JP2014232229A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

定着装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014232229A
JP2014232229A JP2013113329A JP2013113329A JP2014232229A JP 2014232229 A JP2014232229 A JP 2014232229A JP 2013113329 A JP2013113329 A JP 2013113329A JP 2013113329 A JP2013113329 A JP 2013113329A JP 2014232229 A JP2014232229 A JP 2014232229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
fixing belt
auxiliary roller
fixing device
fixing
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.)
Pending
Application number
JP2013113329A
Other languages
English (en)
Inventor
雅人 酒井
Masahito Sakai
雅人 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Data Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Data Corp filed Critical Oki Data Corp
Priority to JP2013113329A priority Critical patent/JP2014232229A/ja
Priority to US14/288,528 priority patent/US9128433B2/en
Publication of JP2014232229A publication Critical patent/JP2014232229A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2017Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2022Heating belt the fixing nip having both a stationary and a rotating belt support member opposing a pressure member
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2025Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2025Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
    • G03G2215/2029Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around one or more stationary belt support members, the latter not being a cooling device
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2025Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
    • G03G2215/2032Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around additional rotating belt support members
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2041Heating belt the fixing nip being formed by tensioning the belt over a surface portion of a pressure member

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】定着ベルトの摩擦帯電を抑制できる定着装置を提供する。
【解決手段】定着装置50は、加圧部材51の外周面と対向して配置された駆動ローラ52及び補助ローラ53と、駆動ローラ52と補助ローラ53とに巻回された無端状の定着ベルト54とを備える。駆動ローラ52は、定着ベルト54を駆動して環状に回転させ、補助ローラ53は、定着ベルト54の内周面との摩擦力により回転する。補助ローラ53の定着ベルト54との接触面の摩擦係数は、駆動ローラ52の定着ベルト54との接触面の摩擦係数よりも小さい。
【選択図】図2

Description

本発明は、プリンタ、複写機もしくはファクシミリ機器といった電子写真方式で動作する画像形成装置及びこれに組み込まれる定着装置に関するものである。
電子写真方式による画像形成プロセスは、感光体の表面に一様な電荷を形成する帯電工程と、その感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光工程と、帯電した現像剤を当該静電潜像に付着させて感光体上に現像剤像を形成する現像工程と、この現像剤像を用紙などの媒体に転写する転写工程と、媒体上に転写された現像剤像を当該媒体に定着させる定着工程といった一連の工程からなる。
粉体の現像剤が使用される場合、定着工程では、熱及び圧力により媒体上の現像剤の表面に現像剤像を定着させることが一般的である。特開2013−24895号公報(特許文献1)には、ベルト加熱方式の定着装置が開示されている。この定着装置は、加熱された定着ベルトとこの定着ベルトに対向する加圧ローラとを有し、これら定着ベルトと加圧ローラとの間に現像剤像を有する用紙を挟み込んで、熱と圧力によりその現像剤像を用紙に定着させるものである。定着ベルトは、環状の無端ベルトであり、当該定着ベルトの内面と接触する回転ローラ部材によって駆動される。
特開2013−24895号公報
しかしながら、上記のベルト加熱方式では、定着ベルトと回転ローラ部材との間の速度差に起因して定着ベルトが摩擦帯電し、定着した現像剤像の画質不良を発生させるという問題がある。
上記に鑑みて本発明の目的は、定着ベルトの摩擦帯電を抑制して良好な画像を形成することができる定着装置及びこれを有する画像形成装置を提供することにある。
本発明の一態様による定着装置は、媒体上の現像剤像を当該媒体に定着させる定着装置であって、加圧部材と、前記加圧部材の外周面の一部と対向して配置された駆動ローラと、前記加圧部材の外周面の他の一部と対向して配置された補助ローラと、前記駆動ローラと前記補助ローラとに巻回されて前記加圧部材の外周面に圧接する無端状の定着ベルトとを備え、前記加圧部材は、当該加圧部材と当該定着ベルトとの間のニップ部に送り込まれた当該媒体に圧力を印加し、前記駆動ローラは、前記定着ベルトを駆動して環状に回転させ、前記補助ローラは、前記定着ベルトの内周面との摩擦力により回転し、前記補助ローラの前記定着ベルトとの接触面の摩擦係数は、前記駆動ローラの前記定着ベルトとの接触面の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする。
本発明の他の態様による画像形成装置は、前記定着装置を備えることを特徴とする。
本発明によれば、定着ベルトの摩擦帯電量を抑制することができる。これにより、良好な画像を形成することができる。
実施の形態1の画像形成装置の構成例を概略的に示す図である。 実施の形態1の定着装置の要部の断面構成を概略的に示す図である。 加圧ローラ、駆動ローラ、補助ローラ及び定着ベルトの配置を概略的に示す斜視図である。 (A),(B),(C)は、補助ローラの断面構成の例を概略的に示す図である。 (A)は、駆動ローラの側面形状の一例を概略的に示す図であり、(B)は、補助ローラの側面形状の一例を概略的に示す図である。 (A),(B)は、定着ベルトの表面電位の測定値を示すグラフである。 実施の形態2の補助ローラ53Bの構成を概略的に示す斜視図である。
以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1の画像形成装置10の構成例を概略的に示す図である。図1に示されるように、画像形成装置10は、筐体11の中に、被転写材であるシート状の記録媒体Paを収容する媒体収容カセット40と、この媒体収容カセット40から記録媒体Paを取り出すピックアップローラ42と、記録媒体Paを1枚ずつ送り出すフィードローラ44及びリタードローラ43の組と、送り出された記録媒体Paを搬送する搬送ローラ45,46及びレジストローラ47,48とを備えている。
媒体収容カセット40は、複数枚の記録媒体Paを堆積した状態で収容する機能を有し、画像形成装置10に着脱自在に装着されている。記録媒体Paとしては、たとえば、用紙、プラスチックフィルム、合成紙あるいは布などのシート状のものが挙げられる。ピックアップローラ42は、反時計回りに回転して媒体収容カセット40から記録媒体Paを取り出す。フィードローラ44及びリタードローラ43は、媒体収容カセット40から取り出された記録媒体Paを挟み込んで1枚ずつ供給用搬送経路D0に送り出すことができる。
また、画像形成装置10は、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の現像剤像をそれぞれ生成する画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cと、これら画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cの筐体にそれぞれ着脱自在に取り付けられたトナーカートリッジ(現像剤収容容器)21K,21Y,21M,21Cとを備えている。トナーカートリッジ21K,21Y,21M,21Cは、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の現像剤をそれぞれ収容している。
さらに、画像形成装置10は、無端ベルト状に構成された搬送ベルト31と、この搬送ベルト31を駆動する駆動ローラ32と、搬送ベルト31に従動する従動ローラ33と、搬送ベルト31を介して画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cにそれぞれ対向するように配置された転写ローラ30K,30Y,30M,30Cとを備える。搬送ベルト31は、図1に示されるように、駆動ローラ32及び従動ローラ33に巻回され、張架されている。
画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cは、搬送ベルト31の直上で当該搬送ベルト31の移動方向に沿って配列され、媒体搬送方向上流側から下流側に亘って直列に配置されている。駆動ローラ32は、図示されない駆動源から伝達された動力を受けて反時計回りに回転することにより搬送ベルト31を移動させることができる。このため、搬送ベルト31に載せられた記録媒体Paは、画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cの直下を順番に通過することとなる。
画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cは、搬送ベルト31を介して転写ローラ30K,30Y,30M,30Cとそれぞれ対向する位置に配置されている。これら画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cで形成された現像剤像は、搬送ベルト31の回転とともに、所定のタイミングで搬送ベルト31上の記録媒体Paに順次転写される。これにより、記録媒体Pa上に現像剤像が形成される。
ブラックの現像剤像を形成する画像形成ユニット50Kは、感光体ドラム22Kと、この感光体ドラム22Kの表面を一様に帯電させる帯電ローラ23Kと、感光体ドラム22Kの表面に静電潜像を形成するための露光を行うLEDヘッド(露光部)25Kと、現像剤担持体である現像ローラ27Kと、トナーカートリッジ21Kから供給されたブラック現像剤を現像ローラ27Kに供給する供給ローラ26Kとを有している。画像形成ユニット20Kは、さらに、現像ローラ27Kの表面上の現像剤層を薄層化する現像ブレード(図示せず)も有する。感光体ドラム22Kの表面のうち静電潜像が形成された部分が現像ローラ27Kにまで到達すると、感光体ドラム22K上の静電潜像と現像ローラ27Kとの電位差により、現像剤が感光体ドラム22K上に移動して感光体ドラム22K上に現像剤像を形成する。その後、感光体ドラム22K上の現像剤像は、転写ローラ30Kによって記録媒体Pa上に転写される。このとき、転写ローラ30Kに印加された転写バイアス電圧により、転写ローラ30Kと感光体ドラム22Kとの間にニップ(挟持)された記録媒体Pa上に現像剤が転写される。
他の画像形成ユニット20Y,20M,20Cも、現像剤の種類を除いて、画像形成ユニット20Kと同様の構成を有している。すなわち、イエローの現像剤像を形成する画像形成ユニット20Yは、感光体ドラム22Yと、この感光体ドラム22Kの表面を一様に帯電させる帯電ローラ23Yと、感光体ドラム22Yの表面を露光するLEDヘッド(露光部)25Yと、現像剤担持体である現像ローラ27Yと、トナーカートリッジ21Yから供給されたイエロー現像剤を現像ローラ27Yに供給する供給ローラ26Yとを有している。また、マゼンタの現像剤像を形成する画像形成ユニット20Mは、感光体ドラム22Mと、この感光体ドラム22Mの表面を一様に帯電させる帯電ローラ23Mと、感光体ドラム22Mの表面を露光するLEDヘッド(露光部)25Mと、現像剤担持体である現像ローラ27Mと、トナーカートリッジ21Mから供給されたマゼンタ現像剤を現像ローラ27Mに供給する供給ローラ26Mとを有している。そして、シアンの現像剤像を形成する画像形成ユニット20Cは、感光体ドラム22Cと、この感光体ドラム22Cの表面を一様に帯電させる帯電ローラ23Cと、感光体ドラム22Cの表面を露光するLEDヘッド(露光部)25Cと、現像剤担持体である現像ローラ27Cと、トナーカートリッジ21Cから供給されたシアン現像剤を現像ローラ27Cに供給する供給ローラ26Cとを有している。
なお、感光体ドラム22K,22Y,22M,22Cは、たとえば、アルミニウムなどの金属パイプ(導電性基体)と、この金属パイプの周りに形成された有機感光体(OPC:Organic Photoconductor)などの光導電層とで構成されている。
搬送ベルト31は、未定着の現像剤からなる現像剤像を表面に担持した記録媒体Paを下流側の定着装置50に送り出す。定着装置50は、記録媒体Pa上に転写された現像剤像に圧力と熱とを印加することにより現像剤像を溶かして記録媒体Paに定着させる。
定着装置50から送り出された記録媒体Paは、セパレータ71の姿勢に応じて、一対の搬送ローラ73,74または一対のスイッチバック用搬送ローラ81,82のいずれか一方に供給される。画像形成装置10が片面印刷モードで動作するとき、セパレータ71は、図1の実線で示される通常姿勢となり、定着装置50から送り出された記録媒体Paを搬送ローラ73,74に案内する。このとき、搬送ローラ73,74は、案内された記録媒体Paを排出用搬送路D1に送り出す。排出ローラ75,76は、排出用搬送路D1上の記録媒体Paを画像形成装置10の排出トレイ77に排出する。
一方、画像形成装置10が両面印刷モードで動作するとき、セパレータ71の姿勢は、図1の点線で示されるスイッチバック姿勢に切り替えられる。このとき、スイッチバック用搬送ローラ81,82は、セパレータ71によって案内された記録媒体Paを別のセパレータ84に送り出す。このセパレータ84は、図1の実線で示される姿勢で、記録媒体Paを一対の搬送ローラ85,86に案内する。これら搬送ローラ85,86は、案内された記録媒体Paの先端部を画像形成装置10の下方の搬送経路D2に搬送し、その後、記録媒体Paの搬送方向を逆方向に反転させる。このとき、セパレータ84の姿勢は、図1の実線で示される姿勢から点線で示される姿勢に切り替えられるので、セパレータ84は、記録媒体Paの後端部をスイッチバック搬送系の搬送経路D3に案内することとなる。その後、スイッチバック搬送系を構成する搬送ローラ91,92,93,94,95,96によって、記録媒体Paは再び供給搬送路D0に搬送される。そして、搬送ローラ45,46及びレジストローラ47,48は、記録媒体Paを搬送ベルト31に搬送する。画像形成ユニット20K,20Y,20M,20Cは、再び供給された記録媒体Paの裏面に現像剤像を形成する。
次に、本実施の形態の定着装置50について説明する。
図2は、定着装置50の要部の断面構成を概略的に示す図である。図2に示されるように、この定着装置50は、ローラ状の加圧部材(加圧ローラ)51と、この加圧ローラ51の外周面と対向して配置された駆動ローラ52及び補助ローラ53と、これら駆動ローラ52及び補助ローラ53に巻回されて加圧ローラ51の表面に圧接する無端状の定着ベルト54と、この定着ベルト54を支持しつつ加熱する加熱部材55とを有する。加熱部材55は、環状の定着ベルト54の内側に配設され、定着ベルト54を張架している。図3は、加圧ローラ51、駆動ローラ52、補助ローラ53及び定着ベルト54の配置を概略的に示す斜視図である。
加圧ローラ51及び定着ベルト54は、当該加圧ローラ51と当該定着ベルト54との間のニップ部に送り込まれた記録媒体Paに圧力及び熱を印加して現像剤像Tnを記録媒体Paに定着させる。加熱部材55としては、たとえば、ハロゲンランプなどの熱源を使用すればよい。
駆動ローラ52は、環状の定着ベルト54の内側に配置され、加圧ローラ51の外周面に向けて付勢されている。このため、加圧ローラ51と駆動ローラ52との間では、定着ベルト54が加圧ローラ51の外周面に押圧されて一定幅のニップ部N1を形成する。この駆動ローラ52は、図示しない駆動モータから伝達された回転駆動力を受けて時計回りに回転し、これにより定着ベルト54を時計回りに且つ環状に回転させる。
駆動ローラ52は、鉄またはSUSなどの金属製の芯金52sを軸部として有し、この芯金52sの外周面上にゴム状またはスポンジ状の弾性樹脂層521を有している。弾性樹脂層521は、非導電性材料または導電性材料からなる。この弾性樹脂層521上には、導電性のコーティング膜が塗布されている。駆動ローラ52は、定着ベルト54を回転させる必要があるため、その弾性樹脂層521の摩擦係数として一定以上の摩擦係数を確保することが望ましい。これにより、駆動ローラ52と定着ベルト54との間ですべりが発生することを抑制することができる。
一方、補助ローラ53は、環状の定着ベルト54の内側で、この定着ベルト54の回転方向において駆動ローラ52よりも上流側に配置されている。また、補助ローラ53も、加圧ローラ51の外周面に向けて付勢されているため、加圧ローラ51と補助ローラ53との間では、定着ベルト54が加圧ローラ51の外周面に押圧されて一定幅のニップ部N2を形成する。この補助ローラ53は、定着ベルト54の内周面との摩擦力を受けて時計回りに従動で回転する。
補助ローラ53の最外層は、補助ローラ53の定着ベルト54との接触面の摩擦係数μ1が、駆動ローラ52の定着ベルト54との接触面の摩擦係数μ2よりも小さくなるように構成される。
図4(A)は、補助ローラ53の断面構成の一例を概略的に示す図である。図4(A)に示されるように、補助ローラ53は、鉄またはSUSなどの金属製の芯金53sを軸部として有し、この芯金53sの外周面上にゴム状またはスポンジ状の弾性樹脂層531を有している。弾性樹脂層531は導電性材料からなる。また、この弾性樹脂層531上には、導電性のコーティング膜532が塗布されている。
補助ローラ53の最外層をなすコーティング膜532は、たとえば、グラファイトまたはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン:テフロン(登録商標))などの固体潤滑剤を用いて形成することができる。これにより、補助ローラ53の最外層の摩擦係数μ1を、駆動ローラ52の最外層の摩擦係数μ2よりも小さくすることができる。
図4(B)は、補助ローラ53の断面構成の他の例を概略的に示す図である。図4(B)に示されるように、補助ローラ53は、鉄またはSUSなどの金属製の芯金53sを軸部として有し、この芯金53sの外周面上にゴム状及びスポンジ状の弾性樹脂層533を有している。図4(C)に示されるように、この弾性樹脂層533には、補助ローラ53の最外層に摺動性を付与するフッ素樹脂またはシリカなどの微粒子Spが分散添加されている。これにより、補助ローラ53の最外層の摩擦係数μ1を、駆動ローラ52の最外層の摩擦係数μ2よりも小さくすることができる。
駆動ローラ52及び補助ローラ53の外周面は、クラウン形状と呼ばれる曲面形状を有している。クラウン形状とは、ローラの長手方向(軸方向)における両端部から中央部に向かうにつれて外径が漸次大きくなる形状をいう。このクラウン形状により、ローラの外周面の接触圧をその長手方向において均一化することが可能となる。
図5(A)は、駆動ローラ52の側面形状の一例を概略的に示す図であり、図5(B)は、補助ローラ53の側面形状の一例を概略的に示す図である。図5(A)に示されるように、駆動ローラ52は、長手方向(軸方向)に平坦な外周面を有する中央部52cと、この中央部52cから端部に向かうにつれて外径が漸次縮小するテーパ部52a,52bとを備えている。一方、図5(B)に示されるように、補助ローラ53も、駆動ローラ52と同様に、長手方向(軸方向)に平坦な外周面を有する中央部53cと、この中央部53cから端部に向かうにつれて外径が漸次縮小するテーパ部53a,53bとを備えている。駆動ローラ52の場合、中央部52cと両端部(テーパ部52a,52bの外側端部)との間の外径差は、たとえば、0.3mm〜1.0mm程度とし、補助ローラ53の場合も、中央部53cと両端部(テーパ部53a,53bの外側端部)との間の外径差は、たとえば、0.3mm〜1.0mm程度とすることができる。
図2に示される定着ベルト54は、たとえば、ポリイミドなどの耐熱性樹脂からなる基材フィルム上にシリコンゴムなどの弾性層を形成し、この弾性層上にフッ素系樹脂などの離型層を形成することで作製され得る。このとき、離型層は、定着ベルト54の外周面を構成し、基材フィルムは、定着ベルト54の内周面を構成する。
定着ベルト54の温度は、サーミスタなどの温度検知器56によって検出され、加圧ローラ51の表面温度も、サーミスタなどの温度検知器57によって検出される。マイクロプロセッサなどの制御部(図示せず)は、温度検知器56,57による検出結果に基づき、加熱部材55の発熱温度を制御して定着ベルト54の温度を所望の範囲内に維持することができる。
定着ベルト54と加圧ローラ51との間のニップ部から送り出された記録媒体Paは、ガイドリブ58及び分離ガイド59によって案内される。ガイドリブ58及び分離ガイド59は、ニップ部N1に対して記録媒体Paの搬送方向下流側に配置されている。ガイドリブ58は、記録媒体Paの現像剤像Tnを担持する面の側に配置され、分離ガイド59は、記録媒体Paの現像剤像Tnを担持しない面の側に配置される。これらガイドリブ58及び分離ガイド59は、ニップ部N1を通過した記録媒体Paを定着ベルト54もしくは加圧ローラ51に巻きつかせないようにスムーズに案内する機能を有している。
次に、上記定着装置50の動作について説明する。
画像形成装置10の印刷動作時には、定着ベルト54は、駆動ローラ52の回転駆動力を受けて回転する。定着ベルト54の回転に伴い、補助ローラ53も従動で回転し始める。また、電力供給を受けた加熱部材55が発熱して定着ベルト54を加熱する。制御部は、温度検知器56の検出出力から定着ベルト54の表面温度を検知し、その検知結果に基づいて加熱部材55の発熱量を制御する。これにより、定着ベルト54の表面温度を適正温度に維持することができる。
現像剤像が転写された記録媒体Paがニップ部N1,N2を通過する際には、記録媒体Pa上の現像剤Tnが記録媒体Paに定着される。その後、記録媒体Paは、ガイドリブ58及び分離ガイド59により下流側に案内される。
駆動ローラ52の最外層はクラウン形状を有しているため、駆動ローラ52の回転時にその軸方向において回転周速度が異なる。この結果、駆動ローラ52の外周面と定着ベルト54の内周面との間で摩擦帯電が発生する。また、補助ローラ53の最外層もクラウン形状を有しているため、補助ローラ53の従動回転時にその軸方向において回転周速度が異なる。この結果、補助ローラ53の外周面と定着ベルト54の内周面との間でも摩擦帯電が発生する。
図6(A)は、駆動ローラ52の摩擦係数μ2と補助ローラ53の摩擦係数μ1とが互いに等しい場合(μ1=μ2)に定着装置50の試験動作時に得られた定着ベルト54の表面電位の測定値を示すグラフである。一方、図6(B)は、補助ローラ53の摩擦係数μ1が駆動ローラ52の摩擦係数μ2よりも小さい場合(μ1<μ2)に定着装置50の試験動作時に得られた定着ベルト54の表面電位を示すグラフである。図6(A),(B)のグラフの縦軸は、表面電位(単位:ボルト)を示し、グラフの横軸は、定着ベルト54の幅方向(駆動ローラ52の軸方向)の位置を示している。定着ベルト54の表面電位は、10mmピッチで測定された。また、補助ローラ53の最外層として、摺動性コーティング膜が使用された。
ここで、図6(B)の測定結果は、駆動ローラ52の最外層の摩擦係数μ2を、動摩擦係数及び静摩擦係数ともに0.6〜0.8の範囲内の値とし、補助ローラ53の最外層の摩擦係数μ1を、動摩擦係数及び静摩擦係数ともに0.2〜0.4の範囲内の値として得られたものである。摩擦係数μ2の測定は、SUS球の試験片と、HEIDON社製の表面電位測定機とを用いて行われた。ここで、試験片の荷重は200g、測定距離は50mm、試験片速度は600mm/分であった。一方、摩擦係数μ1の測定も、SUS球の試験片と、HEIDON社製の表面電位測定機とを用いて行われた。ここで、試験片の荷重は200g、測定距離は50mm、試験片速度は600mm/分であった。
図6(A)から分かるように、摩擦係数μ1,μ2が互いに等しい場合は、表面電位は+1500ボルトであり、この状態で記録媒体Pa上に転写されたトナーを定着させると、トナー自体の極性は負極性であるため、定着ベルト54表面にトナーが転移して後続の画像を乱すオフセット(静電オフセット)を発生させる。ここで、静電オフセットとは、たとえば、トナーを表面に有する記録媒体Paが定着装置に入ると、定着ベルト54や加圧ローラ51の表面の帯電ムラ(帯電量の空間的な偏り)などに起因して静電気力の作用を受けた記録媒体Pa上のトナーが動いてしまうことで発生すると考えられる。たとえば、記録媒体Pa上の負帯電トナーが正帯電の定着ベルト54に付着したり、負帯電トナーと負帯電の周辺部材とが互いに反発して負帯電トナーが動くこともある。
これに対し、図6(B)の場合は、表面電位が低下し、定着ベルト54の摩擦帯電量が減少したことが分かる。これにより、静電オフセットを防止することが確認された。
以上に説明したように実施の形態1によれば、補助ローラ53の摩擦係数μ1が、駆動ローラ52の摩擦係数μ2よりも小さくなるように構成される。これにより、補助ローラ53と定着ベルト54の内周面との間の摩擦帯電を抑制することができる。よって、定着ベルト54の表面電位を下げて静電オフセットを防止することが可能になる。
実施の形態2.
次に、本発明に係る実施の形態2について説明する。本実施の形態の画像形成装置の構成は、定着装置が異なる点を除いて、上記実施の形態1の画像形成装置10の構成と同じである。また、本実施の形態の定着装置の構成は、補助ローラが異なる点を除いて、上記実施の形態1の定着装置50の構成と同じである。
図7は、実施の形態2の補助ローラ53Bの構成を概略的に示す斜視図である。図7に示されるように、補助ローラ53Bは、当該補助ローラ53Bの長手方向に沿って同軸状に配列された複数個の回転部材(コロ)531,532,533を有する。回転部材531,532,533の集合体は、全体として、クラウン形状を有する1本のローラを構成する。回転部材531,532,533の各々の断面構成は、上記実施の形態1の補助ローラ53の断面構成と同じである。これら回転部材531,532,533は、軸部53Bsに回動自在に取り付けられている。このため、回転部材531,532,533は、定着ベルト54の内周面と接触し、この定着ベルト54の内周面との摩擦力により互いに独立に回転することができる。
この補助ローラ53Bは、定着ベルト54の回転が開始されると、この定着ベルト54の内周面との摩擦力により回転し始める、補助ローラ53Bの最外層をなす弾性樹脂層は、複数の回転部材(コロ)531〜533に分割されているため、定着ベルト54と接触するコロ531〜533の回転速度は、補助ローラ53Bの軸方向において互いに異なる。このとき、定着ベルト54の内周面とコロ531〜533とは、回転時の周速差の発生を抑制するため、摩擦による帯電を抑制することができる。
以上に説明したように実施の形態2によれば、補助ローラ53Bの回転部材531〜533と定着ベルト54の内周面との間の周速差が抑制される。このため、補助ローラ53Bと定着ベルト54の内周面との摩擦帯電を抑制することができる。したがって、定着ベルト54の表面の帯電量が少なくなり、静電オフセットの発生を抑制することができる。
以上、図面を参照して本発明に係る種々の実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、本発明は、プリンタに限定されることなく、複写機、ファクシミリ機器あるいはMFP(Multi Function Peripheral:複合機)にも適用され得る。なお、MFPは、複写機、プリンタ、イメージスキャナ、ファクシミリ機器などの複数の機能を有する画像形成装置である。
10 画像形成装置、 20K,20Y,20M,20C 画像形成ユニット、 21K,21Y,21M,21C トナーカートリッジ(現像剤収容容器)、 22K,22Y,22M,22C 感光体ドラム、 23K,23Y,23M,23C 帯電ローラ、 25K,25Y,25M,25C LEDヘッド(露光部)、 26K,26Y,26M,26C 供給ローラ、 27K,27Y,27M,27C 現像ローラ、 30K,30Y,30M,30C 転写ローラ、 31 搬送ベルト、 32 駆動ローラ、 33 従動ローラ、 40 媒体収容カセット、 50 定着装置、 51 加圧ローラ、 52 駆動ローラ、 53 補助ローラ、 54 定着ベルト、 55 加熱部材、 56 温度検知器、 57 温度検知器、 58 ガイドリブ、 59 分離ガイド。

Claims (9)

  1. 媒体上の現像剤像を当該媒体に定着させる定着装置であって、
    加圧部材と、
    前記加圧部材の外周面の一部と対向して配置された駆動ローラと、
    前記加圧部材の外周面の他の一部と対向して配置された補助ローラと、
    前記駆動ローラと前記補助ローラとに巻回されて前記加圧部材の外周面に圧接する無端状の定着ベルトと
    を備え、
    前記加圧部材は、当該加圧部材と当該定着ベルトとの間のニップ部に送り込まれた当該媒体に圧力を印加し、
    前記駆動ローラは、前記定着ベルトを駆動して環状に回転させ、
    前記補助ローラは、前記定着ベルトの内周面との摩擦力により回転し、
    前記補助ローラの前記定着ベルトとの接触面の摩擦係数は、前記駆動ローラの前記定着ベルトとの接触面の摩擦係数よりも小さい
    ことを特徴とする定着装置。
  2. 請求項1に記載の定着装置であって、前記補助ローラは、前記駆動ローラに対して前記定着ベルトの回転方向上流側に配置されていることを特徴とする定着装置。
  3. 請求項1または2に記載の定着装置であって、前記駆動ローラの最外層が弾性層からなり、前記補助ローラの最外層が弾性層からなることを特徴とする定着装置。
  4. 請求項3に記載の定着装置であって、前記補助ローラの最外層は、該最外層の下地となる層上に形成されたコーティング膜であることを特徴とする定着装置。
  5. 請求項3に記載の定着装置であって、前記補助ローラの最外層は、微粒子が分散添加された弾性樹脂層であることを特徴とする定着装置。
  6. 請求項1から5のうちのいずれか1項に記載の定着装置であって、
    前記補助ローラは、当該補助ローラの長手方向に沿って同軸状に配列された複数個の回転部材を含み、
    前記複数個の回転部材は、前記定着ベルトの内周面と接触し且つ前記定着ベルトの内周面との摩擦力により互いに独立に回転する
    ことを特徴とする定着装置。
  7. 請求項1から6のうちのいずれか1項に記載の定着装置であって、前記補助ローラは、当該補助ローラの長手方向両端部から中央部に向かうにつれて外径が漸次拡大するクラウン形状を有することを特徴とする定着装置。
  8. 画像データに対応する現像剤像を形成する画像形成部と、
    前記現像剤像を媒体上に転写させる転写部と、
    当該転写された現像剤像を前記媒体に定着させる請求項1から7のうちのいずれか1項に記載の定着装置と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項8に記載の画像形成装置であって、前記画像形成部は、電子写真方式で前記現像剤像を形成することを特徴とする画像形成装置。
JP2013113329A 2013-05-29 2013-05-29 定着装置及び画像形成装置 Pending JP2014232229A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013113329A JP2014232229A (ja) 2013-05-29 2013-05-29 定着装置及び画像形成装置
US14/288,528 US9128433B2 (en) 2013-05-29 2014-05-28 Fixation device and image formation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013113329A JP2014232229A (ja) 2013-05-29 2013-05-29 定着装置及び画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014232229A true JP2014232229A (ja) 2014-12-11

Family

ID=51985255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013113329A Pending JP2014232229A (ja) 2013-05-29 2013-05-29 定着装置及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9128433B2 (ja)
JP (1) JP2014232229A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016224130A (ja) * 2015-05-27 2016-12-28 キヤノン株式会社 定着装置
WO2020145191A1 (ja) * 2019-01-11 2020-07-16 Nok株式会社 定着装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6460047B2 (ja) * 2016-05-20 2019-01-30 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置およびそれを備えた画像形成装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03242670A (ja) * 1990-02-20 1991-10-29 Canon Inc 加熱装置
JP2004191858A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2008090113A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Seiko Epson Corp 画像形成装置及び画像形成方法
JP2012063655A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Oki Data Corp ベルト駆動装置及びそれを有する画像形成装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4722494B2 (ja) * 2004-02-25 2011-07-13 株式会社沖データ 定着装置
US7330688B2 (en) * 2004-11-02 2008-02-12 Samsung Electronics, Co., Ltd. Fixing device and image forming apparatus including the same
KR100778099B1 (ko) * 2006-05-03 2007-11-22 삼성전자주식회사 정착벨트 조립체와 이를 구비한 정착유닛 및 화상형성장치
JP2013024895A (ja) 2011-07-15 2013-02-04 Oki Data Corp 定着装置及び画像形成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03242670A (ja) * 1990-02-20 1991-10-29 Canon Inc 加熱装置
JP2004191858A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP2008090113A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Seiko Epson Corp 画像形成装置及び画像形成方法
JP2012063655A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Oki Data Corp ベルト駆動装置及びそれを有する画像形成装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016224130A (ja) * 2015-05-27 2016-12-28 キヤノン株式会社 定着装置
WO2020145191A1 (ja) * 2019-01-11 2020-07-16 Nok株式会社 定着装置
CN112789560A (zh) * 2019-01-11 2021-05-11 Nok株式会社 定影装置
CN112789560B (zh) * 2019-01-11 2021-12-14 Nok株式会社 定影装置
US11353813B2 (en) 2019-01-11 2022-06-07 Nok Corporation Fuser device having reduced electrostatic offset

Also Published As

Publication number Publication date
US9128433B2 (en) 2015-09-08
US20140356039A1 (en) 2014-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8532529B2 (en) Fixing device and image forming apparatus using the same
JP2008262042A (ja) 画像形成装置
KR101214406B1 (ko) 화상 형성 장치
JP2015052681A (ja) 定着装置及び画像形成装置
US9128433B2 (en) Fixation device and image formation apparatus
US20160282774A1 (en) Heating member, fixing device, and image forming apparatus
JP6543988B2 (ja) カール矯正装置及び画像形成装置
JP2016009017A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2020046569A (ja) 定着装置及び画像形成装置
US10908539B2 (en) Image heating device that prevents failure caused by insufficient supply of lubricant at ends parts
US8958734B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
JP5609558B2 (ja) 定着装置および画像形成装置
JP6772613B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2005156905A (ja) 定着装置、画像形成装置およびガイド部材
JP6512010B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2015106019A (ja) 搬送装置、冷却装置及び画像形成装置
JP2020052159A (ja) 転写装置、及び画像形成装置
JP6112298B2 (ja) 現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置
JP2018154485A (ja) 搬送装置及び画像形成装置
JP2017083643A (ja) 現像器および画像形成装置
JP6933037B2 (ja) 画像形成装置
JP6398676B2 (ja) 画像形成装置
US20140140714A1 (en) Fixing device and image forming apparatus
JP2015106021A (ja) 搬送装置、冷却装置及び画像形成装置
JP2022094469A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150316

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150811

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150818

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20151215