JP4886274B2 - Fixing device - Google Patents
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Description
本発明は、静電写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に装着される定着装置、更に詳しくは、駆動源により回転駆動される熱定着ローラと、熱定着ローラの回転方向上流側に配置された上流側支持ローラと、該回転方向下流側に配置された下流側支持ローラと、該ローラの各々間に巻き掛けられた無端状のベルトとを備え、該ローラの各々が、該ベルトを介して熱定着ローラに押圧されかつ該ベルトと共に従動させられる形態の定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device mounted on an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, or a facsimile, and more specifically, a heat fixing roller that is rotationally driven by a driving source, and an upstream direction of rotation of the heat fixing roller. An upstream support roller disposed on the side, a downstream support roller disposed on the downstream side in the rotational direction, and an endless belt wound around each of the rollers, each of the rollers comprising: The present invention relates to a fixing device which is pressed by a heat fixing roller through the belt and driven together with the belt.
画像形成装置に装着される定着装置は、未定着トナーを用紙に定着させるため、高い温度と一定時間の圧力を必要としている。特に近年、ニーズが多くなってきているカラー画像形成装置においては、多色のトナーを重ねて印字するため、モノクロ機よりも高い熱量と圧力が必要とされる。この要求に応えるためには、熱定着ローラと圧ローラとのニップ幅が大きい定着装置が有利であるが、ニップ幅を更に大きくするためには、加圧側に無端ベルトを使用する、いわゆるベルトニップ式の定着装置が更に有利である。ベルト式定着装置としては、駆動源により回転駆動される熱定着ローラと、4個の支持ローラと、支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端状のベルトとを備え、2個の支持ローラが、該ベルトを介して熱定着ローラに圧接されかつ該ベルトと共に従動させられるよう構成されたものがすでに開示されている(特許文献1参照)。 A fixing device mounted on an image forming apparatus requires high temperature and pressure for a certain time in order to fix unfixed toner on a sheet. In particular, in recent years, color image forming apparatuses, which have been in increasing demand, require a higher amount of heat and pressure than monochrome machines in order to print multiple color toners. In order to meet this requirement, a fixing device having a large nip width between the heat fixing roller and the pressure roller is advantageous, but in order to further increase the nip width, an endless belt is used on the pressure side, so-called belt nip. A fixing device of the type is further advantageous. The belt-type fixing device includes a heat fixing roller that is rotationally driven by a drive source, four support rollers, and an endless belt wound around each of the support rollers. There is already disclosed a structure in which the belt is pressed against the heat fixing roller via the belt and driven together with the belt (see Patent Document 1).
図5は、上記形態の定着装置の構成を模式図として概略的に示したもので、以下、該定着装置について更に詳細に説明する。図5に示された定着装置は、駆動源である電動モータMにより、図5において時計方向に回転駆動される熱定着ローラ2と、熱定着ローラ2の半径方向外側において相互に周方向に間隔をおいて配置された上流側支持ローラ4及び下流側支持ローラ6と、上流側支持ローラ4及び下流側支持ローラ6間に巻き掛けられた無端状のベルト8とを備えている。上流側支持ローラ4は、熱定着ローラ2の回転方向上流側に配置され、下流側支持ローラ6は、熱定着ローラ2の回転方向下流側に配置されている。上流側及び下流側支持ローラ4及び6は、後の説明から容易に理解されるように、それぞれ、熱定着ローラ2に対し、該ベルト8を介して押圧され、該ベルト8の外周面における一部領域は、熱定着ローラ2の外周面における一部領域に押圧される。
FIG. 5 schematically shows the configuration of the fixing device of the above embodiment as a schematic diagram. The fixing device will be described in more detail below. The fixing device shown in FIG. 5 is spaced circumferentially between the
図5と共に図6を参照して更に説明する。熱定着ローラ2は、アルミニウムなどの金属からなる円筒状本体10と、円筒状本体10の外周面に配設された、シリコンゴムなどの弾性材からなる弾性層12とを備えている。弾性層12は、該外周面の全領域を、実質的に一定の厚みで覆うよう配設されている。熱定着ローラ2の円筒状本体10の両端には、円筒状本体10よりも小径の円筒状の軸部14が、両端から軸方向の両側に延び出すよう一体に形成されている。熱定着ローラ2の軸部14の各々は、定着装置の、図示しない一対の側壁に、それぞれ図示しない軸受を介して回転自在に支持される。熱定着ローラ2の中心部には熱源であるハロゲンヒータHが配設されている。ハロゲンヒータHの両端部は、定着装置の該側壁の各々の外側に離脱自在に装着される側カバー(不図示)に、静止状態で支持される。
Further description will be given with reference to FIG. 6 together with FIG. The
上流側支持ローラ4及び下流側支持ローラ6は、それぞれ、相互に実質的に同じ構成を有しているので、それらを代表して、上流側支持ローラ4の構成について説明する。上流側支持ローラ4の構成は、特許文献1には開示されていないが、一般的には、直径が実質的に一定の円形外周面を有する金属部材16を備えている。アルミニウムなどの金属から構成される金属部材16は、円柱状本体18と、円柱状本体18の両端から軸方向の両側に延び出す軸部20とから構成することができる。軸部20の各々は、円柱状本体18よりも小径である。円柱状本体18の外周面には、シリコンゴムなどの弾性材からなる弾性層22が、該外周面の全領域を、実質的に一定の厚みで覆うよう配設される。
Since the upstream
上流側支持ローラ4及び下流側支持ローラ6の軸部20の各々は、それぞれ、定着装置の、対応する側壁に形成された長穴24に、相対回転可能にかつ長穴24に沿って摺動可能に嵌合・支持される。長穴24の各々は、熱定着ローラ2を軸方向に見て、熱定着ローラ2の軸心を通る図示しない仮想直線に平行な2本の図示しない仮想直線に沿って延在するよう形成されている。
Each of the
上流側及び下流側支持ローラ4及び6における軸部20の各々は、それぞれ、半円状の軸受部を有する軸受部材26に回転自在に支持され、軸受部材26の各々と、対応する該側板との間には、圧縮コイルばね28が配設されている。圧縮コイルばね28の各々は、対応する軸受部材26を、熱定着ローラ2に向けて押圧している。圧縮コイルばね28の各々の押圧方向は、熱定着ローラ2を軸方向に見て、熱定着ローラ2の軸心を通る上記仮想直線に平行な2本の上記仮想直線に沿って熱定着ローラ2に向かう方向である。上流側及び下流側支持ローラ4及び6の外周面における周方向の一部領域は、ベルト8を介して、熱定着ローラ2の外周面における周方向の一部領域に押圧される。ベルト8の外周面における周方向の一部領域は、熱定着ローラ2の外周面における周方向の一部領域に押圧される。熱定着ローラ2の円筒状本体10、弾性層12、上流側及び下流側支持ローラ4及び6の円柱状本体18、弾性層22及び該ベルト8の各々の幅(図6において左右方向の幅であって、相互に平行な熱定着ローラ2、上流側及び下流側支持ローラ4及び6の軸方向における幅)は、相互に実質的に同じでありかつ、最大通紙幅Wよりも広い。ベルト8は、ポリイミド樹脂から形成されている。
Each of the
熱定着ローラ2が電動モータMにより図5において時計方向に回転駆動されると、上流側及び下流側支持ローラ4及び6は、ベルト8と共に反時計方向に従動回転させられる。ハロゲンヒータHが通電され、発熱が開始されると、熱定着ローラ2の昇温が開始される。熱定着ローラ2に伝達された熱は、ベルト8及び、ベルト8を介して上流側及び下流側支持ローラ4及び6にも伝達される。熱定着ローラ2の表面温度が常温から所定の温度に達した後、片面(上面)にトナーが転写された用紙Pが図5において右から左に向かって搬送され、熱定着ローラ2とベルト8とのニップ領域を通過すると、用紙Pの片面に転写された未定着トナーは、熱定着ローラ2によって用紙Pの片面に溶融定着される。
When the
上記形態の定着装置によれば、ベルト8の外周面における周方向の一部領域が熱定着ローラ2の外周面における周方向の一部領域にニップされるので、ニップ幅が、熱定着ローラと圧ローラとから形成されるニップ幅に較べて大幅に拡大される。その結果、用紙Pに十分な熱と圧力を与えることができるので、定着性を向上させることができる。
According to the fixing device of the above aspect, a partial region in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the
ところで、上記形態の定着装置によりトナー画像が定着される用紙Pには、普通紙のほかに、OHPシート(OHPフィルム)、封筒などがある。OHPシートは、普通紙に較べて、表面が平滑でトナーが浸透しにくい合成樹脂製のフィルムから形成されているので、該ニップ領域において幅方向(搬送方向に直交する水平幅方向)における圧力が均一でなく(換言すれば、搬送力が均一でなく)、圧力にムラがあると(換言すれば、搬送力にムラがあると)、それに対応してトナーの溶融ムラ、すなわち画像乱れが発生するおそれがある。他方、封筒は、空気を介在した、比較的幅の狭い2枚の紙による二重構造であるため、該ニップ領域における圧力にムラがあると、上面側と下面側との間の搬送力の差が大きくなる、空気の抜け方が不均一となる、などの現象により、しわが発生しやすくなる。 Incidentally, the paper P on which the toner image is fixed by the fixing device of the above-described form includes, in addition to plain paper, an OHP sheet (OHP film), an envelope, and the like. Since the OHP sheet is made of a synthetic resin film that has a smooth surface and is less likely to penetrate toner compared to plain paper, the pressure in the width direction (horizontal width direction perpendicular to the conveying direction) is reduced in the nip region. If the pressure is not uniform (in other words, the transport force is not uniform) and the pressure is uneven (in other words, the transport force is uneven), the toner melts unevenly, that is, the image is disturbed. There is a risk. On the other hand, since the envelope has a double structure with two sheets of paper having a relatively narrow width with air interposed therebetween, if the pressure in the nip region is uneven, the conveyance force between the upper surface side and the lower surface side is reduced. Wrinkles are likely to occur due to phenomena such as a large difference and uneven air escape.
上記定着装置においては、先に述べたように、それぞれ一定の厚さで軸方向に直線状に延在する、上流側及び下流側支持ローラ4及び6の弾性層22及び熱定着ローラ2の弾性層12がベルト8を介して相対的に押圧されかつ、上流側及び下流側支持ローラ4及び6の両端から突出した軸部20の各々を介して熱定着ローラ2に向う方向の力が付与されることに起因して、上流側及び下流側支持ローラ4及び6と熱定着ローラ2との間の、ベルト8を介した圧接力は、両端領域においては比較的高く、両端領域から中央領域に向って徐々に低くなるような圧力分布となる。すなわち、通紙領域においては、幅方向に不均一な圧力分布が形成される。
In the fixing device, as described above, the
熱定着ローラ2は、用紙Pが搬入されない場合には、押圧されたベルト8を直接搬送する(移動させる)。しかし、用紙Pが搬入された場合には、用紙Pの両側においては直接ベルト8を移動させるが、中間領域においては、用紙Pを介してベルト8を移動させることになる。このように、中間領域においては、ベルト8を搬送させる力として用紙Pが利用されるので、用紙Pに作用する圧接力が、先に述べたように幅方向に不均一であると(圧力ムラがあると)、OHPシートにおいては、該圧力ムラに対応して、トナーの溶融ムラ、すなわち画像乱れが発生するおそれがある。また封筒においては、空気を介在した、2枚の紙による二重構造であるため、封筒に作用する圧接力は、封筒が存在しない領域における圧接力に較べて過剰に高くなる。その結果、上面側と下面側との間の搬送力の差が大きくなる、空気の抜け方が不均一となる、などの現象により、しわが発生しやすくなる。このような不具合は、特に熱定着ローラ2と上流側支持ローラ4との、ベルト8を介したニップ部において発生しやすい。
本発明の目的は、OHPシートのトナー溶融ムラによる画像乱れ及び封筒におけるしわの発生を防止することを可能にする、新規な定着装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a novel fixing device that can prevent image distortion due to toner melting unevenness of an OHP sheet and generation of wrinkles in an envelope.
本発明の一局面によれば、
駆動源により回転駆動されかつ金属部材の外周面が弾性層により覆われるよう構成された熱定着ローラと、熱定着ローラの回転方向上流側に配置された上流側支持ローラと、該回転方向下流側に配置された下流側支持ローラと、該ローラの各々間に巻き掛けられた無端状のベルトとを備え、該ローラの各々が、該ベルトを介して熱定着ローラに押圧されかつ該ベルトと共に従動させられる定着装置において、上流側支持ローラの両端領域と、該両端領域に対応する、熱定着ローラの両端領域との間の、該ベルトを介した両端領域圧接力は、上流側支持ローラの該両端領域間の中間領域と、該中間領域に対応する、熱定着ローラの該両端領域間の中間領域との間の、該ベルトを介した中間領域圧接力よりも大きく、上流側支持ローラの該中間領域の幅は、最大通紙幅よりも広く形成され、上流側支持ローラは、相互に同じ直径の外周面を有する両端領域と、該両端領域よりも小さな直径の外周面を有する、該両端領域間の中間領域とを有する金属部材と;金属部材の該中間領域を覆うよう配設された弾性層と;を備え、
上流側支持ローラの該両端領域は、金属部材の該両端領域からなり、上流側支持ローラの該中間領域は、金属部材の該中間領域を覆う弾性層の領域からなり、かつ該中間領域を覆う弾性層の領域の外周面の直径は金属部材の該両端領域の外周面の直径と同じである、ことを特徴とする定着装置、が提供される。
本発明の他の局面によれば、
駆動源により回転駆動されかつ金属部材の外周面が弾性層により覆われるよう構成された熱定着ローラと、熱定着ローラの回転方向上流側に配置された上流側支持ローラと、該回転方向下流側に配置された下流側支持ローラと、該ローラの各々間に巻き掛けられた無端状のベルトとを備え、該ローラの各々が、該ベルトを介して熱定着ローラに押圧されかつ該ベルトと共に従動させられる定着装置において、上流側支持ローラの両端領域と、該両端領域に対応する、熱定着ローラの両端領域との間の、該ベルトを介した両端領域圧接力は、上流側支持ローラの該両端領域間の中間領域と、該中間領域に対応する、熱定着ローラの該両端領域間の中間領域との間の、該ベルトを介した中間領域圧接力よりも大きく、上流側支持ローラの該中間領域の幅は、最大通紙幅よりも広く形成され、上流側支持ローラは、相互に同じ直径の外周面を有する両端領域と、該両端領域よりも小さな直径の外周面を有する、該両端領域間の中間領域とを有する金属部材と;金属部材の該両端領域の外周面及び該中間領域の外周面を覆うよう配設された弾性層と;を備え、弾性層の外周面の直径は一定であり、上流側支持ローラの該両端領域は、金属部材の該両端領域を覆う弾性層の領域からなり、上流側支持ローラの該中間領域は、金属部材の該中間領域を覆う弾性層の領域からなる、ことを特徴とする定着装置、が提供される。
本発明の更に他の局面によれば、
駆動源により回転駆動されかつ金属部材の外周面が弾性層により覆われるよう構成された熱定着ローラと、熱定着ローラの回転方向上流側に配置された上流側支持ローラと、該回転方向下流側に配置された下流側支持ローラと、該ローラの各々間に巻き掛けられた無端状のベルトとを備え、該ローラの各々が、該ベルトを介して熱定着ローラに押圧されかつ該ベルトと共に従動させられる定着装置において、上流側支持ローラの両端領域と、該両端領域に対応する、熱定着ローラの両端領域との間の、該ベルトを介した両端領域圧接力は、上流側支持ローラの該両端領域間の中間領域と、該中間領域に対応する、熱定着ローラの該両端領域間の中間領域との間の、該ベルトを介した中間領域圧接力よりも大きく、上流側支持ローラの該中間領域の幅は、最大通紙幅よりも広く形成され、上流側支持ローラは、直径が一定の外周面を有する金属部材と、金属部材の外周面を一定の厚みで覆うよう配設された弾性層とを備え、弾性層の外周面の直径は一定であり、弾性層の両端領域における硬度は、弾性層の該両端領域間の中間領域における硬度よりも硬く、上流側支持ローラの該両端領域は、弾性層の該両端領域からなり、上流側支持ローラの該中間領域は、弾性層の該中間領域からなる、ことを特徴とする定着装置、が提供される。
According to one aspect of the present invention,
A heat fixing roller that is rotationally driven by a drive source and is configured so that the outer peripheral surface of the metal member is covered with an elastic layer; an upstream support roller that is disposed upstream in the rotation direction of the heat fixing roller; and a downstream side in the rotation direction A downstream support roller disposed on the roller, and an endless belt wound around each of the rollers, each of the rollers being pressed against the heat fixing roller via the belt and driven together with the belt In the fixing device to be caused, the both end region pressure contact force via the belt between the both end regions of the upstream support roller and the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the both end regions is the same as that of the upstream support roller. The intermediate region pressure contact force between the intermediate region between the two end regions and the intermediate region between the two end regions of the heat fixing roller corresponding to the intermediate region is larger than the intermediate region pressing force via the belt, and the upstream support roller Middle territory The width is wide rather than the maximum paper width, the upstream support roller has both end regions having an outer peripheral surface of the same diameter to one another, the outer peripheral surface of smaller diameter than the both end region, between the both end region A metal member having an intermediate region of; and an elastic layer disposed to cover the intermediate region of the metal member;
The both end regions of the upstream support roller are composed of the both end regions of the metal member, and the intermediate region of the upstream support roller is composed of an elastic layer region covering the intermediate region of the metal member and covers the intermediate region. There is provided a fixing device characterized in that the diameter of the outer peripheral surface of the elastic layer region is the same as the diameter of the outer peripheral surface of the both end regions of the metal member .
According to another aspect of the invention,
A heat fixing roller that is rotationally driven by a drive source and is configured so that the outer peripheral surface of the metal member is covered with an elastic layer; an upstream support roller that is disposed upstream in the rotation direction of the heat fixing roller; and a downstream side in the rotation direction A downstream support roller disposed on the roller, and an endless belt wound around each of the rollers, each of the rollers being pressed against the heat fixing roller via the belt and driven together with the belt In the fixing device to be caused, the both end region pressure contact force via the belt between the both end regions of the upstream support roller and the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the both end regions is the same as that of the upstream support roller. The intermediate region pressure contact force between the intermediate region between the two end regions and the intermediate region between the two end regions of the heat fixing roller corresponding to the intermediate region is larger than the intermediate region pressing force via the belt, and the upstream support roller Middle territory The width is wider than the maximum paper width, the upstream support roller, both ends region having an outer peripheral surface of the same diameter to one another, than the both end region having an outer peripheral surface of smaller diameter, between the both end region and the metal member and an intermediate region; and an elastic layer disposed to cover the outer peripheral surface of the outer peripheral surface and the intermediate region of the both end region of the metal member; with a diameter of the outer circumferential surface of the elastic layer is in a constant And the both end regions of the upstream support roller are made of elastic layer regions covering the both end regions of the metal member, and the intermediate region of the upstream support roller is made of the elastic layer region covering the intermediate region of the metal member. A fixing device characterized by the above is provided.
According to yet another aspect of the invention,
A heat fixing roller that is rotationally driven by a drive source and is configured so that the outer peripheral surface of the metal member is covered with an elastic layer; an upstream support roller that is disposed upstream in the rotation direction of the heat fixing roller; and a downstream side in the rotation direction A downstream support roller disposed on the roller, and an endless belt wound around each of the rollers, each of the rollers being pressed against the heat fixing roller via the belt and driven together with the belt In the fixing device to be caused, the both end region pressure contact force via the belt between the both end regions of the upstream support roller and the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the both end regions is the same as that of the upstream support roller. The intermediate region pressure contact force between the intermediate region between the two end regions and the intermediate region between the two end regions of the heat fixing roller corresponding to the intermediate region is larger than the intermediate region pressing force via the belt, and the upstream support roller Middle territory The width is wider than the maximum paper width, the upstream support roller comprises a metal member having an outer peripheral surface of the constant diameter, elastic layer disposed to cover at regular thickness of the outer peripheral surface of the metal member The diameter of the outer peripheral surface of the elastic layer is constant, the hardness in the both end regions of the elastic layer is harder than the hardness in the intermediate region between the two end regions of the elastic layer, and the both end regions of the upstream support roller are There is provided a fixing device including the both end regions of the elastic layer, and the intermediate region of the upstream support roller is formed of the intermediate region of the elastic layer .
以下、本発明に従って構成された定着装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a fixing device configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
先ず、図1及び図2を参照して、本発明に従って構成された定着装置の実施形態について説明する。なお、図1及び図2に示す本発明による定着装置が、図5及び図6に示す従来の定着装置と相違する構成は、上流側支持ローラ30の構成のみであって、その他の構成は実質的に同一であるので、同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。
First, an embodiment of a fixing device configured according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The configuration of the fixing device according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is different from the conventional fixing device shown in FIGS. 5 and 6 only in the configuration of the
上流側支持ローラ30は、金属部材32と弾性層33とを備えている。アルミニウムなどの金属から構成される金属部材32は、円柱状本体34と、円柱状本体34の両端から軸方向の両側に延び出す軸部36を備えている。軸部36の各々は、円柱状本体34よりも小径である。円柱状本体34は、相互に同じ直径の外周面を有する両端領域W1、W1(一端領域W1と他端領域W1とからなる両端領域W1、W1)と、両端領域W1、W1よりも小さな直径の外周面を有する、両端領域W1、W1間の中間領域W2とを有している。中間領域W2の直径は一定である。シリコンゴムなどの弾性材からなる弾性層33は、金属部材32の中間領域W2の全領域を覆うよう配設されている。弾性層33の外周面の直径は、円柱状本体34の両端領域W1、W1の外周面における直径と実質的に同じである。
The
金属部材32の円柱状本体34における両端領域W1、W1は、上流側支持ローラ30の両端領域W1、W1を構成し、金属部材32の円柱状本体34における中間領域W2を覆う弾性層33の領域は、上流側支持ローラ30の両端領域W1、W1間の中間領域W2を構成する。換言すれば、上流側支持ローラ30の両端領域W1、W1は、金属部材32の円柱状本体34における両端領域W1、W1からなり、上流側支持ローラ30の両端領域W1、W1間の中間領域W2は、金属部材32の円柱状本体34における中間領域W2を覆う弾性層33の領域からなる。上流側支持ローラ30の両端領域W1、W1間の中間領域W2の幅、すなわち金属部材32の円柱状本体34における中間領域W2の幅は、最大通紙幅Wよりも広い。
Both end regions W1 and W1 of the
上記定着装置においては、先に述べたのと同じく、圧縮コイルばね28の各々により、上流側支持ローラ30が、ベルト8を介して熱定着ローラ2に押圧される。圧縮コイルばね28の各々による押圧力は、上流側支持ローラ30における軸部36の各々を介して付与される。上流側支持ローラ30の両端領域W1、W1は、金属部材32の円柱状本体34の外周面からなり、上流側支持ローラ30の中間領域W2は、金属部材32の円柱状本体34における中間領域W2を覆う弾性層33の外周面からなる。このような構成に起因して、上流側支持ローラ30の両端領域W1、W1(すなわち金属部材32の円柱状本体34の外周面からなる両端領域W1、W1)と、両端領域W1、W1に対応する、熱定着ローラ2の両端領域との間の、ベルト8を介した両端領域圧接力は、上流側支持ローラ30の中間領域W2と、中間領域W2に対応する、熱定着ローラ2の該両端領域間の中間領域との間の、ベルト8を介した中間領域圧接力よりも大きい。
In the fixing device, the
上記定着装置において、熱定着ローラ2と上流側支持ローラ30との、ベルト8を介したニップ部(正確には、該ニップ部における熱定着ローラ2とベルト8との間)にOHPシート(不図示)が搬入された場合には、OHPシートは、中間領域W2における弾性層33と、熱定着ローラ2の、対応する弾性層12(図1)との間に沈み込んで搬送されるが、
ベルト8は、上記両端領域W1、W1において、上流側支持ローラ30における金属部材32の円柱状本体34の外周面が、ベルト8を介して熱定着ローラ2の弾性層12に押圧されているので、両端領域W1、W1においてしっかりと搬送される。その結果、ベルト8を搬送する力としてOHPシートが実質的に利用されず、中間領域圧接力が、一端から他端にわたってほぼ一定となる(幅方向に均一な圧力分布となる)ので、ベルト8の搬送力とOHPシートの搬送力とに差が生じにくく、OHPシートに作用する圧力はほぼ均一となりかつ直進させられるので、トナーの溶融ムラ、すなわち画像乱れが発生することはない。また、該ニップ部に封筒(不図示)が搬入された場合には、上面側と下面側との間の搬送力の差がほとんど無くなるので、しわの発生が防止される。
In the above fixing device, an OHP sheet (non-fixed) is placed in the nip portion between the
In the
図3には、本発明に従って構成された定着装置の他の実施形態の要部が示されている。図3に示す本発明による定着装置が、図1及び図2に示す定着装置と相違する構成は、上流側支持ローラ40の構成のみであって、その他の構成は実質的に同一であるので、同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。
FIG. 3 shows a main part of another embodiment of the fixing device constructed according to the present invention. The fixing device according to the present invention shown in FIG. 3 differs from the fixing device shown in FIGS. 1 and 2 only in the configuration of the
上流側支持ローラ40は、金属部材42と弾性層43とを備えている。アルミニウムなどの金属から構成される金属部材42は、円柱状本体44と、円柱状本体44の両端から軸方向の両側に延び出す軸部46を備えている。軸部46の各々は、円柱状本体44よりも小径である。円柱状本体44は、相互に同じ直径の外周面を有する両端領域W1、W1(一端領域W1と他端領域W1とからなる両端領域W1、W1)と、両端領域W1、W1よりも小さな直径の外周面を有する、両端領域W1、W1間の中間領域W2とを有している。中間領域W2の直径は一定である。シリコンゴムなどの弾性体からなる弾性層43は、金属部材42の両端領域W1、W1の外周面及び中間領域W2の外周面を覆うよう配設される。弾性層43の外周面の直径は実質的に一定である。
The
金属部材42の円柱状本体44における両端領域W1、W1を覆う弾性層43の領域は、上流側支持ローラ40の両端領域W1、W1を構成し、金属部材42の中間領域W2を覆う弾性層43の領域は、上流側支持ローラ40の中間領域W2を構成する。換言すれば、上流側支持ローラ40の両端領域は、金属部材42の両端領域W1、W1を覆う弾性層43の領域からなり、上流側支持ローラ40の中間領域は、金属部材42の中間領域W2を覆う弾性層43の領域からなる。上流側支持ローラ40の両端領域W1、W1間の中間領域W2の幅、すなわち金属部材42の円柱状本体44における中間領域W2の幅は、最大通紙幅Wよりも広い。
The region of the
この定着装置においては、上流側支持ローラ40の両端領域W1、W1における弾性層43の厚みが比較的薄く(例えば0.5mm)、中間領域W2における弾性層43の厚みが比較的厚く(例えば2.0mm)形成されているので、上流側支持ローラ40の両端領域W1、W1と中間領域W2における、弾性層43の変形力の差により、ベルト8の搬送力が変化する。すなわち、上流側支持ローラ30の両端領域W1、W1(弾性層43の厚みが比較的薄い領域)と、両端領域W1、W1に対応する、熱定着ローラ2の両端領域との間の、ベルト8を介した両端領域圧接力が、上流側支持ローラ30の中間領域W2(弾性層43の厚みが比較的厚い領域)と、中間領域W2に対応する、熱定着ローラ2の該両端領域間の中間領域との間の、ベルト8を介した中間領域圧接力よりも大きくなる。その結果、中間領域W2においては、熱定着ローラ2とOHPシート又は封筒との密着性が保持され、両端領域W1、W1においては、ベルト8を介して熱定着ローラ2と上流側支持ローラ40との密着性が保持されるので、図1及び図2を参照して説明した先の実施形態と、実質的に同じ効果を得ることができる。
In this fixing device, the thickness of the
図4には、本発明に従って構成された定着装置の他の実施形態の要部が示されている。図4に示す本発明による定着装置が、図1及び図2に示す定着装置と相違する構成は、上流側支持ローラ50の構成のみであって、その他の構成は実質的に同一であるので、同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。
FIG. 4 shows a main part of another embodiment of the fixing device constructed according to the present invention. The fixing device according to the present invention shown in FIG. 4 is different from the fixing device shown in FIGS. 1 and 2 only in the configuration of the
上流側支持ローラ50は、金属部材52と弾性層53とを備えている。アルミニウムなどの金属から構成される金属部材52は、外周面の直径が一定の円柱状本体54と、円柱状本体54の両端から軸方向の両側に延び出す軸部56を備えている。軸部56の各々は、円柱状本体54よりも小径である。シリコンゴムなどの弾性体からなる弾性層53は、円柱状本体54の外周面の全領域を実質的に一定の厚みで覆うよう配設されている。弾性層53の外周面の直径は実質的に一定である。弾性層53の両端領域W1、W1における硬度は、弾性層53の両端領域W1、W1間の中間領域W2における硬度よりも硬い。弾性層53の両端領域W1、W1は、上流側支持ローラ50の両端領域W1、W1を構成し、弾性層53の中間領域W2は、上流側支持ローラ50の中間領域W2を構成する。換言すれば、上流側支持ローラ50の両端領域は、弾性層53の両端領域W1、W1からなり、上流側支持ローラ50の中間領域W2は、弾性層53の中間領域W2からなる。上流側支持ローラ50の両端領域W1、W1間の中間領域W2の幅、すなわち金属部材52の円柱状本体54における中間領域W2の幅は、最大通紙幅Wよりも広い。
The
この定着装置においては、金属部材52の円柱状本体54の、直径が一定の外周面が、一定の厚さの弾性層53により全領域にわたって覆われている。そして、弾性層53の両端領域W1、W1の硬度は、比較的硬く(例えば、JIS−A:40)、弾性層53の中間領域W2の硬度はかなり柔らかく(例えば、JIS−A:5)形成されている。その結果、図1〜図3を参照して説明した先の二つの実施形態におけるのと実質的に同じ効果を得ることができる。
In this fixing device, the outer peripheral surface having a constant diameter of the cylindrical
本願発明による定着装置の上記実施形態において、上流側支持ローラ30、40及び50の金属部材32、42及び52における円柱状本体34、44及び54は、実軸により形成されているが、中空管により形成する実施形態もある。その場合、例えば、軸部36、46及び56は、中空管と同心位置を延在するよう配置され、中空管との接続は、半径方向及び軸方向に延在する複数のブリッジ部によればよい。また、下流側支持ローラ6は、上流側支持ローラ30、40及び50と実質的に同じ構成でもよいが、従来における構成(図5及び図6)であってもよい。
In the above embodiment of the fixing device according to the present invention, the cylindrical
2:熱定着ローラ
4、30、40、50:上流側支持ローラ
6:下流側支持ローラ
8:無端状のベルト
10:円筒状本体
12、22、33、43、53:弾性層
14、20、36、46、56:軸部
16、32、42、52:金属部材
18、34、44、54:円柱状本体
24:長穴
26:軸受部材
28:圧縮コイルばね
H:ハロゲンヒータ
M:電動モータ
P:用紙
W:最大通紙幅
W1、W1:両端領域
W2:中間領域
2:
Claims (3)
上流側支持ローラの両端領域と、該両端領域に対応する、熱定着ローラの両端領域との間の、該ベルトを介した両端領域圧接力は、上流側支持ローラの該両端領域間の中間領域と、該中間領域に対応する、熱定着ローラの該両端領域間の中間領域との間の、該ベルトを介した中間領域圧接力よりも大きく、
上流側支持ローラの該中間領域の幅は、最大通紙幅よりも広く形成され、
上流側支持ローラは、相互に同じ直径の外周面を有する両端領域と、該両端領域よりも小さな直径の外周面を有する、該両端領域間の中間領域とを有する金属部材と;金属部材の該中間領域を覆うよう配設された弾性層と;を備え、
上流側支持ローラの該両端領域は、金属部材の該両端領域からなり、上流側支持ローラの該中間領域は、金属部材の該中間領域を覆う弾性層の領域からなり、かつ該中間領域を覆う弾性層の領域の外周面の直径は金属部材の該両端領域の外周面の直径と同じである、
ことを特徴とする定着装置。 A heat fixing roller that is rotationally driven by a drive source and is configured so that the outer peripheral surface of the metal member is covered with an elastic layer; an upstream support roller that is disposed upstream in the rotation direction of the heat fixing roller; and a downstream side in the rotation direction A downstream support roller disposed on the roller, and an endless belt wound around each of the rollers, each of the rollers being pressed against the heat fixing roller via the belt and driven together with the belt In the fixing device to be
The both end region pressure contact force via the belt between the both end regions of the upstream support roller and the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the both end regions is an intermediate region between the both end regions of the upstream support roller. And an intermediate region pressure contact force through the belt between the intermediate region between the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the intermediate region,
Width of the intermediate region of the upstream support roller is formed widely than the maximum sheet width,
The upstream support roller includes a metal member having both end regions having outer peripheral surfaces having the same diameter, and an intermediate region between the both end regions having an outer peripheral surface having a smaller diameter than the both end regions; An elastic layer disposed to cover the intermediate region;
The both end regions of the upstream support roller are composed of the both end regions of the metal member, and the intermediate region of the upstream support roller is composed of an elastic layer region covering the intermediate region of the metal member and covers the intermediate region. The diameter of the outer peripheral surface of the region of the elastic layer is the same as the diameter of the outer peripheral surface of the both end regions of the metal member.
A fixing device.
上流側支持ローラの両端領域と、該両端領域に対応する、熱定着ローラの両端領域との間の、該ベルトを介した両端領域圧接力は、上流側支持ローラの該両端領域間の中間領域と、該中間領域に対応する、熱定着ローラの該両端領域間の中間領域との間の、該ベルトを介した中間領域圧接力よりも大きく、
上流側支持ローラの該中間領域の幅は、最大通紙幅よりも広く形成され、
上流側支持ローラは、相互に同じ直径の外周面を有する両端領域と、該両端領域よりも小さな直径の外周面を有する、該両端領域間の中間領域とを有する金属部材と;金属部材の該両端領域の外周面及び該中間領域の外周面を覆うよう配設された弾性層と;を備え、弾性層の外周面の直径は一定であり、
上流側支持ローラの該両端領域は、金属部材の該両端領域を覆う弾性層の領域からなり、上流側支持ローラの該中間領域は、金属部材の該中間領域を覆う弾性層の領域からなる、
ことを特徴とする定着装置。 A heat fixing roller that is rotationally driven by a drive source and is configured so that the outer peripheral surface of the metal member is covered with an elastic layer; an upstream support roller that is disposed upstream in the rotation direction of the heat fixing roller; and a downstream side in the rotation direction A downstream support roller disposed on the roller, and an endless belt wound around each of the rollers, each of the rollers being pressed against the heat fixing roller via the belt and driven together with the belt In the fixing device to be
The both end region pressure contact force via the belt between the both end regions of the upstream support roller and the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the both end regions is an intermediate region between the both end regions of the upstream support roller. And an intermediate region pressure contact force through the belt between the intermediate region between the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the intermediate region,
The width of the intermediate region of the upstream support roller is formed wider than the maximum sheet passing width ,
The upstream support roller includes a metal member having both end regions having outer peripheral surfaces having the same diameter, and an intermediate region between the both end regions having an outer peripheral surface having a smaller diameter than the both end regions; an elastic layer disposed to cover the outer peripheral surface and the outer peripheral surface of the intermediate region of the ends region; with a diameter of the outer circumferential surface of the elastic layer is a constant,
The both end regions of the upstream support roller are composed of elastic layer regions covering the both end regions of the metal member, and the intermediate region of the upstream support roller is composed of elastic layer regions covering the intermediate region of the metal member.
A fixing device.
上流側支持ローラの両端領域と、該両端領域に対応する、熱定着ローラの両端領域との間の、該ベルトを介した両端領域圧接力は、上流側支持ローラの該両端領域間の中間領域と、該中間領域に対応する、熱定着ローラの該両端領域間の中間領域との間の、該ベルトを介した中間領域圧接力よりも大きく、
上流側支持ローラの該中間領域の幅は、最大通紙幅よりも広く形成され、
上流側支持ローラは、直径が一定の外周面を有する金属部材と、金属部材の外周面を一定の厚みで覆うよう配設された弾性層とを備え、弾性層の外周面の直径は一定であり、弾性層の両端領域における硬度は、弾性層の該両端領域間の中間領域における硬度よりも硬く、上流側支持ローラの該両端領域は、弾性層の該両端領域からなり、上流側支持ローラの該中間領域は、弾性層の該中間領域からなる、
ことを特徴とする定着装置。 A heat fixing roller that is rotationally driven by a drive source and is configured so that the outer peripheral surface of the metal member is covered with an elastic layer; an upstream support roller that is disposed upstream in the rotation direction of the heat fixing roller; and a downstream side in the rotation direction A downstream support roller disposed on the roller, and an endless belt wound around each of the rollers, each of the rollers being pressed against the heat fixing roller via the belt and driven together with the belt In the fixing device to be
The both end region pressure contact force via the belt between the both end regions of the upstream support roller and the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the both end regions is an intermediate region between the both end regions of the upstream support roller. And an intermediate region pressure contact force through the belt between the intermediate region between the both end regions of the heat fixing roller corresponding to the intermediate region,
The width of the intermediate region of the upstream support roller is formed wider than the maximum sheet passing width ,
Upstream support roller comprises a metal member having an outer peripheral surface of the constant diameter, and an elastic layer of the outer peripheral surface is disposed so as to cover at regular thickness of the metal member, the diameter of the outer peripheral surface of the elastic layer constant And the hardness at both end regions of the elastic layer is harder than the hardness at the intermediate region between the both end regions of the elastic layer, and the both end regions of the upstream support roller are composed of the both end regions of the elastic layer, and the upstream support The intermediate region of the roller comprises the intermediate region of the elastic layer;
A fixing device.
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