JP2008158482A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and a fixing device installed there.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、複数のローラ部材に張架された定着ベルトを定着部材として用いる技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このような定着ベルトを用いた装置は、定着部材としての定着ベルト(無端状ベルト)、定着ベルトを張架・支持する複数のローラ部材、複数のローラ部材のうち1つのローラ部材に内設されたヒータ、加圧ローラ(加圧部材)、等で構成されている。ヒータは、ローラ部材を介して定着ベルトを加熱する。そして、定着ベルトと加圧ローラとの間に形成されたニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine and a printer, a technique using a fixing belt stretched around a plurality of roller members as a fixing member is known (for example, see Patent Document 1).
An apparatus using such a fixing belt is provided in a fixing belt (endless belt) as a fixing member, a plurality of roller members that stretch and support the fixing belt, and one of the plurality of roller members. And a heater, a pressure roller (pressure member), and the like. The heater heats the fixing belt via the roller member. The toner image on the recording medium conveyed toward the nip formed between the fixing belt and the pressure roller is fixed on the recording medium by receiving heat and pressure at the nip.
一方、特許文献2等には、ウォームアップ時間が短いオンデマンド方式の定着装置が開示されている。
オンデマンド方式の定着装置は、定着部材としての定着フィルム(エンドレスフィルム)、加圧ローラ(加圧部材)、セラミックヒータ等のヒータ、等で構成されている。ヒータは、定着フィルムの内部に設置され、定着フィルムを介して加圧ローラに当接してニップ部を形成するとともに、定着フィルムを加熱する。そして、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される。
On the other hand,
An on-demand fixing device includes a fixing film (endless film) as a fixing member, a pressure roller (pressure member), a heater such as a ceramic heater, and the like. The heater is installed inside the fixing film, contacts the pressure roller through the fixing film to form a nip portion, and heats the fixing film. The toner image on the recording medium conveyed toward the nip portion is fixed on the recording medium by receiving heat and pressure at the nip portion.
他方、特許文献3等には、定着部材を効率よく加熱することを目的として、定着ベルトの基層を輻射熱透過性材料で形成して表層や中間層を輻射熱吸収性材料で形成する技術が開示されている。特に、特許文献3の図9には、定着ベルトと、定着ベルトをガイドするベルト用ガイド部材と、定着ベルトを介して加圧ローラ(バックアップローラ)に当接する透光性加圧部材と、を備えた定着装置が開示されている。
On the other hand,
上述した特許文献1等の定着装置は、定着ローラを用いた装置に比べて装置の高速化に適しているものの、ウォームアップ時間(プリント可能な温度に達するまでに要する時間である。)やファーストプリント時間(プリント要求を受けた後にプリント準備を経てプリント動作をおこない排紙が完了するまでの時間である。)の短縮化に限界があった。 The fixing device described in Patent Document 1 and the like described above is suitable for speeding up the device as compared with a device using a fixing roller, but it has a warm-up time (a time required to reach a printable temperature) and first. There is a limit to shortening the printing time (the time from when a print request is received until the printing operation is performed and the paper discharge is completed).
これに対して、特許文献2等の定着装置は、低熱容量化によりウォームアップ時間やファーストプリント時間の短縮化が可能になるとともに、装置の小型化も可能になる。しかし、このような定着装置は、定着フィルムのニップ部のみが局所的に加熱されて、定着フィルムのその他の部分は充分に加熱されていなかった。そのため、定着フィルムの回転によりニップ部の入口側で定着フィルムが最も冷えた状態になってしまい、定着不良が発生しやすくなるという問題があった。このような問題は、装置を高速化した場合に、定着フィルムの回転が速くなってニップ部以外の位置での定着フィルムの放熱が多くなってしまうため、特に無視できない問題になっていた。
On the other hand, in the fixing device disclosed in
このような問題を解決するために、定着ベルト、定着フィルム等の無端状の定着部材の内周面に対向するようにパイプ状の金属熱伝導体を設置して、金属熱伝導体を直接的又は間接的に加熱して定着部材の全体を充分かつ均一に加熱する方策が考えられる。
しかし、その場合、パイプ状の金属熱伝導体が、ニップ部において加圧部材から受ける加圧力により撓んでしまう可能性がある。特に、パイプ状の金属熱伝導体は、定着部材の加熱効率を向上させるために薄肉化される必要があるために、その問題が生じる可能性は大きい。
In order to solve such a problem, a pipe-shaped metal heat conductor is installed so as to face the inner peripheral surface of an endless fixing member such as a fixing belt or a fixing film, and the metal heat conductor is directly attached. Alternatively, it is conceivable to heat the entire fixing member sufficiently and uniformly by indirectly heating.
However, in that case, there is a possibility that the pipe-shaped metal heat conductor is bent by the applied pressure received from the pressure member at the nip portion. In particular, since the pipe-shaped metal heat conductor needs to be thinned in order to improve the heating efficiency of the fixing member, there is a high possibility that the problem will occur.
そして、金属熱伝導体が撓むと、その位置で定着部材の内周面が強くこすれることになる。したがって、定着部材の内周面が偏磨耗して定着部材の耐久寿命が短くなったり、定着部材を駆動するときの駆動トルクが増加して定着部材がスリップしてしまいニップ部で記録媒体がジャムしてしまったりする。
また、金属熱伝導体の撓みが生じると、ニップ部におけるニップ幅偏差が大きくなってしまう。すなわち、幅方向中央部における加圧部材への接触面積が減少してその位置のニップ幅が幅方向両端部のニップ幅よりも小さくなってしまうことになる。このような状態では、中央部と両端部とで記録媒体に与える熱量が異なってしまい、出力画像における中央部ではコールドオフセットが発生しやすく両端部ではホットオフセットが発生しやすくなってしまう。さらに、出力画像の中央部と両端部とで光沢度の差が大きくなり、光沢度偏差の大きい異常画像が出力されてしまう。また、上述したニップ幅偏差が極端に大きい場合には、出力画像に与える影響だけではなく、記録媒体にシワが発生する可能性もある。
When the metal heat conductor is bent, the inner peripheral surface of the fixing member is strongly rubbed at that position. Therefore, the inner circumferential surface of the fixing member is worn unevenly, and the durability life of the fixing member is shortened, or the driving torque when the fixing member is driven increases and the fixing member slips, causing the recording medium to jam at the nip portion. I do.
Further, when the metal heat conductor is bent, the nip width deviation at the nip portion is increased. That is, the area of contact with the pressure member at the central portion in the width direction decreases, and the nip width at that position becomes smaller than the nip width at both ends in the width direction. In such a state, the amount of heat applied to the recording medium differs between the central portion and both end portions, and a cold offset tends to occur at the central portion in the output image, and hot offset tends to occur at both end portions. Further, the difference in glossiness between the center and both ends of the output image becomes large, and an abnormal image with a large glossiness deviation is output. In addition, when the above-described nip width deviation is extremely large, not only the influence on the output image but also wrinkles may occur on the recording medium.
また、上述した特許文献3の図9に開示された定着装置は、定着部材を効率よく加熱することを目的とするものであって、上述した金属熱伝導体の撓みを解決するものではない。すなわち、定着ベルトをガイドするベルト用ガイド部材は、透光性材料で形成されたものであって、定着ベルトを積極的に加熱するものではない。また、定着ベルトを介して加圧ローラに当接する透光性加圧部材は、定着ベルトと加圧ローラとの間にニップ部を形成する機能を有するものの、板厚が1〜数mm程度の板状部材であるために、加圧ローラの加圧力による撓みが生じてしまう可能性がある。
Further, the fixing device disclosed in FIG. 9 of
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じない、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. Even when the warm-up time and the first print time are short, the nip width deviation in the width direction is small, and the speed of the apparatus is increased, fixing failure, etc. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus that do not cause the above problem.
この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、トナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着部材と、前記定着部材の内周面に対向するように固設されて当該定着部材を加熱するとともに、前記定着部材を介して加圧部材に当接してニップ部を形成する対向部材と、前記定着部材の内周面側に固設されて前記対向部材及び前記定着部材を介して前記加圧部材に当接して前記ニップ部における前記対向部材の強度を補強する補強部材と、を備えたものである。 The fixing device according to the first aspect of the present invention heats and melts the toner image and fixes the endless fixing member having flexibility and the inner peripheral surface of the fixing member so as to face each other. A fixing member that heats the fixing member and abuts against the pressure member through the fixing member to form a nip portion; and an opposing member that is fixedly provided on the inner peripheral surface side of the fixing member, and A reinforcing member that abuts against the pressure member via the fixing member and reinforces the strength of the opposing member in the nip portion.
また、請求項2記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記補強部材を、金属熱伝導体としたものである。 A fixing device according to a second aspect of the present invention is the fixing device according to the first aspect, wherein the reinforcing member is a metal thermal conductor.
また、請求項3記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記補強部材は、断熱部材、前記対向部材、前記定着部材を介して前記加圧部材に当接するものである。 The fixing device according to a third aspect of the present invention is the fixing device according to the first or second aspect, wherein the reinforcing member is a heat insulating member, the opposing member, and the pressing member via the fixing member. It abuts against.
また、請求項4記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記補強部材は、幅方向両端部に比べて幅方向中央部が前記加圧部材に向けて突出するように凸状に形成されたものである。 The fixing device according to a fourth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to third aspects, wherein the reinforcing member has a central portion in the width direction compared to both end portions in the width direction. It is formed in a convex shape so as to protrude toward the pressure member.
また、請求項5記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記対向部材は、熱源の輻射熱によって加熱されるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, the facing member is heated by radiant heat of a heat source.
また、請求項6記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項5に記載の発明において、前記補強部材は、前記熱源に対向する面の一部又は全部を鏡面としたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fifth aspect, the reinforcing member has a part or all of a surface facing the heat source as a mirror surface.
また、請求項7記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記対向部材は、電磁誘導によって加熱されるものである。 A fixing device according to a seventh aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the facing member is heated by electromagnetic induction.
また、請求項8記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記対向部材は、抵抗発熱体の熱によって加熱されるものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, the opposing member is heated by the heat of the resistance heating element.
また、請求項9記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記対向部材を、抵抗発熱体としたものである。 A fixing device according to a ninth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the opposing member is a resistance heating element.
また、請求項10記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項9のいずれかに記載の発明において、前記対向部材は、前記ニップ部の位置で前記定着部材の内周面に対向する第1対向部材と、前記ニップ部を除く位置で前記定着部材の内周面に対向する第2対向部材と、を具備し、前記補強部材は、前記第1対向部材と一体化されたものである。 The fixing device according to a tenth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to ninth aspects, wherein the opposing member is disposed on the inner peripheral surface of the fixing member at the position of the nip portion. A first opposing member that opposes and a second opposing member that opposes the inner peripheral surface of the fixing member at a position excluding the nip portion, and the reinforcing member is integrated with the first opposing member. Is.
また、請求項11記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項10に記載の発明において、前記定着部材の内周面側に輻射熱を発する熱源を備え、前記第1対向部材は、光透過性材料からなるものである。 The fixing device according to an eleventh aspect of the present invention is the fixing device according to the tenth aspect of the present invention, further comprising a heat source that emits radiant heat on the inner peripheral surface side of the fixing member, and the first opposing member is light-transmissive It consists of materials.
また、請求項12記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項11のいずれかに記載の発明において、前記加圧部材は、スポンジ状の弾性層を具備したものである。 A fixing device according to a twelfth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the pressure member includes a sponge-like elastic layer.
また、請求項13記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項12のいずれかに記載の発明において、前記定着部材を、定着ベルト又は定着フィルムとしたものである。 A fixing device according to a thirteenth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the fixing member is a fixing belt or a fixing film.
また、請求項14記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項13のいずれかに記載の発明において、前記対向部材を、金属熱伝導体としたものである。 A fixing device according to a fourteenth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the opposing member is a metal thermal conductor.
また、この発明の請求項15記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項14のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。 An image forming apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention includes the fixing device according to any one of the first to fourteenth aspects.
本発明は、定着部材の内周面に対向して定着部材を加熱する対向部材を設けて、さらに対向部材及び定着部材を介して加圧部材に当接してニップ部における対向部材の強度を補強する補強部材を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じない、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。 The present invention provides a counter member that heats the fixing member opposite to the inner peripheral surface of the fixing member, and further abuts against the pressure member via the counter member and the fixing member to reinforce the strength of the counter member in the nip portion. A reinforcing member is provided. Accordingly, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus in which the warm-up time and the first print time are short, the nip width deviation in the width direction is small, and even when the apparatus is speeded up, problems such as fixing failure do not occur. Can do.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図4にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としての複写機の装置本体、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部、12〜14は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着部材としての定着ベルト、31は定着装置20に設置された加圧部材としての加圧ローラ、を示す。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a copying machine as an image forming apparatus, 2 an original reading unit that optically reads image information of an original D, and 3 an exposure light L based on image information read by the
図1を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
With reference to FIG. 1, an operation during normal image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is conveyed from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the conveyance roller of the
Then, the optical image information read by the
一方、作像部4において、感光体ドラム5は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム5上に画像情報に対応した画像(トナー像)が形成される。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、転写部7で、レジストローラにより搬送された記録媒体P上に転写される。
On the other hand, in the
Thereafter, the image formed on the photosensitive drum 5 is transferred by the transfer unit 7 onto the recording medium P conveyed by the registration roller.
一方、転写部7に搬送される記録媒体Pは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12、13、14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙部12が選択されたものとする。)。
そして、給紙部12に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、搬送経路Kの位置に向けて搬送される。
On the other hand, the recording medium P conveyed to the transfer unit 7 operates as follows.
First, one of the plurality of
Then, the uppermost sheet of the recording medium P stored in the
その後、記録媒体Pは、搬送経路Kを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Pは、感光体ドラム5上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7に向けて搬送される。 Thereafter, the recording medium P passes through the conveyance path K and reaches the position of the registration roller. Then, the recording medium P that has reached the position of the registration roller is conveyed toward the transfer unit 7 at the same timing in order to align with the image formed on the photosensitive drum 5.
そして、転写工程後の記録媒体Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した記録媒体Pは、定着ベルト21と加圧ローラ31との間に送入されて、定着ベルト21から受ける熱と双方の部材21、31から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Pは、定着ベルト21と加圧ローラ31との間(ニップ部である。)から送出された後に、画像形成装置本体1から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
After the transfer process, the recording medium P passes through the position of the transfer unit 7 and then reaches the fixing
Thus, a series of image forming processes is completed.
次に、図2〜図4にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2は、定着装置20を示す構成図である。図3は、定着装置20を幅方向にみた図である。
図2に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21、対向部材22、補強部材23、熱源としてのヒータ25、加圧部材としての加圧ローラ31、温度センサ40、ガイド板35、37、等で構成される。
Next, the configuration and operation of the fixing
FIG. 2 is a configuration diagram showing the fixing
As shown in FIG. 2, the fixing
ここで、定着部材としての定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図2中の矢印方向(時計方向)に回転する。定着ベルト21は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが1mm以下に設定されている。
定着ベルト21の基材は、層厚が30〜50μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト21の弾性層は、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト21表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体P上のトナー像Tに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト21の離型層は、層厚が10〜50μmであって、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保される。
Here, the fixing
The base material of the fixing
The elastic layer of the fixing
The release layer of the fixing
また、定着ベルト21の直径は15〜120mmになるように設定されている。なお、本実施の形態1では、定着ベルト21の直径が30mmに設定されている。
定着ベルト21の内部(内周面側)には、ヒータ25(熱源)、対向部材22、補強部材23、等が固設されている。定着ベルト21は、補強部材23によって補強された対向部材22に押圧されて、加圧ローラ31との間にニップ部を形成する。
Further, the diameter of the fixing
Inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side), a heater 25 (heat source), a facing
対向部材22は、定着ベルト21の内周面に対向するように固設されていて、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部を形成する。図3を参照して、対向部材22は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に固定支持されている。
ここで、対向部材22は、ニップ部の形状が略直方体になるように形成されている。すなわち、ニップ部における対向部材22の対向面(加圧ローラ31に対向する面である。)が平面形状になるように形成している。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Pの画像面に対して略平行になって、定着ベルト21と記録媒体Pとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト21の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Pを定着ベルト21から容易に分離することができる。
なお、本実施の形態1では、対向部材22の断面形状が略円形になるように形成したが、対向部材22の断面形状が多角形になるように形成することもできるし、対向部材22の周面にスリットを設けることもできる。
The facing
Here, the opposing
In the first embodiment, the opposing
ここで、本実施の形態1では、ニップ部における対向部材11の強度を補強する補強部材23が、定着ベルト21の内周面側に固設されている。図3を参照して、補強部材23は、幅方向の長さが対向部材22と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に固定支持されている。そして、補強部材23が対向部材22及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接することで、ニップ部において対向部材22が加圧ローラ31の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。
Here, in the first embodiment, the reinforcing
すなわち、図4を参照して、補強部材23を設けない場合には、対向部材22は加圧ローラ31から加圧力を受けて撓んでしまう(図4中の矢印に示すように幅方向両端部にかかる加圧力によって幅方向中央部が大きく撓む。)。特に、定着ベルト21の加熱効率を向上させるために対向部材22を薄肉化した場合には、その不具合が顕著になる。
ところが、本実施の形態1では、対向部材22の変形を制限する位置に補強部材23が設置されているために、対向部材22を薄肉化した場合であっても、対向部材22の撓みを軽減することができる。これにより、対向部材22が撓んで定着ベルト21の内周面が強くこすれる不具合や、対向部材22が撓んで定着ベルト21の駆動トルクが増加する不具合等が抑止される。
なお、補強部材23は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。さらには、加圧ローラ31による加圧方向に沿って横長の断面を有するように補強部材23を形成することで、断面係数が大きくなって補強部材23の機械的強度を高めることができる。
That is, referring to FIG. 4, when the reinforcing
However, in the first embodiment, since the reinforcing
The reinforcing
熱源としてのヒータ25は、ハロゲンヒータやカーボンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板43に固定されている(図3を参照できる。)。そして、装置本体1の電源部により出力制御されたヒータ25の輻射熱によって、対向部材22が加熱される。さらに、対向部材22によって定着ベルト21が全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ25の出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーミスタ等の温度センサ40によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。
The
図2を参照して、対向部材22は、ニップ部の位置を含む定着ベルト21の内周面全域に対向するように固設されていて、ヒータ25の輻射熱により加熱されて定着ベルト21を加熱する(熱を伝える。)。対向部材22の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属熱伝導体(熱伝導性を有する金属である。)を用いることができる。
このように、本実施の形態1における定着装置20は、定着ベルト21の一部のみが局所的に加熱されることなく、対向部材22によって定着ベルト21が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト21が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト21を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
Referring to FIG. 2, the facing
As described above, in the fixing
なお、定着ベルトと対向部材とのギャップδ(ニップ部を除く位置のギャップである。)は、0mmより大きく1mm以下とすることが好ましい(0mm<δ≦1mmである。)。これにより、対向部材22と定着ベルト21とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト21の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、対向部材22と定着ベルト21とが離れ過ぎて定着ベルト21の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、対向部材22が定着ベルト21に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト21の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト21の変形による劣化・破損を軽減することができる。
また、対向部材22と定着ベルト21とが摺接しても定着ベルト21の磨耗が軽減されるように、対向部材22の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することもできる。
The gap δ between the fixing belt and the opposing member (the gap at the position excluding the nip portion) is preferably greater than 0 mm and 1 mm or less (0 mm <δ ≦ 1 mm). As a result, the area in which the opposing
Further, the sliding contact surface of the opposing
ここで、本実施の形態1では、補強部材23がステンレス、鉄等の金属熱伝導体で形成されているために、プリント動作時にヒータ25による熱を蓄熱することになる。これにより、プリント動作が終了してヒータ25がオフされたときでも、対向部材22は補強部材23に蓄熱された熱を受けて、対向部材22の温度低下が鈍化するために、プリント動作を再開したときのウォームアップ時間を短縮化することができる。
Here, in Embodiment 1, since the reinforcing
図2を参照して、加圧部材としての加圧ローラ31は、直径が30mmであって、中空構造の芯金32上に弾性層33を形成したものである。加圧ローラ31の弾性層33は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA、PTFE等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ31は定着ベルト21に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。また、図3を参照して、加圧ローラ31には不図示の駆動機構の駆動ギアに噛合するギア45が設置されていて、加圧ローラ31は図2中の矢印方向(反時計方向)に回転駆動される。また、加圧ローラ31は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に軸受42を介して回転自在に支持されている。なお、加圧ローラ31の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
Referring to FIG. 2, a
なお、加圧ローラ31の弾性層33を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、対向部材22に生じる撓みをさらに軽減することができる。
また、本実施の形態1では、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト21の曲率が加圧ローラ31の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Pが定着ベルト21から分離され易くなる。
Note that when the
In the first embodiment, the diameter of the fixing
図2を参照して、定着ベルト21と加圧ローラ31との当接部(ニップ部である。)の入口側には、ニップ部に向けて搬送される記録媒体Pを案内するガイド板35(入口ガイド板)が配設されている。また、ニップ部の出口側には、ニップ部から送出される記録媒体Pを案内するガイド板37(出口ガイド板)が配設されている。双方のガイド板35、37は、いずれも、定着装置20の側板43に固設されている。
Referring to FIG. 2, a
以下、上述のように構成された定着装置20の動作について簡単に説明する。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、ヒータ25に電力が供給されるとともに、加圧ローラ31の図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ31との摩擦力によって、定着ベルト21も図2中の矢印方向に従動(回転)する。
その後、給紙部12〜14から記録媒体Pが給送されて、作像部4にて記録媒体P上に未定着画像が担持される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、ガイド板35に案内されながら図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。
そして、対向部材22(ヒータ25)によって加熱された定着ベルト21による加熱と、補強部材23によって補強された対向部材22と加圧ローラ31との押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
Hereinafter, the operation of the fixing
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on, electric power is supplied to the
Thereafter, the recording medium P is fed from the
The toner image is formed on the surface of the recording medium P by the heating by the fixing
なお、本願発明者が、本実施の形態1における定着装置20にて、幅が2mmの補給部材23によって補強されて肉厚が0.4mmのアルミニウム製の対向部材22を用いてニップ幅偏差を測定したところ、ニップ幅偏差(幅方向中央部と幅方向両端部とのニップ幅偏差である。)は1.5mmであった。これに対して、補強部材23を設置しない場合、同じニップ幅偏差を得るために、アルミニウム製の対向部材22の肉厚を1.5mmに設定する必要があった。これらの測定結果から、対向部材22の撓み量が同等であれば、補強部材23を用いた場合の方が対向部材22の肉厚を薄くして低熱容量化することができるために、装置のウォームアップ時間が短縮される。
The inventor of the present application uses the fixing
以上説明したように、本実施の形態1においては、定着ベルト21(定着部材)の内周面に対向して定着ベルト21を加熱する対向部材22を設けて、さらに対向部材22及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31(加圧部材)に当接してニップ部における対向部材22の強度を補強する補強部材23を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, in the first embodiment, the opposing
なお、本実施の形態1では、加圧部材として加圧ローラ31を用いた定着装置に対して本発明を適用したが、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いた定着装置に対しても本発明を適用することができる。そして、その場合にも、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the present invention is applied to the fixing device using the
また、本実施の形態1では、定着部材として複層構造の定着ベルト21を用いたが、定着部材としてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the fixing
実施の形態2.
図5にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図5は、実施の形態2における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。本実施の形態2における定着装置は、ニップ部の形状が凹状になるように対向部材22を形成している点と、補強部材23と対向部材22との間に断熱部材27を設置している点と、が前記実施の形態1のものとは相違する。
The second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 2 according to the first embodiment. In the fixing device according to the second embodiment, a
図5に示すように、本実施の形態2における定着装置20も、前記実施の形態1のものと同様に、定着ベルト21(定着部材)、対向部材22、補強部材23、ヒータ25(熱源)、加圧ローラ31(加圧部材)、等で構成されている。なお、本実施の形態2では、定着ベルト21の内部に2つのヒータ25が設置されている。
As shown in FIG. 5, the fixing
ここで、本実施の形態2では、補強部材23が、断熱部材27、対向部材22、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接するように構成している。すなわち、補強部材23と対向部材22との間に断熱部材27を設置している。断熱部材27の材料としては、シリコーンゴム、耐熱性樹脂、耐熱フェルト等を用いることができる。
これにより、ウォームアップ時にニップ部において対向部材22の熱が補強部材23に伝わって定着ベルト21の昇温温度が長くなる不具合を抑止することできる。このような効果は、補強部材23の熱容量が対向部材22の熱容量よりも大きい場合に特に有効になる。
Here, in the second embodiment, the reinforcing
Accordingly, it is possible to suppress a problem that the temperature of the fixing
また、本実施の形態2において、補強部材23は、ヒータ25に対向する面の一部又は全部が鏡面となっている(鏡面仕上げが施されている。)。
これにより、ヒータ25から補強部材23に向かう熱(補強部材23を加熱する熱)が対向部材22の加熱に用いられることになるために、定着ベルト21(対向部材22)の加熱効率がさらに向上することになる。このとき、補強部材23は、その表面が鏡面となっていて昇温速度は低下するものの、ヒータ25によって加熱されるために、前記実施の形態1にて説明した蓄熱による効果を奏することになる。
Further, in the second embodiment, the reinforcing
As a result, the heat from the
また、本実施の形態2では、図5を参照して、ニップ部における対向部材22の形状を凹状に形成している。すなわち、対向部材22は、加圧ローラ31との対向面が、加圧ローラ31の曲率にならうように形成されている。これにより、記録媒体Pは加圧ローラ31の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21に吸着して分離しない不具合を抑止することができる。
In the second embodiment, referring to FIG. 5, the shape of the facing
以上説明したように、本実施の形態2においても、前記実施の形態1と同様に、定着ベルト21の内周面に対向して定着ベルト21を加熱する対向部材22を設けて、さらに対向部材22及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部における対向部材22の強度を補強する補強部材23を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, the opposing
実施の形態3.
図6にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図6は、実施の形態3における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態2における図5に相当する図である。本実施の形態3における定着装置は、対向部材22が電磁誘導によって加熱される点が、前記実施の形態2のものとは相違する。
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 5 according to the second embodiment. The fixing device according to the third embodiment is different from that according to the second embodiment in that the facing
図6に示すように、本実施の形態3における定着装置20も、前記実施の形態2のものと同様に、定着ベルト21(定着部材)、対向部材22、補強部材23、加圧ローラ31(加圧部材)、断熱部材27、等で構成されている。
ここで、本実施の形態3における定着装置20は、誘導加熱部50が設置されている。そして、本実施の形態3における対向部材22は、熱源25の輻射熱によって加熱される前記実施の形態2のものとは異なり、誘導加熱部50による電磁誘導によって加熱される。
As shown in FIG. 6, the fixing
Here, the fixing
誘導加熱部50は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト21の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向(図6の紙面垂直方向である。)に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体(比透磁率が1000〜3000程度である。)からなる半円筒状部材であって、対向部材22に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。
The
このように構成された定着装置20は、次のように動作する。
定着ベルト21が図6中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト21は誘導加熱部50との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、対向部材22の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、対向部材22表面に渦電流が生じて、対向部材22自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、対向部材22が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された対向部材22によって定着ベルト22が加熱される。
なお、対向部材22を効率的に電磁誘導加熱するためには、誘導加熱部50を対向部材22の周方向全域に対向するように構成することが好ましい。また、対向部材22の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
The fixing
When the fixing
In order to efficiently perform electromagnetic induction heating of the facing
以上説明したように、本実施の形態3においても、前記各実施の形態と同様に、定着ベルト21の内周面に対向して定着ベルト21を加熱する対向部材22を設けて、さらに対向部材22及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部における対向部材22の強度を補強する補強部材23を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, also in the third embodiment, as in each of the above embodiments, the opposing
実施の形態4.
図7にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図7は、実施の形態4における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態2における図5に相当する図である。本実施の形態4における定着装置は、対向部材22が抵抗発熱体60の熱によって加熱される点と、対向部材が第1対向部材22Bと第2対向部材22Aとで構成されている点と、が前記実施の形態2のものとは相違する。
A fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 5 according to the second embodiment. In the fixing device according to the fourth embodiment, the opposing
図7に示すように、本実施の形態4における定着装置20も、前記実施の形態2のものと同様に、定着ベルト21(定着部材)、当接部材22、対向部材22A、22B、加圧ローラ31(加圧部材)、断熱部材27、等で構成されている。
ここで、本実施の形態4における定着装置20は、定着ベルト21の内周面側に抵抗発熱体60が設置されている。そして、本実施の形態4における対向部材22A(第2対向部材)は、熱源25の輻射熱によって加熱される前記実施の形態2のものとは異なり、抵抗発熱体60による熱によって加熱される。
As shown in FIG. 7, the fixing
Here, in the fixing
ここで、抵抗発熱体60は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部(不図示である。)が接続されている。そして、抵抗発熱体60に電流が流されると、抵抗発熱体60自身の電気抵抗によって抵抗発熱体60が昇温して、当接する第2対向部材22Aを加熱する。さらに、加熱された第2対向部材22Aによって定着ベルト21が加熱されることになる。
このように、対向部材22Aを加熱する加熱源として抵抗発熱体60を用いることで、比較的安価で効率的に定着ベルト21を加熱することができる。
Here, the
As described above, by using the
ここで、本実施の形態4における対向部材は、ニップ部の位置で定着ベルト21の内周面に対向する第1対向部材22Bと、ニップ部を除く位置で定着ベルト21の内周面に対向する第2対向部材22Aと、で構成されている。
さらに、補強部材23は、第1対向部材22Bと一体化されている。すなわち、第1対向部材22Bと一体的に構成された補強部材23が、ニップ部を直接的に形成する部材として機能することになる。
Here, the opposing member in the fourth embodiment is opposed to the first opposing
Further, the reinforcing
また、本実施の形態4において、第1対向部材22Bは、断熱性材料で形成されていて断熱部材27として機能する。これに対して、第2対向部材22Aは、ニップ部を除く位置で定着ベルト21に対向して定着ベルト21を積極的に加熱する。したがって、本実施の形態4では、ニップ部が第2対向部材22Aの開口となり、ニップ部における熱容量が低減されて定着ベルト21の昇温効率を高めることができる。
In the fourth embodiment, the first opposing
以上説明したように、本実施の形態4においても、前記各実施の形態と同様に、定着ベルト21の内周面に対向して定着ベルト21を加熱する対向部材22Aを設けて、さらに対向部材22B及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部における対向部材22Bの強度を補強する補強部材23を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, also in the fourth embodiment, as in each of the above embodiments, the opposing
なお、本実施の形態4では、抵抗発熱体60が対向部材22を加熱する加熱源として用いられたが、対向部材22自体を抵抗発熱体とすることもできる。すなわち、対向部材22自身を加熱源とすることができる。そして、その場合にも、本実施の形態4と同様の効果を得ることができる。
In the fourth embodiment, the
実施の形態5.
図8にて、この発明の実施の形態5について詳細に説明する。
図8は、実施の形態5における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態2における図5に相当する図である。本実施の形態5における定着装置は、対向部材が光透過性材料からなる第1対向部材22Bと第2対向部材22Aとで構成されている点が、前記実施の形態2のものとは相違する。
Embodiment 5. FIG.
A fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the fifth embodiment, and corresponds to FIG. 5 according to the second embodiment. The fixing device according to the fifth embodiment is different from that according to the second embodiment in that the opposing member is composed of a first opposing
図8に示すように、本実施の形態5における定着装置20も、前記実施の形態2のものと同様に、定着ベルト21(定着部材)、対向部材22A、22B、補強部材23、ヒータ25(熱源)、加圧ローラ31(加圧部材)、等で構成されている。なお、本実施の形態5における対向部材は、前記実施の形態4のものと同様に、第1対向部材22Bと第2対向部材22Aとで構成されている。
As shown in FIG. 8, the fixing
ここで、本実施の形態5では、第1対向部材22Bが、光透過性材料28で形成されている。これにより、ヒータ25から発せられた赤外線が第1対向部材22B(光透過性材料28)を透過して、ニップ部においても輻射熱によって定着ベルト21が直接的に加熱されることになる。したがって、ニップ部における熱供給量が増加して、定着性が向上する。
Here, in the fifth embodiment, the first facing
以上説明したように、本実施の形態5においても、前記各実施の形態と同様に、定着ベルト21の内周面に対向して定着ベルト21を加熱する対向部材22Aを設けて、さらに対向部材22B及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部における対向部材22Bの強度を補強する補強部材23を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, also in the fifth embodiment, as in each of the above embodiments, the opposing
実施の形態6.
図9にて、この発明の実施の形態6について詳細に説明する。
図9は、実施の形態6における定着装置を幅方向にみた図であって、前記実施の形態1における図3に相当する図である。本実施の形態6における定着装置は、補強部材23が幅方向にみて凸状に形成されている点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 6 FIG.
A sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 9 is a view of the fixing device according to the sixth embodiment when viewed in the width direction, and corresponds to FIG. 3 according to the first embodiment. The fixing device according to the sixth embodiment is different from that according to the first embodiment in that the reinforcing
図9に示すように、本実施の形態6では、補強部材23が、幅方向両端部に比べて幅方向中央部が加圧ローラ31に向けて突出するように凸状(アーチ状)に形成されている(図9中の領域Aを参照できる。)。
これにより、加圧機構の構造上、幅方向両端部に比べて幅方向中央部の対向部材22の撓みが大きくなっても、その撓み量の違いを相殺するように補強部材23が凸状に形成されているために、対向部材22の幅方向の撓み偏差を軽減することができる。したがって、幅方向のニップ幅偏差も軽減されて、幅方向全域わたって均一かつ良好な定着性を得ることができる。
As shown in FIG. 9, in the sixth embodiment, the reinforcing
Thus, even if the bending of the opposing
なお、本願発明者が、本実施の形態6における定着装置20にて、幅が2mmの補給部材23(幅方向両端部に比べて幅方向中央部が0.4mmだけ凸状に突出したものである。)によって補強されて肉厚が0.4mmのアルミニウム製の対向部材22を用いてニップ幅偏差を測定したところ、ニップ幅偏差はほぼ0mmであった。これに対して、前記実施の形態1における定着装置20を用いた場合(補強部材23を凸状に形成しない場合である。)、ニップ幅偏差は1.5mmであった。これらの測定結果から、補強部材23を凸状に形成することで、幅方向のニップ幅偏差も軽減されることがわかる。
It should be noted that the inventor of the present application uses a
以上説明したように、本実施の形態6においても、前記各実施の形態と同様に、定着ベルト21の内周面に対向して定着ベルト21を加熱する対向部材2を設けて、さらに対向部材22及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部における対向部材22の強度を補強する補強部材23を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, also in the sixth embodiment, as in each of the above embodiments, the facing
実施の形態7.
図10にて、この発明の実施の形態7について詳細に説明する。
図10は、実施の形態7における画像形成装置を示す全体構成図である。本実施の形態7における定着装置は、カラー画像形成装置に設置されている点が、モノクロ画像形成装置に設置されている前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 7 FIG.
A seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 10 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to the seventh embodiment. The fixing device according to the seventh embodiment is different from that according to the first embodiment in which the fixing device is installed in the color image forming apparatus.
図10に示すように、本実施の形態7における画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
As shown in FIG. 10, the image forming apparatus 1 according to the seventh embodiment is a tandem color printer. Four
An
各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76、クリーニング部77、除電部(不図示である。)等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成されることになる。
感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、不図示の駆動モータによって図10中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
The
Thereafter, the surfaces of the
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像装置76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surfaces of the
Thereafter, the surfaces of the
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surfaces of the
Finally, the surfaces of the
Thus, a series of image forming processes performed on the
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト78上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図10中の矢印方向に無端移動される。
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the
Here, the
4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
The four primary
The
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the
Thereafter, the
Thus, a series of transfer processes performed on the
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図10中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
Here, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from the
Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the
レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
The recording medium P conveyed to the registration roller pair 98 is temporarily stopped at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 98 is rotationally driven in synchronization with the color image on the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ31による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
ここで、本実施の形態7における定着装置20は、前記実施の形態1のものと同様に構成され動作する。すなわち、本実施の形態7における定着装置20も、前記実施の形態1のものと同様に、定着ベルト21の内周面に対向して定着ベルト21を加熱する対向部材22が設けられて、さらに対向部材22及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部における対向部材22の強度を補強する補強部材23が設けられている。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
Here, the fixing
Thereafter, the recording medium P is discharged out of the apparatus through a pair of
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
以上説明したように、本実施の形態7においても、前記各実施の形態と同様に、定着ベルト21の内周面に対向して定着ベルト21を加熱する対向部材2を設けて、さらに対向部材22及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部における対向部材22の強度を補強する補強部材23を設けている。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短く、幅方向のニップ幅偏差が少なく、装置を高速化した場合であっても定着不良等の不具合が生じるのを抑止することができる。
As described above, also in the seventh embodiment, as in each of the above embodiments, the facing
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ベルト(定着部材)、
22 対向部材、
22A 第2対向部材、 22B 第1対向部材、
23 補強部材、
25 ヒータ(熱源)、
27 断熱部材、
28 光透過性材料、
31 加圧ローラ(加圧部材)、
40 温度センサ、
50 誘導加熱部、
60 抵抗発熱体、 P 記録媒体。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing member),
22 counter member,
22A second opposing member, 22B first opposing member,
23 reinforcing members,
25 Heater (heat source),
27 heat insulation member,
28 light transmissive material,
31 Pressure roller (pressure member),
40 temperature sensor,
50 induction heating unit,
60 Resistance heating element, P recording medium.
Claims (15)
前記定着部材の内周面に対向するように固設されて当該定着部材を加熱するとともに、前記定着部材を介して加圧部材に当接してニップ部を形成する対向部材と、
前記定着部材の内周面側に固設されて前記対向部材及び前記定着部材を介して前記加圧部材に当接して前記ニップ部における前記対向部材の強度を補強する補強部材と、
を備えたことを特徴とする定着装置。 An endless fixing member having heat and melting the toner image;
An opposing member fixed to the inner peripheral surface of the fixing member to heat the fixing member and abutting the pressure member via the fixing member to form a nip portion;
A reinforcing member fixed on the inner peripheral surface side of the fixing member and abutting the pressure member via the opposing member and the fixing member to reinforce the strength of the opposing member in the nip portion;
A fixing device comprising:
前記補強部材は、前記第1対向部材と一体化されたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の定着装置。 The opposing member includes a first opposing member that opposes the inner peripheral surface of the fixing member at a position of the nip portion, a second opposing member that opposes the inner peripheral surface of the fixing member at a position excluding the nip portion, and Comprising
The fixing device according to claim 1, wherein the reinforcing member is integrated with the first facing member.
前記第1対向部材は、光透過性材料からなることを特徴とする請求項10に記載の定着装置。 A heat source that emits radiant heat on the inner peripheral surface side of the fixing member;
The fixing device according to claim 10, wherein the first facing member is made of a light transmissive material.
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