JP2008151902A - 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、互いに接触して共に回転する加熱ローラおよび加圧ベルトと、上記加熱ローラを加熱するヒータと、上記加圧ベルトの内部に配置されると共に上記加熱ローラに向けて上記加圧ベルトを押圧する押圧部とを備えたものがある。 Conventionally, as a fixing device, a heating roller and a pressure belt that rotate together in contact with each other, a heater that heats the heating roller, and a heating roller that is disposed inside the pressure belt and that faces the heating roller. Some include a pressing portion that presses the pressure belt.
そして、画像品質の低下を防止する目的や、記録材の搬送性を改善する目的により、上記押圧部にヒータを内蔵し、この押圧部により、上記加圧ベルトを加熱していた(特開平9−197853号公報:特許文献1参照、および、特開2004−205965号公報:特許文献2参照)
しかしながら、上記従来の定着装置では、上記加圧ベルトを上記押圧部により加熱しているので、上記加熱ローラと上記加圧ベルトとの圧接により形成されるニップ部において、上記加圧ベルトを加熱することになる。 However, in the conventional fixing device, since the pressure belt is heated by the pressing portion, the pressure belt is heated in a nip portion formed by the pressure contact between the heating roller and the pressure belt. It will be.
このため、上記加圧ベルトは、高温を維持する必要があるが、上記押圧部の熱伝導の低い弾性体を介して上記加圧ベルトを加熱することになって、上記加圧ベルトの熱追従性が悪化するという問題があった。また、一方では、上記ニップ部における上記加圧ベルトの加熱により、上記加圧ベルトが熱劣化を起こす問題があった。 For this reason, although it is necessary for the pressure belt to maintain a high temperature, the pressure belt is heated via an elastic body having a low thermal conductivity in the pressing portion, so that the heat follow-up of the pressure belt. There was a problem that the sex deteriorated. On the other hand, there is a problem that the pressure belt is thermally deteriorated due to heating of the pressure belt in the nip portion.
そして、上記加圧ベルトの熱追従性の悪化により、上記ニップ部に記録材を連続して通紙しているときに、通紙された記録材の表裏に、温度差が生じて、記録材にカールが発生していた。 When the recording material is continuously passed through the nip portion due to the deterioration of the heat followability of the pressure belt, a temperature difference occurs between the front and back of the passed recording material, and the recording material Curling occurred.
特に、省エネ定着を達成するために、上記加圧ベルトの熱容量を低くした場合、上記加圧ベルトの温度を、高温に維持できず、記録材のカールの発生が顕著であった。 In particular, when the heat capacity of the pressure belt is lowered in order to achieve energy saving fixing, the temperature of the pressure belt cannot be maintained at a high temperature, and the curling of the recording material is remarkable.
そこで、この発明の課題は、記録材のカールの発生を防止しつつ、加圧ベルトの熱劣化を防止できる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 can prevent thermal degradation of a pressure belt while preventing curling of a recording material.
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押圧する押圧部と、
上記加圧回転体の内部に配置されると共に上記加圧回転体を内部から回転可能にガイドするガイド部と
を備え、
上記加圧回転体は、上記ガイド部により、加熱される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;
A pressing portion that is disposed inside the pressure rotator and presses the pressure rotator toward the heating rotator; and
A guide portion that is disposed inside the pressurizing rotator and guides the pressurizing rotator so as to be rotatable from the inside;
The pressurizing rotating body is heated by the guide portion.
ここで、「上記加圧回転体は、上記ガイド部により、加熱される」とは、上記ガイド部が、それ自体、発熱して、上記加圧回転体を加熱するようにしてもよく、または、他の加熱源により上記ガイド部を加熱し、このガイド部を介して、上記加圧回転体を加熱するようにしてもよい。 Here, “the pressure rotator is heated by the guide part” means that the guide part itself generates heat to heat the pressure rotator, or Alternatively, the guide part may be heated by another heating source, and the pressure rotating body may be heated via the guide part.
この発明の定着装置によれば、上記加圧回転体は、上記ガイド部により、加熱されるので、上記加熱回転体と上記加圧回転体との間に記録材を通紙しているときに、上記加圧回転体の温度を、上記記録材のカールを低減可能な温度に、維持できて、上記記録材のカールの発生を防止できる。また、上記押圧部とは別の位置にて、上記加圧回転体を加熱するため、上記加圧回転体の熱劣化を防止できる。 According to the fixing device of the present invention, the pressure rotator is heated by the guide portion. Therefore, when the recording material is passed between the heating rotator and the pressure rotator. The temperature of the pressure rotating body can be maintained at a temperature at which curling of the recording material can be reduced, and the occurrence of curling of the recording material can be prevented. Moreover, since the said pressurization rotary body is heated in a position different from the said press part, the thermal deterioration of the said pressurization rotary body can be prevented.
また、一実施形態の定着装置では、上記ガイド部は、抵抗発熱体を有する。 In the fixing device according to the embodiment, the guide unit includes a resistance heating element.
この実施形態の定着装置によれば、上記ガイド部は、抵抗発熱体を有するので、上記ガイド部を板状に形成できて、小型化を図れる。また、上記ガイド部を上記加圧回転体に、空気を介さずに、接触して加熱できて、熱効率がよい。 According to the fixing device of this embodiment, since the guide portion has a resistance heating element, the guide portion can be formed in a plate shape and can be reduced in size. Further, the guide part can be heated by contacting the pressure rotating body without air, and the thermal efficiency is good.
また、一実施形態の定着装置では、上記ガイド部および上記押圧部が内接する仮想円の直径は、上記加圧回転体の内径よりも小さく、かつ、上記加圧回転体の内径から5mmを引いた値よりも大きい。 In one embodiment, the diameter of the virtual circle inscribed by the guide portion and the pressing portion is smaller than the inner diameter of the pressure rotator, and 5 mm is subtracted from the inner diameter of the pressure rotator. Is greater than
この実施形態の定着装置によれば、上記ガイド部および上記押圧部が内接する仮想円の直径は、上記加圧回転体の内径よりも小さく、かつ、上記加圧回転体の内径から5mmを引いた値よりも大きいので、上記ガイド部および上記押圧部によって、上記加圧回転体を、円滑かつ安定して、回転可能にガイドできる。これに対して、上記仮想円の直径が、上記加圧回転体の内径よりも大きいと、上記加圧回転体は、上記ガイド部および上記押圧部を円滑に回転できない一方、上記仮想円の直径が、上記加圧回転体の内径から5mmを引いた値よりも小さいと、上記加圧回転体は、上記ガイド部および上記押圧部を安定して回転できない。 According to the fixing device of this embodiment, the diameter of the virtual circle inscribed by the guide portion and the pressing portion is smaller than the inner diameter of the pressure rotator, and 5 mm is subtracted from the inner diameter of the pressure rotator. Therefore, the pressure rotating body can be smoothly and stably guided by the guide part and the pressing part so as to be rotatable. On the other hand, if the diameter of the virtual circle is larger than the inner diameter of the pressurizing rotator, the pressurizing rotator cannot smoothly rotate the guide part and the pressing part, whereas the diameter of the virtual circle However, if it is smaller than the value obtained by subtracting 5 mm from the inner diameter of the pressure rotating body, the pressure rotating body cannot rotate the guide part and the pressing part stably.
また、一実施形態の定着装置では、上記ガイド部により上記加圧回転体を加熱する温度は、所定条件に基づいて、制御される。 In one embodiment, the temperature at which the pressure rotator is heated by the guide unit is controlled based on a predetermined condition.
ここで、所定条件とは、湿度、温度や用紙種類などの条件をいう。 Here, the predetermined conditions refer to conditions such as humidity, temperature, and paper type.
この実施形態の定着装置によれば、上記ガイド部により上記加圧回転体を加熱する温度は、所定条件に基づいて、制御されるので、上記加圧回転体の温度を、所定条件に応じて、最適な温度に可変できる。 According to the fixing device of this embodiment, the temperature at which the pressure rotator is heated by the guide unit is controlled based on a predetermined condition. Therefore, the temperature of the pressure rotator is set according to the predetermined condition. , Variable to the optimum temperature.
また、一実施形態の定着装置では、上記ガイド部は、板バネであり、上記加圧回転体を内部から押圧する。 In the fixing device according to an embodiment, the guide portion is a leaf spring, and presses the pressure rotating body from the inside.
この実施形態の定着装置によれば、上記ガイド部は、板バネであり、上記加圧回転体を内部から押圧するので、上記ガイド部により上記加圧回転体を確実に加熱することができる。 According to the fixing device of this embodiment, the guide portion is a leaf spring and presses the pressure rotator from the inside, so that the pressure rotator can be reliably heated by the guide portion.
また、一実施形態の定着装置では、上記ガイド部は、上記加圧回転体の内面に接触するように、配置されている。 In the fixing device according to an embodiment, the guide portion is disposed so as to be in contact with the inner surface of the pressure rotating body.
この実施形態の定着装置によれば、上記ガイド部は、上記加圧回転体の内面に接触するように、配置されているので、上記ガイド部により上記加圧回転体を確実に加熱することができる。 According to the fixing device of this embodiment, since the guide portion is disposed so as to contact the inner surface of the pressure rotator, the pressure rotator can be reliably heated by the guide portion. it can.
また、一実施形態の定着装置では、上記ガイド部は、上記加圧回転体に接触したときに、上記加圧回転体を介して上記加熱回転体を押圧しない位置に、配置されている。 Further, in the fixing device according to an embodiment, the guide unit is disposed at a position where the guide rotating unit does not press the heating rotating body via the pressure rotating body when contacting the pressure rotating body.
この実施形態の定着装置によれば、上記ガイド部は、上記加圧回転体に接触したときに、上記加圧回転体を介して上記加熱回転体を押圧しない位置に、配置されているので、上記加熱回転体と上記加圧回転体との圧接により形成されるニップ部を避けて、上記ガイド部は上記加圧回転体を加熱する。したがって、上記加圧回転体の温度を、上記記録材のカールを低減可能な温度に、一層確実に維持できると共に、上記加圧回転体の熱劣化を一層確実に防止できる。 According to the fixing device of this embodiment, the guide portion is arranged at a position where the heating rotator is not pressed via the pressure rotator when the guide portion contacts the pressure rotator. The guide portion heats the pressure rotator, avoiding the nip formed by the pressure contact between the heating rotator and the pressure rotator. Therefore, the temperature of the pressure rotator can be maintained more reliably at a temperature at which the curl of the recording material can be reduced, and thermal deterioration of the pressure rotator can be more reliably prevented.
また、一実施形態の定着装置では、
上記ガイド部は、上記加圧回転体の回転方向の上流側の一端を固定端とされる一方、上記加圧回転体の回転方向の下流側の他端を自由端とされ、
上記ガイド部は、上記固定端と上記自由端との間で、上記加圧回転体に、接触している。
In the fixing device of one embodiment,
The guide portion has one end on the upstream side in the rotation direction of the pressure rotator as a fixed end, and the other end on the downstream side in the rotation direction of the pressure rotator as a free end,
The guide portion is in contact with the pressure rotating body between the fixed end and the free end.
この実施形態の定着装置によれば、上記ガイド部は、上記加圧回転体の回転方向の上流側の上記固定端と、上記加圧回転体の回転方向の下流側の上記自由端との間で、上記加圧回転体に、接触しているので、上記ガイド部は、上記加圧回転体の回転方向の下流側で、揺動できて、上記加圧回転体を円滑に回転可能にガイドできる。 According to the fixing device of this embodiment, the guide portion is between the fixed end on the upstream side in the rotation direction of the pressure rotator and the free end on the downstream side in the rotation direction of the pressure rotator. Since the pressure rotating body is in contact with the pressure rotating body, the guide portion can swing on the downstream side in the rotation direction of the pressure rotating body, and the pressure rotating body can be smoothly rotated. it can.
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、上記加圧回転体は、上記ガイド部により、加熱されるので、上記記録材のカールの発生を防止しつつ、上記加圧回転体の熱劣化を防止できる。 According to the fixing device of the present invention, since the pressure rotator is heated by the guide portion, it is possible to prevent thermal degradation of the pressure rotator while preventing the recording material from curling.
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.
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一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を有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a simplified configuration diagram showing an embodiment of a fixing device according to the present invention. This fixing device has a heating roller 1 (as a heating rotator) and a pressure belt 2 (as a pressure rotator) that rotate together with their outer peripheral surfaces in contact with each other.
上記加熱ローラ1の内部には、(加熱部としての)加熱ヒータ5が配置され、この加熱ヒータ5は、上記加熱ローラ1を、加熱する。
A heater 5 (as a heating unit) is disposed inside the
上記加圧ベルト2の内部には、(押圧部としての)弾性押圧部3および非弾性押圧部4が配置され、この弾性押圧部3および非弾性押圧部4は、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。
Inside the pressure belt 2, an elastic pressing
上記加圧ベルト2の内部には、ガイド部8が配置され、このガイド部8は、上記加圧ベルト2を内部から回転可能にガイドする。
A
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、(矢印方向に)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(矢印方向に)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Sを搬送しつつこの記録材S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Sの上記トナーtを溶融して定着しつつ上記記録材Sを搬送する。
The
上記記録材S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S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 S is, for example, a sheet such as paper or an OHP sheet. A toner t is attached to one surface of the recording material S, 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S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0.5mmの鉄からなる。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、図示しないサーミスタによって、表面温度を検出され、このサーミスタの検出温度に基づいて、上記加熱ヒータ5の出力が調整される。例えば、上記サーミスタの検出温度が、190℃となるように、700Wの上記加熱ヒータ5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、厚さは、50μm〜150μmである。上記加圧ベルト2の材料は、例えば、耐熱樹脂のポリイミドであり、または、ガラス繊維基材にポリイミドを含浸させたものである。 The pressure belt 2 is an endless belt, and the pressure belt 2 has an outer diameter of, for example, 30 mm and a thickness of 50 μm to 150 μm. The material of the pressure belt 2 is, for example, a heat-resistant resin polyimide, or a glass fiber base material impregnated with polyimide.
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
上記弾性押圧部3は、例えば、幅4mm、厚み4mmの樹脂からなる。上記非弾性押圧部4は、幅5mm、厚み4mmのゴムからなる。上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4は、(例えばPFA、PTFEなどの)低摩擦係数のシートに覆われ、もしくは、(例えばPFA、PTFEなどの)低摩擦材がコートされている。
The elastic
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S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Sと上記加熱ローラ1との付着力を低下し、上記記録材Sを容易に剥離できる。
The toner t is satisfactorily fixed on the recording material S by pressing due to elastic deformation of the elastic
上記加圧ベルト2の内部には、支持部7が配置され、この支持部7は、上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4を支持している。上記支持部7は、例えば、樹脂、SUS、鉄やセラミックからなる。
A
上記支持部7には、上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4と反対側の位置に、潤滑剤塗布部6が配置されている。この潤滑剤塗布部6は、例えば、幅5mm、厚さ3mmの耐熱フェルトからなり、(例えばフッ素系のグリスまたはオイルなどの)潤滑剤を、上記加圧ベルト2の内面に塗布する。
On the
上記ガイド部8は、二つあり、この二つのガイド部8,8は、上記支持部7に、互いに対向する位置に、配置されている。この二つのガイド部8,8を結ぶ方向は、上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4と上記潤滑剤塗布部6とを結ぶ方向と直交している。つまり、上記ガイド部8は、上記加圧ベルト2に接触したときに、上記加圧ベルト2を介して上記加熱ローラ1を押圧しない位置に、配置されている。
There are two
上記弾性押圧部3および上記非弾性押圧部4と、上記ガイド部8と、によって、上記加圧ベルト2を内部から、支持している。上記ガイド部8,8および上記押圧部3,4が内接する仮想円の直径は、上記加圧ベルト2の内径よりも小さく、かつ、上記加圧ベルト2の内径から5mmを引いた値よりも大きい。
The pressure belt 2 is supported from the inside by the elastic
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 pressure belt 2 is pressed against the
上記加圧ベルト2は、上記ガイド部8により、加熱される。上記ガイド部8の電力は、例えば、100Wである。
The pressure belt 2 is heated by the
上記ガイド部8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
上記ガイド部8は、板バネであり、上記加圧ベルト2を内部から押圧する。上記ガイド部8は、上記加圧ベルト2の回転方向の上流側の一端を固定端とされる一方、上記加圧ベルト2の回転方向の下流側の他端を自由端とされ、上記ガイド部8は、上記固定端と上記自由端との間で、上記加圧ベルト2に、接触している。
The
つまり、上記ガイド部8の固定端は、上記支持部7に取り付けられ、上記ガイド部8の自由端は、上記支持部7から離隔している。そして、上記ガイド部8の横断面円弧形状の円弧部は、その凸面側で、上記加圧ベルト2の内面に接触している。
That is, the fixed end of the
図2に示すように、上記ガイド部8は、上記加圧ベルト2の内面に接触する部分の断面において、上記加圧ベルト2の内面側へ順に、基材8a、絶縁層8b、(抵抗発熱体としての)発熱層8c、絶縁層8dおよび摺動面8eを有する。
As shown in FIG. 2, the
上記基材8aは、バネ性を有するSUSで構成され、上記絶縁層8bは、ポリイミドからなり、上記発熱層8cは、SUSなどからなる金属箔で構成され、上記絶縁層8dは、ポリイミドからなり、上記摺動面8eは、低摩擦係数のPFAもしくはPTFEからなる。上記発熱層8cは、通電されて、発熱する。
The
上記ガイド部8は、上記基材8aにより、バネ性を有し、上記加圧ベルト2の内側に、1N〜30Nの荷重を押し当てている。
The
上記摺動面8eの形状には、上記潤滑剤塗布部6の潤滑剤が、上記弾性押圧部3の表層、上記非弾性押圧部4の表層、および、上記潤滑剤塗布部6を、循環できるように、おおよそ上記加圧ベルト2の回転方向に細かな溝を設けてもよい。
In the shape of the sliding
上記発熱層8cの他の形態としては、ガラス繊維などの耐熱性を有する繊維に、カーボン繊維を編み込んで構成したものや、耐熱樹脂の中にカーボンを分散させたものや、(例えばゴムや樹脂などの)絶縁部内に発熱線を配置したものなどがある。
As other forms of the
なお、上記ガイド部8は、上記加圧ベルト2の内面に接触または非接触するように、配置されて、上記加圧ベルト2が安定して従動回転できるならば、如何なる形状であってもよい。また、上記ガイド部8に加熱部を設けなくても、他の加熱源により上記ガイド部8を加熱し、このガイド部8を介して、上記加圧ベルト2を加熱するようにしてもよい。
The
上記ガイド部8により上記加圧ベルト2を加熱する温度は、所定条件に基づいて、制御される。所定条件とは、湿度、温度や用紙種類などの条件をいう。
The temperature at which the pressure belt 2 is heated by the
ここで、上記加圧ベルト2の温度と、上記記録材Sとしての用紙のカール高さとの、関係を説明する。 Here, the relationship between the temperature of the pressure belt 2 and the curl height of the sheet as the recording material S will be described.
図3から分かるように、上記加圧ベルト2の温度を高く維持すると、高湿環境下にて吸水した用紙が定着にて乾燥する工程において、用紙表裏の乾燥度合いの差が小さくなるため、排紙トレイ上に排出され積載された用紙のカール高さは低くなる。 As can be seen from FIG. 3, if the temperature of the pressure belt 2 is kept high, the difference in the degree of dryness between the front and back of the paper is reduced in the process of drying the paper that has absorbed water in a high humidity environment. The curl height of the paper discharged and stacked on the paper tray becomes low.
図3では、横軸に、上記加圧ベルト2の温度を示し、縦軸に、定着後の用紙が50枚積層されたときの用紙のカール高さを示し、165mm/sの速度で再生紙を連続通紙した場合のカール高さを示す。 In FIG. 3, the horizontal axis indicates the temperature of the pressure belt 2 and the vertical axis indicates the curl height of 50 sheets after fixing, and recycled paper at a speed of 165 mm / s. The curl height when the paper is continuously fed is shown.
また、上記加圧ベルト2の温度維持と、上記ガイド部8による上記加圧ベルト2への加熱の有無との、関係を説明する。
Further, the relationship between the temperature maintenance of the pressure belt 2 and the presence or absence of heating of the pressure belt 2 by the
上記ガイド部8により上記加圧ベルト2を加熱すると、図4に示すように、連続通紙中に、上記加圧ベルト2の温度を一定に保つことが可能である。一方、上記ガイド部8により上記加圧ベルト2を加熱しないと、図5に示すように、連続通紙中に、上記加圧ベルト2の温度を一定に保つことができず、上記加圧ベルト2の温度は、徐々に低減する。図4と図5では、横軸に、時間を示し、縦軸に、上記加圧ベルト2の温度を示す。
When the pressure belt 2 is heated by the
図6に示すように、上記ガイド部8の上記発熱層8cの幅(つまり、上記ガイド部8における上記加圧ベルト2の軸方向の発熱領域)は、非通紙領域の上記加圧ベルト2の温度を上昇させないために、最大通紙幅と同じか狭くなっている。なお、図6では、分かりやすくするために、上記発熱層8cをハッチングにて示している。
As shown in FIG. 6, the width of the
上記構成の定着装置によれば、上記加圧ベルト2は、上記ガイド部8により、加熱されるので、上記加熱ローラ1と上記加圧ベルト2との間に記録材Sを通紙しているときに、上記加圧ベルト2の温度を、上記記録材Sのカールを低減可能な温度に、維持できて、上記記録材Sのカールの発生を防止できる。また、上記押圧部3,4とは別の位置にて、上記加圧ベルト2を加熱するため、上記加圧ベルト2の熱劣化を防止できる。
According to the fixing device having the above configuration, the pressure belt 2 is heated by the
また、本発明のガイド部で加熱することで、従来例の押圧部で加熱する場合に比べて、上記加圧ベルト2を低い温度で加熱しても、上記加圧ベルト2をカール低減可能な温度に維持できる。例えば、以下の[表1]に示す。 Moreover, by heating with the guide part of the present invention, curling of the pressure belt 2 can be reduced even when the pressure belt 2 is heated at a lower temperature as compared with the case of heating with the pressure part of the conventional example. Can be maintained at temperature. For example, it is shown in the following [Table 1].
[表1]
[Table 1]
また、上記ガイド部8は、抵抗発熱体としての上記発熱層8cを有するので、上記ガイド部8を板状に形成できて、小型化を図れる。また、上記ガイド部8を上記加圧ベルト2に、空気を介さずに、接触して加熱できて、熱効率がよい。
Further, since the
また、上記ガイド部8および上記押圧部3,4が内接する仮想円の直径は、上記加圧ベルト2の内径よりも小さく、かつ、上記加圧ベルト2の内径から5mmを引いた値よりも大きいので、上記ガイド部8および上記押圧部3,4によって、上記加圧ベルト2を、円滑かつ安定して、回転可能にガイドできる。これに対して、上記仮想円の直径が、上記加圧ベルト2の内径よりも大きいと、上記加圧ベルト2は、上記ガイド部8および上記押圧部3,4を円滑に回転できない一方、上記仮想円の直径が、上記加圧ベルト2の内径から5mmを引いた値よりも小さいと、上記加圧ベルト2は、上記ガイド部8および上記押圧部3,4を安定して回転できない。
The diameter of the virtual circle inscribed by the
また、上記ガイド部8により上記加圧ベルト2を加熱する温度は、所定条件に基づいて、制御されるので、上記加圧ベルト2の温度を、所定条件に応じて、最適な温度に可変できる。
Further, the temperature at which the pressure belt 2 is heated by the
また、上記ガイド部8は、板バネであり、上記加圧ベルト2を内部から押圧するので、上記ガイド部8により上記加圧ベルト2を確実に加熱することができる。
Further, the
また、上記ガイド部8は、上記加圧ベルト2に接触したときに、上記加圧ベルト2を介して上記加熱ローラ1を押圧しない位置に、配置されているので、上記加熱ローラ1と上記加圧ベルト2との圧接により形成されるニップ部を避けて、上記ガイド部8は上記加圧ベルト2を加熱する。したがって、上記加圧ベルト2の温度を、上記記録材Sのカールを低減可能な温度に、一層確実に維持できると共に、上記加圧ベルト2の熱劣化を一層確実に防止できる。
The
また、上記ガイド部8は、上記加圧ベルト2の回転方向の上流側の上記固定端と、上記加圧ベルト2の回転方向の下流側の上記自由端との間で、上記加圧ベルト2に、接触しているので、上記ガイド部8は、上記加圧ベルト2の回転方向の下流側で、揺動できて、上記加圧ベルト2を円滑に回転可能にガイドできる。
Further, the
(第2の実施形態)
図7は、ガイド部の他の実施形態を示している。上記第1の実施形態(図6)と相違する点を説明すると、この第2の実施形態では、ガイド部18は、長手方向(つまり、上記加圧ベルト2の軸方向)に複数に分割されている。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows another embodiment of the guide portion. Explaining the difference from the first embodiment (FIG. 6), in the second embodiment, the
具体的に述べると、上記ガイド部18における上記加圧ベルト2に接触する部分は、上記ガイド部18の長手方向に配列された複数(7つ)の円弧部181〜187から構成されている。この隣り合う円弧部181〜187の間には、隙間を有している。なお、図7中のハッチングは、抵抗発熱体としての発熱層(図2の発熱層8c)を示している。
More specifically, a portion of the
したがって、上記円弧部181〜187の形状を変えることが容易となり、例えば、上記ガイド部18の長手方向の両端に行くほど、上記円弧部181〜187のバネ係数を大きくしておくことにより、潤滑剤を、上記ガイド部18の長手方向の中央部に留まらせやすくする効果が得られる。
Therefore, it becomes easy to change the shape of the
(第3の実施形態)
図8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S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S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。
(Third embodiment)
FIG. 8 shows a simplified configuration diagram as an embodiment of the image forming apparatus of 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S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S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Sは、上記記録材S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、排紙トレイ66上に排紙される。
The recording material S passes through the fixing
上記記録材S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 S 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の実施形態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、加熱回転体として、上記加熱ローラ1以外に、ベルトであってもよい。また、上記加熱ローラ1の外部に、上記加熱ヒータ5を配置してもよい。また、加熱部として、ヒータ以外に、電磁誘導加熱ユニットでもよい。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, a belt other than the
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)
2 加圧ベルト(加圧回転体)
3 弾性押圧部
4 非弾性押圧部
5 加熱ヒータ(加熱部)
6 潤滑剤塗布部
7 支持部
8,18 ガイド部
8c 発熱層(抵抗発熱体)
80 作像装置
81 定着装置
S 記録材
t トナー
1 Heating roller (heated rotating body)
2 Pressure belt (Pressurizing rotator)
3
6
80
Claims (9)
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押圧する押圧部と、
上記加圧回転体の内部に配置されると共に上記加圧回転体を内部から回転可能にガイドするガイド部と
を備え、
上記加圧回転体は、上記ガイド部により、加熱される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;
A pressing portion that is disposed inside the pressure rotator and presses the pressure rotator toward the heating rotator; and
A guide portion that is disposed inside the pressurizing rotator and guides the pressurizing rotator so as to be rotatable from the inside;
The fixing device according to claim 1, wherein the pressure rotating body is heated by the guide portion.
上記ガイド部は、抵抗発熱体を有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The fixing device, wherein the guide portion includes a resistance heating element.
上記ガイド部および上記押圧部が内接する仮想円の直径は、
上記加圧回転体の内径よりも小さく、かつ、上記加圧回転体の内径から5mmを引いた値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 diameter of the virtual circle inscribed by the guide part and the pressing part is
A fixing device characterized in that it is smaller than the inner diameter of the pressure rotator and larger than a value obtained by subtracting 5 mm from the inner diameter of the pressure rotator.
上記ガイド部により上記加圧回転体を加熱する温度は、所定条件に基づいて、制御されることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The fixing device, wherein the temperature at which the pressure rotator is heated by the guide unit is controlled based on a predetermined condition.
上記ガイド部は、板バネであり、上記加圧回転体を内部から押圧す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 guide portion is a leaf spring and presses the pressure rotator from the inside.
上記ガイド部は、上記加圧回転体の内面に接触するように、配置され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, wherein the guide portion is disposed so as to contact an inner surface of the pressure rotating body.
上記ガイド部は、上記加圧回転体に接触したときに、上記加圧回転体を介して上記加熱回転体を押圧しない位置に、配置され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, wherein the guide unit is disposed at a position where the heating rotator is not pressed via the pressure rotator when the guide part contacts the pressure rotator.
上記ガイド部は、上記加圧回転体の回転方向の上流側の一端を固定端とされる一方、上記加圧回転体の回転方向の下流側の他端を自由端とされ、
上記ガイド部は、上記固定端と上記自由端との間で、上記加圧回転体に、接触していることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The guide portion has one end on the upstream side in the rotation direction of the pressure rotator as a fixed end, and the other end on the downstream side in the rotation direction of the pressure rotator as a free end,
The fixing device, wherein the guide portion is in contact with the pressure rotating body between the fixed end and the free end.
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