JP2010152053A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
Fixing device and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010152053A JP2010152053A JP2008329457A JP2008329457A JP2010152053A JP 2010152053 A JP2010152053 A JP 2010152053A JP 2008329457 A JP2008329457 A JP 2008329457A JP 2008329457 A JP2008329457 A JP 2008329457A JP 2010152053 A JP2010152053 A JP 2010152053A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- fixing
- fixing belt
- recording medium
- fixing member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本願発明は、定着装置及び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 and an image forming apparatus using the fixing device.
粉状のトナーを用いる画像形成装置において、加熱及び加圧してトナー像を記録媒体に圧着する定着装置が広く採用されている。このような定着装置は、無端状の周面が加熱される定着部材(加熱部材)と、この定着部材に押圧される加圧部材とを備えている。そして、これらの間にシート状の記録媒体を挟みこみ、上記無端状周面の周回移動にともなって記録媒体を搬送するとともに、記録媒体上のトナー像を加熱及び加圧する。 2. Description of the Related Art In image forming apparatuses that use powdered toner, fixing devices that widely apply heat and pressure to a toner image on a recording medium are widely used. Such a fixing device includes a fixing member (heating member) that heats an endless peripheral surface, and a pressure member that is pressed against the fixing member. Then, a sheet-like recording medium is sandwiched between them, and the recording medium is conveyed along with the circumferential movement of the endless peripheral surface, and the toner image on the recording medium is heated and pressurized.
上記定着部材の周面を加熱する手段としては、例えば特許文献1に記載されているように、定着部材の周面に沿って導電性層を設けておき、対向するように励磁コイルを配置して高周波電流を供給するものがある。高周波電流によって生じる磁界によって導電性層に渦電流が生じ、発熱するものである。 As a means for heating the peripheral surface of the fixing member, for example, as described in Patent Document 1, a conductive layer is provided along the peripheral surface of the fixing member, and an exciting coil is disposed so as to face each other. Some supply high-frequency current. An eddy current is generated in the conductive layer by the magnetic field generated by the high-frequency current, and heat is generated.
また、特許文献2に記載の定着装置は、中空で外周部が無端状となった定着部材の内側に発熱体を配置し、この発熱体を定着部材に接触させるものである。上記定着部材を介して発熱体と対向する位置には電磁誘導加熱用コイルが配置されており、発生する高周波磁界の作用で発熱体に渦電流が誘導され、発熱して接触する定着部材を加熱するものとなっている。
本願発明は、発熱体の熱膨張による過度の変形が抑制される定着装置及び定着装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fixing device in which excessive deformation due to thermal expansion of a heating element is suppressed, and an image forming apparatus using the fixing device.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、 画像が記録される記録媒体に外周面が押し付けられる無端ベルト状の定着部材と、 前記定着部材の内周面に接触して配置され、該内周面から前記記録媒体に対して前記定着部材の外周面を押し付ける押圧部材と、 前記押圧部材を支持する支持体と、 前記定着部材を介して前記押圧部材に押し付けられ、回転する加圧回転体と、 前記定着部材の周面と対向するように配置され、磁界を発生する磁界発生手段と、 前記磁界発生手段と対向する位置に配置され、前記定着部材の内周面に沿って湾曲した形状に曲げ加工されて、該定着部材と接触する発熱体と、 前記発熱体の前記定着部材と接触する面の反対側に重ね合わされた板状の熱伝導部材と、を有し、 前記発熱体と前記熱伝導部材とは、前記定着部材の周方向における一方の端部が固定して支持され、他方の端部は、周方向への変位及び前記発熱体と前記熱伝導部材との周方向への相対的な変位を許容するように支持されている定着装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is directed to an endless belt-like fixing member whose outer peripheral surface is pressed against a recording medium on which an image is recorded, and an inner peripheral surface of the fixing member. A pressing member that presses the outer peripheral surface of the fixing member against the recording medium from the inner peripheral surface, a support that supports the pressing member, and is pressed against the pressing member via the fixing member and rotates. A pressure rotating body that is disposed to face the peripheral surface of the fixing member, and a magnetic field generating unit that generates a magnetic field, and is disposed at a position facing the magnetic field generating unit, and is disposed on the inner peripheral surface of the fixing member. And a heating element that is bent into a curved shape along the plate and that is in contact with the fixing member, and a plate-like heat conduction member that is superimposed on the opposite side of the surface of the heating element that contacts the fixing member. The heating element and the heat transfer The guide member is fixedly supported at one end in the circumferential direction of the fixing member, and the other end is displaced in the circumferential direction and relative to the circumferential direction between the heating element and the heat conducting member. A fixing device is provided which is supported so as to allow a general displacement.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の定着装置において、 前記発熱体は、弾性部材によって支持され、該弾性部材の変形により前記定着部材に対して進退する方向に変位が可能となっているものとする。 According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the heating element is supported by an elastic member, and can be displaced in a direction to advance and retreat with respect to the fixing member by deformation of the elastic member. It shall be.
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の定着装置において、 前記定着部材の幅方向における両端部において、それぞれ前記定着部材の周方向における両端部で支持されているものとする。 According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the both ends of the fixing member in the width direction are respectively supported at both ends in the circumferential direction of the fixing member. To do.
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3までのいずれかに記載の定着装置において、 前記発熱体は、前記定着部材の幅方向における前記記録媒体の通過範囲に相当する部分は、周方向に前記定着部材と接触する範囲が、当該通過範囲に相当しない部分よりも拡大されているものとする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to third aspects, the heating element includes a portion corresponding to a passing range of the recording medium in a width direction of the fixing member. It is assumed that a range in contact with the fixing member in the circumferential direction is larger than a portion not corresponding to the passing range.
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4までのいずれかに記載の定着装置において、 前記発熱体は、温度が上昇したときに磁性が弱くなる感温磁性材料で形成されているものとする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, the heating element is formed of a temperature-sensitive magnetic material that becomes weak in magnetism when the temperature rises. Shall.
請求項6に係る発明は、 静電電位の差による潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する像形成部と、 前記トナー像を、搬送される記録媒体に直接転写するか、又は中間転写体に一旦転写した後、搬送される記録媒体に転写する転写装置と、 前記記録媒体に転写されたトナー像を加熱して該記録媒体に定着する定着装置とを有し、 前記定着装置は、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の定着装置である画像形成装置を提供する。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming unit that forms a toner image by attaching toner to a latent image due to a difference in electrostatic potential, and directly transfers the toner image to a transported recording medium or an intermediate A transfer device that transfers the toner image transferred to the recording medium by heating and fixing the toner image transferred to the recording medium after the transfer to the transfer medium; An image forming apparatus which is a fixing device according to any one of claims 1 to 5 is provided.
請求項1に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、発熱体の過度の変形を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress excessive deformation of the heating element as compared with the case where the present configuration is not provided.
請求項2に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、定着部材との密着性が向上する。 According to the second aspect of the present invention, the adhesion with the fixing member is improved as compared with the case where the present configuration is not provided.
請求項3に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、支持体にたわみが生じたときに、発熱体に対するたわみの影響が低減され、発熱体は定着部材に沿って密着する形状が維持される。 According to the third aspect of the present invention, when the support is deflected, the influence of the deflection on the heating element is reduced as compared with the case where the present configuration is not provided, and the heating element is arranged along the fixing member. Adhering shape is maintained.
請求項4に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、定着部材の記録媒体と接触する領域で、接触しない領域よりも定着部材への熱移動量を増大させることが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, the amount of heat transfer to the fixing member is increased in the area where the fixing member is in contact with the recording medium than in the area where the fixing member is not in contact as compared with the case where the present configuration is not provided. It becomes possible.
請求項5に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、発熱体の過度の温度上昇を抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to suppress an excessive temperature rise of the heating element as compared with the case where the present configuration is not provided.
請求項6の記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、発熱体の過度の変形を抑制することができる。
According to the invention described in
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、一様帯電後に像光を照射することによって表面に潜像が形成される円筒状の感光体ドラム1を備えており、この感光体ドラム1の周囲に、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させる帯電装置2と、感光体ドラム1に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置3と、感光体ドラム1上の静電潜像をトナーの選択的な付着によって可視化する現像装置4と、感光体ドラム1との間に転写バイアス電圧が印加され、形成される電界によって感光体ドラム上のトナー像を記録媒体に転写する転写ロール5と、トナー像を転写した後の感光体ドラム1上に残留するトナーを除去するクリーニング装置6と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the invention according to the present application will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
The image forming apparatus includes a cylindrical photosensitive drum 1 on which a latent image is formed by irradiating image light after uniform charging. Around the photosensitive drum 1, the photosensitive drum 1 is provided. A
また、トナー像が転写される記録媒体を収容する給紙トレイ7と、この給紙トレイ7から一枚ずつ送り出された記録媒体を感光体ドラム1と転写ロール5とが対向する転写圧接部5aに搬送する搬送路8と、記録媒体に転写されたトナー像を加熱して圧着する定着装置20と、トナー像が定着された記録媒体を排紙トレイ10へ送り出す排紙ロール9と、が設けられている。
Further, a paper feed tray 7 that stores a recording medium to which the toner image is transferred, and a recording medium fed one by one from the
上記のような画像形成装置では、感光体ドラム1が、帯電装置2によってほぼ一様な負極性に帯電される。露光装置3は画像データに基づき、帯電された感光体ドラム1の周面に像光を照射するものであり、感光体ドラム1の表面の露光された部分は帯電電位が減衰し、非露光部との電位差による潜像が形成される。現像装置4は、負の電荷を有するトナーを現像ロール4aの周面上に薄層化して保持するものであり、現像ロール4aの回転により薄層化されたトナーが感光体ドラム1の周面と対向する位置に搬送される。感光体ドラム1と現像ロール4aとの間には、双方間に印加された現像バイアス電圧による電界が形成されており、負電荷を有するトナーが露光部に転移する。このようにして形成されたトナー像は、感光体ドラム1の回転により、転写ロール5が圧接される転写圧接部5aへと搬送される。
In the image forming apparatus as described above, the photosensitive drum 1 is charged to a substantially uniform negative polarity by the
一方、用紙トレイ7から一枚ずつ送り出された記録媒体は、感光体ドラム1上のトナー像と当接されるタイミングで転写圧接部5aへ送り込まれるようになっている。記録媒体は転写圧接部5aの上流側で感光体ドラム1の表面に接触し、密着した状態で転写圧接部5aを通過する。転写圧接部5a及びその周辺には転写バイアス電圧によって電界が形成されており、この電界内でトナー像は記録媒体に転写される。
On the other hand, the recording medium sent out one by one from the
トナー像が転写された記録媒体は、トナー像を保持した状態で定着装置20へと送られる。定着装置20は、記録媒体上のトナー像を加熱及び加圧して該記録媒体に定着するものとなっている。
The recording medium onto which the toner image has been transferred is sent to the
図2は、本願に係る発明の一実施形態である上記定着装置の概略断面図である。
この定着装置20は、無端状の周面を有する定着ベルト21と、この定着ベルト21の外周面に当接される加圧ロール22と、定着ベルト21の外周面と対向するように設けられ、該定着ベルト21を加熱する電磁誘導加熱装置30と、上記定着ベルト21の内周面に接触し、定着ベルトを介して加圧ロール22を押圧する押圧部材23と、この押圧部材23を支持する支持体24と、定着ベルト21の内周面に接触して配置される発熱体25と、この発熱体25の内側に接触して配置される熱伝導部材26と、で主要部が構成されている。そして、上記発熱体25と熱伝導部材26とは、重ね合わされた状態で板バネ27,28を介して支持体24に支持されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the fixing device according to an embodiment of the present invention.
The
上記定着ベルト21は、定着部材として機能するものであり、薄肉の導電性層を有する無端状の柔軟なベルトである。そして、周方向(図2中に示す矢印Aの方向)への周回移動が可能となるように支持されている。この定着ベルトは、図3に示すように、内側から耐熱性の高いシート状部材からなる基層21aと、当該基層の上に積層された導電性層21bと、最も上層となる表面離型層21cとから構成されている。また、基層21aの内側の面つまり定着ベルト21の内周面21dには、シリコンオイル、フッ素オイル等の潤滑剤が塗布されており、定着ベルト21の周回移動を円滑にしている。
The
上記基層21aは、ポリイミド、ポリイミドアミド等の耐熱性の高い合成樹脂からなるものを採用することができる。
上記導電性層21bは、電磁誘導加熱装置30によって生じる磁界の電磁誘導作用により誘導発熱する層であり、鉄・コバルト・ニッケル・銅・アルミニウム・クロム等の金属層を1〜50μm程度の厚みで形成したものが用いられる。
上記表面離型層21cは、記録媒体上に転写された未定着トナー像と直接に接触する層であるため、離型性の良い材料が使用される。
The
The
Since the
本実施の形態では、上記定着ベルト21は、無拘束状態で内径が約30mmの円形断面となるものであり、基層21aは幅方向に座屈等が生じない程度の剛性を有するように75μmのポリイミドが用いられている。また、導電性層21bは、定着ベルト21の曲率が大きい場合でも永久変形やクラックが生じないように薄層であることが望ましく、基層21a上に蒸着又はメッキ等の手段によって形成された10μmの銅の層が採用されている。さらに、導電性層21b上には表面離型層21cとして、厚さ50μmのパーフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)が積層されている。
In the present embodiment, the fixing
上記押圧部材23は、加圧ロール22の押圧によって柔軟に変形するものであり、加圧ロール22との間に定着ベルト21を挟み込み、定着ベルト21と加圧ロール22とが周方向に沿って圧接される定着ニップを形成するものとなっている。
上記支持体24は、鋼板材を組み合わせて形成されたものであり、軸線方向つまり定着ベルト21の幅方向の両端部で、この定着装置20の各部材を支持する基部に固定支持されている。そして、押圧部材23を支持し、加圧ロール22からの押圧力に対抗するものとなっている。
The pressing
The
上記加圧ロール22は、加圧回転体として機能するものであり、金属製の円筒状芯金22aを芯材とし、この円筒状芯金の表面に表面離型層22bを備えている。そして、押圧部材23との間に定着ベルト21を挟み込んだ状態に保持され、図2中に示す矢印Bの方向に回転駆動されることにより、定着ベルト21を周回駆動するものとなっている。したがって、この定着ベルト21と加圧ロール22とが圧接される定着ニップに未定着トナー像が転写された記録媒体Pが送り込まれると、記録媒体が搬送されるとともに加熱及び加圧される。
本実施の形態では、加圧ロール22は、直径φ28mmの円筒状芯金22aの表面に、表面離型層22bとして厚さ30μmのPFAを被覆したものが使用されている。
The pressure roll 22 functions as a pressure rotator, and a metal cylindrical cored
In the present embodiment, as the
上記電磁誘導加熱装置30は、凹状に湾曲した面が定着ベルト21の外周面と間隙をおいて対向するように配置されたコイル支持部材31と、板状となったコイル支持部材31の凸状に湾曲した曲面上に支持され、励磁回路34によって高周波電流が供給される励磁コイル32と、励磁コイル32の外側に設けられた磁場遮蔽部材33と、で主要部が構成されている。励磁コイル32へ高周波電流を供給することによって磁界が生じ、対向する定着ベルト21の導電性層21b及び発熱体25に渦電流を誘導して発熱させるものである。
The electromagnetic
上記発熱体25は、定着ベルト21の内周面に倣って湾曲した形状に曲げ加工された板状部材であり、定着ベルト21の内周面に接するとともに定着ベルト21を介して上記電磁誘導加熱装置30と対向するように配置されている。高周波磁界により誘導される渦電流で発熱する金属材料で形成され、例えば鉄、ニッケル、コバルト、SUS又はこれらの合金を用いることができる。また、定着ベルトを加熱しようとする設定温度以上で定着ベルトの耐熱温度以下の範囲、例えば、170℃から250℃までの範囲にキュリー点を持つニッケル(Ni)−鉄(Fe)系、ニッケルNi−クロムCr−鉄Fe系の整磁合金、つまり感温磁性材料を用いることもできる。これらの整磁合金を用いることによって発熱体の過度の温度上昇を抑制することができる。
The
この発熱体25は、発熱時の温度上昇を急速にするためにできるだけ薄く形成するのが望ましい。しかし、磁界が発熱体25を貫通して発熱体25の裏面(定着ベルト21との接触面の反対側の面)に配置された熱伝導部材26に到達し、熱伝導部材26が発熱することを避けるのが望ましく、表皮深さ以上の厚さとするのがよい。このような観点から、本実施の形態では発熱体25の厚みを0.3mmとしている。
It is desirable that the
上記熱伝導部材26は、発熱体25の内面の形状に倣って形成された板状部材であり、発熱体25の裏面に摺動可能に重ね合わせて配置されている。そして、発熱体25からの熱伝導によって発熱体25の温度の均一化を促進するものである。この熱伝導部材26には、発熱体25よりも熱伝導率が大きい材料が用いられ、銀、銅、金、アルミニウム等の金属又はこれらの合金で形成することができる。
本実施の形態では、アルミニウムが採用されており、厚さは0.4mmとしている。
The
In this embodiment, aluminum is employed and the thickness is 0.4 mm.
上記発熱体25と熱伝導部材26とは、図4に示すように重ね合わされた状態で定着ベルト21の幅方向における両端部で支持されるものであり、それぞれの端部で定着ベルト21の周方向における上流側部分及び下流側部分が板バネ27,28と接合されている。したがって、湾曲した板状の発熱体25と熱伝導部材26とが四つの隅角部に設けられた接合部25a,25b,26a,26b(図5参照)で支持されるものとなっている。
これらの接合部25a,25b,26a,26bは、図4に示すように、定着ベルト21と接触する部分との間にスリット25cが設けられて、定着ベルト21と接触する湾曲面より内側に曲げ入れられている。そして、この接合部25a,25b,26a,26bが、図5に示すようにほぼ平板状となっており、板バネ27,28と重ね合わせて支持される。
The
As shown in FIG. 4, the
上記板バネ27,28は、図4又は図5に示すように、軸線が定着ベルト21の幅方向となるように配置された支持体24の両端部で、それぞれ両側面に対となるように固定されている。そして、発熱体25の周方向の中央部で定着ベルト21に対して進退する方向つまり図5中に矢印Cで示す方向とほぼ直角方向に両側へ張り出した張り出し部27a,28aを有している。
As shown in FIG. 4 or FIG. 5, the
この張り出し部27a,28aの先端側には、発熱体25と熱伝導部材26とを支持する支持部27b,28bが連続して設けられており、発熱体25の接合部25a,25b及び熱伝導部材の接合部26a,26bとほぼ並行となるように曲折されている。この支持部27b,28bに発熱体の接合部25a,25b及び熱伝導部材の接合部26a,26bが重ね合わされてそれぞれ支持されるようになっている。これにより、発熱体25と熱伝導部材26とは、板バネの張り出し部27a,28aの曲げ変形により変位が可能に支持され、定着ベルト21に対して弾性的に追従することができるものとなっている。
Supporting
定着ベルト21の回転方向の上流側における板バネの支持部27bと発熱体の接合部225a及び熱伝導部材の接合部26aとが重なり合う位置には、それぞれに貫通孔が開削されており、この貫通孔に挿通したリベット35によって発熱体25と熱伝導部材26が板バネ27に固定されている。
A through hole is cut in each of the positions where the leaf
一方、定着ベルト21の回転方向の下流側に配置された板バネの支持部28bには、発熱体の接合部25aと熱伝導部材の接合部26bとが摺動可能に重ね合わされており、これらの対応する位置には、周方向に長径を有する長孔37がそれぞれ開削されている。この長孔37に両端が拡径されたピン36が差し入れられて、重ね合わされた状態を維持するとともに、発熱体25、熱伝導部材26及び板バネ28は周方向への相対的な変位が許容されるものとなっている。したがって、発熱体25と熱伝導部材26とは板バネ28に対して、周方向に長孔37の長径の範囲で移動可能であり、この範囲内で発熱体25及び熱伝導部材26が変位するとともに、発熱体25と熱伝導部材26との間で摺動することによる相対的な変位を許容するようになっている。これにより、発熱体25及び熱伝導部材26の温度が上昇し、それぞれが異なる線膨張率で膨張しても、ひずみの拘束が緩和されるものである。また、定着ベルト21が回転することにより発熱体25の外周面にかかる力によって、発熱体25は定着ベルト21の回転時の曲率に沿うように変形しやすくなる。よって、発熱体25及び熱伝導部材26が熱膨張することによって特にその周方向端部が定着ベルト21の内周面を傷つけるという可能性は低くなる。
なお、発熱体25と熱伝導部材26とは、板バネ28に対して定着ベルトの幅方向の変位が拘束されるものとしても良いが、変位が許容されるように支持するのが望ましい。
On the other hand, on the
The
上記のように発熱体25が板バネ27,28に支持された領域は、定着ベルト21の幅方向において記録媒体が通過しない非通紙領域となっており、定着ベルト21と発熱体25とが離隔されても画像の定着には影響を与えないようになっている。
As described above, the region where the
また、通紙領域では、発熱体25と熱伝導部材26とが周方向のほぼ全域で周回する定着ベルト21に倣った形状を維持しており、この領域では発熱体25が周方向のほぼ全域で定着ベルト21と接触する。したがって、定着ベルト21に接触する面積が定着ベルト21の幅方向における両端部つまり記録媒体が通過しない領域よりも拡大されており、これによって定着ベルト21に十分な熱量を与えるとともに温度を均一化するようになっている。
Further, in the sheet passing area, the
次に、このような定着装置20の動作を説明する。
加圧ロール22が回転駆動されることにより、接触する定着ベルト21が周方向に駆動され、トナー像が保持された記録媒体Pが加圧ロール22と定着ベルト21との間に送り込まれる。
一方、電磁誘導加熱装置30の励磁コイル32には励磁回路34から高周波電流が供給され、励磁コイル32の周囲で磁束が生成消滅を繰り返す。この磁束が定着ベルト21の導電性層21bを横切るとき、その磁界の変化を妨げる磁界を生じるように定着ベルト21の導電性層中に渦電流が発生し、ジュール熱が生じる。
また、定着ベルト21の内周面に接触して配置された発熱体25も磁界の作用により発熱し、定着ベルト21を加熱する。さらに、発熱体25の裏面に重なり合って配置された熱伝導部材26は発熱体25からの熱伝導によって発熱体25の温度を均一化する。
Next, the operation of such a
When the
On the other hand, a high-frequency current is supplied from the
Further, the
このとき、発熱体25及び熱伝導部材26には熱膨張が生じ、そのひずみ量は形成されている材料の違いから異なっている。本実施の形態では、熱伝導部材26のひずみが大きくなる。しかし、発熱体25及び熱伝導部材26は、定着ベルト21の周回移動方向における上流側で接合部25a,26aが板バネ27に固定支持されるとともに、下流側の接合部25b,26bは周方向に変位が許容されるように支持されており、さらに相互間で摺動可能となっている。これにより、発熱体25及び熱伝導部材26の下流側の接合部は、熱膨張にともなう周方向(図5中に示す矢印Eの方向)の変位が許容されるとともに、これらの接触面に平行な方向(図5中に示す矢印Fの方向)への相対的な変位が生じて、熱膨張ひずみが互いに拘束されることによる曲げ変形が抑制される。また、発熱体25及び熱伝導部材26の下流側の接合部は、発熱体25の面と直角方向(図5中に示す矢印Dの方向)には変位が抑制され、温度が上昇しても定着ベルト側へ押し出すように変位が生じるのが抑えられる。このように変位及び変形が抑制されることにより、発熱体25及び熱伝導部材26は温度が上昇しても、定着ベルトの駆動を阻害したり、定着ベルトに損傷が発生するような過度の変形が抑えられる。
At this time, thermal expansion occurs in the
また、発熱体25と熱伝導部材26とは、軸線方向つまり定着ベルトの幅方向における
両端部で支持されているので、加圧ロール22が押圧部材23に押し付けられることによって支持体24が定着ベルト21の幅方向に撓んでも、支持体24の撓みに追従せず、定着ベルト21との密着性が維持される。
Further, since the
このように、発熱体25及び熱伝導部材26が熱膨張しても定着ベルト21との接触状態に大きな影響を与えることはなく、定着ベルト21はトナー像の定着に適した温度に加熱される。そして、このように加熱された定着ベルト21は、トナー像を表面に保持する記録媒体Pと重ね合わされるとともに押圧部材23と加圧ロール22との間に送り込まれ、トナー像は加熱及び加圧されて記録媒体上に圧着される。加圧ロール22の圧接部を通過した記録媒体は定着ベルト21及び加圧ロール22から剥離されて排紙ロール10へと搬送される。
As described above, even if the
なお、発熱体25と熱伝導部材26との熱膨張率が異なることから、それぞれの周方向の曲率が変化して発熱体25と熱伝導部材26とに互いに離れようとする力が作用することがある。しかし、定着ベルト21が矢印Aの方向へ周回移動することによって、図5中に示す矢印Gの方向への力が作用し、発熱体25と熱伝導部材26とが離れるのが抑制され、定着ベルト21、発熱体25及び熱伝導部材26との密着性が維持される。
In addition, since the thermal expansion coefficients of the
以上に説明した実施の形態では、定着ベルトを3層構造としているが、導電性層と表面離型層との間に、トナー像の定着性・画質を向上させるための弾性層を設けたり、接着層や各層の保護層などを設けてもよい。また、耐熱性の樹脂層を導電性層の上にも積層し、二つの耐熱性樹脂層の間に導電性層を挟み込むものであってもよい。
さらに、導電性層を有していない2層構造の定着ベルトであってもよい。このときには定着ベルトは発熱体からの熱伝導のみによって加熱されるものとなる。
In the embodiment described above, the fixing belt has a three-layer structure, but an elastic layer for improving the fixing property and image quality of the toner image is provided between the conductive layer and the surface release layer. An adhesive layer or a protective layer for each layer may be provided. Alternatively, a heat resistant resin layer may be laminated on the conductive layer, and the conductive layer may be sandwiched between the two heat resistant resin layers.
Furthermore, a fixing belt having a two-layer structure that does not have a conductive layer may be used. At this time, the fixing belt is heated only by heat conduction from the heating element.
板バネ27に発熱体25及び熱伝導部材26を固着する固定部材は、上記実施の形態でリベット35を用いているが、他の固定部材又は他の固定構造を採用することができる。また、周方向の下流側で板バネ28と接合する部材は、発熱体及び熱伝導部材の周方向の変位を許容するとともに板バネに支持させることができるものであれば、上記ピン以外の部材を用いることができ、他の接合構造を採用することもできる。
The fixing member for fixing the
一方、発熱体及び熱伝導部材は定着ベルトの周回移動方向における下流側で固定支持し、上流側で発熱体及び熱伝導部材を周方向に移動可能に支持することもできるが、定着ベルトの周回移動により作用する発熱体への力を考慮すると、上流側で固定支持した方が定着ベルトと発熱体との密着性が高まるため望ましい。 On the other hand, the heating element and the heat conduction member can be fixedly supported downstream in the circumferential movement direction of the fixing belt, and the heating element and the heat conduction member can be supported movably in the circumferential direction on the upstream side. Considering the force to the heating element acting by the movement, it is preferable to fix and support the heating element on the upstream side because adhesion between the fixing belt and the heating element is increased.
また、上記実施の形態で発熱体は電磁誘導加熱装置30によって加熱されるものであったが、直接に通電することによって発熱する面状発熱体を用いることもできる。このような面状発熱体を用いるときには、面状発熱体に電力を供給する電源装置を設け、この電源装置にはバッテリーやキャパシタ等を含む蓄電部を備えるのが望ましい。蓄電部は、定着時を除いて充電を行うように設定され、電磁誘導加熱装置に多くの電力が供給される定着時等には蓄電部から面状発熱体に電力を供給する。これにより、定着時等の使用電力量を抑制するものである。
また、このような面状発熱体であっても、本実施の形態と同様に、定着ベルトの周回移動方向の上流側における端部付近を熱伝導部部材とともに板バネに強固に固定支持し、下流側では周方向に変位を許容するように支持されることができる。これにより、熱膨張による発熱体及び熱伝導部材の過度の変形が抑制される。
Further, in the above embodiment, the heating element is heated by the electromagnetic
Further, even in such a planar heating element, similarly to the present embodiment, the end portion on the upstream side in the circumferential movement direction of the fixing belt is firmly fixed and supported to the leaf spring together with the heat conduction member, On the downstream side, it can be supported to allow displacement in the circumferential direction. Thereby, the excessive deformation | transformation of the heat generating body and heat conductive member by thermal expansion is suppressed.
1:感光体ドラム、 2:帯電装置、 3:露光装置、 4:現像装置、 5:転写ロール、 5a:転写圧接部、 6:クリーニング装置、 7:用紙トレイ、 8:搬送路、 9:排紙ロール、 10:排紙トレイ、
20:定着装置、 21:定着ベルト、 22:加圧ロール、 23:押圧部材、 24:支持体、 25:発熱体、 25a,25b:発熱体の接合部、 26:熱伝導部材、 26a,26b:熱伝導部材の接合部、 27,28:板バネ、 27a,28a:板バネの張り出し部、 27b,28b:板バネの支持部、
30:電磁誘導加熱装置、 31:コイル支持部材、 32:励磁コイル、 33:磁場遮蔽部材、 34:励磁回路、 35:リベット、 36:ピン、 37:長孔、 P:記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Photosensitive drum, 2: Charging apparatus, 3: Exposure apparatus, 4: Developing apparatus, 5: Transfer roll, 5a: Transfer press-contact part, 6: Cleaning apparatus, 7: Paper tray, 8: Conveyance path, 9: Ejection Paper roll, 10: paper output tray,
20: fixing device, 21: fixing belt, 22: pressure roll, 23: pressing member, 24: support, 25: heating element, 25a, 25b: junction of heating element, 26: heat conducting member, 26a, 26b : Joint part of heat conduction member, 27, 28: Leaf spring, 27a, 28a: Overhang part of leaf spring, 27b, 28b: Support part of leaf spring,
30: Electromagnetic induction heating device, 31: Coil support member, 32: Excitation coil, 33: Magnetic shielding member, 34: Excitation circuit, 35: Rivet, 36: Pin, 37: Long hole, P: Recording medium
Claims (6)
前記定着部材の内周面に接触して配置され、該内周面から前記記録媒体に対して前記定着部材の外周面を押し付ける押圧部材と、
前記押圧部材を支持する支持体と、
前記定着部材を介して前記押圧部材に押し付けられ、回転する加圧回転体と、
前記定着部材の周面と対向するように配置され、磁界を発生する磁界発生手段と、
前記磁界発生手段と対向する位置に配置され、前記定着部材の内周面に沿って湾曲した形状に曲げ加工されて、該定着部材と接触する発熱体と、
前記発熱体の前記定着部材と接触する面の反対側に重ね合わされた板状の熱伝導部材と、を有し、
前記発熱体と前記熱伝導部材とは、前記定着部材の周方向における一方の端部が固定して支持され、他方の端部は、周方向への変位及び前記発熱体と前記熱伝導部材との周方向への相対的な変位を許容するように支持されていることを特徴とする定着装置。 An endless belt-like fixing member whose outer peripheral surface is pressed against a recording medium on which an image is recorded;
A pressing member that is disposed in contact with the inner peripheral surface of the fixing member and presses the outer peripheral surface of the fixing member against the recording medium from the inner peripheral surface;
A support that supports the pressing member;
A pressure rotating body that is pressed against the pressing member via the fixing member and rotates;
A magnetic field generating means arranged to face the peripheral surface of the fixing member and generating a magnetic field;
A heating element disposed at a position facing the magnetic field generating means, bent into a curved shape along the inner peripheral surface of the fixing member, and in contact with the fixing member;
A plate-like heat conducting member superimposed on the opposite side of the surface of the heating element that contacts the fixing member,
The heating element and the heat conducting member are supported by fixing one end portion in the circumferential direction of the fixing member, and the other end portion is displaced in the circumferential direction and the heating element and the heat conducting member. The fixing device is supported so as to allow relative displacement in the circumferential direction.
前記トナー像を、搬送される記録媒体に直接転写するか、又は中間転写体に一旦転写した後、搬送される記録媒体に転写する転写装置と、
前記記録媒体に転写されたトナー像を加熱して該記録媒体に定着する定着装置とを有し、
前記定着装置は、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit that forms a toner image by attaching toner to a latent image due to a difference in electrostatic potential;
A transfer device that directly transfers the toner image to a transported recording medium or transfers the toner image to an intermediate transfer member, and then transfers the toner image to a transported recording medium;
A fixing device that heats and fixes the toner image transferred to the recording medium to the recording medium,
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing device is a fixing device according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008329457A JP5218027B2 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008329457A JP5218027B2 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010152053A true JP2010152053A (en) | 2010-07-08 |
JP5218027B2 JP5218027B2 (en) | 2013-06-26 |
Family
ID=42571227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008329457A Expired - Fee Related JP5218027B2 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Fixing apparatus and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5218027B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110222930A1 (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Ippei Fujimoto | Fixing device, image forming apparatus incorporating same, and method of heating fixing member |
US20150023703A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
JP2015184476A (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 富士ゼロックス株式会社 | Heating device, fixing device, and image forming apparatus |
JP2016018161A (en) * | 2014-07-10 | 2016-02-01 | 株式会社リコー | Fixation device and image forming apparatus |
JP2017062442A (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixation device and image formation apparatus having the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003263045A (en) * | 2003-01-29 | 2003-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image heating device and image forming apparatus |
JP2008203455A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Fuji Xerox Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
-
2008
- 2008-12-25 JP JP2008329457A patent/JP5218027B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003263045A (en) * | 2003-01-29 | 2003-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image heating device and image forming apparatus |
JP2008203455A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Fuji Xerox Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110222930A1 (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Ippei Fujimoto | Fixing device, image forming apparatus incorporating same, and method of heating fixing member |
JP2012088678A (en) * | 2010-03-10 | 2012-05-10 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
US8867976B2 (en) * | 2010-03-10 | 2014-10-21 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device, image forming apparatus incorporating same, and method of heating fixing member |
US20150023703A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
JP2015022164A (en) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 富士ゼロックス株式会社 | Fixing apparatus, and image formation apparatus |
US9291965B2 (en) * | 2013-07-19 | 2016-03-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Fixing device and image forming apparatus having a heating belt and a supporting member |
JP2015184476A (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 富士ゼロックス株式会社 | Heating device, fixing device, and image forming apparatus |
JP2016018161A (en) * | 2014-07-10 | 2016-02-01 | 株式会社リコー | Fixation device and image forming apparatus |
JP2017062442A (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixation device and image formation apparatus having the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5218027B2 (en) | 2013-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7570910B2 (en) | Image forming apparatus, fixing unit, and image forming method using induction heater | |
JP5386912B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP4474056B2 (en) | Heating device | |
JP5218027B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2010085910A (en) | Image heating device | |
JP2012181484A (en) | Fixing device, heating device, and image forming apparatus | |
JP2002056961A (en) | Heating device and image forming device | |
JP4731982B2 (en) | Image heating device | |
JP2002108121A (en) | Image forming apparatus and fixing device | |
JP2006301106A (en) | Heating device | |
JP2008139759A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2014052457A (en) | Image heating device | |
JP2002006658A (en) | Image heating device and image forming device | |
JP3931589B2 (en) | Electromagnetic induction heating device, fixing device and image recording device | |
JP3461176B2 (en) | Image heating device and image forming device | |
JP2015135528A (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP4451220B2 (en) | Image forming apparatus provided with heating device | |
JP3323658B2 (en) | Heating equipment | |
JPH0850422A (en) | Exciting coil, heating device and image forming device | |
JP5353367B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007286559A (en) | Heating device and image forming apparatus | |
JP2009104019A (en) | Image fixing unit and image forming device | |
JP5299137B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP3342193B2 (en) | Heating equipment | |
JP4435020B2 (en) | Fixing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130218 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5218027 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |