JP2010169737A - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】無端状ベルトを用いた定着方式において、無端状ベルトの、移動規制部材との接触による変形や劣化を抑えるとともに、定着ローラとして無端状ベルトを備えたものを用いる場合には、無端状ベルトを所定温度に安定して維持できるようにする。
【解決手段】円板状の本体部71と、この本体部71の外周縁から本体部71に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部72とを有する一対の移動規制部材7を、無端状ベルト4の回転軸方向の両端部に無端状ベルト4と共に回転可能に設ける。そして、本体部71によって無端状ベルト4の、回転軸方向の移動を規制するとともに、外周壁部72によって無端状ベルト4の半径方向外方への移動を規制する。
【選択図】図4

Description

本発明は定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、より詳細には定着ローラと加圧ローラとが圧接して形成されるニップ部に、トナー像の載った記録材を通過させることによって前記トナー像を記録材に溶融定着させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、原稿に対応した静電潜像を感光体ドラムに形成し、この静電潜像にトナーを付着させて顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録材上に転写し、この後、記録材上のトナー像を定着して排紙している。
このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンランプ等の加熱手段を内蔵した定着ローラと加圧ローラとを圧接して形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録材を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置が、装置構成の簡便さもあって、これまでから広く利用されている。
このような定着装置において、定着速度の高速化を図るためにはトナーと記録材に供給する熱量を増加させる必要がある。このためにはニップ部の記録材搬送方向長さ(以下、「ニップ幅」と記すことがある)を長くする必要がある。ニップ幅を長くするには、定着ローラと加圧ローラとの圧接荷重や、加圧ローラ内のシリコーンゴム等から形成された弾性層の厚みや、2つのローラの径等を増大させることが考えられる。
しかし、圧接荷重や弾性層の厚みを増大させると、ニップ幅が軸方向に不均一になることがあり、定着ムラや記録材のしわが発生するおそれがある。また、ローラの径を増大させると、定着装置が大型化するばかりでなく、ウォーミングアップタイムが長くなるという問題がある。
そこで、ガイド部材の外周に無端状ベルトを回転自在に設けると共に、ガイド部材に対して無端状ベルトを介して圧接するように加圧ローラを設け、無端状ベルトを加熱手段で加熱することによって、ガイド部材と加圧ローラとのニップ部で挟持・搬送される転写材を加熱する定着装置が用いられている。無端状ベルトを用いることによって、ニップ幅を長くすることができ、定着速度の高速化に対応でき、また定着装置が大型化することもない。
一方で、無端状ベルトを用いたこの定着方式では、無端状ベルトが軸方向に蛇行する現象が不可避的に生じる。このため、例えば無端状ベルトの軸方向両端部にフランジを固定的に設けて、無端状ベルトが軸方向にずれるのを防止している(例えば特許文献1を参照)。
特開2004-163464
しかしながら、固定されたフランジに、回転する無端状ベルトの端部が接触していると、摺動摩擦によって折れや皺、さらには亀裂が生じることがある。また、無端状ベルトの外周部に加熱手段を設けた場合、無端状ベルトの半径方向への移動が自由であると、加熱手段と無端状ベルトとの距離が変動し無端状ベルトを所定温度に維持できず定着性が悪化することがある。
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、無端状ベルトを用いた定着方式において、無端状ベルトの、移動規制部材との接触による変形や劣化を抑えるとともに、定着ローラとして無端状ベルトを備えたものを用いる場合には、無端状ベルトを所定温度に維持でき安定した定着作用が得られる定着装置を提供することにある。
本発明によれば、定着ローラと加圧ローラとが圧接して形成されるニップ部に、トナー像の載った記録材を通過させることによって前記トナー像を記録材に溶融定着させる定着装置において、前記定着ローラ及び前記加熱ローラの少なくとも一方が、芯金と、芯金の外周に形成された弾性層と、この弾性層の外周に非接着状態に設けられた回転可能な無端状ベルトと、この無端状ベルトの回転軸方向の両端部に位置し、前記無端状ベルトと共に回転しながら、無端状ベルトの移動を規制する一対の移動規制部材とを備え、前記一対の移動規制部材が、円板状の本体部と、この本体部の外周縁から本体部に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部とを有し、前記本体部によって前記無端状ベルトの、回転軸方向の移動を規制するとともに、前記外周壁部によって前記無端状ベルトの半径方向外方への移動を規制することを特徴とする定着装置が提供される。
ここで、前記移動規制部材が、本体部の前記無端状ベルト側の面に、半径方向中心側に向かって回転軸方向外方へ傾斜する傾斜部を設けるのが好ましい。前記傾斜部の傾斜角度としては30°以下が好ましい。
また、前記無端状ベルトの外径と前記外周壁部の内径との差は0.08〜1.8mmの範囲とするのが好ましい。
前記外周壁部の、前記本体部からの突出量は1.5〜8mmの範囲であるのが好ましい。
前記移動規制部材の本体部の、前記無端状ベルト側の面の表面粗さRaは0.4〜3.2μmの範囲であるのが好ましい。なお、本明細書において表面粗さは非接触表面粗さ計で測定したものである。
前記移動規制部材の材質としてはイミド系樹脂又はステンレス鋼が好ましい。
定着ローラとして前記無端状ベルトを備えたものを用いる場合には、前記定着ローラの外周部に、前記無端状ベルトを加熱するための加熱手段を配置するのが望ましい。この場合、装置の立ち上げ時間の短時間化及び省エネルギー化などの観点から、前記無端状ベルトが金属材料を含み、前記加熱手段が電磁誘導を利用するものであるのが好ましい。また、前記無端状ベルトとしては、内側から順に、金属材料を含む金属発熱層と、弾性層と、離型層とを備えるものが好ましい。
また、前記無端状ベルトの、前記金属発熱層の軸方向長さが前記弾性層及び前記離型層よりも長く、前記弾性層及び前記離型層の両端部から前記金属発熱層が軸方向外方に突出し、前記金属発熱層の突出量が、前記外周壁部の前記本体部からの突出量と同じ又はそれ以上であるのが好ましい。
前記金属材料としては、ニッケル、ステンレス鋼、鉄とニッケルの合金の少なくとも1つが好ましい。
また本発明によれば、前記のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の無端状ベルトを用いた定着装置では、円板状の本体部と、この本体部の外周縁から本体部に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部とを有する一対の移動規制部材を、無端状ベルトの回転軸方向の両端部に無端状ベルトと共に回転可能に設けたので、無端状ベルトの、移動規制部材との接触による変形や劣化が抑えられる。
また、一対の移動規制部材によって、回転軸方向及び半径方向外方への無端状ベルトの移動が規制されるので、定着ローラとして無端状ベルトを備えたものを用いる場合には、加熱手段と無端状ベルトとの距離が一定となり、無端状ベルトを所定温度に維持でき安定した定着作用が得られる。
本発明に係る画像形成装置及び定着装置の一例を示す概説図である。 定着装置の概説図である。 図2の定着ローラの斜視図である。 図2の定着装置の定着ローラと加圧ローラの端部の様子を示す概説図である。 無端状ベルトの実施形態例を示す概説図である。 本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す概説図である。 本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す概説図である。
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。図1の画像形成装置は、タンデム型デジタルカラープリンタ(以下、単に「プリンタ」と記すことがある)である。もちろん、プリンタのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。なお、以下において、説明の対象である装置または部材がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)またはブラック(K)のいずれのものであるかを明確にする必要がある場合は、「(Y)」、「(M)」、「(C)」、「(K)」の文字を符号に付加して説明し、それ以外の場合はそれら文字を省略して説明する。
プリンタ1は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト11を備えている。中間転写ベルト11は、ローラ12、テンションローラ13、ガイドローラ14、15の外周部に掛け渡されて反時計回りに回転駆動する。テンションローラ13は、外側へスライド可能に取り付けられていると共に、押しバネSによって中間転写ベルト11の内側から外側に向かって付勢されている。これにより、中間転写ベルト11は、常に張力がかかった状態となっている。
中間転写ベルト11の下部水平部の下には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各色にそれぞれ対応する4つの作像部2Y、2M、2C、2Bが、中間転写ベルト11に沿ってこの順に並んで配置されている。各作像部2Y、2M、2C、2Bは、感光体ドラム21Y、21M、21C、21Bをそれぞれ有している。各感光体ドラム21Y、21M、21C、21Bの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器22Y、22M、22C、22Bと、プリントヘッド部23Y、23M、23C、23Bと、現像器24Y、24M、24C、24Bと、クリーナ25Y、25M、25C、25Bとがそれぞれ配置されている。プリントヘッド部23Y、23M、23C、23Bは、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のLEDから構成されている。
そして、中間転写ベルト11を挟んで、各感光体ドラム21Y、21M、21C、21Bと対向する位置には、一次転写ローラ30Y、30M、30C、30Bが設けられている。また、中間転写ベルト11のローラ12で支持された部分には、2次転写ローラ16が圧接されている。2次転写ローラ16と中間転写ベルト11とのニップ部が2次転写領域17となる。この2次転写領域17において中間転写ベルト11上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙(記録材)Pに転写される。
プリンタ1に下部には、給紙カセット91が着脱可能に配置されている。給紙カセット91内に積載収容された用紙Pは、給紙ローラ92の回転によって最上部のものから1枚ずつ引き出されて搬送路93に送り出される。搬送路93は、給紙カセット91から、タイミングローラ対94のニップ部、2次転写領域17、および定着装置Tを通って排紙トレイ98まで延びている。給紙カセット91から送り出された用紙Pは、タイミングローラ対94に搬送され、ここで所定のタイミングで2次転写領域17に送り出される。
定着装置Tは、定着ローラ4と、定着ローラ4に圧接する加圧ローラ5と、定着ローラ4の外周に離隔して配置された磁束発生部6とを備える。定着ローラ4と加圧ローラ5とのニップ部を用紙Pが通過することによって、用紙P上に2次転写されたトナー像が加熱溶融されて用紙Pに定着する。この定着装置Tの詳細については後述する。
このような構成のプリンタ1の概略動作について説明する。まず、カラー画像を出力するフルカラーモードの場合、外部装置(例えばパソコン)からプリンタ1の画像信号処理部(不図示)に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用LEDドライブ回路に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像部2Y、2M、2C、2Bのプリントヘッド部23Y、23M、23C、23Bを発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部23Y、23M、23C、23Bの順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム21Y、21M、21C、21Bの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。
各感光体ドラム21Y、21M、21C、21B上に形成された静電潜像は、各現像器24Y、24M、24C、24Bによってそれぞれ現像されて各色のトナー像となる。そして、各色のトナー像は、各一次転写ローラ30Y、30M、30C、30Bの作用により、図中反時計回りに回転する中間転写ベルト11上に順次一次転写されて重ね合わせられる。
このようにして中間転写ベルト11上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト11の移動にしたがって2次転写領域17に達する。一方、給紙カセット91から搬送路93に送り出された用紙Pは、タイミングローラ対94によって、トナー像が2次転写領域17に達するタイミング合わせて2次転写領域17へ搬送される。そして、2次転写ローラ16にはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、2次転写領域17において、重ね合わされた各色トナー像は中間転写ベルト11から用紙Pに一括して2次転写される。なお、2次転写後に中間転写ベルト11上に残留するトナーは、不図示のベルトクリーナにより回収される。
トナー像が2次転写された用紙Pは、搬送路93を通って定着装置Tに送られ、そこでニップ部を通過することによりトナー像が用紙Pに定着される。そして、用紙Pは排紙トレイ98に排出される。
図2に、図1のプリンタ1で使用されている定着装置Tの概説図を示す。定着装置Tは、定着ローラ4と加圧ローラ5とが圧接してなり、定着ローラ4の外周には定着ローラ4に対して離隔対向する位置に磁束発生部6が設けられている。以下、各部材について順に説明する。
定着ローラ4は、中空円筒状の芯金41と、芯金41の外周に形成された弾性層42と、弾性層42の外周に非接着状態に設けられた無端状ベルト43とを備える。芯金41の材料としてはアルミニウムや鉄などの金属材料の他、ポリフェニレンサルファイド(PPS)などの耐熱性樹脂などを使用できる。なお、本実施形態のように加熱手段として電磁誘導加熱手段を用いている場合には、芯金41が電磁誘導によって加熱されるのを防ぐためアルミニウムなどの非磁性材料を用いるのが好ましい。
弾性層42は耐熱性及び弾性を有する部材から形成される。このよう部材としては例えばシリコンスポンジ体が好適である。弾性層42としてスポンジ体を用いると、無端状ベルト43を断熱保持できると同時に、無端状ベルト43の撓みも許容するので、定着ローラ4と加圧ローラ5とのニップ部の長さを長くできる。例えば弾性層42にシリコンスポンジ材を使用する場合、その厚さは2mm〜15mmの範囲が好ましく、より好ましくは3mm〜10mmの範囲である。また弾性層42の硬度はアスカーゴム硬度計で10度〜60度の範囲が好ましく、より好ましくは15度〜20度の範囲である。
無端状ベルト43は、図2の部分拡大図のように、内周側から電磁誘導発熱層(金属発熱層)431、弾性層432、離型層433の積層構造を有する。この無端状ベルト43は、弾性層42の外周に非接着状態に設けられている。電磁誘導発熱層431は、磁束発生部6による励磁によりジュール熱を発生させる層である。その材料としては金属材料が好ましく、その中でもニッケル、ステンレス鋼、鉄、ニッケルと鉄の合金の少なくとも1つが好ましい。また、磁性金属粒子を樹脂に混入したものを使用してもよい。電磁誘導発熱層431の厚さとしては例えば10μm〜100μmの範囲が好ましく、より好ましくは20〜50μmの範囲である。
無端状ベルト43の弾性層432は、用紙Pと無端状ベルト43表面との密着性を高めるための層であって、耐熱性及び弾性を有する部材が使用される。例えば、定着温度での使用に耐えうるシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーが好適に使用される。なお、弾性層432には、熱伝導性や補強等を目的として各種充填剤を混入してもよい。熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス等が挙げられる。この他、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウム等も使用できる。また、弾性層432の厚みは、例えば10μm〜800μmの範囲が好ましく、より好ましくは100μm〜300μmの範囲である。また、弾性層432の硬度は、例えばJIS硬度で1度〜80度の範囲が好ましく、より好ましくは5度〜30度の範囲である。シリコンゴムとしては、1成分系、2成分系、または3成分系以上のシリコンゴム、LTV型、RTV型、またはHTV型のシリコンゴム、縮合型または付加型のシリコンゴム等が使用できる。
無端状ベルト43の離型層433は、無端状ベルト43の表面離型性を高めるための層であり、定着温度での使用に耐えられる材料が使用される。例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム、PFA、PTFE、FEP、PFEP等のフッ素樹脂が例示される。離型層433の厚みは、例えば5μm〜100μmの範囲が好ましく、より好ましくは10μm〜50μmの範囲である。なお、離型層433中に、必要に応じて、導電材、耐磨耗材、良熱伝導材等を充填剤として添加してもよい。また、層間接着力を向上させるために、プライマー等による接着処理を行ってもよい。
図2において、加圧ローラ5は、中空円筒状の芯金51上に、弾性層52と離型層(不図示)とがこの順で積層されてなる。芯金51としては、アルミニウムや鉄などの金属材料の他、PPSなどの耐熱性樹脂も使用できる。また弾性層52としては、定着ローラ4の弾性層42と同じ材用がここでも好適に使用できる。離型層としては、無端状ベルト43の離型層432と同じ材料がここでも好適に使用できる。
加圧ローラ5は、バネ等の付勢部材によって定着ローラ4側に付勢され、定着ローラ4との間でニップ部を形成する。例えば、加圧ローラ5が定着ローラ4に対して300N〜500Nの荷重で加圧され、ニップ部の長さが5mm〜15mmの範囲内となるようにするとよい。なお、用紙Pの種別等により荷重を変化させてもよい。さらにここでは、加圧ローラ5がモータ等の駆動機構により所定の速度で回転駆動される。一方、定着ローラ4は加圧ローラ5との圧接摩擦力によって加圧ローラ5の回転に従動回転する。なお、これらの回転駆動は、定着ローラ4を主駆動として、加圧ローラ5を従動回転としてもよい。
図2において、磁束発生部6は、コイル部61、コア部62、コイルホビン63等で構成されている。コイル部61は、定着ローラ4の外周の一部を覆うように配設されたコイルホビン63上に細線を束ねたリッツ線を巻回して軸方向(図2の紙面垂直方向である。)に延設したものである。コイルホビン63は、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、コイル部61を保持する。コア部62は、フェライト等の強磁性体(比透磁率が1000〜3000程度である。)からなり、発熱層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62aやサイドコア62bが設けられている。コア部62は、軸方向に延設されたコイル部61に対向するように設置されている。
磁束発生部6には、不図示の高周波インバータが接続されており、高周波インバータからコイル部61に10kHz〜100kHzの交流電流が印加されることによって、無端状ベルト43の電磁誘導発熱層431が発熱し、無端状ベルト43の表面温度は所定温度に維持される。
図3に定着ローラ4の斜視図、図4に定着ローラ4の軸方向端部の拡大断面図をそれぞれ示す。定着ローラ4の軸方向両端部には、図3に示すように、無端状ベルト43の軸方向の移動を規制する略円板状の一対の移動規制部材7a,7b(以下、総称して「移動規制部材7」と記すことがある)が設けられる。この移動規制部材7の外径は、定着ローラ4の外径より大きく、中心に貫通孔が形成されている。図4に示すように、この移動規制部材7の芯金41への取付けは、まず移動規制部材7の貫通孔を芯金41に嵌め入れ、次いで移動規制部材7と弾性層42とを固着した後、移動規制部材7の外側の芯金41にEリング90を取り付けることにより行われる。これにより、移動規制部材7は芯金41及び弾性層42と共に回転する。
移動規制部材7は、円板状の本体部71と、本体部71の外周縁から略垂直に定着ローラ側へ突出した外周壁部72とが一体形成されてなる。外周壁部72の内径は、無端状ベルト43の外径よりも大きく、外周壁部72によって無端状ベルト43の半径方向外方への移動が規制される。また、本体部71には、半径方向中心側に向かって回転軸外方へ傾斜する傾斜部73が形成されている。本体部71によって、無端状ベルト43の回転軸方向の移動が規制される。また、加圧ローラ5とのニップ部において、加圧ローラ5の押圧力によって無端状ベルト43が半径方向中心方向に移動する際、本体部71に形成された傾斜部73によって、無端状ベルト4の端部の本体部71との摺動が軽減され、無端状ベルト4の端部の劣化が抑制される。傾斜部73の傾斜角度θ(図4の拡大図に図示)としては30°以下が好ましい。
移動規制部材7の材質としては、無端状ベルト4が摺動した際の滑り性の点などから、ポリイミドやポリアミドイミドなどのイミド系樹脂又はステンレス鋼が好ましい。また、移動規制部材7の表面粗さRaは0.4〜3.2μmの範囲が同様の理由から好ましい。
また、移動規制部材7の外周壁部72の内径と、無端状ベルト4の外径との差は0.08〜1.8mmの範囲が好ましい。さらに、外周壁部72の本体部71からの突出量は1.5〜8mmの範囲が好ましい。このような範囲とすることによって、無端状ベルト4と外周壁部72との接触を最小限に抑えながら、無端状ベルト4の磁束発生部6との距離を一定に安定して維持できる。
図5に、無端状ベルト4の他の実施形態を示す。この図に示す無端状ベルト4は、図2の部分拡大図に示したものと基本構成は同じであって、半径方向内方から電磁誘導発熱層431、弾性層432、離型層433の積層構造を有する。図2に示した無端状ベルト4と異なる点は、無端状ベルト4の両端部において、電磁誘導発熱層431が、弾性層432及び離型層433の端部から軸方向外方にさらに延出している点である。電磁誘導発熱層431の突出量は、外周壁部72の本体部71からの突出量と同じ又はそれ以上である。これにより、無端状ベルト4が軸方向に蛇行した場合あるいは半径方向にバタついた場合に、移動規制部材7には、比較的剛性の高い電磁誘導発熱層431のみが接触し、弾性層432及び離型層433は接触しなくなり、弾性層432及び離型層433の移動規制部材7との接触による劣化が確実に防止されるようになる。
以上、説明した実施形態では加熱手段として電磁誘導加熱方式を用いていたが、本発明の加熱手段はこれに限定されるものではなく、例えばハロゲンランプによる赤外線照射加熱など従来公知の加熱手段を用いることができる。なお、電磁誘導加熱方式以外の加熱手段を用いる場合には、無端状ベルト43の構成として、金属材料からなる電磁誘導発熱層431は当然ながら必要としない。
図6に、本発明に係る定着装置の他の実施形態を示す。この図の定着装置が、図1に示した定着装置と異なる点は、加圧ローラ4’として定着ローラ4と同じ構成のものを用いる点にある。すなわち、図6の定着装置は、用紙Pに対して表裏両面から熱を加える方式の装置である。このような定着装置によれば、短時間に多くの熱を用紙Pに与えることができるので、用紙Pの搬送速度が速い画像形成装置に好適に使用される。なお、この図では定着ローラ4と加圧ローラ4’とが同一構成で対称性を有するように配置されているので、便宜上、用紙Pの未定着トナー像が載っている側を定着ローラ4とし、もう一方を加圧ローラ4’としている。
図7に、本発明に係る定着装置のさらに他の実施形態を示す。この図の定着装置は、定着ローラ3と加圧ローラ8とを備える。加圧ローラ8は、不図示のバネ等の付勢手段によって定着ローラ3側へ押圧され、定着ローラ3と加圧ローラ8との間にニップ部が形成される。定着ローラ3は、不図示の回転駆動手段によって図中反時計回りに回転し、これによって加圧ローラ8は時計回りに従動回転する。もちろん、加圧ローラ8が駆動し、定着ローラ3が従動回転するようにしても構わない。
定着ローラ3は、円筒状に成形されてなる芯金31を備える。そして、芯金31の中心部の軸方向には、加熱手段としてのハロゲンヒータHが設けられている。芯金31の材質は、アルミニウムや鉄などの金属材料が好ましい。また、その厚さは、0.1〜5mmの範囲が好ましく、軽量化及びウォームアップ時間の短縮化等を考慮すると0.2〜1.5mmの範囲がより好ましい。また、表面の離型性を向上させるために、芯金31の表面に離型層32が設けられている。離型層32は、PFAやPTFE、ETFE等のフッ素系材料からなるチューブを被着したものであってもよいし、あるいは前記フッ素系材料をコーティングしたものであってもよい。離型層32の厚さは5〜100μmの範囲が好ましい。また、水との接触角は90度以上が好ましく、より好ましくは110度である。さらに、表面粗さは0.01〜50μmの範囲が好ましい。フッ素系チューブとしては、市販品の「PFA350-J」、「451HP-J」、「951HP Plus」(いずれも三井・デュポンケミカル社製)が好適に使用できる。また、ニップ部幅を長くするために、芯金31と離型層32との間に、弾性層をさらに設けてもよい。弾性層の材質としては、弾性と耐熱性を有するものが望ましく、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどが挙げられる。弾性層の厚さに特に限定はないが、通常は、0.05〜2mmの範囲が好ましい。
加圧ローラ8は、中空円筒状の芯金81と、芯金81の外周に形成された弾性層82と、弾性層82の外周に非接着状態に設けられた無端状ベルト83とを備える。そして、加圧ローラ8の軸方向両端部には、無端状ベルト83の軸方向の移動を規制する略円板状の一対の移動規制部材(図3を参照)が設けられる。この加圧ローラ8における芯金81や弾性層82、無端状ベルト83、移動規制部材7の具体的材料は、無端状ベルト83に電磁誘導発熱層を必要としないこと以外、図1に示した定着ローラ4で例示したものがここでも例示される。
無端状ベルト83を用いたこのような加圧ローラ8の場合も、移動規制部材7は無端状ベルト83と共に回転するので、無端状ベルト83の側部の折れや皺、亀裂の発生が格段に抑制される。また、移動規制部材7の本体部71によって、無端状ベルト43の回転軸方向の移動が規制され、移動規制部材7の外周壁部72によって無端状ベルト43の半径方向外方への移動が規制される。これにによって、無端状ベルト83の蛇行等が防止される。
本発明の定着装置では、円板状の本体部と、この本体部の外周縁から本体部に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部とを有する一対の移動規制部材を、無端状ベルトの回転軸方向の両端部に無端状ベルトと共に回転可能に設けたので、無端状ベルトの、移動規制部材との接触による変形や劣化が抑えられ有用である。
3 定着ローラ
4 定着ローラ
5 加圧ローラ
6 磁束発生部(加熱手段)
7,7a,7b 移動規制部材
8 加圧ローラ
T 定着装置
P 用紙(記録材)
41 芯金
42 弾性層
43 無端状ベルト
71 本体部
72 外周壁部
73 傾斜部
81 芯金
82 弾性層
83 無端状ベルト
431 電磁誘導発熱層(金属発熱層)
432 弾性層
433 離型層

Claims (13)

  1. 定着ローラと加圧ローラとが圧接して形成されるニップ部に、トナー像の載った記録材を通過させることによって前記トナー像を記録材に溶融定着させる定着装置において、
    前記定着ローラ及び前記加熱ローラの少なくとも一方が、芯金と、芯金の外周に形成された弾性層と、この弾性層の外周に非接着状態に設けられた回転可能な無端状ベルトと、この無端状ベルトの回転軸方向の両端部に位置し、前記無端状ベルトと共に回転しながら、無端状ベルトの移動を規制する一対の移動規制部材とを備え、
    前記一対の移動規制部材が、円板状の本体部と、この本体部の外周縁から本体部に対して略垂直に且つ無端状ベルト側に突出した外周壁部とを有し、前記本体部によって前記無端状ベルトの、回転軸方向の移動を規制するとともに、前記外周壁部によって前記無端状ベルトの半径方向外方への移動を規制することを特徴とする定着装置。
  2. 前記移動規制部材が、本体部の前記無端状ベルト側の面に、半径方向中心側に向かって回転軸方向外方へ傾斜する傾斜部を有する請求項1記載の定着装置。
  3. 前記傾斜部の傾斜角度が30°以下である請求項2記載の定着装置。
  4. 前記無端状ベルトの外径と前記外周壁部の内径との差が0.08〜1.8mmの範囲である請求項1〜3のいずれかに記載の定着装置。
  5. 前記外周壁部の前記本体部からの突出量が1.5〜8mmの範囲である請求項1〜4のいずれかに記載の定着装置。
  6. 前記移動規制部材の本体部の、前記無端状ベルト側の面の表面粗さRaが0.4〜3.2μmの範囲である請求項1〜5のいずれかに記載の定着装置。
  7. 前記移動規制部材の材質がイミド系樹脂又はステンレス鋼である請求項1〜6のいずれかに記載の定着装置。
  8. 前記無端状ベルトを備えた前記定着ローラの外周部に、前記無端状ベルトを加熱するための加熱手段が配置された請求項1〜7のいずれかに記載の定着装置。
  9. 前記無端状ベルトが金属材料を含み、前記加熱手段が電磁誘導を利用するものである請求項8記載の定着装置。
  10. 前記無端状ベルトが、内側から順に、金属材料を含む金属発熱層と、弾性層と、離型層とを備えるものである請求項9記載の定着装置。
  11. 前記金属発熱層の軸方向長さが前記弾性層及び前記離型層よりも長く、前記弾性層及び前記離型層の両端部から前記金属発熱層が軸方向外方に突出し、
    前記金属発熱層の突出量が、前記外周壁部の前記本体部からの突出量と同じ又はそれ以上である請求項10記載の定着装置。
  12. 前記金属材料がニッケル、ステンレス鋼、鉄とニッケルの合金の少なくとも1つである請求項9〜11のいずれかに記載の定着装置。
  13. 請求項1〜12のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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