JP2020140111A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録媒体の十分な分離性能が得られ、定着部材の軸方向の温度ムラが小さく、かつ立ち上がり時間が短い定着装置を提供する。【解決手段】回転可能な無端状の定着部材23と、定着部材23の内側に配置され、定着部材23を加熱する熱源26と、定着部材23の内周面に摺接可能に配置されたニップ形成部材20と、定着部材23を介してニップ形成部材20との間でニップ部Nを形成する加圧部材24と、を備え、ニップ部Nにおいて記録媒体P上の未定着画像を定着させる定着装置において、ニップ形成部材20は、ベース部材21と、ベース部材21よりも熱伝導率の高い均熱部材22とから構成され、均熱部材22は、ニップ部側のニップ面の少なくとも一部に配設される。【選択図】図2
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらのうちの少なくとも2つの機能を有する複合機などの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化や高速化などの要求が強くなってきている。
画像形成装置のなかでも定着装置は消費電力量が多く、省エネルギー化の余地が大きいため、様々な提案がなされている。
例えば、低熱容量でフィルム状に薄い無端ベルトを、支持体を兼ねる金属熱伝導体を介することなく、直接加熱する構成とし、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定着装置が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
このような定着装置では、無端状の定着ベルトの外周側に配置された加圧ローラと定着ベルトの内部に固定配置されたニップ形成部材とが定着ベルトを介して圧接することによって定着ニップを形成している。
例えば、低熱容量でフィルム状に薄い無端ベルトを、支持体を兼ねる金属熱伝導体を介することなく、直接加熱する構成とし、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定着装置が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
このような定着装置では、無端状の定着ベルトの外周側に配置された加圧ローラと定着ベルトの内部に固定配置されたニップ形成部材とが定着ベルトを介して圧接することによって定着ニップを形成している。
特許文献1では、定着ベルトにおける記録媒体が通過しない部分が過剰に加熱されることを防止しつつ、定着ベルトの温度分布を軸方向に平滑にするために、熱源とニップ形成部材との間に遮蔽板を設け、ニップ形成面の軸方向の温度分布が略均一になるように定着軸方向に延びて配設される熱拡散体を備えた構成が開示されている。
特許文献2では、定着ベルトの温度ムラによる異常画像の発生を抑制するために、ニップ形成部材を熱伝導性の良い金属材料とし、その部品を受ける支持部材は断熱性の高い樹脂を用いた構成が開示されている。
画像形成装置を使用するユーザーを待たせることないように、定着装置は高速に立ち上がること、すなわち立ち上がり時間の短縮が求められている。
しかしながら、定着装置の立ち上がり時間短縮には改善の余地がある。
しかしながら、定着装置の立ち上がり時間短縮には改善の余地がある。
そこで本発明は、立ち上がり時間が短い定着装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、回転可能な無端状の定着部材と、前記定着部材の内側に配置され、前記定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材の内周面に摺接可能に配置されたニップ形成部材と、前記定着部材を介して前記ニップ形成部材との間でニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部において記録媒体上の未定着画像を定着させる定着装置において、前記ニップ形成部材は、ベース部材と、前記ベース部材よりも熱伝導率の高い均熱部材とから構成され、前記均熱部材は、前記ニップ部側のニップ面の少なくとも一部に配設されることを特徴とする。
本発明によれば、立ち上がり時間が短い定着装置を提供することができる。
以下、本発明に係る定着装置及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
〔定着装置〕
図1は従来の定着装置、図2(A)及び図2(B)は本発明に係る定着装置の概略構成について説明する断面図である。
図1は従来の定着装置、図2(A)及び図2(B)は本発明に係る定着装置の概略構成について説明する断面図である。
定着装置2は、回転可能な定着部材としての定着ベルト23と、これに対向配置されて回転可能な加圧部材としての加圧ローラ24とを有し、熱源(例えば、ハロゲンヒータ)26により定着ベルト23が内周側から輻射熱で直接加熱される。
定着ベルト23内には、定着ベルト23を介して加圧ローラ24との間でニップ部Nを形成するニップ形成部材20があり、定着ベルト23の内面と摺動するようになっている。記録媒体P上のトナー像はニップ部Nにおいて加熱・加圧により定着される。
定着ベルト23は加圧ローラ24により連れ回り回転する。例えば、加圧ローラ24が駆動源により回転し、ニップ部Nでベルトに駆動力が伝達されることにより定着ベルト23が回転する。定着ベルト23はニップ部Nで挟み込まれて回転し、ニップ部N以外では両端部で図示していないフランジにガイドされ、走行する。
定着ベルト23の内部にはニップ形成部材20とニップ部Nを支持するための支持部材としてのステー25を設け、加圧ローラ24により圧力を受けるニップ形成部材20の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。このステー25は両端部で保持部材としてのフランジに保持固定され位置決めされている。
また、熱源26とステー25の間に反射部材27を備え、熱源26からの輻射熱などによりステー25が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。ここで反射部材27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可能となる。
定着ベルト23は、ニッケルやSUSなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルトまたはフィルムで構成される。ベルトの表層はPFAまたはPTFE層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。ベルトの基材とPFAまたはPTFE層の間にはシリコーンゴムの層などで形成された弾性層があっても良い。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰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ユズ肌状の光沢ムラ(ユズ肌画像)が残るという不具合が生じ得る。これを改善するにはシリコーンゴム層を100[μm]以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。
加圧ローラ24は例えば、芯金に弾性ゴム層があり、離型性を得るために表面に離型層(PFAまたはPTFE層)が設けてある。加圧ローラ24は、画像形成装置に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ24は、スプリングなどにより定着ベルト23側に押し付けられており、弾性ゴム層が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。加圧ローラ24は中空のローラであっても良く、加圧ローラ24にハロゲンヒータなどの加熱源を有していても良い。弾性ゴム層はソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ24内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなるので、より望ましい。
図1に示す従来の定着装置では、ニップ形成部材20のニップ面を含む定着ベルト23との対向面全面に均熱部材22が設けられている。ニップ面を平坦でない異形形状とする場合は、均熱部材22を所望の形状に加工する。
しかしながら、金属材料からなる均熱部材22は、小さいR形状など、所望の形状にすることが難しい場合がある。また、均熱部材22を異形形状とすることにより熱容量が大きくなり、装置の立ち上がりの遅延を招くことがある。
しかしながら、金属材料からなる均熱部材22は、小さいR形状など、所望の形状にすることが難しい場合がある。また、均熱部材22を異形形状とすることにより熱容量が大きくなり、装置の立ち上がりの遅延を招くことがある。
これに対し、図2(A)及び図2(B)に示す本実施形態の定着装置は、回転可能な無端状の定着部材(定着ベルト)23と、定着部材23の内側に配置され、定着部材23を加熱する熱源26と、定着部材23の内周面に摺接可能に配置されたニップ形成部材20と、定着部材23を介してニップ形成部材20との間でニップ部Nを形成する加圧部材(加圧ローラ)24と、を備え、ニップ部Nにおいて記録媒体P上の未定着画像を定着させる定着装置において、ニップ形成部材20は、ベース部材21と、ベース部材21よりも熱伝導率の高い均熱部材22とから構成され、均熱部材22は、ニップ部側のニップ面の少なくとも一部に配設される。
本実施形態の定着装置のニップ形成部材20は、熱伝導率の高い(熱伝導性が高い)均熱部材22を、加圧ローラ24と当接する部分にのみ配設することができる。
これにより、定着ベルト23の軸方向の均熱効果が得られ、小サイズ通紙時の端部温度上昇が軽減される。また、均熱部材22以外の部分を構成するベース部材21の熱伝導性が低いため、放熱が抑制され、装置の立ち上がりに要する時間を短縮することができる。
これにより、定着ベルト23の軸方向の均熱効果が得られ、小サイズ通紙時の端部温度上昇が軽減される。また、均熱部材22以外の部分を構成するベース部材21の熱伝導性が低いため、放熱が抑制され、装置の立ち上がりに要する時間を短縮することができる。
ニップ形成部材20のニップ面を含む定着部材23との対向面は、ベース部材21の表面と均熱部材22の表面とが連続した面である。
均熱部材22よりも熱伝導率の低いベース部材21が、均熱部材22から延長された構成とする。均熱部材22を従来の態様よりも小さい形状(体積)とすることができ、ニップ形成部材20としての熱容量を小さくすることができる。
均熱部材22よりも熱伝導率の低いベース部材21が、均熱部材22から延長された構成とする。均熱部材22を従来の態様よりも小さい形状(体積)とすることができ、ニップ形成部材20としての熱容量を小さくすることができる。
なお、均熱部材22の面積をニップ幅より大きくすることにより、摺動抵抗の高いニップ部領域における表面段差(ベース部材21との接続部に生じる微少な段差)を無くすことができるため、均熱部材22の配設される領域は、加圧部材24が当接して形成されるニップ部Nの領域よりも大きいことが好ましい。
また、ニップ形成部材20の定着ベルト23との対向面には、フッ素グリースやシリコーンオイルなどの潤滑剤を塗布することで摺動トルクを低減することができる。
また、ニップ形成部材20の定着ベルト23との対向面には、フッ素グリースやシリコーンオイルなどの潤滑剤を塗布することで摺動トルクを低減することができる。
ニップ形成部材20を構成するベース部材21は樹脂からなり、均熱部材22は高熱伝導の金属からなることが好ましい。
ベース部材21を構成する樹脂としては、耐熱性樹脂が好ましく、例えば、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリアミドイミド、PPS(ポニフェニレンサルファイド)、PET(ポリエチレンテレフタレート)などが挙げられる。
均熱部材22を構成する高熱伝導の金属としては、熱伝導性に優れ、かつ強度も確保できる材料であることが好ましく、例えば、銅、アルミニウム、銀などが挙げられる。
ベース部材21を構成する樹脂としては、耐熱性樹脂が好ましく、例えば、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリアミドイミド、PPS(ポニフェニレンサルファイド)、PET(ポリエチレンテレフタレート)などが挙げられる。
均熱部材22を構成する高熱伝導の金属としては、熱伝導性に優れ、かつ強度も確保できる材料であることが好ましく、例えば、銅、アルミニウム、銀などが挙げられる。
図2(B)に示す実施形態では、ニップ形成部材20のニップ面を含む定着部材23との対向面は、記録媒体Pの搬送方向と略平行な平坦部と、記録媒体Pの搬送方向の下流側において加圧部材24側へ突出した凸状部20aを有する。凸状部20aはベース部材21により形成される。
このような構成により、記録媒体Pの分離性能が向上するとともに、均熱部材22は平板加工のみとなるため、容易に作製することができる。樹脂材料による凸状部20aの形成は、金属材料により凸状部20aを形成するよりも容易である。
このような構成により、記録媒体Pの分離性能が向上するとともに、均熱部材22は平板加工のみとなるため、容易に作製することができる。樹脂材料による凸状部20aの形成は、金属材料により凸状部20aを形成するよりも容易である。
また、均熱部材22が配設される領域を限定し、均熱部材22の体積(熱容量)を小さくすることにより、装置の立ち上がり時間も短縮される。さらに、ニップ面のニップ部領域のみ均熱部材22で構成することにより、定着ベルト23の軸方向の均熱性を向上させることができる。
図3(A)〜(D)は、ニップ形成部材20の例を示す断面模式図である。
図3(A)は、図2(A)に示す実施形態の定着装置を構成するニップ形成部材20の変型例であり、図3(B)は、図2(B)に示す実施形態の定着装置を構成するニップ形成部材20の変型例である。
図3(A)及び図3(B)に示すように、均熱部材22を記録媒体Pの搬送方向の上流側の面にも配設することができる。均熱部材22の配設領域は、搭載される画像形成装置の機種や必要とされる熱容量に応じて適宜設計することができる。上流側端部は記録媒体Pの分離性に影響することがなく、複雑な形状加工は要求されない。
図3(A)は、図2(A)に示す実施形態の定着装置を構成するニップ形成部材20の変型例であり、図3(B)は、図2(B)に示す実施形態の定着装置を構成するニップ形成部材20の変型例である。
図3(A)及び図3(B)に示すように、均熱部材22を記録媒体Pの搬送方向の上流側の面にも配設することができる。均熱部材22の配設領域は、搭載される画像形成装置の機種や必要とされる熱容量に応じて適宜設計することができる。上流側端部は記録媒体Pの分離性に影響することがなく、複雑な形状加工は要求されない。
図3(C)及び図3(D)は、図2(B)に示す実施形態の定着装置を構成するニップ形成部材20の変型例である。
加圧部材24と当接するニップ部Nにおける圧力を変化させる場合、図3(C)及び図3(D)に示すように、均熱部材22は、ニップ面において図中Rで示す変形部分(曲面)を有する形状とすることができる。
なお、図中Rで示す変形部分は、記録媒体Pの搬送方向の下流側において加圧部材24側へ突出した凸状部20aよりも単純な形状であり、均熱部材22を当該形状に加工することによる熱容量の増大や装置の立ち上がり時間の増大を招くものではない。
加圧部材24と当接するニップ部Nにおける圧力を変化させる場合、図3(C)及び図3(D)に示すように、均熱部材22は、ニップ面において図中Rで示す変形部分(曲面)を有する形状とすることができる。
なお、図中Rで示す変形部分は、記録媒体Pの搬送方向の下流側において加圧部材24側へ突出した凸状部20aよりも単純な形状であり、均熱部材22を当該形状に加工することによる熱容量の増大や装置の立ち上がり時間の増大を招くものではない。
図4及び図5は、ニップ形成部材20を定着部材23の軸方向側及び加圧部材24側から見た側面模式図であり、図4は従来の定着装置における例、図5(A)〜(C)は本実施形態の定着装置における例を示している。
図中上下方向が記録媒体Pの搬送方向に沿った方向(以下、「回転方向」ともいう)であり、図中左右方向が定着部材23の軸に沿った長手方向(以下、単に「軸方向」ともいう)である。
図中上下方向が記録媒体Pの搬送方向に沿った方向(以下、「回転方向」ともいう)であり、図中左右方向が定着部材23の軸に沿った長手方向(以下、単に「軸方向」ともいう)である。
図4に示すように、従来のニップ形成部材20では、均熱部材22がベース部材21を回転方向において完全に覆う構成であり、均熱部材22の全体の面積(体積)が大きく、熱容量も大きいため、装置の立ち上がりに時間を要していた。
一方、図5(A)〜(C)に示すように、本実施形態の定着装置におけるニップ形成部材20は、均熱部材22がニップ面の少なくとも一部に配設される構成である。
均熱部材22を平板状とすることにより形状の変更が容易であり、回転方向及び軸方向の幅を適宜変更することができる。
均熱部材22を平板状とすることにより形状の変更が容易であり、回転方向及び軸方向の幅を適宜変更することができる。
図5(B)及び図5(C)に示すように、均熱部材22の記録媒体搬送方向の長さ(回転方向の幅)が、定着部材23の回転軸に沿った長手方向(軸方向)における端部と中央部とで異なる形状とすることができる。
例えば、図5(B)に示すように、均熱部材22の中央部の長さをLa、一方端側の長さをLb、他端側の長さをLcとしたとき、La>Lb、La>Lcの関係を満たす形状とすることができる。
このように、両端部における回転方向の幅を小さくすることで、端部領域の熱容量を小さくすることができ、装置立ち上げ時及び立ち上がり直後の端部の温度低下を防ぐことができる。
このように、両端部における回転方向の幅を小さくすることで、端部領域の熱容量を小さくすることができ、装置立ち上げ時及び立ち上がり直後の端部の温度低下を防ぐことができる。
また、図5(C)に示すように、均熱部材22の中央部の長さをLa、一方端側の長さをLb、他端側の長さをLcとしたとき、La<Lb、La<Lcの関係を満たす形状とすることができる。
このように、両端部における回転方向の幅を大きくすることで、端部領域の熱容量を大きくすることができ、端部の局所的な温度上昇の発生を防ぐことができる。
このように、両端部における回転方向の幅を大きくすることで、端部領域の熱容量を大きくすることができ、端部の局所的な温度上昇の発生を防ぐことができる。
さらに、図5(B)及び(C)に示す端部LbとLcとをそれぞれ異なる長さとし、両端部で異なる熱容量とすることができる。これにより、例えば、装置内の気流の影響等による熱偏差の補正を行うことができる。
このように、回転方向の幅や形状について、定着装置が搭載される画像形成装置の機種や特性に応じて適宜設計、選択することができる。
このように、回転方向の幅や形状について、定着装置が搭載される画像形成装置の機種や特性に応じて適宜設計、選択することができる。
上述の本実施形態の定着装置によれば、簡単な構成で、装置の立ち上がりが早く、軸方向の温度ムラが小さく、分離性能を満足する定着装置を提供することができる。
〔画像形成装置〕
上述の本実施形態の定着装置を備える本発明に係る画像形成装置の一実施形態について図6を参照して説明する。
図6に示した画像形成装置100は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式のカラープリンタある。だが、本発明はこの方式に限られず、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
上述の本実施形態の定着装置を備える本発明に係る画像形成装置の一実施形態について図6を参照して説明する。
図6に示した画像形成装置100は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式のカラープリンタある。だが、本発明はこの方式に限られず、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
画像形成装置100は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkを並設したタンデム構造が採用されている。
画像形成装置100では、各感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkに形成された可視像が、各感光体ドラムに対峙しながら矢印A1方向に移動可能な無端ベルトである中間転写体(以下、転写ベルトという)11に対して1次転写される。この1次転写行程の実行によってそれぞれの色の画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる記録媒体Pに対して2次転写行程を実行することで一括転写される。
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されている。ブラック画像形成を行う感光体ドラム60Bkを代表として説明すると、感光体ドラム60Bkの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置30Bk、現像装置40Bk、1次転写ローラ12Bkおよびクリーニング装置50Bkが配置されている。帯電後に行われる書き込み光Lbを用いた書き込みには、光書き込み装置8が用いられる。
転写ベルト11に対する重畳転写では、転写ベルト11がA1方向に移動する過程において、各感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkに形成された可視像が、転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写される。このために、転写は、転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkに対向して配設された1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
各感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkは、A1方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。
画像形成装置100は、色毎の画像形成処理を行う4つの画像ステーションと、各感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkの上方に対向して配設され、転写ベルト11及び1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkを備えた転写ベルトユニット10と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11に従動し、連れ回りする2次転写ローラ5と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11をクリーニングするクリーニング装置13と、これら4つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置8とを有している。
光書き込み装置8は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、fθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラーおよび偏光手段としての回転多面鏡などを装備している。光書き込み装置8は、各感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkに対して色毎に対応した書き込み光Lbを出射して感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkに静電潜像を形成するよう構成されている。書き込み光Lbは、図6では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である。
画像形成装置100には、感光体ドラム60Y、60C、60M、60Bkと転写ベルト11との間に向けて搬送される記録媒体Pを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置61が設けられている。また、シート給送装置61から搬送されてきた記録媒体Pを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラムと転写ベルト11との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対4が設けられている。また、記録媒体Pの先端がレジストローラ対4に到達したことを検知するセンサが設けられている。
画像形成装置100は、トナー像が転写された記録媒体Pにトナー像を定着させるための定着ユニットとして、上述の本発明に係る定着装置2を備えている。
また、定着済みの記録媒体Pを画像形成装置100の本体外部に排出する排出ローラ7が備えられている。さらに、画像形成装置100の本体上部には、排出ローラ7により画像形成装置100の本体外部に排出された記録媒体Pを積載する排紙トレイ17が備えられている。また、排紙トレイ17の下側には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル9Y、9C、9M、9Bkが備えられている。
また、定着済みの記録媒体Pを画像形成装置100の本体外部に排出する排出ローラ7が備えられている。さらに、画像形成装置100の本体上部には、排出ローラ7により画像形成装置100の本体外部に排出された記録媒体Pを積載する排紙トレイ17が備えられている。また、排紙トレイ17の下側には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル9Y、9C、9M、9Bkが備えられている。
転写ベルトユニット10は、転写ベルト11、1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkの他に、転写ベルト11が掛け回されている駆動ローラ72及び従動ローラ73を有している。
従動ローラ73は、転写ベルト11に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ73には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット10と、1次転写ローラ12Y、12C、12M、12Bkと、2次転写ローラ5と、クリーニング装置13とで転写装置71が構成されている。
シート給送装置61は、画像形成装置100の本体下部に配設されており、最上位の記録媒体Pの上面に当接する給送ローラ3を有している。給送ローラ3が図中反時計回りに回転駆動されることにより、最上位の記録媒体Pをレジストローラ対4に向けて給送するようになっている。
転写装置71に装備されているクリーニング装置13は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト11に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有している。クリーニング装置13は、転写ベルト11上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト11をクリーニングするようになっている。
クリーニング装置13はまた、転写ベルト11から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための排出手段を有している。
2 定着装置
20 ニップ形成部材
20a 凸状部
21 ベース部材
22 均熱部材
23 定着部材(定着ベルト)
24 加圧部材(加圧ローラ)
25 ステー
26 熱源
27 反射部材
100 画像形成装置
N ニップ部
P 記録媒体
20 ニップ形成部材
20a 凸状部
21 ベース部材
22 均熱部材
23 定着部材(定着ベルト)
24 加圧部材(加圧ローラ)
25 ステー
26 熱源
27 反射部材
100 画像形成装置
N ニップ部
P 記録媒体
Claims (8)
- 回転可能な無端状の定着部材と、
前記定着部材の内側に配置され、前記定着部材を加熱する熱源と、
前記定着部材の内周面に摺接可能に配置されたニップ形成部材と、
前記定着部材を介して前記ニップ形成部材との間でニップ部を形成する加圧部材と、を備え、前記ニップ部において記録媒体上の未定着画像を定着させる定着装置において、
前記ニップ形成部材は、ベース部材と、前記ベース部材よりも熱伝導率の高い均熱部材とから構成され、前記均熱部材は、前記ニップ部側のニップ面の少なくとも一部に配設されることを特徴とする定着装置。 - 前記ニップ形成部材の前記ニップ面を含む前記定着部材との対向面は、前記ベース部材の表面と前記均熱部材の表面とが連続した面であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記均熱部材の配設される領域が、前記加圧部材が当接して形成されるニップ部の領域よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。
- 前記均熱部材の前記記録媒体搬送方向の長さが、前記定着部材の回転軸に沿った長手方向における端部と中央部とで異なり、
中央部の長さをLa、一方端側の長さをLb、他端側の長さをLcとしたとき、
La>Lb、La>Lcの関係を満たすことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の定着装置。 - 前記均熱部材の前記記録媒体搬送方向の長さが、前記定着部材の回転軸に沿った長手方向における端部と中央部とで異なり、
中央部の長さをLa、一方端側の長さをLb、他端側の長さをLcとしたとき、
La<Lb、La<Lcの関係を満たすことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の定着装置。 - 前記ベース部材は樹脂からなり、前記均熱部材は高熱伝導の金属からなることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の定着装置。
- 前記ニップ形成部材の前記ニップ面を含む前記定着部材との対向面は、前記記録媒体の搬送方向と略平行な平坦部と、前記記録媒体の搬送方向の下流側において前記加圧部材側へ突出した凸状部を有し、
前記凸状部は前記ベース部材により形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の定着装置。 - 請求項1から7のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011203405A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Brother Industries Ltd | 定着装置 |
JP2015064561A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-04-09 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2015156048A (ja) * | 2015-06-05 | 2015-08-27 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
JP2015197552A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | ブラザー工業株式会社 | 定着装置 |
JP2016004161A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | キヤノン株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2016133639A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2016173457A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010032625A (ja) | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Panasonic Corp | 定着装置 |
JP5928783B2 (ja) * | 2012-01-11 | 2016-06-01 | 株式会社リコー | 定着装置および画像形成装置 |
US9008561B2 (en) * | 2012-03-27 | 2015-04-14 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device |
JP5901702B2 (ja) | 2013-07-22 | 2016-04-13 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
JP6270106B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2018-01-31 | ブラザー工業株式会社 | 定着装置 |
JP6607055B2 (ja) | 2015-03-16 | 2019-11-20 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
US9639042B2 (en) | 2015-03-16 | 2017-05-02 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
US9874839B2 (en) * | 2015-06-23 | 2018-01-23 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
JP6639180B2 (ja) | 2015-10-09 | 2020-02-05 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
US9989897B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-06-05 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus including fixing device with lubricant movement restrictors |
US9933730B2 (en) | 2015-12-25 | 2018-04-03 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
JP6848370B2 (ja) | 2015-12-25 | 2021-03-24 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
US10222732B2 (en) * | 2016-03-03 | 2019-03-05 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device having a lateral end heater and image forming apparatus incorporating same |
US20170255149A1 (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | Hiromasa Takagi | Nip-forming member, fixing unit, and image forming apparatus |
US10295937B2 (en) | 2016-09-01 | 2019-05-21 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
JP2018092074A (ja) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP6794815B2 (ja) | 2016-12-16 | 2020-12-02 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP6907635B2 (ja) | 2017-03-28 | 2021-07-21 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP7073751B2 (ja) * | 2018-01-31 | 2022-05-24 | コニカミノルタ株式会社 | 定着装置および画像形成装置 |
JP7052443B2 (ja) | 2018-03-15 | 2022-04-12 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
-
2019
- 2019-02-28 JP JP2019036480A patent/JP2020140111A/ja active Pending
-
2020
- 2020-01-08 US US16/736,876 patent/US10884365B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011203405A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Brother Industries Ltd | 定着装置 |
JP2015064561A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-04-09 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2015197552A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | ブラザー工業株式会社 | 定着装置 |
JP2016004161A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | キヤノン株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2016133639A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2016173457A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 株式会社リコー | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2015156048A (ja) * | 2015-06-05 | 2015-08-27 | キヤノン株式会社 | 定着装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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