JP2015041092A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、複写機、ファクシミリ、プリンタ、またはそれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に装着される定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus that are mounted on an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a complex machine thereof.
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体(用紙、記録紙、記録材ともいう)に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上の未定着トナー像を定着する過程により成立している。 Various image forming apparatuses using an electrophotographic system have been devised as image forming apparatuses such as copying machines, facsimiles, and printers, and are well-known techniques. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner as a developer to be visualized and developed. The image is transferred to a recording medium (also referred to as paper, recording paper, or recording material) by a transfer device to carry the image, and the unfixed toner image on the recording medium is fixed by a fixing device using pressure, heat, or the like. It is established.
定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、所定の温度に維持された定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧部材としての加圧ローラとを備え、加圧ローラと定着ローラとの圧接によって形成されたニップ部(定着ニップ部)により、未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持搬送しつつ加熱し、定着させるローラ定着方式が知られている。 Various types of fixing devices have been proposed. The fixing device includes a fixing roller maintained at a predetermined temperature, and a pressure roller as a pressure member in pressure contact with the fixing roller. The pressure roller and the fixing roller There is known a roller fixing method in which a recording medium carrying an unfixed toner image is heated while being nipped and conveyed by a nip portion (fixing nip portion) formed by pressure contact with the toner.
また、加圧ローラに対向配置される定着ローラと、定着ローラと加熱ローラとの間に張架される無端状の定着ベルトとを備え、加圧ローラと定着ベルトとの圧接によって形成されたニップ部にて、定着ベルトを介して加熱ローラの熱を転写材に与えることで、未定着トナー像を記録媒体に加圧し、定着させるベルト定着方式が知られている(例えば、特許文献1)。また、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着方式も知られている。 A nip formed by a pressure contact between the pressure roller and the fixing belt is provided with a fixing roller disposed opposite the pressure roller and an endless fixing belt stretched between the fixing roller and the heating roller. A belt fixing method is known in which the heat of a heating roller is applied to a transfer material through a fixing belt to press an unfixed toner image onto a recording medium and fix it (for example, Patent Document 1). A contact heating type fixing method such as an electromagnetic induction heating method is also known.
ベルト定着方式の定着装置では、近年、さらなるウォームアップ時間(電源投入時など常温状態から印刷可能な所定の温度までに要する時間をいう)や、ファーストプリント時間(印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間をいう)の短縮化が望まれている(課題(1))。 In recent years, belt-fixing type fixing devices have further increased warm-up time (referred to as the time required from a normal temperature state such as when the power is turned on to a predetermined temperature at which printing is possible) and first print time (after receiving a print request, preparation for printing) It is desired to shorten the time until the paper discharge is completed after performing the printing operation (Problem (1)).
また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間あたりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷のはじめに熱量が不足すること(温度落ち込み、という)が問題となっている(課題(2))。 In addition, as the speed of image forming apparatuses increases, the number of sheets to be passed per unit time increases and the required amount of heat increases, so that there is a problem that the amount of heat is insufficient particularly at the beginning of continuous printing (temperature drop). (Problem (2)).
上記の課題(1)を解決するために、例えば、特許文献2のようなフィルム加熱方式の加熱装置(定着装置)が提案されている。このフィルム加熱方式では、ベルト定着方式の定着装置に比べ、低熱容量化、小型化が可能となるが、ニップ部のみを局所加熱しているため、その他の部分では加熱されておらず、ニップ部への記録媒体の入口側においてフィルムは最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすくなるという問題がある。特に、高速機においては、フィルムの回転が速く、ニップ部以外でのフィルムの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題があった(課題(3))。 In order to solve the above problem (1), for example, a heating device (fixing device) of a film heating method as in Patent Document 2 has been proposed. With this film heating method, it is possible to reduce the heat capacity and reduce the size compared to the belt fixing type fixing device, but only the nip part is locally heated, so other parts are not heated, and the nip part The film is in the coldest state on the inlet side of the recording medium, and there is a problem that fixing defects are likely to occur. In particular, in a high-speed machine, there is a problem that fixing failure is more likely to occur because the film rotates quickly and the heat radiation of the film at the portion other than the nip portion increases (problem (3)).
以上のような課題(1)〜(3)を解決するために、特許文献3には、無端ベルトを用いる構成において、そのベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ、高速回転時の熱量不足を解消して、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得ることができるようにした定着装置が提案されている。 In order to solve the problems (1) to (3) as described above, Patent Document 3 discloses that in the configuration using an endless belt, the entire belt can be heated, and the first print time from the heating standby time is set. There has been proposed a fixing device that can be shortened and that can solve the shortage of heat at the time of high-speed rotation so that good fixability can be obtained even when mounted on a high-production image forming apparatus. .
図6は、特許文献3の定着装置の概略構成を示す断面図である。この定着装置では、無端ベルト91の内部にパイプ状の金属熱伝導体92を、無端ベルト91の移動をガイドすることが可能に固定し、金属熱伝導体92内の熱源93により金属熱伝導体92を介して無端ベルト91を加熱している。さらに、無端ベルト91を介して金属熱伝導体92に接してニップ部Nを形成する加圧ローラ94を備え、加圧ローラ94の回転に連れ回りするようにして無端ベルト91を周方向に移動させる。この構成により、定着装置を構成する無端ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the fixing device disclosed in Patent Document 3. In this fixing device, a pipe-shaped metal heat conductor 92 is fixed inside the
また、更なる省エネ性およびファーストプリントタイム向上のためには熱効率を更に向上させる必要がある。このような熱効率の更なる向上を図った定着装置として、例えば、特許文献4には、金属熱伝導体を介して無端ベルトを間接的に加熱するのではなく、金属熱伝導体等を介さずに無端ベルトを直接加熱する定着装置が提案されている。 In addition, it is necessary to further improve the thermal efficiency in order to further improve energy saving and first print time. As a fixing device that further improves the thermal efficiency, for example, Patent Document 4 discloses that the endless belt is not indirectly heated via a metal heat conductor, but not via a metal heat conductor or the like. In addition, a fixing device that directly heats an endless belt has been proposed.
図7は、特許文献4の定着装置の概略構成を示す断面図である。この定着装置では、無端ベルト91の内側から上記パイプ状の金属熱伝導体を取り除き、代わりに、加圧ローラ94と対向する位置に板状のニップ形成部材95を設けている。この構成の場合、ニップ形成部材95を配設した箇所以外で無端ベルト91を熱源93によって直接加熱することができるので、伝熱効率が向上し消費電力が低減する。これにより、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することが可能となる。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the fixing device disclosed in Patent Document 4. In this fixing device, the pipe-shaped metal heat conductor is removed from the inside of the
また、上記のような無端ベルトを用いた定着装置においては、一般に、無端ベルトの軸方向への寄り移動を規制するための規制部材が設けられている。例えば、特許文献5に記載の定着装置では、図8に示すように、無端ベルト91の両端部を回転可能に保持すると共に、無端ベルト91の軸方向への寄り移動を規制するための固定フランジ96が設けられている。さらに、この定着装置では、固定フランジ96と無端ベルト91の端部との間に、無端ベルト91の端部を保護する保護部材としての従動リング97が設けられている。無端ベルト91が軸方向の力を受けて片側へ寄り移動すると、その端部が従動リング97に突き当たることで、従動リング97は無端ベルト91と共に回転する。これにより、無端ベルト91の端部が摺擦することを防止している。
In the fixing device using the endless belt as described above, generally, a regulating member is provided for regulating the movement of the endless belt in the axial direction. For example, in the fixing device described in Patent Document 5, as shown in FIG. 8, both ends of the
定着装置における定着部材として薄肉化された無端ベルト(定着ベルト)を用いて、対向回転体である加圧ローラの回転に連れ回りする構成とすることで、上記のように、省エネ性およびファーストプリントタイムの向上が可能となったが、他方で、無端ベルトの強度が低下することとともに、無端ベルトが軸方向に寄り移動し、端部の保持部材に突き当たり、端部にかかる負荷によって、その端部が損傷してしまうという課題がある。 By using a thin endless belt (fixing belt) as a fixing member in the fixing device and rotating along with the rotation of the pressure roller that is a counter-rotating body, as described above, energy saving and first printing are achieved. Although the time can be improved, on the other hand, the strength of the endless belt decreases, the endless belt moves in the axial direction, hits the holding member at the end, and the load applied to the end causes its end There exists a subject that a part will be damaged.
無端ベルトが端部に寄ってしまう要因としては、無端ベルトを駆動する対向回転体の外径の偏りや、無端ベルトと対向回転体の平行度などが考えられるが、これらが全く生じないものとすることは困難である。 Factors that cause the endless belt to approach the end may be a deviation in the outer diameter of the opposing rotating body that drives the endless belt, or the parallelism between the endless belt and the opposing rotating body. It is difficult to do.
上記のように、特許文献5では、無端ベルトが軸方向に寄り移動して破損することを防止するために、無端ベルトの端部を保護する保護部材としての従動リングを設けているが、特許文献5のように保護部材を設ける構成では、部品のバラツキ等によって無端ベルトの寄りが強くなってしまう場合、保護部材が磨耗してしまうことが考えられる。また、保護部材を別途設けることで部品点数の増加、コスト高が生じてしまうなどの課題がある。 As described above, in Patent Document 5, a driven ring is provided as a protective member for protecting the end of the endless belt in order to prevent the endless belt from moving in the axial direction and being damaged. In the configuration in which the protective member is provided as in Document 5, it is considered that the protective member is worn when the endless belt is strongly displaced due to variations in parts or the like. Further, there are problems such as separately providing a protective member, increasing the number of parts and increasing the cost.
そこで本発明は、無端ベルトを対向回転体の回転に従動回転させる構成の定着装置において、無端ベルトが軸方向へ寄り移動してしまうのを抑制し、無端ベルト端部の破損を防止することができる定着装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention suppresses the endless belt from moving in the axial direction and prevents the endless belt from being damaged in the fixing device configured to rotate the endless belt following the rotation of the counter rotating body. An object of the present invention is to provide a fixing device that can be used.
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、回転可能な無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面に当接する対向回転体と、前記定着ベルトの内側に設けられ前記定着ベルトを介して前記対向回転体に当接して前記定着ベルトと前記対向回転体との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトの端部側を、該定着ベルトが回転可能に保持する保持部材と、を備えた定着装置において、前記定着ベルトの長手方向において前記対向回転体と当接する領域の少なくとも一部の表層に、摩擦係数が他の領域よりも高い帯状領域を有し、該帯状領域と当接可能な前記対向回転体の長手方向幅では、該対向回転体の外径が長手方向の中央側よりも端部側の方が大きいものである。 In order to achieve such an object, a fixing device according to the present invention includes a rotatable endless fixing belt, an opposing rotating body that contacts an outer peripheral surface of the fixing belt, and the fixing belt provided inside the fixing belt. A nip forming member that forms a nip portion between the fixing belt and the counter rotating body by contacting the counter rotating body via the fixing belt, and the fixing belt rotatably holds the end side of the fixing belt. And a holding member that has a belt-like region whose friction coefficient is higher than other regions on at least a part of the surface layer of the region in contact with the counter rotating body in the longitudinal direction of the fixing belt. In the longitudinal width of the counter-rotating body that can come into contact with the belt-like region, the outer diameter of the counter-rotating body is larger on the end side than on the center side in the longitudinal direction.
本発明によれば、無端ベルトが軸方向へ寄り移動してしまうのを抑制し、無端ベルト端部の破損を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that an endless belt moves toward an axial direction, and can prevent the endless belt edge part from being damaged.
以下、本発明に係る構成を図1から図5に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
(画像形成装置)
[構成]
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラー複写機の全体構成を説明する概略構成図である。図1を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。
(Image forming device)
[Constitution]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the overall configuration of a tandem type color copier that is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The outline and operation of the internal configuration of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
図1に示すように、本実施の形態における画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタにより構成されている。画像形成装置1は、本体内部の上方にボトル収容部101を有しており、このボトル収容部101には、4つのトナーボトル102Y,102M,102C,102Kが着脱自在に設置されており、これらのトナーボトル102Y,102M,102C,102Kには、対応する各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナーがそれぞれ収容されている。
As shown in FIG. 1, an image forming apparatus 1 in the present embodiment is configured by a tandem color printer. The image forming apparatus 1 has a
ボトル収容部101の下方には、中間転写ユニット85が配設されている。中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y,79M,79C,79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84および中間転写クリーニング部80を有している。また、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78に対向し各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y,4M,4C,4Kを有している。
An
各作像部4Y,4M,4C,4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76、クリーニング部77および図示しない除電部が配設されている。
感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kは、円筒状に形成され、図示しない駆動源により回転駆動される。感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの外周面部には感光層が設けられており、露光装置から出射された破線で示す光ビームが感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの外周面にスポット照射されることにより、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの外周面には原稿読取部が読み取った画像情報あるいは端末からネットワークを介して取得した画像情報に応じた静電潜像が書き込まれる。
The
帯電部75は、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの外周面を一様に帯電するようになっており、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kに対して接触により帯電する接触方式のものが採用されている。
The charging
現像部76は、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kにトナーの供給を行い、供給されたトナーが感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの外周面に書き込まれた静電潜像に付着することにより、感光体ドラム5Y,5M,5C,5K上の静電潜像がトナー像として顕像化させるものであり、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kに対し接触せずにトナーを付着させる非接触方式のものが採用されている。
The developing
クリーニング部77は、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの外周面に付着している残留トナーを除去するようになっており、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの外周面にブラシを接触させるブラシ接触方式のものが採用されている。
The cleaning unit 77 is configured to remove residual toner adhering to the outer peripheral surfaces of the
中間転写ベルト78は、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83およびテンションローラ84によって張架・支持されるとともに、2次転写バックアップローラ82の回転駆動によって図1に示す矢印方向に無端移動される。
The
中間転写ベルト78は、樹脂フィルム、または、ゴムを基体として形成された無端状ベルトにより構成されており、感光体ドラム5Y,5M,5C,5K上に形成されたトナー像が転写されるようになっている。また、この中間転写ベルト78に転写されたトナー像が、記録媒体Pに未定着画像として転写される。
The
各感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kは、帯電工程、露光工程、現像工程、1次転写工程、クリーニング工程を含む作像プロセスが実行されるようになっており、各感光体ドラム5Y,5M,5C,5K上に各色の画像が形成されるようになっている。
Each of the
1次転写バイアスローラ79Y,79M,79C,79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。また、1次転写バイアスローラ79Y,79M,79C,79Kには、トナーの極性とは逆の極性となる転写バイアスが印加されるようになっている。
The primary
[作像プロセス]
次に作像プロセスについて説明する。まず、帯電工程において、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kは、不図示の駆動モータによって図1における時計回りに回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの表面が一様に帯電される。
[Image creation process]
Next, the image forming process will be described. First, in the charging step, the
そして、露光工程において、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの表面が、露光部3から発せられたレーザ光の照射位置に達し、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される。
In the exposure process, the surfaces of the
次に、現像工程において、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの表面が、現像部76との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される。
Next, in the development process, the surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the developing
次に、1次転写工程において、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの表面が、中間転写ベルト78および第1転写バイアスローラ79Y,79M,79C,79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y,5M,5C,5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される。このとき、感光体ドラム5Y,5M,5C,5K上には、未転写トナーが僅かに残存する。
Next, in the primary transfer process, the surfaces of the
次に、クリーニング工程において、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y,5M,5C,5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される。 Next, in the cleaning process, the surfaces of the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the cleaning unit 77, and the unremained portions on the photoconductor drums 5Y, 5M, 5C, and 5K at this position. The transferred toner is mechanically collected by the cleaning blade of the cleaning unit 77.
そして、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y,5M,5C,5K上の残留電位が除去される。これにより、感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kにおける作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the
上記の現像工程を経て各感光体ドラム上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト78上に重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
The toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the above development process are transferred onto the
[転写プロセス]
次に、転写プロセスについて説明する。中間転写ベルト78は、図1の矢印方向に走行することにより、各1次転写バイアスローラ79Y,79M,79C,79Kの1次転写ニップを順次通過する。これにより、感光体ドラム5Y,5M,5C,5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
[Transfer process]
Next, the transfer process will be described. The
そして、中間転写ベルト78は、各色のトナー像が重ねて転写された状態で2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
The
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。これにより、中間転写ベルト78における転写プロセスが終了する。
Thereafter, the
[画像形成プロセス]
次に、画像形成プロセスについて説明する。記録媒体Pは、画像形成装置1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を経由して2次転写ニップの位置に搬送される。給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
[Image formation process]
Next, the image forming process will be described. The recording medium P is conveyed from the
レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
The recording medium P conveyed to the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ22による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。これにより、画像形成プロセスが完了する。また、記録媒体Pの両面に画像を記録すべく記録媒体Pを反転させ、再度、レジストローラ対98、2次転写ニップに向けて搬送して搬送するシート反転装置90を備えている。
Thereafter, the recording medium P is discharged out of the apparatus through a pair of
[制御部]
画像形成装置1は、図示しない本体制御部および操作入力部を備えている。本体制御部は、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェース等を含むマイクロコンピュータにより構成されており、予めROMに記憶されたプログラムを、CPUによって実行するようになっている。
[Control unit]
The image forming apparatus 1 includes a main body control unit and an operation input unit (not shown). The main body control unit is constituted by a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, I / O interface, and the like, and a program stored in advance in the ROM is executed by the CPU.
また、本体制御部は、操作入力部および画像形成装置1に設けられた各種センサ類やモータ等と接続されている。本体制御部は、各種センサから入力される検出信号に基づいて、上述した感光体ドラム5Y,5M,5C,5Kを駆動する駆動モータや、加圧ローラ22を回転駆動するための駆動機構などの各モータ類を制御するとともに、加熱源に対する通電制御を実行するようになっている。
The main body control unit is connected to the operation input unit and various sensors and motors provided in the image forming apparatus 1. The main body control unit includes a drive motor for driving the above-described
操作入力部は、画像形成装置1の本体に設けられ、テンキーやプリントスタートキーなどの各種キーおよび各種表示器を有しており、各種キーを介して入力された入力信号を本体制御部に出力するようになっている。 The operation input unit is provided in the main body of the image forming apparatus 1 and has various keys such as a numeric keypad and a print start key and various displays, and outputs input signals input through the various keys to the main body control unit. It is supposed to be.
(定着装置)
次に、画像形成装置1に設置される定着装置20について説明する。本実施形態に係る定着装置は、回転可能な無端状の定着ベルト(定着ベルト21)と、定着ベルトの外周面に当接する対向回転体(加圧ローラ22)と、定着ベルトの内側に設けられ定着ベルトを介して対向回転体に当接して定着ベルトと対向回転体との間にニップ部を形成するニップ形成部材(ニップ形成部材24)と、定着ベルトの端部側を、該定着ベルトが回転可能に保持する保持部材(保持フランジ31,32)と、を備えた定着装置(定着装置20)において、定着ベルトの長手方向において対向回転体と当接する領域の少なくとも一部の表層に、摩擦係数が他の領域(他の領域21c)よりも高い帯状領域(帯状領域21a,21b)を有し、該帯状領域と当接可能な対向回転体の長手方向幅(帯状領域当接範囲22e)では、該対向回転体の外径が長手方向の中央側(r1)よりも端部側(r2)の方が大きいものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
(Fixing device)
Next, the fixing
[基本構成]
図2は、定着装置の一実施形態の構成を示す側面断面図である。図2を参照して、定着装置20の基本構成について説明する。定着装置20は、回転可能な定着ベルト21と、定着ベルト21に対向して回転可能に設けられた加圧ローラ22と、定着ベルト21を加熱する加熱源としてのハロゲンヒータ23と、定着ベルト21の内側に配設されたニップ形成部材24と、ニップ形成部材24を支持する支持部材としてのステー25と、ハロゲンヒータ23から放射される光を定着ベルト21へ反射する反射部材26と、定着ベルト21の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ27と、定着ベルト21から用紙を分離する分離部材28と、加圧ローラ22を定着ベルト21へ加圧する図示しない加圧手段等を備えている。
[Basic configuration]
FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of an embodiment of the fixing device. The basic configuration of the fixing
定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材(フィルムも含む)で構成されている。詳しくは、定着ベルト21は、ニッケルもしくはSUS等の金属材料又はポリイミド(PI)などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)又はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。
The fixing
加圧ローラ22は、芯金22aと、芯金22aの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層22bと、弾性層22bの表面に設けられたPFA又はPTFE等から成る離型層22cによって構成されている。加圧ローラ22は、図示しない加圧手段によって定着ベルト21側へ加圧され定着ベルト21を介してニップ形成部材24に当接している。この加圧ローラ22と定着ベルト21とが圧接する箇所では、加圧ローラ22の弾性層22bが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Nが形成されている。また、加圧ローラ22は、画像形成装置本体に設けられた図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ22が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Nで定着ベルト21に伝達され、定着ベルト21が従動回転するようになっている。
The
本実施形態では、加圧ローラ22を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ22の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層22bが無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ100μm以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ100μm以上の弾性層22bを設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層22bはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ22の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト21の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着部材と加圧部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the
ハロゲンヒータ23は、その両端部が定着装置20の側板(不図示)に固定されている。ハロゲンヒータ23は、画像形成装置本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、温度センサ27による定着ベルト21の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ23の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト21を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、IH、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
Both ends of the
ニップ形成部材24は、ベースパッド241と、ベースパッド241の表面に設けられた摺動シート(低摩擦シート)240とを有する。ベースパッド241は、定着ベルト21の軸方向又は加圧ローラ22の軸方向に渡って連続して長手状に配設されており、加圧ローラ22の加圧力を受けてニップ部Nの形状を決めるものである。また、ベースパッド241は、ステー25によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ22による圧力でニップ形成部材24に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ22の軸方向に渡って均一なニップ幅が得られるようにしている。なお、ステー25は、ニップ形成部材24の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましい。また、ベースパッド241も、強度確保のためにある程度硬い材料で構成されていることが望ましい。ベースパッド241の材料としては、液晶ポリマー(LCP)等の樹脂や、金属、あるいはセラミックなどを適用することができる。
The
また、ベースパッド241は、耐熱温度200℃以上の耐熱性部材で構成されている。これにより、トナー定着温度域で、熱によるニップ形成部材24の変形を防止し、安定したニップ部Nの状態を確保して、出力画質の安定化を図っている。ベースパッド241には、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの一般的な耐熱性樹脂を用いることが可能である。
The
摺動シート240は、ベースパッド241の少なくとも定着ベルト21と対向する表面に配設されていればよい。これにより、定着ベルト21が回転する際、この低摩擦シートに対し定着ベルト21が摺動することで、定着ベルト21に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト21への摩擦力による負荷が軽減される。なお、摺動シート240を有しない構成とすることも可能である。
The sliding sheet 240 may be disposed on at least the surface of the
なお、図2ではニップ部(ニップ形成部材24)の形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。例えば、ニップ部の形状を定着ベルト21側に凹形状とすることで、用紙Pの先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上するため、ジャムの発生が抑制される。
In FIG. 2, the shape of the nip portion (nip forming member 24) is flat, but may be a concave shape or other shapes. For example, by making the shape of the nip portion concave on the fixing
反射部材26は、ステー25とハロゲンヒータ23との間に配設されている。本実施形態では、反射部材26をステー25に固定している。反射部材26の材料としては、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。このように反射部材26を配設していることにより、ハロゲンヒータ23からステー25側に放射された光が定着ベルト21へ反射される。これにより、定着ベルト21に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト21を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ23からの輻射熱がステー25等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。なお、反射部材26を備える代わりにステー25表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。
The
また、本実施形態に係る定着装置20は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
In addition, the fixing
具体的には、ハロゲンヒータ23によって定着ベルト21をニップ部N以外の箇所において直接加熱できるようにしている(直接加熱方式)。本実施形態では、ハロゲンヒータ23と定着ベルト21の図2の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ23からの輻射熱を定着ベルト21に直接与えるようにしている。
Specifically, the fixing
また、定着ベルト21の低熱容量化を図るために、定着ベルト21を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト21を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、20〜50μm、100〜300μm、10〜50μmの範囲に設定し、全体としての厚さを1mm以下に設定している。また、定着ベルト21の直径は、20〜40mmに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト21全体の厚さを0.2mm以下にするのがよく、さらに望ましくは、0.16mm以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト21の直径は、30mm以下とするのが望ましい。
Further, in order to reduce the heat capacity of the fixing
なお、本実施形態では、加圧ローラ22の直径を20〜40mmに設定しており、定着ベルト21の直径と加圧ローラ22の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト21の直径が加圧ローラ22の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Nにおける定着ベルト21の曲率が加圧ローラ22の曲率よりも小さくなるため、ニップ部Nから排出される記録媒体が定着ベルト21から分離されやすくなる。
In this embodiment, the diameter of the
また、上記のように、定着ベルト21を小径化した結果、定着ベルト21の内側のスペースが小さくなるが、ステー25を両端側において折り曲げられた凹状に形成し、その凹状に形成した部分の内側にハロゲンヒータ23を収容することで、小さいスペース内でもステー25やハロゲンヒータ23の配設を可能にしている。
As described above, as a result of reducing the diameter of the fixing
また、小さいスペース内でもステー25をできるだけ大きく配設するために、ニップ形成部材24を反対にコンパクトに形成している。具体的には、ベースパッド241の用紙搬送方向の幅を、ステー25の用紙搬送方向の幅よりも小さく形成している。さらに、図2において、ベースパッド241の用紙搬送方向上流側端部24a及び下流側端部24bにおけるそれぞれのニップ部N又はその仮想延長線Eに対する高さをh1,h2とし、上流側端部24a及び下流側端部24b以外のベースパッド241の部分におけるニップ部N又はその仮想延長線Eに対する最大高さをh3とすると、h1≦h3、h2≦h3となるように構成している。このように構成することで、ベースパッド241の上流側端部24aと下流側端部24bは、ステー25の用紙搬送方向上流側及び下流側の各折り曲げ部と定着ベルト21との間に介在しないので、各折り曲げ部を定着ベルト21の内周面に近づけて配設することができる。これにより、定着ベルト21内の限られたスペース内でステー25をできるだけ大きく配設できるようになり、ステー25の強度を確保することができるようになる。その結果、加圧ローラ22によるニップ形成部材24の撓みを防止でき、定着性の向上を図れる。
Further, in order to dispose the
さらにステー25の強度を確保するために、本実施形態では、ステー25が、ニップ形成部材24と接触し用紙搬送方向(図2の上下方向)に延在するベース部25aと、そのベース部25aの用紙搬送方向上流側と下流側の各端部から加圧ローラ22の当接方向(図2の左側)に向かって延びる立ち上がり部25bとを有するように構成している。すなわち、ステー25に立ち上がり部25bを設けることで、ステー25が加圧ローラ22の加圧方向に延在する横長の断面を有するようになり、断面係数が大きくなって、ステー25の機械的強度を向上させることが可能となる。
Further, in order to ensure the strength of the
また、立ち上がり部25bを加圧ローラ22の当接方向により長く形成する方が、ステー25の強度が向上する。従って、立ち上がり部25bの先端は、定着ベルト21の内周面に対し、できる限り近接していることが望ましい。しかし、回転中、定着ベルト21には大小なりとも振れ(挙動の乱れ)が生じるので、立ち上がり部25bの先端を定着ベルト21の内周面に近づけすぎると、定着ベルト21が立ち上がり部25bの先端に接触する虞がある。特に、本実施形態のように、薄い定着ベルト21を用いている構成においては、定着ベルト21の振れ幅が大きいので、立ち上がり部25bの先端の位置設定には注意が必要である。
In addition, the strength of the
具体的に、本実施形態の場合、立ち上がり部25bの先端と定着ベルト21の内周面との加圧ローラ22の当接方向の距離dは、少なくとも2.0mm、望ましくは3.0mm以上に設定するのが好ましい。一方、定着ベルト21にある程度厚みがあって振れがほとんど無い場合は、距離dは0.02mmに設定することが可能である。なお、本実施形態のように、立ち上がり部25bの先端に反射部材26が取り付けられている場合は、反射部材26が定着ベルト21に接触しないように距離dを設定する必要がある。
Specifically, in the case of this embodiment, the distance d in the contact direction of the
このように、立ち上がり部25bの先端を定着ベルト21の内周面に対し可能な限り近接するように配設することで、立ち上がり部25bを加圧ローラ22の当接方向に長く配設することができる。これにより、小径の定着ベルト21を用いた構成においても、ステー25の機械的強度を向上させることが可能となる。
In this way, the rising
[基本動作]
以下、図2を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。画像形成装置本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ23に電力が供給されると共に、加圧ローラ22が図2中の時計回りに回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト21は、加圧ローラ22との摩擦力によって、図2中の反時計回りに従動回転する。定着ベルト21はニップ部Nで挟み込まれて回転し、ニップ部N以外では両端部でベルト保持部材(保持フランジ31,32、図3参照)にガイドされ、走行する。
[basic action]
Hereinafter, the basic operation of the fixing device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. When the power switch of the main body of the image forming apparatus is turned on, power is supplied to the
その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Tが担持された用紙Pが、不図示のガイド板に案内されながら図2の矢印A1方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ22のニップ部Nに送入される。そして、ハロゲンヒータ23によって加熱された定着ベルト21による熱と、定着ベルト21と加圧ローラ22との間の加圧力とによって、用紙Pの表面にトナー画像Tが定着される。
Thereafter, the paper P carrying the unfixed toner image T in the above-described image forming process is conveyed in the direction of the arrow A1 in FIG. 2 while being guided by a guide plate (not shown), and the fixing
トナー画像Tが定着された用紙Pは、ニップ部Nから図2中の矢印A2方向に搬出される。このとき、用紙Pの先端が分離部材28の先端に接触することにより、用紙Pが定着ベルト21から分離される。その後、分離された用紙Pは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。
The paper P on which the toner image T is fixed is carried out from the nip portion N in the direction of the arrow A2 in FIG. At this time, the paper P is separated from the fixing
[要部構成]
以下、本発明に係る定着装置の特徴的部分について説明する。図3は、定着装置20の要部の構成を示す概略構成図であって、定着ベルト21および加圧ローラ22の正面図である。なお、図3および図4では、定着ベルト21と加圧ローラ22との間に空間が存在しているが、実際には両部材は圧接しており加圧ローラ22の軸22dを図示しない駆動手段で回転させることで定着ベルト21を従動回転させる構成となっている。
[Main part configuration]
Hereinafter, characteristic portions of the fixing device according to the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a main part of the fixing
定着ベルト21の長手方向(回転軸方向)の両端部には保持部材としての保持フランジ31,32が設けられている。保持フランジ31,32は、定着ベルト21の内径よりも小さい径を有し、定着ベルト21の端部から所定範囲まで内側に挿入可能な挿入部31a,32aと、挿入部31a,32aおよび定着ベルト21よりも大きい外径に形成された規制部31b,32bと、からなり、この保持フランジ31,32によって定着ベルト21の端部は回転可能に保持されている。
Holding
また、保持フランジ31,32の規制部31b,32bは、定着装置20の側板29に固設されている。また、加圧ローラ22の回転軸22dは、ベアリング30を介して定着装置20の側板29に軸支されている。
Further, the restricting
定着ベルト21の端部と、各保持フランジ31,32の規制部31b,32bとの間には、定着ベルト21の寄りが生じていない平常時には、所定の隙間c1,c2が設けられるようになっている。隙間c1,c2は、等距離であることが好ましく、本実施形態では、c1およびc2は、それぞれA/2[mm]ずつとし、A=5mmとして、2.5mmずつの隙間c1,c2が形成されるようにしている。
Between the end portion of the fixing
定着ベルト21の回転駆動力は、上記のように、定着ベルト21と加圧ローラ22の摩擦力である。そこで、本実施形態に係る定着装置20は、定着ベルト21の長手方向において加圧ローラ22と当接する範囲において、定着ベルト21の表層に周方向に沿って、摩擦係数が定着ベルト21の他の領域21cよりも高いものとした帯状領域21a,21bを設けたものである。帯状領域21a,21bの長手方向の幅は、それぞれB[mm]とし、本実施形態では、B=5mmとしている。
The rotational driving force of the fixing
このように、帯状領域21a,21bを設けておくことで、定着ベルト21の回転駆動力は、主に、定着ベルト21の帯状領域21a、21bの範囲で加圧ローラ22から定着ベルト21に伝達されるようにしている。
Thus, by providing the belt-
また、加圧ローラ22は、図3に示すようにその外径が長手方向の中央側よりも端部側の方が大きい鼓形状を有している。この加圧ローラ22の外径が長手方向の中央側よりも端部側の方が大きい形状は、図3に示すように、加圧ローラ22の長手方向全域であっても良いが、少なくとも、加圧ローラ22の長手方向において、帯状領域21a,21bと当接する可能性のある範囲(帯状領域当接範囲22eとする)に設けられることが好ましい。帯状領域当接範囲22eとは、定着ベルト21は、両端の隙間c1,c2分、移動が発生する場合があるため、左右に寄りが生じた場合でも、帯状領域21a,21bと当接する範囲である。
Further, as shown in FIG. 3, the
したがって、帯状領域当接範囲22eの長手方向幅は、少なくともA+B[mm]とすることが好ましい。本実施形態では10mmである。これにより、定着ベルト21に寄りが生じた場合でも、帯状領域21a,21bを、加圧ローラ22の外径が長手方向の中央側よりも端部側の方が大きい形状となっている帯状領域当接範囲22eに当接させることができる。
Therefore, it is preferable that the longitudinal width of the belt-shaped
また、両側の帯状領域当接範囲22eでの加圧ローラ22の形状は対称であることが好ましく、中央側の外径をr1、端部側の外径をr2としたとき、外径差r2−r1は、0.1mm〜0.3mmであることが好ましい。本実施形態では、外径差を0.2mmとしている。
In addition, it is preferable that the shape of the
以上説明した構成において、図3に示すように、定着ベルト21が軸方向中央で従動している場合には、帯状領域21a,21bと当接して帯状領域21a,21bを駆動させる部分の加圧ローラ22の径は等しい。ここで、帯状領域21aでの定着ベルト21の線速をV1、帯状領域21bでの定着ベルト21の線速をV2とすると、図3の例では、V1=V2となり、定着ベルト21に対して長手方向の力は作用しない。
In the configuration described above, as shown in FIG. 3, when the fixing
ここで、定着装置20が駆動し、何らかの要因で定着ベルト21に軸方向の寄りが生じた場合を説明する。例えば、図4に示すように、定着ベルト21が図中の左側に寄った場合、帯状領域21aに対向する部分の加圧ローラ22の径は、帯状領域21bに対向する部分の加圧ローラ22の径よりも大きくなるために、相対的に線速は、V1>V2となる。このように速度差が生じると、定着ベルト21に対して図中の右方向への力が生じ、定着ベルト21を右側へ寄せることが可能となる。
Here, a case where the fixing
また、逆に、定着ベルト21が逆の右側に寄った場合には、線速は、V1<V2となるため、定着ベルト21に対して図中の左方向への力が生じ、定着ベルト21を左側へ寄せることが可能となる。なお、帯状領域当接範囲22eは、上記のように、少なくともA+Bの幅で形成しておくことで、定着ベルト21の寄り量に関わらず、定着ベルト21を中央に寄せる力を生じさせることができる。
On the contrary, when the fixing
このように、定着ベルト21に寄りが生じた場合、常に寄りを解消する方向への力を作用させることができ、定着ベルト21の寄りを抑制することができる。したがって、定着ベルト21の端部がフランジ31,32と接触することを防止することができ、接触による定着ベルト端部の破損を防止することができる。
As described above, when a deviation occurs in the fixing
なお、帯状領域は、図3に示す例のように、定着ベルト21の両端部側にそれぞれ設けることが好ましい。これにより、定着ベルト21を中央側で安定して従動回転させることができる。
The belt-like regions are preferably provided on both end portions of the fixing
また、帯状領域は、画像形成幅よりも外側に設けることが好ましい。このように、帯状領域は、表層の性質が異なる領域であるので、画像形成範囲外とすることで定着画像への影響をなくすことができる。 Further, it is preferable that the belt-like region is provided outside the image forming width. As described above, since the belt-like region is a region having a different surface layer property, it is possible to eliminate the influence on the fixed image by being outside the image forming range.
また、定着ベルト21における帯状領域とその他の領域は、上記の摩擦係数の関係を満たしていれば良いが、例えば、定着ベルト21の帯状領域以外の表層には、PFAを用いるとともに、帯状領域にはゴム材質を用いることが好ましい。これにより、摩擦係数の差を実現することができる。これは、例えば、帯状領域には、離型層(PFA)を設けず、弾性層(ゴム材質)が最表層となるようにすることで、形成することができる。また、定着装置は、高温となるため、帯状領域のゴム材質としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることが好ましい。
The belt-like region and other regions in the fixing
以上説明した本実施形態に係る定着装置によれば、定着ベルトの表面の両端側に摩擦係数が他の領域よりも大きい帯状の領域を設けるとともに、この帯状の領域に対向する位置では、加圧ローラの径を軸方向中心から端部に向かって増大させるようにすることで、定着ベルトに寄りが生じた場合に軸方向中央へ戻る力を与えて定着ベルトの軸方向の寄り移動を抑制することができ、定着ベルト端部の破損を防止することができる。 According to the fixing device according to the present embodiment described above, a belt-like region having a friction coefficient larger than that of other regions is provided on both ends of the surface of the fixing belt, and pressure is applied at a position facing the belt-like region. By increasing the diameter of the roller from the axial center toward the end, when the fixing belt is deviated, a force to return to the center in the axial direction is applied to suppress the deviating movement of the fixing belt in the axial direction. It is possible to prevent the fixing belt end from being damaged.
また、定着ベルトの寄りそのものを抑制することで定着ベルトの破損を防止しているため、定着ベルト端部を保護するための従動リングのような保護部材を別途設ける必要がなく、定着装置の構成部品を増やすことがない。このため低コストでの実現が可能である。 In addition, since the fixing belt is prevented from being damaged by suppressing the deviation of the fixing belt itself, it is not necessary to separately provide a protective member such as a driven ring for protecting the end portion of the fixing belt. There is no increase in parts. Therefore, realization at a low cost is possible.
また、この定着装置20を備えた画像形成装置(図1)とすることで、上記の効果を有し、信頼性の高い定着装置を備えた画像形成装置を実現することができる。
Further, by using the image forming apparatus (FIG. 1) provided with the fixing
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、本発明を適用可能な定着装置は、上記実施形態の定着装置に限らず、図5に示すように、ハロゲンヒータ23を複数本備えた定着装置に本発明を適用することも可能である。この場合、ハロゲンヒータ23ごとに発熱領域を異ならせることで、種々の幅の用紙幅に対応した範囲で定着ベルト21を加熱することができる。
For example, the fixing device to which the present invention can be applied is not limited to the fixing device of the above embodiment, and the present invention can also be applied to a fixing device having a plurality of
また、図示は省略するが、定着ベルト21の軸方向両端部には、定着ベルト21とハロゲンヒータ23との間に、ハロゲンヒータ23からの熱を遮蔽する遮蔽部材を配設した定着装置とすることも好ましい。これにより、特に、連続通紙時の定着ベルトの非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルトの熱による劣化や損傷を防止することができる。
Although not shown, the fixing
また、本発明に係る定着装置は、図1に示すカラーレーザープリンタに限らず、モノク
ロ画像形成装置や、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機
等に搭載することも可能である。
In addition, the fixing device according to the present invention is not limited to the color laser printer shown in FIG. 1, and can be mounted on a monochrome image forming apparatus, other printers, copiers, facsimiles, or complex machines thereof. .
1 画像形成装置
3 露光部
4Y,4M,4C,4K 作像部
5Y,5M,5C,5K 感光体ドラム
12 給紙部
20 定着装置
21 定着ベルト
21a,21b 帯状領域
21c 他の領域
22 加圧ローラ
22a 芯金
22b 弾性層
22c 離型層
22d 軸
22e 帯状領域当接範囲
23 ハロゲンヒータ
24 ニップ形成部材
240 摺動シート(低摩擦シート)
241 ベースパッド
25 ステー
25a ベース部
25b 立ち上がり部
26 反射部材
27 温度センサ
28 分離部材
29 側板
30 ベアリング
31,32 保持フランジ
31a,32a 挿入部
31b,32b 規制部
75 帯電部
76 現像部
77 クリーニング部
78 中間転写ベルト
79Y,79M,79C,79K 1次転写バイアスローラ
80 中間転写クリーニング部
82 2次転写バックアップローラ
83 クリーニングバックアップローラ
84 テンションローラ
85 中間転写ユニット
89 2次転写ローラ
90 シート反転装置
97 給紙ローラ
98 レジストローラ対
99 排紙ローラ対
100 スタック部
101 ボトル収容部
102Y,102M,102C,102K トナーボトル
P 用紙
T トナー画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 3
241
Claims (8)
前記定着ベルトの外周面に当接する対向回転体と、
前記定着ベルトの内側に設けられ前記定着ベルトを介して前記対向回転体に当接して前記定着ベルトと前記対向回転体との間にニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着ベルトの端部側を、該定着ベルトが回転可能に保持する保持部材と、を備えた定着装置において、
前記定着ベルトの長手方向において前記対向回転体と当接する領域の少なくとも一部の表層に、摩擦係数が他の領域よりも高い帯状領域を有し、
該帯状領域と当接可能な前記対向回転体の長手方向幅では、該対向回転体の外径が長手方向の中央側よりも端部側の方が大きいことを特徴とする定着装置。 A rotatable endless fixing belt;
An opposing rotating body that contacts the outer peripheral surface of the fixing belt;
A nip forming member provided inside the fixing belt and forming a nip portion between the fixing belt and the counter rotating body by contacting the counter rotating body via the fixing belt;
A fixing device comprising: a holding member that rotatably holds the fixing belt at an end side thereof;
In a surface layer of at least a part of a region in contact with the counter rotating body in the longitudinal direction of the fixing belt, a belt-like region having a higher friction coefficient than other regions is provided.
The fixing device according to claim 1, wherein an outer diameter of the counter-rotating body is larger on an end side than a center side in the longitudinal direction with respect to a longitudinal width of the counter-rotating body capable of contacting the belt-shaped region.
両端部の前記定着ベルトと前記規制部との隙間をそれぞれA/2[mm]、前記帯状領域の幅をそれぞれB[mm]としたとき、
前記帯状領域と当接可能な前記対向回転体の長手方向幅を、少なくともA+B[mm]としたことを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 The holding member includes an insertion portion that is inserted inward from an end side of the fixing belt to a predetermined range, and a restriction portion that is formed to have an outer diameter larger than the insertion portion.
When the gap between the fixing belt and the restricting portion at both ends is A / 2 [mm] and the width of the belt-like region is B [mm],
The fixing device according to claim 2, wherein a longitudinal width of the counter rotating body capable of contacting the belt-shaped region is at least A + B [mm].
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