JP2016166918A - Fixation device and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
現像剤で構成される画像を形成する画像形成装置においては、環状ベルトを回転ロールの外周面に押し付けて定着圧接部を形成する形式の定着装置を適用することがある。このような形式の定着装置としては、環状ベルトを用いることに起因して発生する定着不良ひいては画質不良を防止する対策を講じているものがある。 In an image forming apparatus that forms an image composed of a developer, a fixing device of a type that forms a fixing pressure contact portion by pressing an annular belt against an outer peripheral surface of a rotary roll may be applied. As a fixing device of this type, there is a fixing device that takes measures to prevent fixing failure and image quality failure caused by using an annular belt.
例えば、少なくとも2個の定着部材に懸架された無端状のベルト回転体と、そのベルト回転体と少なくとも1個の部材に懸架され加熱作用を受けるようになった加熱定着ベルトとを有し、そのベルト回転体が加熱定着ベルトを介して加圧部材と圧接するように構成された定着装置等が知られている(特許文献1)。 For example, an endless belt rotating body suspended on at least two fixing members, and a heating fixing belt suspended on the belt rotating body and at least one member and subjected to a heating action, There is known a fixing device in which a belt rotating body is configured to come into pressure contact with a pressure member via a heat fixing belt (Patent Document 1).
この発明は、環状ベルトが加熱ロールの外周面に押し付けられて形成される定着圧接部に達する前に不安定な状態になることで発生する定着不良を抑制することができる定着装置とその定着装置を備えた画像形成装置を提供するものである。 The present invention relates to a fixing device capable of suppressing a fixing failure caused by an unstable state before the annular belt reaches a fixing pressure contact portion formed by being pressed against an outer peripheral surface of a heating roll, and the fixing device. An image forming apparatus including the above is provided.
この発明(A1)の定着装置は、
回転する加熱ロールと、
前記加熱ロールの外周面に接触して連れ回る環状ベルトと、
前記環状ベルトの外周面を前記加熱ロールの外周面の軸方向に沿う部分に押し付けて定着圧接部を形成する押付け部と、前記押付け部から前記加熱ロールの回転方向上流側の位置で前記加熱ロールの外周面に接近するよう突出した形状で設けられて前記環状ベルトを前記定着圧接部に達する前に前記加熱ロールの外周面の軸方向に沿う部分に接触させ始めるよう案内する入口案内部と、前記押付け部と前記入口案内部との中間の位置で前記加熱ロールの外周面に接近するよう突出した形状で設けられて前記環状ベルトを前記加熱ロールの外周面の軸方向に沿う部分に近づけて通過させるよう案内する少なくとも1つの中間案内部を有する加圧部材と
を備えているものである。
The fixing device of the present invention (A1)
A rotating heating roll;
An annular belt that rotates around in contact with the outer peripheral surface of the heating roll;
A pressing portion that presses the outer peripheral surface of the annular belt against a portion along the axial direction of the outer peripheral surface of the heating roll to form a fixing pressure contact portion; and the heating roll at a position upstream of the pressing portion in the rotation direction of the heating roll. An inlet guide portion that is provided in a shape protruding so as to approach the outer peripheral surface of the guide roller and guides the annular belt to start contacting a portion along the axial direction of the outer peripheral surface of the heating roll before reaching the fixing pressure contact portion; It is provided in a shape protruding so as to approach the outer peripheral surface of the heating roll at a position intermediate between the pressing portion and the inlet guide portion, and the annular belt is brought close to a portion along the axial direction of the outer peripheral surface of the heating roll. And a pressure member having at least one intermediate guide portion that guides it to pass.
この発明(A2)の定着装置は、上記発明A1の定着装置において、前記中間案内部は、少なくとも1つが前記入口案内部と前記押付け部との間の中央位置よりも前記入口案内部寄りの位置に設けられているものである。 In the fixing device of the invention (A2), in the fixing device of the invention A1, at least one of the intermediate guide portions is closer to the entrance guide portion than a central position between the entrance guide portion and the pressing portion. Is provided.
この発明(A3)の定着装置は、上記発明A1又はA2の定着装置において、前記中間案内部は、前記加熱ロールとの間隔が前記入口案内部の前記加熱ロールとの間隔以下の寸法になるよう構成されているものである。 The fixing device according to the invention (A3) is the fixing device according to the invention A1 or A2, in which the intermediate guide portion has a distance that is less than or equal to the interval between the heating roll and the inlet guide portion. It is configured.
また、この発明(B1)の画像形成装置は、上記発明A1からA3のいずれかの定着装置を備えているものである。 The image forming apparatus according to the present invention (B1) includes the fixing device according to any one of the above inventions A1 to A3.
上記発明A1の定着装置によれば、環状ベルトが加熱ロールの外周面に押し付けられて形成される定着圧接部に達する前に不安定な状態になることで発生する定着不良を抑制することができる。 According to the fixing device of the invention A1, it is possible to suppress a fixing failure that occurs due to an unstable state before the annular belt reaches the fixing pressure contact portion formed by being pressed against the outer peripheral surface of the heating roll. .
上記発明A2の定着装置では、定着対象のトナー像が形成された記録媒体の先端部が環状ベルトに接触する際の衝撃を緩和しつつ、上記発明A1による効果を確実に得ることができる。 In the fixing device of the invention A2, the effect of the invention A1 can be obtained with certainty while reducing the impact when the leading end of the recording medium on which the toner image to be fixed is in contact with the annular belt.
上記発明A3の定着装置では、中間案内部の加熱ロールとの間隔を入口案内部の加熱ロールとの間隔よりも広くした場合に比べて、上記発明A1による効果をより確実に得ることができる。 In the fixing device of the invention A3, the effect of the invention A1 can be obtained more reliably than in the case where the distance between the intermediate guide portion and the heating roll is wider than the distance between the inlet guide portion and the heating roll.
上記発明B1の画像形成装置によれば、定着装置において環状ベルトが加熱ロールの外周面に押し付けられて形成される定着圧接部に達する前に不安定な状態になることで発生する定着不良が抑制され、かかる定着不良に起因した画質低下が発生することが抑制される。 According to the image forming apparatus of the invention B1, the fixing failure caused by the unstable state before the annular belt reaches the fixing pressure contact portion formed by being pressed against the outer peripheral surface of the heating roll in the fixing device is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of image quality due to such a fixing failure.
以下、この発明を実施するための形態(以下、単に「実施の形態」という)について添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “embodiments”) will be described with reference to the accompanying drawings.
[実施の形態1]
図1及び図2は、実施の形態1に係る定着装置を備えた画像形成装置を示すものである。図1はその画像形成装置の全体の構成を概念的に示し、図2はその定着装置の全体の構成を示している。図1等の各図面中に符号X,Y,Zで示す矢印は、各図面において想定した3次元空間の幅、高さ及び奥行の各方向を示す直交座標軸(の方向)である。
[Embodiment 1]
1 and 2 show an image forming apparatus including the fixing device according to the first embodiment. FIG. 1 conceptually shows the overall configuration of the image forming apparatus, and FIG. 2 shows the overall configuration of the fixing device. Arrows indicated by reference signs X, Y, and Z in each drawing such as FIG. 1 are orthogonal coordinate axes (directions) indicating respective directions of the width, height, and depth of the three-dimensional space assumed in each drawing.
<画像形成装置の全体の構成>
画像形成装置1は、現像剤で構成される画像を記録媒体の一例である記録用紙9に形成するものであり、例えば、情報端末機等の外部機器から入力される画像情報を受けて画像の形成を行うプリンタとして構成されている。
<Overall Configuration of Image Forming Apparatus>
The image forming apparatus 1 forms an image composed of a developer on a
この画像形成装置1は、全体が箱状の外観からなる筐体10を有しており、その筐体10の内部空間には、図1に示されるように、現像剤としてのトナーで構成されるトナー像を形成する作像ユニット20、作像ユニット20で形成されるトナー像を一次転写した後に搬送して記録用紙9に最終的に二次転写する中間転写装置30、中間転写装置30の二次転写位置に供給する記録用紙9を収容して送出する給紙装置40、中間転写装置30で二次転写されたトナー像を記録用紙9に定着する定着装置5等が配置されている。筐体10の上面部には、画像が形成された後の記録用紙9を排出して積載した状態で収容するための排出収容部12が設けられている。図1中に示す一点鎖線は、記録用紙9の主な搬送経路である。
The image forming apparatus 1 has a
実施の形態1に係る作像ユニット20は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色の現像剤(トナー)像をそれぞれ個別に形成する4つの作像ユニット20Y,20M,20C,20Kで構成されている。また、これらの作像ユニット20(Y,M,C,K)は、筐体10の内部空間においてブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順番で次第に位置が高くなる状態(傾斜した状態)で配置されている。
The image forming unit 20 according to the first embodiment includes four image forming units that individually form four color developer (toner) images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). It is composed of
4つの作像ユニット20(Y,M,C,K)はいずれも、矢印Aで示す方向に回転駆動するドラム形態の感光体である感光ドラム21と、感光ドラム21の像形成領域となる外周面を所要の電位に帯電させるロール形態等の帯電装置22と、帯電後の感光ドラム21の外周面に所要の画像情報に基づいて各色成分に分解構成された光を照射して各色成分の静電潜像を形成する露光装置23と、その静電潜像を各色成分のトナーにより現像して上記各色(Y,M,C,K)のトナー像として顕像化する現像装置24(Y,M,C,K)と、感光ドラム21上のトナー像を中間転写装置30(の中間転写ベルト31)に一次転写させた後の感光ドラム21の外周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃するドラム清掃装置26等で構成されている。
Each of the four image forming units 20 (Y, M, C, K) has a
このような各作像ユニット20(Y,M,C,K)では、画像形成の要求を受けると、回転始動する各感光ドラム21の外周面を各帯電装置22により所要の電位にそれぞれ帯電させた後、その帯電した感光ドラム21の外周面に露光装置23から各色成分の画像信号に対応した光をそれぞれ照射して各色成分の静電潜像を形成する。
続いて、各感光ドラム21の外周面に形成された各色成分の静電潜像について、対応する現像装置24(Y,M,C,K)において前記4色(Y,M,C,K)のいずれかの色のトナーにより現像して当該4色のトナー像を各感光ドラム21上に形成する。
In each of the image forming units 20 (Y, M, C, K), when an image formation request is received, the outer peripheral surface of each
Subsequently, with respect to the electrostatic latent image of each color component formed on the outer peripheral surface of each
中間転写装置30は、4つの作像ユニット20(Y,M,C,K)の重力方向上方側になる位置にそれら作像ユニット20群の傾斜した状態での配置に対応して少し傾斜した状態で配置されている。
この中間転写装置30は、作像ユニット20(Y,M,C,K)の感光ドラム21に形成されるトナー像を静電的作用により転写して保持し得る無端状の中間転写ベルト31と、中間転写ベルト31を作像ユニット20(Y,M,C,K)の各一次転写位置を順次通過させて回転するように支持する複数の支持ロール32a〜32eと、中間転写ベルト31の内側に配置され、各作像ユニット20(Y,M,C,K)の感光ドラム21上に形成される各トナー像を中間転写ベルト31の外周面に静電的な作用等により一次転写させるロール形態等の一次転写装置34と、中間転写ベルト31に一次転写されたトナー像を記録用紙9に静電的な作用等により二次転写するロール形態等の二次転写装置35と、二次転写後の中間転写ベルト31の外周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃するベルト清掃装置36等を備えている。
The
The
このうち、支持ロール32aは駆動ロール兼二次転写バックアップロールとして、支持ロール32cは張力付与ロールとして、支持ロール32d,32eは面出しロールとして、支持ロール32bは清掃バックアップロールとして、それぞれ構成されている。
Of these, the
給紙装置40は、4つの作像ユニット20(Y,M,C,K)の重力方向下方側になる位置に配置されている。
この給紙装置40は、筐体10に対して引出し自在に取り付けられ、所望のサイズ、種類等の記録用紙9を積載板42の上に積み重ねた状態で収容する用紙収容体41と、用紙収容体41から記録用紙9を1枚ずつ送り出す送出装置43を備えている。給紙装置40では、画像形成時になると、所要の記録用紙9を用紙収容体41から送出装置43により1枚ずつ送り出す。給紙装置40から送り出された記録用紙9は、一点鎖線で示す搬送経路に沿って進み、その搬送経路上に配置された搬送時期調整ロール対44により二次転写タイミングに合わせて中間転写装置30の二次転写位置(中間転写ベルト31と二次転写装置35の間の位置)に最終的に送り込まれる。
The
The
中間転写装置30では、画像形成時になると、作像ユニット20(Y,M,C,K)において各感光ドラム21上に形成される各色のトナー像が一次転写装置34の転写作用を受けて中間転写ベルト31の外周面に位置合わせされた状態で順次一次転写される。このとき作像ユニット20(Y,M,C,K)では、一次転写後の感光ドラム21の外周面がドラム清掃装置26により清掃される。
続いて、中間転写ベルト31は、一次転写されたトナー像を二次転写装置35と対向する二次転写位置まで搬送する。しかる後、中間転写装置30では、給紙装置40から二次転写位置まで供給された記録用紙9に対し、中間転写ベルト31上のトナー像を二次転写装置35の転写作用を受けて二次転写する。このとき中間転写装置30では、二次転写後の中間転写ベルト31の外周面がベルト清掃装置36により清掃される。
In the
Subsequently, the
定着装置5は、中間転写装置30の二次転写部(中間転写ベルト31の二次転写装置35が配置されている部分)の重力方向上方側になる位置に配置されている。
この定着装置5は、箱状の筐体50の内部空間に、矢印Bで示す方向に回転駆動するとともに加熱手段501により加熱されて表面温度が所要の温度に保持される加熱ロール51と、この加熱ロール51の外周面に接触して従動回転する環状の加圧ベルト52と、加圧ベルト52の外周面を加熱ロール51の外周面の軸方向(座標軸Zの方向に沿う方向)に沿う部分に所要の圧力で押し付けて定着圧接部(FN)を形成する部位等を有する加圧部材53等を主に設置している。
The fixing
The fixing
筐体50は、定着対象のトナー像が保持された記録用紙9が導入される入口(開口)50aと、定着終了の記録用紙9が排出される出口(開口)50bが設けられている。また、図2中における符号56はトナー像が二次転写された記録用紙9を定着圧接部FNに導入するよう案内する導入案内部材、符号57は定着終了後の記録用紙9を出口50bにむけて案内する排出案内部材、符号58は加熱ロール51の表面温度を測定する温度測定器、符号59は支点部59aを中心にして上下に揺動するように取り付けられ、記録用紙9の通過の確保や送り先の切り替えを行う搬送路構成部材である。
搬送路構成部材59は、定着終了後の記録用紙9が排出されるときには、その排出される記録用紙9に押されることにより支点部59aを中心にして両矢印で示される上方側の向きに揺動し、記録用紙9の通過を可能にする程度に出口50bを開放した状態(図2において二点鎖線で示される状態)に保たれる。また、搬送路構成部材59は、定着終了後の記録用紙9が通過しないときや両面画像形成を行うときには、自重等により支点部59aを中心にして下方側の向きに揺動し、出口50bを塞いで両面画像形成の記録用紙9を搬送する経路を形成する状態(実線で示される状態)に保たれ続けるようになっている。
定着装置5の更なる詳細については後述する。
The
When the
Further details of the fixing
この定着装置5では、画像形成時になると、中間転写装置30でトナー像Tが二次転写された記録用紙9が、一点鎖線で示す搬送経路に沿って進んで筐体50の入口50aを通過した後、回転する加熱ロール51と加圧ベルト52及び加圧部材53との間に形成される定着圧接部FNに送り込まれる。そして定着装置5は、その記録用紙9が定着圧接部FNを通過する際に加熱及び加圧することにより、そのトナー像Tを溶融させて記録用紙9に定着させる。
In the
定着終了後の記録用紙9は、筐体50の出口50bを通過して排出された後、一点鎖線で示す搬送経路を進むとともに、その搬送経路の終端部に配置された排出ロール対48により筐体10の外部に搬出され、最終的に排出収容部12に収容される。ちなみに、両面画像形成のときには、片面への画像形成(定着)が終了した記録用紙9は、排出ロール対48の逆回転搬送動作によりその記録用紙9の搬送後端部から搬送路構成部材59の上端案内部にそって用紙搬送路に戻されるように案内される。図2に示す符号50cは、両面画像形成時に記録用紙9を反転した状態で給紙搬送路に再送する図示しない反転再送路の一部を構成する再送案内部材である。
After the fixing, the
この画像形成装置1によれば、作像ユニット20(Y,M,C,K)の全部又は一部(少なくとも複数色のトナー)を選択して作動させることにより、4色(Y,M,C,K)のトナーの全部又は一部を組み合わせて構成されるカラー画像を形成することができる。また、作像装置ユニット20(Y,M,C,K)の1つを作動させることにより、例えばブラック等の1色のトナーで構成される単色画像を形成することもできる。 According to this image forming apparatus 1, by selecting and operating all or a part (at least a plurality of color toners) of the image forming unit 20 (Y, M, C, K), four colors (Y, M, A color image constituted by combining all or part of the toners of C, K) can be formed. Further, by operating one of the image forming device units 20 (Y, M, C, K), it is also possible to form a single color image composed of one color toner such as black.
<定着装置の構成>
上記定着装置5は、筐体50の内部に、前述した加熱ロール51、加圧ベルト52及び加圧部材53を備えているものであるが、特に加圧部材53として以下の構成からなるものを適用している。
<Configuration of fixing device>
The fixing
すなわち、加圧部材53は、図2から図4等に示されるように、その全体が加熱ロール51の軸方向に沿って延びる細長い板状の部材であり、その加熱ロール51と向き合う側の面に以下の押付け部61、入口案内部62及び中間案内部63を有するものである。
詳しくは、この加圧部材53は、加圧ベルト52の外周面を加熱ロール51の外周面の軸方向(座標軸Zにほぼ沿う方向)に沿う部分に押し付けて定着圧接部FNを形成する押付け部61と、その押付け部61から加熱ロール51の回転方向Bの上流側になる位置で加熱ロール51の外周面に接近するよう突出した形状で設けられて加圧ベルト52を定着圧接部FNに達する前に加熱ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に接触させ始めるよう案内する入口案内部62と、押付け部61と入口案内部62との中間の位置で加熱ロール51の外周面に接近するよう突出した形状で設けられて加圧ベルト52を加熱ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に近づけて通過させるよう案内する中間案内部63を有している。
That is, as shown in FIGS. 2 to 4 and the like, the pressurizing
Specifically, the pressing
ここで、加熱ロール51は、金属等の材料からなり、画像形成に使用される記録用紙9の最大送り幅よりも大きい軸方向の長さを有する円筒状のロール体と、そのロール体の内部空間の軸方向に沿って配置されるハロゲンヒータ等の加熱手段501とで構成されるものである。また、加熱ロール51は、そのロール体が筐体50に回転自在に取り付けられており、そのロール体に図示しない回転駆動装置からの回転動力が伝達されて矢印Bで示す方向に回転駆動するようになっている。
Here, the
また、加圧ベルト52は、ポリイミド、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)等の材料からなり、加熱ロール51の軸方向の長さにほぼ相当する長さ(幅)を有する環状(単体では円筒形状)のベルト材である。加圧ベルト52は、その回転方向における左右両端部などにおける内周面が、加圧ベルト52の左右両端部側に配置されるベルト案内支持部材54に設けられた案内部や、そのベルト案内支持部材54の加熱ロール51と向き合う開口部に配置される加圧部材53の一部などに接触しながら案内されることで回転し得るように支持されている。また、この加圧ベルト52は、その外周面が加圧部材53の押付け部61により加熱ロール51の外周面に押し付けられて接触した状態になることで、加熱ロール51の回転力が伝達されて矢印Cで示す方向(図3)に従動回転するようになっている。ベルト案内支持部材54は、その長手方向(加熱ロール51の軸方向)の両端部が筐体50に固定されるよう取り付けられている。
The
そして、加圧部材53は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、液晶ポリマー(LCP)等の合成樹脂からなる材料を用いて所望の形状に成形されるものである。実施の形態1における加圧部材53は、その加熱ロール51の回転方向に沿う全体の幅寸法が加熱ロール51の全周の1/4程度の領域に相当する寸法からなるものであり、またその加熱ロール51の軸方向に沿う全体の長さ寸法が加熱ロール51の定着時に使用する最大領域の長さと同等の寸法又はそれ以上の寸法からなるものである。
The
加圧部材53における押付け部61は、図3から図5等に示されるように、加圧部材53の加熱ロール51に向き合う面のうち加熱ロール51の回転方向Bの下流側になる端部付近において、加熱ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に所要の幅W(図4)で接触するように隆起した形状で設けられている。押付け部61の隆起している部分の断面形状は、例えば、その外形線が湾曲線を描くような形状になっている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5 and the like, the
また、この押付け部61は、押圧体55によって所要の圧力で押圧されることにより、加圧ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に(加圧ベルト52を介して)ほぼ均等の圧力で接触するように構成されている。押圧体55は、加圧部材53における加熱ロール51と向き合う面と反対側になる面に加熱ロール51の軸方向に沿うよう直線状に設けた溝部68とベルト案内支持部材54の内壁面との間に配置されている。詳しくは、押圧体55は、断面L字形状の板材で構成されたものであり、その相対的に長い板部の先端が加圧部材53における溝部68に嵌め入れられた状態になり、その相対的に短い板部がベルト案内支持部材54の内壁面に密着された状態になるよう配置されている。
Further, the
加圧部材53における入口案内部62は、図3から図5等に示されるように、加圧部材53における加熱ロール51に向き合う面のうち押付け部61(幅Wの中央位置)から加熱ロール51の回転方向Bの上流側に所要の距離L(図5参照)だけ離れた位置(上流側の端部付近)において、加熱ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に所要の第一間隔K1(図5参照)をあけて接近するように突出した形状で設けられている。入口案内部62の突出している部分の断面形状は、例えば、頂角が鈍角からなる三角形状を描くような形状になっている。ちなみに、この入口案内部62は、図5等に示されるように、押付け部61の幅Wの中央位置Dから加熱ロール51の回転方向Bの上流側に中心角が90°になる位置Dに至るまでの領域R内に存在する状態で設けられている。図5中の符号Oは、加熱ロール51の回転中心点を示す。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5 and the like, the
加圧部材53における中間案内部63は、図3から図5等に示されるように、加圧部材53における加熱ロール51に向き合う面のうち押付け部61と入口案内部62の間になる位置(中間の位置)において、加熱ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に所要の第二間隔K2(図5参照)をあけて接近するように突出した形状で設けられている。中間案内部63の突出している部分の断面形状は、例えば、頂角が鋭角からなる三角形状を描くような形状になっている。
As shown in FIGS. 3 to 5 and the like, the
また、この中間案内部63は、図5に示されるように、押付け部61と入口案内部62との間(円弧上の離間距離L)の中央位置P(L/2の位置)よりも入口案内部62寄りになる位置に設けられている。このときの位置は、換言すれば、上記中央位置Pよりも加熱ロール51の回転方向B上流側の位置になる。また、この位置は、図5に示されるように、中間案内部63の入口案内部62との円弧上の離間距離をm1、中間案内部63の押付け部61との円弧上の離間距離をm2とした場合、その2つの離間距離M1,M2が「m1<m2」という大小関係になる位置でもある。
Further, as shown in FIG. 5, the
さらに、この中間案内部63は、図5に示されるように、加熱ロール51との間隔K2が入口案内部62の加熱ロール51との間隔K1よりも小さい寸法(「K2<K1」との大小関係)になるよう構成されている。ちなみに、中間案内部63の間隔K2は、中間案内部63と加熱ロール51との間を加圧ベルト52と記録用紙9が同時に通過できるようにする必要があるという観点から、その下限値が少なくとも加圧ベルト52と記録用紙9の合計した厚さよりも大きい寸法になるよう設定される。また、入口案内部62の間隔K1は、定着性を向上させるという観点から、その下限値が加熱ロール51から記録用紙9への熱の移動が可能な間隔以下の寸法になるよう設定される。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、この加圧部材53においては、図5等に示されるように、その入口案内部62から加熱ロール51の回転方向Bの上流側になる部位(端部)を、加圧ベルト52が加熱ロール51の外周面に対して接近するよう円滑に案内されるようにする観点から、加熱ロール51の外周面に徐々に接近する状態の入口斜面として形成している。また、加圧部材53の入口案内部62から中間案内部63に至る部位66については、入口案内部62から中間案内部63に至るにつれて加熱ロール51の外周面から徐々に遠ざかる状態の斜面として形成している。さらに、加圧部材53の中間案内部63から押付け部61に至る部位67については、中間案内部63から押付け部61に至るにつれて加熱ロール51の外周面に徐々に接近する状態の斜面として形成している。
これにより、この加圧部材53と加熱ロール51との間には、図5等に示されるように、入口案内部62と中間案内部63の間において上記斜面の部位66と加熱ロール51の外周面とで主に囲まれる第一空間S1が存在し、また中間案内部63と押付け部61との間において上記斜面の部位67と加熱ロール51の外周面とで主に囲まれる第二空間S2が存在する。
Further, in this pressurizing
Accordingly, between the
そして、この加圧部材53は、前述したように筐体50に固定されたベルト案内支持部材54に取り付けられている。図3、図4における符号71は、上記斜面の部位66の長手方向における両端部に設けられた加圧ベルト52の側端部の位置(蛇行走行)を規制して案内するためなどの案内板である。なお、加圧部材53の加熱ロール51と向き合う面と加圧ベルト52の内周面との間には、加圧ベルト52の加圧部材53との間で発生する摺動抵抗を低減するために、図示しない摺動シートを存在させるように配置するとよい。摺動シートとしては、例えば、ガラスクロス等のシート基材にフッ素樹脂などを含浸させた部材が適用される。図3等における符号69は、例えば、摺動シートの上流側の端部を取り付ける部位として使用されるものである。この取り付け部位69に上流側の端部を取り付けた摺動シートは、その下流側の部分を加圧部材53の加熱ロール51と向き合う面と加圧ベルト52の内周面との間に存在させるように配置される。
The
<定着装置の動作>
次に、この定着装置5の動作について説明する。
<Operation of fixing device>
Next, the operation of the fixing
定着装置5は、画像形成時になると、加熱ロール51が加熱手段501により所定の温度まで加熱され、また図示しない回転駆動装置からの回転動力を受けて矢印Bで示す方向に回転駆動する。また、加熱ベルト52が、この加熱ロール51の回転駆動による回転力を加熱ロール51の外周面と接触する部分(定着圧接部FN)で伝達されることにより、矢印Cで示す方向に従動回転する。
In the
この際、加圧ベルト52は、ベルト案内支持部材54等により案内支持されて通過するとともに、加圧部材53を以下のような状態で通過する。
すなわち、加圧ベルト52は、図3、図6等に示されるように、加圧部材53の加圧ベルト52が回転で移動する先において最初に存在する入口案内部62によって加熱ロール51の外周面と接近した状態に案内されて通過する。続いて、加圧ベルト52は、加圧部材53において入口案内部62の次に存在する中間案内部63によって加熱ロール51の外周面と確実に接近した状態で案内されて通過する。最後に、加圧ベルト52は、加圧部材53において中間案内部63を通過した後に最終的に存在する押付け部61によって加圧ベルト52の外周面が加熱ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に少なくとも幅Wで押し付けられて定着圧接部FNを形成する状態になるよう案内されて通過する。なお厳密には、加圧ベルト52は、押付け部61により形成される定着圧接部FNに達する前の位置で加熱ロール51の円筒曲面からなる外周面に接触して通過するようになる。
At this time, the
That is, as shown in FIGS. 3, 6, etc., the
これにより、定着装置5では、加圧ベルト52は、加圧部材53の押付け部61で形成される定着圧接部FNに達する前に入口案内部62により加熱ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に接近した状態で通過するとともに定着圧接部FNに達する前の位置で接触した状態で通過することになる。しかも、加圧ベルト52は、入口案内部62と押付け部61との間に存在する中間案内部63により、定着圧接部FNに達する前に加熱ロール51の外周面の軸方向に沿う部分に確実に接近した状態で通過することになる。
したがって、加圧ベルト52は、定着圧接部FNに達する前に加熱ロール51の外周面に接近した状態に安定して保たれるよう通過するようになり、その定着圧接部FNに達する前に加熱ロール51の外周面と加圧部材53との間に存在する空間内で上下にばたつくような不安定な状態になることが抑制される。
As a result, in the
Accordingly, the
そして、この定着装置5においては、定着対象のトナー像Tが二次転写された記録用紙9が筐体50の入口50aから導入案内部材56に案内されて定着圧接部FNにむけて導入されると、その記録用紙9の先端部9aが加圧ロール51の外周面に接触した後に、加圧部材53の入口案内部62と中間案内部63との間を通過する加圧ベルト52の外周面に接触し、しかる後、加熱ロール51と加圧ベルト52に挟まれた状態で定着圧接部FNにむけて移動する。続いて、定着装置5は、その記録用紙9が定着圧接部FNに侵入して通過する際に加熱及び加圧することによりトナー像Tの記録用紙9への定着を行う。最後に、定着装置5では、定着圧接部FNの通過により定着が終了した記録用紙9が排出案内部材57に案内されつつ筐体50の出口50bから排出される。
In the
この際、定着装置5では、トナー像Tが二次転写された記録用紙9が導入されると、その記録用紙9の先端部9aが加圧部材53の入口案内部62を通過した後に加圧ベルト52の外周面に接触するので、加圧ベルト52が衝撃を受けて加熱ロール51の外周面と加圧部材53との間の空間内で上下に揺れ動く状態になる。ここで、記録用紙9が加圧ベルト52に最初に接触することになる位置は、加圧部材53の押付け部61と入口案内部62との間(円弧上の離間距離L)の中央位置P(L/2の位置)よりも入口案内部62寄りの位置になることが確認されている。
しかし、この定着装置5は、入口案内部62から押付け部61にて形成される定着圧接部FNに至る途上に存在する中間案内部63により加圧ベルト52が加熱ロール51の外周面に確実に接近した状態になるよう案内されるので、上記記録用紙9の接触による衝撃を受けても加圧ベルト52が上下に揺れ動いて不安定になることが抑制される。
このため、この定着装置5では、記録用紙9も、その安定した状態で走行する加圧ベルト52に追従して定着圧接部FNに送り込まれて通過するので、加圧ベルト52が定着圧接部FNに至る前に加熱ロール51の外周面と加圧部材53との間の空間内で上下に揺れ動く等の不安定な状態になることに起因した定着不良が発生することが抑制される。ちなみに、この場合の定着不良とは、具体的には、記録用紙9に転写されたトナー像がずれた状態で定着される等の不具合である。
At this time, in the
However, in the
For this reason, in the
また、この定着装置5では、前述したように加圧部材53における中間案内部63が押付け部61と入口案内部62との間の中央位置Pよりも入口案内部62寄りの位置に設けられているので、以下の利点がある。
すなわち、加圧部材53における上記中央位置Pよりも入口案内部62寄りの位置において記録用紙9が加圧ベルト52の外周面に最初に接触しても、加圧ベルト52が中間案内部63によって加熱ロール51の外周面に確実に接近した状態に案内されるので、そのときの加圧ベルト52が前記した入口案内部62と中間案内部63の間に存在する空間S2内で上下に揺れ動く等の不安定な状態になることが適切に抑制される。これにより、記録用紙9はより安定した状態で定着圧接部FNに送り込まれることになる。
In the
That is, even if the
さらに、この定着装置5では、前述したように加熱ロール51との間隔K2が入口案内部62の加熱ロール51との間隔K1よりも小さい寸法になるよう構成されているので、以下の利点もある。
すなわち、加圧ベルト52が定着圧接部FNに達する前の段階で加圧部材53における入口案内部62と中間案内部63を順次通過するが、その際、入口案内部62と中間案内部63の加熱ロール51に対する間隔K1,K2が徐々に狭くなる(K1>K2)ので、加圧ベルト52も加熱ロール51の外周面に徐々に且つ確実に接近した状態で移動するので、加圧ベルト52が定着圧接部FNに達する前の段階で上下に揺れ動く等の不安定な状態になることが確実に抑制される。これによっても、記録用紙9はより安定した状態で定着圧接部FNに送り込まれることになる。
Further, the fixing
That is, before the
そして、この定着装置5を備えた画像形成装置1においては、定着装置5において加圧ベルト51が定着圧接部FNに達する前に不安定な状態になることで発生する定着不良が抑制される結果、かかる定着不良に起因した画質の低下が発生することが抑制される。
In the image forming apparatus 1 provided with the fixing
[他の実施の形態]
実施の形態1では、定着装置5における加圧部材53として1つの中間案内部63を設けた構成例を示したが、加圧部材53としては、この他にも例えば図7に例示するように2つの中間案内部63,64を設けた加圧部材53Bを適用することが可能である。ちなみに、図7に例示する加圧部材53Bでは、入口案内部62を、押付け部61の幅Wの中央位置Dから加熱ロール51の回転方向Bの上流側に中心角が90°になる位置Dに対向した状態で設けている。
[Other embodiments]
In the first embodiment, the configuration example in which one
この場合、1つの(第一)中間案内部63は、その加圧部材53Bにおける押付け部61と入口案内部62との間の中央位置Pよりも入口案内部62寄りの位置に設けることが望ましい。また、もう1つの(第二)中間案内部64は、その第一中間案内部63と押付け部61との間の位置に設ければよい。さらに、第一中間案内部63の加熱ロール51との間隔K2と第二中間案内部64の加熱ロール51との間隔K3とは、同じ寸法になるよう設定しても(「K2=K3」)、あるいは第二中間案内部64の間隔K3を第一中間案内部63の間隔K2よりも小さい寸法になるよう設定してもよい(「K2>K3」)。なお、中間案内部については、必要であれば3つ以上設けることも可能である。
In this case, it is desirable to provide one (first)
また、実施の形態1では、加圧部材53における中間案内部63の加熱ロール51との間隔K2が入口案内部62の加熱ロール51との間隔K1よりも小さい寸法に設定する場合を例示したが、これに限定されず、同じ寸法になるように設定(「K2=K1」)しても構わない。
In the first embodiment, the case where the distance K2 between the
さらに、実施の形態1では、加圧部材53における入口案内部62に、加熱ロール51と向き合う状態で弾性部材70を装着することも有効である。その弾性部材70は、例えばシリコンパッド、不織布等の弾性を有する部材である。また、弾性部材は、自らの弾性力で加熱ロール51の表面に接触するものであるとよい。
Furthermore, in the first embodiment, it is also effective to attach the
この弾性部材70を装着した場合は、加圧ベルト52は加圧部材53における入口案内部62を通過する際に弾性部材の弾性力によって加熱ロール51の表面に接触した状態で通過するようになり、より安定した状態で定着圧接部FNまで走行するようになる。また、入口案内部62においてもトナー像の加熱をより積極的に行うことが可能になり、定着性能の向上に寄与する。
When the
また、定着装置5においては、入口案内部62が押付け部61の中央位置Dから90°又はそれを超えるような中心角になる位置に配置されるような加圧部材53(例えば前述した加圧部材53B)を採用しようとした場合、その入口案内部62の加熱ロール51との間隔(K1)の設定如何により加圧ベルト52等の走行性や定着性等に大きな影響が及ぶため、その間隔(K1)の設定管理が困難であった。その対策として、加圧部材53の入口案内部62を加熱ロール51の表面に軽く接触させることも試みられたが、その場合には、定着対象のトナー像が記録用紙9上でずれることによるグロス(光沢)むら、濃度むら等のような画質不良(いわゆるモヤ)が発生するため、上記したような加圧部材53(B)を採用することには限界があった。
この点、この弾性部材70を装着した場合には、上記したような位置に入口案内部62が配置された加圧部材53(B)を採用した場合でも、その画質不良の発生が抑制されるようになる。
Further, in the
In this regard, when the
この他、本発明が適用される画像形成装置は、実施の形態1で例示したカラー画像を形成する形式の画像形成装置に限定されず、この他にも例えば単色画像(例えば白黒画像)を形成する形式の画像形成装置であっても構わない。 In addition, the image forming apparatus to which the present invention is applied is not limited to the image forming apparatus of the type that forms the color image exemplified in the first embodiment. For example, a monochrome image (for example, a black and white image) is also formed. It is also possible to use an image forming apparatus of the type.
1 …画像形成装置
5 …定着装置
51…加熱ロール
52…加圧ベルト(環状ベルト)
53…加圧部材
61…押付け部
62…入口案内部
63…中間案内部(1つの場合の中間案内部)
FN…定着圧接部
B …加熱ロールの回転方向
P …中央位置
K1…入口案内部の加熱ロールとの間隔
K2…中間案内部の加熱ロールとの間隔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
53 ...
FN: Fixing pressure contact portion B: Rotating direction P of the heating roll ... Center position K1: Spacing of the inlet guide section with the heating roll K2: Spacing of the intermediate guide section with the heating roll
Claims (4)
前記加熱ロールの外周面に接触して連れ回る環状ベルトと、
前記環状ベルトの外周面を前記加熱ロールの外周面の軸方向に沿う部分に押し付けて定着圧接部を形成する押付け部と、前記押付け部から前記加熱ロールの回転方向上流側の位置で前記加熱ロールの外周面に接近するよう突出した形状で設けられて前記環状ベルトを前記定着圧接部に達する前に前記加熱ロールの外周面の軸方向に沿う部分に接触させ始めるよう案内する入口案内部と、前記押付け部と前記入口案内部との中間の位置で前記加熱ロールの外周面に接近するよう突出した形状で設けられて前記環状ベルトを前記加熱ロールの外周面の軸方向に沿う部分に近づけて通過させるよう案内する少なくとも1つの中間案内部を有する加圧部材と
を備えている定着装置。 A rotating heating roll;
An annular belt that rotates around in contact with the outer peripheral surface of the heating roll;
A pressing portion that presses the outer peripheral surface of the annular belt against a portion along the axial direction of the outer peripheral surface of the heating roll to form a fixing pressure contact portion; and the heating roll at a position upstream of the pressing portion in the rotation direction of the heating roll. An inlet guide portion that is provided in a shape protruding so as to approach the outer peripheral surface of the guide roller and guides the annular belt to start contacting a portion along the axial direction of the outer peripheral surface of the heating roll before reaching the fixing pressure contact portion; It is provided in a shape protruding so as to approach the outer peripheral surface of the heating roll at a position intermediate between the pressing portion and the inlet guide portion, and the annular belt is brought close to a portion along the axial direction of the outer peripheral surface of the heating roll. And a pressing member having at least one intermediate guide portion that guides the passage.
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