JP2021121835A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置、及び定着装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming device including the fixing device.
複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、用紙等の記録媒体に転写された未定着トナー像を用紙に定着させるための方法として熱定着方式が広く採用されている。記録媒体は、定着部材と、加圧部材とが接触する定着ニップ部を通過することで、加圧、加熱されて未定着トナー像が定着される。さらに、熱定着方式としては、定着部材を電磁誘導によって加熱する誘導加熱方式が知られている。このような定着装置の一例が、特許文献1に開示されている。 In electrophotographic image forming devices such as copiers and printers, the heat fixing method is widely adopted as a method for fixing an unfixed toner image transferred to a recording medium such as paper on paper. The recording medium passes through the fixing nip portion where the fixing member and the pressing member come into contact with each other, so that the recording medium is pressurized and heated to fix the unfixed toner image. Further, as a heat fixing method, an induction heating method in which a fixing member is heated by electromagnetic induction is known. An example of such a fixing device is disclosed in Patent Document 1.
特許文献1で開示された従来の定着装置は、回転体である発熱部材(定着ローラー)と、発熱部材の導電層を電磁誘導によって加熱する磁界発生ユニットと、発熱部材の回転軸線方向の端部に対向配置された磁束遮蔽部材と、を備える。磁束遮蔽部材の存在により、発熱部材(定着ローラー)の回転軸線方向の端部付近に磁束が集中し、発熱量が高くなる。発熱部材の回転軸線方向の端部付近は、誘導コイルの折り返し部に近く、磁束が低下して発熱量が低くなる虞があるが、それを上記従来の定着装置の構成によって回避することが可能である。 The conventional fixing device disclosed in Patent Document 1 includes a heat generating member (fixing roller) which is a rotating body, a magnetic field generating unit which heats a conductive layer of the heat generating member by electromagnetic induction, and an end portion of the heat generating member in the direction of the rotation axis. It is provided with a magnetic flux shielding member arranged to face each other. Due to the presence of the magnetic flux shielding member, the magnetic flux is concentrated near the end of the heat generating member (fixing roller) in the direction of the rotation axis, and the amount of heat generated is increased. The vicinity of the end of the heat generating member in the direction of the rotation axis is close to the folded portion of the induction coil, and there is a risk that the magnetic flux will decrease and the amount of heat generated will decrease, but this can be avoided by the configuration of the conventional fixing device. Is.
定着装置の定着ニップ部では、記録媒体が通過するときに、定着部材の熱が用紙等の記録媒体に奪われる。定着装置には、記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に関し、定着部材の幅方向の全域にわたって加熱し、定着ニップ部の幅方向中央に合わせて記録媒体を通過させる装置がある。この場合、定着部材の幅方向の全域よりも小さいサイズの記録媒体を定着ニップ部に通過させると、定着部材の幅方向の両端部では、熱が記録媒体に奪われることが無く、過剰に昇温することがあった。 In the fixing nip portion of the fixing device, when the recording medium passes through, the heat of the fixing member is taken away by the recording medium such as paper. The fixing device includes a device that heats the entire width direction of the fixing member in a width direction orthogonal to the transport direction of the recording medium and allows the recording medium to pass along the center of the width direction of the fixing nip portion. In this case, when a recording medium having a size smaller than the entire width direction of the fixing member is passed through the fixing nip portion, heat is not taken by the recording medium at both ends in the width direction of the fixing member, and the heat rises excessively. It sometimes warmed up.
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、定着ベルトの回転軸線方向の両端部に関して過剰な昇温を抑制し、温度調整が可能な定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming device capable of suppressing an excessive temperature rise at both ends in the rotation axis direction of the fixing belt and adjusting the temperature. And.
上記の課題を解決するため、本発明の定着装置は、無端状の定着ベルトと、加圧部材と、ニップ形成部材と、第1の加熱部と、ベルトガイドと、を備える。無端状の定着ベルトは、記録媒体の搬送方向に沿って回転可能である。加圧部材は、定着ベルトの外周面に接触して定着ベルトに回転駆動力を与える。ニップ形成部材は、定着ベルトを隔てて加圧部材と対向して定着ベルトの内側に配置され、定着ベルトの内周面に接触して定着ニップ部を形成する。第1の加熱部は、定着ベルトの外周面に対向配置され、定着ベルトを電磁誘導によって加熱する。ベルトガイドは、定着ニップ部以外の定着ベルトの内周面に接触して定着ベルトを内側から支持する。ベルトガイドは、定着ベルトの回転軸線方向の中央部に配置された磁性材料で構成された第1の領域と、第1の領域の回転軸線方向の両端部側それぞれに配置された非磁性材料で構成された第2の領域と、を有するとともに、第2の領域を加熱する第2の加熱部を備える。 In order to solve the above problems, the fixing device of the present invention includes an endless fixing belt, a pressure member, a nip forming member, a first heating unit, and a belt guide. The endless fixing belt can rotate along the transport direction of the recording medium. The pressurizing member contacts the outer peripheral surface of the fixing belt to give a rotational driving force to the fixing belt. The nip forming member is arranged inside the fixing belt so as to face the pressure member across the fixing belt, and contacts the inner peripheral surface of the fixing belt to form the fixing nip portion. The first heating portion is arranged so as to face the outer peripheral surface of the fixing belt, and heats the fixing belt by electromagnetic induction. The belt guide contacts the inner peripheral surface of the fixing belt other than the fixing nip portion and supports the fixing belt from the inside. The belt guide is a first region composed of a magnetic material arranged in the center of the fixing belt in the rotation axis direction, and a non-magnetic material arranged on both ends of the first region in the rotation axis direction. It has a configured second region and a second heating unit that heats the second region.
本発明の構成によれば、ベルトガイドの第1の領域は第1の加熱部の電磁誘導によって加熱されるが、ベルトガイドの第2の領域は第1の加熱部の電磁誘導によって加熱されない。したがって、定着ベルトの回転軸線方向の両端部の過剰な昇温を抑制することが可能である。さらに、第2の加熱部を備えることで、必要に応じてベルトガイドの第2の領域を加熱することができる。これにより、定着ベルトの回転軸線方向の両端部の温度調整が可能である。 According to the configuration of the present invention, the first region of the belt guide is heated by the electromagnetic induction of the first heating portion, but the second region of the belt guide is not heated by the electromagnetic induction of the first heating portion. Therefore, it is possible to suppress excessive temperature rise at both ends of the fixing belt in the direction of the rotation axis. Further, by providing the second heating portion, the second region of the belt guide can be heated as needed. As a result, the temperature of both ends of the fixing belt in the direction of the rotation axis can be adjusted.
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following contents.
図1は、実施形態の画像形成装置1の構成を示す概略断面図である。本実施形態の画像形成装置1の一例としては、中間転写ベルト31を用いてトナー像を用紙Pに転写するタンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置1は、例えばプリント(印刷)、スキャン(画像読取)、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であって良い。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the image forming apparatus 1 of the embodiment. An example of the image forming apparatus 1 of the present embodiment is a tandem color printer that transfers a toner image onto paper P using an
画像形成装置1は、図1に示すように、その本体2に設けられた給紙部3、用紙搬送部4、露光部5、画像形成部20、転写部30、定着装置40、用紙排出部7及び制御部8を含む。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a
給紙部3は、複数枚の用紙P(記録媒体)を収容し、印刷時に用紙Pを1枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部4は、給紙部3から送り出された用紙Pを二次転写部33及び定着装置40へと搬送し、さらに定着後の用紙Pを用紙排出口4aから用紙排出部7に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部4は、第一面の定着後の用紙Pを分岐部4bによって反転搬送部4cに振り分け、用紙Pを再度、二次転写部33及び定着装置40へと搬送する。露光部5は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部20に向かって照射する。
The
画像形成部20は、中間転写ベルト31の下方に配置される。画像形成部20は、イエロー用の画像形成部20Y、シアン用の画像形成部20C、マゼンタ用の画像形成部20M及びブラック用の画像形成部20Bを含む。これらの4つの画像形成部20は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Y」、「C」、「M」、「B」の識別記号は省略することがある。
The image forming unit 20 is arranged below the
画像形成部20は、所定の方向(図1における時計回り)に回転可能に支持された像担持体である感光体ドラム21を備える。画像形成部20は、さらに感光体ドラム21の周囲に、その回転方向に沿って帯電部、現像部及びドラムクリーニング部を備える。なお、現像部とドラムクリーニング部との間に一次転写部32が配置される。 The image forming unit 20 includes a photoconductor drum 21 which is an image carrier rotatably supported in a predetermined direction (clockwise in FIG. 1). The image forming unit 20 further includes a charging unit, a developing unit, and a drum cleaning unit around the photoconductor drum 21 along the rotation direction thereof. The primary transfer unit 32 is arranged between the developing unit and the drum cleaning unit.
帯電部は、感光体ドラム21の外周面を所定電位に帯電させる。そして、露光部5から照射されたレーザー光によって感光体ドラム21の外周面に原稿画像の静電潜像が形成される。現像部は、この静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。4つの画像形成部20それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。 The charging unit charges the outer peripheral surface of the photoconductor drum 21 to a predetermined potential. Then, an electrostatic latent image of the original image is formed on the outer peripheral surface of the photoconductor drum 21 by the laser light emitted from the exposure unit 5. The developing unit attaches toner to the electrostatic latent image and develops it to form a toner image. Each of the four image forming units 20 forms toner images of different colors.
転写部30は、中間転写ベルト31、一次転写部32Y、32C、32M、32B、二次転写部33及びベルトクリーニング部34を備える。中間転写ベルト31は、4つの画像形成部20の上方に配置される。中間転写ベルト31は、所定の方向(図1における反時計回り)に回転可能に支持され、4つの画像形成部20それぞれで形成されたトナー像が順次重ねて一次転写される中間転写体である。4つの画像形成部20は、中間転写ベルト31の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。
The
一次転写部32Y、32C、32M、32Bは、中間転写ベルト31を挟んで、各色の画像形成部20Y、20C、20M、20Bの上方に配置される。二次転写部33は、用紙搬送部4の、定着装置40よりも用紙搬送方向上流側であって、転写部30の、各色の画像形成部20Y、20C、20M、20Bよりも中間転写ベルト31の回転方向下流側に配置される。ベルトクリーニング部34は、各色の画像形成部20Y、20C、20M、20Bよりも中間転写ベルト31の回転方向上流側に配置される。
The
トナー像は、各色の一次転写部32Y、32C、32M、32Bで中間転写ベルト31の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト31の回転とともに所定のタイミングで4つの画像形成部20のトナー像が連続して重ねて中間転写ベルト31に転写されることにより、中間転写ベルト31の外周面にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。ドラムクリーニング部は、一次転写後に感光体ドラム21の外周面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。
The toner image is first transferred to the outer peripheral surface of the
中間転写ベルト31の外周面のカラートナー像は、用紙搬送部4によって同期をとって送られてきた用紙Pに、二次転写部33に形成される二次転写ニップ部で転写される。ベルトクリーニング部34は、二次転写後に中間転写ベルト31の外周面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。
The color toner image on the outer peripheral surface of the
定着装置40は、トナー像が転写された用紙Pを加圧、加熱してトナー像を用紙Pに定着させる。
The fixing
制御部8は、不図示のCPU、画像処理部、記憶部、その他の電子回路及び電子部品を含む。CPUは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置1に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置1の機能に係る処理を行う。給紙部3、用紙搬送部4、露光部5、画像形成部20、転写部30及び定着装置40それぞれは、制御部8から個別に指令を受け、連動して用紙Pへの印刷を行う。記憶部は、例えば不図示のプログラムROM(Read Only Memory)、データROMなどといった不揮発性の記憶装置と、RAM(Random Access Memory)のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。
The control unit 8 includes a CPU (not shown), an image processing unit, a storage unit, other electronic circuits, and electronic components (not shown). The CPU controls the operation of each component provided in the image forming apparatus 1 based on the control program or data stored in the storage unit, and performs processing related to the function of the image forming apparatus 1. Each of the
続いて、実施形態の定着装置40の構成について、図2、図3及び図4を用いて説明する。図2は、実施形態の定着装置40の断面正面図である。図3は、実施形態の定着装置40の切断部端面側面図である。図4は、第1実施形態の定着装置40の部分断面正面図であって、ベルトガイド46の第2の領域462の箇所を示す図である。
Subsequently, the configuration of the fixing
なお、図2、図3及び図4では、説明の便宜上、定着ニップ部Nに対して、定着ベルト41を上方に配置し、加圧ローラー42(加圧部材)を下方に配置した構成を描画した。図2の、左方が定着装置40に対する用紙搬送方向上流側であり、右方が定着装置40に対する用紙搬送方向下流側である。図2は、図3のII−II線における断面図であり、図3は、図2のIII−III線における切断部端面図であり、図4は、図3のIV−IV線における断面図である。
Note that, in FIGS. 2, 3 and 4, for convenience of explanation, a configuration in which the fixing
定着装置40は、図2及び図3に示すように、定着ベルト41、加圧ローラー42(加圧部材)、ニップ形成部材43、第1の加熱部44、フレーム部材45、ベルトガイド46及び第2の加熱部47を備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
定着ベルト41は、定着装置40の筐体部に、水平な軸線回りに回転可能に支持される。定着ベルト41は、無端状であって、例えば外径20mm〜50mmの円筒形状で構成され、回転軸線方向(用紙Pの搬送方向と直交する幅方向)において加圧ローラー42とほぼ同じ長さを有する。定着ベルト41は、記録媒体である用紙Pの搬送方向に沿って回転可能である。
The fixing
定着ベルト41は、基材層である発熱層の外周側に弾性層、離型層が設けられた積層構造を有する。発熱層は、例えば厚さ30μm〜50μmのニッケル等の金属製フィルムや、または例えば銅、銀、アルミニウム等の金属粉末を混入した厚さ50μm〜100μmのポリイミドフィルムで構成される。弾性層は、例えば厚さ100μm〜500μmのシリコンゴム等で構成される。離型層は、例えば厚さ30μm〜50μmのPFA(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)等のフッ素系樹脂で構成される。
The fixing
加圧ローラー42は、定着装置40の筐体部に、水平な軸線回りに回転可能に支持される。加圧ローラー42は、円柱形状で構成され、回転軸線方向(用紙Pの幅方向)において定着ベルト41とほぼ同じ長さを有する。加圧ローラー42には、不図示の加圧機構によって、定着ベルト41に向けて所定の圧力が付与される。加圧ローラー42の外周面は、定着ベルト41を介してニップ形成部材43を圧して定着ベルト41の外周面に接触し、定着ニップ部Nを形成する。
The
加圧ローラー42は、モーターを含む駆動源(不図示)に連結され、当該モーターから動力を得て、図2において時計回りに回転する。加圧ローラー42は、定着ベルト41の外周面に接触し、定着ベルト41に回転駆動力を与える。
The pressurizing
加圧ローラー42は、芯金の外周側に弾性層、離型層が設けられた積層構造を有する。芯金は、例えば直径20mm程度のアルミニウム等の金属で構成される。弾性層は、例えば厚さ8mm程度のシリコンゴム等で構成される。離型層は、例えば厚さ10μm〜50μm程度のPFA等のフッ素系樹脂で構成される。
The
ニップ形成部材43は、定着ベルト41を隔てて加圧ローラー42と対向して定着ベルト41の内側に配置される。ニップ形成部材43は、定着ベルト41の内周面に接触し、定着ベルト41と加圧ローラー42との間に定着ニップ部Nを形成する。
The
ニップ形成部材43は、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)に沿って、定着ベルト41とほぼ同じ長さで延びる略直方体形状を有する。ニップ形成部材43は、例えばアルミニウム等の金属や、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂で構成される基材を有する。ニップ形成部材43は、当該基材の定着ベルト41との対向側に、例えばエラストマー、シリコンゴム等で構成される弾性層を有することにして良い。さらに、ニップ形成部材43は、定着ベルト41との対向領域に、例えばPFA等のフッ素系樹脂で構成されたシート材(離型層)を有する。シート材は、定着ニップ部Nにおいて定着ベルト41の内周面に接触し、定着ニップ部Nよりも定着ベルト41の回転方向上流側及び下流側の、定着ベルト41とは接触しない領域まで延びる。
The
第1の加熱部44は、定着ベルト41に対して加圧ローラー42が配置された側とは反対側の領域に、所定の間隙を隔てて定着ベルト41の外周面に対向配置される。第1の加熱部44は、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)に沿って、定着ベルト41及びベルトガイド46よりも長く延びる。
The
第1の加熱部44は、励磁コイル441と、不図示の保持部材、コア等と、を備える。励磁コイル441及びコアは、保持部材によって所定位置に保持される。励磁コイル441は、複数本の導線を束ねたリッツ線で構成され、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)に沿って延びるように巻き回されている。励磁コイル441は、定着ベルト41の周方向において、定着ベルト41の外周面に沿って円弧形状に構成される。
The
第1の加熱部44は、定着ベルト41を電磁誘導によって加熱する。詳細に言えば、第1の加熱部44は、定着ベルト41の発熱層を誘導加熱によって発熱させることで、定着ベルト41を加熱する。
The
フレーム部材45は、定着ベルト41の径方向略中心部であって、ニップ形成部材43と、後述するベルトガイド46の接触部4611、4621との間に配置される。フレーム部材45は、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)に沿って、定着ベルト41よりも長く延びる。
The
フレーム部材45は、ニップ形成部材43及びベルトガイド46を保持する。ニップ形成部材43は、フレーム部材45の、定着ニップ部Nと対向するニップ対向壁部451に固定される。ベルトガイド46は、フレーム部材45の、定着ニップ部Nの定着ベルト41の回転方向上流側及び下流側それぞれの側壁部452に接続される。
The
ベルトガイド46は、定着ベルト41を隔てて第1の加熱部44と対向して定着ベルト41の内側に配置される。ベルトガイド46は、定着ニップ部N以外の定着ベルト41の内周面に接触し、定着ベルト41を内側から支持する。ベルトガイド46は、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)に沿って、定着ベルト41とほぼ同じ長さで延びる板金で構成される。
The
ベルトガイド46は、図3に示すように、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)に沿って配列された第1の領域461と、第2の領域462と、を有する。第1の領域461及び第2の領域462それぞれは、図2及び図4に示すように、接触部4611、4621と、接続部4612、4622と、を含む。
As shown in FIG. 3, the
接触部4611、4621は、定着ベルト41の径方向中心部を隔てて、定着ニップ部Nの反対側に配置される。接触部4611、4621は、定着ベルト41の内周面に沿って円弧状に湾曲する。接触部4611、4621は、ほぼ全域にわたって、定着ベルト41の内周面に接触する。接触部4611、4621は、定着ベルト41を隔てて励磁コイル441と対向する。
The
接続部4612、4622は、接触部4611、4621の、定着ベルト41の回転方向下流側に配置される。接続部4612、4622は、接触部4611、4621の周方向一端部に連結される。接続部4612、4622は、接触部4611、4621の周方向一端部から定着ベルト41の径方向内側に向かって屈曲して延び、さらにフレーム部材45に隣接して定着ニップ部Nに向かって屈曲する。接続部4612、4622は、定着ベルト41と接触しない。接続部4612、4622は、フレーム部材45の側壁部452に接続される。
The connecting
ベルトガイド46の第1の領域461は、図3に示すように、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)の中央部に配置される。第1の領域461は、例えば厚さ0.1mm〜0.5mmのSUS430等の弾性を有する磁性材料で構成される。
As shown in FIG. 3, the
ベルトガイド46の第2の領域462は、図3に示すように、第1の領域461の、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)の両端部側それぞれに配置される。第2の領域462は、例えばアルミニウム等の非磁性材料で構成される。
As shown in FIG. 3, the
第2の加熱部47は、図4に示すように、電源部471を備え、ベルトガイド46の第2の領域462に電気的に接続される。電源部471から送られる電流は、第2の領域462の接触部4621を周方向に沿って流れる。第2の加熱部47は、電流を流すことで第2の領域462を発熱させ、第2の領域462を加熱する。
As shown in FIG. 4, the
上記の構成によれば、ベルトガイド46の第1の領域461は第1の加熱部44の電磁誘導によって加熱されるが、ベルトガイド46の第2の領域462は第1の加熱部44の電磁誘導によって加熱されない。したがって、定着ベルト41の回転軸線方向の両端部の過剰な昇温を抑制することが可能である。さらに、第2の加熱部47を備えることで、必要に応じてベルトガイド46の第2の領域462を加熱することができる。これにより、定着ベルト41の回転軸線方向の両端部の温度調整が可能である。
According to the above configuration, the
定着ニップ部Nは、図3に示すように、用紙幅方向のサイズが第1のサイズWp1である用紙Pと、用紙幅方向のサイズが第1のサイズWp1よりも大きい第2のサイズWp2である用紙Pと、を通過させることができる。ベルトガイド46の第1の領域461の用紙幅方向のサイズWb1は、定着ニップ部Nを通過させることができる用紙Pの第1のサイズWp1よりも大きく、第2のサイズWp2よりも小さい。
As shown in FIG. 3, the fixing nip portion N is a paper P having a size in the paper width direction of the first size Wp1 and a second size Wp2 having a size in the paper width direction larger than the first size Wp1. A certain sheet P and can be passed through. The size Wb1 of the
この構成によれば、例えば本実施形態の画像形成装置1において、標準的に使用される用紙Pの幅方向のサイズが第1のサイズWp1である場合に、第1の加熱部44の電磁誘導によって、ベルトガイド46の第1の領域461のみを加熱することができる。したがって、第1のサイズWp1の用紙Pが使用されるより多くの期間において、用紙Pが通過しないベルトガイド46の第2の領域462が加熱されることを抑制することが可能である。
According to this configuration, for example, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, when the size of the paper P used as standard in the width direction is the first size Wp1, the electromagnetic induction of the
続いて、本発明の実施例の定着装置40と、当該実施例とは異なる従来構成の比較例の定着装置と、の比較について、次に説明する。図5は、実施例の定着装置40の定着ベルト41の温度分布を示すグラフである。図6は、実施例に対する比較例の定着装置の定着ベルトの温度分布を示すグラフである。図7は、実施例の定着装置40の定着ベルト41の温度分布を示すグラフであって、第2の加熱部47を作動させた状態を示すグラフである。図5、図6及び図7の横軸は、定着ベルトの回転軸線方向(用紙幅方向)の位置を表している。図5、図6及び図7の縦軸は、定着ベルトの表面温度を表している。
Next, a comparison between the fixing
図6に定着ベルトの温度分布を示した比較例の定着装置は、定着ベルトの用紙幅方向の全域にわたって加熱し、定着ニップ部の幅方向中央に合わせて用紙を通過させる。図6によれば、比較例の定着装置の場合、定着ベルトの用紙幅方向の全域よりも小さいサイズWp0の用紙を定着ニップ部に通過させると、定着ベルトの幅方向の両端部Beでは、熱が用紙に奪われることが無く、定着ベルトの表面温度が過剰に昇温していることが分かる。 In the fixing device of the comparative example in which the temperature distribution of the fixing belt is shown in FIG. 6, the fixing device is heated over the entire area in the width direction of the fixing belt, and the paper is passed along the center of the fixing nip portion in the width direction. According to FIG. 6, in the case of the fixing device of the comparative example, when a paper having a size Wp0 smaller than the entire area in the paper width direction of the fixing belt is passed through the fixing nip portion, heat is generated at both ends Be in the width direction of the fixing belt. It can be seen that the surface temperature of the fixing belt has risen excessively without being robbed by the paper.
これに対して、図5に定着ベルト41の温度分布を示した実施例の定着装置40は、第1の加熱部44の電磁誘導によって、ベルトガイド46の第1の領域461は加熱されるが、第2の領域462は加熱されない。これにより、定着ベルト41の、第2の領域462と隣接する領域は、第1の領域461と隣接する領域よりも表面温度が低い。すなわち、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)の両端部の過剰な昇温を抑制できていることが分かる。
On the other hand, in the fixing
また、図7に定着ベルト41の温度分布を示した実施例の定着装置40では、第2の加熱部47によって、ベルトガイド46の第2の領域462を加熱している。これにより、定着ベルト41の、第2の領域462と隣接する領域であって、第1のサイズWp1よりも大きい第2のサイズWp2である用紙Pの通過領域は、その用紙幅方向の外側の領域よりも表面温度が高い。すなわち、第2のサイズWp2である用紙Pを定着ニップ部Nに通過させる場合に、用紙Pを適正に加熱することが可能である。このようにして、実施例の定着装置40は、定着ベルト41の回転軸線方向(用紙幅方向)の両端部の温度調整が可能である。
Further, in the fixing
ベルトガイド46は、図3に示すように、第1の領域461と、第2の領域462との間に隙間Gを有する。すなわち、ベルトガイド46の第1の領域461と、第2の領域462とが離間しているので、第1の領域461の熱が第2の領域462に伝達することを防止することができる。したがって、第2の領域462を昇温させずに、第1の領域461のみを高温で維持させる作用を向上させることが可能である。
As shown in FIG. 3, the
次に、第2実施形態の定着装置40について説明する。図8は、第2実施形態の定着装置40の断面正面図であって、ベルトガイド46の第2の領域463の箇所を示す図である。なお、第2実施形態の基本的な構成は、先に説明した第1実施形態(図1から図3参照)と同じであるので、共通する構成要素には前と同じ符号または同じ名称を付してその説明を省略する場合があり、特徴箇所以外の構成の記載を省略する。
Next, the fixing
第2実施形態の定着装置40のベルトガイド46は、図8に示すように、第2の領域463を有する。第2の領域463は、接触部4631と、接続部4632と、凹部4633と、を有する。
The
凹部4633は、円弧状に湾曲した接触部4631の内周部に設けられる。凹部4633は、接触部4631の内周面から径方向外側に向かって窪む。凹部4633は、少なくとも1つ設けられ、例えば本実施形態では5つ設けられる。5つの凹部4633は、周方向に所定間隔で配列される。
The
第2の領域463は、電源部471を備える第2の加熱部47が電気的に接続される。電源部471から送られる電流は、第2の領域463の接触部4631を周方向に沿って流れる。凹部4633は、電流が流れる方向と直交する方向、すなわち定着ベルト41の回転軸線方向(図8の紙面奥行き方向)に延びるように形成されている。これにより、第2の領域463は、凹部4633の箇所でその厚さが薄くなっている。言い換えると、第2の領域463は、凹部4633の箇所でその径方向の間隔が狭くなっている。
In the
この構成によれば、電源部471から送られる電流は、凹部4633の箇所で抵抗を受ける。これにより、凹部4633の箇所において発熱量が増加する。したがって、第2の加熱部47による加熱効率を向上させることが可能になる。
According to this configuration, the current sent from the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
例えば、上記実施形態では、画像形成装置1は、複数色の画像を順次重ねて形成するいわゆるタンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではなく、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であって良い。 For example, in the above embodiment, the image forming apparatus 1 is a so-called tandem type image forming apparatus for color printing in which images of a plurality of colors are sequentially superimposed, but the image forming apparatus 1 is limited to such a model. Instead, it may be an image forming apparatus for color printing or an image forming apparatus for monochrome printing, which is not a tandem type.
本発明は、定着装置及び画像形成装置において利用可能である。 The present invention can be used in fixing devices and image forming devices.
1 画像形成装置
40 定着装置
41 定着ベルト
42 加圧ローラー(加圧部材)
43 ニップ形成部材
44 第1の加熱部
45 フレーム部材
46 ベルトガイド
47 第2の加熱部
461 第1の領域
462、463 第2の領域
471 電源部
4611、4621、4631 接触部
4612、4622、4632 接続部
4633 凹部
G 隙間
N 定着ニップ部
P 用紙
Wp1 第1のサイズ
Wp2 第2のサイズ
1 Image forming
43
Claims (5)
前記定着ベルトの外周面に接触して前記定着ベルトに回転駆動力を与える加圧部材と、
前記定着ベルトを隔てて前記加圧部材と対向して前記定着ベルトの内側に配置され、前記定着ベルトの内周面に接触して定着ニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着ベルトの外周面に対向配置され、前記定着ベルトを電磁誘導によって加熱する第1の加熱部と、
前記定着ニップ部以外の前記定着ベルトの内周面に接触して前記定着ベルトを内側から支持するベルトガイドと、
を備え、
前記ベルトガイドは、
前記定着ベルトの回転軸線方向の中央部に配置された磁性材料で構成された第1の領域と、
前記第1の領域の前記回転軸線方向の両端部側それぞれに配置された非磁性材料で構成された第2の領域と、
を有するとともに、前記第2の領域を加熱する第2の加熱部を備えることを特徴とする定着装置。 An endless fixing belt that can rotate along the transport direction of the recording medium,
A pressure member that comes into contact with the outer peripheral surface of the fixing belt and gives a rotational driving force to the fixing belt.
A nip forming member which is arranged inside the fixing belt so as to face the pressure member across the fixing belt and contacts the inner peripheral surface of the fixing belt to form a fixing nip portion.
A first heating unit, which is arranged to face the outer peripheral surface of the fixing belt and heats the fixing belt by electromagnetic induction,
A belt guide that contacts the inner peripheral surface of the fixing belt other than the fixing nip portion and supports the fixing belt from the inside, and
With
The belt guide
A first region made of a magnetic material arranged at the center of the fixing belt in the direction of the rotation axis, and
A second region made of a non-magnetic material arranged on both ends of the first region in the direction of the rotation axis, and a second region.
A fixing device comprising a second heating portion for heating the second region.
前記第1の領域の前記幅方向のサイズは、前記第1のサイズよりも大きく、前記第2のサイズよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The fixing nip portion has a size in the width direction orthogonal to the transport direction of the recording medium, which is the first size, and the recording medium, which has a second size larger than the first size. And, it is possible to pass through,
The fixing device according to claim 1, wherein the size of the first region in the width direction is larger than the first size and smaller than the second size.
前記第2の領域は、電流が流れる方向と直交する方向に延びる凹部を有し、当該凹部の箇所でその厚さが薄くなっていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の定着装置。 The second heating unit generates heat in the second region by passing an electric current through it.
Any one of claims 1 to 3, wherein the second region has a recess extending in a direction orthogonal to the direction in which the current flows, and the thickness of the recess is reduced at the portion of the recess. The fixing device according to.
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