JP2015161846A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that fixes a toner image on a recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.
従来、複写機やプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、用紙などの記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。この定着装置の中には、ベルト定着方式を採用するものが存在する。ベルト定着方式とは、定着ベルトと加圧部材(例えば、加圧ローラー)を圧接させて定着ニップを形成する方式である。 2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines and printers include a fixing device that fixes a toner image onto a recording medium such as paper. Some fixing devices employ a belt fixing method. The belt fixing method is a method in which a fixing nip is formed by pressing a fixing belt and a pressure member (for example, a pressure roller).
例えば、特許文献1には、回転可能に設けられる定着ベルトと、定着ベルトに圧接して定着ニップ(特許文献1の「加熱ニップ部Na」参照)を形成する加圧部材(特許文献1の「加圧ローラ17b」参照)と、加圧部材との間に定着ベルトを挟み込むように配置される加熱部材(特許文献1の「張架ローラ17a」参照)と、加圧部材との間に定着ベルトを挟み込むように配置される押圧部材(特許文献1の「ゴム部材GMa」参照)と、押圧部材の周囲に巻き付けられるシート部材(特許文献1の「摺動板SDp」参照)と、を備えた定着装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a fixing belt that is rotatably provided and a pressure member that forms a fixing nip (see “Heating Nip Portion Na” in Patent Document 1) by being in pressure contact with the fixing belt (see “Patent Document 1” Fixing between the pressure member and a heating member (see “Tension roller 17a” in Patent Document 1) disposed so as to sandwich the fixing belt between the pressure member and the pressure member. A pressing member (see “Rubber member GMa” in Patent Document 1) disposed so as to sandwich the belt; and a sheet member (see “Sliding plate SDp” in Patent Document 1) wound around the pressing member. A fixing device is disclosed.
特許文献1では、シート部材を押圧部材の周囲に1周分よりも長く巻き付けた状態で、シート部材の両端部をネジ止めしている。このような構成では、シート部材の幅が長くなってしまい、シート部材の部品コストが上昇する恐れがある。 In Patent Document 1, both ends of the sheet member are screwed in a state where the sheet member is wound around the pressing member for more than one turn. In such a configuration, the width of the sheet member becomes long, and the component cost of the sheet member may increase.
また、特許文献1では、シート部材によって押圧部材の加熱部材側の面が全域に亘って覆われているため、シート部材の断熱性が高い場合には、加熱部材からの輻射熱によって押圧部材を加熱することは困難であり、押圧部材が暖まり難い。そのため、定着装置のエネルギー効率が低下したり、ウォームアップ時間が長くなったりする恐れがある。 Moreover, in patent document 1, since the surface at the side of the heating member of a press member is covered over the whole area by the sheet member, when the heat insulation of a sheet member is high, a press member is heated with the radiant heat from a heating member. It is difficult to do, and the pressing member is difficult to warm up. As a result, the energy efficiency of the fixing device may be reduced, and the warm-up time may be increased.
本発明は上記事情を考慮し、シート部材の幅を短くし、シート部材の部品コストを安くすると共に、定着装置の省エネルギー化及びウォームアップ時間の短縮を図ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to reduce the width of a sheet member, reduce the component cost of the sheet member, reduce energy consumption of the fixing device, and shorten the warm-up time.
本発明の定着装置は、回転可能に設けられる定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、前記加圧部材との間に前記定着ベルトを挟み込むように配置され、回転可能に設けられる加熱部材と、前記加圧部材との間に前記定着ベルトを挟み込むように配置され、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、前記定着ベルトと前記押圧部材の間に介装されるシート部材と、を備え、前記シート部材は、前記定着ベルトの前記定着ニップ側の部分と前記押圧部材の前記定着ニップ側の面の間に介装される第1シート部と、前記定着ベルトの前記加熱部材と離間する側の部分と前記押圧部材の前記加熱部材と離間する側の面の間に介装される第2シート部と、前記定着ベルトの前記定着ニップと離間する側の部分と前記押圧部材の前記定着ニップと離間する側の面の間に介装される第3シート部と、を備え、前記押圧部材の前記加熱部材側の面には、前記シート部材によって覆われていない露出領域が形成されていることを特徴とする。 The fixing device according to the present invention includes a fixing belt that is rotatably provided, a fixing nip that is in pressure contact with the fixing belt, and the fixing belt that is provided between the pressing member that is rotatably provided and the pressing member. A pressing member that is disposed so as to sandwich the heating belt and that is rotatably provided, and is disposed so as to sandwich the fixing belt between the pressing member and presses the fixing belt toward the pressing member. And a sheet member interposed between the fixing belt and the pressing member, wherein the sheet member includes a portion of the fixing belt on the fixing nip side and a surface of the pressing member on the fixing nip side. A first sheet portion interposed therebetween, a second sheet portion interposed between a portion of the fixing belt that is separated from the heating member and a surface of the pressing member that is separated from the heating member. And the fixing bell And a third sheet portion interposed between a portion of the pressing member separated from the fixing nip, and a surface of the pressing member on the heating member side. Is characterized in that an exposed region that is not covered by the sheet member is formed.
このように押圧部材の加熱部材側の面に露出領域が形成されることで、押圧部材に露出領域が形成されない場合(例えば、シート部材を押圧部材の周囲に1周分よりも長く巻き付ける場合)と比較して、シート部材の幅を短くすることができる。これに伴って、シート部材の部品コストを安くすることが可能となる。 In this way, when the exposed area is formed on the surface of the pressing member on the heating member side, the exposed area is not formed on the pressing member (for example, when the sheet member is wound around the pressing member longer than one round). As compared with the above, the width of the sheet member can be shortened. Accordingly, it is possible to reduce the component cost of the sheet member.
また、上記のように押圧部材の加熱部材側の面に露出領域が形成されることで、シート部材の断熱性が高い場合でも、加熱部材からの輻射熱によって押圧部材を加熱することが可能となり、押圧部材が暖まりやすくなる。これに伴って、定着装置の省エネルギー化及びウォームアップ時間の短縮を図ることが可能となる。 Moreover, even when the heat insulation of the sheet member is high by forming the exposed region on the surface of the pressing member on the heating member side as described above, the pressing member can be heated by radiant heat from the heating member, The pressing member is likely to warm up. Accordingly, it is possible to save energy of the fixing device and shorten the warm-up time.
また、第1シート部、第2シート部及び第3シート部をシート部材が備えることで、押圧部材の定着ニップ側の面だけでなく、押圧部材の加熱部材と離間する側の面や押圧部材の定着ニップと離間する側の面もシート部材によって覆うことが可能となり、定着ベルトが押圧部材に接触するのを確実に抑制することができる。そのため、定着ベルトの熱が押圧部材に奪われるのを回避することができると共に、定着ベルトの滑り性及び耐摩耗性を向上させることが可能となる。 In addition, since the sheet member includes the first sheet portion, the second sheet portion, and the third sheet portion, not only the surface on the fixing nip side of the pressing member but also the surface of the pressing member that is separated from the heating member or the pressing member The surface on the side separated from the fixing nip can be covered with the sheet member, and the fixing belt can be reliably prevented from coming into contact with the pressing member. Therefore, it is possible to avoid the heat of the fixing belt being taken away by the pressing member, and it is possible to improve the slipperiness and wear resistance of the fixing belt.
また、定着装置の必要特性(定着ベルトと押圧部材の間の断熱性や定着ベルトの滑り性及び耐摩耗性)を単一の部材であるシート部材によって確保することができるため、定着装置の製造コストを低廉化することが可能となる。 In addition, since the necessary characteristics of the fixing device (the heat insulation between the fixing belt and the pressing member, the slipping property and the wear resistance of the fixing belt) can be ensured by the sheet member that is a single member, the fixing device is manufactured. Costs can be reduced.
前記押圧部材は、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧体と、前記押圧体に装着される装着体と、を備え、前記シート部材は、前記第3シート部の前記加熱部材側の端部から前記定着ニップ側に向かって屈曲され、前記押圧部材の前記加熱部材側の面を部分的に覆う第4シート部と、前記第4シート部の前記定着ニップ側の端部から前記加熱部材と離間する側に向かって屈曲され、前記押圧体と前記装着体の間に挟み込まれる第5シート部と、を更に備えていても良い。 The pressing member includes a pressing body that presses the fixing belt toward the pressing member, and a mounting body that is mounted on the pressing body, and the sheet member heats the third sheet portion. A fourth sheet portion bent from the end portion on the member side toward the fixing nip side and partially covering the surface on the heating member side of the pressing member; and an end portion on the fixing nip side of the fourth sheet portion And a fifth sheet portion that is bent toward the side away from the heating member and is sandwiched between the pressing body and the mounting body.
このような構成を採用することで、簡易な構成によってシート部材を支持することが可能となる。 By adopting such a configuration, the sheet member can be supported with a simple configuration.
前記押圧体は、前記露出領域が形成されるベース部と、前記ベース部の前記定着ニップと離間する側の面に設けられる突出部と、を備え、前記第5シート部は、前記突出部が貫通する取付穴を備えていても良い。 The pressing body includes a base portion on which the exposed area is formed, and a protrusion provided on a surface of the base portion on a side away from the fixing nip, and the fifth sheet portion includes the protrusion. You may provide the attachment hole which penetrates.
このような構成を採用することで、シート部材を押圧部材に強固に固定することが可能となる。 By adopting such a configuration, the sheet member can be firmly fixed to the pressing member.
前記押圧部材は、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧体と、前記押圧体に装着される装着体と、前記押圧体と前記装着体を締結する締結体と、を備え、前記シート部材は、前記第3シート部の前記加熱部材側の端部から前記加熱部材と離間する側に向かって屈曲される補助シート部を更に備え、前記補助シート部の少なくとも一部は、前記装着体と前記締結体の間に挟み込まれていても良い。 The pressing member includes a pressing body that presses the fixing belt toward the pressing member, a mounting body that is attached to the pressing body, and a fastening body that fastens the pressing body and the mounting body. The sheet member further includes an auxiliary sheet portion that is bent from an end portion on the heating member side of the third sheet portion toward a side away from the heating member, and at least a part of the auxiliary sheet portion is It may be sandwiched between the mounting body and the fastening body.
このような構成を採用することで、定着ベルトが締結体に接触するのを抑制しつつ、シート部材の幅を一層短くすることが可能となり、シート部材の部品コストを一層安くすることが可能となる。また、加熱部材からの輻射熱によって押圧部材を一層暖めやすくなる。 By adopting such a configuration, it is possible to further reduce the width of the sheet member while suppressing the fixing belt from coming into contact with the fastening body, thereby further reducing the component cost of the sheet member. Become. Moreover, it becomes easier to warm the pressing member by the radiant heat from the heating member.
前記定着装置は、前記押圧部材の前記加熱部材と離間する側の面に固定される支持部材を更に備え、前記第2シート部は、前記定着ベルトの前記加熱部材と離間する側の部分と前記支持部材の間に挟み込まれていても良い。 The fixing device further includes a support member that is fixed to a surface of the pressing member that is separated from the heating member, and the second sheet portion includes a portion of the fixing belt that is separated from the heating member and the support member. It may be sandwiched between support members.
このような構成を採用することで、定着ベルト及び押圧部材に対するシート部材の位置ずれを抑制することが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to suppress the positional deviation of the sheet member with respect to the fixing belt and the pressing member.
前記支持部材は、前記定着ベルトの回転方向において前記定着ニップの上流側に配置されていても良い。 The support member may be disposed upstream of the fixing nip in the rotation direction of the fixing belt.
このような構成を採用することで、支持部材によって定着ニップに進入する直前の定着ベルトを径方向内側から支持し、定着ベルトの寄り(蛇行)を規制することが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to support the fixing belt immediately before entering the fixing nip by the support member from the inside in the radial direction, and to regulate the deviation (meandering) of the fixing belt.
前記露出領域は、前記定着ニップ側に向かって前記加熱部材側に傾斜していても良い。 The exposed area may be inclined toward the heating member toward the fixing nip.
このような構成を採用することで、加熱部材と押圧部材の間に形成される隙間を小さくすることが可能となる。これに伴って、定着ニップのうちで定着ベルトの径方向内側からバックアップされていない部分の形成幅を小さくすることができ、記録媒体にトナー像を確実に定着させることが可能となる。 By adopting such a configuration, a gap formed between the heating member and the pressing member can be reduced. Accordingly, the formation width of a portion of the fixing nip that is not backed up from the inside in the radial direction of the fixing belt can be reduced, and the toner image can be reliably fixed on the recording medium.
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes any one of the fixing devices described above.
本発明によれば、シート部材の幅を短くし、シート部材の部品コストを安くすると共に、定着装置の省エネルギー化及びウォームアップ時間の短縮を図ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the width of the sheet member, reduce the component cost of the sheet member, save energy of the fixing device, and shorten the warm-up time.
まず、図1を用いて、プリンター1(画像形成装置)の全体の構成について説明する。 First, the overall configuration of the printer 1 (image forming apparatus) will be described with reference to FIG.
プリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備えており、プリンター本体2の下部には、用紙(記録媒体)を収納する給紙カセット3が収容され、プリンター本体2の上面には排紙トレイ4が設けられている。プリンター本体2の上面には、排紙トレイ4の側方に上カバー5が開閉可能に取り付けられ、上カバー5の下方にはトナーコンテナ6が収納されている。
The printer 1 includes a box-shaped printer
プリンター本体2の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット(LSU)で構成される露光器7が排紙トレイ4の下方に配置され、露光器7の下方には、画像形成部8が設けられている。画像形成部8には、像担持体である感光体ドラム10が回転可能に設けられており、感光体ドラム10の周囲には、帯電器11と、現像器12と、転写ローラー13と、クリーニング装置14とが、感光体ドラム10の回転方向(図1の矢印X参照)に沿って配置されている。
An
プリンター本体2の内部には、用紙の搬送経路15が設けられている。搬送経路15の上流端には給紙部16が設けられ、搬送経路15の中流部には、感光体ドラム10と転写ローラー13によって構成される転写部17が設けられ、搬送経路15の下流部には定着装置18が設けられ、搬送経路15の下流端には排紙部19が設けられている。搬送経路15の下方には、両面印刷用の反転経路20が形成されている。
A
次に、このような構成を備えたプリンター1の画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation of the printer 1 having such a configuration will be described.
プリンター1に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置18の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター1に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
When the printer 1 is turned on, various parameters are initialized, and initial setting such as temperature setting of the fixing
まず、帯電器11によって感光体ドラム10の表面が帯電された後、露光器7からのレーザー光(図1の二点鎖線P参照)により感光体ドラム10に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム10の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器12がトナーによりトナー像に現像する。
First, after the surface of the
一方、給紙部16によって給紙カセット3から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部17へと搬送され、転写部17において感光体ドラム10上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路15を下流側へと搬送されて定着装置18に進入し、この定着装置18において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部19から排紙トレイ4に排出される。なお、感光体ドラム10上に残留したトナーは、クリーニング装置14によって回収される。
On the other hand, the sheet taken out from the sheet cassette 3 by the
次に、図2〜図5を用いて、定着装置18について詳細に説明する。以下、説明の便宜上、図2における紙面手前側を定着装置18の前側(正面側)とする。図2の矢印Yは、用紙の搬送方向を示している。各図に適宜付される矢印Frは、定着装置18の前側(正面側)を示している。
Next, the fixing
図2、図3に示されるように、定着装置18は、定着フレーム21と、定着フレーム21の上部に内設される定着ベルト22と、定着フレーム21の下部に内設される加圧ローラー23(加圧部材)と、定着ベルト22の径方向内側に配置される加熱ローラー24(加熱部材)と、加熱ローラー24の径方向内側に配置されるヒーター25(熱源)と、定着ベルト22の径方向内側において加熱ローラー24の右側(用紙搬送方向における上流側)に配置される押圧部材26と、定着ベルト22の径方向内側において押圧部材26の右側(用紙搬送方向における上流側)に配置される支持部材27と、定着ベルト22と押圧部材26の間に介装されるシート部材28と、加熱ローラー24の前後両端側に配置されるフランジ29と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
図3に示されるように、定着フレーム21は、上フレーム32と下フレーム33によって構成されている。上フレーム32は、下フレーム33に対して昇降可能に設けられている。
As shown in FIG. 3, the fixing
定着フレーム21の上フレーム32は、鉛直方向に延びる前後一対の上側ベース板34を備えている。前後一対の上側ベース板34の上端部は、連結フレーム35によって連結されている。各上側ベース板34の上面には、左右一対のコイルバネ36(付勢部材)の下端部が当接している。コイルバネ36は、上フレーム32を下側(下フレーム33側)に付勢している。各上側ベース板34の外面には、支持片37が固定されている。支持片37の左右方向中央部には、取付溝38が凹設されている。各上側ベース板34の内面には、規制板39が固定されている。
The
定着フレーム21の下フレーム33は、鉛直方向に延びる前後一対の下側ベース板41を備えている。前後一対の下側ベース板41の下部は、連結板42によって連結されている。連結板42の左右両縁部には、ガイド板43が固定されている。各ガイド板43は、左右方向内側に向かって屈曲されて加圧ローラー23の側方まで延びている。各下側ベース板41の外面には、軸受板44が固定されている。
The
定着ベルト22は、前後方向に長い円筒状を成している。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト22の軸線方向である。定着ベルト22は、可撓性を有している。定着ベルト22は、前述のコイルバネ36によって下側(加圧ローラー23側)に付勢されている。
The fixing
図2に示されるように、定着ベルト22は、上部に緩みのある状態で加熱ローラー24、押圧部材26及び支持部材27に架け渡されている。定着ベルト22は、回転可能に設けられている。図2の矢印Aは、定着ベルト22の回転方向を示している。
As shown in FIG. 2, the fixing
定着ベルト22は、例えば、直径24mmである。定着ベルト22は、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層と、によって構成されている。定着ベルト22の基材層は、例えば、厚さ50μmのPI(ポリイミド)によって形成されている。定着ベルト22の弾性層は、例えば、厚さ200μmのシリコンゴムによって形成されている。定着ベルト22の離型層は、例えば、厚さ10μmのPFAコーティングによって形成されている。なお、各図において、定着ベルト22の各層(基材層、弾性層、離型層)は、特に区別されていない。
The fixing
加圧ローラー23は、前後方向に長い円柱状を成している。図3等に示されるように、加圧ローラー23は、定着ベルト22の下側(径方向外側)に配置されている。加圧ローラー23の前後両端部は、下フレーム33の各軸受板44に軸支されている。これにより、加圧ローラー23が下フレーム33に回転可能に支持されている。加圧ローラー23の後端部には、伝達ギア51が固定されている。伝達ギア51は、モーター等の駆動源52に接続されている。このような構成により、駆動源52が伝達ギア51を介して加圧ローラー23に接続されており、駆動源52の回転が伝達ギア51を介して加圧ローラー23に伝達され、加圧ローラー23が回転するように構成されている。つまり、駆動源52によって加圧ローラー23を回転させるように構成されている。
The
図2に示されるように、加圧ローラー23は、例えば、円柱状(中実状)の芯材53と、この芯材53に周設される弾性層54と、を備えている。加圧ローラー23の芯材53は、例えば、アルミニウムなどの金属によって形成されている。加圧ローラー23の弾性層54は、例えば、直径20mm、厚さ5mm、硬度44°の発泡シリコンゴムによって形成されている。加圧ローラー23の弾性層54は、加圧ローラー23の芯材53よりも摩擦係数が高い。加圧ローラー23は、定着ベルト22に圧接しており、定着ベルト22と加圧ローラー23の圧接部分には、定着ニップ90(詳細は後述)が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
加熱ローラー24は、前後方向に長い円筒状を成している。加熱ローラー24は、加圧ローラー23との間に定着ベルト22を挟み込むように配置されている。加熱ローラー24は、例えば、基材層61と、この基材層61を被覆するコーティング層62と、を備えている。加熱ローラー24の基材層61は、例えば、直径15mm、厚さ1mmのアルミニウムによって形成されている。加熱ローラー24のコーティング層62は、例えば、厚さ50μmのシリコンゴムによって形成されており、加熱ローラー24の基材層61よりも摩擦係数が高い。加熱ローラー24のコーティング層62は、定着ベルト22の内周面に接触している。
The
加熱ローラー24の前後両端部は、上フレーム32(図3参照)の支持片37にベアリング(図示せず)を介して軸支されている。これにより、前後方向に延びる回転軸S(図3参照)を中心に回転可能となるように加熱ローラー24が上フレーム32に支持されている。つまり、本実施形態では、前後方向が加熱ローラー24の回転軸方向である。
Both front and rear ends of the
ヒーター25は、前後方向に長い形状を成している。図2に示されるように、ヒーター25は、加熱ローラー24の中央部に収容されている。ヒーター25は、例えば、800Wのハロゲンヒーターによって構成されている。ヒーター25は、通電によって発熱し、加熱ローラー24を加熱するように構成されている。ヒーター25の前後両端部は、上フレーム32(図3参照)の支持片37の取付溝38に挿入されている。これにより、ヒーター25が上フレーム32に支持されている。
The
押圧部材26は、前後方向に長い形状を成している。押圧部材26の前後両端部は、上フレーム32(図3参照)の各上側ベース板34に固定されている。これにより、押圧部材26が上フレーム32に支持されている。図2、図4に示されるように、押圧部材26は、押圧体67と、押圧体67の上側に配置される装着体68と、を備えている。
The pressing
押圧部材26の押圧体67は、例えば、液晶ポリマーやPPS(ポリフェニレンサルファイド)などの耐熱性樹脂やアルミニウム、SUS又は鉄などの金属によって形成されている。押圧体67は、加圧ローラー23との間に定着ベルト22を挟み込むように配置されている。押圧体67は、定着ベルト22を下側(加圧ローラー23側)に向かって押圧している。
The
押圧体67は、ベース部69と、ベース部69の上面(定着ニップ90と離間する側の面)に設けられる複数の突出部70と、を備えている。
The
ベース部69は、前後方向に長い板状を成している。ベース部69の上面には、複数の突出部70の形成間隔に突部71が設けられている。ベース部69の下面は、加圧ローラー23の外周面に沿って円弧状に湾曲している。ベース部69の左面(加熱ローラー24側の面)には、シート部材28によって覆われていない露出領域Eが形成されている。露出領域Eは、シート部材28を介さずに加熱ローラー24と対向している。露出領域Eは、下側(定着ニップ90側)に向かって左側(加熱ローラー24側)に傾斜している。
The
複数の突出部70は、前後方向に間隔をおいて設けられている。各突出部70は、円柱状を成している。各突出部70の上面には、ビス穴72が設けられている。
The plurality of
押圧部材26の装着体68は、例えば、アルミニウム、SUS又は鉄などの金属によって形成されている。装着体68は、前後方向に長い形状を成している。装着体68は、押圧体67を支えるベースフレームとしての機能を果たしている。
The mounting
装着体68は、鉛直方向に延びる側壁部73と、側壁部73の上端から左側(左右方向内側)に向かって屈曲される上壁部74と、を備えている。上壁部74には、前後方向に間隔をおいて複数の貫通穴76が上下方向に設けられている。そして、各貫通穴76を貫通するビス79(締結体)が各突出部70のビス穴72に螺合することにより、押圧体67と装着体68がビス79によって締結され、装着体68が押圧体67に装着されている。
The mounting
支持部材27は、前後方向に長い形状を成している。図2に示されるように、支持部材27は、加圧ローラー23との間に定着ベルト22を挟み込んでいない。支持部材27は、定着ベルト22の回転方向(図2の矢印A参照)において定着ニップ90の上流側に配置されている。支持部材27の下面(定着ベルト22の回転方向における下流側の面)は、押圧部材26の押圧体67と装着体68の間に挟み込まれた補強板83によって支持されている。
The support member 27 has a long shape in the front-rear direction. As shown in FIG. 2, the fixing
支持部材27は、固定体81と、固定体81の右面(加熱ローラー24と離間する側の面)に固定される弾性体82と、を備えている。固定体81は、例えば、アルミニウムやSUSや鉄などの金属又は液晶ポリマーやPPS(ポリフェニレンサルファイド)などの耐熱性樹脂によって形成されている。固定体81は、押圧部材26の装着体68の側壁部73の右面(加熱ローラー24と離間する側の面)に固定されている。
The support member 27 includes a fixed body 81 and an
弾性体82は、例えば、シリコンスポンジ等の弾性材料によって形成されている。弾性体82の右面(加熱ローラー24と離間する側の面)には、支持面84が設けられている。支持面84は、定着ベルト22を径方向内側から支持している。
The
図5に示されるように、シート部材28は、前後方向に長い形状を成している。シート部材28は、例えば、ガラスクロスシート等の低摩擦材によって形成されており、押圧部材26及び支持部材27よりも摩擦係数が低い。シート部材28の表面には、PFA等のフッ素系樹脂によるコーティングが施されている。
As shown in FIG. 5, the
シート部材28には、幅方向一端側(図5における下側)から順に、第1シート部28a〜第5シート部28eが設けられている。図5の二点鎖線L1は、第1シート部28aと第2シート部28bの境界を示している。図5の二点鎖線L2は、第2シート部28bと第3シート部28cの境界を示している。図5の二点鎖線L3は、第3シート部28cと第4シート部28dの境界を示している。図5の二点鎖線L4は、第4シート部28dと第5シート部28eの境界を示している。
The
図2に示されるように、第1シート部28aは、定着ベルト22の下部(定着ニップ90側の部分)と押圧部材26の押圧体67のベース部69の下面(定着ニップ90側の面)の間に介装されている。
As shown in FIG. 2, the
第2シート部28bは、第1シート部28aの右端部(加熱ローラー24と離間する側の端部)から上側(定着ニップ90と離間する側)に向かって屈曲されている。第2シート部28bは、定着ベルト22の右側部(加熱ローラー24と離間する側の部分)と押圧部材26の装着体68の側壁部73の右側面(加熱ローラー24と離間する側の面)の間に介装されている。第2シート部28bは、定着ベルト22の右側部(加熱ローラー24と離間する側の部分)と支持部材27の弾性体82の支持面84の間に挟み込まれている。
The
第3シート部28cは、第2シート部28bの上端部(定着ニップ90と離間する側の端部)から左側(加熱ローラー24側)に向かって屈曲されている。第3シート部28cは、定着ベルト22の上部(定着ニップ90と離間する側の部分)と押圧部材26の装着体68の上壁部74の上面(定着ニップ90と離間する側の面)の間に介装されている。第3シート部28cは、押圧部材26の装着体68の上壁部74の上面に接触しているが、定着ベルト22の内周面には接触していない。
The
第4シート部28dは、第3シート部28cの左端部(加熱ローラー24側の端部)から下側(定着ニップ90側)に向かって屈曲されている。第4シート部28dは、押圧部材26の押圧体67の各突出部70の左側部及び押圧部材26の装着体68の上壁部74の左面(加熱ローラー24側の面)を覆っている。第4シート部28dは、押圧体67の各突出部70の左側部及び装着体68の上壁部74の左面(加熱ローラー24側の面)に接触している。
The
第5シート部28eは、第4シート部28dの下端部(定着ニップ90側の端部)から右側(加熱ローラー24と離間する側)に向かって屈曲されている。第5シート部28eは、押圧部材26の押圧体67と装着体68の間に挟み込まれている。第5シート部28eには、複数の取付穴85が前後方向に間隔をおいて形成されている。各取付穴85には、押圧部材26の押圧体67の各突出部70が貫通している。
The
各フランジ29は、加熱ローラー24の基材層61の前後両端部に設けられている。各フランジ29は、定着ベルト22の前後両端部の前後方向外側に配置されている。各フランジ29は、上フレーム32(図3参照)の各規制板39に係合することで、前後方向への移動を規制されている。
Each
図2に示されるように、定着ベルト22と加圧ローラー23の圧接部分には、定着ニップ90が形成されている。定着ニップ90は、第1ニップ部91と、第1ニップ部91よりも右側に形成される第2ニップ部92と、第1ニップ部91と第2ニップ部92の間に形成される第3ニップ部93と、を備えている。
As shown in FIG. 2, a fixing nip 90 is formed at the pressure contact portion between the fixing
第1ニップ部91は、加圧ローラー23と加熱ローラー24が定着ベルト22を挟み込む部分に形成されている。第1ニップ部91は、加熱ローラー24によって定着ベルト22の径方向内側からバックアップされている。第1ニップ部91の形成幅は、例えば、1.5mmである。
The
第2ニップ部92は、加圧ローラー23と押圧部材26の押圧体67が定着ベルト22を挟み込む部分に形成されている。第2ニップ部92は、押圧部材26の押圧体67によって定着ベルト22の径方向内側からバックアップされている。第2ニップ部92は、定着ベルト22の回転方向(図2の矢印A参照)において第1ニップ部91よりも上流側に設けられている。第2ニップ部92にかかる力の総和は、第1ニップ部91にかかる力の総和よりも大きい。つまり、加圧ローラー23と押圧部材26の押圧体67が定着ベルト22を挟み込む力は、加圧ローラー23と加熱ローラー24が定着ベルト22を挟み込む力よりも大きい。第2ニップ部92の形成幅は、例えば9mmである。
The
第3ニップ部93は、加熱ローラー24の下端部と押圧部材26の押圧体67のベース部69の下端部の間に形成される隙間94と対応する位置に設けられている。そのため、第3ニップ部93は、定着ベルト22の径方向内側からバックアップされていない。第3ニップ部93の形成幅は、例えば、1.5mmである。
The
上記のように構成された定着装置18において、用紙にトナー像を定着させる際には、駆動源52を駆動させる。このように駆動源52を駆動させると、駆動源52の回転が伝達ギア51を介して加圧ローラー23に伝達され、図2に矢印Bで示されるように、加圧ローラー23が回転する。このように駆動源52によって加圧ローラー23を回転させると、図2に矢印Aで示されるように、加圧ローラー23の回転に従動して定着ベルト22が回転する。また、図2に矢印Cで示されるように、定着ベルト22の回転に従動して加熱ローラー24が回転する。なお、定着ベルト22は、加圧ローラー23と加熱ローラー24に挟み込まれた状態で、押圧部材26側から加熱ローラー24側に向かって回転する。
In the fixing
また、用紙にトナー像を定着させる際には、ヒーター25を稼働(点灯)させる。このようにヒーター25が稼働すると、ヒーター25によって加熱ローラー24が径方向内側から加熱され、加熱ローラー24からの伝熱によって定着ベルト22が径方向内側から加熱される。この状態で、用紙が定着ニップ90を通過すると、トナー像が加熱及び加圧されて用紙に定着する。
Further, when the toner image is fixed on the paper, the
本実施形態では上記のように、押圧部材26の押圧体67のベース部69の左面(加熱ローラー24側の面)に、シート部材28によって覆われていない露出領域Eが形成されている。そのため、押圧部材26に露出領域Eが形成されない場合(例えば、シート部材28を押圧部材26の周囲に1周分よりも長く巻き付ける場合)と比較して、シート部材28の幅を短くすることができる。これに伴って、シート部材28の部品コストを安くすることが可能となる。
In the present embodiment, as described above, the exposed region E that is not covered by the
また、押圧部材26の押圧体67のベース部69の左面(加熱ローラー24側の面)に露出領域Eが形成されることで、加熱ローラー24からの輻射熱によって押圧部材26を加熱することが可能となり、押圧部材26が暖まりやすくなる。これに伴って、定着装置18の省エネルギー化及びウォームアップ時間の短縮を図ることが可能となる。
Further, since the exposed region E is formed on the left surface (surface on the
また、第1シート部28a、第2シート部28b及び第3シート部28cをシート部材28が備えることで、押圧部材26の下面(定着ニップ90側の面)だけでなく、押圧部材26の右面(加熱ローラー24と離間する側の面)や上面(定着ニップ90と離間する側の面)もシート部材28によって覆うことが可能となり、定着ベルト22が押圧部材26に接触するのを確実に抑制することができる。そのため、定着ベルト22の熱が押圧部材26に奪われるのを回避することができると共に、定着ベルト22の滑り性及び耐摩耗性を向上させることが可能となる。
Further, since the
また、定着装置18の必要特性(定着ベルト22と押圧部材26の間の断熱性や定着ベルト22の滑り性及び耐摩耗性)を単一の部材であるシート部材28によって確保することができるため、定着装置18の製造コストを低廉化することが可能となる。
In addition, the necessary characteristics of the fixing device 18 (heat insulation between the fixing
また、シート部材28は、第4シート部28dと第5シート部28eを備えている。このような構成を採用することで、簡易な構成によってシート部材28を支持することが可能となる。
The
また、第5シート部28eは、押圧部材26の押圧体67の各突出部70が貫通する各取付穴85を備えている。このような構成を採用することで、シート部材28を押圧部材26に強固に固定することが可能となる。
Further, the
また、第2シート部28bは、定着ベルト22の右側部(加熱ローラー24と離間する側の部分)と支持部材27の弾性体82の支持面84の間に挟み込まれている。このような構成を採用することで、定着ベルト22及び押圧部材26に対するシート部材28の位置ずれを抑制することが可能となる。
The
また、支持部材27は、定着ベルト22の回転方向において定着ニップ90の上流側に配置されている。このような構成を採用することで、支持部材27によって定着ニップ90に進入する直前の定着ベルト22を径方向内側から支持し、定着ベルト22の寄り(蛇行)を規制することが可能となる。
Further, the support member 27 is disposed on the upstream side of the fixing nip 90 in the rotation direction of the fixing
また、押圧部材26の押圧体67のベース部69に形成された露出領域Eは、下側(定着ニップ90側)に向かって左側(加熱ローラー24側)に傾斜している。このような構成を採用することで、加熱ローラー24の下端部と押圧部材26の押圧体67のベース部69の下端部の間に形成される隙間94を小さくすることが可能となる。これに伴って、第3ニップ部93(定着ニップ90のうちで定着ベルト22の径方向内側からバックアップされていない部分)の形成幅を小さくすることができ、用紙にトナー像を確実に定着させることが可能となる。
Further, the exposed region E formed in the
また、本実施形態では、加熱ローラー24の基材層61よりも摩擦係数が高い加熱ローラー24のコーティング層62を定着ベルト22の内周面に接触させている。このような構成を採用することにより、加圧ローラー23と加熱ローラー24によって定着ベルト22を強力にグリップし、定着ニップ90の第1ニップ部91において定着ベルト22を左側(定着ベルト22の回転方向における下流側)に引っ張ることができる。これに伴って、定着ニップ90の第1ニップ部91と第2ニップ部92の間で定着ベルト22が張架されることになるため、定着ニップ90の第3ニップ部93における定着ベルト22の撓みや座屈を効果的に防止することが可能となり、画像劣化を抑制することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、シート部材28が第4シート部28d及び第5シート部28eを備えると共に、シート部材28の第5シート部28eが押圧部材26の押圧体67と装着体68の間に挟み込まれる場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、図6に示されるように、第3シート部28cの左端部(加熱ローラー24側の端部)から右側(加熱ローラー24と離間する側)に向かって屈曲される補助シート部28fをシート部材28が備え、この補助シート部28fの少なくとも一部が押圧部材26の装着体68とビス79(締結体)の間に挟み込まれても良い。このような構成を採用することで、定着ベルト22がビス79に接触するのを抑制しつつ、シート部材28の幅を一層短くすることが可能となり、シート部材28の部品コストを一層安くすることが可能となる。また、図6に示されるように、露出領域Eが押圧部材26の左側面(加熱ローラー24側の面)の略全域に亘って形成されるため、加熱ローラー24からの輻射熱によって押圧部材26を一層暖めやすくなる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、加圧ローラー23に伝達ギア51を固定し、この伝達ギア51を介して加圧ローラー23に駆動源52を接続する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、図7に示されるように、加熱ローラー24に伝達ギア51を固定し、この伝達ギア51とギア列100を介して加熱ローラー24に駆動源52を接続しても良い。この場合には、駆動源52によって加熱ローラー24を回転させると、加熱ローラー24の回転に従動して定着ベルト22及び加圧ローラー23が回転することになる。
In this embodiment, the case where the
本実施形態では、コイルバネ36(付勢部材)によって定着ベルト22を下側(加圧ローラー23側)に付勢する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、図7に示されるように、コイルバネ36(付勢部材)によって加圧ローラー23を上側(定着ベルト22側)に付勢しても良い。
In the present embodiment, the case where the fixing
本実施形態では、支持部材27が定着ベルト22の回転方向において定着ニップ90の上流側に配置される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、支持部材27が定着ベルト22の回転方向において定着ニップ90の下流側に配置されていても良い。
In the present embodiment, the case where the support member 27 is disposed on the upstream side of the fixing nip 90 in the rotation direction of the fixing
本実施形態では、支持部材27が押圧部材26と別体に形成される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、支持部材27の一部又は全部が押圧部材26と一体に形成されていても良い。
In the present embodiment, the case where the support member 27 is formed separately from the pressing
本実施形態では、定着ベルト22が上部に緩みのある状態で加熱ローラー24、押圧部材26及び支持部材27に架け渡される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、定着ベルト22が緩みの無い状態で加熱ローラー24、押圧部材26及び支持部材27に架け渡されていても良い。
In the present embodiment, the case where the fixing
本実施形態では、定着ベルト22の基材層が樹脂(PI(ポリイミド))によって形成される場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、定着ベルト22の基材層がSUSやニッケルなどの金属によって形成されていても良い。
In this embodiment, the case where the base material layer of the fixing
本実施形態では、加圧ローラー23が芯材53と弾性層54を備えている場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、加圧ローラー23が、芯材53と弾性層54の他に弾性層54を被覆する離型層を備えていても良い。加圧ローラー23の離型層は、例えば、PFAチューブによって形成される。
In this embodiment, the case where the
本実施形態では、ハロゲンヒーターによって構成されるヒーター25を熱源として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カーボンヒーター、セラミックヒーター又はIHコイルなどを熱源として用いても良い。
In the present embodiment, the case where the
本実施形態では、プリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。 In this embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the printer 1 has been described. However, in another different embodiment, the configuration of the present invention is applied to other image forming apparatuses such as a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction machine. It is also possible.
1 プリンター(画像形成装置)
18 定着装置
22 定着ベルト
23 加圧ローラー(加圧部材)
24 加熱ローラー(加熱部材)
26 押圧部材
27 支持部材
28 シート部材
28a 第1シート部
28b 第2シート部
28c 第3シート部
28d 第4シート部
28e 第5シート部
28f 補助シート部
67 押圧体
68 装着体
69 ベース部
70 突出部
79 ビス(締結体)
85 取付穴
90 定着ニップ
E 露出領域
1 Printer (image forming device)
18
24 Heating roller (heating member)
26 pressing member 27 supporting
85 Mounting
Claims (8)
前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成し、回転可能に設けられる加圧部材と、
前記加圧部材との間に前記定着ベルトを挟み込むように配置され、回転可能に設けられる加熱部材と、
前記加圧部材との間に前記定着ベルトを挟み込むように配置され、前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧部材と、
前記定着ベルトと前記押圧部材の間に介装されるシート部材と、を備え、
前記シート部材は、
前記定着ベルトの前記定着ニップ側の部分と前記押圧部材の前記定着ニップ側の面の間に介装される第1シート部と、
前記定着ベルトの前記加熱部材と離間する側の部分と前記押圧部材の前記加熱部材と離間する側の面の間に介装される第2シート部と、
前記定着ベルトの前記定着ニップと離間する側の部分と前記押圧部材の前記定着ニップと離間する側の面の間に介装される第3シート部と、を備え、
前記押圧部材の前記加熱部材側の面には、前記シート部材によって覆われていない露出領域が形成されていることを特徴とする定着装置。 A fixing belt provided rotatably;
A pressure member provided in a rotatable manner to form a fixing nip by pressing against the fixing belt;
A heating member which is disposed so as to sandwich the fixing belt between the pressure member and is rotatably provided;
A pressing member disposed so as to sandwich the fixing belt with the pressing member, and pressing the fixing belt toward the pressing member;
A sheet member interposed between the fixing belt and the pressing member,
The sheet member is
A first sheet portion interposed between the fixing nip side portion of the fixing belt and the fixing nip side surface of the pressing member;
A second sheet portion interposed between a portion of the fixing belt that is separated from the heating member and a surface of the pressing member that is separated from the heating member;
A third sheet portion interposed between a portion of the fixing belt that is separated from the fixing nip and a surface of the pressing member that is separated from the fixing nip;
The fixing device is characterized in that an exposed region that is not covered by the sheet member is formed on a surface of the pressing member on the heating member side.
前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧体と、
前記押圧体に装着される装着体と、を備え、
前記シート部材は、
前記第3シート部の前記加熱部材側の端部から前記定着ニップ側に向かって屈曲され、前記押圧部材の前記加熱部材側の面を部分的に覆う第4シート部と、
前記第4シート部の前記定着ニップ側の端部から前記加熱部材と離間する側に向かって屈曲され、前記押圧体と前記装着体の間に挟み込まれる第5シート部と、を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The pressing member is
A pressing body that presses the fixing belt toward the pressing member;
A mounting body mounted on the pressing body,
The sheet member is
A fourth sheet portion that is bent from an end portion of the third sheet portion on the heating member side toward the fixing nip side and partially covers a surface of the pressing member on the heating member side;
A fifth sheet portion that is bent from an end portion on the fixing nip side of the fourth sheet portion toward a side away from the heating member, and is sandwiched between the pressing body and the mounting body. The fixing device according to claim 1.
前記露出領域が形成されるベース部と、
前記ベース部の前記定着ニップと離間する側の面に設けられる突出部と、を備え、
前記第5シート部は、前記突出部が貫通する取付穴を備えていることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 The pressing body is
A base portion on which the exposed region is formed;
A protrusion provided on a surface of the base portion on a side away from the fixing nip,
The fixing device according to claim 2, wherein the fifth sheet portion includes a mounting hole through which the protruding portion passes.
前記定着ベルトを前記加圧部材側に向かって押圧する押圧体と、
前記押圧体に装着される装着体と、
前記押圧体と前記装着体を締結する締結体と、を備え、
前記シート部材は、
前記第3シート部の前記加熱部材側の端部から前記加熱部材と離間する側に向かって屈曲される補助シート部を更に備え、
前記補助シート部の少なくとも一部は、前記装着体と前記締結体の間に挟み込まれていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The pressing member is
A pressing body that presses the fixing belt toward the pressing member;
A mounting body mounted on the pressing body;
A fastening body for fastening the pressing body and the mounting body,
The sheet member is
An auxiliary sheet portion that is bent from an end portion on the heating member side of the third sheet portion toward a side away from the heating member;
The fixing device according to claim 1, wherein at least a part of the auxiliary sheet portion is sandwiched between the mounting body and the fastening body.
前記第2シート部は、前記定着ベルトの前記加熱部材と離間する側の部分と前記支持部材の間に挟み込まれていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。 A support member fixed to the surface of the pressing member on the side away from the heating member;
The fixing according to claim 1, wherein the second sheet portion is sandwiched between a portion of the fixing belt that is separated from the heating member and the support member. apparatus.
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