JP4110010B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - 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、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における定着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平09−171321号公報
【特許文献2】
特開平09−212026号公報
【特許文献3】
特開2002−106547号公報
【特許文献4】
特開2001−296770号公報
【0003】
昨今の環境改善活動の高まりや省エネ法の制定等、画像形成装置の分野においても省エネルギーへの対応が近年強く求められてきている。画像形成装置内部に着目すると、熱定着装置はエネルギー消費量が多く、エネルギー効率の改善に向けて様々な技術が提案・実施されている。
【0004】
エネルギー効率の改善例として、画像形成装置の未使用時には定着ローラの待機温度を下げ、エネルギー消費効率を改善する方法がある。しかし、この方法によると、使用時に定着装置のウォームアップに時間がかかり、ユーザが直ぐに作業を行えない等の弊害が生じてしまう。
【0005】
これに対して、例えば定着ローラ温度の上昇率を大きくする(温度上昇率の大きな定着ローラを使用する)ことによって、待機時には低温度を維持し、使用時には所定温度までの到達時間=ウォームアップ時間を短縮することが可能である。ウォームアップ時間を短縮する方法として、前述のように温度上昇率を高めれば良い訳だが、その方法のひとつとして定着ローラ芯金に薄肉の金属パイプのような熱容量の小さい部材を用いたものが近年多く用いられている。
【0006】
ところが、いたずらに定着ローラの芯金を薄肉化すると機械的強度が低下し、定着ローラ長手方向の撓みや、定着ローラ断面が潰れる等の変形の問題が生じてしまう。このような定着ローラの変形が発生すると、定着ローラと加圧ローラとで形成されるニップが軸方向中央部において狭くなってしまい、所望のニップ幅を得られないために定着不良が発生したり、搬送中央部と端部の線速差によって用紙シワを発生させる等の様々な不具合が発生してしまう。
【0007】
すなわち薄肉ローラのように機械的強度の弱いローラの場合、図8に示すように定着ローラ1に加圧ローラ2を圧接させた場合、定着ローラ1は軸方向の撓みによりローラ中央部で撓み量dが発生し、同時に図9に示すような径方向断面の潰れ(潰れ量=H1−H2)を引き起こしてしまう。この変形は従来の定着装置においても少なからず発生していたのだが、上述のように省エネ対応の薄肉定着ローラにおいてはその変形量の大きさにより、画像品質上の問題として重要視されるようになっている。
【0008】
図10のグラフに径φ40mm、厚さt=0.3mm、材質がアルミニウム製の定着ローラの上面及び下面の変位及び定着ローラの加圧方向の外径潰れ量の測定結果を示す。荷重(加圧力)増加とともに定着ローラの軸方向の撓みが発生し、下面の位置(図10中の下面変位量)は上昇するのに対して、径方向の断面の潰れが顕著であるため、定着ローラ上面の位置(図10中の上面変位量)は逆に荷重とともに下がってきている。この変形により、上述のようにローラ軸方向中央において圧力が下がり、ニップが狭くなって均一なニップが形成できず、従って定着不良を起こしてしまう。
【0009】
これらの問題を解決する方法として、特許文献1や特許文献2に開示されているように、定着ローラの外部あるいは内部に補強部材を設ける構造が提案されている。
【0010】
特許文献1に開示されている技術は、定着ローラ長手方向のたわみを解消しようとするものであり、加圧ローラに対してその外側から補強ローラを接触させ、スプリングでたわみを小さくする方向へ付勢し、加圧ローラを補強している。加圧ローラの中央部のみに補助ローラを設ける技術も開示している。
【0011】
また特許文献2に開示の技術は、ローラ断面方向のつぶれについて解消しようとするものであり、定着ローラ内に補強のためのリングを複数個装填して構成してある。
【0012】
ところで、定着ローラ内に補強のためのリングを装填すれば、定着ローラのたわみや断面のつぶれを大幅に削減することができるが、補強部材を装填した場合にはいくつかの新たな問題が生じ得る。
【0013】
すなわち、
▲1▼ 定着ローラに補強部材を固定することが困難である。
▲2▼ 定着ローラの変形を防止するための補強部材には大きな荷重が掛かるため、定着ローラにしっかりと固定しておかなければ定着ローラ内ですぐに外れてしまう。
▲3▼ 補強部材をシマリバメ状態で定着ローラ内に固定する場合、補強部材に高い精度が求められ、装填作業にも技術を要する。
▲4▼ また溶接等で定着ローラ内に固定する場合、加工コストが掛かるだけでなく溶接部に荷重が集中し、補強リングの破損の原因となる。
▲5▼ 定着ローラ内側に別部材が入っているため、熱容量が局所的に大きくなり、その部分の昇温が遅くなってしまう。
▲6▼ 補強部材のために定着ローラの熱源の構成が制限される(例えば、内部のハロゲンヒータで定着ローラを加熱する場合は、内側の補強部材を加熱してから芯金に熱伝導することとなり、熱応答性の遅れが発生する)。
等々である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、これらの問題に対し、例えば特許文献3には、定着ローラの内面に絞り加工によって定着ローラの高剛性を得る補強リブを設けることが開示されている。この技術によれば円周方向の潰れに対しては効果的であるが、軸方向の撓みに対しては限界があり、特に高速機に展開した場合に高荷重条件によっては撓みを防止するには限界があるのが現状である。また、前述のリブの形状、リブ高さ、本数等を増強し、撓み・潰れを防止することは可能であるが、その分、定着ローラの熱容量が増えてウォームアップ時間の短縮効果が低減するばかりでなく、上記不具合点▲5▼で述べたように、局所的に熱容量が大きくなりその部分の昇温が遅くなるという欠点があった。
【0015】
また、特許文献4に開示の技術は、定着ローラの撓み方向、潰れ方向各々に撓み防止のコロを設けて前記不具合を解消した例である。しかし、この技術によると、定着ローラの撓み・潰れを複数のコロで押さえる構成であるため、コロの熱容量により接触部分で局所的に昇温が遅くなってしまったり、定着ローラの撓み・潰れを抑える方向にコロを設け、夫々の強固な構造体に取りつける必要があり、コストアップを招いてしまうという問題があった。
【0016】
本発明は、従来の定着装置・画像形成装置における上述の問題を解決し、低コストに定着ローラの変形を防ぎ、加圧ローラとのニップを均一化して定着性能を向上することのできる定着装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、円筒状の定着ローラと該定着ローラに圧接される加圧ローラとを有する定着装置において、前記定着ローラの軸方向の中央部に1つのみ配置され、前記加圧ローラと反対側で前記定着ローラ外周面を押圧して前記加圧ローラの圧接による定着ローラの撓みを規制する撓み規制装置を設け、該撓み規制装置は、前記定着ローラ軸方向に並設される複数個の押圧部材を有し、前記定着ローラは、前記撓み規制装置の各押圧部材に対応するローラ軸方向位置でローラ内部にローラの変形を規制するための複数の補強部材または補強部が設けられていることにより解決される。
【0018】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記押圧部材が円筒形断面形状で回転可能に支持され、前記定着ローラに接触して回転することを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記押圧部材における前記定着ローラとの接触部の形状が、前記定着ローラ軸方向と垂直な方向から見た場合に、曲率を有する形状であることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記押圧部材の外周面に接触する清掃部材と、該清掃部材により清掃・回収した付着物を収容する付着物回収部とを設けることを提案する。
【0019】
また、前記の課題は、本発明により、請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置を備える画像形成装置により解決される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1,2は、本発明に係る定着装置の一例における要部を示す径方向の断面図及び軸方向の断面図である。
【0021】
これらの図において、定着ローラ1は、断熱ブッシュ3、定着ローラ軸受4を介して定着側板5に回動自在に支持されており、定着ローラの一方側端部に取りつけた歯車6が、図示しない駆動源と噛み合って回転駆動力を受けるようになっている。本例では、定着ローラ1の材質は、アルミまたは鉄の薄肉パイプを基体とし、肉厚は0.3〜2.0mm程度で、外周表面にはフッ素樹脂等の離型層が形成してあり、内部にはハロゲンヒータ7が配設されている。
【0022】
なお、図示は省略するが、定着ローラ1の周面には温度センサが接触又は近接配置してあり、この温度センサにより検出した定着ローラ1の温度を基にハロゲンヒータ7への通電を制御するようになっている。通常は、画像形成装置の電源を投入するとハロゲンヒータ7へ電流が流れ、定着ローラ1の温度は180℃前後の設定温度まで急激に上昇するようになっている。
【0023】
定着ローラ1に圧接される加圧ローラ2と反対側で、定着ローラの外周に接するように撓み防止装置10が設けられている。この撓み防止装置10は、半円状に突出して定着ローラ1に押圧される押圧部11aを有する押圧部材11と、その押圧部材11を保持する保持部材12と、定着ローラ1の撓みに抗する方向に押圧部材11を付勢するスプリング等の付勢手段13,13を有している。押圧部材11は保持部材12に嵌合され、図の上下方向に移動可能に保持されており、付勢手段13,13によって定着ローラ1の撓みに抗する方向に付勢されている。撓み防止装置10は、定着ローラ1の軸方向の中央部において定着装置の構造部材8に取り付けられている。
【0024】
ここで、当然ながら、付勢手段13による(押圧部材11を介した)定着ローラ1への押圧力は、定着ローラ1の撓みを矯正可能な付勢力とする。この例においてはスプリング等の付勢手段13を設けているが、定着ローラ1の撓み量を矯正する位置に押圧部材の押圧部11a先端位置を予め合わせて固定した構成としても良い。
【0025】
図2に示すように、定着ローラ1の内面には特許文献3に開示されているような絞り加工によって形成した補強リブ9を複数設けてある。補強リブ9の本数は適宜仕様条件によって最適化されるべきであり、定着ローラ1の芯金肉厚、芯金材料、定着ローラ径、加圧力、ウォームアップ等の仕様を満足する条件において、適切な本数及び補強リブの断面形状を設定する。本例では定着ローラの通紙中央部(C領域)にリブ間隔10〜20mmで9本、ローラ端部(E領域)には20〜50mmの間隔で各々3本の補強リブ9を備えている。
【0026】
前述もしたが、補強リブ9は本数が多いほど定着ローラ1の撓み・潰れ剛性が高くなるが、その体積分、定着ローラの熱容量が増えるため、ウォームアップタイムは遅くなってしまう。そのため、ウォームアップ時間が狙いの時間となるように、ハロゲンヒータ7の出力と定着ローラ1の肉厚、補強リブ9の本数を設定する必要があり、この観点からは補強リブ9は少ない方が望ましく、前述のウォームアップ時間の短縮と定着ローラの機械的強度アップは相反する関係にある。
【0027】
一方、定着ローラ1の潰れは補強リブ9の効果によって改善可能であるのだが、前述の定着条件によっては万全とは言えない。特に大きな加圧力によって必要なニップ幅を得る必要のある高速機においては、撓み・潰れとも大きくなる傾向にあることは前述の図10のグラフからも判断できる。定着ローラ1の軸方向の撓みに関しては、図2に示すように、両端を定着ローラ軸受4によって支持された定着ローラ1の下面を加圧ローラ2によって押圧された場合、定着ローラ1の中央部が最大の撓み量となることは容易に想像できる。
【0028】
撓み防止装置10は定着ローラ1の軸方向中央部に設けることにより、より一層効果を得られるのだが、この際、前述の定着ローラ1中央部の内面に設けた補強リブ9と一致する位置に撓み防止装置10の押圧部11aが合致するように配置する。補強リブ9の位置と一致させる押圧部11aの個数は、本例では3箇所に分散させ、一つの押圧部11aに荷重を集中させないようにしている。定着ローラ1の潰れに関しては、潰れ強度が最も強いのは定着ローラ軸方向では補強リブ9が配置されている箇所である。補強リブ9が無い部分については近傍に補強リブ9が存在していても、潰れが発生し強度的には弱い箇所であるといえる。
【0029】
以上の観点から、定着ローラ1の補強リブ9位置に撓み防止装置10の押圧部11aを一致させることによって、定着ローラ内面に設けた補強リブ9による径方向の潰れ防止効果と合わせ、効果的に定着ローラ軸方向の撓み変形を抑止して定着ローラ1の変形によるニップ幅の減少による定着不良を防止する構成となっている。
【0030】
次に、定着装置の第2実施例について図3,4を参照して説明する。本実施例の定着装置は、図1,2で説明した前記実施例の定着装置とは、撓み防止装置20の構成が異なるのみであり、同一な部分については同じ符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【0031】
本実施例において、撓み防止装置20は、3つのコロ21、コロ21を支持するコロ軸22、軸受23、保持部材12、付勢手段13,13を有している。軸受23は保持部材12によって図の上下方向に移動可能に保持されており、付勢手段13,13によって図の下方に加圧され、3個のコロ21を定着ローラ1の撓みに抗する方向に付勢する。これによって、定着ローラ1の変形を制限している。なお、コロ21は定着ローラ1に連れ回りして回転する。
【0032】
ここで、当然ながら付勢手段13による(コロ21を介した)定着ローラ1への押圧力は、定着ローラ1の撓みを矯正可能な付勢力とする。この例においてはスプリング等の付勢手段13を設けているが、図6に示すように、定着ローラ1の撓み量を矯正する位置にコロ21先端位置を予め合わせて固定した構成としても良い。
【0033】
コロ21は金属製または耐熱性樹脂で形成され、表面(外周面)にはトナーの付着を防止するPAFやPTFE等の離型層を設けてもよい。
そして、コロ21の配置位置は、前記実施例における撓み防止装置10の押圧部11aと同様に、定着ローラ1中央部の内面に設けた補強リブ9と一致する位置にコロ21が合致するように配置する。また、コロ21の定着ローラとの接触部の形状は、先端が曲率を有する(図4の方向から見て)形状とし、トナーの付着を極力防止したものであることが望ましく、さらに接触箇所(コロ21の数)は本例では3箇所(3個)である。
【0034】
図6は、コロ軸受23をコロ保持部材24に固定した第3実施例であるが、この例でも同様の効果を得ることが可能であり、予め定着ローラ1の撓みの無い状態でコロ21と定着ローラ1が接触する位置にコロ21を配置するように、撓み防止装置20Cを構成してある。これによって、定着ローラ1の変形を制限している。
【0035】
図7に示す例では、撓み防止装置20Cのコロ21表面に接触するようにトナー除去部材25、例えばスクレーパを適当な圧力をかけて配置してある。コロ21へのトナー除去部材25の当接は図示しない付勢手段を用いても良いし、トナー除去部材25を固定配置し、トナー除去部材自体の弾性を利用しても良い。
【0036】
トナー除去部材25のコロとの接触部は鋭利な形状となっており、図中の矢印方向(時計回り)に定着ローラ1が回転した際、コロ21も同時に図中の矢印方向(反時計回り)に従動回転し、コロ21表面に付着したトナーをトナー除去部材25の先端部にて清掃できる構成となっている。
【0037】
トナー除去部材25の材質は、例えば厚さt=0.1mm程度のステンレス板であっても良いし、ポリイミドフィルムのような構成であっても良く、180℃前後で制御される定着ローラ1近傍に配置した際にも耐熱性を充分備えるものが好ましい。
【0038】
ところで、前述のようにコロ21は定着ローラ1に接触してこれを押圧しているため、画像形成動作時に定着ローラ1へ微少にオフセットしたトナーがコロ21へ転写されてしまう場合がある。コロ21自体の表面又は全体を離型性の優れるPFA、PTFE等の離型層を付加しても良いが、コロ21表面にトナーが付着した場合、コロ径の増大により適切な押圧力よりも強い荷重にて定着ローラ1を押圧してしまう恐れがある。また、コロ21の外周面に付着したトナーが定着ローラ表面に再転写されてしまった場合には、転写紙P上にトナーを転写して、異常画像となってしまう場合がある。そこで、本例では、トナー除去部材25をコロ21の外周面に当接させ、コロ外周面へのトナー付着を防止する構成となっている。また、トナー除去部材25のコロ回転方向の下流位置には、除去したトナーを堆積させるトナー回収部26を設けてあり、トナー除去部材25によって分離除去したトナーが定着ローラ1へ落下することによる画像異常を防止する構成となっている。図7の例ではコロ21の位置はコロ支持部材24に取りつけたコロ軸受23によって固定されているが(図6参照)、図3〜5の実施例のように付勢手段(13)によってコロ21を介して定着ローラ1を押圧する構成についても、トナー除去部材25及びトナー回収部26を設けることは、もちろん可能である。
【0039】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。定着ローラ内部に設けられたリブは、絞り加工により形成したリブに限らず、補強リングを装填したものでも良い。また、そのリブ(補強部)あるいは補強リング(補強部材)の位置に合わせて設ける(ローラ軸方向の位置を一致させた)撓み規制部材の押圧部の個数も、3個に限らない。定着ローラの加熱方法も、ハロゲンヒータに限らず、誘導加熱、抵抗加熱等、任意の加熱方法を採用できる。また、加熱手段の配置場所も、ローラ内部に限らず、ローラ外部からの加熱でも良い。
【0040】
なお、定着装置以外の部分の画像形成装置の構成は、従来周知なものと同様であるので説明を省略する。また、画像形成装置としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいは複合機等、任意な形態をとることができるものである。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定着装置及び画像形成装置によれば、撓み規制装置の押圧部材の定着ローラ軸方向の位置を定着ローラ内部に設けられた補強部材または補強部に一致させたので、定着ローラ内面に設けた補強部材または補強部による径方向の潰れ防止効果と合わせ、効果的に定着ローラ軸方向の撓み変形を抑止して定着ローラの変形によるニップ幅の減少を原因とする定着不良を防止することができる。また、少ない数の補強部材または補強部で定着ローラの変形(つぶれ、たわみ)を防止することができるので、コストダウンを図りつつ定着ローラの変形を防ぐことができる。
【0042】
請求項2の構成により、押圧部材が円筒形断面形状で回転可能に支持され、定着ローラに接触して回転するので、定着ローラ表面の損傷を防止することができる。
【0043】
請求項4の構成により、押圧部材の外周面に接触する清掃部材と、その清掃部材により清掃・回収した付着物を収容する付着物回収部とを設けたので、定着ローラから押圧部材に転移したトナー・紙粉等を清掃することができる。また、清掃・回収したトナー・紙粉等が定着ローラに再転写されることによって発生する異常画像を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る定着装置の一例における要部を示す径方向の断面図である。
【図2】本発明に係る定着装置の一例における要部を示す軸方向の断面図である。
【図3】定着装置の第2実施例における要部を示す径方向の断面図である。
【図4】定着装置の第2実施例における要部を示す軸方向の断面図である。
【図5】1個のコロ(押圧部材)を有する撓み防止装置を備えた第2実施例の変形例を示す径方向の断面図である。
【図6】定着装置の第3実施例における要部を示す径方向の断面図である。
【図7】トナー除去部材及びトナー回収部を設けた第3実施例の変形例を示す径方向の断面図である。
【図8】従来の定着装置における定着ローラの軸方向の撓みを説明する模式図である。
【図9】従来の定着装置における定着ローラの径方向のつぶれを説明する模式図である。
【図10】加圧ローラによる荷重と定着ローラ変形量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 定着ローラ
2 加圧ローラ
9 補強リブ
10,20 撓み防止装置
11 押圧部材
11a 押圧部
12 保持部材
13 付勢手段
21 コロ(押圧部材)
25 トナー除去部材(清掃部材)
26 トナー回収部(付着物回収部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-171321 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-212026 [Patent Document 3]
JP 2002-106547 A [Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-296770
In recent years, there has been a strong demand for energy saving in the field of image forming apparatuses, such as recent environmental improvement activities and enactment of the Energy Saving Law. Focusing on the inside of the image forming apparatus, the heat fixing apparatus consumes a large amount of energy, and various techniques have been proposed and implemented for improving energy efficiency.
[0004]
As an example of improving energy efficiency, there is a method of reducing energy consumption efficiency by lowering the standby temperature of the fixing roller when the image forming apparatus is not used. However, according to this method, it takes time to warm up the fixing device at the time of use, resulting in problems such as the user being unable to work immediately.
[0005]
On the other hand, for example, by increasing the rate of increase of the fixing roller temperature (using a fixing roller having a large temperature increase rate), the low temperature is maintained during standby, and the time to reach a predetermined temperature during use = warm-up time Can be shortened. As a method for shortening the warm-up time, it is sufficient to increase the rate of temperature increase as described above, but as one of the methods, a member having a small heat capacity such as a thin metal pipe has recently been used for the fixing roller core metal. Many are used.
[0006]
However, if the core metal of the fixing roller is unnecessarily thinned, the mechanical strength is lowered, and deformation problems such as bending of the fixing roller in the longitudinal direction and collapse of the fixing roller cross section occur. When such a deformation of the fixing roller occurs, the nip formed by the fixing roller and the pressure roller becomes narrow in the central portion in the axial direction, and a desired nip width cannot be obtained. Various problems such as generation of paper wrinkles due to a difference in linear velocity between the conveyance center and the end occur.
[0007]
That is, in the case of a low mechanical strength roller such as a thin roller, when the
[0008]
The graph of FIG. 10 shows the measurement results of the displacement of the upper and lower surfaces of the fixing roller having a diameter of 40 mm, the thickness t = 0.3 mm and the material made of aluminum, and the outer diameter crushing amount in the pressing direction of the fixing roller. As the load (pressing force) increases, the fixing roller is deflected in the axial direction, and the position of the lower surface (the amount of displacement of the lower surface in FIG. 10) rises. On the contrary, the position of the upper surface of the fixing roller (the amount of displacement of the upper surface in FIG. 10) decreases with the load. Due to this deformation, as described above, the pressure is lowered at the center in the roller axial direction, the nip becomes narrow, and a uniform nip cannot be formed, thus causing a fixing failure.
[0009]
As a method for solving these problems, as disclosed in
[0010]
The technique disclosed in
[0011]
The technique disclosed in
[0012]
By the way, if a ring for reinforcement is loaded in the fixing roller, the deflection of the fixing roller and the collapse of the cross section can be greatly reduced. However, when a reinforcing member is loaded, several new problems arise. obtain.
[0013]
That is,
(1) It is difficult to fix the reinforcing member to the fixing roller.
(2) Since a large load is applied to the reinforcing member for preventing the deformation of the fixing roller, the fixing member is easily detached within the fixing roller unless it is firmly fixed to the fixing roller.
{Circle around (3)} When the reinforcing member is fixed in the fixing roller in a state of being squeezed, high accuracy is required for the reinforcing member, and a technique is also required for the loading operation.
(4) In addition, when fixing in the fixing roller by welding or the like, not only processing cost is required, but also the load concentrates on the welded part, causing damage to the reinforcing ring.
(5) Since another member is contained inside the fixing roller, the heat capacity is locally increased, and the temperature rise at that portion is delayed.
(6) The structure of the heat source of the fixing roller is limited due to the reinforcing member. (For example, when the fixing roller is heated by an internal halogen heater, the inner reinforcing member is heated before conducting heat to the cored bar. This causes a delay in thermal response).
And so on.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In view of these problems, for example,
[0015]
The technique disclosed in Patent Document 4 is an example in which the above-described problem is solved by providing a roller for preventing bending in each of the bending direction and the crushing direction of the fixing roller. However, according to this technology, the fixing roller bends / crushes with a plurality of rollers, so the temperature rises locally at the contact area due to the heat capacity of the rollers, or the fixing roller is bent / crushed. There is a problem in that the rollers need to be provided in the direction to be suppressed and attached to each of the strong structures, resulting in an increase in cost.
[0016]
The present invention solves the above-mentioned problems in the conventional fixing device and image forming apparatus, prevents deformation of the fixing roller at low cost, and makes the nip with the pressure roller uniform to improve the fixing performance. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in the fixing device having a cylindrical fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller, only one is disposed at the axial center of the fixing roller according to the present invention. A bending restricting device is provided that presses the outer peripheral surface of the fixing roller on the side opposite to the pressure roller to restrict the bending of the fixing roller due to the pressure contact of the pressure roller, and the bending restricting device is arranged in parallel in the fixing roller axial direction. The fixing roller includes a plurality of reinforcing members or reinforcing portions for restricting deformation of the roller inside the roller at positions in the roller axial direction corresponding to the pressing members of the deflection regulating device. It is solved by being provided.
[0018]
In order to solve the above problems, the present invention proposes that the pressing member is rotatably supported with a cylindrical cross-sectional shape and rotates in contact with the fixing roller.
In order to solve the above problems, the present invention is such that the shape of the contact portion of the pressing member with the fixing roller has a curvature when viewed from a direction perpendicular to the fixing roller axial direction. Propose that.
In order to solve the above problems, the present invention proposes to provide a cleaning member that comes into contact with the outer peripheral surface of the pressing member, and an attached matter collecting section that contains the attached matter cleaned and collected by the cleaning member. To do.
[0019]
In addition, according to the present invention, the above problem is solved by an image forming apparatus including the fixing device according to any one of
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are a radial sectional view and an axial sectional view showing a main part of an example of a fixing device according to the present invention.
[0021]
In these drawings, the fixing
[0022]
Although not shown in the figure, a temperature sensor is arranged in contact with or close to the peripheral surface of the fixing
[0023]
An
[0024]
Here, as a matter of course, the pressing force applied to the fixing roller 1 (via the pressing member 11) by the urging means 13 is an urging force capable of correcting the deflection of the fixing
[0025]
As shown in FIG. 2, a plurality of reinforcing
[0026]
As described above, as the number of the reinforcing
[0027]
On the other hand, the crushing of the fixing
[0028]
The bending
[0029]
From the above viewpoint, by matching the
[0030]
Next, a second embodiment of the fixing device will be described with reference to FIGS. The fixing device of this embodiment is different from the fixing device of the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 only in the configuration of the
[0031]
In the present embodiment, the
[0032]
Here, as a matter of course, the pressing force to the fixing roller 1 (via the roller 21) by the urging means 13 is an urging force capable of correcting the deflection of the fixing
[0033]
The
The
[0034]
FIG. 6 shows a third embodiment in which the
[0035]
In the example shown in FIG. 7, the
[0036]
The contact portion of the
[0037]
The material of the
[0038]
By the way, as described above, the
[0039]
As mentioned above, although this invention was demonstrated by the example of illustration, this invention is not limited to this. The rib provided in the fixing roller is not limited to a rib formed by drawing , but may be a rib loaded with a reinforcing ring. Further, the number of the pressing portions of the deflection regulating member (matching the position in the roller axis direction) provided in accordance with the position of the rib (reinforcing portion) or the reinforcing ring (reinforcing member) is not limited to three . The heating method of the fixing roller is not limited to the halogen heater, and any heating method such as induction heating or resistance heating can be adopted. Further, the location of the heating means is not limited to the inside of the roller, and heating from the outside of the roller may be used.
[0040]
Note that the configuration of the image forming apparatus other than the fixing device is the same as that conventionally known, and a description thereof will be omitted. Further, the image forming apparatus can take any form such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the fixing device and the image forming apparatus of the present invention, the position of the pressing member of the deflection regulating device in the axial direction of the fixing roller is matched with the reinforcing member or the reinforcing portion provided inside the fixing roller. Fixing due to the reduction of the nip width due to the deformation of the fixing roller by effectively suppressing the bending deformation of the fixing roller in the axial direction together with the effect of preventing the radial crushing by the reinforcing member or the reinforcing portion provided on the inner surface of the fixing roller Defects can be prevented. Further, since the deformation (crushing or bending) of the fixing roller can be prevented with a small number of reinforcing members or reinforcing portions, the deformation of the fixing roller can be prevented while reducing the cost.
[0042]
According to the second aspect of the present invention, the pressing member is rotatably supported with a cylindrical cross-sectional shape and rotates in contact with the fixing roller, so that damage to the surface of the fixing roller can be prevented.
[0043]
According to the configuration of the fourth aspect, the cleaning member that contacts the outer peripheral surface of the pressing member and the deposit collecting unit that stores the deposit collected and collected by the cleaning member are provided, so that the fixing roller transfers to the pressing member. Toner, paper dust, etc. can be cleaned. Further, it is possible to prevent an abnormal image that is generated when the cleaned / collected toner, paper dust, and the like are retransferred to the fixing roller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a radial cross-sectional view showing a main part of an example of a fixing device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view in the axial direction showing a main part of an example of a fixing device according to the present invention.
FIG. 3 is a radial cross-sectional view showing a main part in a second embodiment of the fixing device.
FIG. 4 is a cross-sectional view in the axial direction showing a main part in a second embodiment of the fixing device.
FIG. 5 is a radial cross-sectional view showing a modification of the second embodiment provided with a deflection preventing device having one roller (pressing member).
FIG. 6 is a radial cross-sectional view showing a main part in a third embodiment of the fixing device.
FIG. 7 is a radial cross-sectional view showing a modified example of the third embodiment provided with a toner removing member and a toner collecting portion.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining axial deflection of a fixing roller in a conventional fixing device.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining radial crushing of a fixing roller in a conventional fixing device.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the load applied by the pressure roller and the deformation amount of the fixing roller.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
25 Toner removal member (cleaning member)
26 Toner recovery unit (attachment collection unit)
Claims (5)
前記定着ローラの軸方向の中央部に1つのみ配置され、前記加圧ローラと反対側で前記定着ローラ外周面を押圧して前記加圧ローラの圧接による定着ローラの撓みを規制する撓み規制装置を設け、
該撓み規制装置は、前記定着ローラ軸方向に並設される複数個の押圧部材を有し、
前記定着ローラは、前記撓み規制装置の各押圧部材に対応するローラ軸方向位置でローラ内部にローラの変形を規制するための複数の補強部材または補強部が設けられていることを特徴とする定着装置。In a fixing device having a cylindrical fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A deflection regulating device that is disposed only at the center in the axial direction of the fixing roller and presses the outer peripheral surface of the fixing roller on the side opposite to the pressure roller to regulate the deflection of the fixing roller due to the pressure contact of the pressure roller. Provided,
The deflection regulating device has a plurality of pressing members arranged in parallel in the fixing roller axial direction,
The fixing roller is provided with a plurality of reinforcing members or reinforcing portions for restricting deformation of the roller at a position in the roller axial direction corresponding to each pressing member of the deflection regulating device. apparatus.
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