JP3333897B2 - ベルト式定着装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
などの電子写真式画像形成装置において、用紙などのシ
ートに現像剤を加熱して定着するベルト式の定着装置に
関する。
などの電子写真式画像形成装置において、用紙などのシ
ートに現像剤を加熱して定着するベルト式の定着装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真式画像形成装置では、用紙など
のシートに転写された現像剤（未定着トナー像）を定着
部で加熱溶融してシートに定着している。したがって、
定着部における消費電力が大きい。特に、熱容量の大き
い一対のローラでシートを搬送しながら現像剤を加熱す
る熱ローラ式定着装置では、定着に適正な温度までロー
ラを昇温するのに要する時間が長いので、待機中でもロ
ーラを一定温度以上に保つ必要があり、電力消費量が著
しく大きい。この問題を解消するために、近年、未定着
現像剤と接触する部材として熱容量が比較的小さなベル
ト材を使用したベルト式定着装置が提案されている。
のシートに転写された現像剤（未定着トナー像）を定着
部で加熱溶融してシートに定着している。したがって、
定着部における消費電力が大きい。特に、熱容量の大き
い一対のローラでシートを搬送しながら現像剤を加熱す
る熱ローラ式定着装置では、定着に適正な温度までロー
ラを昇温するのに要する時間が長いので、待機中でもロ
ーラを一定温度以上に保つ必要があり、電力消費量が著
しく大きい。この問題を解消するために、近年、未定着
現像剤と接触する部材として熱容量が比較的小さなベル
ト材を使用したベルト式定着装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記ベルト式定着装置
のうちには、ベルトの内側に加熱装置を設けると共に、
ベルトの外側には加熱装置に対向して加圧ローラを設
け、加熱装置をベルトを介して加圧ローラに押圧するよ
うに構成したものがある。ところで、この定着装置で
は、ベルトに対して加圧ローラがスリップするのを防止
するために、加熱装置をベルト（加圧ローラ）に対して
強く押圧しなければならない。しかし、押圧力を大きく
すると加熱装置のベルト支持部や該支持部と接するベル
ト内面の摩耗が著しく、加熱装置やベルトの耐久性が低
下するという問題があった。また、この問題は、ベルト
の内側に配置されたローラ又は外側に配置されたローラ
のいずれか一方だけを駆動し、残る他方のローラはベル
トとの摩擦により従動回転する形式のものでは特に顕著
であった。
のうちには、ベルトの内側に加熱装置を設けると共に、
ベルトの外側には加熱装置に対向して加圧ローラを設
け、加熱装置をベルトを介して加圧ローラに押圧するよ
うに構成したものがある。ところで、この定着装置で
は、ベルトに対して加圧ローラがスリップするのを防止
するために、加熱装置をベルト（加圧ローラ）に対して
強く押圧しなければならない。しかし、押圧力を大きく
すると加熱装置のベルト支持部や該支持部と接するベル
ト内面の摩耗が著しく、加熱装置やベルトの耐久性が低
下するという問題があった。また、この問題は、ベルト
の内側に配置されたローラ又は外側に配置されたローラ
のいずれか一方だけを駆動し、残る他方のローラはベル
トとの摩擦により従動回転する形式のものでは特に顕著
であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明はベルト
式定着装置における上述の問題を解消するためになされ
たもので、無端状のベルトと、上記ベルトの外側に配置
され、ベルトの外周部に当接する外側ローラと、上記ベ
ルトの内側に配置され、上記外側ローラにベルトを介し
て圧接するように固定配置された加熱装置と、上記ベル
トの内側に配置され、上記外側ローラにベルトを介して
圧接する内側ローラとを備え、上記内側ローラの上記外
側ローラに対する押圧力は上記加熱装置の上記外側ロー
ラに対する押圧力よりも大きく設定されていることを特
徴とするものである。本発明の他の形態のベルト式定着
装置は、上記外側ローラが駆動されて回転することを特
徴とするものである。また、本発明の他の形態のベルト
式定着装置は、上記ベルトの内側から外側に向けて付勢
されたテンションローラを有することを特徴とするもの
である。
式定着装置における上述の問題を解消するためになされ
たもので、無端状のベルトと、上記ベルトの外側に配置
され、ベルトの外周部に当接する外側ローラと、上記ベ
ルトの内側に配置され、上記外側ローラにベルトを介し
て圧接するように固定配置された加熱装置と、上記ベル
トの内側に配置され、上記外側ローラにベルトを介して
圧接する内側ローラとを備え、上記内側ローラの上記外
側ローラに対する押圧力は上記加熱装置の上記外側ロー
ラに対する押圧力よりも大きく設定されていることを特
徴とするものである。本発明の他の形態のベルト式定着
装置は、上記外側ローラが駆動されて回転することを特
徴とするものである。また、本発明の他の形態のベルト
式定着装置は、上記ベルトの内側から外側に向けて付勢
されたテンションローラを有することを特徴とするもの
である。
【０００５】
【発明の効果】このように、本発明のベルト式定着装置
では、ベルトの内側には加熱装置の他に内側ローラを設
け、この内側ローラのベルト及び外側ローラに対する圧
接力を加熱装置のそれよりも大きくしているので、主と
して内側ローラの押圧力に基づいてベルトと外側ローラ
とのスリップが防止される。このため、加熱装置及びこ
れと接触するベルト内面の摩耗が減少し、これらを長期
に亘り使用できる。
では、ベルトの内側には加熱装置の他に内側ローラを設
け、この内側ローラのベルト及び外側ローラに対する圧
接力を加熱装置のそれよりも大きくしているので、主と
して内側ローラの押圧力に基づいてベルトと外側ローラ
とのスリップが防止される。このため、加熱装置及びこ
れと接触するベルト内面の摩耗が減少し、これらを長期
に亘り使用できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。図１は定着装置
の概略断面を示し、全体を符号１０で示す無端状の定着
用ベルトは、耐熱性の樹脂（例えばポリイミド）又は金
属（例えばステンレス）からなる薄肉のフィルムで作ら
れている。ベルト１０はまた、その内側に固定配置した
加熱装置１２、回転自在に配設した支持ローラ（内側ロ
ーラ）１４及びテンションローラ１６により支持されて
おり、加熱装置１２から支持ローラ１４に延びるベルト
部分１８が、ベルト１０の外側に配置した加圧ローラ２
０の外周面に接触している。
の好適な実施の形態について説明する。図１は定着装置
の概略断面を示し、全体を符号１０で示す無端状の定着
用ベルトは、耐熱性の樹脂（例えばポリイミド）又は金
属（例えばステンレス）からなる薄肉のフィルムで作ら
れている。ベルト１０はまた、その内側に固定配置した
加熱装置１２、回転自在に配設した支持ローラ（内側ロ
ーラ）１４及びテンションローラ１６により支持されて
おり、加熱装置１２から支持ローラ１４に延びるベルト
部分１８が、ベルト１０の外側に配置した加圧ローラ２
０の外周面に接触している。
【０００７】加熱装置１２は、図２に詳細を示すよう
に、一対のベルト支持部２２を備えており、これら支持
部２２の間にヒータ２４を備えている。そして、加熱装
置１２は第１スプリング２６によりベルト１０の内側か
ら外側に向けて付勢されており、一対の支持部２２でベ
ルト１０を介して加圧ローラ２０に押圧している。図１
に戻り、支持ローラ１４は第２スプリング２８により加
圧ローラ２０に向けて付勢され、ベルト１０を介して加
圧ローラ２０に押圧している。ここで、支持ローラ１４
のベルト１０と加圧ローラ２０に対する押圧力Ｆ１は、
加熱装置１２のベルト１０と加圧ローラ２０に対する押
圧力Ｆ２よりも大きくしてある。具体的に、支持ローラ
１４の押圧力Ｆ１を３ｋｇ以上、加熱装置１２の押圧力
Ｆ２を１ｋｇ以下に設定するのが好ましい。テンション
ローラ１６は第３スプリング３０によりベルト１０の内
側から外側に向けて付勢されており、定着ベルト１０に
所定の張力を与えている。加圧ローラ２０はモータ３２
に駆動連結されており、矢印３４方向に回転するように
してある。
に、一対のベルト支持部２２を備えており、これら支持
部２２の間にヒータ２４を備えている。そして、加熱装
置１２は第１スプリング２６によりベルト１０の内側か
ら外側に向けて付勢されており、一対の支持部２２でベ
ルト１０を介して加圧ローラ２０に押圧している。図１
に戻り、支持ローラ１４は第２スプリング２８により加
圧ローラ２０に向けて付勢され、ベルト１０を介して加
圧ローラ２０に押圧している。ここで、支持ローラ１４
のベルト１０と加圧ローラ２０に対する押圧力Ｆ１は、
加熱装置１２のベルト１０と加圧ローラ２０に対する押
圧力Ｆ２よりも大きくしてある。具体的に、支持ローラ
１４の押圧力Ｆ１を３ｋｇ以上、加熱装置１２の押圧力
Ｆ２を１ｋｇ以下に設定するのが好ましい。テンション
ローラ１６は第３スプリング３０によりベルト１０の内
側から外側に向けて付勢されており、定着ベルト１０に
所定の張力を与えている。加圧ローラ２０はモータ３２
に駆動連結されており、矢印３４方向に回転するように
してある。
【０００８】以上の構成を有する定着装置では、モータ
３２が駆動すると加圧ローラ２０が矢印３４方向に回転
する。定着ベルト１０は押圧力Ｆ１とＦ２に基づく加圧
ローラ２０との摩擦により矢印３６方向に回転移動す
る。また、ベルト１０の移動により支持ローラ１４とテ
ンションローラ１６がそれぞれ矢印３８、４０方向に従
動回転する。そして、ヒータ２４に所定の電圧が印加さ
れると、このヒータ２４が発熱してベルト１０を加熱す
る。この状態で現像剤（未定着トナー像）４２を保持し
たシート４４がベルト１０と加圧ローラ２０との接触領
域に進入すると、これら現像剤４２とシート４４はベル
ト１０により加熱され、現像剤４２が溶融してシート４
４に定着する。
３２が駆動すると加圧ローラ２０が矢印３４方向に回転
する。定着ベルト１０は押圧力Ｆ１とＦ２に基づく加圧
ローラ２０との摩擦により矢印３６方向に回転移動す
る。また、ベルト１０の移動により支持ローラ１４とテ
ンションローラ１６がそれぞれ矢印３８、４０方向に従
動回転する。そして、ヒータ２４に所定の電圧が印加さ
れると、このヒータ２４が発熱してベルト１０を加熱す
る。この状態で現像剤（未定着トナー像）４２を保持し
たシート４４がベルト１０と加圧ローラ２０との接触領
域に進入すると、これら現像剤４２とシート４４はベル
ト１０により加熱され、現像剤４２が溶融してシート４
４に定着する。
【０００９】以上の定着動作の際に、ベルト１０の内面
は加熱装置１２のベルト支持部２２と絶えず接触してお
り、両者の接触部に摩耗が発生する。しかし、上述のよ
うに、加熱装置１２のベルト１０に対する押圧力Ｆ２は
相当小さくしてあるので、摩耗の進行は極めて緩慢であ
る。したがって、ベルト１０や加熱装置１２が摩耗によ
りそれらの耐久寿命に達するまでの期間を非常に長くす
ることができる。また、押圧力Ｆ２により、加熱装置１
２に支持されているベルト部分１８は加圧ローラ２０に
安定して接触しているので、ベルト１０の熱は確実に現
像剤４２やシート４４に確実に伝達され、安定した定着
が行われる。他方、加熱装置１２の押圧力Ｆ２を小さく
する代わりに支持ローラ１４の押圧力Ｆ１を大きくして
いるので、支持ローラ１４に対向するベルト１０と加圧
ローラ２０との間で加圧ローラ２０の回転が確実にベル
ト１０に伝達され、両者の間にスリップが生じることは
ない。また、本実施形態の定着装置では、支持ローラ１
４は加熱装置１２に対して、ベルト１０の移動方向すな
わちシート４４の搬送方向下流側に配置されている。こ
のため、シート４４上の現像剤４２は加熱装置１２付近
で溶融された状態で、更に大きな圧力下にある支持ロー
ラ１４付近を通過するので、定着力が向上する。
は加熱装置１２のベルト支持部２２と絶えず接触してお
り、両者の接触部に摩耗が発生する。しかし、上述のよ
うに、加熱装置１２のベルト１０に対する押圧力Ｆ２は
相当小さくしてあるので、摩耗の進行は極めて緩慢であ
る。したがって、ベルト１０や加熱装置１２が摩耗によ
りそれらの耐久寿命に達するまでの期間を非常に長くす
ることができる。また、押圧力Ｆ２により、加熱装置１
２に支持されているベルト部分１８は加圧ローラ２０に
安定して接触しているので、ベルト１０の熱は確実に現
像剤４２やシート４４に確実に伝達され、安定した定着
が行われる。他方、加熱装置１２の押圧力Ｆ２を小さく
する代わりに支持ローラ１４の押圧力Ｆ１を大きくして
いるので、支持ローラ１４に対向するベルト１０と加圧
ローラ２０との間で加圧ローラ２０の回転が確実にベル
ト１０に伝達され、両者の間にスリップが生じることは
ない。また、本実施形態の定着装置では、支持ローラ１
４は加熱装置１２に対して、ベルト１０の移動方向すな
わちシート４４の搬送方向下流側に配置されている。こ
のため、シート４４上の現像剤４２は加熱装置１２付近
で溶融された状態で、更に大きな圧力下にある支持ロー
ラ１４付近を通過するので、定着力が向上する。
【００１０】図３、４は本発明の他の実施例を示す。な
お、第１実施例と同一の部分には同一の符号に１００を
加えた符号を付して説明を省略する。この定着装置で
は、加熱装置１１２を付勢している第１スプリング１２
６の一端が可動部材１５０に連結され、可動部材１５０
は補助スプリング１５２を介して定着装置本体１５４に
連結されている。また、可動部材１５０には偏心カム１
５６の外周面が当接しており、偏心カム１５６がソレノ
イド１５８に連結されている。そして、ソレノイド１５
８の駆動により偏心カム１５６が回転し、それにより可
動部材１５０が動作して、加熱装置１１２をこれがベル
ト１１０に接触した状態（図３）とベルト１１０から離
間した状態（図４）に切り替えられる。したがって、シ
ートジャム等によりベルト１１０が緊急停止した場合に
ソレノイド１５８を駆動して加熱装置１１２をベルト１
１０から離間させるようにすれば、加熱装置１１２に対
向しているベルト部分１１８が局部的に加熱されること
がなく、ベルト１１０の損傷が防止される。尚、加熱装
置１１２を離間させた場合でも、ベルト１１０は、支持
ローラ１１４及び加圧ローラ１２０により保持されてい
るので、移動方向に対して直交する方向にずれることは
ない。
お、第１実施例と同一の部分には同一の符号に１００を
加えた符号を付して説明を省略する。この定着装置で
は、加熱装置１１２を付勢している第１スプリング１２
６の一端が可動部材１５０に連結され、可動部材１５０
は補助スプリング１５２を介して定着装置本体１５４に
連結されている。また、可動部材１５０には偏心カム１
５６の外周面が当接しており、偏心カム１５６がソレノ
イド１５８に連結されている。そして、ソレノイド１５
８の駆動により偏心カム１５６が回転し、それにより可
動部材１５０が動作して、加熱装置１１２をこれがベル
ト１１０に接触した状態（図３）とベルト１１０から離
間した状態（図４）に切り替えられる。したがって、シ
ートジャム等によりベルト１１０が緊急停止した場合に
ソレノイド１５８を駆動して加熱装置１１２をベルト１
１０から離間させるようにすれば、加熱装置１１２に対
向しているベルト部分１１８が局部的に加熱されること
がなく、ベルト１１０の損傷が防止される。尚、加熱装
置１１２を離間させた場合でも、ベルト１１０は、支持
ローラ１１４及び加圧ローラ１２０により保持されてい
るので、移動方向に対して直交する方向にずれることは
ない。
【００１１】なお、支持ローラの外周部をゴム等の弾性
材料で被覆し、現像剤で構成される画像の潰れを防止し
てもよい。
材料で被覆し、現像剤で構成される画像の潰れを防止し
てもよい。
【００１２】また、上記実施例では、加圧ローラをモー
タに駆動連結したが、ベルトに接する支持ローラ、テン
ションローラをモータに駆動連結し、これにより加圧ロ
ーラを従動回転させるようにしてもよい。
タに駆動連結したが、ベルトに接する支持ローラ、テン
ションローラをモータに駆動連結し、これにより加圧ロ
ーラを従動回転させるようにしてもよい。
【図１】 図１は本発明に係る定着装置の断面図であ
る。
る。
【図２】 加熱装置の拡大図である。
【図３】 本発明の第２実施例を示す部分断面図であ
る。
る。
【図４】 図３と共に加熱装置の可動機構を示す図であ
る。
る。
１０…ベルト、１２…加熱装置、１４…支持ローラ、１
６…テンションローラ、２０…加圧ローラ、２４…ヒー
タ。
６…テンションローラ、２０…加圧ローラ、２４…ヒー
タ。
Claims (3)
- 【請求項１】 無端状のベルトと、 上記ベルトの外側に配置され、ベルトの外周部に当接す
る外側ローラと、 上記ベルトの内側に配置され、上記外側ローラにベルト
を介して圧接するように固定配置された加熱装置と、 上記ベルトの内側に配置され、上記外側ローラにベルト
を介して圧接する内側ローラとを備え、 上記内側ローラの上記外側ローラに対する押圧力は上記
加熱装置の上記外側ローラに対する押圧力よりも大きく
設定されていることを特徴とするベルト式定着装置。 - 【請求項２】 上記ベルト式定着装置において、上記外
側ローラが駆動されて回転することを特徴とする請求項
１に記載のベルト定着装置。 - 【請求項３】 上記ベルト式定着装置において、上記ベ
ルトの内側から外側に向けて付勢されたテンションロー
ラを有することを特徴とする請求項１又は２のいずれか
に記載のベルト式定着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10685096A JP3333897B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ベルト式定着装置 |
| US08/845,490 US5832353A (en) | 1996-04-26 | 1997-04-25 | Belt-type fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10685096A JP3333897B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ベルト式定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292788A JPH09292788A (ja) | 1997-11-11 |
| JP3333897B2 true JP3333897B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=14444107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10685096A Expired - Fee Related JP3333897B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ベルト式定着装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5832353A (ja) |
| JP (1) | JP3333897B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10307496A (ja) * | 1996-10-04 | 1998-11-17 | Ricoh Co Ltd | ベルト定着装置 |
| US6026273A (en) * | 1997-01-28 | 2000-02-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Induction heat fixing device |
| JP3592485B2 (ja) * | 1997-06-12 | 2004-11-24 | 株式会社リコー | 定着装置 |
| JP3832180B2 (ja) | 2000-03-30 | 2006-10-11 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 高耐疲労性金属シートおよびそれを用いた定着ベルトおよびそれを用いたベルト式定着装置および金属材料の耐疲労性の評価装置およびその方法 |
| JP4126875B2 (ja) | 2001-01-09 | 2008-07-30 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 定着装置 |
| US6795678B2 (en) * | 2001-11-29 | 2004-09-21 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus for fixing a toner image on a sheet or recording medium by use of a belt member |
| JP2004029194A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Konica Minolta Holdings Inc | 定着装置を有する画像形成装置 |
| JP2004145260A (ja) * | 2002-07-04 | 2004-05-20 | Ricoh Co Ltd | 定着装置・画像形成装置・記録媒体の再生方法 |
| CN1320413C (zh) * | 2002-11-20 | 2007-06-06 | 精工爱普生株式会社 | 定影装置及图像形成装置 |
| US6801745B1 (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-05 | Lexmark International, Inc. | Fuser for an electrophotographic printer and method of using same |
| US7020424B2 (en) * | 2004-01-28 | 2006-03-28 | Lexmark International, Inc. | Backup belt assembly for use in a fusing system and fusing systems therewith |
| US7677718B2 (en) * | 2004-12-17 | 2010-03-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Flexible member having tensioning members |
| US7386264B2 (en) * | 2005-09-23 | 2008-06-10 | Lexmark International, Inc. | Fusing system including a backup belt assembly |
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