JP2013238896A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱ロールを有する定着装置、及びこの定着装置を有するプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device having a heating roll, and an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, and a copying machine having the fixing device.
たとえば、特許文献1は、定着ベルトの裏面側に配設され且つ定着ベルトを定着ロールに押圧させると共に定着ベルトと定着ロールとの間に接触ニップ域を形成する押圧部材と、接触ニップ域にて下流側圧力が他の部分より高い圧力分布となるように押圧部材を可動支持し、接触ニップ域下流側圧力が高くなるに従って接触ニップ幅が狭くなるように圧力分布及び接触ニップ幅を調整する押圧可変機構とを備える定着装置を開示する。
また、たとえば、特許文献2は、加熱手段と、この加熱手段からの熱を蓄熱するための蓄熱部材を備えている押圧手段とを有する熱定着装置を開示する。
また、たとえば、特許文献3は、記録材上の画像をニップ部にて加熱する定着ベルトと、この定着ベルトを駆動する定着ローラと、定着ベルトの内側に固定配置されニップ部を形成するための定着パッドとを有し、定着ローラに、定着ベルトとの接触領域に高摩擦層、定着パッドとの接触領域に低摩擦層が設けられている定着装置を開示する。
For example, in Patent Document 1, a pressing member that is disposed on the back surface side of a fixing belt and presses the fixing belt against the fixing roll and forms a contact nip area between the fixing belt and the fixing roll; A pressure member that supports the pressure member so that the downstream pressure has a higher pressure distribution than other parts, and adjusts the pressure distribution and the contact nip width so that the contact nip width becomes narrower as the downstream pressure in the contact nip area increases. A fixing device including a variable mechanism is disclosed.
Further, for example, Patent Document 2 discloses a heat fixing device having a heating unit and a pressing unit including a heat storage member for storing heat from the heating unit.
Further, for example, Patent Document 3 discloses a fixing belt that heats an image on a recording material at a nip portion, a fixing roller that drives the fixing belt, and a fixing belt disposed inside the fixing belt to form a nip portion. A fixing device is disclosed that includes a fixing pad, and a fixing roller is provided with a high friction layer in a contact area with the fixing belt and a low friction layer in a contact area with the fixing pad.
本発明は、上述した背景からなされたものであり、定着性を向上させることができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in light of the above-described background, and an object thereof is to provide a fixing device and an image forming apparatus that can improve the fixing property.
上記目的を達成するために、本発明にかかる定着装置は、回転可能な加熱ロールと、前記加熱ロールの回転に従動して走行するベルト部材と、前記ベルト部材に対して前記加熱ロールの反対側に配置され、前記ベルト部材を介して前記加熱ロールを押圧して前記加熱ロールと前記ベルト部材とが接触するニップを形成する押圧部材と、前記押圧部材のベルト走行方向上流側に設けられ、前記ベルト部材を前記加熱ロール側に近づけるよう案内し、前記ベルト部材を介して前記加熱ロールに突き当たらないように形成された案内部と、を有し、前記案内部は、前記押圧部材に続いて形成され、前記押圧部材のニップ形成面から前記加熱ロール側へ突出し、前記案内部の非接触部分により、前記ニップの上流側で前記加熱ロールに前記ベルト部材が押圧されることなく接触する接触面が形成されている。 In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention includes a rotatable heating roll, a belt member that travels following the rotation of the heating roll, and the opposite side of the heating roll with respect to the belt member. A pressing member that presses the heating roll via the belt member to form a nip that contacts the heating roll and the belt member, and is provided on the upstream side of the pressing member in the belt traveling direction, And a guide part formed so as not to hit the heating roll via the belt member, the guide part following the pressing member. The belt member is formed and protrudes from the nip forming surface of the pressing member to the heating roll side, and to the heating roll on the upstream side of the nip by the non-contact portion of the guide portion. Contact surface which contacts are formed without pressed.
好適には、前記ベルト部材は、前記接触面と前記ニップとが連続的に形成されている。 Preferably, the belt member has the contact surface and the nip formed continuously.
本発明は、上述した定着装置を有する画像形成装置を含むものである。 The present invention includes an image forming apparatus having the above-described fixing device.
本発明によれば、定着性を向上させることができる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of improving the fixability.
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図1には、本発明の実施形態に係る画像形成装置10が示されている。
画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12内に像形成手段14が搭載され、この画像形成装置本体12の上部に排出部16が設けられていると共に、この画像形成装置本体12の下部に例えば2段の給紙ユニット18,18が配置できるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an
The
それぞれの給紙ユニット18は、給紙ユニット本体20と、シートなどの記録媒体が収納される給紙カセット22とを有する。給紙カセット22は、給紙ユニット本体20に対して摺動自在に装着され、正面方向(図1の右方向)に引き出される。
また、給紙カセット22の奥端近傍上部にはピックアップロール24が配置され、このピックアップロール24の後方にリタードロール26及びフィードロール28が配置されている。
Each
In addition, a
搬送路32は、最下端の給紙ユニット18のピックアップロール24から排出口34までの記録媒体通路であり、この搬送路32は、画像形成装置本体12の裏面(図1の左側面)近傍にあって、最下端の給紙ユニット18のピックアップロール24から後述する定着装置36まで略鉛直に形成されている部分を有する。
この搬送路32の定着装置36の上流側に後述する転写装置42と像担持体44が配置され、さらに転写装置42と像担持体44の上流側にレジストロール38が配置されている。
さらに、搬送路32の排出口34の近傍には排出ロール40が配置されている。
したがって、給紙ユニット18の給紙カセット22からピックアップロール24により送り出された記録媒体は、リタードロール26及びフィードロール28により捌かれて搬送路32に導かれ、レジストロール38により一次停止され、タイミングをとって後述する転写装置42と像担持体44との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置36により定着され、排出ロール40により排出口34から排出部16へ排出される。
The
A
Further, a
Accordingly, the recording medium fed from the
ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。
即ち、搬送路32の排出ロール40の手前は2股に別れ、その分かれた部分に切換爪46が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール38まで戻る反転路48が形成されている。
この反転路48には搬送ロール50a〜50cが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪46が反転路48を開く側に切り換えられ、排出ロール40に記録媒体の後端手前がかかる時点で排出ロール40が反転し、記録媒体が反転路48に導かれ、レジストロール38、転写装置42と像担持体44及び定着装置36を通って排出口34から排出部16へ排出されるものである。
However, in the case of duplex printing, it is returned to the reverse path.
That is, the front side of the
The reversing
像形成手段14は電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体44と、この像担持体44を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置56と、この帯電装置56により帯電された像担持体44に、光により潜像を書き込む光書込み装置58と、この光書込み装置58により形成された像担持体44の潜像をトナーにより可視化するよう現像ロールを有する現像装置60と、この現像装置60によるトナー像を記録媒体に転写する例えば転写ロールからなる転写装置42と、像担持体44に残存するトナーをクリーニングするクリーニング装置62と、転写装置42により転写された記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着装置36とから構成されている。
光書込み装置58は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、後述するプロセスカートリッジ64を横切り、像担持体44に潜像を形成する。
なお、光書込み装置58は、他の実施形態としてLEDや面発光レーザ等を用いることができる。
The
The
The
プロセスカートリッジ64は、像担持体44、帯電装置56、現像装置60及びクリーニング装置62を一体化したものであり、これらを一体として交換できるようになっている。
このプロセスカートリッジ64は、排出部16を開くことにより、画像形成装置本体12から取り出すことができる。
In the
The
図2において、定着装置36の詳細が示されている。
定着装置36は、加熱ロール70と、無端ベルト状に形成されたベルト部材72と、ベルト部材72を回転自在に案内するガイド部材74と、ベルト部材72の内部に配置されベルト部材72を加熱ロール70に押圧する押圧ユニット76と、ベルト部材72の内側に潤滑剤を供給する含浸パッド78とを有する。
ガイド部材74は、ベルト部材72および押圧ユニット76の両端に配置されており、押圧ユニット76は、ガイド部材74に支持されている。
なお、ベルト部材72と押圧ユニット76との間に、ベルト部材72と押圧ユニット76との摩擦を低減するための摺動シート(図示せず)を設けてもよい。
FIG. 2 shows details of the
The
The
A sliding sheet (not shown) for reducing friction between the
加熱ロール70は、円筒状のロール部84と、このロール部84内に配置されたヒータ86とを有する。
ロール部84は、図示しない加熱ロール用軸受けに回転自在であるように支持されており、矢印A方向に回転する。
また、ロール部84は、例えば鉄やアルミニウムからなるコア88と、このコア88に被覆又は塗布された離型層90とからなり、コア88は、外形が例えば30mm、肉厚が例えば0.7mmである。
離型層90は、絶縁性で離型性の優れた材料、例えばPFAからなり、膜厚が例えば20μmである。
The
The roll part 84 is supported by a bearing for heating rolls (not shown) so as to be rotatable, and rotates in the arrow A direction.
The roll portion 84 includes a core 88 made of, for example, iron or aluminum, and a release layer 90 coated or applied to the core 88. The core 88 has an outer shape of, for example, 30 mm and a thickness of, for example, 0.7 mm. It is.
The release layer 90 is made of an insulating material having excellent release properties, such as PFA, and has a film thickness of, for example, 20 μm.
ロール部84には、複数(例えば5個)の剥離爪92が当接している。
ヒータ86は、例えば2本のランプから構成されている。
また、加熱ロール70のベルト部材72とは反対側には、サーモスタット94が加熱ロール70に対向して設けられている。
A plurality of (for example, five) peeling claws 92 are in contact with the roll portion 84.
The heater 86 is composed of, for example, two lamps.
A
ニップNの上流側には、インレットシュート96が設けられている。このインレットシュート96に、矢印B方向に搬送された記録媒体であるシートSが案内され、シートSの先端がニップNに導かれるようになっている。
また、ニップNの後流側にはアウトレットシュート98が設けられている。
An inlet chute 96 is provided on the upstream side of the nip N. A sheet S that is a recording medium conveyed in the direction of arrow B is guided to the inlet chute 96, and the leading end of the sheet S is guided to the nip N.
An
ベルト部材72は、加熱ロール70と押圧ユニット76との間に設けられ、加熱ロール70とベルト部材72とが押圧ユニット76によって加圧接触することによって、ニップNが形成されており、このニップNによってシートSが搬送される。
ベルト部材72は、加熱ロール70と加圧接触することによって、加熱ロール70の回転に従動して矢印C方向に走行する。
ベルト部材72は、たとえばポリイミド等の合成樹脂によって、たとえば肉厚が75μmの無端ベルト状に形成されており、表面にPFA等からなる離型層が設けられている。
The
The
The
押圧ユニット76は、ベルト部材72を介して加熱ロール70を押圧する押圧部材である押圧パッド110と、押圧パッド110を支持するブロック112と、このブロック112とベルト部材72とを支持するハウジング114と、このハウジング114を支持するフレーム116とを有する。
つまり、押圧ユニット76の各構成部分であるブロック112とハウジング114とフレーム116とが協働して、押圧パッド110を押圧するように支持している。
押圧パッド110は、たとえばLSR(液状シリコーンゴム)などの弾性体で形成されており、押圧パッド110が加熱ロール70をベルト部材72を介して押圧する場合(以下「押圧時」と記載することがある)に弾性変形するようになっている。
ブロック112は、耐熱性の高いたとえばLCP(液晶ポリマー)によって、断面が略コの字型に形成されている。
また、ブロック112は、押圧パッド110を加熱ロール70側に押圧する。
The pressing unit 76 includes a
That is, the
The
The
The
ハウジング114は、たとえばPBT(ポリブチレンテレフタレート)などの合成樹脂によって形成されており、ブロック112を支持し加熱ロール70側に押圧するとともに、ベルト部材72を支持する。
フレーム116は、鉄またはアルミなどの金属によって断面が略コの字型に形成されており、ハウジング114を支持するとともに加熱ロール70側に押圧する。
フレーム116の両端は、ガイド部材74に支持されている。
また、ガイド部材74は、付勢手段(図示せず)によって加熱ロール70側に付勢されている。
The
The
Both ends of the
The
図3〜図5において、本実施形態にかかるブロック112が示されている。
ブロック112のベルト走行方向上流側(図3において左側)には、ベルト部材72を加熱ロール70側(図3において下側)に近づけるよう案内する案内手段としての案内部120が設けられている。
案内部120は、ブロック112と一体に形成されており、加熱ロール70側に突出するように形成されている。
また、案内部120の先端の形状は、ベルト部材72を滑らかに摺動させるために、滑らかな曲面状に形成されている。
3 to 5, a
On the upstream side of the
The
Further, the shape of the leading end of the
図6〜図8において、押圧パッド110がベルト部材72を介して加熱ロール70を押圧している状態が示されている。
加熱ロール70とベルト部材72とによって、幅W1(図6に示す)のニップNが形成されている。
図6において、シートSはベルト走行方向上流側(図6において左側)から矢印B方向に搬送されてニップNに進入し、加熱ロール70は矢印A方向に回転し、ベルト部材72は加熱ロール70の回転に従動して矢印C方向に走行している。
6 to 8 show a state in which the
A nip N having a width W1 (shown in FIG. 6) is formed by the
In FIG. 6, the sheet S is conveyed in the direction of arrow B from the upstream side in the belt traveling direction (left side in FIG. 6) and enters the nip N, the
図6〜図8に示すように、ブロック112に形成された案内部120によって、ベルト部材72は、ベルト走行方向上流側において加熱ロール70側に案内され、ニップNの手前で加熱ロール70と接触し、幅W2(図6に示す)の接触面が形成される。
また、案内部120は、ベルト部材72を介して加熱ロール70に突き当たっていない。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
Further, the
ベルト部材72をニップNの手前で加熱ロール70を接触させることによって、シートSの搬送経路を加熱ロール70側に近づけることができ、それによって、シートSのニップNへの進入前に、シートSを加熱させることができる。
また、ニップNへの進入前にシートSを加熱させることができるので、トナー像の定着効率を向上させることができる。
また、ベルト部材72と加熱ロール70との接触面積が、幅W2に対応する面積分だけ増加するので、ベルト部材72の加熱ロール70に対する従動性を向上させることができる。
また、案内手段としての案内部120がブロック112と一体に形成されているので、たとえばロール部材を設置する場合よりも部品点数を減少させることができる。
また、案内部120は、ベルト部材72を介して加熱ロール70に突き当たっていないので、シートSを円滑にニップNに搬送させることができる。
By bringing the
Further, since the sheet S can be heated before entering the nip N, the fixing efficiency of the toner image can be improved.
Further, since the contact area between the
Moreover, since the
Further, since the
さらに、ベルト部材72をニップNの手前で加熱ロール70を接触させることによって、インレットシュート96を加熱ロール70に近づけることなしに、シートSの搬送経路を加熱ロール70側に近づけることができ、したがって、インレットシュート96が加熱ロール70によって加熱されることを抑制できる。
両面印刷の場合においては、裏面印刷の際に、既に画像が形成されたシートSの印刷面(おもて面)がインレットシュート96に接触するが、インレットシュート96が加熱されると、シートSの印刷面からトナーが遊離し、インレットシュート96に付着して、インレットシュート96の表面を汚してしまう。
本実施形態においては、インレットシュート96が加熱されることを抑制できるので、両面印刷の場合においても、インレットシュート96の表面がトナーによって汚れることを抑制できる。
さらに、インレットシュート96の表面に施すトナー付着防止のためのコーティング処理を不要とすることができる。
Further, by bringing the
In the case of double-sided printing, the printed surface (front surface) of the sheet S on which an image has already been formed contacts the inlet chute 96 at the time of reverse side printing, but when the inlet chute 96 is heated, the sheet S The toner is released from the printing surface and adheres to the inlet chute 96, and the surface of the inlet chute 96 is soiled.
In the present embodiment, since heating of the inlet chute 96 can be suppressed, it is possible to suppress the surface of the inlet chute 96 from being stained with toner even in the case of double-sided printing.
Furthermore, it is possible to eliminate the need for a coating process for preventing toner adhesion on the surface of the inlet chute 96.
なお、上述した本実施形態においては、案内手段がブロック112に形成される例が示されたが、案内手段はハウジング114のベルト走行方向上流側に形成されてもよい。
また、上述した本実施形態においては、ベルト部材72がニップNの手前で加熱ロール70と接触する例が示されたが、ベルト部材72をニップNの手前で加熱ロール70に接近させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the guide unit is formed in the
In the above-described embodiment, an example in which the
10 画像形成装置
12 画像形成装置本体
36 定着装置
70 加熱ロール
72 ベルト部材
74 ガイド部材
76 押圧ユニット
78 含浸パッド
110 押圧パッド
112 ブロック
114 ハウジング
116 フレーム
120 案内部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記加熱ロールの回転に従動して走行するベルト部材と、
前記ベルト部材に対して前記加熱ロールの反対側に配置され、前記ベルト部材を介して前記加熱ロールを押圧して前記加熱ロールと前記ベルト部材とが接触するニップを形成する押圧部材と、
前記押圧部材のベルト走行方向上流側に設けられ、前記ベルト部材を前記加熱ロール側に近づけるよう案内し、前記ベルト部材を介して前記加熱ロールに突き当たらないように形成された案内部と、
を有し、
前記案内部は、前記押圧部材に続いて形成され、前記押圧部材のニップ形成面から前記加熱ロール側へ突出し、
前記案内部の非接触部分により、前記ニップの上流側で前記加熱ロールに前記ベルト部材が押圧されることなく接触する接触面が形成されている
定着装置。 A rotatable heating roll;
A belt member that travels following the rotation of the heating roll;
A pressing member that is disposed on the opposite side of the heating roll with respect to the belt member, presses the heating roll via the belt member, and forms a nip that contacts the heating roll and the belt member;
A guide portion provided on the upstream side in the belt running direction of the pressing member, guiding the belt member closer to the heating roll, and configured not to hit the heating roll via the belt member;
Have
The guide portion is formed following the pressing member, and protrudes from the nip forming surface of the pressing member toward the heating roll,
A fixing device in which a non-contact portion of the guide portion forms a contact surface on the upstream side of the nip so that the belt member contacts the heating roll without being pressed.
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