央部の放熱性よりも、大きいことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the fixing device of the present invention is:
A heating rotator and a pressure rotator that rotate together in contact with each other;
A heating unit for heating the heating rotator;
An elastic pressing portion that is disposed inside the pressure rotator and elastically deforms and presses the pressure rotator toward the heating rotator;
The heating unit is disposed inside the pressurizing rotator, and further on the downstream side in the rotation direction of the pressurizing rotator on the contact surface between the heating rotator and the pressurizing rotator than the elastic pressing portion. An inelastic pressing portion that presses the pressure rotating body toward the rotating body,
The heat dissipation performance of the end portion of the inelastic pressing portion in the axial direction of the pressurizing rotating body is greater than the heat dissipation performance of the central portion of the inelastic pressing portion in the axial direction of the pressurizing rotating body.
ここで、上記非弾性押圧部の上記端部、および、上記非弾性押圧部の上記中央部は、それぞれ、上記非弾性押圧部の上記加圧回転体を押圧する押圧面を含む。「非弾性押圧部の放熱性」とは、上記加熱回転体の熱を放熱することをいう。 Here, the said edge part of the said inelastic press part and the said center part of the said inelastic press part each include the press surface which presses the said pressurization rotary body of the said inelastic press part. “The heat dissipation of the inelastic pressing portion” means that the heat of the heating rotator is radiated.
この発明の定着装置によれば、互いに接触して共に回転する加熱回転体および加圧回転体と、上記加熱回転体を加熱する加熱部と、上記加熱回転体に向けて上記加圧回転体を押圧する非弾性押圧部とを備えているので、上記非弾性押圧部が上記加圧回転体を介して上記加熱回転体を押圧したときに、上記加熱回転体の熱が、上記非弾性押圧部に伝わる。 According to the fixing device of the present invention, the heating rotator and the pressure rotator that rotate in contact with each other, the heating unit that heats the heating rotator, and the pressure rotator facing the heating rotator. An inelastic pressing portion that presses the heat rotating body when the inelastic pressing portion presses the heating rotating body via the pressure rotating body. It is transmitted to.
そして、上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性は、上記非弾性押圧部の上記中央部の放熱性よりも、大きいので、上記加熱回転体と上記加圧回転体との間に、小サイズの記録材を通紙した時に、上記加熱回転体の軸方向の端部の熱は、上記非弾性押圧部の放熱性の大きな上記端部によって、上記非弾性押圧部の上記端部から放熱されて、上記加熱回転体の端部の温度上昇を防ぐことができる。 And since the heat dissipation of the said edge part of the said inelastic press part is larger than the heat dissipation of the said center part of the said inelastic press part, it is small between the said heating rotary body and the said pressurization rotary body. When a recording material of a size is passed, the heat at the axial end portion of the heating rotator is radiated from the end portion of the inelastic pressing portion by the end portion having high heat dissipation of the inelastic pressing portion. Thus, the temperature rise at the end of the heating rotator can be prevented.
一方、上記加熱回転体の軸方向の中央部の熱は、上記非弾性押圧部の放熱性の小さな上記中央部によって、上記非弾性押圧部の上記中央部に移動し難く、上記加熱回転体の上記端部へ移動し易くなって、上記加熱回転体の温度が、軸方向にわたって均一化される。 On the other hand, the heat of the central portion in the axial direction of the heating rotator is difficult to move to the central portion of the inelastic pressing portion by the central portion having a small heat dissipation property of the inelastic pressing portion. It becomes easy to move to the said edge part, and the temperature of the said heating rotary body is equalized over an axial direction.
したがって、小サイズ通紙後の大サイズ通紙時のオフセットや紙しわ等の発生を抑制できる。 Therefore, it is possible to suppress the occurrence of offset, paper wrinkles, and the like when passing a large size after passing a small size.
また、一実施形態の定着装置では、上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性が上記非弾性押圧部の上記中央部の放熱性よりも大きくなるように、上記非弾性押圧部の上記端部と上記非弾性押圧部の上記中央部との材料が、異なっている。 In the fixing device according to an embodiment, the end of the inelastic pressing portion is configured such that the heat dissipation of the end of the inelastic pressing portion is greater than the heat dissipation of the central portion of the inelastic pressing portion. The material of the part and the central part of the inelastic pressing part are different.
この実施形態の定着装置によれば、上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性が上記非弾性押圧部の上記中央部の放熱性よりも大きくなるように、上記非弾性押圧部の上記端部と上記非弾性押圧部の上記中央部との材料が、異なっているので、確実に、上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性を、上記非弾性押圧部の上記中央部の放熱性よりも大きくできる。 According to the fixing device of this embodiment, the end of the inelastic pressing portion is configured such that the heat dissipation of the end of the inelastic pressing portion is greater than the heat dissipation of the central portion of the inelastic pressing portion. Since the material of the central portion of the non-elastic pressing portion is different from that of the central portion of the non-elastic pressing portion, the heat dissipation performance of the end portion of the non-elastic pressing portion is reliably ensured. Can be bigger.
また、一実施形態の定着装置では、上記非弾性押圧部の上記端部の熱伝導率は、上記非弾性押圧部の上記中央部の熱伝導率よりも大きい。 In the fixing device according to the embodiment, the thermal conductivity of the end portion of the inelastic pressing portion is larger than the thermal conductivity of the central portion of the inelastic pressing portion.
この実施形態の定着装置によれば、上記非弾性押圧部の上記端部の熱伝導率は、上記非弾性押圧部の上記中央部の熱伝導率よりも大きいので、確実に、上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性を、上記非弾性押圧部の上記中央部の放熱性よりも大きくできる。 According to the fixing device of this embodiment, since the thermal conductivity of the end portion of the inelastic pressing portion is larger than the thermal conductivity of the central portion of the inelastic pressing portion, it is ensured that the inelastic pressing portion is The heat dissipation of the end of the part can be made larger than the heat dissipation of the central part of the inelastic pressing part.
また、一実施形態の定着装置では、上記非弾性押圧部の上記端部における上記加圧回転体を押圧する押圧面の面積は、上記非弾性押圧部の上記中央部における上記加圧回転体を押圧する押圧面の面積よりも大きい。 In the fixing device according to an embodiment, the area of the pressing surface that presses the pressure rotator at the end of the inelastic pressing portion is equal to the pressure rotator at the center of the inelastic pressing portion. It is larger than the area of the pressing surface to be pressed.
この実施形態の定着装置によれば、上記非弾性押圧部の上記端部における上記押圧面の面積は、上記非弾性押圧部の上記中央部における上記押圧面の面積よりも大きいので、確実に、上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性を、上記非弾性押圧部の上記中央部の放熱性よりも大きくできる。 According to the fixing device of this embodiment, the area of the pressing surface at the end of the inelastic pressing portion is larger than the area of the pressing surface at the central portion of the inelastic pressing portion. The heat dissipation of the end of the inelastic pressing portion can be made larger than the heat dissipation of the central portion of the inelastic pressing portion.
また、一実施形態の定着装置では、上記弾性押圧部および上記非弾性押圧部を支持する支持部を有する。 In one embodiment, the fixing device includes a support portion that supports the elastic pressing portion and the inelastic pressing portion.
この実施形態の定着装置によれば、上記弾性押圧部および上記非弾性押圧部を支持する支持部を有するので、上記支持部によって、上記弾性押圧部および上記非弾性押圧部を、同時に、上記加圧回転体を介して、上記加熱回転体に押圧できる。 According to the fixing device of this embodiment, since the elastic pressing portion and the inelastic pressing portion are supported, the elastic pressing portion and the inelastic pressing portion are simultaneously added to the additional pressure by the supporting portion. The heating rotary body can be pressed via the pressure rotary body.
また、一実施形態の定着装置では、上記非弾性押圧部は、上記弾性押圧部を支持する支持部を、一体に形成している。 In the fixing device according to the embodiment, the inelastic pressing portion integrally forms a support portion that supports the elastic pressing portion.
この実施形態の定着装置によれば、上記非弾性押圧部は、上記弾性押圧部を支持する支持部を、一体に形成しているので、上記非弾性押圧部の表面積を大きくできて、上記非弾性押圧部の放熱性を一層向上できる。 According to the fixing device of this embodiment, since the inelastic pressing portion integrally forms a support portion that supports the elastic pressing portion, the surface area of the inelastic pressing portion can be increased, and the non-elastic pressing portion can be increased. The heat dissipation of the elastic pressing part can be further improved.
また、一実施形態の定着装置では、上記加熱部の上記加熱回転体軸方向の長さは、上記非弾性押圧部の上記加圧回転体軸方向の長さよりも短く、
上記加熱回転体軸および上記加圧回転体軸に直交する方向からみて、上記加熱部は、上記非弾性押圧部の内側にある。
In the fixing device according to an embodiment, a length of the heating unit in the heating rotator axial direction is shorter than a length of the inelastic pressing unit in the pressure rotator axial direction.
When viewed from the direction orthogonal to the heating rotator axis and the pressurizing rotator axis, the heating part is inside the inelastic pressing part.
この実施形態の定着装置によれば、上記加熱部の上記加熱回転体軸方向の長さは、上記非弾性押圧部の上記加圧回転体軸方向の長さよりも短く、上記加熱回転体軸および上記加圧回転体軸に直交する方向からみて、上記加熱部は、上記非弾性押圧部の内側にあるので、上記非弾性押圧部の上記端部を、上記加熱部の端部の外側まで、配置でき、上記非弾性押圧部の上記端部が、上記加熱部によって、加熱され難くなって、上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性を一層向上できる。 According to the fixing device of this embodiment, the length of the heating unit in the heating rotator axis direction is shorter than the length of the inelastic pressing unit in the pressure rotator axis direction, and the heating rotator shaft and When viewed from the direction orthogonal to the pressure rotating body axis, the heating part is inside the inelastic pressing part, so that the end of the inelastic pressing part extends to the outside of the end of the heating part. It can arrange | position and the said edge part of the said inelastic press part becomes difficult to be heated by the said heating part, and can further improve the heat dissipation of the said edge part of the said inelastic press part.
また、一実施形態の定着装置では、
上記加熱部は、
上記加熱回転体の軸方向の端部以外の中央部を加熱する小サイズ通紙用の加熱部と、
上記加熱回転体の軸方向の端部および中央部を加熱する大サイズ通紙用の加熱部と
を含む。
In the fixing device of one embodiment,
The heating part is
A heating part for passing small size paper that heats the central part other than the end part in the axial direction of the heating rotator,
A heating section for passing large-size sheets that heats the axial end and center of the heating rotator.
この実施形態の定着装置によれば、上記加熱部は、上記加熱回転体の軸方向の端部以外の中央部を加熱する小サイズ通紙用の加熱部と、上記加熱回転体の軸方向の端部および中央部を加熱する大サイズ通紙用の加熱部とを含むので、上記加熱回転体と上記加圧回転体との間に、大サイズの記録材を通紙した時に、上記大サイズ通紙用の加熱部を用いる一方、上記加熱回転体と上記加圧回転体との間に、小サイズの記録材を通紙した時に、上記小サイズ通紙用の加熱部を用いることで、小サイズ通紙時の上記加熱回転体の端部の温度上昇を、一層確実に、防ぐことができる。 According to the fixing device of this embodiment, the heating unit includes a heating unit for small-size sheet passing that heats the central portion other than the end in the axial direction of the heating rotator, and an axial direction of the heating rotator. A heating unit for passing large-size paper that heats the end and the center, so that when the large-size recording material is passed between the heating rotating body and the pressing rotating body, On the other hand, when a small-size recording material is passed between the heating rotator and the pressure rotator, using the heating unit for small-size paper passing, It is possible to more reliably prevent the temperature rise at the end of the heating rotator when a small size is passed.
また、一実施形態の定着装置では、上記非弾性押圧部の上記端部および上記中央部のそれぞれの熱伝導率に基づいて、上記加熱回転体の軸方向の端部および中央部のそれぞれを加熱するときの上記加熱部の出力を設定する制御部を有する。 Further, in the fixing device according to an embodiment, each of the end portion and the center portion in the axial direction of the heating rotating body is heated based on the thermal conductivity of each of the end portion and the center portion of the inelastic pressing portion. A control unit for setting the output of the heating unit when performing.
この実施形態の定着装置によれば、上記非弾性押圧部の上記端部および上記中央部のそれぞれの熱伝導率に基づいて、上記加熱回転体の上記端部および上記中央部のそれぞれを加熱するときの上記加熱部の出力を設定する制御部を有するので、従来のように、上記非弾性押圧部の上記端部および上記中央部のそれぞれの熱伝導率が一様であるときに比べて、上記加熱回転体の上記端部および上記中央部のそれぞれを加熱するときの上記加熱部の出力を一様にできて、上記加熱部の出力を設定し易くなる。 According to the fixing device of this embodiment, each of the end portion and the central portion of the heating rotating body is heated based on the thermal conductivity of each of the end portion and the central portion of the inelastic pressing portion. Since it has a control unit that sets the output of the heating unit when, compared to the conventional case where the thermal conductivity of each of the end portion and the central portion of the inelastic pressing portion is uniform, It is possible to make the output of the heating part uniform when heating each of the end part and the central part of the heating rotator, and it is easy to set the output of the heating part.
また、一実施形態の定着装置では、上記非弾性押圧部の上記端部および上記中央部のそれぞれの熱伝導率に基づいて、上記加熱回転体の軸方向の端部および中央部のそれぞれの上記加圧回転体に対する接触圧力を設定する制御部を有する。 Further, in the fixing device according to an embodiment, each of the end portion and the central portion in the axial direction of the heating rotating body is based on the thermal conductivity of each of the end portion and the central portion of the inelastic pressing portion. It has a control part which sets up contact pressure to a pressurization rotating body.
この実施形態の定着装置によれば、上記非弾性押圧部の上記端部および上記中央部のそれぞれの熱伝導率に基づいて、上記加熱回転体の上記端部および上記中央部のそれぞれの上記加圧回転体に対する接触圧力を設定する制御部を有するので、従来のように、上記非弾性押圧部の上記端部および上記中央部のそれぞれの熱伝導率が一様であるときに比べて、上記加熱回転体の上記端部および上記中央部の接触圧力を一様にできて、上記加熱回転体の接触圧力を設定し易くなる。 According to the fixing device of this embodiment, based on the respective thermal conductivities of the end portion and the center portion of the inelastic pressing portion, each of the end portion and the center portion of the heating rotator is subjected to the addition. Since it has a control part which sets contact pressure to a pressure rotating body, compared with the case where each thermal conductivity of the above-mentioned end part of the above-mentioned inelastic press part and the above-mentioned central part is uniform like the past, The contact pressure at the end and the center of the heating rotator can be made uniform, and the contact pressure of the heating rotator can be easily set.
また、この発明の画像形成装置は、上記定着装置を備えたことを特徴としている。 An image forming apparatus according to the present invention includes the fixing device.
この発明の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えているので、品質のよい画像形成装置を実現できる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since the fixing device is provided, a high quality image forming apparatus can be realized.
この発明の定着装置によれば、上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性は、上記非弾性押圧部の上記中央部の放熱性よりも、大きいので、小サイズ通紙後の大サイズ通紙時のオフセット等の画像障害を抑制できる。 According to the fixing device of the present invention, the heat dissipation property of the end portion of the inelastic pressing portion is greater than the heat dissipation property of the central portion of the inelastic pressing portion. It is possible to suppress image trouble such as offset at the time of paper.
また、この発明の画像形成装置によれば、上記定着装置を備えているので、品質のよい画像形成装置を実現できる。 Also, according to the image forming apparatus of the present invention, since the fixing device is provided, a high quality image forming apparatus can be realized.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1の実施形態)
図1は、この発明の定着装置の第1の実施形態である簡略構成図を示している。この定着装置は、互いに外周面が接触して共に回転する(加熱回転体としての)加熱ローラ1および(加圧回転体としての)加圧ベルト2と、上記加熱ローラ1を加熱する(加熱部としての)加熱ヒータ11と、上記加圧ベルト2の内部に配置されると共に上記加熱ローラ1に向けて上記加圧ベルト2を押圧する弾性押圧部3および非弾性押圧部4とを有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a simplified configuration diagram showing a first embodiment of a fixing device according to the present invention. This fixing device heats the heating roller 1 (as a heating rotator) and the pressure belt 2 (as a pressure rotator) rotating together with the outer peripheral surfaces in contact with each other, and the heating roller 1 (heating unit). And a
上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4は、上記加圧ベルト2の軸方向に沿って、上記加熱ローラ1や上記加圧ベルト2の幅寸法と略同じ長さに、形成されている。
The elastic
上記弾性押圧部3は、上記加熱ローラ1に向けて上記加圧ベルト2を弾性変形して押圧する。上記非弾性押圧部4は、上記弾性押圧部3よりも、上記加熱ローラ1と上記加圧ベルト2との接触面における上記加圧ベルト2の回転方向の下流側で、上記加熱ローラ1に向けて上記加圧ベルト2を押圧する。
The elastic
上記加熱ローラ1は、図示しないモータ等の駆動部によって、回転され、上記加圧ベルト2は、上記加熱ローラ1との摩擦によって、上記加熱ローラ1の回転に従動して回転する。
The
そして、上記加熱ローラ1および上記加圧ベルト2は、互いに接触して記録材Pを搬送しつつこの記録材Pのトナーtを定着させる。具体的に述べると、上記加熱ローラ1と上記加圧ベルト2との接触によりニップ部を形成し、このニップ部によって、上記記録材Pの上記トナーtを溶融して定着しつつ上記記録材Pを搬送する。
The
上記弾性押圧部3の弾性変形による押圧によって、上記記録材Pに上記トナーtを良好に定着する。上記非弾性押圧部4の押圧によって、上記加熱ローラ1にひずみを生じさせて、上記記録材Pと上記加熱ローラ1との付着力を低下し、上記記録材Pを容易に剥離できる。
The toner t is satisfactorily fixed on the recording material P by the pressing due to the elastic deformation of the elastic
上記記録材Pは、例えば、用紙やOHPシートなどのシートである。この記録材Pの一面には、トナーtが付着され、このトナーtは、例えば、樹脂、磁性体または着色料などの加熱溶融性を有する材料からなる。 The recording material P is, for example, a sheet such as paper or an OHP sheet. A toner t is attached to one surface of the recording material P, and the toner t is made of a material having heat melting properties such as a resin, a magnetic material, or a colorant.
上記加熱ローラ1は、上記記録材Pの一面(画像面)に接触する。上記加熱ローラ1は、中空ローラであり、内側から外側に順に、芯層、弾性層および表層を有する。上記加熱ローラ1の外径は、例えば、26mmである。上記芯層は、例えば、厚さ2mmのアルミからなる。上記弾性層は、例えば、厚さ200μmのシリコンゴムからなる。上記表層は、例えば、厚さ20μmのPFAチューブからなる。
The
上記加熱ローラ1は、サーミスタ10によって、表面温度を検出され、このサーミスタ10の検出温度に基づいて、上記加熱ヒータ11の出力が調整される。例えば、上記サーミスタ10の検出温度が、190℃となるように、700Wの上記加熱ヒータ11が調整される。
The surface temperature of the
上記加圧ベルト2は、エンドレスベルトであり、上記加圧ベルト2の外径は、例えば、30mmであり、厚さ70μmのポリイミドからなる。
The
上記加圧ベルト2の内部には、上記加圧ベルト2を内部からガイドするベルトガイド7が設けられている。上記加圧ベルト2の内部には、上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4を支持する支持部5が設けられている。上記支持部5と上記ベルトガイド7とは、連結部6によって、連結され、上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4と、上記ベルトガイド7と、によって、上記加圧ベルト2を内部から、張力をかけつつ支持している。上記支持部5によって、上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4を、同時に、上記加圧ベルト2を介して、上記加熱ローラ1に押圧できる。
A
上記加圧ベルト2は、上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4によって、上記加熱ローラ1に対して、100〜530Nの荷重で加圧されている。この場合、上記ニップ部の幅寸法(上記加圧ベルト2の回転方向の寸法)は、約9mmになる。上記ニップ部の長さ寸法(上記加圧ベルト2の回転軸方向の寸法)は、約240mmになる。
The
なお、上記ニップ部の圧力は、上記加熱ローラ1と上記加圧ベルト2とを相対的に接近または離隔する(図示しない)ニップ圧調整部によって、変更自在である。
Note that the pressure of the nip portion can be changed by a nip pressure adjusting portion (not shown) that relatively approaches or separates the
上記弾性押圧部3は、例えば、ゴム硬度10°〜20°のシリコンゴムからなる。上記弾性押圧部3は、上記加熱ローラ1の外周面に沿った形に湾曲している。
The elastic
図2に示すように、上記非弾性押圧部4の上記加圧ベルト2軸方向の端部41の放熱性は、上記非弾性押圧部4の上記加圧ベルト2軸方向の中央部40の放熱性よりも、大きい。ここで、上記非弾性押圧部4の上記端部41および上記中央部40は、それぞれ、上記非弾性押圧部4の上記加圧ベルト2を押圧する押圧面4aを含む。上記非弾性押圧部4の放熱性とは、上記加熱ローラ1の熱を放熱することをいう。
As shown in FIG. 2, the heat dissipation of the
つまり、上記非弾性押圧部4の上記端部41と上記中央部40との材料は、異なっていて、上記非弾性押圧部4の上記端部41の熱伝導率は、上記非弾性押圧部4の上記中央部40の熱伝導率よりも大きい。
That is, the materials of the
具体的に述べると、上記端部41を、高熱伝導材としてのアルミニウムで構成し、上記中央部40を、低熱伝導材としての鉄で構成する。上記中央部40の軸方向の長さは、140mmであり、上記両端部41,41の軸方向の長さのそれぞれは、100mmである。つまり、上記中央部40の軸方向の範囲は、小サイズの記録材Pを通紙する領域となる。
More specifically, the
なお、上記中央部40としては、10W/(m・K)以下の低熱伝導樹脂であってもよく、例えば、LCP、PET、PPS等の耐熱性を有する合成樹脂がある。上記端部41としては、80W/(m・K)以上の高熱伝導樹脂であってもよく、例えば、グラファイト型結晶構造やダイアモンド型結晶構造を有する材料がある。
The
また、上記中央部40および上記端部41として、鉄、アルミニウム、銅やマグネシウムなどの金属や、これらを含む合金と上記樹脂との組み合わせで構成してもよく、上記端部41の熱伝導率は、上記中央部40の熱伝導率よりも大きければよい。
Further, the
上記構成の定着装置によれば、上記非弾性押圧部4が上記加圧ベルト2を介して上記加熱ローラ1を押圧したときに、上記加熱ローラ1の熱が、上記非弾性押圧部4に伝わる。
According to the fixing device having the above configuration, when the inelastic
そして、上記非弾性押圧部4の上記端部41の放熱性は、上記非弾性押圧部4の上記中央部40の放熱性よりも、大きいので、上記加熱ローラ1と上記加圧ベルト2との間に、小サイズの記録材Pを通紙した時に、上記加熱ローラ1の軸方向の端部の熱は、上記非弾性押圧部4の放熱性の大きな上記端部41によって、上記非弾性押圧部4の上記端部41から放熱されて、上記加熱ローラ1の端部の温度上昇を防ぐことができる。
And since the heat dissipation of the said
一方、上記加熱ローラ1の軸方向の中央部の熱は、上記非弾性押圧部4の放熱性の小さな上記中央部40によって、上記非弾性押圧部4の上記中央部40に移動し難く、上記加熱ローラ1の上記端部へ移動し易くなって、上記加熱ローラ1の温度が、軸方向にわたって均一化される。
On the other hand, the heat at the central portion in the axial direction of the
したがって、小サイズ通紙後の大サイズ通紙時のオフセットや紙しわ等の発生を抑制できる。 Therefore, it is possible to suppress the occurrence of offset, paper wrinkles, and the like when passing a large size after passing a small size.
また、上記非弾性押圧部4の上記端部41と上記非弾性押圧部4の上記中央部40との材料が、異なり、上記非弾性押圧部4の上記端部41の熱伝導率が、上記非弾性押圧部4の上記中央部40の熱伝導率よりも大きいので、確実に、上記非弾性押圧部4の上記端部41の放熱性を、上記非弾性押圧部4の上記中央部40の放熱性よりも大きくできる。
The material of the
(第2の実施形態)
この発明の定着装置の第2の実施形態では、図2に示す上記第1の実施形態の上記中央部40および上記端部41の熱伝導率を異ならせるかわりに、上記非弾性押圧部4の上記端部41における上記加圧ベルト2を押圧する押圧面4aの面積を、上記非弾性押圧部4の上記中央部40における上記加圧ベルト2を押圧する押圧面4aの面積よりも大きくしている。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the fixing device of the present invention, instead of changing the thermal conductivity of the
したがって、確実に、上記非弾性押圧部4の上記端部41の放熱性を、上記非弾性押圧部4の上記中央部40の放熱性よりも大きくできる。
Therefore, the heat dissipation of the
(第3の実施形態)
図3は、この発明の定着装置の第3の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図1)と相違する点を説明すると、この第3の実施形態では、上記非弾性押圧部14は、上記弾性押圧部3を支持する支持部42を、一体に形成している。この非弾性押圧部14は、上記連結部6に連結される上記支持部5によって、支持されている。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a third embodiment of the fixing device of the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) will be described. In the third embodiment, the inelastic pressing
したがって、上記非弾性押圧部14の表面積を大きくできて、上記非弾性押圧部14の放熱性を一層向上できる。
Therefore, the surface area of the inelastic pressing
(第4の実施形態)
図4は、この発明の定着装置の第4の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図1)と相違する点を説明すると、この第4の実施形態では、上記非弾性押圧部24は、上記弾性押圧部3を支持する支持部43を、一体に形成している。この非弾性押圧部24の上記支持部43は、上記連結部6に連結されている。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the fixing device of the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) will be described. In the fourth embodiment, the inelastic pressing
したがって、上記非弾性押圧部24の表面積を大きくできて、上記非弾性押圧部24の放熱性を一層向上できる。
Therefore, the surface area of the inelastic pressing
(第5の実施形態)
図5は、この発明の定着装置の第5の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図1)と相違する点を説明すると、この第5の実施形態では、上記加熱ヒータ11の上記加熱ローラ1軸方向の長さは、上記非弾性押圧部4の上記加圧ベルト2軸方向の長さよりも短く、上記加熱ローラ1軸および上記加圧ベルト2軸に直交する方向からみて、上記加熱ヒータ11は、上記非弾性押圧部4の内側にある。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the fixing device of the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) will be described. In the fifth embodiment, the length of the
したがって、上記非弾性押圧部4の上記端部41を、上記加熱ヒータ11の端部の外側まで、配置でき、上記非弾性押圧部4の上記端部41が、上記加熱ヒータ11によって、加熱され難くなって、上記非弾性押圧部4の上記端部41の放熱性を一層向上できる。
Therefore, the
(第6の実施形態)
図6は、この発明の定着装置の第6の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図1)と相違する点を説明すると、この第6の実施形態では、上記加熱ヒータ11は、上記加熱ローラ1の軸方向の端部以外の中央部を加熱する小サイズ通紙用の加熱ヒータ11aと、上記加熱ローラ1の軸方向の端部および中央部を加熱する大サイズ通紙用の加熱ヒータ11bとを含む。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the fixing device of the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) will be described. In the sixth embodiment, the
したがって、上記加熱ローラ1と上記加圧ベルト2との間に、大サイズの記録材Pを通紙した時に、上記大サイズ通紙用の加熱ヒータ11bを用いる一方、上記加熱ローラ1と上記加圧ベルト2との間に、小サイズの記録材Pを通紙した時に、上記小サイズ通紙用の加熱ヒータ11aを用いることで、小サイズ通紙時の上記加熱ローラ1の端部の温度上昇を、一層確実に、防ぐことができる。
Therefore, when the large size recording material P is passed between the
(第7の実施形態)
図7は、この発明の定着装置の第7の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図1)と相違する点を説明すると、この第7の実施形態では、上記非弾性押圧部4の上記端部41および上記中央部40のそれぞれの熱伝導率に基づいて、上記加熱ローラ1の軸方向の端部および中央部のそれぞれを加熱するときの上記加熱ヒータ11の出力を設定する制御部8を有する。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 shows a seventh embodiment of the fixing device of the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) will be described. In the seventh embodiment, based on the respective thermal conductivities of the
したがって、従来のように、上記非弾性押圧部4の上記端部41および上記中央部40のそれぞれの熱伝導率が一様であるときに比べて、上記加熱ローラ1の上記端部および上記中央部のそれぞれを加熱するときの上記加熱ヒータ11の出力を一様にできて、上記加熱ヒータ11の出力を設定し易くなる。
Therefore, as compared with the conventional case where the thermal conductivity of each of the
(第8の実施形態)
図8は、この発明の定着装置の第8の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図1)と相違する点を説明すると、この第8の実施形態では、上記非弾性押圧部4の上記端部41および上記中央部40のそれぞれの熱伝導率に基づいて、上記加熱ローラ1の軸方向の端部および中央部のそれぞれの上記加圧ベルト2に対する接触圧力を設定する制御部9を有する。
(Eighth embodiment)
FIG. 8 shows an eighth embodiment of the fixing device of the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) will be described. In the eighth embodiment, based on the thermal conductivity of each of the
したがって、従来のように、上記非弾性押圧部4の上記端部41および上記中央部40のそれぞれの熱伝導率が一様であるときに比べて、上記加熱ローラ1の上記端部および上記中央部の接触圧力を一様にできて、上記加熱ローラ1の接触圧力を設定し易くなる。
Therefore, as compared with the conventional case where the thermal conductivity of each of the
(第9の実施形態)
図9は、この発明の定着装置の第9の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図1)と相違する点を説明すると、この第9の実施形態では、上記加熱ローラ1を加熱する加熱部として、上記加熱ヒータ11の代わりに、電磁誘導加熱ユニット71を用いている。
(Ninth embodiment)
FIG. 9 shows a ninth embodiment of the fixing device of the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) will be described. In the ninth embodiment, an electromagnetic
上記電磁誘導加熱ユニット71は、コア71aとコイル71bとを有し、上記加熱ローラ1の内部に配置されている。上記電磁誘導加熱ユニット71は、上記加熱ローラ1の内部から磁束を発生して、上記加熱ローラ1を電磁誘導によって加熱する。
The electromagnetic
(第10の実施形態)
図10は、この発明の定着装置の第10の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図1)と相違する点を説明すると、この第10の実施形態では、加熱回転体として、上記加熱ローラ1の代わりに、加熱ベルト75を用いている。
(Tenth embodiment)
FIG. 10 shows a tenth embodiment of the fixing device of the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) will be described. In the tenth embodiment, a
上記加熱ベルト75は、第1のローラ76と第2のローラ77とに架け回されている。上記加熱ヒータ11は、上記第1のローラ76の内部に、配置されている。上記第2のローラ77は、上記加圧ベルト2に、対向している。
The
上記第1のローラ76および上記第2のローラ77の少なくとも一方を回転させることで、上記加熱ベルト75は、従動して回転すると共に、上記第1のローラ76を介して上記加熱ヒータ11から熱を受ける。そして、上記加熱ベルト75と上記加圧ベルト2との接触により形成されるニップ部によって、定着を行う。
By rotating at least one of the
(第11の実施形態)
図11は、この発明の画像形成装置の一実施形態である簡略構成図を示している。この画像形成装置は、上記記録材Pに未定着のトナーtを付着して画像を形成する作像装置80と、上記トナーtを溶融して上記記録材Pに定着させる上記第1の実施形態の定着装置81とを備える。この画像形成装置は、電子写真4色カラープリンタである。
(Eleventh embodiment)
FIG. 11 is a simplified configuration diagram showing an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus includes an
上記作像装置80は、中間転写ベルト61と、この中間転写ベルト61に沿って配置されると共にトナー像を形成する4つの画像形成ユニット51と、この各画像形成ユニット51によって形成されたトナー像を上記中間転写ベルト61上に転写する一次転写部62と、上記中間転写ベルト61に転写された像を上記記録材Pに転写する二次転写部63とを備える。
The
ブラック(BK)のトナー像を形成する上記画像形成ユニット51、イエロー(Y)のトナー像を形成する上記画像形成ユニット51、マゼンタ(M)のトナー像を形成する上記画像形成ユニット51、および、シアン(C)のトナー像を形成する上記画像形成ユニット51は、上記中間転写ベルト61の上流から下流に沿って順に配置されている。
The image forming unit 51 that forms a black (BK) toner image, the image forming unit 51 that forms a yellow (Y) toner image, the image forming unit 51 that forms a magenta (M) toner image, and The image forming units 51 for forming a cyan (C) toner image are arranged in order from the upstream side to the downstream side of the
上記各画像形成ユニット51は、感光体ドラム52と、この感光体ドラム52を一様に帯電させるための帯電部53と、帯電した上記感光体ドラム52に画像露光を行うための露光部59と、露光によって形成された静電潜像に各色のトナーで現像を行うための現像部54とを備える。
Each of the image forming units 51 includes a
この画像形成装置は、この画像形成装置全体を制御する制御装置68と、この制御装置68から画像に応じた信号が送られる露光制御装置69とを備える。この露光制御装置69は、各色に応じて上記露光部59のそれぞれを駆動する。
The image forming apparatus includes a
次に、この画像形成装置の作用を説明する。 Next, the operation of this image forming apparatus will be described.
上記画像形成ユニット51の上記感光体ドラム52上に現像されたトナー画像は、上記中間転写ベルト61との接触位置で、上記一次転写部62によって、上記中間転写ベルト61上に一次転写される。
The toner image developed on the
上記中間転写ベルト61上に転写されたトナー画像は、各画像形成ユニット51を通過するごとに、各色がその上に重ねられて、最終的に、フルカラーのトナー画像が、上記中間転写ベルト61上に形成される。
Each time the toner image transferred onto the
その後、上記中間転写ベルト61上のフルカラーのトナー画像は、上記中間転写ベルト61の下流において、上記二次転写部63によって、上記記録材Pに一括して二次転写される。
Thereafter, the full-color toner image on the
そして、上記記録材Pは、上記記録材Pの搬送路の下流にある上記定着装置81を通過することによって、トナー画像が定着されて、排紙トレー66上に排紙される。
The recording material P passes through the fixing
上記記録材Pは、最下部のカセット67に納められており、このカセット67から1枚ずつ上記二次転写部63にまで搬送される。
The recording material P is stored in the
なお、一次転写後、上記感光体ドラム52に残留したトナーは、下流に配置されたクリーニング部55によって除去され、このクリーニング部55の下側から回収される。
The toner remaining on the
また、二次転写後に、上記中間転写ベルト61上に残留したトナーは、クリーニングブレード65によって、上記中間転写ベルト61上から除去され、図示しない搬送スクリューで搬送され、図示しない廃トナー容器に回収される。
The toner remaining on the
上記構成の画像形成装置によれば、上記定着装置81を備えているので、良好な定着画像性能を得ることができる。なお、この画像形成装置の定着装置として、上記第2〜上記第10の実施形態のいずれかに記載の定着装置を用いてもよい。
According to the image forming apparatus having the above configuration, since the fixing
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記加圧回転体として、上記加圧ベルト2以外に、ローラであってもよい。また、上記加熱ローラ1の外部に、上記加熱ヒータ11を配置してもよい。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, the pressure rotating body may be a roller other than the
また、上記非弾性部材4は、大サイズ通紙時と小サイズ通紙時との定着性の差をなくすために、上記非弾性部材4の熱伝導率が、上記端部41から上記中央部40へ徐々に変化するようにしてもよい。
Further, the
また、上記非弾性部材4にフィンを設けることにより、上記中央部40と上記端部41との熱伝導率を変化させるようにしてもよい。
Moreover, you may make it change the thermal conductivity of the said
また、画像形成装置としては、モノクロ/カラーの複写機、プリンタ、FAXやこれらの複合機など、どれであってもかまわない。 The image forming apparatus may be any one of a monochrome / color copying machine, a printer, a FAX, and a complex machine of these.
1 加熱ローラ(加熱回転体)
10 サーミスタ
11 加熱ヒータ(加熱部)
11a 小サイズ通紙用の加熱ヒータ(小サイズ通紙用の加熱部)
11b 大サイズ通紙用の加熱ヒータ(大サイズ通紙用の加熱部)
2 加圧ベルト(加圧回転体)
3 弾性押圧部
4,14,24 非弾性押圧部
4a 押圧面
40 中央部
41 端部
42,43 支持部
5 支持部
6 連結部
7 ベルトガイド
8,9 制御部
71 電磁誘導加熱ユニット(加熱部)
71a コア
71b コイル
75 加熱ベルト(加熱回転体)
76 第1のローラ
77 第2のローラ
80 作像装置
81 定着装置
P 記録材
t トナー
1 Heating roller (heated rotating body)
10
11a Heater for passing small size paper (heating part for passing small size paper)
11b Heater for passing large size paper (Heating part for passing large size paper)
2 Pressure belt (Pressurizing rotator)
DESCRIPTION OF
76
Claims (11)
上記加熱回転体を加熱する加熱部と、
上記加圧回転体の内部に配置されると共に、上記加熱回転体に向けて上記加圧回転体を弾性変形して押圧する弾性押圧部と、
上記加圧回転体の内部に配置されると共に、上記弾性押圧部よりも、上記加熱回転体と上記加圧回転体との接触面における上記加圧回転体の回転方向の下流側で、上記加熱回転体に向けて上記加圧回転体を押圧する非弾性押圧部と
を備え、
上記非弾性押圧部の上記加圧回転体軸方向の端部の放熱性は、上記非弾性押圧部の上記加圧回転体軸方向の中央部の放熱性よりも、大きいことを特徴とする定着装置。 A heating rotator and a pressure rotator that rotate together in contact with each other;
A heating unit for heating the heating rotator;
An elastic pressing portion that is disposed inside the pressure rotator and elastically deforms and presses the pressure rotator toward the heating rotator;
The heating unit is disposed inside the pressurizing rotator, and further on the downstream side in the rotation direction of the pressurizing rotator on the contact surface between the heating rotator and the pressurizing rotator than the elastic pressing portion. An inelastic pressing portion that presses the pressure rotating body toward the rotating body,
The heat dissipation of the end portion of the inelastic pressing portion in the axial direction of the pressing rotator is greater than the heat dissipation performance of the central portion of the inelastic pressing portion in the axial direction of the pressing rotator. apparatus.
上記非弾性押圧部の上記端部の放熱性が上記非弾性押圧部の上記中央部の放熱性よりも大きくなるように、上記非弾性押圧部の上記端部と上記非弾性押圧部の上記中央部との材料が、異なっていることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The end portion of the inelastic pressing portion and the center of the inelastic pressing portion so that the heat dissipation performance of the end portion of the inelastic pressing portion is greater than the heat dissipation performance of the center portion of the inelastic pressing portion. The fixing device is characterized in that the material of the part is different.
上記非弾性押圧部の上記端部の熱伝導率は、上記非弾性押圧部の上記中央部の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The fixing device according to claim 1, wherein a thermal conductivity of the end portion of the inelastic pressing portion is larger than a thermal conductivity of the central portion of the inelastic pressing portion.
上記非弾性押圧部の上記端部における上記加圧回転体を押圧する押圧面の面積は、上記非弾性押圧部の上記中央部における上記加圧回転体を押圧する押圧面の面積よりも大きいことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The area of the pressing surface that presses the pressing rotator at the end of the inelastic pressing portion is larger than the area of the pressing surface that presses the pressing rotator at the center of the inelastic pressing portion. A fixing device characterized by the above.
上記弾性押圧部および上記非弾性押圧部を支持する支持部を有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
A fixing device having a support portion for supporting the elastic pressing portion and the inelastic pressing portion.
上記非弾性押圧部は、上記弾性押圧部を支持する支持部を、一体に形成していることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The fixing device according to claim 1, wherein the inelastic pressing portion integrally forms a support portion that supports the elastic pressing portion.
上記加熱部の上記加熱回転体軸方向の長さは、上記非弾性押圧部の上記加圧回転体軸方向の長さよりも短く、
上記加熱回転体軸および上記加圧回転体軸に直交する方向からみて、上記加熱部は、上記非弾性押圧部の内側にあることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The length of the heating unit in the axial direction of the heating rotator is shorter than the length of the inelastic pressing unit in the direction of the axis of pressurizing rotator,
The fixing device, wherein the heating unit is located inside the inelastic pressing unit when viewed from a direction orthogonal to the heating rotating body axis and the pressure rotating body axis.
上記加熱部は、
上記加熱回転体の軸方向の端部以外の中央部を加熱する小サイズ通紙用の加熱部と、
上記加熱回転体の軸方向の端部および中央部を加熱する大サイズ通紙用の加熱部と
を含むことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The heating part is
A heating part for passing small size paper that heats the central part other than the end part in the axial direction of the heating rotator,
A fixing device comprising: a heating section for passing large-size sheets that heats an end portion and a central portion in the axial direction of the heating rotator.
上記非弾性押圧部の上記端部および上記中央部のそれぞれの熱伝導率に基づいて、上記加熱回転体の軸方向の端部および中央部のそれぞれを加熱するときの上記加熱部の出力を設定する制御部を有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 3.
Based on the respective thermal conductivities of the end portion and the central portion of the inelastic pressing portion, the output of the heating portion when heating the axial end portion and the central portion of the heating rotating body is set. A fixing device having a control unit for performing the above operation.
上記非弾性押圧部の上記端部および上記中央部のそれぞれの熱伝導率に基づいて、上記加熱回転体の軸方向の端部および中央部のそれぞれの上記加圧回転体に対する接触圧力を設定する制御部を有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 3.
Based on the respective thermal conductivities of the end part and the central part of the inelastic pressing part, the contact pressures of the end part and the central part of the heating rotator in the axial direction with respect to the pressurizing rotator are set. A fixing device having a control unit.
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