JP2008203759A - 画像形成装置における定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ベルトの加圧ローラに対する押し付け力をニップ幅の全幅に亘って確保し易くする。
【解決手段】定着ローラ４と、その定着ローラに巻き掛けられて回動自在な定着ベルト６と、定着ベルトを挟んで前記定着ローラに向けて加圧する加圧ローラ７とを設け、定着ローラよりも記録紙移動方向下手側において定着ベルトの内周面に対して略全幅に亘って圧接させる圧接面９を備えた圧接部材１０を、定着ベルトを挟んで加圧ローラに対して押し付けて、定着ベルトと加圧ローラとの間にニップ部８を形成し、圧接面の記録紙移動方向に沿う曲率を、定着ローラの外周面よりも大きい曲率に設定してある画像形成装置における定着装置であって、圧接部材を圧接面に略沿って湾曲する板状に形成して、その圧接部材における記録紙移動方向上手側の端縁部１１を加圧ローラに向けて延設してあるとともに、その端縁部を、定着ベルトを挟んで加圧ローラに対して押し付けてある。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着ローラと、その定着ローラに巻き掛けられて回動自在な定着ベルトと、前記定着ベルトを挟んで前記定着ローラに向けて加圧する加圧ローラとを設けてあるとともに、前記定着ローラよりも記録紙移動方向下手側において前記定着ベルトの内周面に対して略全幅に亘って圧接させる圧接面を備えた圧接部材を、前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対して押し付けて、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間にニップ部を形成し、前記圧接面の記録紙移動方向に沿う曲率を、前記定着ローラの外周面における記録紙移動方向に沿う曲率よりも大きい曲率に設定してある画像形成装置における定着装置に関する。

上記画像形成装置における定着装置は、定着ローラよりも記録紙移動方向下手側において定着ベルトの内周面に対して略全幅に亘って圧接させる圧接面を備えた圧接部材を、定着ベルトを挟んで加圧ローラに対して押し付けることにより、定着ローラによる定着ベルトに対する圧接終了位置から、圧接部材による定着ベルトに対する圧接開始位置までの間の定着ベルト部分も加圧ローラに対して押し付けて、定着ベルトと加圧ローラとの間にニップ幅が広いニップ部を形成できるように構成してある。
また、ニップ部を通過した記録紙部分が定着ベルトに巻き付いても、その記録紙部分が自身の腰の強さ（剛性）によって定着ベルトの曲り変形に追従して変形できないようにすることで、記録紙を定着ベルトから確実に分離（曲率分離）できるように、圧接面の記録紙移動方向に沿う曲率を、定着ローラの外周面における記録紙移動方向に沿う曲率よりも大きい曲率に設定してある。
上記定着装置では、従来、圧接部材を、圧接面の記録紙移動方向上手側に、記録紙を圧接面に摺動案内する案内部を一体に備えた形状に形成してある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−５５６６号公報

このため、圧接部材を、案内部が定着ローラに接触しないように、定着ベルトと定着ローラとの間に組み付ける必要があるので、圧接面を定着ローラ側に近接させ難く、定着ローラによる定着ベルトに対する圧接終了位置から、圧接部材による定着ベルトに対する圧接開始位置までの加圧ローラの外周面に沿う距離が必要以上に長くなって、定着ベルトの加圧ローラに対する押し付け力をニップ幅の全幅に亘って確保し難い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、定着ベルトの加圧ローラに対する押し付け力をニップ幅の全幅に亘って確保し易くすることを目的とする。

本発明の第１特徴構成は、定着ローラと、その定着ローラに巻き掛けられて回動自在な定着ベルトと、前記定着ベルトを挟んで前記定着ローラに向けて加圧する加圧ローラとを設けてあるとともに、前記定着ローラよりも記録紙移動方向下手側において前記定着ベルトの内周面に対して略全幅に亘って圧接させる圧接面を備えた圧接部材を、前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対して押し付けて、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間にニップ部を形成し、前記圧接面の記録紙移動方向に沿う曲率を、前記定着ローラの外周面における記録紙移動方向に沿う曲率よりも大きい曲率に設定してある画像形成装置における定着装置であって、
前記圧接部材を前記圧接面に略沿って湾曲する板状に形成して、その圧接部材における記録紙移動方向上手側の端縁部を前記加圧ローラに向けて延設してあるとともに、その端縁部を、前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対して押し付けてある点にある。

〔作用及び効果〕
圧接部材を圧接面に略沿って湾曲する板状に形成して、その圧接部材における記録紙移動方向上手側の端縁部を加圧ローラに向けて延設してあるとともに、その端縁部を、定着ベルトを挟んで加圧ローラに対して押し付けてあるので、板状の圧接部材を、定着ローラに接触しないように定着ベルトと定着ローラとの間に入り込ませて、圧接面が定着ローラ側に近接するように組み付けることができる。
従って、定着ローラによる定着ベルトに対する圧接終了位置から、圧接部材による定着ベルトに対する圧接開始位置までの加圧ローラの外周面に沿う距離を所望の距離に設定し易くなり、定着ベルトの加圧ローラに対する押し付け力をニップ幅の全幅に亘って確保し易い。

本発明の第２特徴構成は、前記端縁部が前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対して押し付けられるように付勢する付勢機構を設けてある点にある。

〔作用及び効果〕
端縁部が加圧ローラに押し付けられるように、圧接部材を固定部に固定してある場合は、圧接部材の加圧ローラに対する組み付け姿勢や、圧接部材の固定の緩みなどに起因して、所定の押し付け力を作用させることができないおそれがあるが、端縁部が定着ベルトを挟んで加圧ローラに対して押し付けられるように付勢する付勢機構を設けてあるので、加圧ローラに対する所定の押し付け力を確実に作用させることができる。

本発明の第３特徴構成は、前記端縁部を前記定着ベルトの内周面に対する圧接方向に揺動自在に設けてある点にある。

〔作用及び効果〕
定着ベルトの回動に伴って、定着ベルトと圧接部材との摺動抵抗が生じるが、圧接部材の定着ベルトに対する組み付け精度などに起因して、圧接面の定着ベルトに対する圧接力のベルト幅方向に沿う分布が不均一になると、摺動抵抗の大きさのベルト幅方向に沿う分布も不均一になり、その結果、摺動抵抗が大きい定着ベルト部分の回動速度が、摺動抵抗が小さい定着ベルト部分の回動速度よりも遅くなって、定着ベルトが蛇行しながら回動し易い欠点がある。
そこで、この欠点に鑑みて、圧接部材の端縁部を定着ベルトの内周面に対する圧接方向に揺動自在に設けてあるので、圧接面の定着ベルトに対する圧接力のベルト幅方向に沿う分布が不均一で、摺動抵抗の大きさのベルト幅方向に沿う分布が不均一になっている場合に、摺動抵抗が大きい側の端縁部分は、摺動抵抗が小さくなるように定着ベルトに対する圧接力が減少する側に揺動し、同時に、摺動抵抗が小さい側の端縁部分が、定着ベルトに対する圧接力が増大する側に揺動する。
従って、ベルト幅方向に沿って分布する摺動抵抗の大きさの差が小さくなるように、圧接部材の端縁部を揺動させることができるので、定着ベルトが蛇行しながら回動する事態を防止できる。

本発明の第４特徴構成は、前記定着ベルトと前記加圧ローラとを、前記ニップ部を通過する記録紙よりも幅広に形成し、前記定着ベルトの側縁部と前記加圧ローラとを互いに圧接させて、前記加圧ローラの駆動回転により前記定着ベルトを従動回動させる回動機構を設けてある点にある。

〔作用及び効果〕
定着ベルトと加圧ローラとを、ニップ部を通過する記録紙よりも幅広に形成し、定着ベルトの側縁部と加圧ローラとを互いに圧接させて、加圧ローラの駆動回転により定着ベルトを従動回動させる回動機構を設けてあるので、定着ローラの内周面や圧接部材の圧接面に潤滑剤を塗布して、定着ベルトと圧接部材との摺動抵抗を全体に小さくできるようにしながら、定着ベルトの側縁部、つまり、ニップ部を通過する記録紙が介在しない定着ベルト部分と加圧ローラとの圧接で定着ベルトを回動させることができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、電子写真式画像形成装置の一例としてのカラーレーザープリンタを示し、光学部Ａ，作像部Ｂ，定着部Ｃ，給紙部Ｄ，排紙部Ｅ等を備え、作像部Ｂには、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの夫々に対応する四つの現像転写ユニット１を、給紙部Ｄと排紙部Ｅとに亘る記録紙２の挟持搬送経路３に沿って設けてある。

前記定着部Ｃは、本発明による定着装置Ｆを設けて構成してあり、図２に示すように、円筒状の定着ローラ４と、その定着ローラ４とテンションローラ５とに亘って巻き掛けられて回動自在な定着ベルト６と、定着ベルト６を挟んで定着ローラ４に向けて加圧する円筒状の加圧ローラ７とを設け、定着ローラ４と加圧ローラ７の夫々の内周側にはヒータ４ａ，７ａを内装してある。

前記定着ローラ４よりも記録紙移動方向下手側において定着ベルト６の内周面に対して略全幅に亘って圧接させる圧接面９を備えた長尺のアルミニウム製圧接部材１０を、定着ベルト６を挟んで加圧ローラ７に対して押し付けて、定着ベルト６と加圧ローラ７との間にニップ部８を形成し、圧接面９の記録紙移動方向に沿う曲率を、定着ローラ４の外周面における記録紙移動方向に沿う曲率よりも大きい曲率に設定してある。

前記定着ローラ４と加圧ローラ７の夫々の外周面は弾性材４ｂ，７ｂで形成してあり、加圧ローラ７の弾性材７ｂの硬度を、定着ローラ４の弾性材４ｂの硬度よりも小さくして、定着ベルト６と加圧ローラ７との間に、加圧ローラ７側から圧接部材１０側に亘って加圧ローラ７側に凹入するニップ部８を形成してある。

前記圧接部材１０は、定着ベルト６の幅方向視で、圧接面９に略沿って湾曲する帯板状に形成して、外周面をフッ素樹脂層で被覆してあり、圧接部材１０における記録紙移動方向上手側の端縁部１１を、ニップ部８の出口側に向けて延設してあるとともに、その端縁部１１を定着ベルト幅方向の略全長に亘って定着ベルト６を挟んで加圧ローラ７に対して押し付けて、プリンタ筐体側のフレーム、例えば、本体フレーム或いは定着ユニットフレームに取り付けてある。

前記ニップ部８の入口側と出口側との夫々に、記録紙２の搬送姿勢をその下面側から案内する案内板１２，１３を設けてあるとともに、ニップ部８の出口側には、定着ベルト６と、その定着ベルト６から離れた記録紙２との間に入り込んで、記録紙２を搬送方向に向けて分離する分離板１４を設けてある。

そして、図３にも示すように、圧接部材１０の長手方向略中央部に挿通した揺動支点ピン１５を、プリンタ筐体側のフレームに固定してある支持ブラケット１６にねじ止めして、端縁部１１を、略全長に亘って加圧ローラ７に対して押し付けている状態で、定着ベルト幅方向の略中央位置において定着ベルト幅方向に対して略直交する方向の軸芯Ｘ周りで、前記定着ベルトの内周面に対する圧接方向に沿って揺動自在に支持してある。

また、図４，図５に示すように、定着ベルト６と加圧ローラ７とを、ニップ部８を通過する記録紙２よりも幅広に形成し、定着ベルト６の側縁部、つまり、ニップ部８を通過する記録紙２が介在しない左右の定着ベルト部分６ａと加圧ローラ７とを互いに圧接させて、定着ベルト６の内周側にグリスなどの潤滑剤を塗布した状態で、加圧ローラ７の駆動回転により定着ベルト６を従動回動させる回動機構１７を設けてある。

〔第２実施形態〕
図６は、本発明による定着装置Ｆの別実施形態を示し、定着ローラ４と円筒状の加熱ローラ１８とに亘って巻き掛けられて、加熱ローラ１８によってテンションが付与された状態で回動自在な定着ベルト６と、定着ローラ４に向けて加圧する円筒状の加圧ローラ７とを設け、加熱ローラ１８と加圧ローラ７の夫々の内周側にヒータ１８ａ，７ａを内装してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図７，図８は、本発明による定着装置Ｆの別実施形態を示し、端縁部１１が定着ベルト６を挟んで加圧ローラ７に対して押し付けられるように付勢する付勢機構２０を設けてある。

前記付勢機構２０は、圧接部材１０の長手方向に沿って長い支持フレーム２１に圧接部材１０を揺動支点ピン１５で揺動自在に支持するとともに、その支持フレーム２１の両端部の夫々を、プリンタ筐体側の固定側板２２に形成してあるスリット２３に上下移動自在に挿通して、支持フレーム２１の両端部の夫々に設けてあるフック部２４と側板２２に設けてあるフック部２５とに亘って架け渡した引っ張りコイルスプリング２６で端縁部１１が加圧ローラ７に対して押し付けられるように付勢してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
１．本発明による定着装置は、定着ローラの駆動回転で定着ベルトを回動させるように構成してあっても良い。
２．本発明による定着装置は、レーザープリンタの他、複写機，ファクシミリなどの電子写真式画像形成装置における定着装置であっても良い。
３．本発明による定着装置は、モノクロ画像を形成する電子写真式画像形成装置における定着装置であっても良い。

画像形成装置の内部を示す側面図 要部の側面図 要部の正面図 要部の斜視図 要部の断面図 第２実施形態を示す要部の側面図 第３実施形態を示す要部の側面図 第３実施形態を示す要部の正面図

符号の説明

２ 記録紙
４ 定着ローラ
６ 定着ベルト
６ａ 側縁部
７ 加圧ローラ
８ ニップ部
９ 圧接面
１０ 圧接部材
１１ 端縁部
１７ 回動機構
２０ 付勢機構

Claims (4)

1. 定着ローラと、その定着ローラに巻き掛けられて回動自在な定着ベルトと、前記定着ベルトを挟んで前記定着ローラに向けて加圧する加圧ローラとを設けてあるとともに、
   前記定着ローラよりも記録紙移動方向下手側において前記定着ベルトの内周面に対して略全幅に亘って圧接させる圧接面を備えた圧接部材を、前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対して押し付けて、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間にニップ部を形成し、
   前記圧接面の記録紙移動方向に沿う曲率を、前記定着ローラの外周面における記録紙移動方向に沿う曲率よりも大きい曲率に設定してある画像形成装置における定着装置であって、
   前記圧接部材を前記圧接面に略沿って湾曲する板状に形成して、その圧接部材における記録紙移動方向上手側の端縁部を前記加圧ローラに向けて延設してあるとともに、その端縁部を、前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対して押し付けてある定着装置。
2. 前記端縁部が前記定着ベルトを挟んで前記加圧ローラに対して押し付けられるように付勢する付勢機構を設けてある請求項１記載の定着装置。
3. 前記端縁部を前記定着ベルトの内周面に対する圧接方向に揺動自在に設けてある請求項１又は２記載の定着装置。
4. 前記定着ベルトと前記加圧ローラとを、前記ニップ部を通過する記録紙よりも幅広に形成し、
   前記定着ベルトの側縁部と前記加圧ローラとを互いに圧接させて、前記加圧ローラの駆動回転により前記定着ベルトを従動回動させる回動機構を設けてある請求項１〜３のいずれか１項記載の定着装置。

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